JPH11293762A - 下水圧送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各家庭から集水された下水を下水本管や下水
処理場へ排水する下水圧送装置を、電動水中ポンプ等の
高価な装置を要せず、しかも汚物の詰まりなどの事故も
少ない経済的に運転の可能なものとすることを課題とす
る。 【解決手段】 分岐された下水流入管２Ａ、２Ｂの末端
に開閉弁３Ａ、３Ｂを介して気密状態に接続された複数
の密封タンク４Ａ、４Ｂと、前記それぞれの密封タンク
内底部から前記密封タンクの最高水位より高い位置を経
て排出制御弁８Ａ、８Ｂを介して外部下水管６に接続さ
れた下水排出管７Ａ、７Ｂと、前記それぞれの密封タン
ク４Ａ、４Ｂの上部空間を連通した連通管９と、該連通
管９内の気流を正逆何れの方向にも付勢できる送気ポン
プ１０と、前記複数の密封タンク４Ａ、４Ｂの内いずれ
かの上限水位を検知して該密封タンクの下水流入管の開
閉弁を閉じると共に排出制御弁を開き、他方側の密封タ
ンクの下水流入管の開閉弁を開き、かつ前記送気ポンプ
の送気付勢方向を上限水位に達した密封タンク方向に制
御する制御装置１２とを備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、貯水タンクに集
めた家庭汚水等を下水本管や下水処理場まで圧送する下
水圧送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、各家庭から集めた下水を下水本管
や下水処理場まで圧送する都市下水システムとして、個
別に発生する下水を一旦各地区毎に貯水槽に集め、一定
量集水すれば電動式水中ポンプや真空式排水ポンプで上
記下水本管や下水処理場へ排水するものが一般的に採用
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の下水
管路の充実とともに貯水タンクの配置個所も次第に増加
しており、排水ポンプなどの排水設備もそれに伴って増
加し、設備費やその運転コストも高騰化している問題が
ある。また、上記排水ポンプ等の排水設備は、下水と直
接接して稼動されるので、稼動部に下水中に混入してい
る各種異物が詰まる事故が生じ易く、このため保守点検
が面倒となるといった問題もあった。この発明は、上記
問題点を解消することを目的としてなされたものであ
り、各家庭から集水された下水を下水本管や下水処理場
へ排水する場合、電動水中ポンプ等の高価な装置を要せ
ず、しかも汚物の詰まりなどの事故も少ない経済的に運
転の可能な下水圧送装置を提供することを目的としてな
されたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明の下水圧送装置
は、分岐された下水流入管の末端が開閉弁を介して気密
状態に接続された複数の密封タンクと、前記それぞれの
密封タンク内底部から前記密封タンクの最高水位より高
い位置を経て排出制御弁を介して外部下水管に接続され
た下水排出管と、前記それぞれの密封タンクの上部空間
を連通した連通管と、該連通管内の気流を正逆何れの方
向にも付勢できる送気ポンプと、前記複数の密封タンク
の内いずれかの上限水位を検知して該密封タンクの流入
管の開閉弁を閉じると共に排出制御弁を開き、他方側の
タンクの下水流入管の開閉弁を開き、かつ前記送気ポン
プの送気付勢方向を上限水位に達した密封タンク方向に
制御する制御装置とを備えて構成されている。

【０００５】この下水圧送装置によれば、複数の密封タ
ンクへの下水流入と排出を密封タンクの上部空間を連通
する連通管を介して交互に送気される気圧を利用して排
出でき、動力を下水中に浸すことなく排出可能となる。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態を説
明する。 実施の形態１ 図１はこの発明の下水圧送装置の実施の形態１に係る構
造説明図である。

【０００７】図１において、１は下水流入管を示し、こ
こから分岐された下水流入管２Ａ、２Ｂはそれぞれ開閉
弁３Ａ、３Ｂを介して二つの密封タンク４Ａ、４Ｂ（以
下総称する時は４という）に接続されている。上記開閉
弁３Ａ、３Ｂは電磁弁など遠隔開閉制御可能な弁とされ
図示は省略するが開閉のための駆動装置が設けられてい
る。

【０００８】７Ａ、７Ｂ（以下総称する時は７という）
は下水排出管を示し、二つの密封タンク４の内底部から
前記密封タンクの最高水位より高い位置（図示例は天井
５Ａ、５Ｂ）を経て外部へ導出され、密封タンク４Ａ、
４Ｂからの排出方向の流れのみを許す逆止弁８Ａ、８Ｂ
（以下総称する時は８という）を介して密封タンク４よ
り低位の外部下水管６に合流されている。

【０００９】この逆止弁８は図２に示すように上下方向
に配置した膨出管８Ｃ内にボール弁体８Ｄを配置し、逆
方向の流れがある場合はボール弁体８Ｄが膨出管８Ｃ内
の弁座８Ｄに密着して逆方向の流れを遮断するように構
成したものが使用される。

