JP6049426B2 - 排水装置 - Google Patents

Description

本発明は、一般的な建造物の排水設備に係るもので、器具等から油分を含む汚水として排出される排水を一旦、排水槽に溜めて水中ポンプで下水管や処理槽に圧送する排水装置に関するものである。

例えば、厨房系の排水にあっては水と油分が混在した状態（所謂、含油排水）で排水される。そのために、一般的な排水装置では、油分を除去するために排水槽の上流側に阻集器を設けることが行われている。しかし、油分の性状によっては阻集器内で十分な比重分離ができずに、油分を含んだままで流出してしまい、その下流側の排水槽に送られる。この排水槽では、排水を排水槽内に一時的に溜めて、排水槽内に設けられた水中ポンプでさらに下流に送り出すものが知られている。このような排水装置では、排水槽内の水中ポンプは、一般的には吸込み口が下部にあるため浮遊化した油分などの排出が不十分であり、放置すると徐々に排出できない油分が増えることとなる。その結果、排水槽や水中ポンプの壁面への油分の付着やスカムの発生を引き起こし、水中ポンプの作動不良といったトラブルの要因となっている。

また、これらの付着物やスカムの除去に係る清掃費用も高額なものとなり、排水装置の安定した運転やメンテナンスといった面で、この浮遊化した油分の除去は重要な課題となっている。

そのために、排水槽に浮遊する油分を処理する技術として、例えば特許文献１に示されるものが知られている。この特許文献１では、生ごみ、油脂および汚泥などを含む排水を排出する排出路に一定量の排水を貯留する貯水槽を設け、この貯水槽の外部に、排水中の生ごみ、油脂および汚泥などを除去する排水濾過剤を収納するとともに、この排水濾過剤を攪拌する攪拌機構を有する分解処理槽を設け、貯水槽の排水液面付近に吸込口を有する排水循環手段を介して貯水槽内の排水を分解処理槽に循環させて、貯水槽内の排水を浄化させる排水処理装置において、排水循環手段の吸込口を貯水槽内の排水液面に対して傾斜させ、上下に一定以上の長さをもって開口させるようになっている。

特開２００１−４７０７４

この特許文献１の排水処理装置では、油分等の液面の浮遊物を水中ポンプで吸引して、外部の排水濾過剤を収納する分解処理槽に送り出して、再度貯水槽に戻すようにしている。そして、貯水槽の貯水を下流に送り出すようにしている。

しかし、特許文献１における水中ポンプの吸込み管は、液面の浮遊物しか吸えず、貯水槽底部の汚水を吸込むことができない。更に、吸込み管の吸込口が傾斜して形成されているので、傾斜の高低差分の高さ範囲にわたって、液面の浮遊物を吸込むことができるが、吸込み管の下端位置より低い水位では吸込むことができない。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、排水槽内の浮遊物と共に排水槽の底部の汚水も一緒に排水できるようにし、さらに浮遊物を吸引する際に多量の空気が混入されて水中ポンプがエアーロックを起こすことを防止するようにすることにある。

そのために、本発明は、上水面に浮遊した浮遊物と排水槽の底部（底付近）の汚水の両方を合流させて吸い込むことができる構造としている。

具体的には、請求項１の発明は、排水槽内に、該排水槽の貯水を外部に排出する水中ポンプが、その下面に吸込み口を備えて設けられ、該水中ポンプの下方に、該吸込み口に連通する第１接続口と、第２接続口とを備える合流通路部が配設され、該合流通路部の上側に、該第２接続口に連通される連通口と、該連通口に連通し、該排水槽の上水面から吸込むことができる補助吸込み口とを備え、該補助吸込み口から吸込んだ貯水を該合流通路部に流入させる補助通路部が配設され、該合流通路部には、該排水槽内の下部の貯水を流入させる流入開口部が設けられており、該排水槽内の水位が第１水位の時に、該水中ポンプの駆動が開始される一方、第１水位よりも低い第２水位になると該水中ポンプの駆動が停止するように制御する制御部を備え、該補助吸込み口の上面は、上記第２水位の高さ位置と該水中ポンプの該吸込み口の高さ位置との間の高さ位置に位置するように設けられており、該合流通路部は、水中ポンプの下方から横方向外側まで飛び出して配設され、かつ上壁部、両側壁部及び前後壁部を備え、かつ下部である底面が開放されて、排水層の底面と所定の隙間を空けて該流入開口部が形成された断面略コ字状からなる細長箱形状であり、該水中ポンプの下方からその略横方向外側まで飛び出して配設されていることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１において、該合流通路部は、下面全体を開放して該流入開口部となっていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２において、該補助吸込み口の上側が、上側に向かって拡径するように傾斜するホッパー形状に形成されていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つにおいて、該補助吸込み口が高さを調整可能に該第２接続口に接続されていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、上水面から吸込むことができる補助吸込み口からの貯水と排水槽の下方の貯水が流入される流入開口部からの貯水とが合流通路部で合流されて、水中ポンプの吸込み口から吸引されるようになっているので、水中ポンプの運転によって、水面の浮遊物と共に排水槽内底部の汚水を吸込むことも可能である。また、油分等の浮遊物が確実に排水槽外に排出されるため、油分等の浮遊物が排水槽の壁面やポンプの外壁等に付着することが防止され、スカムになり難く、排水装置は常にクリーンな状態が維持されるようになる。その結果、水中ポンプの作動不良が長期間に亘り安定して防止できる。

