JP6055682B2 - 支持装置及び排水装置 - Google Patents

Description

本発明は、水槽内の水を配水するポンプを水槽内で移動させるためのガイドパイプを支持する支持装置、及び、排水装置に関する。

下水処理等の一として、汚水を処理施設に送る処理設備の中継地点に、汚水を貯留して圧送する中継設備として排水装置が設けられる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この排水装置は、汚水を所定の水位まで貯留する水槽と、当該水槽に貯留された汚水を二次側に圧送するポンプと、を備えている。

水槽は、汚水への耐食性、生産性及び強度を考慮し、繊維強化樹脂（ＦＲＰ）等によって形成され、地中に設置される。また、排水装置は、水槽内に、水槽の二次側と連結される連結管と、ポンプの移動を案内するガイド装置と、を備えている。ガイド装置は、連結管及び水槽に設けられた支持装置と、支持装置に支持され、重力方向に延設されたガイドパイプと、を備えている。

排水装置は、水槽内の汚水が所定の水位に到達後、ポンプを駆動し、汚水を二次側に排水可能に形成される。また、排水装置は、水槽が地中に配置されることから、ポンプの点検等においては、ポンプをガイドパイプに沿って重力方向に移動させ、水槽内からポンプを取り出す。同様に、排水装置は、ポンプを水槽内に配置させる際に、ガイドパイプに沿って重力方向に移動させ、水槽内にポンプを配置する。

特開２００１−３１１２１２号公報

上述した排水装置では、以下の問題があった。即ち、排水装置は、水槽が地中に設置される。このため、地中の土壁やコンクリート等の壁面と水槽との間に湧水等が発生すると、当該湧水の圧力によって、水槽が変形する虞がある。

特に、このような湧水による圧力は、水槽の外周側から圧縮する方向に力が印加されることから、水槽の底面が変形、さらに言えば、上方に向って盛り上がるように変形する。水槽の底面が変形すると、ガイドパイプを支持する連結管が移動し、結果、ガイドパイプも移動することとなる。

しかし、ガイドパイプは、ポンプの案内時に、支持装置から脱離することを防止するために、支持装置に支持される構成されていることから、水槽の底面の変形に伴ってガイドパイプが移動可能な距離がほとんど確保できない、という問題がある。このため、水槽の底面が変形すると、ガイドパイプに、支持装置を介して力が印加され、結果、ガイドパイプが座屈変形する虞がある。

そこで本発明は、ガイドパイプの変形を防止可能な支持装置及び排水装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の支持装置及び排水装置は、次のように構成されている。

本発明の一態様として、地中に埋設される水槽内に設置されるポンプの重力方向の移動時に、前記ポンプの移動を案内する円筒状のガイドパイプを支持する支持装置は、前記ガイドパイプに挿入される第１挿入部、及び、前記ガイドパイプの端部を支持する第１座部を有する第１支持具と、前記ガイドパイプに挿入される第２挿入部、前記ガイドパイプの端部を支持する第２座部、及び、前記第２挿入部及び前記第２座部を前記ガイドパイプの延設方向に沿って移動可能に固定する可動部を有し、前記第１支持具と対向して前記第１支持具の上方に配置される第２支持具と、を備える。

本発明の一態様として、排水装置は、地中に埋設される水槽と、前記水槽内に設置されたポンプと、前記ポンプの重力方向の移動時に、前記ポンプの移動を案内する円筒状のガイドパイプと、前記ガイドパイプに挿入される第１挿入部、及び、前記ガイドパイプの端部を支持する第１座部を有する第１支持具、並びに、前記ガイドパイプに挿入される第２挿入部、前記ガイドパイプの端部を支持する第２座部、及び、前記第２挿入部及び前記第２座部を前記ガイドパイプの延設方向に沿って移動可能に固定する可動部を有し、前記第１支持具と対向して前記第１支持具の上方に配置される第２支持具、を具備する支持装置と、を備える。

本発明によれば、ガイドパイプの変形を防止可能な支持装置及び排水装置を提供することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る排水装置の構成を一部断面で示す側面図。 同排水装置に用いられる支持装置の構成を一部断面で示す側面図。 同支持装置の構成を一部断面で示す側面図。

