JP2001032360A - 真空弁および真空弁付き汚水ます - Google Patents

真空弁および真空弁付き汚水ます

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JP2001032360A
JP2001032360A JP11211131A JP21113199A JP2001032360A JP 2001032360 A JP2001032360 A JP 2001032360A JP 11211131 A JP11211131 A JP 11211131A JP 21113199 A JP21113199 A JP 21113199A JP 2001032360 A JP2001032360 A JP 2001032360A
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vacuum valve
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Abstract

(57)【要約】 【課題】コンパクトな真空弁を提供するとともに、この
真空弁が内部に設置されたコンパクトな形態を有し、狭
い路地や宅地内での設置を可能とする真空弁付き汚水ま
すを提供すること。 【解決手段】汚水ます3の底部に溜まった汚水を吸い込
む吸込み管4と接続される垂直管部11と、真空源に連
通する真空排出管7の端部と接続される水平管部12と
を有している弁本体1と、弁本体の垂直管部11と水平
管部12との間の流路121を開閉可能とする弁体21
と、弁体21と弁棒22を介して連結されているプラン
ジャ23を収容する弁作動室24と、弁作動室24に内
蔵されて弁体21に下向きの閉じ力を付与するコイルバ
ネ25と、弁作動室24に真空圧を付与して弁体21に
上向きの開き力を付与する真空弁コントローラ29とを
有する弁体開閉駆動部2と、から構成されている真空弁
V。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は真空式下水道システ
ムにおいて使用される真空弁および真空弁付き汚水ます
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の自然流下方式の下水道システムに
代えて、真空弁を利用した所謂、真空式下水道システム
が採用されつつある(たとえば特表平2−503128
号公報や特開平5−71161号公報を参照)。
【0003】この真空式下水道システムとは、真空ステ
ーションに真空下水管を連通し、真空下水管に印加した
真空圧により末端の汚水タンクで汚水と空気とを順に吸
い込み、汚水前方の真空圧と汚水後方の吸引空気圧との
圧力差を利用して、汚水を気液混送流として搬送するシ
ステムである。
【0004】具体的には、図9および図10に示すよう
に、家庭や工場などから排出される汚水を自然流下式の
汚水流入管100から真空弁ユニット101の汚水タン
ク102に流入せしめ、汚水タンク102に溜った汚水
を真空下水管103を通じて真空ステーション104の
集水タンク105に集め、その後、圧送ポンプ106に
よって下水処理場に送る。なお、汚水タンク102はF
RP樹脂製のものである。
【0005】そして、図10に示すように、真空弁ユニ
ット101には真空弁107が設置され、汚水タンク1
02の底部から立ち上げられた汚水吸込み管108と、
真空ステーション104の真空ポンプ109に連通され
た真空下水管103との間の連絡部110を、上記真空
弁107にて開閉している。この真空弁107の開閉
は、真空弁コントローラ118が選択的に、真空圧ホー
ス111を介して真空下水管103内の真空圧を真空弁
107へ導き、あるいは大気圧ホース112を介して真
空弁107内へ大気圧を導入することによりそれぞれ実
施される。
【0006】つまり、汚水タンク102内の汚水の水位
の上昇によって水位検知管113内の圧力が上昇し、こ
の圧力上昇が検知ホース114を経て真空弁コントロー
ラ118へ伝達されると、この真空弁コントローラ11
8内の内部スイッチ(図示せず)が作動して真空下水管
103内の真空圧が真空圧ホース111を介し、真空弁
コントローラ118を経て真空弁107へ導かれる。す
ると、この真空弁107は、コイルバネ(不図示)のバ
ネ力に抗して弁体(図示せず)を斜め上方に移動させ、
開弁する。
【0007】一方、汚水タンク102内の汚水の水位が
下降すると、水位検知管113内の圧力が下降するの
で、真空弁コントローラ118内の内部スイッチが停止
して、真空下水管103から真空弁コントローラ118
へ真空圧が作用せず、ブリーザ管115から大気圧ホー
ス112を介し真空弁コントローラ118を経て、真空
弁107へ大気圧が導入される。すると、この真空弁1
07は、上記バネ力によって弁体を復動させて閉弁す
る。なお、図10において、116は、真空下水管10
3から真空弁コントローラ118へ向かってのみ真空圧
を付与する逆止弁、117は通気管である。
【0008】すなわち、真空式下水道にあっては、汚水
タンク102の汚水吸込み管108と真空下水管103
との間の連絡部110が真空弁107にて開かれると、
真空下水管103に印加されている真空圧が汚水吸込み
管108に及び、汚水タンク102内の汚水と空気とを
順に真空下水管103に吸い込み、汚水前方の真空圧と
汚水後方の吸引空気圧との圧力差に起因する圧送力によ
り、汚水を気液混送流として真空ステーション104側
に搬送可能とするものである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
真空弁の場合、真空弁107を構成している弁本体がY
字状の三方管継手タイプ、つまり、汚水の流路となる水
平管部と、この水平管部のほぼ中央から約45度斜め上
方に一体に突設した分岐管部とからなるものであるた
め、汚水タンク102としては水平管部の長さの約1.
