JP3681675B2 - 汚水槽用スカム除去装置 - Google Patents

Description

【発明の属する技術分野】
本願発明は、汚水槽内に発生するスカムを除去するためのスカム除去装置に関し、特に、汚水を汲み上げて汚水槽外に排出するための水中ポンプからの圧送水を利用してスカムを除去するスカム除去装置に関する。
【従来の技術】
マンホール等の汚水槽に汚水が流入すると、流入した汚水の有機物質や油脂成分のために、汚水槽の内壁面、水中ポンプ、水位計、配管、ケーブル等にスカムが付着する。スカムが例えばフロート式の水位計に付着すると、水位計が誤動作する原因となる。スカムはそのまま放置すると有害で異臭を放つ硫化水素を発生させる。硫化水素は腐食性があるため汚水槽を腐食させる原因となる。
そこで、汚水槽の内壁面に付着するスカムを除去するために、本出願人は、特開２０００−３５５９７０号公報において、汚水流入管を接続したマンホール（汚水槽）の内部下方位置に水中ポンプを設け、この水中ポンプにマンホール外へ汚水を排出する圧送管を接続し、この圧送管から分岐して吐出管を設け、この吐出管を水平方向に伸延して吐出管先端の吐出口を、マンホールの内壁面近傍に位置させ、圧送管を流れる汚水の一部を吐出管に分岐させ、この汚水をマンホールの内壁面に衝突させて内壁面に付着したスカムを洗い流す構成の汚水槽用スカム除去装置を提案している。
また、このスカム除去装置において、吐出管にバルブを挿設し、吐出管に汚水が流れている状態で、バルブの弁室内に生じる負圧でダイヤフラムを弁室内に持ち上げ、所定の位置に達したところで、ダイヤフラム上に載せたボール（弁体）が弁室内の負圧の影響を受けて浮上し、流路出口に形成した弁座に着座して流路を閉鎖し、吐出管からの汚水の噴出を止めるようにしたものがある。この場合は、バルブの一連の動作によって、水中ポンプの起動時から一定の時間だけ、吐出管から汚水を噴出させることができるので、スカムを除去するのに必要な汚水を吐出管から噴出した後は、吐出管からの汚水の噴出を止め、水中ポンプの駆動力を、マンホールから外部に汚水を排出するためだけに有効利用することができる。
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記するように、吐出管にバルブを挿設した構成のものは、吐出管に汚水が流れている状態で、弁室内に生じる負圧でボールの載ったダイヤフラムを弁室内に持ち上げ、所定の位置に達したところで、ボールがダイヤフラム上に浮上して弁座位置まで移動して流路を閉鎖するため、弁室内の圧力が高い場合は、弁室内の汚水の流れで簡単にボールがダイヤフラム上に浮上してが弁座に移動してしまうことがある。また、弁室内に生じる負圧を利用する場合に、圧力が低いと、ダイヤフラムを弁室内に持ち上げる力が不足し、ダイヤフラムの持ち上がりがなかなか所定の位置に達することができず、流路を閉鎖する時間が長引くことがある。
そこで、本発明は、吐出管にバルブを挿設した構成のものにおいて、常態においては、バルブ内のボールをロックするようにし、弁室内の汚水の圧力（正圧）を利用してボールのロック解除を的確に行うことによって、水中ポンプの起動時から一定の時間だけ、吐出管から汚水を確実に噴出させることができ、しかも、吐出管から汚水を噴出させる時間（洗浄時間）の調整が簡単にできて、管内圧力（水頭）が異なるポンプ場（汚水槽が設置されている場所）毎に、最適な洗浄時間の設定ができる取り扱いに便利な汚水槽用スカム除去装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本願発明の汚水槽用スカム除去装置は、汚水槽内の汚水を汲み上げて外部に排出するための水中ポンプと、該ポンプが汲み上げた汚水の一部を、ポンプ起動水位近傍で汚水槽内に発生するスカムに向けて吐出する吐出管とを備えた汚水槽用スカム除去装置において、前記吐出管にバルブを設け、該バルブの弁室内に、待機位置と流路閉鎖位置間を移動するボールを配装するとともに、弁室内にあってボール向けに進退動するボールロック部を設けたダイヤフラムを配装し、常態において、ボールロック部によりボールをボール待機位置にロックし、弁室内の汚水の圧力によるダイヤフラムの変形でボールのロックを解除し、ボールを流路閉鎖位置に移動させることを特徴とする。
