DE69000872T2

DE69000872T2 - Vorrichtung zum kontrollieren einer vakuumpumpe fuer ein abwassersammel- und -evakuiersystem.

Info

Publication number: DE69000872T2
Application number: DE1990600872
Authority: DE
Inventors: Tsuneo Asanagi; Akihiro Ushitora; Kazuo Yamaguchi
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1989-11-30
Filing date: 1990-11-28
Publication date: 1993-08-19
Anticipated expiration: 2010-11-29
Also published as: CA2030869A1; JP2729843B2; JPH03172586A; EP0431460A1; AU6709090A; AU635363B2; CA2030869C; EP0431460B1; DE69000872D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vakuumpumpensteuervorrichtung für ein Abwassersammelsystem der evakuierenden Bauart zum Sammeln des Abwassers, das von einer Anzahl von Häusern abgegeben wird. Ein solche Vorrichtung ist in dem Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben und ist aus der DE-A-2637962 bekannt.
Ein Abwassersammelsystem der evakuierenden Bauart ist als eines der Systeme zum Sammeln von Abwasser, das von einer Anzahl von Häusern abgegeben wird, bekannt.
Fig. 3 zeigt den Gesamtaufbau eines solchen Wassersammelsystems der evakuierenden Bauart.
Wie in der Figur zu sehen ist, strömt das Abwasser, das von jedem der Häuser 30 (angeordnet auf der Bodenoberfläche) abgegeben wurde, in ein unterirdisches Klärbecken 32, und zwar durch Abwasserleitungen 31, der Bauart, die natürliches Abwärtsfließen verwenden. Wenn eine vorbestimmte Abwassermenge an dem unteren Teil des Klärbeckens 32 gesammelt wurde, wird ein vakuumbetätigtes Ventil 33, das an dem oberen Teil innerhalb des Klärbeckens 32 befestigt ist, geöffnet, so daß in dem Klärbecken 32 befindliches Abwasser durch ein Saugrohr 34 gesaugt wird, und zwar mit Luft, die mehrere Male das Volumen des Abwassers beträgt.
Dieses Abwasser wird dann über das vakuumbetätigte Ventil 33 in Vakuumabwasserleitungen oder Rohren 35, die unterhalb der Oberfläche verteilt sind, gesaugt und wird dann in einem Wassersammeltank 1 am Vakuumpumpenstandort 40 gesammelt.
Das Abwasser, das in dem Wassersammeltank 1 gesammelt wurde, wird dann zu einer Abwasserbehandlungsanlage (Kläranlage) oder ähnlichem geschickt, und zwar mittels einer Booster oder Verstärkungspumpe 3.
Um einen negativen Druck im Inneren des Wassersammeltanks 1 und im Inneren der Abwasserrohre 35 zu erzeugen, ist eine Vakuumpumpe 2 an dem Wassersammeltank 1 befestigt.
Der Antrieb der Vakuumpumpe 2 und der Boosterpumpe 3 wurde herkömmlicherweise durch den Gasdruck bzw. den Flüssigkeitspegel des Abwassers in dem Wassersammeltank 1 gesteuert.
Mit anderen Worten die Vakuumpumpe 2 wird so gesteuert, daß sie startet, wenn der Gasdruck in dem Wassersammeltank über einen eingestellten Wert (d. h. in Richtung des atmosphärischen Drucks) gestiegen ist und zu stoppen, wenn der Druck geringer ist als ein anderer eingestellter Wert. Die Boosterpumpe 3 wird andererseits in einer solchen Art und Weise gesteuert, daß sie gestartet wird, wenn der Flüssigkeitspegel des Abwassers innerhalb des Wassersammeltanks 1 über einen eingestellten Wert gestiegen ist, während sie gestoppt wird, wenn der Wert geringer ist als ein anderer eingestellter Wert.
