JP2639272B2 - 真空式下水道の伏越 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は真空式下水道に係り、特
に、汚水発生源から真空ステーションまでの真空下水管
路に障害物がある場合において、該障害物の揚程による
真空度の低下を防止し、汚水搬送可能範囲の拡大を図る
真空式下水道に関する。

【０００２】

【従来の技術】真空式汚水収集システムは、下水管内を
真空（完全な真空ではなく、減圧状態を指称する。）に
し、大気との圧力差を利用して汚水を収集するシステム
である。第３図にこの真空式下水道システムの構成例を
示す。家庭や工場等の衛生設備から排出される排水は流
入管３１により真空弁ユニット（中継ユニット）３２に
流入する。排水は、更に、この真空弁ユニット３２から
真空下水管３３を経て真空ステーション３４へ送られ、
その後、圧送ポンプ３５から圧送管３６を経て下水処理
施設へ送られる。

【０００３】この真空ステーション３４では汚水循環ポ
ンプ３７により受槽３８内の汚水をエジェクタ３９に供
給し、これにより真空下水管３３を真空引きし、汚水を
真空ステーション３４に集めている。真空弁ユニット３
２は、汚水源と真空ステーション３４とを中継するため
のものであり、流入管３１から汚水が流入する槽体４０
と、該槽体４０内の汚水を吸入して真空下水管３３に送
るための吸入管４１と、該吸入管４１に設けられた真空
弁４２と、該真空弁４２を作動させるコントローラ４３
等を備えている。この真空弁４２は、真空下水管３３内
の負圧を駆動動力源とするものである。図中、４４はエ
アパイプ、４５は点検口、４６は通気管、５０はリフト
である。真空下水管は通常複数個の真空弁ユニットが接
続されている。

【０００４】このような真空式汚水収集システムは、管
路の施工において自然流下式下水道のような連続した勾
配を必要としないものであり、次のような特徴を有す
る。 管路の敷設深度が浅いことから、管きょ工事費が大
幅に削減できる。 地下水位が高い、岩盤があり掘削が困難である、等
の理由により下水道の敷設が困難であった地域での下水
道施工を可能にする。 曲がりくねった路地等への施工も容易である。 また、真空による気液混相の強制的な間欠高速収集
であることにより、管路の閉塞の心配がなく、小口径で
の配管が可能である。

【０００５】ところで、真空式汚水収集システムにおい
て、その搬送可能範囲（下水収集流域）は、真空下水管
の末端での真空度が１０００〜２５００ｍｍＡｑの負圧
に保たれる範囲である。従って、搬送可能範囲は、真空
下水管路内に、真空度を低下させる要因がない系であれ
ば、真空ステーションで発生された真空度Ｈ₀ から、上
記末端の必要な負圧１０００〜２５００ｍｍＡｑを差し
引いた値に比例する数値として求められる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような真空式汚水
収集システムにおいて、真空下水管路に登り勾配がある
場合、その勾配における揚程は、真空ステーションで発
生した真空度を消費し、真空度の低下要因となり、搬送
可能範囲を狭める原因となる。例えば、第４、５図に示
す如く、障害物（例えば河川）のある地形において、こ
の河川などの障害物をくぐるように、又は跨ぐように真
空下水管３３を埋設した場合、ＡＢ間の揚程はＨ₁ 又は
Ｈ₂ である。この揚程Ｈ₁ 又はＨ₂ により、真空ステー
ションの真空度Ｈ₀ はその分低減され（Ｈ₀ −（Ｈ₁ 又
はＨ₂ ））、この場合の搬送可能範囲は、Ｈ₀ −（Ｈ₁
又はＨ₂ ）から、前記末端に必要な負圧１０００〜２５
００ｍｍＡｑを差し引いた値に比例する値となる。この
ため、この場合の搬送可能範囲は平坦な地形の場合の搬
送可能範囲よりも大幅に狭くなる。

【０００７】このようなことから、汚水発生源から真空
ステーションまでの真空下水管路に障害物が形成される
場合において、該障害物の揚程による真空度の低下を防
止し、汚水搬送可能範囲の拡大を図る技術の開発が望ま
れている。

【０００８】本発明は上記従来の実情に鑑みてなされた
ものであって、障害物の揚程による真空度の低下を防止
することができる真空式下水道を提供することを目的と
する。

【０００９】また、本発明は、通水管内における固形物
の堆積が防止される真空式下水道の伏越を提供すること
を目的とする。さらに、本発明は、下流側真空下水管が
若干だけならば上流側真空下水管よりも上方レベルに配
置されている場合にも適用できる真空式下水道の伏越を
提供することを目的とする。

