特許 7440873 フロート式レベルスイッチユニット及びそれを備えた原水槽

(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】

(24)【登録日】2024-02-20

(45)【発行日】2024-02-29

(54)【発明の名称】フロート式レベルスイッチユニット及びそれを備えた原水槽

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/00 20230101AFI20240221BHJP

   F04B 49/025 20060101ALI20240221BHJP

   F04B 49/04 20060101ALI20240221BHJP

【ＦＩ】

C02F1/00 S

F04B49/025

F04B49/04

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022063036

(22)【出願日】2022-04-05

(65)【公開番号】P2023153647

(43)【公開日】2023-10-18

【審査請求日】2022-06-23

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】506074082

【氏名又は名称】ネクセリア東日本株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000195834

【氏名又は名称】株式会社西原ネオ

(74)【代理人】

【識別番号】100081558

【弁理士】

【氏名又は名称】齋藤 晴男

(74)【代理人】

【識別番号】100154287

【弁理士】

【氏名又は名称】齋藤 貴広

(72)【発明者】

【氏名】麻木 雅之

(72)【発明者】

【氏名】石川 真聖

(72)【発明者】

【氏名】細山 健一郎

【審査官】所村 陽一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－２７５３６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０６－０７６６６４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１８－０７６８５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０３６６６２７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０２Ｆ １／００

Ｆ０４Ｂ ４９／０２５

Ｆ０４Ｂ ４９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

原水ポンプを２台備えた原水槽であって、
下から順に、原水ポンプ停止用レベルスイッチ、原水ポンプ１台起動用レベルスイッチ、原水ポンプ２台同時起動用レベルスイッチ、警報用レベルスイッチの４つのレベルスイッチが、上下方向に適宜間隔置きに配置され、
最上位の前記警報用レベルスイッチのフロートの上方旋回端レベルは、汚水の流入管が水没しないレベルであり、下方旋回端レベルは、前記原水槽の平常時最高水位よりも上方であって、前記フロートが平常時に水面に触れないレベルであることを特徴とする原水槽。

【請求項2】

前記警報用レベルスイッチは、原水ポンプ２台同時起動スイッチである、請求項１に記載の原水槽。

【請求項3】

前記原水ポンプ停止用レベルスイッチは、そのフロートの下方旋回端において前記原水ポンプを停止させるよう作用する、請求項１に記載の原水槽。

【請求項4】

前記原水ポンプ１台起動用レベルスイッチは、そのフロートの上方旋回端において前記原水ポンプを起動させるよう作用し、前記原水ポンプ２台同時起動用レベルスイッチは、そのフロートの上方旋回端において前記２台の原水ポンプを同時に起動させるよう作用し、前記警報用レベルスイッチは、そのフロートの上方旋回端において前記２台の原水ポンプのうちの少なくとも１台を起動させるよう作用する、請求項１に記載の原水槽。

【請求項5】

前記２台の原水ポンプは、前記原水ポンプ１台起動用レベルスイッチの起動信号に基づき、交互に起動される、請求項１に記載の原水槽。

【請求項6】

前記警報用レベルスイッチは、そのフロートの上方旋回端において前記２台の原水ポンプを同時に起動させると共に、警報装置を発動させるよう作用する、請求項１に記載の原水槽。

【請求項7】

内底部に曝気装置を備える、請求項１に記載の原水槽。

【請求項8】

前記曝気装置の曝気用多孔管が内底面全体に亘るように配設される、請求項７に記載の原水槽。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フロート式レベルスイッチユニット及びそれを備えた原水槽に関するものであり、より詳細には、原水槽の原水ポンプを適正に作動させ、適切に排水させて原水槽における逆流、溢水を確実に防止することができるフロート式レベルスイッチユニット及びそれを備えた原水槽に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、除害施設を例に挙げると、この除害施設は、下水道自体に害を及ぼすレベルの悪質汚水に含まれる有害物質を、公共下水道に流す前に除去するための施設であり、悪質汚水を排出する各事業所や店舗が、自らの責任において設置・管理を行う。除害施設は、原水槽、流量調整槽、微細目スクリーン、酵母反応槽、自己酸化槽及び放流槽を含み、この順に流れて除害された汚水は、放流槽から公共下水道に排出される。

