JP3102891B2

JP3102891B2 - 真空下水搬送システム用水だめ通気制御機構

Info

Publication number: JP3102891B2
Application number: JP53276196A
Authority: JP
Inventors: フェザリンギル，バートン・エイ; グルームズ，ジョン・エム
Original assignee: エアヴァック・インコーポレーテッド
Priority date: 1995-04-26
Filing date: 1996-04-26
Publication date: 2000-10-23
Anticipated expiration: 2016-04-26
Also published as: MX9708259A; JPH10507502A; KR19990008080A; SK145997A3; AU5630196A; KR100238498B1; WO1996034156A1; CZ342197A3; US5570715A; EP0821753A4; EP0821753A1; CA2219218A1; CA2219218C; AU687314B2

Description

【発明の詳細な説明】［技術分野］本発明は、一般に、真空または大気圧以下の影響の下
に維持された下流収集槽へ所有水だめに集められた汚水
を運ぶための真空下水搬送システムに関し、さらに詳し
く言えば、外部に装着されたブリザ・パイプから独立
し、かつ、浸水および液圧上昇から保護されたシステム
のような差圧作動制御機構に関するものである。

［背景技術］下水システムは、材料が引き続く廃棄のために処理さ
れるさいに、住宅または商業地域のような発生源から収
集槽へ汚染および他の廃液を搬送するために広く用いら
れている。汚水は地中のパイプ網内に運ばれる。パイプ
が連続した下り勾配に敷設されている場合には、汚水は
重力によって収集槽へ運ばれる。しかし、岩石、パイ
プ、その他の地下障害物を避けるために、あるいは完全
に重力に向けられたシステムのパイプが埋められる必要
がある深さを減少するために上昇されたパイプを通して
正の圧力によって汚水を押し出すために、１またはそれ
以上のポンピング・ステーションがしばしば必要とな
る。多くの場合には、汚水を収集槽へ推進させるために
各汚水入力点に設けられた圧力ポンプに頼って地形上の
特徴に関係なくパイプが大きく敷設される正圧下水シス
テムが用いられる。

真空下水システムが次第に一般化してきているので、
大気圧下にある汚水が、収集槽に接続された真空ポンプ
によって真空または大気圧以下に維持された搬送導管を
かいして、差圧によって動かされる。図１に詳細に示す
ように、真空下水システム10は、汚水源16から発する複
数の重力ライン14に接続された地面13の下に埋設された
排水だめ12からなっている。地上に定置された外部重力
通気口18は、汚水が排水だめ12を大気圧に達することを
保証する。

真空ポンプによって真空または大気圧以下に維持され
た収集槽20を含む真空収集ステーションが地上で一定距
離を置いて配置される。真空収集槽20は、真空搬送導管
22によって排水だめ12に接続される。真空搬送導管は複
数の形体で敷設されてもよい。例えば、導管の横断穴を
完全に満たすプラグを形成するように汚水が集められる
「ポケット」を導管に設けてもよい。汚水プラグは全体
の状態において導管を通る差圧によって動かされる。Li
ljendahkに発行された米国特許第3,115,148号およびBur
ns等に発行された米国特許第3,730,884号は、このよう
な「プラグ・フロー」システムを開示している。さらに
好ましくは、各ポケットまたは低点に導く導管部分は、
汚水搬送サイクルの完了のさいに低点が汚水で満たされ
ず、かつ、均等な真空または大気圧以下の状態が導管網
全体に連通されるように、傾斜されている。Foreman等
に発行された米国特許第4,179,371号に示すように、こ
のような「二相フロー」システムにおける汚水／空気混
合体が搬送サイクル中に導管にそって流されるので、汚
水はプラグ・フロー・システムにおけるよりも大きく移
動することができる。

