JP2015190206A

JP2015190206A - 圧送排水システム

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Publication number: JP2015190206A
Application number: JP2014068532A
Authority: JP
Inventors: 福本　克久; Katsuhisa Fukumoto; 克久福本
Original assignee: Lixil Corp
Current assignee: Lixil Corp
Priority date: 2014-03-28
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2015-11-02
Anticipated expiration: 2034-03-28
Also published as: JP6219766B2

Abstract

【課題】屋内外を連通させずに、伸縮自在容器の設置場所を削減できる圧送排水システムを提供することである。【解決手段】建物の内部に設置された衛生器具設備から排出される排水を一旦貯留したのちポンプで圧送する排水タンクを複数備えた圧送排水システムであって、前記複数の排水タンク間を連通する通気管と、前記複数の排水タンクのうち少なくともいずれか１つ又は前記通気管に接続される伸縮自在の容器と、を有し、前記伸縮自在の容器の数は、前記排水タンクの総数よりも少ない。【選択図】図１

Description

本発明は、圧送排水システムに関する。

建物の内部に設置されたトイレなどの衛生器具設備から排出される排水を一旦排水タンクに貯留したのち、ポンプで圧送する圧送排水システムがある。この排水タンクは、密閉構造であるため、排水の流入時や排水の吐出時に、排水タンク内の空気圧が変動してしまう。よって、この空気圧の変動を緩和するために、従来の圧送排水システムでは、排水タンクに通気管を設けて、排水タンク内の空気を通気管を介して屋外に逃がしている。

ただし、上述した圧送排水システムをマンションなど既設の集合住宅に設置する場合、通気管を延長して屋内外を連通させるため、大掛かりな工事が必要になる場合がある。そこで、伸縮自在の容器を屋内に設け、その伸縮自在の容器を排水タンク毎に設けることで、屋内外を連通させずに排水タンク内の空気圧の変動を緩和させる圧送排水システムが提案されている（特許文献１）。

特許第４３９６９３３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の圧送排水システムでは、トイレやユニットバスなど複数の衛生器具設備から排水を排出する場合、複数の衛生器具設備各々の排水タンクに伸縮自在容器を連結する必要がある。この伸縮自在容器の体積は、最大で排水タンクの体積程度と大きい。そのため、排水タンクの数が増加すると、伸縮自在容器の設置場所も増加してしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、屋内外を連通させずに、伸縮自在容器の設置場所を削減できる圧送排水システムを提供することである。

本発明の一態様は、建物の内部に設置された衛生器具設備から排出される排水を一旦貯留したのちポンプで圧送する排水タンクを複数備えた圧送排水システムであって、前記複数の排水タンク間を連通する通気管と、前記複数の排水タンクのうち少なくともいずれか１つ又は前記通気管に接続される伸縮自在の容器と、を有し、前記伸縮自在の容器の数は、前記排水タンクの総数よりも少ないことを特徴とする圧送排水システムである。

本発明の一態様は、上述した圧送排水システムであって、前記複数の排水タンクのうち少なくとも２つ以上の前記排水タンクの水位が第１の水位を略同一タイミングで超える場合、前記排水タンク内の前記ポンプの運転を順次ずらす。

本発明の一態様は、上述した圧送排水システムであって、前記複数の排水タンクのうち少なくとも２つ以上の前記排水タンクの水位が前記第１の水位よりも低い水位である第２の水位を略同一タイミングで下回る場合、前記排水タンク内のポンプの停止を順次ずらす。

