JP2003328979A - 液槽の水位制御方法及び液槽の水位制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異常増水への対処を比較的容易に行うことが
できるマンホール槽の水位制御装置を提供すること。 【解決手段】 水位の上昇によりマンホール槽１０内の
水位Ｌが所定の中間水位Ｌ３を上回ったときに１台目の
水中ポンプＰ１の運転を開始する。水中ポンプＰ１の運
転開始後、所定の待機時間Ｔ１経過後に、未だマンホー
ル槽１０内の水位Ｌが中間水位Ｌ３を上回っているとき
に、２台目の水中ポンプＰ２の運転を開始させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、下水中継マンホ
ール槽等の液槽において、その水位を適切な水位に保つ
ための水位制御方法及び水位制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、マンホール槽等の液槽における排
水装置には、上限水位と中間水位と下限水位とを検出す
る各水位検出手段が設けられている。そして、中間水位
に達したときに、ポンプを運転させて排水し、下限水位
に達したときに該ポンプの運転を停止させるようにして
いる。

【０００３】さらに、異常増水に備えて複数のポンプを
備えた排水装置もある。例えば、特開昭５４−３７３０
７号公報に開示の如くである。

【０００４】この排水装置では、中間水位に達したとき
に１台目のポンプの運転を開始させている。そして、異
常増水等が原因で１台目のポンプの運転にも拘らず上限
水位に達すると、複数のポンプ装置を同時運転させるよ
うにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような排水設備では、上限水位に達してはじめて複数の
ポンプの同時運転を開始するものであるため、汚水槽内
の異常増水に対する対応が困難となる。

【０００６】そこで、この発明の課題は、異常増水への
対処を比較的容易に行うことができる液槽の水位制御方
法及び液槽の水位制御装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
請求項１記載の発明は、液槽に流入する液体を外部に排
水して前記液槽内の水位を制御するための液槽の水位制
御方法であって、水位の上昇により前記液槽内の水位が
上限水位と下限水位との間の中間水位を上回ったとき
に、第１排水量で前記液槽内の液体を排出する工程と、
前記第１排水量で前記液槽内の液体の排出を開始した後
における水位検出によりなおも水位増加を認められた場
合、前記第１排水量よりも多い第２排水量で前記液槽内
の液体を排出する工程と、を含むものである。

【０００８】また、請求項２記載の発明は、液槽に流入
する液体を外部に排水して前記液槽内の水位を制御する
ための液槽の水位制御方法であって、水位の上昇により
前記液槽内の水位が上限水位と下限水位との間の中間水
位を上回ったときに、第１排水量で前記液槽内の液体を
排出する工程と、前記第１排水量で前記液槽内の液体の
排出を開始した時点から予め設定された待機時間経過後
に、未だ前記液槽内の水位が前記中間水位を上回ってい
るときに、前記第１排水量よりも多い第２排水量で前記
液槽内の液体を排出する工程と、を含むものである。

【０００９】また、請求項３記載の発明は、液槽に流入
する液体を外部に排水して前記液槽内の水位を制御する
ための液槽の水位制御装置であって、前記液槽内の液体
を第１排水量又は前記第１排水量よりも多い第２排水量
で排水するための排水手段と、前記液槽の水位を検出す
るための水位検出手段と、前記水位検出手段からの検出
信号に基づいて水位の上昇により前記液槽内の水位が上
限水位と下限水位との間の中間水位を上回ったと判断し
たときに、前記第１排水量で前記液槽内の液体を排出す
るように前記排水手段を動作させ、前記第１排水量で前
記液槽内の液体の排出を開始した時点から予め設定され
た待機時間経過後、前記水位検出手段からの検出信号に
基づいて前記液槽内の水位が未だ前記中間水位を上回っ
ていると判断したときに、前記第２排水量で前記液槽内
の液体を排出するように前記排水手段を動作させる排水
制御手段と、を備えたものである。

【００１０】なお、請求項４記載のように、前記排水手
段は、複数のポンプの運転台数を変更して排水量を変更
することで、前記第１排水量又は前記第２排水量で排水
を行うものであってもよい。また、請求項５記載のよう
に、前記排水手段は、インバータ制御によりポンプの出
力を可変とすることで、前記第１排水量又は前記第２排
水量で排水を行うものであってもよい。

【００１１】また、請求項６記載のように、前記排水制
御手段は、前記水位検出手段からの検出信号に基づい
て、前記液槽内の水位が前記下限水位を下回ったと判定
した時点から、前記排水手段からの排水量に応じて予め
設定された予備運転継続時間経過後に、前記排水手段に
よる排水動作を停止させるようにしてもよい。

【００１２】また、請求項７記載のように、前記排水制
御手段は、前記水位検出手段からの検出信号に基づいて
前記液槽内の水位が前記上限水位を上回ったと判断した
ときに、警報手段を通じて警報を発するようにするとよ
い。

【００１３】さらに、請求項８記載のように、前記水位
検出手段は、フロートスイッチ又は気泡式水位検出部を
含むものであってもよく、より好ましくは、請求項９記
載のように、前記水位検出手段は、前記中間水位及び前
記下限水位を気泡式水位検出部で検出し、前記上限水位
をフロートスイッチで検出するとよい。

