JP6042178B2 - 真空ポンプユニット、及び真空ステーション - Google Patents

Description

本発明は、真空式下水道システムにおける真空ポンプユニット、及び真空ステーションに関するものである。

真空式下水道システムは、家庭で発生する生活排水等を含む液体（以下、下水という。）を、真空弁ユニット及び真空下水管を介して真空ステーションへ収集するシステムである。真空ステーションは、下水を収集する原動力となる真空を発生させる真空ポンプ、及び収集された下水を一時貯留する集水タンクなどを備えており、集水タンクに貯留された下水を下水処理場などへ搬送する施設である。

真空ポンプは、下水を同伴搬送する気体（以下、排気という。）を集水タンクから吸引することによって、集水タンク内を負圧（−８０ｋＰａ〜−５０ｋＰａ程度）にする。また、集水タンクには、真空下水管を介して真空弁ユニットが接続されている。真空ポンプによって集水タンク内を負圧にすることによって、真空弁ユニットに一時的に貯められた下水は、真空下水管を介して排気とともに搬送されて集水タンクへ貯められる。

従来の真空ステーションの一形態として、特許文献１に記載されているように、真空ポンプユニット及び排気に含まれる臭気成分の除去を行う脱臭装置を地上に設置するとともに、集水タンクユニットを地下に埋設する道路下埋設型のものが知られていた。

このような真空ステーションにおいて、脱臭装置には例えば活性炭方式が採用されており、脱臭装置は真空ポンプの排気吐き出し側に設置されていた。真空ポンプの排気吐き出し側に脱臭装置を設置する理由は、排気中に含まれる臭気成分分圧は大気圧下の方が負圧下より高いため活性炭に吸着され易く、かつ、脱臭装置を負圧対応にしなくてもよいのでコストを抑制できるためである。

特許４１０５６０５号公報

しかしながら、従来技術では、排気中の臭気成分に含まれる腐食性成分については考慮されなかった。

すなわち、排気中の臭気成分には、真空ポンプを構成する鋳鉄を腐食させる成分（腐食性成分）が含まれている。従来技術のように、脱臭装置を真空ポンプの排気吐き出し側に設置した場合、排気中に含まれる腐食性成分はそのまま真空ポンプに吸引されるので、真空ポンプが腐食し、真空ポンプの寿命が短くなるおそれがある。真空ポンプの腐食を抑制するためには、真空ポンプに耐食性に優れた高級材質を使用することも考えられるが、コストが高くなる。

本願発明の真空ポンプユニットは、上記課題に鑑みなされたもので、液体及び該液体を同伴搬送する気体が収集される集水タンクから前記気体を吸引する真空ポンプと、前記集水タンクと前記真空ポンプとの間を連通する連通路に設けられ、前記気体に含まれる腐食
性成分を除去する除去装置と、前記真空ポンプの下流側に接続された排気路に設けられ、前記真空ポンプから吐出された気体に含まれる臭気成分を除去する脱臭装置と、を備える。

このように、集水タンクと真空ポンプとを連通する連通路（気体吸入側の搬送路）に、気体に含まれる腐食性成分を除去する除去装置（硫化水素除去装置）を設けたので、腐食性成分による真空ポンプの腐食を抑制することができ、真空ポンプの長寿命化を図ることができる。

また、前記真空ポンプはドライ式とすることができる。

また、前記真空ポンプは、前記集水タンクから前記気体を吸引する第１のモード、及び前記第１のモードと反対側に回転することによって前記集水タンクに収集された液体を圧送する圧送気体を前記集水タンクへ吐出する第２のモードで運転可能な真空ポンプとすることができる。

また、前記除去装置は、前記腐食性成分を除去した気体に含まれる硫化水素の平均濃度が２０ｐｐｍ以下になるように前記腐食性成分を除去することができる。

また、前記連通路のうち前記除去装置の上流側の連通路と下流側の連通路との間を、前記除去装置をバイパスして接続するバイパス搬送路をさらに備え、前記上流側の連通路又は前記下流側の連通路には、前記真空ポンプが前記第１のモードで運転している際にのみ前記気体を搬送させる第１の逆止弁が設けられ、前記バイパス搬送路には、前記真空ポンプが前記第２の運転モードで運転している際にのみ前記圧送気体を搬送させる第２の逆止弁が設けることができる。

また、前記真空ポンプが前記第１のモードで運転しているときの前記真空ポンプの吸入側の圧力の検出値に基づいて、前記真空ポンプの第１のモードの運転／前記真空ポンプの停止を制御する制御部をさらに備えることができる。