排水だめ12の頂部パネル24は、圧力気密槽を与えるた
めに密封された関係で側壁に接続される。マンホール・
カバー28によって地面に近付けられた弁ピット26が頂部
パネル24の頂部に定置される。弁ピット26内に真空境界
弁30が配置される。境界弁の例は、Cleaver等に発行さ
れた米国特許第4,171,853号、Grooms等に発行された同
第5,078,174号、同第5,082,238号、本出願人に係る米国
特許出願第07/829,742号、同第07/967,454号、同第08/0
08,190号に見い出される。図２に総体的に示すように、
境界弁は、サクション・パイプ36によって排水だめ12に
接続された入口34を有するＹ字状導管32からなる。円錐
形形状をしたプランジャ42が弁ハウジング40内に定置さ
れる。弾性弁座44がプランジャ42の一端に取り付けら
れ、そして、境界弁30を通る汚水の通路を調整するよう
にＹ字状導管32のバルブ・ストップ46と協同する。弾性
ダイヤフラム52によって分割された下方ハウジング48と
上方ハウジング50とは、弁ハウジング40の頂部に固定さ
れる。下方ハウジング48は、外部に装着されたブリザ・
パイプ54と大気ホース56とによって常に大気圧に維持さ
れている。プランジャ44はピストン・シャフト60によっ
てピストン・キャップ58に接続され、また、ピストン・
キャップ58の内部と上方ハウジング50の頂部との間に定
置されたスプリング62は、上方ハウジング50が大気圧に
なっているときに弁座44をバルブ・ストップ46に押し付
けている。しかし、上方ハウジング50が一旦切り換えら
れてしまうと、ダイヤフラム52−−−その結果、ピスト
ン・キャップ58、ピストン・シャフト60、プランジャ4
2、弁座44−−が差圧によってバルブ・ストップ46から
離されて汚水搬送サイクルを開始するように境界弁30を
開く。

センサ制御器66は、排水だめ12内の汚水レベルに応答
して境界弁30を開くかまたは閉じるように上方ハウジン
グ50に真空／大気圧以下または大気圧状態を伝えるよう
に用いられる。センサ制御器66の構造は、Foreman等に
発行された米国特許第4,373,838号に詳細に記載されて
いる。しかし、図3,4に示すように、その構造および動
作の様式は一般に次のとおりである。複数の本体要素6
8,70,72,74,76は、液圧室78、センサ室79、室80、室8
1、真空室82、弁室84を形成するように協同する。室78,
79は弾性ダイヤフラム86によって分割される。室79,80
はスプリング偏倚レバー弁90（図３参照）によって閉じ
られることもあるポート88によって連通する。室80,81
は室81,82を通って室84まで延びるピストン・ロッドに
取り付けられた弾性ダイヤフラム92によって分割され
る。真空室82は、真空入口ポート96とおよび真空搬送導
管22に取り付けられた真空ホース98とによって、真空ま
たは大気圧以下に維持される。サージ・タンク100は、
汚水が真空室82内に入らないように真空ホース98内に挿
入されてもよい。大気圧入口ポート102は、外部ブリザ
・パイプ54に接続された大気ホース56によってセンサ制
御器66に大気圧を伝える。次いで、大気圧は入口104お
よび大気導管106によってセンサ室79に伝えられる。

ピストン・ロッド94の他端に、プラスチック材料から
なる三方弁座108が接続される。弁座108上のフランジ11
0は、真空／大気圧以下および大気圧を真空室82および
大気入口ポート102からそれぞれ弁室84まで連通する弾
性座112,114間に定置される。

センサ制御器66は、図３では閉位置に示されている。
センサ・パイプ37に接続されたホース116は、排水だめ1
2内の液体圧力レベルを入口ポート118をかいして室78に
連通する。その間に、センサ室79は大気圧になってい
る。真空室82の真空／大気圧以下の状態が、真空導管12
0によって室80,81に連通される。弁座108のフランジ110
は真空弁112を閉じ、大気弁114を開き、大気圧を弁室84
に、したがって上方弁ハウジング50に圧力ベント122を
かいして通じさせる。

しかしながら、室78に連通している液体圧力が所定の
レベルまで一旦上昇すると、ダイヤフラム86はレバー弁
90に接触するまで変位される。レバー弁90は、室80内の
真空／大気圧以下がセンサ室79（図４参照）の大気圧状
態に置き代わるように、ポート88を開くように作動され
る。これは、ダイヤフラム92にまたがって差圧をつく
り、ダイヤフラム92がピストン・ロッド94を押して、弁
フランジ110が大気圧ベント114を閉じ、真空ベント112
を開く。このとき、真空／大気圧以下が真空室84内に、
そして圧力ベント122をかいして上方弁ハウジング50内
に伝えられ、境界弁30を開いて汚水搬送サイクルを開始
する。その間に、真空室82内の真空／大気圧以下が真空
導管120をかいして室80内に漏れて、その内を大気圧に
置き代える。そして、それが一旦十分なレベルに達する
と、工程が逆転されて、センサ制御器66を再び図３に示
す閉じた位置に戻し、汚水搬送サイクルを終了する。