本発明の一態様は、上述した圧送排水システムであって、前記排水タンク内の内部圧力が所定の値を超えた場合、前記複数の排水タンク内のポンプのいずれかを始動する。

以上説明したように、本発明によれば、屋内外を連通させずに、伸縮自在容器の設置場所を削減できる圧送排水システムを提供することすることができる。

第１の実施形態の圧送排水システムの構成例を示す図である。第１の実施形態の圧送排水システム１の基本動作を示すフローチャート図である。第１の実施形態の圧送排水システム１の第１の動作を説明するフロー図である。第１の実施形態の圧送排水システム１の第２の動作を説明するフロー図である。第１の実施形態の圧送排水システム１効果を説明する図である。１つのポンプ６の運転開始又は運転停止時の内部圧力を示す図である。第２の実施形態の圧送排水システムの構成例を示す図である。第３の実施形態の圧送排水システムの構成例を示す図である。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態の圧送排水システムについて、図を参照して説明する。図１は、第１の実施形態の圧送排水システム１の構成例を示す図である。

圧送排水システム１は、衛生器具設備２（２−１〜２−４）と、排水タンク３（３−１〜３−３）と、流入管４（４−１〜４−２）と、伸縮自在容器２０と、制御装置３０とを有する。
第１の実施形態の圧送排水システム１は、建物の内部に設置されたトイレなどの複数の衛生器具設備２（２−１〜２−４）から流入管４（４−１〜４−３）を通って排出される排水を一旦排水タンク３（３−１〜３−３）に貯留したのち圧送する。

衛生器具設備２は、例えば集合住宅などの建物の内部に設置されたトイレ、風呂、洗面台、流し台、台所、洗濯機である。衛生器具設備２−１と排水タンク３−１とは、流入管４−１により接続されている。衛生器具設備２−１から排出される排水は、流入管４−１を通って排水タンク３−１に流入して一旦貯留される。
衛生器具設備２−２と排水タンク３−２とは、流入管４−２により接続されている。衛生器具設備２−２から排出される排水は、流入管４−２を通って排水タンク３−２に流入して一旦貯留される。
衛生器具設備２−３と排水タンク３−２とは、流入管４−３により接続されている。衛生器具設備２−３から排出される排水は、流入管４−３を通って排水タンク３−２に流入して一旦貯留される。
衛生器具設備２−４と排水タンク３−３とは、流入管４−４により接続されている。衛生器具設備２−４から排出される排水は、流入管４−４を通って排水タンク３−３に流入して一旦貯留される。

排水タンク３の各々は、上部の所定位置に伸縮自在容器２０と連通する通気管１０が接続されている。すなわち、排水タンク３の各々と伸縮自在容器２０とは、通気管１０で連通しているため、排水タンク３の各々と伸縮自在容器２０との内部がすべて同じ圧力に保たれる。
通気管１０は、金属製又は合成樹脂製の配管、合成樹脂製又はゴム製のチューブなどである。
排水タンク３−１は、水位センサ５−１と、ポンプ６−１と、ポンプ６−１に接続された吐出管７−１と、圧力センサ８とを有する。
排水タンク３−２は、水位センサ５−２と、ポンプ６−２と、ポンプ６−２に接続された吐出管７−２とを有する。
排水タンク３−３は、水位センサ５−３と、ポンプ６−３と、ポンプ６−３に接続された吐出管７−３とを有する。

水位センサ５（５−１〜５−３）は、制御装置３０に接続されている。水位センサ５は、排水タンク３内の排水の水位を検出し、検出した水位を制御装置３０に一定周期で出力する。
水位センサ５は、例えば水位に応じて上下動するフロートを有するもの、貯留した排水から受ける水圧を測定する圧力センサを利用したもの、レーザや超音波を水面に向けて照射し、その反射に基づいて水位を検出するもの、水と空気の誘電率差を利用して静電容量を測定し水位を検出するものなどである。

