JP2995252B2 - 下水用ポンプシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、下水管路内を汚水が自
然流下するように、下水管路の途中にて汚水を、一旦、
汲み上げる下水用ポンプシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】汚水を下水処理場に送給する場合には、
自然流下が経済的である。しかし、下水管路が長距離に
わたる場合には、自然流下だけでは、下水処理場におい
て地中の深い場所に汚水が送給される。このために、通
常、下水管路の途中に数カ所のポンプシステムが配置さ
れている。各ポンプシステムは、汚水が流入するマンホ
ールと、このマンホール内に流入した汚水を汲み上げる
水中ポンプとを有している。各ポンプシステムによって
汲み上げられた汚水は、再度、自然流下によって送給さ
れる。

【０００３】また、最近では、マンホール内に流入した
汚水を水中ポンプにて汲み上げる際に、予旋回槽によっ
て汚水に旋回を与えるポンプシステムが開発されてい
る。図４はこのようなポンプシステムの一例を示す。こ
のポンプシステムでは、規格化されたマンホール９１が
使用されており、マンホール９１の最大内径は１５００
ｍｍになっている。マンホール９１の上端面には地表に
露出した開口部９２が設けられている。この開口部９２
は、内径が９００ｍｍになっており、マンホール９１の
軸心に対して偏心した状態に配置されている。開口部９
２の下方であるマンホール９１の上部では、一方の側部
が鉛直状態になった直壁部９１ａとなっているのに対し
て、この直壁部９１ａに対向する他方の側部は傾斜状態
になった斜壁部９１ｂになっている。

【０００４】このようなマンホール９１では、斜壁部９
１ｂの内周面に昇降のためのステップを設けることがで
きないために、斜壁部９１ｂとは対向する直壁部９１ａ
の内周面に沿って、上下方向に適当な間隔をあけた複数
の昇降ステップ９３が開口部から底部にわたって配置さ
れている。

【０００５】マンホール９１の底部には、予旋回槽９４
が据え付けられている。予旋回槽９４は、汚水が旋回し
つつ流入する円筒状をした一対の旋回凹部９４ａを有し
ており、各旋回凹部９４ａ内の汚水が、それぞれの旋回
凹部９４ａ内に配置された各水中ポンプ９５によって汲
み上げられて、マンホール９１の内周面に沿って鉛直状
態で配置された吐出管９６へと吐出される。水中ポンプ
９５は、予旋回槽９４における各旋回凹部９４ａ内に吸
引口が浸漬されるようにマンホール９１内に吊り下げら
れており、この水中ポンプ９５とマンホール９１内に配
管された吐出管９６とが、吐出管連結金具９７によって
連結されている。

【０００６】マンホール９１の底部に設置された予旋回
槽９４内に配置される水中ポンプ９５は、マンホール９
１上端面に設けられた一つの開口部９２から搬入され
る。水中ポンプ９５をマンホール内へ搬入する場合は、
通常、実公昭６３−４９６００号公報に開示されている
ように、相互に捩じられた状態で配置された一対のガイ
ドパイプ９８を開口部９２から挿入して固定して、この
ガイドパイプ９８に沿って水中ポンプ９５を降下させる
方法が採用されている。

【０００７】このようなポンプシステムでは、汚水が旋
回流になって旋回凹部９４ａ内に流入するようになって
いるために、汚水内に混入した異物がマンホール９１の
底部に堆積するおそれがなく、従って、マンホール９１
内における悪臭の発生が抑制される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このようなポンプシス
テムでは、直壁部９１ａにおける昇降ステップ９３が設
けられている内周面に沿って水中ポンプ９５の設置に使
用される一対のガイドパイプ９４を配置することができ
ないために、通常、各ガイドパイプ９４の上端部は、直
壁部９１ａに対向した開口部９２内周面に取り付けられ
ている。このために、各ガイドパイプ９４は、マンホー
ル９１の軸心部近傍を挿通しており、これらのガイドパ
イプ９４に沿って下降される水中ポンプ９５は、マンホ
ール９１の中央部付近に据え付けられる。