しかしながら、地上のブリザ・パイプ54はいくつかの
欠点をもたらす。第１に、建物16に対して引き込めた状
態で都合よく定置されてもよい重力ベント18に似ずに、
弁ピット26は囲い地または野原で典型的に配置されるの
で、関連したブリザ・パイプ54が非常に容易に隠される
ことができず、したがって美観上好ましくない。第２
に、その開いた非保護位置のために、地上ブリザ・パイ
プ54が芝刈機等によって損傷を受けることもある。これ
は、適正な動作に必要なセンサ制御器66および境界弁30
への大気圧の信頼できる供給を破壊する。

その結果、Grooms等に発行された米国特許第4,691,73
1号は、図５に示すように、水だめ／弁ピット構造物130
を示している。そこには、ブリザ・パイプ54は除去さ
れ、その代りに、大気圧が排水だめ12によって供給され
る。さらに詳しく言えば、センサ・パイプ37がスリーブ
132とカラー134との集合体によって排水だめ頂部パネル
24に固定される。カラー134はそこから延びる３本のノ
ズル136,138,140を有している（図5a参照）。ブリザ・
チューブ142は、ノズル136およびセンサ制御器66の大気
入口ポート102に取り付けられ（図3,4）、これにより、
排水だめ12に含まれる大気圧をセンサ制御器に自由に連
通させる。次いで、ベント・チューブ144はノズル138、
境界弁30の下方ハウジング48に取り付けられ、大気圧を
そこに供給する。最後に、ドレーン・チューブ146は下
方ハウジング48およびノズル140に取り付けられて、下
方ハウジング48内で濃縮したいかなる水蒸気もセンサ・
パイプ37をかいして排水だめ12に容易に戻されることを
保証する。正常な動作状態の下では、この「ピット・ブ
リザ内」構造は、地上ブリザ・パイプ54なしでセンサ制
御器66および境界弁30に大気圧を与える。

しかし、真空搬送導管22内の真空／大気圧以下状態が
低真空状態に減少する場合には、問題が起る。図3,4に
示すように、センサ・パイプ37および圧力チューブ116
によって室78に伝えられた液圧状態が一旦所定レベルに
達すると、汚水が排水だめにたまるに従って、ダイヤフ
ラム86が変位されてレバー・バルブ90を開き、室80が大
気圧（すなわち、０真空）に変えられ、他方、室81は低
真空になる。弁ダイヤフラム92にまたがる差圧は、非常
に小さいので、スプリング95による抗力に打ち克つこと
ができず、ピストン・ロッド94および弁頭108を動かし
て、大気ベント114を完全に閉じる。さらに、真空ベン
ト112および圧力ベント122を通り上方ハウジング50に至
る低真空圧は境界弁30を開くのに十分になる。汚水が排
水だめ12からサクション・パイプ36および閉じられた境
界弁30を通り真空搬送導管22に排出されるばかりではな
く、汚水は排水だめに収集し続ける。

排水だめ12内の汚水レベルが一旦十分なレベルまで上
昇すると、そこの正の圧力が汚水をブリザ・パイプ142
をかいしてセンサ制御器66の大気入口ポート102まで押
し出す。センサ・バルブ室79内の大気圧は汚水が大気導
管106をかいして室79に入ることから一時的に防止す
る。しかし、一旦レバー・バルブ90が、センサ制御器弁
が点火されたときに開かれると、大気圧はセンサ・バル
ブ室79から室80に漏れる。さらに、大気圧はセンサ・バ
ルブ室79から真空導管98、サージ・タンク100を通って
真空搬送導管22内に漏れることができる。センサ・バル
ブ室79内の大気圧状態を減少させることによって、汚水
が室79に入り、前述した経路をかいしてセンサ制御器室
の残りに入り、センサ制御器66が作業員によって手動で
排水されるまでそれが正しく作動できないことを保証す
る。

