JPH05500994A - 電気的給気制御装置を備えた高揚程能力の真空下水道装置 - 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】 電気的給気制御装置を備えた 高揚程能力の真空下水道システム 参照すべき関連８願 本願は、米国特許出願第４９１．２５５号の部分継続出願であり、ジョン・グル ームスが１９９０年３月９日に出願した事件である。 技術分野 本発明は、一般的には、吸入口用真空バルブを用いた真空運転式下水道制御シス テムに関する。 さらに詳細には、収容タンク内に蓄積された下水のバルブ入口における水面高に 拘らず真空バルブを開く電気的給気制御装置（ＥＡＡＣ）を備え、浸水状態（Ｗ ａｔｅｒ−１ｏｇｇｅｄ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）を回避するために、常圧の給気 エアーを下水道の移送配管内に案内する制御システムに関する。 関連技術の説明 下水道システムは、当初、重力による運転が行われていた。この重力式運転は、 種々の廃物源（例えば、家庭や会社、その他）から下水処理工場へ敷設された地 下配管網を有している。しかしながら、廃物の入口と収集場所との間では地形や 距離が不規則であるため、連続的な下り斜面の下水流を実現するために深い溝を 掘るといっても、自ずと限界があった。したがって、メカニカルポンプが配管網 に沿う適所に配置され、最も浅く敷設された配管網内を流れる廃物の背後から正 圧を付与していた。しかしながら、実際には、そのようなシステムの廃物の入口 の全てに圧力ポンプが必要であった。 このようなシステムの代替案として真空運転システムが提案され、ニス・エイ・ ジェイ・リリジェンダールに対して与えられた米国特許第３．１１５．１４８号 が、その最適な例である。このリリジェンダール特許には、２つの離れた配管網 を用いた真空システムが説明されており、異なる流出流れを実現するようになっ ている。すなわち、浴槽、洗面台、流し台などからの廃物（灰色の水）は従来の 重力式システムで搬送されるが、水洗トイレや小便器、その他これらに類似する 衛生上の有機体（黒水）は、分離されて真空システムにより搬送される。後者の システムの導管には、下水が収集される「ポケット」が設けられ、このポケット がプラグになって、配管の断面を完全に塞ぎ、導管を閉塞するようになっている 。この下水プラグは、導管に沿った圧力差動力により、一体となって移動する。 リリジェンダール特許に開示された種類の真空運転システムは、プラグフローと 称されている。 また、ビー・シー・バーンズ他に与えられた米国特許第３．７３０，８８４号に は、「真空誘導によるプラグフロー」を用いた下水道システムが開示されており 、本システムでは、黒水と灰色水とは一つの配管システムで取り扱われるように なっている。［凝集性の下水プラグ」は、配管内の真空圧力差動により短距離だ け移送される。しかしながら、このプラグは、配管を移動している際に、摩擦力 やその他の外力によって分解し、その結果、プラグを移動させる圧力差動が減少 することになる。したがって、最も簡素な形状では配管内の窪みあるいはポケッ トであるプラグの再生系が、下水のトラップとして設けられ、凝縮性プラグの再 生に寄与している。ポケットは、下水が完全に配管内径を塞ぐように形成される 。そして、システムの運転指令によって、下水プラグが配管内径を密封する。こ の交互のプラグの分解と再生の行程は、下水が最終的に配管を完全に通過するま で継続して行われる。これらのプラグのそれぞれの圧力差動は、配管内にプラグ ポケットを連続的に配置するため、総有効システムの圧力差動より小さくなって いる。 ビー・イー・フォアマン他に付与された米国特許第４゜１７９．３７１号には、 下水源から収集手段に至る下水の移送装置と移送方法が開示されている。本件で は、原水源と収集手段との間で、圧力差動が維持されるようになっている。下水 は、通常中空円筒状の状態で、導管内を移送される。移送すべき下水がな（なる と、一般的に、導管内にある残余下水は、導管を閉塞しなくなり、その結果、導 管中が同じ圧力に維持されることになる。また、噴射手段が設けられており、こ の噴射手段は、予め決められた状態に応じて断続的に開放するバルブを構成する 。導管は、ライザー・下り斜面・低い場所（集合的には「揚程」と称される）の 組み合せによる鋸歯状に配置されており、システムから排出されない残余下水は 低い部分に収集される。残余下水は、一般的に、導管を閉塞するには不十分であ るが、それによって、導管中が同じ圧力が伝達されることになる。このように、 フすアマン特許に開示された装置は、常圧（大気圧）で重力移送される下水収集 タンクを有しており、このタンクは、鋸歯状に配置された真空圧の導管内に、そ の収容物を断続的に噴射するようになっている。そして、特有の運転状態の下で 、導管中に完全真空を連絡することができるようになっている。 ところが、下水の真空移送システムは、「浸水」という問題に遭遇した。既述し たように、常態運転の下では、導管の低い部分に残余の廃物を収集することは、 低い部分で導管を密封するには不十分であり、その収集は、導管中の空気空間が 圧力連絡できるように、該空気空間を導管中に維持するように構成されている。 下水の移送サイクル中では、総導管体積は、典型的に液体の３分の１より小さく なっている。しかしながら、導管内に導かれる大気圧の空気量が不十分であると 、下水移送のサイクル中において、全ての廃物量を効率よく移動させるためのエ ネルギーも不十分となる。その結果、残余廃物の蓄積量が増加し、これにより、 導管の３分の２を塞ぎ、体積を増加させるという浸水状態を引き起こす。 浸水には、潜在的な原因が多く存在する。例えば、バルブアッセンブリの調節ミ スで、廃物が導管内に入った後にバルブが急激に閉塞し、これにより、導管内に 導入され廃物を吸引するための常圧空気量が、不本意にも減少してしまうことが ある。同様に、システム内に漏洩が存在すると、導管内の真空あるいは準大気圧 状態を損ない、その結果、移送サイクルにおける差圧が廃物を移動させるには不 十分な点まで、この真空状態あるいは準大気圧状態は減少し、浸水状態に至る。 また、バルブが閉じて下水の移送システムが終了した後に、導管網が真空あるい は準大気圧に等しくなっているにも拘らず、システムにおける非能率性や真空源 あるいは準大気圧源の不適切な運転に起因して、僅かに低い真空状態でそのよう になる。これは、順次、真空あるいは準大気圧の欠陥レベルに影響を及ぼし、し たがって、圧力差動に影響を与えることになる。 理論的には、導管系に大きな揚程があったとしても浸水は生じるが、総揚径が増 加するようにその蓋然性は高（なる。これは、重力落下と真空吸引により、それ ぞれ次の輪郭が変化する導管系内で、下水を揚程することの方が、より困難だか らである。仮に、鋸歯状の揚程が、下り斜面の低い位置、階段状面（ライザー） 、下り斜面の高い位置からなるとすると、その適切な距離は、ライザーがつなが る下り斜面の高い方の外表面の底点と、同じライザーがつながる下り斜面の低い 方の頂点との垂直距離が測定される。 流路におけるこのような揚程を全て総和すると、「総揚径」がめられる。 真空システムは、一般的に、１６“Ｈｇから２０＃Ｈｇ（１６インチＨｇから２ ０インチＨｇ）の範囲内で運転される。一方、この真空圧スケールにおける大気 圧は、０″Ｈｇと定義されるので、これはまた、１６’　Ｈｇから２０″Ｈｇの 圧力差動をも意味することになる。