JP2000320500A - サクションエアリフトポンプ - Google Patents

サクションエアリフトポンプ

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JP2000320500A
JP2000320500A JP11129700A JP12970099A JP2000320500A JP 2000320500 A JP2000320500 A JP 2000320500A JP 11129700 A JP11129700 A JP 11129700A JP 12970099 A JP12970099 A JP 12970099A JP 2000320500 A JP2000320500 A JP 2000320500A
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air
water
pump
solids
suction
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Eiichi Muto
栄一 武藤
Masaharu Shuda
雅晴 習田
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Hitachi Kiden Kogyo Ltd
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Hitachi Kiden Kogyo Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 砂、し渣等の固形分が混入する水を揚水する
揚水設備において、固形分による閉塞を起こしにくく、
水及び固形分の分離を連続的に行うことができ、かつ、
揚水した水等の処理負担が増大することがなく、エネル
ギ効率の良好なサクションエアリフトポンプを提供する
こと。 【解決手段】 ポンプ井1と、ポンプ井1の上方位置に
配設し、内部を負圧にした分離タンク4との間を、水面
下に吸込口21を有し、エア吹込部2を形成したサクシ
ョン管3を介して接続するとともに、エア吹込部2にエ
アを供給するエアポンプ8を接続して、サクション管3
内に発生するエアリフト効果と負圧によりポンプ井1内
の水及び固形分を分離タンク4ヘ吸引し、分離タンク4
にてエアと水及び固形分とに分離して、水及び固形分を
連続的に系外へ排出するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、サクションエアリ
フトポンプに関し、特に、砂、し渣等の固形分が混入す
る水を揚水する揚水設備において、固形分による閉塞を
起こしにくい構造としたサクションエアリフトポンプに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、砂、し渣等の固形分が混入する水
を揚水する揚水設備において用いられるポンプとして、
インペラーをオープン羽根にした羽根回転式ポンプ、負
圧装置で吸い上げるバキュームポンプ、高圧ジェット水
により揚水するジェットポンプ等がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、これらの揚
水設備において用いられるポンプのうち、羽根回転式ポ
ンプは、オープン羽根に固形分、特に、繊維状の固形分
が絡み付き、固形分による閉塞を起こしやすいという問
題があった。また、バキュームポンプは、1回の揚水量
がバキューム装置のタンク容量により制限を受けるた
め、連続的に揚水ができないという問題があった。ま
た、ジェットポンプは、その駆動に大量のジェット水が
必要となるとともに、揚水された水にジェット水が混入
するため、揚水した水の処理負担が増大するという問題
があった。
【0004】本発明は、上記従来の揚水設備において用
いられるポンプの有する問題点に鑑み、ポンプを詰まら
せることなく連続揚水を可能とするとともに、高効率で
揚水することができるサクションエアリフトポンプを提
供することを目的とする。
【0005】また、本発明は、砂、し渣等の固形分が混
入する水を揚水する揚水設備において、固形分による閉
塞を起こしにくく、水及び固形分の分離を連続的に行う
ことができ、かつ、揚水した水等の処理負担が増大する
ことがなく、エネルギ効率の良好なサクションエアリフ
トポンプを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のサクションエアリフトポンプは、ポンプ井
と、ポンプ井の上方位置に配設し、内部を負圧にした分
離タンクとの間を、水面下に吸込口を有し、エア吹込部
を形成したサクション管を介して接続するとともに、前
記エア吹込部にエアを供給するエアポンプを接続して、
サクション管内に発生するエアリフト効果と負圧により
ポンプ井内の水及び固形分を分離タンクヘ吸引し、分離
タンクにてエアと水及び固形分とに分離して、水及び固
形分を連続的に系外へ排出するようにしたことを特徴と
する。
【0007】このサクションエアリフトポンプは、サク
ション管に形成したエア吹込部に、エアポンプからエア
を供給することにより、サクション管内の水にエアが混
入されて見掛比重が軽くなり、サクション管内にエアリ
フト効果が発生する。このエアリフト効果と、内部を負
圧にした分離タンクの吸引作用、さらに、この負圧によ
って、サクション管内のエアが膨張し、エアリフト効果