【0003】

最も上流に配置される原水槽は、店舗等から排出される汚水を一時貯留するための槽であるが、次段の流量調整槽への排水が適切に行われずに原水槽が満水になると、汚水が店舗側に逆流して店舗内を汚損するおそれがある。そのため、原水槽にはフロート式のレベルスイッチが設置されていて、所定量溜まると、原水槽に配備されている原水ポンプによって、次段の流量調整槽への排水が行われるようになっている。原水ポンプを作動させるレベルスイッチは、フロートの浮き沈みによって作用するものであるが、長期間の使用に伴い、レベルスイッチを構成するフロートやフロートを支持する支持杆等に、汚水に含まれる油の塊が絡み付くことがあり、油が絡まって固着すると、レベルスイッチが正常に機能しなくなる。その結果、原水ポンプが動作不良を起こして、汚水が店舗側に逆流することになる。

【0004】

原水槽の原水ポンプ駆動方法として従来一般的に利用されている方法は、原水ポンプ２台とレベルスイッチを備え、水位の上昇に伴って２台の原水ポンプを切換え運転する方法である。また、原水ポンプ停止用レベルスイッチ、原水ポンプ１台起動用レベルスイッチ、原水ポンプ２台同時起動用レベルスイッチの各フロート式レベルスイッチを３段階に備え、原水ポンプ停止、原水ポンプ１台目運転、原水ポンプ２台同時運転のポンプ制御を行う方法も実施されている。しかし、これら従来実施されている原水ポンプ制御方法においては、レベルスイッチに汚水に含まれる油の塊が絡み付くことにより、レベルスイッチの正常動作が阻害され、排水に支障をきたすおそれがあるという問題を提起するものはなく、その問題に対して何らかの対策を施しているものは見当たらない。

【0005】

なお、特開２００８－２７５３６９号公報には、液面レベルスイッチを４段階に配置した、液面レベルスイッチの故障の判定装置が開示されている。この装置は、上段の液面レベルスイッチがオンとなった場合、それより下段のレベルスイッチはオンになっている筈との前提から、異常を検出するものであるが、そこにおいても、上記の問題提起はなされていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００８－２７５３６９号公報

【文献】特開２００６－３３６５６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上述したように、従来の原水槽においては、レベルスイッチに汚水に含まれる油の塊が絡み付いた場合に、次段の流量調整槽への排水に支障をきたすおそれがあることに着目し、何らかの対策を施しているものはなかった。そこで本発明は、長期間の使用に伴い、レベルスイッチに汚水に含まれる油の塊が絡み付いた場合においても、原水ポンプの動作不良が起こって汚水が逆流するおそれがない、簡易な構成のフロート式レベルスイッチユニット及びそれを備えた原水槽を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、原水ポンプを２台備えた原水槽であって、
下から順に、原水ポンプ停止用レベルスイッチ、原水ポンプ１台起動用レベルスイッチ、原水ポンプ２台同時起動用レベルスイッチ、警報用レベルスイッチの４つのレベルスイッチが、上下方向に適宜間隔置きに配置され、
最上位の前記警報用レベルスイッチのフロートの上方旋回端レベルは、汚水の流入管が水没しないレベルであり、下方旋回端レベルは、前記原水槽の平常時最高水位よりも上方であって、前記フロートが平常時に水面に触れないレベルであることを特徴とする原水槽である。

【0009】

一実施形態においては、前記警報用レベルスイッチは、原水ポンプ２台同時起動スイッチとされる。

【0011】

一実施形態においては、前記原水ポンプ停止用レベルスイッチは、そのフロートの下方旋回端において前記原水ポンプを停止させるよう作用し、前記原水ポンプ１台起動用レベルスイッチは、そのフロートの上方旋回端において前記原水ポンプを起動させるよう作用し、前記原水ポンプ２台同時起動用レベルスイッチは、そのフロートの上方旋回端において前記２台の原水ポンプを同時に起動させるよう作用し、前記警報用レベルスイッチは、そのフロートの上方旋回端において前記２台の原水ポンプを同時に起動させるよう作用する。

【0012】

一実施形態においては、前記２台の原水ポンプは、前記原水ポンプ１台起動用レベルスイッチからの起動信号に基づいて交互に起動される。また、前記警報用レベルスイッチは、そのフロートの上方旋回端において前記２台の原水ポンプを同時に起動させると共に、警報装置を発動させる。