In dieser Art des Systems tritt im allgemeinen eine Zweiphasenströmung bestehend aus Gas und Flüssigkeit innerhalb des Abwasserrohrs 35 auf, und Abwasser, das durch die Kraft, mit der das Gas in Richtung des Wassersammeltanks 1 gesogen wird, wird auch zu dem Wassersammeltank 1 getragen. Somit ist es für einen spezifischen Teil des Vakuumabwasserrohr 35 nicht möglich, nur mit Abwasser gefüllt zu sein.
Aus einem ungenannten Grund kann jedoch ein Teil des Vakuumabwasserrohrs 35 mit einer Steigung in Richtung des Vakuumpumpenstandorts 40 (wie Teil "A" in Fig. 3) mit Abwasser gefüllt sein, was einen sogenannten Luftverschluß bewirkt. In einem solchen Fall wird der negative Druck, der an dem Wassersammeltank erzeugt wird, erheblich an den entfernten Enden des Rohrdurchlasses des Vakuumabwasserrohrs 35 reduziert (d. h. der Luftdruck wird angehoben).
Wenn der negative Druck innerhalb des Rohrs in dieser Art und Weise reduziert wird, wird die Luftmenge, die von dem vakuumbetätigten Ventil 33 angesaugt wird, reduziert und das Gas-zu-Flüssigkeitsverhältnis in dem Vakuumabwasserrohr (die Luftmenge zu der Abwassermenge) wird geringer. Zusätzlich, da das Luftvolumen in dem Rohr geringer wird, werden Luftverschlüsse leichter bewirkt, was einen "Teufelskreis" zur Folge hat, so daß der negative Druck an den entfernten Enden des Rohrdurchlasses noch mehr reduziert wird.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben beschriebenen Probleme gemacht und ihr Ziel liegt darin, eine Vakuumpumpensteuervorrichtung für ein Abwassersammelsystem der evakuierenden Bauart vorzusehen, welche die Betriebszeit einer Vakuumpumpe steuert, so daß ein hohes Gas-Flüssigkeitsverhältnis innerhalb der Vakuumabwasserrohre zurückgewonnen wird, wenn es unterhalb eines vorbestimmten Werts fällt.
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, weist die vorliegende Erfindung folgendes auf: eine Vakuumpumpensteuervorrichtung mit Gas-Flüssigkeitsverhältnis-Detektiermittel zum Detektieren des Verhältnisses der Luftmenge zu der Abwassermenge, die in einem Wassersammeltank eines Abwassersammelsystems der evakuierenden Bauart gesammelt wurde und Steuermittel zum Steuern der Betriebszeit der Vakuumpumpe, und zwar basierend auf dem Gas- Flüssigkeitsverhältnis, das durch die Gas-Flüssigkeitsdetektiermittel detektiert wurde, so daß ein Zielwert des Gas-Flüssigkeitsverhältnisses zurückgewonnen wird, wenn es unterhalb des Zielwerts fällt.
Die folgenden Mittel können zum Beispiel als die Gas- Flüssigkeitsverhältnis-Detektiermittel verwendet werden.
(1) Messen der kumulativen Bestriebszeit der Vakuumpumpe während einer Zeitdauer, während der der Abwasserpegel in dem Wassersammeltank von einem bekannten Pegel zu einem anderen bekannten Pegel steigt, wobei das Gas-Flüssigkeitsverhältnis auf der Basis der Gesamtversetzung oder Verdrängung der Vakuumpumpe festgestellt wurde, welche aus der kumulativen Betriebszeit und der Kapazität der Vakuumpumpe erhalten wurde und auch auf der Basis der Abwassermenge in dem Tank zwischen dem ersten bekannten Pegel und dem zweiten bekannten Pegel.
