(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6180116
(24)【登録日】2017年7月28日
(45)【発行日】2017年8月16日
(54)【発明の名称】吐出管及び排水装置
(51)【国際特許分類】
E03F 5/10 20060101AFI20170807BHJP
E03F 5/22 20060101ALI20170807BHJP
【FI】
E03F5/10 Z
E03F5/22
【請求項の数】2
【全頁数】9
(21)【出願番号】特願2013-4712(P2013-4712)
(22)【出願日】2013年1月15日
(65)【公開番号】特開2014-136876(P2014-136876A)
(43)【公開日】2014年7月28日
【審査請求日】2016年1月5日
(73)【特許権者】
【識別番号】000148209
【氏名又は名称】株式会社川本製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100108855
【弁理士】
【氏名又は名称】蔵田 昌俊
(74)【代理人】
【識別番号】100109830
【弁理士】
【氏名又は名称】福原 淑弘
(74)【代理人】
【識別番号】100088683
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100103034
【弁理士】
【氏名又は名称】野河 信久
(74)【代理人】
【識別番号】100095441
【弁理士】
【氏名又は名称】白根 俊郎
(74)【代理人】
【識別番号】100075672
【弁理士】
【氏名又は名称】峰 隆司
(74)【代理人】
【識別番号】100119976
【弁理士】
【氏名又は名称】幸長 保次郎
(74)【代理人】
【識別番号】100153051
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 直樹
(74)【代理人】
【識別番号】100140176
【弁理士】
【氏名又は名称】砂川 克
(74)【代理人】
【識別番号】100158805
【弁理士】
【氏名又は名称】井関 守三
(74)【代理人】
【識別番号】100172580
【弁理士】
【氏名又は名称】赤穂 隆雄
(74)【代理人】
【識別番号】100179062
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 正
(74)【代理人】
【識別番号】100124394
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 立志
(74)【代理人】
【識別番号】100112807
【弁理士】
【氏名又は名称】岡田 貴志
(74)【代理人】
【識別番号】100111073
【弁理士】
【氏名又は名称】堀内 美保子
(74)【代理人】
【識別番号】100134290
【弁理士】
【氏名又は名称】竹内 将訓
(72)【発明者】
【氏名】飯盛 央隆
(72)【発明者】
【氏名】冨田 成幸
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 涼
(72)【発明者】
【氏名】岩田 健二
【審査官】
竹村 真一郎
(56)【参考文献】
【文献】
特開2004−027606(JP,A)
【文献】
特開2000−080715(JP,A)
【文献】
登録実用新案第3047714(JP,U)
【文献】
特開平09−032101(JP,A)
【文献】
特開2007−138608(JP,A)
【文献】
特開平11−131582(JP,A)
【文献】
特開平10−060931(JP,A)
【文献】
特開2001−107885(JP,A)
【文献】
登録実用新案第3158711(JP,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E03F 5/00−5/22
E02B 11/00
F16L 39/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
地中に埋設される水槽内に設置されるポンプの吐出口に接続され、且つ、前記水槽内に固定される連結管、及び、前記水槽の側面に固定される接続管に接続され、前記連結管及び前記接続管を介して前記水槽の底面及び前記水槽の側面に固定されるとともに、重力方向に延設される吐出管において、
一端が前記連結管に固定される第1吐出管と、
下端側に設けられ、前記第1吐出管の他端が挿入される挿入部及び前記挿入部の内周面に設けられたシール溝を有する、前記接続管に固定される第2吐出管と、
前記シール溝に設けられ、前記第1吐出管及び前記第2吐出管間を密封するOリングと、
を備え、
前記第2吐出管は、前記挿入部の内径が他部の内径よりも大径に構成され、
前記挿入部は、その長さが、前記第1吐出管が前記連結管に固定されたときに前記挿入部に挿入される前記第1吐出管の長さよりも長く形成されていることを特徴とする吐出管。
【請求項2】
地中に埋設される水槽と、
前記水槽内に設置され、吐出口を有するポンプと、
前記吐出口に接続され、前記水槽内に固定される連結管と、
前記水槽の側面に固定される接続管と、
前記連結管及び前記接続管を介して前記水槽の底面及び前記水槽の側面に固定されるとともに、重力方向に延設される吐出管と、を備え、
前記吐出管は、
一端が前記連結管に固定される第1吐出管と、
