JP4048984B2 - 地下設置型制御盤の設置装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浸水時に浮上可能なように地下設置型制御盤を地下室に設置する装置に関するものである。
【従来の技術】
【0002】
下水道には、所定間隔毎にマンホールが設置されて、このマンホールの部分において下水をポンプによりポンプアップして、下水道における高低差を随所において確保して下水を下流の汚水処理場まで流している。そして、マンホール内に設置されるマンホールポンプの作動を制御するのに制御盤が必要となる。
【0003】
制御盤を設置するのに、電気室、或いは自立キュービクルを地上に設けて、これらの内部に収納すると、電気室、或いはキュービクルの設置スペースが必要となる。しかし、交通量の多い市街地では設置場所の確保が困難であるのに加えて、都市景観を損ね、更には交通障害ともなる。
【0004】
そして、本出願人によって、地中に背丈の低いハンドホールを埋設し、このハンドホール内に制御盤を埋設設置することにより、上記不具合を解消することが提案された。ここで、ハンドホール内には、雨水が浸入して水没することがあるため、制御盤は、その内部に雨水が浸入するのを防止すべく、制御盤本体の全体をその外側から収納容器で覆って収納することにより、ハンドホール内に浸水しても、収納容器の下部の空気は閉じ込められたまま圧縮のみされて、浮上しないことを利用して防水を図る構成のものも本出願人によって提案されている(例えば、特許文献1,2)。
【0005】
【特許文献1】
特許第3304731号公報
【特許文献2】
特開2000−104271号公報
【0006】
一方、従来のマンホールポンプの制御盤は、その全ての制御を一つの制御盤で行っていたので、水没等の原因で故障すると、複数のポンプを一つの制御盤で制御している場合には、全てのポンプの制御が行えなくなる不具合もあった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第1の課題は、制御盤の全体が水没しそうになった場合には、浮上させて浸水による被害を最小限に喰い止めることであり、第2の課題は、各制御機器毎に制御盤を分割させて、制御盤の故障により全機器の制御が不能になるのを防止することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項1の発明は、浸水時に浮上可能なように地下設置型制御盤を地下室に設置する装置であって、前記地下設置型制御盤は、前記地下室の壁面に上下方向に設けられた複数本の案内手段に連結具を介して昇降可能に連結されていることを特徴としている。
【0009】
制御盤は、地下室の壁面に沿って上下方向に設けられた複数本の案内手段に連結具を介して昇降可能に連結されているため、集中豪雨等で水位が増して、制御盤の全体が水没しそうになると、制御盤は、これに作用する浮力により案内手段に案内されて上昇すると共に、排水により水位が下がった場合には、制御盤は、水位の低下に応じて下降して正規の位置にセットされる。
【0010】
また、請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記地下設置型制御盤は、制御盤本体と、この全体を上方から覆って収納する収納容器とからなって、前記案内手段に連結具を介して連結された収納容器は、天井部に設けられた吊下げ手段に吊り下げられる構成であることを特徴としている。
【0011】
請求項2の発明によれば、制御盤のメンテナンス等を行う場合には、制御盤本体の全体を収納している収納容器のみを天井部まで上昇させて、当該天井部に設けられた吊下げ手段に吊り下げておく。これにより、制御盤の設置部が地下室の狭隘な部分であっても、制御盤本体から取り外された収納容器を上部空間に吊り下げて、その周辺に設置する必要がないので、取り外した収納容器が邪魔になることなく、メンテナンス等の諸作業を行える。
【0012】
また、請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、前記案内手段は、2本のポールであることを特徴としている。
【0013】
請求項3の発明によれば、案内手段が最少本数の2本のポールであるので、制御盤を安定して昇降させられると共に、メンテナンス等の際に案内手段が邪魔になることもない。
【0014】
また、請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれかの発明において、前記地下設置型制御盤は、その制御対象機器に対応して複数の制御盤に分割されていて、各分割制御盤は、いずれも案内手段に対して昇降可能に連結されていることを特徴としている。
【0015】
