JP4104254B2 - Simple vacuum valve unit - Google Patents

Simple vacuum valve unit Download PDF

Info

Publication number
JP4104254B2
JP4104254B2 JP22279799A JP22279799A JP4104254B2 JP 4104254 B2 JP4104254 B2 JP 4104254B2 JP 22279799 A JP22279799 A JP 22279799A JP 22279799 A JP22279799 A JP 22279799A JP 4104254 B2 JP4104254 B2 JP 4104254B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sewage
vacuum
valve
pipe
reservoir
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP22279799A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2001049733A (en
Inventor
哲史 大塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
Priority to JP22279799A priority Critical patent/JP4104254B2/en
Publication of JP2001049733A publication Critical patent/JP2001049733A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4104254B2 publication Critical patent/JP4104254B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は簡易真空弁ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
各家庭等から排出される汚水を、真空圧を利用して搬送して集める真空式下水システムが開発されている。真空式下水システムでは、各家庭等から排出される汚水が貯留される汚水槽を有する真空弁ユニットと、汚水が集められる集水タンクとの間に真空式下水管が設けられている。集水タンクは、真空下水管の内部を真空にする真空ポンプが配備された真空ステーションに設けられており、真空ステーションの真空ポンプによって真空下水管の内部が真空状態とされる。
【0003】
真空弁ユニットには、汚水槽内にて大気圧に開放された状態で貯留された汚水を吸引する汚水吸引管と、汚水吸引管と真空下水管とを連通及び遮断する真空弁とが設けられている。真空弁は、真空下水管内の真空を利用するコントローラにより開閉制御されるようになっており、真空弁が開放されることによって、真空下水管と汚水吸引管とが連通状態になり、汚水槽内の汚水が真空状態になった真空下水管内に吸引される。
【0004】
真空下水管内には、汚水が吸引された後に、或いは汚水とともに、空気が吸引されるようになっており、吸引された空気は、真空下水管内にて汚水の流速よりも高速で流動する。このように、真空下水管内を汚水に対して空気が高速で流動することにより、真空下水管内には、汚水と空気との気液二相流が形成され、その気液二相流が真空下水管内を高速で流動して、汚水が搬送される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、従来技術には以下の問題点がある。
▲1▼真空弁が精密機器であるコントローラを備えており、複雑で高コストである。
【0006】
▲2▼真空弁がコントローラを備えるため、真空下水管と汚水吸引管の連絡部に対し真空弁が斜め上方から交差するように結合され、この連絡部がY型管路の如くになり、平面的な寸法が大き目めになる。
【0007】
本発明の課題は、真空弁ユニットにおいて、真空弁のコントローラをなくし、低コストとコンパクトを図ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の本発明は、汚水槽に設けた汚水溜まりに連通する汚水吸引管と、真空源に連通する真空下水管との連絡部に真空弁を設け、真空弁を開くことによって、汚水溜まりの汚水を汚水吸引管から真空下水管に吸引可能としてなる簡易真空弁ユニットにおいて、真空弁が、汚水吸引管に連通する汚水流入口と真空下水管に連通する汚水流出口とそれらの流入口と流出口の間の弁座とを備える弁箱と、該弁箱の弁座に接離可能とされる弁体とを有してなり、真空弁の弁体に連結手段を介して汚水溜まりを連結するとともに、該弁体を弁座に接する閉じ側に付勢するばねを備え、真空弁の弁体に作用する真空下水管の真空圧と上記ばねの付勢力に起因する閉じ方向力と、真空弁の弁体に連結されている汚水溜まりの汚水貯留重力に起因する開き方向力とのつり合いの変化により、該真空弁を開閉可能としてなるようにしたものである。
【0009】
請求項2記載の建物は、請求項1に記載の本発明において更に、前記ばねが汚水槽と汚水溜まりの間に介装されてなるようにしたものである。
【0010】
請求項3記載の建物は、請求項1に記載の本発明において更に、前記ばねが真空弁の弁箱に設けたばね室に納められてなるようにしたものである。
【0011】
請求項4記載の建物は、請求項1〜3のいずれかに記載の本発明において更に、前記真空下水管の真空弁に近接した部分に、真空下水管内の真空によって閉鎖されるように吸気弁が接続されており、真空下水管内の真空度が低下した際に吸気弁が開放されて真空下水管内に空気が供給可能とされるようにしたものである。
【0012】
請求項5記載の建物は、請求項1〜4のいずれかに記載の本発明において更に、前記汚水溜まりに汚水を流下せしめる汚水流入管に、固形汚物等を分離可能とする分離マスを備えてなるようにしたものである。
【0013】
【作用】
請求項1の発明によれば下記▲1▼、▲2▼の作用がある。
▲1▼汚水溜まりと真空弁の弁体とを連結手段で連結し、且つ弁体を弁座に接する閉じ側に付勢するばねを備えるようにしたので、コントローラをなくし、低コストにできる。
【0014】
▲2▼真空下水管と汚水吸引管の連絡部に真空弁を介装するに際し、真空弁の直下に汚水吸引管を接続し、この汚水吸引管を弁体と汚水溜まりとの連結手段に並べて配置することにより、この連絡部をL型管路の如くとし、平面的な寸法をコンパクトにできる。
【0015】
請求項2の発明によれば下記▲3▼の作用がある。
▲3▼ばねを汚水槽と汚水溜まりの間に介装することにより、汚水溜まりを安定支持できる。
【0016】
請求項3の発明によれば下記▲4▼の作用がある。
▲4▼ばねを真空弁の弁箱に設けたばね室に納めることにより、真空弁の弁箱に予めばねを組込みでき、真空弁ユニットの部品組込性を向上できる。
【0017】
請求項4の発明によれば下記▲5▼の作用がある。
▲5▼真空弁が開放されて汚水及び空気が、順次、真空下水管内に吸引されると、真空弁が閉鎖されるが、真空弁が閉鎖状態になった後にも、真空下水管内の真空度に応じて吸気弁が開放されて、真空下水管内に必要とされる空気が吸引されるようになるために、真空下水管内では、気液同時分離吸引方式における気液二相流に近い気液二相流とすることができる。その結果、予め設定された空気を真空下水管内に供給する制御方式とは異なり、真空下水管内において頻繁に変化する真空度に対応した適切な空気量の供給が可能になる。
【0018】
請求項5の発明によれば下記▲6▼の作用がある。
▲6▼汚水溜まりに接続される汚水流入管に分離マスを備えることにより、固形汚物等を分離できる。
【0019】
【発明の実施の形態】
図1は真空式下水システムを示す配置図、図2は真空下水管の埋設状態を示す断面図、図3は第1実施形態の真空弁ユニットを示す断面図、図4は吸気弁の閉じ状態を示す断面図、図5は吸気弁の開き状態を示す断面図、図6は第2実施形態の真空弁ユニットを示す断面図、図7は第3実施形態の真空弁ユニットを示す断面図である。
【0020】
(第1実施形態)(図1〜図5)
図1、図2は本発明の真空式下水システムの実施の形態の一例を示す概略構成図である。この真空式下水システムでは、家庭、工場等から排出される汚水が、汚水流入管12内を自然流下して、地中に埋設された真空弁ユニット10内に貯留され、真空弁ユニット10内に貯留された汚水が真空下水管31を通って、真空ステーション32に設けられた集水タンク32Aに集められ、その後圧送ポンプ32Bにより下水処理場等に送られる。真空弁ユニット10と真空ステーション32に設けられた集水タンクとを連結する真空下水管31は、真空ステーション32に設けられた真空ポンプ32Cによって、内部が真空状態とされている。
【0021】
真空下水管31は、地表に近接した比較的浅い地中部分において、緩やかに下り勾配になった下り傾斜部分31aと、この下り傾斜部分31aの下流側に連続して、高低差が30cm程度の上り勾配になった上り傾斜部分(リフト部)31bとが、順次繰り返されるように埋設されており、また、真空下水管31が、河川、既設水道管等の障害物33が存在する場合には、その障害物33の下方を通過するように迂回部分31cが設けられている。尚、迂回部分31cは、障害物33の上方を通過する場合もある。
【0022】
図3は、真空式下水システムに設けられる真空弁ユニット10の一例を示す概略構成図である。真空弁ユニット10は、地中に埋設される樹脂製又はコンクリート製の汚水槽11を有し、汚水槽11には別体とされる汚水溜まり11aを備え、家庭等から排出される汚水を汚水流入管12から汚水溜まり11aに貯留するようにしている。汚水槽11には、真空下水管31の上流側の端部が略水平に挿入されており、汚水溜まり11aに連通するように略鉛直に立上げられている汚水吸引管13と、真空下水管31との連絡部には真空弁14を設けている。真空弁14は、汚水溜まり11aに一定量以上の汚水が貯留されたときに後述する如くに開き、汚水溜まり11aの汚水を汚水吸引管13から真空下水管31に吸引せしめる。
【0023】
