JP5269759B2 - 廃水ポンプ輸送装置 - Google Patents

Description

本発明の対象である廃水ポンプ輸送装置は、主としてふん便廃水ポンプ輸送施設用のものである。さらに、それは他のポンプ輸送システムに適用することができ、またその解決策は既に存在する廃水タンクポンプ輸送ステーションの近代化のために使用することができる。

古典的な廃水タンクポンプ輸送ステーションは、それら自体でポンプ輸送される廃水内に浸漬された連結基礎上に自動的に固定される浸漬汚水ポンプを使用する。先進の型番のこのポンプ輸送ステーションタンクは最も一般的に、ある程度ポンプ輸送ステーション内の衛生状態を改善する、円錐または球状の形態のベッドを有する。さらにそれらは、浸漬ポンプの入り口のところでの水位を低下させる浮遊ごみを無くすことを目指してポンプ動作を制御する装置と、ベッド沈殿物を無くす観点からポンプ動作を支持する自動洗浄バルブとを備えることができる。そのような廃水ポンプ輸送ステーションでは、廃水の貯留分は浸漬ポンプと同じタンク内に収容され、作業員はそのようなタンクへの入場のたび毎に廃水へより直接的に到達することになる。このタンクはウエットタンクまたはウエットチャンバーと呼ばれる。

ポンプ輸送ステーションの製造コストは著しく上昇してきているが、それにもかかわらず、そのような先進のポンプ輸送ステーション内の業務および操作の状況は顕著に改善されて来ていない。

ドライタンク内に配置されるポンプ輸送装置は、より一般的に知られかつ使用されている。これらはインペラーポンプを使用する廃水ポンプ輸送装置と空気圧縮機もの両方を含む。タンクポンプ輸送ステーションと比較すると、それらは物体の実際上の気密シーリングを与え、その操作はずっとより清潔な環境で行うことができる。そのようなポンプ輸送システムでは、廃水の貯留分は、作業員がそのようなタンクに入るたび毎に汚水との直接的な接触を有さないように、最もしばしばドライタンクのベッド上にまたはドライタンクの隣に配置される別の貯留タンク内に収容される。このタンクはドライチャンバーとも呼ばれる。このドライチャンバーが浸水地帯に配置されるとき、かつその浸水の可能性が存在する場合は、通過液体で冷却されるエンジン付の密閉インペラーポンプまたはやはりドライの野外動作用に調整された浸漬インペラーポンプが使用される。手動ポンプまたは携行式浸漬ポンプが、ポンプ交換またはシステム検査中、貯留タンクから溢れた廃水を空にする目的で使用される。

この解決策の主要な欠点は、ぎっちりと詰められた垂直タンク、ポンプおよび接続金具の困難な操作、ならびに新たな廃水ポンプ輸送装置の製造コストを相当に上昇させる、廃水通路入り口のレベルに対して深すぎるポンプケーシングである。

環境保護の観点からのますます増大するより高い規制、ポンプ輸送システム動作の信頼性、減少する調達および保守コストは、これらの問題点に向けての水管理および廃水処理部門の態度に影響し、その結果、特に固体粒子を含む廃水ポンプ輸送ステーションのための新たな解決策の探索のための刺激となっている。

これに起因して、居住領域、汚水プラントに隣接する人間が存在することでの環境保護に関する増大する厳しい規制およびそれらの運転に対するできる限りの衛生状態を設けることによって後押しされる水管理および廃水処理会社の期待は、例えば、汚水システムの緊密化による不快なかつ危険な悪臭を無くすこと、およびそれらの改善された動作および信頼性に向けられている。

したがって、上記の要因、それらの中でも特に廃水環境内の労働の減少は、最新のポンプ輸送ステーションの具体的な解決策に関連して第一に考慮されるべきである。

したがって、水管理会社および廃水処理会社の期待に合致し、ならびに居住領域および排水処理施設に隣接する人間の存在での環境保護に関する厳しい規制、およびそれらの運転に対するできる限りの最良の衛生状態を満たすであろう、そのようなポンプ輸送装置を建設することが必要になってきている。

上記の要件は、中で貯留部分が少なくとも1つの緊密な貯留タンク内に配置され、一方装置それ自体は使い勝手が良く、ベッドまたは貯留区画内の廃水表面上への固体粒子の沈殿によって起こされるどのような問題も発生させず、それにも関わらずその全体コストが改良されたタンクポンプ輸送ステーションの全体コストとほぼ同じまたはより少ない、マンホールウェルの形態のドライタンク内に配置される廃水ポンプ輸送装置によって満たすことができる。

