JP3784106B2

JP3784106B2 - Vacuum sewer

Info

Publication number: JP3784106B2
Application number: JP16195596A
Authority: JP
Inventors: 良民村木
Original assignee: Torishima Pump Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Torishima Pump Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-06-21
Filing date: 1996-06-21
Publication date: 2006-06-07
Anticipated expiration: 2016-06-21
Also published as: JPH108534A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は真空式下水道、特に、異常発生区域の特定を容易に行うことができると共に、修理の容易な真空式下水道に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、家庭や施設等から下水を回収する手段として、真空式下水道が利用されるようになってきている。この真空式下水道は、各家庭等の排水部の下水を、流入管を介して真空弁ユニットに貯溜し、各真空弁ユニットから真空下水管を介して１箇所に設けた真空ステーションに回収するようにしたものである。
【０００３】
前記真空弁ユニットには、真空弁が設けられ、真空弁ユニット内の貯水量が所定値を越えると、前記真空弁が開口して下水を真空ステーション側へと流下させるようになっている。
【０００４】
ところで、前記真空弁は、故障や下水内に含まれるゴミ等が弁座や弁体に付着して完全に閉鎖しない状態となることがある。この場合、半開きになった真空弁から大量の空気を連続的に吸引するため、真空ステーションの排気能力が不足し、下水道全体の真空度が低下する結果、下水の回収が不十分となったり、逆流したりするという問題が発生する。このため、異常箇所を早期に検出して修理を行う必要があるが、係員が各真空弁を１つずつ点検していたのでは、効率が悪く、一度に何箇所も故障した場合には対処しきれないという問題がある。そこで、次のような方法により異常箇所を特定するようにしている。
【０００５】
例えば、第１の方法では、真空弁毎にリミットスイッチ等の弁の開閉を検出する検出センサを設け、所定時間開状態となると、ライトが点滅したり、ブザーがなったりすること等により報知する。第２の方法では、第１の方法と同様な検出センサでの検出信号を電話回線やケーブル（有線）を介して本部に連絡する。第３の方法では、第２の方法の電話回線に代えて、無線送信用アンテナを使用する（特開平６−９３６５２号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記いずれの方法でも、各真空弁毎に検出センサが必要となりコストがかかるばかりか、真空下水管の途中での異常検出はできない。また、第１の方法では、係員が場所を特定しにくく、ブザー等の音によれば騒音等の問題がある。第２の手段では、各検出センサ毎に電話回線やケーブルを布設しなければならないので、かかるコストはさらに高くなる。第３の方法では、設置場所によっては、建物の関係等から電波がうまく届かない場合もある。これは、設置後に建設工事が行われる場合もあり、予測困難である。
【０００７】
そこで、本発明は、安価で異常区域を容易かつ早期に特定できる真空式下水道を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成するため、本発明では、複数箇所で分岐する真空下水管を介して真空ステーションに下水を回収する真空式下水道において、前記真空下水管の途中に設けられ、前記真空下水管の鉛直下方に位置する所定領域の壁面を除いて、下水の流れ方向に沿って徐々に断面積が変化するように形成された断面積変化部と、該断面積変化部での圧力の変化量を検出する圧力検出手段と、該圧力検出手段で検出された値の変化量を所定の閾値と比較することにより異常の有無を検出する異常検出手段とを設けたものである。
【０００９】
この構成によれば、下水内に汚物等が含まれていたとしても、滞留して下水の流下を妨げることはない。そして、異常検出手段により異常検出された圧力検出手段のうち、最上流側に位置する真空下水管の上流側の区域で異常が発生したと判断することができる。なお、断面積変化部としては、ベンチュリ管や、真空下水管内にオリフィスを形成したもののほか、徐々に断面積が大きくなる配管で構成することができ、圧力の変化を検出可能な構造であればよい。
【００１１】
前記断面積変化部は、真空下水管から取り外し可能に設けられているのが好ましい。この構成によれば、圧力検出手段等が故障すれば、取り外すことができる。
【００１２】
この場合、前記断面積変化部の上流側と下流側に仕切弁を設け、該両仕切弁の上流側と下流側に仕切弁を有するバイパス管を並設するのが好ましい。この構成によれば、圧力検出手段等の修理中であっても、下水の流下が保証される。
【００１３】
また、前記課題を解決するため、本発明では、複数箇所で分岐する真空下水管を介して真空ステーションに下水を回収する真空式下水道において、前記真空下水管の途中に配設され、該真空下水管内の空気流れに伴って発生する音圧レベルを検出する音圧検出手段と、前記音圧検出手段によって検出される音圧レベルを所定の閾値と比較することにより異常の有無を検出する異常検出手段とを設けたものである。
前記音圧検出手段としては、マイクロホン等を真空下水管内や、真空下水管からの分岐管等に設けることにより、真空下水管内の空気流に伴って発生する音圧レベルを検出できるものが採用可能である。
【００１４】
前記閾値は、異常検出位置の違いに応じて値を変更するのが好ましい。すなわち、前記流速検出手段の配設場所や配設する真空下水管の内径、検出しようとする異常の種類に応じて変更すればよい。例えば、流速検出手段として、断面積変化部例えばベンチュリ管と、圧力検出手段とを適用する場合、これらを設ける真空下水管の内径が大きければ大きい程、つまり、真空ステーションに近づけば近づく程、圧力検出手段よって検出される圧力の差が小さくなる。また、真空弁が開放状態に維持される場合には、検出圧力の差が大きくなるが、真空下水管の漏洩等によるものでは、程度の差はあるものの、一般に小さくなると予測される。したがって、前記閾値は、圧力検出手段によって検出される正常時の圧力変化量の平均値と、検出の対象となる異常時の圧力変化量の平均値との中間値にすればよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
【００１６】
図１及び図２は、本発明に係る真空式下水道の概略図である。この真空式下水道では、真空ステーション１から延びる真空下水管２が複数箇所で枝分かれし、いわゆる樹枝状配管２ａとなって所定箇所に設けた各真空弁ユニット３にそれぞれ接続されている。そして、各真空弁ユニット３は、流入管４を介して各家庭や施設の排水部５にそれぞれ接続されている。これにより、各家庭等で発生した下水が、流入管４を介して排水部５に自然流下し、真空下水管２を介して真空ステーション１に吸引される。前記真空下水管２にはリフト構造が採用され、所定箇所にベンチュリ管６がそれぞれ設けられている。
【００１７】
前記ベンチュリ管６は、図２に示すように、真空下水管２が分岐する位置で、所定数の真空弁ユニット３が接続された１ブロック（図２中、１点鎖線で囲った部分）毎に設置されている。なお、７は仕切弁（後述する第１仕切弁２２又は第２仕切弁２３）で、下記する真空弁ユニット３やベンチュリ管６と同様に、マンホール部１５内に設けられている。
【００１８】
前記真空弁ユニット３では、図３に示すように、ユニット本体８に流入管４が接続され、排水部５からの下水が自然流下するようになっている。また、ユニット本体８には真空下水管２が貫通し、その先端開口部は底面近傍に位置している。さらに、真空下水管２の途中には真空弁部材９が設けられている。真空弁部材９は、図４に示すように、真空弁１０の中心から軸部１１がケーシング１２内に延び、ケーシング１２内に収容されたスプリング１３の付勢力で流路２ａを閉塞している。そして、ユニット本体８内に貯溜される下水の水位が上昇すれば、コントローラ１４が作動し、ケーシング１２内が下流側の真空下水管２と連通する。これにより、ケーシング１２内が負圧となって真空弁１０は流路２ａを開放してユニット本体８内の下水を差圧により流下させる。また、水位が降下すれば、コントローラ１４が作動し、ケーシング１２と下流側の真空下水管２との連通が遮断される。これにより、スプリング１３の付勢力によって、真空弁１０は流路２ａを閉塞する。
【００１９】
前記ベンチュリ管６は、図５に示すように、真空下水管２の途中に設けたマンホール部１５に位置している。マンホール部１５は、有底筒状のマンホール本体１６と、その上方開口部を閉塞する蓋体１７とからなる。前記ベンチュリ管６の断面形状は、図７に示すように、鉛直下方側を除いて断面積が徐々に小さくなるように形成されている。つまり、下水内にゴミ等が含まれていても、下水が流下する際の妨げとなりにくい断面形状である。前記ベンチュリ管６の各部の寸法は、管呼び径に応じて（表１）ないし（表３）に示すように決定すればよい。なお、これらの値は、（JIS Z-8762）に基づいて決定した。ここでは、絞り比を０．８、０．７、０．６とした場合のみを記載したが、他の絞り比であっても同様に決定すればよい。
【００２０】
【表１】

