JPH08511078A - 液空圧槽の空気調節システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明の液配管（２）における液空圧槽（１）の空気調節システムは、室（６）、この室に水を充填する装備（１１，１２）、室から水を放出する装備（１０，１３）、この放出の間に室に空気を自動的に導入する装備（１４，１５，１６）、充填の間に室の空気を上記槽に自動的に注入する装備（１８，１９）、及び、槽内の水のある限界レベルの超過を検知する少なくとも１つの超過検知器（２３）と、室の充填及び放出装備とに接続された制御装置（２２）を備える。検知器が、槽内の空気の体積が不充分であることを表示した場合、制御装置が室の充填／放出サイクルを、検知器が槽内の空気体積を充分と表示するまで作動させる。

Description

【発明の詳細な説明】 液空圧槽の空気調節システム 本発明は、飲料水又は濯概用水の分配ネットワーク、あるいは使用済み水（以 下、「汚水」とする）又は化学薬品液の排出ネットワークのような液配管を備え る液空圧槽のための空気調節システムに関する。 液空圧槽は、ポンプ汲上げ圧力を調節して、配管によるサービスをある上限値 と下限値の間の圧力範囲に維持して継続できるようにする調節（又は液保持）槽 として機能する。圧力が上限値を超過すると、配管の供給ポンプ（場合によって 、複数のポンプの中の１つ）は停止する。そこで調節槽が配管に給水する。圧力 が下限値に達するとポンプが再び作動して配管内の圧力を充分なものに保持する 。 液空圧槽は又、例えばポンプの停止あるいは弁の閉鎖によって生じる減圧又は 槽）としても使用される。このような槽の機能は特にフランス特許第２，４１６ ，４１７号（ローシュ）によって知られている。 液空圧槽の良好な操作を確実に行うための重要な問題点は槽内の空気の体積を 保持することである。液空圧槽はその操作を行うとき、配管に流される水又は何 等かの液と、槽内でその液面の直ぐ上方に閉込められた空気とを収容している。 その水に空気が溶解すること、あるいは場合によってはその逆に液からガスが離 脱することによって、槽内に閉込められた空気の体積は変動する。従って、槽内 の空気が不充分な場合には槽に空気を導入し、そして逆の場合にはその過剰な空 気を槽から排出するような解決法を提示することが必要である。 一般的に、槽への空気の送入は空気圧縮機（コンプレッサ）又は外気の注入器 （インジェクタ）によって行われる。 空気圧縮機の主要な欠点として、槽に導入される空気に、圧縮機によって搬送 される油の泡又は蒸気が含まれるということがある。そのようにして槽に搬入さ れる油も汚水の排出の場合には支障はないが、飲料水の供給の場合ではそういう 訳にいかない。 空気注入器は、液空圧槽に注入される空気に油を伴送させないようにできる。 しかし注入器は槽内の空気の体積の変動を正確に補償することができない。実際 、水との接触による水の溶解は様々なファクタによって左右されるから、特に槽 の容積と配管内の水圧に応じて槽に補充される空気の体積は、現在まで経験的に しか決められないでいるのである。従って槽に注入される空気の、あるいは不足 、あるいは過剰が生じ、これにより正確な調節が不可能になり、そして、第２の 場合、配管内を流れる水によって空気ポケットが運ばれ、衝撃を起すこともある 。 更に従来の空気注入器はその他の下記のような諸欠点を有する。即ち、水の充 填（槽への空気注入）／放出（装置への空気の導入）サイクルのための注入器内 の使用可能容積の利用度が低いこと、装置の空気送入弁が水（特に汚水）と接触 して損傷されることに対する防護手段を欠くこと、槽に注入される空気の品質に 関する考慮が無いこと、そして配管のポンプが水に浸漬されている場合、配管内 で放出サイフォンが使用され、このサイフォンにより汲上げられる水の恒常的な 排出が行われるために浸漬ポンプの効率損失が生じ、又浸漬ポンプの始動時ごと に、槽への空気の無用な注入が必然的に伴なうことである。 液空圧槽は一般的に、液を収容するため配管と連絡する、バルーンと称される 中空の本体部を有する。このバルーンはブラダーを備えることもあるし、備えな いこともある。ブラダー無しのバルーンの場合、バルーン内部の液への空気の溶 解を補償するためバルーンに空気を注入する装備を備えなければならない。 現在まで、ブラダー無しバルーン内の液が限界レベルを超過した場合のその超 過の検知は一般的に、バルーンの側壁に設けた窓を通してその壁に設置された電 気コンタクトによって行われている。この解決法は実際の設計において欠点があ り、特に電気コンタクト上に不純物が付着してその働きが変化し、調節の修正が 困難、場合によっては不可能にさえなる。 更に、液空圧槽への空気の注入が水配管から行われる場合には又別の問題が生 じる。それは配管を通して槽に導入される空気の量がその全量にはならないとい うことである。配管の槽より上流の個所で注入される空気は、これの一部分が槽 には入るらないで配管の槽より下流の方へ直接運ばれていってしまうからである 。この結果システムの効率は低くなり、それ以上に効率を決定するのが困難であ り、 そして槽より下流側の配管内の空気の存在は液流設備に重大な問題を残す。 