JPH10292475A - 固形異物の混入状態で排水を行うポンプの運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流入水路へのスクリーンの設置と、ポンプの
運転を停止してなされていた噛み込み固形異物の除去作
業をそれぞれ不要にして、固形異物の混入状態で排水を
行う。 【解決手段】 ポンプ３の運転により汚水に混入して吸
込管９内に吸込まれてきた固形異物を固形異物破砕手段
１０の固定歯１０Ａによって捕集し、捕集の進行に伴っ
て、固形異物破砕手段１０の上流側の圧力と下流側の圧
力の差圧が漸次大きくなって、基準差圧と過剰差圧の間
の設定差圧が差圧検出手段１３によって検出された時
に、制御手段１４からの出力により固形異物破砕手段１
０の回転歯１０Ｂを回転させ、固定歯１０Ａに捕集され
ている固形異物を回転歯１０Ｂと固定歯１０Ａとの協働
で細かく破砕し、羽根車４により固形異物の混入状態で
排水する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、汚水排水ポンプ場
などのポンプの運転に好適な固形異物の混入状態で排水
を行うポンプの運転方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図７に示すように、流入水路
１の下流に構築されているポンプ井２にポンプ３（たと
えば立軸ポンプ）を設置した汚水排水ポンプ場では、汚
水に混入している固形異物がポンプ３に吸込まれること
によって生じる羽根車４やケーシング５の摩耗あるいは
固形異物が羽根車４に噛み込むポンプ詰まりを防止する
ため、流入水路１にスクリーン６を設置し、汚水に混入
して流入水路１を流下する固形異物をスクリーン６によ
って捕集するようにしている。

【０００３】しかし、スクリーン６による固形異物の捕
集量が増大してスクリーン６の目詰まりが進行すると、
流入水路１の水位が高くなるものの、ポンプ井２への流
下水量が低減して、ポンプ井２の水位がポンプ３の運転
停止水位まで低下する。このため、ポンプ３の運転を継
続して排水を続行しなければならない現状であるのにも
かかわらず、ポンプ３を自動停止させる不都合が発生す
る。このため、捕集した固形異物をスクリーン６から除
去する煩雑な作業を頻繁に繰り返して行わなければなら
ない。

【０００４】そこで、ポンプ３の羽根車４や案内羽根７
の枚数を減らしたり、これらの形状に工夫をこらすこと
で、固形異物の混入状態で排水できるように構成したポ
ンプが採用されている。

【０００５】しかし、この種のポンプを採用しても、固
形異物が羽根車４に噛み込むポンプ詰まりを回避するこ
とはできない。このようなポンプ詰まりが生じると、主
軸７を介して原動機（図示省略）に過剰な反力を負荷さ
せたり、ポンプ３に異常振動が発生することになり、そ
の都度、ポンプ３の運転を停止して羽根車４に噛み込ん
でいる固形異物を除去しなければならない煩わしさがあ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来は、捕
集した固形異物をスクリーンから除去する煩雑な作業を
頻繁に繰り返して行う必要があり、このような煩雑な作
業を不要にすると、固形異物が羽根車に噛み込むポンプ
詰まりの発生時にポンプの運転を停止して、羽根車に噛
み込んでいる固形異物を除去しなければならない欠点が
ある。

【０００７】そこで、本発明は、流入水路へのスクリー
ンの設置と、ポンプの運転を停止してなされていた噛み
込み固形異物の除去作業をそれぞれ不要にできる固形異
物の混入状態で排水を行うポンプの運転方法を提供する
ことを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、主軸に固着された羽根車を回転自在に収
容するケーシングと、このケーシングの下流側に接続し
た排水管と、前記ケーシングの上流側に吸込管を設けた
ポンプにおいて、前記羽根車の上流位置に通水および固
形異物の捕集が可能な固定歯と、この固定歯と噛み合う
回転歯とを備えた固形異物破砕手段を設置し、この固形
異物破砕手段の上流側と下流側の差圧を検出する差圧検
出手段、固形異物破砕手段の下流側の圧力を検出する圧
力検出手段、ポンプの振動を検出する振動検出手段の少
なくともいずれか一つを設け、前記主軸および羽根車を
回転させたポンプの運転状態で前記固形異物破砕手段の
上流側と下流側の差圧を検出して、基準差圧と過剰差圧
の間で定めた設定差圧が検出された時と、ポンプの運転
状態で前記固形異物破砕手段の下流側の圧力を検出して
設定圧が検出された時と、ポンプの運転状態で前記振動
検出手段がポンプの基準振動と過剰振動の間で定めた設
定振動を検出した時の少なくともいずれか一つで、前記
固形異物破砕手段の回転歯を回転させて、固定歯に捕集
されている固形異物を回転歯と固定歯との協働により破
砕することを特徴としている。