真空弁14は、汚水吸引管13に連通する汚水流入口15Aと、真空下水管31に連通する汚水流出口15Bと、それらの流入口15Aと流出口15Bの間の弁座15Cとを備える弁箱15と、弁箱15の弁座15Cに接離可能とされる弁体16とを有する。弁箱15の弁体貫通部にはOリング15Dが装着されている。
【0024】
また、真空弁14は、弁体16に連結ロッド16aを結合し、連結ロッド16aを汚水吸引管13に並置するように垂下して、その下端部に前述の汚水溜まり11aの底部をナット止めしている。そして、汚水槽11の底部と汚水溜まり11aの底部の間に、弁体16を弁座15Cに接する閉じ側に付勢するばね17を介装している。
【0025】
これにより、真空弁14は、弁体16に作用する真空下水管31の真空圧と上記ばね17の付勢力に起因する閉じ方向力と、弁体16に連結されている汚水溜まり11aの汚水貯留重力に起因する開き方向力とのつり合いの変化により、弁体16を弁座15Cに接離するように開閉せしめる。
【0026】
従って、真空弁14では、汚水溜まり11aの汚水貯留重量が未だ軽量の定常状態で、ばね17の付勢力により汚水溜まり11aを上昇させて弁体16を閉じ、汚水吸引管13の汚水溜まり11aとの隙間を小さくしている。汚水溜まり11aの汚水貯留重量が重くなり、弁体16が開くと、汚水吸引管13と汚水溜まり11aとの隙間が大き目となって汚水を吸引開始する。汚水溜まり11aの汚水貯留重量が汚水の吸引によって軽量化すると、汚水溜まり11aはばね17の付勢力により再び上昇せしめられて弁体16を閉じる。
【0027】
尚、弁箱15内の流路は、真空下水管31の側に吸い込みきれなかった汚水を排出し易いように滑らかな下降勾配を付与されている。
【0028】
汚水槽11の下部に設けられた汚水溜まり11aの上部には、空気流入管100が接続されている。この空気流入管100は、地中内に配管されており、その先端部は、地表から上方に突出して大気中に配置されている。この空気流入管100は、汚水槽11の汚水溜まり11a内に貯留された汚水及び空気が、汚水吸引管13内に真空吸引された際に、汚水槽11の汚水溜まり11a内に地表の空気を流入させて、汚水溜まり11a内の圧力の低下を防止するようになっている。
【0029】
空気流入管100内には、空気流入管100内の空気を、吸気弁20を介して真空下水管31内に直接供給する空気導入管18が設けられている。このように、空気流入管100内に空気導入管18が設けられていることにより、真空弁ユニット10の汚水槽11内が水没したような場合にも、真空下水管31内に確実に空気を供給することができる。但し、真空弁ユニット10の汚水槽11内の水没状態を考慮する必要がないような場合等には、吸気弁20を汚水槽11内に開放して、汚水槽11内の空気を直接真空下水管31に供給するようにしても良い。
【0030】
図4は、吸気弁20の断面図である。吸気弁20は、空気導入管18の上流側部分18a及び下流側部分18bにそれぞれ連結される弁箱21と、この弁箱21内に設けられた弁体22と、弁箱21に取付けられたキャップ体23とを有している。空気導入管18の下流側部分18bは、真空下水管31に接続されている。
【0031】
弁箱21は、軸方向中央部に側方に円筒状に突出した弁体収容部21dが設けられた円筒体に構成されており、一方の端部が空気導入管18の上流側部分18aに連結される流入部21aになっている。流入部21aと同心状態になった他方の端部は、空気導入管18の下流側部分18bに連結される円筒状の流出部21bになっている。弁体収容部21dは、流入部21a及び流出部21bとそれぞれ直交状態となっており、流出部21bに連通している。弁箱21の流入部21aは、隔壁部21cによって流出部21b及び弁体収容部21dと隔絶された状態になっており、隔壁部21cに弁体収容部21dと流入部21aとを連通する吸気口21eが、弁体収容部21dの軸心と同心状態で設けられている。
【0032】
弁体収容部21dの先端部には、その先端開口部を気密状態で覆うダイヤフラム24を介して、中空円錐台形状のキャップ23が、ボルト23bによって、ダイヤフラム24とともに、弁体収容部21dに一体的に取付けられている。円筒状をした弁体収容部21dには、円柱状をした弁体22が、隔壁部21cに設けられた吸気口21eとは同心状態で、然も、吸気孔21eに対して接離する方向にスライド可能に設けられている。ダイヤフラム24は、熱可塑性エラストマー等によって構成されている。
【0033】
弁収容部23dに取付けられたキャップ体23の外径は、弁体収容部21dから離れるにつれて順次外径が小さくなっており、その先端部における軸心部分に、ナット部材23aが取付けられている。ナット部材23aには、キャップ体23の軸心部を挿通する調整ボルト23cがネジ結合されており、調整ボルト23cの頭部が弁体収容部21dに近接するように配置されている。調整ボルト23cの頭部とは反対側の先端部は、キャップ体23の先端部から上方に突出しており、キャップ体23から突出した部分が、キャップ体23に対して着脱可能になったカバー部材26によって覆われている。
【0034】
調整ボルト23cは、キャップ体23から突出した先端部を操作して、正逆回転させることにより、キャップ体23の先端部に取付けられたナット部材23aに対してネジ送りされ、軸方向に沿って上下方向にスライドされる。
【0035】
キャップ体23内に配置された調整ボルト23cの軸部には、圧縮ばね23eが嵌合されている。圧縮ばね23eは、調整ボルト23cの頭部に隣接して取付けられた下側ばね受け23fと、調整ボルト23cの中程にスライド可能に設けられた上側ばね受け23hとによって、圧縮状態で調整ボルト23cに嵌合されている。上側ばね受け23hは、C型止め輪23gによって抜け止めされている。
【0036】
圧縮ばね23eは、調整ボルト23cに同心状態で嵌合された円筒状のピストン部材23d内に収容されている。ピストン部材23dにおけるナット部材23aに近接した端面は、圧縮ばね23eの上端部を支持するばね受け23fに、C型止め輪23gを介して係合されており、従って、ピストン部材23dは、圧縮ばね23eによって、弁体収容部21dから離れるように上方に付勢された状態で、調整ボルト23cに沿ってスライドし得るように支持されている。
【0037】
ピストン部材23dにおける弁体収容部21dに近接した下端面の軸心部には、弁棒22aの上端部が支持されている。弁棒22aは、ピストン部材23dの下端面及びダイヤフラム24の軸心部を貫通して弁体収容部21d内に挿入されており、弁体収容部21dの軸心部を挿通しており、弁体収容部21d内に設けられた弁体22の軸心部を貫通している。弁棒23dの下端部は、弁体収容部21dと流入部21aとを連通する吸気口21e内に同心状態で挿入されている。吸気口21e内に挿入された弁棒22aの下端部には、パッキン22bを介して、ガイド体25が取付けられている。
【0038】
ガイド体25は、弁箱21の隔壁部21cに設けられた吸気口21e内を挿通して、弁箱21の流入部21a内に進入している。ガイド体25は、弁体22に近接した上端部を除いて、弁棒22a及び吸気口21eとは同心状態になった円柱状に構成されており、吸気口21eとは一定の間隔が設けられている。ガイド体25の上端部は、上側になるにつれて順次外径が大きくなった円錐台形状のガイド部25aになっている。
【0039】
弁体22とガイド体25との間に設けられたパッキン22bは、ゴム等の弾性体によって、ガイド体25が挿通した吸気口21eの外径よりも若干大きな外径を有する円板状に構成されており、弁体22の下端面の中心部に形成された凹部内に嵌入されて、弁体22の下端面に圧接されている。パッキン22bは、吸気口21eの周囲の弁座部21fの全周に渡って気密状態で圧接されるようになっている。
【0040】
ガイド体25aは、弁体22との間に設けられたパッキン22bを弁体22とともに挟み込んだ状態で、然も、弁体22の上端面がダイヤフラム24を介して、ピストン部材23dの下端面に圧接されるように、弁棒22aの下端部に一体的に取付けられている。従って、キャップ体23内に設けられたピストン部材23dと、弁体収容部21d内に設けられた弁体22と、これらピストン部材23d及び弁体22間に設けられたダイヤフラム24とともに一体化されており、また、弁体22及びガイド体25も、パッキン22bとともに一体化されている。
【0041】
ガイド体25は、圧縮ばね23eのばね力に抗してピストン部材23dが下方にスライドされることによって、弁体22とともに下方にスライドされ、ガイド体25と弁体22との間に設けられたパッキン22bが、吸気口21eの周囲の弁座21fに圧接されて、この吸気口21eを気密状に閉鎖することになっている。反対に、ガイド体25が上方にスライドすることによって、パッキン22bと弁座21fとの圧接状態が解除され、吸気口21eの内周面とガイド体25の外周面との間隙を通して、弁箱21の流入部21aと弁体収容部21dの内部とが連通状態になる。このような状態になると、地表の空気が流入する空気流入管100と、真空下水管31とが連通状態になり、地表の空気が、空気流入管18及び吸気弁20を通って、真空下水管31に供給される。
【0042】
このような構成の真空下水システムは、真空弁ユニット10の稼動状態において、真空下水管31の内部が、真空ステーションに設けられた真空ポンプによって真空状態にされる。
【0043】
真空下水管31の内部が真空状態になると、真空弁ユニット10に設けられた吸気弁20は、弁体収容部21dの内部が真空下水管31の内部と同様の真空状態になり、弁体収容部21dとキャップ体23とを気密状態に隔絶するダイヤフラム24には、弁体収容部21dの内部に向かう吸引力Pが作用する。そして、この吸引力Pが、調整ボルト23cによって設定された圧縮ばね23eのばね力Fよりも大きくなると、ダイヤフラム24は、弁体収容部21d内に吸引され、ピストン部材23d、弁体22、ガイド体25が一体となって下方にスライドして、パッキン22bが弁座21fに気密状態で圧接される。これにより、弁箱21の流入部21aと弁体収容部21dとを連通する吸気口21eが気密状態で閉鎖される。
【0044】