そこで本発明の目的は、以上のような様々な欠点を改良するために、液空圧槽 に必要な補償を正確に行うだけの体積の空気を導入できる、液空圧槽の空気調節 システムを提供することにある。 本発明の目的は又、システムの各充填及び放出サイクルごとに一定の体積の空 気を供給する空気調節システムを提供することである。 本発明の他の目的は、空気送入装備が液との接触により損傷又は閉塞されるこ とから防護されるような空気調節システムを提供することである。 本発明の更に他の目的は、液配管に送られる液と一緒の空気を液空圧槽に供給 することで、その導入空気による液の汚染を防ぐような空気調節システムを提供 することである。 本発明による液配管の液空圧槽の空気調節システムは、室、この室に水を充填 する装備、該室から水を放出する装備、該放出の間に該室に空気を自動的に導入 する装備、及び、該充填の間に該室の空気を該槽に自動的に注入する装備を備え る。本発明によればこのシステムは更に、該槽内の水のある限界レベルの超過を 検知する少なくとも１つの超過検知器と、該室の充填及び放出装備とに接続され た制御装置を備える。該検知器が、該槽内の空気の体積が不充分であることに相 当する信号を発生すると、該制御装置が該室の充填／放出サイクルを、該検知器 が該槽内の空気体積を充分であると表示するまで作動させる。 本発明によって、調節槽内の水と接触する空気の溶解の問題を確実に抑制でき る。 本発明の１つの実施態様によれば、該室の頂部に、該制御装置に接続された、 該室の充填の終了を表示するための液レベル検知器が設置される。そこで制御装 置は室の液放出を正確な時点で開始することができる。同様に、該室の底部に、 該制御装置に接続された、該室の放出の終了を表示するための液レベル検知器が 設置される。これによって制御装置は室の液充填を正確な時点で開始する。こう して、槽に注入される空気の体積はシステムの該室の液の各充填／放出サイクル において一定にされ、そして特にその充填と放出とは、空気の不足が続く限り、 遊び時間を置かずに継続して行われる。 好適には、本発明の空気調節システムの該室は実質的に垂直な管を備え、この 管の下端部が該室の上部壁に貫通し、上端部が、該室へ空気を送入するための電 磁弁を備えている。その垂直管は、この空気送入電磁弁と該室内の液の面との間 の圧縮室の役目をなし、液がその空気送入電磁弁に達するのを阻止する。これに よってその電磁弁が液、特に汚水又は化学薬品液に接触して損傷されるのを防ぐ 。 好適に、システムの該空気送入電磁弁は１つのコンジットの一方の端部に結合 され、このコンジットの他方の端部はポンプ汲上げされる水の面の直ぐ近傍に設 定され、これによって、システムにより該槽に注入される空気が、該配管に送ら れる水と一緒のものになる。このことは、本発明のシステムが飲料水の供給配管 で使われる場合、注入される空気による水の汚染の危険を完全に無くすという点 で特に重要である。実際、空気送入電磁弁の近傍の外気は、水の品質を損なう有 害な粒子を含んでいることがある。 本発明によれば、該液空圧槽は更に、この槽に固定され、この槽内で底部の方 へ延びる中空のバーを備えることができる。中空バーの下端部が閉じられ、これ によって該槽の内部から中空バーの壁により隔離された長手方向のキャビティが 形成される。このキャビティの中に１つ又は複数の該限界レベル超過検知器が設 置される。 好適には、該中空バー内の該検知器の高さは、該槽の中空体部内の液の限界レ ベルを必要に応じて変更できるようにするため、調節できるようにされる。該検 知器は、液がその高さに存在するか又は不在のときに異なる信号を送出する容量 型又は同等な型式のものにされる。 本発明によれば、従来の検出装備で知られている、圧力に対する抵抗、緘封性 、及び不純物の堆積の問題を無くすことができ、そして該槽を容易に、配管の性 質及び新しい所要の液管理と関連する必要性に応じた様々な方向で、液の圧力の 調節に適用させることができる。 本発明の他の実施態様によれば、このシステムは、空気が該配管を通して該液 空圧槽に注入される場合に該槽に設けられる空気トラップを備える。この空気ト ラップは、空気が該配管の該槽より下流の側へ出ていくのを無くし、これによっ て、システムの完全な効率が得られないという問題点を解消する。 添付図面に示す制約的でない幾つかの実施態様の詳細な記述から本発明が更に 好く理解され、そして他の長所が明らかにされよう。 第１Ａ図と第１Ｂ図は本発明のシステムの操作を概略的に示す。 第２図と第３図は、第１Ａ図と第１Ｂ図に示される実施態様に対するシステム の２つの変化形態の実施例を示す。 第４図は、背圧弁を備えない、液中に浸漬されるポンプの場合のシステムの変 化形態である。 第５図は、室が配管から分離される如き本発明のシステムの他の変化形態を示 す。 第６図は、液に浸漬される限界レベル検知器を備える本発明の液空圧槽を示す 概略図である。 第７図は、限界レベル検知器を入れる中空管を備える本発明の液空圧槽を示す 概略図である。 第８図は本発明の変化形態の実施例の概略図である。 第９図は本発明の他の変化形態の実施例の概略図である。 第１０図は本発明の更に他の変化形態の実施例の概略図である。 第１１図は第１０図のXI−XI線における断面図である。 