このように構成された本発明の汚水槽用スカム除去装置によれば、常態においては、ボールロック部によりボールがボール待機位置にロックされ、弁室内に汚水が流入して汚水の圧力（正圧）がダイヤフラムに作用すると、ダイヤフラムが変形してボールロック部によるボールのロックが解除され、ボールはボール待機位置から汚水の流れにのって移動して流路を閉鎖するので、ボールの動作が的確に行われて、水中ポンプの起動時から一定の時間だけ、吐出管から汚水を確実に噴出させることができる。従って、汚水槽の内壁面でスカムが最も溜まりやすいポンプ起動水位近傍に吐出管の吐出口を位置させることで、スカムをきれいに除去することができる。こうして、スカムを除去する一定の時間が経過した後の水中ポンプの駆動力は、汚水を外部へ排出することだけに有効利用される。
また、弁室中間部に、吐出管の流路入口を設け、該流路入口より下方の弁室下部にボール待機部を形成し、該ボール待機部に対向して弁室上部に流路出口を下向きに設けて弁座を形成した構成にすると、ロックが解除されたボールは、ボール待機部から上向きに移動してそのまま流路出口の弁座に着座して流路を閉鎖し、流路閉鎖後も、水中ポンプの運転中は、弁室内に汚水が充満してボールとダイヤフラムには汚水の圧力が継続して掛かるので、水中ポンプ運転中はボールによる流路の閉鎖は続き、水中ポンプが停止すると、弁室内の汚水の圧力が低下するので、ボールは直ぐに弁座を離れてボール待機位置に落下して安定し、この後に、ダイヤフラムの変形が除々に戻り、ボール待機位置にあるボールはボールロック部によってロックされるので、ボールのロックは確実に行われる。
ここで、ボールをロックするボールロック部が、ダイヤフラムに設けられ、ボールの移動経路に横向きに出入りする膨出部からなるものは、常態において、膨出部をボールの移動経路に突出させてボール待機位置にあるボールをロックし、弁室内の汚水の圧力により膨出部が変形してボールのロックは解除される。
また、ボールロック部が、ダイヤフラムに突設され、弁室内にあってボール待機位置で横向きに進退動する突起体からなるものは、常態において、ボール待機位置にあるボールに突起体を当接してボールをロックする。この時、ボール待機部に、突起体に対応してボールの一部が押入される待避凹部が形成してあると、ボールのロックはより確実なものとなる。そして、弁室内の汚水の圧力によりダイヤフラムが変形して突起体が後退動しボールから離れると、ボールのロックは解除される。
本発明に係る装置においては、弁室内に汚水が流入し、汚水の圧力がダイヤフラムに作用してダイヤフラムが変形を開始してボールロック部が弁室内で動き、ボールのロックが解除されるまでの時間が、吐出管から汚水を噴出させる時間（洗浄時間）に相当する。そこで、この洗浄時間を調整するに当たって、前記するボールロック部が、ダイヤフラムに設けた膨出部からなるものでは、ダイヤフラムをバルブケーシングに取着する取着板に、膨出部内に充満させたオイルの出入りを受容し、且つ、膨出部内に出入りするオイルの流量を外部から任意に調整できる作動時間調整機構を設けた構成にすると、管内圧力が異なるポンプ場毎に適用して、それぞれに吐出管から汚水を噴出させる時間（洗浄時間）を最適に調整できるので、取り扱いに便利で汎用性の高いものとなる。