最小有効真空レベルである１　６’　Ｈｇを 与えると共に、真空バルブとその制御を行うために常に必要とされる５’　Ｈｇ を減じることにより、１１’Ｈｇ真空が、本管における真空揚程に対して有効な ものとなる。１１インチの水銀柱は１２．５フイートの水柱に相当し、一般的に 、約１３フイートとされる。したがって、一般的には、１３フイートの揚程が、 あらゆる水道計画において、真空本管を設計する際に用いられる最大の値となる 。 総揚径が約１３フイートであることは、重要であり、これは２つの理由による。 第１の理由は、浸水が生じる揚程が１３フィート未満であるシステムは、理論的 には、蓄積された残余下水を導管系から除去するために循環する普通のバルブに よって、いつもシステム自身を修正することができる。これに対して、総揚径が １３フィート以上に設計された浸水真空移送システムでは、慣例的に、残余下水 の除去を補助する運転者が必要とされる。バルブは、該バルブの直下流の導管に おける真空圧状態に基づいた差圧に応じて開（ので、導管か浸水により封鎖され てその真空圧が極めて低くなると、バルブは導管内に大気圧を導入するように循 環しなくなり、これにより、導管が自動的に導管自身を常に非浸水にすることが できなくなる。したがって、その代わりに補修者がシステム内の真空圧源を修復 する必要があり、作動可能に必要な真空圧にするためにバルブの上流に移動して 、そのバルブを作動させ、そして、真空本管から浸水下水が除去されるまで、上 流に向かって各バルブを前進的に作動させてゆく必要がある。 総揚径が約１３フイートであることが重要となる第２の理由は、この１３フイー トが、下水移送系の総長さの限界を意味することである。系統の予め決められた 斜面を最大の総揚径か１３フイートであるようにすると、メカニカルポンプを用 いることなく適切な下水の流れを実現するために必要な真空系の最大離間距離が 決定される。実際には、流れの総許容揚程は、これに加えて、摩擦損失係数によ って制限され、この摩擦損失係数は、流体力学の分野で知られている種々の公式 に基づいて計算される。 真空下水システムを効果的に約１３フイートを越える損失レベルで運転するため に、極めて高い空対液比か用いられる。これは、導管内に多くの空気を導入する ことにより簡単に達成される。１３フィート若しくは１３フイート以下のレベル で操作される一般的なシステムは、空対液比か３：１の割合で設計される。この 数字は、システム内の揚程が増加すると、これに比例して増加する。 発明の開示 したがって、本発明の第１の目的は、無プラグの真空下水移送システムの装置と 方法を提供することにある。 本発明の他の目的は、下水の重力送りを容易にするために広く用いられているポ ンブステイションが不要である下水の移送システムを提供することにある。 本発明の他の目的は、各下水源に下水を収集導管内に噴射させるためのポンプを 必要としない下水の移送システムを提供することにある。 本発明の他の目的は、下水を無プラグで移送するために、プラグの修復が不要で ある比較的小径の単管が使用され、圧力差動によって下水がシステム内に噴射さ れる下水の移送システムおよびその方法を提供することにある。 本発明の他の目的は、下水を圧力差動によってシステム内に噴射すると共に、下 水プラグと該プラグの修復とを必要としない下水の移送システムおよびその方法 を提供することにある。 本発明のさらに他の目的は、システム内に噴射された下水に対し完全な圧力差動 を供給する真空圧力差動によって下水を移送するシステムおよびその方法を提供 することにある。 また、本発明の他の目的は、システム要素の機能不良や調節不良により生じる浸 水を自動的に回避することができる真空下水移送システムを提供することにある 。 本発明の他の目的は、真空本管が浸水するのを回避すべく、真空本管に付加空気 を導くために真空バルブを開閉し、かつ、蓄積された廃物を収容タンクから真空 本管へ導くために真空バルブの通常の動作とは独立して動作する装置を提供する ことにある。 本発明のさらに他の目的は、総揚程が１３フィート以上である真空下水配管系の 構成を提供することにある。 発明の概要 端的に言えば、本発明は、下水源から収集手段へ多量の下水を移送するための改 良された装置および方法を提供するものである。下水源と収集手段との間では、 差圧が維持される。下水は、予め決められた状態に応じて開く下水制御バルブを 通って導管内に噴射され、中空円筒状に形成される。移送される下水がない場合 には、導管内は実質的に同圧になる。導管は、ライザー、下り斜面および低い部 分を有する鋸歯状に配置され、移送サイクル中に導管内を押し流されずに排出さ れた残余下水は静止して集まり、前記制御バルブを作動させるのに充分な真空あ るいは準大気圧より以上の真空あるいは準大気圧に、導管内圧力を僅かに低下さ せるために、導管を僅かに断続的に閉塞する。 本発明の他の観点によれば、その装置は、大気圧である重力送り式の下水収集タ ンクを存しており、このタンクは、内容物を下水制御装置を通して鋸歯状に配置 された真空圧導管内へ断続的に噴射し、この真空圧導管によって、導管中に一般 的には完全真空が連通される。 ＥＡＡＣ装置は、上述した真空下水移送システムに連結されており、下水制御バ ルブの上流側に蓄積された下水のレベルに拘らず、下水制御バルブを有する真空 下水移送導管に接続された空気制御バルブを自動的に開閉する。そして、このＥ ＡＡＣ装置は、付加流体圧を多量の下水内へ供給するための真空移送系内に、大 気圧状態の給気エアーを噴射し、補助移送によって浸水状態を回避する。この簡 単な形態においては、その装置は、ソレノイドバルブとタイマーユニットを有し ている。このタイマーユニットが作動しているときは、このタイマーユニットに よって、順次、外部の源から空気制御バルブに伝達される真空あるいは準大気圧 に反応するソレノイドバルブが作動し、差圧によって空気制御バルブを開（。オ ンタイマーサイクルが終了すると、大気圧が再び空気制御バルブに伝達され、該 バルブを閉じる。予め決められるタイマー動作の頻度と持続時間は、充分な大気 圧空気が移送導管中に導かれて、平均的に浸水状態を防止し得るように計算され る。 最適な実施例では、プレッシャースイッチと遅延タイマーモジュールとか、ＥＡ ＡＣシステムに付加されている。 このプレッシャースイッチは、制御バルブの下流側の移送導管中における真空圧 力差動のレベルを監視する。真空圧が予め決められたレベル、例えば１２”　Ｈ ｇあるいはそれ以下に低下すると、プレッシャースイッチは遅延タイマーコンポ ーネントを作動させる。遅延タイマーサイクルが終了したときに、導管系内の真 空圧力差動のレベルが未だ不十分であるときは、タイマーコンポーネントが作動 する。 このコンポーネントは、順次ソレノイドバルブを作動させる。 さらに、遅延タイマーコンポーネントが再び作動し、プレッシャースイッチは、 遅延タイマーサイクルが終了するまで移送導管内の真空圧レベルを再び監視する 。他の最適実施例では、タイマーと遅延タイマーのコンポーネントあるいはモジ ュールは、それぞれの作動サイクルの持続時間を調節する制御ノブを有している 。 さらに他の最適実施例では、ＥＡＡＣはセンサー制御モジュールと直列に結合さ れ、このセンサー制御モジュールは、下水制御バルブの上流側の収容タンクに、 ある所定のレベルの下水が蓄積されたときに、通常、下水真空制御バルブを循環 作動させる。この特別な実施例では、ソレノイドパルプが作動したときに、該ソ レノイドバルブは、外部の源からセンサ制御モジュールに伝達される大気圧によ って反応する。これは、順次、差圧によって下水制御バルブを開くために作動す る。