JPH108533A - 気液混相汚水管の閉塞防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 真空式下水道システムにおいて、汚水や固形
物による閉塞を破壊することは勿論、煩雑な掘削工事を
不要にして、布設作業性を向上させる。 【構成】 障害物１を跨ぐサイホン管２によって、上流
側気液混相汚水管３と下流側気液混相汚水管４とを互い
に接続し、入口を大気に開放した真空弁６の出口を、真
空弁取付管９を介してサイホン管２のリフト部２Ｂの直
上流位置Ｐに合流させ、真空弁６の作動室６Ａとサイホ
ン管２の頂上部２Ｂとを導通管１０により連通させると
ともに、真空弁取付管９と導通管１０の２箇所の差圧を
差圧スイッチ１２により検出して、リフト部２Ｂの閉塞
により差圧が上限設定値以上になった時に、導通管１０
に介設した制御弁１１を弁開させ、リフト部２Ｂより下
流域の真空圧を作動室６Ａに負荷して、真空弁６を弁開
させることで、前記直上流位置Ｐに空気を導入して前記
閉塞を破壊するようにしてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空式下水道シス
テムにおいて、気液混相汚水を流下させるのに使用され
る気液混相汚水管の閉塞を防止する気液混相汚水管の閉
塞防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】真空式下水道システムは、家庭から排出
される汚水を自然流下管により真空弁付き汚水マスに自
然流下させ、汚水マスの水位が所定のレベルまで上昇し
た時、この水位を水位検知管によって検知し、水位検知
管からの検知信号に基づいて真空弁を弁開することによ
り、汚水マスに溜まった汚水を真空下水管路に吸い込ん
で排水させる。真空弁は汚水マスの汚水を吸い終わって
も所定時間弁開されている。この間に真空下水管路に空
気が吸い込まれれる。これにより、真空下水管路内の汚
水は膨脹する空気に押されて気液混相状態になって流
れ、真空ポンプ場内の集水タンクに集められる。集めら
れた汚水は汚水ポンプで下水処理場に送り出されるよう
になっている。

【０００３】このような真空式下水道システムにおい
て、真空下水管路の途中に河川などの障害物が存在する
場合、真空下水管路、つまり気液混相汚水管は障害物の
上側もしくは下側に回避させて布設される。しかし、障
害物の上側を跨ぐように気液混相汚水管を布設したり、
あるいは障害物の下側を潜るように気液混相汚水管を布
設した場合、前者には障害物の上流側にリフト部と称さ
れる立ち上げ部が形成され、後者には障害物の下流側に
立ち上げ部が形成される。ところが、これら立ち上げ部
において真空度を低下させるリフト損失が生じ、真空式
下水道システムの汚水収集可能範囲を狭めている。すな
わち、障害物を回避して気液混相汚水管を布設した場
合、リフト損失によって真空度を低下させ、汚水収集可
能範囲を狭めていた。

【０００４】また、通常は気液混相汚水管に形成したリ
フト部の手前に一定量の汚水が溜まった状態で満管とな
らず、汚水が局部的に停止している。したがって、下流
側の真空圧が気液混相汚水管内上部の空気層を介して上
流側に伝わる。しかし、一時的に多量の汚水が流下して
くると、前記空気層がなくなり、気液混相汚水管が汚水
によって完全に塞がれ、下流側の真空圧が上流側に伝わ
らなくなり、上流側に接続されている真空弁が弁開しな
くなる。

【０００５】そこで、障害物を回避して気液混相汚水管
が配管布設された場合に生じる真空圧の伝達低下を防止
して、汚水収集可能範囲の拡大を図るとともに、リフト
部の閉塞を防止する技術が特開平６−１７３３２６号公
報および特開平６−２２９００１号公報によって提案さ
れている。

【０００６】ところが、前者の技術（特開平６−１７３
３２６号公報）は、障害物の下側を潜らせて気液混相汚
水管が布設されるので、煩雑な掘削工事を必要とし布設
作業性に劣る。しかも、通気管は障害物の上側を跨いで
配管しなければならない。つまり、障害物の上下に分離
して配管する必要があるため布設作業がきわめて煩雑な
欠点を有している。