【００１０】９は連通管を示し、二つの密封タンク４
Ａ、４Ｂの上部空間を連通するもので図示例の場合、タ
ンクの天井面５Ａ、５Ｂで連通して取り付けられてい
る。１０は送気ポンプを示し、連通管９内の気流を正逆
何れの方向にも強制送気できる構造とされている。

【００１１】この送気ポンプ１０はルーツ型送風機など
正逆転により強制送気方向が逆転する送風機が好適に使
用される。なお、図示は省略したが、上記回転圧縮機に
は駆動モータが連結されている。

【００１２】１１Ａ、１１Ｂは上部水位センサを示し、
密封タンク４Ａ、４Ｂ内の上限水位を検出するためのも
のである。また、１３Ａ、１３Ｂは下部水位センサを示
し、密閉タンク４Ａ、４Ｂの下限水位を検出するための
ものである。

【００１３】制御装置１２は水位センサ１１Ａ…１３Ｂ
の水位情報により開閉弁３Ａ、３Ｂの開閉及び送気ポン
プ１０の正逆運転を制御するためものである。図３はこ
の制御装置１２のフローチャートを示し、上限水位セン
サ１１Ａ、１１Ｂにより水位の上限が検知されたか否か
を判断する判断１〜２と下限水位センサ１３Ａ、１３Ｂ
により水位の下限が検知されたか否かを判断する判断３
〜４と判断結果に従い開閉弁の開閉操作等を行なう処理
１〜３とからなる。

【００１４】次に、この下水圧送装置の稼動状態を図３
のフローチャート及び図４以下の各プロセスを示す図を
用いて説明する。なお、以下図中に示された管系及び弁
を示す記号において、実線が下水が流れている管系、点
線が下水が流れていない管系、黒く表示した弁記号が
開、白く抜いた弁記号が閉を示すものとする。

【００１５】まず、図４に示すように、一方の密封タン
ク４Ａが上限水位、他方の密封タンク４Ｂがほぼ下限水
位となったとする。なお、この時に至るまでは、図示の
ように開閉弁３Ａが開、開閉弁３Ｂが閉、送気ポンプ１
０の送気方向は密封タンク４Ａから同４Ｂ方向とされ、
下水Ｗは下水流入管１から分岐管２Ａを通じて密封タン
ク４Ａに流入し、密封タンク４Ｂ内の下水Ｗは送気ポン
プ１０から送気される気圧を受けて下水排出管７Ｂから
外部下水管６へ排出されている。

【００１６】密封タンク４Ａの上限を検知したセンサ１
１Ａの情報により、図３の判断１が肯定結果となり、処
理１が実行され、図５に示すように開閉弁３Ａが閉、開
閉弁３Ｂが開となり、送気ポンプ１０の送気方向が密封
タンク４Ｂから同４Ａ方向に切り替わる。

【００１７】従って、下水は下水流入管１から分岐管２
Ｂと開閉弁３Ｂを介して今度は密封タンク４Ｂへ流入
し、密閉タンク４Ｂ内の水位が点線で示すように上昇す
る。そして密封タンク４Ｂ内の空気は連通管９を通じ送
気ポンプ１０により密封タンク４Ａに強制的に圧送され
る。

【００１８】密封タンク４Ａ内の満水状態の下水Ｗはタ
ンク上部に圧送される空気圧に押され、逆止弁８Ａを通
じ下水排出管７Ａから外部下水管６へと排出される。ま
た、この実施の形態１の場合、外部排水管６が密閉タン
ク４Ａ、４Ｂより低位とされているので、下水Ｗが外部
配水管６に流入し始めればサイフォン管現象により自然
流出が始まり、送気ポンプ１０の負荷は殆どゼロとな
る。

【００１９】そして密封タンク４Ｂ内の下水Ｗの水位が
上昇し図６に示すように水位センサ１１Ｂにより上限が
検知されれば、図３の判断２の判断結果に基づいて処理
２が実行され、図７に示すように開閉弁３Ａが開、開閉
弁３Ｂが閉、送気ポンプ１０の送気方向が密封タンク４
Ａから同４Ｂ方向に切り替えられ、タンク４Ａからタン
ク４Ｂへの送気圧力によりタンク４Ｂの下水が下水排出
管７Ｂから排出される。

【００２０】そして、タンク４Ａ内の水位が上限に達す
れば再び図４の状態に戻り図３の判断１、処理１が行な
われ、図５以下同じ操作が繰り返されて下水は密閉タン
ク４Ａ、４Ｂから交互に排出されていく。

【００２１】以上が通常状態の運転を示すが、排出側の
密閉タンク４が下限水位になったにも係わらず他方の密
閉タンク４が上限水位に達しない場合などは下水流入が
非常に少なくなったか中断している場合であるから、判
断３、４の肯定的結果で送気ポンプ１０が間欠的または
一定期間停止され、動力の無駄が防止される。