【００２１】
【表２】

【００２２】
【表３】

【００２３】
前記ベンチュリ管６の絞り部の上流近傍及び最小断面積部にはノズル１８がそれぞれ接続され、圧力検出装置１９により、圧力の変化量（差圧）が検出できるようになっている。前記圧力検出装置１９で検出される差圧は、真空弁部材９が正常に作動している場合と、異常が発生して開放状態に維持された場合とで次のような差がある。なお、圧力損失△ω及び差圧△Ｐは（JIS Z-8762）に示される（数１）及び（数２）により求めた。
【００２４】
【数１】

【００２５】
【数２】

【００２６】
例えば、管呼び径が75mmの真空下水管２では、真空度が58840 （ Pa ）の場合、最大下水量は0.00097（m³/sec）、このときの空気流量は0.00347(m³/sec)であるので、絞り比（d/D）を0.8とした場合、差圧は、0.5539（Pa）、圧力損失は、0.0178（Pa）となる。一方、圧力検出装置１９の上流側の真空弁部材９に異常が発生して開放状態に維持されると、例えば、真空弁部材９の開口径を50mmとした場合、上流側から大量の空気が流入する結果、真空度が41190 （ Pa ）に低下し、ベンチュリ管６で検出される差圧は、773.30007（Pa）、圧力損失は109.5938（Pa）となる。なお、他の異常時の結果は次の（表４）及び（表５）に示す通りであり、正常時の結果は（表６）に示す通りである。これらの結果から明らかなように、いずれの場合も検出される差圧には大きな開きがあり、その中間値に閾値を設定しておけば、容易に異常検出可能であることが理解できる。
【００２７】
【表４】

