JP2000199259A - 真空式集液システム - Google Patents

真空式集液システム

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JP2000199259A
JP2000199259A JP11001686A JP168699A JP2000199259A JP 2000199259 A JP2000199259 A JP 2000199259A JP 11001686 A JP11001686 A JP 11001686A JP 168699 A JP168699 A JP 168699A JP 2000199259 A JP2000199259 A JP 2000199259A
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JP
Japan
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liquid
type liquid
drainage
valve
tank
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JP11001686A
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English (en)
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Hiroshi Ito
宏 伊藤
Junichi Yamanaka
潤一 山中
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Inax Corp
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Inax Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】真空ポンプで負圧を発生させて排液を吸引する
真空式集液システムにおいて、真空ポンプの駆動効率を
向上させる。 【解決手段】集液タンクTに、真空ポンプPと、排液を
気液混相状態で送給する混相系送液路1と、実質的に液
体成分のみからなる排液を送給する単独系送液路5とを
接続する。単独系送液路5を通じて排液を吸引する際
は、真空ポンプの負担が小さくなるから、電気エネルギ
ーの消費量を節約することができる。また単独系送液路
5に開閉弁V6 を設け、その閉止速度をウォーターハン
マーを発生させる速度以上とならないように制御する。
単独系送液路5にオリフィス6等の流量調節手段を設
け、タンクT内の排液貯留量を適正化する。単独系送液
路5の集液タンクTへの流入部を、通常運転時における
前記集液タンクの最低水位よりも下側に位置させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、真空ポンプにより
負圧を発生させて排液をタンクに収集するシステムに関
し、集液システム運転時における消費エネルギー効率の
改善を図ることを目的とする。
【0002】
【従来の技術】家庭や工場等から排出される排液を、真
空ポンプにより発生させた負圧を使って吸引し、管路を
通じてタンクに収集し貯留する真空式集液システムが従
来提案されている。図4は、このような真空式集液シス
テムの一例の概略構成を示すものであって、集液タンク
Tには、排液源から排出される排液を送給するための送
液管10、負圧の発生源である真空ポンプPと連絡する
排気管2、タンクTに貯留した排液を外部へ排出するた
めの排液管4、及び、タンクT内との圧力バランスを保
つための均圧管3が接続されている。排液管4には排液
ポンプQが設けられる。均圧管3は、排液ポンプQの下
流側において排液管4に接続される。排気管2における
真空ポンプPの上流側,均圧管3の途中,排液管4にお
ける排液ポンプQの上流側及び下流側には、流路開閉用
の開閉弁V2 ,V3 ,V4 ,V5 がそれぞれ設けられ
る。これら開閉弁V2 ,V3 ,V4 ,V5 は通常「開」
の状態に保持される。但し、開閉弁V3 はタンクTから
排液を排出する際に閉止され、他の開閉弁V2 ,V4
5 はメンテナンス時に閉止される。真空ポンプPの直
前、及び、開閉弁V5 の直前には、逆止弁R,Rが配置
される。送液管10の末端には真空弁ユニットUが設け
られ、当該真空弁ユニットUは、排液が一定量貯留する
