JP4704117B2 - ポンプ槽内攪拌装置 - Google Patents

Description

本発明は、水中ポンプ装置に取り付けられ、水中ポンプ運転開始時に一定時間噴流を吐出して水槽内の攪拌を行うポンプ槽内攪拌装置に関するものである。

上記ポンプ槽内攪拌装置は、水中ポンプ運転開始時に噴流を一定時間吐出して水槽内を攪拌するため、水槽内の砂、汚泥、浮遊油脂、スカム等を、続くポンプ運転によって排出することができる。よって、水槽内に砂や汚泥が滞留または堆積したり、浮遊油脂やスカムが槽壁等に固着することが抑制され、槽内攪拌装置によって槽内が洗浄される効果が得られる。

このような槽内攪拌装置として、特許文献１に開示されたものがある。この特許文献１には、水槽の上から降ろされ、水中ポンプ本体の吐出側に連結された着脱装置を構成する着脱用接続管を介して水槽内に着脱自在に設置される水中ポンプ装置に取り付けられたポンプ槽内攪拌装置が記載されている。このポンプ槽内攪拌装置は、着脱用接続管の側面に取り付けられている。
特許第３５７０８６１号公報

ところで、水中ポンプ装置は、下水ポンプシステムのように槽内の攪拌が必要な環境下ばかりで使用されるわけではなく、槽内を攪拌する必要がない場合、即ち、上記槽内攪拌装置が不要な場合もある。

しかしながら、上記特許文献１に開示された構成では、着脱装置を構成する着脱用接続管の側面に開口と槽内攪拌装置を取り付けるための取付部とを形成し、この取付部に槽内攪拌装置としてのフラッシュバルブを取り付ける必要がある。つまり、従来の構成では、槽内攪拌装置を水中ポンプ装置に取り付けるために、槽内攪拌装置が不要である場合の着脱用接続管とは異なる、専用の着脱用接続管を製作しなければならなかった。

また、着脱用接続管に槽内攪拌装置を取り付ける構造では、水中ポンプ装置が小型になると、着脱用接続管のサイズも小さくなり、槽内攪拌装置を取り付けるための十分なスペースを確保できない場合もあった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、専用の着脱用接続管を製作することなく、水中ポンプ装置に取り付けることができる槽内攪拌装置を提供することにある。

本発明は、水中ポンプ本体と着脱用接続管とが別体で構成されていることに着目して、この水中ポンプ本体と着脱用接続管とで挟持することにより、ポンプ槽内攪拌装置を水中ポンプ装置に取り付けるようにしたものである。

本発明は、水中ポンプ本体の吐出側に連結された、着脱装置を構成する着脱用接続管を介して水槽内に着脱自在に設置される水中ポンプ装置に取り付けられ、該水中ポンプ本体の運転開始時に一定時間、該水中ポンプ本体の吐出流の一部又は全部を槽内に吐出させて該槽内の攪拌を行うポンプ槽内攪拌装置が対象である。

そして、上記吐出流が流入する流入通路を有するケーシングを備え、上記ケーシングの基端部は、上記水中ポンプ本体と上記着脱用接続管とに挟持されると共に、該水中ポンプ本体と該着脱用接続管とを連通させる連通路が形成されており、上記流入通路は、上記連通路から分岐して形成されているものとする。

上記の構成の場合、上記ケーシングの基端部を、上記水中ポンプ本体と上記着脱用接続管とで挟持してポンプ槽内攪拌装置を水中ポンプ装置に取り付けることによって、ポンプ槽内攪拌装置を取り付けるための専用の着脱用接続管を製作することなく、ポンプ槽内攪拌装置を水中ポンプ装置に取り付けることができる。つまり、ポンプ槽内攪拌装置が不要な構成においては、上記着脱用接続管を水中ポンプ本体に直接取り付けて、連結させればよく、一方、ポンプ槽内攪拌装置が必要な構成においては、上記着脱用接続管と水中ポンプ本体との間にケーシングの基端部を挟持することによって該ポンプ槽内攪拌装置を水中ポンプ装置に取り付ければよい。したがって、上記ケーシングの基端部を水中ポンプ本体及び着脱用接続管で挟持することでポンプ槽内攪拌装置を取り付けることによって、ポンプ槽内攪拌装置の必要・不要にかかわらず、同じ水中ポンプ本体及び着脱用接続管を採用することができ、水中ポンプ本体及び着脱用接続管の汎用性を向上させることができる。