【００２８】
【表５】

【００２９】
【表６】

【００３０】
ところで、前記圧力検出装置１９で検出された差圧は、専用回線を介して、例えば、真空ステーション１に設置した制御装置２０に入力されるようになっている。すなわち、この圧力検出装置１９は、図示しないモデムを介して電話回線により制御装置２０に接続され、常時検出データが入力されるようになっている。制御装置２０では、入力される差圧データに基づいて、下記するように、これらのデータと予め設定した変更可能な閾値とを比較することにより、異常の有無を検出し、異常があれば係員にその旨を報知する。
【００３１】
なお、前記マンホール部１５内の真空下水管２では、図６に示すように、ベンチュリ管６の近傍両側に第１仕切弁２１及び第２仕切弁２２がそれぞれ接続されている。また、ベンチュリ管６、第１仕切弁２１及び第２仕切弁２２と並列に、第３仕切弁２３を有するバイパス管２４が、第１仕切弁２１及び第２仕切弁２２の上流側及び下流側の真空下水管２にそれぞれ接続されている。そして、真空弁部材９等に故障が発生すれば、マンホール部１５の蓋体１７を開け、第１仕切弁２１及び第２仕切弁２２を閉じ、第３仕切弁２３を開放することにより、真空弁部材９を取り外すことが可能である。この間、バイパス管２４を介して上下流が連通しているので、下水の流下が妨げられることはない。
【００３２】
前記構成の真空式下水道では、次のようにして異常区域の検出を行う。
【００３３】
すなわち、制御装置２０では、圧力検出装置１９から入力される差圧を、予め設定してある閾値と比較する。真空弁部材９が正常な状態で作動している間は、差圧は、図８のグラフ中、実線で示すように、非常に小さい値で変化する（真空度の変化は、真空弁１０の開閉に伴うものである。）。ところが、真空弁部材９が故障する等により真空下水管２内に大量の空気が流入してくると、検出される差圧は、図８中、点線で示すように、大幅に増大する。そこで、閾値を正常時及び異常時にそれぞれ検出される差圧の間に設定しておくことにより、差圧が閾値を越えなければ、「異常無し」、越えれば、「異常有り」と判断する。
【００３４】
具体的に、図２中、Ａ点で真空弁部材９が故障する等により異常が発生した場合、区域Ｓでの真空下水管２の真空度が大幅に低下し、圧力検出装置１９ｂ，１９ｃで検出される差圧が大幅に増大する。このとき、圧力検出装置１９ａで検出される差圧も大幅に増大するが、これは、Ａ点での真空弁部材９が故障したことによる一時的なものである。つまり、前記圧力検出装置１９ａで検出される差圧は、一旦、故障した真空弁部材９からの空気の流入による逆流のために大きくなるが（通常とは逆のマイナスの差圧が発生する。）、その後所定時間内に平衡して０となる（図８中、１点鎖線で示す。）。したがって、所定時間経過するまでの間、検出された差圧が閾値を越えているか否かにより、異常検出区域を特定する。圧力検出装置１９ｂが最上流側に位置しており、その上流側に異常検出していない圧力検出装置１９ａが存在するので、その区域Ｓで異常が発生したと判断できる。そこで、真空ステーション１の制御装置２０で、係員に異常区域を報知する。また、Ｂ点での真空弁部材９が故障した場合、圧力検出装置１９ａ，１９ｂ，１９ｃのいずれもが異常検出し、しかも最上流側の圧力検出装置１９ａの上流には圧力検出装置１９は存在しないので、区域Ｔで異常したと判断できる。
【００３５】
このように、前記真空式下水道によれば、異常発生箇所がどの区域であるのかを判断することにより、異常発生箇所の特定を容易にしている。しかも、真空下水管２の所定箇所にベンチュリ管６を設け、そこでの差圧を検出することにより、異常の発生区域を特定するようにしている。したがって、設備を安価なものとすることができ、得られたデータに基づいて１箇所（真空ステーション１の制御装置２０）で迅速に判断することが可能である。
【００３６】
前記実施の形態では、真空下水管２の途中にベンチュリ管６を設けることにより、異常発生に伴う流速の変化を差圧として検出するようにしたが、このベンチュリ管６に代えて、管路途中にオリフィスを形成するようにしたり、管路途中で断面積を部分的に大きくする構造等を採用してもよい。
【００３７】
また、前記断面積変化部に代えて、次のような流速検出手段を設けるようにしてもよい。すなわち、真空下水管２内あるいは真空下水管２から分岐した迂回路に流速検出センサや熱線風速計等を配設したものである。流速検出センサは、プロペラ等を管内に挿入し、流速の変化に伴うプロペラの回転数を電気的信号として取り出すようにしたものである。一方、熱線風速計は、管内にニクロム線等を配設し、流速の変化に伴い熱平衡状態となった場合の電気抵抗値を測定するようにしたものである。
【００３８】
さらに、前記流速検出手段としては、真空下水管２の途中や、そこから分岐した配管に設けたマイクロフォン等で構成するようにしてもよい。これによれば、真空下水管２内を流れる空気の流速変化を、空気流に伴って発生する音圧レベルの差として検出することにより、その上流側所定区域に発生した異常を安価かつ簡単な構成で特定することが可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、従来のように、検出センサ等を設けた特定箇所の異常検出ではなく、真空弁や真空管路を含めた所定範囲に亘る異常検出を行うことができる。したがって、検出センサや使用通信回線の数がそれ程増えることがなく、非常に安価に異常箇所の検出を行うことが可能となる。しかも、異常検出を特定できる範囲を近接した範囲に設定しておけば、係員が異常箇所の特定に手間取ることがない。また、異常検出を安価かつ容易に行うことができる上、下水内の含まれるゴミ等の流下を妨げることがなく、常にスムーズな流動状態を維持することが可能となる。
【００４２】
さらに、断面積変化部を取り外し可能な構成としておくことにより、修理が容易となり、バイパス管を並設しておけば、修理中にも下水の流下が妨げられることはない。
【００４３】
また、音圧検出手段を設け、流速の変化を、空気流に伴って発生する音圧レベルの変化量として検出するようにすれば、異常検出を断面積変化部と圧力検出手段とで構成する場合に比べてさらに安価かつ簡単な構造で行うことができる。
【００４４】
さらにまた、異常判断の閾値を、異常検出位置の配設条件に応じて変更しておけば、よりきめ細やかな検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る真空式下水道の概略図である。
【図２】図１の真空式下水道の設置状況を示す平面図である。
【図３】図１の真空弁ユニットを示す正面断面図である。
【図４】図３の真空弁を示す拡大断面図である。
【図５】図１のベンチュリ管近傍を示す正面断面図である。
【図６】図５のベンチュリ管近傍の配管状態を示す平面図である。
【図７】図５の部分拡大図である。
【図８】正常時及び異常時での検出差圧の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
２真空下水管
６ベンチュリ管
１９圧力検出装置（圧力検出手段）
２０制御装置（異常検出手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vacuum sewer, and more particularly to a vacuum sewer that can easily identify an abnormality occurrence area and can be easily repaired.
[0002]
[Prior art]
In recent years, vacuum sewers have been used as means for collecting sewage from homes and facilities. In this vacuum sewer, the sewage in the drainage section of each household is stored in a vacuum valve unit via an inflow pipe, and is collected from each vacuum valve unit to a vacuum station provided in one place via a vacuum sewage pipe. It is a thing.
[0003]
The vacuum valve unit is provided with a vacuum valve, and when the amount of water stored in the vacuum valve unit exceeds a predetermined value, the vacuum valve is opened to allow sewage to flow down to the vacuum station side.
[0004]
By the way, the vacuum valve may be in a state where it is not completely closed due to breakdown or dust contained in the sewage, adhering to the valve seat or the valve body. In this case, since a large amount of air is continuously sucked from the vacuum valve that is half open, the exhaust capacity of the vacuum station is insufficient, and as a result, the vacuum level of the entire sewerage system decreases, resulting in insufficient recovery of sewage, The problem of backflow occurs. For this reason, it is necessary to detect and repair abnormal parts at an early stage. However, if the clerk inspects each vacuum valve one by one, it is inefficient, and if several parts break down at once, what to do There is a problem that it cannot be done. Therefore, an abnormal part is specified by the following method.