ここで、作動時間調整機構の具体的構成として、伸縮によって体内空間容積を変えるベローズ体と、該ベローズ体と取着板に明けた通孔を介してダイヤフラムの膨出部を連通させ、オイルを充満した連通路と、該連通路に介装されて外部から操作される流量調整弁を備えた構成にすると、膨出部の変形に伴うオイルの出入りが、この膨出部と体内空間容積が変えられるベローズ体間で行われるので、機構の小型化が図られる。また、流量調整弁を操作するだけで、洗浄時間の変更が簡単にできるので、操作性が良くなる。また、前記ベローズ体をダイヤフラムの膨出部より高い位置に配し、縦向きにして下部で支え、上部に重りを載せて、常時、縮小傾向を示すように構成すると、水中ポンプが停止してボールがボール待機位置に落下してから、膨出部の変形が元に戻るのに伴ってベローズ体側から膨出部向けのオイルの戻りは、ベローズ体内に押し上げられたオイルの落差に、ベローズ体上の重りの重さが加わって円滑に押し戻されるので、ボール待機部に落ち込んだボールのロックが確実にできる。
また、前記ボールロック部が、ダイヤフラムに突設した突起体からなるものでは、ダイヤフラムをバルブケーシングに取着する制御ブロックに、ダイヤフラムに連係して作動時間調整機構を設けることができる。この場合の作動時間調整機構の具体的構成として、制御ブロックに作動空間を形成して設けた作動部材と、制御ブロックに設けられ、ダイヤフラム背面中央に設けたスライドシャフトを摺動自在に支持する支持孔と、該支持孔と作動空間を連通させ、オイルを充満した連通路と、該連通路に介装されて外部から操作される流量調整弁と、スライドシャフトに配装され、ダイヤフラムを弁室側に押圧付勢するスプリングを備えた構成にすると、ダイヤフラムの変形及びこれに伴う突起体の移動は、スプリングの付勢下において、支持孔内にスライドシャフトが摺動して直線的に行われるので、待機位置にあるボールに対する突起体先端の当接位置が変わることがなく、常に確実なロックを可能にする。また、ダイヤフラムの変形に伴うオイルの移動は、スライドシャフトを支持する支持孔と、作動部材によって形成された作動空間との間で行われるので、機構の小型化が図られる。また、流量調整弁を外部から操作して洗浄時間の変更が簡単にできるので、操作性が良くなる。
前記作動空間を形成する作動部材は、作動空間を仕切り、作動空間容積を変更可能なものであれば、特に、構造的な制約はないが、実用的にはダイヤフラムが好適する。また、作動部材は、制御ブロックの外部に露出するので、作動部材を覆うカバー体を設け、該カバー体下部に、下向きに開口する呼吸口を設けた構成にすると、一時的に汚水の水位が上昇して装置本体が汚水に水没することがあっても、下部呼吸口を設けたカバー内には空気が残留して作動部材（ダイヤフラム）が汚水に浸かることがなく、ダイヤフラムが汚水に触れて生じるトラブルを解消できる。
また、弁室の流路出口に連通してバルブケーシング上部に突出する吐出管に、該吐出管の吐出口方向を調整する吐出口方向調整機構を設けた構成にすると、吐出口から噴出する汚水を、ポンプ起動水位付近で汚水槽内で発生したスカムに向けて噴出させて効果的な洗浄ができ、噴出（洗浄）力の効率を上げることができる。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１はマンホール10の縦断面図である。このマンホール10内に本願発明に係るスカム除去装置が適用されている。マンホール10は主に、砕石基礎3の上に載置された底板2と、この底板2上に取り付けられた筒状のマンホール本体部1と、マンホール本体部1の上端開口を塞ぐマンホール蓋4とで構成されている。マンホール10は地中に埋め込まれている。
マンホール10には下水流入管5が接続されており、この下水流入管5からマンホール10内に汚水たる下水が供給される。
マンホール10には汚水を汲み上げて排出するための配管系が施されている。配管系は、主に、水中ポンプ11、圧送管12、逆止弁13、仕切弁14、排出管15等から構成されている。水中ポンプ11、圧送管12、逆止弁13、仕切弁14は対称に２つづつ配されているが、同一符号の部材は同一の構造のものである。そして、水中ポンプ11、圧送管12、逆止弁13、仕切弁14、排出管15によって、主流通路が形成されている。
排出管15は二又管15aと直管15bとが接続されて構成されており、２つの仕切弁14が二又管15aに接続され、両仕切弁14を通過する汚水が直管15bを介して外部に流出できるようになっている。