下端側に設けられ、前記第1吐出管の他端が挿入される挿入部及び前記挿入部の内周面に設けられたシール溝を有する、前記接続管に固定される第2吐出管と、
前記シール溝に設けられ、前記第1吐出管及び前記第2吐出管間を密封するOリングと、を具備し、
前記第2吐出管は、前記挿入部の内径が他部の内径よりも大径に構成され、
前記挿入部は、その長さが、前記第1吐出管が前記連結管に固定されたときに前記挿入部に挿入される前記第1吐出管の長さよりも長く形成されていることを特徴とする排水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水槽内に重力方向に沿って設けられる吐出管、及び、排水装置に関する。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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、連結管に接続されるとともに、水槽に固定され、重力方向に沿って延設された吐出管と、を備えている。
【0004】
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、ポンプの吐出口から、連結管及び吐出管を介して汚水を二次側に排水可能に形成される。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。
【0005】
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、水槽の底面に固定された連結管が上方に移動する。この連結管の移動に伴って、吐出管に連結管が移動する方向の力が印加されるが、吐出管は水槽に固定されていることから、吐出管が座屈変形する虞がある。
【0006】
そこで、吐出管に伸縮継手を設け、変形を緩和する技術も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2001−311212号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
上述した排水装置では、以下の問題があった。即ち、上述した吐出管の座屈変形を緩和するために、伸縮継手を設ける構成では、伸縮継手のコストが高い、という問題がある。また、伸縮継手は、規格品等の汎用品を用いた場合、その径や、伸縮可能な長さに制限があり、汎用性が低い、という問題があった。
【0009】
そこで本発明は、安価であって、その変形の防止が可能な吐出管及び排水装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の吐出管及び排水装置は、次のように構成されている。
【0011】
本発明の一態様として、
吐出管は、地中に埋設される水槽内に設置されるポンプ
の吐出口に接続され、且つ、前記水槽内に固定される連結管、及び、前記水槽の側面に固定される接続管に接続され、
前記連結管及び前記接続管を介して前記水槽の底面及び前記水槽の側面に固定されるとともに、重力方向に延設される吐出管において、
一端が前記連結管に固定される第1吐出管と、
下端側に設けられ、前記第1吐出管の他端が挿入される挿入部及び前記挿入部の内周面に設けられたシール溝を有する、前記接続管に固定される第2吐出管と、
前記シール溝に設けられ、前記第1吐出管及び前記第2吐出管間を密封する
Oリングと、を備え
、前記第2吐出管は、前記挿入部の内径が他部の内径よりも大径に構成され、前記挿入部は、その長さが、前記
第1吐出管が前記
連結管に固定され
たときに前記挿入部に挿入される
前記第1吐出
管の長さよりも長く形成されている。
【0012】
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
、吐出口を有するポンプと、
前記吐出口に接続され、前記水槽内に固定される連結管と、前記水槽の側面に固定される接続管と、前記連結管及び前記接続管を介して前記水槽の底面及び前記水槽の側面に固定されるとともに、重力方向に延設される吐出管と、を備え、前記吐出管は、一端が前記連結管に固定される第1吐出管
と、下端側に設けられ、前記第1吐出管の他端が挿入される挿入部及び前記挿入部の内周面に設けられたシール溝を有する、前記接続管に固定される第2吐出管
と、前記シール溝に設けられ、前記第1吐出管及び前記第2吐出管間を密封する
Oリングと、を具備し、前記第2吐出管は、前記挿入部の内径が他部の内径よりも大径に構成され、前記挿入部は、その長さが、前記第1吐出管が前記連結管に固定されたときに前記挿入部に挿入される前記第1吐出管の長さよりも長く形成されている。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、安価であって、その変形の防止が可能な吐出管及び排水装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【
図1】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。
【
図2】同排水装置に用いられる吐出管の構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【0015】
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及び
図2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に用いられる吐出管25の構成を、
図1中II−II断面で示す断面図である。なお、