本発明による装置ではこの貯留タンクは、貯留タンクへの廃水流入のライン上に配置され、その横断面が計算で必要とされる重力廃水輸送の横断面より大きな重力流れ通路の一区画である外部貯留タンクに接続される分配チャンバーを構成し、一方では貯留タンクの容量が、計算で必要とされる重力廃水輸送のための重力流れ通路の必要とされる横断面より大きなその横断面を有する重力流れ通路の一区画を構成する外部貯留タンクの容量より少なくとも2分の1倍小さい。

貯留タンクの容量は、外部貯留タンクの容量より3から15分の1倍小さいことが最も有利である。

貯留タンクの動作容量が、外部貯留タンクの容量より4から20分の1倍小さいことが最も有利である。

第1の有益な構造では、この貯留タンクは、吸い込み通路上にあるインペラーポンプ入り口が接続される、貯留タンクと同一の構造を構成するその底部区画から導かれる少なくとも1つの吸い込み通路を有する長方形の角柱の形態に作られる。

一変形形態として、空圧式容積移送式ポンプを使用することによって、この貯留タンクは、空圧式容積移送式ポンプの作動タンクの入り口が接続される、その底部区画から導かれる少なくとも1つの吸い込み通路を有する長方形の角柱の形態に作られる。

第2の有利な構造では、空圧式容積移送式ポンプを使用することによって、この貯留タンクは、その底部区画から導かれるベースエルボの形態の、このエルボ上にあるインペラーポンプの入り口が接続される少なくとも1つの吸い込み通路を有する垂直に配置される円筒の形態に作られ、その全体構造がフレームに固定される。

第2の変形形態として、空圧式容積移送式ポンプを使用することによって、この貯留タンクは、空圧式容積移送式ポンプの作動タンクの入り口が接続される、その底部区画から導かれる少なくとも1つの吸い込み通路を有する、垂直に配置される円筒の形態に作られる。

貯留タンクの適切な通気を設けるためにドライタンクの内側に配置される重力流れパイプから主通気パイプが導かれ、貯留タンクにその横方向通気導管によってその上側区画で接続される。

貯留タンク検査および分解の快適な実施、ならびに重力流れパイプ上へのインペラーポンプの設置のために、主通気パイプと貯留タンクの間にゲートが設置され、この貯留タンクは、その上側区画または脇に、重力流れパイプの軸上に配置される緊密に閉じられた検査孔を有する。少なくとも1つのインペラーポンプの適切な動作制御の目的のために、この貯留タンクは、貯留タンク内の廃水レベルに応じて少なくとも1つのインペラーポンプまたは空圧式容積移送式ポンプの作動タンクの動作を制御する、貯留タンクの上側区画または脇に固定される、制御ユニットを有する。

圧力パイプ上に、隔離器管ならびにエルボ形状弁またはブレードゲートと一体にされた逆止エルボ形状弁が設置されることが最も有利である。

外部貯留タンクの検査目的のために、貯留タンクの前の重力流れ通路上に、その入り口孔がその出口孔の上方に配置されるカスケード検査チャンバーが設置される。

一変形形態として、空圧式容積移送式ポンプを使用することによって、貯留タンクの間で、空圧式容積移送式ポンプの少なくとも1つの吸い込み通路上に、逆止流入弁が設置される。

上文での本発明の疑問の余地のない利点として、この貯留区画は2つのタンクに分割され、それらのうちから、より小さな貯留タンクが分配チャンバーとしてドライタンク内に配置され、より大きな外部貯留タンクは重力流れ通路の一区画であり、その横断面が計算で必要とされる重力流れ廃水輸送のための横断面より大きい。さらなる利点として、全体貯留容量は、すでに建設場所にある外部パイプ貯留タンクを短くするまたは延長することによって、この方法で調整することができる。これは、タンクの廃水流入量に関する見積もりが改変されたとき、かつ／またはポンプが異なる性能パラメータを有する別の型式に交換されたとき、極めて重要である可能性がある。それは、そのようなタンクは建物ではなく廃水通路の一要素であるということにも起因して可能になる。

本発明の対象物を、図に示される構築例で詳細に説明する。

図1および図2に示す廃水ポンプ輸送装置1は、空冷エンジン付の2つのインペラーポンプ2を有し、それは平らなベッド4を有するマンホールチャンバーとしてのドライタンク3内に設置される。廃水流入は、廃水ポンプ輸送装置1に接続される重力流れパイプ5によってもたらされ、出口は圧力パイプ6によってもたらされる。さらに、この廃水ポンプ輸送装置1は、重力流れパイプ5によって廃水流入に接続される、長方形の角柱の形態の貯留タンク7を有し、そこからその底部区画で貯留タンク7と同一の構造を構成する2つの吸い込み通路が導かれ、これらの流路上にあるインペラーポンプ2の入り口がそれに接続される。インペラーポンプ2の圧力出口上に、廃水を貯留タンク7から輸送する圧力パイプ6が接続される。

