JP2022055145A - ポンプ槽 - Google Patents

Abstract

【課題】流入した汚水を外部の処理槽へ排出させるポンプ槽において、槽内に残る汚水をより確実に排出することを可能としたポンプ槽を提供する。【解決手段】汚水が流入するポンプ槽であって、ポンプ槽内に配置され、ポンプ槽内へ流入した汚水を吸引するポンプと、ポンプ槽内においてポンプの排水口に接続され、ポンプで吸引された汚水をポンプ槽外の処理槽へ流出させる排水管と、ポンプ槽内において排水管に設けられ、排水管を通る汚水の一部をポンプ槽内へ排出させる吐き出し口と、を備え、吐き出し口からポンプ槽内に流出される汚水によって、ポンプ槽内の汚水に旋回流を発生させる。【選択図】図２

Description

本発明は、流入した汚水を外部の処理槽へ排出させるポンプ槽において、槽内に残る汚水、特に油脂分の量を大幅に低減可能としたものに関し、例えば、家庭や工場からの排水が流れる下水設備に設けられるポンプ槽や、家庭内のキッチン排水に設置されるポンプ槽を含む。

家庭や工場から排出される汚水を処理槽に送るには自然流下が経済的であるが、処理槽までの距離が長い場合、途中にポンプ槽が設置される。そのポンプ槽は、一般に、水位制御（フロートスイッチ）によりポンプが起動し、ポンプによって汚水が吸引されてポンプ槽の外部の処理槽に送られる。

また、ディスポーザーを有するキッチン排水に設置されるポンプ槽は、ディスポーザーで粉砕された生ゴミから出る油脂分がポンプ槽に堆積し、水位制御（フロートスイッチ）の誤作動（不作動・不停止）を引き起こし、満水警報やポンプ故障を発する事象が多く起こっている。これに対しては、警報が発せられるたびに、堆積した油脂分を手作業で引き上げ、燃えるゴミとして処分するか、バキューム車で引き抜く方法が一般的であり、不経済な回収・処分活動が行われている。

下水設備におけるポンプ槽としては、例えば特許文献１に記載の下水用ポンプシステムが挙げられる。この下水用ポンプシステムは、油脂分を多く含まない汚水排水や雑排水に用いられており、ポンプ槽の内部に段差を設けた予旋回槽により旋回流を発生し、ポンプ槽内の貯留汚水を排水するようにしている。

特許第２９９５２５２号公報

本発明の発明者らは、キッチン排水のポンプ槽において油脂分が堆積するために生じる上記不経済な上記回収・処分活動による負担を大幅に減少させるために、鋭意研究の結果、ポンプ槽に残る油脂分を大幅に低減可能な構成を創出するに至った。これにより、油脂分を処理槽で浄化して下水道に流すことが可能となるため、ゴミの減量や収集運搬の削減が可能となり二酸化炭素削減に大いに寄与することとなる。このような作用効果は、キッチン排水におけるポンプ槽以外の下水設備においても同様であり、ポンプ槽内に停滞しやすい成分を確実に下流の処理槽へ流出させることができ、汚水を処理槽で浄化して下水道に流すことを可能としている。

そこで本発明は、流入した汚水を外部の処理槽へ排出させるポンプ槽において、槽内に残る汚水と油脂分をより確実に排出することを可能としたポンプ槽を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のポンプ槽は、汚水が流入するポンプ槽であって、ポンプ槽内に配置され、ポンプ槽内へ流入した汚水を吸引するポンプと、ポンプ槽内においてポンプの排水口に接続され、ポンプで吸引された汚水をポンプ槽外の処理槽へ流出させる排水管と、ポンプ槽内において排水管に設けられ、排水管を通る汚水の一部をポンプ槽内へ排出させる吐き出し口と、を備え、吐き出し口からポンプ槽内に流出される汚水によって、ポンプ槽内の汚水に旋回流を発生させることを特徴としている。

本発明のポンプ槽において、吐き出し口は、ポンプ槽内の汚水中に位置することが好ましい。

本発明のポンプ槽において、吐き出し口は、ポンプ槽の底部付近に位置することが好ましい。

本発明のポンプ槽において、吐き出し口の内径は、排水管の内径より小さいことが好ましい。

本発明のポンプ槽において、ポンプは、ポンプ槽内に複数配置されており、それぞれのポンプに接続された排水管に設けられた吐き出し口は、それぞれが発生させる旋回流が、ポンプ槽内で一定方向の流れを形成するように位置していることが好ましい。

