JPH02292426A - 真空式汚水収集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は真空式汚水収集装置における吸入空気量に対す
る吸入汚水量の比（気液比）の調整装置に関する． 「従来の技術」 第３図は真空式汚水収集装置の全体を示す模式図である
。真空ポンプ場ｌＯの真空ポンブ１７は集水タンク５に
集まっている真空下水管４中の空気を吸引して真空下水
管４内は減圧状態に置かれている。地上の各家庭１１か
ら排出された汚水は地中の自然流下管３をとおって地下
の汚水ます２に流れ込む．一定量溜まると真空弁１が開
き汚水は真空弁吸込管１２から吸込まれ、真空弁１を介
して地中に埋設した真空汚水管１３を通じて地中に張り
巡らした真空下水管４に吸込まれ、続いて汚水ます２に
通じている大気から導かれた空気が真空弁吸込管１２か
ら吸込まれ、真空弁１を介して真空汚水管１３を通じて
真空下水管４に吸込まれる．真空汚水管１３、真空下水
管４中に入った空気は膨張し下水と空気の混和流となっ
て真空ポンプ場１０の集水タンク５に集められる。集水
タンク５の空気は真空ポンプ１７により排出され、集水
タンク５は一定真空度に保たれる。集水タンク５に溜っ
た汚水は圧送ポンプ６によって下水処理場などへ送られ
る． 向上記において真空汚水管１３は真空圧を導き、汚水を
真空下水管４を通じて流すので実質的に真空下水管４の
技管であり、真空下水管である． 第４図は下水発生源側の装置類を示す縦断面図である。

各家庭の汚水は自然流下管３を通じて密閉された汚水ま
す２に流れ込む。自然流下管３にはベント管１４が連通
し、ベント管１４は地上に立てられ大気中に開口してい
る．汚水ます２上には弁ます７が埋設されている。弁ま
す７中には真空弁１、真空弁コントローラ８がある。真
空弁１は常時は真空弁吸込管ｌ２と真空汚水管１３間を
遮断している．従って、真空汚水管１３は真空下水管４
より分岐しているが真空下水管４の真空圧は真空弁吸込
管ｌ２、汚水ます２に及んでいない。汚水量検出管１５
の上端に一端が連結された気体圧導入管１６の他端は真
空弁コントローラ８に連結されている。

上端部を大気中に開口して地上に立設され、地中を進ん
で地下に設けた弁ます７中に出た真空弁コントローラ用
通気管９は弁ます中で分岐して真空弁１と真空弁コント
ローラ８に連結されている。

汚水ます２に汚水が流れ込むと汚水量検出管ｌ５の下部
開口は汚水により閉塞される。そして汚水ます２中で汚
水が上昇するにつれて汚水は汚水量検出管１５内におい
て上昇し、汚水量検出管１５内の空気を圧する。汚水量
検出管１５の空気圧は気体圧導入管１６を通じて真空弁
コントローラ８に伝えられ、一定圧以上になると真空弁
コントローラ８を作動させて、真空弁コントローラ８は
真空弁１を開弁ずる。するとベント管１４で導入された
汚水ます２中の大気圧と真空下水管４内の真空圧の差圧
で汚水は真空弁吸込管１２に吸込まれ、開弁じている真
空弁ｌを通過して、真空汚水管１３をとおり、真空下水
管４に流れる。真空弁吸込管１２の下端を、汚水ます２
中の汚水表面が離れると、ベント管１４から送り込まれ
ている空気は真空弁吸込管１２、開弁している真空弁ｌ
、真空汚水管１３をとおり、真空下水管４を通じて先に
送り出した汚水との気液混和流となって真空ポンプ場１
０へ送られる。

汚水ます２の汚水水位が下り、汚水量検出管１５内の空
気圧は低下しても真空弁コントローラ８は真空弁１を直
ちに閉弁せず、汚水と空気の気液化が予め定められた値
になるように、真空弁１は遅れて一定時間空気を通過さ
せてから閉弁するようになっている． 上記にのべた真空弁１は周知のもので例えば米国特許明
細書第４，３７３，８３８号に開示されている。