(2) Ein Gas-Flüssigkeitsverhältnis wird auf der Basis der Gesamtverdrängung der Vakuumpumpe bestimmt, welche erhalten wird aus der kumulativen Betriebszeit während einer bestimmten Zeitperiode und der Kapazität der Vakuumpumpe und auch auf der Basis der gesamt herausgepumpten Abwassermenge, die erhalten wird aus der kumulativen Betriebszeit innerhalb der bestimmten Zeitperiode und der Herauspumpkapazität der Boosterpumpe.
Weiterhin wird die Vakuumpumpe wie die oben beschriebenen Steuermittel gesteuert, um für eine vorbestimmte Periode zu arbeiten, wann immer das Gas-Flüssigkeitsverhältnis, das durch die Gas-Flüssigkeitsverhältnis-Detektiermittel detektiert wurde, unterhalb des Zielwerts fällt. Dieser Betrieb der Vakuumpumpe wird zusätzlich zu der normalen Arbeit derselben bewirkt.
Durch Anordnen einer Vakuumpumpensteuervorrichtung eines Abwassersammelsystems der evakuierenden Bauart in der oben beschriebenen Art und Weise wird die Vakuumpumpenbetriebszeit durch die Steuermittel so gesteuert, daß sie länger ist als die normale Betriebszeit, wenn durch die Gas-Flüssigkeitsverhältnis-Detektiermittel detektiert wurde, daß das Gas-Flüssigkeitsverhältnis unterhalb des Zielwerts gefallen ist. Der Luftdruck in dem Wassersammeltank wird somit geringer als bei normalem Betrieb.
Somit wird der Luftdruck in dem Vakuumabwasserrohr dementsprechend geringer. Infolgedessen wird die Luftmenge, die von dem vakuumbetätigten Ventil angesaugt wird, erhöht, was das Gesamtgas-Flüssigkeitsverhältnis erhöht. Weiterhin, da der Luftdruck in den Rohren geringer wird, wird die Luft erheblich ausgedehnt, um den Luftverschluß zu beseitigen.
Die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung zusammen mit der Zeichnung verdeutlicht, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mittels illustrativer Beispiele gezeigt ist. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 ein Diagramm, das ein Beispiel der Schaltungsanordnung einer Vakuumpumpensteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine Ansicht, die einen Wassersammeltank 1, eine Vakuumpumpe 2 und eine Booster- oder Verstärkungspumpe 3 in ihrem verbundenen Zustand zeigt, auf den die vorliegende Erfindung angewendet werden kann; und
Fig. 3 eine Ansicht, die den Gesamtaufbau eines herkömmlichen Abwassersammelsystems der evakuierenden Bauart zeigt.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun im Detail mit Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
Fig. 2 ist eine Ansicht, die einen Wassersammeltank 1, eine Vakuumpumpe 2 und eine Boosterpumpe 3 in ihrem verbundenen Zsutand zeigt, auf den die vorliegende Erfindung angewendet werden kann.
Wie in der Figur gezeigt ist, sind die Vakuumpumpe 2 und die Boosterpumpe 3 mit dem oberen Teil, bzw. dem unteren Teil des Wassersammeltanks 1 verbunden. In dem Wassersammeltank befindliche Luft wird evakuiert, wenn die Vakuumpumpe 2 angetrieben wird, während das Abwasser in dem Wassersammeltank beseitigt wird, wenn die Boosterpumpe 3 angetrieben wird.
Die Vakuumpumpe 2, die in diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird, ist der Bauart, die startet, wenn der Luftdruck in dem Wassersammeltank -5000 Pa (-5,0 mAg) übersteigt (der atmosphärische Druck ist der Bezugspunkt) und stoppt, wenn er unter -7,0 mAg fällt.