【００１０】また、本発明は、通水管内の異物をエアブ
ローにより容易かつ効率的に排出し得る真空式下水道の
伏越を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の真空式下水道
の伏越は、障害物の一側に設けられた上流側真空下水管
と、障害物の他側に設けられた下流側真空下水管と、を
接続する真空式下水道の伏越であって、前記障害物の下
側をくぐり前記上流側真空下水管と下流側真空下水管と
を接続する通水管と、前記障害物の下側をくぐり前記上
流側真空下水管と下流側真空下水管とを接続する通気管
と、を備えてなり、該上流側真空下水管と通水管との接
続部は該下流側真空下水管と通水管との接続部よりも高
位に位置していることを特徴とする。

【００１２】請求項２の真空式下水道の伏越は、請求項
１の真空式下水道の伏越において、さらに、上流側真空
下水管に気液分離手段が設けられていることを特徴とす
るものである。

【００１３】請求項３の真空式下水道の伏越は、請求項
１の真空式下水道の伏越において、前記通水管のうち少
なくとも流下方向に向って上り勾配となる部分の下部を
前記上流側真空下水管よりも通路断面積の小なるものと
したことを特徴とするものである。

【００１４】請求項４の真空式下水道の伏越は、障害物
の一側に設けられた上流側真空下水管と、障害物の他側
に設けられた下流側真空下水管と、を接続する真空式下
水道の伏越であって、前記障害物の下側をくぐり前記上
流側真空下水管と下流側真空下水管とを接続する通水管
と、前記障害物の下側をくぐり前記上流側真空下水管と
下流側真空下水管とを接続する通気管と、を備えてな
り、前記通気管の下流側の端部は、前記通水管のうち前
記下流側真空下水管の近傍部分に接続されていることを
特徴とするものである。

【００１５】請求項５の真空式下水道の伏越は、請求項
１の真空式下水道の伏越において、さらに、前記通水管
のうち、最低レベル部又はその近傍の部分を大気に連通
させるための管路と、該管路を大気に開放すると共に前
記通気管からの前記下流側真空下水管への直接の空気流
入を阻止した第１の状態と、該管路を閉鎖すると共に該
通気管からの該下流側真空下水管への直接の空気流入を
許容した第２の状態とを選択的にとらせる流路選択手段
と、を備えてなることを特徴とする。

【００１６】請求項６の真空式下水道の伏越は、請求項
１の真空式下水道の伏越において、さらに、前記通水管
のうち、最低レベル部又はその近傍の部分を大気に連通
させるための第１の管路と、前記通水管のうち、流下方
向に向って上り勾配となる部分の途中部分を大気に連通
させるための第２の管路と、前記第１の管路を大気に開
放し、前記第２の管路を閉鎖すると共に、前記通気管か
らの前記下流側真空下水管への直接の空気流入を阻止し
た第１の状態と、該第１の管路及び第２の管路を閉鎖す
ると共に該通気管からの該下流側真空下水管への直接の
空気流入を許容した第２の状態と、該第１の管路を閉鎖
し、該第２の管路を大気に開放すると共に該通気管から
の前記下流側真空下水管への直接の空気流入を阻止した
第３の状態とを選択的にとらせる流路選択手段と、を備
えてなることを特徴とする。

【００１７】

【作用】請求項１の真空式下水道の伏越では、障害物を
くぐるに際し、上流側真空下水管内の下水をそれよりも
低位の下流側真空下水管に通水管でレベル差による自然
流下によって送水すると共に、下流側真空下水管と上流
側真空下水管とを連通する通気管により、真空ステーシ
ョンで発生した負圧を常時、真空下水管内に伝えてい
る。このため、真空ステーションで発生した負圧がこの
障害物をくぐる際の真空下水管における揚水のためには
全く消費されず、この負圧が他箇所での揚程に有効に利
用される。

【００１８】請求項２の真空式下水道の伏越において
は、上流側真空下水管に気液分離手段が設けられている
ため、上流側真空下水管を流れてきた流体は、この気液
分離手段により確実に気液分離される。

【００１９】従って、通水管には水のみが流通されるよ
うになり、円滑な下水の搬送を行なうことが可能とされ
る。

【００２０】請求項３の真空式下水道の伏越では、通水
管のうち、少なくとも流下方向に向って上り勾配となる
部分の下部、即ち、固形物が最も堆積し易い部分の通路
断面積が、上流側真空下水管の通路断面積よりも小さく
設定されている。

【００２１】このため、当該部分において、通水管を流
通する下水の流速が他の箇所よりも高められることとな
る。従って、上り勾配の部分において、異物の持ち上げ
力の大きい流速の大きな上昇流が得られる。このように
して、高速化された下水流により、固形物が効率良く下
流側真空下水管側へ排出される。

【００２２】請求項４の真空式下水道の伏越では、通気
管の下流側の端部は、通水管のうち下流側真空下水管の
近傍部分に接続されている。このため、通気管を介して
伝達される負圧は、通水管の上記通気管接続位置から下
流側真空下水管に到る間の部分において、下水のエアリ
フト効果を発揮する。このエアリフト効果により、下水
は下流側真空下水管側へ揚水される。