以下、本発明の一実施形態に係る排水装置１の構成を、図１乃至図３を用いて説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る排水装置１の構成を一部断面で示す側面図、図２は排水装置１に用いられるガイド装置１４の構成を一部断面で示す側面図、図３はガイド装置１４の構成であって、ガイド装置１４に用いられる支持装置４１の使用の一例を一部断面で示す側面図である。なお、図１中、Ｆは、汚水の流れを示している。

排水装置１は、地面１００下に設置される。排水装置１は、汚水を処理施設に送る排水設備の中継地点に設けられる。排水装置１は、水槽１１と、ポンプ１２と、連結管１３と、ガイド装置１４と、を備えている。排水装置１は、水槽１１内の汚水をポンプ１２により二次側に給水可能に形成されている。地面１００とは、土壌であってもよく、また、コンクリート等で形成されていてもよい。

水槽１１は、下部水槽２１と、上部水槽２２と、蓋部材２３と、を備えている。水槽１１は、その一次側からその内部に汚水を引き入れる吸込管２４と、連結管１３と接続され、その二次側に汚水を吐出する吐出管２５と、を備えている。

水槽１１は、下部水槽２１及び上部水槽２２がボルト等により一体に固定されることで構成される。下部水槽２１は、水槽１１の底面２１ａ及び下方の側面を構成する。下部水槽２１は、繊維強化樹脂（ＦＲＰ）により形成されている。上部水槽２２は、水槽１１の上方の側面及び水槽１１の開口部２２ａを構成する。上部水槽２２は、繊維強化樹脂（ＦＲＰ）により形成されている。

蓋部材２３は、上部水槽２２の開口部２２ａを閉塞可能に形成されている。このような水槽１１は、下部水槽２１及び上部水槽２２が地面１００の下（地中）に埋設されるとともに、開口部２２ａが地面１００から開口する。また、水槽１１は、地面１００上（地上）から蓋部材２３を着脱可能に、蓋部材２３が開口部２２ａを閉塞する。

ポンプ１２は、例えば、異物が含まれる汚水を二次側に供給可能に形成されている。ポンプ１２は、ポンプ部３１と、モータ部３２と、モータ部３２の駆動及び停止を行うフロートスイッチ３３と、を備えている。

ポンプ１２は、ポンプ部３１の上方にモータ部３２が固定される。また、ポンプ１２は、モータ部３２に、少なくとも水槽１１の開口部２２ａまで延設され、ポンプ１２を引き上げ可能なワイヤ３４が設けられる。

ポンプ部３１は、所謂汚水用のポンプであって、異物を含む汚水を給水可能に形成されている。ポンプ部３１は、ポンプケーシング３６と、モータ部３２の駆動により回転するインペラと、備えている。

ポンプケーシング３６は、その内部にインペラを収納する。ポンプケーシング３６は、その下方に形成された吸込口と、その側方に形成された吐出口３７と、を備えている。

ポンプケーシング３６は、その一部、例えば吐出口３７に、ガイド装置１４の後述するガイドパイプ４２が挿入される被案内部３８を備えている。被案内部３８は、ガイドパイプ４２を挿入可能、且つ、ポンプ１２の移動時に、ガイドパイプ４２と摺動可能に形成されている。

フロートスイッチ３３は、フロート３３ａと、フロート３３ａの位置に応じてオン及びオフが成されるスイッチと、を備えている。フロートスイッチ３３は高さが異なる位置に複数設けられ、各位置のフロートスイッチ３３のオン及びオフにより、水槽１１内の汚水の水位を検出可能に形成されている。

連結管１３は、その一次側がポンプケーシング３６の吐出口３７と流体的に接続可能に形成されている。また、連結管１３は、ポンプケーシング３６の吐出口３７と流体的に接続されたときに、ポンプ１２を支持可能に形成されている。

連結管１３は、その二次側が吐出管２５と接続される。連結管１３は、水槽１１の底面２１ａにボルト等により固定される。連結管１３は、ガイド装置１４の支持装置４１の一部が設けられる。

ガイド装置１４は、支持装置４１と、ガイドパイプ４２と、を備えている。ガイド装置１４は、ポンプ１２の移動、具体的にはポンプ１２を開口部２２ａから連結管１３まで、及び、連結管１３から開口部２２ａまでの昇降移動を案内可能に形成されている。

支持装置４１は、連結管１３に固定された第１支持具４４と、水槽１１に固定された第２支持具４５と、を備えている。支持装置４１は、第１支持具４４及び第２支持具４５が、重力方向で対向して配置され、ガイドパイプ４２を支持可能に形成されている。