Die Vakuumpumpe 2 wird durch die Vakuumpumpensteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gesteuert, dessen Steuerverfahren nachfolgend beschrieben wird.
Die Boosterpumpe 3 wird so gesteuert, daß sie einen Vorgang wiederholt, der gestartet wird, wenn der Flüssigkeitspegel des Abwassers in dem Sammeltank 1 einen HWL (Hochwasserpegel) erreicht, während er bei LWL (Niedrigwasserpegel) gestoppt wird.
Die Vakuumpumpe 2 wird andererseits gestartet, wann immer der Luftdruck in dem Wassersammeltank -5,O mAg übersteigt. Da das Luftverschlußproblem nicht auftritt, wenn das Gas-Flüssigkeitsverhältnis groß ist, d. h. wenn die Luftmenge bezüglich der Abwassermenge groß ist ) wird die Vakuumpumpe 2 in einer gleichen Art und Weise wie eine herkömmliche Vakuumpumpe 2 gestoppt, wenn der Luftdruck in dem Wassersammeltank 1 unterhalb von -7,0 mAq fällt.
Andererseits, wenn das Gas-Flüssigkeitsverhältnis gering ist (d. h., wenn die Luftmenge bezüglich der Abwassermenge gering ist) wird die Vakuumpumpe 2 dazu gebracht zu arbeiten, bevor sie gestoppt wird, und zwar unbhängig davon, ob der Luftdruck in dem Wassersammeltank 1 unterhalb von -7.0 mAg gefallen ist, und zwar für eine Bezugszeit t&sub2;, die von dem Zeitpunkt aus startet, zu dem der Abwasserpegel LWL erreicht hat, was nachfolgend noch im Detail beschrieben wird.
Eine solche Bezugs zeit t&sub2; ist eine Betriebszeit der Vakuumpumpe 2, die notwendig ist zum Evakuieren der zu evakuierenden Luftmenge, und zwar um die Gesamtmenge von Abwasser von LWL zu HWL in dem Wassersammeltank 1 zu akkumulieren (d. h. die Luftmenge zum Erreichen eines idealen Gas-Flüssigkeitsverhältnisses).
Aus diesem Grund kann der Luftdruck in dem Wassersammeltank 1 unter -7,0 mAq reduziert werden.
In einem solchen Fall wird der Luftdruck innerhalb des Vakuumabwasserrohrs 35, wie in Fig. 3 gezeigt, demgemäß reduziert, das scheinbare Gas-Flüssigkeitsverhältnis innerhalb des Vakuumabwasserrohrs 35 wird größer und das oben genannte Problem des Luftverschlußes wird beseitigt. Dadurch erreicht ein niedriger Luftdruck die Stelle des Vakuumventils 33, wodurch mehr Luft angesaugt wird und ein höheres Gesamtgas-Flüssigkeitsverhältnis wird erreicht. Durch Wiederholen eines solchen Betriebs wird ein ideales Gas-Flüssigkeitsverhältnis sehr nahe erreicht.
Es sei bemerkt, daß ein weiterer Fall, wo die Vakuumpumpe 2 gestoppt wird, dann auftritt, wenn der Flüssigkeitspegel des Abwassers in dem Wasersammeltank 1 HWL erreicht.
Dies dient zum Verhindern, daß Abwasser von dem oberen Teil des Wassersammeltanks 1 in die Vakuumpumpe 2 strömt, und zwar infolge eines ungewöhnlich erhöhten Flüssigkeitspegels des Abwassers in dem Wassersammeltank 1.
Das oben beschriebene Gas-Flüssigkeitsverhältnis kann erhalten werden aus der Abwassermenge, die in dem Wassersammeltank 1 gesammelt wurde (die Abwassermenge, die von allen vakuumbetätigten Ventilen 33 angesaugt wurde) und der Luftmenge (die Luftmenge, die von allen vakuumbetätigten Ventilen 33 angesaugt wurde). In der Praxis wird das Luftvolumen und das Abwasservolumen durch die folgenden Verfahren erhalten.