【０００７】一方、後者の技術（特開平６−２２９００
１号公報）は、障害物の上側を跨いで気液混相汚水管お
よび通気管が布設されるので、掘削工事が容易になる。
したがって、前者の技術と比較して気液混相汚水管の布
設作業性が向上する。しかし、障害物の上流側気液混相
汚水管と通気管との接続部に気液分離槽を設けたり、障
害物の上側を跨ぐサイホン管の頂部に空気溜めを設ける
必要があるため、前者の技術と比較して構造が複雑にな
るとともに、下流側気液混相汚水管と通気管との接続部
が汚水中の固形物によって閉塞される虞れを有してい
る。下流側気液混相汚水管と通気管との接続部が閉塞さ
れると、下流側気液混相汚水管の真空圧が通気管を介し
て上流側気液混相汚水管に作用しなくなって、上流側気
液混相汚水管に接続されている真空弁が弁開しなくな
る。また、障害物の上側を跨いで通気管が配管されるの
で、通気管の配管長さが長くなる難点もある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の気液混相汚水管
の閉塞防止構造において、気液混相汚水管が障害物の下
側を潜らせて布設されるものは、煩雑な掘削工事を必要
とし布設作業性に劣る上、気液混相汚水管と通気管が上
下に分離して配管されるので、布設作業がきわめて煩雑
な欠点を有している。また、気液混相汚水管が障害物の
上側を跨いで布設されるものは、布設作業性が向上する
ものの、下流側気液混相汚水管と通気管との接続部が汚
水や汚水中の固形物によって閉塞されると、下流側気液
混相汚水管の真空圧が上流側気液混相汚水管に作用しな
くなって、上流側気液混相汚水管に接続されている真空
弁が弁開しなくなり、真空弁マスより汚水が溢れる難点
を有している。

【０００９】そこで、本発明は、汚水や固形物による閉
塞を破壊することは勿論、煩雑な掘削工事を不要にし
て、布設作業性を向上させることができる気液混相汚水
管の閉塞防止装置を提供することを目的としたものであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、障害物を跨いで横断するサイホン管と、
障害物の上流側に設置されて下流端部が前記サイホン管
の上流側リフト部の上流端部に接続された上流側気液混
相汚水管と、障害物の下流側に設置されて上流端部が前
記サイホン管の下流端部に接続されるとともに、真空圧
に保持される下流側気液混相汚水管と、入口を大気に開
放しかつ出口を前記上流側リフト部の直上流位置に合流
させた真空弁と、この真空弁の作動室と前記上流側リフ
ト部より下流域とを互いに連通させる導通管と、この導
通管に介設された制御弁と、導通管内の圧力と真空弁の
出口側の圧力との差圧を検出する差圧スイッチとを具備
し、この差圧スイッチで検出した差圧が上限設定値以上
になると前記制御弁を弁開し、所定時間経過後に弁閉さ
せるように構成されていることを特徴としたものであ
る。

【００１１】本発明によれば、サイホン管の上流側リフ
ト部に汚水が溜まって閉塞されると、導通管内の圧力と
真空弁の出口側の圧力とに差圧が生じる。この差圧は差
圧スイッチによって検出され、この差圧が上限設定値以
上になると、制御弁に弁開信号が出力され制御弁を弁開
させる。これにより、導通管を介して上流側リフト部よ
り下流域の真空圧が真空弁の作動室に負荷され真空弁を
弁開させる。真空弁の弁開により上流側リフト部の直上
流位置の合流部に大気を導入して、上流側リフト部に溜
まっている汚水を押し上げて流下させ、上流側リフト部
の汚水による閉塞を破壊して、導通状態を得ることがで
きる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施の形態を
示す断面図であり、この図において、障害物１を跨いで
サイホン管２が横断しており、このサイホン管２の上流
側リフト部２Ａの上流端部（下端部）と障害物１の上流
側に埋設されている上流側気液混相汚水管３の下流端部
が接続されているとともに、サイホン管２の下流端部と
障害物１の下流側に埋設されている下流側気液混相汚水
管４の上流端部が接続されている。

【００１３】一方、上流側リフト部２Ａより少し上流位
置に真空弁マス５が埋設されている。この真空弁マス５
は、真空式下水道システムに設置されている他の真空弁
マス（図示省略）と異なり、家庭から排出されてきた汚
水は流入せず、上流側リフト部２Ａの閉塞解除にのみ機
能するもので、その内部に真空弁６が設置されている。
真空弁６の入口は空気導入管７を介して常時真空弁マス
５内に開口し、真空弁マス５の内部は空気取込管８を介
して地上に連通している。また、家庭からの汚水排水管
を接続していないため、真空弁６の入口は常時大気に開
放されている。真空弁６の出口は、真空弁マス５の外部
に導出される真空弁取付管９を介して上流側リフト部２
Ａの直上流位置Ｐに合流している。

【００１４】他方、サイホン管２の上流側リフト部２Ａ
より下流域、たとえばサイホン管２の頂上部２Ｂと真空
弁６の作動室６Ａが導通管１０を介して互いに連通して
おり、この導通管１０にたとえば電磁弁によってなる制
御弁１１が介設されている。また、真空弁取付管９と導
通管１０の２箇所に圧力取出口１２Ａ，１２Ｂを有し、
１２Ａと１２Ｂの差圧が上限設定値以上になるとＯＮし
て、制御器１３に差圧検出信号を出力する差圧スイッチ
１２が設けられ、制御器１３は、差圧スイッチ１２から
入力された差圧検出信号に基づいて制御弁１１に弁開信
号を出力し、所定時間経過後に制御弁１１に弁閉信号を
出力するように構成されている。

【００１５】なお、上流側気液混相汚水管３の上流側
は、図示していない汚水マス（真空弁マス）に設置され
ている真空弁の吐出側に接続され、下流側気液混相汚水
管４の下流側は、図示していない真空ポンプ場に接続さ
れており下流側気液混相汚水管４を所定の真空圧に保持
している。図中５Ａは蓋体を示し、真空弁マス５の上部
開口を気密に施蓋している。

【００１６】このような構成であれば、家庭から排出さ
れて自然流下してきた汚水が前記図示されていない汚マ
ス（真空弁マス）に貯留され、貯留汚水の水位が所定の
レベルまで上昇すると汚マス内の真空弁は弁開される。
この真空弁の弁開により汚マス内の貯留汚水は上流側気
液混相汚水管３に吸込まれ、サイホン管２およびよ下流
側気液混相汚水管４を経て図示していない真空ポンプ場
の集水タンクに集められる。

【００１７】具体的には、気液二相の状態で上流側気液
混相汚水管３を流れてきた汚水Ｗが、図２に示すよう
に、サイホン管２の上流側リフト部２Ａの手前で一定量
溜まっている状態において、前記汚マス内の真空弁が弁
開すると、上流側気液混相汚水管３を流下してくる空気
と汚水Ｗが混合して、図３に示すスラグ流Ｓとなって上
流側リフト部２Ａをかけ登る。つまり、汚水Ｗが吸い上
げられて障害物１を乗り越え下流側気液混相汚水管４に
達し、下流側気液混相汚水管４内を流下する。

【００１８】ところで、一時的、部分的に多量の汚水Ｗ
が流下してくると、図１に示すように、上流側リフト部
２Ａ内において高さＨの約１／３に相当するｈのレベル
まで汚水Ｗによって閉塞された状態になり、下流側気液
混相汚水管４の真空圧が上流側気液混相汚水管３に伝わ
らなくなって、真空弁取付管９が上流側気液混相汚水管
３に合流している上流側リフト部２Ａの直上流位置Ｐの
真空度は高さｈ相当分低くなり、導通管１０内の圧力と
真空弁取付管９内の圧力とに高さｈ相当分の差圧が生じ
る。

【００１９】この差圧は差圧スイッチ１２によって検出
されて制御器１３に入力される。制御器１３では、差圧
スイッチ１２から入力される差圧検出信号値と、予め入
力してある差圧の上限設定値とを比較する。差圧の上限
設定値を前記高さｈ相当分の差圧として入力しておけ
ば、図１のように、上流側リフト部２Ａ内において高さ
ｈのレベルまで汚水Ｗによって閉塞された時、制御器１
３から制御弁１１に弁開信号が出力され制御弁１１を弁
開させる。これにより、導通管１０を介してサイホン管
２の頂上部２Ｂの真空圧が真空弁６の作動室６Ａに負荷
され真空弁６を弁開させる。真空弁６の弁開により上流
側リフト部２Ａの直上流位置Ｐの合流部に大気を導入し
て、上流側リフト部２Ａに溜まっている汚水Ｗを押し上
げて流下させ、上流側リフト部２Ａの汚水による閉塞を
破壊して、上流側リフト部２Ａを導通させることができ
る。

【００２０】真空弁６の弁開に必要な真空圧は、上流側
リフト部２Ａより下流域のサイホン管２の頂上部２Ｂ
（勿論、下流側気液混相汚水管４でもよい）から導通管
１０を介して作動室６Ａに負荷させるように構成してあ
るので、高真空を作動室６Ａに負荷して確実に真空弁６
を弁開させることができる。

【００２１】前記制御弁１１が弁開したのち所定時間経
過後に制御器１３から制御弁１１に弁閉信号が出力され
制御弁１１を弁閉させる。制御弁１１の弁開から弁閉に
至る時間を制御器１３に組込んだタイマー（図示省略）
で調整することによって上流側リフト部２Ａの汚水によ
る閉塞を最小空気量によって効率よく速かに破壊して真
空式下水道システムの機能を回復させることができる。

【００２２】本発明は、障害物１を跨いで横断するサイ
ホン管２を介して、上流側気液混相汚水管３と下流側気
液混相汚水管４を互いに接続しているので、障害物を潜
って上流側気液混相汚水管と下流側気液混相汚水管を互
いに接続している従来の構造と比較して煩雑な掘削工事
が不要になり、布設作業性を向上させることができる。
しかも、従来のように障害物を跨いで配管される通気管
が不要になる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、汚水や
固形物による閉塞を最小空気量によって効率よく速かに
破壊して真空式下水道システムの機能を回復させること
ができるとともに、煩雑な掘削工事を不要にして、布設
作業性を向上させることができる。しかも、従来のよう
に障害物を跨いで配管される通気管が不要になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す断面図である。

【図２】通常の汚水溜まり状態を示す説明図である。

【図３】スラグ流がリフト部をかけ登る状態の説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 障害物 ２ サイホン管 ２Ａ サイホン管の上流側リフト部 ３ 上流側気液混相汚水管 ４ 下流側気液混相汚水管 ６ 真空弁 ６Ａ 真空弁の作動室 １０ 導通管 １１ 制御弁 １２ 差圧スイッチ Ｐ 上流側リフト部の直上流位置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 障害物を跨いで横断するサイホン管と、
   障害物の上流側に設置されて下流端部が前記サイホン管
   の上流側リフト部の上流端部に接続された上流側気液混
   相汚水管と、障害物の下流側に設置されて上流端部が前
   記サイホン管の下流端部に接続されるとともに、真空圧
   に保持される下流側気液混相汚水管と、入口を大気に開
   放しかつ出口を前記上流側リフト部の直上流位置に合流
   させた真空弁と、この真空弁の作動室と前記上流側リフ
   ト部より下流域とを互いに連通させる導通管と、この導
   通管に介設された制御弁と、導通管内の圧力と真空弁の
   出口側の圧力との差圧を検出する差圧スイッチとを具備
   し、この差圧スイッチで検出した差圧が上限設定値以上
   になると前記制御弁を弁開し、所定時間経過後に弁閉さ
   せるように構成されていることを特徴とする気液混相汚
   水管の閉塞防止装置。