その後、真空弁ユニット10における汚水槽11の汚水溜まり11a内に貯留された汚水の貯留重力に起因する真空弁14の開き方向力が、真空弁14の弁体16に作用する真空下水管31の真空圧とばね17の付勢力に起因する閉じ方向力を上回ると、真空弁14は、開放状態とされる。これにより、汚水吸引管13と真空下水管31とが連通して、汚水吸引管13の内部が真空下水管31の内部と同様の真空状態となり、汚水槽11の汚水溜まり11a内に貯留された汚水が、汚水吸引管13を通って真空下水管31内に吸引される。汚水溜まり部11a内の汚水が真空下水管31内に吸引されて、汚水溜まり部11a内の汚水の水位が低下し、その汚水貯留重量が軽量化すると、汚水吸引管13は、汚水溜まり11a内の空気を吸引し、その後に、真空弁14は閉鎖状態とされる。
【0045】
真空下水管31内に汚水及び空気が吸引されると、汚水は、空気とともに気液二相流となって真空下水管31内を流動する。然しながら、空気は汚水よりも高速で流動するために、真空下水管31の上り傾斜部分31bでは、空気のみが通過して汚水が上り傾斜部分31bの最低位部分に滞溜する。
【0046】
このように、真空下水管31の上り傾斜部分31bに汚水が溜まって、上り傾斜部分31bの下部にのみを封止する水栓が形成されるが、その後、更に空気量を上回る汚水流入等によって、上り傾斜部分31b全体が完全に水封されたウォーターブロックが形成されると、ウォーターブロックが形成された部分よりも下流側の真空下水管31内の真空圧が、ウォーターブロックの上流側に伝達されず、ウォーターブロックの上流側部分の圧力が上昇する。これにより、ウォーターブロックが形成された部分よりも上流側の真空下水管31内の圧力が上昇して、その内部の真空度が低下する。
【0047】
このような状態になると、真空弁ユニット10内において真空下水管31に接続された空気導入管18の下流側部分18bの真空度が低下し、吸気弁20の流出部21b及び弁体収容部21d内の圧力が上昇する。そして、図5に示すように、ダイヤフラム24に作用する吸引力Pが、圧縮ばね23eのばね力Fよりも小さくなると、ピストン部材23dが圧縮ばね23eのばね力Fによって上方にスライドするとともに、ピストン部材23dと一体となった弁体22及びガイド体25の上方にスライドする。これにより、流入部21aと弁体収容部21dとを連通する吸気口21eの周囲の弁座21fに圧接されたパッキン22bも上方にスライドされる。その結果、吸気口21eが開放されて、流入部21aが弁体収容部21dを介して流出部21bに連通した状態になる。
【0048】
このとき、流出部21bは、真空下水管31の内部と同様に、真空度が低下しているものの、大気圧よりも低い真空状態になっているために、吸気口21eが開放されることによって、流入部21aには、空気流入管100及び空気導入管18の上流側部分18aを介して、地表の空気が吸引される。そして、流入部21a内に流入した空気が、弁体収容部21d、流出部21b、空気導入管21の下流側部分18bを通って、真空下水管31内に供給される。
【0049】
真空下水管31内に空気が吸引されると、真空下水管31内を封止するウォーターブロックにより、真空下水管31におけるウォーターブロックよりも上流側部分の圧力が上昇して真空度が低下する。そして、吸気口21eの開放が継続されていることによって、真空下水管31内の圧力が上昇すると、真空下水管31内に供給された空気がウォーターブロックを通過する。ウォーターブロックを空気が通過する際には、ウォーターブロックを形成している汚水が、高速で流動する空気とともに気液二相流となって、真空下水管31内を流動する。これにより、汚水は、真空下水管31内における上り傾斜部分31bを通過する。
【0050】
真空下水管31内に滞溜した汚水が流動して、ウォーターブロックが解消されると、真空下水管31の内部は、全体に渡って、真空度が上昇する。そして、吸気弁20のダイヤフラム24に作用する吸引力Pが、圧縮ばね23eのばね力Fよりも大きくなると、吸気口21eが閉鎖される。
【0051】
以下、同様の動作が繰り返されることによって、汚水は、気液二相流となって、順次、搬送され、真空ステーション32に設けられた集水タンクに供給される。
【0052】
このように、本発明の真空式下水システムでは、真空弁14が開放されて汚水及び空気が、順次、真空下水管31内に吸引されると、真空弁14が閉鎖されるが、真空弁14が閉鎖状態になった後にも、真空下水管31内の真空度に応じて吸気弁20が開放されて、真空下水管31内に必要とされる空気が吸引されるようになっているために、真空下水管31内では、気液同時分離吸引方式における気液二相流に近い気液二相流とすることができる。その結果、予め設定された空気を真空下水管内に供給する制御方式とは異なり、真空下水管31内において頻繁に変化する真空度に対応した適切な空気量の供給が可能になる。
【0053】
吸気弁20が吸気口21eを開閉する際の真空下水管31内の真空度は、調整ボルト23cを回転操作して圧縮ばね23eのばね力Fを変更することによって調整することができる。即ち、調整ボルト23cを回転させて調整ボルト23cの全体を吸気口21eから離れる方向に移動させると、圧縮ばね23eのばね力Fが増加し、吸気口21eを閉鎖するために必要とするダイヤフラム24の吸引力P、即ち、真空下水管31内の真空度が大きくなる。反対に、調整ボルト23c全体を吸気口21eに接近する方向に移動させると、圧縮ばね23eのばね力Fが減少し、吸気口21eを閉鎖するために必要とするダイヤフラム24の吸引力P、即ち、真空下水管31内の真空度は小さくなる。
【0054】
通常は、真空下水管31内の圧力が−4.5mAqに設定されている場合には、吸気弁20における吸気口21eが開放される圧力としては、−3.0mAq程度に設定される。
【0055】
吸気口21eを開放するための真空度を、真空下水管31内の定常状態の真空度との差が大きくなるように小さく設定すると、ウォーターブロックを解消した後に、真空下水管31内が定常の真空度に復帰するまでに時間がかかる虞れがあり、好ましいものではない。然しながら、上り傾斜部分31bが少ない長い真空下水管31の上流側の末端部に設けられた真空弁ユニット10の吸気弁20では、真空弁が作動しないような低い真空度でも開放されるようにしておくと、比較的長時間に渡って空気が真空下水管31内に吸引され、これにより、真空下水管31に滞溜する汚水が、緩やかに流動されることになる。
【0056】
吸気口21eが開放される真空度を、定常状態の真空下水管31内の真空度との差が小さくなるように大きく設定すると、真空下水管31内の真空度が僅かに低下することによって、吸気弁20が開放されることになる。従って、真空弁ユニット10の真空弁14が開放されて汚水吸引管15からの汚水の吸引が開始された当初に真空下水管31内の真空度が低下すると、直ちに吸気弁20の吸気口21eが開放されて、真空下水管31内に空気が吸引されることになる。その結果、汚水の吸引開始当初において、真空下水管31内に吸引される空気とともに汚水が流動する気液二相流を形成することができ、気液同時吸引方式に類する吸引形態とすることができる。
【0057】
従って、本実施形態によれば、以下の作用がある。
▲1▼汚水溜まり11aと真空弁14の弁体16とを連結ロッド16aで連結し、且つ弁体16を弁座15cに接する閉じ側に付勢するばね17を備えるようにしたので、コントローラをなくし、低コストにできる。
【0058】
▲2▼真空下水管31と汚水吸引管13の連絡部に真空弁14を介装するに際し、真空弁14の直下に汚水吸引管13を接続し、この汚水吸引管13を弁体16と汚水溜まり11aとの連結ロッド16aに並べて配置することにより、この連絡部をL型管路の如くとし、平面的な寸法をコンパクトにできる。
【0059】
▲3▼ばね17を汚水槽11と汚水溜まり11aの間に介装することにより、汚水溜まり11aを安定支持できる。
【0060】
(第2実施形態)(図6)
第2実施形態が第1実施形態と異なる点は、真空弁14の流出側に設けてあった吸気弁20を撤去したことにある。
【0061】
(第3実施形態)(図7)
第3実施形態が第1実施形態と異なる点は、真空弁14の弁体16を閉じ方向に付勢するばね17を、真空弁14の弁箱15に設けたばね室17Aに納めたことにある。
【0062】
第3実施形態では、汚水槽11の中で汚水溜まり11aは弁体16に吊下げられて浮いた状態になっている。汚水溜まり11aの汚水貯留重力により開き方向力を付与し、この開き方向力が、弁体16に作用する真空圧とばね17の付勢力に起因する閉じ方向力より大きくなったときに弁体16を開き、汚水の吸引を開始する。汚水の吸引によって汚水溜まり11aが軽量化すると、ばね17を付勢力によって汚水溜まり11aが上昇し、弁体16が閉じる。
【0063】
第3実施形態によれば、ばね17を真空弁14の弁箱15に設けたばね室17aに納めることにより、真空弁14の弁箱15に予めばね17を組込みでき、真空弁ユニット10の部品組込性を向上できる。
【0064】
尚、第1実施形態〜第3実施形態の真空弁ユニット10にあっては、汚水溜まり11aに汚水を流下せしめる汚水流入管12に、固形汚物等を分離可能とする分離マスを備えても良い。
【0065】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【0066】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、真空弁ユニットにおいて、真空弁のコントローラをなくし、低コストとコンパクトを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は真空式下水システムを示す配置図である。
【図2】図2は真空下水管の埋設状態を示す断面図である。
【図3】図3は第1実施形態の真空弁ユニットを示す断面図である。
【図4】図4は吸気弁の閉じ状態を示す断面図である。
【図5】図5は吸気弁の開き状態を示す断面図である。
【図6】図6は第2実施形態の真空弁ユニットを示す断面図である。
【図7】図7は第3実施形態の真空弁ユニットを示す断面図である。
【符号の説明】
10 真空弁ユニット
11 汚水槽
11a 汚水溜まり
12 汚水流入管
13 汚水吸引管
14 真空弁