【００１４】請求項１０記載のように、前記液槽は、地
下に埋設されるマンホール槽であってもよい。

【００１５】また、請求項１１記載のように、前記液槽
内の底部には、落し込み凹部が形成され、前記排水手段
として前記液槽内に水中ポンプが配設されると共に、そ
の水中ポンプの吸込管の吸込口が、前記落し込み凹部内
に配設されていてもよい。

【００１６】また、請求項１２記載のように、前記下限
水位を、前記水中ポンプのモータ部に対応する位置に設
定してもよく、請求項１３記載のように、前記水中ポン
プの吸込管の吸込口の上方対応位置に、最下限水位が設
定され、前記予備運転継続時間は、前記液槽内の水位が
前記最下限水位にもたらされる程度の時間に設定されて
いてもよい。

【００１７】さらに、請求項１４記載のように、前記液
槽は、一側部に流入口を有し、前記中間水位は、前記流
入口の下方対応位置に設定されていてもよく、請求項１
５記載のように、前記液槽は、一側部に流入口を有し、
前記上限水位は、前記流入口の上方対応位置に設定され
ていてもよい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態に係
る液槽の水位制御装置について説明する。本実施の形態
では、汚水を適宜圧送する下水輸送システムにおいて汚
水中継用に用いられるマンホール槽に、本水位制御装置
を適用した形態について説明する。

【００１９】この水位制御装置は、図１に示すように、
マンホール槽１０に流入する汚水を外部に排水して該槽
１０内の水位Ｌを制御するための装置である。

【００２０】ここで、マンホール槽１０は、底板１２と
この底板１２に載置固定された筒状のマンホール本体部
１４と、このマンホール本体部１４の上方開口を閉塞す
るマンホール蓋１６とを備えている。このマンホール槽
１０は、マンホール本体部１４の上方開口を地上に望ま
せた状態で（マンホール蓋１６を取付けた状態では該マ
ンホール蓋１６を地上に露出させた状態で）、地中に埋
設される。

【００２１】このマンホール槽１０の一側部の上下方向
中間部には、汚水流入管１８が接続されている。そし
て、汚水排出源（各家庭等）から排出された汚水が、汚
水流入管１８を通じて随時不規則なタイミング及び量で
マンホール槽１０内に流入するようになっている。

【００２２】また、マンホール槽１０の他側部の上方に
は、汚水流出管２０がマンホール本体部１４を貫通する
ようにして配設されている。そして、後述する水中ポン
プＰ１，Ｐ２の駆動により、マンホール槽１０内の汚水
が、汚水流出管２０を通じて外部に排出され外部の汚水
処理施設等に圧送されるように構成されている。

【００２３】さらに、マンホール槽１０内の底部に内槽
２２が配設されることで、該底部に２つの落し込み凹部
２３（釜場とも呼ばれる）が形成されている。各落し込
み凹部２３は、後述する水中ポンプＰ１，Ｐ２の吸込管
３４を挿入配置可能な凹形状に形成されている。マンホ
ール槽１０内の水位Ｌが低下すると、汚水や異物は落し
込み凹部２３内に流入するようになっている。

【００２４】かかるマンホール槽１０において、本水位
制御装置は、排水手段としての複数の水中ポンプＰ１，
Ｐ２と、水位検出手段としての気泡式水位検出部４０及
びフロートスイッチ４２と、これら気泡式水位検出部４
０及びフロートスイッチ４２からの検出信号に基づいて
水中ポンプＰ１，Ｐ２の駆動制御を行う排水制御部４５
とを備えている。

【００２５】水中ポンプＰ１，Ｐ２は、モータ部３２
と、モータ部３２の下部に設けられた羽根車回転収容部
３３と、該羽根車回転収容部３３より下方に向けて垂設
された吸込管３４とを備えている。そして、モータ部３
２の駆動により羽根車回転収容部３３内の羽根車（図示
省略）を回転させると、液体が、吸込管３４を介して吸
込まれ図示省略の吐出口から外部に向けて吐出される構
成とされている。

【００２６】この水中ポンプＰ１，Ｐ２は、アンカーボ
ルトやチェーン等の支持具によりマンホール槽１０内の
底部に設置固定されている。この設置固定状態では、各
吸込管３４の下部にあるベルマウス３４ａの開口は、各
落し込み凹部２３の下部にそれぞれ配設されている。そ
して、各落し込み凹部２３に流入してきた汚水及び異物
が比較的短時間で極低水位まで排水されるようになって
いる。

【００２７】また、各水中ポンプＰ１，Ｐ２の吐出口に
は、それぞれ圧送管３６が接続されている。各圧送管３
６は、水中ポンプＰ１，Ｐ２から上方に向けて立上がる
ように配設されており、逆止弁３７から仕切弁３８、二
又管３９を介して汚水流出管２０に接続されている。そ
して、各水中ポンプＰ１，Ｐ２から圧送される汚水が、
各圧送管３６から各逆止弁３７、各仕切弁３８を介して
二又管３９に流入して合流し、汚水流出管２０を通って
マンホール槽１０の外へ圧送される構成となっている。

