JPH062777A - 真空弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成を簡素にして作動信頼性の高い真空弁を
提供すること。 【構成】 真空弁１５において、液位検知管連通室５
４、６２と大気連通室５６、６３とを仕切るダイヤフラ
ム５１、５２の変位を、直接的に制御弁６８に伝達可能
としてなるもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空式汚水収集装置、
真空式薬液輸送装置等を構成するに好適な真空弁に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、真空弁として、特公表平2-503128
号公報に記載の如くのものがある。この従来技術は、タ
ンクに連通する吸込み管と真空源に連通する真空排出管
との間の連絡部を開閉可能とし、上記連絡部を開閉する
主弁と、主弁と弁棒を介して連結されているプランジャ
を収容する弁作動室と、弁作動室に内蔵されて主弁に閉
じ力を付与する閉じ力付与手段と、弁作動室に真空圧を
付与して主弁に開き力を付与する制御部とを有して構成
されている。

【０００３】このとき、真空弁の制御部は、前記制御部
が、タンクに連結する液位検知管接続口、真空圧口、及
び大気圧口と、液位検知管接続口が連通する液位検知管
連通室と、大気圧口が連通する大気連通室とを仕切るダ
イヤフラムと、弁作動室に真空圧口を連絡する真空通路
と、弁作動室に大気圧口を連絡する大気通路とを交互に
開放する制御弁とを備えている。そして、上記タンクの
液位変化に応じて作動するダイヤフラムの変位により
「ダックビル」即ちリードタイプ弁を開閉することに
て、制御弁が一体化されている円形ダイヤフラムの背面
室に真空圧口を連絡／遮断することにて該制御弁を駆動
可能としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、従来技術
では、前記タンクの液位変化に応じて作動するダイヤフ
ラムの変位を、リードタイプ弁を介して間接的に制御弁
に伝えるものであるため、構成が複雑であり、撓んで変
形する可撓性部材でできているから、繰り返し耐久性に
問題がある。

【０００５】本発明は、構成を簡素にして作動信頼性の
高い真空弁を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、タンクに連通する吸込み管と真空源に連通する真空
排出管との間の連絡部を開閉可能とし、上記連絡部を開
閉する主弁と、主弁と弁棒を介して連結されているプラ
ンジャを収容する弁作動室と、弁作動室に内蔵されて主
弁に閉じ力を付与する閉じ力付与手段と、弁作動室に真
空圧を付与して主弁に開き力を付与する制御部とを有し
て構成される真空弁において、前記制御部が、タンクに
連結する液位検知管接続口、真空圧口、及び大気圧口
と、液位検知管接続口が連通する液位検知管連通室と、
大気圧口が連通する大気連通室とを仕切るダイヤフラム
と、弁作動室に真空圧口を連絡する真空通路と、弁作動
室に大気圧口を連絡する大気通路とを交互に開放する制
御弁とを備え、ダイヤフラムの変位を直接的に制御弁に
伝達可能としてなるようにしたものである。

【０００７】請求項２に記載の本発明は、請求項１に記
載の本発明において更に、前記ダイヤフラムを制御弁の
動作方向に複数並置し、各ダイヤフラムの変位力を重ね
て制御弁に付与可能としてなるようにしたものである。

【０００８】

【作用】請求項１に記載の本発明によれば、下記の作
用がある。 タンクの液位変化に応じて作動するダイヤフラムの変
位を直接的に制御弁に伝えるものであるため、構成を簡
素にして繰り返し耐久性のある作動信頼性の高い真空弁
を得ることができる。

【０００９】請求項２に記載の本発明によれば、下記
の作用がある。 タンクの液位変化に応じて作動するダイヤフラムを複
数並置したので、外径の小さい制御弁を構成でき、コン
パクトな真空弁を得ることができる。また、各ダイヤフ
ラムの変位力を重ねて制御弁に付与するようにしたか
ら、制御弁のための必要十分な駆動力を容易に得ること
ができる。

【００１０】

【実施例】図１は真空式汚水収集装置を示す模式図、図
２は真空弁を示す模式図、図３は真空弁の制御部を示す
断面図、図４は真空弁の制御部を示す他の断面図、図５
は真空弁の制御部の他の例を示す断面図、図６は真空弁
の制御部の他の例を示す他の断面図である。

【００１１】真空式汚水収集装置１０は、図１に示す如
く、タンク１１に汚水流入管１２を接続しており、タン
ク１１に連通する吸込み管１３と、真空源に連通する真
空排出管１４との間の連絡部を開閉可能とする真空弁１
５を有している。