第１２図は本発明の更に他の変化形態の実施例の断面図である。 第１３図は第１２図のXIII−XIII線における断面図である。 第１４図は本発明による空気トラップを示す概略図である。 第１５図は本発明による他の空気トラップを示す概略図である。 第１６図は本発明による安全装置を示す概略図である。 第１Ａ図と第１Ｂ図に示されるように、本発明の空気調節システムが、ブラダ ー無しの、バルーン形の液空圧槽１に備えられる。この槽の下部分１ｂは液配管 ２に結合している。システムは、配管２の槽１の上流側そして供給ポンプ３の下 流側に設置される空気注入装置を備える。ポンプ３は、井戸、ボーリング孔、又 はタンクのような貯水所４に浸漬されている。供給ポンプ３には背圧弁５が備え られている。この弁はポンプ３のフート弁か又はその下流側に置かれる弁で、水 の逆流を防ぐものである。弁５は、特に後述の水レベル検知器２６が設置されて いる場合には、備えられなくてもよい。 空気注入装置は配管２のセクションで形成される室６を備える。このセクショ ン６は、配管２内の水の通常の流れ７の方向で、一方においてその下流側端部が 、配管２の槽１より上流の側に設置される逆止弁８によって限定され、そして他 方においてその上流側端部が、水排出電磁弁１０で決められる水レベル９によっ て限定される。室６を形成するセクションの上流側端部はセクションの下流側端 部より低い標高にある。コンジット１１が配管２の逆止弁８の下流の個所をセク ション６に結合し、この室６に水を充填する。コンジット１１に電磁弁１２が設 けられ、コンジット１１による室６への水の充填を制御する。排出電磁弁１０は 室６からの水放出装備を構成する。排出された水は戻し槽１３に集められる。 空気注入装置は更に空気送入電磁弁１４を備える。この弁１４は、一方におい て、室６の頂部の上部壁に開通する垂直な管１５を介して室６に結合され、そし て他方において、貯水所４の水面１７の近傍で空気を採取するコンジット１６に 結合されている。こうして、コンジット１６、送入電磁弁１４、及び垂直管１５ を通して室６に導入される空気は、配管２に流される水と一緒のものにされるの である（特に汚染されていないということで）。室６の上部壁は、逆止弁１９を もったコンジット１８によって液空圧槽１の下部分１ｂに連絡される。 槽１への空気の注入の原理は比較的簡単である。供給ポンプ３が停止される。 この場合そのポンプに付属する弁５が、ポンプ３より下流側の配管２内の水がポ ンプを通って逃げるのを阻止する。槽１内の空気が不足している場合、排出電磁 弁１０が開かれて室６から水を放出する。この放出は、放出レベル９になるまで 行われる。排出弁１０の解放と同時に、室６への空気送入電磁弁１４が開かれる 。逆止弁８が、これにより下流側の配管１内の水が室６へ流入するのを阻止する 。同様に逆止弁１９が、槽１内の水が室６へ流入するのを阻止する。水放出の間 、水充填電磁弁１２は閉じられている。 水の放出が終了したとき、室６は第１Ａ図に示されるように空気で充満されて いる。ここで水排出弁１０と空気送入弁１４が閉じられ、そして充填弁１２が開 かれる。そこで配管２の逆止弁８の下流側に入っている水がコンジット１１を通 って室６へ流れる。この水の流入によって室６内の空気はコンジット１８を通し て槽１の方へ押出される（第１Ｂ図）。そこで槽１内の水中に気泡２０が作られ 、槽１内の水と空気とを分離する水面２１へ上昇していく。室の水充填が終了し て、もしも導入された空気の体積がまだ充分でなかったら、室６の水の放出と充 填サイクルが再び開始される。 本発明によれば、この空気調節システムは、ある所与の条件（例えばポンプの 停止）において、槽１内で水面２１がある限界レベルを超過していることを表示 するための少なくとも１つの検知器２３に接続線２４で接続された制御装置２２ を備える。この制御装置２２は又、水排出電磁弁１０、水充填電磁弁１２、及び 空気送入電磁弁１４と接続され、検知器２３から送られてくる信号に応じそれら 電磁弁の開閉を制御して室６の水の充填／放出サイクルの操作を行わせる。 第１Ａ図と第１Ｂ図に示される場合、ポンプ３が停止したときの槽１内の水の レベル２１は、槽１の正確な膨張を行わせる、ポンプ３の停止時の槽１内の水レ ベルを決定する検知器２３のレベルより高くなっている。このことは、空気が水 に溶解したことによって槽１内の空気の体積が必要な正常体積より小さくなって いることを意味する。この場合水中に浸漬された検知器２３は、制御装置２２に 、空気注入装置の室６の既述したような放出／充填サイクルを始動させる信号を 送信する。該装置によって槽１へ送給された空気の体積が槽１内の空気体積の損 失を補償するに充分なものになれば、槽内の水レベル２１は検知器２３のレベル まで下がり、検知器は水中に浸漬されなくなる。これに対応する信号が検知器２ ３から発せられ、これによって制御装置２２が空気注入装置の充填／放出サイク ルを停止させる。供給ポンプ３が作動して配管２に供給を行うとき、水放出電磁 弁１０、水充填電磁弁１２、及び空気送入電磁弁１４は閉じられ、そしてその状 態に維持される。 