このようにして、米国特許第4,691,731号は、水だめ
ベント・バルブをも開示している。このバルブは、真空
ホース98内に挿入され、センサ制御器66への低真空の連
通を防止するように低真空状態によって閉じられる。セ
ンサ制御器66は、センサ・バルブ室79内の大気圧を漏れ
させ、これにより、センサ制御器66からの汚水を保持す
る室79の密封特性を危険にさらす。

しかし、水だめベント・バルブによって修正されない
センサ制御器66および境界弁30の動作を深刻に破ること
ができるいくつかの問題があることがわかった。第１
に、水だめベント・バルブは一旦低真空圧力状態が生じ
ると正しい時刻に閉じるように最初に設定される。例え
ば、５インチの真空がセンサ制御器66を作動する必要が
ある場合に、水だめベント・バルブが６インチの真空で
閉じるように設定され、次いでシステムが働く。しか
し、規定時間外に水だめベント・バルブが4.5インチの
真空で閉じ始めた場合には、それはシステム10内の真空
圧が降下するほど十分には迅速に作動されず、水だめベ
ント・バルブの存在にもかかわらず、低真空がセンサ制
御器66に連通されて汚水をそこに入らせる。

第２に、たとい水だめベント・バルブが正しく動作し
たとしても、完全な真空がシステムに一旦回復される
と、センサ制御器66は、室78に既に貯えられた上昇液体
圧力状態に応答して開いた位置に作動される。ある大気
圧は、汚水をブリザ・チューブ142をかいしてセンサ制
御器66に引き入れる過程で消費される。

第３に、ブリザ・チューブ142は、排水だめ頂部24を
貫通するセンサ・パイプ37の頂部に接続されている。ス
リーブ132と頂部24との間のシールが故障した場合に
は、大気圧は排水だめ12からバルブ・ピット26に漏れる
ことができる。これは、水だめ通気弁によってセンサ制
御器66および境界弁30を共同状態にしたままにする低真
空状態が延長した期間にわたって存続する場合には、よ
り多くの汚水でさえも排水だめ12に集めることを許す。
一旦完全な真空が回復されかつ、センサ制御器66が作動
されると、十分な大気圧がセンサ制御器66内に漏れて、
前述したように、汚水をそこに引き込む。

重力ライン14が不適切に装着されるか、あるいはそこ
に浸漬をつくるように規定時間以上安定した場合には、
別の問題が起る。浸された部分の横断面穴が汚水で満た
されるようになった場合には、重力ベント・パイプ18か
らの大気圧が排水だめ12に連通されなくなって、センサ
制御器66および境界弁30に通過させられる。これはセン
サ制御器および境界弁の正いし動作を妨げる。さらに、
液体圧力が排水だめ12内で十分に上昇する場合には、大
気圧ではない液体圧力がセンサ制御器66の大気入口ポー
ト102に連通する。このようにして、液体圧力がセンサ
制御器66の両端に、次いで室78,79に連通され、センサ
制御器66を完全に不動作状態のままにする。

［発明の開示］したがって、本発明の目的は、汚水が引き込まれるこ
とを防止し、延長した低真空圧力状態中は不動作になっ
ている水だめ通気真空下水搬送システム用制御機構を提
供することにある。

本発明の別の目的は、排水だめ内の液体圧力が制御機
構の両端に連通されることを防止してそれを不動作のま
まにしておく制御機構を提供することにある。

本発明のさらに別の目的は、設計上比較的簡単である
修正された制御機構を提供することにある。

要約すれば、本発明は、水だめ通気真空下水システム
における真空境界弁の動作を調整するように用いられる
センサおよび制御器弁の水詰りを防止するための装置を
提供することに向けられている。フロート弁は排水だめ
内の汚水レベルにもとづいて動作し、汚水レベルが所定
限度以下であるときにセンサおよび制御器弁に大気圧を
連通するが、汚水レベルが一旦所定限度を超えるとそこ
を通る汚水通路を閉じる。圧力逃し弁は、排水だめ内の
過剰液体圧力上昇を大気圧に通気するフロート弁に接続
されてもよい。