[0005]
For example, in the first method, a detection sensor for detecting opening / closing of a valve such as a limit switch is provided for each vacuum valve, and when the valve is in an open state for a predetermined time, a notification is given by a blinking light or a buzzer. . In the second method, a detection signal from a detection sensor similar to that in the first method is communicated to the headquarters via a telephone line or a cable (wired). In the third method, a radio transmission antenna is used instead of the telephone line of the second method (see Japanese Patent Laid-Open No. 6-93652).
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in any of the above methods, a detection sensor is required for each vacuum valve, which is costly, and an abnormality cannot be detected in the middle of the vacuum sewage pipe. Further, in the first method, it is difficult for a staff member to specify a location, and there is a problem such as noise according to the sound of a buzzer or the like. In the second means, since a telephone line and a cable must be installed for each detection sensor, the cost is further increased. In the third method, depending on the installation location, the radio wave may not reach well due to the relationship of the building. This is difficult to predict because construction work may be performed after installation.
[0007]
Then, this invention makes it a subject to provide the vacuum-type sewer which can identify an abnormal area easily and early at low cost.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, in a vacuum sewer that collects sewage to a vacuum station via a vacuum sewage pipe that branches at a plurality of locations, the vacuum sewage pipe is provided in the middle of the vacuum sewage pipe, Except for the wall of the predetermined area located below, the cross-sectional area change part formed so that the cross-sectional area gradually changes along the flow direction of sewage, and the amount of change in pressure at the cross-sectional area change part is detected. a pressure detecting means for, is provided with a abnormality detecting means for detecting the presence or absence of an abnormality by comparing the variation of the detected value by said pressure detecting means with a predetermined threshold.
[0009]
According to this configuration, even if sewage is contained in the sewage, it does not stay and prevent the sewage from flowing down. Then, it can be determined that an abnormality has occurred in the upstream area of the vacuum sewage pipe located on the most upstream side of the pressure detection means detected by the abnormality detection means. In addition, the cross-sectional area changing part can be composed of a venturi pipe, an orifice formed in a vacuum sewage pipe, or a pipe with a gradually increasing cross-sectional area, as long as the structure can detect a change in pressure. Good.
[0011]
The cross-sectional area changing portion is preferably provided so as to be removable from the vacuum sewage pipe. According to this configuration, if the pressure detection means or the like fails, it can be removed.
[0012]
In this case, it is preferable that gate valves are provided on the upstream side and the downstream side of the cross-sectional area changing portion, and bypass pipes having gate valves on the upstream side and the downstream side of the both gate valves are provided side by side. According to this configuration, the sewage is guaranteed to flow down even during the repair of the pressure detection means or the like.
[0013]
In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, in a vacuum sewer that collects sewage to a vacuum station via a vacuum sewage pipe that branches at a plurality of locations, the vacuum sewage is disposed in the middle of the vacuum sewage pipe. anomaly for detecting the presence or absence of abnormality by comparing the sound pressure detecting means for detecting the sound pressure level generated with the air flow in the tube, the sound pressure level detected by the sound pressure detecting means with a predetermined threshold And detecting means.
As the sound pressure detecting means, and a vacuum sewage pipe the microphone or the like, by providing a branch pipe or the like from the vacuum sewage pipe, possible to employ those which can detect the sound pressure level generated with the empty airflow vacuum sewer pipe It is.
[0014]