空気注入装置の室６の各充填／放出サイクルごとに槽１に導入される空気の体 積の精度をより高めるため、特に空気の不足が続く限り室６の充填と放出とが遊 び時間無しに継続して行われるようにするために、室６に、垂直管１５内に設置 される室頂部の上部検知器２５と、室６の放出レベル９を示す下部検知器２６と を備えてもよい。これらのレベル検知器は、そのレベルに水が存在する場合と不 在の場合とで異なる信号を発生する単純な電気コンタクトとすることができ、そ して制御装置２２に接続される。 第２図は、室６の水の充填と槽１への空気の注入との態様が上述の態様と違う システムの変化形を示す。この実施態様によれば、室６の充填は直接ポンプ３に よって行われる。室６に入っている空気は逆止弁８を通って配管２のその弁８の 下流側へ注入され、そして配管２がその注入された空気を槽１の中へ送る。 室６は配管２のエルボウを成すセクションによって作られる。このエルボウ形 セクションの垂直部分は配管２のポンプ吐出コンジットの一部を成す。空気送入 電磁弁１４と室６の頂部とを結合する垂直管１５は空気を閉込める圧縮室を形成 し、この閉込められた空気によって室６内の水が送入弁１４に接触するのが阻止 される。この実施態様では室６の各充填ごとにポンプ３の作動が必要である。 第３図に示される態様は、システムの室６の形状を除いては第２図の態様と実 質的に同じである。室６は、エルボウ形のセクションではなく、全く簡単に配管 ２の傾斜したセクションで構成される。 第４図は、本発明のシステムの単純化された実施態様を示す。ポンプ３に付属 する背圧弁５が無くされる。この場合、ポンプ３を停止して空気送入電磁弁１４ を開けば、配管内の水レベル９は、ポンプ汲上げされる水の面１７と同じレベル になる。第２図の実施態様と違って放出電磁弁１０も下部レベル検知器２６も必 要でなくなる。放出レベル９が確実にポンプ汲上げ水の面１７と合致するからで ある。室６の充填はポンプ３によって行われ、そして電磁弁１４により室６に送 入された空気は（弁１４は現在は閉じられている）、逆止弁８と配管２の槽１よ り上流側の部分とを通して槽１の中へ押出される。室６の放出はポンプ３の停止 と空気送入電磁弁１４の開放によって行われるが、これは先述したように槽１内 の空気が不足している場合だけ行われる。 貯水所までの深度が大きい場合、水を放出される配管２の高さが大き過ぎて槽 １に正確な空気体積を注入することがでいない。この場合は、ポンプ３の停止後 所定の時間が経過した時点で、あるいは配管２の所定の高さの所に設置した下部 検知器２６を水レベルが通過したときに、空気送入電磁弁１４を閉じるようにす ればよい。この場合、放出レベル９′はポンプ汲上げされる水の面１７より高い 所になる。こうして装置の室６の体積を調節することができる。 空気注入装置の室として配管２のセクションを利用する代りに、第５図に示さ れるように配管２から分離した室６を設けるようにしてもよい。これによって、 配管２のポンプ３（第１Ａ図）の操作状態から独立した本発明の装置の操作が可 能になる。これに対して室６が配管２の一部分である場合には装置の操作はポン プ３と関連してしか行われないのである。第５図の装置の操作は第１Ａ図及び第 １Ｂ図のそれに比較することができる。 第５図の室６はバルーンの形とされ、このバルーンの上部壁が、空気送入垂直 管１５と、逆止弁１９を介して槽１の方へ延びる空気注入管１８とを介して連絡 している。室６の水の充填と放出は２路電磁弁２７によって行われる。この弁の 第１路２７ａは充填コンジット１１に接続し、第２路２７ｂは排出コンジット２ ８に接続する。電磁弁２７は、室６を形成するバルーンの底部を貫通する垂直管 ２９によって室６の内部と連絡する。管２９の上端部は室の底部を高さｈまで突 抜ける。室６の放出レベル９が垂直管２９の上端部の高さによって決定されるこ とは理解されよう。従って垂直管２９の高さｈを変化させることによって空気注 入のための室６の有用体積を調節することができる。好適には、上部検知器２５ が空気送入垂直管１５の中に、そして下部検知器２６が連絡垂直管２９の上端部 のレベルで固定されて備えられる。空気注入コンジット１８は槽１に直接結合さ れるか、あるいは又槽の上流側で配管２に結合される。 第６図に示される本発明の特別な実施態様によれば、この調節システムは、両 端部が少し凸形にされた円筒形の垂直又は水平の槽（バルーン）１、空気圧縮機 ３０、及び電気コンタクト２３ａ、２３ｂを備える。ここでは、例えば配管２に 給水する１つだけのポンプで所要の（又は超過圧の）汲上げを行うための１つの 液保持（又は調節）槽を記述する。しかし以下に記述することは、多少の変更を 加えることによって、複数のポンプを有する設備を備えた液保持槽や調圧槽にも 一般的に適用できるものである。 空気圧縮機３０は、バルーン１の上部壁に開通する空気コンジット１８によっ てバルーンの内部と連絡する。 上部検知器２３ａと下部検知器２３ｂは、配管２内の液の流れを調節するため バルーン１内の液に対して設定される上限レベルと下限レベルを決定する。バル ーン１内の上限レベルと下限レベルは、配管２内の流体の流れに設定される上限 圧力と、下限圧力に対応する。検知器２３ａと２３ｂは、一方において接続線３ １によって空気圧縮機３０に接続され、そして他方において接続線３２によって 、配管２に液を供給する１つ又は複数個のポンプ（図示せず）に接続される。 