JP2013024386A - Controller for vacuum valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、真空下水道システム等の真空送水システムに使用される真空弁の制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for a vacuum valve used in a vacuum water supply system such as a vacuum sewer system.
真空吸引を利用して送水を行う真空式送水システムが知られている。この真空送水システムの一例としては、真空式下水道システムがある。この真空式下水道システムは、真空ステーション、真空送水管および真空弁ユニットを備えている。 2. Description of the Related Art A vacuum type water supply system that performs water supply using vacuum suction is known. An example of this vacuum water supply system is a vacuum sewer system. The vacuum sewer system includes a vacuum station, a vacuum water pipe, and a vacuum valve unit.
真空ステーションは、真空ポンプ、集水タンクおよび圧送ポンプを備えている。真空送水管は、上流側が真空弁ユニットに接続され、下流側が真空ステーションの集水タンクに接続されている。真空ステーションの真空ポンプは、真空送水管内に負圧を発生させる。この真空送水管内の負圧により、真空弁ユニット内の汚水が真空送水管を通って真空ステーションの集水タンクに排水される。集水タンクに貯留された汚水は、圧送ポンプによってさらに下流側に搬送される。 The vacuum station includes a vacuum pump, a water collection tank, and a pressure pump. The upstream side of the vacuum water pipe is connected to the vacuum valve unit, and the downstream side is connected to the water collection tank of the vacuum station. The vacuum pump of the vacuum station generates a negative pressure in the vacuum water pipe. Due to the negative pressure in the vacuum water pipe, the sewage in the vacuum valve unit passes through the vacuum water pipe and drains into the water collection tank of the vacuum station. The sewage stored in the water collection tank is further conveyed downstream by a pressure pump.
真空弁ユニットは、上流側の宅内下水設備から排出される汚水を一時的に貯留する貯水枡を備えている。この貯水枡には、下端が貯水枡内に位置する吸水管と真空送水管とが配設され、これらの間に真空弁が介設されている。この真空弁は、弁体を収容する弁箱本体を有する弁箱と、弁体を開閉駆動する駆動部とを備えている。そして、閉弁時には吸水管と真空下水管の連通を遮断し、開弁時には吸水管と真空下水管を連通させて貯水枡内の汚水を真空下水管に送水する。なお、駆動部は、2つの圧力室を備えている。そして、これら圧力室内の圧力差によって生じるピストンの押圧力と付勢スプリングの付勢力の釣り合いにより弁体を駆動させている。 The vacuum valve unit includes a water tank that temporarily stores sewage discharged from the upstream sewage facility. The water storage tank is provided with a water suction pipe and a vacuum water supply pipe whose lower end is located in the water storage tank, and a vacuum valve is interposed therebetween. The vacuum valve includes a valve box having a valve box body that houses the valve body, and a drive unit that drives the valve body to open and close. Then, when the valve is closed, the communication between the water suction pipe and the vacuum sewage pipe is shut off, and when the valve is opened, the water suction pipe and the vacuum sewage pipe are communicated to feed the sewage in the reservoir to the vacuum sewage pipe. Note that the driving unit includes two pressure chambers. The valve body is driven by a balance between the pressing force of the piston generated by the pressure difference in the pressure chamber and the biasing force of the biasing spring.
この真空弁の開閉制御を行う制御装置が特許文献1に記載されている。この制御装置は、真空弁の開弁のみを行うメカニカル型の開弁アクチュエータと、真空弁の閉弁のみを行うニューマチック型の閉弁アクチュエータとを備えている。開弁アクチュエータは、水に浮動するフロートを備え、貯水枡内の水位に連動して動作するものである。閉弁アクチュエータは、真空送水管に接続した受圧室と、大気に連通した大気圧室と、受圧室内に配設したスプリングとを備え、真空送水管の真空度(吸引力)の変化に応じて動作するものである。 A control device for performing opening / closing control of the vacuum valve is described in Patent Document 1. This control device includes a mechanical valve opening actuator that opens only a vacuum valve and a pneumatic valve closing actuator that only closes the vacuum valve. The valve opening actuator includes a float that floats on water, and operates in conjunction with the water level in the reservoir. The valve closing actuator includes a pressure receiving chamber connected to the vacuum water supply pipe, an atmospheric pressure chamber communicating with the atmosphere, and a spring disposed in the pressure receiving chamber, and according to a change in vacuum degree (suction force) of the vacuum water supply pipe. It works.
この制御装置は、貯水枡内に予め設定した高水位(HWL)まで汚水が溜まると、開弁アクチュエータのフロートによって切換弁を動作させ、真空弁を閉弁状態から開弁状態に切り換える。また、排水により貯水枡内の汚水が吸水管の下端より低い低水位(LWL)になると、空気の混入により真空送水管の真空度が低下して受圧室の真空度が低下する。そして、閉弁アクチュエータのスプリングの付勢力が、受圧室と大気圧室の差圧を上回ると、スプリングの付勢力によってピストンを介して切換弁を動作させることにより、真空弁を開弁状態から閉弁状態に切り換える。 When the sewage is accumulated up to a preset high water level (HWL) in the water storage tank, the control device operates the switching valve by the float of the valve opening actuator to switch the vacuum valve from the closed state to the open state. Further, when the sewage in the water storage tank becomes a low water level (LWL) lower than the lower end of the water absorption pipe due to drainage, the vacuum degree of the vacuum water supply pipe is lowered due to air mixing, and the vacuum degree of the pressure receiving chamber is lowered. When the biasing force of the spring of the valve closing actuator exceeds the differential pressure between the pressure receiving chamber and the atmospheric pressure chamber, the switching valve is operated via the piston by the biasing force of the spring, so that the vacuum valve is closed from the open state. Switch to valve status.
また、真空弁の駆動部の圧力室内の圧力を切り換えるための切換部を設け、この切換部に開弁アクチュエータおよび閉弁アクチュエータを一体的に配設した制御装置が特許文献2に記載されている。この制御装置は、切換部の内部に1個の切換弁が配設され、この切換弁を特許文献1と同様の開弁アクチュエータおよび閉弁アクチュエータによって動作させる。 Patent Document 2 discloses a control device in which a switching unit for switching the pressure in the pressure chamber of the driving unit of the vacuum valve is provided, and a valve opening actuator and a valve closing actuator are integrally disposed in the switching unit. . In this control device, one switching valve is disposed inside the switching unit, and this switching valve is operated by a valve opening actuator and a valve closing actuator similar to those of Patent Document 1.
しかしながら、特許文献1の閉弁アクチュエータは、宅内下水設備から排出された汚水中のスカムの量に応じて、吸水管の下端から空気と一緒に液体を吸引する分離吸引時間を、調整することができない。即ち、真空弁ユニットの貯水枡に貯められる汚水中のスカムの量は家庭毎に異なる。そして、スカムが多く排出される真空弁ユニットでは、分離吸引時間が短い場合には十分にスカムを排出できない。その結果、貯水枡内に残留したスカムが固まって吸水管の入口に詰まるなど、真空弁ユニットの動作不良や排水不良を生じさせる可能性がある。また、スカムが少ない真空弁ユニットでは、分離吸引時間が短くても十分にスカムを排出できるため、分離吸引時間を無駄に長くする必要はない。 However, the valve closing actuator of Patent Document 1 can adjust the separation suction time for sucking liquid together with air from the lower end of the water suction pipe according to the amount of scum in the sewage discharged from the domestic sewage equipment. Can not. That is, the amount of scum in the sewage stored in the reservoir of the vacuum valve unit varies from home to home. And in the vacuum valve unit from which a large amount of scum is discharged, when the separation suction time is short, the scum cannot be discharged sufficiently. As a result, there is a possibility that the scum remaining in the water reservoir is hardened and clogs the inlet of the water absorption pipe, resulting in malfunction of the vacuum valve unit and poor drainage. Further, in the vacuum valve unit with a small scum, the scum can be sufficiently discharged even if the separation suction time is short, so that it is not necessary to wastefully lengthen the separation suction time.
また、各特許文献の閉弁アクチュエータは、真空弁を閉作動させるタイミングが、真空送水管の真空度とスプリングの付勢力とで決定されるため、真空弁を接続する真空送水管の実際の真空度に応じて、適した付勢力のスプリングを配設する必要がある。言い換えれば、閉弁アクチュエータは、全ての真空弁ユニットに共通のスプリングを使用することができないため、設備構築時の作業性が悪い。 In addition, the valve closing actuators of each patent document determine the timing for closing the vacuum valve by the degree of vacuum of the vacuum water supply pipe and the biasing force of the spring, so the actual vacuum of the vacuum water supply pipe connecting the vacuum valve Depending on the degree, it is necessary to provide a spring with a suitable biasing force. In other words, since the valve closing actuator cannot use a spring common to all the vacuum valve units, the workability at the time of constructing the equipment is poor.
具体的には、真空式下水道システムは、1つの真空ステーションに対して複数の真空弁ユニットが接続されている。また、各真空弁ユニットは、真空ステーションからの距離や真空送水管の配管構造(抵抗)などによって、真空ステーションへの吸引力である真空送水管の真空度が異なる。例えば、真空ステーションに近い真空弁ユニットは、遠い真空弁ユニットと比較すると真空送水管内の真空度が高い。 Specifically, in the vacuum sewer system, a plurality of vacuum valve units are connected to one vacuum station. Each vacuum valve unit has a different degree of vacuum of the vacuum water supply pipe, which is a suction force to the vacuum station, depending on the distance from the vacuum station and the piping structure (resistance) of the vacuum water supply pipe. For example, the vacuum valve unit close to the vacuum station has a higher degree of vacuum in the vacuum water pipe than the far vacuum valve unit.
高真空度(例えば−70kPa)の真空送水管に接続された真空弁ユニットでは、貯水枡内の水位が低水位に低下しても真空送水管の真空度の低下が不十分である。そのため、閉弁アクチュエータのスプリングの付勢力が小さいと、受圧室と大気圧室の差圧を上回ることがでず、真空弁を閉弁できない。よって、高真空度の真空送水管に接続された真空弁ユニットでは、閉弁アクチュエータのスプリングの付勢力を大きく設定する必要がある。但し、スプリングの付勢力を大きくすると、閉作動させる圧力設定誤差も大きくなる。一方、低真空度(例えば−25kPa)の真空送水管に接続された真空弁ユニットでは、閉弁アクチュエータのスプリングの付勢力が大きいと、貯水枡内の水位が低水位に低下すると、受圧室と大気圧室の差圧を直ぐに上回り、真空弁が閉弁してしまう。よって、低真空度の真空送水管に接続された真空弁ユニットでは、閉弁アクチュエータのスプリングの付勢力を小さく設定する必要がある。そして、この真空送水管の真空度に応じたスプリングの付勢力の調整は、極めて困難である。 In a vacuum valve unit connected to a vacuum water supply pipe having a high degree of vacuum (for example, −70 kPa), the vacuum degree of the vacuum water supply pipe is not sufficiently lowered even when the water level in the reservoir is lowered to a low water level. For this reason, if the biasing force of the spring of the valve closing actuator is small, the pressure difference between the pressure receiving chamber and the atmospheric pressure chamber cannot be exceeded, and the vacuum valve cannot be closed. Therefore, in the vacuum valve unit connected to the high-vacuum vacuum water supply pipe, it is necessary to set a large biasing force of the spring of the valve closing actuator. However, when the urging force of the spring is increased, the pressure setting error for closing operation also increases. On the other hand, in a vacuum valve unit connected to a vacuum water supply pipe having a low degree of vacuum (for example, −25 kPa), if the urging force of the spring of the valve closing actuator is large, if the water level in the reservoir is lowered to a low water level, Immediately above the pressure difference in the atmospheric chamber, the vacuum valve closes. Therefore, in the vacuum valve unit connected to the vacuum water supply pipe having a low degree of vacuum, it is necessary to set the biasing force of the spring of the valve closing actuator small. And adjustment of the urging | biasing force of the spring according to the vacuum degree of this vacuum water pipe is very difficult.
本発明は、汚水の水面に浮遊するスカムを排出するための分離吸引時間を調整可能とすることを第1の課題とする。また、真空弁を閉作動させるスプリングの付勢力を、真空送水管の真空度に応じて自動調整可能とすることを第2の課題とするものである。 This invention makes it the 1st subject to make it possible to adjust the separation suction time for discharging | emitting the scum which floats on the water surface of sewage. It is a second object of the present invention to make it possible to automatically adjust the biasing force of the spring for closing the vacuum valve in accordance with the degree of vacuum of the vacuum water supply pipe.
前記課題を解決するため、本発明の真空弁の制御装置は、下端が貯水枡内で開口した吸水管と真空吸引される真空送水管との間に介設され、これらを連通させた開弁位置と連通を遮断した閉弁位置との間を移動可能な弁体と、この弁体を開弁位置または閉弁位置に切り換える駆動部と、を有する真空弁の制御装置において、前記弁体が開弁されることにより前記貯水枡内が前記吸水管の下端から空気と一緒に液体を吸引する低水位まで排水されると、前記真空弁を閉弁させるもので、前記駆動部を介して前記弁体を開弁位置に移動させる開位置、および、前記駆動部を介して前記弁体を閉弁位置に移動させる閉位置にかけて移動可能な切換弁体を有する切換部と、前記切換部の切換弁体の切換位置を維持する非作動位置、および、前記切換部の切換弁体を開位置から閉位置に移動させる作動位置にかけて移動可能な閉作動部を有する閉弁アクチュエータとを備え、前記切換弁体または前記閉作動部に、前記閉弁アクチュエータの閉作動時に前記閉作動部が前記切換弁体に当接する作動距離を調節可能な調節部材を配設した構成としている。 In order to solve the above-mentioned problems, a vacuum valve control device according to the present invention is provided with a valve opening in which a lower end is interposed between a water suction pipe having an opening in a water storage tank and a vacuum water feed pipe to be vacuum-sucked, and these are communicated with each other. In a vacuum valve control device comprising: a valve body movable between a position and a valve closing position where communication is cut off; and a drive unit that switches the valve body to a valve opening position or a valve closing position. When the water reservoir is drained from the lower end of the water suction pipe to a low water level that sucks liquid together with air by opening the valve, the vacuum valve is closed, and the A switching unit having a switching valve body movable to an open position for moving the valve body to a valve opening position, and a closed position for moving the valve body to a valve closing position via the drive unit; and switching of the switching unit A non-operating position for maintaining the switching position of the valve body, and the switching section; A valve closing actuator having a closing operation portion movable from an opening position to an operation position for moving the switching valve body from an open position to the switching valve body or the closing operation portion when the valve closing actuator is closed. An adjustment member capable of adjusting the working distance at which the closing operation portion contacts the switching valve body is provided.