また、前記制御部は、前記集水タンクの前記下水の水位の検出値に基づいて、前記真空ポンプの第２のモードの運転／前記真空ポンプの停止を制御することができる。

また、前記制御部は、前記集水タンクを収容する躯体の内部の水位の検出値に基づいて、前記躯体の内部と前記集水タンクとを接続する配管に設けられたバルブの開閉を制御することができる。

また、前記真空ポンプに接続された前記気体を吸入する連通路及び前記気体を吐出する連通路の少なくとも一方には、前記気体に含まれる水分を前記集水タンクへ戻すための返水配管が設けることができる。

また、前記液体は、生活排水を含む下水とすることができる。

また、前記真空ポンプと前記脱臭装置とを連通する連通路に設けられ、前記真空ポンプから吐出された気体を冷却する冷却装置をさらに備えることができる。

また、真空ステーションは、液体及び該液体を同伴搬送する気体が収集される集水タンクと、前記集水タンクから前記気体を吸引する真空ポンプと、前記集水タンクと前記真空ポンプとの間を連通する連通路に設けられ、前記気体に含まれる腐食性成分を除去する除去装置と、前記真空ポンプの下流側に接続された排気路に設けられ、前記真空ポンプから
吐出された気体に含まれる臭気成分を除去する脱臭装置と、を備える。

また、真空ステーションは、前記集水タンクを地下に埋設し、前記真空ポンプ、前記除去装置、及び前記脱臭装置を地上に設置することができる。

かかる本願発明によれば、真空ポンプの腐食を抑制することができるため、真空ポンプの長寿命化を図ることができる。また、本願発明によれば、真空ポンプ手前の吸排気ラインに硫化水素除去装置が配されるために、真空ポンプからの外部排気ラインに取り付ける脱臭装置を簡略化することができる。

図１は、第１実施形態の真空ステーションの全体構成を示す図である。 図２は、真空ポンプの制御の一例を示す図である。 図３は、真空ポンプの制御の一例を示す図である。 図４は、大気開放弁の制御の一例を示す図である。 図５は、第２実施形態の真空ステーションの全体構成を示す図である。 図６は、真空ポンプの制御の一例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る真空ポンプユニット及び真空ステーションを図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態では、一例として、真空ステーションを挙げて説明するが、これには限られない。例えば、真空ポンプを腐食させる成分を発生させる液体を、真空ポンプによる気体の吸引力を利用して搬送する施設において、本発明を適用することができる。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の真空ステーションの全体構成を示す図である。第１実施形態では、真空ステーションの基本的な構成及び動作を理解し易いように、真空ポンプが１台設けられたシンプルな構成を例にして説明を行う。図１に示すように、真空ステーション４００は、集水タンクユニット２００と、真空ポンプユニット３００とを備える。第１実施形態の真空ステーションは、例えばマンホール内などの地下に集水タンクユニット２００が埋設され、地上に真空ポンプユニット３００が設置される道路下埋設型である。ただし、真空弁ユニット３００は地上に限定するものではなく、地下や道路下に埋設設置する場合にも適用できる。また、本発明は道路下埋設型に限らず、例えば、地上の建屋内に集水タンク及び真空ポンプが設置される一般的な真空ステーションなどにおいても適用することができる。

集水タンクユニット２００は、集水タンク２０２、逆止弁ユニット２０４、下水水位計測器２０６、水位計測器２０８、連通管２１０、及び大気開放弁２１２を備える。

集水タンク２０２は、生活排水を含む下水、及びこの下水を同伴搬送する排気が収集される容器である。集水タンク２０２の天井部には、例えば真空弁ユニットなどに一時的に貯められた下水及び排気を同伴搬送する汚水流入管１１０の一端が接続されている。逆止弁ユニット２０４は、汚水流入管１１０に設けられている。逆止弁ユニット２０４は、真空弁ユニット等から集水タンク２０２へ向かう方向のみ下水及び排気を流すバルブである。

下水水位計測器２０６は、集水タンク２０２内の下水の水位を計測する計測器である。下水水位計測器２０６は、例えば電極式水位計とすることができる。下水水位計測器２０
６によって計測された水位は、真空ポンプユニット３００内に設けられた制御部３８２へ出力される。

水位計測器２０８は、集水タンクユニット２００の躯体内の水位を計測する計測器である。水位計測器２０８は、例えば、電極式水位計とすることができる。水位計測器２０８によって計測された水位は、真空ポンプユニット３００内に設けられた制御部３８２へ出力される。

連通管２１０は、集水タンク２０２の天井部と集水タンクユニット２００の躯体内の下部とを連通する管である。大気開放弁２１２は、連通管２１０に設けられており、集水タンク２０２の天井部と集水タンクユニット２００の躯体内の下部との連通を開閉するバルブである。