(1) Luftmenge

Es ist möglich anzunehmen daß die Verdrängung der Vakuumpumpe 2 für eine Einheitszeit im wesentlichen konstant ist. Eine geschätzte Luftmenge, die von dem Wassersammeltank 1 evakuiert wurde, kann daher durch Berechnen der kumulativen Betriebszeit der Vakuumpumpe 2 innerhalb einer bestimmten Zeitperiode erhalten werden.

(2) Abwassermenge

Die Abwassermenge zwischen dem Wasserpegel LWL zum Wasserpegel HLW in dem Wassersammeltank 1 ist im voraus bekannt.
In dem Ausführungsbeispiel wird eine kumulative Betriebszeit t&sub1; als die Betriebszeit der Vakuumpumpe 2 akkumuliert, während einer Zeitdauer, in der das Abwasser innerhalb des Wassersammeltanks 1 von LWL auf HLW erhöht wird. Basierend auf diesem Ergebnis wird die Luftmenge bezüglich der Abwassermenge berechnet, um das Gas-Flüssigkeitsverhältnis zu erhalten.
Fig. 1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Schaltungsanordnung zum Implementieren des oben beschriebenen Steuerverfahrens zeigt.
In dieser Figur ist folgendes umfaßt: ein HWL (Hochwasserpegel) Sensor 5 zum Detektieren eines HWL des Abwasserpegels innerhalb des Tanks 1; ein LWL (Niedrigwasserpegel) Sensor 6 zum Detektieren eines LWL; eine UND- Schaltung 7; eine Boosterpumpenantriebsschaltung 8; ein Drucksensor 9 zum Abfühlen des Luftdrucks innerhalb des Wassersammeltanks 1; eine Verarbeitungsschaltung 10, die ein Ausgangssignal von einem Ausgangsanschluß T&sub1; liefert, wenn der Luftdruck innerhalb des Wassersammeltanks 1 über -7,0 mAq gestiegen ist, ein Ausgangssignal von einem Ausgangsanschluß T&sub2; liefert, wenn der Luftdruck über -0,5 mAq gestiegen ist und ein Ausgangssignal von einem Ausgangsanschluß T&sub3; liefert, wenn der Luftdruck unterhalb -7,0 mAq gefallen ist; ODER-Schaltungen 11, 13; UND-Schaltungen 19, 21; einen kumulativen Zeitnehmer 15 zum Messen und Ausgeben einer kumulativen Betriebszeit t&sub1; der Vakuumpumpe 2 während der Zeit, in der das Abwasser in dem Wassersammeltank 1 sich von LWL auf HLW erhöht hat; einen Komparator 17, der die kumulative Betriebszeit t&sub1; mit der Bezugszeit t&sub2; vergleicht, um ein Ausgangssignal an die UND-Schaltung 19 zu liefern, wenn t&sub2; > t&sub1; und um ein Ausgangsssignal an die UND-Schaltung 21 zu liefern, wenn t&sub2; < t&sub1;; einen Zeitnehmer 23, der so angeordnet ist, daß er ein Ausgangssignal an die ODER-Schaltung 13 liefert, und zwar direkt nach einem Ablaufen der Bezugszeit t&sub2;, und zwar von der Zeit, zu der ein Ausgangssignal von der UND- Schaltung 19 eingegeben wurde; und eine Vakuumpumpenantriebsschaltung 25.
Als erstes, wie in dieser Figur gezeigt, wird, wenn Abwasser in den Wasersammeltank 1 strömt und seinen Flüssigkeitspegel HWL erreicht, ein Signal von dem HWL-Sensor in die UND-Schaltung 7 eingespeist. Wenn der Luftdruck in dem Wassersammeltank zu dieser Zeit über -7,0 mAq liegt (Ausgang von dem Ausgangsanschluß T&sub1; der Verarbeitungsschaltung 10, wird ein Signal von der UND-Schaltung 7 an die Boosterpumpenantriebsschaltung 8 geliefert, um die Boosterpumpe 3 anzutreiben.
Wenn der Flüssigkeitspegel des Abwassers in dem Wassersammeltank 1 von HWL auf LWL reduziert wird, und zwar infolge des Betriebs der Boosterpumpe 3, wird als nächstes ein Signal von dem LWL-Sensor in die Boosterpumpenantriebsschaltung 8 eingespeist, um die Boosterpumpe 3 zu stoppen. Dadurch wird der Flüssigkeitspegel des Abwassers innerhalb des Wassersammeltanks 1 wieder auf HWL angehoben und die gleichen Vorgänge werden danach wiederholt.
Der Betrieb der Vakuumpumpe 2 wird nun gemäß jedem der möglichen Fälle beschrieben.
Wenn der Luftdruck in dem Wassersammeltank 1 zuerst -5,0 mAq überschritten hat, wird das Ausgangssignal von dem Ausgangsanschluß T&sub2; der Verarbeitungsschaltung 10 in die ODER-Schaltung 11 eingespeist, um die Vakuumpumpe 2 zu starten. Als nächstes, in einem Fall, wo die kumulative Betriebszeit t&sub1; der Vakuumpumpe 2 gemessen durch den kumulativen Zeitnehmer 15 mit der Bezugszeit t&sub2; in dem Komparator 17 verglichen wird und t&sub2; < t&sub1; erhalten wird, d. h., wo das Gas-Flüssigkeitverhältnis relativ groß ist, wird ein Ausgangssignal von der UND-Schaltung 21 vorgesehen, um die Vakuumpumpe 2 zu stoppen, wenn der Luftdruck in dem Wassersammeltank 1 unterhalb von -7,0 mAq gefallen ist (Ausgang des Ausgangsanschlusses T&sub3; der Verarbeitungsschaltung 10).