図3および図5にその第2の変形形態で示す廃水ポンプ輸送装置1は、その底部区画からベースエルボの形態で導かれる2つの吸い込み通路8と一緒に垂直に配置される円筒の形態に作られた廃水貯留タンク7を有し、その構造体全体はフレーム9に固定される。第3の変形形態での図5および図では、廃水ポンプ輸送装置1は、インペラーポンプ2のエンジンはポンプ輸送される液体で冷却されず、空気環境で動作するドライ浸漬ポンプとして供給されるということは別として図3および図4でのように示され、一方では圧力パイプ6がマンホールチャンバーの小さなベッド4表面上に廃水ポンプ輸送装置1構造体をぎっしり詰めることを可能にするS字形の曲がり部を有している。

その結果として、図7および図8は、一体型のマンホールチャンバーの形態の、あるいは別個の構成部品からなるドライタンク3内に設置する準備の整った、第1および第2の変形形態それら自体の廃水ポンプ輸送装置を2つの側面図で線図的に示す。

図9は、重力流れ通路11の一区画を構成する外部貯留タンク10と一緒に、第1の変形形態の廃水ポンプ輸送装置1を側面図で線図的に示し、一方では重力流れ通路11上に、外部貯留タンク10の入り口前に、カスケード検査チャンバー12が配置される。このカスケード検査チャンバー12の入り口はその出口より高い位置にあり、一方では出口孔の直径は入り口孔の直径より大きい。

図10は、重力流れ通路11の一区画を構成する外部貯留タンク10と一緒に第2の変形形態の廃水ポンプ輸送装置1を側面図で線図的に示し、一方では重力流れ通路11上で外部貯留タンク10の入り口前に、外部貯留タンク10の入り口に接続される、重力流れ通路11の後ろの出口が重力流れ通路11より低く配置されるように供給される、重力流れ通路11の断層が存在する。カスケード検査チャンバー12および重力流れ通路11の断層の両方とも、重力流れ通路11内での廃水の逆流または反転を起こさせることなく外部貯留タンク10の容量の完全な利用に役立つ。

インペラーポンプ2の交換の可能性を与えるために、重力流れパイプ5上でドライタンク3の内側に、ゲート13が設置される。ドライタンク3の内側に配置される重力流れパイプ5から主通気パイプ14が導かれ、貯留タンク7にその上側区画で横方向通気導管15によって接続され、一方ではゲート13は主通気パイプ14と貯留タンク7の間に設置される。これは、貯留タンクの適切な通気とタンクおよび重力流れパイプ5内の圧力の均衡をもたらす。この貯留タンク7は、その上側区画または脇に、重力流れパイプ5の軸上に配置される緊密に閉じられた検査孔16を有する。

外部貯留タンク10の重力流れ通路11の入り口は、重力流れパイプ5より高く配置され、これによって外部貯留タンク10のその入り口に方向に対する完全な通気が可能になる。

この貯留タンクの低い容量に起因して、インペラーポンプ2は、それらの入り口と吸い込み通路8の間に例えばブレードゲートの形態の隔離部を必ずしも必要としない。吸い込み通路8からのそのようなポンプの取り外しの場合は、ゲート13の前もった閉鎖の後で、この開口孔は全面フランジで栓をすることができ、ゲート13を開いた後、ただ1つのポンプを起動させることができる。

この廃水ポンプ輸送装置1の動作は、ポンプ動作制御が貯留タンク7に対してのみ適用され、外部タンク10は重力流れ通路11を介した廃水供給の蓄積のために専用に使用されることは別として、この種の他のポンプ輸送装置の動作と実際的に異ならない。インペラーポンプ2を起動停止させることによって実施される制御は、貯留タンク7内の液体表面レベルの変化に反応する制御ユニット17を使用して行われる。この制御ユニット17は、貯留タンクの上側または側面区画内に設置され、一方では貯留タンク7内の廃水表面レベルの変動を制限するために、特殊な、そらせ板(マスク)を重力流れパイプ5の出口に使用することができる。装置1の動作高信頼性を可能にするために、最小の廃水流れ速度のときにその完全な開口を与えるように、隔離器管18および逆止エルボ形状弁19が圧力パイプ上に設置される。スペースが全くないときは、ブレードゲート20と一体にされた逆止エルボ形状弁を使用することができる。