【００１２】即ち、各家庭等から排出される汚水は、自
然流下式の汚水流入管１２からタンク１１に流れ込む。
そして、汚水がタンク１１内に所定量溜ると、真空弁１
５が開き、タンク１１内の汚水は吸込み管１３から吸込
まれる。そして、この汚水は真空弁１５を通って真空排
出管１４に吸込まれ、図示されない真空ポンプ場の集水
タンクに集められ、ひいては圧送ポンプによって下水処
理場等へ送られる。

【００１３】真空弁１５は、図１、図２に示す如く、第
１と第２の各ハウジング２１、２２をバンドクランプ２
３によって一体化して構成されており、主弁２４と、弁
作動室２５と、閉じ力付与ばね２６と、制御部２７とを
有して構成されている。

【００１４】主弁２４は上述の吸込み管１３と真空排出
管１４との連絡部を構成する連絡路２８を開閉する。

【００１５】弁作動室２５は主弁２４と弁棒２９を介し
て連結されているカップ状のプランジャ３０をスライド
可能に収容する。

【００１６】閉じ力付与ばね２６は弁作動室２５のプラ
ンジャ３０より上室に内蔵されて、プランジャ３０にば
ね力を及ぼし、主弁２４に閉じ力を付与する。

【００１７】制御部２７は、タンク１１内の汚水レベル
の上昇時に弁作動室２５に真空圧を付与して主弁２４に
開き力を付与し、真空弁１５を開状態として吸込み管１
３に真空排出管１４を導通せしめる。

【００１８】然るに、真空弁１５の制御部２７は以下の
如くに構成されている。即ち、制御部２７は、図３、図
４に示す如く、第１〜第５の各ケース３１〜３５を一体
化して構成され、第４ケース３４を真空弁１５の第２ハ
ウジング２２にバンドクランプ３６によって一体化され
る。

【００１９】そして、制御部２７は、タンク１１に連通
する液位検知管３７がホース３８を介して接続される液
位検知管接続口３９を有している。液位検知管接続口３
９は、第１ケース３１に接合される接続口ケース４０に
設けられている。

【００２０】また、制御部２７は、真空排出管１４がホ
ース４１を介して接続される真空圧口４２を第３ケース
３３に設けている。

【００２１】また、制御部２７は、大気連通管４３がホ
ース４４を介して接続される大気圧口４５を第３ケース
３３に設けている。

【００２２】尚、大気連通管４３はホース４６を介し
て、弁作動室２５のプランジャ３０より下室にも連通さ
れている（図２参照）。このとき、弁作動室２５のプラ
ンジャ３０より下室は、真空弁１５の第１と第２の各ハ
ウジング２１、２２間に挟持される下室ハウジング４７
により形成されており、下室ハウジング４７にはチェッ
ク弁４８が設けられ、下室ハウジング４７の弁棒２９貫
通部回りにはチェック弁カバー４９が接合されている。

【００２３】また、制御部２７は、第１と第２の 2個の
ダイヤフラム５１、５２を後述する制御弁６８の動作方
向に並置している。

【００２４】第１ダイヤフラム５１は第１ケース３１と
第２ケース３２の合面間に配設され、液位検知管接続口
３９がダイヤフラム５３のオリフィス５３Ａを介して連
通する液位検知管連通室５４と、大気圧口４５が第２ケ
ース３２と第３ケース３３に設けられている連絡路５５
を介して連通する大気連通室５６とを仕切っている。
尚、第１ダイヤフラム５１の中心部には被覆部５７によ
って被覆されているステム５８が固定され、ステム５８
の頭部と第１ケース３１に接合されているばね受プレー
ト５９との間にはばね６０が介装されている。

【００２５】第２ダイヤフラム５２は第２ケース３２と
第３ケース３３の合面間に配設され、液位検知管接続口
３９が第１ダイヤフラム５１の液位検知管連通室５４、
第１ケース３１と第２ケース３２に設けられている連絡
路６１を介して連通する液位検知管連通室６２と、大気
圧口４５が連通する大気圧連通室６３とを仕切ってい
る。尚、第２ダイヤフラム５２の中心部には被覆部６４
によって被覆されているステム６５が固定され、ステム
６５の頭部と第２ケース３２に接合されているばね受プ
レート６６との間にはばね６７が介装されている。

【００２６】第１ダイヤフラム５１のステム５８と第２
ダイヤフラム５２のステム６５とは同軸配置され、互い
の軸力を伝達可能とされている。

【００２７】また、制御部２７は、制御弁６８を備えて
いる。制御弁６８は、真空圧口４２を第５ケース３５に
設けてある連通口６９を介して弁作動室２５の上室に連
絡する真空通路７０の弁座７０Ａと、大気圧口４５を上
記連通口６９を介して弁作動室２５の上室に連絡する大
気通路７１の弁座７１Ａとを、交互に開閉する。真空通
路７０の弁座７０Ａは第４ケース３４に設けられ、大気
通路７１の弁座７１Ａは第５ケース３５に設けられ、両
弁座７０Ａ、７１Ａは互いに相対している。