タイマーサイクルか終了すると、真空圧はセンサー制御モジュールに再び伝 達され、このセンサー制御モジュールは、圧力差動工程を保有し、順次、下水制 御バルブによって反応する。この特別な実施例では、特有の空気制御バルブは不 要である。 ＥＡＡＣ装置が真空下水移送システムに結合されたときに、複数の鋸歯状の真空 導管か、全てのライザーを通じた圧力損失の総和が、制御バルブを作動させるに 必要な圧力水頭を減じた、真空収集場所において有効な最小の真空あるいは準大 気圧状態の総和に等しいか、あるいは、それ以上となるように、採用されている 。そうすると、１３フィート以上の総揚程か導管系に設定されることになる。 図面の簡単な説明 第１ａ図、第１ｂ図、および第１ｃ図は、本発明の導管を示す概略図であり、そ れぞれ上り斜面、水平、下り斜面の下水流を呈する導管を示す図である。 第２図は、本発明に係る真空下水道システムの部分を示す側面図であって、メイ ン真空導管の下部に配置された重力流れタンクと噴射バルブを示す図である。 第３図は、本発明の真空下水道移送システムの部分を示す概略図であって、制御 バルブと電気的給気制御装置（ＥＡＡＣ）を示す図である。 第４図は、断面図で示す給気制御バルブに接続された本発明の電気的給気制御装 置（ＥＡＡＣ）のユニットを示す概略図である。 第５図は、プレッシャースイッチと遅延タイマーモジュールが付加されたＥＡＡ Ｃであって、第４図と同様に、本発明の電気的給気制御装置（ＥＡＡＣ）のユニ ットを示す概略図である。 第６図は、第５図に示す種々の構成要素の時間に対する作用を示す図である。 第７図は、センサ制御モジュールと排出真空制御バルブの上部ハウジングに接続 された電気的給気制御装置であって、第５図に示す装置の実施例を示す図である 。 第８図は、第７図に示す種々の構成要素の時間に対する作用を示す図である。 第９図は、本発明の真空貯蔵タンクと真空源を示す概略図である。 発明を実施するための最良の形態 まず、図面の第１ａ図、第１ｂ図、第１Ｃ図には、矢視する方向（それぞれ、上 り斜面、水平、および下り斜面）に対して、下水の流れを円滑にするだめの導管 の断面が示されている。 第１ａ図に示すように、流れ方向が上り斜面である場合は、図示するように、真 空導管２０は、僅かに下方向に傾斜した部分２２と、低い部分２４と、ライザー （階段状の部分）２６とを有している。導管２０中を洗い流されずに下水移送サ イクル中に蓄積した残余下水は、低い部分２４に流れて、ここに蓄積する。第１ ａ図および第１ｂ図に示す導管は、一般的には、図示するように鋸歯状に配置さ れる。このような鋸歯状の形状は、（個々の真空バルブや支流管からの）導入流 と同じように、地形（例えば、他の導管や岩石層）によって順応される。鋸歯状 に配置することにより、下水の流動が移送サイクルの端部で終わったときに、下 水残余は、導管２０の断面を密封するには不十分となる。これにより、導管の低 い位置２４の材料の上部の導管の部分を含めた全導管を通して、実質的に等しい 真空圧に維持することができる。 第１ｂ図には実質的に水平である地形が示されており、若干短いライザー２６を 有している。第１ｃ図には下りの地形であって上りやライザーかない導管システ ムが示されている。図示する部分の種々の結合が、不規則な地形の地下にマルチ −セクションシステムを形成するために必要とされるように実用化される。 第２図は、本発明に係るシステム３４の部分を示しており、第１ａ図に示された 配管系の上り斜面の部分を含んでいる。そして、類似したシステムの要素には同 じ符号を付している。図示しない源からの下水は、配管１０を通って重力により 重力式収集タンク１２に導かれ、この収集タンク１２に下水が一時的に貯留され る。重力式収集タンク１２からの流出管１４は、圧力差動制御バルブ４０の流入 側に接続されている。重力式収集タンク１２内の下水は、大気圧の支配下にある 。予め決められたシステムのパラメータ、例えば、一定位置に対するタンクの上 昇レベルに応じて、圧力差動制御バルブ４０は大量の下水を配管１８に流すこと ができる。 下水の揚程を提供する低い部分２４とライザー２６と下り斜面２２を有する供給 真空導管２８は、重力式収集タンク１２から、図示するように重力式収集タンク １２の上部に位置するように設けられたメイン真空導管３０に向かって噴射する ように接続されている。メイン真空導管３０は適当な真空源（不図示）によって 減圧するように設けられている。真空下水道のメイン導管３０、枝管、供給導管 ２８は、例えば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）あるいはアクリロニトリル−ブタジ ェン−スチレン（ＡＢＳ）の樹脂管で構成されている。継手は、溶剤溶接が施さ れたり、あるいは従来より知られた適切な真空密着圧縮リングを備えた付属品が 設けられたりする。高温の下水を扱う装置では、ガラス繊維の配管が用いられる 。一般的な配管のサイズは、直径が３から６インチである。揚程が必要であると きは、一般に、導管の直径の少なくとも４０％（仮に、直径が６“より小さい場 合には８０％）に等しい揚程間の落差、あるいは、それ以上であっても、揚程の 離間距離の０．２％の落差を備えた配管の下り斜面が配備される。メイン導管３ ０への枝導管３２は、図示するように垂直なＹ字であって９０°のＬ字に形成さ れている。下水か導管の継手部に噴射されると、下水の一部は最初通常流に対し て逆方向に移動する。下り斜面における０、２％という最小の傾斜によって、逆 流した下水は低い部分に集まることになる。 一般に、移送導管網は、連続的に真空あるいは準大気圧に維持される。なぜなら 、下水は導管の内径を密封するプラグを形成しないからであり、これにより、完 全真空差圧を、収容タンク１２から圧力差動制御バルブ４０を通って真空システ ム３４に入る下水に対して与えることができる。そのかわりに、常に大気圧下に おいては、下水と空気は、開放真空バルブ４０を通って導管内に移送するために 案内される。空気は、導管の長さだけ、真空あるいは準大気圧下の空気が体積膨 張する領域に下って移動する。エネルギーは、導管内の差圧状態に応じた空気の 急激な移動によって生じ、このエネルギーによって、順次、下水は、結局、中空 円筒状の形をとることになり、導管システムを通過する急激な下水移送を提供す ることになる。その力によって、低い部分２４に溜っていた全ての下水をライザ ーを通って引き上げることができる。その結果、例えば、そのようなシステム内 に流入する下水体積が１０から１５ガロンであるときには、下水の速度は毎秒１ ５から１８フイートとなる。 しかしながら、やがて所定の位置で真空バルブは閉塞し、これにより下水移送シ ステムか終了する。空気の膨張によって、空気の圧力と速度が減少し、下水移送 システムの間に導管系を通って移送されない残余汚水は停止する。真空バルブの 下流側の導管は、真空圧力によって、実質的に一定である準大気圧あるいは真空 圧の状態と等しくなっている。下水移送システムの間に導管系を通って移送され ない残余汚水は、一般に低い部分で停止し、制御バルブを作動させ得るに充分な 真空あるいは準大気圧以上の状態であるような、導管中の鋸歯形状を横切る圧力 差動の最小の落差となるために、導管は、常に僅かに断続的に閉塞する。 真空バルブは、本システム内において、移送サイクルを定義する排泄システムの ２箇所間の通路を密閉したり非密閉にしたりする機能を果たしている。この種の 真空バルブの一般的構造や操作方法は、出願係属中である米国特許出願第３６６ ．５８５号と同様に、ディ・ディ・クレーバー他に付与された米国特許第４，１ ７１．８５３号に開示されている。 