請求項4の発明によれば、浸水等により特定の分割制御盤が故障しても、残りの分割制御盤は正常な場合には、正常な分割制御盤の制御に係る制御機器の作動が可能となるので、制御盤の故障により全ての制御機器が作動不能になるのを防止できる。
【0016】
また、請求項5の発明は、請求項1ないし4のいずれかの発明において、前記地下室は、地下道の排水ピットの上部に設けられた中二階部であることを特徴としている。
【0017】
地下道の排水ピットは、集中豪雨により急激に水位が上昇し易いために、その中二階部に設置した制御盤は水没し易いが、水位の上昇により制御盤が水没しそうになった場合には、作用する浮力により制御盤が上昇する。このため、水没による制御盤の被害を最小限に喰い止められる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、複数の実施形態を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。図1は、アンダーパス車道(地下道)Eの側方の排水ピット1の中二階部8にポンプ制御盤Cが設置された状態の正面図であり、図2は、同じく側面図であり、図3は、同じく平面図であり、図4は、排水ピット1の中二階部8の床材6に設置されたポンプ制御盤Cを構成する4基の分割制御盤C1 〜C4 のうちの2基の斜視図であり、図5は、前記床材6に設置されたポンプ制御盤Cを背面側から見た斜視図である。
【0019】
図1ないし図3において、アンダーパス車道(地下車道)Eの側方には、このアンダーパス車道Eよりも深い位置に底面を有する断面方形状の排水ピット1が設けられている。この排水ピット1には、周辺の雨水が集水貯留され、その高さ方向の中央部は仕切壁部2で上下で仕切られて、仕切壁部2の下方は下水を貯水する貯水室3となっている。仕切壁部2の上方の機器収納部4の上部には、その二辺が前記排水ピット1の周壁部5に支持されて、他の二辺が片持ち状となって床材6が水平に配置され、該床材6と、表面が地表面Gとなった天井部7とで形成される空間が中二階部8となっている。貯水室3の底部には、第1ないし第3の各ポンプP1 ,P2 ,P3 が設置され、各ポンプP1 ,P2 ,P3 で吸引された下水Wは、それぞれ吸引管9を介して共通の流出管11まで吸引され、該流出管11を経て排水ピット1の外部に流出される。吸引管9は、垂直に配置されて、仕切壁部2を貫通して機器収納部4に達していて、流出管11は、機器収納部4の上部に水平に配置されて、複数本の吸引管9の上端部と連結されている。なお、図1、図2及び図11において、Sは、排水ピット1に貯水された下水Wの液面を示す。
【0020】
また、排水ピット1には、これに貯留された下水Wの水位(H1)を測定するための投入式とフリクト式の各水位計A1 ,A2 がそれぞれ設置されている。投入式水位計A1 は、水圧を検知して、その水位をアナログデータで出力する構成のものであり、フリクト式水位計A2 は、水位が設置位置に達しない状態では「OFF」で、設置位置を超えると「ON」となる構成である。水位計A1 から出力された「水位データ」は、後述の全体制御盤C4 による各ポンプP1 ,P2 ,P3 の通常時の制御に用いられ、水位計A2 から出力された「水位データ」は、主として水位計A1 が故障した場合等において用いられる。
【0021】
また、前記中二階部8を構成する長手方向の周壁部5には、2本が一組となった案内ポール12が上下方向に設けられていて、その上下端部は、固定プレート13を介して床材6の表面、及び天井部7の天井面に固定されたボールブラケット14にそれぞれ嵌合挿入されて固定されている。また、本実施形態のポンプ制御盤Cは、前記した第1ないし第3の各ポンプP1 ,P2 ,P3 に供給する動力(電力)を制御する第1ないし第3の各動力供給制御盤C1 〜C3 と、各動力供給制御盤C1 〜C3 の制御を含めて全体を制御する全体制御盤C4 とに分割されている。第1ないし第3の各動力供給制御盤C1 〜C3 及び全体制御盤盤C4 は、いずれも全体形状は同一であって、2本で一組となった案内ポール12の前面に設置されて、後述の上側及び下側の各連結具D1 ,D2 を介して二本一組の案内ポール12に昇降可能に連結される。なお、中二階部8の高さ(H2)〔図2参照〕は、分割された各制御盤C1 〜C4 の大きさによっても異なるが、1.8m程度であることが多い。
【0022】