【００２８】本実施の形態では、２つの水中ポンプＰ
１，Ｐ２によって、マンホール槽１０内の汚水を第１排
水量又はこの第１排水量よりも多い第２排水量で排水す
るための排水手段を構成している。すなわち、水中ポン
プＰ１，Ｐ２のうちいずれか一方の駆動（後述の動作説
明では水中ポンプＰ１の駆動）によって比較的少ない第
１排水量で汚水が排出される。また、両水中ポンプＰ
１，Ｐ２の駆動によって比較的多い第２排水量で汚水が
排出される。

【００２９】なお、３つ以上の水中ポンプによって排水
手段を構成してもよい。すなわち、複数の水中ポンプの
運転台数を変更して排水量を変更することで、比較的少
ない第１排水量又は比較的多い第２排水量で排水を行わ
せるようにしてもよい。

【００３０】また、単一の水中ポンプの排水能力（例え
ば、羽根車の回転数等）を変更することで、排水手段を
構成してもよい。例えば、インバータ制御により単一の
ポンプの出力を可変とすることで、第１排水量又は第２
排水量で切換えて排水を行うことができる。

【００３１】さらに、水中ポンプの代りに、モータ部等
をマンホール槽１０の外部に設置し吸入管だけをマンホ
ール槽１０内に導入したポンプを用いてもよい。

【００３２】気泡式水位検出部４０は、水位が下限水位
Ｌ２及び中間水位Ｌ３を上回ったか（下回ったか）否か
を検出するための構成手段であり、フロートスイッチ４
２は、水位Ｌが上限水位Ｌ４を上回ったか（下回った
か）否かを検出するための構成手段である。

【００３３】すなわち、このマンホール槽１０では、下
限水位Ｌ２が水中ポンプＰ１，Ｐ２のモータ部３２の対
応位置（モータ部３２の上端部と下端部との間の範囲）
に設定されている。なお、ここで、下限水位Ｌ２をマン
ホール槽１０の最下部（例えば、落し込み凹部２３の底
部近傍）に設定していないのは、水位検出部として用い
る気泡式水位検出部４０や投込み式水位検出部の特性
上、汚泥が先端に詰ると水位を誤検出することがあり、
この堆積汚泥等の影響を避けるためである。

【００３４】また、中間水位Ｌ３が、汚水流入管１８の
流入口（マンホール槽１０内に望む開口）の下方対応位
置（該流入口の下部から上限水位との間であり、流入口
より若干下方の位置であることが好ましい）に設定され
ている。後述するように、水位Ｌが中間水位Ｌ３を上回
ると、水中ポンプＰ１の運転を開始させるので、通常状
態では、マンホール槽１０内の水位は、中間水位Ｌ３よ
りも低い範囲に保たれる。

【００３５】さらに、上限水位Ｌ４が汚水流入口の上方
対応位置（汚水流入口の上部からマンホール槽１０の上
方開口までの間であり、流入口よりも若干上方の位置で
あることが好ましい）に設定されている。

【００３６】また、最下限水位Ｌ１が水中ポンプＰ１，
Ｐ２の吸込管３４の吸込口の上方対応位置（該吸込口と
下限水位Ｌ２との間であり、吸込口より若干上方の位置
が好ましい）に設定されている。

【００３７】上記気泡式水位検出部４０は、常時少量の
気泡を放出しその背圧を検出することでマンホール槽１
０内の水位を検出するものであり、チェーン等の支持手
段により、下限水位Ｌ２よりも下方であって、落し込み
凹部２３の上部近傍に支持されている。そして、マンホ
ール槽１０内の水位が下限水位Ｌ２を上回っている状態
か否か、及び、該水位が中間水位Ｌ３を上回っている状
態か否かを検出し、その検出信号を排水制御部４５に与
えている。この気泡式水位検出部４０の代りに、投込み
式水位検出部（例えば半導体圧力センサによる圧力検知
にて水位検出を行うもの）を用いてもよい。

【００３８】また、フロートスイッチ４２は、フロート
体の傾動により内蔵するスイッチ（リードスイッチやマ
イクロスイッチ等）をＯＮ又はＯＦＦさせるものであ
り、チェーン等の支持手段により上記上限水位Ｌ４に合
わせた位置に支持されている。そして、マンホール槽１
０内の水位が上昇して上限水位Ｌ４を上回ると、浮力に
よってフロート体が傾動し内蔵するスイッチをＯＮ又は
ＯＦＦして、該水位が上限水位Ｌ４を上回っている旨の
検出信号を出力する。

【００３９】なお、下限水位Ｌ２，中間水位Ｌ３及び上
限水位Ｌ４の全てをフロートスイッチで検出し(特に汚
物が少ない場合)、又はそれらの全ての気泡式水位検出
部で検出するようにしてもよい。さらに、それらの水位
を検出する手段としては、上記フロートスイッチや気泡
式水位検出部に限らず、投込み式，電極式，超音波式の
水位検出装置を用いてもよい。

【００４０】排水制御部４５は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよび
ＲＡＭ等を備える一般的なマイクロコンピュータを含ん
でおり、前面に操作パネル等を備えた制御盤の形態で、
支柱を介して地上に配設されている。この排水制御部４
５からの給電・信号ケーブル４７は、ケーブル挿通管４
８を介してマンホール槽１０内に案内されて、適宜水中
ポンプＰ１，Ｐ２のモータ部３２や気泡式水位検出部４
０，フロートスイッチ４２に接続されている。そして、
排水制御部４５は、予め格納されたソフトウエアプログ
ラムに従って、気泡式水位検出部４０及びフロートスイ
ッチ４２からの検出信号に基づいて、図示省略の駆動回
路を通じて水中ポンプＰ１，Ｐ２の動作制御を行う。