特に、油分等の浮遊物と同時に排水槽底部の汚水を合流させて吸引しているため、補助吸込み口により上水面から吸込む空気を混合して吸引することが抑制され、水中ポンプの作動不良を確実に防止できる。

さらに、浮遊物は排水ポンプの運転の都度、排水槽外に排出されるため、排水装置は常にクリーンな状態が維持されるようになる。特に、該補助吸込み口の上面は、上記低水位である第２水位の高さ位置と該水中ポンプの該吸込み口の高さ位置との間の高さ位置に位置するように設けられているため、空気を巻き込むことなく、浮遊物を吸込むことが可能である。さらにもっと、排水槽の下方からの排水の吸引を調整しつつ、両方をスムーズに合流させて水中ポンプの吸い込み口に導くことができる。かつ、合流通路部の構造が簡単で、確実に合流させて吸引できる。

請求項２の発明によれば、排水槽の下方からの排水の吸引を調整しつつ、両方をスムーズに合流させて水中ポンプの吸い込み口に導くことができる。且つ合流通路部の構造が簡単で、確実に合流させて吸引できる。

請求項３の発明では、補助吸込み口の上側がホッパー形状に形成されているので、大きな渦流を発生させることができ、高水位であっても水面の浮遊物を渦流に向かって誘い込むことができ、広い範囲で且つ強く吸込むことが可能である。

請求項４の発明によれば、補助吸込み口が高さを調整可能にできるように第２接続口に接続されているので、水中ポンプを設置した際に、排水槽の状態や水中ポンプの設置状態等に対応して、高さの微調整が可能であり、設備に応じた高さに簡単に調整できる。

本発明の実施形態に係る、排水装置の概略図である。 図１の合流通路部の斜視図である。 図１のＡ部分の拡大断面図である。 図１の補助吸込み口の断面図である。

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。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

本発明の実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１において、排水装置１には、油分や汚水を含む排水が一時的に蓄えられる排水槽２が設けられている。排水を排水槽２に導入する排水流入管３が、排水槽２の壁面２ａの高い位置に設けられている。排水槽２の貯水Ｗ（即ち、汚水）を外部に排出する排水ポンプとして水中型のポンプ４（以下、水中ポンプと称す）が排水槽２内に設けられている。図３に示すように、水中ポンプ４のケーシング４４の下面４１に吸込み口４２が設けられている。通常の水中ポンプと同様に、水中ポンプ４の内部には回転羽根４５が設けられ、吸込み口４２から吸引された貯水Ｗがケーシング４４の吐出口（図示せず）から吐出された後に排水流出管４３を通って排水槽２の外部に排出されるようになっている。

合流通路部５が、水中ポンプ４の下方からその略横方向外側まで水平に飛び出して配設されている。図２に示すように、合流通路部５は、矩形状の平板からなる上壁部５１、矩形状の平板からなる両側壁部５２，５２及び矩形状の平板からなる前後壁部５３，５３を一体に備え、これらの壁部で断面略コ字形状の細長箱形状に形成されている。合流通路部５の下部は下側に開放されて流入開口部５４が形成されており、この流入開口部５４から排水槽２内の下部（底部）の貯水Ｗが合流通路部５に流入されるようになっている。両側壁部５２，５２及び前後壁部５３，５３はすべて同じ高さに設けられ、排水槽２内の底面２ｂから同じ高さになっている。この排水槽２内の底面２ｂと両側壁部５２，５２及び前後壁部５３，５３の下端部との隙間は、下方から吸引する貯水Ｗの水量を調整するものであり、例えば２〜５ｍｍに設けられている。補助通路部６からの吸込み量と流入開口部５４からの吸込み量との吸込み比率は、水面上の浮遊物をできるだけ吸引したいという意図では、できるだけ多くの割合で補助通路部６から吸引することが好ましいが、全て補助通路部６のみからの吸引にすると、水面上の空気を多量に巻き込む可能性があるので、補助通路部６と同時に流入開口部５４からも吸引するようにすることが重要である。そのために、補助通路部６からの吸込み量の方が半分以上とすることが好ましく、特に補助通路部６と流入開口部５４との吸込み量の吸込み比率は、約８：２程度とすることが好ましい。