［図面の簡単な説明］図１は、境界弁、センサ制御器、地上ブリザ・パイプ
を含む従来の真空下水搬送システムの概略構成図であ
る。

図２は、従来の境界弁の閉じた状態の横断面図であ
る。

図３は、従来のセンサ制御器の不作動状態の横断面図
である。

図４は、従来のセンサ制御器の作動状態の横断面図で
ある。

図５は、境界弁、センサ制御器、ピット内ブリザ・シ
ステムを含む従来の真空下水搬送システムの概略構成図
である。

図5aは、図５の線5a−5aにそってみたピット内ブリザ
・システム・カラーの平面図である。

図６は、境界弁とおよびセンサ制御器に接続された圧
力逃し弁とを含む本発明の真空下水システム制御機構の
概略構成図である。

図７は、本発明のフロート弁および圧力逃し弁の横断
面図である。

図８は、閉塞浸漬部分をもつ重力パイプの概略構成図
である。

図９は、バッファ・タンクに装備された真空下水シス
テム制御機構の概略構成図である。

［発明を実施するための最良の形態］本発明の水だめ／バルブ・ピット集合体150は、図６
に示されている。汚水は、家、商業地域等152から排水
だめ154へ重力搬送導管156によって運ばれる。重力ベン
ト・パイプ158は地上に延びていて、大気圧を重力導管1
56、したがって排水だめ154に誘導する。汚水は排水だ
め154から排出パイプ160および開いた真空境界弁162を
かいして汚水搬送サイクル中に当業界において公知のよ
うに引き出され、そして、境界弁162が一旦閉じて搬送
サイクルを終了してしまうと、汚水はもはやそこを通過
しない。米国特許第4,373,838号の構造にもとづくセン
サ制御器164は、米国特許第5,082,238号にもとづいて好
ましくは設計された境界弁を作動するように設けられ
る。図２−４において示された番号の同じ内部要素が用
いられる。別個のセンサと、制御器弁とは、本出願人に
係る米国特許出願第07/829,742号、同第07/967,454号、
同第08/008,190号に示すように、一体となったセンサ制
御器164として構成されることができる。真空搬送導管1
66内の真空／大気圧以下の圧力は真空ホース168をかい
してセンサ制御器164内の真空入口96に連通される。逆
止弁を備えたサージ・タンク170は、米国特許第4,171,8
53号にもとづいて真空ライン168にそう入されて、真空
搬送導管166内の残留汚水がセンサ制御器164に入らない
ようにする。センサ・パイプ172は排水だめ160の頂部を
通ってバッファ・ピット174までスリーブ176によって延
びている。センサ・パイプ172の頂部に定置されたキャ
ップ178は、排水だめ154からの静液圧を伝えるために圧
力ホース182によってセンサ制御器164の入口ポート118
にセンサ・パイプ172を接続するためのニップル180を与
える。

本発明のフロート弁250は、図９に示されている。そ
れは、４インチPVCパイプのような適当な材料からなる
円筒形形状ハウジング252からなっている。ハウジング2
52は、底が開いていて、PVCプラスチックからなる平ら
な４インチのキャップ254の頂面に装着される。内側ハ
ウジング252に付属した本体部分260およびキャップ254
に隣接して嵌合されたカラー262を有するスリップ・ア
ダプタ258がキャップ254の穴256に取り付けられる。ス
リップ・アダプタ258は、円筒形形状上方領域266からな
る機械加工された穴264を有していて、上方領域266は変
位点に配置されたステップ267を有する大径の別の円筒
形形状下方領域268に続く。弾性材料からなる円筒形形
状のシャフト・シール270は、スリップ・アダプタ258の
底面にそい、そして穴264の下方領域268の表面に少なく
とも部分的にそって嵌合される。

上方円筒形穴268の表面は機械加工されたねじを有
し、また、NYLON（登録商標）のようなプラスチック材
料からなるＴ字形取付部材272の一端がそのねじに係合
するようにねじ込まれる。ニップル276,278を有するブ
リザ・ティー274がＴ字形取付部材272の他端に固定され
る。NYLON（登録商標）閉ニップル282および傘形逆止弁
284集合体がＴ字形取付部材272の第３のねじ付き端280
に固定される。