この真空弁の制御装置は、切換部の切換弁体に閉弁アクチュエータの閉作動部が当接する作動距離を調節可能な調節部材を配設しているため、切換弁体を開位置から閉位置に切り換える時間を調整できる。その結果、吸水管の下端から空気と一緒に液体を吸引する分離吸引時間を調整できる。即ち、作動距離を長くすることにより分離吸引時間を長くし、作動距離を短くすることにより分離吸引時間を短くすることができる。よって、真空弁ユニット内の実際のスカム量に応じて分離吸引時間を調整することにより、確実に貯水枡内のスカムを排出することができる。 In this vacuum valve control device, an adjustment member capable of adjusting the working distance of the closing operation portion of the valve closing actuator contacting the switching valve body of the switching portion is disposed, so that the switching valve body is closed from the open position to the closed position. The time to switch to can be adjusted. As a result, it is possible to adjust the separation suction time for sucking the liquid together with air from the lower end of the water absorption pipe. That is, the separation suction time can be extended by increasing the working distance, and the separation suction time can be shortened by shortening the working distance. Therefore, by adjusting the separation suction time according to the actual amount of scum in the vacuum valve unit, the scum in the reservoir can be surely discharged.
この真空弁の制御装置では、前記切換弁体の上端に調節部材配設部を設けるとともに、この調節部材配設部に階段状をなすように調節用段部を設け、所定の調節用段部上に前記調節部材を配置することにより、前記切換弁体の全高を調節することが好ましい。このようにすれば、調節部材によって簡単に切換弁体の全高を調整できる。よって、作業性よく制御装置による分離吸引時間を調整することができる。 In this vacuum valve control device, an adjustment member disposition portion is provided at the upper end of the switching valve body, and an adjustment step portion is provided in the adjustment member disposition portion so as to form a step shape. It is preferable to adjust the overall height of the switching valve body by disposing the adjusting member on the top. If it does in this way, the total height of a switching valve body can be easily adjusted with an adjustment member. Therefore, the separation suction time by the control device can be adjusted with good workability.
また、本発明の制御装置は、前記閉弁アクチュエータは、前記真空弁の前記真空送水管側に接続される第1受圧室とこの第1受圧室より真空度が低い第2受圧室とに可撓性部材によって区画した切換用シリンダと、前記可撓性部材に設けられ、前記第1受圧室側に位置する非作動位置、および、前記第2受圧室側に位置する作動位置にかけて移動可能なピストンと、前記第1受圧室内に配設され、前記ピストンを作動位置に向けて付勢する付勢スプリングと、を備え、前記ピストンに前記閉作動部を設けている。 In the control device of the present invention, the valve closing actuator may be provided in a first pressure receiving chamber connected to the vacuum water pipe side of the vacuum valve and a second pressure receiving chamber having a lower degree of vacuum than the first pressure receiving chamber. A switching cylinder partitioned by a flexible member, and provided on the flexible member and movable between a non-operating position located on the first pressure receiving chamber side and an operating position located on the second pressure receiving chamber side. A piston and an urging spring disposed in the first pressure receiving chamber and urging the piston toward the operating position are provided, and the closing operation portion is provided in the piston.
この制御装置は、弁体が開弁されることにより貯水枡内が吸水管の下端から空気と一緒に液体を吸引する低水位まで排水されると、真空送水管側に接続した第1受圧室内の真空度が低くなる。そうすると、第1および第2受圧室の差圧によるピストンの押圧力が、付勢スプリングの付勢力より小さくなる。その結果、付勢スプリングが伸長することにより、ピストンを作動位置に移動させ、閉作動部によって切換部を開位置から閉位置に切り換える。これにより、真空弁を確実に閉弁させることができる。 When the valve body is opened, the control device discharges the inside of the water storage tank from the lower end of the water suction pipe to a low water level that sucks liquid together with air, and the first pressure receiving chamber connected to the vacuum water feed pipe side. The degree of vacuum becomes low. Then, the pressing force of the piston due to the differential pressure between the first and second pressure receiving chambers becomes smaller than the urging force of the urging spring. As a result, the biasing spring extends to move the piston to the operating position, and the switching unit is switched from the open position to the closed position by the closing operation unit. Thereby, a vacuum valve can be closed reliably.
この場合、前記切換用シリンダにおける前記第1受圧室の前記第2受圧室と反対側を、前記第1受圧室と定圧状態の定圧室とに第2可撓性部材によって区画し、前記第2可撓性部材に、前記第1のピストンに近づいた近接位置、および、前記第1ピストンから離れた離反位置にかけて移動可能な第2ピストンを設け、前記付勢スプリングを、前記第1および第2ピストンの間に位置するように配設することが好ましい。この制御装置は、第1および第2可撓性部材によって真空送水管側に接続される第1受圧室が区画されている。そのため、第1受圧室は、真空送水管側の吸引力(真空度)が加わることにより、両側に位置する第2受圧室および定圧室との差圧によって生じる第1および第2ピストンの押圧力が加わる。これにより、第1および第2ピストンの間に配設した付勢スプリングは、両側からの押圧力により収縮する。そして、この付勢スプリングの収縮は、真空度が高い場合に大きく、真空度が低い場合に小さい。即ち、第1ピストンを作動位置へ付勢する付勢スプリングの付勢力は、真空送水管の真空度が高い場合に強くなり、真空送水管の真空度が低い場合に弱くなる。その結果、閉作動部が閉作動する第1および第2受圧室の差圧が、接続した真空送水管の真空度が高い場合に高くなり、真空送水管の真空度が低い場合に低くなる。このように、真空弁を閉作動させるための付勢スプリングの付勢力を、真空送水管側の真空度に応じて自動調整することができる。よって、真空度が異なる全ての真空弁ユニットに共通して使用することができるため、設備構築時の作業性を大幅に向上することができる。 In this case, the opposite side of the first pressure receiving chamber to the second pressure receiving chamber in the switching cylinder is divided by the second flexible member into the first pressure receiving chamber and a constant pressure chamber in a constant pressure state, and the second The flexible member is provided with a second piston movable toward a proximity position approaching the first piston and a separation position away from the first piston, and the biasing spring is provided with the first and second biasing springs. It is preferable to arrange so as to be located between the pistons. In this control device, a first pressure receiving chamber connected to the vacuum water pipe side is defined by first and second flexible members. For this reason, the first pressure receiving chamber is pressed by the first and second pistons caused by the differential pressure between the second pressure receiving chamber and the constant pressure chamber located on both sides by applying a suction force (vacuum degree) on the vacuum water pipe side. Will be added. Thereby, the urging spring disposed between the first and second pistons contracts due to the pressing force from both sides. The contraction of the biasing spring is large when the degree of vacuum is high, and is small when the degree of vacuum is low. That is, the urging force of the urging spring that urges the first piston to the operating position becomes stronger when the degree of vacuum of the vacuum water pipe is high, and becomes weak when the degree of vacuum of the vacuum water pipe is low. As a result, the differential pressure between the first and second pressure receiving chambers in which the closing operation portion is closed is increased when the degree of vacuum of the connected vacuum water supply pipe is high, and is decreased when the degree of vacuum of the vacuum water supply pipe is low. Thus, the urging force of the urging spring for closing the vacuum valve can be automatically adjusted according to the degree of vacuum on the vacuum water supply pipe side. Therefore, since it can be used in common for all the vacuum valve units having different degrees of vacuum, workability at the time of constructing the equipment can be greatly improved.
また、前記定圧室は、非圧縮性流体が充填される流体収容室であり、この流体収容室に連通する連通室を設け、この連通室内を、前記流体収容室と連通する補助流体収容室と大気に連通した大気圧室とに第3可撓性部材によって区画することが好ましい。このようにすれば、第1ピストンを非作動位置から作動位置に移動させる際に、付勢スプリングの付勢力が第2ピストンの側(流体収容室)に逃げることを抑制できる。そのため、適切なタイミングで切換部を介して真空弁を確実に閉作動させることができる。 The constant pressure chamber is a fluid storage chamber filled with an incompressible fluid, a communication chamber communicating with the fluid storage chamber is provided, and an auxiliary fluid storage chamber communicating with the fluid storage chamber is provided in the communication chamber. It is preferable to partition with an atmospheric pressure chamber communicating with the atmosphere by the third flexible member. If it does in this way, when moving a 1st piston from a non-operation position to an operation position, it can control that the energizing force of an energizing spring escapes to the 2nd piston side (fluid accommodation room). Therefore, the vacuum valve can be reliably closed via the switching unit at an appropriate timing.
さらに、前記切換部は、前記真空送水管に接続される第1変圧室、および、前記真空弁の駆動部に接続されるとともに大気連通部を有する第2変圧室を有するケーシングを有し、前記切換弁体は、前記ケーシング内に配設され、前記第1および第2変圧室を連通させるとともに前記大気連通部を閉塞した前記開位置、および、前記第1および第2変圧室の連通を遮断するとともに前記大気連通部を開放した前記閉位置にかけて移動可能であることが好ましい。このようにすれば、制御装置によって確実に真空弁を閉弁できる。 Furthermore, the switching unit has a casing having a first variable pressure chamber connected to the vacuum water pipe, and a second variable pressure chamber connected to the vacuum valve drive unit and having an air communication portion, The switching valve body is disposed in the casing and communicates the first and second variable pressure chambers, and blocks the communication between the first and second variable pressure chambers when the open position closes the atmosphere communication portion. In addition, it is preferable that the air communication portion is movable to the closed position where the air communication portion is opened. In this way, the vacuum valve can be reliably closed by the control device.
そして、前記切換部に、前記貯水枡内の水位に応じて昇降するフロートに連結され、前記貯水枡内が前記吸水管の下端より高い予め設定した高水位になると、前記切換弁体を閉位置から開位置に移動させる開弁アクチュエータを配設することが好ましい。このようにすれば、1個の制御装置で真空弁を開閉作動させることができる。しかも、1個の切換弁体を開作動部および閉作動部によって開閉作動させる。よって、制御装置の構成を簡素化でき、小型化およびコストダウンを図ることができる。また、設備構築時の作業性も向上することができる。 Then, the switching unit is connected to a float that moves up and down according to the water level in the water reservoir, and when the water reservoir reaches a preset high water level higher than the lower end of the water absorption pipe, the switching valve body is closed. It is preferable to provide a valve opening actuator that moves the valve to the open position. In this way, the vacuum valve can be opened and closed with one control device. In addition, one switching valve body is opened and closed by the opening operation portion and the closing operation portion. Therefore, the configuration of the control device can be simplified, and downsizing and cost reduction can be achieved. Moreover, the workability at the time of equipment construction can also be improved.
本発明の真空弁の制御装置では、切換部の切換弁体に閉弁アクチュエータの閉作動部が当接する作動距離を調節可能な調節部材を配設しているため、吸水管の下端から空気と一緒に液体を吸引する分離吸引時間を調整できる。よって、真空弁ユニット内の実際のスカム量に応じて分離吸引時間を調整することにより、確実に貯水枡内のスカムを排出することができる。 In the vacuum valve control device of the present invention, the adjustment member capable of adjusting the operating distance of the closing operation portion of the valve closing actuator contacting the switching valve body of the switching portion is disposed. The separation suction time for sucking the liquid together can be adjusted. Therefore, by adjusting the separation suction time according to the actual amount of scum in the vacuum valve unit, the scum in the reservoir can be surely discharged.
また、第1および第2可撓性部材によって真空送水管側に接続される第1受圧室を区画することにより、内部に配設した付勢スプリングの付勢力を真空送水管側の吸引力に応じて自動調整することができる。よって、真空度が異なる全ての真空弁ユニットに共通して使用することができるため、設備構築時の作業性を大幅に向上することができる。 Further, by partitioning the first pressure receiving chamber connected to the vacuum water pipe side by the first and second flexible members, the biasing force of the biasing spring disposed inside is changed to the suction force on the vacuum water pipe side. It can be automatically adjusted accordingly. Therefore, since it can be used in common for all the vacuum valve units having different degrees of vacuum, workability at the time of constructing the equipment can be greatly improved.
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の真空弁22の制御装置51を適用した真空送水システムの一例である真空式下水道システムの真空弁ユニット1を示す。本発明の制御装置(以下「コントローラ」と称する。)51は、真空弁22を閉弁させる閉弁アクチュエータ97の閉作動距離を調節可能として、空気と一緒に液体を吸引する分離吸引時間を調整可能としたものである。また、接続した真空送水管6の吸引力(真空度)に応じて、閉弁アクチュエータ97の付勢スプリング128の付勢力を自動調整可能としたものである。 FIG. 1 shows a vacuum valve unit 1 of a vacuum sewer system that is an example of a vacuum water supply system to which a control device 51 for a vacuum valve 22 of the present invention is applied. The control device (hereinafter referred to as “controller”) 51 of the present invention makes it possible to adjust the closing operation distance of the valve closing actuator 97 that closes the vacuum valve 22 and adjusts the separation suction time for sucking liquid together with air. It is possible. Further, the urging force of the urging spring 128 of the valve closing actuator 97 can be automatically adjusted according to the suction force (degree of vacuum) of the connected vacuum water supply pipe 6.
まず、真空式下水道システムについて説明する。このシステムは、宅内下水設備と真空ステーションとの間に、真空弁ユニット1が配設されている。この真空弁ユニット1は、汚水を一時的に貯留する貯水枡2を備え、この貯水枡2内に真空弁22が配設されている。そして、真空式下水道システムは、この真空弁22を開弁させることにより、貯水枡2内の汚水が真空ステーションによる真空吸引作用で下流側の集水タンクに排水される。 First, a vacuum sewer system will be described. In this system, a vacuum valve unit 1 is disposed between a domestic sewage facility and a vacuum station. The vacuum valve unit 1 includes a water reservoir 2 for temporarily storing sewage, and a vacuum valve 22 is disposed in the water reservoir 2. The vacuum sewer system opens the vacuum valve 22 so that the sewage in the reservoir 2 is drained to the downstream water collection tank by the vacuum suction action by the vacuum station.
貯水枡2は有底筒状をなし、その上端開口が蓋体3により閉塞されている。貯水枡2の底には、汚水を貯留するための汚水溜4が設けられている。また、貯水枡2には、汚水溜4の上方に、上流側が宅内下水設備に連通した大気圧状態の自然流下管5が接続されている。さらに、貯水枡2には、自然流下管5より上方に位置するように、下流側が真空ステーションの集水タンクに接続された負圧(-25〜-70kPa)状態の真空送水管6が接続されている。そして、貯水枡2には、真空送水管6より更に上方に位置するように、大気開放した空気取入管7が接続されている。 The water reservoir 2 has a bottomed cylindrical shape, and an upper end opening thereof is closed by a lid 3. A sewage reservoir 4 for storing sewage is provided at the bottom of the water reservoir 2. In addition, a natural flow pipe 5 in an atmospheric pressure state with an upstream side communicating with a domestic sewage facility is connected to the reservoir 2 above the sewage reservoir 4. Furthermore, a negative pressure (-25 to -70 kPa) vacuum water supply pipe 6 is connected to the reservoir 2 so that the downstream side is connected to the water collection tank of the vacuum station so as to be located above the natural flow down pipe 5. ing. An air intake pipe 7 that is open to the atmosphere is connected to the water reservoir 2 so as to be positioned further above the vacuum water supply pipe 6.
貯水枡2内には、仕切弁8、継手管9、吸水管10および真空弁装置20が収容されている。具体的には、真空送水管6には、仕切弁8が介設されるとともに、継手管9および真空弁装置20の真空弁22を介して吸水管10が接続されている。吸水管10は、一端の開口が汚水溜4の底から所定間隔(50〜100mm)をもって上方に位置するように配管されている。 In the water reservoir 2, a gate valve 8, a joint pipe 9, a water absorption pipe 10, and a vacuum valve device 20 are accommodated. Specifically, a gate valve 8 is interposed in the vacuum water supply pipe 6, and a water suction pipe 10 is connected through a joint pipe 9 and a vacuum valve 22 of the vacuum valve device 20. The water absorption pipe 10 is piped so that the opening at one end is located above the bottom of the sewage reservoir 4 at a predetermined interval (50 to 100 mm).