【００２３】従って、下流側真空下水管を上流側真空下
水管よりも常にＨ_A なる高さだけ低位に配設する必要が
なくなり、設計の自由度が高められる。

【００２４】なお、このエアリフト効果のために、真空
ステーションによる真空度は若干消費されるが、通水に
支障をきたすほどの消費量ではない。

【００２５】請求項５の真空式下水道の伏越において
は、通水管の最低レベル部又はその近傍の部分を大気に
連通させる管路を閉鎖し、また、通気管から下流側真空
下水管へ直接空気を流入させることにより、前記先願の
真空式下水道の伏越と同様、上流側真空下水管内の汚水
を、通水管を介して下流側真空下水管に送り込むことが
でき、真空ステーションから下流側真空下水管へ伝達さ
れた真空度を殆ど低下させることなく、上流側真空下水
管へ伝達させることができる。

【００２６】一方、該管路を大気に開放すると共に、通
気管からの下流側真空下水管への直接の空気流入を阻止
することにより、真空ステーションからの減圧で該管路
から、通水管のうち、最も異物が堆積し易い、最低レベ
ル部又はその近傍に空気が送り込まれる。この空気によ
り、当該部分に沈着、堆積した堆積物が直接的にエアブ
ローされ、効果的にほぐされて、下流側真空下水管側へ
容易に排出される。

【００２７】請求項６の真空式下水道の伏越において
は、通水管の最低レベル部又はその近傍の部分を大気に
連通させる第１の管路と、通水管の流下方向に向って上
り勾配となる部分の途中部分を大気に連通させる第２の
管路とを閉鎖し、また、通気管から下流側真空下水管へ
直接空気を流入させることにより、前記先願の真空式下
水道の伏越と同様、上流側真空下水管内の汚水を通水管
によって下流側真空下水管に送り込むことができ、真空
ステーションから下流側真空下水管へ伝達された真空度
を殆ど低下させることなく、上流側真空下水管へ伝達さ
せることができる。

【００２８】この請求項６の伏越においても、第１の管
路を大気に開放し、第２の管路を閉鎖すると共に、通気
管からの下流側真空下水管への直接の空気流入を阻止す
ることにより、前記請求項１の真空式下水道の伏越と同
様、通水管内の堆積物を効果的にほぐし、下流側真空下
水管側へ容易に排出することが可能とされるが、このエ
アブローに先立って、第１の管路を閉鎖し、該第２の管
路を大気に開放すると共に通気管からの下流側真空下水
管への直接の空気流入を阻止した状態をとることによ
り、エアブロー時の立ち上りに必要な減圧度を小さくす
ることができる。

【００２９】

【実施例】以下に図面を参照して本発明の実施例につい
てより具体的に説明する。第１図は本発明の真空式下水
道の伏越の一実施例を示す断面図である。

【００３０】第１図において、障害物（本実施例では河
川）１を横切るようにして真空式下水道が設けられてい
る。２は上流側真空下水管であり、３は下流側真空下水
管である。河川１の下側をくぐるように通水管４が設け
られ、この通水管４によって真空下水管２、３が通水可
能に接続されている。なお、上流側真空下水管２は下流
側真空下水管３よりもＨ_A なる高さだけ高位に配設され
ているが、このＨ_A は通水管４内を下水が上流側真空下
水管２から下流側真空下水管３に向って流れるのに必要
な小さな水頭に相当する。下流側真空下水管３の下流側
は真空ステーション（図示略）に接続され、その管内を
減圧可能としている。下流側真空下水管３と上流側真空
下水管２とは、河川１をくぐる通気管５によって連通さ
れ、これによって上流側真空下水管２内をも減圧しうる
ようになっている。本実施例ではこの通気管５に弁６が
設けられており、また、上流側真空下水管２から立ち上
げられた大気連通管１０に弁９が設けられている。

【００３１】通気管５内に水が入り込まないように、通
気管５のうち上流側真空下水管２から分岐する部分２Ａ
の近傍部分には上り勾配部分５Ａが設けられている。同
様に、通気管５のうち下流側真空下水管２との接続部の
近傍部分にも立上部５Ｂが設けられている。なお、この
立上部５Ｂを設ける代わりに、通気管５から下流側真空
下水管３への気体の流れを許容し、下流側真空下水管３
から通気管５への水の流入を阻止する逆止弁を設けても
良い。

【００３２】本実施例の通水管４は、下流に向って下り
勾配となるように設けるのが好ましい。

【００３３】このように構成された真空式下水道の伏越
において、通常時にあっては弁６は開弁され、弁９は閉
弁されている。そして上流側真空下水管２内を流れてき
た汚水は、通水管４を上流側真空下水管２と下流側真空
下水管３とのレベル差による自然流下によってくぐり抜
け下流側真空下水管３に達し、該下流側真空下水管３内
をさらに下流に向って流れる。一方、下流側真空下水管
３内の真空は通気管５を経て上流側真空下水管２に伝達
され、これによって上流側真空下水管２に設けられてい
る揚程（図示略）においてエアリフト作用が行なわれ
る。