上記説明における真空弁１及び真空弁コントローラ８は
第５図の如くである。真空汚水管１３と真空圧入口３３
間は配管されており、真空汚水管ｌ３の真空圧は弁４２
により弁口４３の閉じられている分配室３６、配管３４
、流量調整弁４４を通じて可変真空室３２に通じ、又配
管３４．３５を通じて恒真空室３７に通じ、可変真空室
３２と恒真空室３７は等圧となっており、圧縮コイルば
ね４１により、ダイヤフラム３８を備えた弁棒３９は左
行端にある。

空気はコントローラ用通気管９から真空弁コントローラ
８の大気導入孔２６に導かれて通路２７から真空弁１の
シリンダ室１ａに導かれてピストン１ｂを圧し、且つ、
ピストン１ｂはシリンダ室１ａに縮設された圧縮ばね１
ｄの力も加わってピストン１ｂに結合してあるきのこ弁
２８を弁座１ｅに圧して、大気圧の導入されている真空
弁吸込管１２と真空汚水管１３間を遮断している． 汚水ます２に汚水が少ない場合は上述した図の状態にあ
る．汚水ます２に汚水が溜まると気体圧導入管１６から
導かれた空気で汚水ます２の汚水の深さに対応して圧力
検出室２０の圧力が上昇しダイヤフラム１８に設けた突
起１９は本体２１にヒンジ２２結合され、圧縮ばね３０
によりヒンジ２２を中心に反時計回りに付勢されている
レバー２３の一端を押して圧縮ばね３０を縮め、ヒンジ
２２を中心に時計回りに回転し、弁２４が弁口２５を開
放する。

弁口２５が開放されると通気管９、大気導入孔２６、通
路２９、大気圧室３１、弁口２５と空気が流れて可変真
空室３２に流入する。すると真空汚水管１３から真空圧
人口３３、分配室３６、配管３４．３５を通じて真空圧
が導かれている恒真空室３７と可変真空室３２との間に
差圧が生じて、この差圧により、ダイヤフラム３８は右
方へ変位し、ダイヤフラム３８に結合されている弁棒３
９を圧縮コイルばね４ｌに抗して右行させ、弁４２は大
気導入孔２６と通路２７間を遮断し、弁口４３を開放す
るので真空汚水管１３、真空圧人口３３、分配室３６、
弁口４３、通路２７、シリンダ室１ａと真空圧は伝わり
、圧縮ばね１ｄのカに抗してピストン１ｂは引き上げら
れ、きのこ弁２８は開放される。