本発明のポンプ槽は、さらに、ポンプ槽内の汚水の表面に位置するフロートスイッチと、フロートスイッチの位置に応じてポンプの動作を制御する制御部と、を備え、制御部は、フロートスイッチの位置に基づいて汚水の表面の位置を検知し、この検知結果に基づいて、吐き出し口がポンプ槽内の汚水中に位置するように、ポンプを制御することが好ましい。

本発明のポンプ槽において、ポンプ槽は、汚水が流入する空間を構成する内面に、旋回流が部分的に停滞することを防止する曲面を有することが好ましい。

本発明のポンプ槽において、制御部は遅延タイマー機能を有し、フロートスイッチの位置がポンプを停止すべき位置まで低下してから、所定時間後までポンプの動作の停止を遅延させてポンプの駆動を継続させることが好ましい。

本発明のポンプ槽において、ポンプ槽の底部付近には、油脂分を含む汚水が滞留し、吐き出し口から流出される汚水によって、油脂分を含む汚水に旋回流が発生することが好ましい。

、
本発明によると、流入した汚水を外部の処理槽へ排出させるポンプ槽において、槽内に残る汚水、特に堆積しやすい油脂分、をより確実に排出することができるため、ポンプ槽の下流に位置する処理槽において確実に処理することができ、これにより、従来ポンプ槽に溜まっていた油脂分を含んだ汚水を回収して処分するという、人的負担や経済的負担を大幅に軽減することが可能となる。

第１実施形態に係るポンプ槽の概略内部構成を側方から示す図である。 図１に示すポンプ槽を上方から示す図である。 第１実施形態の変形例１に係るポンプの概略内部構成を上方から示す図である。 第１実施形態の変形例２に係るポンプの概略内部構成を上方から示す図である。 第２実施形態に係るポンプの概略内部構成を上方から示す図である。

以下、本発明の実施形態に係るポンプ槽について図面を参照しつつ詳しく説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係るポンプ槽１０の概略内部構成を、制御部４０及び処理槽５０とともに示す図であって、図面中の上下がポンプ槽の上下方向となる。図２は、図１に示すポンプ槽１０の概略内部構成を上側から見た図である。

図１と図２に示すように、第１実施形態にかかるポンプ槽１０は、槽本体１１内に、ポンプ２０と、排水管３０と、フロートスイッチ４１とが設けられた構成を備える。

図１と図２に示すように、槽本体１１は、その側壁部１１ａに汚水の流入口１２を備える。流入口１２は、槽本体１１内において汚水の堆積が想定されるよりも上側であれば、図１と図２に示す以外の位置に設けてもよい。汚水は流入口１２から槽本体１１内へ流入する。図１と図２では槽本体１１の上壁部を省略しているがポンプ槽１０の設置形態に応じた形態で閉じられており、この上壁部に流入口１２を設けることもできる。

図２に示すように、槽本体１１は、平面視（上下方向に沿って上側から見た状態）で、４つの角部に曲面１１ｒを有する略矩形状をなしている。曲面１１ｒの形成は、槽本体１１の製造時に側壁部１１ａに湾曲加工を施す方法のほか、平面視矩形状の槽本体１１（図２の破線で示す形状を有する槽本体）に対して曲面形状を有する板材等を挿入・固定する方法も可能である。槽本体１１の平面視形状は、後述する旋回流Ｆの停滞を防止できるような曲面を有していることが好ましく、図２に示す形状のほか、全体として、楕円形状、円形状、曲面を含む多角形形状が可能である。

図１に示すように、槽本体１１の底面１１ｂは平面をなしており、この底面１１ｂにおいて、ポンプ２０は、槽本体１１内において平面視略中央に配置されている。ポンプ２０は底面１１ｂに対して、スペーサ（不図示）を配置することにより、上下方向において所定の距離を置くように配置されており、底面１１ｂ側へ向けて開いた吸引口２１を備える。

ポンプ２０は上部に排水口２２を備え、排水口２２に排水管３０が上向きに接続されている。図１に示すように、排水管３０は上下方向に沿って上側へ延び、槽本体１１の上部から外部へ延出した管部は、ポンプ槽１０に隣り合うように設けられた処理槽５０側へ延び、処理槽５０の流入口３３に接続される。排水管３０は槽本体１１に対する位置が変化しないように不図示の固定具によって固定されている。

これにより、吸引口２１は槽本体１１内に溜まった汚水中に位置し、ポンプ２０の駆動によって吸引口２１から汚水が吸引される。吸引された汚水は、排水口２２から排水管３０へ排出され、排水管３０を通じて槽本体１１内においては上方向へ流れ、ポンプ槽１０の外部の処理槽５０へ排出される。