【００２８】そして、制御部２７は、両ダイヤフラム５
１、５２の変位を直接的に制御弁６８に伝達するべく、
制御弁６８の弁棒６８Ａを、第２ダイヤフラム５２のス
テム６５と同軸配置し、互いの軸力を伝達可能としてい
る。

【００２９】尚、制御弁６８の弁棒６８Ａは被覆部７２
によって被覆され、弁棒６８Ａの頭部と第３ケース３３
に接合されているばね受プレート７３との間にはばね７
４が介装されている。

【００３０】このとき、第１と第２の各ダイヤフラム５
１、５２の変位力は、第１ダイヤフラム５１のステム５
８、第２ダイヤフラム５２のステム６５、及び制御弁６
８の弁棒６８Ａの３者間の軸力の伝達により、重ねて制
御弁６８に付与されることになる。

【００３１】尚、制御部２７において、前述の大気通路
７１の一部は、第５ケース３５に形成されるものの、第
５ケース３５には大気通路７１の加工孔を閉塞するため
のプラグ７５、７６が接合されている。

【００３２】然るに、真空弁１５の制御部２７は以下の
如く動作する。 (1) タンク１１内の汚水レベルが上昇すると、タンク１
１内の加圧空気が液位検知管３７を介して液位検知管接
続口からダイヤフラム５３のオリフィス５３Ａを通って
各ダイヤフラム５１、５２の上側の液位検知管連通室５
４、６２に作用する。このとき、各ダイヤフラム５１、
５２の下側の大気連通室５６、６３は大気連通管４３を
介して大気圧口４５を経て大気解放されている。このた
め、各ダイヤフラム５１、５２の両側室間に圧力差を生
じ、各ダイヤフラム５１、５２は下向き変位する。

【００３３】(2) 各ダイヤフラム５１、５２の下向き変
位力は、それらのステム５８、６５を介して、制御弁６
８の弁棒６８Ａに作用し、制御弁６８を押し下げる。

【００３４】尚、制御弁６８の押し下げ力は、両ダイヤ
フラム５１、５２の下向き変位力が重なり作用し、各ダ
イヤフラム５１、５２の単独での下向き変位力の２倍と
なる。

【００３５】(3) 制御弁６８の押し下げにより、大気通
路７１の弁座７１Ａが閉じられ、弁作動室２５への大気
圧への作用が消失する。同時に、真空通路７０の弁座７
０Ａが開き、弁作動室２５に真空圧が作用する。これに
より、真空弁１５のプランジャ３０が閉じ力付与ばね２
６のばね力に抗して上向き移動し、主弁２４が開く結
果、タンク１１の吸込み管１３に真空排出管１４の真空
吸込み力が作用し、タンク１１内の汚水が真空排出管１
４に排出される。

【００３６】(4) タンク１１内の汚水レベルが下がり、
各ダイヤフラム５１、５２の両側室間の圧力差がなくな
ると、制御弁６８は上向き復帰し、真空通路７０の弁座
７０Ａを閉じ、代わりに大気通路７１の弁座７１Ａを開
く。これにより、弁作動室２５に大気圧が作用し、真空
弁１５のプランジャ３０が閉じ力付与ばね２６のばね力
によって下向き移動し、主弁２４を閉じる。

【００３７】ここで、制御部２７にあっては、弁作動室
２５と、各ダイヤフラム５１、５２の下側の大気連通室
５６、６３とを連絡する通気路８０を第３ケース３３と
第４ケース３４に設けており、この通気路８０に主弁開
き時間調整用ニードル弁８１を設けている（図４参
照）。

【００３８】また、各ダイヤフラム５１、５２の受圧面
積は、制御弁６８の受圧面積の（65／2(ダイヤフラム個
数）倍以上に設定されている。

【００３９】尚、上述の65倍の根拠は、以下の通りであ
る。即ち、一般に使用されている真空下水道システムで
は、タンク１１内の汚水レベルが約100 〜150mm 上昇し
たときに真空弁が開作動して汚水を搬送する。また、こ
の汚水を搬送する真空下水管の真空圧は0.25〜0.65kgf/
cm² の範囲で使用されている。

