JP4959431B2 - Differential pressure sensor ventilation system in pressure sewer system - Google Patents
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この発明は圧力式下水道システムにおける汚水ピットの液面制御に使用する差圧センサのための通気装置に関するものである。 The present invention relates to a venting device for a differential pressure sensor used for liquid level control of a sewage pit in a pressure sewer system.
下水道における輸送管は基本的には自然流下式であり、汚水の輸送は重力により行われる。そのため、自然流下式による輸送は地形による制限があるが、低地集落等でも下水の利用を可能とするため圧力式下水道システムがある(特許文献1)。圧力式下水道システムにおいては、各戸からの排水を一旦汚水ピットに集め、汚水ピット内のグラインダポンプで汚水中の異物を破砕後に下水本管まで揚水する仕組みにより既存の下水設備の利用を可能としている。グラインダポンプの起動・停止を制御するため、グラインダポンプが収容される汚水ピットの水位を検知し、検知された水位によりグラインダポンプの起動・停止を行うためのダイヤフラム式の差圧センサが設けられ、この差圧センサは所定液面レベルによる水圧に応じた空気圧と基準圧との圧力差に応動するダイヤフラムと、ダイヤフラムの変位に応じて動作するスイッチとを備える。また、制御盤にはスイッチの動作によりグラインダポンプの起動・停止を行う制御回路が具備せしめられている。
差圧センサは所定液面レベルによる水圧に応じた空気圧と基準圧との圧力差に応動するが基準圧を導入するためダイヤフラムの片側面は汚水ピット内の液面より上方の空間に開口されている。即ち、基準圧として汚水ピット内の雰囲気圧がダイヤフラムに導かれている。そして、防塵のための防水・透湿性繊維よりなるフィルタが通気口(通気口)に設けられているが、汚水ピットの雰囲気の汚染によりフィルタの閉塞が起こりやすく、フィルタ閉塞によりダイヤフラムに加わる圧力差が本来の検出すべき値から外れ、規定水位でのグラインダポンプの起動・停止ができないことが生じ得ていた。フィルタの定期交換によりこのような不具合は回避されようが現実的には手間がかかり、また、通気口に大容量のエアチャンバを設けることによりフィルタの閉塞を軽減するという解決策も提案されているが、狭い汚水ピットに必要容量のエアチャンバを設けることも現状では困難である。 The differential pressure sensor responds to the pressure difference between the air pressure corresponding to the water pressure at the predetermined liquid level and the reference pressure, but one side of the diaphragm is opened in the space above the liquid level in the sewage pit to introduce the reference pressure. Yes. That is, the atmospheric pressure in the sewage pit is led to the diaphragm as a reference pressure. A filter made of waterproof and moisture permeable fibers for dust prevention is provided in the vent (vent), but the filter is likely to be clogged due to contamination of the sewage pit atmosphere, and the pressure difference applied to the diaphragm due to filter clogging Deviated from the original value to be detected, and the grinder pump could not be started or stopped at the specified water level. Although such troubles can be avoided by periodic replacement of the filter, it is actually troublesome, and a solution has been proposed that reduces the blockage of the filter by providing a large capacity air chamber at the vent. However, it is difficult to provide an air chamber having a necessary capacity in a narrow sewage pit.
この発明はこのような問題点を解決し、差圧センサによる圧力差検知を長期にわたって正確に行いうるようにすることを目的とする。 An object of the present invention is to solve such problems and to enable accurate pressure difference detection by a differential pressure sensor over a long period of time.
この発明になる圧力式下水道システムにおける差圧センサの通気装置によれば、汚水排出源からの流入汚水を受け入れるべく地中に設置された汚水ピットと、汚水ピット内に配置され、汚水ピットに貯留された汚水を下水本管に排出するグラインダポンプと、汚水ピットにおける汚水液面下方における所定部位の水圧と基準圧との圧力差に応じた電気信号を出力する差圧センサと、汚水ピットに近接して地上に設置され、差圧センサからの電気信号に応じてグラインダポンプを制御する制御盤とを備えた圧力式下水道システムにおいて、差圧センサに基準圧を導く導管は制御盤まで延設され、大気開放の制御盤内に開口している。そのため、制御盤内の大気圧が基準圧として差圧センサに導入され、差圧センサは汚水ピット液面高さに応じた空気圧と基準圧としての制御盤内の大気圧との差圧に応動する。 According to the venting device of the differential pressure sensor in the pressure sewer system according to the present invention, the sewage pit installed in the ground to receive the inflow sewage from the sewage discharge source, and disposed in the sewage pit and stored in the sewage pit. In proximity to the sewage pit, a grinder pump that discharges the discharged sewage to the sewage mains, a differential pressure sensor that outputs an electrical signal corresponding to the pressure difference between the water pressure at a predetermined location below the sewage level in the sewage pit and the reference pressure In a pressure sewer system having a control panel that is installed on the ground and controls a grinder pump in response to an electrical signal from the differential pressure sensor, a conduit that guides the reference pressure to the differential pressure sensor extends to the control panel. Open in the control panel open to the atmosphere. Therefore, the atmospheric pressure in the control panel is introduced to the differential pressure sensor as a reference pressure, and the differential pressure sensor responds to the differential pressure between the air pressure corresponding to the sewage pit liquid level and the atmospheric pressure in the control panel as the reference pressure. To do.