排水管３０の下部には吐き出し口３１が設けられている。吐き出し口３１は、槽本体１１の底部付近（底面１１ｂ近傍）に位置し、槽本体１１の底面１１ｂに略平行に延びるように設置されている。吐き出し口３１は、汚水がポンプ２０の排水口２２よりも上方の水面レベルＬ２にあるときは、ポンプ槽１０の槽本体１１内の汚水中に位置する。

図２に示すように、吐き出し口３１は、平面視においてＬ字状に屈曲した管状の形状を有する。その屈曲形状は、平面視において、まず、排水管３０から、槽本体１１の側壁部１１ａに向かうように延び、その後側壁部１１ａに沿って延びるように屈曲させている。このような形状の吐き出し口３１を設けることにより、ポンプ２０を駆動して吸引された汚水は、排水管３０を通じて処理槽５０側へ流れるとともに、その一部が吐き出し口３１から槽本体１１内へ吐き出される。

吐き出し口３１の内径は、排水管３０の内径よりも小さく設定されている。ポンプ２０の駆動力、吐き出し口３１の内径、及び、吐き出し口３１の内径と排水管３０の内径との比率などの設定により、吐き出し口３１の先端孔３２から所定の速度で槽本体１１内へ汚水が吐出される。吐き出し口３１から吐出された汚水は、槽本体１１内の側壁部１１ａに沿って進行し、側壁部１１ａに設けた曲面１１ｒに沿って旋回し、旋回流Ｆを形成する。槽本体１１の側壁部１１ａに曲面１１ｒを設けているため、旋回流Ｆは、槽本体１１内において部分的に停滞することなく進行する。さらに、槽本体１１の底面１１ｂは平面であり、また、槽本体１１の側壁部１１ａは、排水管３０に関して対称的な形状を有するため、旋回流Ｆは滞りなく槽本体１１内を進行する。これにより、槽本体１１の底部に滞留していた汚水が槽本体１１内を移動するため、ポンプ２０によって確実に吸引されることとなる。特に、油脂分を含む汚水では槽本体１１の水面に油脂分が停滞しやすいが、旋回流Ｆを生じさせることによって、停滞した油脂分を槽本体１１内で移動させることができるため、ポンプ２０によって吸引する可能性を大幅に高めることができる。

ここで吐き出し口３１の形状は、平面視Ｌ字状に限定されない。例えば、図３に示す変形例１のポンプ槽１１０の吐き出し口１３１のように、一定方向に延びる円筒状の形状であってもよい。この形状の場合には、平面視において、槽本体１１の側壁部１１ａに対して直角となる方向に延伸しないように、側壁部１１ａに対して斜めの角度に延伸するように先端孔１３２の向きを配置する。これにより槽本体１１内において旋回流Ｆを生じさせることができる。

また、上述の吐き出し口３１、１３１のように、排水管３０から筒状に延伸する形態ではなく、排水管３０に円形状の孔部の開いた継手を設け、これを吐き出し口とすることもできる。この場合も、槽本体１１内に旋回流Ｆを生じさせるように、吐き出し口からの吐き出し方向が槽本体１１の側壁部１１ａに対して斜めの角度をなすように吐き出し口を設けることが好ましい。

槽本体１１内には、フロートスイッチ４１が設けられている。フロートスイッチ４１は、槽本体１１内の汚水の水面（表面）上に浮かぶフロート部４２と、フロート部４２が汚水の水位の変化に応じて上下可能となるように支持する、上下方向に延びる線状の支持体４３とからなる。支持体４３は、槽本体１１に固定されている。

フロート部４２の位置は、制御部４０において検知され、フロート部４２の位置が汚水の表面の位置として検知される。制御部４０は、フロート部４２の位置（フロートスイッチ４１の位置）の検知結果に応じて、ポンプ２０に対して制御信号を出力し、この制御信号によってポンプ２０の動作を制御する。この制御信号により、吐き出し口３１が槽本体１１内の汚水中に位置するように、ポンプ２０による吸引動作が制御される。また、制御部４０は、汚水の水位が、ポンプ２０において吸引口２１が設けられた位置の水位Ｌ１より低いときには、動作を停止するようにポンプ２０に対して制御信号を出力する。

