JP2021008810A - 悪臭防止型排水設備 - Google Patents
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Abstract
【課題】ピット内の水位を精度良く検知することができる手段を提供する。【解決手段】流入口及び流出口を有する水槽と、水槽の内部を、第1の空間と流入口及び流出口に連通する第2の空間とに分離可能な可動の仕切り部材と、第1の空間に配置され、前記水槽内の水位を検出可能な水位センサと、流出口に接続され、水位センサの検出値に応じて運転されるポンプと、を備える悪臭防止型排水設備が提供される。【選択図】図1
Description
本発明は、悪臭防止型排水設備に関する。
一般に汚水、廃水、または河川水等を水槽に一時貯留し、ポンプで排水する設備では、その液体にごみや汚物が含まれることがある。特に地下構造を備える建築物においては、地階部分で生じた汚水等はもちろんのこと、建物内で発生した汚水も地下に設置された大きな排水槽又は汚水槽(ピット、又はビルピットとも呼ばれる)に一時貯留されることがある。これら一時貯留された液体は公共下水道管よりも下に位置しているので、ピット内に設置されたポンプによって汚水ますに汲み上げられ、汚水ますを介して公共下水道管に排水される。
また、建物の地階部分で生じた汚水及び雑排水等の汚水から発生する悪臭に対する防止策として、従来の排水槽内に小型の水槽を設置して、この水槽内に流入した汚水を汚水・雑排水用水中ポンプ(以下、水中ポンプ)で即時に下水道本管へ排出する。こうして、底面積の小さい小型の水槽を用いることにより、水槽内に滞留する汚水の量を低減している(特許文献1)。
ポンプの起動水位および停止水位を検知するように、水位センサがピット内に設置される。ポンプは、水位センサにより停止水位よりも水位が下がったことが検知されたときに運転を停止し、水位センサにより起動水位よりも水位が上がったことが検知されたときに起動させることができる。
このような水位センサとしては、フロート式センサが使用されることが多い(特許文献2)。しかし、フロート式センサは汚水内に沈められた状態で使用されるので、汚水中の異物の噛み込みが生じることにより、正確な水位を検知できない場合がある。そこで、例えば、液体と加圧気体とを貯留した密閉タンクに、液体の圧力と気体の圧力との差を検出する差圧検出器を設け、この圧力差の変動によって液体の水位の変動を検知することが提案されている(特許文献3)。
ピット内の汚水の水位を精度良く検知することができる手段が必要とされている。
形態1によれば、流入口及び流出口を有する水槽と、水槽の内部を、第1の空間と流入口及び流出口に連通する第2の空間とに分離可能な可動の仕切り部材と、第1の空間に配置され、水槽内の水位を検出可能な水位センサと、流出口に接続され、水位センサの検出値に応じて運転されるポンプと、を備える悪臭防止型排水設備が提供される。この構成によれば、仕切り部材によって、水位センサを水槽内の汚水に触れさせることなく保護できる。従って、汚水中の異物の噛み込み等による水位センサの不具合を防止し、汚水の水位
検知を精度良く行うことができる。
検知を精度良く行うことができる。
形態2によれば、形態1の悪臭防止型排水設備において、仕切り部材は、水槽の内面に対して接触状態もしくは近接状態で上下方向に稼動可能である。
形態3によれば、形態1の悪臭防止型排水設備において、仕切り部材は、第1の空間を形成するように水槽の内面に固定される、伸縮可能な隔膜部材である。
形態4によれば、形態1〜3のいずれかの悪臭防止型排水設備において、水位センサは、第1の空間に封入された気体の圧力を検出するように構成されている。
形態5によれば、形態4の悪臭防止型排水設備において、第1の空間は、水槽の外部に対して閉じられている。
形態6によれば、流出口を有する水槽と、水槽の内部空間から垂直方向に延びる管状部材であって、水槽の内部空間に連通する開口端を有する管状部材と、管状部材における、開口端と反対の側に配置され、管状部材の内部空間を管状部材の外部に対して封止可能な封止部材と、管状部材内で開口端と封止部材との間に配置され、水槽内の水位を検出可能な水位センサと、水槽の流出口に接続され、水位センサの検出値に応じて運転されるポンプと、を備える悪臭防止型排水設備が提供される。この構成によれば、管状部材によって、水位センサを水槽内の汚水に触れさせることなく保護できる。従って、汚水中の異物の噛み込み等による水位センサの不具合を防止し、汚水の水位検知を精度良く行うことができる。