また、ポンプ槽内攪拌装置を着脱用接続管に直接取り付けるためのスペースを確保することができないくらい着脱用接続管が小型である場合であっても、ポンプ槽内攪拌装置のサイズに合わせてケーシング及びその基端部を形成することによって、ポンプ槽内攪拌装置を容易に取り付けることができる。つまり、上記ケーシングの基端部を水中ポンプ本体と着脱用接続管とで挟持することによりポンプ槽内攪拌装置を取り付けるため、水中ポンプ本体や着脱用接続管の大きさにかかわらず、ポンプ槽内攪拌装置を水中ポンプ装置に容易に取り付けることができる。

本発明によれば、上記ケーシングの基端部を水中ポンプ本体と着脱用接続管とで挟持してポンプ槽内攪拌措置を水中ポンプ装置に取り付けることによって、ポンプ槽内攪拌装置を取り付けるための専用の着脱用接続管を設けることなく、ポンプ槽内攪拌装置を水中ポンプ装置に取り付けることができる。また、上記基端部を水中ポンプ本体と着脱用接続管とで挟持することによってポンプ槽内攪拌装置を水中ポンプ装置に取り付けるため、水中ポンプ本体や着脱用接続管が小型の場合であっても、ポンプ槽内攪拌装置の取付スペースを容易に確保して取り付けることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１において、１は水槽としての下水中継ポンプ槽（以下、ポンプ槽ともいう）、２は水中ポンプ本体３に槽内攪拌装置４が付設された槽内攪拌装置付き水中ポンプ装置（以下、水中ポンプ装置という）である。流入口５よりポンプ槽１内に流入した下水は、その水位が所定の運転レベル以上になると、水中ポンプ装置２の作動により、所定の停止レベルに水位が低下するまで固定排出管６から排出される。この水中ポンプ装置２の作動のために、ポンプ槽１内に運転用フロート７、停止用フロート８及び異常水位警報用フロート９が設けられ、ポンプ槽１の上方に制御盤１０が設けられている。

水中ポンプ装置２は、下水中継ポンプ槽１のマンホール１１よりガイドパイプ１２を伝って槽内底部に降ろされ、着脱装置１３により該下水中継ポンプ槽１に着脱自在に設置される。水中ポンプ装置２の昇降のためにマンホール１１の蓋１４と水中ポンプ本体３とが昇降用チェーン１５によって連結されている。昇降用チェーン１５は水中ポンプ装置２の重心を通る垂直線上で水中ポンプ本体３の頂面部に接続されている。着脱装置１３は、水中ポンプ装置２をポンプ槽１内に固定された固定排出管６に結合するものであり、この結合により、水中ポンプ装置２は固定排出管６に支持される。

すなわち、図２に示すように、着脱装置１３は、水中ポンプ装置２の水中ポンプ本体３の吐出部に設けられた着脱フランジ部１６及びフック１７を有する着脱用接続管２３と、固定排出管６の基端フランジ部１８とによって構成されている。フック１７は、着脱フランジ部１６の上部との間に下方に開口した係合凹部を形成し、固定排出管６の基端フランジ部１８の上部には当該係合凹部に嵌る係合部１８ａが形成されている。この係合凹部と係合部１８ａとの嵌合により、水中ポンプ装置２は固定排出管６に支持され、該水中ポンプ装置２の自重により着脱フランジ部１６を固定排出管６の基端フランジ部１８に押し当てるモーメントが働いて、両者は隙間なく接続される。フック１７及び係合部１８ａの互いの当接面には、上記嵌合を案内するとともに、上記フランジ部１６，１８同士を密に接続するために、テーパが形成されている。