制御部４０は遅延タイマー機能を有することが好ましい。この遅延タイマー機能によれば、フロートスイッチ４１の位置がポンプ２０を停止すべき位置Ｌ１まで停止してから、所定時間経過後までポンプ２０の動作の停止を遅延させてポンプの駆動を継続させる。これにより、汚水の水位が位置Ｌ１に至った後もポンプ２０による吸引が所定時間継続されるため、槽本体１１内の汚水の水位が底面１１ｂに略等しくなるまで吸引が継続され、槽本体１１内の汚水の排水をより確実に行うことができる。ここで、遅延させる時間は、ポンプ槽の容量によって設定し、容量によっては遅延タイマー機能を用いない場合もある。

上記第１実施形態においては、槽本体１１の側壁部１１ａの角部に曲面１１ｒを設けたが、図４に示す変形例２のポンプ槽１１１のように、槽本体１１の側壁部１１ａに曲面を設けずに平面視矩形状とした構成も可能である。これにより、矩形状の槽本体１１の角部で旋回流Ｆの進行が弱くなるおそれがあるものの、槽本体１１を簡便に低コストで製造することが可能となる。

＜第２実施形態＞
第１実施形態においては、槽本体１１内に１つのポンプ２０と、これに対応する、１つの排水管３０及び１つの吐き出し口３１を設けていたが、ポンプ、排水管、及び、吐き出し口の数は複数であってもよい。図５に示すように、これらを２つずつ設けることにより、旋回流Ｆの速度や流量を大きくすることができるため、槽本体１１の水面に溜まった、油脂分などの汚水を移動させることが可能となり、２つのポンプ２２０ａ、２２０ｂによって、より確実に吸引することができ、槽本体１１の底部に汚水が溜まることを防止することが可能となる。
なお、以下の説明において、第１実施形態と同様の部材については同じ符号を付し、その詳細な説明は省略している。

図５に示すポンプ槽２１０は、第１実施形態と同様に、平面視で角部に曲面１１ｒを有する槽本体１１を用いている。平面視において、槽本体１１の左右方向（図５の左右方向）の略中央の位置には、前後方向（図５の上下方向）に並ぶように２つのポンプ２２０ａ、２２０ｂが設けられている。

２つのポンプ２２０ａ、２２０ｂには、処理槽５０側に設けられた排水口（不図示）に排水管２３０ａ、２３０ｂがそれぞれ接続されている。これらの排水管２３０ａ、２３０ｂは、第１実施形態の排水管３０と同様に、槽本体１１内で上向きに延び、槽本体１１の上部から外部へ延出した後は処理槽５０側へ延び、２つの流入口２３３ａ、２３３ｂにそれぞれ接続されている。

一方の排水管２３０ａには、第１実施形態と同様に、下部に管状の吐き出し口２３１ａが設けられており、平面視においてＬ字状に屈曲した形状を有する。他方の排水管２３０ｂにも、下部に管状の吐き出し口２３１ｂが設けられており、平面視においてＬ字状に屈曲した形状を有する。
ここで、２つの排水管２３０ａ、２３０ｂ、及び、２つの吐き出し口２３１ａ、２３１ｂの形状は、第１実施形態における、排水管３０及び吐き出し口３１の形状とそれぞれ同一である。

２つの吐き出し口２３１ａ、２３１ｂは、それぞれの先端孔２３２ａ、２３２ｂが左右方向において互いに逆向きに開くように配置されている。このような形状の２つの吐き出し口２３１ａ、２３１ｂを設けることにより、２つのポンプ２２０ａ、２２０ｂを駆動して吸引された汚水は、２つの排水管２３０ａ、２３０ｂを通じて処理槽５０側へ流れるとともに、その一部が吐き出し口２３１ａ、２３１ｂから槽本体１１内へ吐き出される。吐き出し口２３１ａ、２３１ｂから吐き出された汚水は、槽本体１１内において旋回流Ｆを生じさせる。第２実施形態の構成においては、旋回流Ｆの速度や流量を大きくすることができるため、槽本体１１の底部に溜まった、油脂分などの汚水をより多く移動させることが可能となり、２つのポンプ２２０ａ、２２０ｂによって、より確実に吸引することができ、槽本体１１の底部に汚水が溜まることを防止することが可能となる。
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。

１０ ポンプ槽
１１ 槽本体
１１ａ 側壁部
１１ｂ 底面
１１ｒ 曲面
１２ 流入口
２０ ポンプ
２１ 吸引口
２２ 排水口
３０ 排水管
３１ 吐き出し口
３２ 先端孔
３３ 流入口
４０ 制御部
４１ フロートスイッチ
４２ フロート部
４３ 支持体
５０ 処理槽
１１０、１１１ ポンプ槽
１３１ 吐き出し口
１３２ 先端孔
２１０ ポンプ槽
２２０ａ、２２０ｂ ポンプ
２３０ａ、２３０ｂ 排水管
２３１ａ、２３１ｂ 吐き出し口
２３２ａ、２３２ｂ 先端孔
２３３ａ、２３３ｂ 流入口
Ｆ 旋回流