が増大することの相乗作用により、ポンプ井内の水及び
固形分を分離タンクヘ吸引し、分離タンクにてエアと水
及び固形分とに分離するようにする。
【0008】この場合において、エア吹込部にエアを供
給するエアポンプの吸引側を、分離タンクに接続し、分
離タンクの内部を負圧に維持するように構成することが
できる。
【0009】これにより、1台のエアポンプを用いて揚
水を行うことができ、設備コスト及びランニングコスト
を低廉にすることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明のサクションエアリ
フトポンプの実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0011】図1に、本発明のサクションエアリフトポ
ンプの第1実施例を示す。このサクションエアリフトポ
ンプは、ポンプ井1と、ポンプ井1の上方位置に配設
し、内部を負圧にした分離タンク4との間を、水面下に
吸込口21を有し、エア吹込部2を形成したサクション
管3を介して接続するとともに、エア吹込部2にエアを
供給するエアポンプ8を接続して、サクション管3内に
発生するエアリフト効果と負圧によりポンプ井1内の水
及び固形分を分離タンク4ヘ吸引し、分離タンク4にて
エアと水及び固形分とに分離するように構成したもので
ある。
【0012】この場合において、エアポンプ8からエア
が供給されるエア吹込部2の下部に形成した吸込口21
は、例えば、ポンプ井1の集砂汚泥ピット1Aの底面に
向かって開口するように配設し、ポンプ井1に流入する
汚水等の水と共に、砂、し渣等の固形分を吸い込むこと
ができるようにする。
【0013】また、エア吹込部2の上部に一体に接続し
たサクション管3は、エア吹込部2による揚水効率を高
めるために、エア吹込部2の能力に適した内径と長さを
備え、かつ鉛直若しくは鉛直に近い状態に配設するよう
にする。
【0014】サクション管3の上端は、内部を負圧にし
た分離タンク4に接続し、吸込口21からエア吹込部2
を介して吸い上げられた固形分を含む水を、サクション
管3を経て分離タンク4に導入し、分離タンク4にて、
エアと固形分を含む水とに分離するようにする。
【0015】そして、エアと分離した固形分を含む水
は、分離タンク4の下部に接続された排水管5を介し
て、排水槽6に導入し、オーバフロー水として、放流槽
12に導入するようにする。
【0016】排水槽6は、ポンプ井1よりも高位に配置
するとともに、分離タンク4の下部に接続された排水管
5の先端を排水槽6の水面下に水没させることにより、
ポンプ井の水面下に水没させるようにした吸込口21と
の間のエア吹込部2、サクション管3、分離タンク4及
び排水管5を気密構造とするようにする。
【0017】ところで、本実施例においては、エア吹込
部2に、送気用のエアポンプ8を備えた送気管7を接続
し、エア吹込部2にエア吹込部2を駆動するためのエア
を供給するようにするとともに、分離タンク4に、分離
タンク4の内部を一定の負圧に維持するためのリリーフ
弁9と、分離タンク4において分離されたエアを大気中
に排気するための排気用のエアポンプ11を備えた排気
管10を接続するようにしているが、これに限定され
ず、図2に示す本発明のサクションエアリフトポンプの
第2実施例のように、エア吹込部2にエアを供給するエ
アポンプ8の吸引側を、排気管10を介してエア分離タ
ンク4に接続するように構成して、分離タンク4内のエ
アを吸引して、エア分離タンクの内部を一定の負圧に維
持するように構成することもできる。このように、エア
吹込部2にエアを供給するエアポンプ8と、分離タンク
4内のエアを吸引して分離タンク4の内部を一定の負圧
に維持するエアポンプ11とを、共通の1台のエアポン
プで以て構成することにより、設備コスト及びランニン
グコストを低廉にすることができるものとなる。なお、
第2実施例のサクションエアリフトポンプのその他の構
成は、第1実施例と同様である。
【0018】上記のサクションエアリフトポンプは、サ
クション管3に形成したエア吹込部2に、エアポンプ8
からエアを供給することにより、サクション管3内の水
にエアが混入されて見掛比重が軽くなり、サクション管
3内にエアリフト効果が発生することとなり、このエア
リフト効果と、エアポンプ11(8)によりエアを吸引
することにより内部を負圧にした分離タンク4の吸引作
用、さらに、この負圧によって、サクション管3内のエ
アが膨張し、エアリフト効果が増大することの相乗作用
により、ポンプ井1内の水及び固形分を分離タンク4ヘ
吸引し、分離タンク4にて、エアと固形分を含む水とに
分離することができる。
【0019】そして、エアと分離した固形分を含む水
は、分離タンク4の下部に接続され、先端を排水槽6の
水面下に水没させるようにした排水管5を介して、排水
槽6に所定量ずつ連続的に排出し、オーバフロー水とし
て、放流槽12に排出するようにする。
【0020】なお、排水管5内の水位は、分離タンク4
の内圧(負圧)を、リリーフ弁9及びエアポンプ11
(8)を制御することにより、一定に維持ことができ、
これにより、気密構造が破れたり、分離タンク4内の水
がオーバフローしてエアポンプ11(8)に水が入るこ
とを防止することができる。
【0021】また、2台のエアポンプ8及びエアポンプ
11を用いるようにした第1実施例においては、エアポ
ンプ8,11の作動状態により、例えば、分離タンク4
からの排気量に対して、エア吹込部2への送気量が増え