【０００９】本発明によれば、ポンプの運転により汚水
に混入して吸込管内に吸込まれてきた固形異物は固形異
物破砕手段の固定歯によって捕集される。固定歯による
固形異物の捕集が進行するのに伴って、固形異物破砕手
段の上流側の圧力と下流側の圧力の差圧が漸次大きくな
る。固定歯により固形異物が捕集されていない状態でポ
ンプを運転している時の基準差圧と、固形異物の捕集量
が増大して固定歯の目詰まりが過剰になった時の過剰差
圧の間の設定差圧が検出された時に回転歯を回転させ
る。これにより、固定歯に捕集されている固形異物を回
転歯と固定歯との協働で細かく破砕し、羽根車により固
形異物の混入状態で排水することができる。一方、固定
歯により固形異物が捕集されていない状態でポンプを運
転している時の固形異物破砕手段下流側の基準圧力と、
固形異物の捕集量が増大して固定歯の目詰まりが過剰に
なった時の固形異物破砕手段下流側の過剰負圧との間の
設定圧力が検出された時に回転歯を回転させる。これに
より、固定歯に捕集されている固形異物を回転歯と固定
歯との協働で細かく破砕し、羽根車により固形異物の混
入状態で排水することができる。他方、固定歯により固
形異物が捕集されていない状態でポンプを運転している
時のポンプの基準振動と、固形異物の捕集量が増大して
固定歯の目詰まりが過剰になった時のポンプの過剰振動
の間の設定振動が検出された時に回転歯を回転させる。
つまり、固定歯によって適当量の固形異物が捕集された
時に回転歯を回転させる。これにより、固定歯に捕集さ
れている固形異物を回転歯と固定歯との協働で細かく破
砕し、羽根車により固形異物の混入状態で排水すること
ができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１は縦断側面図、図２は要部
の拡大縦断側面図、図３は図２におけるＡ−Ａ線断面
図、図４は回転歯の正面図である。なお、図７の従来例
と同一もしくは相当部分には、同一符号を付して説明す
る。図１ないし図４において、流入水路１の下流に構築
されているポンプ井２には、主軸７に固着された羽根車
４を回転自在に収容するケーシング５と、このケーシン
グ５の下流側に接続した排水管８と、ケーシング５の上
流側に吸込ベルマウス（吸込管）９を取付けた立軸斜流
ポンプ３が設置されている。

【００１１】立軸斜流ポンプ３の吸込ベルマウス９内に
固形異物破砕手段１０が設置されている。固形異物破砕
手段１０は、固定歯１０Ａと、この固定歯１０Ａと噛み
合う回転歯１０Ｂと、回転歯１０Ｂを固着した軸１０Ｃ
および水中モータや油圧モータなどによってなる回転歯
用原動機１０Ｄとを備えている。

【００１２】固定歯１０Ａは、通水および固形異物の捕
集が可能な複数の隙間を設けた略半球形櫛歯状のもの
で、下向きにして外周縁部を複数本のボルト１１，１１
…により吸込ベルマウス９の周壁内面に取付けてある。
回転歯１０Ｂは、固定歯１０Ａに内接する円弧状の歯部
１０ｂ，１０ｂが両端部に設けられ、中心ボス部に軸１
０Ｃを挿通して、キー結合などにより同時回転可能に軸
１０Ｃに固着してある。また、軸１０Ｃの両端部は、吸
込ベルマウス９の周壁を貫通して外部に液密かつ回転自
在に延出されており、その一端部に減速機を介して水中
モータや油圧モータなどによってなる回転歯用原動機１
０Ｄが連結されている。