図２及び図３に示すように、第１支持具４４は、連結管１３に固定され、ガイドパイプ４２の下端の開口に挿入されることでガイドパイプ４２を支持可能に形成されている。第１支持具４４は、第１支持部材５１と、第１支持部材５１を連結管１３に固定する第１固定部材５２と、を備えている。

第１支持部材５１は、円筒状であって、ガイドパイプ４２内に挿入又は嵌合可能、且つ、ガイドパイプ４２を支持可能に形成されている。第１支持部材５１は、金属材料で形成された円環状の第１座部５３と、第１座部５３に設けられ、ガイドパイプ４２内に配置される円筒状の第１挿入部５４と、を備えている。

第１座部５３は、ガイドパイプ４２の下端部を支持可能に形成されている。第１挿入部５４は、ガイドパイプ４２の下端の開口からガイドパイプ４２内に挿入又は嵌合可能に形成される。第１挿入部５４は、ＮＢＲ等のゴム部材により形成される。第１固定部材５２は、連結管１３に第１支持部材５１を固定するボルトである。

第２支持具４５は、水槽１１に固定され、ガイドパイプ４２の上端の開口に挿入されることで、ガイドパイプ４２を支持可能に形成されている。第２支持具４５は、第２支持部材５６と、第２支持部材５６を第１支持部材５１と対向する位置に配置する固定板５７と、第２支持部材５６を固定板５７に対して移動可能に固定板５７に固定する第２固定部材（固定部材）５８と、を備えている。第２支持具４５は、固定板５７及び第２固定部材５８により、第２支持部材５６を移動可能に水槽１１に固定する可動部を構成する。

第２支持部材５６は、金属材料で形成された円環状の第２座部６０と、第２座部６０に設けられ、ガイドパイプ４２内に配置される円筒状の第２挿入部６１と、を備えている。第２座部６０は、ガイドパイプ４２の上端部を支持可能に形成されている。第２挿入部６１は、ガイドパイプ４２内に挿入又は嵌合可能に形成される。第２挿入部６１は、ＮＢＲ等のゴム部材が用いられる。

固定板５７は、水槽１１にボルト等によって固定される。固定板５７は、第２固定部材５８により第２支持部材５６を固定可能に形成される。固定板５７は、第２固定部材５８の後述するボルト６３を挿入可能、且つ、ボルト６３の移動を案内可能な孔部５７ａが形成されている。

第２固定部材５８は、固定板５７、第２座部６０及び第２挿入部６１に挿入されるボルト６３と、ボルト６３に螺合された固定板５７及び第２支持部材５６間に配置される第１ナット６４と、ボルト６３に螺合され、第１ナット６４及び第２支持部材５６間に配置される第２ナット６５と、ボルト６３の第２支持部材５６から突出する部位に螺合される第３ナット６６と、を備えている。

ボルト６３は、その一方の端部に、その最小幅が固定板５７の孔部５７ａの内径よりも大に形成されたボルトヘッド６３ａが形成されている。ボルト６３は、そのねじ部の長さが、固定板５７の厚さ、第２座部６０の厚さ、第２挿入部６１の厚さ、即ち第２挿入部６１の軸心方向の長さ、第１ナット６４の厚さ、第２ナット６５の厚さ及び第３ナット６６の厚さの総和の長さよりも長く形成されている。

換言すると、ボルト６３は、そのねじ部に挿入される部材の厚さよりも長く、さらに言えば、そのねじ部に挿入される部材の厚さに、水槽１１の底面２１ａの変形によってガイドパイプ４２の移動が許容可能な移動量を加えた長さに形成されている。

ボルト６３は、第２ナット６５及び第３ナット６６により、第２座部６０及び第２挿入部６１に固定される。このようなボルト６３は、固定された第２座部６０及び第２挿入部６１の移動を、固定板５７の孔部５７ａに沿って案内する案内部材である。

第１ナット６４は、ボルト６３に螺合されることで、ボルトヘッド６３ａとともに固定板５７を挟持し、ボルト６３を固定板５７に固定可能な固定手段である。また、第１ナット６４は、固定板５７から離間させ、第２ナット６５と当接させることで、ボルト６３を固定板５７に対して移動可能とする。即ち、第１ナット６４は、固定板５７及び第２ナット６５の一方と当接させることで、ボルト６３の固定及びボルト６３の移動を可能とする。