合流通路部５は、一端が水中ポンプ４の下面４１に位置し、他端が水中ポンプ４の略横方向外側まで飛び出る位置になるように、水中ポンプ４の下面４１からその略横方向外側に飛び出して配設されている。合流通路部５の上壁部５１にはネジ挿通孔５１ａが開口され、両側壁部５２，５２にはＬ字形状の取付フランジ５７，５７が一体的に溶接固定され、各取付フランジ５７にネジ挿通孔５７ａが開口されている。これらのネジ挿通孔５１ａ，５７ａ，５７ａにネジ５８を通して、ケーシング４４の下部に設けた取付部４４ａ（取付部４４ａは、図３に一か所のみ開示し、他は省略）に螺合締結することで、合流通路部５を水中ポンプ４に固定している。なお、取付け方法、取付構造及び取付部位は、この構造に限られるものではなく、他の内容でも良いが、関単に取付け・取外しできる構造とすることが好ましい。

合流通路部５の長さ方向一方の端部の上壁部５１には、水中ポンプ４の吸込み口４２に連通する第１接続口５５が開口されている。第１接続口５５は、上壁部５１に設けた開口周りに一体に溶接された筒状部５５ａ内に形成され、合流通路部５を水中ポンプ４のケーシング４４に取り付けた際に、筒状部５５ａの上端が、吸込み口４２周りのケーシング４４にほぼ接触する程度まで近接するようになっており、その状態で吸込み口４２と筒状部５５ａ内の第１接続口５５とが連通するようになっている。

また、上壁部５１の他方の端部には、第２接続口５６が開口されている。この第２接続口５６は、上壁部５１に設けた開口周りに一体に溶接された筒状部５６ａ内に形成され、この第２接続口５６に連通する補助通路部６が、合流通路部５から上方に延びて配設されている。補助通路部６は、上側に位置しかつ上側に向かって拡径するように傾斜して上方が大きくなったホッパー部６３と、ホッパー部６３の下端から一体になって下方に延びる筒部６４とを有する。ホッパー部６３は、排水槽２の上水面から吸込むことができる補助吸込み口６１を備える。補助吸込み口６１の上面６１ａが、上側に向いて略水平に設けられている。筒部６４には、第２接続口５６に連通する連通口６２が形成され、筒部６４は筒状部５６ａにその外周から被さるように設けられている。筒部６４には、ネジ孔からなる被螺合部６４ａが形成され、この被螺合部６４ａに螺合したネジ部材６５（図示例では蝶ネジ）の先端が筒状部５６ａの外周に押し付けられることによって、筒部６４が筒状部５６ａに固定されている。そのとき、ネジ部材６５を緩めて筒状部５６ａに対する筒部６４の高さ位置を調節することで、補助通路部６の高さ位置を調整できるようになっている。

具体的には、水中ポンプ４の性能（排水量）、設置現場での排水高さ（ｈ１）や排水流出管４３等の排水配管の抵抗などによって、ホッパー部６３の高さ位置が設置現場での高さ位置に必ずしもマッチしていないこともあり、水中ポンプ４の性能が過大となった場合、排水量の増大でホッパー部６３付近での渦の発生が大きいものとなり、ポンプ性能の低下で排水時間が長くなったり、運転音が大きくなったりするといった不具合を伴うことがある。こういった状況を回避するために、ホッパー部６３の高さ位置を現場の状況に合わせて調整できるようになっている。なお、高さ調整できる構造は、この構造に限られるものではなく、他の構造でも良い。

水中ポンプ４には、その運転を制御するための制御部７が接続されている。この制御部７により、排水槽２の水位が高水位ｈ１（第１水位）の時に、水中ポンプ４の駆動が開始され、低水位ｈ２（第１水位よりも低い第２水位）になると水中ポンプ４の駆動が停止するように水中ポンプ４が制御される。補助吸込み口６１の上面６１ａは、低水位ｈ２の高さ位置と水中ポンプ４の吸込み口４２の高さ位置との間の高さ位置に位置している。この位置に補助吸込み口６１の上面６１ａの高さ位置を設定することによって、排水槽２が低水位ｈ２になっても、多量の空気を巻き込んで吸引して水中ポンプがエアーロックを起こすことが抑制される。特に、補助通路部６からの吸引を流入開口部５４からの吸引と合流させるようにしているので、補助通路部６からの空気の混入が発生し難いようになっている。それによって、補助吸込み口６１の上面６１ａの高さ位置を低水位ｈ２の高さぎりぎりまで近づけて配設することも可能である。