水中ポンプ11はマンホール10の底部近傍に設置されている。水中ポンプ11はその底部に吸込口11aを備えており、吸込口11aから吸い込んだ汚水を圧送管12に圧送する。圧送された汚水は排出管15内を流れてマンホール10の外部に排出される。
マンホール10内部には、マンホール蓋4の付近から鎖21が垂下している。鎖21の先端には気泡式水位計22が取り付けらており、鎖21の中間部には満水警報用フロートスイッチ23が取り付けられている。
また、圧送管12には、先端から汚水を吐出する吐出管30が分岐している。この吐出管30は、スカム除去装置の主要な構成部材である。
W1は、水中ポンプ11が起動を開始するポンプ起動水位を示す。このポンプ起動水位近傍は、特に、スカムの溜まりやすいところである。
W2は、水中ポンプ11を停止させるまでの時間を計測するタイマーが作動を開始する、ポンプ停止タイマー作動水位である。
W3は、水中ポンプ11停止時の汚水の水位を示すポンプ自動停止水位である。
W4は満水警報水位である。汚水の水位がこの満水警報水位W4に達すると、満水警報用フロートスイッチ23が起動し、汚水が満水状態に達したことを制御装置（図示せず）に知らせる。
吐出管30は圧送管12の側面のポンプ起動水位W1近傍から分岐し、マンホール本体部1の内壁面1a近傍まで、水平方向に伸延しており、吐出管30の先端の吐出口30aはマンホール本体部1の内壁面1a近傍に位置してマンホール本体部1の内壁面1aに向けられている。
次に、図１に示される吐出管30の作用を説明する。
下水流入管5からマンホール10内に汚水が流入し、汚水の水位がポンプ起動水位W1に達すると、気泡式水位計22からの出力信号を入力している図示しない制御装置がそのことを検知し、水中ポンプ11に対して起動指令を発する。水中ポンプ11は起動を開始し、吸込口11aから吸い込んだ汚水を圧送管12に圧送する。そして、圧送された汚水は排出管15を介して外部に排出される。
一方、圧送管12を流れる汚水の一部は吐出管30にも分岐する。そして汚水は吐出管30に導かれて、吐出管30の先端の吐出口30aから吐出される。吐出口30aはノズル機能を奏するように構成されており、汚水は吐出口30aで加速されて噴出する。こうして噴出した汚水はマンホール本体部1で発生したスカムに向け噴射され、この衝突点は、内壁面1aのポンプ起動水位W1の近傍であり、スカムが最も付着・堆積しやすい高さである。吐出口30aから吐出された汚水は、この内壁面1aに付着したスカムを洗い流す。また、この噴出された汚水は、内壁面1aに付着したスカムを洗い流すのみならず、その勢いによってマンホール10内において汚水の循環を生ぜしめる。吐出口30aはポンプ起動水位W1近傍に位置しており、ポンプ起動水位W1近傍において汚水が吐出されるので、汚水はポンプ起動水位W1近傍において強く旋回する。すなわち、スカムが最も溜まりやすい水位において、最も強い循環が生ずる。よって、ポンプ起動水位W1近傍に溜まったスカムは分散され、内壁面1aにも付着しにくくなる。また、ポンプ起動水位W1近傍にすでに付着しているスカムも、除去されやすくなる。
水中ポンプ11がマンホール10内の汚水を外部に圧送し続けると、汚水の水位がポンプ停止タイマー作動水位W2に達する。すると、気泡式水位計22からの出力信号によって制御装置がそのことを知り、水中ポンプ11を停止させるまでの時間を計測するためのタイマーを作動させる。そして、タイマー作動から所定時間が経過すると、制御装置は水中ポンプ11に対して停止指令を発する。このとき、汚水の水位は、ポンプ自動停止水位W3に略一致する。
なお、吐出管30は圧送管12から分岐しているので、水中ポンプ11の起動時に圧送管12内の空気をここから排出して、水中ポンプ11のエアロックを回避する。すなわち、空気抜きとしても機能する。