Andererseits in einem Fall, wo die kumualative Betriebzeit t&sub1; der Vakuumpumpe 2 t&sub2; < t&sub1; festgestellt wurde (d. h. wo das Gas-Flüssigkeitsverhältnis relativ gering ist) wird die Vakuumpumpe durch die UND-Schaltung 19 gestartet, wenn der Flüssigkeitspegel des Abwassers in dem Wassersammeltank 1 auf LWL (Ausgang des LWL-Sensors 6) gefallen ist und die Vakuumpumpe 2 muß durch die ODER- Schaltung 13 gestoppt werden, direkt nachdem die Bezugszeit t&sub2; durch den Zeitnehmer 23 abgelaufen ist. In diesem Fall sei bemerkt, daß sobald der Flüssigkeitspegel des Abwassers in dem Tank 1 auf HWL steigt und die Boosterpumpe 3 durch das Signal von der UND-Schaltung 7 angetrieben wird, was bewirkt, daß der Flüssigkeitspegel auf LWL abfällt. Weiterhin sobald die Vakuumpumpe 2 durch die UND-Schaltung 19 gestartet ist, wird der Betrieb der Vakuumpumpe 2 durch die Bezugszeit t&sub2; weitergeführt um das Gas-Flüssigkeitsverhältnis unabhängig davon, ob der Luftdruck in dem Wassersammeltank 1 unterhalb von -7,O mAq liegt, zu erhöhen.
Um weiterhin, wie oben beschrieben. zu verhindern, daß Abwasser in die Vakuumpumpe 2 strömt, wenn der Flüssigkeitspegel des Abwassers in dem Wassersammeltank 1 HWL erreicht hat, wird der Ausgang des HWL-Sensors 5 in die ODER-Schaltung 13 eingespeist, um die Vakuumpumpe 2 zu stoppen.
Es sei bemerkt, daß der normale Startdruck -5,O mAq der Vakuumpumpe 2 in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel höher eingestellt ist als der herkömmliche Wert von -6,O mAq oder -5,5 mAq. Dies soll bewirken, daß durch Akzeptieren, daß der Luftdruck in dem Wassersammeltank 1 bis -5,0 mAq ansteigt, solange wie das vorbestimmte Gas- Flüssigkeitverhältnis günstig beibehalten wird, die Anzahl der Betätigungen der Vakuumpumpe 2 reduziert wird, um die Wassermenge sicherzustellen.
Während ein spezielles Ausführungsbeispiel der Vakuumpumpensteuervorrichtung für ein Abwassersystem der evakuierenden Bauart gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt und unterschiedliche Modifikationen, wie die unten beschriebenen, sind möglich.
(1) In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Betriebsmodus der Vakuumpumpe 2 gesteuert durch Berechnen des Gas-Flüssigkeitsverhältnisses aus der kumulativen Betriebszeit und der Evakuierkapazität der Vakuumpumpe 2 während der Zeit, in der eine bestimmte Wassermenge in den Wassersammeltank 1 strömt. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf dieses Verfahren beschränkt. Zum Beispiel könnte die Luftmenge aus einer kumulativen Betriebszeit innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode und einer Evakuierkapazität der Vakuumpumpe 2 errechnet werden und zur gleichen Zeit wird die Abwassermenge aus der kumulativen Betriebszeit innerhalb der vorbestimmten Zeitperiode und der herausgepumpten Kapazität der Boosterpumpe 3 errechnet. Ein Gas-Flüssigkeitsverhältnis kann aus diesen Luft- und Abwassermengen errechnet werden, und es wird bewirkt, daß die Vakuumpumpe 2 betätigt wird, um das Gas-Flüssigkeitsverhältnis zu erhöhen, wenn es unterhalb des Zielwerts fällt.
(2) In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Evakuierkapazität der Vakuumpumpe 2 als konstant angesehen, und zwar unabhängig von dem Ansaugdruck (d. h. Luftdruck in dem Wassersammeltank 1). Die Verdrängung der Vakuumpumpe 2 wird daher nur aus ihrer Betriebszeit errechnet. Genau gesagt, verändert sich die Evakuierkapazität der Vakuumpumpe 2 jedoch gemäß dem Ansaugdruck. Die Verdrängung der Vakuumpumpe 2 wird daher erhalten bezüglich des Ansaugdrucks jeder Zeiteinheit, die dann integriert wird, um genau die Gesamtverdrängung für ein vorbestimmtes Zeitintervall zu erhalten. Die Vakuumpumpe 2 kann auf der Basis dieser Ergebnisse gesteuert werden.
Wie im Detail beschrieben wurde, wird eine Vakuumpumpensteuervorrichtung eines Abwassersammelsystems der evakuierenden Bauart gemäß der vorliegenden Erfindung so gesteuert, daß die Vakuumpumpe für eine vorbestimmte Periode betrieben wird, wann immer das Gas-Flüssigkeitsverhältnis unterhalb des Zielwerts gefallen ist. Somit wird der Luftdruck in dem Wassersammeltank niedriger als der bei Normalzustand und der Luftdruck in den Vakuumabwasserrohren wird dementsprechend geringer. Infolgedessen wird die Luft, die von dem vakuumbetätigten Ventil angesaugt wird, erhöht und dies gibt daher einen ausgezeichneten Vorteil insofern, als das Gesamtgas-Flüssigkeitsverhältnis auf einen Idealwert verbessert wird.