【０００９】予旋回槽９４の各旋回凹部９４ａに汚水を
旋回状態で流入させるためには、マンホール９１内には
各旋回凹部９４ａに隣接して所定の水量が貯留される貯
留部９９が必要になる。しかし、斜壁部９１ｂを有する
マンホール９１では、水中ポンプ９５がマンホール９１
内の底部における中央部付近にしか配置されないため
に、汚水が貯留される貯留部９９が狭くなり、旋回凹部
９４ａ内にて汚水が十分に旋回されないおそれがある。
この場合には、汚水に含まれる異物が旋回凹部９４ａ内
に流入せず、マンホール９１の貯留部９９内に滞留す
る。

【００１０】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、その目的は、マンホール内に流入した汚水に確
実に旋回を付与して水中ポンプに吸引させることができ
る下水用ポンプシステムを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の下水用ポンプシ
ステムは、上端面から底面にかけて一定の内径になった
直円筒状をしており、その上端面に偏心状態で前記内径
より小さい径の一つの開口部が設けられたマンホール
と、このマンホールの底部にマンホール内周面とは適当
な間隔をあけて設置されており、このマンホール内に流
入した汚水が旋回しつつ内部に流入する一対の旋回凹部
を有する予旋回槽と、この予旋回槽とマンホール内周面
との間に形成された汚水の貯留部と、予旋回槽における
各旋回凹部内にそれぞれの下部吸引口が位置するよう
に、マンホールの下部内にそれぞれ配置されて、吸引さ
れた汚水をマンホール外にそれぞれ排出する一対の水中
ポンプと、マンホールの開口部から搬入される各水中ポ
ンプをそれぞれ昇降させるように、マンホール内周面に
近接して上下方向に沿って配置されており、マンホール
の軸心から遠方側におけるマンホールの開口部内周面に
近接してそれぞれの上端部が配置されるとともに、各水
中ポンプがそれぞれ下降されるにつれて各水中ポンプに
おけるマンホールの軸心部近傍に位置する部分同士が相
互に離れるように各水中ポンプをそれぞれ案内するよう
になった一対のガイドパイプと、を具備するものであ
り、そのことにより上記目的が達成される。

【００１２】

【作用】本発明の下水用ポンプシステムでは、上端面か
ら底面にかけて内径が一定になった直円筒状のマンホー
ルが使用されているために、昇降ステップはこの開口部
の内周面に近接したマンホール内周面の任意の位置に上
下方向に沿って配置することができる。その結果、水中
ポンプを昇降させるガイドパイプは、この昇降ステップ
とは無関係に、開口部内におけるマンホール軸心の遠方
側に配置することができるために、水中ポンプはマンホ
ールの内周面に近接して配置される。それにより、旋回
凹部を有する予旋回槽とマンホール内周面との間に形成
される貯留部が広くなり、この貯留部から旋回凹部内に
流入する汚水が汚水内に確実に旋回される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１４】図１は、本発明の下水用ポンプシステムの
縦断面図、図２はそのポンプシステムの平面図である。
このポンプシステムは、図１に示すように、マンホール
１０と、このマンホール１０の底部に据えつけられた予
旋回槽２０と、一対の水中ポンプ３０とを有している。

【００１５】マンホール１０は、上端面から底面まで内
径が１５００ｍｍと一定になった直円筒状をしており、
上部には斜壁が設けられていない。このマンホール１０
の上端面には、内径が９００ｍｍの一つの開口部１２
が、地表に露出するように設けられている。図２に示す
ように、この開口部１２の軸心Ｐは、マンホール１０の
軸心Ｏに対して偏心しており、開口部１２の一部がマン
ホール１０の内周面の一部とは重なった状態になってい
る。