【００４１】また、水位制御装置は、スピーカ等の発音
体や警告灯等により構成される警報手段４６を備えてお
り、排水制御部４５からの制御により所定のタイミング
で警報を発する。

【００４２】次に、この排水制御装置の動作について、
図２及び図３のフローチャートを参照して説明する。

【００４３】まず、初期状態においては水中ポンプＰ
１，Ｐ２の運転が停止している。この状態から本排水制
御装置の動作が開始すると、はじめに、ステップＳ１に
おいて、マンホール槽１０内の水位Ｌが下限水位Ｌ２を
上回ったか否かが判断され、水位Ｌが下限水位Ｌ２を上
回るとステップＳ２に進む。なお、水位Ｌが下限水位Ｌ
２と同じ場合には、いずれの判断分岐に含めてもよい
（以下の判断分岐において同様）。そして、ステップＳ
２において、マンホール槽１０内の水位Ｌが中間水位Ｌ
３を上回ったか否かが判断される。

【００４４】そして、水位Ｌが中間水位Ｌ３を上回る
と、ステップＳ３に進み、水中ポンプＰ１の運転を開始
し、比較的少ない第１排水量でマンホール槽１０内の排
水を行う。

【００４５】また、ステップＳ４において、水中ポンプ
Ｐ１の運転を開始した時点から図示省略のタイマによる
計時を開始する。ステップＳ５に進み、予め設定された
所定の待機時間Ｔ１経過したと判断されると、ステップ
Ｓ６に進む。

【００４６】ステップＳ６では、水位Ｌが中間水位Ｌ３
を下回ったか否かが判断される。ここで、水位Ｌが中間
水位Ｌ３を下回ったと判断されると、ステップＳ７に進
む。ステップＳ７において、水位Ｌが下限水位Ｌ２を下
回っていないと判断されると、ステップＳ６に戻る。

【００４７】ステップＳ７において、水位Ｌが下限水位
Ｌ２を下回ったと判断されると、ステップＳ８に進ん
で、水位Ｌが下限水位Ｌ２を下回ったと判断された時点
から図示省略のタイマによる計時を開始する。そして、
ステップＳ９に進み、予め設定された所定の予備運転継
続時間Ｔ２経過したと判断されると、ステップＳ１０に
進む。なお、予備運転継続時間Ｔ２は、マンホール槽１
０内に汚水の流入がない状態で、比較的少ない第１排水
量でマンホール槽１０内の排水を行った場合において、
マンホール槽１０内の水位Ｌが下限水位Ｌ２から最下限
水位Ｌ１にもたらせる時間であり、マンホール槽１０の
容量や前記第１排水量等に応じて、予め計算的・推論的
に決定される時間である。

【００４８】そして、予備運転継続時間Ｔ２経過後に、
ステップＳ１０で、水中ポンプＰ１の運転が停止され、
一連の動作を終了する。この状態では、マンホール槽１
０内の水位Ｌは最下限水位Ｌ１近傍にもたらされる。

【００４９】一方、ステップＳ６において、水位Ｌが中
間水位Ｌ３を下回っていると判断されなかった場合、即
ち、水中ポンプＰ１の運転開始にも拘らず、マンホール
槽１０内の水位Ｌが減少に転じない場合には（例えば、
マンホール槽１０内への汚水の流入が異常に多い場合
や、水中ポンプＰ１が故障している場合）、ステップＳ
１１に進み、水中ポンプＰ２の運転を開始させる。この
状態では、２台の水中ポンプＰ１，Ｐ２が排水を行って
いるので、比較的多い第２排水量でマンホール槽１０内
の汚水の排水がなされる。

【００５０】また、ステップＳ１２において、水中ポン
プＰ２の運転を開始した時点から図示省略のタイマによ
る計時を開始する。ステップＳ１３に進み、予め設定さ
れた所定の運転再検討時間Ｔ３経過したと判断される
と、ステップＳ１４に進む。

【００５１】ステップＳ１４では、マンホール槽１０内
の水位Ｌが中間水位Ｌ３を下回ったか否かが判断され
る。ここで、マンホール槽１０内の水位Ｌが中間水位Ｌ
３を下回ったと判断されると、ステップＳ１５に進ん
で、該水位Ｌが下限水位Ｌ２を下回ったか否かが判断さ
れる。ここで、水位Ｌが下限水位Ｌ２を下回ったと判断
されなかった場合、ステップＳ１４に戻る。

【００５２】一方、ステップＳ１５において、水位Ｌが
下限水位Ｌ２を下回ったと判断されると、ステップＳ１
６に進み、水位Ｌが下限水位Ｌ２を下回ったと判断され
た時点から図示省略のタイマによる計時を開始する。そ
して、ステップＳ１７に進み、水位Ｌが下限水位Ｌ２を
下回ったと判断された時点から、予め設定された所定の
予備運転継続時間Ｔ４を経過したと判断されると、ステ
ップＳ１８に進む。なお、予備運転継続時間Ｔ４は、上
記予備運転継続時間Ｔ２と同様に、マンホール槽１０内
に汚水の流入がない状態で、第２排水量でマンホール槽
１０内の排水を行った場合において、マンホール槽１０
内の水位Ｌが下限水位Ｌ２から最下限水位Ｌ１にもたら
される時間であり、マンホール槽１０の容量や前記第２
排水量等に応じて、予め計算的・推論的に決定される時
間である。