【００２２】以上説明したように、この下水圧送装置に
よれば、二つの密閉タンクを交互に利用して、動力ポン
プを水中に浸すことなく下水を排出できるため、保守管
理が非常に省力化され、また、構造も簡単なため安価に
設置でき、多数に分散化した下水集水タンクの下水圧送
装置として非常に有益となる。 実施の形態２ 図８は実施の形態２の構造説明図である。なお、実施の
形態１と同じ構造のものは同一符号を付すことにより、
説明に代える。

【００２３】この実施の形態２の下水圧送装置は、連通
管９の両端がそれぞれの密閉タンク４の上面で分岐さ
れ、一方９Ａが密閉タンク４の上限水位上方に開口さ
れ、他方９Ｂが密閉タンク４の内底方向に開口され、分
岐部に空気吸入の場合は一方の分岐管９Ａから、空気排
出の場合は他方の分岐管９Ｂから排出する切り替え制御
弁９Ｃが設けられて構成されている。

【００２４】この実施の形態の場合、下水Ｗを排出する
ための圧縮空気は下水中から供給されるので下水に散気
が行なえ、嫌気性微生物による硫化水素の発生が防止で
きる。 実施の形態３ 図９は実施の形態３の説明図である。なお、実施の形態
１と同じ構造のものは同一符号を付すことにより、説明
に代える。

【００２５】この実施の形態３の下水圧送装置は、外部
下水管６が密閉タンク４Ａ、４Ｂより高所にあり、下水
排出管７Ａ、７Ｂがサイホン管の現象を利用できない構
造のもので、連通管９に送気ポンプ１０を補助する給気
ポンプ１４を付設したものである。この給気ポンプ１４
は外気を連通管９の空気流れ方向の下流側へ開閉弁１５
Ａ、１５Ｂを介して供給し、送気ポンプ１０だけによる
圧力不足を補う。

【００２６】また、この給気ポンプ１４からの給気を図
に点線で示すように密閉タンク４の底面近くに開口させ
てもよく、この場合前述と同様下水中の硫化水素の発生
も防止できる。

【００２７】この実施の形態３の場合、密閉タンク４内
の下水排出圧力が送気ポンプ１０だけでは不十分な場合
に下水排出が確実になる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の下水圧
送装置によれば、二つの密閉タンクを交互に使用し、一
方の密閉タンク中に満たされた下水を、他方の密閉タン
クからの排出空気と、送気ポンプの送気圧力によって外
部へ排出するので、駆動ポンプ等は一切下水に触れるこ
とがなく、駆動ポンプの保守管理が容易となる。

【００２９】また、密閉タンク内の空気は、二つの密閉
タンク間を往復するだけで、仮に密閉タンク外へ排出さ
れることがあっても外部下水管６方向または下水流入管
２方向となるので外部へ排出されることはなく臭気が漏
れることがない。

【００３０】さらに、流入管や排出管の管径を大きくす
ることができるので、下水中の異物の詰まりによる故障
も少なくできる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１を示す説明図である。

【図２】この発明の実施の形態１の逆止弁の断面図であ
る。

【図３】この発明の下水圧送装置の制御フローチャート
である。

【図４】この発明の実施の形態１の稼動状態を示す説明
図である。

【図５】同じく上記発明の稼動状態を示す説明図であ
る。

【図６】同じく上記発明の稼動状態を示す説明図であ
る。

【図７】同じく上記発明の稼動状態を示す説明図であ
る。

【図８】実施の形態２の説明図である。

【図９】実施の形態３の説明図である。

【符号の説明】

１ 下水流入管 ２Ａ、２Ｂ 分岐された下水流入管 ３Ａ、３Ｂ 開閉弁 ４Ａ、４Ｂ 密封タンク ５Ａ、５Ｂ 密封タンクの天井 ６ 外部下水管 ７Ａ、７Ｂ 下水排出管 ８Ａ、８Ｂ 逆止弁 ９ 連通管 １０ 送気ポンプ １１Ａ、１１Ｂ 上部水位センサ １２ 制御装置 １３Ａ、１３Ｂ 下部水位センサ Ｗ 下水

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分岐された下水流入管の末端が開閉弁を
   介して気密状態に接続された複数の密封タンクと、前記
   それぞれの密封タンク内底部から前記密封タンクの最高
   水位より高い位置を経て排出制御弁を介して外部下水管
   に接続された下水排出管と、前記それぞれの密封タンク
   の上部空間を連通した連通管と、該連通管内の気流を正
   逆何れの方向にも付勢できる送気ポンプと、前記複数の
   密封タンクの内いずれかの上限水位を検知して該密封タ
   ンクの下水流入管の開閉弁を閉じると共に排出制御弁を
   開き、他方側の密封タンクの下水流入管の開閉弁を開
   き、かつ前記送気ポンプの送気付勢方向を上限水位に達
   した密封タンク方向に制御する制御装置とを備えた下水
   圧送装置。