形態7によれば、形態6の悪臭防止型排水設備において、水位センサは、封止部材の下方に設けられた気体の層の圧力を検出するように構成されている。
形態8によれば、形態6または7の悪臭防止型排水設備において、管状部材は、ポンプを水槽内の所定の位置に案内するガイドパイプにより構成される。
形態9によれば、形態1または2の悪臭防止型排水設備において、水位センサは、仕切り部材の位置を検出するように仕切り部材に対向して配置される位置センサである。
形態10によれば、形態1〜5及び9のいずれかの悪臭防止型排水設備において、悪臭防止型排水設備は、流入口に挿通され、第1の空間を横切るように配置される流入管を備えており、仕切り部材は、流入管を挿通させる貫通穴を備えており、流入管は、第2の空間内で開口する。
形態11によれば、形態1〜10のいずれかの悪臭防止型排水設備において、水槽は、下水道管よりも低い位置に設置された排水槽であるピット内に収容され、排水された汚水を一時貯留する汚水槽である。
形態12によれば、悪臭防止型排水設備に用いられるポンプであって、悪臭防止型排水設備は、流入口及び流出口を有する水槽と、水槽の内部を、第1の空間と流入口及び流出口に連通する第2の空間とに分離可能な可動の仕切り部材と、第1の空間に配置され、水槽内の水位を検出可能な水位センサと、ポンプと、を備えており、ポンプは、流出口に接続され、水位センサの検出値に応じて運転される、ポンプが提供される。
以下、本発明の実施形態を添付図面とともに説明する。添付図面において、同一または類似の要素には同一または類似の参照符号が付され、各実施形態の説明において同一または類似の要素に関する重複する説明は省略することがある。また、各実施形態で示される特徴は、互いに矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。尚、以下の説明において、「上」「下」等の方向を示す用語は、各図に示す悪臭防止型排水設備の設置状態について用いられる。
図1は、本発明の第1実施形態による悪臭防止型排水設備100を概略的に示す図である。悪臭防止型排水設備100は、流入口10A及び流出口10Bを有する汚水槽10を備えている。汚水槽10は、例えば、従来の排水槽(ピット)内に配置される、小形の水槽であってよく、例えば小型の筒型水槽(バレル)とすることができ、または、複数のパネル部材を結合して形成される小型の水槽とすることができる。汚水槽10の内部は、仕切り部材11によって、第1の空間12と第2の空間13とに分離されている。図1の例では、汚水槽10の上壁に形成された流入口10Aに流入配管20が挿通され、流入配管20は、第1の空間12を横切って、第2の空間13内で開口している。これにより、第2の空間13は、汚水槽10の流入口10Aに連通している。仕切り部材11は、流入配管20を挿通させる貫通穴11Aを備えている。ポンプ14の吸込口14Aに吸込配管30が接続され、吸込配管30が、汚水槽10の流出口10Bに接続されている。流出口10Bは、第2の空間13内で開口している。尚、汚水槽10内の汚水の残留量を小さくするため、汚水槽10の流出口10Bは、汚水槽10の底面近傍に形成されていることが好ましい。ポンプ14の吐出口14Bは、吐出配管40に接続されている。図1中、20A、40Aは、流入配管20と吐出配管40とにそれぞれ配置された逆止弁である。ポンプ14は、モータ部を冷却する冷却機構を備える水中ポンプであることができる。
図1に示されるように、第1の空間12は、汚水槽10の上壁及び側壁、仕切り部材11及び流入配管20の外周面によって画定される、汚水槽10の外部に対して実質的に閉じられた空間である。換言すれば、汚水槽10の壁に、第1の空間12を汚水槽10の外部と連通させる開口部は形成されていない(そのような開口部は、あるとしても閉鎖可能である)。第2の空間13は、汚水槽10の流入口10A及び流出口10Bに連通している。仕切り部材11は、可動の部材である。具体的には、仕切り部材11は、汚水槽10の内面及び流入配管20の外周面に沿って、これらに対して接触状態かもしくは近接する状態で上下方向に稼動可能に構成されている。近接の距離は、0〜10mm程度である。仕切り部材11は、汚水槽10内の汚水の水面の全体を覆うように、その外側縁部及び内側縁部が汚水槽10の内面及び流入配管20の外周面に接触するか近接する状態にあることが望ましい。また、第2の空間13に対して汚水が流入または流出したとき、仕切り部材11は、浮力によって、汚水の水面と共に移動可能である。換言すれば、仕切り部材11は、第1の空間12と第2の空間13との境界部を形成することができる。仕切り部材11を形成する材料は特に限られないが、一例として、発泡スチロールが挙げられる。