【００３４】このように、この真空式下水道の伏越にお
いては、河川１などの障害物があっても、汚水はこれを
通水管４を介して上流側真空下水管２と下流側真空下水
管３とのレベル差による自然流下によってくぐり抜ける
ので、この障害物をくぐるのに揚程は不要となり、損失
水頭はきわめて小さくなる。従って、真空ステーション
で発生された負圧が障害物以外の箇所での揚程に有効に
利用される。従って、ひとつの真空ステーションで収集
しうる流域面積を著しく拡張できる。また、設計の自由
度も大幅に高まる。

【００３５】なお、汚水の通水と共に通水管４に堆積物
がたまるが、この堆積物は次のようにして排出すること
ができる。即ち、流下水量の少ない夜間や休業日などに
まず弁６を閉じ、次いで上流側真空下水管の弁９を開け
る等して上流側真空下水管２内にエアを吸入させると共
に、下流側真空下水管３内を真空ステーションにより減
圧する。そうすると、通水管４内がエアブローされ、堆
積物が下流側真空下水管３へ排出される。また、エアの
吸入は、エアポンプなどによる圧入でもよい。

【００３６】第２図は請求項２の実施例を示すものであ
る。本実施例では、上流側真空下水管２が接続されたマ
ンホールなどのピット７を河川１などの障害物の近傍に
設け、このピット７の下部（底部よりも上方）に通水管
４を接続する。また、ピット７（又は上流側真空下水管
２）に通気管５を接続する。ピット７には気密に蓋８を
被せ、大気がピット７内にリークしないようにする。

【００３７】この第２図の真空式下水道の伏越において
も、第１図の実施例と同様に、きわめて小さな損失水頭
により汚水を上流側真空下水管２から下流側真空下水管
３へ送水できると共に、必要に応じ堆積物をブローアウ
トすることもできる。

【００３８】本実施例においては、ピット７内におい
て、流れ込んできた下水を気液分離処理することができ
る。従って、通水管４には水のみが流通されるようにな
り、下水が通水管４を円滑にくぐり抜けるようになる。

【００３９】即ち、第１図に示した真空式下水道の伏越
において、上流側真空下水管２から通気管５が分岐する
部分２Ａにおける気液（空気と下水）の分離が不十分で
あると、通水管４に気液混合流体が流入してしまう。通
水管４に気液混合流体が流入すると、その流入側の管路
４Ａ内の流体の比重が含気のために減少し、管路４Ａ内
の流体と管路４Ｃ内の流体との圧力差で構成されるサイ
ホンの作用が十分に発揮されなくなる。

【００４０】この結果、上流側真空下水管２の前記通気
管５の分岐部分２Ａまで、気液混合流体が満管した状態
となり、遂には通気管５に気液混合流体が流入するよう
になる。

【００４１】通気管５側へ流入した気液混合流体は、通
気管５のうち河川１をくぐる最低レベル部から立上部５
Ｂにかけての揚程が高いことから、この通気管５を昇り
きることはできず、通気管５内に滞留する。そして、こ
の下水を含む流体の滞留により通気管５内が汚染し、遂
には閉塞に到る場合もある。

【００４２】このような問題を解決するために、第１図
の伏越では、分岐部分２Ａより上流側の上流側真空下水
管２に直線状の区間を十分に長く確保することにより、
当該区画を流通する間に、気液分離を図る方法が採られ
ている。

【００４３】しかしながら、直線状の区画を十分にする
ことは、分岐管の接続、揚程の設置等において、設計上
の制限が加えられることとなり、好ましいことではな
い。

【００４４】第２図の伏越にあっては、上記の通り、気
液分離器としてのピット７を上流側真空下水管２に設け
ているため、通水管４には気泡を全く又は殆ど含まない
水が流入するようになり、常に円滑に通水されるように
なるのである。

【００４５】なお、第２図の実施例では、上流側真空下
水管２から流れてきた汚水中の固形物のうち堆積し易い
ものはピット７内に堆積するので、通水管４内での堆積
物の量は著しく少ない。そのため、上記のブローアウト
の頻度が少なくて足りる。ピット７内に堆積した堆積物
は、適宜、蓋８を外して排出すれば良い。

【００４６】第６図は請求項２の真空式下水道の伏越の
別の実施例を示す断面図である。この第６図に示す真空
式下水道の伏越は、上流側真空下水管２の通気管５の分
岐部に気液分離器１１を設けたこと以外は、第２図に示
すものと同様に構成され、同一機能を奏する部材には同
一符号を付して示されている。

