JPS6234578B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は下水汚物を下水管を通して収集室等
に運ぶのに部分真空（減圧状態）を使う下水シス
テムに関する。

下水汚物が真空によつて運ばれる、いわゆる真
空下水は公知の設備で、水の消費が少いこと、管
径が小さいこと、および管を上にも引ける可能性
があることがその下水システムにとつて特に重要
である場合に使われている。しかし、真空を発生
させるために要る装置は比較的高価で、少しの便
所やそれに相当する下水汚物発生ユニツト（下水
汚物生成ユニツト）だけのために真空下水システ
ムを造ることはこれまでもうからなかつた。

この発明の目的は少しの、好ましくは唯一個の
便所等の下水システムに特によく適した真空下水
システムを創ることにある。この発明の目的はま
た鉄道車輌又はそれに相当する動くユニツトの下
水システムとして特によく適した真空下水システ
ムを創ることでもある。

この発明は前記した点に鑑みなされたものであ
り、その目的とするところは、水等の使用量が少
なく且つ動作に要する減圧状態の形成が簡便に行
われ得る下水システムを提供することにある。

この発明によれば、この目的は、少数の下水汚
物生成ユニツトと、下水汚物の収集室と、各下水
汚物生成ユニツトと前記収集室との間に設けられ
ており、全容積の小さい前記下水管と、下水汚物
を下水管を介して収集室に送るべく減圧状態を生
起させるための機構と、前記減圧状態生起機構を
始動及び停止させるための制御機構と、前記少数
の下水汚物生成ユニツトのうちの選択された一つ
の下水汚物生成ユニツトからの各個別の下水汚物
排出物を前記収集室に送るために、主として必要
な時間の間のみ対応する前記下水管に減圧状態を
生起させるべく、前記制御機構を作動させる機構
とを有しており、前記時間以外の間前記下水管が
より高い圧力下にあるように構成されている下水
システムによつて達成される。

即ち、この発明の下水システムでは、少数の下
水汚物生成ユニツトのうちの選択された一つの下
水汚物生成ユニツトからの各個別の下水汚物排出
物を収集室に送るために、主として必要な時間の
間のみ下水管に減圧状態を生起させるべく、減圧
状態生起機構の始動及び停止制御機構を作動させ
る機構が設けられている故に、複数の下水汚物生
成ユニツトのうちの一つの下水汚物生成ユニツト
が使用され該一つのユニツトで汚物が生成された
場合、前記一つのユニツトが該一つのユニツトで
生じた汚物の搬送に必要な時間の間、対応する下
水管を介して選択的に収集室に減圧接続され、該
一つのユニツトの汚物が収集室に送られ得る。

従つて、この発明の下水システムでは、複数の
下水汚物生成ユニツトに対して、単一の収集室お
よび単一の減圧状態生起機構を設けるのみでもよ
いのみならず、水等の使用量が少なく且つ動作に
要する減圧状態の形成が簡便に行われる得る。

この発明の一実施例はシステムが少しの下水汚
物発生ユニツトだけ、好ましくは一時に使えるユ
ニツト一つだけを含むこと、下水汚物発生ユニツ
トから収集室等までの下水管の長さが比較的小さ
いこと、およびシステムの操作装置が主として各
別々の排出汚物を運ぶのに必要なときだけ下水管
中に真空を発生するように準備されていることに
特徴がある。「一時に使えるユニツト一つだけ」
という表現はいくつかの下水汚物発生ユニツトが
あつてもそれらが同時に使われることがないと予
言できるならこの下水システムに含めてもよいこ
とを意味する。別々のときにそのように使うこと
は自然で、例えば、WCユニツトの便器と洗面器
は同時に使われることはないし、また汚水が下水
管に一時に一つのユニツトからだけ放出されるよ
うに使用を制御することができる。