図1に示されるように、第1の空間12に圧力センサ15が配置される。圧力センサ15は、汚水槽10内の汚水の水位を検出するために用いられる。第1の空間12には、気体が封入されている。気体は、例えば、適宜に汚水槽10の壁面に設けられた開閉可能な開口部(図示せず)を通して、予め第1の空間12に封入することができる。本実施形態では、気体は空気であるが、気体の例は、空気には限られない。気体は、例えば、N2、
Arなどの不活性ガスであってもよい。本実施形態では、圧力センサ15は、第1の空間12内の気体の圧力を検知するように構成されている圧力センサである。ポンプ14は、圧力センサ15によって検知される気体の圧力に応じて運転される。
Arなどの不活性ガスであってもよい。本実施形態では、圧力センサ15は、第1の空間12内の気体の圧力を検知するように構成されている圧力センサである。ポンプ14は、圧力センサ15によって検知される気体の圧力に応じて運転される。
悪臭防止型排水設備100は、例えば、汚水槽10が設置される排水槽より上方の地階部分に設置され得る制御装置16を備えている。ポンプ14及び圧力センサ15は、制御装置16に電気的に接続されている。制御装置16は、一般的な信号処理装置、メモリ、入出力機構などを備えるコンピュータとすることができる。
仕切り部材11が流入配管20の開口21より下方に位置すると、汚水が第1の空間12に流入する。これを防止するため、仕切り部材11の下降を制限する停止部材(図示せず)を汚水槽10内に設けることができる。または、流入配管20の開口21を、ポンプ14の停止水位よりも下方に配置することによって、仕切り部材11が常に流入配管20の開口21より上方に位置するようにすることができる。
本実施形態によれば、仕切り部材11によって、第1の空間12内に配置される圧力センサ15が汚水に触れることを防止することができる。これにより、汚水中の異物の付着等によって圧力センサ15に不具合が生じることを防止することができ、汚水の水位検知を精度良く行うことができる。
また、仕切り部材11は、可動であるので、汚水の水位の変化に応じて仕切り部材11の位置も変化し、従って、第1の空間12の体積が変化する。例えば、汚水の水位が上昇するに従って、仕切り部材11が上昇することにより、第1の空間12の体積が減少する。汚水の水位が下降するに従って、仕切り部材11が下降することにより、第1の空間12の体積が増加する。第1の空間12に予め気体を封入しておくことにより、第1の空間12の体積の変化に応じて、気体の圧力も変化する。このような気体の圧力変化を、汚水槽10内の汚水の水位と関連付けることができる。
予め決定された水位と第1空間12内の圧力との関係に基づいて、制御装置16は、ポンプ14の起動水位に対応する第1空間12内の圧力(起動圧力)が圧力センサ15によって検知されると、ポンプ14を起動する。また、停止水位に対応する第1空間12内の圧力(停止圧力)が圧力センサ15によって検知されると、制御装置16は、ポンプ14を停止する。
尚、図1の例では、汚水槽10の上壁が、部分的に汚水槽10の内部空間に対して凹部を形成するように屈曲させられており、この凹部に圧力センサ15が収容されている。しかし、このような屈曲部または凹部を形成することなく、単に平坦な壁面の部分に圧力センサ15を取り付けてもよい。また、圧力センサ15は、汚水槽10の側壁に取り付けられてもよい。これらの場合でも、圧力センサ15は、仕切り部材11によって汚水から保護されるので、異物の付着等による圧力センサ15の不具合は生じない。従って、汚水の水位検知を精度良く行うことができる。
他の実施形態によれば、図1Aに示す悪臭防止型排水設備100Aを構成することができる。図1Aでは、汚水槽10の流入口10Aが汚水槽10の側壁に形成されており、流入口10Aに接続された流入配管20が、第1の空間12を横切ることなく第2の空間13内に開口している。従って、図1Aの仕切り部材11は、流入配管20を挿通させる貫通穴11Aを有していない。