【００１６】マンホール１０の内周面には、それぞれが
水平状態になった複数の昇降用のステップ１６が、上下
方向に適当な間隔をあけて配置されている。最上側の昇
降ステップ１６は、開口部１２の下方に位置するマンホ
ール１０の内周部分に一方の端部が支持されており、他
方の端部は、開口部１２の下方領域よりも外方にてマン
ホール１０内周面に支持されている。

【００１７】昇降ステップ１６の配置側とは反対側のマ
ンホール１０の周面には、汚水をマンホール１０内へと
流入させる流入管１３が、マンホール１０の上下方向中
央部よりも下方に配置されている。この流入管１３は、
マンホール１０の周面を貫通したほぼ水平状態で支持さ
れている。また、昇降ステップ１６に近接したマンホー
ル１０の内周面における上下方向のほぼ中央部には、１
本の流出管１４が取り付けられている。この流出管１４
は、マンホール１０の周面をほぼ水平状態で貫通してい
る。

【００１８】流出管１４は、マンホール１０の内周面に
沿って鉛直状態で取り付けられた一対の吐出管６０（図
３参照）に連結されている。一方の吐出管６０は、昇降
ステップ１６における開口部１２の下方領域内に位置す
る一方の端部に沿って配置されており、この吐出管６０
に対して昇降ステップ１６の遠方側に他方の吐出管６０
が配置されている。各吐出管６０は、後述するように、
一対の吐出管連結金具５０それぞれによって各水中ポン
プ３０にそれぞれ連結されている。

【００１９】マンホール１０の底部に配置される予旋回
槽２０は、マンホール１０の内径よりも若干短い１４８
０ｍｍの長さを有しており、マンホール１０の底部中央
において、マンホール１０の軸心Ｏとマンホール１０の
開口部１２の軸心Ｐとを結ぶ直線に対して７０度に傾斜
した状態で、マンホール１０の直径方向に沿って配置さ
れている。この予旋回槽２０は、例えば、繊維強化プラ
スチック（ＦＲＰ）によって一体成形されている。予旋
回槽２０における幅方向寸法は、６１０ｍｍであって、
マンホール１０における開口部の内径９００ｍｍよりも
十分に小さくなっている。

【００２０】予旋回槽２０には、凹状に窪んだ円筒状の
一対の旋回凹部２１および２１が長手方向に並んで設け
られている。各旋回凹部２１における流入管１３配置側
の側方には、各旋回凹部２１から離れるにつれて順次上
側になるように傾斜した越流堰部２３が設けられてい
る。この越流堰部２３におけるマンホール１０内周面と
の対向面は鉛直状態になっている。また、この越流堰部
２３には、この越流堰部２３を貫通して各旋回凹部２１
に連通する流入溝２２が設けられている。各流入溝２２
は、各旋回凹部２１のほぼ接線方向に延びている。

【００２１】各旋回凹部２１の間には、予旋回槽２０の
幅方向に延びる隔壁部２４が設けられている。この隔壁
部２４の上面は、越流堰部２３の上面と等しいレベルに
なっている。

【００２２】予旋回槽２０は、マンホール１０の底部に
打設されたコンクリート８０に各旋回凹部２１が埋め込
まれることにより、マンホール１０の底部に据え付けら
れており、越流堰部２３とマンホール１０内周面との間
の弓形状の領域には、打設されたコンクリート８０の上
面が越流堰部２３の上面よりも下方にて水平状態になっ
て露出している。そして、越流堰部２３とマンホール１
０内周面との間の弓形状の領域が、流入管１３からマン
ホール１０内に流入する汚水が貯留される貯留部１５に
なっている。越流堰部２３を貫通する各流入溝２２は、
この貯留部１５に連通しており、各流入溝２２の底面
は、貯留部１５の底面であるコンクリート８０上面と同
一レベルから各旋回凹部２１側になるに連れて順次下方
に傾斜している。