本発明においては、図１に示すように、前記する吐出管30の中間に、第１の実施の形態に係るバルブＡを挿設している。図２はこの第１の実施の形態に係るバルブＡの縦断面図である。
図２において、バルブケーシング40内には、弁体たるゴム製のボール42が組み込まれた弁室41を形成している。この弁室41の中間部に、吐出管30の流路入口30bを設け、この流路入口30bの開口よりも下方の弁室下部を、ボール42を流路入口30bから外れた位置に待機させるボール待機部43とし、このボール待機部43に対向して弁室上部に流路出口30cを下向きに設けて弁座44を形成し、弁室41内でボール42はボール待機部43と弁座44間を移動できるようにしている。
バルブケーシング40には、流路入口30bに対向してゴム製のダイヤフラム45を設けて弁室41を仕切っている。このダイヤフラム45は、取付座部を残し、前面に丸みを付けた膨出部46を深絞り状に形成した形態のもので、この膨出部46をボールロック部として横向きにボール42の移動経路に出入りさせるようにし、常態では、膨出部46によりボール42の移動経路を狭めてボール42の移動を阻止（ロック）している。
ダイヤフラム45は、その外側に取着板40aが当てられてバルブケーシング40に取着され、この取着板40aに、作動時間調整機構50を設けている。この作動時間調整機構50は、伸縮によって体内空間容積を変えるベローズ体51と、このベローズ体51と取着板40aに明けた通孔を介してダイヤフラム45の膨出部46内と連通路（図示せず）で連通させ、この連結路に外部から操作される流量調整弁52を介装し、膨出部46からベローズ体51に掛けてオイルを充満している。なお、流量調整弁52は、連通路の通路断面積が変えられるものであれば、特に、制約されたものではなく、市販の製品が使用されるが、実施の形態では、ニードル弁を用いている。
また、ベローズ体51はダイヤフラム45より高い位置に配し、縦向きにして下部で支え、上部に重り53を載せ、常時では、縮小傾向を示すようにしている。
上記構成において、図１及び図３を参照しながらバルブＡの作用を説明する。
マンホール10内での汚水の水位が低水位にあれば、水中ポンプ11は停止状態にあり、流路入口30bから弁室41への汚水の流れはない。この状態では、図３（ａ）のように、ベローズ体51は縮小状態にあってベローズ体51内からオイルが押し出され、ダイヤフラム45の膨出部46がボール42の移動経路に突出してボール42の移動経路を狭め、ボール42をボール待機部43にロックしている。
下水流入管5からマンホール10内に汚水が流れ込み、汚水の水位が上昇し、汚水の水位がポンプ起動水位W1に達すると、水中ポンプ11が起動し、吐出管30に汚水が流れ、バルブＡを経て汚水は吐出管30先端の吐出口30aから噴出し、マンホール10の内壁面1aに付着するスカムを洗い流すと同時に、マンホール10内の汚水に循環を生ぜしめる。ここで、弁室41内に流入する汚水の圧力がダイヤフラム45に作用し、図３(ｂ)のようにダイヤフラム45の膨出部46の先端が変形する。この膨出部46の変形が進行するのに伴い、膨出部46内からオイルが流量調整弁52によって通路断面積が変えられた連通路を通ってベローズ体51に入るので、膨出部46の変形は急速に進行することはなく、比較的ゆっくりと変形し、所定の時間を要してボール42の移動経路から退出する。
こうして、膨出部46が変形してボール42がその移動経路から退出すると、図３(ｃ)のようにボール42がボール待機部43から汚水の流れにのって浮上し、弁座44に着座して流路出口30cを閉鎖する。この流路出口30cの閉鎖で、吐出口30aからの汚水の噴出はなくなるが、水中ポンプ11の運転は続くので、弁室41内には汚水が充満し、ダイヤフラム45の膨出部46とボール42への汚水の圧力は継続して掛けられて、ボール42による流路出口30cの閉鎖は続く。従って、この流路出口30cの閉鎖後の水中ポンプ11の駆動力は、汚水を外部へ排出することだけに利用される。