気体圧導入管１６より導かれた検出圧が下ると圧力検出
室２０の圧力は低下し、大気圧室３１と圧力検出室２０
の圧力差によりダイヤフラム１８は左行し、レバー２３
はばね３０の力で復元して弁２４は弁口２５を閉じる．
これによって可変真空室３２の空気は流量調整弁４４を
介して、配管３４、分配室３６、真空圧人口３３を通じ
て真空汚水管１３に吸込まれ、ダイヤフラム３８は復元
し、弁棒３９はばね４１の力も加わって復元し、弁４２
は弁口４３を閉じ、大気は大気導入孔２６、通路２７を
通ってシリンダ室１ａに流入し、ピストン１ｂを引き上
げる真空圧が消滅し圧縮ばね１ｄの力できのこ弁２８は
閉じる． そこで流量調整弁４４の開度調整をすると可変真空室３
２の空気の流出時間が調節され、汚水ます２中の汚水が
汚水量検出管１５を離水してから、きのこ弁２８が閉弁
する時間が調整され、真空弁１を通過する汚水と空気の
気液比を加減できる． 「発明が解決しようとする課題」 上記米国特許明細書第４．３７３．８３８号に開示され
た発明による真空弁コントローラ８の使用においては、
気液比の調整は、毎回真空弁１が吸入する汚水量は一律
に約４０１Ｊットル／回に固定し、コントローラ８内の
流量調整弁４４で一旦開いた真空弁１の閉じるまでの時
間をコントロールして行なっていた．すなわち真空弁ｌ
は開くとます汚水を吸い、吸い終わっても少しの間開き
つづけその間に大気を吸うので、真空弁１の開いている
時間を長くすれば汚水を吸い終わった後の空気を吸う時
間が長くなり気液比が大きくなる．逆に真空弁１が開い
ている時間を短くすれば空気を吸う残り時間が短くなり
気液比は小さくなる．処が真空弁コントローラ８内の流
量調整弁４４による従来の方法では小量の制御用空気の
移動量を調整するため調整が微妙で、安定して気液比を
２ないし３以下にすることができなかった． 本発明は上記の点を改善し気液比の調整範囲の大きな真
空弁装置を備えた真空汚水収集装置を提供することを目
的とする． 「課題を解決するための手段」 この目的を達成するために、従来真空弁は一律に汚水ま
すに約４０リットル溜まると作動して汚水を吸入してい
たが、本発明では次のような方法で真空弁が作動する汚
水量を可変にして、気液比の調整を行う．真空弁は一旦
開いたらほぼ一定時間開き続けるが、吸入する汚水量を
可調整にすることにより弁が開いている一定時間の中で
汚水を吸う時間と空気を吸う残りの時間の比を変えるこ
とで気液比の調整をおこなう．すなわち従来汚水量を固
定して真空弁が開いている時間を変化させて気液比の調
整を行っていたが本発明では逆に、真空弁が開いている
時間を固定して汚水量を変化させて気液比の調整をおこ
なう． （１）下水量検出管の容積を可変にする．例えば下水量
検出管の長さを可変にしておけば、下水量検出管を長く
した場合管内の体積が増えるため下水量検出管内の圧力
が真空弁を作動させる圧力に達するには下水量検出管の
管端は汚水に深く没水しなければならない．これによっ
て真空弁が動作するときの汚水量は多くなる．逆に下水
量検出管を短くすれば真空弁が作動するときの汚水量は
少なくなる． （２）または、同一体積の下水量検出管の場合汚水ます
内の真空弁吸込管の管端のレベルと下水量検出管の管端
のレベルの差を可変にする．下水量検出管の管端を真空
弁吸込管の管端よりずっと高《すれば真空弁が動作する
ときの汚水量が増え、逆に下水量検出管の管端を真空弁
吸込管の管端のレベルまで下げれば真空弁が作動する時
の汚水量は少なくなる．本発明は汚水ます下部中に一端
が開口した真空弁吸込管と、真空弁吸込管と真空下水管
の間に介装された真空弁と、真空弁の開閉を制御する真
空弁コントローラと、真空弁コントローラへ送るべき汚
水量信号を検出する汚水量検出管と、汚水量検出管と真
空弁コントローラを連結する気体圧導入管と、下水収集
地域に配設され、真空ポンプ場の真空ポンプにより吸引
される真空下水管を備えた真空式汚水収集装置において
、その容積又は及び真空弁吸込管の汚水ますへの開口部
とその下端との差が可変となっている汚水量検出管を備
えたことを特徴とする真空式汚水収集装置である． 「実　施　例」 以下、本発明の実施例を図面により説明する．第１図は
真空弁装置の縦断面図である。図において従来例と相当
部分には符号のみを附し説明を省略する． 全体を符号１５で示す汚水量検出管は、汚水ますふた５
１に円筒形のスリーブ５２が不動に取り付けられ、スリ
ーブ５２の両端の内周には周方向の溝が設けられ、上部
ゴムリング５３、下部ゴムリング５４が収容され、スリ
ーブ５２の上部には上部ゴムリング５３を介して上端の
閉じられた上部可動管５５が挿入されており、該可動管
５５は上部ゴムリング５３との摩擦力に抗して上下に位
置調節可能で且つ、該摩擦力により保持されるようにな
っており、スリーブ５２の下部には下部ゴムリング５４
を介して可動管５５より細い固定管５６が挿入され、下
部ゴムリング５４と固定管５６間の摩擦力により固定管
５６が保持されている． 気体圧導入管１６は可撓管であって上部可動管５５の上
下動を可能としてある． 上部可動管５５を上下に位置を調節すると、上部可動管
５５の上端と固定管５６の下端管の距離Ｌは変化する． 今、気液比を大きくする場合は上部可動管５５を下げる
と上部可動管５５の上端と固定管５６の下端の間の距離
Ｌは小さくなる．従って汚水量検出管１５内の容積は減
少する．この状態で自然流下管３からの汚水の流入によ
り汚水ます２中の汚水面５７が上昇し、該汚水面５７が
固定管５６の下端に達すると汚水量検出管ｌ５は閉塞さ
れる．そしてその後汚水面５７の上昇により、汚水量検
出管１５内の空気は圧縮されて行く．処が汚水量検出管
ｌ５内の容積は減少しているので真空弁コントローラ８
の弁２４を開弁ずるに必要な空気圧に達する汚水面５７
の位置は今までより低くなる。従って真空弁コントロー
ラ８の作動により真空弁１が開弁し、汚水ます２から吸
込む汚水量は減少する。