また、各制御盤C1 〜C4 は、いずれも制御盤本体15と、この制御盤本体15の全体を収納して、これと一体に連結される釣鐘状の収納容器16とで構成される。制御盤本体15は、複数本の支持脚17を備えた支持台18に制御機器取付板19が垂直に設けられて、該制御機器取付板19に多数の制御機器(図示せず)が取付けられた構成である。一方、収納容器16は、その内部に制御盤本体15を収納可能なように、上面が閉塞されて、底面が開口された釣鐘状となっていて、その内周面における前記制御盤本体15の上面周縁に当接する部分には、リング状のシール材21(図10参照)が固着されている。そして、収納容器16の内部に制御盤本体15の全体を収納して、収納容器16のシール材21が制御盤本体15の支持台18の上面周縁に当接した状態で、収納容器16の下端部外周縁に設けられた複数の固定ブラケット22と、制御盤本体15の各支持脚17の下端部外面に設けられた固定ブラケット23との各密着板部を密着させて、両密着板部をボルト24及びナット25を介して一体に連結すると、制御盤本体15は、収納容器16の内部に全体が収納されて、該収納容器16と一体となる。また、収納容器16の上面の中央部には、制御盤本体15から分離させた単体状態で収納容器16を天井部7のフック26に引っ掛けて、収納容器16を吊り下げるための引掛リング27が取付けられている。このフック26は、中二階部8の床材6に設置された各制御盤C1 〜C4 の直上に配置されている。
【0023】
この構成により、各制御盤C1 〜C4 が水没されても、収納容器16の内部は、支持台18の部分でシール材21により上下に水密及び気密を保持して分離されているため、制御盤本体15の支持台18の下方の空間部28の空気が水圧により圧縮されるのみで、収納容器16における支持台18よりも上方の部分に水が浸入することはない。これにより、収納容器16の内部の制御機器取付板19の部分は、防水構造となる。
【0024】
図6ないし図9に示されるように、各制御盤C1 〜C4 の収納容器16の上端部は、連結具D1 を介して二本一組となった案内ポール12に連結されていると共に、その下端部は、連結具D2 を介して二本一組となった案内ポール12に連結されている。即ち、収納容器16の上端部の外側には、周方向に沿って等間隔をおいて複数個のブラケット29が固設されていて、収納容器16の上端部の外側に、断面コの字形をした連結リング体31が嵌め込まれて、前記各ブラケット29の水平板部29aに対してボルト30により固定されている。二本一組となった案内ポール12の外側には、それぞれ短円筒状をした昇降筒32が所定の隙間を有して嵌め込まれ、二本一組の案内ポール12の外側に嵌め込まれた2本の昇降筒32と、収納容器16の外側に嵌着された前記連結リング体31とは、第1及び第2の各サドル体33,34から成るサドルユニット35を介して一体に連結されている。
【0025】
第1サドル体33は、上下面をリブ33aで補強された平板部33bの一端部に、円弧状をした連結板部33cが垂直となって固着されていると共に、その他端部に、前記昇降筒32の外側を挟着する半円筒体状のサドル部33dが固着された構成である。サドル部33dの横方向の両端には、フランジ状をした連結板部33eがそれぞれ一体に設けられている。また、第2サドル体34は、昇降筒32の外側を挟着する半円筒体状のサドル部34dの両端部に連結板部34eがそれぞれ一体に設けられた構成である。
【0026】
そして、第1サドル体33の連結板部33cは、連結リング体31の外側に固着された円弧状をした連結板36に対して複数本のボルト37により連結されていると共に、第1及び第2の各サドル体33,34の両側に設けられた連結板部33e,34eは、複数本のボルト38により連結される。これにより、収納容器16の上端部に連結された連結リング体31は、一対のサドルユニット35を介して2本の案内ポール12の外側に嵌め込まれた各昇降筒32に連結される。
【0027】
また、図6及び図8に示されるように、下側連結具D2 は、前記連結リング体31を二分した形状の一対の連結半リング体39で構成される。なお、2本の案内ポール12から離れて配置される側の連結半リング体39は、わん曲板状となっている。各連結半リング体39の両端部には、周方向と直交する外側に向けて連結フランジ部39aが一体に設けられている。一対の連結半リング体39は、収納容器16の下端部の外側に当てがわれて、各連結フランジ部39aをボルト40で連結してリング状とすることにより、収納容器16の下端部に一体に取付けられる。収納容器16の下端部に取付けられた一対の連結半リング体39の一方は、上記した連結リング体31と同様にして一対のサドルユニット35を介して案内ポール12の外側に嵌め込まれた各昇降筒32に連結される。また、一対の連結半リング体39には、これをリング状に連結した状態で下降するのを防止するために、それぞれ1又は2本の下降防止脚50が下方に向けて一体に取付けられていて、一対の連結半リング体39が収納容器16の外側に嵌め込まれて連結された状態で、前記下降防止脚50は、収納容器16の下端部の固定ブラケット22に支持される(図4参照)。