The threshold value is preferably changed according to the difference in the abnormality detection position. That is, it may be changed according to the location of the flow velocity detecting means, the inner diameter of the vacuum sewage pipe to be arranged, and the type of abnormality to be detected. For example, when a cross-sectional area changing portion such as a venturi pipe and a pressure detection means are applied as the flow velocity detection means, the larger the inner diameter of the vacuum sewage pipe provided with these, that is, the closer the pressure is to the vacuum station, The difference in pressure detected by the detection means is reduced. Further, when the vacuum valve is maintained in an open state, the difference in the detected pressure becomes large, but it is generally expected to become small although there is a difference in degree due to leakage of the vacuum sewage pipe. Therefore, the threshold value may be an intermediate value between the average value of the normal pressure change amount detected by the pressure detecting means and the average value of the abnormal pressure change amount to be detected.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0016]
1 and 2 are schematic views of a vacuum sewer system according to the present invention. In this vacuum sewer, vacuum sewage pipes 2 extending from a vacuum station 1 branch at a plurality of locations, and are connected to respective vacuum valve units 3 provided at predetermined locations as so-called dendritic pipes 2a. Each vacuum valve unit 3 is connected to a drainage part 5 of each home or facility via an inflow pipe 4. As a result, sewage generated in each home or the like naturally flows into the drainage part 5 through the inflow pipe 4 and is sucked into the vacuum station 1 through the vacuum sewage pipe 2. The vacuum sewage pipe 2 employs a lift structure, and a venturi pipe 6 is provided at each predetermined position.
[0017]
As shown in FIG. 2, the venturi pipe 6 is located at a position where the vacuum sewage pipe 2 branches, and is connected to each block (a part surrounded by a one-dot chain line in FIG. 2) to which a predetermined number of vacuum valve units 3 are connected. Is installed. In addition, 7 is a gate valve (the 1st gate valve 22 or the 2nd gate valve 23 mentioned later), and is provided in the manhole part 15 similarly to the vacuum valve unit 3 and the venturi pipe 6 which are mentioned later.
[0018]
In the vacuum valve unit 3, as shown in FIG. 3, the inflow pipe 4 is connected to the unit body 8 so that the sewage from the drainage part 5 flows down naturally. Moreover, the vacuum sewage pipe 2 penetrates the unit main body 8, and the tip opening is located near the bottom surface. Further, a vacuum valve member 9 is provided in the middle of the vacuum sewage pipe 2. As shown in FIG. 4, in the vacuum valve member 9, the shaft portion 11 extends from the center of the vacuum valve 10 into the casing 12, and the flow path 2 a is closed by the urging force of the spring 13 accommodated in the casing 12. . And if the level of the sewage stored in the unit main body 8 rises, the controller 14 will operate and the inside of the casing 12 will communicate with the vacuum sewage pipe 2 on the downstream side. As a result, the inside of the casing 12 becomes negative pressure, and the vacuum valve 10 opens the flow path 2a and causes the sewage in the unit main body 8 to flow down by the differential pressure. Further, if the water level falls, the controller 14 is activated, and the communication between the casing 12 and the downstream vacuum sewage pipe 2 is blocked. Thereby, the vacuum valve 10 closes the flow path 2a by the urging force of the spring 13.
[0019]
As shown in FIG. 5, the venturi pipe 6 is located in a manhole portion 15 provided in the middle of the vacuum sewage pipe 2. The manhole part 15 includes a bottomed cylindrical manhole body 16 and a lid 17 that closes the upper opening. As shown in FIG. 7, the cross-sectional shape of the venturi tube 6 is formed so that the cross-sectional area gradually decreases except for the vertically lower side. In other words, even if dust or the like is contained in the sewage, the cross-sectional shape is unlikely to hinder the sewage from flowing down. What is necessary is just to determine the dimension of each part of the said venturi pipe 6 as shown in (Table 1) thru | or (Table 3) according to a pipe nominal diameter. These values were determined based on (JIS Z-8762). Here, the aperture ratio is 0.8, 0 . Although only the cases of 7 and 0.6 have been described, it may be determined in the same manner even when other aperture ratios are used.
[0020]
[Table 1]