真空弁１の開弁時間は流！調整弁４４を通じて排出され
る空気流量が小さく、該流量によって真空弁１はほぼ一
定時間開弁じている。従って気液比は増大する． 気液比を小さくする場合は上部可動管５５を上げると上
部可動管５５の上端と固定管５６の下端の間の距離Ｌは
大きくなる．これによって汚水量検出管１５の容積は増
大する。この状態で自然流下管３からの汚水の流入によ
り汚水ます２中の汚水面５７が上昇し、該汚水面が固定
管５６の下端に達すると汚水量検出管１５は閉塞される
。そしてその後汚水面５７の上昇により汚水量検出管ｌ
５内の空気は圧縮されて行く．ここで汚水量検出管１５
の容積は増大しているので真空弁コントローラの弁２４
を開弁ずるに必要な空気圧に達する汚水面５７の位置は
今までより高くなる．従って真空弁コントローラ８の作
動により真空弁ｌが開弁し、汚水ます２から吸込む汚水
量は増大する。従って気液比は減少する． 第２図は他の実施例の縦断面図である。この実施例は汚
水ますふた５１にスリーブ５２が固定されている．スリ
ーブ５２の内周には前実施例と同様にして上下部ゴムリ
ング５３．５４が収容されており、該ゴムリング５３．
５４を介して汚水量検出管１５がスリーブ５２に挿入さ
れている。汚水量検出管ｌ５は上下部ゴムリング５３．
５４との間の摩擦力に抗して上下動可能であると共に該
摩擦力によって落下は防止される． 汚水量検出管１５を上下部ゴムリング５３．５４の摩擦
力に抗して上下動すると、汚水量検出管１５の下端と真
空弁吸込管１２の下端の高さの差Ｍは変化する． 気液比を増大させる場合は汚水量検出管１５を下げ、前
記差Ｍを小さくする．自然流下管３から汚水ます２に流
入する汚水の汚水面５７が汚水量検出管１５の下端に達
すると汚水量検出管１５内の空気は圧縮され始め、汚水
面５７の上昇につれて、汚水量検出管１５内の汚水面も
上昇して汚水量検出管１５内の空気圧は上昇する．そし
て真空弁コントローラ８の弁２４を開弁ずる圧力に達す
ると真空弁１は開弁され、真空弁吸込管１２から汚水ま
す２中の汚水が吸込まれる。汚水量検出管１５内容積は
一定であるから、真空弁コントローラ８を作動させるた
めの空気圧は汚水量検出管１５の下端から一定位置まで
汚水が上昇したときに得られる．従って前記Ｍを下げた
だけ真空弁吸込管１２から吸込まれる汚水量は減少する
．真空弁１の開弁時間はほぼ一定であるので気液比は増
大する．汚水量検出管１５を引き上げると、汚水量検出
管１５の下端は真空弁吸込管１２下端との差Ｍを拡げて
上昇し、真空弁コントローラ８を作動させるための汚水
量検出管１５内の汚水面は上昇し、対応する汚水ます２
の汚水面５７は上昇するので真空弁１の開弁により真空
弁吸込管１２から吸込まれる汚水量は増加する．真空弁
１の開弁時間はほぼ一定であるから、気液比は減少する
． 上記第１実施例において下部の固定管５６を上下動可能
に一定位置に保持できるようにすると、汚水量検出管１
５の容積及び下端位置を併せて調節可能となる． 真空弁コントローラ８の弁２４は汚水量検出管１５内の
空気圧が一定の圧力になった場合に開弁ずる．汚水量検
出管１５の容積が一定ならば汚水面５７は第２実施例の
汚水量検出管１５の上下方向の移動量と同量変化する．
従って、真空弁１を開弁して一回の動作で吸込まれる汚
水量を正確に調節できるから気液比の調節は正確に行わ
れる． 第１実施例のように汚水量検出管ｌ５の下端が一定位置
で、汚水量検出管１５の容積を可変とすると、上部可動
管５５上端から下部固定管５６下端までの長さしに対し
て汚水量検出管１５内を上昇する汚水表面の高さは計算
できる．上部可動管５５を太く、短くすると一回の真空
弁１の開弁における汚水量変化を大きく出来る．この実
施例では上部可動管５５に例えば目盛を設けてその移動
量を読み取ることにより真空弁ｌを開弁して一回の動作
で吸込まれる下水量を正確に調節できるから気液比の調
節は正確に行われる． 〔発明の効果〕 本発明は汚水量検出管の容積又は及び汚水量検出管の下
端位置を調節可能としたため、気液比が安定的に正確に
設定できる効果がある．