そして、水中ポンプ11が停止すると、図３(ｄ)のように弁室41内の汚水の圧力が低下してボール42が弁座44から離れてボール待機部43に落下し、この後に、ベローズ体51からオイルがダイヤフラム45の膨出部46内に戻り、図３(ｅ)のようにボール42上方で膨出部46の変形が元に戻ってボール42はボール待機部43にロック状態になる。
図４は、第２の実施の形態に係るバルブＢの断面図である。なお、以下の説明において、図２に示す第１の実施の形態に係るバルブＡと共通部分については、同一符号を付し、重複した詳細は省略する。
この第２の実施の形態に係るバルブＢのバルブケーシング40には、流路入口30bの下方で、流路入口30bに対向的にゴム製のダイヤフラム45を設けて弁室41を仕切り、このダイヤフラム45の前面中央に突起体54を突設し、この突起体54をボールロック部としてボール待機位置43内にあって横向きに進退動させるようにし、常態では、突起体54が進出動してその先端がボール42に当接し、ボール42をボール待機部43にロックしている。
ダイヤフラム45は、その外側に制御ブロック55が当てられてバルブケーシング40間に取着され、制御ブロック55に、作動時間調整機構50を設けている。この作動時間調整機構50は、制御ブロック55に作動空間56を形成して設けた作動部材57と、制御ブロック55に設けられ、ダイヤフラム45の背面中央に設けたスライドシャフト58を摺動自在に支持する支持孔59と、この支持孔59と作動空間56を連通してオイルを充満した連通路60と、この連通路60に介装されて外部から操作される流量調整弁52と、スライドシャフト58に配装され、ダイヤフラム45を弁室41側に押圧付勢するスプリング61を備えている。
前記作動部材57は、作動空間56を仕切り、作動空間56内容積を変更可能なものであれば、特に、構造的な制約はなく、実施の形態ではダイヤフラムを使用している。この場合のダイヤフラムは、制御ブロック55の外部に露出するので、ダイヤフラムを覆うカバー体62を設け、該カバー体62下部に、下向きに開口する呼吸口63を設け、一時的に汚水の水位が上昇して装置本体が汚水に水没することがあっても、下部呼吸口63を設けたカバー体62内には空気が残留してダイヤフラムが汚水に浸かることがないようにしている。
弁室41の流路出口30cに連通してバルブケーシング40上部に突出する吐出管30には、該吐出管30の吐出口30a方向を調整する吐出口方向調整機構64を設けている。この吐出口方向調整機構64は、吐出管30全体又はその一部を屈曲可能な可撓性管で構成して吐出口30a方向を調整できるようにしてもよいが、実施の形態では、吐出管30の基部にユニオンを設けて水平方向の吐出口30a方向はこのユニオン部分で調整可能にするとともに、吐出口30a方向を水平よりやや下向きに設定し、吐出口30aから噴出する汚水を、ポンプ起動水位付近でスカムが最も溜まりやすいマンホール本体部1の内壁面1aに向けて噴出させてスカムを効果的に洗浄ができるようにしている。なお、図中65は突起体54に対応してボール待機部43に設けた待避凹部で、突起体54によってロック状態にあるボール42の一部をこの待機凹部65に押入させてボール42のロックを確実にするためのものである。
上記構成において、第２の実施の形態に係るバルブＢの使用は、第１の実施の形態に係るバルブＡと置換してそのまま使用することができる。そこで、図１に示す第１の実施の形態に係るバルブＡを、第２の実施の形態に係るバルブＢに置換した場合について、図１及び図５を参照しながらバルブＢの作用を説明する。
マンホール10内での汚水の水位が低水位にあれば、水中ポンプ11は停止状態にあり、流路入口30bから弁室41への汚水の流れはない。この状態では、図５（ａ）のように、作動部材57によって作動空間56の容積は縮小状態にあって作動空間56内からオイルが押し出され、ダイヤフラム45はスプリング61の付勢下に弁室41側に膨出し、これに伴い突起体54がボール待機位置43側に進出動し、その先端をボール42に当接させ、ボール42の一部を待機凹部65に押入させてボール待機位置43にボール42をロックしている。
