JPH0739754B2 - 循環浄化式用水のオーバーフロー水処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、サージタンク等の緩衝用貯水槽を用いること
なく、オーバーフロー水をスムースに循環浄化できるよ
うにした循環浄化式用水のオーバーフロー水処理方法に
関する。

［従来の技術］ プールや大浴等において、ろ過、殺菌さらには加熱した
用水をオーバーフローさせてただちに廃棄するのは不経
済であるので、オーバーフロー水を回収し浄化を行って
再利用する循環浄化装置が用いられる。

このオーバーフロー水をスムースに循環ろ過させるた
め、従来はサージタンクと呼ばれる緩衝用貯水槽が必ず
設けられている。

これは、一般に、プール等においては、オーバーフロー
水の量が人泳者数の変動等に応じて常時変動しているた
め、このオーバーフロー水を循環ポンプに直結すると、
オーバーフロー水量が一時的にポンプの吐出能力を著し
く越えたり、あるいは、逆に、吐出能力以下になってポ
ンプが空気を吸い込む等の事態を生じ、スムースな循環
ができないからである。それゆえ、このような、変動を
吸収して安定した循環を可能にするためにサージタンク
等の緩衝用貯水槽が必要であった。

［発明が解決しようとする課題］ ところでこの貯水槽の容量は、専門書の指針によれば
「一般のプールではプール面積１m²当り20l/m²、混雑す
るプールでは40l/m²」と呈示されている。一般的混雑度
の25m×13mプールに、この指針を適用して換算すると、
貯水槽の必要容量は6.5m³となり、有効な高さを1.5mと
見積もっても４m²以上の設置面積が必要となる。混雑す
る場合だけでなく、常時一定量以上を溢れさせるオーバ
ーフロー方式を採用する場合は、利用時のオーバーフロ
ー量の増大を見込むため、さらに大きい設置面積を必要
とする。

一方、循環浄化装置を構成するろ過機、ポンプ、殺菌装
置などの主要装置は、常に用水溜の水位より低い床面に
設置されるとは限らず、建物の上階や、極端な場合は屋
外の高い地面に設置される例もある。地価の高い場所に
は建設されるプールや浴場などの施設においては、循環
浄化装置の設置面積をより小さくすることが要求され
る。この要求を満足させ、かつ、貯水槽を設置する設計
を行うと、貯水槽が限られた全装置設置面積のかなりの
部分を占めることになるため、他の浄化装置を立体配置
せざるを得なくなる等の無視できない制約が生じる。さ
らに、貯水槽は用水溜の水位より低い位置への設置が必
要条件になるから、他の浄化装置と離れた場所に設置し
なければならない事情がでると、配管や配線工事もなお
さら複雑になり、建築設計や施工への影響も多大で装置
の操作作業面積も圧迫される。また、通常、オーバーフ
ロー排水口から貯水槽に至る配管の口径は100〜150mmが
用いられ、用水溜の左右の空間から貯水槽設置場所への
配管は、配管口径が大きくなるほど工事上の難度が増
す。また、従来のオーバーフロー水の処理方法の実施例
では、ろ過機の逆洗排出水量より多い新鮮水が新規に補
給されるようになっているものが多いため、貯水槽内水
位が次第に上昇して、保水・緩衝容量が著しく低下する
欠点を持つものも多い。

また、新築工事に限らず既設のプール等施設の改造に際
しても、該貯水槽の設置場所が確保できない場合があ
り、オーバーフロー水回収利用そのものを断念する例も
少なくない。

本発明は、上述の背景のもとでなされたものであり、従
来必ず必要とされていたサージタンク等の緩衝用貯水槽
を用いることなく、オーバーフロー水をスムースに循環
浄化できるようにした循環浄化式用水のオーバーフロー
水処理方法を提供することを目的としたものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、以下の各構成とすることにより上述の課題を
解決している。

（１）プールその他の用水溜から溢れ出たオーバーフロ
ー水を回収し、循環ポンプによって少なくともろ過機を
流通させて浄化した後、前記用水溜に戻すようにした循
環浄化式用水のオーバーフロー水処理方法であって、 前記用水溜の周囲に設けられて前記オーバーフロー水を
回収して前記循環ポンプに導く流路を、少なくとも前記
循環ポンプの吸入口の口径より大きい口径を有し、か
つ、その長さは、該長さと前記口径とから算出される容
量が、前記オーバーフロー水量の変動を吸収するために
必要・十分な容量となる長さを有し、途中に大気開放部
分をもたない環状体からなる貯水管で構成し、 前記貯水管の水位を検出しつつこの水位に対応して前記
循環ポンプを制御し、前記貯水管に常時所定の貯水がな
されるようにして前記循環ポンプの吸入口から該ポンプ
に空気が混入せずにオーバーフロー水を循環できるよう
にしたことを特徴とする構成。