と開動作する真空弁V1 を備えている。上記送液管10
におけるタンクへの流入部10aは、普通、集液タンク
Tの通常運転水位よりも上方に位置している。
【0003】かかる構成の真空式集液システムは、真空
ポンプPを駆動してタンクT内を減圧することにより、
送液管10を通じて、排液源から排出される排液を吸引
し、タンクT内に貯留する。真空ポンプPの運転は、タ
ンクT内を一定の真空度(負圧)に保つように制御され
る。すなわち、タンクT内の真空度が規定値より下がっ
たとき(内圧が上昇したとき)は、真空ポンプPの運転
を実行し、タンクT内の真空度が規定値を満たしている
ときは、真空ポンプPの運転を停止する。真空弁ユニッ
トU内の真空弁V1 は、ユニットU内の排液貯留量が一
定量に達するごとに開いて、送液管10を通じ排液を集
液タンクTへ送給する。排液は、真空弁ユニットUにお
いて空気が混合されて気液混合状態とされ、真空ポンプ
Pで発生させた負圧により比較的大きい流速で送液管1
0内を搬送される。従って真空式集液システムは、送液
管10内において固形物による閉塞が起こりにくく、ま
た送液管10の排水勾配が無くとも、また多少の登り勾
配や起伏が有る場合でも、排液を搬送できるという利点
を有している。
【0004】集液タンクT内に貯留した排液が所定水位
を越えたときには、排液ポンプQを運転して排液を排出
する。このとき、均圧管3の開閉弁V3 は閉じられる。
排液水位が規定値より下がったならば、排液ポンプQの
運転を停止する。このとき、均圧管3の開閉弁V3 を開
き、タンクT内と排液管4とを連通状態とする。タンク
T内は常に負圧状態に維持されているため、排液管4内
の排液が排液ポンプQの方へ逆流するおそれがある。そ
して逆流により空気が排液ポンプQ内に停溜すると、液
体専用の排液ポンプQの故障の原因となる。均圧管3
は、この逆流を防ぐ役割を果たすものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の真空式集液
システムにおいて、ほとんど固形物を含まない排液(例
えば工場排液など)を収集する場合は、送液管10の閉
塞の心配がないから、空気を混合した気液混相流とする
必要がなく,また流速もそれほど大きくする必要がな
い。しかるに前記従来の集液システムは、どのような排
液にも必ず空気を混合し、気液混相流の状態でタンクT
へ送給する構成となっているため、真空ポンプの運転時
間が長く、電気エネルギーの消費量が大きいという問題
がある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上に述べた従
来の問題点を解決できる新規な構成の真空式集液システ
ムを提供するものであって、その特徴とするところは、
排液を貯留する集液タンクに、当該タンク内を減圧する
真空ポンプと、気液混相状態の排液を送給する混相系送
液路と、該混相系送液路とは別系統に設けた実質的に液
体成分だけを送給する単独系送液路とを接続したことに
ある。
【0007】前記真空式集液システムの実施態様とし
て、次に掲げる構成を採用することができる。前記単
独系送液路に開閉弁を設け、当該開閉弁の閉止速度をウ
ォーターハンマーを発生させる速度以上とならないよう
に制御すること。前記単独系送液路に流量調整手段を
設けること。前記単独系送液路の前記集液タンクへの
流入部を、通常運転時における前記集液タンクの最低水
位よりも下側に位置させたこと。
【0008】本発明に係る真空式集液システムは、ほと
んど固形物を含まない排液については、気体を含まない
実質的に液体のみからなる状態のままで、これを混相系
送液路とは別系統に設けた単独系送液路を通じて吸引す
るようにしたから、真空ポンプの運転時間が短くて済
み、電気エネルギーの消費量を節約することができる。
なお前記の実施態様を採用することにより、気体成分
を含まない排液を送給する単独系送液路を閉止する際
に、ウォーターハンマーが発生するのを防止することが
できる。前記の実施態様を採用することにより、単独
系送液路を通じて吸引される排液の流量を適度に調整す
ることができる。前記の実施態様を採用することによ
り、単独系送液路に排水勾配を付与するのが容易になる
と共に、集液タンクの埋設深さを浅くすることが可能と
なる。
【0009】
【発明の実施の形態】図1に、本発明に係る真空式集液
システムの一例の概略構成を示す。当該集液システム
は、集液タンクTに、気液混相状態の排液を送給する混
相系送液路1、真空ポンプPと連絡する排気管2、均圧