また、集水タンク２０２の天井部には、集水タンク２０２の天井部と真空ポンプユニット３００とを接続する給排気管１２０が接続されている。給排気管１２０は、集水タンク２０２と真空ポンプユニット３００内に含まれる真空ポンプ３１４との間を連通する連通路である。また、給排気管１２０は、真空ポンプ３１４によって吸引された排気が搬送される搬送路である。

また、集水タンク２０２の底部には、下水を例えば下水処理の公共施設等へ搬送する汚水圧送管１３０の一端が連通している。汚水圧送管１３０には、逆止弁２１４が設けられる。逆止弁２１４は、集水タンク２０２から公共施設等への方向にのみ下水を通流可能にするバルブである。また、汚水圧送管１３０の途中からは、汚水圧送管１３０内の空気を抜くための空気抜き管１４０が分岐して設けられている。空気抜き管１４０には、空気抜き弁１４２が設けられている。空気抜き弁１４２は、例えばボール弁などで構成することができ、空気抜き管１４０を開閉する。

また、集水タンクユニット２００には、集水タンクユニット２００の躯体の内部と大気とを連通する吸気管１５０が設けられている。吸気管１５０は、集水タンクユニット２００の躯体の内部が負圧になった場合に大気から躯体内部へ空気を吸気し、正圧となった場合に躯体内部から空気を排気する。

次に、真空ポンプユニット３００について説明する。真空ポンプユニット３００は、機械室３１０と制御室３８０とを備える。

機械室３１０には、硫化水素除去装置３６２（除去装置）、真空ポンプ３１４、冷却装置３５８、脱臭装置３６０、吸気サイレンサ３１６、排気サイレンサ３１８，３２０，及び排気ファン３２２などが設けられている。真空ポンプ３１４はドライ式である。

制御室３８０には、真空ポンプ３１４の回転制御、及び大気開放弁２１２の開閉制御などを行う制御部３８２が設けられている。

給排気管１２０は、一端が集水タンク２０２の天井部に接続され、他端が排気サイレンサ３１８に接続されている。給排気管１２０には、集水タンク２０２側（上流側）から順に、硫化水素除去装置３６２、真空ポンプ３１４などが設けられている。

給排気管１２０のうち真空ポンプ３１４より上流側には、圧力計測器３２４が設けられている。圧力計測器３２４は、集水タンクを含む給排気管１２０の真空ポンプ３１４より上流側の圧力を計測する。圧力計測器３２４によって計測された圧力値は、制御部３８２へ出力される。

真空ポンプ３１４は、給排気管１２０を介して集水タンク２０２から排気を吸引する。より具体的には、給排気管１２０は集水タンク２０２の天井部（気相部）に連通しており、真空ポンプ３１４は集水タンク２０２内の気相部から排気を吸引する。これにより、集水タンク２０２の内部は負圧になる。その結果、真空弁ユニットに貯められた下水は、排気とともに汚水流入管１１０の内部を同伴搬送され、逆止弁ユニット２０４を介して集水タンク２０２内に貯められる。

また、真空ポンプ３１４は、集水タンク２０２から排気を吸引する第１のモード、及び第１のモードと反対側に回転することによって、集水タンク２０２内の下水を圧送するための気体（以下、圧送気体という。）を集水タンク２０２へ吐出する第２のモードで運転可能なポンプとすることができる。第２のモードでは、給排気管１２０を介して圧送気体が集水タンク２０２に吐出され、これにより、集水タンク２０２に貯められた下水が汚水圧送管１３０を介して例えば下水処理の公共施設へ圧送される。

真空ポンプ３１４は、例えば、集水タンク２０２の圧力が一定値を下回ると第１のモードで運転して下水及び排気を集水タンク２０２へ収集するとともに、集水タンク２０２にある程度下水が貯まったら、第１のモードの運転をいったん停止して第２のモードの運転に切り替える。また、真空ポンプ３１４は、例えば、第２のモードの運転を行うことによって集水タンク２０２内の下水の水位が下がってきたら第２のモードの運転をいったん停止して、集水タンク２０２の圧力が一定値を下回ると第１のモードの運転に切り替える。また、真空ポンプ３１４は、例えば夜間など、集水タンク２０２の圧力が一定値以上に保持されている場合には運転を停止する。