ポンプ６（６−１〜６−３）は、排水タンク３の各々の内部に設置されている。ポンプ６の各々は、制御装置３０に接続されている。ポンプ６は、制御装置３０から制御信号を受信すると、自身が設けられた排水タンク３内に貯留された排水を吐出管７−１を通して下水道等の外部に圧送する。
圧力センサ８は、排水タンク３−１の内部に設置されている。圧力センサ８は、制御装置３０に接続されている。圧力センサ８は、排水タンク３−１の内部圧力（以下、「内部圧力」という。）をゲージ圧として検出し、検出した内部圧力を制御装置３０に出力する。圧力センサ８は、排水タンク３の内部圧力を検出するために配置されるものであり、必ずしも排水タンク３−１の内部に配置される必要はない。例えば、圧力センサ８は、排水タンク３−１〜３−３いずれかの内部、伸縮自在容器２０の内部、通気管１０の内部のいずれかであればよい。なお、本実施形態では、圧力センサ８による測定圧力を内部圧力として用いる。

伸縮自在容器２０は、複数の排水タンク３のうち少なくともいずれか１つ又は通気管１０に接続される密閉された伸縮自在の容器である。伸縮自在容器２０は、空気収納体積を自在に変化させることができる。伸縮自在容器２０は、通気管１０に接続する部分が開口部である。伸縮自在容器２０は、排水タンク３の外部で露出して設置されている。あるいは、伸縮自在容器２０は、屋内のメンテナンス可能なスペースに設置されている。

伸縮自在容器２０は、排水タンク３内の排水の水位の変化に伴って、排水タンク３と伸縮自在容器２０との間で空気が移動する。また、伸縮自在容器２０は、この空気の移動に連動して自在に変形する。これにより、衛生器具設備２から排出された排水が排水タンク３に流入する場合や排水タンク３に貯留している排水を吐出管７を介してポンプ６で外部に圧送する場合に、排水タンク３内の空気圧が変動しても、排水タンク３内の空気を出し入れすることができる。伸縮自在容器２０の材料は、例えば拡縮するときに抵抗が少なく、且つ臭気や有害物質に対して耐食性のある薄い合成樹脂又はゴムを用いることができる。伸縮自在容器２０は、排水タンク３とは分離して且つメンテナンス可能なスペースに設置されているので、劣化したときなどに容易に交換することができ、メンテナンス作業が容易である。

制御装置３０は、複数の入力ポートを有している。制御装置３０の入力ポートには、少なくとも水位センサ５−１と、水位センサ５−２と、水位センサ５−３と、圧力センサ８とが接続されている。制御装置３０の出力ポートには、少なくともポンプ６−１と、ポンプ６−２と、ポンプ６−３とが接続されている。制御装置３０は、図示しない記憶装置、ＣＰＵ（中央処理装置）、入出力ポートなどを備えた演算装置である。
制御装置３０は、排水タンク３内の排水の水位に基づいて、ポンプ６に制御信号を送信する。これにより、制御装置３０は、ポンプ６の駆動又は停止を制御する。また、制御装置は、内部圧力に基づいてポンプ６の駆動又は停止を制御する。

制御装置３０は、複数の排水タンク３の水位が第２の水位Ｌ２を略同一タイミングで超える場合、複数の排水タンク内のポンプ６の運転を順次ずらす。すなわち、始動時刻が一定時間以上離れるように運転タイミングを割り当てる。また、制御装置３０は、複数の排水タンク３の水位が第１の水位Ｌ１（Ｌ１＜Ｌ２）を略同一タイミングで下回る場合、複数の排水タンク内のポンプの停止を順次ずらす。すなわち、停止時刻が一定時間以上離れるように停止タイミングを割り当てる。なお、第１の水位Ｌ１は、排水タンク３の内部に貯留している排水を圧送するのを停止するために用いられる水位である。第２の水位Ｌ２は、排水タンク３の内部に貯留している排水を圧送するために用いられる水位である。運転又は停止を一定時間毎に順次ずらすポンプ６の順番は、予め設定されており、例えば、衛生器具設備２に応じで決められる。例えば、キッチンとトイレとでは、トイレの方が単位時間当たりの排水量が多いため、トイレに接続された排水タンク３内のポンプ６を先に駆動する。
制御装置３０は、排水タンク３内の内部圧力が所定の値を超えた場合、複数の排水タンク３内のポンプ６のいずれかを始動する。