この構成によっても、仕切り部材11によって、第1の空間12内に配置される圧力センサ15が汚水に触れることを防止することができる。これにより、汚水中の異物の付着
等によって圧力センサ15に不具合が生じることを防止することができ、汚水の水位検知を精度良く行うことができる。
等によって圧力センサ15に不具合が生じることを防止することができ、汚水の水位検知を精度良く行うことができる。
また、仕切り部材11は、可動であるので、汚水の水位の変化に応じて仕切り部材11の位置も変化し、従って、第1の空間12の体積が変化する。例えば、汚水の水位が上昇するに従って、仕切り部材11が上昇することにより、第1の空間12の体積が減少する。汚水の水位が下降するに従って、仕切り部材11が下降することにより、第1の空間12の体積が増加する。第1の空間12に予め気体を封入しておくことにより、第1の空間12の体積の変化に応じて、気体の圧力も変化する。このような気体の圧力変化を、汚水槽10内の汚水の水位と関連付けることができる。
上記実施形態では、仕切り部材11として、例えばゴム製の、伸縮可能な隔膜部材を用いてもよい。例えば、図1の構成では、伸縮可能な隔膜部材の外側縁部及び内側縁部を、汚水槽10の内面及び流入配管20の外周面に固定することができる。これにより、汚水槽10内の汚水の水量の変化に応じて仕切り部材11を伸縮させ、第1の空間12の体積を変化させることができる。
尚、上記実施形態では、ポンプ14は汚水槽10の外部に設置されているが、ポンプ14は、汚水槽10の内部に設置されていてもよい。この場合でも、水位と圧力との関係を予め決定しておくことができるので、当該関係に基づいてポンプ14を運転することが可能である。
図2は、本発明の第2実施形態による悪臭防止型排水設備1100を概略的に示す図である。この例では、ポンプ114は、汚水槽110の内部に配置されている。
図2の例では、悪臭防止型排水設備1100は、建築物(例えばビル)500の地階部分Bの下側に設置した排水槽であるピットPi内に設けられている。ピットPiには、開口(マンホール)124が形成されており、開口124には蓋125が取り付けられている。悪臭防止型排水設備1100は、ピットPi内に設けられた汚水槽110と、この汚水槽110の流出口110Bに接続されたポンプ114と、を備える。汚水槽110には、蓋125を貫通して流入管120が内部に挿入されている。流入管120は、ピットPiの蓋125を通じて地階部分Bより配管され、地階部分Bにおいて発生した汚水等を流入口121を通して汚水槽110内に流入する。ポンプ114は、吸込口114Aから汚水を吸い込む。汚水は、ポンプ114の吐出口114Bに接続され、汚水槽110の流出口110Bに接続された吐出配管140を通じて汚水ます91に排水される。汚水ます91に排水された汚水は、汚水ます93を介して公共下水道管80に排水されていく。
第2実施形態の悪臭防止型排水設備1100は、汚水槽110の内部空間から垂直方向に延びる管状部材60を備えている。尚、ここで、「垂直方向」とは、ポンプ114等が設置される設置面に対する垂直方向(図2における上下方向)を意味する。管状部材60の下端62(図2A参照)は、汚水槽110の内部空間に連通するように開口している。尚、図2の例では、汚水槽110は、上部が開放された円筒状のバレルであるが、汚水槽110の形状は特に限られない。管状部材60は、汚水槽110の上端を越えて開口124の近傍で終端している。しかし、管状部材60の上端の位置は図示のものに限られない。
図2Aは、管状部材60の内部を示す、図2の部分拡大図である。図2Aに示すように、管状部材60の上端に封止部材61が取り付けられており、これにより、管状部材60の内部空間を管状部材60の外部に対して封止することが可能である。しかし、封止部材61の取り付け位置は、図示の位置に限られない。封止部材61は、管状部材60の上端
よりも下方で管状部材60に取り付けられてもよい。
よりも下方で管状部材60に取り付けられてもよい。