調節システムの通常の操作において、バルーン１は、配管２内を流れる液によ って部分的に充填されている。バルーン内の液のレベル２１は、検知器２３ａと ２３ｂによって決められる上限レベルと下限レベルの間になければならない。レ ベル２１が検知器２３ａの高さより高くなると、即ち液分配ネットワークの液の 圧力が所定の高圧力を超過すると、検知器２３ａは信号を制御装置２２へ送り、 そこでこの装備は配管２へ供給するポンプの作動を停止させる。ここで、配管２ へ下部分１ｂから供給を続行するバルーン１内の液によって加圧された液の供給 の連続性は保持される。そのようにしてバルーン１からの液の放出が行われ、そ こで液レベル２１が下部検知器２３ｂの高さより低くなると、即ち配管２内の液 の圧力が正常な下限値より低くなると、検知器２３ｂは信号を制御装置２２へ送 信し、そこでこの装備は接続線３２によって始動信号をポンプに送り、これを作 動させる。そこで再び配管２内の圧力は上昇し、そしてバルーン１内の液レベル ２１も上昇する。このようにして配管２内の液の圧力を調節することができる。 以上のような調節システムの操作では、バルーン１が適正に膨張されることが 必要である。これは最初の膨張についてだけでなく、液への空気の溶解によるバ ルーン１の内部の空気体積の減小を補償する場合についてもいえることである。 バルーンの最初の膨張は、バルーンの検知器２３ａと２３ｂの高さに対応する ネットワークの上限圧力と下限圧力を決定する。バルーンの最初の膨張が不適正 であると許容圧力の範囲が高い値あるいは低い値の方へずれ、これは配管２にと って不都合をもたらし、又場合によっては使用者にも不都合になる。 バルーンの膨張が最初適正であって、ポンプが停止（調圧槽に対して停止）し たとき、液のレベル２１が検知器２３ａで示される上限レベルより上にあれば、 それはバルーンの膨張が不充分になったことを意味する。そこで液中に浸漬した 検知器２３ａは信号を制御装備２２と接続線３１を通して空気圧縮機３０へ送信 する。圧縮機３０は始動し、圧縮空気をコンジット１８に通してバルーンに送給 し、液レベル２１を検知器２３ａのレベルまで下げる。ここで検知器２３ａは圧 縮機３０の停止信号を制御装置２２と接続線３１を通して送出する。そこでバル ーンの膨張は再び適正な状態になる。 上記の調節システムは、バルーン１の内壁に固定され、不純物を含む可能性の ある液に露呈される検知器２３ａと２３ｂを備えている。これら検知器２３ａと ２３ｂに堆積する不純物はその長期間の機能を損なうおそれがある。更に検知器 ２３ａと２３ｂの固定を行うためにはバルーン１の側壁に窓を開けなければなら ず、又固定することによってそれら検知器の位置の変更、従って調節を簡単に行 えなくなる。 第７図は、操作態様において第６図に示した調節システムと同様な本発明の変 化形の調節システムを示す。この調節システムは、バルーン１の上部分１ａから 内部へ垂直に挿入される中空のバー３３を備える。この中空バー３３の内部をバ ルーン１の内部から完全に隔離するため中空バー３３の下端部３３ａは閉鎖され る。先の場合と同じ構想で、液保持槽と単一のポンプを備え、そして２つのレベ ル検知器２３ａと２３ｂが、バルーン１内の液の上限レベルと下限レベルを決定 する所定の高さの差を以って、中空バー３３の内部に設置される。 好適には中空バー３３は管の形状に作られ、そしてバルーン１と同心に装架さ れる。この中心管３３は、容量型又は同様な型式の検知器２３ａ、２３ｂを設置 できるように、非金属の材料で作られる。使用される検知器が容量型以外の型式 のものであり、金属壁を通して働くことができるものであるならば、中心管３３ は金属製にしてもよい。配管２の要請される圧力にバルーン１を適合させるため 、中心管３３内部のセンサー２３ａと２３ｂの高さを調節することができるよう にされる。それらセンサー２３ａと２３ｂの高さを調節するため管３３内に挿入 されるロッドを用い、これらロッドにそれら検知器が装架される。又管内の所定 の高さの所にストップを備えて検知器を留めるようにしてもよい。検知器２３ａ と２３ｂは中心管３３の壁によって、液により運ばれる不純物の堆積から防護さ れる。 バルーン１はこれの上部壁１ａに、バルーン内部の空気を外へ排出できるよう にする弁３４を備える。これはバルーン１の内部に不都合な過大圧力が生じるの を避けるためである。そのような過大圧力は例えば、バルーン内の液がガス混合 物、例えば空気をバルーン内部に解放するときに生じる。 第７図の配管圧力調節システムの操作は第６図のシステムの操作と同じである 。従ってその説明はこれ以上行わない。 いうまでもなく、既述したように、槽に使用されるレベル検知器の個数は必要 に応じて変更される。例えば槽が調圧（アンチショック）バルーンとして使用さ れる場合、中心管３３内の上限レベル検知器２３ａのような単一のレベル検知器 だけでよい。バルーン１内の空気体積が不充分な場合の検知器２３ａによる空気 圧縮機３０の始動は先述したのと同じ原理で行われる。 第８図から第１３図までに示される本発明の他の実施態様において、システム は、配管２内の圧力の調節と共に、配管２内の液衝撃を防ぐために操作する。こ こでも必要であればバルーン１の上部壁に弁３４が備えられる。