例えば、両端が溶接で閉じられた３インチPVCスケジ
ュール40パイプからなるフロート286がハウジング252の
内側に定置される。フロート286は重さを増すためにバ
ラスト材288を詰められている。フロート286が8 5/8イ
ンチの長さである場合には、それは少なくとも２ポンド
の重さでなければならない。ハウジング252の軸Ｘにそ
うフロート286の動きを案内するように用いられる複数
のPVCボス290が、フロート286の外面にそって固定され
る。DELRIN（登録商標）のようなプラスチック材料から
機械加工されてもよい円錐形形状の座296が、ねじ294に
よってフロート286の頂面292に装着される。座296の外
径寸法は、座296がシャフト・シール270の内面に気密状
に係合するように裁寸されなければならない。最後に、
複数のねじ298は、ハウジング側壁252を通って内部容積
内に突き出ていて、フロート286が弁ハウジング252から
分離しないようにしている。

キャップ254、Ｔ字形取付部材272、ブリザ・ティー27
4、傘逆止弁284が汚水との接触から外れてバルブ・ピッ
ト174内に定置されるように、フロート弁250が排水だめ
154の天井に装着される。排水だめ254内のハウジング壁
252の一部分に明けた複数の穴300が、大気をフロート弁
250に流入させる。排水だめ154内の汚水レベルが上昇し
たときであって、ねじストップ298よりも下に下降しな
い場合に、フロート286はハウジング252内の浮力によっ
て上昇する。座296がシャフト・シール270が取り去られ
たとき、フロート弁250内の大気は、下方円筒形穴268、
上方円筒形穴266、Ｔ字形取付部材272、ブリザ・ティー
274、大気ホース302,304をそれぞれ通り、センサ制御器
164の大気ポート102および境界弁162の下方ハウジング4
8に至り、それらの適正な動作を保証する。濃縮トラッ
プ306（図６）がホース302内に好ましくは挿入されて、
濃縮水蒸気かセンサ制御器164に入らないようにする。
ホース300は同様に大気をフロート弁ハウジング252から
出すように働くので、フロート286がハウジング252内で
よく高く上げられて、追加の汚水を排水だめ154に入
れ、その間、センサ制御器164および境界弁162が、例え
ば、延長された低真空状態中不作動のままになってい
る。

しかしながら、一旦排水だめ154内の汚水レベルが所
定レベルに達すると、フロート286上の座296が穴264の
下方円筒形領域268を突き抜け、そして、シャフト・シ
ール270に密封係合状態で当接するので、完全真空がシ
ステムに回復された後にセンサ制御器164が一旦作動さ
れると、汚水はブリザ・ティー274およびホース302をか
いして引き出されることはできない。

完全真空が一旦回復され、かつ、排水だめ154内の汚
水を排出するようにセンサ制御器164が境界弁を一旦開
くと、フロート286は傾斜する汚水レベルと共に下降す
る。座296は、大気をブリザ・ティー274に再び入れるよ
うにシャフト・シール270から取り除かれる。フロート
弁250は、真空レベルが回復されかつ汚水排出が開始さ
れる間に閉じられたままにしておくことによって時間遅
延機能を与える。汚水レベルが一旦所定レベルまで降下
すると、フロート弁250は開くだけであるので、大気−
−汚水ではなく−−がブリザ・ティー274、ホース302,3
04、センサ制御器164、境界弁162に入ることができる。

大気圧がフロート弁250によってセンサ制御器164へ遮
断されている間に、真空室84内のいかなる大気圧も出口
ベント122をかいして漏れない。一旦完全真空がシステ
ムに回復され、かつ、真空室82に連通され、そして、セ
ンサ制御器164が排水だめ154内の上昇した静液圧レベル
に応答して作動されると、真空圧力は真空ベント112、
大気ベント114、大気入口102を通り、ホース302、ティ
ー274を通って戻り、フロート弁ハウジング252の頂部内
部容積に漏れる。このようにして、フロート286が排水
だめ154内の後退する汚水レベルに応答して降下するよ
うに、フロート286がその頂面292に一時的に作用する真
空圧力に打ち克つことができるように、フロート286の
重さが定められなければならない。フロート286内のバ
ラスト材288は、このことが起ることを保証する。

重力ライン156が不適正な装着または規定時間を超え
る安定によって浸漬310を発展させる場合に、それは、
図10に示すように、汚水312によって満たされることが
できるので、大気圧はブリザ・パイプ158によって排水
だめ154に、そして、開いたフロート弁250をかいしてセ
ンサ制御器164および境界弁162にもはや連通されること
はできない。このことは、増大した静液圧がホース182,
302を通りセンサ制御器164の両端に至り、センサ制御器
164が正しく動作できないことを保証するという状況に
導くことができる。したがって、閉じたニップル282お
よび傘逆止弁284は組み合されて、圧力逃し弁285を形成
する。圧力逃し弁は、センサ制御器164が境界弁162を正
常に動作し続けられることを保証するために、所定レベ
ル以上の液体圧力を無害にバルブ・ピット174内に通気
する。