【００４７】本実施例の真空式下水道の伏越において、
気液分離器１１は、上流側真空下水管２の該当箇所の管
径を大きくして、通路断面積の大きな部分を形成するこ
とにより構成されている。

【００４８】本実施例では、上流側真空下水管２側から
流れてきた流体は、気液分離器１１内で効率的に気液分
離され、空気等の気体は通気管５側へ、また、下水は通
水管４側へそれぞれ分流し、水は円滑に通水管４を通り
抜ける。

【００４９】第７図は請求項３の実施例に係る真空式下
水道の伏越の断面図である。

【００５０】本実施例において、通水管４はその全体
が、即ち、下り勾配の管路４Ａ、ほぼ水平であるが若干
下り勾配の管路１４Ｂ及び上り勾配の管路４Ｃの通路断
面積が、上流側真空下水管２の通路断面積よりも小さく
なるように、その管径ｄが、上流側真空下水管２の管径
Ｄよりも小さく（ｄ＜Ｄ）設定されている。なお、本実
施例においては、下流側真空下水管３の管径と上流側真
空下水管２の管径とは等しく設定されている。このよう
に通水管４の管径を小さくしたため、通水管４内の通水
速度が大きい。従って、通水管４内の固形物の堆積が防
止されるようになる。

【００５１】第７図の実施例においては、通水管４の全
体にわたって、その管径を上流側真空下水管の管径より
も小さく設定しているが、本発明においては、異物が最
も堆積し易い、通水管４Ｂ、４Ｃの交わる部分の通路断
面積が、上流側真空下水管のそれよりも小さく設定され
ていれば良い。従って、例えば、管路４Ａの管径は上流
側真空下水管の管径と等しくし、管路４Ｂ及び４Ｃの管
径のみ上流側真空下水管の管径より小さくしても良い。

【００５２】なお、上流側真空下水管の通路断面積に対
して、通水管の通路断面積を小さくする割合は、その設
置箇所の形状や規模、下水性状等に応じて適宜決定され
るが、通常の場合、通路断面積を小さくすることによ
り、通路断面積を小さくした部分に０．６〜０．８ｍ／
ｓｅｃ以上の流速が得られるように設計するのが好まし
い。

【００５３】第８図は請求項４の実施例に係る真空式下
水道の伏越を示す断面図である。

【００５４】本実施例においては、通気管５の下流側の
端部が、通水管４のうち下流側真空下水管３に向って上
り勾配となる部分４Ｃの途中部分に接続されている。

【００５５】本実施例においても、通常時にあっては弁
６は開弁され、弁９は閉弁されている。そして上流側真
空下水管２内を流れてきた汚水９０は、通水管４をくぐ
り抜け下流側真空下水管３に達し、該下流側真空下水管
３内をさらに下流に向って流れ、一方、下流側真空下水
管３内の真空は通気管５を経て上流側真空下水管２に伝
達され、これによって上流側真空下水管２に設けられて
いる揚程（図示略）においてエアリフト作用が行なわれ
る。

【００５６】この際、通気管５を経て伝達される負圧に
より、通水管４のうち、通気管５が接続された位置から
下流側真空下水管３に到る区間においては、下流側真空
下水管３側からの吸引によるエアリフト効果で矢印９２
方向の揚水作用が発生する。このため、下流側真空下水
管３の位置が従来の設計位置よりも高い位置であって
も、効率的に汚水を流通させることが可能とされる。

【００５７】第１、２、６、７図に示した真空式下水道
の伏越においては、前述の如く、通水管４内を下水が上
流側真空下水管２から下流側真空下水管３に向って流れ
るのに必要な水頭を確保するために、上流側真空下水管
２は、下流側真空下水管３よりも常にＨ_A なる高さだけ
高位に配設する必要があった。言い換えれば、下流側真
空下水管３を上流側真空下水管２よりも常にＨ_A なる高
さだけ低位に配設する必要があった。従って、もし下流
側真空下水管の敷設予定域に暗渠等の障害物が存在して
おり、このレベル差Ｈ_A を確保することができる低位位
置に下流側真空下水管を配設することができない場合に
は、当該部分には第１、２、６、７図の真空式下水道の
伏越を適用することができないこととなる。

【００５８】これに対し、第８図の実施例にあっては、
前記の通り、通水管４のうち、通気管５が接続された位
置から下流側真空下水管３に到る区間においては、下流
側真空下水管３側からの吸引によるエアリフト効果で矢
印９２方向の揚水作用が発生する。このため、下流側真
空下水管３の位置が従来の設計位置よりも高い位置であ
っても、効率的に汚水を流通させることが可能とされ
る。この結果、下流側真空下水管の設置レベルに若干の
許容幅をもたすことにより、下水管の設計の自由度を高
めることができる。