好ましくは差圧センサからの導管は汚水ピット壁面においては脱着自在継手にて制御盤への導管に連接されている。 Preferably, the conduit from the differential pressure sensor is connected to the conduit to the control panel by a detachable universal joint on the wall surface of the sewage pit.
地上に設けられる制御盤の内部の大気圧を基準圧としてダイヤフラムに導いており、制御盤の内部の大気圧は湿気や塵埃の影響を受け難く安定しているため長期にわたって雰囲気圧を安定化させ、グラインダポンプの水位制御の誤動作を防止することができる。 The atmospheric pressure inside the control panel installed on the ground is guided to the diaphragm as the reference pressure, and the atmospheric pressure inside the control panel is stable without being affected by moisture and dust, so the atmospheric pressure is stabilized over a long period of time. In addition, malfunction of the water level control of the grinder pump can be prevented.
また、差圧センサからの導管は汚水ピット壁面においては脱着自在継手にて連接することで、導管を簡便に着脱でき、保守効率を高めることができる。 Further, the conduit from the differential pressure sensor is connected to the wall of the sewage pit with a detachable universal joint, so that the conduit can be easily attached and detached, and maintenance efficiency can be improved.
図1において、10は下水本管であり、家屋12は下水本管10より低地に位置しており、各戸からの下水を下水本管10に揚水するため圧力式下水道システムが設けられる。圧力式下水道システムは汚水ピットとしてのガラス繊維強化プラスチック(FRP)製のタンク14を備えており、タンク14はマンホールの様に地中に埋設される。タンク14には近隣の家屋12からの下水管16が接続されており、各戸からの排水はタンク14に一旦貯められるようになっている。
In FIG. 1,
タンク14は路面において蓋18を備え、内部にはグラインダポンプ20が配置されている。グラインダポンプ20の構造自体は公知のものであり、その下部に吸入口20-1及び上部に排出口20-2が設けられる。グラインダポンプ吸入口20-1はタンク14の底面から上方に配置される。吸入口20-1の内部にはグラインダ(図示せず)が配置され、下水に含まれる異物をグラインダによって裁断することができる。グラインダポンプ20の排水口20-2に送出管24が接続され、送出管24はタンク14の壁面を介して地中を下水本管10まで延びており、 タンク14内に貯められた汚水はグラインダポンプ20の回転によって裁断された異物と共に送出管24を介して下水本管10に送られる。
The
グラインダポンプ20の作動制御のため道路脇等において直立する支柱25に制御盤26が設けられる。制御盤26はグラインダポンプ20の作動制御回路が設けられ、作動制御回路自体は周知のものであり、また本発明とも直接の係わりがないため、その概略動作のみ説明すると、グラインダポンプ20内に設けられる後述のダイヤフラム式の差圧センサ28(図2)によりタンク14内の液面レベルを把握し、液面レベルが所定範囲となるようにグラインダポンプ20の駆動モータ30(図2)を例えばON-OFF式に制御する。制御盤26内の作動制御回路からグラインダポンプ20内の差圧センサ28及び駆動モータ30への配線束は32にて示され、配線束32は制御盤26より地中に引かれ、タンク14の壁面のコネクタ33を介してグラインダポンプ20まで延びている。また、制御盤26からは差圧センサ28の通気のためのチューブ34がタンク14の壁面の継手50を介してグラインダポンプ20まで延びている。
In order to control the operation of the