次に、本実施形態の圧送排水システム１の基本動作について、図を用いて説明する。図２は、本実施形態の圧送排水システム１の基本動作を示すフローチャート図である。
ステップＳ１０１において、制御装置３０は、水位センサ５の各々が検出した水位を水位センサ５毎に一定周期で取得する。
ステップＳ１０２において、制御装置３０は、水位センサ５の各々から取得した水位（以下、「取得水位」という。）Ｌが、取得水位Ｌ＜第１の水位Ｌ１と、第１の水位Ｌ１≦取得水位Ｌ＜第２の水位Ｌ２と、第２の水位Ｌ２≦取得水位Ｌ＜第３の水位Ｌ３と、第３の水位Ｌ３≦取得水位Ｌとの４つの範囲のどの範囲に入るか判定する。

ステップＳ１０３において、制御装置３０は、取得水位Ｌが第１の水位Ｌ１未満の場合（取得水位Ｌ＜第１の水位Ｌ１）、その取得水位Ｌが測定された排水タンク３に配置されているポンプ６に制御信号を出力しない。よって、制御信号が出力されなかったポンプ６は、運転を停止する。制御装置３０は、取得水位Ｌが第２の水位Ｌ１以上かつ第２の水位Ｌ２未満の場合（第１の水位Ｌ１≦取得水位Ｌ＜第２の水位Ｌ２）、その取得水位Ｌの排水タンク３に配置されているポンプ６の駆動又は停止を維持する。よって、ポンプ６は、現在の状態（駆動又は停止）を維持する。

制御装置３０は、取得水位Ｌが第２の水位Ｌ２以上かつ第３の水位Ｌ３未満の場合（第２の水位Ｌ２≦取得水位Ｌ＜第３の水位Ｌ３）、その取得水位の排水タンク３に配置されているポンプ６に制御信号を出力する。よって、ポンプ６は、運転を開始する。第３の水位Ｌ３は、排水タンク３の内部に貯留している排水が満水であることを示す水位である。

制御装置３０は、取得水位が第３の水位Ｌ３以上の場合（第３の水位Ｌ３≦取得水位Ｌ）、衛生器具設備２が排水タンク３に排水することを停止する。これにより、制御装置３０は、内部圧力が上昇することを抑制する。

次に、複数のポンプ６の各々から取得水位が第２の水位Ｌ２を略同一のタイミングで超える場合の動作（以下、「第１の動作」という。）について説明する。図３は、第１の実施形態の圧送排水システムの第１の動作を説明するフロー図である。

図３（ａ）は、衛生器具設備２−３と衛生器具設備２−４が排水タンク３−２、排水タンク３−３に排水している状態を表している。図３（ｂ）は、ポンプ６−２が排水タンク３−２の内部に貯留している排水を圧送する状態を示す。図３（ｃ）は、ポンプ６−３が排水タンク３−３の内部に貯留している排水を圧送する状態を示す。なお、内部圧力は、所定の値を超えないとする。

まず、図３（ａ）に示すように、例えば、衛生器具設備２−３が排水タンク３−２に排水し、衛生器具設備２−４が排水タンク３−３に排水する。すると、排水タンク３−２と排水タンク３−３との水位が上昇する。このとき、内部圧力が上昇するため、伸縮自在容器２０は、排水タンク３の水位の上昇とともに、膨らんでいく。

制御装置３０は、水位センサ５の各々が検出した水位を水位センサ５それぞれの測定結果を一定周期で取得する。制御装置３０は、水位センサ５−２と水位センサ５−３とから取得水位が略同一のタイミング（所定の時間間隔よりも短い範囲内において）で第２の水位Ｌ２を超えたと判定した場合、ポンプ６−２に制御信号を送信する。よってポンプ６−２は、制御装置３０から制御信号を受信すると、排水タンク３−２に貯留してある排水を圧送する（図３（ｂ））。