この発明の一実施例による下水システムの構成
は特に真空が各別々の放出汚水を運ぶのに必要な
ときだけ下水管中につくられるという理由から非
常に簡単であるという結果になる。従つて、従来
の真空下水の場合のように下水管中に真空を継続
的に維持する必要はなく、また真空装置の継続的
機能を観察するための装置も必要ない。この発明
の一実施例によるシステムでは、真空の発生は各
汚水の放出に依存している、それで各放出インパ
ルスが発生する必要のある真空を起こし、空にす
べきユニツトの放出弁を開け、そして放出作業に
直接関係する他の機能を管理する。実際にはこれ
は全下水システムが比較的小容量であるべきこと
を意味する。真空を発生するために必要な時間が
不当に長くなることを避けるため、真空下に置く
べき容量は通常100以下、好ましくは50以下
であるべきである。しかしながら、例えば鉄道車
輌で使う場合には35ほどの小さい容量で一つの
WCユニツトには全く十分である。この発明によ
るシステムでは、下水管それ自身の容量もあまり
大きくてはならない。30以上の容量は通常推め
られず、下水管の容量が20を超えないのが好ま
しい。

この発明によるシステムでは、汚水運搬に必要
な真空の発生を汚水の実際の運搬の前に止めるこ
と、および運搬の前に既につくられた真空が所望
の運搬機能を達成するのに本質的に十分であるよ
うに下水システムの寸法を決めることが最も有利
であることが実務上わかつた。減圧状態生起機構
としての真空発生装置は汚水の運搬中は機能しな
いので、不純物や湿気がこの装置に吸い込まれる
危険は極めて小さい。これがこのシステムの機能
的信頼性に貢献する。

特に、この発明によるシステムを鉄道車輌等の
下水システムに使うとき、加圧気体によつて、好
ましくはエゼクタ又はこれに相当する装置で圧縮
空気によつて真空をつくるのが有利である。鉄道
車輌においては、他の理由で既に圧縮空気網があ
り、この網から真空をすぐつくるために十分な量
の圧縮空気をうることができる。もし圧縮空気が
使えないならば、圧力室と別の空気ポンプを使つ
てもよい。そうすればポンプが圧力室内の圧力を
十分高いレベルに保つ。この発明の一実施例によ
るシステムにおいては、収集室を公知の方法で中
間容器として使うことが推奨できる。下水汚物は
先ずその収集室に集められ、真空による実際の運
搬の後に、大気圧の下で収集タンクに流し込まれ
る。適当な比較的小さなタンクならそれが真空シ
ステムにしつかり結合可能でありそしてそれを収
集タンクの中に空にするための装置が備わつてい
ればどれでもそのような中間容器として機能する
ことができる。中間容器をあけることはそれをひ
つくり返し汚物がそれから収集タンクに流れ出る
ようにするか、またはそれに空にするために開け
る底ぶたを設けることによつてなすことができ
る。

実際によく働く真空下水システムを得るために
は、下水管の端の下流に、十分な容量のスペース
があることが必要で、そこは真空下にありそして
そこで下水運搬に必要な大気圧空気の圧力吹出し
が平均化される。特にこれは下水の運搬中真空が
つくられない場合に関係がある。この補助スペー
ス（補助空間）の大きさは好ましくは少くとも下
水管の容量と同じほどあるとよい。この補助スペ
ースは、収集室と直結の場合、十分な空気スペー
スを設けることによつて得られるが、これに加え
て十分な大きさの補助スペースを得るために別の
空気タンクをシステムに付加することが有利であ
ろう。そのような空気タンクは別の枝導管によつ
て真空発生装置の吸込吸引ダクトにつなぐことが
できる。この発明による下水システムが鉄道車輌
または相当のユニツトで使われるとき、収集室、
収集タンクおよびこのシステムの機能のために必
要なその他の補助手段を備えたこの真空下水を空
にする装置を車輌の天井の上のスペースに配置す
ると有利である。このスペースは通常縦方向には
非常に狭いので、装置はできるだけ低く設計され
ねばならない。真空システムのための公知の空に
する装置は縦に高い、しかしこの発明の一実施例
によるシステムでは、非常に低い構造の空にする
装置が大変よく使えることが証明されている。有
利な設計は下水管の端の下にある収集室の部分を
その容量が通常の下水の一回の放出量とほゞ対応
するかもしくは少し大きいだけに寸法を決めるこ
とによつて得られる。真空便所を空にするために
は１〜２の容量で十分である。しかしながら、
ある特別の場合、例えば誰かが便器を水で満した
場合の下水放出は通常の場合よりかなり多いとい
うことがありうる、それでそのような場合のため
に予備スペースがなければならない。下水放出の
最大容量は下水発生ユニツトの容量で決まる。換
言すれば、便器、洗面器、又はそれらの相当ユニ
ツトに入るもの以上の液体を下水管に放出するこ
とは可能でない。しかしながら、そのような特別
の場合として、最大量が放出されるならば、問題
の液体量を受けうる容積のあるスペースが収集室
に接続してその上縁になければならない。この付
加的スペースは非常に低くすることが容易にで
き、そして、例えば下水管の出口の端付近に置く
ことができる。

