JPS63261022A - 真空式下水管渠装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は真空式の下水管渠装置に閏りる。

従来の技術 大気圧のほぼ１／２の圧力差によってケじた真空圧の下
で作動する真空下水管渠装置に関する最大の問題点は、
ノイズレベルが高いことである。

このようなノイズは、下水管渠バルプが開閉するとき、
そしＣ．開かれた下水管渠へ空気が吸い込まれるとき、
に発生する。真空式の下水管渠技術によれば、下水《汚
水》′搬出の模にかなり大量の空気が下水管渠内部へ流
れざるを得ないようにしている。このような機能がかな
り高いＬｌ−力差を生じてノイズとなるの゜Ｃある。

発明の目的 本発明の１」的は、特にトイレットの下水管渠装置とし
て使用されたときに、ノイズレベルをかなり低減できる
真空下水管渠装置を提供することである。

課題を解決するための二 本発明の特徴は、下水供給ユニットと、内部空回を形成
している下水管渠と、下水の有効な搬送を得るために十
分な強さの真空圧を下水管束の内部学問に発生させるた
めの手段と、下水供給ユニットと下水管渠との問に接続
されてぃる常閉の下水管渠バルブと、萌記下水管渠バル
ブの作動を制御するためのコントロール装置と、下水供
給コニットとは別に下水管渠へ空気を導入するための空
気取り入れダクトと、空気取り入れダクトを通して真空
の下水管渠へ流入する空気流間を制御するための空気取
り入れバルブと１・本管東バルブの開動と時間的に同期
して空気取り入れバルブが開動され且つ又下水管渠バル
ブが閉じた後に空気取り入れバルブが１４しられるよう
に空気取り入れバルブの作動を制御するための手段と、
を含んで禍成したことである。

作　　用 上述したような特徴を右し又構成された真空式のトイレ
ット用装置に於るノイズレベルは、従来の重力式トイレ
ットとほぼ同じノイズレベル、即ち従来の真空式トイレ
ットのノイズレベルよりは格段に低いレベル、に迄低減
することができるのである。

本発明によれば、下水管渠バルブよりも下流位置にて真
空下水管渠内へ空気を導くために、バルブ制御される空
気取り入れダクトが適用される。

これにより、下水管渠バルブは下水即ら汚水が真空下水
管渠内へ流れ入んだ１ｉｊｔ　＋’ｌｔに速やかに■じ
ることができるようになされるのである。何故ならば、
下水即ち汚水の搬送に必要とされる空気この空気取り入
れダクトから受は入れることがＣきるからである。これ
放に、開かれＣいる下水管渠バルブを通し゛（下水管県
内へ流入する空気流樋は少なくなり、下水管渠バルブが
■じられると空気は空気取り入れダクトを通し゛（下水
管県内へ流入し、これが下水管渠バルブに作用する圧力
差を低減させるのである。このような対策はノイズレベ
ルを大幅に低減させる傾向を示すのである。空気取り入
れダクトは遮音体として作ることができ、マフラーを備
えることができる。空気取り入れダクトを通して流れる
空気がノイズレベルの撹乱を生じることはない。本発明
による真空式のトイレットに於るノイズレベルは、便器
のＴｃ１部に実質的に気密の音遮断の閉塞体を形成する
蓋を便器に備えることによって、更に低減させることが
できるのである。この塁により、便鼎内に収容されてい
る空気量は、下水の適正な排出を行うには少な過ぎる邑
となるので、この場合には追加の空気が別のチューブを
通して供給されるのである。このチューブはバルブより
ら上流位置にて空気取り入れダクトに接続されることが
できる。このような構造の真空トイレットに於ては、最
低限のノイズレベルが達成されるのであるイ 下水管渠バルブの直ぐ下流の位置で、或いは下水管渠バ
ルブを通して、空気取り入れダクトを真空下水管渠に接
続づることによって、下水供給ユニットから下水管県内
へ流入する空気量は格段に減少でき、これによりノイズ
レベルを最低限に低減させることができるのである。

通常は、真空下水管渠装置の下水管渠バルブは、真空下
水管渠の内部に発生する真空圧を使用して作動される。

本発明の装置によれば、この真空圧が空気取り入れダク
トを制御するためのバルブを作動させるのにも使用でき
るのである。このことが簡単で信頼性の高い構造にして
いるのである。