【００１３】固形異物破砕手段１０の直上流位置には、
差圧検出手段１３の一方の検出側端１３Ａを臨ませ、固
形異物破砕手段１０の直下流位置には、差圧検出手段１
３の他方の検出側端１３Ｂを臨ませてある。一方の検出
側端１３Ａによって検出された固形異物破砕手段１０直
上流位置の圧力と、他方の検出側端１３Ａによって検出
された固形異物破砕手段１０の直下流位置の圧力との差
圧が、差圧信号として差圧検出手段１３から制御手段１
４に入力される。

【００１４】制御手段１４には設定差圧が予め入力され
ている。この設定差圧は、固定歯１０Ｂにより固形異物
が捕集されていない通常状態でポンプ３を運転している
時に差圧検出手段１３によって検出された基準差圧と、
固定歯１０Ｂによる固形異物の捕集量が増大して固定歯
１０Ｂの目詰まりが過剰になった状態でポンプ３を運転
している時に差圧検出手段１３によって検出される過剰
差圧との間において定められる。なお、設定差圧は前記
基準差圧に近いことが望ましい。制御手段１４は、差圧
検出手段１３から入力される差圧が予め入力されている
設定差圧と等しくなった時点で固形異物破砕手段１０の
回転歯用原動機１０Ｄに起動信号を出力する。

【００１５】前記構成において、ポンプ３の運転により
汚水に混入して吸込ベルマウス９に吸込まれてきた固形
異物は固形異物破砕手段１０の固定歯１０Ａによって捕
集される。固定歯１０Ａによる固形異物の捕集が進行す
るのに伴って、固形異物破砕手段１０の上流側の圧力と
下流側の圧力の差圧が漸次大きくなる。この差圧は差圧
検出手段１３によって検出され制御手段１４に差圧信号
として入力される。固定歯３Ａによって適当量の固形異
物が捕集された時に、前述の設定差圧に等しい差圧が制
御手段１４に入力される。制御手段１４は差圧検出手段
１３から入力された設定差圧に等しい差圧信号に基づい
て、固形異物破砕手段１０の回転歯用原動機１０Ｄに起
動信号を出力し、回転歯１０Ｂを回転させる。これによ
り、固定歯１０Ａに捕集されている適当量の固形異物
は、回転歯１０Ｂと固定歯１０Ａとの協働で細かく破砕
され、固定歯１０Ａの隙間を通って下流側に流下させ、
羽根車４により固形異物の混入状態で排水管８に送り出
して排水する。

【００１６】固定歯１０Ａに捕集されている適当量の固
形異物が細かく破砕され、汚水に混入して排出されるこ
とにより、固形異物破砕手段１０の直上流位置と直下流
位置の差圧が基準差圧に回復した場合には、制御手段１
４から回転歯用原動機１０Ｄに停止信号を出力し、回転
歯１０Ｂを停止させる。

【００１７】なお、回転歯１０Ｂは、円弧状の歯部１０
ｂ，１０ｂを汚水の流れ方向に指向させた状態で停止さ
せるように制御する。これにより、汚水の流れに対する
抵抗が最小値に抑えられる。

【００１８】すなわち、本発明は、流入水路１へのスク
リーン６の設置と、ポンプ３の運転を停止してなされて
いた噛み込み固形異物の除去作業をそれぞれ不要にし
て、固形異物の混入状態で排水を行うことができる。

【００１９】なお、前記第１の実施の形態では、差圧検
出手段１３により固形異物破砕手段１０の上流位置と下
流位置の差圧を検出し、設定差圧が検出された時に固形
異物破砕手段１０の回転歯１０Ｂをを回転させて固形異
物を細かく破砕し、羽根車４により固形異物の混入状態
で排水するようにしているが、図５に示すように、固形
異物破砕手段１０の下流位置の圧力を検出する圧力検出
手段１６を設け、この圧力検出手段１６によって検出さ
れた下流位置の圧力を制御手段１４に入力する。制御手
段１４には、固定歯１０Ｂにより固形異物が捕集されて
いない通常状態でポンプ３を運転している時に圧力検出
手段１６によって検出された基準圧力と、固定歯１０Ｂ
による固形異物の捕集量が増大して固定歯１０Ｂの目詰
まりが過剰になった状態でポンプ３を運転している時に
圧力検出手段１６によって検出される過剰負圧との間に
おいて定めた設定圧力を予め入力しておき、制御手段１
４は、圧力検出手段１６から入力される信号値が予め入
力されている設定圧力と等しくなった時点で固形異物破
砕手段１０の回転歯用原動機１０Ｄに起動信号を出力す
るように構成しても、前記第１の実施の形態と同様の作
用効果を奏することができる。