15 弁箱
15a 汚水流入口
15b 汚水流出口
15c 弁座
16 弁体
16a 連結ロッド(連結手段)
17 ばね
17a ばね室
20 吸気弁
31 真空下水管
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a simple vacuum valve unit.
[0002]
[Prior art]
A vacuum sewage system has been developed that collects sewage discharged from each home by conveying it using vacuum pressure. In the vacuum sewage system, a vacuum sewage pipe is provided between a vacuum valve unit having a sewage tank in which sewage discharged from each household is stored and a water collection tank in which sewage is collected. The water collection tank is provided in a vacuum station provided with a vacuum pump for evacuating the inside of the vacuum sewage pipe, and the inside of the vacuum sewage pipe is evacuated by the vacuum pump of the vacuum station.
[0003]
The vacuum valve unit is provided with a sewage suction pipe for sucking the sewage stored in the sewage tank open to the atmospheric pressure, and a vacuum valve for communicating and blocking the sewage suction pipe and the vacuum sewage pipe. ing. The vacuum valve is controlled to open and close by a controller that uses the vacuum in the vacuum sewage pipe. When the vacuum valve is opened, the vacuum sewage pipe and the sewage suction pipe are in communication with each other, and the inside of the sewage tank Of sewage is sucked into the vacuum sewer pipe in a vacuum state.
[0004]
Air is sucked into the vacuum sewage pipe after the sewage is sucked or together with the sewage, and the sucked air flows in the vacuum sewage pipe at a higher speed than the flow rate of the sewage. Thus, when air flows at high speed in the vacuum sewage pipe with respect to the sewage, a gas-liquid two-phase flow of sewage and air is formed in the vacuum sewage pipe, and the gas-liquid two-phase flow is The sewage is transported at high speed in the pipe.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the prior art has the following problems.
(1) The vacuum valve is equipped with a controller that is a precision instrument, and is complicated and expensive.
[0006]
(2) Since the vacuum valve is equipped with a controller, the vacuum valve is connected to the connecting part between the vacuum sewage pipe and the sewage suction pipe so as to cross diagonally from above, and this connecting part becomes like a Y-type pipe line. The dimensions are larger.
[0007]
An object of the present invention is to eliminate a controller of a vacuum valve in a vacuum valve unit, and to achieve low cost and compactness.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, there is provided a vacuum valve at a connecting portion between a sewage suction pipe communicating with a sewage reservoir provided in a sewage tank and a vacuum sewage pipe communicating with a vacuum source. In a simple vacuum valve unit that enables suction of accumulated sewage from the sewage suction pipe to the vacuum sewage pipe, the sewage inlet that communicates with the sewage suction pipe, the sewage outlet that communicates with the vacuum sewage pipe, and their inlets And a valve body having a valve seat between the outlet and the valve seat, and a valve body that can be brought into contact with and separated from the valve seat of the valve box. And a spring for urging the valve body toward the closing side in contact with the valve seat, the vacuum pressure of the vacuum sewage pipe acting on the valve body of the vacuum valve, and the closing direction force resulting from the urging force of the spring Due to the sewage storage gravity of the sewage reservoir connected to the valve body of the vacuum valve The change in the balance between the gas directed force is obtained by the so the vacuum valve as that open.
[0009]
The building according to claim 2 is the building according to claim 1, wherein the spring is further interposed between a sewage tank and a sewage reservoir.
[0010]
The building according to claim 3 is the building according to claim 1, wherein the spring is housed in a spring chamber provided in a valve box of a vacuum valve.
[0011]
The building according to claim 4 is the intake valve according to the present invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the intake valve is further closed by a vacuum in the vacuum sewage pipe in a portion close to the vacuum valve of the vacuum sewage pipe. Are connected, and when the degree of vacuum in the vacuum sewage pipe decreases, the intake valve is opened so that air can be supplied into the vacuum sewage pipe.