【００５３】そして、上記予備運転継続時間Ｔ４経過後
に、ステップＳ１８で、両水中ポンプＰ１，Ｐ２の運転
が停止され、一連の動作を終了する。この状態では、マ
ンホール槽１０内の水位Ｌは最下限水位Ｌ１近傍にもた
らされる。

【００５４】一方、ステップＳ１４において、マンホー
ル槽１０内の水位Ｌが中間水位Ｌ３を下回ったと判断さ
れない場合、即ち、両水中ポンプＰ１，Ｐ２の運転を開
始してから所定の運転再検討時間Ｔ３経過したにも拘ら
ず水位Ｌが中間水位Ｌ３を下回らない場合には、ステッ
プＳ１９に進む。

【００５５】ステップＳ１９では、マンホール槽１０の
水位Ｌが上限水位Ｌ４を上回ったか否かが判断される。
ここで、水位Ｌが上限水位Ｌ４を上回ったと判断されな
かった場合、ステップＳ１４に戻る。

【００５６】一方、ステップＳ１９において、水位Ｌが
上限水位Ｌ４を上回ったと判断されると、ステップＳ２
０に進み、警報手段４６を通じて警報を発する。

【００５７】その後、ステップＳ２１に進み、水位Ｌが
上限水位Ｌ４を下回ったか否かの判断を行う。ステップ
Ｓ２１において、水位Ｌが上限水位Ｌ４を下回っていな
いと判断された場合は、ステップＳ２０に戻って、警報
手段４６を通じた警報を継続し、一方、ステップＳ２１
において、水位Ｌが上限水位Ｌ４を下回ったと判断され
た場合は、ステップＳ２２に進んで、警報を停止し、ス
テップＳ１４に戻る。

【００５８】なお、かかる警報が発されると、マンホー
ル槽１０のメンテナンス管理者等が適宜該マンホール槽
１０及び排水制御装置の点検・管理を行う。

【００５９】次に、マンホール槽１０内の水位Ｌと、水
中ポンプＰ１，Ｐ２の運転タイミング、計時タイミング
及び警報のタイミングについて、図４のタイミングチャ
ートを参照しつつ説明する。なお、同図において、マン
ホール槽１０内の水位Ｌが下限水位Ｌ２を上回っている
と判断している状態を、Ｌ２ｓがＯＮ、下回っていると
判断している状態をＬ２ｓがＯＦＦであると示してい
る。同様に、水位Ｌが中間水位Ｌ３、上限水位Ｌ４を上
回っていると判断している状態を、Ｌ３ｓ及びＬ４ｓの
それぞれにつきＯＮと示し、中間水位Ｌ３、上限水位Ｌ
４を下回っていると判断している状態を、Ｌ３ｓ及びＬ
４ｓのそれぞれにつきＯＦＦと示している。

【００６０】まず、通常量での流入時（通常流入時）で
は、初期状態から漸次水位Ｌが上昇し、水位Ｌが中間水
位Ｌ３を上回ると、Ｌ３ｓがＯＮ状態となり、水中ポン
プＰ１の運転が開始される。これにより、水位Ｌが減少
に転ずる。そして、水中ポンプＰ１の運転が開始された
時点から待機時間Ｔ１経過後には、水位Ｌが中間水位Ｌ
３を下回り、Ｌ３ｓがＯＦＦ状態となるので、水中ポン
プＰ１のみの運転を継続する。

【００６１】やがて、水位Ｌが下限水位Ｌ２を下回る
と、Ｌ２ｓがＯＦＦ状態となる。水位Ｌが下限水位Ｌ２
を下回った時点から計時を開始し、所定の予備運転継続
時間Ｔ２だけ経過すると、水中ポンプＰ１の運転を停止
する。これにより、水位Ｌは、下限水位Ｌ２よりも下の
最下限水位Ｌ１にもたらされる。なお、厳密には、マン
ホール槽１０内への流入が継続している場合、水位Ｌは
最下限水位Ｌ１よりも若干上方になる。

【００６２】若干多めの量での流入時（増水時）には、
初期状態から漸次水位Ｌが上昇し、水位Ｌが中間水位Ｌ
３を上回ると、Ｌ３ｓがＯＮ状態となり、水中ポンプＰ
１の運転が開始される。ここで、流入量が若干多く水中
ポンプＰ１による第１排水量よりも多いと、水位Ｌは未
だ上昇を継続する。そして、水中ポンプＰ１の運転が開
始された時点から待機時間Ｔ１経過後に、水位Ｌが中間
水位Ｌ３を上回っており、Ｌ３ｓがＯＮ状態となるの
で、水中ポンプＰ２の運転を開始させる。両水中ポンプ
Ｐ１，Ｐ２の運転により水位Ｌが減少に転ずる。