硫化水素除去装置３６２は、真空ポンプ３１４の入口側に設けられており、排気に含まれる腐食性成分を除去する。ここで、排気に含まれる腐食性成分とは、真空ポンプ３１４を腐食させる成分のことであり、例えば硫化水素が代表的である。硫化水素はそれ自身も腐食性を有するが、好気性細菌である硫黄酸化細菌の作用によって腐食性の強い硫酸に変化する。硫化水素除去装置３６２は、こういった腐食性成分あるいは腐食性成分の原因物質を除去するためのものである。硫化水素除去装置３６２は、硫化水素除去装置３６２からの排気に含まれる硫化水素の平均濃度が２０ｐｐｍ以下（好ましくは１０ｐｐｍ以下）になるように腐食性成分を除去する。２０ｐｐｍ以下であれば、硫化水素に起因する腐食の問題をある程度抑えることができるが、絶対ではない。１０ｐｐｍ以下であれば、硫化水素に起因する腐食はほとんど抑えることができる。硫化水素除去装置３６２には、例えば、バキュームカー、生ゴミ、し尿処理場等で使用されている高濃度臭気用脱臭剤など、負圧下で使用可能な脱臭装置を用いることができる。これにより、負圧下であっても、硫化水素除去装置３６２で腐食性成分を吸着・除去させることができる。

また、硫化水素除去装置３６２の上流側（排気吸入搬送路）及び下流側（排気吐出搬送路）の給排気管１２０にはそれぞれバルブ３２６，３２８が設けられている。バルブ３２６，３２８はそれぞれ、硫化水素除去装置３６２の上流側及び下流側の給排気管１２０を開閉するバルブであり、通常時にはいずれも開になっている。バルブ３２６，３２８は、例えば硫化水素除去装置３６２をメンテナンス又は交換で取り外す際にいずれも閉になる。

また、真空ポンプ３１４の上流側及び下流側の給排気管１２０にもそれぞれバルブ３３０，３３２が設けられている。バルブ３３０，３３２はそれぞれ、真空ポンプ３１４の上流側及び下流側の給排気管１２０を開閉するバルブであり、通常時にはいずれも開になっている。バルブ３３０，３３２は、例えば真空ポンプ３１４をメンテナンス又は交換で取り外す際にいずれも閉になる。

また、硫化水素除去装置３６２の上流側及び下流側の給排気管１２０には、硫化水素除去装置３６２をバイパスして接続するバイパス管３３４（バイパス搬送路）が設けられている。バイパス配管３３４は、給排気管１２０のうち硫化水素除去装置３６２の上流側の連通路と下流側の連通路との間を、硫化水素除去装置３６２をバイパスして接続する。バイパス管３３４には、真空ポンプ３１４が第２の運転モード（圧送モード）で運転している際に圧送気体を搬送させる逆止弁３３６（第２の逆止弁）が設けられる。また、硫化水素除去装置３６２の上流側の給排気管１２０（上流側の連通路）には、真空ポンプ３１４が第１のモード（集水モード）で運転している際にのみ排気を搬送させる逆止弁３３８（第１の逆止弁）が設けられている。なお、逆止弁３３８は、硫化水素除去装置３６２の下流側の給排気管１２０（下流側の連通路）に設けることもできる。

このように、バイパス管３３４と逆止弁３３６，３３８を設けることによって、真空ポンプ３１４が第１のモード（集水モード）で運転している際には、排気はバイパス管３３４を通らず硫化水素除去装置３６２を通って真空ポンプ３１４へ吸引される。一方、真空ポンプ３１４が第２のモード（圧送モード）で運転している際には、圧送気体は硫化水素除去装置３６２を通らずバイパス管３３４を通って集水タンク２０２へ圧送される。したがって、圧送モードの際に硫化水素除去装置３６２に圧送気体が逆流することを抑制することができる。

また、バイパス管３３４と、硫化水素除去装置３６２の上流側の給排気管１２０とは、配管３４０によって接続されており、配管３４０にはバルブ３４２が設けられている。バルブ３４２は、配管３４０を開閉するバルブである。配管３４０は、例えば硫化水素除去装置３６２をメンテナンス又は交換する際に使われる。すなわち、バルブ３４２は通常は閉になっている一方、硫化水素除去装置３６２をメンテナンス又は交換で取り外している際には開になる。硫化水素除去装置３６２が取り外された際には、排気は配管３４０及びバイパス管３３４を通って真空ポンプ３１４へ吸引される。

また、真空ポンプ３１４下流の給排気管１２０の外部排気ラインには、冷却装置３５８と脱臭装置３６０が設けられる。また、冷却装置３５８は、給排気管１２０のうち、真空ポンプ３１４と脱臭装置３６０とを連通する連通路に設けられる。すなわち、真空ポンプ３１４の上流側に設けた硫化水素除去装置３６２によって、排気に含まれる真空ポンプ３１４の腐食性成分（硫化水素など）を除去するとともに、真空ポンプ３１４の下流側（排気吐出連通路）に設けた脱臭装置３６０により排気に含まれる臭気成分を除去する例を示したが、これには限られない。