[0012]
The building according to claim 5 is further provided with a separation mass capable of separating solid waste and the like in the sewage inflow pipe for allowing sewage to flow into the sewage reservoir in the present invention according to any one of claims 1 to 4. It was made to become.
[0013]
[Action]
According to the first aspect of the invention, the following effects (1) and (2) are obtained.
{Circle around (1)} Since the sewage reservoir and the valve body of the vacuum valve are connected by a connecting means and a spring for biasing the valve body toward the closing side in contact with the valve seat is provided, the controller can be eliminated and the cost can be reduced.
[0014]
(2) When a vacuum valve is installed at the connecting part between the vacuum sewage pipe and the sewage suction pipe, the sewage suction pipe is connected directly below the vacuum valve, and this sewage suction pipe is arranged in the connecting means between the valve body and the sewage reservoir. By arranging it, this connecting part is made like an L-shaped pipe, and the planar dimensions can be made compact.
[0015]
According to the invention of claim 2, there is the following effect (3).
(3) A sewage reservoir can be stably supported by interposing a spring between the sewage tank and the sewage reservoir.
[0016]
The invention according to claim 3 has the following effect (4).
(4) By storing the spring in the spring chamber provided in the valve box of the vacuum valve, the spring can be built in the valve box of the vacuum valve in advance, and the parts can be easily assembled into the vacuum valve unit.
[0017]
The invention according to claim 4 has the following effect (5).
(5) When the vacuum valve is opened and sewage and air are sequentially sucked into the vacuum sewage pipe, the vacuum valve is closed. Even after the vacuum valve is closed, the degree of vacuum in the vacuum sewage pipe The air intake valve is opened accordingly, and the required air is drawn into the vacuum sewage pipe. Therefore, in the vacuum sewage pipe, the gas-liquid close to the gas-liquid two-phase flow in the gas-liquid simultaneous suction system It can be a two-phase flow. As a result, unlike the control method of supplying preset air into the vacuum sewage pipe, it is possible to supply an appropriate amount of air corresponding to the degree of vacuum that frequently changes in the vacuum sewage pipe.
[0018]
The invention according to claim 5 has the following effect (6).
(6) By providing a separation mass in the sewage inflow pipe connected to the sewage reservoir, solid filth and the like can be separated.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 is a layout view showing a vacuum sewage system, FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embedded state of a vacuum sewage pipe, FIG. 3 is a cross-sectional view showing a vacuum valve unit of the first embodiment, and FIG. 4 is a closed state of an intake valve. FIG. 5 is a sectional view showing the open state of the intake valve, FIG. 6 is a sectional view showing the vacuum valve unit of the second embodiment, and FIG. 7 is a sectional view showing the vacuum valve unit of the third embodiment. is there.
[0020]
First Embodiment (FIGS. 1 to 5)
1 and 2 are schematic configuration diagrams showing an example of an embodiment of a vacuum sewage system according to the present invention. In this vacuum sewage system, sewage discharged from homes, factories and the like naturally flows down in the sewage inflow pipe 12 and is stored in the vacuum valve unit 10 buried in the ground, and is stored in the vacuum valve unit 10. The stored sewage passes through the vacuum sewage pipe 31 and is collected in a water collection tank 32A provided in the vacuum station 32, and then sent to a sewage treatment plant or the like by a pressure feed pump 32B. The vacuum sewage pipe 31 that connects the vacuum valve unit 10 and the water collection tank provided in the vacuum station 32 is evacuated by a vacuum pump 32 </ b> C provided in the vacuum station 32.
[0021]
The vacuum sewage pipe 31 has a descending slope portion 31a that has a gentle downward slope in a relatively shallow underground portion close to the ground surface, and a height difference of about 30 cm continuously from the downstream side of the downward slope portion 31a. In the case where the upslope part (lift part) 31b that has become the upslope is buried so as to be repeated in sequence, and the vacuum sewage pipe 31 has obstacles 33 such as rivers and existing water pipes. A detour portion 31c is provided so as to pass below the obstacle 33. The detour portion 31 c may pass above the obstacle 33.
[0022]
FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating an example of the vacuum valve unit 10 provided in the vacuum sewage system. The vacuum valve unit 10 includes a resin or concrete sewage tank 11 embedded in the ground, and the sewage tank 11 includes a sewage reservoir 11a that is a separate body. The sewage reservoir 11a is stored from the inflow pipe 12. In the sewage tank 11, the upstream end of the vacuum sewage pipe 31 is inserted substantially horizontally, and the sewage suction pipe 13 is set up substantially vertically so as to communicate with the sewage reservoir 11a, and the vacuum sewage pipe A vacuum valve 14 is provided at a communication portion with 31. The vacuum valve 14 opens as described later when a certain amount or more of sewage is stored in the sewage reservoir 11a, and sucks the sewage in the sewage reservoir 11a from the sewage suction pipe 13 to the vacuum sewage pipe 31.
[0023]
The vacuum valve 14 includes a sewage inlet 15A that communicates with the sewage suction pipe 13, a sewage outlet 15B that communicates with the vacuum sewage pipe 31, and a valve seat 15C between the inlet 15A and the outlet 15B. It has the box 15 and the valve body 16 which can be contacted / separated with the valve seat 15C of the valve box 15. An O-ring 15 </ b> D is attached to the valve body penetrating portion of the valve box 15.
[0024]
The vacuum valve 14 is connected to the valve body 16 with a connecting rod 16a, suspended so that the connecting rod 16a is juxtaposed with the sewage suction pipe 13, and the bottom of the sewage reservoir 11a is fixed to the bottom with a nut. ing. And between the bottom part of the sewage tank 11 and the bottom part of the sewage reservoir 11a, a spring 17 for biasing the valve body 16 toward the closing side in contact with the valve seat 15C is interposed.
[0025]
As a result, the vacuum valve 14 has a closing direction force resulting from the vacuum pressure of the vacuum sewage pipe 31 acting on the valve body 16 and the biasing force of the spring 17, and sewage storage of the sewage reservoir 11 a connected to the valve body 16. Due to the change in the balance with the force in the opening direction caused by gravity, the valve body 16 is opened and closed so as to contact and separate from the valve seat 15C.
[0026]
Therefore, in the vacuum valve 14, the sewage reservoir 11 a is lifted by the urging force of the spring 17 to close the valve body 16 in the steady state where the sewage reservoir 11 a is still light, and the sewage reservoir 11 a of the sewage suction pipe 13 is closed. The gap is made smaller. When the sewage storage weight of the sewage reservoir 11a becomes heavy and the valve body 16 is opened, the clearance between the sewage suction pipe 13 and the sewage reservoir 11a becomes large, and suction of sewage starts. When the sewage reservoir weight of the sewage reservoir 11a is reduced by suction of sewage, the sewage reservoir 11a is raised again by the urging force of the spring 17 and closes the valve body 16.
[0027]
In addition, the flow path in the valve box 15 is given a smooth downward gradient so as to easily discharge the sewage that cannot be sucked into the vacuum sewage pipe 31 side.
[0028]
An air inflow pipe 100 is connected to the upper part of the sewage reservoir 11 a provided at the lower part of the sewage tank 11. The air inflow pipe 100 is piped in the ground, and a tip portion thereof protrudes upward from the ground surface and is disposed in the atmosphere. The air inflow pipe 100 is configured so that when the sewage and air stored in the sewage reservoir 11 a of the sewage tank 11 are vacuumed into the sewage suction pipe 13, ground air is introduced into the sewage reservoir 11 a of the sewage tank 11. It is made to flow in and the fall of the pressure in the sewage reservoir 11a is prevented.
[0029]
In the air inflow pipe 100, an air introduction pipe 18 that directly supplies the air in the air inflow pipe 100 into the vacuum sewage pipe 31 through the intake valve 20 is provided. Thus, by providing the air introduction pipe 18 in the air inflow pipe 100, even when the sewage tank 11 of the vacuum valve unit 10 is submerged, air is surely introduced into the vacuum sewage pipe 31. Can be supplied. However, when it is not necessary to consider the submerged state in the sewage tank 11 of the vacuum valve unit 10, the intake valve 20 is opened in the sewage tank 11, and the air in the sewage tank 11 is directly vacuumed. You may make it supply to the water pipe 31. FIG.