好ましくは、全く同じ或いは実質的に同じ構造のバルブ
が、下水管渠バルブ及び空気取り入れバルブの両りに使
用されるのである。このことは、唯一種類の形式のバル
ブのみが必要とされることから、製造並びにスペア一部
品のり一ビスを簡単化するのである。

空気取り入れバルブの作動は、僅かなｉｔを通常は伴う
が、下水管渠バルブの作動とＪＬＩＩじように行われる
。適当な遅延は、下水管渠バルブを作動させ、そしてス
ロットル付チューブを通して空気取り入れバルブを作動
させる、ために必要な圧力差を与えることで得られるの
であり、このスロットル操作が空気取り入れバルブの作
動に痕求されたｄｉｆを与えるのである。

下水管渠から与えられる真空圧はこれら二つのバルブを
作動させるためには不十分である。これは特に、ト水管
渠が開動されたときに真空下水管渠内の圧力上昇が生じ
ることの理由による。真空圧が不十分なために作動がう
まくいかないという問題は、それ自体は知られている真
空圧アキュムレータを真空下水管渠と下水管渠バルブの
作動装置との間に配列することによって、簡単に解決す
ることができるのである。真空圧アキュムレータと下水
管渠との間には、下水管渠内の圧力上昇アキュムレータ
に於る圧力に何等かの影響を及ぼすことがないように、
チェックバルブが配列されねばならない。

成る種の真空下水管渠装置に於ては、機械的又は電気的
に作動する下水管渠バルブを使用するのが好ましい。航
空機のクローゼツトに於る場合がそうであり、これに於
て洗浄水は非常に僅かで、たったの約０．２１又はそれ
以下である。この場合には、下水管渠バルブは非常に高
精瓜で機能し゛なければならない。この形°式の真空式
トイレットとしては、米国特許第４．７１３．８４７＠
がバルブの使用を示唆しており、これに於ては閉塞部材
はＩＦ１１１コの形成８れχいる回転ディスクとされて
いる。このような回転するバルブディスクはモーター、
ソレノイド及び／又は機械的駆動力伝達装置によって駆
動される。更に又、この形式のバルブは、その他の多く
の形式のバルブと同様に、三方向バルブとして機能する
ように容易に設計できるのであって、一つの作動位置に
て空気取り入れダクトと真空下水管渠とを接続し、他の
作動位置にて下水供給ユニットと真空下水管渠とを接続
させるようになす。ｌす１転可能なバルブの１１ｉ塞部
材に二つの側口を形成して、一方の間口を下水管渠バル
ブの流通間口として機能させ、他方の聞Ｕを空気取り入
れバルブの流通開口として機能させることもできる。

本発明はド水管渠バルブが聞かれていなければならない
時間をかなり短縮することができる。通常は約３秒間に
わたってバルブを開口させておくことで十分であるが、
良く調整した装置に於ては更に短くすることも１可能で
ある。適当なバルブ制御′ｌ装置は、空気取り入れバル
ブが間動覆る約１秒前に下水管渠バルブを開動させ、下
水管渠バルブがｒＪｌ塞された後２〜３秒で空気取り入
れバルブが閉塞されるように、構成される。効率の良い
下水搬送を可能にする目的やその他の理由によって非常
に強力な真空圧（絶対圧力が非常に低い）が使用されて
いる場合には、下水管渠バルブのＩｙＩ後に作用する圧
力差は好ましくない程に高くなってしまう。従って、こ
の圧力差を低減するために、空気取り入れダクトを通し
て下水管渠バルブが開口状態にある間にも空気が手水管
渠に与えられるのである。

トイレットの便器がノイズレベルを最小限にするために
気密の蓋を備えているならば、この塁を比較的厚い遮音
材で作ることが好ましい。各種のプラスチック林、サン
ドイッチ構造等がこの目的のために好ましく使用できる
のである。トイレットの便器に対する付加的な空気の供
給を忠告することができる。

本願明細内に於て、「真空（圧）１は真空式の下水管渠
装置に使用するのに適当とされる強さの１部分真空（圧
）」を意味している。通常は、このような装置に使用さ
れる真空圧は大気圧の約１／２の圧力、即ち３８ｃｍＨ
ｇである。