第１実施形態では、真空ポンプ３１４の上流側に設けた硫化水素除去装置３６２は、排気に含まれる真空ポンプ３１４の腐食性成分（硫化水素など）を除去できるものであればよい。例えば、硫化水素除去装置３６２は、腐食性成分を除去した排気に含まれる硫化水素の平均濃度が２０ｐｐｍ以下（好ましくは１０ｐｐｍ以下）になるように腐食性成分を除去するものであればよい。一方、排気に含まれる臭気成分については、真空ポンプ３１４下流の外部排気ラインに設けた脱臭装置３６０によって除去することができる。真空ポンプ３１４により温度上昇した排気は冷却装置３５８によって所定温度まで冷却された後に、脱臭装置３６０に供給され排気中に含まれる臭気成分のうち例えば硫化水素濃度は０．２ｐｐｍ以下（好ましくは０．１ｐｐｍ以下、より好ましくは０．０２ｐｐｍ以下）のレベルまで低減される。なお、０．２ｐｐｍは敷地境界線の地表における規則基準の上限値で臭気強度３．５に相当し、０．０２ｐｐｍは同じく規則基準の下限値で臭気強度２．５に相当する。

排気サイレンサ３１８は、集水モード時に真空ポンプユニット３００の外部へ排気を放
出する際に生じる音が外部へ流出することを抑制するとともに、圧送モード時に真空ポンプユニット３００の外部から圧送気体を吸入する際に生じる音が外部へ流出することを抑制する。

排気ファン３２２は、真空ポンプユニット３００の内部の熱を外部放出するためのファンである。排気ファン３２２を運転すると、吸気サイレンサ３１６を介して真空ポンプユニット３００の外部から空気が吸気され、排気サイレンサ３２０を介して真空ポンプユニット３００の外部へ放出される。これにより、熱を発生させる機械（例えば真空ポンプ３１４など）の温度を下げることができる。

吸気サイレンサ３１６は、真空ポンプユニット３００の外部から空気を吸気する際の音を抑制する。また、排気サイレンサ３２０は、真空ポンプユニット３００の外部へ空気を排気する際の音を抑制する。

また、図１に示すように、真空ポンプ３１４の上流側（排気吸入連通路）及び下流側（排気吐出連通路）の給排気管１２０にはそれぞれ、排気に含まれる水分を集水タンク２０２へ戻すための返水配管３４４，３４６が設けられている。返水配管３４４，３４６にはそれぞれバルブ３４８，３５０が設けられる。バルブ３４８，３５０は、返水配管３４４，３４６をそれぞれ開閉するバルブであり、適宜開閉制御される。返水配管３４４，３４６を設けることによって、排気に含まれる水分は集水タンク２０２へ戻されるので、水分が真空ポンプ３１４に吸引されることに起因する真空ポンプ３１４の故障などの発生を抑制することができる。

次に、制御部３８２について説明する。図１に示すように、制御部３８２には、下水水位計測器２０６によって計測された水位、水位計測器２０８によって計測された水位、及び圧力計測器３２４によって計測された圧力値が入力される。制御部３８２は、入力された水位の値、及び圧力値に基づいて真空ポンプ３１４の回転制御、及び大気開放弁２１２の開閉を制御する。

以下、制御部３８２の具体的な制御例について説明する。まず、図２は、真空ポンプの制御の一例を示す図である。制御部３８２は、真空ポンプ３１４が第１のモードで運転しているときの真空ポンプ３１４の吸入側の圧力の検出値に基づいて、真空ポンプ３１４の第１のモードの運転／停止を制御する。

具体的には、図２に示すように、制御部３８２は、圧力計測器３２４によって計測された圧力値が第１のしきい値（ＬＰ）より低くなったら、真空ポンプ３１４の回転（正転方向の回転）を停止する。また、制御部３８２は、圧力計測器３２４によって計測された圧力値が第１のしきい値より高く設定された第２のしきい値（ＨＰ）より高くなったら、真空ポンプ３１４を正転方向（集水モードの回転方向）に回転させる。また、制御部３８２は、圧力計測器３２４によって計測された圧力値が第２のしきい値より高く設定された第３のしきい値（ＨＨＰ）より高くなったら、警報を発報する。一方、制御部３８２は、警報が発報されている状態で、圧力計測器３２４によって計測された圧力値が第２のしきい値（ＨＰ）より低くなった場合には、警報をリセットする。以上のような制御によって、集水モード時に集水タンク２０２は適切な負圧に制御される。

次に、図３は、真空ポンプの制御の一例を示す図である。制御部３８２は、集水タンク２０２の下水の水位の検出値に基づいて、真空ポンプ３１４の第２のモードの運転／真空ポンプの停止を制御する。