第２ナット６５及び第３ナット６６は、第２座部６０及び第２挿入部６１を挟持し、第２支持部材５６をボルト６３に固定する。

ガイドパイプ４２は、中空円筒状に形成され、少なくとも、ポンプ１２の移動量以上の長さに形成されている。ガイドパイプ４２は、その両端に第１挿入部５４及び第２挿入部６１が挿入されるとともに、第１座部５３及び第２座部６０により支持されることで、支持装置４１を介して水槽１１及び連結管１３に固定される。また、ガイドパイプ４２は、ポンプ１２の被案内部３８に挿入された状態で支持装置４１に支持される。

このように構成された排水装置１は、通常時、即ち、水槽１１内に所定の水位まで貯留された汚水を二次側に給水する場合においては、図２に示すように、第１ナット６４が、第２ナット６５と当接した状態でガイドパイプ４２が第１支持具４４及び第２支持具４５により支持される。このため、第２支持具４５のボルト６３は、固定板５７に重力方向に移動可能に支持される。

排水装置１は、湧水等により水槽１１が変形し、底面２１ａが上方に隆起し、当該底面２１ａの隆起によりガイドパイプ４２が上方に移動しても、ボルト６３は、固定板５７に対して移動することが可能となり、ガイドパイプ４２の移動が可能となる。これにより、底面２１ａが隆起しても、ガイドパイプ４２に荷重が印加することを防止可能となり、ガイドパイプ４２が座屈することを防止可能となる。

また、排水装置１は、メンテナンス時等において、ポンプ１２を移動させるときには、図３に示すように、第１ナット６４を移動させて、ボルトヘッド６３ａ及び第１ナット６４により、固定板５７を挟持し、ボルト６３を固定板５７に固定する。

ボルト６３が固定板５７に固定されることで、ガイドパイプ４２が重力方向に移動することを防止することが可能となり、ポンプ１２を移動させる際に、ポンプ１２の被案内部３８がガイドパイプ４２に摺動しても、ガイドパイプ４２が移動することを防止可能となる。これにより、ポンプ１２を安定して移動させることが可能となるとともに、ガイドパイプ４２が支持装置４１から外れることを防止することが可能となる。

上述したように、本発明の一実施の形態に係る排水装置１によれば、支持装置４１によってガイドパイプ４２を重力方向に移動可能に支持し、ガイドパイプ４２に重力方向の押圧力が印加されても、ガイドパイプ４２を移動可能とすることで、ガイドパイプ４２の変形を極力防止することが可能となる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。上述した例では、ガイドパイプ４２を重力方向に移動可能とするために、支持装置４１は、第２支持具４５に複数のナット６４，６５，６６を用いる構成を説明したがこれに限定されない。

例えば、第２支持具４５は、第１ナット６４の変わりに、固定板５７及び第２座部６０を付勢する付勢手段、例えばコイルばねを用いる構成であってもよい。このような構成とすることで、第２支持部材５６は、常時固定板５７から離間する方向に付勢されるとともに、ガイドパイプ４２が上方に押圧された場合には、コイルばねが収縮し、ガイドパイプ４２が移動可能となる。

また、上述した例では、水槽１１は、樹脂材料で形成され、下部水槽２１及び上部水槽２２に分割される構成を説明したがこれに限定されない。即ち、排水装置１の支持装置４１は、ポンプ１２、連結管１３及びガイド装置１４が設置される水槽１１等の設置槽の底面が隆起等により重力方向に変形する虞があって、且つ、ポンプ１２をガイドパイプ４２に沿って移動させる排水装置１の構成であれば、適用可能である。このため、排水装置１の水槽１１の構成は、上述した構成に限定されず、他の構成であってもよい。同様に、排水装置１は、その詳細な構成は他の構成であってもよく、例えば、水槽１１の底面に予旋回槽を用いる構成であってもよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。

１…排水装置、１１…水槽、１２…ポンプ、１３…連結管、１４…ガイド装置、２１…下部水槽、２１ａ…底面、２２…上部水槽、２２ａ…開口部、２３…蓋部材、２４…吸込管、２５…吐出管、３１…ポンプ部、３２…モータ部、３３…フロートスイッチ、３３ａ…フロート、３４…ワイヤ、３６…ポンプケーシング、３７…吐出口、３８…被案内部、４１…支持装置、４２…ガイドパイプ、４４…第１支持具、４５…第２支持具、５１…第１支持部材、５２…第１固定部材、５３…第１座部、５４…第１挿入部、５６…第２支持部材、５７…固定板（可動部）、５７ａ…孔部、５８…第２固定部材（固定部材、可動部）、６０…第２座部、６１…第２挿入部、６３…ボルト、６３ａ…ボルトヘッド、６４…第１ナット、６５…第２ナット、６６…第３ナット、１００…地面。