連結部３２から下流側の導管部３０は直線状に形成され、その中にポケットは一 切形成されていない。したがって、下水の流路には如何なる障害物も存在せず、 これにより下水は配管内を速やかに流れることになる。圧力差動制御バルブ４０ には、重力式収集タンク１２の容量を空にするために必要な時間より長い時間だ け、バルブを開いておく時間調節千綬か設けられている。これにより、例えば、 多量の下水に対するメインの真空導管２０に噴射される大気圧の量を下水の２倍 とすることができる。導管２０の内径は下水プラグにより閉塞されているので、 従来の技術で述べたように、圧力差動は導管に沿って生じ、これにより、操作を より短い長さに制限する下水流に対して、より大きな抵抗が生じる。 第３図は、第２図に示す真空下水移送システム３４の上流部を拡大した図であり 、同一の構成要素には、同一の符号を付している。センサ管１３は、収容タンク １２の頂部に支持されており、タンク内の位置に下向きに伸延している。このセ ンサ管１３は、頂部の支持部から上向きに、バルブピット１６内に該センサ管１ ３が開くように伸延している。 収容タンクの流出導管１５は、流入開口１４を有しており、これも収容タンク１ ２内に下向きに垂下している。この流出導管１５は、上向きにバルブピット１６ を通って伸延し、最終的にはバルブピット１６から離間した下水収集場所３６に 至る。一般に「４０」で指示された下水制御バルブは、バルブピット１６内の流 出導管１５に介装される。真空下水システムの運転中においては、バルブ４０は 通常は閉塞している。流出導管１５の制御バルブ４０から下流側は、下水収集場 所３６と同様に、配管系は準大気圧あるいは真空圧に維持される。 システムを運転している間においては、下水は、住宅地域の源から重力式下水導 管１０内に流出し、この導管１０は順次下水を収容タンク１２内に排出する。収 容タンク内の下水容量が（収容タンク内の予め選択された圧力により制動される ）流出サイクルの要求となると、制御バルブ４０がセンサ制御装置４５により開 く。このセンサ制御装置４５については後で詳細に説明するが、通常の下水移送 サイクルを制動する。制御バルブ４０を開くことにより、該バルブの下流側の流 出導管１５の比較的低圧あるいは真空部分と、バルブ４０の上流側の流出導管１ ５の高圧あるいは準大気圧部分との間で圧力差動が生じることになる。この圧力 差動の結果、収容タンク１２内の下水が流出導管１５の流入開口１４を通って制 御バルブ４０を通過し、そして、流出導管１５の真空部分に入ってここを通過し 、最終的には適当な処理あるいは処分を行うために収集場所３６へ急速に排出さ れることになる。下水を収容タンク１２から流出導管１５を通って排出すること により下水移送サイクルを完了すると、制御バルブ４０は自動的に閉塞し、そし て、真空システム３４は、通常の待機状態に復帰することになる。 制御バルブ４０の上端には一体的にセンサ制御モジュール４５が設けられている 。この制御モジュールは、ブラケット４６とネジ４７によって取り付けられてい る（第７図参照）。圧力センサ導管４８の一方の端部は、センサ管１３に圧力が 伝達できるように接続され、他端は、センサ制御モジュール４５の最も低い部分 である圧力センサボート５１に接続されている。真空は、サージタンク５７を通 って接続された真空配管５４を通過してセンサ制御装置に供給される。なお、こ のサージタンク５７については、本出願人の米国特許第４，１７１，８５３号に 最も詳細に開示されている。このサージタンクは流出導管１５の真空部分と連通 し、これにより、真空配管５４と真空ボート５０を通過してセンサ制御装置に至 る一定の準大気圧あるいは真空圧源が提供されることになる。 これに対して、準大気圧は、通気管を通って地面から上部の装置からセンサ制御 装置４５に導かれる。この通気管は、大気圧導管５６と連通しており、これによ り、大気圧ボート５９を介してセンサ制御装置に大気圧を供給する（第７図参照 ）。これと同時に、大気圧は、大気圧導管５６から大気圧導管５２を介して、圧 力差動操作バルブ４０のハウジングチャンバーの底部に導かれる。この大気圧導 管５２は、結合部５５で前者（大気圧導管５６）に結合されている。 センサ制御装置４５は、バルブ４０の上端４１およびモジュール４５のバルブコ ネクタボート６５と圧力が連通した状態で設けられたバルブコネクタ６２を介し て、圧力差動操作バルブ４０に接続される（第７図参照）。 下水移送導管１５の浸水状態の猛攻撃を防止したり、あるいは、浸水状態の存在 を修正したすすべく、ＥＡＡＣモジュール１７は、予め決められた長さの空気移 送サイクルが運転中は大気圧となるように、制御バルブ４０が開くように構成さ れている。この目的を達成する最も簡単な手法は、第４図に示すように、ＥＡＡ Ｃモジュール１７に接続された一つあるいは複数のエアーバルブ４６を導管１５ の直線部分で、接続導管４７により結合させることである。 これらのエアーバルブ４６は、それぞれの下水収容タンク１２（第３図参照）の すぐ下流側に配置された下水制御バルブ４０とは独立しているが、機械的構造は 同じであり、同様な手法で操作される。 圧力差動操作のエアーバルブ４６と下水制御バルブ４０とバルブコネクタ６２の 構造的および機能的な相互作用の詳細は、極めて詳細に本出願人の米国特許第４ ．１７１゜８５３号および米国特許出願第３６６．５８５号に開示されている。 基本的には、エアーバルブ４６は、バルブハウジング７１と内部のバルブシート ７３を備えたＹ字状の導管を有している。ハウジングチャンバー７５の底部とハ ウジングチャンバー７５の頂部は、バルブハウジング７１に取り付けられ、これ らハウジングチャンバー７５の頂部と底部とはダイアフラム８０で仕切られてい る。プランジャアッセンブリ８２の一端は、空気および水をシールするように内 部のバルブシート７３に接合されている。プランジャアッセンブリ８２は、ピス トンロッド８５に取り付けられ、バルブハウジング７１内で軸方向に移動可能に なっている。ピストンロッド８５の他端は、ピストンカップ８７に取り付けられ ている。スプリング９０は、プランジャアッセンブリ８２を内部のバルブシート ７３に対して密に接触させるように、ピストンカップ８７と上部ハウジングチャ ンバー７７との間に介装されている。 プランジャアッセンブリ８２が内部バルブシート７２に対して密着している（す なわち閉塞位置）待機位置においては、上部ハウジングチャンバー７７は大気圧 状態にある。その間に、大気圧の空気は、バルブハウジング７１と下部ハウジン グチャンバー７７を常時溝たすためにＹ字状の導管７０に入る。しかしながら、 真空あるいは準大気圧がバルブコネクタ６２を通って上部ハウジングチャンバー ７７に入ったときは、下部ハウジングチャンバー７５の大気圧は、ダイヤフラム ８０を上部ハウジングチャンバー７７の頂部４１に向かって上向きに移動させる 。順次、この動作によって、ピストンカップ８７はスプリング９０に抗してピス トンロッド８５とともに移動し、プランジャアッセンブリ８２は内部バルブシー ト７３から離間することになる。このようにしてバルブは開（ことになる。大気 圧が上部ハウジングチャンバー７７に復帰したときは、逆の動作を行ってバルブ は閉塞する。したがって、空気制御バルブ４６の開動作て重要なことは、真空あ るいは準大気圧を上部ハウジングチャンバー７７内に導くことである。 第４図は、また、ＥＡＡＣモジュール１７の最も簡単な形態を示す図である。３ ウエイ、２ポジシヨンのスプリングリターン型電動バルブ（ソレノイドバルブ） １００が、ある選択された圧力状態で、エアーバルブ４６のバルブコネクタ６２ と上部ハウジングチャンバー７７へ、圧力差動系１０２によって、空気を伝える ために用いられている。 