Claims

1. Eine Vakuumpumpensteuervorrichtung für ein Abwassersammelsystem der evakuierenden Bauart, bei dem Abwasser abgegeben von Häusern und Anlagen (30) in einem Wassersammeltank (1) gesammelt wird mittels Vakuumabwasserrohren (35) die mit einem negativen Druck darinnen versehenen sind, und wobei das Abwasser, das in dem Sammeltank (1) gesammelt ist, abgegeben wird mittels einer Druckerhöhungs- oder Booster-Pumpe (13), während die Luft in dem Wassersammeltank (1) abgegeben wird mittels einer Vakuumpumpe (2), dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumpumpensteuervorrichtung folgendes aufweist:

Gas-Flüssigkeits-Verhältnis-Detektiermittel zum Detektieren des Verhältnisses der Luftmenge zur Menge des Abwassers, das in dem Wassersammeltank gesammelt werden soll; und

Steuermittel zum Steuern der Betriebszeit der Vakuumpumpe und zwar basierend auf dem Gas- Flüssigkeits-Verhältnis, welches detektiert wurde durch die Gas-Flüssigkeits-Verhältnis-Detektiermittel, so daß ein Zielwert des Gas-Flüssigkeits- Verhältnisses wiedergewonnen werden kann, wenn dieser unterhalb des Zielwertes fällt.

2. Vakuumpumpensteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Gas-Flüssigkeits-Verhältnis-Detektiermittel die kumulative Betriebszeit der Vakuumpumpe messen, während der Zeitdauer, in der sich der Abwasserpegel in dem Abwassertank von einem vorbestimmten Pegel zu einem anderen vorbestimmten Pegel erhöht, und wobei sie das Gas-Flüssigkeits- Verhältnis bestimmen auf der Basis der Gesamtverdrängung, der Vakuumpumpe, erhalten aus der kumulativen Betriebszeit und der Evakuierungskapazität der Vakuumpumpe und auf der Basis der Abwassermenge in dem Abwassertank von dem ersten vorbestimmten Pegel zu dem zweiten vorbestimmten Pegel.

3. Vakuumpumpensteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Gas-Flüssigkeits-Verhältnis-Detektiermittel das Gas-Flüssigkeits-Verhältnis bestimmen, und zwar sowohl auf der Basis der Gesamtverdrängung der Vakuumpumpe erhalten aus der kumulativen Betriebszeit innerhalb einer bestimmten Zeitperiode und der Evakuierungskapazität der Vakuumpumpe als auch auf der Basis der gesamt herausgepumpten Menge erhalten aus der kumulativen Betriebszeit innerhalb der bestimmten Zeitperiode und der Herauspumpkapazität der Druckerhöhungs oder Booster-Pumpe.

4. Vakuumpumpensteuervorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Gas-Flüssigkeits-Verhältnis-Detektiermittel einen kumulativen Zeitnehmer umfassen zum Messen einer kumulativen Betriebszeit der Vakuumpumpe.

5. Vakuumpumpensteuervorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die Steuermittel einen Komparator umfassen zum Vergleichen der kumulativen Betriebszeit der Vakuumpumpe mit einer Bezugszeit und Ausgeben eines Signals um den Betrieb der Vakuumpumpe zu starten, wenn die kumulative Betriebszeit geringer ist als die Bezugszeit.

6. Vakuumpumpensteuervorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei die Steuermittel einen Zeitnehmer umfassen, um die Betriebs zeit der Vakuumpumpe auf einen vorbestimmten Wert zu begrenzen.

7. Vakuumpumpensteuervorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Gas-Flüssigkeits-Verhältnis-Detektiermittel einen kumulativen Zeitnehmer umfassen, und zwar zum Messen einer kumulativen Betriebszeit der Vakuumpumpe.

8. Vakuumpumpensteuervorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei die Steuermittel einen Komparator umfassen zum Vergleichen der kumulativen Betriebszeit der Vakuumpumpe mit einer Bezugszeit und Ausgeben eines Signals zum Starten des Betriebs der Vakuumpumpe, wenn die kumulative Betriebs zeit geringer ist als die Bezugszeit.

9. Vakuumpumpensteuervorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die Steuermittel einen Zeitnehmer umfassen, um die Betriebsdauer der Vakuumpumpe auf einen vorbestimmten Wert zu begrenzen.

10. Vakuumpumpensteuervorrichtung gemäß Anspruch 6, die weiterhin folgendes aufweist:

einen Niedrigwasserpegelsensor und einen Hochwasserpegelsensor vorgesehen an dem Wassersammeltank zum Detektieren des vorbestimmten Pegels bzw. einem weiteren vorbestimmten Pegel des Abwassers in den Wassersammeltank, und Liefern dieser Pegel an die Steuermittel, wobei die Steuermittel wirken zum Stoppen der Vakuumpumpe, wenn der andere vorbestimmte Pegel detektiert wird von dem Hochwasserpegelsensor.

11. Vakuumpumpensteuervorrichtung gemäß Anspruch 10, die weiterhin folgendes aufweist:

einen Drucksensor zum Fühlen des Luftdrucks in dem Wassersammeltank, eine Verarbeitungsschaltung, die mit dem Drucksensor verbunden ist und ein Signal an die Steuermittel ausgibt, wenn der Druck innerhalb des Wassersammeltanks sich über einen ersten vorbestimmten Wert erhöht hat, um dadurch den Betrieb der Vakuumpumpe zu starten.0

12. Vakuumpumpensteuervorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei der erste vorbestimmte Wert bei -5000 Pa (-5mAq) liegt.

13. Vakuumpumpensteuervorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die Verarbeitungsschaltung ein Signal an die Steuermittel abgibt, wenn der Druck innerhalb des Wassersammeltanks unter einen zweiten vorbestimmten Wert gefallen ist, der unter dem ersten vorbestimmten Wert liegt, wobei die Steuermittel zum Stoppen der Vakuumpumpe wirken, wenn der Druck innerhalb des Wassersammeltanks unter den zweiten vorbestimmten Wert gefallen ist, und wenn die kumulative Betriebszeit der Vakuumpumpe länger ist als die Bezugszeit.

14. Vakuumpumpensteuervorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei der zweite vorbestimmte Wert bei -7000 Pa (-7 mAq) liegt.