3倍以上の内径を有するものが必要となってくる。この
ため、FRP製の汚水タンク102をコンパクトにする
ことができず、コスト的にも低減することは困難であっ
た。
【0010】本発明の目的は、コンパクトな真空弁を提
供するとともに、この真空弁が内部に設置されたコンパ
クトな形態を有し、狭い路地や宅地内での設置を可能と
する真空弁付き汚水ますを提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
住居内にて発生した汚水が自然流下にて流れ込む汚水ま
すの上方内部に設置されて用いられる真空弁であって、
汚水ますの底部に溜まった汚水を吸い込む吸込み管と接
続される垂直管部と、この垂直管部の側部から突設さ
れ、真空源に連通する真空排出管の端部と接続される水
平管部とを有している弁本体と、この弁本体の垂直管部
と水平管部との間の流路を開閉可能とする弁体と、この
弁体と弁棒を介して連結されているプランジャを収容す
る弁作動室と、この弁作動室に内蔵されて弁体に下向き
の閉じ力を付与する閉じ力付与手段と、弁作動室に真空
圧を付与して弁体に上向きの開き力を付与する制御部と
を有する弁体開閉駆動部と、から構成されているもので
ある。
【0012】請求項2記載の発明は、縦長の有底筒状の
ます本体の下部側壁に、住居内にて発生した汚水が流れ
込む汚水配管の端部が接続される接続部が設けられ、こ
のます本体の上方内部に、請求項1記載の真空弁が弁本
端を下向きにして設置され、この真空弁を構成している
弁本体の垂直管部の下端部に、汚水を吸い込む吸込み管
が接続され、弁本体の水平管部の開口端側に、ます本体
の外方から真空源に連通する真空排出管が接続され、ま
す本体の上方開口に蓋が開閉自在に装着されている真空
弁付き汚水ますである。
【0013】請求項3記載の発明は、請求項2記載の真
空弁付き汚水ますにおいて、ます本体内に、汚水の水位
を検知する水位検知管が吸込み管とほぼ平行に設けられ
ているものである。
【0014】請求項4記載の発明は、請求項2記載の真
空弁付き汚水ますにおいて、蓋の上面に通気装置が載置
され、この通気装置を通じて、ます本体内が外部と通気
可能とされているものである。
【0015】請求項5記載の発明は、請求項2記載の真
空弁付き汚水ますにおいて、ます本体が合成樹脂管を所
定長さに切断して製作されたものである。
【0016】(作用)請求項1記載の本発明において
は、真空弁を構成している弁本体が、汚水ますの底部に
溜まった汚水を吸い込む吸込み管と接続される垂直管部
と、この垂直管部の側部から突設され、真空源に連通す
る真空排出管の端部と接続される水平管部とを有してい
る縦長のものであるので、従来の真空弁に比べて、弁本
体の大きさが著しくコンパクトになる。このため、真空
弁が設置される汚水ますをコンパクトなものとすること
ができ、汚水ますのコスト低減が可能となる。
【0017】請求項2記載の本発明においては、縦長の
有底筒状のます本体の下部側壁に、住居内にて発生した
汚水が流れ込む汚水配管の端部が接続される接続部が設
けられ、このます本体の上方内部に、請求項1記載の真
空弁が弁本体を下向きにして設置され、この真空弁を構
成している弁本体の垂直管部の下端部に、汚水を吸い込
む吸込み管の上端が接続され、一方、弁本体の水平管部
の開口端側に、ます本体の外方から真空源に連通する真
空排出管が接続されているので、コンパクトで低コスト
の真空弁付き汚水ますを提供することができる。
【0018】このため、狭い路地や宅地内において、経
済的に簡単に設置することが可能な真空弁付き汚水ます
を提供することができる。
【0019】請求項3記載の真空弁付き汚水ますにおい
ては、ます本体内に、汚水の水位を検知する水位検知管
が吸込み管とほぼ平行に設けられているので、ます本体
内に溜まった汚水の排出を良好に行える。
【0020】請求項4記載の真空弁付き汚水ますにおい