【００６３】水中ポンプＰ２の運転開始時点から計時を
開始し、所定の運転再検討時間Ｔ３経過後には、水位Ｌ
が中間水位Ｌ３を下回り、Ｌ３ｓはＯＦＦ状態となる。
さらに、水位Ｌは減少を続け、下限水位Ｌ２を下回る。
水位Ｌが下限水位Ｌ２を下回った時点から計時を開始
し、所定の予備運転継続時間Ｔ４だけ経過すると、水中
ポンプＰ１，Ｐ２の運転を停止する。これにより、水位
Ｌは、下限水位Ｌ２よりも下の最下限水位Ｌ１にもたら
される。なお、厳密には、マンホール槽１０内への流入
が継続している場合、水位Ｌは最下限水位Ｌ１よりも若
干上方になる。

【００６４】なお、水中ポンプＰ１の故障等により、第
１排水量が０又は極めて少なくなった場合にも、この増
水時と同様になる。

【００６５】極端に多い量での流入時（異常増水時）に
は、初期状態から漸次水位Ｌが上昇し、水位Ｌが中間水
位Ｌ３を上回ると、Ｌ３ｓがＯＮ状態となり、水中ポン
プＰ１の運転が開始される。ここで、流入量が極端に多
く水中ポンプＰ１による第１排水量よりも多いと、水位
Ｌは未だ上昇を継続する。そして、水中ポンプＰ１の運
転が開始された時点から待機時間Ｔ１経過後に、水位Ｌ
が中間水位Ｌ３を上回っており、Ｌ３ｓがＯＮ状態とな
るので、水中ポンプＰ２の運転を開始させる。極端に流
入量が多いので、両水中ポンプＰ１，Ｐ２の運転開始に
よっても、水位Ｌは上昇を継続する。

【００６６】やがて、水位Ｌが上限水位Ｌ４を上回る
と、Ｌ４ｓがＯＮ状態になり、警報を発する。警報を発
した後、流入量が減少し、水位Ｌが低下して水位Ｌが上
限水位Ｌ４を下回り、Ｌ４ｓがＯＦＦ状態となると、警
報を停止させる。なお、極端に多い流入量が継続し、水
位Ｌが上昇を継続すると（２点鎖線参照）、警報を継続
させる。

【００６７】なお、水中ポンプＰ１の故障等により、第
１排水量が０又は極めて少なくなった場合にも、この異
常増水時と同様になる。

【００６８】以上のように構成されたマンホール槽１０
の排水制御装置によると、第１排水量でマンホール槽１
０内の汚水の排出を開始した時点から予め設定された待
機時間Ｔ１経過後に、マンホール槽１０内の水位Ｌが未
だ中間水位Ｌ３を上回っていると、第１排水量よりも多
い第２排水量でマンホール槽１０内の汚水を排出するた
め、上限水位に至らない前段階での対処により、流入量
が極端に多い場合や排水手段としての水中ポンプＰ１の
故障等に起因する異常増水への対処を比較的容易に行う
ことができる。

【００６９】特に、２台目の水中ポンプＰ２の運転開始
を、例えば警報手段４６を通じて外部に知らせるように
すれば、本装置の運用者（液槽管理者）側において（異
常）増水状態を早期に知ることができる。従って、マン
ホール槽１０近辺の環境変化（汚水流入量増大の理由や
降雨状態（天候））を調査して、さらに対策を講じるべ
きかそのまま放置しておいても上限水位Ｌ４に達するこ
となくおさまるのかの状況判断を速い段階で行える。こ
れにより、その後の対応を時間的に余裕を持って行え
る。

【００７０】また、通常よりも若干増水した場合でも、
中間水位Ｌ３を上回った状態が所定の待機時間Ｔ１継続
すると、比較的多い第２排水量で排水を行うため、マン
ホール槽１０内の水位を速やかに下限水位Ｌ２以下にも
たらすことができる。従って、中間水位Ｌ３付近での長
時間滞留を防ぎ、汚水の腐敗や悪臭を防止し、マンホー
ル槽１０近辺の環境保全を比較的良好に保つことができ
る。

【００７１】なお、本実施の形態では、第１排水量でマ
ンホール槽１０内の汚水の排出を開始した時点から予め
設定された待機時間Ｔ１経過後に、未だ水位が中間水位
Ｌ３を上回っているときに、第２排水量でマンホール槽
１０内の汚水を排出しているが、代りに、第１排水量で
マンホール槽１０内の汚水の排出を開始した後における
水位検出によりなおも水位増加を認められた場合に、第
２排水量でマンホール槽１０内の汚水を排出するように
してもよい。これは、アナログ的に水位を検出できる水
位計（マンホール槽１０内の水位を連続的に検出できる
水位計）を用い、逐次、現在のマンホール槽１０内の水
位と前回の水位（所定期間前に計測されたマンホール槽
１０内の水位）とを比較し、後者の水位が前者の水位を
上回っているときに、水位増加を判定して、第２排水量
でマンホール槽１０内の汚水を排出することにより実現
される。

【００７２】また、マンホール槽１０内の水位Ｌが下限
水位Ｌ２を下回った後、予備運転継続時間後に、水中ポ
ンプＰ１，Ｐ２による排水動作を停止させるため、マン
ホール槽１０の水位Ｌを下限水位Ｌ２よりも下方にもた
らすことができる。