真空弁装置20は、真空弁22と、この真空弁22を開閉させる本発明のコントローラ51とで構成されている。図2に示すように、真空弁22は、排水時に真空送水管6の真空度Pより低い真空度P1となる第1検圧室31と、この第1検圧室31の真空度P1より更に低い真空度P2となる第2検圧室33とを備えている。コントローラ51は、三方弁構造の切換部52を備えている。この切換部52は、フロート93の昇降に連動する開弁専用メカニカル型の開弁アクチュエータ92により開作動される。また、切換部52は、真空弁22の第1および第2検圧室31,33内の差圧ΔPにより動作する閉弁専用ニューマチック型の閉弁アクチュエータ97により閉作動される。これら真空弁22とコントローラ51とは、図3に示すように、4本の空気チューブ21A〜21Dによって接続される。 The vacuum valve device 20 includes a vacuum valve 22 and a controller 51 of the present invention that opens and closes the vacuum valve 22. As shown in FIG. 2, the vacuum valve 22 has a first pressure detection chamber 31 that has a vacuum level P <b> 1 lower than the vacuum level P of the vacuum water supply pipe 6 during drainage, and a vacuum level P <b> 1 of the first pressure detection chamber 31. A second pressure detection chamber 33 having a low degree of vacuum P2 is provided. The controller 51 includes a switching unit 52 having a three-way valve structure. The switching unit 52 is opened by a mechanical valve-opening actuator 92 dedicated to valve-opening that interlocks with the raising and lowering of the float 93. Further, the switching unit 52 is closed by a valve-closing dedicated pneumatic valve-closing actuator 97 operated by a differential pressure ΔP in the first and second pressure detection chambers 31 and 33 of the vacuum valve 22. The vacuum valve 22 and the controller 51 are connected by four air tubes 21A to 21D as shown in FIG.
真空弁22は、図4に示すように、仕切弁8を介して真空送水管6が接続された継手管9と吸水管10との間に介設される弁箱23と、この弁箱23内に配設された止水用弁体35と、この止水用弁体35を開閉駆動させる駆動部である駆動アクチュエータ37とを備えている。 As shown in FIG. 4, the vacuum valve 22 includes a valve box 23 interposed between the joint pipe 9 connected to the vacuum water supply pipe 6 via the gate valve 8 and the water absorption pipe 10, and the valve box 23. The water stop valve body 35 disposed in the inside and a drive actuator 37 as a drive unit for opening and closing the water stop valve body 35 are provided.
弁箱23は、図5(A),(B)に示すように、それぞれ直管状をなす吸水部24と吐出部25とを備えている。吸水部24には、ベント管11を介して吸水管10が接続される。吐出部25には、軸芯が一致するように、継手管9および仕切弁8を介して真空送水管6が接続される。これら吸水部24と吐出部25の内径(呼び口径)は同一である。また、これら吸水部24と吐出部25は、互いの軸芯A1,A2が一致するように設けられている。 As shown in FIGS. 5A and 5B, the valve box 23 includes a water absorption part 24 and a discharge part 25 each having a straight tubular shape. The water absorption pipe 10 is connected to the water absorption section 24 through the vent pipe 11. A vacuum water supply pipe 6 is connected to the discharge part 25 via the joint pipe 9 and the gate valve 8 so that the axes coincide. The water absorption part 24 and the discharge part 25 have the same inner diameter (nominal diameter). Moreover, these water absorption part 24 and the discharge part 25 are provided so that mutual axial center A1, A2 may correspond.
弁箱23は、吸水部24と吐出部25の間に、止水用弁体35を移動可能に配設する円錐筒状の弁箱本体26が一体的に設けられている。この弁箱本体26は、その軸芯A3が、吸水部24の軸芯A1に対して鋭角に位置し、吐出部25の軸芯A2に対して鈍角に位置するように設けられている。弁箱本体26の内周部には、吸水部24と吐出部25の間に位置するように、止水用弁体35が着座する弁座27が突設されている。この弁座27の内部には、円形状をなす弁口28が形成されている。この弁口28は、中心が弁箱本体26の軸芯A3と一致するとともに、弁箱本体26の軸芯A3に対して直交方向に広がるように設けられている。また、弁口28の内径は、吸水部24および吐出部25と同一の内径である。 The valve box 23 is integrally provided with a conical cylindrical valve box body 26 between which the water stop valve body 35 is movably disposed between the water absorption part 24 and the discharge part 25. The valve box body 26 is provided such that its axis A3 is positioned at an acute angle with respect to the axis A1 of the water absorption part 24 and at an obtuse angle with respect to the axis A2 of the discharge part 25. A valve seat 27 on which the water stop valve body 35 is seated is provided on the inner peripheral portion of the valve box body 26 so as to be positioned between the water absorption portion 24 and the discharge portion 25. Inside the valve seat 27, a circular valve port 28 is formed. The valve port 28 is provided so that the center thereof coincides with the axis A3 of the valve box body 26 and extends in a direction orthogonal to the axis A3 of the valve box body 26. Further, the inner diameter of the valve port 28 is the same as that of the water absorption part 24 and the discharge part 25.
本実施形態の弁箱本体26には、吸水部24が連続する部分に、吸水部24の側へ膨出する膨出部29が設けられている。この膨出部29は、図5(B),(C)に示すように、弁箱本体26の軸芯A3に沿って見て、吸水部24の側に位置する所定領域の外壁部を膨出させて形成される。膨出部29は、軸芯A3に対する外壁部の傾斜角度(例えば5度)に対して、平行に近い小さな傾斜角度(例えば0.5〜3度)とすることにより形成されている。また、弁箱本体26の弁座27には、吸水部24の側から吐出部25の側に向けて窪む曲面状凹部30が設けられている。この曲面状凹部30は、着座する止水用弁体35の着座代を十分に確保できる範囲で、吐出部25の側に延びるように設けられている。膨出部29を設けることにより、図5(D)に示すように、弁箱本体26の吸水部24が交わる領域の直径を広げて、吸水部24の出口の開口面積を大きくすることができる。しかも、曲面状凹部30を設けることにより、出口に対して異物が干渉する位置を、横幅が広い弁座27の側へ調整することができる。これにより、吸水部24と同一直径の球状異物を確実に通過させ、弁箱本体26内に流入できるようにしている。 In the valve box body 26 of the present embodiment, a bulging portion 29 that bulges toward the water absorbing portion 24 is provided at a portion where the water absorbing portion 24 continues. As shown in FIGS. 5B and 5C, the bulging portion 29 bulges an outer wall portion of a predetermined region located on the water absorption portion 24 side as viewed along the axis A3 of the valve box body 26. Formed. The bulging portion 29 is formed by setting a small inclination angle (for example, 0.5 to 3 degrees) close to parallel to the inclination angle (for example, 5 degrees) of the outer wall portion with respect to the axis A3. Further, the valve seat 27 of the valve box body 26 is provided with a curved concave portion 30 that is recessed from the water absorption portion 24 side toward the discharge portion 25 side. The curved concave portion 30 is provided so as to extend toward the discharge portion 25 as long as the seating allowance of the water stop valve body 35 to be seated can be sufficiently secured. By providing the bulging portion 29, as shown in FIG. 5D, the diameter of the region where the water absorbing portion 24 of the valve box body 26 intersects can be increased, and the opening area of the outlet of the water absorbing portion 24 can be increased. . Moreover, by providing the curved concave portion 30, the position where the foreign matter interferes with the outlet can be adjusted to the side of the valve seat 27 having a wide lateral width. Thereby, spherical foreign substances having the same diameter as the water absorption part 24 are surely passed and allowed to flow into the valve box body 26.
また、本実施形態の弁箱23には、弁座27の下流側に吐出部25の内部空間と連通した第1検圧室31が形成され、弁座27の上流側に弁箱本体26の内部空間からなる第2検圧室33が形成されている。第1検圧室31は、コントローラ51の閉弁アクチュエータ97に接続されるもので、吐出部25から突出する円筒部32を設けることにより形成される。第2検圧室33は、第1検圧室31と同様にコントローラ51の閉弁アクチュエータ97に接続されるもので、弁箱本体26の上部に位置するように筒状に突出する接続部34が設けられている。このように構成した弁箱23は、排水時には、第1検圧室31内の真空度(負圧)P1が、真空送水管6内の真空度Pより低くなる。また、第2検圧室33内の真空度P2は、第1検圧室31内の真空度P1より低くなる。 Further, in the valve box 23 of the present embodiment, a first pressure detection chamber 31 communicating with the internal space of the discharge unit 25 is formed on the downstream side of the valve seat 27, and the valve box main body 26 on the upstream side of the valve seat 27. A second pressure detection chamber 33 composed of an internal space is formed. The first pressure detection chamber 31 is connected to the valve closing actuator 97 of the controller 51, and is formed by providing a cylindrical portion 32 that protrudes from the discharge portion 25. Similar to the first pressure detection chamber 31, the second pressure detection chamber 33 is connected to the valve closing actuator 97 of the controller 51, and the connection portion 34 that protrudes in a cylindrical shape so as to be positioned above the valve box body 26. Is provided. In the valve box 23 configured in this manner, the degree of vacuum (negative pressure) P1 in the first pressure detection chamber 31 is lower than the degree of vacuum P in the vacuum water supply pipe 6 when draining. Further, the degree of vacuum P <b> 2 in the second pressure detection chamber 33 is lower than the degree of vacuum P <b> 1 in the first pressure detection chamber 31.
図4に示すように、止水用弁体35は、駆動アクチュエータ37により弁箱本体26の軸芯A3に沿って進退移動可能に配設されている。止水用弁体35は、弁座27に圧接されるシール部材36を備えている。この止水用弁体35により、真空弁22の開閉が切り換えられる。即ち、駆動アクチュエータ37により止水用弁体35が進出されると、止水用弁体35が弁座27に着座して弁口28を閉塞し、真空弁22は閉状態となる。そして、真空弁22の閉弁により、弁口28を通した吸水部24と吐出部25との連通が遮断される。一方、駆動アクチュエータ37により止水用弁体35が後退されると、止水用弁体35が弁座27から離反されて弁口28を開放し、真空弁22が開状態となる。そして、真空弁22の開弁により、吸水部24と吐出部25とが弁口28を通して連通される。 As shown in FIG. 4, the water stop valve element 35 is disposed so as to be movable back and forth along the axis A <b> 3 of the valve box body 26 by a drive actuator 37. The water stop valve body 35 includes a seal member 36 that is pressed against the valve seat 27. The water stop valve body 35 switches the opening and closing of the vacuum valve 22. That is, when the water stop valve body 35 is advanced by the drive actuator 37, the water stop valve body 35 is seated on the valve seat 27 to close the valve port 28, and the vacuum valve 22 is closed. Then, by closing the vacuum valve 22, communication between the water absorption part 24 and the discharge part 25 through the valve port 28 is blocked. On the other hand, when the water stop valve body 35 is retracted by the drive actuator 37, the water stop valve body 35 is separated from the valve seat 27 to open the valve port 28, and the vacuum valve 22 is opened. Then, when the vacuum valve 22 is opened, the water absorption part 24 and the discharge part 25 are communicated with each other through the valve port 28.
駆動アクチュエータ37は、止水用弁体35を開弁位置と閉弁位置に切り換えるもので、内部を基準圧室46と圧力室47に区画した止水用シリンダ38を備えている。この止水用シリンダ38は、弁箱本体26の上端開口に密閉状態で取り付けられる下側ケース39と、この下側ケース39の上端開口に密閉状態で取り付けられる上側ケース42とを有する。下側ケース39には、弁箱本体26の軸芯A3に位置するように挿通部材40が配設されている。また、下側ケース39の外周部には、大気と連通させるための通気孔41が設けられている。上側ケース42には、コントローラ51の第2変圧室56に接続される第2変圧室接続部43が設けられている。また、上側ケース42には、付勢スプリング49を位置決めする位置決め筒部44が設けられている。 The drive actuator 37 switches the water stop valve body 35 between a valve open position and a valve close position, and includes a water stop cylinder 38 that is partitioned into a reference pressure chamber 46 and a pressure chamber 47. The water stop cylinder 38 includes a lower case 39 that is attached to the upper end opening of the valve box body 26 in a sealed state, and an upper case 42 that is attached to the upper end opening of the lower case 39 in a sealed state. An insertion member 40 is disposed in the lower case 39 so as to be positioned on the axis A3 of the valve box body 26. In addition, a vent hole 41 is provided on the outer peripheral portion of the lower case 39 to communicate with the atmosphere. The upper case 42 is provided with a second variable chamber connecting portion 43 connected to the second variable chamber 56 of the controller 51. The upper case 42 is provided with a positioning cylinder portion 44 for positioning the urging spring 49.
下側ケース39と上側ケース42との間には、可撓性材料からなるダイヤフラム45が配設されている。このダイヤフラム45により止水用シリンダ38の内部が、弁箱本体26の側に位置する基準圧室46と、離間した上側に位置する圧力室47とに区画されている。このダイヤフラム45には、圧力室47内に位置するように受皿形状をなすピストンカップ48が配設されている。このピストンカップ48と上側ケース42との間には、ピストンカップ48を下側ケース39へ向けて付勢する付勢スプリング49が配設されている。また、ピストンカップ48には、下側ケース39の挿通部材40を挿通されて、弁箱本体26内を軸芯A3に沿って延びる開閉作動部材50が配設されている。この開閉作動部材50の先端には、止水用弁体35が連結されている。なお、開閉作動部材50は、ピストンカップ48に対して一体に設けてもよく、止水用弁体35と一体に設けてもよい。 A diaphragm 45 made of a flexible material is disposed between the lower case 39 and the upper case 42. The diaphragm 45 divides the inside of the water stop cylinder 38 into a reference pressure chamber 46 located on the valve box body 26 side and a pressure chamber 47 located on the separated upper side. The diaphragm 45 is provided with a piston cup 48 having a saucer shape so as to be positioned in the pressure chamber 47. A biasing spring 49 that biases the piston cup 48 toward the lower case 39 is disposed between the piston cup 48 and the upper case 42. The piston cup 48 is provided with an opening / closing operation member 50 that is inserted through the insertion member 40 of the lower case 39 and extends in the valve box body 26 along the axis A3. A water stop valve body 35 is connected to the tip of the opening / closing operation member 50. The opening / closing operation member 50 may be provided integrally with the piston cup 48 or may be provided integrally with the water stop valve body 35.