ては、蓋の上面に載置された通気装置を通じて、ます本
体内が外部と通気可能とされているので、この真空弁付
き汚水ますを使用して真空式の下水道管路を敷設する
際、通気管が不要となり、同管路の敷設工事が簡単にな
る。
【0021】請求項5記載の真空弁付き汚水ますにおい
ては、ます本体が合成樹脂管を所定長さに切断して製作
されたものであるので、たとえば、従来のFRP製の汚
水ますに代えて、口径が300mm程度の硬質塩化ビニ
ルなどの合成樹脂管を所定の長さに切断・加工して汚水
ますを製作することができる。このため、ます本体成形
用の成型形を必要とせず、大幅なコストダウンが可能で
ある。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図面に基づいて説明する。図1および図2は本発明の
真空弁の第1実施例を示す縦断面図であり、図1は弁体
が開いた状態を、図2は弁体が閉じた状態を示すもので
ある。
【0023】図1および図2において、Vは真空弁であ
り、宅地内にて発生した汚水が自然流下にて流れ込む汚
水ますの上方内部に設置されて用いられるタイプのもの
である。この真空弁Vは、ガラス繊維強化ポリプロピレ
ン製の弁本体1と、弁体開閉駆動部2とから構成されて
いる。
【0024】弁本体1は、円筒状の垂直管部11と、こ
の垂直管部11の側部から水平方向に一体に突設された
円筒状の水平管部12とを有している。垂直管部11の
下端は汚水を吸い込む吸込み管の上端と、また、水平管
部11の先端は真空排出管の端面とそれぞれバット融着
されるようになっている。垂直管部11の内面には弁座
13が形成されている。
【0025】弁体開閉駆動部2は、垂直管部11と水平
管部12との間の流路121を開閉可能とする弁体21
と、この弁体21と弁棒22を介して連結されているカ
ップ状のプランジャ23を収容する弁作動室24と、こ
の弁作動室24に内蔵されて弁体21に下向きの閉じ力
を付与する閉じ力付与手段であるコイルバネ25と、弁
作動室24に真空圧を付与して弁体21に上向きの開き
力を付与する制御部(図3における29に対応する)と
を有している。弁体21の下面には円板状の弁座ゴム2
11が押さえ片211にて挟持されている。
【0026】弁作動室24は上下一対のカップ状の両ハ
ウジング241,242のフランジ同士がボルト・ナッ
トにて連結されて構成されている。26はローリングダ
イヤフラムであり、そのフランジ261がハウジング2
41,242の両フランジ間に挟持され、上部262が
プランジャ23の下面に押さえ片27にて固定されてい
る。弁棒22は下部ハウジング241の軸受け243に
よって支持されるとともに、シールリング244にて気
密状にシールされている。下部ハウジング241とロー
リングダイヤフラム26との間で空気室28が形成され
ている。この空気室28は空気導入口281を通じて常
に大気圧に保持されている。245は真空圧口であり、
ホースを介して制御部と接続されている。
【0027】つぎに、上記図1,2にて示した真空弁V
を用いた真空弁付き汚水ますについて説明する。図3は
真空弁付き汚水ますの第1実施例を使用状態とともに示
す縦断面図である。
【0028】図3において、3は硬質塩化ビニル樹脂製
の汚水ますであり、底部が断面コ字状の閉塞部材32に
て閉塞された縦長の有底円筒状のます本体31と、この
ます本体31の上方開口を覆う掃除口33とから構成さ
れている。ます本体31は口径が約300mmの硬質塩
化ビニル樹脂管を所定長さに切断して製作したものであ
る。掃除口33は受け枠34と蓋35とからなってお
り、ともに硬質塩化ビニル樹脂製のものである。蓋35
は受け枠34の上端開口に着脱自在に装着されている。
受け枠34の下部には仕切り板341が設けられ、この
仕切り板341に2個の孔が設けられている。
【0029】ます本体31の下部側壁には、住居内にて
発生した汚水を排出する宅地内排水管6が挿入接続され