第2実施形態では、管状部材60の内部に圧力センサ115が配置されており、図示の例では、圧力センサ115は、封止部材61に取り付けられている。しかし、圧力センサ115は、必ずしも封止部材61に取り付けられていなくてもよく、管状部材60の側面に取り付けられてもよい。圧力センサ115は、管状部材60内で下端62と封止部材61との間に配置されていればよい。悪臭防止型排水設備1100は、例えば地階部分Bに配置される、制御装置116を備えており、圧力センサ115は、有線または無線により制御装置116に接続されている。ポンプ114もまた、制御装置116に電気的に接続されている。
管状部材60内で封止部材61の下方には、気体の層112が設けられている。本実施形態では、気体は空気であるが、気体の例は、空気には限られない。気体は、例えば、N2、Arなどの不活性ガスであってもよい。本実施形態では、圧力センサ115は、気体の圧力を検知するように構成されている。制御装置116は、圧力センサ115によって検知される気体の圧力に応じてポンプ114を運転する。
汚水槽110内の水位が上昇するに従って、汚水は、管状部材60内を上昇する。図2Aは、管状部材60内に流入した汚水の層と、汚水の層の上部の空気層112とを示している。空気層112は、汚水により加圧されている。
図2及び図2Aに示す例では、管状部材60の上端は、汚水槽110の上端よりも十分高い位置に配置されており、圧力センサ115は、管状部材60の上端に位置している。従って、圧力センサ115を汚水から保護する仕切り部材は設けられていない。この場合、管状部材60における、気体が封入される第1の空間と汚水で満たされる第2の空間との間の境界は、管状部材60内の汚水の水面により画定される。しかし、仕切り部材は設けられていてもよい。
第2実施形態の管状部材60として、ポンプ114を汚水槽110内の所定の位置に案内するガイドパイプを用いることができる。ガイドパイプは、ピットPi内に鉛直方向に延びるように配置される、例えば、金属製の管である。ガイドパイプは、ピットPiの側面、底面または上面等に、ビスやボルト等を使用して予め固定される。ガイドパイプに係合可能な形状を有するポンプ114の部分を、ガイドパイプに係合させ、ポンプ114をガイドパイプに沿って案内することができる。ガイドパイプは、ポンプ114の設置後も汚水槽110内に保持され、メンテナンス等のためにポンプ114を引き上げる際に使用される。図2Aに示すような封止部材61及び圧力センサ115を追加することによって、既存のガイドパイプを管状部材60として使用することもできる。こうして、既存の設備を用いて容易に汚水の水位検知を行う手段を提供することができる。
図3は、第3実施形態による悪臭防止型排水設備200を示す概略図である。第3実施形態は、圧力センサ15に代えて位置センサ15Aが用いられる点を除いて、第1実施形態と実質的に同様である。従って、第1実施形態と共通する部分については同一の符号を使用し、詳しい説明は省略する。
第3実施形態では、仕切り部材11の位置を検知することにより、汚水の水位を検知する。例えば、赤外線センサ、レーザーセンサ等の位置センサ15Aが、仕切り部材11に対向するように第1の空間12に配置される。具体的には、位置センサ15Aは、汚水槽10の上壁に仕切り部材11に対向するように取り付けられている。尚、前記の位置センサを用いる場合には、第1の空間12を大気開放するように、汚水槽10の壁面に開口部を形成する必要がある。
第1実施形態と異なり、第1の空間12は、必ずしも汚水槽10の外部に対して閉じられている必要はない。しかし、仕切り部材11は、汚水槽10の内面に対して接触状態かもしくは近接状態で上下方向に稼動可能であることが好ましい。これにより、位置センサ15Aが汚水に触れることを確実に防止できる。これにより、汚水中の異物の付着等によって位置センサ15Aに不具合が生じることが防止され、汚水の水位検知を精度良く行うことができる。
また、仕切り部材11は、可動であるので、汚水の水位の変化に応じて仕切り部材11の位置も変化する。例えば、汚水の水位が上昇するに従って、仕切り部材11が上昇することにより、仕切り部材11までの距離dが小さくなる。汚水の水位が下降するに従って、仕切り部材11が下降することにより、距離dは大きくなる。こうして、位置センサ15Aと仕切り部材11との間の距離d(すなわち、仕切り部材11の位置)の変化を、汚水槽10内の汚水の水位と関連付けることができる。