真空下水の従来の空にする装置においては、下
水管の端に逆止め弁がある。その目的は収集室に
それを空にするときひろまる大気圧が下水管シス
テムに侵入するのを防ぐことである。

この発明の一実施例によるシステムでは、その
ような逆止め弁は必要なく、下水管は収集室と直
結されてもよい。そうすれば下水は極めて自由に
収集室に流れ込むことができるので、これは有利
である。従来の真空下水システムでは、収集室を
空にすることはつりあいおもりによるつりあい弁
を備えた底ぶたを通して行われる。しかし、この
種の装置の機能的信頼性は全ての用途で十分満足
であると証明されてはいない、従つてこの発明の
一実施例によるシステムでは機械的運転空化装置
としての機械的操作できる空にする装置が好ま
れ、その装置は収集室の空にするための口を開閉
するか、収集室全体を空にするためにひつくり返
す。この種の空にする工程は下水の収集室への各
放出後に行われる。空にすることが機械的に操作
されるので、その機能的信頼性は高く、それは空
にするための口の密封面にくつついた汚物が漏れ
たり他の機能的障害を起さないような強い力で行
われる。

以下に、添付の図面を参照してこの発明が更に
十分に説明される。

図に於いて、１は真空システムに接続された水
洗便所を示し、２は水洗便所に接続された下水管
としての真空下水渠、３はその下水渠のための空
にする装置でその装置を通して下水が収集タンク
４の中へ空けられる。このシステムはまた圧縮空
気網から圧縮空気で働く真空発生エゼクタ５を含
む。水洗便所１の洗浄水は管８を通して水タンク
７から受けられる。水洗便所を空にすることおよ
び水洗便器に洗浄水を送ることは弁９および１０
によつて自動的に制御される。洗浄ノブ１１を操
作することによつて洗浄インパルスが働く。この
システムの機能を制御する自動制御装置２５は図
では概略のみを示す。何故なら、そのような装置
は真空下水システムで一般的に使われており、所
望の機能が決まれば、その構成や設計はそれ自身
何の困難も生じないからである。

洗浄ノブ１１によつて洗浄インパルスが与えら
れると、このシステムの制御装置２５がエゼクタ
５につながれている圧縮空気の管６の弁１２を開
ける。エゼクタ５は下水管２とそれを空にする装
置３の中に急速に真空を創る。十分な真空が創ら
れると、圧縮空気弁１２は閉じられ、エゼクタ５
の吸引効果は止まり、水洗便所１の放出弁９が開
かれる。ここで、弁１２は減圧状態生起機構とし
てのエゼクタ５の始動・停止制御機構として働
く。尚、制御機構としての弁１２の作動機構は、
自動制御装置２５からなる。問題にしている真空
システムの全容量が50以下であると、真空の発
生が５秒以下でできるように装置の寸法を決める
ことが容易にできる。大気圧の約半分の圧力の真
空状態（減圧状態）が使われるのが好ましい。水
を流すと、水洗便所の放出弁９は閉じられ、前に
既に開けられているフラツシユ弁１０を通つて流
れる洗浄水が少しの量で水洗便器の下部を満す。
洗浄水の全量は通常1.5より多くあるべきでは
ない。