具体的には、図３に示すように、制御部３８２は、下水水位計測器２０６によって計測
された水位が第１のしきい値（ＬＷＬ）より低くなったら、真空ポンプ３１４の回転（逆転方向の回転）を停止する。また、制御部３８２は、下水水位計測器２０６によって計測された水位が第１のしきい値より高く設定された第２のしきい値（ＨＷＬ）より高くなったら、真空ポンプ３１４を逆転方向（圧送モードの回転方向）に回転させる。また、制御部３８２は、下水水位計測器２０６によって計測された水位が第２のしきい値より高く設定された第３のしきい値（ＨＨＷＬ）より高くなったら、警報を発報する。一方、制御部３８２は、警報が発報されている状態で、下水水位計測器２０６によって計測された水位が第２のしきい値（ＨＷＬ）より低くなった場合には、警報をリセットする。以上のような制御によって、集水タンク２０２に貯められた下水は適切に圧送される。

次に、大気開放弁２１２は真空ポンプ３１４の第１のモードから第２のモード及び第２のモードから第１のモードに切り替わる際に集水タンク２０２内の圧力を大気圧に戻すように制御されるが、それ以外の用途として、図４に示すような制御とすることもできる。制御部３８２は、集水タンク２０２を収容する躯体の内部の水位の検出値に基づいて、躯体の内部と集水タンク２０２とを接続する連通管２１０に設けられた大気開放弁２１２の開閉を制御する。

具体的には、図４に示すように、制御部３８２は、水位計測器２０８によって計測された水位が第１のしきい値（ＬＷＬ）より低くなったら、大気開放弁２１２を閉にする。また、制御部３８２は、水位計測器２０８によって計測された水位が第１のしきい値より高く設定された第２のしきい値（ＨＷＬ）より高くなったら、大気開放弁２１２を開にする。また、制御部３８２は、水位計測器２０８によって計測された水位が第２のしきい値より高く設定された第３のしきい値（ＨＨＷＬ）より高くなったら、躯体外部からのリークが発生している可能性があるので警報を発報する。一方、制御部３８２は、警報が発報されている状態で、水位計測器２０８によって計測された水位が第２のしきい値（ＨＷＬ）より低くなった場合には、警報をリセットする。以上のような制御によって、集水タンクユニット２００の躯体内に水がある程度貯まったら、大気開放弁２１２が開になり、その結果、躯体内の水が負圧の集水タンク２０２内へ搬送される。

以上のように、第１実施形態の真空ステーション１００は、集水タンク２０２に集まる排気中の腐食性ガス成分を真空ポンプ３１４の手前に設置した硫化水素除去装置３６２によって除去する。これにより、排気に含まれる腐食性ガス成分を真空ポンプ３１４の手前で除去することができるので、真空ポンプ３１４の腐食を抑制することができ、真空ポンプ３１４の長寿命化を図ることができる。また、真空ポンプ３１４を耐腐食性に優れた材料で製作しなくてもよいので、真空ポンプ３１４のコストを抑制することができる。

ここで、第１実施形態では、正回転及び逆回転が可能な真空ポンプ３１４を用いている。正回転及び逆回転可能な真空ポンプでは、腐食性成分による腐食が特に問題となるところ、第１実施形態のように、真空ポンプ３１４の正回転時の上流側に硫化水素除去装置３６２を設けたことは、真空ポンプ３１４の腐食を抑制することができるので好ましい。

また、真空ポンプ３１４の排気吸入側（上流側）で硫化水素等の腐食性成分を除去することにより、真空ポンプ３１４の上流側で排気に含まれる臭気成分の一部を除去することができる。したがって、真空ポンプ３１４の排気吐出側（下流側）に設ける脱臭装置は一回り小さな能力とすることができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の真空ステーションについて説明する。第２実施形態は、第１実施形態と比較して、真空ポンプを３台並列に設ける点、集水タンク２０２内の下水の水位を２系統で検出する点、集水タンク２０２内の圧力を２系統で検出する点などが異なる。そ
こで、第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分だけを説明し、重複する部分の説明を省略する。

図５は、第２実施形態の真空ステーションの全体構成を示す図である。図示するように、真空ステーション６００では、下水水位計測器２０６の他に、集水タンク２０２内の下水の水位を検出する下水水位計測器２１６が設けられる。下水水位計測器２１６は、例えば、導電率式の水位計とすることができる。下水水位計測器２０６，２１６によって計測された水位は真空ポンプユニット３００の制御室３８０内に設けられた切替回路３８４へ出力される。切替回路３８４は、入力された２つの検出水位のいずれかを制御部３８２へ出力する。第２実施形態によれば、集水タンク２０２内の水位を２系統で検出するため、集水タンク２０２内の水位検出の信頼性が向上する。