本実施形態の場合、水中ポンプ本体３の吐出部は、図３及び図４に示すように、水中ポンプ本体３のポンプケーシング３ａより側方へ突出したケーシング側吐出部２１と、槽内攪拌装置４の一部を構成する連結部２２（図５参照）と、上記着脱フランジ部１６を有する着脱用接続管２３とによって構成されている。この着脱用接続管２３に、上記着脱フランジ部１６、並びにガイドパイプ１２に摺動自在に係合するガイド２４が設けられている。図６に示すように、ガイドパイプ１２は２本あり、着脱用接続管２３にはガイド２４が２つ設けられている。

上記連結部２２には、ケーシング側吐出部２１の上方に向かって開口した吐出口２５と、着脱用接続管２３の下方へ向かって開口した流入口２６とを結ぶように、図７に示す上下に貫通する連通路２７が形成されている。そうして、図４に示すように、ケーシング側吐出部２１の吐出口２５のフランジ２８と、着脱用接続管２３の流入口２６のフランジ２９との間に上記連結部２２が挟持されると共に、ケーシング側吐出部２１と着脱用接続管２３とを連通させて、水中ポンプ本体３の吐出部が構成されている。

図４、７に示すように、槽内攪拌装置４のケーシング本体４５が上記連結部２２から側方へ突出しており、連結部２２はケーシング本体４５の基端部を構成する。この連結部２２のケーシング本体４５と反対側に、当該水中ポンプ装置の重量バランスを最適にするカウンタウェイト３１が取り付けられている。また、水中ポンプ本体３の底部には、その自立のために複数（３本）の脚３２が設けられている。

カウンタウェイト３１について説明するに、図６に示すように、水中ポンプ本体３の重心Ｇの位置は着脱フランジ部１６の軸線Ｌ上若しくはその近傍に配置され、後述する槽内攪拌装置４のケーシング３０は着脱フランジ部１６の側方に配置されている。このような配置の場合、槽内攪拌装置４のケーシング３０による回転モーメントが着脱フランジ部１６の軸線Ｌまわりに働き、それは、着脱フランジ部１６が固定排出管６の基端フランジ部１８に対して回転してずれる力となる。

そこで、カウンタウェイト３１は、着脱フランジ部１６の軸線Ｌを間においてケーシング３０（即ち、ケーシング本体４５）の反対側に、該ケーシング３０に釣り合わすために、つまり、着脱フランジ部１６の軸線Ｌまわりに働く回転モーメントを小さくするために、さらには略零にするために配置されている。

槽内攪拌装置４について説明するに、これは、水中ポンプ装置２の運転開始時、水中ポンプ本体３の吐出流の一部又は全部を槽内に吐出させるものである。そのケーシング３０は、図５、７に示すように、上記連結部２２と一体に形成されたケーシング本体４５と、その下側に結合されたダイヤフラムカバー４６とからなり、ケーシング本体４５の上側に保護カバー４７が設けられている。

ケーシング本体４５とダイヤフラムカバー４６とよりなるケーシング３０内は、図７に示すように、下部ダイヤフラム４８によって、ボール弁４９を収容する上部の弁収容部５１と下部の作動流体としてのオイルを収容する下部オイル室５２とに区画形成されている。下部ダイヤフラム４８はその周縁部がケーシング本体４５とダイヤフラムカバー４６とに挟持されている。

一方、ケーシング本体４５の頂部には凹部が形成されていて、該凹部の周縁部と保護カバー４７との間に上部ダイヤフラム５３の周縁部が挟持されて、該ケーシング本体４５の凹部と上部ダイヤフラム５３とによって上部オイル室５４が形成されている。保護カバー４７は上部ダイヤフラム５３を保護するものである。

下部オイル室５２と上部オイル室５４とは、ケーシング本体４５及びダイヤフラムカバー４６に形成されたオイル通路５５によって連通し、ダイヤフラムカバー４６にオイル通路５５のオイル流量を調整する調整弁５６が取付けられている。