［作用］ 上述の構成（１）によれば、オーバーフロー水を直接前
記循環ポンプに導く流路の少なくとも一部を、前記循環
ポンプの吸入口の口径より大きい口径（呼び口径）を有
する貯水管で構成し、この貯水管の水位を検出しつつこ
の水位に対応して前記循環ポンプを制御し、前記貯水管
に常時所定の貯水がなされるようにすれば、前記循環ポ
ンプの吸入口から該ポンプに空気が混入せずにオーバー
フロー水を循環することが可能である。

この事実は、本願発明者が、種々のプールその他の用水
溜のオーバーフロー水量の変動並びにオーバーフロー水
の循環のための配管系統を研究した結果初めて解明され
たものである。すなわち、上述のように、従来は、オー
バーフロー水をスムースに循環させるためには、所定容
量のサージタンクの設置が必須であることが常識であっ
た。

ここで、この従来の考え方では、オーバーフロー水をサ
ージタンクまで導く配管の容量については何等考慮され
ていなかった。従来の考え方では、この配管は単なる流
路であり、したがって、通常は循環ポンプの吐出能力か
ら自動的に算定される口径に設定され、衝撃用に利用で
きるか否かの検討の対象外とされていた。

本発明者が、通常のプール等における配管系統を種々調
査した結果、オーバーフロー水をサージタンクまで導く
配管の総延長距離は、少なくとも数十ｍ以上あることが
判明した。また、これら種々のプール等のオーバーフロ
ー水量の変動量を調査した結果、上述の配管の口径を従
来の口径よりやや大きくした場合、この配管（貯水管）
の総延長のトータル容量が、上記オーバーフロー水量の
変動量を十分吸収可能な容量となることが判明した。こ
の場合、前記配管の口径をやや大きくすることは、同時
に、この配管の口径を循環ポンプの吸入口の口径より大
きくすることになり、その結果、この配管を直接循環ポ
ンプに接続しても、ポンプが空気を吸い込まないように
しつつ配管内に貯水された水を緩衝用の水として利用可
能にするということになることが判明した。

本発明は、このような解明事実に着目してなされたもの
であり、この配管（貯水感）内の水位を検出しつつこの
水位に対応して前記循環ポンプを制御し、前記貯水管に
常時所定の貯水がなされるようにして前記循環ポンプの
吸入口から該ポンプに空気が混入せずにオーバーフロー
水をスムースに循環できるようにしたものである。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例にかかる循環浄化式用水のオ
ーバーフロー水処理方法の説明図である。以下、第１図
を参照しながら一実施例を詳述する。

図中符号１は用水溜ためプール、符号２は用水、符号３
はオーバーフロー溝、符号４は貯水管、符号５は水位
計、符号６は循環ポンプ、符号７は制御装置、符号８は
分岐管、符号９は多方弁、符号10はろ過機、符号11は主
循環浄化装置である。

被処理用水２が貯水されたプール１の周囲にはオーバー
フロー溝３が設けられ、利用者がプール１に入ること等
によって溢れ出た水を受けるようになっている。このオ
ーバーフロー溝３は配管21によって貯水管４に接続さ
れ、この貯水管４は配管22によって循環ポンプ６の吸入
口に接続されている。循環ポンプ６の排出口は、通常の
循環時においては、配管23、分岐管８、多方弁９及び配
管24を通じてろ過機10の導入口に接続され、また、ろ過
機10の排出口は配管25、多方弁９、配管26及び配管27を
通じてプール１の内側部に接続されている。したがっ
て、オーバーフロー溝３に溢れ出たオーバーフロー水は
貯水管４に導入された後、循環ポンプ６によってろ過機
10を通過させられて、浄化された後、プール１内に戻さ
れ、オーバーフロー水の循環浄化が行われる。

なお、このオーバーフロー水の循環浄化とは別に、配管
28によってプール１の底部から用水の一部が主循環浄化
装置に導入され、浄化処理が施された後、配管29及び27
を通じてプール１内に戻されて主たる循環浄化処理が行
われるようになっている。