これと同時に、ソレノイドバルブ１００は、大気圧源１０４によって大気圧空気 を受け、真空系１０６によって真空あるいは準大気圧の空気を受ける。真空ある いは準大気圧源１０７は、真空ポンプか、さもなくば導管系ｌＳ内の真空あるい は準大気圧それ自身である。 本発明では種々のモジュールおよびソレノイドバルブを用いることができるが、 本出願人はハネウェル社のスギナバルブ事業部製の型番号Ｂ１５ＤＫ１０４０の 特別なソレノイドバルブを採用している。電源１１２から供給された電流に応じ て、ソレノイドバルブ１００内の電磁コイルは、機械部品の相互作用によって、 真空あるいは準大気圧を上部ハウジングチャンバー７７に導く。そしてエアーバ ルブ４６が開く。これとは逆に、ソレノイドバルブ１００への電流が遮断される と、大気圧が上部ハウジングチャンバー７７に伝達され、これにより、エアーバ ルブ４６は閉じることになる。 ところが、仮にソレノイドバルブ１００への電流を遮断する手段を設けなかった 場合には、エアーバルブ４６は永久的に開放位置となり、大気圧の空気で導管系 １５内か常に充満されることになる。これにより、導管系１５の圧力差動の構成 が妨げられ、下水移送サイクル（第３図参照）の運転中に制御バルブ４０を通っ て収容タンク１２から通過するときの下水の迅速な移送か妨げられる。したがっ て、電気回路内の電源１１２とソレノイドバルブ１００との間にはタイマーモジ ュール１２０が介装されている。この種の使用されるタイマーは、イリノイ州西 シカゴのナショナルコントロールコーポレイションが販売しているものを含んで いる。このようなタイマーによって、予め決められた時間で電流が遮断される。 このタイマーには、中断時間を調節する手段が設けられている。それにより、ソ レノイドバルブ１００には、タイマーモジュール１２０が電気回路を閉じるよう に動作するときだけ、電流か流れることになる。このように、エアーバルブ４６ は、浸水を防止するために、導管系１５内に大気圧の空気を断続的に導くように 動作する。 より好ましい本発明の実施例を第５図に示す。エアーバルブ４６への空気移送サ イクルを提供するタイマーモジュールの動作時間を平均して充分長く調節するよ りも、導管系の差圧が、１２″Ｈｇのような所定のレベルあるいはそれ以下に低 下するのを防ぐために、ダブルプル、シンプルスルー型の圧力動作電気スイッチ （プレッシャースイッチ）１３０か、ＥＡＡＣモジュール１７の電気回路の電源 １１２とオンタイマーモジュール１２０との間に配設されている。この種の使用 されるプレッシャースイッチは、スイッチユニット番号ＰＢ３ＯＡとトランスデ ユーサユニット番号ＲＶ３４Ａ３２とを組合わせたもので、何れもニューシャー シー州フローハムパークのオートマティックスイッチコーポレイションが販売し ている。真空系１３２は、エアーバルブ４６と導管系１５とを結合する。導管の 部分４７から、プレッシャースイッチ１３０に、真空／準大気圧の規則正しい空 気流を供給する。サージタンク１３４は、導管４７に入った汚水かプレッシャー スイッチ１３０に侵入しないように、真空系１３２内に設けられている。真空状 態が１２”　Ｈｇあるいはそれ以下に低下したときは、プレッシャースイッチ１ ３０が作動し、これにより、電流が電源１１２からタイマーモジュールに流れる ことになる。 しかしながら、エアーバルブ４６か作動する度毎に、大気圧（０“Ｈｇとして定 義される）の空気は、バルブのすぐ下流側の導管の現真空圧状態を覆すことにな る。したかって、プランジャアッセンブリ８２が空気移送サイクルを終結させる ためにエアーバルブ４６を密封し、真空下水移送システム３４の真空圧源が導管 ４７に対して真空状態（およびこれによる圧力差動）を復帰させることができる まで、この部分の圧力差は、一時に０’　Ｈｇまで低下する。 このように圧力差動か突然消失することにより、エアーバルブ４６が作動する度 毎にプレッシャースイッチ１３０か作動し、これにより順次、ＥＡＡＣモジュー ル１７が再びエアーバルブ４６を作動させて、系が浸水していなくても、あるい は、浸水に近い状態でも、より大気圧の空気が導管系１５内に入ることになる。 容易に理解されることだが、そのような装置構成によりエアーバルブ４６の永久 的な循環作動が生じ、この循環作動は、バルブとＥＡＡＣモジュール１７の要素 に過度の消耗を与えるだけでなく、真空圧が導管系１５に復帰するのを妨げる。 そして、廃物制御バルブ４０が収容タンク１２内に蓄積された下水に応じて循環 作動したとき、下水を下水収集場所３６に移送するには不充分な圧力差動となる 。これは、順次、導管系１５内に浸水を育成し、まさに本発明が防止しようとす る結果となる。 したがって、遅延タイマーモジュール１２５が、ＥＡＡＣモジュール１７の電気 回路中のプレッシャースイッチ１３０とオンタイマーモジュール１２０との間に 介装されている。遅延タイマーモジュール１２５とオンタイマーモジュール１２ ０は、イリノイ州西シカゴのナショナルコントロールコーポレイションが販売し ているＣＫＫ型のような時間遅延リレーモジュールとして結合されている。遅延 タイマーモジュール１２５により、電圧が印加され、これにより遅延サイクルが 始まると、ＯＦＦ位置に変わることによりエアーバルブ４６の永久的な循環作動 の問題が改善される。予め決められた遅延時間の終端で、遅延タイマーモジュー ル１２５は、ＯＮ位置に変わり、オンタイマーモジュール１２０に電圧を印加す る。もし１．二のときプレッシャースイッチ１３０て導管４７内の圧力差動が不 足していると検出されると、そのときはオンタイマーモジュール１２０はＯＮ位 置に変わり（タイマーサイクルが始まる）、ソレノイドバルブ１００に電流を流 す。このソレノイドバルブにより、真空／準大気圧がエアーバルブ４６の上部ハ ウジングチャンバー７７に伝達されることになり、そしてエアーバルブ４６が開 いて大気圧が導管系１５内に導かれる。　オンタイマーモジュール１２０の予め 決められたタイマーサイクルの終端では、オンタイマーモジュールはＯＦＦ位置 に変わり、ソレノイドバルブ１００を停止させて、エアーバルブ４６を閉じるた めに工程は逆になる。その間に、遅延タイマーモジュール１２５はエアーバルブ ４６のすぐ下流側の導管４７に真空／準大気圧を復帰させる遅延時間を付与する ために、再び作動する。遅延タイマーモジュール１２５とオンタイマーモジュー ル１２０の両者は、各ユニットの作動時間をそれぞれ独立して調整できる制御ノ ブを有している。 １２’Ｈｇという予め決められた差圧値が本願の既述した目的において選択され ているが、これは、他の予め選択された差圧レベルを監視するようにプレッシャ ースイッチ１３０が調整されることと理解される。また、第４．５図に示したよ うに、電源１１２は１１．ＯＶの電流を流す。しかしながら、これには、そのよ うな電圧値でＥＡＡＣユニットを操作するために、バルブビット内には電線装置 か必要となる。したかって、ＥＡＡＣユニットの構成要素は、同じように作用す る相関した要素に置換できるが、１２Ｖで操作され、単純な１２Ｖのバッテリー がＥＡＡＣユニットを操作するためにバルブビットに配置される必要がある。　 第６図は、時間−作用に関するエアーバルブ４６とＥＡＡＣモジュール１７の種 々の構成要素の相互関係を示している。時間ｔ１において、導管系１５の圧力差 動は充分で、大気圧はエアーバルブ４６を閉じるように伝達され、プレッシャー スイッチ１３０と遅延タイマーモジュール１２５とオンタイマーモジュール１２ ０は全て停止（ＯＦＦ）している。