この駆動アクチュエータ37は、圧力室47内が設定真空度になると、基準圧室46の大気圧との差圧による上向きの押圧力が付勢スプリング49の付勢力を上回り、ピストンカップ48が上向きに移動(後退)する。これにより、開閉作動部材50を介して止水用弁体35が弁座27から離反し、弁口28を開放した開弁位置に移動する。一方、圧力室47内が設定真空度を下回ると、基準圧室46の大気圧との差圧による押圧力が付勢スプリング49の付勢力を下回り、ピストンカップ48が付勢スプリング49の付勢力で下向きに移動(進出)する。これにより、開閉作動部材50を介して止水用弁体35が弁座27に着座し、弁口28を閉塞して閉弁位置に移動する。 In the drive actuator 37, when the inside of the pressure chamber 47 reaches a set vacuum level, the upward pressing force due to the differential pressure from the atmospheric pressure of the reference pressure chamber 46 exceeds the urging force of the urging spring 49, and the piston cup 48 faces upward. Move (retreat). Thereby, the water stop valve body 35 is separated from the valve seat 27 via the opening / closing operation member 50 and moved to the valve opening position where the valve port 28 is opened. On the other hand, when the pressure chamber 47 falls below the set vacuum level, the pressing force due to the pressure difference from the atmospheric pressure of the reference pressure chamber 46 is less than the biasing force of the biasing spring 49, and the piston cup 48 biases the biasing force of the biasing spring 49. To move downward (advance). As a result, the water stop valve body 35 is seated on the valve seat 27 via the opening / closing operation member 50, the valve port 28 is closed, and the valve closing position is moved.
コントローラ51は、図3に示すように、真空弁22の開閉制御を行うもので、切換部52と、開弁アクチュエータ92と、閉弁アクチュエータ97とを備えている。そして、切換部52は、空気チューブ21Aによって真空送水管6に接続されるとともに、空気チューブ21Bによって真空弁22の圧力室47に接続されている。また、閉弁アクチュエータ97は、空気チューブ21Cによって真空弁22の第1検圧室31に接続され、空気チューブ21Dによって真空弁22の第2検圧室33に接続されている。 As shown in FIG. 3, the controller 51 performs opening / closing control of the vacuum valve 22, and includes a switching unit 52, a valve opening actuator 92, and a valve closing actuator 97. The switching unit 52 is connected to the vacuum water supply pipe 6 by the air tube 21A and is connected to the pressure chamber 47 of the vacuum valve 22 by the air tube 21B. The valve closing actuator 97 is connected to the first pressure detection chamber 31 of the vacuum valve 22 by the air tube 21C, and is connected to the second pressure detection chamber 33 of the vacuum valve 22 by the air tube 21D.
切換部52は、ケーシング53の内部に切換弁体69を直動可能に配設したものである。そして、切換弁体69が開位置に移動されることにより、真空送水管6と真空弁22の圧力室47とを連通させて、真空弁22を開弁させる。また、切換弁体69が閉位置に移動されることにより、真空送水管6と真空弁22の圧力室47との連通を遮断させて、真空弁22を付勢スプリング49の付勢力で閉弁させるものである。 The switching unit 52 is configured such that a switching valve body 69 is disposed inside the casing 53 so as to be able to move directly. When the switching valve body 69 is moved to the open position, the vacuum water supply pipe 6 and the pressure chamber 47 of the vacuum valve 22 are communicated to open the vacuum valve 22. Further, when the switching valve body 69 is moved to the closed position, the communication between the vacuum water supply pipe 6 and the pressure chamber 47 of the vacuum valve 22 is blocked, and the vacuum valve 22 is closed by the biasing force of the biasing spring 49. It is something to be made.
ケーシング53は、図6(A),(B)および図7に示すように、下端に位置する第1変圧室54と、この第1変圧室54の軸方向に沿った上部に位置する第2変圧室56とを備えている。第1変圧室54には、空気チューブ21Aによって第1検圧室31の下流側の継手管9(真空送水管6)に接続される第1接続部55が設けられている。第2変圧室56には、空気チューブ21Bによって真空弁22の圧力室47に接続される第2接続部57が設けられている。これら変圧室54,56の間には、切換弁体69が圧接される逆円錐筒形状の被圧接部58が設けられている。 As shown in FIGS. 6A, 6 </ b> B, and 7, the casing 53 includes a first variable pressure chamber 54 positioned at the lower end and a second variable pressure positioned at the upper portion along the axial direction of the first variable pressure chamber 54. And a transformer room 56. The first variable pressure chamber 54 is provided with a first connection portion 55 connected to the joint pipe 9 (vacuum water supply pipe 6) on the downstream side of the first pressure detection chamber 31 by the air tube 21A. The second variable pressure chamber 56 is provided with a second connecting portion 57 connected to the pressure chamber 47 of the vacuum valve 22 by the air tube 21B. Between these variable pressure chambers 54 and 56, an inverted conical cylindrical pressure contact portion 58 to which the switching valve body 69 is pressed is provided.
第2変圧室56の上部には、シール部材80を配設するための圧接段部59が形成されている。圧接段部59の上方には、規制部材60を挿通させる規制部材挿通溝61が設けられている。この規制部材挿通溝61は、ケーシング53の内部空間と連通するように設けられ、内部空間に突出した規制部材60がシール部材80の上側を規制する。規制部材挿通溝61の上部には、トグルバネ62を配設するための保持部材配設部63が、外向きに膨出するように設けられている。トグルバネ62は、切換弁体69を開位置および閉位置に所定の保持力で保持するための保持部材である。保持部材配設部63の上部には、切換弁体69を軸方向に沿って移動させるためのガイド溝64が設けられている。 A pressure contact step 59 for disposing the seal member 80 is formed in the upper part of the second variable pressure chamber 56. A restriction member insertion groove 61 through which the restriction member 60 is inserted is provided above the pressure contact step portion 59. The restricting member insertion groove 61 is provided so as to communicate with the internal space of the casing 53, and the restricting member 60 protruding into the internal space restricts the upper side of the seal member 80. A holding member disposing portion 63 for disposing a toggle spring 62 is provided on the upper portion of the restricting member insertion groove 61 so as to bulge outward. The toggle spring 62 is a holding member for holding the switching valve element 69 in the open position and the closed position with a predetermined holding force. A guide groove 64 for moving the switching valve body 69 along the axial direction is provided on the upper portion of the holding member disposing portion 63.
また、ケーシング53には、第1および第2接続部55,57の反対側に、一対の固定ブラケット部65,65が設けられている。この固定ブラケット部65には、貯水枡2内に固定するためのホルダー66が配設されている。また、ケーシング53の固定ブラケット部65,65の間には、規制部材挿通溝61の形成位置から軸方向に沿って上向きに延びる開作動部挿通穴67が設けられている。そして、固定ブラケット部65,65およびホルダー66の間に、開弁アクチュエータ92の開作動部材95が配設される。また、ケーシング53の上部には、略受皿状をなす閉弁アクチュエータ配設部68が設けられ、この閉弁アクチュエータ配設部68上に閉弁アクチュエータ97が配設される。 The casing 53 is provided with a pair of fixed bracket portions 65 and 65 on the opposite side of the first and second connection portions 55 and 57. The fixing bracket portion 65 is provided with a holder 66 for fixing in the water reservoir 2. Further, between the fixed bracket portions 65, 65 of the casing 53, there is provided an opening operation portion insertion hole 67 that extends upward along the axial direction from the position where the restricting member insertion groove 61 is formed. An opening actuating member 95 of the valve opening actuator 92 is disposed between the fixed bracket portions 65 and 65 and the holder 66. In addition, a valve closing actuator disposing portion 68 having a substantially saucer shape is provided on the upper portion of the casing 53, and a valve closing actuator 97 is disposed on the valve closing actuator disposing portion 68.
切換弁体69は、図7および図8に示すように、ケーシング53に直動可能に配設される弁ロッド70を備えている。この弁ロッド70の下端には、縮径したパッキン取付部71が設けられ、このパッキン取付部71に被圧接部58に圧接される弁パッキン72が配設されている。パッキン取付部71の上方には、拡径したガイド部材取付部73が設けられ、このガイド部材取付部73に弁パッキン72の上部を位置決めするガイド部材74が配設されている。このガイド部材取付部73の上方には、ガイド部材74の上部を位置決めするストッパ部75が設けられている。 As shown in FIGS. 7 and 8, the switching valve body 69 includes a valve rod 70 that is disposed in the casing 53 so as to be able to move directly. A packing mounting portion 71 having a reduced diameter is provided at the lower end of the valve rod 70, and a valve packing 72 that is in pressure contact with the pressure contact portion 58 is disposed on the packing mounting portion 71. A guide member mounting portion 73 having an enlarged diameter is provided above the packing mounting portion 71, and a guide member 74 for positioning the upper portion of the valve packing 72 is disposed on the guide member mounting portion 73. A stopper portion 75 for positioning the upper portion of the guide member 74 is provided above the guide member mounting portion 73.
ストッパ部75の上方には、円錐形状をなす圧接部76が設けられ、この圧接部76の上方に縮径した挿通部77が設けられている。この挿通部77の上方には、保持部材配設部63内に位置し、トグルバネ62の内側端部を位置決めする保持部材位置決め部78が設けられている。この保持部材位置決め部78は、略六角形状に膨出した形状をなし、その側方頂部に位置決め突部79が設けられている。 A pressure contact portion 76 having a conical shape is provided above the stopper portion 75, and an insertion portion 77 having a reduced diameter is provided above the pressure contact portion 76. Above the insertion portion 77, a holding member positioning portion 78 that is positioned in the holding member disposing portion 63 and positions the inner end portion of the toggle spring 62 is provided. The holding member positioning portion 78 has a substantially hexagonal shape, and a positioning projection 79 is provided on the side top.
弁ロッド70には、挿通部77の周囲に位置するように、圧接段部59と規制部材60との間に位置決めされるシール部材80が配設されている。このシール部材80は、挿通部77の外径より大きく、圧接部76の外径より僅かに小さい内径の大気連通部81を備えている。組付状態では、大気連通部81内に挿通部77が挿通され、これらの隙間を通して第2変圧室56が大気開放される。弁ロッド70が開弁アクチュエータ92によって開位置に移動されると、弁パッキン72が被圧接部58から離反して第1および第2変圧室54,56を連通させるとともに、圧接部76が大気連通部81内に圧接して第2変圧室56と大気との連通を遮断する。また、弁ロッド70が閉弁アクチュエータ97によって閉位置に移動されると、弁パッキン72が被圧接部58に圧接して第1および第2変圧室54,56の連通を遮断するとともに、圧接部76が大気連通部81から離反して第2変圧室56と大気とを連通させる。 The valve rod 70 is provided with a seal member 80 positioned between the press contact step portion 59 and the regulating member 60 so as to be positioned around the insertion portion 77. The seal member 80 includes an air communication portion 81 having an inner diameter that is larger than the outer diameter of the insertion portion 77 and slightly smaller than the outer diameter of the press contact portion 76. In the assembled state, the insertion portion 77 is inserted into the atmosphere communication portion 81, and the second variable pressure chamber 56 is opened to the atmosphere through these gaps. When the valve rod 70 is moved to the open position by the valve opening actuator 92, the valve packing 72 is separated from the pressure contact portion 58 to connect the first and second variable pressure chambers 54, 56, and the pressure contact portion 76 is connected to the atmosphere. The contact between the second variable pressure chamber 56 and the atmosphere is interrupted by pressure in the portion 81. When the valve rod 70 is moved to the closed position by the valve closing actuator 97, the valve packing 72 is pressed against the pressure contact portion 58 to block the communication between the first and second variable pressure chambers 54 and 56, and the pressure contact portion. 76 separates from the atmosphere communication part 81 and connects the second variable pressure chamber 56 and the atmosphere.
弁ロッド70の保持部材位置決め部78の上方には、円環状をなす調節部材配設部82が設けられている。この調節部材配設部82は、所定間隔をもって位置するように設けた一対の側壁部83,83と、これらの上方に設けた円環状の第1受動部84とを有する。この第1受動部84は、開作動部材95が当接することにより弁ロッド70を上向きに移動させる。第1受動部84の外周部には、ケーシング53のガイド溝64に係合される一対のガイド片85,85が設けられている。また、第1受動部84の上面には、ガイド片85,85間にかけて階段状をなすように調節用段部86a〜86eが設けられている。これら調節用段部86a〜86eには、半球状をなす窪みが設けられている。本実施形態では調節用段部86a〜86eを5段としているが、その数は希望に応じて変更が可能である。 Above the holding member positioning portion 78 of the valve rod 70, an annular adjustment member disposing portion 82 is provided. The adjustment member disposing portion 82 has a pair of side wall portions 83 and 83 provided so as to be positioned at a predetermined interval, and an annular first passive portion 84 provided above them. The first passive portion 84 moves the valve rod 70 upward by the contact of the opening operation member 95. A pair of guide pieces 85, 85 that are engaged with the guide grooves 64 of the casing 53 are provided on the outer periphery of the first passive portion 84. In addition, adjustment step portions 86 a to 86 e are provided on the upper surface of the first passive portion 84 so as to form a step shape between the guide pieces 85. These adjustment step portions 86a to 86e are provided with a hemispherical recess. In the present embodiment, the adjustment step portions 86a to 86e are five steps, but the number can be changed as desired.
調節部材配設部82には、閉作動部材125が当接する作動距離を調節するための調節部材87が配設されている。この調節部材87は、閉作動部材125が当接ことにより弁ロッド70を下向きに移動させる円板状の第2受動部88を備えている。この第2受動部88の中心には、第1受動部84の中心孔に挿通される挿通軸89が設けられている。また、第2受動部88の下面には、所定の調節用段部86a〜86e上に配置される一対の配置部90が設けられている。この配置部90には、半球状をなす突部が設けられている。また、第2受動部88には、配置部90上に位置するように、調節操作用の摘み部91が上向きに突設されている。 The adjusting member disposing portion 82 is provided with an adjusting member 87 for adjusting the working distance with which the closing operation member 125 abuts. The adjustment member 87 includes a disk-shaped second passive portion 88 that moves the valve rod 70 downward when the closing operation member 125 comes into contact therewith. At the center of the second passive portion 88, an insertion shaft 89 that is inserted through the central hole of the first passive portion 84 is provided. In addition, on the lower surface of the second passive portion 88, a pair of placement portions 90 that are placed on predetermined adjustment step portions 86a to 86e are provided. The arrangement portion 90 is provided with a hemispherical protrusion. The second passive portion 88 has an adjustment operation knob 91 protruding upward so as to be positioned on the placement portion 90.
この調節部材87は、挿通軸89を第1受動部84の中心孔に挿通させることにより、閉作動部材125の作動方向である切換弁体69の軸方向に沿って移動可能である。また、この調節部材87を配設した切換弁体69は、図9(A),(B)に示すように、配置部90を所定の調節用段部86a〜86eに配置することにより、切換弁体69の全高を調節することができる。これにより、この切換弁体69の上方に位置する閉作動部材125の下端が当接する作動距離(隙間)を調節することができる。 The adjustment member 87 is movable along the axial direction of the switching valve body 69, which is the operation direction of the closing operation member 125, by inserting the insertion shaft 89 through the center hole of the first passive portion 84. Further, the switching valve body 69 provided with the adjusting member 87 is switched by disposing the disposing portion 90 in predetermined adjusting step portions 86a to 86e as shown in FIGS. 9 (A) and 9 (B). The total height of the valve body 69 can be adjusted. Thereby, the working distance (gap) with which the lower end of the closing member 125 positioned above the switching valve body 69 abuts can be adjusted.