図９は、同様の要素は同じ番号を付してあるバッファ
・タンク320内の真空下水搬送制御システムの装備を示
す。装備および動作は、ガスがマンホール・カバー322
を通って通気されるので、バッファ・タンクが気密シス
テムではないことを除いて、図６の水だめ／バルブ・ピ
ットと同じである。このようにして、圧力逃し弁は、フ
ロート弁250のティー274上に装着される必要はない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者グルームズ，ジョン・エムアメリカ合衆国インディアナ州46975, ロチェスター，アール・アール１，ボックス 258エイ (56)参考文献特開平７−90916（ＪＰ，Ａ) 特開平７−324374（ＪＰ，Ａ) 米国特許4691731（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E03F 5/22 E03F 3/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】汚水源から搬送導管および真空または大気
圧以下の圧力に常態で維持された関連収集ステーション
へ汚水の搬送を調整する装置であって、次のものからな
る装置。 a.汚水蓄積容器該容器は地下に敷設されかつ導管手段によって汚水源に
接続されていて、搬送導管へ排出する前に汚水を収集す
る。 b.前記容器は、遠隔大気圧源に連通する導管手段に接続
できるようになっていて、汚水搬送導管を正常な真空ま
たは大気圧以下の圧力以上の圧力レベルに排出前後該容
器を維持する。 c.差圧作動センサ手段該センサ手段は前記容器に連通していて、出力圧力状態
として大気圧または真空／大気圧以下の圧力の連通を形
成する。該センサ手段は、第１不作動状態と、前記容器
に集められた汚水が所定の容積に達したときに起る第２
作動状態とを有し、これにより真空または大気圧以下の
圧力が、前記センサ手段が一方の状態にある間に伝えら
れ、また、大気圧が前記センサ手段が別の状態にある間
に伝えられる。大気圧は、地面より上に突き出て開いた
空気抜きなしに前記容器に動作連通した導管手段によっ
て与えられる。 d.差圧作動制御器手段該差圧作動制御器手段は、前記センサ手段によって伝え
られた出力圧力状態と連通していて、出力圧力状態とし
て大気または真空／大気圧以下の圧力の連通を形成す
る。前記制御器手段は第１状態と第２状態とを有する。
これにより、真空または大気圧以下の圧力は前記制御器
手段が一方の状態にある間に伝えられ、また、前記制御
器手段が別の状態にある間に大気圧が伝えられる。大気
圧は、地面より上に突き出て開いた空気抜きなしに前記
容器に動作連通した前記ｃに記載の導管手段によって与
えられる。 e.導管手段該導管手段は前記センサ手段および制御器手段を前記汚
水搬送導管の真空／大気圧以下の圧力に接続する。 f.差圧作動流制御手段該差圧作動流制御手段は前記制御器手段によって伝えら
れた出力圧力状態に連通している。該差圧作動流制御手
段は前記容器から前記搬送導管への汚水の通過を許し、
これにより汚水搬送サイクルを開始する開状態を有し、
該差圧作動流制御手段は汚水の通過を阻止する閉状態を
有し、それによって搬送サイクルを終了する。これによ
り、前記差圧作動流制御手段は前記制御器手段によって
伝えられる圧力状態にもとづいて開状態と閉状態との間
で切り替わる。 g.大気通気弁手段該大気通気弁手段は、前記ｅに記載の導管手段によって
伝えられる真空／大気圧以下の圧力状態が所定の最小レ
ベルを超えて上昇したとき、前記容器から前記センサ手
段および制御器手段へ大気圧を与える前記ｅに記載の導
管手段をかいして前記容器内に集められた汚水の通過を
阻止する。
【請求項２】請求項１記載の汚水搬送調整装置であっ
て、前記大気通気弁手段が下記のものからなる。 a.ハウジング該ハウジングは前記容器の内側に定置固定され、底部が
開いていて、液体気密シールによってハウジング頂面に