る接続孔311が設けられている。また、ます本体31
の上部側壁には、真空源に連通する真空排出管7が挿入
される接続孔312が設けられている。
【0030】そして、図3に示すように、ます本体31
の上方内部に、真空弁Vが弁本体1を下向きにしてアン
グル部材36にて支持・固定されて設置され、弁本体1
の垂直管部11の下端面に吸込み管4の上端面がバット
融着されて接続され、一方、弁本体1の水平管部12の
開口端面に、ます本体31の接続孔312を利用して、
真空排出管7の端面がバット融着されて接続されてい
る。5は汚水の水位を検知する水位検知管であり、吸込
み管4とほぼ平行にアングル部材36にて支持・固定さ
れて設置されている。水位検知管5の上端部には真空圧
口511を有する栓体51が気密状に嵌着されている。
【0031】29は制御部である真空弁コントローラで
あり、図10における真空弁コントローラ118と同一
のものである。真空弁コントローラ29は、受け枠34
の仕切り板341に設けられた孔を利用して設置されて
いる。そして、真空弁コントローラ29は3本のホース
を介して真空圧口245,14,511と接続されてい
る。
【0032】このように構成された真空弁付き汚水ます
では、従来の真空弁ユニットと同様に、家庭などから流
入する汚水を一時的に汚水ます3内に貯留し、水位検知
管5にて一定量汚水が貯留したことを検知して、真空弁
Vが作動して弁体16が上方に移動して流路121が開
口状態とされ、貯留された汚水と空気とが真空排出管7
に吸引され、気液二相流を形成することで汚水を真空ス
テーションに向かって搬送することができるようになっ
ている。
【0033】図4は真空弁付き汚水ますの第2実施例を
使用状態とともに示す縦断面図である。この第2実施例
の場合、ます本体31の上方内部に真空アキュームレー
タ291をアングル部材36を利用して支持・固定し、
真空弁コントローラ29と真空圧口14を接続している
ホースの間に介在させた以外は、上記第1実施例の真空
弁付き汚水ますと基本的に同一であるので、同一部分に
は同一符号を付して説明を省略する。
【0034】この場合、真空弁コントローラ29と真空
圧口14との間に真空アキュームレータ291が存在し
ていることで、真空弁Vへの真空度の安定を図ることが
できる。なお、真空アキュームレータ291としては、
特開平8−319661号公報や特開平10−2579
0号公報に開示されているものを利用できる。
【0035】図5は真空弁付き汚水ますの第3実施例を
使用状態とともに示す縦断面図である。この第3実施例
の場合、ます本体31の上方内部に自動吸気弁292を
アングル部材36を利用して支持して設置した以外は、
上記第1実施例の真空弁付き汚水ますと基本的に同一で
あるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略す
る。なお、自動吸気弁292としては、本発明の出願人
が先に出願している平成11年特許願第32959号明
細書にて開示されている小型の自動吸気弁を利用するこ
とができる。
【0036】この場合、自動吸気弁292が設置されて
いることで、より確実な汚水搬送が可能となる。なお、
スペース的に余裕がある場合は、上記第2実施例の真空
アキュームレータ291と組み合わせて設置しても良
い。
【0037】図6は真空弁付き汚水ますの第4実施例を
使用状態とともに示す縦断面図である。この第4実施例
の場合、蓋35の上面に通気装置37を載置し、この通
気装置37を通じて、ます本体31内を外部と通気可能
とした以外は、上記第3実施例の真空弁付き汚水ますと
基本的に同一であるので、同一部分には同一符号を付し
て説明を省略する。
【0038】この場合、通気装置37は、蓋35の中央
部に設けられた段付き孔351の段部に載置した短管3
71上に嵌着されている。この通気装置37としては、