開弁アクチュエータ92は、図1に示すように、貯水枡2内に予め設定した吸水管10の下端より高い高水位HWLまで汚水が貯められると、切換弁体69をトグルバネ62の保持力に抗して閉位置から開位置に移動させるものである。この開弁アクチュエータ92は、貯水枡2内の水位に応じて昇降するフロート93と、このフロート93の昇降に連動して切換弁体69の直動方向に沿って移動する開作動部材95とを備えている。 As shown in FIG. 1, when the sewage is stored in the reservoir 2 up to a high water level HWL higher than the lower end of the water suction pipe 10, the valve opening actuator 92 resists the holding force of the toggle spring 62. Thus, it is moved from the closed position to the open position. The valve opening actuator 92 includes a float 93 that moves up and down according to the water level in the reservoir 2, and an opening operation member 95 that moves along the linear movement direction of the switching valve body 69 in conjunction with the lifting and lowering of the float 93. I have.
フロート93の浮力は、トグルバネ62の保持力より大きい。このフロート93には、開作動部材95に連結するための連結ロッド94が設けられている。この連結ロッド94は、貯水枡2内に高水位HWLまで汚水が溜まった状態で、開作動部材95を介して切換弁体69を開作動可能な全長に設定されている。また、連結ロッド94は、貯水枡2内の汚水が吸水管10より低い低水位LWLまで低下した状態では、フロート93が汚水の水面より上方に位置し、着水しない全長に設定されている。 The buoyancy of the float 93 is greater than the holding force of the toggle spring 62. The float 93 is provided with a connecting rod 94 for connecting to the opening operation member 95. The connecting rod 94 is set to a full length that allows the switching valve body 69 to be opened via the opening actuating member 95 in a state where sewage has accumulated in the reservoir 2 up to the high water level HWL. Further, the connecting rod 94 is set to a full length where the float 93 is located above the surface of the sewage and does not land when the sewage in the reservoir 2 is lowered to a low water level LWL lower than the water suction pipe 10.
開作動部材95は、図6(A),(B)に示すように、連結ロッド94の上端に連結され、切換弁体69の直動方向であるケーシング53の軸方向に沿って延びるように装着されている。この開作動部材95には、ケーシング53の開作動部挿通穴67を通して切換部52の内部に突出する開作動部96が設けられている。この開作動部96は、第1受動部84の下面に当接して更に上向きに移動されることにより、切換弁体69を閉位置から開位置に移動させる。 As shown in FIGS. 6A and 6B, the opening actuating member 95 is connected to the upper end of the connecting rod 94 and extends along the axial direction of the casing 53, which is the linear movement direction of the switching valve body 69. It is installed. The opening operation member 95 is provided with an opening operation portion 96 that protrudes into the switching portion 52 through the opening operation portion insertion hole 67 of the casing 53. The opening actuating portion 96 abuts on the lower surface of the first passive portion 84 and is further moved upward to move the switching valve body 69 from the closed position to the open position.
閉弁アクチュエータ97は、貯水枡2内の汚水が、吸水管10の下端から空気と一緒に吸引される低水位LWLまで排水されると、切換弁体69をトグルバネ62の保持力に抗して開位置から閉位置に移動させるものである。この閉弁アクチュエータ97は、第1および第2ダイヤフラム102,105によって、第1受圧室103、第2受圧室104、流体収容室106、補助流体収容室109および大気圧室110に区画した切換用シリンダ98を備えている。 When the sewage in the reservoir 2 is drained from the lower end of the water suction pipe 10 to the low water level LWL that is sucked together with the air, the valve closing actuator 97 opposes the switching valve body 69 against the holding force of the toggle spring 62. It is moved from the open position to the closed position. This valve closing actuator 97 is for switching which is divided into a first pressure receiving chamber 103, a second pressure receiving chamber 104, a fluid storage chamber 106, an auxiliary fluid storage chamber 109, and an atmospheric pressure chamber 110 by the first and second diaphragms 102, 105. A cylinder 98 is provided.
具体的には、切換用シリンダ98は、切換部52のケーシング53に取り付けられる下側ケース99と、この下ケースに密閉状態で取り付けられる筒状の中間ケース100と、この中間ケース100上に密閉状態で取り付けられる上側ケース101とを有する。そして、下側ケース99と中間ケース100との間には第1可撓性部材である第1ダイヤフラム102が配設され、この第1ダイヤフラム102によって第1受圧室103と第2受圧室104に区画している。また、中間ケース100と上側ケース101との間には、第2可撓性部材である第2ダイヤフラム105が配設され、この第2ダイヤフラム105によって第1受圧室103と流体収容室106に区画している。さらに、第2ダイヤフラム105は、中間ケース100に設けた連通室107内に位置する第3可撓性部材である第3ダイヤフラム部108を備え、この第3ダイヤフラム部108によって連通室107内を補助流体収容室109と大気圧室110に区画している。なお、本実施形態では、第2ダイヤフラム105に第3ダイヤフラム部108を一体に設けたが、これらは別体に設けてもよい。 Specifically, the switching cylinder 98 includes a lower case 99 attached to the casing 53 of the switching unit 52, a cylindrical intermediate case 100 attached to the lower case in a sealed state, and a seal over the intermediate case 100. And an upper case 101 attached in a state. A first diaphragm 102, which is a first flexible member, is disposed between the lower case 99 and the intermediate case 100. The first diaphragm 102 allows the first pressure receiving chamber 103 and the second pressure receiving chamber 104 to be in contact with each other. It is partitioned. A second diaphragm 105, which is a second flexible member, is disposed between the intermediate case 100 and the upper case 101. The second diaphragm 105 partitions the first pressure receiving chamber 103 and the fluid storage chamber 106. doing. Further, the second diaphragm 105 includes a third diaphragm portion 108 that is a third flexible member located in a communication chamber 107 provided in the intermediate case 100, and the inside of the communication chamber 107 is assisted by the third diaphragm portion 108. It is divided into a fluid storage chamber 109 and an atmospheric pressure chamber 110. In the present embodiment, the third diaphragm 108 is provided integrally with the second diaphragm 105, but these may be provided separately.
下側ケース99は受皿形状をなし、切換弁体69の軸芯に位置するように挿通部材111が配設されている。また、下側ケース99には、空気チューブ21Dによって真空弁22の第2検圧室33に接続される第2検圧室接続部112が設けられている。 The lower case 99 has a saucer shape, and an insertion member 111 is disposed so as to be positioned at the axial center of the switching valve body 69. Further, the lower case 99 is provided with a second pressure chamber connecting portion 112 connected to the second pressure chamber 33 of the vacuum valve 22 by the air tube 21D.
中間ケース100は、筒状をなす内壁113を備えている。この内壁113と外壁との間に、有底筒状の環状空間からなる連通室107が形成されている。また、中間ケース100には、内側の第1受圧室103に連通し、空気チューブ21Cによって第1検圧室31に接続される第1検圧室接続部114が設けられている。さらに、中間ケース100の外壁には、連通室107内に連通する空気孔115が設けられている。そして、中間ケース100の内壁113の上端には、後述する第2ピストン126の上向きに移動を規制する規制筒部116が設けられている。 The intermediate case 100 includes a cylindrical inner wall 113. A communication chamber 107 composed of a bottomed cylindrical annular space is formed between the inner wall 113 and the outer wall. Further, the intermediate case 100 is provided with a first pressure detection chamber connecting portion 114 that communicates with the inner first pressure receiving chamber 103 and is connected to the first pressure detection chamber 31 by the air tube 21C. Further, an air hole 115 communicating with the inside of the communication chamber 107 is provided on the outer wall of the intermediate case 100. A regulating cylinder portion 116 is provided at the upper end of the inner wall 113 of the intermediate case 100 to regulate upward movement of a second piston 126 described later.
上側ケース101は、第1受圧室103上に位置する膨出部117を備えている。この膨出部117の上端には、周知の密閉部材によって密閉される流体注入口118が設けられている。また、上側ケース101には、流体収容室106と連通室107の一部である補助流体収容室109とを連通させるための流体通路119が設けられている。この流体通路119は、上側ケース101の膨出部117にかけた内面に連通溝120を形成し、この連通溝120内に嵌合片121を嵌合させることにより、これらの隙間によって形成される。この流体通路119は、流体が通過可能な直径がφ0.5mm以下、好ましくはφ0.3mm〜φ0.4mmの小孔からなり、全体が流体の流量を制限する絞り部を構成する。但し、流体通路119を流体抵抗が少ない大きな断面積で形成し、その一部の壁面を突出させることにより絞り部を設けた構成としてもよい。 The upper case 101 includes a bulging portion 117 located on the first pressure receiving chamber 103. A fluid injection port 118 is provided at the upper end of the bulging portion 117 and is sealed by a known sealing member. Further, the upper case 101 is provided with a fluid passage 119 for communicating the fluid storage chamber 106 with the auxiliary fluid storage chamber 109 which is a part of the communication chamber 107. The fluid passage 119 is formed by the gap formed by forming a communication groove 120 on the inner surface of the upper case 101 that extends over the bulging portion 117 and fitting the fitting piece 121 into the communication groove 120. The fluid passage 119 is composed of small holes having a diameter of φ0.5 mm or less, preferably φ0.3 mm to φ0.4 mm, through which the fluid can pass, and constitutes a throttle portion that restricts the flow rate of the fluid as a whole. However, the fluid passage 119 may be formed with a large cross-sectional area with low fluid resistance, and a throttle portion may be provided by projecting a part of the wall surface.
第1ダイヤフラム102は、中間ケース100の内壁113内の空間からなる第1受圧室103と、下側ケース99の内部空間からなる第2受圧室104とを区画する。また、第2ダイヤフラム105は、第1受圧室103の第2受圧室104と反対側の端部を密閉するとともに、上側ケース101の膨出部117内の空間からなる流体収容室106とを区画する。さらに、第3ダイヤフラム部108は、連通室107内を上側の補助流体収容室109と下側の大気圧室110とに区画する。なお、補助流体収容室109の上側は、上側ケース101によって密閉される。 The first diaphragm 102 partitions a first pressure receiving chamber 103 formed of a space in the inner wall 113 of the intermediate case 100 and a second pressure receiving chamber 104 formed of an internal space of the lower case 99. The second diaphragm 105 seals the end of the first pressure receiving chamber 103 opposite to the second pressure receiving chamber 104 and partitions the fluid containing chamber 106 formed of the space in the bulging portion 117 of the upper case 101. To do. Further, the third diaphragm portion 108 divides the communication chamber 107 into an upper auxiliary fluid storage chamber 109 and a lower atmospheric pressure chamber 110. The upper side of the auxiliary fluid storage chamber 109 is sealed by the upper case 101.
そして、第1受圧室103は、第1検圧室接続部114を介して真空弁22の第1検圧室31に接続されている。そのため、この第1受圧室103は、真空弁22の弁座27より下流側(真空送水管6側)に位置する第1検圧室31の真空度P1と同一真空度になる。また、第2受圧室104は、第2検圧室接続部112を介して真空弁22の第2検圧室33に接続されている。そのため、この第2受圧室104は、真空弁22の弁座27の上流側に位置し、第1検圧室31の真空度P1より低い第2検圧室33の真空度P2と同一真空度になる。さらに、流体収容室106は、流体通路119を介して補助流体収容室109と連通し、第3ダイヤフラム部108によって大気圧室110と区画された定圧(大気圧)室である。そして、流体収容室106および補助流体収容室109には、閉作動時にダンパー機能をなす非圧縮性流体である水が流体注入口118から充填されている。 The first pressure receiving chamber 103 is connected to the first pressure detecting chamber 31 of the vacuum valve 22 via the first pressure detecting chamber connecting portion 114. Therefore, the first pressure receiving chamber 103 has the same degree of vacuum as the degree of vacuum P1 of the first pressure detecting chamber 31 located on the downstream side (vacuum water supply pipe 6 side) of the valve seat 27 of the vacuum valve 22. The second pressure receiving chamber 104 is connected to the second pressure detecting chamber 33 of the vacuum valve 22 through the second pressure detecting chamber connecting portion 112. Therefore, the second pressure receiving chamber 104 is located on the upstream side of the valve seat 27 of the vacuum valve 22 and has the same degree of vacuum as the degree of vacuum P2 of the second pressure sensing chamber 33 which is lower than the degree of vacuum P1 of the first pressure sensing chamber 31. become. Further, the fluid storage chamber 106 is a constant pressure (atmospheric pressure) chamber that communicates with the auxiliary fluid storage chamber 109 via the fluid passage 119 and is partitioned from the atmospheric pressure chamber 110 by the third diaphragm portion 108. The fluid storage chamber 106 and the auxiliary fluid storage chamber 109 are filled with water, which is an incompressible fluid that functions as a damper during the closing operation, from the fluid inlet 118.
第1ダイヤフラム102には、第1受圧室103内に位置するように、中間ケース100の内壁113より大径の皿形状をなす第1ピストン122が配設されている。この第1ピストン122は、挟込部材123によって第1ダイヤフラム102を挟み込むことにより配設されている。第1ピストン122は、第1ダイヤフラム102が撓むことにより、第1受圧室103の側に位置する非作動位置と、第2受圧室104の側に位置する作動位置にかけて移動可能である。非作動位置側への移動は、中間ケース100の内壁113に当接することにより停止される。作動位置側への移動は、下側ケース99に当接することにより停止される。また、第1ピストン122には、切換用シリンダ98の軸芯に沿って延びる棒状のガイド部124が設けられている。 A first piston 122 having a dish shape larger in diameter than the inner wall 113 of the intermediate case 100 is disposed on the first diaphragm 102 so as to be positioned in the first pressure receiving chamber 103. The first piston 122 is disposed by sandwiching the first diaphragm 102 by the sandwiching member 123. The first piston 122 is movable between a non-operating position located on the first pressure receiving chamber 103 side and an operating position located on the second pressure receiving chamber 104 side as the first diaphragm 102 is bent. The movement toward the non-operating position is stopped by contacting the inner wall 113 of the intermediate case 100. The movement to the operating position side is stopped by contacting the lower case 99. Further, the first piston 122 is provided with a rod-shaped guide portion 124 that extends along the axis of the switching cylinder 98.
ガイド部124には、下側ケース99の挿通部材111を挿通し、切換部52内の切換弁体69上に延びる閉作動部材125が貫通するように配設されている。この閉作動部材125は、第1ピストン122が非作動位置に位置する状態では切換弁体69の切換位置を維持する。また、第1ピストン122が作動位置に作動されると、切換弁体69の第2受動部88に当接して下向きに押圧することにより、切換弁体69を開位置から閉位置に切り換えることができる。そして、この閉作動部材125の下端と第2受動部88との間の作動距離は、切換弁体69に対する調節部材87の配置を調節することにより、調整される。 In the guide portion 124, a closing operation member 125 extending through the switching valve body 69 in the switching portion 52 is inserted through the insertion member 111 of the lower case 99. The closing operation member 125 maintains the switching position of the switching valve body 69 in a state where the first piston 122 is located at the non-operation position. Further, when the first piston 122 is operated to the operating position, the switching valve body 69 can be switched from the open position to the closed position by abutting against the second passive portion 88 of the switching valve body 69 and pressing downward. it can. The working distance between the lower end of the closing actuating member 125 and the second passive portion 88 is adjusted by adjusting the arrangement of the adjusting member 87 with respect to the switching valve body 69.