【００４０】このため、制御弁６８は最大で0.65×制御
弁開口面積に相当する力で弁座面に押し付けられてお
り、この制御弁６８を開するために必要な力は汚水レベ
ルが最低の場合でも0.01×ダイヤフラム表面積に相当す
る力を要する。0.01は水柱100mm に相当するkgf/cm² 表
示の圧力である。

【００４１】即ち、

【数１】

【００４２】以下、本実施例の作用について説明する。 タンク１１の液位変化に応じて作動するダイヤフラム
５１、５２の変位を直接的に制御弁６８に伝えるもので
あるため、構成を簡素にして作動信頼性の高い真空弁１
５を得ることができる。

【００４３】タンク１１の液位変化に応じて作動する
ダイヤフラム５１、５２を 2個並置したので、外径の小
さい制御弁６８を構成でき、コンパクトな真空弁１５を
得ることができる。また、各ダイヤフラム５１、５２の
変位力を重ねて制御弁６８に付与するようにしたから、
制御弁６８のための必要十分な駆動力を容易に得ること
ができる。

【００４４】ダイヤフラム５１、５２の受圧面積を、
制御弁６８の受圧面積の（65／ダイヤフラム個数）倍以
上に設定したから、制御弁６８のための必要十分な駆動
力を確実に得ることができる。

【００４５】弁作動室２５と、ダイヤフラム５１、５
２により仕切られている大気連通室５６、６３とを連絡
する通気路８０に、主弁開き時間調整用ニードル弁８１
を設けたから、真空弁１５の主弁２４開によってタンク
１１内液位が低下して上述ダイヤフラム５１、５２によ
り仕切られている液位検知管連通室５４、６２と大気連
通室５６、６３との差圧減少化に伴い制御部２７が制御
弁６８による真空通路７０の開放を終了して大気通路７
１の開放に転じようとするとき、ニードル弁８１の操作
により上記大気連通室５６、６３が急速に大気圧に変化
するのを抑制し、主弁２４開き時間を調整できる。

【００４６】図５、図６は真空弁１５の制御部１００の
他の例である。図５、図６の制御部１００が、上述の図
３、図４の制御部２７と実質的に異なる点は、第２ダイ
ヤフラム５２を撤去し、単一のダイヤフラム５１のみを
設けたことのみにある。制御部１００にあっては、ダイ
ヤフラム５１の受圧面積を、制御弁６８の受圧面積の65
倍以上に設定している。

【００４７】従って、制御部１００を用いる真空弁１５
にあっても、制御部２７を用いたと同様に、前記実施例
における、、の作用と同一の作用がある。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、構成を簡
素にして作動信頼性の高い真空弁を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は真空式汚水収集装置を示す模式図であ
る。

【図２】図２は真空弁を示す模式図である。

【図３】図３は真空弁の制御部を示す断面図である。

【図４】図４は真空弁の制御部を示す他の断面図であ
る。

【図５】図５は真空弁の制御部の他の例を示す断面図で
ある。

【図６】図６は真空弁の制御部の他の例を示す他の断面
図である。

【符号の説明】

１１ タンク １３ 吸込み管 １４ 真空排出管 １５ 真空弁 ２４ 主弁 ２５ 弁作動室 ２６ 閉じ力付与ばね ２７ 制御部 ３９ 液位検知管接続口 ４２ 真空圧口 ４５ 大気圧口 ５１、５２ ダイヤフラム ５４、６２ 液位検知管連通室 ５６、６３ 大気連通室 ６８ 制御弁 ７０ 真空通路 ７１ 大気通路 ８０ 通気路 ８１ ニードル弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンクに連通する吸込み管と真空源に連
   通する真空排出管との間の連絡部を開閉可能とし、 上記連絡部を開閉する主弁と、主弁と弁棒を介して連結
   されているプランジャを収容する弁作動室と、弁作動室
   に内蔵されて主弁に閉じ力を付与する閉じ力付与手段
   と、弁作動室に真空圧を付与して主弁に開き力を付与す
   る制御部とを有して構成される真空弁において、 前記制御部が、 タンクに連結する液位検知管接続口、真空圧口、及び大
   気圧口と、 液位検知管接続口が連通する液位検知管連通室と、大気
   圧口が連通する大気連通室とを仕切るダイヤフラムと、 弁作動室に真空圧口を連絡する真空通路と、弁作動室に
   大気圧口を連絡する大気通路とを交互に開放する制御弁
   とを備え、 ダイヤフラムの変位を直接的に制御弁に伝達可能として
   なることを特徴とする真空弁。
2. 【請求項２】 前記ダイヤフラムを制御弁の動作方向に
   複数並置し、各ダイヤフラムの変位力を重ねて制御弁に
   付与可能としてなる請求項１記載の真空弁。