また、真空ステーション６００では、圧力計測器３２４の他に、給排気管１２０の真空ポンプ３１４より上流側の圧力を計測する圧力計測器３２５が設けられる。圧力計測器３２４，３２５によって計測された圧力値は真空ポンプユニット３００の制御室３８０内に設けられた切替回路３８６へ出力される。切替回路３８６は、入力された２つの検出圧力のいずれかを制御部３８２へ出力する。第２実施形態によれば、給排気管１２０の真空ポンプ３１４より上流側の圧力を２系統で検出するため、集水タンク２０２内の圧力検出の信頼性が向上する。

また、真空ステーション６００では、真空ポンプ３１４の他に、２台の真空ポンプ３５１，３５２が設けられる。真空ポンプ３５１の上流側及び下流側の給排気管１２０にはそれぞれバルブ３５３，３５４が設けられている。バルブ３５３，３５４はそれぞれ、真空ポンプ３５１の上流側及び下流側の給排気管１２０を開閉するバルブであり、通常時にはいずれも開になっている。バルブ３５３，３５４は、例えば真空ポンプ３５１をメンテナンス又は交換で取り外す際にいずれも閉になる。

また、真空ポンプ３５２の上流側及び下流側の給排気管１２０にはそれぞれバルブ３５５，３５６が設けられている。バルブ３５５，３５６はそれぞれ、真空ポンプ３５２の上流側及び下流側の給排気管１２０を開閉するバルブであり、通常時にはいずれも開になっている。バルブ３５５，３５６は、例えば真空ポンプ３５２をメンテナンス又は交換で取り外す際にいずれも閉になる。

３台の真空ポンプ３１４，３５１，３５２は並列に接続されている。真空ステーション６００では、３台の真空ポンプ３１４，３５１，３５２のうちの２台が通常時に使用され、１台はバックアップ用となる。第２実施形態によれば、複数の真空ポンプを並列接続し、バックアップ用の真空ポンプを設けることにより、真空ポンプの故障時などに迅速に運転を復旧することができるので、その結果、真空ステーションの信頼性を向上させることができる。

なお、第２実施形態のように真空ポンプを複数台設けることにより、真空ポンプユニット３００の機械室３１０内部の温度は上昇しやすくなる。この点、第２実施形態では、排気ファン３２２を第１実施形態よりも多く設けている。これにより、機械室３１０内を通流する大気を増量することができるので、機械室３１０内の放熱量を増大させ、機械室３１０内を適切な温度に制御することができる。

また、第２実施形態では、２台の真空ポンプを同時に使用することにより、制御部３８２による真空ポンプの回転制御は第１実施形態と異なる。以下、この点について説明する。

図６は、真空ポンプの制御の一例を示す図である。制御部３８２は、２台の真空ポンプが第１のモードで運転しているときの真空ポンプの吸入側の圧力の検出値に基づいて、２台の真空ポンプの第１のモードの運転／真空ポンプの停止を制御する。

具体的には、図６に示すように、制御部３８２は、圧力計測器３２４又は圧力計測器３２５によって計測された圧力値が第１のしきい値（例えば−７０．０ｋＰａ）より低くなったら、２台の真空ポンプの両方の回転（正転方向の回転）を停止する。また、制御部３８２は、圧力計測器３２４又は圧力計測器３２５によって計測された圧力値が第１のしきい値より高く設定された第２のしきい値（例えば−６５．０ｋＰａ）より高くなったら、１台目の真空ポンプを正転方向（集水モードの回転方向）に回転させるとともに２台目の真空ポンプは停止したままとする。また、制御部３８２は、圧力計測器３２４又は圧力計測器３２５によって計測された圧力値が第２のしきい値より高く設定された第３のしきい値（例えば−６０．０ｋＰａ）より高くなったら、２台目の真空ポンプも正転方向（集水モードの回転方向）に回転させる。さらに、制御部３８２は、圧力計測器３２４又は圧力計測器３２５によって計測された圧力値が第３のしきい値より高く設定された第４のしきい値（例えば−５０．０ｋＰａ）より高くなったら、警報を発報する。一方、制御部３８２は、警報が発報されている状態で、圧力計測器３２４又は圧力計測器３２５によって計測された圧力値が第３のしきい値（例えば−６０．０ｋＰａ）より低くなった場合には、警報をリセットする。以上のような制御によって、集水モード時に集水タンク２０２は適切な負圧に制御される。

第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、真空ポンプ３１４，３５１，３５２の上流側で排気に含まれる腐食性成分を除去するので、真空ポンプ３１４，３５１，３５２の腐食を抑制することができ、真空ポンプ３１４，３５１，３５２の長寿命化を図ることができる。また、真空ポンプ３１４，３５１，３５２を耐腐食性に優れた高級な材料で製作しなくてもよいので、真空ポンプ３１４，３５１，３５２のコストを抑制することができる。