第2ダイヤフラム105には、第1受圧室103内に位置するように第2ピストン126が配設されている。この第2ピストン126は、規制筒部116の内径より小さい外径で、かつ、ガイド部124より大きい内径のガイド筒部127を有する受皿状のものである。このガイド筒部127の上端に第2ダイヤフラム105が連結されている。この第2ピストン126は、第2ダイヤフラム105が撓むことにより、第1ピストン122のガイド部124に沿って、第1ピストン122に近づいた近接位置、および、第1ピストン122から離れた離反位置にかけて移動可能である。 A second piston 126 is disposed on the second diaphragm 105 so as to be positioned in the first pressure receiving chamber 103. The second piston 126 has a tray-like shape having a guide cylinder part 127 having an outer diameter smaller than the inner diameter of the restriction cylinder part 116 and an inner diameter larger than the guide part 124. A second diaphragm 105 is connected to the upper end of the guide tube portion 127. The second piston 126 is located near the first piston 122 and away from the first piston 122 along the guide portion 124 of the first piston 122 when the second diaphragm 105 is bent. It is possible to move between.
これら第1および第2ピストン122,126の間には、第1ピストン122を下側ケース99へ向けた作動位置へ付勢する付勢スプリング128が配設されている。この付勢スプリング128による第1ピストン122の付勢力は、真空送水管6の側に接続した第1受圧室103内の真空度によって自動調整される。 A biasing spring 128 that biases the first piston 122 to an operating position toward the lower case 99 is disposed between the first and second pistons 122 and 126. The urging force of the first piston 122 by the urging spring 128 is automatically adjusted according to the degree of vacuum in the first pressure receiving chamber 103 connected to the vacuum water supply pipe 6 side.
具体的には、第1受圧室103内に第1検圧室31の真空度P1に相当する吸引力が加わると、第1ピストン122にはその吸引力に相当する上向きの押圧力が作用する。一方、第2受圧室104内に第2検圧室33の真空度P2に相当する吸引力が加わると、第1ピストン122にはその吸引力に相当する下向きの押圧力が作用する(P1>P2)。これにより、これらの間に位置する第1ピストン122には、第1および第2受圧室103,104の差圧ΔP1に相当する上向きの押圧力(F1)が生じる。一方、第1受圧室103と区画された流体収容室106は、水が充填されているが、大気開放された大気圧室110より大気圧P0の状態である。また、第1受圧室103内に第1検圧室31の真空度P1に相当する吸引力が加わると、第2ピストン126にはその吸引力に相当する下向きの押圧力が作用する(P1>P0)。これにより、これらの間に位置する第2ピストン126には、第1受圧室103および流体収容室106の差圧ΔP2に相当する下向きの押圧力(F2)が生じる。 Specifically, when a suction force corresponding to the degree of vacuum P <b> 1 of the first pressure detection chamber 31 is applied to the first pressure receiving chamber 103, an upward pressing force corresponding to the suction force acts on the first piston 122. . On the other hand, when a suction force corresponding to the degree of vacuum P2 of the second pressure detection chamber 33 is applied to the second pressure receiving chamber 104, a downward pressing force corresponding to the suction force acts on the first piston 122 (P1>). P2). As a result, an upward pressing force (F1) corresponding to the differential pressure ΔP1 between the first and second pressure receiving chambers 103 and 104 is generated in the first piston 122 positioned therebetween. On the other hand, the fluid storage chamber 106 partitioned from the first pressure receiving chamber 103 is filled with water, but is in the state of the atmospheric pressure P0 from the atmospheric pressure chamber 110 opened to the atmosphere. When a suction force corresponding to the degree of vacuum P1 of the first pressure detection chamber 31 is applied to the first pressure receiving chamber 103, a downward pressing force corresponding to the suction force acts on the second piston 126 (P1>). P0). Thus, a downward pressing force (F2) corresponding to the differential pressure ΔP2 between the first pressure receiving chamber 103 and the fluid storage chamber 106 is generated in the second piston 126 positioned between them.
そのため、付勢スプリング128は、第1ピストン122の上向きの押圧力(F1)と第2ピストン126の下向きの押圧力(F2)により収縮した状態をなす。この際、第1ピストン122は内壁113と当接して上向きの移動が規制されるため、第2ピストン126の上下動により、付勢スプリング128が収縮される。また、付勢スプリング128の収縮量は、差圧ΔP2に相当する押圧力(F2)によって調整される。その結果、収縮量に対応する付勢スプリング128の付勢力(F)は、第1検圧室31を介して接続した真空送水管6の真空度Pによって異なる。 Therefore, the urging spring 128 is contracted by the upward pressing force (F1) of the first piston 122 and the downward pressing force (F2) of the second piston 126. At this time, since the first piston 122 abuts on the inner wall 113 and the upward movement is restricted, the urging spring 128 is contracted by the vertical movement of the second piston 126. Further, the contraction amount of the urging spring 128 is adjusted by a pressing force (F2) corresponding to the differential pressure ΔP2. As a result, the biasing force (F) of the biasing spring 128 corresponding to the contraction amount varies depending on the degree of vacuum P of the vacuum water supply pipe 6 connected via the first pressure detection chamber 31.
付勢スプリング128は、付勢力(F)が差圧ΔP1によって生じる第1ピストン122の押圧力(F1)を上回る(F1<F)と、伸張した状態をなす。そして、付勢スプリング128の付勢力(F)は、前述のように真空送水管6の真空度Pによって異なり、真空度Pが高い場合に強くなり、真空度Pが低い場合に弱くなる。そのため、差圧ΔP1に対応する閉弁アクチュエータ97の作動タイミングは、接続した真空送水管6の真空度P1が高い場合に早くなり、真空送水管6の真空度P1が低い場合に遅くなる。 The urging spring 128 is in an expanded state when the urging force (F) exceeds the pressing force (F1) of the first piston 122 generated by the differential pressure ΔP1 (F1 <F). The urging force (F) of the urging spring 128 varies depending on the degree of vacuum P of the vacuum water supply pipe 6 as described above, and becomes stronger when the degree of vacuum P is high, and becomes weaker when the degree of vacuum P is low. Therefore, the operation timing of the valve closing actuator 97 corresponding to the differential pressure ΔP1 is earlier when the degree of vacuum P1 of the connected vacuum water supply pipe 6 is high, and is delayed when the degree of vacuum P1 of the vacuum water supply pipe 6 is low.
また、流体収容室106および補助流体収容室109は、流体通路119を介して連通している。そのため、内部の水は、第2ピストン126の移動により流体収容室106の容積が増えると、補助流体収容室109内の水が流体収容室106内に流入する。逆に、流体収容室106の容積が減ると、流体収容室106内の水が補助流体収容室109内に流入する。即ち、各流体収容室106,109内の水は、第1受圧室103の容積変動による流体収容室106の容積変動に応じて、流体通路119を通して流体収容室106,109間を移動する。そして、この水の移動は、最大容積から最小容積(逆も同じ)まで変更するのに2〜3分の時間を要するように、流体通路119(絞り部)の断面積を設定している。 Further, the fluid storage chamber 106 and the auxiliary fluid storage chamber 109 communicate with each other through a fluid passage 119. Therefore, when the volume of the fluid storage chamber 106 increases due to the movement of the second piston 126, the water in the auxiliary fluid storage chamber 109 flows into the fluid storage chamber 106. Conversely, when the volume of the fluid storage chamber 106 decreases, the water in the fluid storage chamber 106 flows into the auxiliary fluid storage chamber 109. That is, the water in each of the fluid storage chambers 106 and 109 moves between the fluid storage chambers 106 and 109 through the fluid passage 119 in accordance with the volume change of the fluid storage chamber 106 due to the volume change of the first pressure receiving chamber 103. The movement of the water sets the cross-sectional area of the fluid passage 119 (throttle portion) so that it takes 2-3 minutes to change from the maximum volume to the minimum volume (and vice versa).
次に、本発明のコントローラ51を用いた真空式下水道システムの動作を、図10A〜図10Fおよび図11A〜図11Fを参照して説明する。なお、図10の真空弁ユニット1と図11の真空弁ユニット1は、真空送水管6の真空度Px,Pxiが異なり、図10の真空弁ユニット1の真空度Pxの方が高い(Px>Pxi)場合を示している。また、これらの図には、吸水管10の下端から真空送水管6に至る排水経路において、真空度の高低状態を薄墨の濃淡で表している。 Next, the operation of the vacuum sewer system using the controller 51 of the present invention will be described with reference to FIGS. 10A to 10F and FIGS. 11A to 11F. The vacuum valve unit 1 in FIG. 10 and the vacuum valve unit 1 in FIG. 11 have different vacuum degrees Px and Pxi of the vacuum water supply pipe 6, and the vacuum degree Px of the vacuum valve unit 1 in FIG. 10 is higher (Px> Pxi) shows the case. In these drawings, in the drainage path from the lower end of the water absorption pipe 10 to the vacuum water supply pipe 6, the level of the degree of vacuum is represented by the density of light ink.
図10Aおよび図11Aに示すように、コントローラ51の切換弁体69が閉位置に移動され、貯水枡2の内部の汚水が設定した高水位HWLまで溜められていない状態では、真空弁22は、閉弁状態を維持している。 As shown in FIGS. 10A and 11A, in the state where the switching valve body 69 of the controller 51 is moved to the closed position and the sewage inside the reservoir 2 is not stored up to the set high water level HWL, the vacuum valve 22 The valve is closed.
この状態では、真空弁22の第1検圧室31は真空送水管6の吸引力である高真空度Px,Pxiの状態をなし、真空弁22の第2検圧室33を含む吸水部24は大気圧状態をなす。そのため、コントローラ51の閉弁アクチュエータ97は、第1受圧室103が高真空度P1x,P1xiの状態をなし、第2受圧室104が大気圧状態をなす。その結果、第1および第2受圧室103,104の差圧ΔP1x,P1xiによる押圧力F1x,F1xiは、付勢スプリング128の付勢力Fx,Fxiより強く、閉作動部材125が第1ピストン122を介して後退した非作動状態をなす。また、コントローラ51の切換部52は、切換弁体69が閉位置を維持し、第1変圧室54が高真空度P1x,P1xiの状態をなし、第2変圧室56が大気開放状態をなす。そのため、第2変圧室56に連通した真空弁22の圧力室47も大気開放状態となる。その結果、真空弁22は、基準圧室46と圧力室47の差圧による押圧力より、付勢スプリング49の付勢力が上回り、力の釣り合いの関係によって閉弁状態を維持する。 In this state, the first pressure detection chamber 31 of the vacuum valve 22 is in a state of high vacuum Px, Pxi which is the suction force of the vacuum water supply pipe 6, and the water absorption part 24 including the second pressure detection chamber 33 of the vacuum valve 22. Is at atmospheric pressure. Therefore, in the valve closing actuator 97 of the controller 51, the first pressure receiving chamber 103 is in a high vacuum degree P1x, P1xi state, and the second pressure receiving chamber 104 is in an atmospheric pressure state. As a result, the pressing forces F1x and F1xi by the differential pressures ΔP1x and P1xi between the first and second pressure receiving chambers 103 and 104 are stronger than the urging forces Fx and Fxi of the urging spring 128, and the closing operation member 125 moves the first piston 122. Through a non-operating state. In the switching unit 52 of the controller 51, the switching valve body 69 maintains the closed position, the first variable pressure chamber 54 is in the high vacuum degree P1x, P1xi state, and the second variable pressure chamber 56 is in the open air state. Therefore, the pressure chamber 47 of the vacuum valve 22 communicated with the second variable pressure chamber 56 is also opened to the atmosphere. As a result, the urging force of the urging spring 49 exceeds the pressing force due to the differential pressure between the reference pressure chamber 46 and the pressure chamber 47, and the vacuum valve 22 maintains the closed state due to the balance of force.
一方、図10Aに示す真空弁ユニット1の真空送水管6の真空度Pxは、図11Aに示す真空弁ユニット1の真空送水管6の真空度Pxiより高い。よって、各図に示すように、第1および第2ピストン122,126の距離は、図10Aに示す真空弁ユニット1の方が、図11Aに示す真空弁ユニット1より近接した状態をなす。その結果、付勢スプリング128によって第1ピストン122を閉作動させる付勢力Fx,Fxiは、図10Aに示す真空弁ユニット1の方が、図11Aに示す真空弁ユニット1より強くなっている。 On the other hand, the degree of vacuum Px of the vacuum water pipe 6 of the vacuum valve unit 1 shown in FIG. 10A is higher than the degree of vacuum Pxi of the vacuum water pipe 6 of the vacuum valve unit 1 shown in FIG. 11A. Therefore, as shown in each drawing, the distance between the first and second pistons 122 and 126 is such that the vacuum valve unit 1 shown in FIG. 10A is closer to the vacuum valve unit 1 shown in FIG. 11A. As a result, the urging forces Fx and Fxi for closing the first piston 122 by the urging spring 128 are stronger in the vacuum valve unit 1 shown in FIG. 10A than in the vacuum valve unit 1 shown in FIG. 11A.
貯水枡2内に汚水が溜まり、フロート93が着水して高水位HWLまで上昇すると、図10Bおよび図11Bに示すように、開作動部材95が上向きに移動される。その結果、切換弁体69がトグルバネ62の保持力に抗して開位置まで移動され、この開位置をトグルバネ62の保持力で再び保持する。これにより、コントローラ51の第1変圧室54と第2変圧室56とが連通し、切換弁体69の圧接部76がシール部材80の大気連通部81を閉塞する。 When sewage accumulates in the reservoir 2 and the float 93 reaches the water level and rises to the high water level HWL, as shown in FIGS. 10B and 11B, the opening operation member 95 is moved upward. As a result, the switching valve body 69 is moved to the open position against the holding force of the toggle spring 62, and this open position is held again by the holding force of the toggle spring 62. As a result, the first variable pressure chamber 54 and the second variable pressure chamber 56 of the controller 51 communicate with each other, and the pressure contact portion 76 of the switching valve body 69 closes the atmospheric communication portion 81 of the seal member 80.
この状態では、第2変圧室56に連通した真空弁22の圧力室47が、真空送水管6の吸引力によって吸引され、高真空度Px,Pxiとなる。また、コントローラ51の閉弁アクチュエータ97は、第1受圧室103が高真空度P1x,P1xiの状態を維持し、第2受圧室104が大気圧状態を維持するため、非作動状態を維持する。 In this state, the pressure chamber 47 of the vacuum valve 22 communicated with the second variable pressure chamber 56 is sucked by the suction force of the vacuum water supply pipe 6 and has high vacuum degrees Px and Pxi. Further, the valve closing actuator 97 of the controller 51 maintains the non-operating state because the first pressure receiving chamber 103 maintains the high vacuum degrees P1x and P1xi and the second pressure receiving chamber 104 maintains the atmospheric pressure state.