本発明の様々な 異なる実施態様の操作の原理は相互に対比できるものであるから、その相違点だ けを記述すれば充分であろう。 第８図の態様において、バルーン１の下部分１ｂに、バルーン１と配管２の間 の連絡する、空気に対し密封された弁３５が備えられる。又バルーンの下部分１ ｂとその弁３５の間に排出コンジット３６が備えられる。この排出コンジットに 放出コック３７が結合される。このような構成では、槽の使用を始めるときの、 あるいは設備（例えば灌漑用）の長期間の休止の後での、バルーン１の最初の膨 張が容易になる。このためには弁３５が閉じられ、そして放出コック３７が開か れる。バルーン１から液が放出されたら放出コック３７は閉じられ、そして空気 圧縮機３０または圧縮空気ボンベから圧縮空気が、バルーン１の上部分１ａに開 通するコンジット１８により送給されてバルーン１を膨張させる。圧縮空気の送 給は、バルーンの適正な膨張に対応する所要の圧力に達するまで行われる。ここ で空気の注入は停められ、そして弁３５が開かれてバルーン１と配管２との間の 連絡が回復される。 以上に示したような構成は、これまでに記述し図示してきた他の実施例にも適 用できるものである。圧縮空気ボンベによって槽の最初の膨張を行うためのオリ フィスを槽の上部分に備えるだけでよい。 第９図の槽は、バルーン１への空気の注入装備の構想が第７図のそれと異なる 。第９図の実施例では、バルーン１に注入される空気の中に油滴又は油の蒸気を 混入させる危険のある空気圧縮機３０を使う代りに、一方においてコンジット３ ９によって配管２と結合され、そして他方において逆止弁１９を備えたコンジッ ト１８によって、バルーン１の下部分と、あるいは、配管２のバルーン１の上流 側の個所と結合される空気注入装置３８が用いられる。この装置３８は、これの 補助槽又は室６の放出と充填のサイクルを行うことによってバルーン１に空気を 導入する。装置の補助槽６に液が充填されると、その補助槽の上部分の空気がコ ンジット１８と逆止弁１９を通してバルーン１内へ押出される。逆止弁１９は補 助槽６への空気と液の逆流を防ぐ。 第１０図の調節システムは、必要な場合、配管２を通してバルーン１に空気を 注入するようにバルーン１の上流側で配管２に組込まれた空気注入装置４０を備 える。空気注入装置４０は、既にその幾つかの実施例を第１図から第４図までに 示している。 バルーン１の下部分１ｂにおいて、配管２はバルーン１内の液のための入口４ １と出口４２を備える。入口４１は、バルーン１内部へ突出するコンジット４３ によって上方へ垂直方向に延長される。このような延長部４３を作る目的は、空 気注入装置４０によって液内へ注入される空気のトラップを設けることである。 入口４１からバルーン１導入された液によって運ばれてきた空気は、バルーン１ の空気と液の間の分離面２１まで上昇するか、あるいは、その面２１がコンジッ ト４３の頂部より下にある場合には、直接空気区域に接する。従ってこの構成は 、バルーン１の有用体積の損失を完全に無くす。 第１２図は、バルーン１下部分１ｂの液の入口４１、垂直延長部４３、及び出 口４２で構成される空気トラップの変化形態実施例を示す。この空気トラップの 構造の第１０図の態様と第１２図の態様との間の相違は第１１図と第１３図で明 瞭に示される。 配管２内での圧力低下を生じさせないようにするため、入口４１の断面積を、 バルーン１の直ぐ上流側の個所の配管２の断面積と同等にするのが好適である。 又同様に、バルーン１の底部の出口４２の断面積を、バルーン１の直ぐ下流側の 個所の配管２の断面積と同等にするのが好適である。第１１図において、入口４ １と出口４２は、中央壁４５で分離された管形コンジット４４の２つの隔室で構 成される。管形コンジット４４の断面積は、好適には、配管２のバルーン１の直 ぐ上流側と下流側の個所のそれぞれの断面積の合計に等しいものにされる。第１ ３図における入口４１と出口４２は相互に独立し、そしてバルーン１の下部分１ ｂに開通する単純な配管２のエルボウで構成される。 いうまでもなく、空気トラップは、バルーン１への空気の注入が配管２を通し て行われる場合にしか使用されない。第１０図から第１３図までに示された構造 以外に空気トラップは様々な形状にすることができ、それはただ、入口４１から バルーン１に導入された空気が液と一緒に出口４２から逃げることがないように すればよいのである。 一般的にいって、バルーン１内に空気トラップを備えるためには、入口４１と これの延長部４３を出口４２より上方のレベルに設定しなければならない。 第１４図と第１５図は空気トラップの他の２つの実施態様を示す。第１４図に おいて、入口４１はバルーン１の底部より上方でバルーン側壁に開通し、そして 出口４２はバルーン１の底部に開通する。この態様は特に汚水に対して適用され る。というのは、配管２内の液に搬送されてくる糸屑その他の長い物体は、第１ ０図から第１３図に示されるような入口４１の延長部４３には巻付くおそれがあ るからである。 ここに記述してきた空気トラップでは、ポンプ汲上げされた水は全部バルーン へ送られる。汚水の場合も、その汚水によって運ばれる物質は全てバルーン１を 通過するから、それらの物質がバルーンの底に堆積する危険がある。