本発明は以下に添付図面を参照して史に詳しく説明され
る。

実施例の説明 第１図はトイレットの便器１を示しており、この便器１
は真空状態にある下水管渠２に対して下水管渠バルブ３
を介して接続されている。下水管渠２の内部空間には、
それ自体は良く知られている真空ポンプ２３によって真
空圧が与えられている。このポンプは通常は下水管渠２
のＦ流端に位置され、或いは真空状態にある下水集積タ
ンクに接続される。下水管渠バルブ３は、真空圧が供給
されたとぎにそのバルブを開動させる作ＷＪ装置（図示
せず）を含ｌυでいる。この形式の様々なバルブが米国
特許第３．４８２．２６７号、第３゜８０７．４３１号
、第３．９８４．０８０Ｍ及び第４．３７６．４４４号
に記載されている。、真空圧で作動される適当なバルブ
は知られているので、そのバルブの構造をここでは説明
しない。

空気取り入れダクト４が下水管渠バルブ３のｖｌぐＦ流
位置にて下水管渠２に接続されている。このチューブの
上流端は、チェックバルブ１９及びマフラー２０を通し
て大気に解放されている。空気取り入れダクト４には空
気取り入れバルブ６が配備されており、このバルブは第
１図に丞す実施例°に於ては下水管渠バルブ３と全り「
１１じ構造のものとされている。両方のバルブ３及び６
を制御ずめための制御装置７は入力信号８によって作動
される。このような信号は、トイレットを使用した者が
操作する押しボタンによって発生され、例えば圧力信号
として機械的に或いは電気的に、制御装置７へ伝達され
るようにできる。この入力信号８は、例えば便器の蓋を
閉じること、或いはトイレットの洗浄をυ制御すること
に係わる因子、に応じて発生ずることができるのである
。これらの因子も又技術的に良く知られているので、人
力信号の発生並びに制御装置７の作動方法をここでは説
明しない。

真空下水管渠装置の全体的な原理は、下水を有効に搬送
するために十分な真空圧が下水管県内に発生されている
ときにのみ、下水管渠バルブが作動されねばならないの
である。これを得るために、下水管渠バルブ３を開動さ
せるための真９圧を下水管渠２から得るか、或いはこの
真空装置の他の位置から得るのである。得られる真空圧
が下水を搬送するのに弱過ぎるならば、下水管渠バルブ
３は開動されない。第１図の実施例に於ては、下水管渠
バルブ３を作動させるのに必要な真空圧は、下水管渠２
かうチューブ９、チェックバルブ１０及びチコ、−ブ１
２を通して制ａ装置７に伝えられる。真空圧アキュムレ
ータ１１はバルブ１０及びチューブ１２の間に接続され
る。入力信号８を受は入れると、この制ａ装ｅ７は下水
管渠２及び／又は真空圧アキュムレータ１１から得た真
空圧をチューブ１３を通してド水管渠バルブ３に伝達し
、このバルブ３を開くのである。これと同時に＆１１１
１１装＠７はチューブ１４を通して真空圧を空気取り入
れバルブ６へ伝達し、このバルブ６も又開くのであり、
これはその作動装置が真空圧の影響を受番プたときに開
かれるのである。

装置への真空圧の伝達は、実際には、圧力を降下される
部分に於て装置内の大気ａが令聞へ消散されることを意
味する。これによりバルブ６の作動装置へ真空圧が伝達
されるとき、その部分に存在する空気がチューブ１４を
通して流出されるのである。空気取り入れバルブ６が下
水管渠バルブ３よりも僅かに辷れて間口されるのが好ま
しいことから、バルブ６の作動装置からの空気の流出は
遅くなる。これは好ましくは調整回部なスロットル装置
１６によって達成されるのである。チューブ１４は又チ
ェックバルブ１５を備えることができ、このバルブは完
全な気密開基を行うものでなく、閉じた位置に於てバル
ブ６からｔ、１３１１１１装ｖｉ７へ向けて僅かなスロ
ットル調整された空気が流れるのを可能にするのである
。このことがチューブ１４に於る異なる流れ方向での異
なるスロットル操作を与えるのである。