[0021]
[Table 2]

[0022]
[Table 3]

[0023]
Nozzles 18 are connected to the vicinity of the throttle portion of the venturi tube 6 and the minimum cross-sectional area, respectively, and a pressure change amount (differential pressure) can be detected by the pressure detection device 19. The differential pressure detected by the pressure detection device 19 has the following difference between the case where the vacuum valve member 9 is operating normally and the case where an abnormality occurs and the open state is maintained. The pressure loss Δω and the differential pressure ΔP were determined by (Equation 1) and (Equation 2) shown in (JIS Z-8762).
[0024]
[Expression 1]

[0025]
[Expression 2]

[0026]
For example, in a vacuum sewage pipe 2 with a nominal pipe diameter of 75 mm, when the degree of vacuum is 58840 ( Pa ) , the maximum sewage amount is 0.00097 (m ³ / sec), and the air flow rate at this time is 0.00347 (m ³ / sec) Therefore, when the drawing ratio (d / D) is 0.8, the differential pressure is 0.5539 (Pa) and the pressure loss is 0.0178 (Pa). On the other hand, if an abnormality occurs in the vacuum valve member 9 on the upstream side of the pressure detection device 19 and the open state is maintained, for example, when the opening diameter of the vacuum valve member 9 is 50 mm, a large amount of air is generated from the upstream side. result flowing, the degree of vacuum drops to 41190 (Pa), the differential pressure detected by the venturi tube 6, 773.30007 (Pa), the pressure loss becomes 109.5938 (Pa). The other abnormal results are as shown in the following (Table 4) and (Table 5), and the normal results are as shown in (Table 6). As is apparent from these results, it can be understood that there is a large difference in the detected differential pressure in any case, and that an abnormality can be easily detected by setting a threshold value at the intermediate value.
[0027]
[Table 4]