図１１、図１２、図１３および図１４は、空圧式容積移送式ポンプ２１を使用する廃水ポンプ輸送装置１の変形形態を示す。これらの変形形態に対しては、貯留タンク７の間で、空圧式容積移送式ポンプ２１に関する作動タンク２’の入り口が接続される少なくとも１つの吸い込み通路８上に、逆止流入弁２２が設置される。空圧式容積移送式ポンプ２１は、空気圧縮機２３、前記空気圧縮機と作動タンク２’の間の空圧連結の隔離を可能にする隔離弁２４、および作動タンク２’の通気を可能にする、空圧連結部の側面連結部に配置される通気弁２５とを有する。図１１に示すこの変形形態は、空気圧縮機２３と隔離弁２４の間の空圧連結部のライン上に配置される空気圧縮機タンク２６をさらに装備する。

空圧式容積移送式ポンプ21を使用することによる廃水ポンプ輸送装置1の上記の変形形態の動作は、空圧式容積移送式ポンプ21の動作制御が貯留タンク7に対してのみ適用され、外部貯留タンク10は重力流れ通路11を介した廃水供給の蓄積のために専用に使用されることは別として、他の廃水ポンプ輸送装置の動作と実際的に異ならない。起動停止させることによって実施される制御は、貯留タンク7内の液体表面レベルの変化に反応する制御ユニット17を使用して行われる。この制御ユニット17は、貯留タンクの上側または側面区画内に設置され、一方では貯留タンク7内の廃水表面レベルの変動を制限するために、特殊な、そらせ板(マスク)を重力流れパイプ5の出口に使用することができる。隔離弁24が閉じ、通気弁25が開いている間に、廃水は吸い込み通路8および逆止流入弁22を介して貯留タンク7から流れ出て、作動タンク2'に到達し、そこでそれらは完全な充填になるまで蓄積される。しばらくして、制御ユニット17は通気弁25を閉じ隔離弁24を開口させ、直ぐに圧縮空気は廃水を作動タンク2'から押し出し逆止エルボ形状弁19および圧力パイプ6を通過させ、同時に通常は開いている作動逆止流入弁22を自動的に閉じる。作動タンク7を空にした後、制御ユニット17は隔離弁を閉じ通気弁25を開け、その結果として逆止流入弁22は自動的に開き、廃水が作動タンクに流入できるようになる。これらのサイクルは、廃水流入の強度に従属する頻度で交互に繰り返される。空気圧縮機は、隔離弁24が開き通気弁25が閉じるたび毎に、あるいは空気圧縮機タンク26内の圧力が制御ユニット17内に設定される動作圧力より下に落ちるとき起動される。

図は、例えば異なる特徴および動作原理を有する制御ユニットのような、最新技術で知られている具体的な解決策は示していない。

上記の変形形態は、請求項1から14によって実現される、本発明による装置の全ての派生および応用変形例を論じ尽くしていない。

第1の変形形態の、ポンプ輸送装置の側面図である。 図1の廃水ポンプ輸送装置の平面図である。 第2の変形形態の、廃水ポンプ輸送装置の側面図である。 図3の廃水ポンプ輸送装置の平面図である。 第3の変形形態の、ポンプ輸送装置の側面図である。 図5の廃水ポンプ輸送装置の平面図である。 第1の変形形態と同じ廃水ポンプ輸送装置を示す図である。 第2の変形形態と同じ廃水ポンプ輸送装置を示す図である。 側面図の外部貯留タンクと一緒に示す、第1の変形形態の廃水ポンプ輸送装置の線図である。 側面図の外部貯留タンクと一緒に示す、第2の変形形態の廃水ポンプ輸送装置の線図である。 図1に示す廃水ポンプ輸送装置の変形形態の側面図である。 図11の廃水ポンプ輸送装置の平面図である。 図3に示す廃水ポンプ輸送装置の変形形態の側面図である。 図13の廃水ポンプ輸送装置の平面図である。

符号の説明

１ 廃水ポンプ輸送装置
２ インペラーポンプ
２’ 作動タンク
３ ドライタンク
４ ベッド
５ 重力流れパイプ
６ 圧力パイプ
７ 貯留タンク
８ 吸い込み通路（導入通路）
９ フレーム
１０ 外部貯留タンク
１１ 重力流れ通路
１２ カスケード検査チャンバー
１３ ゲート
１４ 主通気パイプ
１５ 通気導管
１６ 検査孔
１７ 制御ユニット
１８ 隔離器管
１９ 逆止エルボ形状弁
２０ ブレードゲート
２１ 空圧式容積移送式ポンプ
２２ 逆止流入弁
２３ 空気圧縮機
２４ 隔離弁
２５ 通気弁
２６ 空気圧縮機タンク