その結果、図10Cおよび図11Cに示すように、真空弁22の駆動アクチュエータ37は、力の釣り合いによって開作動し、止水用弁体35を弁座27から離反させることにより、弁箱23の吸水部24と吐出部25とを連通させた開弁状態となる。よって、貯水枡2内の汚水は、真空送水管6の吸引作用によって吸水管10、弁箱23、継手管9、仕切弁8および真空送水管6を経て真空ステーションへ排水される。 As a result, as shown in FIGS. 10C and 11C, the drive actuator 37 of the vacuum valve 22 is opened by force balance, and the water stop valve body 35 is separated from the valve seat 27, thereby The valve-opening state in which the water absorption part 24 and the discharge part 25 are communicated is established. Therefore, the sewage in the reservoir 2 is drained to the vacuum station through the water suction pipe 10, the valve box 23, the joint pipe 9, the gate valve 8 and the vacuum water pipe 6 by the suction action of the vacuum water pipe 6.
この時の排水経路の真空度は、吸水管10の下端から徐々に上昇する。そして、真空弁22の弁口28に近づくと、通水可能な開口面積が絞られるため高くなる。また、真空弁22の弁口28を通過した側に位置する第1検圧室31の真空度P1x,P1xiは、第2検圧室33の真空度P2x,P2xiより高いが、直線状をなす吸引方向に対して交差する方向に位置するため、真空送水管6の真空度Px,Pxiより低くなる(P2x,P2xi<P1x,P1xi<Px,Pxi)。 At this time, the degree of vacuum in the drainage path gradually increases from the lower end of the water absorption pipe 10. And when it approaches the valve port 28 of the vacuum valve 22, the opening area through which water can be passed is reduced, so that it becomes higher. Further, the vacuum degrees P1x and P1xi of the first pressure detection chamber 31 located on the side of the vacuum valve 22 that has passed through the valve port 28 are higher than the vacuum degrees P2x and P2xi of the second pressure detection chamber 33, but are linear. Since it is located in a direction that intersects the suction direction, it becomes lower than the vacuum degree Px, Pxi of the vacuum water pipe 6 (P2x, P2xi <P1x, P1xi <Px, Pxi).
この排水状態では、真空弁22の駆動アクチュエータ37は、圧力室47内が真空送水管6内の真空度Px,Pxiと同一の高真空度であり、基準圧室46が大気圧状態である。そして、この圧力室47内と基準圧室46の差圧による力は、付勢スプリング49の付勢力より大きい。一方、コントローラ51の閉弁アクチュエータ97は、第1受圧室103が、真空送水管6内の真空度Px,Pxiより低い第1検圧室31内の真空度と同一の真空度P1x,P1xiである。また、第2受圧室104が、第1検圧室31内の真空度P1x,P1xiより更に低い第2検圧室33内の真空度P2x,P2xiと同一の真空度である。そして、この状態でのこれらの差圧ΔP1x,P1xiによる押圧力F1x,F1xiは、付勢スプリング128の付勢力Fx,Fxiより大きい。よって、閉弁アクチュエータ97は、非作動状態を維持する。 In this drainage state, the drive actuator 37 of the vacuum valve 22 has a high vacuum level in the pressure chamber 47 that is the same as the vacuum levels Px and Pxi in the vacuum water supply pipe 6, and the reference pressure chamber 46 is in an atmospheric pressure state. The force due to the pressure difference between the pressure chamber 47 and the reference pressure chamber 46 is larger than the urging force of the urging spring 49. On the other hand, the valve closing actuator 97 of the controller 51 is such that the first pressure receiving chamber 103 has the same degree of vacuum P1x and P1xi as the degree of vacuum in the first pressure detection chamber 31 lower than the degree of vacuum Px and Pxi in the vacuum water supply pipe 6. is there. Further, the second pressure receiving chamber 104 has the same degree of vacuum as the degree of vacuum P2x and P2xi in the second pressure detecting chamber 33 which is lower than the degree of vacuum P1x and P1xi in the first pressure detecting chamber 31. In this state, the pressing forces F1x and F1xi due to the differential pressures ΔP1x and P1xi are larger than the urging forces Fx and Fxi of the urging spring 128. Therefore, the valve closing actuator 97 maintains the non-operating state.
排水により貯水枡2内の汚水が吸水管10の下端近傍まで低下すると、吸水管10からの吸水に空気が混入した分離吸引状態となる。この状態では、図10Dおよび図11Dに示すように、排水経路の真空度が略一様(同比率)に低下する。即ち、真空弁22の圧力室47内の真空度は、第1および第2変圧室54,56を介して連通した真空送水管6の真空度Px’,Pxi’と同等に低下する。また、コントローラ51の閉弁アクチュエータ97は、第1受圧室103の真空度P1x’,P1xi’が第1検圧室31の真空度と同等に低下し、第2受圧室104の真空度P2x’,P2xi’が第2検圧室33の真空度と同等に低下する。 When the sewage in the reservoir 2 is lowered to the vicinity of the lower end of the water absorption pipe 10 due to the drainage, a separated suction state in which air is mixed into the water absorption from the water absorption pipe 10 is obtained. In this state, as shown in FIG. 10D and FIG. 11D, the degree of vacuum of the drainage path is reduced to be substantially uniform (same ratio). That is, the degree of vacuum in the pressure chamber 47 of the vacuum valve 22 is reduced to be equal to the degree of vacuum Px ′ and Pxi ′ of the vacuum water supply pipe 6 communicated via the first and second variable pressure chambers 54 and 56. Further, the valve closing actuator 97 of the controller 51 is such that the degree of vacuum P1x ′, P1xi ′ of the first pressure receiving chamber 103 is reduced to the same degree as the degree of vacuum of the first pressure detecting chamber 31, and the degree of vacuum P2x ′ of the second pressure receiving chamber 104. , P2xi ′ decreases to the same degree as the degree of vacuum in the second pressure detection chamber 33.
ここで、閉弁アクチュエータ97の第1受圧室103の真空度P1x’,P1xi’が低くなると、第2ピストン122,126による押圧力F2が小さくなるため、付勢スプリング128が伸長するように作用する。その結果、第1受圧室103の容積が増え、流体収容室106の容積が減るように作用する。しかし、本実施形態では、流体収容室106および補助流体収容室109を連通させる流体通路119を断面積が小さい絞り部により構成しているため、その変更は徐々に行われる。 Here, when the degree of vacuum P1x ′, P1xi ′ of the first pressure receiving chamber 103 of the valve closing actuator 97 decreases, the pressing force F2 by the second pistons 122, 126 decreases, so that the biasing spring 128 extends. To do. As a result, the volume of the first pressure receiving chamber 103 increases and the volume of the fluid storage chamber 106 decreases. However, in this embodiment, since the fluid passage 119 that communicates the fluid storage chamber 106 and the auxiliary fluid storage chamber 109 is configured by the throttle portion having a small cross-sectional area, the change is gradually performed.
そのため、第1受圧室103および流体収容室106の容積が殆ど変更されていない状態で、貯水枡2内の汚水が低水位LWLまで排水されて空気の混入量が増える。そして、第1および第2受圧室103,104の差圧ΔP1x’,P1xi’による押圧力F1x’,F1xi’が付勢スプリング128の付勢力Fx,Fxiより小さくなる。これにより、図10Eおよび図11Eに示すように、閉弁アクチュエータ97が閉作動し、切換弁体69が閉位置に移動される。その結果、切換部52の第1変圧室54と第2変圧室56との連通が遮断され、第2変圧室56が大気連通部81を通して大気開放した状態になる。よって、真空弁22の圧力室47内が大気圧状態となる。 Therefore, in a state where the volumes of the first pressure receiving chamber 103 and the fluid storage chamber 106 are hardly changed, the sewage in the reservoir 2 is drained to the low water level LWL, and the amount of air mixed in increases. Then, the pressing forces F1x ′ and F1xi ′ due to the differential pressures ΔP1x ′ and P1xi ′ in the first and second pressure receiving chambers 103 and 104 become smaller than the urging forces Fx and Fxi of the urging spring 128. As a result, as shown in FIGS. 10E and 11E, the valve closing actuator 97 is closed, and the switching valve body 69 is moved to the closed position. As a result, the communication between the first variable pressure chamber 54 and the second variable pressure chamber 56 of the switching unit 52 is blocked, and the second variable pressure chamber 56 is opened to the atmosphere through the atmospheric communication portion 81. Therefore, the pressure chamber 47 of the vacuum valve 22 is in the atmospheric pressure state.
その結果、図10Fおよび図11Fに示すように、真空弁22は、付勢スプリング49の付勢力が圧力室47と基準圧室46の差圧による力より大きくなり、付勢スプリング49の付勢力で止水用弁体35が閉位置に移動され、閉弁状態となる。そうすると、真空弁22の吸水部24から吐出部25を経た排水が停止される。また、弁口28の遮断により、第1検圧室31の真空度が高真空度Px,Pxiとなり、第2検圧室33が大気圧状態となる。その結果、閉弁アクチュエータ97は、第1受圧室103が高真空度P1x,P1xiとなり、第2受圧室104が大気圧状態となる。よって、第1および第2受圧室103,104の差圧ΔP1x,P1xiによる押圧力F1x,F1xiが、付勢スプリング128の付勢力Fx,Fxiを上回る。よって、第1ピストン122を介して閉作動部材125が後退位置に移動し、図10Aおよび図11Aに示す状態になる。 As a result, as shown in FIGS. 10F and 11F, in the vacuum valve 22, the biasing force of the biasing spring 49 becomes larger than the force due to the differential pressure between the pressure chamber 47 and the reference pressure chamber 46, and the biasing force of the biasing spring 49 is increased. Thus, the water stop valve body 35 is moved to the closed position, and the valve is closed. If it does so, the drainage which passed through the discharge part 25 from the water absorption part 24 of the vacuum valve 22 will be stopped. In addition, when the valve port 28 is shut off, the degree of vacuum in the first pressure detection chamber 31 becomes the high degree of vacuum Px, Pxi, and the second pressure detection chamber 33 enters the atmospheric pressure state. As a result, in the valve closing actuator 97, the first pressure receiving chamber 103 has high vacuum degrees P1x and P1xi, and the second pressure receiving chamber 104 is in the atmospheric pressure state. Therefore, the pressing forces F1x and F1xi due to the differential pressures ΔP1x and P1xi in the first and second pressure receiving chambers 103 and 104 exceed the urging forces Fx and Fxi of the urging spring 128. Therefore, the closing operation member 125 moves to the retracted position via the first piston 122, and the state shown in FIGS. 10A and 11A is obtained.
次に、真空度が異なる真空送水管6に接続した真空弁ユニット1の差圧ΔP1の変移について説明する。 Next, the transition of the differential pressure ΔP1 of the vacuum valve unit 1 connected to the vacuum water supply pipes 6 having different degrees of vacuum will be described.
図12に示すように、真空弁22が閉弁している場合、真空度が−70kPaの真空送水管6に接続された真空弁装置(以下「第1真空弁装置」と称する。)20Aは、第1および第2受圧室103,104の差圧ΔP1が70kPaである。また、真空度が−50kPaの真空送水管6に接続された真空弁装置(以下「第2真空弁装置」と称する。)20Bは、第1および第2受圧室103,104の差圧ΔP1が50kPaである。さらに、真空度が−25kPaの真空送水管6に接続された真空弁装置(以下「第3真空弁装置」と称する。)20Cは、第1および第2受圧室103,104の差圧ΔP1が25kPaである。 As shown in FIG. 12, when the vacuum valve 22 is closed, a vacuum valve device (hereinafter referred to as “first vacuum valve device”) 20A connected to the vacuum water supply pipe 6 having a vacuum degree of −70 kPa. The differential pressure ΔP1 between the first and second pressure receiving chambers 103 and 104 is 70 kPa. Further, the vacuum valve device (hereinafter referred to as “second vacuum valve device”) 20B connected to the vacuum water supply pipe 6 having a vacuum degree of −50 kPa has a differential pressure ΔP1 between the first and second pressure receiving chambers 103, 104. 50 kPa. Furthermore, the vacuum valve device (hereinafter referred to as “third vacuum valve device”) 20C connected to the vacuum water supply pipe 6 having a vacuum degree of −25 kPa has a differential pressure ΔP1 between the first and second pressure receiving chambers 103, 104. 25 kPa.
そして、真空弁22が開弁アクチュエータ92によって開弁されると、第1および第2受圧室103,104の差圧ΔP1は、例えば、第1真空弁装置20Aが約20kPaまで低下し、第2真空弁装置20Bが約15kPaまで低下し、第3真空弁装置20Cが約10kPaまで低下する。 When the vacuum valve 22 is opened by the valve opening actuator 92, for example, the differential pressure ΔP1 between the first and second pressure receiving chambers 103 and 104 decreases to about 20 kPa in the first vacuum valve device 20A, and the second The vacuum valve device 20B is lowered to about 15 kPa, and the third vacuum valve device 20C is lowered to about 10 kPa.
その後、汚水が低水位まで低下して分離吸引状態になると、空気の混入量が増えるに従って差圧ΔP1が徐々に低下する。そして、真空送水管6の真空度に応じて異なる付勢スプリング128の付勢力Fに応じた差圧ΔP1まで低下すると、閉弁アクチュエータ97によって切換部52を介して真空弁22が閉弁される。その結果、差圧ΔP1は、真空送水管6の真空度である70kPa、50kPaまたは25kPaに上昇する。閉弁アクチュエータ97が真空弁22を閉弁作動させる差圧ΔP1は、例えば、第1真空弁装置20Aが約5kPaであり、第2真空弁装置20Bが約3kPaであり、第3真空弁装置20Cが約1kPaである。 Thereafter, when the sewage falls to a low water level and enters a separated suction state, the differential pressure ΔP1 gradually decreases as the amount of mixed air increases. Then, when the pressure drops to a differential pressure ΔP1 corresponding to the urging force F of the urging spring 128 depending on the degree of vacuum of the vacuum water supply pipe 6, the vacuum valve 22 is closed via the switching unit 52 by the valve closing actuator 97. . As a result, the differential pressure ΔP1 increases to 70 kPa, 50 kPa, or 25 kPa, which is the degree of vacuum of the vacuum water pipe 6. The differential pressure ΔP1 at which the valve closing actuator 97 closes the vacuum valve 22 is, for example, about 5 kPa for the first vacuum valve device 20A, about 3 kPa for the second vacuum valve device 20B, and 20C for the third vacuum valve device 20C. Is about 1 kPa.
このように、本発明のコントローラ51は、第1および第2ダイヤフラム102,105によって真空送水管6の側に接続される第1受圧室103を区画し、これらに第1および第2ピストン122,126が配設されている。そのため、この第1受圧室103は、真空送水管6の吸引力(真空度)が加わることにより、両側に位置する空間との差圧によって生じる第1および第2ピストン122,126の押圧力が加わる、その間に配設した付勢スプリング128が収縮する。そして、この付勢スプリング128の収縮は、真空度が高い場合に大きく、真空度が低い場合に小さくなるため、その収縮量に対応する付勢力が、真空送水管6の真空度が高い場合に強くなり、真空送水管6の真空度が低い場合に弱くなる。 As described above, the controller 51 of the present invention defines the first pressure receiving chamber 103 connected to the vacuum water supply pipe 6 side by the first and second diaphragms 102 and 105, and the first and second pistons 122, 126 is arranged. Therefore, in the first pressure receiving chamber 103, the suction force (vacuum degree) of the vacuum water supply pipe 6 is applied, so that the pressing force of the first and second pistons 122 and 126 generated by the differential pressure with the space located on both sides is applied. In addition, the biasing spring 128 disposed therebetween contracts. The contraction of the biasing spring 128 is large when the degree of vacuum is high and is small when the degree of vacuum is low. Therefore, the biasing force corresponding to the contraction amount is high when the degree of vacuum of the vacuum water supply pipe 6 is high. It becomes stronger and weaker when the vacuum of the water pipe 6 is low.