[0030]
FIG. 4 is a cross-sectional view of the intake valve 20. The intake valve 20 is attached to the valve box 21 connected to the upstream part 18 a and the downstream part 18 b of the air introduction pipe 18, the valve body 22 provided in the valve box 21, and the valve box 21. And a cap body 23. The downstream portion 18 b of the air introduction pipe 18 is connected to the vacuum sewage pipe 31.
[0031]
The valve box 21 is configured in a cylindrical body provided with a valve body housing portion 21 d that protrudes in a cylindrical shape laterally in the center in the axial direction, and one end thereof is connected to the upstream side portion 18 a of the air introduction pipe 18. It is the inflow part 21a connected. The other end concentric with the inflow portion 21 a is a cylindrical outflow portion 21 b connected to the downstream portion 18 b of the air introduction pipe 18. 21 d of valve body accommodating parts are in the orthogonal state with the inflow part 21a and the outflow part 21b, respectively, and are connected to the outflow part 21b. The inflow portion 21a of the valve box 21 is in a state of being isolated from the outflow portion 21b and the valve body housing portion 21d by the partition wall portion 21c, and the intake air that connects the valve body housing portion 21d and the inflow portion 21a to the partition wall portion 21c. The mouth 21e is provided concentrically with the shaft center of the valve body housing portion 21d.
[0032]
A hollow frustoconical cap 23 is integrated with the valve body accommodating portion 21d together with the diaphragm 24 by a bolt 23b via a diaphragm 24 that covers the distal end opening in an airtight state at the distal end portion of the valve body accommodating portion 21d. Installed. In the cylindrical valve body housing portion 21d, the columnar valve body 22 is concentric with the intake port 21e provided in the partition wall portion 21c, and is in a direction in which it is in contact with and away from the intake hole 21e. Is slidable. The diaphragm 24 is made of a thermoplastic elastomer or the like.
[0033]
The outer diameter of the cap body 23 attached to the valve housing portion 23d is gradually reduced as the cap body 23 moves away from the valve body housing portion 21d, and the nut member 23a is attached to the shaft center portion at the tip portion. . An adjusting bolt 23c that passes through the axial center of the cap body 23 is screwed to the nut member 23a, and the head of the adjusting bolt 23c is disposed so as to be close to the valve body housing portion 21d. The tip of the adjustment bolt 23c opposite to the head protrudes upward from the tip of the cap body 23, and the portion protruding from the cap body 23 is detachable from the cap body 23. 26.
[0034]
The adjustment bolt 23c is screw-fed to the nut member 23a attached to the front end portion of the cap body 23 by operating the front end portion protruding from the cap body 23 and rotating forward and backward, and along the axial direction. Slides up and down.
[0035]
A compression spring 23e is fitted to the shaft portion of the adjustment bolt 23c disposed in the cap body 23. The compression spring 23e is adjusted in a compressed state by a lower spring receiver 23f attached adjacent to the head of the adjustment bolt 23c and an upper spring receiver 23h provided slidably in the middle of the adjustment bolt 23c. 23c is fitted. The upper spring receiver 23h is retained by a C-shaped retaining ring 23g.
[0036]
The compression spring 23e is accommodated in a cylindrical piston member 23d fitted concentrically with the adjustment bolt 23c. An end surface of the piston member 23d adjacent to the nut member 23a is engaged with a spring receiver 23f that supports the upper end portion of the compression spring 23e via a C-type retaining ring 23g. 23e is supported so as to be slidable along the adjusting bolt 23c while being urged upwardly away from the valve body housing portion 21d.
[0037]
The upper end portion of the valve rod 22a is supported on the axial center portion of the lower end surface of the piston member 23d adjacent to the valve body housing portion 21d. The valve stem 22a passes through the lower end surface of the piston member 23d and the shaft center portion of the diaphragm 24 and is inserted into the valve body housing portion 21d, and is inserted through the shaft center portion of the valve body housing portion 21d. It penetrates the axial center part of the valve body 22 provided in the body accommodating part 21d. The lower end portion of the valve stem 23d is inserted concentrically into an intake port 21e that communicates the valve body housing portion 21d and the inflow portion 21a. A guide body 25 is attached to the lower end portion of the valve rod 22a inserted into the intake port 21e via a packing 22b.
[0038]
The guide body 25 is inserted through the intake port 21e provided in the partition wall portion 21c of the valve box 21 and enters the inflow portion 21a of the valve box 21. The guide body 25 is formed in a columnar shape that is concentric with the valve rod 22a and the intake port 21e except for the upper end portion close to the valve body 22, and is provided with a certain distance from the intake port 21e. ing. The upper end portion of the guide body 25 is a frustoconical guide portion 25a having an outer diameter that gradually increases toward the upper side.
[0039]
The packing 22b provided between the valve body 22 and the guide body 25 is formed in a disk shape having an outer diameter slightly larger than the outer diameter of the air inlet 21e through which the guide body 25 is inserted by an elastic body such as rubber. The valve body 22 is inserted into a recess formed at the center of the lower end surface of the valve body 22 and is pressed against the lower end surface of the valve body 22. The packing 22b is press-contacted in an airtight state over the entire circumference of the valve seat portion 21f around the intake port 21e.
[0040]
The guide body 25a is in a state where a packing 22b provided between the guide body 25a and the valve body 22 is sandwiched between the guide body 25a and the upper end surface of the valve body 22 via the diaphragm 24 to the lower end surface of the piston member 23d. It is integrally attached to the lower end portion of the valve rod 22a so as to be pressed. Accordingly, the piston member 23d provided in the cap body 23, the valve body 22 provided in the valve body housing portion 21d, and the diaphragm 24 provided between the piston member 23d and the valve body 22 are integrated. In addition, the valve body 22 and the guide body 25 are also integrated with the packing 22b.
[0041]
The guide body 25 is slid downward together with the valve body 22 when the piston member 23d slides downward against the spring force of the compression spring 23e, and is provided between the guide body 25 and the valve body 22. The packing 22b is brought into pressure contact with the valve seat 21f around the intake port 21e to close the intake port 21e in an airtight manner. On the contrary, when the guide body 25 slides upward, the pressure contact state between the packing 22b and the valve seat 21f is released, and the valve box 21 passes through the gap between the inner peripheral surface of the intake port 21e and the outer peripheral surface of the guide body 25. The inflow portion 21a and the inside of the valve body accommodating portion 21d are in communication with each other. In such a state, the air inflow pipe 100 into which the ground surface air flows and the vacuum sewage pipe 31 are in communication with each other, and the ground surface air passes through the air inflow pipe 18 and the intake valve 20 to be in the vacuum sewage pipe. 31.
[0042]
In the vacuum sewage system having such a configuration, when the vacuum valve unit 10 is in an operating state, the inside of the vacuum sewage pipe 31 is evacuated by a vacuum pump provided in a vacuum station.
[0043]
When the inside of the vacuum sewage pipe 31 is in a vacuum state, the intake valve 20 provided in the vacuum valve unit 10 is in a vacuum state in which the inside of the valve body housing portion 21d is the same as the inside of the vacuum sewage pipe 31. A suction force P directed toward the inside of the valve body housing portion 21d acts on the diaphragm 24 that isolates the portion 21d and the cap body 23 in an airtight state. When the suction force P becomes larger than the spring force F of the compression spring 23e set by the adjustment bolt 23c, the diaphragm 24 is sucked into the valve body housing portion 21d, and the piston member 23d, the valve body 22, the guide The body 25 integrally slides downward, and the packing 22b is pressed against the valve seat 21f in an airtight state. Thereby, the inlet 21e which connects the inflow part 21a of the valve box 21 and the valve body accommodating part 21d is closed in an airtight state.
[0044]
Thereafter, the force in the opening direction of the vacuum valve 14 caused by the stored gravity of the sewage stored in the sewage reservoir 11 a of the sewage tank 11 in the vacuum valve unit 10 acts on the valve body 16 of the vacuum valve 14 in the vacuum sewage pipe 31. If the closing pressure resulting from the vacuum pressure and the biasing force of the spring 17 is exceeded, the vacuum valve 14 is opened. As a result, the sewage suction pipe 13 and the vacuum sewage pipe 31 communicate with each other, the inside of the sewage suction pipe 13 becomes a vacuum state similar to the inside of the vacuum sewage pipe 31, and is stored in the sewage reservoir 11 a of the sewage tank 11. Sewage is sucked into the vacuum sewage pipe 31 through the sewage suction pipe 13. When the sewage in the sewage reservoir 11a is sucked into the vacuum sewage pipe 31, the sewage water level in the sewage spillage 11a is lowered and the sewage storage weight is reduced, the sewage suction pipe 13 is moved into the sewage reservoir 11a. After that, the vacuum valve 14 is closed.