この問題は 第１５図に示される態様によって解決される。この態様において、配管２が、バ ルーン１の直下に設けられる、３つの開口をもった部分２ａを備える。この部分 ２ａの上部開口はバルーン１の下部分１ｂに開通する。液は配管の部分２ａの中 間開口から流入し、そしてその部分２ａの下部開口から流出していく。中間開口 と下部開口とは、水平に対して少なくとも４５°の角度（θ）の傾斜度をもつか 又は垂直のコンジットのセクションによって連結される。 そのような構成によって第１５図の空気トラップは、バルーン１を通る汚水に 搬送される物質の量を少なくすることができる。 バルーン１内の液が全部不測に放出されること、及びバルーン内の空気が配管 ２の方へ逃げることを防止するため、バルーン１の下部分１ｂの液出口４２に安 全装置が備えらえる。 第１６図に示されるように、この安全装置は、フォーム又はプラスチック材料 のような軽い材料で作られるフロート４６、柔軟な膜４７、及び柔軟な吊りひも ４８を備える。柔軟な膜４７は柔軟な吊りひも４８によってフロート４６に固定 される。バルーン１の下部分１ｂは開口１ｃを備え、この開口１ｃは、ボルトで バルーン１に固定される水平プレート４９によって閉鎖される。このプレート４ ９は、液出口４２と通じる開口を有し、この開口はグリル５０を備えている。 液の浮力を受けるフロート４６は、グリル５０の中心部に固定された柔軟な膜 ４７を上方へ凹形に湾曲させた状態に保持する。従って水は出口４２を通過する ことができる。バルーン１内の水のレベルが過剰に低下した場合フロート４６は 降下し、そこで膜４７はグリル５０とプレート４９に密着する。これによってバ ルーン１からの完全な放出が阻止される。フロート４６が膜４７に接触したとき 、液の圧力がその膜に均等に掛かるようにするため、フロート４６の下面にラグ ５１を備えている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．液配管（２）の液空圧槽１の空気調節システムであって、室（６）、この 室に水を充填する装備（１１，１２，３，１１，２７ａ）、前記室から水を放出 する装備（１０，１３，２７ｂ，２８）、この放出の間に前記室に空気を自動的 に導入する装備（１４，１５，１６）、前記充填の間に前記室の空気を前記槽に 自動的に注入する装備（１８，１９，８）を備えるシステムにおいて、前記槽内 の水のある限界レベルの超過を検知する少なくとも１つの超過検知器（２３，２ ３ａ，２３ｂ）と、前記室の充填及び放出装備とに接続された制御装置（２２） を更に備え、そして、ある所与の条件において、前記検知器が、前記槽内の空気 の体積が不充分であることを表示した場合、前記制御装置が前記室の充填／放出 サイクルを、前記検知器が前記槽内の空気体積を充分と表示するまで作動させる ことを特徴とする液空圧槽の空気調節システム。 ２．前記室（６）の頂部に設置され、前記制御装置（２２）に接続された、前 記室の充填の終了を表示するための上部水レベル検知器（２５）を備えることを 特徴とする請求の範囲第１項に記載の液空圧槽の空気調節システム。 ３．前記室の底部に設置され、前記制御装置（２２）に接続された、前記室の 放出の終了を表示するための下部水レベル検知器（２６）を備えることを特徴と する請求の範囲第２項に記載の液空圧槽の空気調節システム。 ４．前記室（６）が垂直な空気導入管（１５）を備え、この管の下端部が前記 室の頂部に開通し、上端部が空気挿入電磁弁（１４）に連絡し、前記垂直管が前 記空気送入電磁弁と前記室内の水との間の圧縮室を構成することを特徴とする請 求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項に記載の液空圧槽の空気調節シス テム。 ５．前記上部検出器（２５）が前記垂直管（１５）内に装架されることを特徴 とする請求の範囲第４項に記載の液空圧槽の空気調節システム。 ６．一方の端部がポンプ汲上げされる水（４）の面（１７）の近傍に設定され 、他方の端部が前記室の空気自動導入装備と連絡するコンジット（１６）を備え ることを特徴とする請求の範囲第１項から第５項までのいずれか１項に記載の液 空 圧槽の空気調節システム。 ７．前記室（６）が前記配管（２）のセクションで形成され、このセクション は、前記配管内の通常の液流（７）の方向で、その下流側端部が前記配管の前記 槽（１）より上流の個所に装架された逆止弁（８）によって、又上流側端部が前 記放出装備で決められる放出レベル（９）によって限定され、そして前記セクシ ョンの上流側端部の標高が下流側端部のそれより下にあることを特徴とする請求 の範囲第１項から第６項までのいずれか１項に記載の液空圧槽の空気調節システ ム。 ８．前記空気自動注入装置が所定体積の空気を、前記配管（２）の前記槽（１ ）より上流の個所の前記逆止弁（８）を通して、あるいは直接に、逆止弁（１９ ）を備えたコンジット（１８）によって前記槽の下部分内へ注入することを特徴 とする請求の範囲第７項に記載の液空圧槽の空気調節システム。 ９．前記室の充填装備は、一方の端部が前記配管（２）の前記逆止弁（８）の 下流個所に開通し、他方の端部が前記室（６）に開通する充填コンジット（１１ ）に装架された電磁弁（１２）によってか、あるいは前記配管（２）の常時供給 を行うポンプ（３）によって構成されることを特徴とする請求の範囲第７項又は 第８項のいずれか１項に記載の液空圧槽の空気調節システム。 １０．前記室（６）が前記配管（２）から分離したバルーンで構成され、そし て前記充填及び放出装備が、前記室（６）の下壁を貫通する垂直管（２９）を介 して前記室と連絡する２路電磁弁（２７）で構成され、前記垂直管（２９）が前 記室の内部の調節可能な高さ（ｈ）だけ前記室の底部を貫通できることを特徴と する請求の範囲第１項から第６項までのいずれか１項に記載の液空圧槽の空気調 節システム。 １１．前記液空圧槽（１）に固定され、前記槽内でその底部の方へ垂直に延び る中空のバー（３３）を備え、このバーの下端部（３３ａ）が閉じられ、従って その中空バーの中に１つのキャビティを画成し、前記超過検知器（２３ａ，２３ ｂ）が前記中空バーのキャビティの中に設置されることを特徴とする請求の範囲 第１項から第１０項までのいずれか１項に記載の液空圧槽の空気調節システム。 １２．前記超過検知器（２３ａ，２３ｂ）が前記中空バーのキャビティの中で 高さを調節できるように設置されることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載 の液空圧槽の空気調節システム。 １３．前記超過検知器は、液がそのレベルに存在するか又は不在であるかの異 なる信号を送出する容量型（又は同等な型式）の検知器であることを特徴とする 請求の範囲第１１項又は第１２項のいずれか１項に記載の液空圧槽の空気調節シ ステム。 １４．前記槽（１）が垂直又は水平の両側部が閉じた実質的に円筒形であり、 前記中空バー（３３）が、前記槽の上部壁（１ａ）に固定された管の形にされる ことを特徴とする請求の範囲第１１項から第１３項までのいずれか１項に記載の 液空圧槽の空気調節システム。 １５．前記槽（１）内が超過圧力になった場合その空気を排出できる、前記槽 の上部分（１ａ）の弁（３４）を備えることを特徴とする請求の範囲第１項から 第１４項までのいずれか１項に記載の液空圧槽の空気調節システム。 １６．前記槽の下部分（１ｂ）と前記配管（２）との間の液連絡を制御する弁 （３５）を備え、又、一方の端部が前記弁（３５）の上方で前記槽の下部分に開 通し、他方の端部が放出コック（３７）を有する排出コンジット（３６）を備え ることを特徴とする請求の範囲第１項から第１５項までのいずれか１項に記載の 液空圧槽の空気調節システム。 １７．前記自動注入装備（１８，１９，８，４０）が前記配管（２）を通して 空気を前記槽に注入し、そして前記槽の下部分（１ｂ）と前記配管との間の接続 部が空気トラップ（４１，４２，４３，２ａ）を備えることを特徴とする請求の 範囲第１項から第１６項までのいずれか１項に記載の液空圧槽の空気調節システ ム。 １８．前記空気トラップが、前記槽の下部分（１ｂ）に開通し、そしてコンジ ット（４３）により上方へ延長される液入口（４１）、及び同じく前記槽の下部 分に開通する液出口（４２）によって構成され、前記入口と出口のそれぞれの断 面積が、前記配管（２）の前記槽の直ぐ上流側と下流側の個所の断面積と実質的 に等しいことを特徴とする請求の範囲第１７項に記載の液空圧槽の空気調節シス テム。 １９．前記空気トラップが、前記槽の下部分（１ｂ）に開通する液入口（４１ ）、及び同じく前記槽の下部分に開通する液出口（４２）によって構成され、前 記入口が前記出口の上方に設置されることを特徴とする請求の範囲第１７項に記 載の液空圧槽の空気調節システム。 ２０．前記空気トラップが、前記槽の下部分（１ｂ）の下に位置する前記配管 の部分（２ａ）で構成され、前記配管部分は、前記槽の下部分に開通する下部開 口、液を到達させる中間開口、及び液を排出する下部開口を含み、前記中間及び 下部開口がそれぞれに前記配管の前記槽の直ぐ上流のレベル及び前記配管の前記 槽の直ぐ下流のレベルに位置することを特徴とする請求の範囲第１７項に記載の 液空圧槽の空気調節システム。 ２１．前記中間及び下部開口が、水平に対して４５°又はこれより大きい角度 （θ）を成す配管セクションによって結合されることを特徴とする請求の範囲第 ２０項に記載の液空圧槽の空気調節システム。 ２２．前記槽の下部分（１ｂ）が、液出口になる、前記配管（２）に接続する 開口（１ｃ）、及び、この開口と協働して、前記槽からの完全な放出及び前記槽 から前記配管への空気の漏洩を防止する安全装置を備えることを特徴とする請求 の範囲第１項から第２１項までのいずれか１項に記載の液空圧槽の空気調節シス テム。 ２３．前記安全装置が、フロート（４６）、このフロートから柔軟な吊りひも （４８）によって吊下げられる柔軟な膜（４７）、及び、前記槽の開口（１ｃ） に通じる配管セクション（４２）を覆う中央グリル（５０）を有するプレート（ ４９）を備え、前記膜がこれの中心部で前記グリルに固定され、そして前記グリ ルを完全に覆うことができることを特徴とする請求の範囲第２２項に記載の液空 圧槽の空気調節システム。 ２４．前記フロートが、前記グリル（５０）を有する前記プレート（４９）と 接触できる複数個のラグ（５１）を下面に備える水平なプレートの形であること を特徴とする請求の範囲第２３項に記載の液空圧槽の空気調節システム。