時間ｔ２においては、圧力差動状態は不足状 態となり、プレッシャースイッチ１３０が作動して、遅延タイマーモジュール１ ２５は遅延サイクルを始めるように作動する。時間ｔ３においては、遅延タイマ ーモジュール１２５は停止し、圧力状態は未だ不足状態であり、そして、オンタ イマーモジュール１２０はソレノイドバルブ１００を作動させるために作動する 。その間、真空／準大気圧はエアーバルブ４６を開放するためにエアーバルブ４ ６に伝達される。時間ｔ４においては、オンタイマーモジュール１２０はソレノ イドバルブ１００と同様に停止し、そして、大気圧かエアーバルブ４６を閉じる ように再び該エアーバルブ４６に伝達される。その間、遅延タイマーモジュール １２５は再び作動する。遅延サイクルは時間ｔ、で終結し、この時間ｔ、におい ては、導管系１５内の圧力状態は浸水を防止するために充分となる。時間ｔ６で は、圧力差動は不足状態となり、再び工程が始まる。 第７図は、本発明のさらに他の最適な実施例を示している。第３図に示すように 、ユニットコントローラモジュール４５は汚水制御バルブ４０の循環作動を調節 する。本出願人の米国特許第４．３７３，８３８号には、このユニットコントロ ーラモジュールの構成と動作の詳細が開示されている。基本的には、このモジュ ールは気密チャンバー１４０．１４２．１４４．１４６．１４８．１５０を有し ている。真空系５４、サージタンク５７、真空ポート５０は、チャンバー１４８ が常に制御バルブ４０のすぐ下流側の導管系１５の真空／準大気圧に維持される ことを保証している。エアーブリーザ５３、大気圧導管５６、大気圧ポート５９ 、導管１５２は、チャンバー１５０．１４２が常に大気圧となることを保証して いる。その間、コネクテイングチューブ１５４は、チャンバー１４４．１４６を チャンバー１４８内にある真空／準大気圧状態と同じ状態にする。そして最終的 には、センサー管１３、圧力センサー導管４８、圧力センサーポート５１は、収 容タンク１２内の圧力状態（下水レベルの増加にともなって増加する）をチャン バー１４０に導く。 待機状態において、バルブコネクタポート６５とバルブコネクタ６２は、大気圧 を汚水制御バルブ４０の上部／’１１ウジングチャンパー７７に伝達する。しか しながら、チャンバー１２０内の圧力蓄積が所定のレベルに到達すると、種々の チャンバー間の圧力差動は、大気圧ボート５９からノくルブコネクタ６２に至る 大気圧の伝達を遮断し、その代わりに、真空／準大気圧かチャンバー１２８から チャンバー１３０、バルブコネクタ６２、そしてこうして上部ハウジングチャン パー７７に伝達し、汚水制御バルブ４０を開くことになる。この工程が逆になる と、バルブが閉じることになる。このように、第４．５図に示す本発明の実施例 のように、ユニットコントローラモジュール２５は、真空／準大気圧と大気圧と をそれぞれ伝達することにより、バルブを開閉する。 第７図に示す本発明の実施例では、第４．５図に示す本発明の実施例のように、 直接バルブに接続しないで、ＥＡＡＣモジュール１７をユニットコントローラモ ジュール４５に接続している。これにより、大気圧を導管系１５内に導くための 特別なエアーコントロールバルブ４６が不要となるので、効率が助長されコスト ダウンを図ることかできる。下水制御バルブ４０は、下水を導管移送系内に導く ために用いられるべきであることから、このバルブは、導管系１５内の浸水を回 避する必要があるときは大気圧を導入することによって第２の作用を奏する。 ＥＡＡＣモジュール１７は、一つの重要な点を除いてはＥＡＡＣモジュールが直 接バルブに接続されている場合と同じように構成され操作される。その例外とは 、以下のとおりである。それぞれソレノイドバルブ８０に接続された大気圧と真 空／準大気圧伝達系１０４．１０６は逆に動作する。このように、第４．５図に 示すソレノイドバルブ１００の２つの位置のそれぞれの位置を比べると、空気が ソレノイドバルブを出る圧力特性と、第７図に示すユニットコントローラモジュ ール４５のチャンバー１４４に伝達される空気の圧力特性は逆になる。こういう 訳で、真空／準大気圧が圧力差動系１０２とコネクテイングチューブ１５４を介 してユニットコントローラモジュール４５に導かれると、ユニットコントローラ は、待機状態となって、順次、大気圧を汚水制御バルブ４０を閉じるために該汚 水制御バルブに伝達する。しかしながら、大気圧が、圧力差動系１０２とコネク ティングチューブ１５４を介してチャンバー１４４に導かれると、ユニットコン トローラモジュール４５の種々のチャンバー間の圧力差動によって、下水制御バ ルブ４０を開くために、真空／準大気圧を下水制御バルブ４０の上部ハウジング チャンバー７７に伝達することになる。第４．５図の本発明の実施例のように、 オンタイマーユニット１００のタイマーサイクルは、ＥＡＡＣモジュール１７に よって作動している間、汚水制御ノくルブ４０の空気移送サイクルの持続時間を 決定する。そして、これにより、とのくらいの大気圧空気か、浸水を防ぐために 導管系１５内に導入されるかが決定される。また、第４．５図に示す本発明の実 施例のように、遅延タイマーモジュール１２５とオンタイマーモジュール１２０ には、作動時間を変えるコントロールノブが設けられている。これは、汚水制御 バルブ４０の空気移送サイクルの長さだけでなく、遅延タイマーモジュール１２ ５による遅延の持続時間、つまり、制御バルブ４０のサイクルの前後が、プレッ シャースイッチ１３０によって監視されている導管系１５内の不適当な圧力差動 が過度に短時間とならないことを保証する遅延の持続時間も決定する。 ＥＡＡＣユニット１７を直接制御バルブに接続せずにニットコントローラモジュ ール４５に接続した本発明の実施例は、プレッシャースイッチ１３０と遅延タイ マーモジュール１２５（第４図に図示）を省略したＥＡＡＣモジュールを用い、 単に常時制御バルブを作動させれば、浸水の発生を防止したり浸水が生じたとき はそれを除去することを保証するために、オンタイマーモジュールが平均的に作 動する点に留意すべきである。 第８図は、第７図に示す本発明の実施例の種々の構成要素の時間−作用の関係を 示している。第８図と第６図とを比較すると、第７図と第５図の発明の主な作用 的相異が理解できる。 電気的給気制御装置とそれに付随する真空バルブ自身から本発明の全体的な真空 下水システムに戻って、第９図には、いくつかの真空導管１６２からの下水を収 容する収集場所１６０（第３図には単にブラックボックス３６として示している ）が示されている。真空導管１６２からの下水を収容する真空収集タンク１６４ は、例えば、溶接鋼材あるいはガラス繊維によって組み立てられる。真空貯蔵所 １６６は、真空あるいは準大気圧源として、収集タンク１６４、メイン真空導管 １６２、および真空貯蔵所１６６が真空接続管１６８という手段によって、収集 タンクと連絡するようになっている。レベル制御用プローブ１７０は、下水真空 収集タンク１６４内に設けられ、該収集タンク１６４内の下水深さの情報を制御 装置と警報装置の回路１７２に適当な接続手段（不図示）によって供給する。制 御装置および警報装置の回路は、必要に応じて、種々のシステム要素に対して適 当な制御信号を供給するように信号を出力する。適当な制御モータ１７６によっ て駆動する真空ポンプ１７４は、真空スイッチ１７８とチェックバルブ１７９に よって、真空貯蔵所１６６内を水銀真空値で１６から２０インチに維持する。例 えば、真空ポンプ１７４は、従来より知られたリキッドリング式あるいはスライ ディングベーン式により形成することかできる。排出ポンプ１８０は、レベル制 御用ブ０−ブ１７０および制御装置、警報装置の回路とともに、適当な浄化工場 に下水を送る加圧下水系１８２内へ真空収集タンク１６４の内容物を移送して空 にするように作動する。