そして、制御装置３０は、一定時間後に、ポンプ６−３に制御信号を送信する。よってポンプ６−３は、制御装置３０から制御信号を受信すると、排水タンク３−３に貯留してある排水を圧送する（図３（ｃ））。これにより、複数のポンプ６が同時に圧送開始することを防止される。また、排水タンク３内の排水の圧送により内部圧力が低下したため、伸縮自在容器２０は、萎んでいく。

次に、内部圧力が所定の値を超える場合の動作（以下、「第２の動作」という。）について説明する。図４は、第１の実施形態の圧送排水システムの第２の動作を説明するフロー図である。図４（ａ）は、衛生器具設備２−３が排水タンク３−２に排水し、内部圧力が所定の値を超える状態を表している。図４（ｂ）は、ポンプ６−１が排水タンク３−１の内部に貯留している排水を圧送する状態を示す。４（ｃ）は、ポンプ６−２が排水タンク３−２の内部に貯留している排水を圧送する状態を示す。

まず、図４（ａ）に示すように、例えば、衛生器具設備２−３が排水タンク３−２に排水すると、排水タンク３−２の水位が上昇する。このとき、水位が上昇すると同時に内部圧力が上昇するため、伸縮自在容器２０は、膨らんでいく。

制御装置３０は、水位センサ５の各々が検出した水位を水位センサ５毎に一定周期で取得する。また、制御装置３０は、圧力センサ８が検出した内部圧力を取得する。制御装置３０は、水位センサ５−２から取得水位Ｌが第２の水位Ｌ２以下であり、内部圧力が所定の値以上になると、排水タンク３毎に水位減算値を算出する。水位減算値は、取得水位Ｌから第１の水位Ｌ１を差し引いた値である。

制御装置３０は、水位減算値を排水タンク３毎に比較する。ただし、制御装置３０は、少なくともポンプ６のいずれかに制御信号を出力している場合、制御信号を出力しているポンプ６が配置してある排水タンク３の水位減算値を比較対象から除外する。すなわち、制御装置３０は、運転していないポンプ６が配置されている排水タンク毎に水位減算値を比較する。そして、制御装置３０は、水位減算値が最も大きい値の排水タンク３−１のポンプ６−１に制御信号を出力する。よって、ポンプ６−１は、制御装置３０から制御信号を受信すると、排水タンク３−１に貯留してある排水を圧送する（図４（ｂ））。制御装置３０は、内部圧力が所定の値未満になると、ポンプ６−１に制御信号を送信することを停止する。また、制御装置３０は、一定時間経過すると、ポンプ６−１に制御信号を送信することを停止してもよい。

制御装置３０は、水位センサ５−２から取得水位Ｌが第２の水位Ｌ２を越えると、ポンプ６−２に制御信号を送信する。よって、ポンプ６−２は、制御装置３０から制御信号を受信すると、排水タンク３−２に貯留してある排水を外部に圧送する（図４（ｃ））。また、排水タンク３内の排水の圧送により内部圧力が低下するため、伸縮自在容器２０は萎む。

次に本実施形態の効果について、説明する。図５は、内部圧力と内容積について説明する図である。図５（ａ）は、排水タンク内の空気の圧力がＰ_０で、空気の体積が伸縮自在容器の体積Ｖa_０と排水タンクの体積Ｖ_０との合計であることを示す図である。図５（ｂ）は、衛生器具設備からの排水が排水タンクに排出されたことを示す図である。図５（ｂ）に示すように、内部圧力Ｐ_１である。また、図５（ａ）と比べて図５（ｂ）に示す排水タンク内の排水がΔＶ増加した。排水タンク内の排水がΔＶ増えたことで、そのΔＶ分の空気が伸縮自在容器に移動し、伸縮自在容器の体積がαΔＶだけ増加した。なお、αは、伸縮自在容器の抵抗係数であり、０から１の値をとる。αが０の場合、伸縮自在容器は伸縮しない。一方、αが１の場合、伸縮自在容器は抵抗なく伸縮する。