ると、分離タンク4内の圧力が上昇し、サクション管3
におけるエアリフト効果が低下して揚水量が低下する
が、同時にサクション管3を上昇するエア量も減少し、
余ったエアは、サクション管3を降下して吸込口21か
ら系外へ排出されるため、再び分離タンク4内の圧力が
低下し、エアリフト効果が自動的に回復する。
【0022】一方、1台のエアポンプ8を用いるように
した第2実施例においては、分離タンク4からの排気量
とエア吹込部2への送気量が、常に一定のため、安定し
たエアリフト効果を得ることができる。
【0023】図3に、本発明のサクションエアリフトポ
ンプの第3実施例を示す。本実施例は、サクション管3
の途中に逆洗弁22を配設するとともに、排水槽6に砂
等の固形分の分離装置13及び固形分収容槽14を配設
するようにしたもので、その他の構成は、第2実施例と
同様である。
【0024】固形分の分離装置13は、特に限定される
ものではないが、例えば、傾斜したスクリューコンベア
24で以て構成し、排水槽6において沈澱分離した砂等
の固形分を掻き揚げ、固形分収容槽14へ排出するよう
にしたものである。
【0025】図4に、本発明のサクションエアリフトポ
ンプの第4実施例を示す。本実施例は、エア吹込部2を
サクション管3の下端に形成した吸込口21と共用する
とともに、エアポンプ8を備えた送気管7を吸込口21
に向けての開口させるようにしたもので、その他の構成
は、第3実施例と同様である。
【0026】本発明のサクションエアリフトポンプは、
砂、し渣等の固形分が混入する水を揚水する揚水設備の
ほか、下水、上水、河川等に用いられるポンプに広く使
用することができ、特に、流路に流れの障害となるもの
がなく、固形分による閉塞を起こしにくく、また、水及
び固形分の分離を連続的に行うことができることから、
ポンプの前段にスクリーンが不要となること等と相俟っ
て、省スペース、低コスト化が可能となる。
【0027】
【発明の効果】本発明のサクションエアリフトポンプに
よれば、サクション管に形成したエア吹込部に、エアポ
ンプからエアを供給することにより、サクション管内の
水にエアが混入されて見掛比重が軽くなり、サクション
管内にエアリフト効果が発生することとなり、このエア
リフト効果と、内部を負圧にした分離タンクの吸引作
用、さらに、この負圧によって、サクション管内のエア
が膨張し、エアリフト効果が増大することの相乗作用に
より、ポンプ井内の水及び固形分を分離タンクヘ吸引
し、分離タンクにてエアと水及び固形分とに分離するこ
とができる。また、このサクションエアリフトポンプ
は、砂、し渣等の固形分、特に、絡み付きやすい繊維状
の固形分が混入する水を揚水する場合においても、流路
に流れの障害となるものがなく、固形分による閉塞を起
こしにくく、また、水及び固形分の分離を連続的に行う
ことができることから、継続的に安定して揚水を行うこ
とができる。また、このサクションエアリフトポンプ
は、エアリフト効果により揚水を行うようにしているの
で、揚水した水等の処理負担が増大することがなく、エ
ネルギ効率を良好にすることができる。さらに、分離タ
ンクの負圧は大気圧より限界があるが、サクション管内
のエア比率を大きくすることにより高揚程を得ることが
できる。
【0028】また、エア吹込部にエアを供給するエアポ
ンプを、分離タンクに接続し、分離タンクの内部を負圧
に維持するように構成することにより、1台のエアポン
プを用いて揚水を行うことができ、エネルギ効率を良好
にすることができることと相俟って、設備コスト及びラ
ンニングコストを低廉にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のサクションエアリフトポンプの第1実
施例を示す構成図である。
【図2】本発明のサクションエアリフトポンプの第2実
施例を示す構成図である。
【図3】本発明のサクションエアリフトポンプの第3実
施例を示す構成図である。
【図4】本発明のサクションエアリフトポンプの第4実
施例を示す構成図である。
【符号の説明】
1 ポンプ井 1A 集砂汚泥ピット 2 エア吹込部 21 吸込口 22 逆洗弁 3 サクション管 4 分離タンク 5 排水管 6 排水槽 7 送気管 8 エアポンプ 9 リリーフ弁 10 排気管 11 エアポンプ 12 放流槽 13 固形分の分離装置 14 固形分収容槽

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポンプ井と、ポンプ井の上方位置に配設
    し、内部を負圧にした分離タンクとの間を、水面下に吸
    込口を有し、エア吹込部を形成したサクション管を介し
    て接続するとともに、前記エア吹込部にエアを供給する
    エアポンプを接続して、サクション管内に発生するエア
    リフト効果と負圧によりポンプ井内の水及び固形分を分
    離タンクヘ吸引し、分離タンクにてエアと水及び固形分
    とに分離して、水及び固形分を連続的に系外へ排出する
    ようにしたことを特徴とするサクションエアリフトポン
    プ。
  2. 【請求項2】 エア吹込部にエアを供給するエアポンプ
    の吸引側を、分離タンクに接続し、分離タンクの内部を
    負圧に維持するようにしたことを特徴とする請求項1又
    は2記載のサクションエアリフトポンプ。
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