[0028]
[Table 5]

[0029]
[Table 6]

[0030]
By the way, the differential pressure detected by the pressure detection device 19 is input to the control device 20 installed in the vacuum station 1, for example, via a dedicated line. That is, the pressure detection device 19 is connected to the control device 20 via a telephone line via a modem (not shown) so that detection data is always input. Based on the input differential pressure data, the control device 20 detects the presence or absence of an abnormality by comparing these data with a preset changeable threshold as described below. To that effect.
[0031]
In the vacuum sewage pipe 2 in the manhole section 15, as shown in FIG. 6, a first gate valve 21 and a second gate valve 22 are connected to both sides in the vicinity of the venturi pipe 6, respectively. Further, a bypass pipe 24 having a third gate valve 23 in parallel with the venturi pipe 6, the first gate valve 21 and the second gate valve 22 is provided upstream and downstream of the first gate valve 21 and the second gate valve 22. The vacuum sewage pipes 2 are respectively connected. If a failure occurs in the vacuum valve member 9 or the like, the lid 17 of the manhole portion 15 is opened, the first gate valve 21 and the second gate valve 22 are closed, and the third gate valve 23 is opened, thereby providing a vacuum. It is possible to remove the valve member 9. During this time, since the upstream and downstream communicate with each other via the bypass pipe 24, the flow of sewage is not hindered.
[0032]
In the vacuum sewer having the above-described configuration, the abnormal area is detected as follows.
[0033]
That is, the control device 20 compares the differential pressure input from the pressure detection device 19 with a preset threshold value. While the vacuum valve member 9 is operating in a normal state, the differential pressure changes with a very small value as indicated by a solid line in the graph of FIG. This is associated with opening and closing.) However, a large amount of air in the vacuum sewer pipe 2 such as by failure vacuum valve member 9 comes to flow, the differential pressure to be detected, in FIG. 8, as indicated by dotted lines, greatly increased. Therefore, by setting the threshold value between the differential pressures detected at normal time and abnormal time, if the differential pressure does not exceed the threshold value, “no abnormality” is determined, and if it exceeds, it is determined “abnormal”.
[0034]
Specifically, in FIG. 2, when an abnormality occurs due to failure of the vacuum valve member 9 at the point A, the degree of vacuum of the vacuum sewage pipe 2 in the area S is significantly reduced, and the pressure detection devices 19b and 19c The detected differential pressure is greatly increased. At this time, the differential pressure detected by the pressure detection device 19a also greatly increases, but this is temporary due to the failure of the vacuum valve member 9 at point A. That is, the differential pressure detected by the pressure detection device 19a is increased due to the backflow caused by the inflow of air from the failed vacuum valve member 9 (a negative differential pressure opposite to normal is generated). ), And then reaches 0 within a predetermined time (indicated by a one-dot chain line in FIG. 8). Therefore, the abnormality detection area is specified depending on whether or not the detected differential pressure exceeds the threshold until a predetermined time elapses. Since the pressure detection device 19b is located on the most upstream side and there is a pressure detection device 19a that has not detected an abnormality upstream, it can be determined that an abnormality has occurred in the area S. Therefore, the controller 20 of the vacuum station 1 notifies the staff of the abnormal area. Further, when the vacuum valve member 9 at the point B fails, all of the pressure detection devices 19a, 19b, and 19c detect an abnormality, and the pressure detection device 19 exists upstream of the pressure detection device 19a on the most upstream side. Therefore, it can be determined that an abnormality has occurred in the area T.
[0035]
As described above, according to the vacuum sewer system, it is easy to identify an abnormality occurrence location by determining which area the abnormality occurrence location is. In addition, a venturi pipe 6 is provided at a predetermined location of the vacuum sewage pipe 2, and an abnormality occurrence area is specified by detecting a differential pressure there. Accordingly, the equipment can be made inexpensive, and it is possible to make a quick determination at one place (the control device 20 of the vacuum station 1) based on the obtained data.
[0036]
In the above-described embodiment, the venturi pipe 6 is provided in the middle of the vacuum sewage pipe 2 to detect the change in the flow velocity due to the occurrence of an abnormality as the differential pressure. Alternatively, an orifice may be formed, or a structure in which a cross-sectional area is partially increased in the middle of the pipe may be employed.
[0037]
Further, instead of the cross-sectional area changing portion, the following flow velocity detecting means may be provided. That is, a flow velocity detection sensor, a hot wire anemometer, or the like is disposed in the vacuum sewage pipe 2 or in a bypass route branched from the vacuum sewage pipe 2. The flow velocity detection sensor is configured such that a propeller or the like is inserted into a pipe and the rotation speed of the propeller associated with the change in the flow velocity is taken out as an electrical signal. On the other hand, a hot-wire anemometer measures the electrical resistance value when a nichrome wire or the like is provided in a pipe and a thermal equilibrium state is brought about with a change in flow velocity.
[0038]
Further, the flow velocity detecting means may be constituted by a microphone or the like provided in the middle of the vacuum sewage pipe 2 or a pipe branched therefrom. According to this, by detecting the change in the flow velocity of the air flowing in the vacuum sewage pipe 2 as a difference in the sound pressure level generated along with the air flow, an abnormality occurring in the predetermined upstream area can be inexpensively and easily performed. It can be specified by configuration.
[0039]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, the detection of abnormality over a predetermined range including a vacuum valve and a vacuum line is performed instead of detecting an abnormality at a specific location provided with a detection sensor or the like as in the prior art. be able to. Therefore, the number of detection sensors and used communication lines does not increase so much, and it becomes possible to detect an abnormal part at a very low cost. And if the range which can specify abnormality detection is set to the range which adjoined, a staff will not have time and effort to specify an abnormal location. In addition, it is possible to detect anomalies inexpensively and easily, and it is possible to always maintain a smooth flow state without hindering the flow of dust contained in the sewage.
[0042]
Further, by providing a configuration in which the cross-sectional area changing portion is removable, repair is facilitated, and if a bypass pipe is provided in parallel, the flow of sewage is not hindered during repair.
[0043]
Further, if the sound pressure detecting means is provided so that the change in the flow velocity is detected as the change amount of the sound pressure level generated with the air flow, the abnormality detection is constituted by the cross-sectional area changing portion and the pressure detecting means. Compared to the case, it is possible to carry out with a cheaper and simpler structure.
[0044]
Furthermore, if the abnormality determination threshold is changed in accordance with the arrangement condition of the abnormality detection position, finer detection is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a vacuum sewer according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing an installation state of the vacuum sewer in FIG.
3 is a front sectional view showing the vacuum valve unit of FIG. 1. FIG.
4 is an enlarged cross-sectional view showing the vacuum valve of FIG. 3;
FIG. 5 is a front sectional view showing the vicinity of the venturi tube in FIG. 1;
6 is a plan view showing a piping state in the vicinity of the venturi pipe in FIG. 5; FIG.
7 is a partially enlarged view of FIG.
FIG. 8 is a graph showing the relationship of detected differential pressure between normal and abnormal.
[Explanation of symbols]
2 Vacuum sewer pipe 6 Venturi pipe 19 Pressure detection device (pressure detection means)
20 Control device (abnormality detection means)