Claims (10)

1. 地中に埋設される水槽内に設置されるポンプの重力方向の移動時に、前記ポンプの移動を案内する円筒状のガイドパイプを支持する支持装置において、
   前記ガイドパイプに挿入される第１挿入部、及び、前記ガイドパイプの端部を支持する第１座部を有する第１支持具と、
   前記ガイドパイプに挿入される第２挿入部、前記ガイドパイプの端部を支持する第２座部、及び、前記第２挿入部及び前記第２座部を前記ガイドパイプの延設方向に沿って移動可能に固定する可動部を有し、前記第１支持具と対向して前記第１支持具の上方に配置される第２支持具と、
   を備えることを特徴とする支持装置。
2. 前記可動部は、
   前記水槽内に固定される固定板と、
   前記第２挿入部及び前記第２座部を移動可能に前記固定板に固定する固定部材と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の支持装置。
3. 前記固定部材は、
   前記第２挿入部及び前記第２座部に固定され、前記第２挿入部及び前記第２座部の移動を案内する案内部材と、
   前記案内部材を前記固定板に固定可能に形成された固定手段と、
   を備えることを特徴とする請求項２に記載の支持装置。
4. 前記案内部材は、ボルトヘッドを有し、前記固定板に対して移動可能に前記固定板に前記ボルトヘッドにより支持されるとともに、前記第２挿入部及び前記第２座部に固定されたボルトであり、
   前記固定手段は、前記ボルトヘッドと前記第２座部との間に介在され、前記固定板に当接することで前記固定板を前記ボルトヘッドとともに挟持可能なナットである、
   ことを特徴とする請求項３に記載の支持装置。
5. 前記案内部材は、前記固定板に移動可能に挿入されるとともに、前記第２挿入部及び前記第２座部に固定され、
   前記固定手段は、前記固定板と前記第２座部との間に介在され、前記固定板及び前記第２座部を付勢する付勢手段である、
   ことを特徴とする請求項３に記載の支持装置。
6. 地中に埋設される水槽と、
   前記水槽内に設置されたポンプと、
   前記ポンプの重力方向の移動時に、前記ポンプの移動を案内する円筒状のガイドパイプと、
   前記ガイドパイプに挿入される第１挿入部、及び、前記ガイドパイプの端部を支持する第１座部を有する第１支持具、並びに、前記ガイドパイプに挿入される第２挿入部、前記ガイドパイプの端部を支持する第２座部、及び、前記第２挿入部及び前記第２座部を前記ガイドパイプの延設方向に沿って移動可能に固定する可動部を有し、前記第１支持具と対向して前記第１支持具の上方に配置される第２支持具、を具備する支持装置と、
   を備えることを特徴とする排水装置。
7. 前記可動部は、
   前記水槽内に固定される固定板と、
   前記第２挿入部及び前記第２座部を移動可能に前記固定板に固定する固定部材と、
   を備えることを特徴とする請求項６に記載の排水装置。
8. 前記固定部材は、
   前記第２挿入部及び前記第２座部に固定され、前記第２挿入部及び前記第２座部の移動を案内する案内部材と、
   前記案内部材を前記固定板に固定可能に形成された固定手段と、
   を備えることを特徴とする請求項７に記載の排水装置。
9. 前記案内部材は、ボルトヘッドを有し、前記固定板に対して移動可能に前記固定板に前記ボルトヘッドにより支持されるとともに、前記第２挿入部及び前記第２座部に固定されたボルトであり、
   前記固定手段は、前記ボルトヘッドと前記第２座部との間に介在され、前記固定板に当接することで前記固定板を前記ボルトヘッドとともに挟持可能なナットである、
   ことを特徴とする請求項８に記載の排水装置。
10. 前記案内部材は、前記固定板に移動可能に挿入されるとともに、前記第２挿入部及び前記第２座部に固定され、
    前記固定手段は、前記固定板と前記第２座部との間に介在され、前記固定板及び前記第２座部を付勢する付勢手段である、
    ことを特徴とする請求項８に記載の排水装置。

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