下水流入管5からマンホール10内に汚水が流れ込み、汚水の水位が上昇し、汚水の水位がポンプ起動水位W1に達すると、水中ポンプ11が起動し、吐出管30に汚水が流れ、バルブＢを経て汚水は吐出管30先端の吐出口30aから噴出し、マンホール10の内壁面1aに付着するスカムを洗い流すと同時に、マンホール10内の汚水に循環を生ぜしめる。ここで、弁室41内に流入する汚水の圧力がダイヤフラム45に作用し、図５(ｂ)のようにダイヤフラム45がスプリング61に抗して変形し、この変形に伴い突起体54が後退動する。この突起体54の後退動が進行するのに伴い、支持孔59側からオイルが流量調整弁52によって通路断面積が変えられた連通路60を通って作動空間56に入るので、ダイヤフラム45の変形は急速に進行することはなく、比較的ゆっくりと変形し、所定の時間を要してボール42は突起体54によるロック状態から開放される。
こうして、開放されたボール42は、図５(ｃ)のようにボール待機部43から汚水の流れにのって浮上し、弁座44に着座して流路出口30cを閉鎖する。この流路出口30cの閉鎖で、吐出口30aからの汚水の噴出はなくなるが、水中ポンプ11の運転は続くので、弁室41内には汚水が充満し、ダイヤフラム45とボール42には汚水の圧力が継続して掛けられて、ボール42による流路出口30cの閉鎖は続く。従って、この流路出口30cの閉鎖後の水中ポンプ11の駆動力は、汚水を外部へ排出することだけに利用される。
そして、水中ポンプ11が停止すると、図５(ｄ)のように弁室41内の汚水の圧力が低下してボール42が弁座44から離れてボール待機部43に落下し、この後に作動空間56内からオイルを支持孔59側に戻しながら、ダイヤフラム45はスプリング61の付勢下に比較的ゆっくりと弁室41側に膨出して突起体54をボール待機位置43にあるボール42向けに進出動させてボール42をロックする。この際、ダイヤフラム45の変形に伴う突起体54の移動は、支持孔59内にスライドシャフト58が摺動して直線的に行われるので、ボール待機位置43にあるボール42に対して突起体54の先端が当接する位置が変わることがなく、常に、定位置で確実にロックされる。
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、本発明によれば、吐出管にバルブを挿設した構成のものにおいて、バルブの弁室内のボールを、常時、ダイヤフラムに形成したボールロック部でボール待機位置にロックし、弁室内を流れる汚水の圧力（正圧）を利用し、ダイヤフラムの変形によりボールのロック解除が的確に行われるようにしたので、水中ポンプの起動時から一定の時間を、吐出管から汚水を確実に噴出させて汚水槽に発生するスカムをきれいに除去することができる。また、吐出管から汚水を噴出させる洗浄時間の調整が、バルブに付設する調整弁によって簡単にできるので、管内圧力（水頭）が異なるポンプ場（汚水槽が設置されている場所）毎に、最適な洗浄時間を現場で調整でき、取り扱いが便利な汎用性の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】マンホールの縦断面図である。
【図２】吐出管に挿設される第１の実施の形態に係るバルブの縦断面図である。
【図３】 (ａ)〜(ｅ)は第１の実施の形態に係るバルブの動作を説明するためのバルブの縦断面図である。
【図４】吐出管に挿設される第２の実施の形態に係るバルブの縦断面図である。
【図５】 (ａ)〜(ｄ)は第２の実施の形態に係るバルブの動作を説明するためのバルブの縦断面図である。
【符号の説明】
30 吐出管
30b 流路入口
30c 流路出口
40 バルブケーシング
40a 取着板
41 弁室
42 ボール
43 ボール待機部
44 弁座
45 ダイヤフラム
46 膨出部
50 作動時間調整機構
54 突起体
55 制御ブロック
64 吐出口方向調整機構
Ａ バルブ
Ｂ バルブ