放出弁９が開くとき、下水管２の中は真空なの
で、大気の圧力が水洗便所の中にある下水汚物を
管２を通して空にする装置３の収集室部１３まで
押す。下水汚物の運搬が首尾よく行われることを
保証するためには、下水管２の出口端の下流に十
分な大きさの空間があることが不可欠である。も
し収集室１３とそれに連なる管が共同して十分な
大きさのスペースを作らなければ、空にする装置
３のエゼクタ５に連なる吸引ダクト１４にエゼク
タの前の逆止弁２４の上流に別の空気タンクを結
合してもよい。一つの寸法の例として、下水管２
の容量は５ないし10、空にする装置３はその収
集室と共に容量約７、そして補助タンク１５の
容量約18とあげることができる。

水洗便所１を空にすることに関連して、下水管
２とそれを空にする装置３の中の真空はほゞ完全
に均等化される。放出弁９は下水管２の中に実質
的真空がもうなくなつたとき、自動的に閉ざされ
るように構成することができる。水を流したすぐ
後に、好ましくは圧縮空気で働く小さな動力シリ
ンダ１６が収集室１３の底ぶた１７を開け、収集
室の中にある下水汚物は収集タンク４に流れ込
む。この後、動力シリンダ１６は底ぶた１７を閉
じる。収集タンク４は定期的にアウトレツト管１
８を通して空にされる。収集タンク４にはあふれ
るのを防ぐため通常の警報器と安全装置がついて
いてもよい。

第２図は、下水管２の末端部、空にする装置
３、収集室１３、それを空けるシリンダ１６およ
び空にする装置に結がれた吸引ダクト１４を示
す。第２図に示された空にする機構は第１図に示
す実施例とはいくらか異る。第２図では、収集室
１３は底ぶたはないが室が回転可能なバケツト１
９で造られている。破断１９ａで示すように、こ
のバケツトは空にするために動力シリンダ１６に
よつてぐるりと回すことができる。バケツト１９
が下水汚物を受ける位置にあるとき、その口の縁
はゴムシール２０に押しつけられている。収集室
１３の下部の容量Ｖは一回の下水放出の量に相当
する。しかし、もしある特別な場合に、下水放出
の量が例外的に多いならば、水洗便器の全容積ま
たは下水管２に接続された同等の下水発生ユニツ
トの全容積に相当する容量の予備スペース２１が
ある。

収集室１３を空にすることは各下水放出の後に
自動的に行われる。このシステムの自動制御装置
２５が動力シリンダ１６の入口および出口導管の
弁２２を制御することによつてこの処理をする。
これは収集室が小さくてよいこと、および、例え
ば、表面レベル検知器または何か他の入れ過ぎ防
止装置を必要としないことの利益がある。

もしこの発明による装置が鉄道車輌等に設置さ
れると、全てのタンクとそれに結合された機能装
置を車輌の天井２３の上に（第１図）挿入するの
が有利である。このため第２図に示す空にする装
置は出来るだけ低く設計してある。動力シリンダ
１６は、はつきり表すため空にする装置の上に図
示してあるが、実際には空にする装置３の下に挿
入されてもよい。また、第１図に示すエゼクタ５
は実際にはもつと低い位置でも、空にする装置３
の下でさえもよい。