【0028】
これにより、各制御盤C1 〜C4 は、その収納容器16の部分において、上側及び下側の各連結具D1 ,D2 を介して二本一組となった案内ポール12に対して昇降可能に連結される。
【0029】
また、図5に示されるように、中二階部8を構成する床材6の自由端側の周縁部には、安全柵41が設けられている。また、図2及び図3に示されるように、排水ピット1内の仕切壁部2のコーナー部には、集中豪雨等の際に、貯水室3が下水で充満される場合に、上方の機器収納部4に貯水可能にするための連通孔42が形成され、排水ピット1の周壁部5には、前記連通孔42の部分を通って、地表面Gに通じる階段43が設けられている。なお、図1ないし図3において、44,45は、それぞれ地表面Gに設けられた点検員出入用、及び機器搬入搬出用の開口を示す。
【0030】
次に、図13を参照して、排水ピット1に貯水された下水Wの排水のシステムについて簡単に説明する。地上には、操作パネル51により操作可能な引込計器盤52が設置され、引込計器盤52及び各動力供給制御盤C1 〜C3 を介して各ポンプP1 〜P3 に動力(電力)が供給される。排水ピット1内に設置された水位計A1 の「水位データ」は、全体制御盤C4 の変換器53に入力されて電流値等に変換された後に、各動力供給制御盤C1 〜C3 に入力されると共に、各ポンプP1 〜P3 の「内部故障データ」は、内部故障データ出力源Q1 〜Q3 から出力されて、全体制御盤C4 のコントローラ54に入力されて、各ポンプP1 〜P3 を制御している。また、地上で操作パネル51を操作して出力された「操作データ」は、全体制御盤C4 を通って各動力供給制御盤C1 〜C3 に入力されることにより、地上において、各ポンプP1 〜P3 の制御を可能にしていると共に、各ポンプP1 〜P3 の前記「内部故障データ」は、引込計器盤52に出力されて、地上において、各ポンプP1 〜P3 の故障内容を把握可能にしている。更に、全体制御盤C4 には、遠方監視装置55が内蔵され、一般電話回線等を介して遠方監視所56において各ポンプP1 〜P3 の故障状況等が監視可能になっている。
【0031】
そして、通常時には、排水ピット1の貯水室3に流れ込んで貯水された下水Wの水位(H1)が水位計A1 で検出されて、その「水位データ」が全体制御盤C4 を経て各ポンプP1 〜P3 の各制御盤C1 〜C3 に入力されて、各ポンプP1 〜P4 の起動・停止が繰り返されて、前記水位(H1)は常に設定値に保持される。また、分割された各制御盤C1 〜C4 は、図10に示されるように、中二階部8の床材6の上の所定位置に設置されている。
【0032】
また、集中豪雨等の場合には、大量の雨水が排水ピット1内に流れ込んで、各ポンプP1 〜P4 の排水量を超える雨水が流入することにより、その水位(H1)が上昇して、仕切壁部2の連通孔42を通って機器収納部4に流れ込んで、この部分の水位が上がる。これにより、分割された各制御盤C1 〜C4 は、いずれも二本一組の案内ポール12に昇降可能に案内されているので、図11で実線で示されるように、各制御盤C1 〜C4 は、その全体が水没されることなく、浮力によって水位の変化に応じて案内ポール12に案内されて昇降する。各制御盤C1 〜C4 は、水没されても、収納容器16の下部に形成された空間部28の空気が漏れることなく圧縮されるために、防水が図られると共に、釣鐘状の収納容器16の内部には、シール材21による防水構造によって水及び空気の浸入はないので、その浮力は極めて大きい。よって、各制御盤C1 〜C4 は、浸水により全体が水没しないことは勿論のこと、浸水により浮上しても、上記理由により、その浸水深さは比較的短いので、浸水による被害は最小限に喰い止められる。
【0033】
また、各ポンプP1 〜P3 により排水ピット1内の下水Wが排水されて、機器収納部4における水位が低くなると、これに対応して各制御盤C1 〜C4 は、案内ポール12に案内されて下降すると共に、機器収納部4における水位が一定以下となると、床材6に設置された原状態となる。
【0034】
また、各制御盤C1 〜C4 のメンテナンスが必要な場合には、図12に示されるように、制御盤本体15と収納容器16との連結を解いて、収納容器16のみを上昇させて、その上端面に取付けられた引掛リング27を、天井部7のフック26に引っ掛けることにより、収納容器16を天井部7に吊り下げる。これにより、各制御盤C1 〜C4 の設置部が中二階部8の狭隘な部分であっても、制御盤本体15から取り外された収納容器16を上部空間に吊り下げて、その周辺に設置する必要がないので、取り外した収納容器16が邪魔になることなく、メンテナンス等の諸作業を行える。なお、図12において、57は、各制御盤C1 〜C4 に給電するための電線を示す。