また、プール１には、これら循環系外からバルブ30を通
じて新鮮水（ws）が所定量導入されるようになってい
る。

さらに、この新鮮水の導入によって循環系内の用水が溢
れることがないように、循環ポンプ６の排出口に接続さ
れた配管23が分岐管８によって分岐されて配管31及び32
を通じて循環ポンプ６から吐出されるオーバーフロー水
の一部が系外に排出されるようになっている。なお、配
管31には逆止弁33及び流量調節弁34が設けられており、
逆流の防止と排出量の調節ができるようになっている。

また、ろ過機10を逆洗する場合は、多方弁９の流路を切
り替えて流路を点線の矢印で示される流路にし、その際
の逆洗水は配管35及び32を通じて系外に排出するように
なっている。

さて、上述の貯水管４は、ほぼオーバーフロー溝３に沿
って敷設されるが、その口径は従来の配管よりやや大き
きく設定される。この貯水管４の口径は、プール１の容
量、オーバーフロー水の量、あるいは、貯水管４の敷設
総延長距離等によって適切な値に設定されるが、要は、
オーバーフロー水量の変動を吸収できる程度の容量を持
たせるようにすれば良い。ただし、この場合、少なくと
も循環ポンプ６の吸入口の口径よりは大きいことが必要
である。そうでないと、単に、貯水管４の総延長距離を
長くして容量を多くしても、循環ポンプ４が空気を巻き
込むことになるからである。

次に、貯水管４の口径を設定する際の具体的条件を説明
する。

例えば、日本で最も施工例の多い有効容量350m³規模の
プールの場合には、プールの平均的オーバーフロー水量
は通常６m³／時間内外である。このため、入泳者の変動
その他によるオーバーフロー水の変動を考慮にいれた場
合、緩衝容量としては、６m³内外あれば十分である。

ここで、オーバーフロー溝３に沿って敷設される貯水管
の総延長距離は60m程度となる。したがって、貯水管４
の口径を300mmとすると、貯水管４の容量として4.2m³が
得られ、貯水管４の口径を400mmとすると、7.5m³の容量
が得られる。したがって、貯水管の口径を300〜400mm以
上にすれば必要十分な緩衝容量が得られることがわか
る。これを、プール１の表面積当たりの口径に換算する
と、表面積１m²当り、貯水管４の口径が0.7mm以上とな
る。すなわち、プール面積が変わってもこの比率で貯水
管４の口径を設定すれば、十分な緩衝容量が得られるこ
とになる。

また、プール容量（面積）が大きくなるとオーバーフロ
ー水の量も多くなるが、本実施例の貯水管４では、１時
間当たりのオーバーフロー水の量が、プール１の有効容
量の３％以下であれば、十分な緩衝作用が得られること
が確認されている。それゆえ、循環ポンプ６としては、
１時間当たりの吐出能力が、プール１の有効容量の３％
以下であるものを用いる。

次に、貯水管４の水位制御について説明する。

前記貯水管４の水位は、水位計５によって測定され、制
御装置７に送られる。この場合、この水位計５として
は、ストレンゲージ式や静電容量式の圧力式水位計を用
いることができる。この圧力式水位計は、貯水管４の底
部の水圧を測定して水位を求めるものであり、市販のも
のを用いても、上述の程度の口径の貯水管の水位の変動
を0.5％程度の高精度で測定できる。この水位計５の出
力は、制御装置７に送られる。なお、水位計５として
は、他の方式のものを用いても良いことは勿論である。
また、出力する信号もアナログ・ディジタルのいずれで
も良い。

制御装置７は、水位計５から送られた測定水位信号を、
予め設定された基準水位信号と比較し、その比較結果に
基づいて循環ポンプを６を制御する。例えば、基準水位
信号として上限値と下限値とを有する信号を用い、測定
水位信号が上限値を越えたとき循環ポンプ６を駆動さ
せ、逆に下限値を下回ったとき循環ポンプ６を停止する
ようにする。この上限値と下限値の値を適切に設定すれ
ば、循環ポンプ６のオン・オフの回数を少なくしつつ適
切な水位の保持ができ、安定した循環を確保できる。こ
の制御では循環ポンプ６として一定吐出量能力を有する
簡易なポンプを用いてもいわゆるチャタリング等のない
スムースな制御を行うことができる。なお、このような
制御方法の外にも、例えば、循環ポンプ６として、吐出
量を可変できるものを用い、この循環ポンプの吐出量を
測定水位信号に逆比例するように制御しても良い。この
場合には、貯水管４の水位をさらに精密に制御できるか
ら、貯水管４の容量をより小さくでき、口径のより小さ
いものを用いることも可能となる。