図1中、Fは、汚水の流れを示している。
【0016】
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。
【0017】
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、水槽11に固定され、吐出管25及び水槽11の二次側に設置される配管を接続する接続管26と、を備えている。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
吐出管25は、水槽11内に設けられ、重力方向に延設される。吐出管25は、連結管13及び接続管26に接続され、連結管13及び接続管26を介して水槽11に固定される。具体的には、吐出管25は、連結管13を介して水槽11の底面21aに固定され、接続管26を介して、水槽11の側面に固定される。
【0021】
図2に示すように、吐出管25は、第1吐出管27と、第2吐出管28と、シール部材29と、を備えている。第1吐出管27は、一端が連結管13に固定され、他端が第2吐出管28に挿入される。第1吐出管27は、重力方向に延設される。
【0022】
第2吐出管28は、一端が接続管26に固定され、他端が第1吐出管27を挿入可能に形成される。具体的には、第2吐出管28は、他端に設けられ、その内径が第1吐出管27の外径と略同一、より具体的には、その内径が第1吐出間27の外径よりも若干大径に形成された挿入部28aと、挿入部28aの内周面に形成され、シール部材29を配置可能なシール溝28bと、を備えている。
【0023】
挿入部28aの内径は、第2吐出管28の他部、即ち、第2吐出管28の挿入部28a以外の内径よりも大径に形成されている。さらに換言すると、第2吐出管28の内径は、挿入部28aにおいて第1吐出管27を挿入可能な内径に形成され、第2吐出管28の挿入部28a以外のその他の部位の内径は、第1吐出管27の外径よりも小径に形成される。
【0024】
また、挿入部28aは、その長さが、水槽11内に吐出管25を設置するときに第1吐出管27の挿入される部位の長さよりも長く形成されている。なお、挿入部28aの長さは、第1吐出管27を移動可能とする距離に応じて、適宜設定可能である。即ち、挿入部28aは、第1吐出管27の挿入される部位の長さ、及び、第1吐出管27の移動可能な長さの和と同一以上の長さに形成されている。シール部材29は、第1吐出管27を、挿入部28aに対して移動可能な摩擦係数であって、第1吐出管27及び挿入部28a間の隙間を密封可能に形成されている。シール部材29は、例えば、Oリング等である。
【0025】
接続管26は、水槽11の側面に固定される。接続管26は、例えば、水槽11の側面から水平方向に延設されるとともに、その端部に、その内部の流路が90度ベントする曲げ部26aを備えている。この曲げ部26aは、水平方向から下方に向って曲折し、第2吐出管28と接続される。また、接続管26は、その内部に、例えば逆止弁等のバルブが設けられる。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
連結管13は、その二次側が吐出管25の第1吐出管27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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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、その両端が、第1支持具44及び第2支持具45に支持されることで、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。
【0037】
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吐出管27が、第2吐出管28の挿入部28aの中途部まで挿入された状態で、吐出管25が構成される。
【0038】
これにより、吐出管25は、第1吐出管27が第2吐出管28側に移動した場合に、第1吐出管27の挿入部28aに挿入される量が増加し、結果、吐出管25の長さを短縮することが可能となる。
【0039】
具体的には、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の隆起により連結管13が上方に移動し、結果、吐出管25が連結管13によって上方に押圧されると、第1吐出管27が第2吐出管28内に挿入される。これにより、吐出管25は、その長さが短くなり、連結管13の上方の移動を吸収することが可能となる。吐出管25は、水槽11の底面21aが隆起して連結管13が上方に移動しても、その長さが短くなることで、吐出管25に圧縮荷重が印加されることを防止可能となり、吐出管25が座屈変形することを防止可能となる。
【0040】
このように構成された排水装置1によれば、吐出管25は、第1吐出管27を第2吐出管28に挿入するとともに、第1吐出管27が第2吐出管28内を吐出管25が短くなる方向に移動可能とすることで、第1吐出管27が上方に押圧された場合に、吐出管25の長さを短くすることが可能となる。このため、吐出管25が、連結管13及び接続管26を介して水槽11に固定されていても、水槽11の底面21aの変形による座屈変形を防止することが可能となる。
【0041】
また、吐出管25は、第1吐出管27を、シール部材29を介在させて、第2吐出管28に挿入する簡単な構成でよい。このため、吐出管25は、製造コストを増大させることがなく、安価に提供することが可能となる。