本実施形態では、水中ポンプ４のケーシング４４の下部に合流通路部５をネジ５８で固定するだけの簡単な取付構造であり、取り付けが容易である。また、合流通路部５の取り付けの方向は排水槽２の排水流入管３の流れの影響で浮遊物が偏った箇所に溜まることを配慮しながら、浮遊物が溜まる位置にホッパー部６３が位置するように合流通路部５を固定するのがより効果を高めることができて好ましい。

本実施形態では、補助吸込み口６１の上側の形状は、ホッパー形状のホッパー部６３を有することにより、上水面に浮遊した油分を渦発生により吸込み易くなっている。従って、上水面の高さがホッパー部６３付近に低下してくると、補助吸込み口６１が渦の巻き込みで多量の空気を吸込むことで、水中ポンプ４がエアーロックを起こして排水不能に陥ることがある。これを解決するために、本実施形態では、補助吸込み口６１からの水路が完全に囲われた密閉構造ではなく、補助吸込み口６１からの吸引と、合流通路部５の底面を開放して排水槽２の底面との隙間を数ミリ程度空けた流入開口部５４からの吸引とを合流通路部５で合流して吸引することで、上水面より巻き込んだ空気を水中ポンプ４の回転羽根４５が容易に排出することができるようになり、空気を巻き込みながらでも何ら問題なく浮遊物を排出できるようになっている。

本実施形態では、合流通路部５の下面全体を開放して流入開口部５４としたが、必ずしもすべてを開放する必要はなく、補助通路部６からの吸引と流入開口部５４からの吸引とが適切な割合にて合流通路部５で合流できて、吸込み口４２から水中ポンプ４に吸引できればよく、部分的に開放するようにしても良い。

本実施形態では、合流通路部５を、断面コ字形状に形成したが、この構造に限られるものではなく、例えば、パイプを半割にして下側を開放した構造等、他の構造でも良い。

本実施形態では、補助通路部６を高さ調整可能に合流通路部５に接続したが、高さ調整不要な場合には、高さ調整ができない構造として、例えば、補助通路部と合流通路部とを一体に溶接しても良い。或いは、排水槽２の水面の高さに応じて上下動するように、上下方向にスライド可能に補助通路部を合流通路部に接続するようにしても良い。

一般的な建造物に設置される排水装置に適用できるもので、油分を含む汚水として器具等から排出される排水を一旦、排水槽に溜めて水中ポンプで下水管や処理槽に圧送する排水装置に適用できる。

Claims (4)

1. 排水槽内に、該排水槽の貯水を外部に排出する水中ポンプが、その下面に吸込み口を備えて設けられ、
   該水中ポンプの下方に、該吸込み口に連通する第１接続口と、第２接続口とを備える合流通路部が配設され、
   該合流通路部の上側に、該第２接続口に連通される連通口と、該連通口に連通し、該排水槽の上水面から吸込むことができる補助吸込み口とを備え、該補助吸込み口から吸込んだ貯水を該合流通路部に流入させる補助通路部が配設され、
   該合流通路部には、該排水槽内の下部の貯水を流入させる流入開口部が設けられており、
   該排水槽内の水位が第１水位の時に、該水中ポンプの駆動が開始される一方、第１水位よりも低い第２水位になると該水中ポンプの駆動が停止するように制御する制御部を備え、
   該補助吸込み口の上面は、上記第２水位の高さ位置と該水中ポンプの該吸込み口の高さ位置との間の高さ位置に位置するように設けられており、
   該合流通路部は、水中ポンプの下方から横方向外側まで飛び出して配設され、かつ上壁部、両側壁部及び前後壁部を備え、かつ下部である底面が開放されて、排水層の底面と所定の隙間を空けて該流入開口部が形成された断面略コ字状からなる細長箱形状であり、該水中ポンプの下方からその略横方向外側まで飛び出して配設されていることを特徴とする排水装置。
2. 請求項１において、
   該合流通路部は、下面全体を開放して該流入開口部となっていることを特徴とする排水装置。
3. 請求項１又は２において、
   該補助吸込み口の上側が、上側に向かって拡径するように傾斜するホッパー形状に形成されていることを特徴とする排水装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか1つにおいて、
   該補助吸込み口が高さを調整可能に該第２接続口に接続されていることを特徴とする排水装置。

Images