管3、及び、排液管4を接続し、混相系送液路1の末端
に真空弁V1 を備える真空弁ユニットUを設け、排液管
4の途中に排液ポンプQを設け、上記排気管2、均圧管
3、及び、排液管4の適所に開閉弁V2 ,V3 ,V4
5 及び逆止弁R,Rを設けたところは、従来例と共通
の構成である。
【0010】本発明の特色は、固形物を多く含む排液を
気液混相流として搬送するための混相系送液路1とは別
に、気泡や固形物をほとんど含まない実質的に液体成分
のみからなる排液を送給するための単独系送液路5を設
けたところにある。実質的に液体成分のみから成る排液
とは、気泡や固形物がきわめて僅かで管路を閉塞する心
配の無いもの、例えば工場排液等が挙げられる。単独系
送液路5は、排液源SとタンクTの底部近傍とを結ぶも
のであって、途中に、開閉弁V6 と共に、流量調整手段
として、流量制限用のオリフィス6及び/又は流量調整
バルブ等が設けられる。
【0011】開閉弁V6 は、排液源Sの水位に応じて自
動操作されるよう設定することができる。図2に排液源
S及び単独系送液路5の構造の一例を掲げたが、例えば
開閉弁V6 を電動弁とし、これと排液源Sに設けた水位
センサー20とを連動させ、排液源Sの水位が設定値に
達したならば、自動的に開閉弁V6 を開いて、排液がタ
ンクTへ送給されるように構成すればよい。図示する実
施形態では、センサー20が2つの水位検知部21,2
2を持ち、一方の検知部21を通常の電動弁開閉水位
(H,L)の検出用とし、もう一方の検知部22を異常
高水位(HH)及び異常低水位(LL)の検出用として
ある。かかる構成を採用することにより、排液を排液源
SからタンクTへ一定量ずつ断続的に送給することがで
きる。
【0012】なお図2に示す実施形態では、排液源Sに
接続する送液路5の途中を枝分かれさせて分岐流路5
a,5bを並列に形成し、各分岐流路5a,5bそれぞ
れに、開閉弁V6 ,オリフィス6,ストレーナー8,仕
切り弁9を設けた。各分岐流路5a,5bは通常交互に
使用され、仕切り弁9,9を開閉操作して一方の分岐流
路を使用することにより、排液の送給を停止することな
く、他方の分岐流路のメンテナンスを行える。また一方
の分岐流路に万一故障が起こっても、排液の送給を停止
させることがない、という利点を有している。ところ
で、図2の例では、オリフィス6を開閉弁V6 の上流側
に配置してあるが、図3に示すように、オリフィス6に
代えて、流量調整バルブ7を開閉弁V6 の下流側に配置
してもよい。また流量調整バルブ7に仕切り弁の機能を
持たせることも可能である。さらに場合によっては、オ
リフィス6と流量調整バルブ7の両方を、単独系送液路
5に配置することも妨げない。
【0013】単独系送液路5に、オリフィスやバルブ等
の流量調整手段を設けた理由は、次のとおりである。液
体成分のみの排液は管内の流動が容易なため、タンクT
内への流入量が非常に多くなる場合があり、流入量が一
時的に増大したときに排液ポンプQの排出能力が追いつ
かず、その結果、タンクTの水位が規定値を越えるおそ
れがある。そこで、オリフィスやバルブ等の流量調整手
段を設けることによって排液の流入量を制限し、タンク
T内の水位を規定値以下に保つようにする。なお、単独
系送液路5を流れる排液の流量は、タンクTにおける排
液貯留量に応じて増減可能とすることも考えられる。こ
れは、例えば、図3に示す流量調整バルブ7を電動弁と
し、その開度を、タンクT内に貯留された排液の水位や
タンクTの内圧に基づいて自動制御することにより、実
現される。
【0014】前述の如く構成された本発明の真空式集液
システムは、真空ポンプPで負圧を発生させ、排液を送
液路1,5を通じて吸引し、タンクT内に貯留させるも
のである。一般家庭から排出される生活排液など固形物
を多く含んでいる排液を収集する場合は、管路の閉塞を
防止するため、空気を混合した気液混相状態にし、比較
的高速で混相系送液路1を通じ集液タンクTへ送給す
る。
【0015】他方、工場排液など固形物の少ない実質的
に液体成分のみからなる排液は、単独系送液路5を通じ
てタンクTへ送給する。単独系送液路5を流通する排液
は気体成分を含んでいないから、これを吸引するための
真空ポンプPの稼働効率が向上し、運転時間が短縮化す
る。なお、単独系送液路5の途中に、オリフィス6及び
/又は流量調整バルブ7を設けたので、タンクT内の排
液貯留量が最適となるように単独系送液路5の流量を調