【００２３】各旋回凹部２１の内部には、マンホール１
０内にそれぞれ垂下された水中ポンプ３０および３０が
それぞれ配置されている。各水中ポンプ３０は、図１に
示すように、下端部に鉛直状態になった吸引管３１を有
しており、この吸引管３１の下端面における吸引口３２
が、各旋回凹部２１の底面とは間隙をあけた状態になっ
ている。

【００２４】各水中ポンプ３０の吐出口３３は、予旋回
槽２０における各旋回凹部２１から各吐出管６０に接近
するように、予旋回槽２０の幅方向に対してそれぞれ傾
斜方向へと延出して、相互に接近状態になっている。こ
の吐出口３３には、各吐出管６０の下端部に取り付けら
れた吐出管連結金具５０がそれぞれ連結されている。各
吐出管連結金具５０は、水中ポンプ３０の吐出口３３に
一方の端部が連結されており、この端部から水平方向に
延出して、他方の端部開口が上方を向くように湾曲され
ている。そして、この上方に向いた開口部に、汚水が通
流される各吐出管６０の下端部がそれぞれ連結されてい
る。各吐出管連結金具５０は、長手方向の各端部に下方
に延びる脚部５１および５１がそれぞれ設けられてお
り、各脚部５１が、予旋回槽２０とは分離して構成され
た支持台７０上に載せられて、例えばボルトによって固
定されている。

【００２５】各支持台７０は、例えば、鋼製のフレーム
材によって箱状に枠組みされて直方体状になっている。
各支持台７０は、マンホール１０の底部に、アンカーボ
ルト７１によってそれぞれ固定されて、コンクリート８
０内に埋め込まれている。支持台７０の上面は、コンク
リート８０の上面と等しいレベルになっている。

【００２６】各吐出管連結金具５０には、一対のガイド
パイプ５４および５４の下端部がそれぞれ支持されてい
る。各ガイドパイプ５４の下端部は、吐出管連結金具５
０における水中ポンプ３０の近接位置において、この吐
出管連結金具５０の水平状態の軸心線を挟んで幅方向の
各側部に配置されている支持部によって支持されてい
る。対をなす各ガイドパイプ５４には、各水中ポンプ３
０に取り付けられたスライドガイド３４が、それぞれス
ライド可能に取り付けられており、各水中ポンプ３０を
マンホール１０の底部に据え付ける際に、スライドガイ
ド３４が一対のガイドパイプ５４に案内されることによ
り、水中ポンプ３０が下方へとスライドされる。

【００２７】図３は、マンホール１０の平面図である。
対をなす各ガイドパイプ５４は、上下方向の全体にわた
って一定の間隔をあけた状態で、各ガイドパイプ５４同
士が捩じれるように、各ガイドパイプ５４の上端部がマ
ンホール１０の開口部１２内にて、該開口部１２内周面
に近接した状態で支持されている。従って、各ガイドパ
イプ５４の下端部の中心線同士を結ぶ直線と、上端部の
中心線同士を結ぶ直線とは相互に交差した状態になって
いる。対をなす各ガイドパイプ５４にて案内される各水
中ポンプ３０は、スライドガイド３４が各ガイドパイプ
５４の上端部に係合された状態では、各水中ポンプ３０
同士が相互に近接した状態になって、それぞれの水中ポ
ンプ３０がマンホール１０の開口部１２内に位置してい
る。

【００２８】スライドガイド３４が一対のガイドパイプ
５４に沿って下方へとスライドされてガイドパイプ５４
の下端部に達すると、各水中ポンプ３０は一対のガイド
パイプ５４を中心に相互に離れる方向へと回動して、図
２に示すように、予旋回槽２０における各旋回凹部２１
内に位置される。

【００２９】このような構成の本発明の下水用ポンプシ
ステムでは、最初に直円筒状のマンホール１０が構築さ
れと、昇降ステップ１６がマンホールの内周面に取り付
けられるとともに、流入管１３および流出管１４がマン
ホール１０の周面に取り付けられる。