たとえば特開平7−252874号公報に開示された通
気管と通気弁とからなる通気装置を利用することができ
る。
【0039】この第4実施例の真空弁付き汚水ますを使
用して真空式の下水道管路を敷設する際、汚水ます3内
が通気装置37を通じて外部と通気可能となっているの
で、通気管は不要となる。この結果、管路の敷設工事が
簡単になる。
【0040】図7は真空弁付き汚水ますの第5実施例を
使用状態とともに示す縦断面図である。この第5実施例
の場合、蓋35の上面に通気装置37を載置し、この通
気装置37を通じて、ます本体31内を外部と通気可能
とするとともに、真空弁コントローラ29をアングル部
材36Aを利用して支持して短管372内に設置した以
外は、上記第1実施例の真空弁付き汚水ますと基本的に
同一であるので、同一部分には同一符号を付して説明を
省略する。
【0041】なお、この場合、短管372の壁部の一部
は切り欠かれて内外方向に回動可能に軸止されている。
このように、短管372の壁部の一部が回動可能とされ
ていることで、万が一、真空弁Vに異常が発生して汚水
の水位が著しく上昇しても、蓋35面を越えて短管37
1内に浸入した汚水は短管372の壁部の一部から外部
に流出することになる。このため、真空弁コントローラ
29の汚水との接液を防止できる。
【0042】図8は真空弁付き汚水ますの第6実施例を
使用状態とともに示す縦断面図である。この第6実施例
の場合、蓋35の上面に通気装置37を載置し、この通
気装置37を通じて、ます本体31内を外部と通気可能
とするとともに、真空弁コントローラ29をアングル部
材36Aを利用して支持して短管371内に設置した以
外は、上記第1実施例の真空弁付き汚水ますと基本的に
同一であるので、同一部分には同一符号を付して説明を
省略する。
【0043】この場合、上記第4実施例と同様に、通気
管が不要となり、管路の敷設工事が簡単になる。また、
真空弁コントローラ29が蓋35の上方に位置する短管
371内に設置されているので、汚水の水位が異常に上
昇しても、真空弁コントローラ29の汚水との接液を防
止できる。
【0044】
【発明の効果】請求項1記載の本発明においては、真空
弁を構成している弁本体が、汚水ますの底部に溜まった
汚水を吸い込む吸込み管の上端と接続される垂直管部
と、この垂直管部の側部から突設され、真空源に連通す
る真空排出管の端部と接続される水平管部とを有してい
る縦長のものであるので、従来の真空弁に比べて、弁本
体の大きさが著しくコンパクトになる。このため、真空
弁が設置される汚水ますをコンパクトにすることがで
き、汚水ますのコスト低減が可能となる。
【0045】請求項2記載の本発明においては、縦長の
有底筒状のます本体の下部側壁に、住居内にて発生した
汚水が流れ込む汚水配管の端部が接続される接続部が設
けられ、このます本体の上方内部に、請求項1記載の真
空弁が設置され、この真空弁を構成している弁本体の垂
直管部の下端に、汚水を吸い込む吸込み管の上端が接続
され、一方、弁本体の水平管部の開口端側に、ます本体
の外方から真空源に連通する真空排出管が接続されてい
るので、コンパクトで低コストの真空弁付き汚水ますを
提供することができる。
【0046】このため、狭い路地や宅地内において、経
済的に簡単に設置することが可能な真空弁付き汚水ます
を提供することができる。
【0047】請求項3記載の真空弁付き汚水ますにおい
ては、ます本体内に、汚水の水位を検知する水位検知管
が吸込み管とほぼ平行に設けられているので、ます本体
内に溜まった汚水の排出を良好に行える。
【0048】請求項4記載の真空弁付き汚水ますにおい
ては、蓋の上面に載置された通気装置を通じて、ます本
体内が外部と通気可能とされているので、この真空弁付
き汚水ますを使用して真空式の下水道管路を敷設する
際、通気管が不要となる。このため、同管路の敷設工事
が簡単になる。
【0049】請求項5記載の真空弁付き汚水ますにおい