なお、上述の構成において、利用停止時（入泳者０のと
き）におけるプール１の水位が、溢れ出る水位より５〜
10mm程度低くなるようにバルブ30により新鮮水の補給量
を調節し、また、分岐管８を通じて系外に排出するオー
バーフロー水の量を、例えば、容量350m³のプールの場
合には、0.5〜１m³／時間程度に調節することにより、
プール１の水位が、入泳開始によって上昇したり波打っ
たとしても、プール１の水位とオーバーフロー水位との
差に相当する緩衝容量を確保できるから、オーバーフロ
ー溝３の水位とプール１の水位が一致して全体的に水位
上昇する現象が見られる確率は低く、用水の表層水が確
実に溢れてろ過機10に導入され、表層に浮かぶ粗大濁質
等が早期に除去できることが確認されている。

本実施例を営業用プールにおいて実施し、用水の汚れの
指標となる透視度、過マンガン酸カリウム消費量の比較
をオーバーフロー水廃棄時に対して行ったが、統計的に
有意な差異は認められず、むしろ、補給水削減、pH調節
剤および殺菌剤の使用量削減、燃料費削減という著しい
効果を確認している。また、本実施例における基準水位
設定が市販のデジタル・スイッチ等を用いることで容易
に正確に設定できるため、試運転時の調整作業も容易
で、サージタンク等の開放式貯水槽が省かれたことによ
り沈澱汚泥の排出などの保守や貯水槽からの異臭からま
ぬがれ、用水の循環浄化装置の管理作業に余裕が持てる
ようになったという利点をももたらしている。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明は、 オーバーフロー水を回収して循環ポンプに導く流路を、
少なくとも循環ポンプの吸入口の口径より大きい口径を
有し、かつ、その長さが上記口径と該長さとから算出さ
れる容量がオーバーフロー水量の変動を吸収するために
必要・十分な容量となる長さであって途中に大気開放部
分をもたない管状体からなる貯水管で構成し、この貯水
管の水位を検出しつつこの水位に対応して前記循環ポン
プを制御し、前記貯水管に常時所定の貯水がなされるよ
うにして前記循環ポンプの吸入口から該ポンプに空気が
混入せずにオーバーフロー水を循環できるようにしたも
ので、これにより、従来必ず必要とされていたサージタ
ンク等の緩衝用貯水槽を用いることなく、オーバーフロ
ー水をスムースに循環浄化できるようにしたものであ
る。

この緩衝用貯水槽の省略によってもたらされる効果は、
プール等施設の建築設計にまで多大な技術的、経済的利
点を与え、しかも用水の循環浄化装置の設置工事はもと
より、該装置の保守管理や水質管理に至るまで多種、多
大な利益をもたらす。

【図面の簡単な説明】

第１図は発明の一実施例にかかる循環浄化式用水のオー
バーフロー水処理方法の説明図である。 １……用水溜めたるプール、２……用水、３……オーバ
ーフロー水、４……貯水管、５……水位計、６……循環
ポンプ、７……制御装置、８……分岐管、９……多方
弁、10……ろ過機、34……流量調節弁。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 29/60 // Ｂ０１Ｄ 23/26 Ｚ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プールその他の用水溜から溢れ出たオーバ
   ーフロー水を回収し、循環ポンプによって少なくともろ
   過機を流通させて浄化した後、前記用水溜に戻すように
   した循環浄化式用水のオーバーフロー水処理方法であっ
   て、 前記用水溜の周囲に設けられて前記オーバーフロー水を
   回収して前記循環ポンプに導く流路を、少なくとも前記
   循環ポンプの吸入口の口径より大きい口径を有し、か
   つ、その長さは、該長さと前記口径とから算出される容
   量が、前記オーバーフロー水量の変動を吸収するために
   必要・十分な容量となる長さを有し、途中に大気開放部
   分をもたない管状体からなる貯水管で構成し、 前記貯水管の水位を検出しつつこの水位に対応し前記循
   環ポンプを制御し、前記貯水管に常時所定の貯水がなさ
   れるようにして前記循環ポンプの吸入口から該ポンプに
   空気が混入せずにオーバーフロー水を循環できるように
   したことを特徴とする循環浄化式用水のオーバーフロー
   水処理方法。