【００３０】このような状態で、まず、予旋回槽２０
が、マンホール１０の開口部１２を通して搬入される。
予旋回槽２０の幅寸法は６１０ｍｍであって、開口部１
２の内径９００ｍｍよりも十分に小さいために、予旋回
槽２０の長手方向を鉛直状態として、マンホール１０内
に容易に搬入することができる。

【００３１】マンホール１０内に搬入された予旋回槽２
０は、流入管１３の下方にて、汚水が貯留される広い貯
留部１５が形成されるようにマンホール１０の底部にお
ける所定位置に配置される。次に、各支持台７０をマン
ホール１０内に開口部を通して搬入し、予旋回槽２０と
マンホール１０の内周面との間の流出管１４に近接した
所定の位置となるように、マンホール１０の底部に配置
して、アンカーボルト７１によって固定する。そして、
各支持台７０上に吐出管連結金具５０を取り付けてボル
トによって固定し、各吐出管連結金具５０に各吐出管６
０を連結し、さらに、これらの吐出管６０を流出管１４
に連結する。

【００３２】その後に、２組のガイドパイプ５４をマン
ホール１０内に搬入して、各吐出管連結金具５０に一対
のガイドパイプ５４の下端部を連結する。各ガイドパイ
プ５４は、開口部１２内の流出管１４に近接して上下方
向に配置されて、相互に所定の捩じれた状態として開口
部１２内に上端部が固定される。

【００３３】このような状態で、マンホール１０の底部
にコンクリート８０が打設される。コンクリート８０
は、予旋回槽２０および各支持台部７０の周囲に投入さ
れて、旋回槽における各流入溝２２の底面および支持台
７０の上面と等しいレベルとされる。これにより、予旋
回部２０とマンホール１０内周面との間に、弓形状の貯
留部１５が形成される。

【００３４】その後、対をなすガイドパイプ５４および
５４に、各水中ポンプ３０に設けられたスライドガイド
３４がそれぞれ係合される。このとき、各水中ポンプ３
０は、図３に示すように、開口部１２内にてそれぞれが
干渉するおそれがない。そして、各スライドガイド３４
をガイドパイプ５４に沿って下降させることにより、各
水中ポンプ３０が対をなす各ガイドパイプ５４を中心に
水平方向へと回動して、予旋回槽２０における各旋回凹
部２１内に配置される。

【００３５】このようにして、各水中ポンプ３０が旋回
凹部２１内の所定位置に配置されると、各ガイドパイプ
５４がマンホール１０から取り出されて、各水中ポンプ
３０における吐出口３３と各吐出管連結金具５０の一方
の端部とが連結される。その後に、各ガイドパイプ５４
が再度マンホール１０内に搬入されて、各水中ポンプ３
０のスライドガイド３４と係合状態とする。そして、各
ガイドパイプ５４の下端部を各吐出管連結金具５０にお
ける所定の支持部に支持させる。各ガイドパイプの上端
部はマンホール１０の開口部１２内周面に固定される。

【００３６】このようにしてマンホール１０内に据えつ
けられたポンプシステムでは、流入管１３から流入する
汚水が、貯留部１５に貯留され、さらに越流堰部２４の
上方のレベルにまで達すると、各水中ポンプ３０が駆動
される。各水中ポンプ３０の駆動によって、それぞれの
旋回凹部２１内に貯留された汚水が各水中ポンプ３０に
よって吸引されて、それぞれの吐出管連結金具５０内を
通って各吐出管６０および流出管１４内へと通流され
る。

【００３７】各旋回凹部２１内の汚水が吸引されると、
越流堰部２４とマンホール１０内周面との間の貯留部１
５に貯留された汚水が、各流入溝２２からそれぞれの旋
回凹部２１内へと流入する。各流入溝２２はそれぞれの
旋回凹部２１に対してほぼ接線方向に延びているため
に、各流入溝２２を通ってそれぞれの旋回凹部２１内に
流入する汚水は旋回流になる。汚水とともにマンホール
１０内に流入した異物は、この旋回流によって、各旋回
凹部２１内へと確実に流入し、各水中ポンプ３０によっ
て確実に汲み上げられる。汲み上げられた汚水は、自然
流下によって、次のマンホール、あるいは下水処理場へ
と送給される。