よって、閉弁アクチュエータ97が閉作動する第1および第2受圧室103,104の差圧ΔP1を、接続した真空送水管6の真空度が高い場合に高くし、真空送水管6の真空度が低い場合に低くすることができる。その結果、接続する真空送水管6の真空度に応じて確実に真空弁22を閉作動させることができる。このように、本発明では、真空弁22を閉作動させるための付勢スプリング128の付勢力を、真空送水管6の真空度に応じて自動調整できるため、全ての真空弁ユニット1に共通して使用することができる。よって、設備構築時の作業性を大幅に向上することができる。 Therefore, the differential pressure ΔP1 between the first and second pressure receiving chambers 103 and 104 in which the valve closing actuator 97 is closed is increased when the degree of vacuum of the connected vacuum water supply pipe 6 is high, and the degree of vacuum of the vacuum water supply pipe 6 is increased. When it is low, it can be lowered. As a result, the vacuum valve 22 can be reliably closed according to the degree of vacuum of the connected vacuum water supply pipe 6. As described above, in the present invention, the urging force of the urging spring 128 for closing the vacuum valve 22 can be automatically adjusted according to the degree of vacuum of the vacuum water supply pipe 6, which is common to all the vacuum valve units 1. Can be used. Therefore, workability at the time of facility construction can be greatly improved.
また、第1受圧室103に対する第2受圧室104の反対側には、非圧縮性流体である水を充填した流体収容室106を設けているため、第1ピストン122を非作動位置から作動位置に移動させる際に、付勢スプリング128の付勢力が第2ピストン126の側に逃げることを抑制できる。そのため、適切なタイミングで切換部52を介して真空弁22を確実に閉作動させることができる。しかも、流体収容室106は、絞り部を有する流体通路119を通して補助流体収容室109と連通されているため、真空送水管6内の真空度が急激に変化した際に、第2ピストン126をゆっくり移動させることができる。そのため、付勢スプリング128の付勢力が急激に変化することを防止できる。よって、吸水管10に空気が混入し始めた際の分離吸引時間の変動を小さくすることができる。その結果、水面に浮遊するスカムを確実に排出することができる。 Further, since the fluid storage chamber 106 filled with water, which is an incompressible fluid, is provided on the opposite side of the second pressure receiving chamber 104 with respect to the first pressure receiving chamber 103, the first piston 122 is moved from the non-operating position to the operating position. When moving to, the urging force of the urging spring 128 can be prevented from escaping to the second piston 126 side. Therefore, the vacuum valve 22 can be reliably closed via the switching unit 52 at an appropriate timing. In addition, since the fluid storage chamber 106 communicates with the auxiliary fluid storage chamber 109 through the fluid passage 119 having a throttle portion, the second piston 126 is slowly moved when the degree of vacuum in the vacuum water supply pipe 6 changes abruptly. Can be moved. Therefore, it is possible to prevent the urging force of the urging spring 128 from changing suddenly. Therefore, the fluctuation | variation of the separation suction time when air begins to mix into the water absorption pipe | tube 10 can be made small. As a result, the scum floating on the water surface can be reliably discharged.
しかも、本発明では、切換部52の切換弁体69に閉弁アクチュエータ97の閉作動部材125が当接する作動距離を調節可能な調節部材87を配設している。そのため、図13(A),(B)に示すように、切換弁体69を開位置から閉位置に切り換える時間を調整できる。その結果、図13(A)に示すように、作動距離を長くすることにより分離吸引時間を長くし、図13(B)に示すように、作動距離を短くすることにより分離吸引時間を短くすることができる。よって、真空弁ユニット1内の実際のスカム量に応じて分離吸引時間を調整することにより、確実に貯水枡2内のスカムを排出することができる。そのため、貯水枡2内にスカムが残留することに伴う真空弁ユニット1の動作不良や排水不良を防止できる。また、スカムが少ない真空弁ユニットでは、分離吸引時間が無駄に長くなることはない。 In addition, in the present invention, the adjustment member 87 capable of adjusting the operation distance in which the closing operation member 125 of the valve closing actuator 97 contacts the switching valve body 69 of the switching unit 52 is provided. Therefore, as shown in FIGS. 13A and 13B, the time for switching the switching valve body 69 from the open position to the closed position can be adjusted. As a result, as shown in FIG. 13A, the separation suction time is lengthened by increasing the working distance, and as shown in FIG. 13B, the separation suction time is shortened by shortening the working distance. be able to. Therefore, by adjusting the separation suction time according to the actual amount of scum in the vacuum valve unit 1, the scum in the water storage tank 2 can be reliably discharged. Therefore, it is possible to prevent the malfunction of the vacuum valve unit 1 and the poor drainage due to the scum remaining in the water reservoir 2. Further, in the vacuum valve unit with a small scum, the separation suction time does not become unnecessarily long.
さらに、本実施形態では、第1受圧室103を真空弁22の第1検圧室31に接続し、第2受圧室104を真空弁22の第2検圧室33に接続しているため、第1および第2受圧室103,104の差圧ΔP1を小さくすることができる。よって、コントローラ51の設定誤差も小さくなるので、確実に目標吸引空気量まで真空吸引させることができる。そして、切換部52に貯水枡2内の水位に応じて開作動する開弁アクチュエータ92を配設しているため、1個のコントローラ51で真空弁22を開閉作動させることができる。しかも、1個の切換弁体69を開作動部材95および閉作動部材125によって開閉作動させるため、コントローラ51の構成を簡素化でき、小型化およびコストダウンを図ることができる。また、設備構築時の作業性も向上することができる。 Furthermore, in the present embodiment, the first pressure receiving chamber 103 is connected to the first pressure detecting chamber 31 of the vacuum valve 22, and the second pressure receiving chamber 104 is connected to the second pressure detecting chamber 33 of the vacuum valve 22, The differential pressure ΔP1 between the first and second pressure receiving chambers 103 and 104 can be reduced. Therefore, since the setting error of the controller 51 is also reduced, it is possible to reliably perform vacuum suction up to the target suction air amount. And since the valve opening actuator 92 which opens according to the water level in the water storage tank 2 is arrange | positioned in the switching part 52, the vacuum valve 22 can be opened and closed by the one controller 51. FIG. In addition, since one switching valve body 69 is opened and closed by the opening operation member 95 and the closing operation member 125, the configuration of the controller 51 can be simplified, and the size and cost can be reduced. Moreover, the workability at the time of equipment construction can also be improved.
なお、本発明の真空弁の制御装置は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。 In addition, the control apparatus of the vacuum valve of this invention is not limited to the structure of the said embodiment, A various change is possible.
例えば、前記実施形態では、閉弁アクチュエータ97の作動距離を調整するための調整部材87を切換弁体69に配設したが、閉弁アクチュエータ97の閉作動部材125に配設してもよい。また、前記実施形態では、切換部52に開弁アクチュエータ92を配設したが、この開弁用の制御装置は別に設けてもよい。 For example, in the above-described embodiment, the adjustment member 87 for adjusting the operating distance of the valve closing actuator 97 is disposed on the switching valve body 69, but may be disposed on the closing operation member 125 of the valve closing actuator 97. In the above-described embodiment, the valve opening actuator 92 is provided in the switching unit 52. However, this valve opening control device may be provided separately.
そして、前記実施形態では、真空弁22の制御装置を真空下水道システム等の真空送水システムに使用した例を挙げて説明したが、その使途は希望に応じて変更可能であり、いずれに適用した場合でも同様の作用および効果を得ることができる。 And in the said embodiment, although the example which used the control apparatus of the vacuum valve 22 for vacuum water supply systems, such as a vacuum sewer system, was given and demonstrated, the use can be changed according to hope, and when it applies to any However, similar actions and effects can be obtained.
1…真空弁ユニット
20…真空弁装置
22…真空弁
23…弁箱
27…弁座
28…弁口
31…第1検圧室
33…第2検圧室
35…止水用弁体
37…駆動アクチュエータ
46…基準圧室
47…圧力室
48…ピストンカップ
49…付勢スプリング
50…開閉作動部材
51…コントローラ(制御装置)
52…切換部
53…ケーシング
54…第1変圧室
56…第2変圧室
69…切換弁体
72…弁パッキン
80…シール部材
81…大気連通部
82…調節部材配設部
84…第1受動部
86a〜86e…調節用段部
87…調節部材
88…第2受動部
92…開弁アクチュエータ
93…フロート
95…開作動部材
97…閉弁アクチュエータ
98…切換用シリンダ
102…第1ダイヤフラム(第1可撓性部材)
103…第1受圧室
104…第2受圧室
105…第2ダイヤフラム(第2可撓性部材)
106…流体収容室
107…連通室
108…第3ダイヤフラム部(第3可撓性部材)
109…補助流体収容室
110…大気圧室
119…流体通路
122…第1ピストン
125…閉作動部材
126…第2ピストン
128…付勢スプリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vacuum valve unit 20 ... Vacuum valve apparatus 22 ... Vacuum valve 23 ... Valve box 27 ... Valve seat 28 ... Valve port 31 ... First pressure detection chamber 33 ... Second pressure detection chamber 35 ... Water stop valve body 37 ... Drive Actuator 46 ... Reference pressure chamber 47 ... Pressure chamber 48 ... Piston cup 49 ... Biasing spring 50 ... Opening / closing operation member 51 ... Controller (control device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 52 ... Switching part 53 ... Casing 54 ... 1st transformer chamber 56 ... 2nd transformer chamber 69 ... Switching valve body 72 ... Valve packing 80 ... Seal member 81 ... Atmospheric communication part 82 ... Adjustment member arrangement | positioning part 84 ... 1st passive part 86a to 86e ... adjustment step 87 ... adjustment member 88 ... second passive part 92 ... valve opening actuator 93 ... float 95 ... opening operation member 97 ... valve closing actuator 98 ... switching cylinder 102 ... first diaphragm (first possible) Flexible member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 103 ... 1st pressure receiving chamber 104 ... 2nd pressure receiving chamber 105 ... 2nd diaphragm (2nd flexible member)
106 ... Fluid storage chamber 107 ... Communication chamber 108 ... Third diaphragm (third flexible member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 109 ... Auxiliary fluid storage chamber 110 ... Atmospheric pressure chamber 119 ... Fluid passage 122 ... First piston 125 ... Closed operation member 126 ... Second piston 128 ... Energizing spring
Claims (7)
前記弁体が開弁されることにより前記貯水枡内が前記吸水管の下端から空気と一緒に液体を吸引する低水位まで排水されると、前記真空弁を閉弁させるもので、
前記駆動部を介して前記弁体を開弁位置に移動させる開位置、および、前記駆動部を介して前記弁体を閉弁位置に移動させる閉位置にかけて移動可能な切換弁体を有する切換部と、
前記切換部の切換弁体の切換位置を維持する非作動位置、および、前記切換部の切換弁体を開位置から閉位置に移動させる作動位置にかけて移動可能な閉作動部を有する閉弁アクチュエータとを備え、
前記切換弁体または前記閉作動部に、前記閉弁アクチュエータの閉作動時に前記閉作動部が前記切換弁体に当接する作動距離を調節可能な調節部材を配設したことを特徴とする真空弁の制御装置。 A valve whose lower end is interposed between a water suction pipe that opens in the water storage tank and a vacuum water supply pipe that is vacuum-sucked, and is movable between a valve open position that communicates these and a valve closed position that interrupts communication A control unit for a vacuum valve having a body and a drive unit that switches the valve body to a valve opening position or a valve closing position,
When the valve body is opened and the water reservoir is drained from the lower end of the water absorption pipe to a low water level that sucks liquid together with air, the vacuum valve is closed,
A switching unit having an open position for moving the valve body to a valve open position via the drive unit, and a switching valve body movable to a closed position for moving the valve body to a valve closed position via the drive unit When,
A closed actuator having a non-operating position for maintaining a switching position of the switching valve body of the switching section and a closing operation section movable to an operating position for moving the switching valve body of the switching section from an open position to a closed position; With
A vacuum valve characterized in that the switching valve body or the closing operation portion is provided with an adjustment member capable of adjusting an operating distance at which the closing operation portion contacts the switching valve body when the valve closing actuator is closed. Control device.
前記真空弁の前記真空送水管側に接続される第1受圧室とこの第1受圧室より真空度が低い第2受圧室とに可撓性部材によって区画した切換用シリンダと、
前記可撓性部材に設けられ、前記第1受圧室側に位置する非作動位置、および、前記第2受圧室側に位置する作動位置にかけて移動可能なピストンと、
前記第1受圧室内に配設され、前記ピストンを作動位置に向けて付勢する付勢スプリングと、
を備え、前記ピストンに前記閉作動部を設けたものであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の真空弁の制御装置。 The valve closing actuator is:
A switching cylinder partitioned by a flexible member into a first pressure receiving chamber connected to the vacuum water pipe side of the vacuum valve and a second pressure receiving chamber having a lower degree of vacuum than the first pressure receiving chamber;
A piston that is provided on the flexible member and is movable toward a non-operating position located on the first pressure receiving chamber side and an operating position located on the second pressure receiving chamber side;
A biasing spring disposed in the first pressure receiving chamber and biasing the piston toward the operating position;
The vacuum valve control device according to claim 1, wherein the piston is provided with the closing operation portion.
前記第2可撓性部材に、前記第1のピストンに近づいた近接位置、および、前記第1ピストンから離れた離反位置にかけて移動可能な第2ピストンを設け、
前記付勢スプリングを、前記第1および第2ピストンの間に位置するように配設した
ことを特徴とする請求項3に記載の真空弁の制御装置。 A side opposite to the second pressure receiving chamber of the first pressure receiving chamber in the switching cylinder is divided into a first pressure receiving chamber and a constant pressure chamber in a constant pressure state by a second flexible member,
The second flexible member is provided with a second piston movable toward a proximity position approaching the first piston and a separation position away from the first piston,
The vacuum valve control device according to claim 3, wherein the biasing spring is disposed so as to be positioned between the first and second pistons.
前記切換弁体は、前記ケーシング内に配設され、前記第1および第2変圧室を連通させるとともに前記大気連通部を閉塞した前記開位置、および、前記第1および第2変圧室の連通を遮断するとともに前記大気連通部を開放した前記閉位置にかけて移動可能であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の真空弁の制御装置。 The switching unit includes a casing having a first variable pressure chamber connected to the vacuum water supply pipe, and a second variable pressure chamber connected to the driving portion of the vacuum valve and having an air communication portion,
The switching valve body is disposed in the casing, communicates the first and second variable pressure chambers, and closes the atmosphere communicating portion, and communicates the first and second variable pressure chambers. The vacuum valve control device according to any one of claims 1 to 5, wherein the vacuum valve control device can be moved to the closed position where the atmospheric communication portion is opened while being shut off.
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