予め決定された水位と仕切り部材11の位置との関係に基づいて、制御装置16は、起動水位に対応する仕切り部材11の位置(起動位置)が位置センサ15Aによって検知されると、ポンプ14を起動する。停止水位に対応する仕切り部材11の位置(停止位置)が位置センサ15Aによって検知されると、制御装置16は、ポンプ14を停止する。
以上、いくつかの例に基づいて本発明の実施形態について説明してきたが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明には、その均等物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。
本発明は、悪臭防止型排水設備に広く適用することができる。
B 地階部分
d 距離
Pi ピット
10 汚水槽
10A 流入口
10B 流出口
11 仕切り部材
11A 貫通穴
12 第1の空間
13 第2の空間
14 ポンプ
14A 吸込口
14B 吐出口
15 圧力センサ
15A 位置センサ
16 制御装置
20 流入配管
21 開口
20A 逆止弁
30 吸込配管
40 吐出配管
40A 逆止弁
60 管状部材(ガイドパイプ)
61 封止部材
62 下端
80 公共下水道管
91、93 汚水ます
100、100A、200、1100 悪臭防止型排水設備
110 汚水槽(バレル)
110B 流出口
112 空気層
114 ポンプ
114A 吸込口
114B 吐出口
115 圧力センサ
116 制御装置
120 流入管
121 流入口
124 開口(マンホール)
125 蓋
140 吐出管
500 建築物
d 距離
Pi ピット
10 汚水槽
10A 流入口
10B 流出口
11 仕切り部材
11A 貫通穴
12 第1の空間
13 第2の空間
14 ポンプ
14A 吸込口
14B 吐出口
15 圧力センサ
15A 位置センサ
16 制御装置
20 流入配管
21 開口
20A 逆止弁
30 吸込配管
40 吐出配管
40A 逆止弁
60 管状部材(ガイドパイプ)
61 封止部材
62 下端
80 公共下水道管
91、93 汚水ます
100、100A、200、1100 悪臭防止型排水設備
110 汚水槽(バレル)
110B 流出口
112 空気層
114 ポンプ
114A 吸込口
114B 吐出口
115 圧力センサ
116 制御装置
120 流入管
121 流入口
124 開口(マンホール)
125 蓋
140 吐出管
500 建築物
Claims (4)
- 流出口を有する水槽と、
前記水槽の内部空間から垂直方向に延びる管状部材であって、前記水槽の内部空間に連通する開口端を有する管状部材と、
前記管状部材における、前記開口端と反対の側に配置され、前記管状部材の内部空間を前記管状部材の外部に対して封止可能な封止部材と、
前記管状部材内で前記開口端と前記封止部材との間に配置され、前記水槽内の水位を検出可能な水位センサと、
前記水槽の前記流出口に接続され、前記水位センサの検出値に応じて運転されるポンプと、
を備える悪臭防止型排水設備。 - 前記水位センサは、前記封止部材の下方に設けられた気体の層の圧力を検出するように構成されている、請求項1に記載の悪臭防止型排水設備。
- 前記管状部材は、前記ポンプを前記水槽内の所定の位置に案内するガイドパイプにより構成される、請求項1または2に記載の悪臭防止型排水設備。
- 前記水槽は、下水道管よりも低い位置に設置された排水槽であるピット内に収容され、排水された汚水を一時貯留する汚水槽である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の悪臭防止型排水設備。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020166992A JP2021008810A (ja) | 2020-10-01 | 2020-10-01 | 悪臭防止型排水設備 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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-
2020
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Patent Citations (5)
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