収集タンク１６４内の下水レベルは、常に、真空導管１ ６２の端部１６３よりも低いレベルに維持される。これにより、常時、収容場所 １６６から導管１６２に至る間を真空あるいは準大気圧が円滑に連絡されるよう になる。例えば、排出ポンプ１８０は、メカニカルシャフトシールと油圧を備え た垂直、オーブンインペラ、無故障型により形成することができる。チェックバ ルブ１８４は、排出ポンプの出口と加圧下水系１８２に取り付けられている。適 当な閉塞バルブが、概略図にて示す収集場所１６０に設けられている。警報回路 とインジケータが、回路１７２の一部として含まれている。真空記録計１８６と 真空計１８７か、真空圧を監視するために設けられている。また、サイトグラス １８８が、真空収集タンク内の下水レベルを決定するために設けられている。 本発明の適切な実施例が示され説明されたが、本発明はこれらにのみ限定される ことなく、種々の改変を行うことができる。例えば、システムの種々の要素間の 連絡を行う手段は電気的でなくとも、給気制御装置は流体を採用することができ 、その作用効果も等価となる。さらに、本願は本発明をその最適な実施例、すな わち、下水の差圧下における移送を挙げて説明したか、「下水」なる語は、種々 の廃液を含む広い意味に解釈されるように意味付けされている。例えば、真空移 送システムとＥＡＡＣモジュールは、リザーバーに集められた使用済みの切断用 油を移送するためにも組み合わされる。したがって、本発明は、本願によって、 この明細書および請求の範囲に記載された基本的・潜在的な原理の思想の範囲内 において考えられる全ての変形例を含んでいることを意図している。 ｌ二＝ニジ６− 間 時開 要約 下水を、差圧によって、断続的に開く移送導管（２０）の下水制御バルブ（４０ ）を通して移送する改良された真空下水システムである。真空導管（２０）は鋸 歯状に配設され、ライザー、低い部分および下り斜面を有している。 導管（２０）内に下水が移送されないときは、導管内の残余下水は低い部分に収 集されると共に、導管（２０）内を、制御バルブ（４０）を作動させ得るに充分 な真空あるいは準大気圧以上の如き真空あるいは準大気圧まで僅かに低下させる ために、導管は常に僅かに断続的に閉塞する。制御バルブ（４０）が開くと、真 空導管（２０）内を移送される多量の下水は、一般的に中空円筒状となり、この 下水は真空収集タンク（１２）に送られる。 補正書の翻訳文の提出書（特許法第１８４条の７第１項）平成４年７月１７日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．導管内に大気圧を導入するために真空移送導管に接続された制御バルブの開 閉を自動的に調節する給気制御装置を備え、与えられた空気圧で源から廃液を移 送する改良された真空システムにおいて、 ａ．廃液を受け取ると共に、前記源の圧力より小さい圧力を有する真空収集手段 と、 ｂ．前記廃液を噴射すると共に、前記廃液の源に接続された入口と前記廃液と空 気とを噴射する出口とを有する制御バルブと、 ｃ．前記真空収集手段に接続されると共に前記制御バルブの出口に接続され、少 なくとも一つのライザーと低い部分と下り斜面とを有し、流れが生じないときは 前記廃液が前記低い部分に集まるように、かつ、前記導管手段中を、前記制御バ ルブを作動させ得るに充分な真空あるいは準大気圧以上の如き真空あるいは準大 気圧まで僅かに低下させるために、常に僅かに断続的に閉塞するように、前記真 空収集手段と前記噴射手段の出口との間に鋸歯状に配設された導管手段と、 ｄ．給気制御装置であって、 ｉ．第１の作動状態と第２の作動状態とを有するタイマーユニットと、 ｉｉ．真空あるいは準大気圧源と、 ｉｉｉ．大気圧源と、 ｉｖ．前記制御バルブの一つの圧力状態と連絡を達成するために、前記タイマー ユニットと連絡して作動可能であり、それに応じて、前記移送導管内の空気移送 サイクルを開始あるいは停止させるために前記バルブを開閉し、前記タイマーが 一方の状態であるときには前記移送導管に真空あるいは準大気圧が伝達され、前 記タイマーが他方の状態であるときには前記移送導管に大気圧が伝達される手段 と、 Ｖ．前記給気制御装置の構成要素を収容するハウジングとを有する給気制御装置 と、 を備えた真空システム。 ２．前記圧力連絡を達成する手段はソレノイドバルブである請求の範囲１に記載 の真空システム。 ３，前記真空あるいは準大気圧は、前記制御バルブの下流側の移送導管内の圧力 差動が予め選択されたレベルあるいはそれ以下になったときに、前記制御バルブ に伝達される請求の範囲１に記載の真空システム。 ４．前記予め選択された圧力差動レベルは、１２′′Ｈｇである請求の範囲３に 記載の真空システム。 ５．前記タイマーは、空気移送サイクルの持続時間を調節する制御手段を有する 請求の範囲１に記載の真空システム。 ６．前記廃液源は、重力供給式の収容タンクを有する請求の範囲１に記載の真空 システム。 ７．前記収容タンク内の廃液は大気圧状態に晒され、前記真空収集手段は真空あ るいは準大気圧に維持される請求の範囲６に記載の真空システム。 ８．前記廃液は下水である請求の範囲１に記載の真空システム。 ９．導管内に大気圧を導入するために真空移動導管に接続された制御バルブの開 閉を自動的に調節する給気制御装置を備え、与えられた空気圧で源から廃液を移 送する改良された真空システムにおいて、 ａ．廃液を受け取ると共に、前記源の圧力より小さい圧力を有する真空収集手段 と、 ｂ．前記廃液を噴射すると共に、前記廃液源に接続された入口と前記廃液と空気 とを噴射する出口とを有する制御バルブと、 ｃ．前記真空収集手段に接続されると共に前記制御バルブの出口に接続され、少 なくとも一つのライザーと低い部分と下り斜面とを有し、流れが生じないときは 前記廃液が前記低い部分に集まるように、かつ、前記導管手段中を、前記制御バ ルブを作動させ得るに充分な真空あるいは準大気圧以上の如き真空あるいは準大 気圧まで僅かに低下させるために、常に僅かに断続的に閉塞するように、前記真 空収集手段と前記噴射手段の出口との間に鋸歯状に配設された導管手段と、 ｄ．給気制御装置であって、 ｉ．第１の作動状態と第２の作動状態とを有するタイマーユニットと、 ｉｉ．前記タイマーユニットと連絡して作動可能であり、遅延サイクルを開始あ るいは停止させるために作動あるいは停止し、前記真空移送導管内の圧力差動が 前記遅延サイクル終了後に予め選択されたレベルあるいはそれ以下になったとき のみ、前記制御バルブの前記空気移送サイクルを開始させるために前記タイマー ユニットが作動し、前記空気移送サイクル終了後に他の遅延サイクルを発生させ る遅延タイマーモジュールと、 ｉｉｉ．前記制御バルブの下流側の前記真空下水移送導管内にある圧力差動を決 定し、前記圧力差動が予め選択されたレベルあるいはそれ以下になったときに前 記遅延タイマーモジュールを作動させる手段と、ｉｖ．真空あるいは準大気圧源 と、 Ｖ．大気圧源と、 ｖｉ．前記制御バルブの一つの圧力状態と連絡を達成するために前記タイマーユ ニットと連絡して作動可能であり、それに応じて、前記移送導管内の空気移送サ イクルを開始あるいは停止させるために前記バルブを開閉し、前記タイマーが他 方の状態であるときには前記移送導管に大気圧が伝達される手段と、 ｖｉｉ．前記給気制御装置の構成要素を収容するハウジングとを有する給気制御 装置と、 を備えた真空システム。 １０．前記圧力決定手段は、プレッシャースイッチである請求の範囲９に記載の 真空システム。 １１．