【0042】
また、吐出管25は、水槽11の底面21aの隆起による連結管13の移動を吸収可能な量は、第2吐出管28の挿入部28aの長さを変更することで、適宜設定可能であることから、高い汎用性を有する。
【0043】
さらに、吐出管25は、第1吐出管27を第2吐出管28に挿入する構成であることから、第1吐出管27の第2吐出管28への挿入量によって吐出管25の長さを調整可能となる。吐出管25の長さを調整可能とすることで、水槽11、連結管13及び接続管26の寸法誤差を、吐出管25の長さによって吸収することが可能となり、水槽11、連結管13、吐出管25及び接続管26は、高い寸法精度を要求しない。また、吐出管25は、シール部材29をシール溝28bに装着した第2吐出管28に、第1吐出管27を装着する簡単な組み立て工程によって構成可能である。これらのことから、吐出管25は、設置が容易であって、且つ、製造コストを低減することが可能となる。
【0044】
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、吐出管25の長さを伸縮可能とすることで、安価であって、水槽11の底面21aが変形しても、吐出管25の変形を防止することが可能となる。
【0045】
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、シール部材29は、Oリングである構成を説明したが、これに限定されず、オイルシールであってもよい。また、シール部材29は、他のシール部材であってもよい。即ち、第1吐出管27が、第2吐出管28に対して移動可能であって、且つ、第1吐出管27及び第2吐出管28間の隙間を密封可能であれば、シール部材29は適宜設定可能である。また、シール部材29は、複数設けられる構成であってもよい。
【0046】
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、水槽11は、ポンプ12、連結管13、吐出管25及び接続管26が設置可能であって、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る水槽であれば、適宜適用可能である。このため、排水装置1の水槽11の構成は、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。
【0047】
さらに、上述した例では、第2吐出管28に、第1吐出管27が挿入される挿入部28aを設ける構成を説明したが、これに限定されない。例えば、第2吐出管28が第1吐出管27に挿入される構成、さらに言えば、第2吐出管28が挿入される挿入部28aを第1吐出管27に設け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。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1] 地中に埋設される水槽内に設置されるポンプに接続され、前記水槽の底面及び前記水槽の側面に固定されるとともに、重力方向に延設される吐出管において、
前記水槽の底面に固定される第1吐出管と、
前記水槽の側面に固定される第2吐出管と、
前記第1吐出管及び前記第2吐出管の一方に設けられ、前記第1吐出管及び前記第2吐出管の他方が挿入される挿入部と、
前記第1吐出管及び前記第2吐出管間を密封するシール部材と、
を備えることを特徴とする吐出管。
[2] 前記挿入部は、その長さが、前記吐出管が前記水槽に固定されるときに前記挿入部に挿入される第1吐出管又は前記第2吐出管の長さよりも長く形成されていることを特徴とする[1]に記載の吐出管。
[3] 前記シール部材は、Oリングであることを特徴とする[1]に記載の吐出管。
[4] 前記シール部材は、オイルシールであることを特徴とする[1]に記載の吐出管。
[5] 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、
前記水槽の底面に固定される第1吐出管、前記水槽の側面に固定される第2吐出管、前記第1吐出管及び前記第2吐出管の一方に設けられ、前記第1吐出管及び前記第2吐出管の他方が挿入される挿入部、並びに、前記第1吐出管及び前記第2吐出管間を密封するシール部材を具備し、前記ポンプの二次側に重力方向に延設された吐出管と、
を備えることを特徴とする排水装置。
[6] 前記挿入部は、その長さが、前記吐出管が前記水槽に固定されるときに前記挿入部に挿入される第1吐出管又は前記第2吐出管の長さよりも長く形成されていることを特徴とする[5]に記載の排水装置。
[7] 前記ポンプの二次側、及び、前記第1吐出管に接続され、前記水槽の底面に固定される連結管と、
前記第2吐出管に接続され、前記水槽の側面に固定される接続管と、
を備えることを特徴とする[5]に記載の排水装置。
[8] 前記シール部材は、Oリングであることを特徴とする[5]に記載の排水装置。
[9] 前記シール部材は、オイルシールであることを特徴とする[5]に記載の排水装置。
【符号の説明】
【0048】
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、26…接続管、27…第1吐出管、28…第2吐出管、28a…挿入部、28b…シール溝、29…シール部材、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…支持具、45…支持具、100…地面。