【００７３】また、マンホール槽１０内の水位Ｌが上限
水位Ｌ４を上回ると警報が発されるので、運用者側にお
いてこれを知ることができる。

【００７４】さらに、中間水位Ｌ３及び下限水位Ｌ２を
検出するための部材については水中に没しやすいとこ
ろ、これらの水位Ｌを気泡式水位検出部４０で検出して
いるため、異物等の付着による誤動作を防止できるう
え、気泡による曝気効果を期待できる。また、上限水位
Ｌ４についてはフロートスイッチ４２で検出しているた
め、コスト低減が可能となる。

【００７５】また、マンホール槽１０の底部には、落し
込み凹部２３が形成され、水中ポンプＰ１，Ｐ２の吸込
管３４の吸込口が、前記落し込み凹部２３内に配設され
ているため、マンホール槽１０内の汚水をより低水位と
なるまで排水できる。

【００７６】

【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１記載
の液槽の水位制御方法によると、第１排水量で液槽内の
液体の排出を開始した後における水位検出によりなおも
水位増加を認められた場合、前記第１排水量よりも多い
第２排水量で液槽内の液体を排出するため、上限水位に
至らない前段階での対処により、異常増水への対処を比
較的容易に行うことができる。

【００７７】また、請求項２記載の液槽の水位制御方法
によると、第１排水量で前記液槽内の液体の排出を開始
した時点から予め設定された待機時間経過後に、液槽内
の水位が未だ中間水位を上回っていると、第１排水量よ
りも多い第２排水量で液槽内の液体を排出するため、上
限水位に至らない前段階での対処により、異常増水への
対処を比較的容易に行うことができる。

【００７８】また、請求項３記載〜請求項１５の液槽の
水位制御装置によると、第１排水量で液槽内の液体の排
出を開始した時点から予め設定された待機時間経過後、
水位検出手段からの検出信号に基づいて液槽内の水位が
未だ中間水位を上回っていると判断したときに、第１排
水量よりも多い第２排水量で前記液槽内の液体を排出す
るため、上限水位に至らない前段階での対処により、異
常増水への対処を比較的容易に行うことができる。

【００７９】また、請求項６記載の発明によれば、液槽
内の水位が下限水位を下回った後、予備運転継続時間後
に、前記排水手段による排水動作を停止させるため、液
槽の水位を下限水位よりも下方にもたらすことができ
る。

【００８０】請求項７記載の発明によれば、液槽内の水
位が上限水位を上回ると警報が発されるので、運用者側
においてこれを知ることができる。

【００８１】請求項９記載の発明によれば、中間水位及
び下限水位を検出するための部材については水中に没し
やすいところ、これらの水位を気泡式水位検出部で検出
すれば、異物等の付着による誤動作を防止できるうえ、
気泡による曝気効果を期待できる。また、上限水位につ
いてはフロートスイッチで検出しているため、コスト低
減が可能となる。

【００８２】請求項１１記載の発明によれば、液槽の底
部には、落し込み凹部が形成され、排水手段としての水
中ポンプの吸込管の吸込口が、前記落し込み凹部内に配
設されているため、液槽内の液体をより低水位となるま
で排水できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態に係るマンホール槽の水
位制御装置を示す一部断面概略側面図である。

【図２】同上の水位制御装置の動作を示すフローチャー
トである。

【図３】同上の水位制御装置の動作を示すフローチャー
トである。

【図４】同上の水位制御装置におけるマンホール槽内の
水位と水中ポンプの運転タイミング等との関係を示すタ
イミングチャートである。

【符号の説明】

１０ マンホール槽 １８ 汚水流入管 ２０ 汚水流出管 ２３ 落し込み凹部 ３２ モータ部 ３４ 吸込管 ４０ 気泡式水位検出部 ４２ フロートスイッチ ４５ 排水制御部 ４６ 警報手段 Ｐ１，Ｐ２ 水中ポンプ Ｌ 水位 Ｌ１ 最下限水位 Ｌ２ 下限水位 Ｌ３ 中間水位 Ｌ４ 上限水位 Ｔ１ 待機時間 Ｔ２ 予備運転継続時間 Ｔ３ 運転再検討時間 Ｔ４ 予備運転継続時間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６５Ｄ 90/00 Ｂ６５Ｄ 90/00 Ｊ 90/48 90/48 Ａ Ｅ０３Ｆ 5/22 Ｅ０３Ｆ 5/22 (72)発明者 萩尾 博司 兵庫県宝塚市新明和町１番１号 新明和工 業株式会社産機システム事業部内 (72)発明者 上田 耕司 兵庫県宝塚市新明和町１番１号 新明和工 業株式会社産機システム事業部内 Ｆターム(参考） 2D063 DC06 3E070 AA13 AB02 CA03 CB01 CC07 GB04 GB06 RA01 RA09 VA30 3H020 AA03 BA07 CA07 DA01 DA22 EA04 EA07 EA14