【0013】

一実施形態においては、前記原水槽の内底部に曝気装置が配備される。その場合、曝気装置の曝気用多孔管が内底面全体に亘るように配設される。

【発明の効果】

【0014】

本発明に係るフロート式レベルスイッチユニット及びそれを備えた原水槽は上記構成であるので、簡易な構成であって、長期間の使用に伴って実容量水位以下に配置されているレベルスイッチに汚水に含まれる油の塊が絡み付いて、原水ポンプの動作不良が引き起こされたとしても、実容量水位よりも高位レベルに、原水槽の正常稼働時において汚水に晒されることがない警報用レベルスイッチが配備されていて、非常時に動作して原水ポンプを適切に稼働させるため、汚水の逆流及び溢水を確実に防止することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明に係るフロート式レベルスイッチユニット及びそれを備えた原水槽の構成を示す説明図である。

【図2】本発明に係るフロート式レベルスイッチユニットにおけるレベルスイッチを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明に係るフロート式レベルスイッチユニットは、原水ポンプを２台備えた原水槽に配備されて、原水ポンプの動作を制御するものであり、本発明に係る原水槽は、このフロート式レベルスイッチユニットを備えていることを特徴とするものである。以下に、上記本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

【0017】

図１は、本発明に係るフロート式レベルスイッチユニットを備えた本発明に係る原水槽１の構成を示す概略図であり、原水槽１は、槽内の汚水を適切に排出するための、図示せぬ２台の原水ポンプを備えたものである。原水槽１内には、下から順に、原水ポンプ停止用レベルスイッチ２、原水ポンプ１台起動用レベルスイッチ３、原水ポンプ２台同時起動用レベルスイッチ４、及び、警報用レベルスイッチ５が、上下方向に４段階に配備される。また、原水槽１には、これらのレベルスイッチ２～５からの信号に基づいて原水ポンプの動作を制御する、図示せぬ制御部が付設される。

【0018】

各レベルスイッチ２～５自体の構成は一般的なものであり、長さ調整可能なコード６の下端に、錘を兼ねる支持軸であるウエイト軸７が取り付けられ、ウエイト軸７に、先端にフロート９を取り付けた支持杆８の後端が軸着される。フロート９は自重によって下方旋回端に位置し、そこから水位の上昇に伴って所定ストローク上方に旋回する。図２に示す例では、支持棒８の長さが１００ｍｍにされ、フロート９のストロークが１１０ｍｍに設定されているが、それに限定される訳ではない。

【0019】

原水槽の上部に渡される支持棒６ａから垂下させてレベルスイッチ２～５を吊持させるコード６は、吊持長さを調整して各レベルスイッチ２～５を、それぞれの所定設置レベルに位置させる。４つのレベルスイッチ２～５のそれぞれの設置レベル、換言すれば、上下方向間隔は、各レベルスイッチ２～５の役割に基づき、且つ、互いに絡み合わないよう配慮して設定される。そのため、各レベルスイッチ２～５の上下方向間隔は、同一とは限らない。また、コード６同士絡み合わないように、各コード６は、適当な間隔離されて垂下される。

【0020】

一番下の原水ポンプ停止用レベルスイッチ２は、原水ポンプの連続運転が可能な水位を確保する役目を果たす。即ち、原水槽１内の汚水の排出が進み、そのフロート９が下方旋回端に位置したときに、制御部に原水ポンプの動作を停止させるための信号を送り、次段の流量調整槽への排出を停止させる。この原水ポンプ停止用レベルスイッチ２は、原水ポンプの運転を停止させるためのもので、原水ポンプを起動させるよう作用するものではない。

【0021】

原水ポンプ停止用レベルスイッチ２の上側の原水ポンプ１台起動用レベルスイッチ３は、原水槽１内への汚水流入が進んで原水槽１内の水位が高まり、そのフロート９が上方旋回端に達すると、原水ポンプ１台を起動させるよう作用する。通例、原水ポンプ１台起動用レベルスイッチ３からの起動信号を受けた制御部は、２台の原水ポンプが交互に起動するよう制御する。

【0022】

原水ポンプ１台起動用レベルスイッチ３は、その後原水槽１内の水位が下がってフロート９が下方旋回端に至っても、何らの信号も発しない。また、上述したように、原水ポンプ停止用レベルスイッチ２は、そのフロート９が上方旋回端に達しても何ら作用しない。そのため、原水ポンプ停止用レベルスイッチ２と原水ポンプ１台起動用レベルスイッチ３の間隔は、各スイッチ間の間隔の中で最小とされる。即ち、原水ポンプ停止用レベルスイッチ２のフロート９の上方旋回端と、原水ポンプ１台起動用レベルスイッチ３のフロート９の下方旋回端が近接するように配置される。