【００５９】なお、第８図の実施例において、通水管に
対する通気管の接続位置は、上流側真空下水管と下流側
真空下水管のレベル差等に応じて適宜決定される。

【００６０】第９図は請求項５の実施例に係る真空式下
水道の伏越の断面図である。本実施例が第１図の実施例
と相違するのは、通水管４の最低レベル部近傍と通気管
５とを連通する連通管２１が設けられており、この連通
管には弁２２が設けられている点である。

【００６１】このように構成された真空式下水道の伏越
において、通常時にあっては弁６は開弁され、弁９，弁
２２は閉弁されている。そして上流側真空下水管２内を
流れてきた汚水は、通水管４をくぐり抜け下流側真空下
水管３に達し、該下流側真空下水管３内をさらに下流に
向って流れる。一方、下流側真空下水管３内の真空は通
気管５を経て上流側真空下水管２に伝達され、これによ
って上流側真空下水管２に設けられている揚程（図示
略）においてエアリフト作用が行なわれる。

【００６２】また、汚水の通水と共に通水管４に堆積物
がたまった場合には、この堆積物を次のようにして排出
する。即ち、流下水量の少ない夜間や休業日などにまず
弁６を閉じ、次いで弁９及び弁２２を開けて通水管４の
最低レベル部にエアを吸入させると共に、下流側真空下
水管３内を真空ステーションにより減圧する。そうする
と、通水管４内の最低レベル部に堆積した堆積物が直接
エアブローされてほぐされ、かつ、堆積物は、通水管４
内の大量の下水で押し流されて下流側真空下水管３へ速
やかに排出される。なお、エアの吸入は、エアポンプな
どによる圧入でもよい。

【００６３】請求項５の真空式下水道の伏越において、
通水管のうち、最低レベル部又はその近傍の部分を大気
に連通させるための管路は、第９図に示す如く、通気管
を経由するものに限らず、第１１図に示す如く、大気に
直接に連通させる連通管２３及び弁２４であっても良
い。第１１図の真空式下水道の伏越においても、通常時
は弁６を開、弁２４を閉とし、エアブローに際しては弁
６を閉、弁２４を開とすることにより、堆積物を効率良
く排出できる。

【００６４】また、第１２図に示す如く、連通管２３、
大気連通管１０及び通気管５を、四方弁２５を介して連
結し、通常時（第１２図（ａ））とエアブロー時（第１
２図（ｂ））とを四方弁２５の切り換えで操作するよう
にすることもできる。

【００６５】更に、第９図に示す真空式下水道の伏越に
おいて、第１３図に示す如く、弁６，弁２２の代りに、
連通管２１と通気管５との連結部に三方弁２６を設け、
通常時（第１３図（ａ））とエアブロー時（第１３図
（ｂ））とを弁９と三方弁２６の切り換えで操作するよ
うにすることもできる。

【００６６】請求項６の真空式下水道の伏越は、このよ
うな請求項５の真空式下水道の伏越に、更に、通水管の
うち、流下方向に向って上り勾配となる部分の途中部分
を大気に連通させるための第２の管路を設けて構成され
る。

【００６７】第１４図に示す真空式下水道の伏越は、第
９図の真空式下水道の伏越に更に、通水管４の上り勾配
部分の中間位置と通気管５とを連通する連通管５１を設
け、この連通管５１に弁５２を設けたものである。

【００６８】この真空式下水道の伏越においては、通常
時は弁６を開、弁９，弁２２，弁５２を閉とし、エアブ
ローに際しては、まず弁９，弁５２を開、弁６，弁２２
を閉として、一次ブローを行なう。この場合、小さい初
期減圧度にて揚水が可能である。一次ブロー終了後、弁
６は閉、弁９は開のまま、弁５２を閉、弁２２を開とし
て二次ブローを行なう。二次ブローにおいても、小さい
初期減圧度にて揚水が可能である。これにより、系内の
真空度の低い真空式下水道の伏越であっても、容易にエ
アブローを行なうことが可能とされる。

【００６９】以下に、第１４図の実施例（請求項６の実
施例）の伏越では、このエアブロー開始時の必要減圧度
が低くなる理由について第１、９、１０図を対比参照し
て説明する。なお、説明の便宜上、下水の比重を１、空
気の比重を０とし、エアブローにより、下水と空気とが
１：１の割合で混合され、比重０．５の気液混相流体に
なるものとする。

【００７０】第１０図は、第１４図の伏越の管路構成図
である。

【００７１】 請求項１の伏越の場合 第１図の請求項１の真空式下水道の伏越では、弁６を
閉、弁９を開としてエアブローを行なう場合のエアブロ
ー開始時に必要とされる減圧度（以下「初期減圧度」と
称する場合がある。）は通水管４と下流側真空下水管３
とのレベル差は、第１０図のＨ₀ に相当する。