排水タンクに排水が貯留することによる空気の圧力変化ΔＰを算出する。空気の温度が一定の場合、空気の状態方程式は、ボイルの法則より式（１）で表すことができる。
Ｐ_０（Ｖ_０＋Ｖ_a０）＝Ｐ_１（Ｖ_０−ΔＶ＋Ｖ_a０＋αΔＶ）…（１）
排水タンクに排水が貯留することによる空気の圧力変化ΔＰは、以下に示す式（２）で求めることができる。よって、式（２）の空気の圧力Ｐ_１に式（１）を代入すると、空気の圧力変化ΔＰは、式（３）に示す式で求めることができる。
ΔＰ＝Ｐ_１−Ｐ_０…（２）
ΔＰ＝Ｐ_０（１−α）ΔＶ／｛（Ｖ_０＋Ｖ_a０）−（１−α）ΔＶ｝…（３）

式（３）に示すように、排水タンクに排水が貯留することによる空気の圧力変化ΔＰ（以下、「空気の圧力変化ΔＰ」という。）は、排水タンク内の排水ΔＶの増減に比例する。つまり、排水タンクに貯留される排水の水位が上昇すると、空気の圧力変化ΔＰは、高くなる。一方、排水タンクに貯留される排水の水位が下降すると、空気の圧力変化ΔＰは、低くなる。また、空気の圧力変化ΔＰは、排水タンクの体積Ｖ_０に反比例する。つまり、排水タンクの体積Ｖ_０を大きくすることで、空気の体積が大きくなり、空気の圧力変化ΔＰを小さくすることができる。

従来の圧送排水システムでは、複数の衛生器具設備毎の独立した排水タンクに伸縮自在容器を連結することで、連結された排水タンク内の空気圧の変動を緩和させていた。しかしながら、本実施形態の圧送排水システムでは、排水タンク３内の各々の空気を連通させる通気管１０を設けることで、空気の体積は、排水タンク３−１と排水タンク３−２と排水タンク３−３との体積の合計となる。これより、従来の圧送排水システムよりも排水タンク内の空気の体積が大きくなり、空気の圧力変化ΔＰを小さくすることできる。また、本実施形態の圧送排水システムでは、排水タンク内の空気の体積が大きくなることで空気の圧力変化ΔＰが小さくなるので、従来の圧送排水システムよりも伸縮自在容器の体積を減らすことができる。つまり、伸縮自在容器の占有スペースを削減することができる。

また、図６は、１つのポンプ６の運転開始又は運転停止時の内部圧力の変化を示す図である。図６は、横軸が時間（秒）であり、縦軸が内部圧力（Ｐａ）である。また、図６は、実線が内部圧力の実測値を示し、点線が内部圧力の理論値を示す。

図６に示すように、排水タンクに排水が流入すると、制御装置３０は、水位センサからの水位に応じてポンプ６を起動又は停止する。その際、ポンプ６の起動時において、理論値よりも高い正の内部圧力が発生する。また、ポンプ６の停止時において、理論値よりも高い負の内部圧力が発生する。

よって、複数のポンプ６の起動又は停止を略同一タイミング、すなわち急激な内部圧力の変動が生じるタイミング、例えば図６に示すシステムでは０．５秒未満内で行うと、複数のポンプ６の起動又は停止時の内部圧力のピークが重なる。つまり、３つのポンプ６がすべて略同一タイミングで起動した場合、ポンプ６の単独運転時の内部圧力変動の３倍の内部圧力変動が排水タンク３内に発生する。この内部圧力変動が、例えば±２５０Ｐａを超えると、衛生器具設備２のトラップの封水が破れてしまうおそれがある。