【００２０】また、図６に示すように、ポンプ３の振動
を検出する振動検出手段１５を設け、この振動検出手段
１５によって検出されたポンプ３の振動を制御手段１４
に入力する。一方、制御手段１４には、固定歯１０Ｂに
より固形異物が捕集されていない通常状態でポンプ３を
運転している時に振動検出手段１５によって検出された
ポンプ３の基準振動と、固定歯１０Ｂによる固形異物の
捕集量が増大して固定歯１０Ｂの目詰まりが過剰になっ
た状態でポンプ３を運転している時に振動検出手段１５
によって検出されるポンプ３の過剰振動との間において
定めた設定振動を予め入力しておき、制御手段１４は、
振動検出手段１５から入力される信号値が予め入力され
ている設定振動と等しくなった時点で固形異物破砕手段
１０の回転歯用原動機１０Ｄに起動信号を出力するよう
に構成しても、前記第１および第２の実施の形態と同様
の作用効果を奏することができる。なお、この第３の実
施の形態と前記第１および第２の実施の形態を併用して
もよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ポンプ
の運転により汚水に混入して吸込管内に吸込まれてきた
固形異物が固形異物破砕手段の固定歯によって捕集さ
れ、固定歯による固形異物の捕集が進行するのに伴っ
て、固形異物破砕手段の上流側の圧力と下流側の圧力の
差圧が設定差圧になった時、固形異物破砕手段の下流側
の圧力が設定差圧力になった時、設定振動でポンプが振
動した時の少なくともいずれか一つを検出し、この検出
に基づいて固形異物破砕手段の回転歯を回転させて、固
定歯に捕集されている固形異物を回転歯と固定歯との協
働で細かく破砕し、羽根車により固形異物の混入状態で
排水するようにしているので、流入水路へのスクリーン
の設置と、ポンプの運転を停止してなされていた噛み込
み固形異物の除去作業をそれぞれ不要にして、固形異物
の混入状態で排水を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す縦断側面図で
ある。

【図２】要部の拡大縦断側面図である。

【図３】図２におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図４】回転歯の正面図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態を示す縦断側面図で
ある。

【図６】本発明の第３の実施の形態を示す縦断側面図で
ある。

【図７】従来例の縦断側面図である。

【符号の説明】

３ ポンプ ４ 羽根車 ５ ケーシング ７ 主軸 ８ 排水管 ９ 吸込管 １０ 固形異物破砕手段 １０Ａ 固定歯 １０Ｂ 回転歯 １３ 差圧検出手段 １５ 振動検出手段 １６ 圧力検出手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嶋崎 真一 大阪府枚方市中宮大池１丁目１番１号 株 式会社クボタ枚方製造所内 (72)発明者 佐藤 明夫 大阪府枚方市中宮大池１丁目１番１号 株 式会社クボタ枚方製造所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸に固着された羽根車を回転自在に収
   容するケーシングと、このケーシングの下流側に接続し
   た排水管と、前記ケーシングの上流側に吸込管を設けた
   ポンプにおいて、前記羽根車の上流位置に通水および固
   形異物の捕集が可能な固定歯と、この固定歯と噛み合う
   回転歯とを備えた固形異物破砕手段を設置し、この固形
   異物破砕手段の上流側と下流側の差圧を検出する差圧検
   出手段、固形異物破砕手段の下流側の圧力を検出する圧
   力検出手段、ポンプの振動を検出する振動検出手段の少
   なくともいずれか一つを設け、前記主軸および羽根車を
   回転させたポンプの運転状態で前記固形異物破砕手段の
   上流側と下流側の差圧を検出して、基準差圧と過剰差圧
   の間で定めた設定差圧が検出された時と、ポンプの運転
   状態で前記固形異物破砕手段の下流側の圧力を検出して
   設定圧が検出された時と、ポンプの運転状態で前記振動
   検出手段がポンプの基準振動と過剰振動の間で定めた設
   定振動を検出した時の少なくともいずれか一つで、前記
   固形異物破砕手段の回転歯を回転させて、固定歯に捕集
   されている固形異物を回転歯と固定歯との協働により破
   砕することを特徴とする固形異物の混入状態で排水を行
   うポンプの運転方法。