【００７２】 第９図の請求項５の伏越の場合 第９図の請求項５の真空式下水道の伏越においては、弁
６を閉、弁９，弁２２を開としてエアブローを行なう場
合の初期減圧度は、連通管２１の連結部と下流側真空下
水管３とのレベル差Ｈ₀ である。その後のエアブローの
継続時においては、下水と空気との１：１の混合流体を
吸引することから、必要とする減圧度（以下「継続減圧
度」と称する場合がある。）は１／２Ｈ₀ である。

【００７３】 第１０図の請求項６の伏越の場合 第１０図の請求項６の真空式下水道の伏越においては、
エアブロー開始にあたり、まず、弁６を閉、弁９，５２
を開、弁２２を閉として、大気連通管１０、通気管５、
連通管５１を経て、通水管４の、連通管１４の連結部分
よりも上位レベルの部分４Ｍをエアブローした場合（以
下、このエアブローを「一次ブロー」と称する場合があ
る。）、この一次ブロー開始に必要とされる初期減圧度
はＨ_M であり、継続減圧度は１／２Ｈ_M である。

【００７４】次に、この一次ブローにより、通水管４の
うち連通管５２の連結部分よりも上位レベルの部分４Ｍ
が気液混相流体となった状態で、弁６は閉、弁９は開の
まま、弁５２を閉、弁２２を開として、エアブローを行
なう場合（以下、このエアブローを「二次ブロー」と称
する場合がある。）、この二次ブローに必要とされる初
期減圧度は、この継続減圧度１／２Ｈ_M と、通水管４の
連通管５１の連結部より下位レベルの部分４Ｎにある下
水分に相当するＨ_N との和（１／２Ｈ_M ＋Ｈ_N）であ
る。その後の継続減圧度は、前述の如く１／２Ｈ₀ であ
る。

【００７５】このように、エアブローにあたり、必要と
される初期減圧度が、第１、９図の真空式下水道の伏越
では初期減圧度Ｈ₀ であるのに対し、請求項６の真空式
下水道の伏越では、１／２Ｈ_M ＋Ｈ_N となり、第１，９
図の伏越に比べて１／２Ｈ_M分だけ小さな圧で足りる。

【００７６】なお、前記４Ｍ部分の水を一次ブローです
べて排出した後に二次ブローを行なうようにした場合に
は、二次ブローの初期減圧度はＨ_N だけである。

【００７７】このように、請求項６の真空式下水道の伏
越によれば、ブロー開始に必要とされる減圧度が大幅に
低減され、真空下水管内の真空度が十分でない場合で
も、効率的なエアブローを行なうことが可能とされる。

【００７８】第１５図に示す真空式下水道の伏越は、第
１１図に示す真空式下水道の伏越に更に、弁５４を有す
る連通管５３を設けることにより請求項６の構成とした
ものである。

【００７９】この真空式下水道の伏越においても、通常
時は弁６を開、弁９，弁２４，弁５４を閉とし、エアブ
ローに際しては、まず弁９，弁５４を開、弁６，弁２４
を閉として、一次ブローを行なう。一次ブロー終了後、
弁６は閉、弁９は開のまま、弁５４を閉、弁２４を開と
して二次ブローを行なう。

【００８０】請求項６の真空式下水道の伏越において
も、第１２、１３図と同様の四方弁や三方弁を用いてエ
アブローの操作を行なうことができる。

【００８１】第１６図は、第１２図に示す真空式下水道
の伏越に、更に、連通管２３の途中に三方弁５６を設
け、この三方弁５６から分岐する連通管５５を通水管４
の上り勾配部の途中に接続したものであり、四方弁２
５，三方弁５６の切り換えにより、通常時（第１６図
（ａ））、一次ブロー時（第１６図（ｂ））及び二次ブ
ロー時（第１６図（ｃ））を操作する。

【００８２】上記実施例は、いずれも河川を障害物とす
るものであるが、障害物は基礎部分が地中に及んでいる
建築物などであっても良い。

【００８３】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１の真空式下
水道の伏越によれば、河川などの障害物を横断するよう
に真空式下水道を設ける場合であっても、この障害物の
横断部における、真空ステーションで発生した真空度が
消費されることによる真空度の低下を効果的に防止する
ことができる。このため、真空式汚水収集システムの適
用地域の拡大、並びに、真空式汚水収集システムによる
汚水搬送可能範囲、即ち、汚水収集流域の大幅な拡大が
図れると共に、設計の自由度も大きくなり、その工業的
有用性は極めて大きい。

【００８４】請求項２の真空式下水道の伏越によると、
通水管に常に円滑に水を流通させることができる。

【００８５】さらに、請求項３の真空式下水道の伏越に
おいては、通水管内の固形物の堆積を防止することが可
能とされる。

【００８６】請求項４の真空式下水道の伏越において
は、下流側真空下水管を上流側真空下水管よりも高いレ
ベルに配設することが可能となり、真空式下水道の伏越
の設計の自由度が大幅に拡大される。