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の実施例の縦断面図、第３図は
真空式汚水収集装置の斜視図、第４図は下水発生地域に
設ける装置の縦断面図、第５図は真空弁装置の真空弁コ
ントローラの縦断面図である。 １・・・真空弁　１ａ・・・トリンダ室　１ｂ・・・ピ
ストン　１ｄ・・・圧縮ばね　１ｅ・・・弁座　２・・
・汚水ます　３・・・自然流下管　４・・・真空下水管
　５・・・集水タンク　６・・・圧送ポンプ　７・・・
弁ます　８・・・真空弁コントローラ　９・・・通気管
　１０・・・真空ボンブ場　１１・・・各家庭　１２・
・・真空弁吸込管　１３・・・真空汚水管　１４・・・
ベント管　１５・・・汚水量検出管　１６・・・気体圧
導入管　１７・・・真空ボンブ　１８・・・ダイヤフラ
ム　１９・・・突起２０・・・圧力検出室　２１・・・
木体　２２・・・ヒンジ２３・・・レバー　２４・・・
弁　２５・・・弁口　２６・・・大気導入孔　２７・・
・通路　２８・・・きのこ弁２９・・・通路　３０・・
・圧縮ばね　３１・・・大気圧室３２・・・可変真空室
　１３・・・真空圧入口　３４．３５・・・配管　３６
・・・分配室　３７・・・恒真空室３８・・・ダイヤフ
ラム　３９・・・弁棒　４ｌ・・・圧縮コイルばね　４
２・・・弁　４３・・・弁口　４４・・・流量調整弁　
５１・・・汚水ますふた　５２・・・スリープ　゛５３
・・・上部ゴムリング　５４・・・下部ゴムリング　５
５・・・上部可動管　５６・・・固定管　５７・・・汚
水面．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、汚水ます下部中に一端が開口した真空弁吸込管と、
   真空弁吸込管と真空下水管の間に介装された真空弁と、
   真空弁の開閉を制御する真空弁コントローラと、真空弁
   コントローラへ送るべき汚水量信号を検出する汚水量検
   出管と、汚水量検出管と真空弁コントローラを連結する
   気体圧導入管と、下水収集地域に配設され、真空ポンプ
   場の真空ポンプにより吸引される真空下水管を備えた真
   空式汚水収集装置において、その容積又は及び真空弁吸
   込管の汚水ますへの開口部とその下端との差が可変とな
   っている汚水量検出管を備えたことを特徴とする真空式
   汚水収集装置。