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液槽に流入する液体を外部に排水して前
   記液槽内の水位を制御するための液槽の水位制御方法で
   あって、 水位の上昇により前記液槽内の水位が上限水位と下限水
   位との間の中間水位を上回ったときに、第１排水量で前
   記液槽内の液体を排出する工程と、 前記第１排水量で前記液槽内の液体の排出を開始した後
   における水位検出によりなおも水位増加を認められた場
   合、前記第１排水量よりも多い第２排水量で前記液槽内
   の液体を排出する工程と、 を含む液槽の水位制御方法。
2. 【請求項２】 液槽に流入する液体を外部に排水して前
   記液槽内の水位を制御するための液槽の水位制御方法で
   あって、 水位の上昇により前記液槽内の水位が上限水位と下限水
   位との間の中間水位を上回ったときに、第１排水量で前
   記液槽内の液体を排出する工程と、 前記第１排水量で前記液槽内の液体の排出を開始した時
   点から予め設定された待機時間経過後に、未だ前記液槽
   内の水位が前記中間水位を上回っているときに、前記第
   １排水量よりも多い第２排水量で前記液槽内の液体を排
   出する工程と、 を含む液槽の水位制御方法。
3. 【請求項３】 液槽に流入する液体を外部に排水して前
   記液槽内の水位を制御するための液槽の水位制御装置で
   あって、 前記液槽内の液体を第１排水量又は前記第１排水量より
   も多い第２排水量で排水するための排水手段と、 前記液槽の水位を検出するための水位検出手段と、 前記水位検出手段からの検出信号に基づいて水位の上昇
   により前記液槽内の水位が上限水位と下限水位との間の
   中間水位を上回ったと判断したときに、前記第１排水量
   で前記液槽内の液体を排出するように前記排水手段を動
   作させ、前記第１排水量で前記液槽内の液体の排出を開
   始した時点から予め設定された待機時間経過後、前記水
   位検出手段からの検出信号に基づいて前記液槽内の水位
   が未だ前記中間水位を上回っていると判断したときに、
   前記第２排水量で前記液槽内の液体を排出するように前
   記排水手段を動作させる排水制御手段と、 を備えた液槽の水位制御装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の液槽の水位制御装置であ
   って、 前記排水手段は、複数のポンプの運転台数を変更して排
   水量を変更することで、前記第１排水量又は前記第２排
   水量で排水を行う、液槽の水位制御装置。
5. 【請求項５】 請求項３記載の液槽の水位制御装置であ
   って、 前記排水手段は、インバータ制御によりポンプの出力を
   可変とすることで、前記第１排水量又は前記第２排水量
   で排水を行う、液槽の水位制御装置。
6. 【請求項６】 請求項３〜請求項５のいずれかに記載の
   液槽の水位制御装置であって、 前記排水制御手段は、 前記水位検出手段からの検出信号に基づいて、前記液槽
   内の水位が前記下限水位を下回ったと判定した時点か
   ら、前記排水手段からの排水量に応じて予め設定された
   予備運転継続時間経過後に、前記排水手段による排水動
   作を停止させる、液槽の水位制御装置。
7. 【請求項７】 請求項３〜請求項６のいずれかに記載の
   液槽の水位制御装置であって、 前記排水制御手段は、 前記水位検出手段からの検出信号に基づいて前記液槽内
   の水位が前記上限水位を上回ったと判断したときに、警
   報手段を通じて警報を発する、液槽の水位制御装置。
8. 【請求項８】 請求項３〜請求項７のいずれかに記載の
   液槽の水位制御装置であって、 前記水位検出手段は、 フロートスイッチ、気泡式水位検出部又は投込み式水位
   検出部を含む、液槽の水位制御装置。
9. 【請求項９】 請求項３〜請求項８のいずれかに記載の
   液槽の水位制御装置であって、 前記水位検出手段は、 前記中間水位及び前記下限水位を気泡式水位検出部又は
   投込み式水位検出部で検出し、前記上限水位をフロート
   スイッチで検出する、液槽の水位制御装置。
10. 【請求項１０】 請求項３〜請求項９のいずれかに記載
    の液槽の水位制御装置であって、 前記液槽は、地下に埋設されるマンホール槽である、液
    槽の水位制御装置。
11. 【請求項１１】 請求項３〜請求項１０のいずれかに記
    載の液槽の水位制御装置であって、 前記液槽内の底部には、落し込み凹部が形成され、 前記排水手段として前記液槽内に水中ポンプが配設され
    ると共に、その水中ポンプの吸込管の吸込口が、前記落
    し込み凹部内に配設された、液槽の水位制御装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載の液槽の水位制御装置
    であって、 前記下限水位を、前記水中ポンプのモータ部に対応する
    位置に設定した、液槽の水位制御装置。
13. 【請求項１３】 請求項１１又は請求項１２記載の液槽
    の水位制御装置であって、 前記水中ポンプの吸込管の吸込口の上方対応位置に、最
    下限水位が設定され、 前記予備運転継続時間は、前記液槽内の水位が前記最下
    限水位にもたらされる程度の時間に設定されている、液
    槽の水位制御装置。
14. 【請求項１４】 請求項３〜請求項１３記載の液槽の水
    位制御装置であって、 前記液槽は、一側部に流入口を有し、 前記中間水位は、前記流入口の下方対応位置に設定され
    ている、液槽の水位制御装置。
15. 【請求項１５】 請求項３〜請求項１４記載の液槽の水
    位制御装置であって、 前記液槽は、一側部に流入口を有し、 前記上限水位は、前記流入口の上方対応位置に設定され
    ている、液槽の水位制御装置。