第１の実施形態では、制御装置３０は、複数のポンプ６の各々から取得水位Ｌが第２の水位Ｌ２を略同一のタイミングで超える場合、その複数のポンプ６の各々に制御信号を送信することを一定時間毎に順次遅らせる。一定時間とは、例えば、複数のポンプ６の起動又は停止時の内部圧力変動のピークが重ならない時間であり、０．５秒程度である。これにより、ポンプ６の起動時と停止時との内部圧力変動の増減のピークが重ならない。つまり、複数のポンプ６を略同一タイミングで起動又は停止することによる内部圧力変動を抑え、内部圧力変動による衛生器具設備２のトラップの封水が破れるのを防止することができる。

また、第１の実施形態では、衛生器具設備からの水が排水タンクに排水されることにより、内部圧力が上昇し、その内部圧力が所定の値を越えた場合、水位減算値が小さい排水タンク３のポンプ６を駆動する。これにより、制御装置３０は、取得水位Ｌが第２の水位Ｌ２以上になるまでの間に、衛生器具設備２のトラップの封水が破れる程度の内部圧力まで上昇した場合でも、内部圧力の上昇を抑え、封水が破れるのを防ぐことができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態の圧送排水システム１Ａについて説明する。なお、図１と同様の構成には同一の符号を付してある。以下、構成及び動作が第１の実施形態と異なる点を説明する。

図７は、第２の実施形態の圧送排水システム１Ａの構成例を示す図である。圧送排水システム１Ａは、衛生器具設備２と、排水タンク３と、流入管４と、伸縮自在容器２１と、伸縮自在容器２２と、制御装置３０とを有する。
排水タンク３の各々は、上部の所定位置に通気管１１が接続されている。よって、排水タンク３の各々の空気は、それぞれ通気管１１を通して移動できるようになっている。また、排水タンク３−２は、上部の所定位置に伸縮自在容器２１と連通する通気管１２が接続されている。排水タンク３−３は、上部の所定位置に伸縮自在容器２２と連通する通気管１３が接続されている。

伸縮自在容器２１と伸縮自在容器２２とは、伸縮自在容器２０と同様に、密閉された伸縮自在の袋であり、空気を収納する体積を自在に変化させることができる。ただし、伸縮自在容器２１と伸縮自在容器２２との各々の体積は、伸縮自在容器２０（図１参照）の体積より小さい。

伸縮自在容器２１は、通気管１２に接続する部分が開口部である。伸縮自在容器２１は、排水タンク３の外部で露出して設置されている。伸縮自在容器２１は、排水タンク３内の排水の水位の変化に伴って、排水タンク３−２と伸縮自在容器２１との間の通気管を通して空気が移動する。また、伸縮自在容器２１は、この空気の移動に連動して自在に変形する。
伸縮自在容器２２は、通気管１３に接続する部分が開口部である。伸縮自在容器２２は、排水タンク３の外部で露出して設置されている。伸縮自在容器２２は、排水タンク３内の排水の水位の変化に伴って、排水タンク３−３と伸縮自在容器２２との間の通気管を通して空気が移動する。また、伸縮自在容器２２は、この空気の移動に連動して自在に変形する。

上述した本実施形態において、排水タンク３の各々は、それぞれ通気管１１で連通している。また、排水タンク３−２は、伸縮自在容器２１と通気管１２で連通している。排水タンク３−３は、伸縮自在容器２２と通気管１３で連通している。このため、排水タンク３の各々と伸縮自在容器２１と伸縮自在容器２２との内部がすべて同じ圧力に保たれる。
なお、本実施形態の基本動作、第１の動作、及び第２の動作は、第１実施形態と同様であるため説明は省略する。

上述したように、本実施形態において、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、マンションなどの既設住宅に圧送排水システムを導入する際、既設住宅の内部に伸縮自在容器２０が設置できるほど十分なスペースがない場合でも、複数のスペースがあれば、伸縮自在容器２０よりも体積の小さい伸縮自在容器２１と伸縮自在容器２２とを配置することできる。よって、伸縮自在容器の設置位置の自由度が高くなる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態の圧送排水システム１Ｂについて説明する。なお、図１及び図７と同様の構成には同一の符号を付してある。以下、構成及び動作が第１の実施形態及び第２の実施形態と異なる点を説明する。