Claims (13)

1. 重力流れパイプのための入り口および圧力パイプのための出口を有するドライタンクのベッド上またはベッドに隣接して設置される、空圧式容積移送式ポンプに関する少なくとも１つの作動タンク、または少なくとも１つのインペラーポンプと、
   前記ドライタンク内に配置された貯留タンクであって、前記重力流れパイプに接続され、少なくとも１つの導入通路が当該貯留タンクから、当該貯留タンクの出口に取り付けられる前記圧力パイプを介して廃水を当該貯留タンクから輸送する空圧式容積移送式ポンプに関する作動タンク、または少なくとも１つのインペラーポンプの入り口に接続される、貯留タンクと、から構成され、
   前記貯留タンク（７）が、分配チャンバーを構成し、
   前記分配チャンバーが、前記重力流れパイプを介して重力流れ通路（１１）の一区画である外部貯留タンク（１０）に接続され、
   前記外部貯留タンクの横断面が、前記重力流れ通路の横断面よりも大きく、
   前記貯留タンク（７）の容量が、前記外部貯留タンク（１０）の容量の半分未満であり、
   前記作動タンクが、前記貯留タンクから流れ出た廃水を蓄積して押し出し、
   主通気パイプ（１４）が、前記ドライタンク（３）の内側に配置される前記重力流れパイプ（５）から導かれ、かつ、前記貯留タンクの上側区画で前記貯留タンクの横方向通気導管（１５）によって前記貯留タンク（７）に接続されることを特徴とする廃水ポンプ輸送装置。
2. 前記貯留タンク（７）の容量が、前記外部貯留タンク（１０）の容量の１／１５倍から１／３倍であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記貯留タンク（７）の動作容量が、前記外部貯留タンク（１０）の容量の１／２０倍から１／４倍であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記貯留タンク（７）が、前記貯留タンクの底部区画から導かれる少なくとも１つの導入通路（８）であって前記貯留タンク（７）と一体構造を構成する導入通路を有する長方形の角柱の形態に作られ、
   前記導入通路（８）上にある前記インペラーポンプ（２）入り口が、前記貯留タンクの底部区画に接続されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 前記貯留タンク（７）が、前記貯留タンクの底部区画から導かれる少なくとも１つの導入通路（８）を有する長方形の角柱の形態に作られ、
   前記空圧式容積移送式ポンプ（２１）のための前記作動タンク（２’）の入り口が、前記貯留タンクの底部区画に接続されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. 前記貯留タンク（７）が、ベースエルボの形態をなす前記貯留タンクの底部区画から導かれる少なくとも１つの導入通路（８）を有する垂直に配置される円筒の形態に作られ、
   このエルボ上にある前記インペラーポンプ（２）の入り口が、前記貯留タンクの底部区画に接続され、
   全体構造がフレーム（９）に固定されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. 前記貯留タンク（７）が、前記貯留タンクの底部区画から導かれる少なくとも１つの導入通路（８）を有する垂直に配置される円筒の形態に作られ、
   前記空圧式容積移送式ポンプ（２１）のための前記作動タンク（２’）の入り口が、前記導入通路に接続されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
8. 前記重力流れパイプ（５）上で、前記主通気パイプ（１４）と前記貯留タンク（７）の間にゲート（１３）が設置されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
9. 前記貯留タンク（７）が、その上側区画または脇に、前記重力流れパイプ（５）の軸上に配置される緊密に閉じられた検査孔（１６）を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
10. 前記貯留タンク（７）が、前記貯留タンク（７）内の廃水レベルに応じて、少なくとも１つのインペラーポンプ（２）または前記空圧式容積移送式ポンプ（２１）のための前記作動タンク（２’）の動作を制御する、前記貯留タンクの上側区画または脇に固定される制御ユニット（１７）を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
11. 前記圧力パイプ（６）上に、隔離器管（１８）およびエルボ形状弁（１９）、あるいはブレードゲート（２０）と一体にされた逆止エルボ形状弁が設置されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
12. 前記外部貯留タンク（１０）の前の前記重力流れ通路（１１）上に、入り口孔が出口孔の上方に配置されるカスケード検査チャンバー（１２）が設置されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
13. 逆止流入弁（２２）が、前記貯留タンク（７）と作動タンクまたはインペラーポンプとの間で、少なくとも１つの導入通路（８）上に設置されることを特徴とする請求項５または請求項７に記載の装置。

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