１２０ 給排気管
２００ 集水タンクユニット
２０２ 集水タンク
２０６ 下水水位計測器
２０８ 水位計測器
２１０ 連通管
２１２ 大気開放弁
３００ 真空ポンプユニット
３１４，３５１，３５２ 真空ポンプ
３３４ バイパス管
３３６，３３８ 逆止弁
３５８ 冷却装置
３６０ 脱臭装置
３６２ 硫化水素除去装置
３８２ 制御部
４００，６００ 真空ステーション

Claims (13)

1. 液体及び該液体を同伴搬送する気体が収集される集水タンクから前記気体を吸引する真空ポンプと、
   前記集水タンクと前記真空ポンプとの間を連通する連通路に設けられ、前記気体に含まれる腐食性成分を除去する除去装置と、
   前記真空ポンプの下流側に接続された排気路に設けられ、前記真空ポンプから吐出された気体に含まれる臭気成分を除去する脱臭装置と、
   を備えた真空ポンプユニット。
2. 請求項１に記載の真空ポンプユニットにおいて、
   前記真空ポンプはドライ式である。
   ことを特徴とする真空ポンプユニット。
3. 請求項１に記載の真空ポンプユニットにおいて、
   前記真空ポンプは、前記集水タンクから前記気体を吸引する第１のモード、及び前記第１のモードと反対側に回転することによって前記集水タンクに収集された液体を圧送する圧送気体を前記集水タンクへ吐出する第２のモードで運転可能な真空ポンプである、
   ことを特徴とする真空ポンプユニット。
4. 請求項１に記載の真空ポンプユニットにおいて、
   前記除去装置は、前記腐食性成分を除去した気体に含まれる硫化水素の平均濃度が２０ｐｐｍ以下になるように前記腐食性成分を除去する、
   ことを特徴とする真空ポンプユニット。
5. 請求項３に記載の真空ポンプユニットにおいて、
   前記連通路のうち前記除去装置の上流側の連通路と下流側の連通路との間を、前記除去装置をバイパスして接続するバイパス搬送路をさらに備え、
   前記上流側の連通路又は前記下流側の連通路には、前記真空ポンプが前記第１のモードで運転している際にのみ前記気体を搬送させる第１の逆止弁が設けられ、
   前記バイパス搬送路には、前記真空ポンプが前記第２の運転モードで運転している際にのみ前記圧送気体を搬送させる第２の逆止弁が設けられる、
   ことを特徴とする真空ポンプユニット。
6. 請求項３に記載の真空ポンプユニットにおいて、
   前記真空ポンプが前記第１のモードで運転しているときの前記真空ポンプの吸入側の圧力の検出値に基づいて、前記真空ポンプの第１のモードの運転／前記真空ポンプの停止を制御する制御部をさらに備える、
   ことを特徴とする真空ポンプユニット。
7. 請求項６に記載の真空ポンプユニットにおいて、
   前記制御部は、前記集水タンクの前記下水の水位の検出値に基づいて、前記真空ポンプの第２のモードの運転／前記真空ポンプの停止を制御する
   ことを特徴とする真空ポンプユニット。
8. 請求項６に記載の真空ポンプユニットにおいて、
   前記制御部は、前記集水タンクを収容する躯体の内部の水位の検出値に基づいて、前記躯体の内部と前記集水タンクとを接続する配管に設けられたバルブの開閉を制御する
   ことを特徴とする真空ポンプユニット。
9. 請求項１に記載の真空ポンプユニットにおいて、
   前記真空ポンプに接続された前記気体を吸入する連通路及び前記気体を吐出する連通路の少なくとも一方には、前記気体に含まれる水分を前記集水タンクへ戻すための返水配管が設けられる
   ことを特徴とする真空ポンプユニット。
10. 請求項１に記載の真空ポンプユニットにおいて、
    前記液体は、生活排水を含む下水である、
    ことを特徴とする真空ポンプユニット。
11. 請求項１に記載の真空ポンプユニットにおいて、
    前記真空ポンプと前記脱臭装置とを連通する連通路に設けられ、前記真空ポンプから吐出された気体を冷却する冷却装置をさらに備える、
    ことを特徴とする真空ポンプユニット。
12. 液体及び該液体を同伴搬送する気体が収集される集水タンクと、
    前記集水タンクから前記気体を吸引する真空ポンプと、
    前記集水タンクと前記真空ポンプとの間を連通する連通路に設けられ、前記気体に含まれる腐食性成分を除去する除去装置と、
    前記真空ポンプの下流側に接続された排気路に設けられ、前記真空ポンプから吐出された気体に含まれる臭気成分を除去する脱臭装置と、
    を備えた真空ステーション。
13. 前記集水タンクは地下に埋設され、
    前記真空ポンプ、前記除去装置、及び前記脱臭装置は地上、または地下に設置される
    ことを特徴とする請求項１２に記載の真空ステーション。

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