【００３８】本発明では、斜壁が設けられてない直円筒
状のマンホール１０を使用して、マンホール１０に対し
て偏心状態で設けられた開口部１２の内周面におけるマ
ンホール１０の軸心の遠方側部分に近接して各ガイドパ
イプ５４の上端部を配置するようにしているために、各
ガイドパイプ５４に沿って下降される水中ポンプ３０
は、マンホール１０の中央部から周辺部に寄って配置さ
れる。その結果、予旋回槽２０は、マンホール１０に対
して偏心した開口部１２側に寄った状態で配置されて、
予旋回槽２０とマンホール１０の内周面との間に汚水を
貯留する広い貯留部１５が形成される。その結果、各流
入溝２２を通って各旋回凹部２１内には旋回流が確実に
形成されて、貯留部１５内の汚水とともに流入した汚物
が確実に旋回凹部２１内へと流入する。そして、各旋回
凹部２１内に流入した異物は、各水中ポンプ３０によっ
て吸引されて、マンホール１０外へと排出される。

【００３９】なお、各水中ポンプ３０の保守、点検に際
しては、対をなす各ガイドパイプ５４に沿って各水中ポ
ンプ３０が引き上げられる。

【００４０】

【発明の効果】本発明の下水用ポンプシステムでは、こ
のように、直円筒状のマンホールを使用することによっ
て、予旋回槽に隣接して設けられる汚水の貯留部を広く
することができるために、予旋回槽の旋回凹部に汚水を
旋回させつつ確実に流入させることができる。その結
果、汚水に含まれる異物が貯留部に滞留することなく旋
回凹部内に流入し、その異物は水中ポンプによって確実
にマンホール外へ排出され、マンホール内での異臭の発
生が抑制される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の下水用ポンプシステムの縦断面図であ
る。

【図２】その下水用ポンプシステムの横断面図である。

【図３】その下水用ポンプシステムの平面図である。

【図４】従来の下水用ポンプシステムの縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ マンホール １２ 開口部 １３ 流入管 １４ 流出管 １５ 貯留部 ２０ 予旋回槽 ２１ 旋回凹部 ２２ 流入溝 ２３ 越流堰部 ２４ 隔壁部 ３０ 水中ポンプ ３１ 吸引管 ３２ 吸引口 ５０ 吐出管連結金具 ５４ ガイドパイプ ６０ 吐出管 ７０ 支持台

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−84136（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E03F 7/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上端面から底面にかけて一定の内径にな
   った直円筒状をしており、その上端面に偏心状態で前記
   内径より小さい径の一つの開口部が設けられたマンホー
   ルと、 このマンホールの底部にマンホール内周面とは適当な間
   隔をあけて設置されており、このマンホール内に流入し
   た汚水が旋回しつつ内部に流入する一対の旋回凹部を有
   する予旋回槽と、 この予旋回槽とマンホール内周面との間に形成された汚
   水の貯留部と、 予旋回槽における各旋回凹部内にそれぞれの下部吸引口
   が位置するように、マンホールの下部内にそれぞれ配置
   されて、吸引された汚水をマンホール外にそれぞれ排出
   する一対の水中ポンプと、 マンホールの開口部から搬入される各水中ポンプをそれ
   ぞれ昇降させるように、マンホール内周面に近接して上
   下方向に沿って配置されており、マンホールの軸心から
   遠方側におけるマンホールの開口部内周面に近接してそ
   れぞれの上端部が配置されるとともに、各水中ポンプが
   それぞれ下降されるにつれて各水中ポンプにおけるマン
   ホールの軸心部近傍に位置する部分同士が相互に離れる
   ように各水中ポンプをそれぞれ案内するようになった一
   対のガイドパイプと、 を具備する下水用ポンプシステム。