[0045]
When sewage and air are sucked into the vacuum sewage pipe 31, the sewage flows in the vacuum sewage pipe 31 as a gas-liquid two-phase flow together with air. However, since air flows at a higher speed than sewage, in the upward inclined portion 31b of the vacuum sewage pipe 31, only air passes and the sewage stays in the lowest portion of the upward inclined portion 31b.
[0046]
Thus, sewage accumulates in the upward inclined portion 31b of the vacuum sewage pipe 31, and a faucet that seals only the lower portion of the upward inclined portion 31b is formed. When a water block is formed in which the entire upward inclined portion 31b is completely sealed, the vacuum pressure in the vacuum sewage pipe 31 downstream from the portion where the water block is formed is transmitted to the upstream side of the water block. The pressure in the upstream portion of the water block increases. Thereby, the pressure in the vacuum sewage pipe 31 on the upstream side of the portion where the water block is formed is increased, and the degree of vacuum in the interior is decreased.
[0047]
If it will be in such a state, the vacuum degree of the downstream part 18b of the air introduction pipe 18 connected to the vacuum sewage pipe 31 in the vacuum valve unit 10 will fall, and the outflow part 21b of the intake valve 20 and the valve body accommodating part 21d The pressure inside rises. As shown in FIG. 5, when the suction force P acting on the diaphragm 24 becomes smaller than the spring force F of the compression spring 23e, the piston member 23d slides upward by the spring force F of the compression spring 23e, and the piston It slides above the valve body 22 and the guide body 25 integrated with the member 23d. Thereby, the packing 22b press-contacted to the valve seat 21f around the intake port 21e communicating the inflow portion 21a and the valve body accommodating portion 21d is also slid upward. As a result, the intake port 21e is opened, and the inflow portion 21a communicates with the outflow portion 21b via the valve body housing portion 21d.
[0048]
At this time, the outflow portion 21b is in a vacuum state lower than the atmospheric pressure, although the degree of vacuum is reduced, as in the inside of the vacuum sewage pipe 31, so that the intake port 21e is opened. The inflow air is sucked into the inflow portion 21a through the air inflow pipe 100 and the upstream portion 18a of the air introduction pipe 18. The air that has flowed into the inflow portion 21 a is supplied into the vacuum sewage pipe 31 through the valve body housing portion 21 d, the outflow portion 21 b, and the downstream portion 18 b of the air introduction pipe 21.
[0049]
When air is sucked into the vacuum sewage pipe 31, the water block that seals the inside of the vacuum sewage pipe 31 increases the pressure on the upstream side of the water block in the vacuum sewage pipe 31, thereby lowering the degree of vacuum. If the pressure in the vacuum sewage pipe 31 rises due to the opening of the intake port 21e being continued, the air supplied into the vacuum sewage pipe 31 passes through the water block. When air passes through the water block, the sewage forming the water block becomes a gas-liquid two-phase flow together with the air flowing at high speed, and flows in the vacuum sewage pipe 31. Thus, the sewage passes through the upward inclined portion 31 b in the vacuum sewage pipe 31.
[0050]
When the sewage accumulated in the vacuum sewage pipe 31 flows and the water block is eliminated, the degree of vacuum rises throughout the vacuum sewage pipe 31. When the suction force P acting on the diaphragm 24 of the intake valve 20 becomes larger than the spring force F of the compression spring 23e, the intake port 21e is closed.
[0051]
Thereafter, the same operation is repeated, whereby the sewage becomes a gas-liquid two-phase flow, is sequentially conveyed, and is supplied to a water collection tank provided in the vacuum station 32.
[0052]
As described above, in the vacuum sewage system of the present invention, when the vacuum valve 14 is opened and sewage and air are sequentially sucked into the vacuum sewage pipe 31, the vacuum valve 14 is closed. Since the intake valve 20 is opened according to the degree of vacuum in the vacuum sewage pipe 31 and the required air is sucked into the vacuum sewage pipe 31 even after the valve is closed. In the vacuum sewage pipe 31, a gas-liquid two-phase flow close to a gas-liquid two-phase flow in the gas-liquid simultaneous separation and suction method can be obtained. As a result, unlike the control method of supplying preset air into the vacuum sewage pipe, it is possible to supply an appropriate amount of air corresponding to the degree of vacuum that frequently changes in the vacuum sewage pipe 31.
[0053]
The degree of vacuum in the vacuum sewage pipe 31 when the intake valve 20 opens and closes the intake port 21e can be adjusted by rotating the adjustment bolt 23c and changing the spring force F of the compression spring 23e. That is, when the adjustment bolt 23c is rotated to move the entire adjustment bolt 23c away from the intake port 21e, the spring force F of the compression spring 23e increases, and the diaphragm 24 necessary for closing the intake port 21e is obtained. Suction force P, that is, the degree of vacuum in the vacuum sewage pipe 31 increases. On the other hand, when the entire adjustment bolt 23c is moved in the direction approaching the intake port 21e, the spring force F of the compression spring 23e decreases, and the suction force P of the diaphragm 24 necessary for closing the intake port 21e, that is, The degree of vacuum in the vacuum sewage pipe 31 is reduced.
[0054]
Normally, when the pressure in the vacuum sewage pipe 31 is set to -4.5 mAq, the pressure at which the intake port 21e in the intake valve 20 is opened is set to about -3.0 mAq.
[0055]
If the degree of vacuum for opening the intake port 21e is set small so that the difference from the degree of vacuum in the steady state in the vacuum sewage pipe 31 is large, the inside of the vacuum sewage pipe 31 is steady after the water block is eliminated. It may take time to return to the vacuum level, which is not preferable. However, the intake valve 20 of the vacuum valve unit 10 provided at the upstream end portion of the long vacuum sewage pipe 31 having a small upward inclined portion 31b is opened even at a low degree of vacuum so that the vacuum valve does not operate. In this case, air is sucked into the vacuum sewage pipe 31 for a relatively long time, whereby the sewage accumulated in the vacuum sewage pipe 31 flows gently.
[0056]
When the degree of vacuum at which the air inlet 21e is opened is set so as to reduce the difference from the degree of vacuum in the steady state vacuum sewage pipe 31, the degree of vacuum in the vacuum sewage pipe 31 slightly decreases, The intake valve 20 is opened. Therefore, as soon as the vacuum valve 14 of the vacuum valve unit 10 is opened and the suction of sewage from the sewage suction pipe 15 is started, when the degree of vacuum in the vacuum sewage pipe 31 is reduced, the intake port 21e of the intake valve 20 is immediately opened. It is opened and air is sucked into the vacuum sewage pipe 31. As a result, a gas-liquid two-phase flow in which the sewage flows together with the air sucked into the vacuum sewage pipe 31 can be formed at the beginning of the sewage suction start, and a suction mode similar to the gas-liquid simultaneous suction method can be obtained. it can.
[0057]
Therefore, according to the present embodiment, there are the following operations.
(1) The sewage reservoir 11a and the valve body 16 of the vacuum valve 14 are connected by a connecting rod 16a, and a spring 17 is provided for biasing the valve body 16 to the closed side in contact with the valve seat 15c. This can be done at low cost.
[0058]
(2) When the vacuum valve 14 is interposed in the connecting portion between the vacuum sewage pipe 31 and the sewage suction pipe 13, the sewage suction pipe 13 is connected directly below the vacuum valve 14, and the sewage suction pipe 13 is connected to the valve body 16 and the sewage. By arranging the connecting rod 16a and the reservoir 11a side by side, the connecting portion can be made like an L-shaped pipe, and the planar dimensions can be made compact.
[0059]
(3) By installing the spring 17 between the sewage tank 11 and the sewage reservoir 11a, the sewage reservoir 11a can be stably supported.
[0060]
Second Embodiment (FIG. 6)
The second embodiment is different from the first embodiment in that the intake valve 20 provided on the outflow side of the vacuum valve 14 is removed.