Claims

In a vacuum sewer that collects sewage to a vacuum station via a vacuum sewage pipe that branches at multiple locations,
Change in cross-sectional area provided in the middle of the vacuum sewage pipe and formed so that the cross-sectional area gradually changes along the flow direction of the sewage, except for a wall surface of a predetermined region located vertically below the vacuum sewage pipe. And
Pressure detecting means for detecting the amount of change in pressure at the cross-sectional area changing portion;
Vacuum sewer system which is characterized by providing an abnormality detecting means for detecting the presence or absence of an abnormality by comparing the variation of the detected value by said pressure detecting means with a predetermined threshold.

The vacuum sewer according to claim 1, wherein the cross-sectional area changing portion is detachable from the vacuum sewage pipe.

3. A gate valve is provided on the upstream side and the downstream side of the cross-sectional area changing portion, and bypass pipes having gate valves on the upstream side and the downstream side of the both gate valves are provided side by side. Vacuum sewer.

In a vacuum sewer that collects sewage to a vacuum station via a vacuum sewage pipe that branches at multiple locations,
A sound pressure detecting means disposed in the middle of the vacuum sewage pipe for detecting a sound pressure level generated with an air flow in the vacuum sewage pipe;
Vacuum sewer system which is characterized by providing an abnormality detecting means for detecting the presence or absence of an abnormality by comparing the sound pressure level detected by the sound pressure detecting means with a predetermined threshold.

The vacuum sewer according to any one of claims 1 to 4, wherein the threshold value is changed according to a difference in an abnormality detection position.