上記課題を解決するために、本発明のポンプ槽は、汚水が流入するポンプ槽であって、前記ポンプ槽内に配置され、前記ポンプ槽内へ流入した前記汚水を吸引するポンプと、前記ポンプ槽内において前記ポンプの排水口に接続され、前記ポンプで吸引された前記汚水を前記ポンプ槽外の処理槽へ流出させ、前記ポンプ槽の中央付近で当該ポンプ槽の底面と直交する方向に延びる排水管と、前記ポンプ槽内において前記排水管に設けられ、前記排水管を通る前記汚水の一部を前記ポンプ槽内へ排出させる吐き出し口と、を備え、前記吐き出し口は、前記ポンプ槽の底部付近で当該ポンプ槽の底面に略平行に延びており、その先端孔から当該底面に平行する方向に前記汚水の一部を排出し、前記先端孔は、前記底面に沿った方向において、前記ポンプ槽の中央から所定の距離隔て位置しており、前記吐き出し口から前記ポンプ槽内に流出される前記汚水によって、前記ポンプ槽内の前記汚水に旋回流を発生させ、前記ポンプ槽は、前記汚水が流入する空間を形成する内面に、平面視において矩形の４つの角部を丸めた形状で前記旋回流が部分的に停留することを防止する曲面を備え、且つ前記内面に角部がない形状をしており、前記曲面は、前記排水管側から見て当該排水管を部分的に囲む凹形状をしている。
。

本発明のポンプ槽の前記ポンプは、前記ポンプ槽内に複数配置されており、それぞれのポンプに前記排水管が接続されており、前記それぞれのポンプの前記排水菅の吐き出し口は、前記ポンプ槽内で同一の方向の前記旋回流を生させる向きに前記汚水の一部を排出するように位置している。

Claims (9)

1. 汚水が流入するポンプ槽であって、
   前記ポンプ槽内に配置され、前記ポンプ槽内へ流入した汚水を吸引するポンプと、
   前記ポンプ槽内において前記ポンプの排水口に接続され、前記ポンプで吸引された汚水を前記ポンプ槽外の処理槽へ流出させる排水管と、
   前記ポンプ槽内において前記排水管に設けられ、前記排水管を通る汚水の一部を前記ポンプ槽内へ排出させる吐き出し口と、を備え、
   前記吐き出し口から前記ポンプ槽内に流出される汚水によって、前記ポンプ槽内の汚水に旋回流を発生させることを特徴とするポンプ槽。
2. 前記吐き出し口は、前記ポンプ槽内の汚水中に位置する請求項１に記載のポンプ槽。
3. 前記吐き出し口は、前記ポンプ槽の底部付近に位置する請求項２に記載のポンプ槽。
4. 前記吐き出し口の内径は、前記排水管の内径より小さい請求項３に記載のポンプ槽。
5. 前記ポンプは、前記ポンプ槽内に複数配置されており、それぞれのポンプに接続された排水管に設けられた吐き出し口は、それぞれが発生させる前記旋回流が、前記ポンプ槽内で一定方向の流れを形成するように位置している請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のポンプ槽。
6. 前記ポンプ槽内の汚水の表面に位置するフロートスイッチと、
   前記フロートスイッチの位置に応じて前記ポンプの動作を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記フロートスイッチの位置に基づいて前記汚水の表面の位置を検知し、この検知結果に基づいて、前記吐き出し口が前記ポンプ槽内の汚水中に位置するように、前記ポンプを制御する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のポンプ槽。
7. 前記ポンプ槽は、前記汚水が流入する空間を構成する内面に、前記旋回流が部分的に停滞することを防止する曲面を有する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のポンプ槽。
8. 前記制御部は遅延タイマー機能を有し、前記フロートスイッチの位置が前記ポンプを停止すべき位置まで低下してから、所定時間後まで前記ポンプの動作の停止を遅延させて前記ポンプの駆動を継続させる請求項６に記載のポンプ槽。
9. 前記ポンプ槽の底部付近には、油脂分を含む汚水が滞留し、前記吐き出し口から流出される汚水によって、前記油脂分を含む汚水に旋回流が発生する請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のポンプ槽。

Images