整するのが容易である。このようにして、集液タンクT
内に排液が所定量貯留したならば、排液ポンプQにより
排液管4を通じて排液を外部へ排出する。
【0016】本実施形態では、単独系送液路5のタンク
Tへの接続位置を、排液路5のタンクTへの接続部より
も下方に設定してある。これによって、通常運転時にお
けるタンクT内の最低水位よりも単独系送液路5の流入
位置が下側となるので、単独系送液路5から送給される
排液は、常にタンクT内の貯留排液中へ流入することに
なる。また、流入位置が下がるので、単独系送液路5に
排水勾配を付与するのが容易である。従って、集液タン
クTを、土中へ深く埋設する必要がなくなるから、施工
作業の負担が軽減される。
【0017】ところで、システムの運転を停止する場合
などには、単独系送液路5を閉止することが必要とな
る。その際、開閉弁V6 を急速に閉止操作すると、単独
系送液路5を流通する排液は気体成分をほとんど含まな
いので、弁閉止時にウォーターハンマーを発生させるお
それがある。そこで本実施形態では、開閉弁V6 の閉止
速度を、ウォーターハンマーを発生させることのない速
度に設定した。具体的な値は、流路の断面積や流量に応
じ適宜設定すればよい。また閉止速度は一定でなくとも
よく、特に閉止直前に速度が遅くなるようにするのが好
ましい。
【0018】
【発明の効果】本発明に係る真空式集液システムは、排
液を気液混相状態で搬送する混相系送液路とは別に、実
質的に液体成分のみからなる排液を搬送する単独系送液
路を設けたので、真空ポンプの稼働効率が向上し、その
結果、真空ポンプの運転時間を短くできるので、電気エ
ネルギーの消費量の節減を図れる。
【0019】単独系送液路に開閉弁を設け、この開閉弁
の閉止速度を制御するようにした場合には、ウォーター
ハンマーの発生を防止することができる。単独系送液路
にオリフィスや流量調整バルブ等の流量調整手段を設け
ることにより、単独系送液路における排液の流量を調整
して、集液タンクの排液貯留量を適切なものとすること
ができる。
【0020】単独系排液路のタンクへの流入部を、タン
クの通常運転時における最低水位よりも下方とした場合
には、単独系排液路に排水勾配を付与するのが容易とな
る。その結果、集液タンクを深く埋設する必要がなくな
るので、施工作業の負担が軽減化され、また工費も安く
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る真空式集液システムの一例の概
略構成を示す図面である。
【図2】 本発明に係る真空式集液システムに使用する
排液源及び単独系送液路の一例の概略構成を示す図面で
ある。
【図3】 本発明に係る真空式集液システムに使用する
排液源及び単独系送液路の異なる例の概略構成を示す図
面である。
【図4】 従来の真空式集液システムの概略構成を示す
図面である。
【符号の説明】
1…混相系送液路 2…排気管 3…均圧管 4…排液
管 5…単独系送液路 6…オリフィス 7…流量調整バルブ 8…ストレーナ
ー 9…仕切り弁 P…真空ポンプ Q…排液ポンプ
S…排液源 T…集液タンク U…真空弁ユニット V
1 …真空弁 V2 ,V3 ,V4 ,V5 ,V6 …開閉弁

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排液を貯留する集液タンクに、当該タン
    ク内を減圧する真空ポンプと、気液混相状態の排液を送
    給する混相系送液路と、該混相系送液路とは別系統に設
    けた実質的に液体成分だけを送給する単独系送液路とが
    接続されていることを特徴とする真空式集液システム。
  2. 【請求項2】 前記単独系送液路に開閉弁を設け、当該
    開閉弁の閉止速度をウォーターハンマーを発生させる速
    度以上とならないように制御する請求項1に記載の真空
    式集液システム。
  3. 【請求項3】 前記単独系送液路に流量調整手段を設け
    た請求項1又は2に記載の真空式集液システム。
  4. 【請求項4】 前記単独系送液路の前記集液タンクへの
    流入部を、通常運転時における前記集液タンクの最低水
    位よりも下側に位置させた請求項1乃至3のいずれかに
    記載の真空式集液システム。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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