ては、ます本体が合成樹脂管を所定長さに切断して製作
されたものであるので、たとえば、従来のFRP製の汚
水ますに代えて、口径が300mm程度の硬質塩化ビニ
ルなどの合成樹脂管を所定の長さに切断・加工して汚水
ますを製作することができる。このため、ます本体成形
用の成型形を必要とせず、大幅なコストダウンが可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の真空弁の第1実施例を示す縦断面図で
ある。
【図2】図1の真空弁において、弁体が閉じた状態を示
す縦断面図である。
【図3】本発明の真空弁付き汚水ますの第1実施例を示
す縦断面図である。
【図4】本発明の真空弁付き汚水ますの第2実施例を示
す縦断面図である。
【図5】本発明の真空弁付き汚水ますの第3実施例を示
す縦断面図である。
【図6】本発明の真空弁付き汚水ますの第4実施例を示
す縦断面図である。
【図7】本発明の真空弁付き汚水ますの第5実施例を示
す縦断面図である。
【図8】本発明の真空弁付き汚水ますの第6実施例を示
す縦断面図である。
【図9】従来の真空式下水道システムを示す説明図であ
る。
【図10】図9における真空弁ユニットを示す拡大説明
図である。
【符号の説明】 V 真空弁 1 弁本体 11 垂直管部 12 水平管部 121 流路 13 弁座 2 弁体開閉駆動部 21 弁体 22 弁棒 23 プランジャ 24 弁作動室 25 コイルバネ(閉じ力付与手段) 29 真空弁コントローラ(制御部) 3 汚水ます 31 ます本体 35 蓋 37 通気装置 4 吸込み管 5 水位検知管 6 汚水配管 7 真空排出管

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】住居内にて発生した汚水が自然流下にて流
    れ込む汚水ますの上方内部に設置されて用いられる真空
    弁であって、 汚水ますの底部に溜まった汚水を吸い込む吸込み管と接
    続される垂直管部と、この垂直管部の側部から突設さ
    れ、真空源に連通する真空排出管の端部と接続される水
    平管部とを有している弁本体と、 この弁本体の垂直管部と水平管部との間の流路を開閉可
    能とする弁体と、この弁体と弁棒を介して連結されてい
    るプランジャを収容する弁作動室と、この弁作動室に内
    蔵されて弁体に下向きの閉じ力を付与する閉じ力付与手
    段と、弁作動室に真空圧を付与して弁体に上向きの開き
    力を付与する制御部とを有する弁体開閉駆動部と、から
    構成されていることを特徴とする真空弁。
  2. 【請求項2】縦長の有底筒状のます本体の下部側壁に、
    住居内にて発生した汚水が流れ込む汚水配管の端部が接
    続される接続部が設けられ、このます本体の上方内部
    に、請求項1記載の真空弁が弁本体を下向きにして設置
    され、この真空弁を構成している弁本体の垂直管部の下
    端部に、汚水を吸い込む吸込み管が接続され、弁本体の
    水平管部の開口端側に、ます本体の外方から真空源に連
    通する真空排出管が接続され、ます本体の上方開口に蓋
    が開閉自在に装着されていることを特徴とする真空弁付
    き汚水ます。
  3. 【請求項3】ます本体内に、汚水の水位を検知する水位
    検知管が吸込み管とほぼ平行に設けられている請求項2
    記載の真空弁付き汚水ます。
  4. 【請求項4】蓋の上面に通気装置が載置され、この通気
    装置を通じて、ます本体内が外部と通気可能とされてい
    る請求項2記載の真空弁付き汚水ます。
  5. 【請求項5】ます本体が合成樹脂管を所定長さに切断し
    て製作されたものである請求項2記載の真空弁付き汚水
    ます。
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