圧送排水システム１Ｂは、衛生器具設備２と、排水タンク３と、流入管４と、伸縮自在容器２１と、伸縮自在容器２２と、制御装置３０とを有する。

排水タンク３の各々は、上部の所定位置に伸縮自在容器２１と連通する通気管１４が接続されている。また、排水タンク３−３は、上部の所定位置に伸縮自在容器２２と連通する通気管１３が接続されている。すなわち、排水タンク３の各々と伸縮自在容器２１と伸縮自在容器２２とは、連通しているため、排水タンク３の各々と伸縮自在容器２１と伸縮自在容器２２の内部がすべて同じ圧力に保たれる。本実施形態の基本動作、第１の動作、及び第２の動作は、第１実施形態と同様であるため説明は省略する。

上述したように、本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、さらに、第２の実施形態と比べて通気管の数が少ないため、より狭いスペースに圧送排水システムを適用することができる。よって、第２の実施形態と比べて伸縮自在容器の設置位置の自由度が高くなる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、伸縮自在容器と排水タンク３との間にバルブを設けてもよい。これより、伸縮自在容器が破損した場合など伸縮自在容器を交換したい場合、バルブを閉めることで、排水タンク３内に貯留してある排水の臭気を外部に放出することなく、伸縮自在容器を交換することができる。

また、例えば、上述の実施形態では、排水タンク３のいずれかに通気弁を設けてもよい。これにより、内部圧力が負圧となったときに通気弁から空気を取り込むことで、負圧による封水が破れることを防ぐことができる。

また、上述の実施形態では、圧力センサ８は伸縮自在容器の大きさを測定するセンサで代用することができる。これは、伸縮自在容器の体積と排水タンクに排水が貯留することによる空気の圧力変化ΔＰは、共に排水タンク内の排水の変化量ΔＶに比例するためである。

また、例えば、上述の実施形態では、第３の水位Ｌ３は、排水タンク３の内部に貯留している排水が満水であることを示す水位であるが、これに限定されない。例えば、衛生器具設備２のトラップの封水の高さなど衛生器具設備２の排水に支障をきたす水位と、満水が排水タンク３の内部に貯留している排水が満水であることを示す水位とのいずれか低い水位を第３の水位Ｌ３としてもよい。

１圧送排水システム
２衛生器具設備
３排水タンク
４流入管
５水位センサ
６ポンプ
７吐出管
８圧力センサ
１０〜１５通気管
２０〜２２伸縮自在容器
３０制御装置

Claims

建物の内部に設置された衛生器具設備から排出される排水を一旦貯留したのちポンプで圧送する排水タンクを複数備えた圧送排水システムであって、
前記複数の排水タンク間を連通する通気管と、
前記複数の排水タンクのうち少なくともいずれか１つ又は前記通気管に接続される伸縮自在の容器と、
を有し、
前記伸縮自在の容器の数は、前記排水タンクの総数よりも少ないことを特徴とする圧送排水システム。
前記複数の排水タンクのうち少なくとも２つ以上の前記排水タンクの水位が第１の水位を略同一タイミングで超える場合、前記排水タンク内の前記ポンプの運転を順次ずらすことを特徴とする請求項１に記載の圧送排水システム。
前記複数の排水タンクのうち少なくとも２つ以上の前記排水タンクの水位が前記第１の水位よりも低い水位である第２の水位を略同一タイミングで下回る場合、前記排水タンク内のポンプの停止を順次ずらすことを特徴とする請求項２に記載の圧送排水システム。
前記排水タンク内の内部圧力が所定の値を超えた場合、前記複数の排水タンク内のポンプのいずれかを始動することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧送排水システム。