【0023】

原水ポンプ２台同時起動用レベルスイッチ４は、原水槽１内の水位が高まり、原水ポンプ１台での排水ではその水位上昇を抑え切れない場合に作用するもので、水位の上昇に伴ってそのフロート９が上方旋回端に達すると、２台の原水ポンプを同時に起動させるための信号を発する。この場合にフロート９が上方旋回端に達する水位を、原水槽１の実容量水位（平常時最高水位）に対応させておくことで、水位が原水槽１の実容量水位を超えることがないように抑えることが可能となる。そのため、原水ポンプ２台同時起動用レベルスイッチ４の設置レベルは、そのフロート９の上方旋回端レベルが原水槽１の実容量水位より下側ということになる。そして、それと原水ポンプ１台起動用レベルスイッチ３との間隔は、上記原水ポンプ停止用レベルスイッチ２と原水ポンプ１台起動用レベルスイッチ３との間隔と同じか、それよりも大となる。

【0024】

最上段の警報用レベルスイッチ５は、そのフロート９の下方旋回端のレベルが、原水槽１の実容量水位よりも上方になるように設置される。好ましくは、警報用レベルスイッチ５は、原水ポンプ２台同時起動スイッチとされる。

【0025】

通常の運転状況においては、原水槽１内の水位上昇が進むと、原水ポンプ２台同時起動用レベルスイッチ４が作用して原水ポンプ２台を同時に起動することにより、次段の流量調整槽への排水が適切に行われるので、原水槽１からの汚水の逆流、溢水は起こらない。しかし、原水ポンプ１台起動用レベルスイッチ３及び原水ポンプ２台同時起動用レベルスイッチ４を構成するコード６、ウエイト軸７、支持杆８並びにフロート９等に汚水に含まれる油の塊が絡み付くことにより、原水ポンプ２台同時起動用レベルスイッチ４が正常に動作しなくなった場合は、水位の上昇を止めることができないため、やがて原水槽１から溢水することになる。

【0026】

しかるに、本発明に係る原水槽１の場合は、原水ポンプ２台同時起動用レベルスイッチ４より上の実容量水位よりも更に高位置に警報用レベルスイッチ５が配置されているため、原水ポンプ２台同時起動用レベルスイッチ４の動作不良により、実容量水位を超える異常水位になったとしても、警報用レベルスイッチ５のフロート９が水位の上昇に伴って上方に旋回し、その上方旋回端においてスイッチが作用し、通例、原水ポンプ２台が同時運転起動される。好ましい実施形態においては、その際に音、光等による満水警報が発せられる。近くにいる係員がこの満水警報を確認した場合は、直ちに原水ポンプ２台が同時運転しているか否かを確認することができる。

【0027】

警報用レベルスイッチ５は、原水槽１の正常稼働時において汚水に触れない位置に配設されていて汚水に晒されることがないので、油が絡み付くおそれがない。そのため、警報用レベルスイッチ５については、油が絡み付くことによるトラブルが起こることはない。警報用レベルスイッチ５のフロート９の上方旋回端レベルは、満水警報発信レベルであり、この満水警報発信レベルは、汚水の流入管が水没しないレベルとされる。

【0028】

好ましい実施形態においては、原水槽１の内底部に曝気ブロワー１０が設置される。曝気ブロワー１０は、原水槽１外に配置されるブロワーから延びる曝気用多孔管１１を、原水槽１の内底面全体に亘るように配設して成る。その場合、曝気用多孔管１１から発出される泡により、油が塊になることが防止されてスカムの発生が抑制されるため、各レベルスイッチへの油の塊の絡み付きが一層抑止される。

【産業上の利用可能性】

【0029】

本発明に係るフロート式レベルスイッチユニット及びそれを備えた原水槽は上記構成であるので、簡易な構成であって、長期間の使用に伴って実容量水位以下に配置されているレベルスイッチに汚水に含まれる油の塊が絡み付いて、原水ポンプの動作不良が引き起こされたとしても、実容量水位よりも高位レベルに、原水槽の正常稼働時において汚水に晒されることがない警報用レベルスイッチが配備されていて、非常時に動作して原水ポンプを適切に稼働させるため、汚水の逆流及び溢水を確実に防止することができるという効果があり、その産業上の利用可能性は大である。

【符号の説明】

【0030】

１ 原水槽
２ 原水ポンプ停止用レベルスイッチ
３ 原水ポンプ１台起動用レベルスイッチ
４ 原水ポンプ２台同時起動用レベルスイッチ
５ 警報用レベルスイッチ
６ コード
７ ウエイト軸
８ 支持杆
９ フロート

【図1】

【図2】