この発明は図示した実施例に限定されるもので
はなく、前記特許請求の範囲内でそのいくつかの
変形が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による下水システムの基本的
図式である。第２図はこの発明による下水システ
ムの空にする装置の一実施例の長手方向断面を示
す。 １……水洗便所、２……下水管、３……空にす
る装置、４……収集タンク、５……エゼクタ、６
……圧縮空気網、１２……圧縮空気弁、１３……
収集室、１４……吸引ダクト、２１……予備スペ
ース、２５……自動制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少数の下水汚物生成ユニツトと、 下水汚物の収集室と、 各下水汚物生成ユニツトと前記収集室との間に
   設けられており、全容積の小さい下水管と、 下水汚物を下水管を介して収集室に送るべく減
   圧状態を生起させるための機構と、 前記減圧状態生起機構を始動及び停止させるた
   めの制御機構と、 前記少数の下水汚物生成ユニツトのうちの選択
   された一つの下水汚物生成ユニツトからの各個別
   の下水汚物排出物を前記収集室に送るために、主
   として必要な時間の間のみ前記下水管に減圧状態
   を生起させるべく、前記制御機構を作動させる機
   構とを有しており、 前記時間以外の間前記下水管がより高い圧力下
   にあるように構成されている下水システム。 ２ 下水汚物排出機構を更に有しており、 前記制御機構が前記作動機構及び前記下水汚物
   排出機構に接続されており、 前記下水汚物排出機構を作動させる前に前記減
   圧状態生起機構を動作及び停止させる機構が更に
   設けられている特許請求の範囲第１項に記載のシ
   ステム。 ３ 前記減圧状態生起機構が、加圧気体源と、気
   体圧力駆動の減圧状態生起装置とを有している特
   許請求の範囲第１項又は第２項に記載のシステ
   ム。 ４ 前記減圧状態生起機構が圧縮空気源と気体圧
   力駆動の減圧状態生起エゼクタとを有している特
   許請求の範囲第１項に記載のシステム。 ５ 収集タンクが設けられており、前記収集室
   が、大気圧下の前記収集タンクと前記下水管との
   間の流れ接続機構となるように構成されており、
   且つ前記収集タンクの上流に位置し該収集タンク
   の内部と重力流接続されている特許請求の範囲第
   １項に記載のシステム。 ６ 前記下水管の出口端の下流側に、前記減圧状
   態生起機構と接続されていると共に全体積が少な
   くとも前記下水管の容積と同じ補助空間が形成さ
   れている特許請求の範囲第５項に記載のシステ
   ム。 ７ 前記補助空間の少なくとも一部が前記減圧状
   態生起装置の吸引ダクトに接続された個別の空気
   タンクで形成されている特許請求の範囲第６項に
   記載のシステム。 ８ 減圧状態におかれる全容積が100リツトル未
   満である特許請求の範囲第１項に記載のシステ
   ム。 ９ 減圧状態におかれる全容積が50リツトル未満
   である特許請求の範囲第１項に記載のシステム。 １０ 高速に減圧状態を生起させるに適した加圧
   気体源を有する鉄道車両の如き移動性物体の下水
   系として機能するように構成されている特許請求
   の範囲第１項に記載のシステム。 １１ 前記収集室の一部が前記下水管の出口端の
   下に位置しており、且つ通常の単一の下水汚物排
   出物の体積に実質的に対応するかそれよりも僅か
   に大きい容積Ｖを有しており、更に前記下水汚物
   生成ユニツトで一時に収容され得る限りの流体を
   受容し得るように充分大きい容器空間が前記収集
   室の上流側で該収集室に接続されている特許請求
   の範囲第１項に記載のシステム。 １２ 前記下水管が前記収集室等と直接開接続さ
   れている特許請求の範囲第１項に記載のシステ
   ム。 １３ 前記下水管の容積が30リツトル以下である
   特許請求の範囲第１項に記載のシステム。 １４ 前記下水管の容積が20リツトル以下である
   特許請求の範囲第１項に記載のシステム。 １５ 前記下水汚物の前記収集室への排出が完了
   するごとに動作すべく前記制御機構に接続された
   機械的運転空化装置が前記収集室にもうけられて
   いる特許請求の範囲第１項に記載のシステム。 １６ 一時には一つの下水汚物生成ユニツトのみ
   が使用されるような設備に適用されるように構成
   されている特許請求の範囲第１項から第１５項の
   いずれか１項に記載のシステム。