図2にはグラインダポンプ20内に設けられるダイヤフラム式の差圧センサ28が概略的に示され、差圧センサ28はハウジング36と、ハウジング36内の空洞を横切ってその外周がハウジング36の内壁に固定され、中間部は昇降変位可能なダイヤフラム38と、ダイヤフラム38の下面側におけるハウジング36内に形成される第1ダイヤフラム室40と、ダイヤフラム38の上面側におけるハウジング36内に形成される第2ダイヤフラム室42と、第2ダイヤフラム室42に配置され、ダイヤフラム38を下方に押圧するスプリング43と、ダイヤフラム38に対向するように設けられるダイヤフラムスイッチ44とから構成される。ダイヤフラムスイッチ44へは制御盤26からの配線束32におけるダイヤフラムスイッチ接続部分32Aが延びている。尚、図2で32Bは制御盤26からの配線束32におけるグラインダポンプモータ30への接続部分を示す。ダイヤフラム38の下方の第1ダイヤフラム室40はグラインダポンプ20と一体の水圧導入管46の上端に連通しており、水圧導入管46の下端46´は図1に示すようにタンク14の底面から所定高さの部位に位置している。ダイヤフラム38の上方の第2ダイヤフラム室42はグラインダポンプ20のハウジング20A内の空間48に開口している。グラインダポンプ20のハウジングの上面は空間48に開口するブリーザ管49を形成しており、差圧センサ28及び回転駆動モータ30からの配線束32はブリーザ管49を通されている。そして、ブリーザ管49には通気チューブ34が連結されており、通気チューブ34は図1に示すように制御盤26まで延びており、制御盤26の内部に開口しているため、制御盤26の内部(大気圧)が通気チューブ34、ブリーザ管49及び空間48を介して差圧センサ28の第2ダイヤフラム室42へ通気され、第2ダイヤフラム室42は制御盤26の内部圧力=大気圧となっている。制御盤26の内部は開閉扉の隙間などから実質的大気圧にあり、大気中の塵埃や湿気の進入はもとより起こり得るが、タンク14内のそれとは比較にならない程度であり、長期にわたって差圧センサ28に安定な基準圧を供給可能である。
FIG. 2 schematically shows a diaphragm-type
通気チューブ34はこの実施形態ではブリーザ管49からタンク14の壁面までの第1部分34-1とタンク14から制御盤26までの第2部分34-2とから構成され、第1及び第2部分34-1, 34-2の接続のため脱着自在継手50が設けられる。脱着自在継手50は、タンク14の壁面に固定され、通気チューブ34の第2部分34-2が延びる受部52と、タンク内における通気チューブ34の第1部分34-1の端部に設けられた袋ナット54とから構成され、この種の脱着自在継手50の構造事態は周知のもので、図3に示すように袋ナット54の内部において通気チューブ34には算盤玉状のシール部材55が嵌挿されており、袋ナット54を受部52に螺合することにより装着が行われ、シール部材55は締め付け力下で対向面に密封当接する。また、袋ナット54を緩めることにより簡単に離脱を行うことができる。
In this embodiment, the
水圧導入管46にはタンク14に貯められた汚水が導入されるが、水圧導入管46内において液面より上方には空気が残っており、ダイヤフラム38の下方の第1ダイヤフラム室40に連通しているため、液面からの高さH(図1)に応じた水圧に応じた空気圧がダイヤフラム38に下面側から上向きに加わる。他方、ダイヤフラム38の上方の第2ダイヤフラム室42には制御盤26の内部の大気圧が開口しており、大気圧(=基準圧)はダイヤフラム38上面に下向きに加わる。また、第2ダイヤフラム室42内のスプリング43はダイヤフラム38を下方に押圧している。そして、タンク14内の水圧に応じてダイヤフラム38に加わる上方力と大気圧+スプリング圧によりダイヤフラム38に加わる下方力とのバランスによって汚水ピット内の液面制御が行われる。即ち、液面が高くなって水圧が高くなり、スプリング43の設定圧を超えるとダイヤフラム38はスプリング43に抗して上昇し、スイッチ44をONし、制御盤26内の制御回路はモータ30を駆動する。その結果、タンク14に貯められた汚水は吸入口20-1より吸引され、排出口20-2より送出管24を経て下水本管10に排出される。そのため、タンク14からの汚水の排出によりタンク14内の液面レベルは下降し、ダイヤフラム38の下方の第1ダイヤフラム室40の圧力は下がり、スプリング43の力が優勢となるためダイヤフラム38は押し下げられ、その結果スイッチ44はOFFされ、モータ30の回転は停止し、タンク14から下水本管10への排出は停止するためタンク内の液面レベルは上昇に転ずる。このような作動の繰り返しによりタンク14内の液面レベルは適当な範囲に制御される。
The sewage stored in the
この発明では基準圧となるダイヤフラム38の上方の第2ダイヤフラム室42は地上の制御盤26を介して大気開放となっており、制御盤26の内部はタンク14内部のような湿気や塵埃の影響が極めて少ないため長期に亘って安定な基準圧を提供することができ、タンク14内の液面レベルは適当に維持され、規定水位でのグラインダポンプの起動・停止ができないという従来技術の不具合を防止することができる。
In the present invention, the
また、保守時はタンク14内での作業が行われるが、このとき通気チューブ34は継手50にて外し、保守作業後簡単に再接続することができる。通気チューブ34を切断してしまうと、防水を万全に維持した上でのつなぎ直しが困難となるが着脱自在継手50とすることでこのような問題がない。尚、電気配線32については切断してしまっても、圧着式構造等により再結線作業は容易である。
During maintenance, the work in the
10…下水本管
12…家屋
14…タンク(汚水ピット)
20…グラインダポンプ
24…送出管
25…支柱
26…制御盤
28…差圧センサ
30…グラインダポンプの駆動モータ
32…配線束
34…通気チューブ
38…ダイヤフラム
40…第1ダイヤフラム室
42…第2ダイヤフラム室
43…スプリング
46…水圧導入管
49…ブリーザ管
50…脱着自在継手
10 ... Sewage main 12 ...
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