ケーシング本体４５の上部には、弁収容部５１と連結部２２の連通路２７とを連通させる噴流用通路５７と、噴孔５８とが、弁収容部５１を挟んで相対向するように形成されている。この噴流用通路５７は、連通路２７から分岐して、水中ポンプ本体３の吐出流を弁収容部５１に流入させる流入口５７ａを形成している。また、噴孔５８が、弁収容部５１に流入した吐出流をポンプ槽１内に吐出させるための流出口５８ａを形成している。この流出口５８ａには弁座５９が形成され、ケーシング本体４５の噴孔５８の出口側にはノズル６１が取付けられている。

ダイヤフラムカバー４６は、ケーシング３０の底壁を構成し、この底壁は下部ダイヤフラム４８を底壁に沿わせて収めるべく下方へ突出した凸曲面状に形成されている。そうして、該底壁の周囲に、当該槽内攪拌装置４を平坦面上で自立させる設置部を構成する３本の脚６２が設けられている。

上記３本の脚６２のうちの一つの脚６２の内側には、該脚６２の上部と凸曲面状底壁との間にわたって延びる下方へ膨出した膨出部が形成され、当該脚６２と膨出部とによって上記調整弁５６の取付部６３が形成されている。すなわち、当該脚６２の外面から膨出部へ延びる調整弁取付孔が形成され、該取付孔に調整弁５６が差し込まれている。

また、カウンタウェイト３１の下面は上記脚６２の下端と同じ高さに形成されている。

上記槽内攪拌装置４の作動を説明するに、ポンプ始動前は、図７の実線で示すように、ボール弁４９が弁収納部５１の下方にあって噴孔５８は開の状態にある。この状態で水中ポンプ本体３を始動すると、ポンプケーシング３ａから下水が連結部２２の連通路２７より弁収容部５１に流入し、ノズル６１から下水中継ポンプ槽１内へ噴出する。これにより、槽内が攪拌される。

そして、弁収容部５１を下水が通過することにより、該弁収容部５１に負圧が発生し、この負圧によって、オイルが上部オイル室５４から下部オイル室５２に移動するとともに、上部ダイヤフラム５３が下降し、下部ダイヤフラム４８が上昇して、ボール弁４９が持ち上がり始める（図７の二点鎖線参照）。

運転開始から約２０〜５０秒経過すると、下部ダイヤフラム４８は上方に突出した状態になり、ボール弁４９は下部ダイヤフラム４８に押し上げられ弁座５９に当接して噴孔５８を閉じる（図７の一点鎖線参照）。これにより、ノズル６１からの下水の噴出は停止し、下水は連結部２２の連通路２７より着脱用接続管２３を通って固定排出管６へ流れるようになる。一方、弁収容部５１内は、ボール弁４９が弁座５９に押し当てられた状態で正圧になり、上部ダイヤフラム５３、下部ダイヤフラム４８及びオイルはポンプ始動前の状態に戻る。ポンプ作動が停止すると、ボール弁４９は弁座５９から離脱して下部ダイヤフラム４８の上に落ちる。

よって、上記槽内攪拌装置４の作動により、槽内の砂、汚泥、浮遊油脂、スカム等は、上記噴流によって攪拌され、固定排出管６から排出される。このため、水槽内に砂や汚泥が滞留ないしは堆積したり、浮遊油脂やスカムが槽壁等に固着することが抑制される。

このように、上記実施形態では、槽内攪拌装置４を構成する連結部２２とケーシング本体４５とを一体に形成すると共に、該連結部２２を、水中ポンプ本体３のケーシング吐出部２１のフランジ２８と着脱用接続管２３のフランジ２９とで挟持することにより槽内攪拌装置４を水中ポンプ装置２に取り付けるため、槽内攪拌装置４を取り付けるための専用の着脱用接続管２３を製作する必要がなく、槽内攪拌装置４を水中ポンプ装置２に簡単に取り付けることができる。

また、上記実施形態における水中ポンプ本体３は、槽内攪拌装置４を必要としない場合には、着脱用接続管２３のフランジ２９を水中ポンプ本体３のケーシング吐出部２１のフランジ２８に取り付けることによって、槽内攪拌装置４を有さない水中ポンプ本体３の吐出部を構成することができる。つまり、槽内攪拌装置４のケーシング本体４５と一体に形成された連結部２２を、着脱用接続管２３とケーシング吐出部２１とで挟持して槽内攪拌装置４を水中ポンプ装置２に取り付ける構造とすることによって、連結部２２をケーシング吐出部２１のフランジ２８と着脱用接続管２３のフランジ２９とで挟持して取り付けることで槽内攪拌装置４が必要な場合の水中ポンプ３の吐出部を構成することができる一方、連結部２２を省いて、着脱用接続管２３のフランジ２９をケーシング吐出部２１のフランジ２８に取り付けることで槽内攪拌装置４が不要な場合の水中ポンプ本体３の吐出部を構成することができる。したがって、槽内攪拌装置４が必要な場合と不要な場合とで、水中ポンプ本体３及び着脱用接続管２３を変える必要がなく、水中ポンプ本体３及び着脱用接続管２３の汎用性を向上させることができる。

さらに、槽内攪拌装置４を水中ポンプ本体３や着脱用接続管２３に取り付ける構造では、該水中ポンプ本体３や着脱用接続管２３が小型の場合には、取付スペースを確保することが困難な場合がある。ところが、上記実施形態では、槽内攪拌装置４のケーシング本体４５と一体に形成された連結部２２を、着脱用接続管２３とケーシング吐出部２１とで挟持することにより槽内攪拌装置４を水中ポンプ装置２に取り付けるため、ケーシング本体４５に合った連結部２２を製作すればよく、水中ポンプ本体３や着脱用接続管２３の大きさにかかわらず、槽内攪拌装置４を水中ポンプ装置２に容易に取り付けることができる。

尚、上記実施形態では、弁収容部５１、下部、上部オイル室５２、５４等からなる槽内攪拌装置を採用しているが、これに限られるものではなく、水中ポンプ装置に取り付けられ、水中ポンプ運転開始時に一定時間噴流を吐出して水槽内の攪拌を行うものであれば、任意の装置を採用することができる。

また、上記実施形態では、着脱フランジ部１６、フック１７、基端フランジ部１８等からなる着脱装置１３を採用しているが、これに限られるものではなく、水中ポンプ本体３の吐出側に連結されて、水中ポンプ本体３をポンプ槽１内に着脱自在に設置できる着脱用接続管を有する構造であれば、任意の着脱装置を採用することができる。

さらに、上記実施形態では水中ポンプ装置２の作動のためにフロート７〜９を利用した水位センサを採用しているが、槽内攪拌装置４を使用する水槽ではフロートが水流で振り回されることから、誤検出を避けるために、気泡式等の圧力式センサを使用することがより望ましい。

本発明の実施形態を示す全体構成図である。 同実施形態の水中ポンプ装置の水槽内での設置状態を示す一部省略した側面図である。 同水中ポンプ装置の吐出部を示す一部断面にして分解した側面図である。 同水中ポンプ装置の正面図である。 同水中ポンプ装置の槽内攪拌装置の側面図である。 同水中ポンプ装置の平面図である。 同槽内攪拌装置を示す一部省略した断面図である。

符号の説明

１ ポンプ槽（水槽）
１３ 着脱装置
２ 水中ポンプ装置
２２ 連結部（ケーシングの基端部）
２３ 着脱用接続管
２７ 連通路
３ 水中ポンプ本体
４ ポンプ槽内攪拌装置
４５ ケーシング本体（ケーシング）
５７ 噴流用通路（流入通路）

Claims (1)

1. 水中ポンプ本体の吐出側に連結された、着脱装置を構成する着脱用接続管を介して水槽内に着脱自在に設置される水中ポンプ装置に取り付けられ、該水中ポンプ本体の運転開始時に一定時間、該水中ポンプ本体の吐出流の一部又は全部を槽内に吐出させて該槽内の攪拌を行うポンプ槽内攪拌装置であって、
   上記吐出流が流入する流入通路を有するケーシングを備え、
   上記ケーシングの基端部は、上記水中ポンプ本体と上記着脱用接続管とに挟持されると共に、該水中ポンプ本体と該着脱用接続管とを連通させる連通路が形成されており、
   上記流入通路は、上記連通路から分岐して形成されていることを特徴とするポンプ槽内攪拌装置。

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