【0035】
また、上記実施形態のように、ポンプ制御盤Cを、ポンプP1 〜P3 の数に対応した動力供給制御盤C1 〜C3 と、全体を制御する全体制御盤C4 とに分割しておくと、複数の動力供給制御盤C1 〜C3 のうち特定のものが故障して、これにより制御されるポンプが作動しなくなっても、残りの正常な動力供給制御盤により制御されるポンプによって排水可能である。このため、一つのポンプ制御盤の故障により、これにより制御される複数のポンプの全てが作動不能になるのを防止できる。
【0036】
また、上記実施形態のポンプ制御盤Cは、複数の制御盤に分割され、全体として必要な機能を奏する構成のものであるが、一つで必要な機能の全てを奏する制御盤に対して本発明を実施することも可能である。
【0037】
また、上記実施形態では、アンダーパス車道の側方に設けられた排水ピットの中二階部にポンプ制御盤を設置するものであるが、浸水による浮力により制御盤を浮上可能に設置する地下室としては、これに限定されない。例えば、大型のマンホールの側方に設けた地下室に制御盤を上記浮上構造で設置することも可能である。
【0038】
【発明の効果】
本発明は、地下室の壁面に上下方向に設けられた複数本の案内ポールに連結具を介して制御盤が昇降可能に連結されていて、集中豪雨等で水位が増して、制御盤の全体が水没しそうになると、制御盤は、これに作用する浮力により案内手段に案内されて上昇すると共に、排水により水位が下がった場合には、制御盤は、水位の低下に応じて下降して正規の位置にセットされるので、制御盤全体が水没されることがなくなって、水没による被害が最小限に喰い止められる。
【図面の簡単な説明】
【図1】アンダーパス車道(地下道)Eの側方の排水ピット1の中二階部8にポンプ制御盤Cが設置された状態の正面図である。
【図2】同じく側面図である。
【図3】同じく平面図である。
【図4】排水ピット1の中二階部8の床材6に設置されたポンプ制御盤Cを構成する4基の制御盤単体C1 〜C4 のうちの2基の斜視図である。
【図5】前記床材6に設置されたポンプ制御盤Cを背面側から見た斜視図である。
【図6】分割された制御盤C1(C2 〜C4)を二本一組の案内ポール12に上側及び下側の各連結具D1 ,D2 を介して連結される構造を示す分解斜視図である。
【図7】二本一組の案内ポール12に上側及び下側の各連結具D1 ,D2 を介して連結された制御盤C1(C2 〜C4)の平面図である。
【図8】同じく背面図である。
【図9】図8のX−X線拡大断面図である。
【図10】中二階部8に制御盤C1(C2 〜C4)が設置された状態の側面図である。
【図11】制御盤C1(C2 〜C4)が水没により浮上した状態の側面図である。
【図12】メンテナンスのために制御盤C1(C2 〜C4)の収納容器16のみを天井部7に吊り下げた状態の側面図である。
【図13】分割された制御盤C1 〜C4 を用いた排水システムを示す図である。
【符号の説明】
C:ポンプ制御盤
1 〜C3 :動力供給制御盤(分割制御盤)
4 :全体制御盤(分割制御盤)
1:排水ピット
7:天井部
8:中二階部(地下室)
12:案内ポール(案内手段)
15:制御盤本体
16:収納機器
26:フック(吊下げ手段)
27:引掛リング

Claims (5)

  1. 浸水時に浮上可能なように地下設置型制御盤を地下室に設置する装置であって、
    前記地下設置型制御盤は、前記地下室の壁面に上下方向に設けられた複数本の案内手段に連結具を介して昇降可能に連結されていることを特徴とする地下設置型制御盤の設置装置。
  2. 前記地下設置型制御盤は、制御盤本体と、この全体を上方から覆って収納する収納容器とからなって、
    前記案内手段に連結具を介して連結された収納容器は、天井部に設けられた吊下げ手段に吊り下げられる構成であることを特徴とする請求項1に記載の地下設置型制御盤の設置装置。
  3. 前記案内手段は、2本のポールであることを特徴とする請求項1又は2に記載の地下設置型制御盤の設置装置。
  4. 前記地下設置型制御盤は、制御対象機器に対応して複数の制御盤に分割されていて、各分割制御盤は、いずれも案内手段に対して昇降可能に連結されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の地下設置型制御盤の設置装置。
  5. 前記地下室は、地下道の排水ピットの上部に設けられた中二階部であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の地下設置型制御盤の設置装置。
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