【００８７】請求項５、６の真空式下水道の伏越による
と、異物の堆積を効率的に排除することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１図は請求項１の真空式下水道の一実施例を
示す断面図である。

【図２】第２図は請求項２の真空式下水道の他の実施例
を示す断面図である。

【図３】第３図は真空式汚水収集システムを示す断面図
である。

【図４】第４図は従来の真空式下水道の伏越を示す断面
図である。

【図５】第５図は従来の真空式下水道の伏越を示す断面
図である。

【図６】第６図は請求項２の真空式下水道の他の実施例
を示す断面図である。

【図７】第７図は請求項３の真空式下水道の一実施例を
示す断面図である。

【図８】第８図は請求項４の真空式下水道の一実施例を
示す断面図である。

【図９】第９図は請求項５の真空式下水道の一実施例を
示す断面図である。

【図１０】第１０図は請求項６の真空式下水道の一実施
例を示す管路構成図である。

【図１１】第１１図は請求項５の真空式下水道の一実施
例を示す断面図である。

【図１２】第１２図は請求項５の真空式下水道の一実施
例を示す断面図である。

【図１３】第１３図は請求項５の真空式下水道の一実施
例を示す断面図である。

【図１４】第１４図は請求項６の真空式下水道の一実施
例を示す断面図である。

【図１５】第１５図は請求項６の真空式下水道の一実施
例を示す断面図である。

【図１６】第１６図は請求項６の真空式下水道の一実施
例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 河川 ２ 上流側真空下水管 ３ 下流側真空下水管 ４ 通水管 ５ 通気管 ２１，２３，５１，５３，５５ 連通管 ６，９，２２，２４，５２，５４ 弁 ２５ 四方弁 ２６，５６ 三方弁

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 障害物の一側に設けられた上流側真空下
   水管と、 障害物の他側に設けられた下流側真空下水管と、 を接続する真空式下水道の伏越であって、 前記障害物の下側をくぐり前記上流側真空下水管と下流
   側真空下水管とを接続する通水管と、 前記障害物の下側をくぐり前記上流側真空下水管と下流
   側真空下水管とを接続する通気管と、 を備えてなり、該上流側真空下水管と通水管との接続部
   は該下流側真空下水管と通水管との接続部よりも高位に
   位置している真空式下水道の伏越。
2. 【請求項２】 請求項１の真空式下水道の伏越におい
   て、さらに、上流側真空下水管に気液分離手段が設けら
   れていることを特徴とする真空式下水道の伏越。
3. 【請求項３】 請求項１の真空式下水道の伏越におい
   て、前記通水管のうち少なくとも流下方向に向って上り
   勾配となる部分の下部を前記上流側真空下水管よりも通
   路断面積の小なるものとしたことを特徴とする真空式下
   水道の伏越。
4. 【請求項４】 障害物の一側に設けられた上流側真空下
   水管と、 障害物の他側に設けられた下流側真空下水管と、 を接続する真空式下水道の伏越であって、 前記障害物の下側をくぐり前記上流側真空下水管と下流
   側真空下水管とを接続する通水管と、 前記障害物の下側をくぐり前記上流側真空下水管と下流
   側真空下水管とを接続する通気管と、 を備えてなり、 前記通気管の下流側の端部は、前記通水管のうち前記下
   流側真空下水管の近傍部分に接続されていることを特徴
   とする真空式下水道の伏越。
5. 【請求項５】 請求項１の真空式下水道の伏越におい
   て、さらに、前記通水管のうち、最低レベル部又はその
   近傍の部分を大気に連通させるための管路と、 該管路を大気に開放すると共に前記通気管からの前記下
   流側真空下水管への直接の空気流入を阻止した第１の状
   態と、該管路を閉鎖すると共に該通気管からの該下流側
   真空下水管への直接の空気流入を許容した第２の状態と
   を選択的にとらせる流路選択手段と、を備えてなる真空
   式下水道の伏越。
6. 【請求項６】 請求項１の真空式下水道の伏越におい
   て、さらに、前記通水管のうち、最低レベル部又はその
   近傍の部分を大気に連通させるための第１の管路と、 前記通水管のうち、流下方向に向って上り勾配となる部
   分の途中部分を大気に連通させるための第２の管路と、 前記第１の管路を大気に開放し、前記第２の管路を閉鎖
   すると共に、前記通気管からの前記下流側真空下水管へ
   の直接の空気流入を阻止した第１の状態と、該第１の管
   路及び第２の管路を閉鎖すると共に該通気管からの該下
   流側真空下水管への直接の空気流入を許容した第２の状
   態と、該第１の管路を閉鎖し、該第２の管路を大気に開
   放すると共に該通気管からの前記下流側真空下水管への
   直接の空気流入を阻止した第３の状態とを選択的にとら
   せる流路選択手段と、を備えてなる真空式下水道の伏
   越。