前記圧力連絡を達成する手段はソレノイドバルブである請求の範囲９に記 載の真空システム。 １２．前記遅延タイマーは、遅延サイクルの持続時間を調節する制御手段を有す る請求の範囲９に記載の真空システム。 １３．前記タイマーは、空気移送サイクルの持続時間を調節する制御手段を有す る請求の範囲９に記載の真空システム。 １４．前記予め選択された圧力差動レベルは、１２′′Ｈｇである請求の範囲９ に記載の真空システム。 １５．前記圧力伝達手段は、圧力差動運転装置に接続され、該圧力差動運転装置 は、順次、前記制御バルブに接続され、前記タイマーユニットが作動している間 に空気移送サイクルを開始するために真空あるいは準大気圧を制御バルブに導く 運転装置に大気圧が伝達され、前記タイマーユニットが停止している間に空気移 送サイクルを終了させるために大気圧を制御バルブに導く運転装置に大気圧が伝 達される請求の範囲９に記載の真空システム。 １６．前記廃液源は、重力供給式の収容タンクを有する請求の範囲９に記載の真 空システム。 １７．前記収容タンク内の廃液は大気圧状態に晒され、前記真空収集手段は真空 あるいは準大気圧に維持される請求の範囲１６に記載の真空システム。 １８．前記廃液は下水である請求の範囲９に記載の真空システム。 １９．導管内に大気圧を導入するために真空移送導管に接続された制御バルブの 開閉を自動的に調節する給気制御装置を備え、断続的に噴射された多量の下水を 移送する改良された真空下水システムにおいて、 ａ．少なくとも一つの重力供給式の下水管と、ｂ．下水が大気圧状態に晒され、 前記重力供給式の下水管によって収容下水が供給される収容タンクと、ｃ．入口 と出口とを有し、前記入口は前記収容タンクに接続された断続的に動作する下水 噴射バルブと、ｄ．真空圧源と、 ｅ．入口を有し、前記真空圧源から真空圧が供給される真空収集タンクと、 ｆ．下水を中空円筒状の状態で移送するために、前記噴射バルブの出口と前記収 集タンクとの間に接続された導管部分であって、前記導管手段は鋸歯状に配設さ れて少なくとも一つのライザーと低い部分と下り斜面とを有し、噴射された多量 の下水が移送されないときには下水が前記低い部分に集まるように、かつ、前記 導管手段中を、前記制御バルブを作動させ得るに充分な真空あるいは準大気圧以 上の如き真空あるいは準大気圧まで僅かに低下させるために、常に僅かに断続的 に閉塞する導管部分と、ｇ．給気制御装置であって、 ｉ．第１の作動状態と第２の作動状態とを有し、空気移送サイクルの持続時間を 調節する制御手段を有するタイマーユニットと、 ｉｉ．前記タイマーユニットと連絡して作動可能であり、遅延サイクルを開始あ るいは停止させるために作動あるいは停止し、前記真空移送導管内の圧力差動が 前記遅延サイクル終了後に予め選択されたレベルあるいはそれ以下になったとき のみ、前記噴射バルブの前記空気移送サイクルを開始させるために前記タイマー ユニットが作動し、前記空気移送サイクル終了後に他の遅延サイクルを発生させ 、前記遅延サイクルの持続時間を調節する制御手段を有する遅延タイマーモジュ ールと、 ｉｉｉ．前記制御バルブの下流側の前記真空下水移送導管内にある圧力差動を決 定し、前記圧力差動が予め選択されたレベルあるいはそれ以下になったときに前 記遅延タイマーモジュールを作動させるプレッシャースイッチと、 ｉｖ．真空あるいは準大気圧源と、 Ｖ．大気圧源と、 ｖｉ．前記噴射バルブの一つの圧力状態と連絡を達成するために前記タイマーユ ニットと連絡して作動可能であり、それに応じて、前記移送導管内の空気移送サ イクルを開始あるいは停止させるために前記バルブを開閉し、前記タイマーが他 方の状態であるときには前記移送導管に大気圧が伝達されるソレノイドバルブと 、ｖｉｉ．前記給気制御装置の構成要素を収容するハウジングとを有する給気制 御装置と、を備えた真空下水システム。 ２０．前記予め選択された圧力差動レベルは、１２′′Ｈｇである請求の範囲１ ９に記載の真空下水システム。 ２１．前記給気制御装置の構成要素のうちの少なくとも２つの間の連絡を行う作 動手段は流体である請求の範囲１，９，１９の何れかに記載の真空下水システム 。 ２２．前記構成要素のうちの少なくとも２つの間の連絡を行う作動手段は電気で ある請求の範囲１，９，１９の何れかに記載の真空下水システム。 ２３．前記ソレノイドバルブは、圧力差動運転装置に接続され、該圧力差動運転 装置は、順次、前記噴射バルブに接続され、前記タイマーユニットが作動してい る間に空気移送サイクルを開始するために真空あるいは準大気圧を噴射バルブに 導く運転装置に大気圧が伝達され、前記タイマーユニットが停止している間に空 気移送サイクルを終了させるために大気圧を噴射バルブに導く運転装置に大気圧 が伝達される請求の範囲１９に記載の真空下水システム。 ２４．前記導管は、全てのライザーの圧力損失の総和が、前記制御バルブを作動 させるに必要な圧力水頭を減じた、真空収集場所において有効な最小の真空ある いは準大気圧状態の総和に等しいか、あるいは、それ以上となるように複数の鋸 歯状に形成され、前記導管の全てのライザーの総揚程が、１３フィート、あるい は、それ以上である請求の範囲１，９，１９の何れかに記載の真空下水システム 。 ２５．浸水状態を回避するために、蓄積された廃液のレベルとは無関係に、前記 廃液を収容した真空移送導管内に大気圧の空気を噴射する制御バルブの開閉を自 動調節すると共に、真空システムを通じて空気と廃液とを移送する改良された方 法において、 ａ．ボアと、少なくとも一つのライザーと低い部分と下り斜面とを有する真空導 管を、流れが生じないときには前記廃液を前記低い部分に集めると共に、前記下 り斜面とライザーには空気が充満するように、前記導管中を、前記制御バルブを 作動させ得るに充分な真空あるいは準大気圧以上の如き真空あるいは準大気圧ま で僅かに低下させるために、前記導管を常に僅かに断続的に閉塞するように、鋸 歯状に配設し、 ｂ．前記導管の一端にバルブを設け、前記廃液を廃液源から前記導管内へ導くた めに前記バルブを開き、前記多量の廃液を、前記導管を通して前記バルブの端部 から前記収集手段に向かって押し流される中空円筒状に形成し、ｃ．前記廃液が 多量の空気を導入することができた後に前記バルブを予め決められた時間だけ開 き、ｄ．前記バルブの下流側の真空移送導管内の圧力差動レベルを監視し、 ｅ．前記真空圧が予め選択されたレベル以下に低下したときに、プレッシャース イッチ手段により遅延タイマーモジュールを作動させ、 ｆ．前記遅延タイマーモジュールが一旦停止して、前記真空圧が予め決められた レベルあるいはそれ以下になったときにタイマーモジュールを作動させ、ｇ．真 空あるいは準大気圧が前記バルブに伝達されるソレノイドバルブを作動させ、 ｈ．前記タイマーモジュールが一旦停止すると、真空あるいは準大気圧が前記バ ルブに伝達されるソレノイドバルブを停止し、 ｉ．他の遅延サイクルを発生させる遅延タイマーモジュールを作動させる、 空気と廃液の移送方法。 ２６．大気圧が廃液源の廃液に供給され、部分的な真空が収集手段に供給される 請求の範囲２５に記載の空気と廃液の移送方法。 ２７．前記遅延タイマーモジュールの作動サイクルの持続時間を調節する工程を 有する請求の範囲２５に記載の空気と廃液の移送方法。 ２８．前記タイマーモジュールの作動サイクルの持続時間を調節する工程を有す る請求の範囲２５に記載の空気と廃液の移送方法。 ２９．前記プレッシャースイッチは、前記真空圧が１２′′Ｈｇあるいはそれ以 下になったときに作動する請求の範囲２５に記載の空気と廃液の移送方法。 ３０．前記廃液は下水である請求の範囲２５に記載の空気と廃液の移送方法。