接続されたキャップを有する。 b.ブリザ・パイプ該ブリザ・パイプは、入口と出口とを有し、前記ハウジ
ングのキャップに明けた穴に接続されて該ハウジングの
内側に含まれる大気圧を前記センサ手段および前記制御
器手段に接続された導管手段に通気する。 c.閉鎖手段該閉鎖手段は、前記容器内に集められた汚水が所定の容
積を超えたときに、前記大気通気弁のブリザ・パイプ入
口を閉鎖する。
【請求項３】前記ブリザ・パイプ入口を閉鎖する手段は
前記大気通気弁ハウジングの内側に含まれる浮力フロー
トを備え、該フロートは前記容器内の汚水レベルが所定
レベルを超えて上昇し、前記入口開口を通る汚水の流出
を防止すると共に、一旦汚水が前記搬送導管による完全
真空の回復時に前記差圧作動流制御手段によって前記容
器から排出されると、前記入口開口の係合を解くことを
特徴とした請求項２記載の汚水搬送調整装置。
【請求項４】前記大気通気弁ハウジングから内方にその
底端付近まで延びていて、前記容器内の汚水レベルが一
旦前記大気通気弁よりも下に下降すると、前記ハウジン
グからの前記フロートの分離を防止する突起をさらに備
えていることを特徴とした請求項３記載の汚水搬送調整
装置。
【請求項５】前記フロートから外方に延びている突起を
さらに備え、該突起は、突出座と前記ブリザ・パイプ入
口との間に正しい整合を保証するように前記容器内の汚
水レベルが昇降するときに、前記大気通気弁ハウジング
内での前記浮力フロートの軸方向移動を案内することを
特徴とした請求項３記載の汚水搬送調整装置。
【請求項６】前記ブリザ・パイプ入口の表面に取り付け
られていて、前記フロートの突出座によって係合された
とき、強化シールをつくるシャフト・シールをさらに備
えていることを特徴とした請求項３記載の汚水搬送調整
装置。
【請求項７】前記大気通気弁ハウジングの側面に設けら
れていて、該ハウジング内外の大気の通過を容易にする
穴をさらに備えていることを特徴とした請求項２記載の
汚水搬送調整装置。
【請求項８】前記フロートの内部に加えられて、前記大
気通気弁手段の領域に前記フロートと前記キャップとの
間で前記制御器手段によって前記ブリザ・パイプを通る
逆流内で連通される真空または大気圧以下の圧力によっ
て作用する力に打ち克つために前記フロートの重さを増
加させるバラスト材をさらに備えていることを特徴とし
た請求項３記載の汚水搬送調整装置。
【請求項９】前記大気通気弁手段は、前記汚水収集容器
の外側で前記ブリザ・パイプから延びていて、所定限度
以上の該容器内の静液圧を通気する圧力逃し弁をさらに
備えていることを特徴とした請求項１記載の汚水搬送調
整装置。
【請求項１０】前記圧力逃し弁は傘逆止弁からなること
を特徴とした請求項９記載の汚水搬送調整装置。
【請求項１１】前記搬送導管からの汚水の通過を阻止す
るように、前記ｅに記載の導管手段内に挿入された逆止
弁を有するサージ・タンクをさらに備えていることを特
徴とした請求項１記載の汚水搬送調整装置。
【請求項１２】濃縮された水蒸気の前記センサ手段また
は制御器手段への通過を阻止するように、前記大気通気
弁手段と前記制御器手段との間で前記ｃに記載の導管手
段内に挿入された濃縮トラップをさらに備えていること
を特徴とした請求項１記載の汚水搬送調整装置。
【請求項１３】前記センサ手段と前記容器との間にあっ
て該容器内の静液圧レベルを前記センサ手段に連通する
導管手段をさらに備え、前記センサ手段内の差圧作動部
品集合体が該容器内の汚水レベルが一旦所定容積を超え
るときに作動されるように目定めされていることを特徴
とした請求項１記載の汚水搬送調整装置。
【請求項１４】前記センサ手段および前記制御器手段が
単独のユニット内に組み合されることを特徴とした請求
項１記載の汚水搬送調整装置。
【請求項１５】前記大気圧は、地面から上に突き出た開
いた空気抜きまたはその他の導管なしに、導管手段によ
って前記容器と動作連通状に前記差圧作動流制御手段に
供給されることを特徴とした請求項１記載の汚水搬送調
整装置。