[0061]
Third Embodiment (FIG. 7)
The third embodiment is different from the first embodiment in that the spring 17 that biases the valve body 16 of the vacuum valve 14 in the closing direction is housed in a spring chamber 17A provided in the valve box 15 of the vacuum valve 14. .
[0062]
In the third embodiment, the sewage reservoir 11 a is suspended from the valve body 16 and floated in the sewage tank 11. When an opening direction force is applied by the sewage storage gravity of the sewage reservoir 11a, and the opening direction force becomes larger than the closing direction force caused by the vacuum pressure acting on the valve body 16 and the biasing force of the spring 17, the valve body 16 And start sucking sewage. When the sewage reservoir 11a is reduced in weight by the suction of sewage, the sewage reservoir 11a is raised by the biasing force of the spring 17, and the valve body 16 is closed.
[0063]
According to the third embodiment, by storing the spring 17 in the spring chamber 17 a provided in the valve box 15 of the vacuum valve 14, the spring 17 can be built in the valve box 15 of the vacuum valve 14 in advance. Can be improved.
[0064]
In the vacuum valve unit 10 of the first to third embodiments, the sewage inflow pipe 12 that allows sewage to flow into the sewage reservoir 11a may be provided with a separation mass that can separate solid filth and the like. .
[0065]
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration of the present invention is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. Is included in the present invention.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the vacuum valve unit, the controller of the vacuum valve can be eliminated, and low cost and compactness can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a layout view showing a vacuum sewage system.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embedded state of a vacuum sewage pipe.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the vacuum valve unit of the first embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a closed state of the intake valve.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an open state of the intake valve.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a vacuum valve unit according to a second embodiment.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a vacuum valve unit according to a third embodiment.
[Explanation of symbols]
10 Vacuum valve unit
11 Sewage tank
11a Wastewater pool
12 Wastewater inflow pipe
13 Sewage suction pipe
14 Vacuum valve
15 Valve box
15a Sewage inlet
15b Sewage outlet
15c Valve seat
16 Disc
16a Connecting rod (connecting means)
17 Spring
17a Spring chamber
20 Intake valve
31 Vacuum sewer pipe

Claims (5)

汚水槽に設けた汚水溜まりに連通する汚水吸引管と、真空源に連通する真空下水管との連絡部に真空弁を設け、真空弁を開くことによって、汚水溜まりの汚水を汚水吸引管から真空下水管に吸引可能としてなる簡易真空弁ユニットにおいて、
真空弁が、汚水吸引管に連通する汚水流入口と真空下水管に連通する汚水流出口とそれらの流入口と流出口の間の弁座とを備える弁箱と、該弁箱の弁座に接離可能とされる弁体とを有してなり、
真空弁の弁体に連結手段を介して汚水溜まりを連結するとともに、該弁体を弁座に接する閉じ側に付勢するばねを備え、
真空弁の弁体に作用する真空下水管の真空圧と上記ばねの付勢力に起因する閉じ方向力と、真空弁の弁体に連結されている汚水溜まりの汚水貯留重力に起因する開き方向力とのつり合いの変化により、該真空弁を開閉可能としてなることを特徴とする簡易真空弁ユニット。
A vacuum valve is provided at the connection between the sewage suction pipe communicating with the sewage reservoir provided in the sewage tank and the vacuum sewage pipe communicating with the vacuum source. By opening the vacuum valve, sewage in the sewage reservoir is vacuumed from the sewage suction pipe. In the simple vacuum valve unit that can be sucked into the sewer pipe,
A vacuum valve having a sewage inflow port communicating with the sewage suction pipe, a sewage outflow port communicating with the vacuum sewage pipe, and a valve seat between the inflow port and the outflow port; and a valve seat of the valve box And a valve body that can be contacted and separated,
A sewage reservoir is connected to the valve body of the vacuum valve via a connecting means, and a spring for biasing the valve body toward the closing side in contact with the valve seat is provided,
The closing direction force due to the vacuum pressure of the vacuum sewer pipe acting on the valve body of the vacuum valve and the biasing force of the spring, and the opening direction force due to the sewage storage gravity of the sewage reservoir connected to the valve body of the vacuum valve A simple vacuum valve unit, wherein the vacuum valve can be opened and closed by a change in balance.
前記ばねが汚水槽と汚水溜まりの間に介装されてなる請求項1記載の簡易真空弁ユニット。The simple vacuum valve unit according to claim 1, wherein the spring is interposed between a sewage tank and a sewage reservoir. 前記ばねが真空弁の弁箱に設けたばね室に納められてなる請求項1記載の簡易真空弁ユニット。The simple vacuum valve unit according to claim 1, wherein the spring is housed in a spring chamber provided in a valve box of the vacuum valve. 前記真空下水管の真空弁に近接した部分に、真空下水管内の真空によって閉鎖されるように吸気弁が接続されており、真空下水管内の真空度が低下した際に吸気弁が開放されて真空下水管内に空気が供給可能とされる請求項1〜3のいずれかに記載の簡易真空弁ユニット。An intake valve is connected to a portion of the vacuum sewage pipe close to the vacuum valve so as to be closed by the vacuum in the vacuum sewage pipe, and when the vacuum degree in the vacuum sewage pipe is lowered, the intake valve is opened and vacuumed. The simple vacuum valve unit according to any one of claims 1 to 3, wherein air can be supplied into the sewer pipe. 前記汚水溜まりに汚水を流下せしめる汚水流入管に、固形汚物等を分離可能とする分離マスを備えてなる請求項1〜4のいずれかに記載の簡易真空弁ユニット。The simple vacuum valve unit according to any one of claims 1 to 4, further comprising a separation mass capable of separating solid waste and the like in a sewage inflow pipe that allows sewage to flow into the sewage reservoir.
JP22279799A 1999-08-05 1999-08-05 Simple vacuum valve unit Expired - Fee Related JP4104254B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22279799A JP4104254B2 (en) 1999-08-05 1999-08-05 Simple vacuum valve unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22279799A JP4104254B2 (en) 1999-08-05 1999-08-05 Simple vacuum valve unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001049733A JP2001049733A (en) 2001-02-20
JP4104254B2 true JP4104254B2 (en) 2008-06-18

Family

ID=16788055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22279799A Expired - Fee Related JP4104254B2 (en) 1999-08-05 1999-08-05 Simple vacuum valve unit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4104254B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108824565B (en) * 2018-07-25 2024-02-13 厚力德机器(杭州)有限公司 Full-mechanical micro-control air valve damping vacuum interface collecting device
CN111188402A (en) * 2020-01-09 2020-05-22 江苏乾诚环境科技有限公司 Compression-resistant buried integrated prefabricated pump station with anti-theft mechanism

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001049733A (en) 2001-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8651068B1 (en) Systems and devices for separating water and contaminants from fuel
KR100238498B1 (en) Sump-vented controller mechanism for vacuum sewerage transport system
JP2003230850A (en) Trapping device
CA2514706A1 (en) Pumping system
JP3869573B2 (en) Vacuum sewage system
JP4104254B2 (en) Simple vacuum valve unit
US5280872A (en) Vacuum valve for a sewage collection system
JP4105581B2 (en) Vacuum valve control device
JP4109398B2 (en) Vacuum sewer system
JP2805127B2 (en) Control device of vacuum valve in vacuum sewer system
JP2535848Y2 (en) Water shutoff valve
JP4176922B2 (en) Vacuum valve and sewage with vacuum valve
JPH06174147A (en) Vacuum valve
JP2002180515A (en) Volume control of flushing stool
JP3483316B2 (en) Vacuum valve unit
JPH0517440Y2 (en)
JP5123803B2 (en) Vacuum valve control device
JPS6363010B2 (en)
JP2652494B2 (en) Vacuum valve unit in vacuum type sewer system
JP3406050B2 (en) Multi-valve vacuum valve unit
JP2000248607A (en) Vacuum valve unit
JPS5813365Y2 (en) Liquid suction automatic control device
JPH02292426A (en) Vacuum type collector for polluted water
JP2000213050A (en) Automatic vacuum valve
CN2299897Y (en) Pneumatic water supply installation arranged in well

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060418

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080228

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080305

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080325

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110404

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees