JPH11222908A - 水平式の真空搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】真空下水管を、水平配管ができ、他の配管類と
一緒に敷設できるようにする。 【解決手段】真空下水管２を水平に設置し、その途中
に、水平よりも低くなる下り傾斜部分１６ｂ，１７ｂ
と、これに連続して再び水平配管部分１６ａ，１７ａに
至る上り傾斜部分１６ｃ，１７ｃとを備えたポケット部
を形成する。ポケット部１６，１７は、下り傾斜部分１
６ｂ，１７ｂと上り傾斜部分１６ｃ，１７ｃとの間に気
液分離した汚水が溜まるようになり、水柱を形成し、再
び気液混相流となって真空搬送される。そのため、管路
内はポケット部１６，１７を除いて常に気相部を有する
ため、真空度上流まで効率良く伝播し、搬送力を向上さ
せることができる。また上り傾斜部分１６ｃ，１７ｃを
水平配管部分１６ａ，１７ａよりも一旦高くした場合
は、下流側から上流側へ向けては上り勾配１６ｄ，１７
ｄが形成され、逆流を防止できる。またポケット部１７
をループ状に形成すれば、流路抵抗を少なくすることが
でき、円滑な真空搬送が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各家庭等からの汚
水又は工場等の各工程から排出される工程排水等を真空
弁ユニットへ集合させ、負圧状態の真空下水管を通じて
真空ステーションの汚水槽へ空気と共に真空搬送する真
空搬送装置において、真空下水管を水平に設置し、その
途中に逆流を防止し且つ管路内での空気の先行を防止
し、管内気液比を正常に保ち、分離した気液を再び気液
混相流とするためのポケット部を形成するようにした技
術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近では、管路の敷設深度を浅くするこ
とのできる真空式下水道システムが開発され、注目を集
めている。これは、自然流下式のように連続した下り勾
配を採る必要がないからである。図４及び図５は、それ
ぞれ従来の真空式下水道システムの全体を示す概略図で
ある。図４に示すものは真空発生機構としてエジェクク
ー方式を利用するものであり、図５に示すものは真空ポ
ンプ方式を利用するものである。

【０００３】これらの従来の真空式下水道システムで
は、各家庭のキッチン，トイレ，浴室やビル等からの生
活排水及び雑排水等を自然流下方式で、真空弁ユニット
１へ集合している。そして、この真空弁ユニット１内の
汚水の量が所定量を越えると、真空下水管２へ連通する
吸入管路３の途中に設けた真空弁４を開動作させ、吸入
管路３の吸入口側を真空下水管２へ連通させるようにし
ている。これにより、真空弁ユニット１内の汚水は、吸
気管５から吸引される空気と共に気液混相流となって汚
水槽６へ真空搬送されるようになる。

【０００４】而して、前記真空下水管２は、真空弁ユニ
ット１と真空ステーションの汚水槽６との間を２／１０
００程度の緩やかな勾配をもって配設されており、その
途中には短い立上り傾斜部であるリフト部２ａが、例え
ば１５０ｍおきごとに形成されている。リフト部２ａ
は、溜まった液体が水柱を形成しており、空気のみが先
行して液相のみが取り残されて管路内が水で満水となら
ないようにしており、搬送途中において分離した気相と
液相とを再び気液混相流とし、且つ真空が上流まで効率
良く伝播するようにしている。このように、真空下水管
２の途中にリフト部２ａを設けることで、真空下水管２
の全体を連続した下り勾配にする必要がなく、結果とし
て敷設深度を浅くすることが可能である。

【０００５】この真空搬送により、真空弁ユニット１内
の汚水の量は次第に減少する。そして、所定量以下に減
少すると、今度は真空弁４が閉動作し、吸入管路３を閉
塞して真空弁ユニット１へ汚水が再び貯溜されるように
なっている。

【０００６】エジェクター方式で真空下水管２に真空を
発生させる図４のシステムでは、汚水槽６の循環管路７
の途中に、ベンチュリー部８を設け、該ベンチュリー部
８に真空下水管２を連通接続して形成している。汚水槽
６内の汚水の循環は、循環管路７の途中に設けた循環ポ
ンプ９により行っている。汚水槽６内の汚水は、圧送ポ
ンプ１０により圧送配管１１を介して汚水処理槽（図示
せず）へ供給され、浄化処理がなされる。

【０００７】一方、真空ポンプ方式で真空下水管２に真
空を発生させる図５に示すシステムでは、真空下水管２
の終端側を集水タンク１２に接続し、集水タンク１２内
を真空ポンプ１３で吸引して負圧を発生させている。そ
して、真空ポンプ１３の吐出側には封水タンク１４を設
けて気液分離し、気体のみを排気管１５から大気へ放出
している。また集水タンク１２へ真空搬送された汚水
は、圧送ポンプ１０を駆動させることにより、圧送配管
１１を介して汚水処理槽へ供給され、浄化処理がなされ
ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記図４及
び図５に示す従来の真空式下水道システムでは、いずれ
の場合も真空配管２が２／１０００の勾配もって敷設さ
れており、水平配管を基本とする地上の他の配管類及び
共同配管溝又はプラントの配管ラック等へ一緒に敷設す
ることができなかった。そのため、別途に真空下水管２
のみを配管する必要があり、余分なスペースを必要と
し、現場の状況によっては配管できない場合があった。
建物内に配管する場合は、地上よりも高低の制限（天井
内のスペース等）が厳しいので特に問題であった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は従来の前記課題
に鑑みてこれを改良除去したものであって、水平配管が
でき、他の配管類と一緒に敷設できる真空搬送装置を提
供せんとするものである。

【００１０】而して、前記課題を解決するために本発明
が採用した請求項１の手段は、雨水，汚水，生活排水，
雑排水，工程排水等を真空弁ユニットへ集め、真空下水
管を通じて空気と共に真空ステーションの汚水槽へ真空
搬送するようにした真空搬送装置において、真空下水管
を水平に設置し、その途中に、水平よりも低くなる下り
傾斜部分と、これに連続して再び水平状態へ戻る上り傾
斜部分とを備えたポケット部を形成している。ポケット
部では、分離した気相と液相とが再び気液混合される。
そのため、気液混相流となるので、真空を上流まで効率
良く伝播することができ、水平配管方式でも優れた搬送
力が得られる。つまり、工場内等の高低が極めて制限さ
れる部署へも真空搬送装置を設置することが可能であ
る。

【００１１】また本発明が採用した請求項２の手段は、
水平に設置した真空下水管の途中に、水平よりも低くな
る下り傾斜部分と、これに連続して次第に高くなって水
平配管部分よりも高くなる上り傾斜部分と、これに連続
して再び水平状態へ戻る下り傾斜部分とを備えたポケッ
ト部を形成している。このポケット部は、上流側から下
流側へ向けては一旦下がった後に立ち上がった上り傾斜
部分を有するので、当該部分に汚水が溜まるようにな
り、水柱を形成した状態で真空下水管内の汚水が吸引さ
れ、再び気液混相流となって真空搬送される。そのた
め、気液比を一定に保持することが可能である。また下
流側から上流側へ向けては上り勾配の部分を有するの
で、真空下水管内の汚水は逆流することがなく、エアー
ロックを防止することができる。

【００１２】また本発明が採用した請求項３の手段は、
ポケット部がループ状に形成されていることを特徴とす
る請求項２に記載の水平搬送式の真空下水装置である。
ループ状に形成することにより、流路抵抗を少なくする
ことができ、円滑な真空搬送が可能である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の構成を図面に示
す実施例に基づいて説明すると次の通りである。なお、
従来の場合と同一符号は同一部材である。図１は本発明
の第１の実施の形態を示す真空搬送装置の縦断面図であ
る。同図に示す如く、この実施の形態にあっては、真空
弁ユニット１と真空ステーションの汚水槽６との間の真
空下水管２を水平状態に敷設し、水平搬送式としてい
る。そして、真空下水管２の途中に、例えば５０ｍおき
ごとにポケット部１６を形成している。ポケット部１６
は、下流側へ向かうに連れ、水平配管部分１６ａから次
第に低くなる下り傾斜部分１６ｂと、これに連続して水
平配管部分１６ａよりも高くなる上り傾斜部分１６ｃ
と、上り傾斜部分１６ｃの頂部から再び水平配管部１６
ａへ至る第２の下り傾斜部１６ｄとを有している。

【００１４】このように、ポケット部１６を真空配管２
の途中に設けることにより、気液混相流となって真空搬
送される汚水と空気とは、搬送が進むに連れて上部側の
気相と下部側の液相とに分離される。そして、下部側の
液相は、配管内を高速で通過する気相流に同伴され、下
流側へ移動する。移動が５０ｍほど進むと、ポケット部
１６へ到達する。ポケット部１６では、先ず下りの傾斜
部分１６ｂにおいて液体が溜まり、水柱が形成され、再
び気液混相状態となる。水柱の形成により気液比を一定
に保つことが可能である。ポケット部１６で気液混相状
態となった汚水と空気は、再びこの気液混相状態で真空
下水管２内を搬送され、次のポケット部１６まで搬送さ
れる。これを繰り返して汚水は、真空ステーションの汚
水槽６（図３参照）へ搬送され、以後は汚水処理工程へ
と移行し、所定の汚水処理がなされる。つまり、ポケッ
ト部１６は、分離した空気と液体とを再度混合するため
のトラップ状の配管として機能するものである。

【００１５】このようにポケット部１６を真空下水管２
の途中に例えば５０ｍおきごとに設けることにより、真
空下水管２を水平配管とすることが可能である。従っ
て、工場の敷地内における地上に設けられた配管群と一
緒に真空下水管２を敷設したり、配管の共同溝内へ他の
配管類と一緒に敷設したり、工場内の共同ラックや配管
類と一緒に配管することも可能である。而して、水平配
管の場合は、汚水の逆流を防止することが必要である
が、ポケット部１６の第２の下り傾斜部１６ｄは、下流
側からは上り傾斜部となっており、この傾斜部１６ｄを
下流側から上流側へ向けて上りあがるうちに気液が完全
に分離し、第２の下り傾斜部１６ｄを乗り越えることが
できなくなる。つまり、逆流が防止されるようになる。

【００１６】図２は、本発明の第２の実施の形態に係る
ものであり、図（Ａ）はポケット部１７の側面図、図
（Ｂ）はポケット部１７の縦断面正面図である。同図に
示す如く、このポケット部１７は、全体がループ状に形
成されている。これは流路抵抗を少なくするために配慮
されたものである。ポケット部１７が、下流側へ向かう
に連れ、水平配管部分１７ａから次第に低くなる下り傾
斜部分１７ｂと、これに連続して水平配管部分１７ａよ
りも高くなる上り傾斜部分１７ｃと、上り傾斜部分１７
ｃの頂部から再び水平配管部１７ａへ至る第２の下り傾
斜部１７ｄとを有していることは、前記第１の実施の形
態のポケット部１６の場合と同じである。その他の作用
効果についても、前記ポケット部１６の場合と同じであ
る。

【００１７】図３の図（Ａ）〜図（Ｃ）は、本発明の第
３〜第５の実施の形態に係るポケット部１８，１９の縦
断面正面図である。図（Ａ）に示すポケット部１８は、
水平配管部分１８ａから次第に低くなる下り傾斜部分１
８ｂと、これに連続して再び水平配管部分１８ａへ至る
上り傾斜部分１８ｃとの二つの傾斜部分を設けたもので
ある。つまり、このポケット部１８も、いわゆるトラッ
プ状の配管を形成するものである。このポケット部１８
が分離した気液を再び混合して気液混相流とする作用を
有することは前記第１及び第２の実施の形態の場合と同
じである。

【００１８】図３の図（Ｂ）に示す第４の実施の形態
は、図（Ａ）に示すポケット部１８を連続して二つ設け
たものである。このように連続して設けることにより、
分離した気液の混合がより確実に行えるという利点があ
る。

【００１９】図３の図（Ｃ）に示す第５の実施の形態に
係るポケット部１９は、水平配管部分１９ａから次第に
低くなる下り傾斜部分１９ｂと、これに連続して再び水
平配管部分１９ａへ至る上り傾斜部分１９ｃとの二つの
傾斜部分を設けている。そして、二つの傾斜部分間の天
井１９ｄを低くすることで、いわゆるトラップ状の配管
を形成するようにしている。その他の構成並びに作用効
果は、前記各実施の形態の場合と同じである。

【００２０】ところで、本発明は上述した実施の形態に
限定されるものではなく、適宜の変更が可能である。例
えば、ポケット部１６〜１９の設置間隔や形状等は、現
場の状況に応じて適宜の変更が可能である。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明にあっては、
真空下水管を水平に設置し、その途中に、水平よりも低
くなる下り傾斜部分と、これに連続して再び水平状態へ
戻る上り傾斜部分とを備えたポケット部を形成したか
ら、下り傾斜部分と上り傾斜部分との間において気液分
離した汚水が溜まるようになり、水柱を形成し、再び気
液混相流となって真空搬送される。そのため、気液比を
一定に保持することが可能である。

【００２２】また本発明にあっては、真空下水管を水平
に設置し、その途中に、水平よりも低くなる下り傾斜部
分と、これに連続して次第に高くなって水平配管部分よ
りも高くなる上り傾斜部分と、これに連続して再び水平
状態へ戻る下り傾斜部分とを備えたポケット部を形成し
たから、前記効果に加えて、下流側から上流側へ向けて
は上り勾配の部分を有するので、搬送液体が逆流するこ
とがない。

【００２３】また本発明にあっては、ポケット部がルー
プ状に形成されているので、流路抵抗を少なくすること
ができ、円滑な真空搬送が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るポケット部を
示す概略縦断面図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係るポケット部を
示すものであり、図（Ａ）は側面図、図（Ｂ）は縦断面
正面図である。

【図２】図（Ａ）は本発明の第３の実施の形態に係るポ
ケット部の概略縦断面図、図（Ｂ）は本発明の第４の実
施の形態に係るポケット部の概略縦断面図、図（Ｃ）は
本発明の第５の実施の形態に係るポケット部の概略縦断
面図である。

【図４】従来のエジェクタ作用を利用した真空式下水道
の全体を示す概略図である。

【図５】従来の真空ポンプを利用した真空式下水道の全
体を示す概略図である。

【符号の説明】

１…真空弁ユニット ２…真空下水管 ６…真空ステーションの汚水槽 １６，１７，１８，１９…ポケット部 １６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａ…水平配管部分 １６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂ…下り傾斜部分 １６ｃ，１７ｃ，１８ｃ，１９ｃ…上り傾斜部分 １６ｄ，１７ｄ…第２の下り傾斜部分 １９ｄ…天井部分

【手続補正書】

【提出日】平成１１年４月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るポケット部を
示す概略縦断面図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係るポケット部を
示すものであり、図（Ａ）は側面図、図（Ｂ）は縦断面
正面図である。

【図３】図（Ａ）は本発明の第３の実施の形態に係るポ
ケット部の概略縦断面図、図（Ｂ）は本発明の第４の実
施の形態に係るポケット部の概略縦断面図、図（Ｃ）は
本発明の第５の実施の形態に係るポケット部の概略縦断
面図である。

【図４】従来のエジェクタ作用を利用した真空式下水道
の全体を示す概略図である。

【図５】従来の真空ポンプを利用した真空式下水道の全
体を示す概略図である。

【符号の説明】 １…真空弁ユニット ２…真空下水管 ６…真空ステーションの汚水槽 １６，１７，１８，１９…ポケット部 １６ａ，１７ａ，１８ａ，１９ａ…水平配管部分 １６ｂ，１７ｂ，１８ｂ，１９ｂ…下り傾斜部分 １６ｃ，１７ｃ，１８ｃ，１９ｃ…上り傾斜部分 １６ｄ，１７ｄ…第２の下り傾斜部分 １９ｄ…天井部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤本 淳一 愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地 株式 会社イナックス内 (72)発明者 鷹股 憲 愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地 株式 会社イナックス内 (72)発明者 山中 潤一 愛知県常滑市鯉江本町５丁目１番地 株式 会社イナックス内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】雨水，汚水，生活排水，雑排水，工程排水
   等を真空弁ユニットへ集め、真空下水管を通じて空気と
   共に真空ステーションの汚水槽へ真空搬送するようにし
   た真空搬送装置において、真空下水管を水平に設置し、
   その途中に、水平よりも低くなる下り傾斜部分と、これ
   に連続して再び水平状態へ戻る上り傾斜部分とを備えた
   ポケット部を形成したことを特徴とする水平式の真空搬
   送装置。
2. 【請求項２】雨水，汚水，生活排水，雑排水，工程排水
   等を真空弁ユニットへ集め、真空下水管を通じて空気と
   共に真空ステーションの汚水槽へ真空搬送するようにし
   た真空搬送装置において、真空下水管を水平に設置し、
   その途中に、水平よりも低くなる下り傾斜部分と、これ
   に連続して次第に高くなって水平配管部分よりも高くな
   る上り傾斜部分と、これに連続して再び水平状態へ戻る
   下り傾斜部分とを備えたポケット部を形成したことを特
   徴とする水平式の真空搬送装置。
3. 【請求項３】ポケット部がループ状に形成されているこ
   とを特徴とする請求項２に記載の水平式の真空搬送装
   置。