Claims (12)

1. 汚水槽内の汚水を汲み上げて外部に排出するための水中ポンプと、該ポンプが汲み上げた汚水の一部を、ポンプ起動水位近傍で汚水槽内に発生したスカムに向けて吐出する吐出管とを備えた汚水槽用スカム除去装置において、前記吐出管にバルブを設け、該バルブの弁室内に、待機位置と流路閉鎖位置間を移動するボールを配装するとともに、弁室内にあってボール向けに進退動するボールロック部を設けたダイヤフラムを配装し、常態において、ボールロック部によりボールをボール待機位置にロックし、弁室内の汚水の圧力によるダイヤフラムの変形でボールのロックを解除し、ボールを流路閉鎖位置に移動させることを特徴とする汚水槽用スカム除去装置。
2. 弁室中間部に、吐出管の流路入口を設け、該流路入口より下方の弁室下部にボール待機部を形成し、該ボール待機部に対向して弁室上部に流路出口を下向きに設けて弁座を形成したことを特徴とする請求項１記載の汚水槽用スカム除去装置。
3. ボールロック部が、ダイヤフラムに設けられ、ボールの移動経路に横向きに出入りする膨出部からなり、常態において、膨出部をボールの移動経路に突出させてボール待機位置にあるボールをロックし、弁室内の汚水の圧力による膨出部の変形でボールのロックを解除することを特徴とする請求項１又は２記載の汚水槽用スカム除去装置。
4. ボールロック部が、ダイヤフラムに突設され、ボール待機位置で横向きに進退動する突起体からなり、常態において、ボール待機位置にあるボールに突起体を当接してボールをロックし、弁室内の汚水の圧力によるダイヤフラムの変形で突起体をボールから離してボールのロックを解除することを特徴とする請求項１又は２記載の汚水槽用スカム除去装置。
5. ボール待機部に、突起体に対応してボールの一部が押入される待避凹部を形成したことを特徴とする請求項４記載の汚水槽用スカム除去装置。
6. 膨出部を設けたダイヤフラムをバルブケーシングに取着する取着板に、膨出部内に充満させたオイルの出入りを受容し、且つ、膨出部内に出入りするオイルの流量を外部から任意に調整できる作動時間調整機構を設けたことを特徴とする請求項１又は３記載の汚水槽用スカム除去装置。
7. 作動時間調整機構が、伸縮によって体内空間容積を変えるベローズ体と、該ベローズ体と取着板に明けた通孔を介してダイヤフラムの膨出部を連通させ、オイルを充満した連通路と、該連通路に介装されて外部から操作される流量調整弁を備えたことを特徴とする請求項６記載の汚水槽用スカム除去装置。
8. ベローズ体をダイヤフラムの膨出部より高い位置に配し、縦向きにして下部で支え、上部に重りを載せて、常時、縮小傾向を示すようにしたことを特徴とする請求項７記載の汚水槽用スカム除去装置。
9. 突起体を有するダイヤフラムをバルブケーシングに取着した制御ブロックに、ダイヤフラムに連係して作動時間調整機構を設けたことを特徴とする請求項１又は４記載の汚水槽用スカム除去装置。
10. 作動時間調整機構が、制御ブロックに作動空間を形成して設けた作動部材と、制御ブロックに設けられ、ダイヤフラム背面中央に設けたスライドシャフトを摺動自在に支持する支持孔と、該支持孔と作動空間を連通させ、オイルを充満した連通路と、該連通路に介装されて外部から操作される流量調整弁と、スライドシャフトに配装され、ダイヤフラムを弁室側に押圧付勢するスプリングを備えたことを特徴とする請求項９記載の汚水槽用スカム除去装置。
11. 作動部材を覆うカバー体を設け、該カバー体下部に、下向きに開口する呼吸口を設けたことを特徴とする請求項９又は１０記載の汚水槽用スカム除去装置。
12. 弁室の流路出口に連通してバルブケーシング上部に突出する吐出管に、該吐出管の吐出口方向を調整する吐出口方向調整機構を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の汚水槽用スカム除去装置。

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