真空圧７キユムレータ１１の使用が常に必要であるとは
限らない。真空圧アキュムレータの目的は、バルブ３及
び６に対して十分な強さの真空圧がＺ）えられるのを確
実化することである。バルブ３が開口されるとき、下水
管渠内部の圧力は上シｔする。チェックバルブ１０はこ
の＾まった圧力がチューブ１２に到達するのを防止し、
又、バルブ３及び６の作動装置に存在する真空圧が低減
するのを防止する。、真空圧アキュムレータ１１は又、
真空の下で容積を拡大し、バルブ３及び６の両方のバル
ブを作動させるのに十分な真空圧が得られるようになす
のである。

勿論のことながら、パル７３及び６を例えばモーター、
ソレノイド或いは同様装置によって電気的に作動させる
ようにすることは可能である。

本発明による装置の基本的な構成では、下水供給ユニッ
ト１が空となされるべきときに空気取り入れダクト４を
通して空気が真空下水管渠２内へ導かれることを必要と
している。このことがノイズレベルを実質的に低減させ
るのであるが、それにも拘わらずにそのノイズレベルは
不快な程高いかも知れない。従って、空気取り入れダク
トによって空気を導入することがノイズレベルを許容値
に迄低減させるのに十分であるとは浦えないのである。

本発明の基本的な実施例の技術的な効果を改善するには
付加的な対策が必要となるのである。

適当な付加的な対策はトイレットの便器、或いは同様な
下水供給ユニットに気密の１１１７を備え付１プること
である。このような蓋は比較的に遮音性の材料で作られ
ねばならない。下水管渠バルブ３を開動させることは、
それ自体が知られている技術であるように１１１７をｍ
じることに応じて容易に行えるのであって、蓋が閉じら
れたときにバルブ３が開動されるようになされ得るので
ある。

真空式トイレットに気密の蓋を使用することにより、便
器内に存在する間の空気では効果的な洗浄を行うのに少
な過ぎる事態を生じる。これは便器１に空気ヂ１−プ１
８を接続することで解決される。このチューブ１８を通
して便器内へ導かれる空気は如何なる実質的なノイズも
発生ずることがない。チューブ１８を通して行われる空
気の供給は、何れの場所から、例えばトイレット個室の
外部から、行えるのである。空気取り入れダクト４が以
に協え付けられているので、通常、最良の解決方法はこ
のダクトから便器へ空気を供給す°ることである。この
場合、チューブ１８は空気取り入れバルブ６の上流位置
にて空気取り入れダクト４に接続される。

第２図は開口の形成されている回転可能なディスク２９
によって形成されているバルブの閉塞部材を示している
。ディスク２９をその中心貞２１の回りに反時計方向へ
９０°回転させることにより、このディスクの開口２８
が下水供給ユニットと真空下水管渠との間にて下水管渠
ダクト２ａと整合され、これによりフローダクトは完全
に開口されるのである。この位置からのディスク２９の
回転は、引き続き反時計方向、又はそれと逆方向へと両
方向へ行える。このディスク２９が下水管渠バルブを開
口させている位置から何れかの方向へ１８０６回転され
ると、開口２８は空気取り入れダクト４ａと整合され、
これによりこのダクト４ａは完全に開口されるのである
。

第３Ａ図はディスク２９の回転角度の関数として下水管
渠ダクト２ａの開閑状態を示しており、第３８図はこれ
と対応する空気取り入れダクト４ａのｆｆｆｌｌ’ｊｌ
状態を示している。ダクト２ａ及び４ａの開口率は、第
３Ａ図及び第３１３図の両図に於る垂直方向の軸線にて
示されている。下水管渠ダクト２ａが完全に閉まる＞’
Ｊに空気取り入れダクト４ａが開き始めなければならな
いことが望まれるならば、ダクト４ａの位置は開口２８
の移ｖＪ経路に沿って第２図の右側でダクト２ａに接近
させて調整される。しかしながらこのことは、ディスク
２９が反時計方向へのみ回転されるようになされること
を必要とするのである。

第４図の実施例によれば、ディスク２９は又更に小さな
間口２２を有している。大きな間口２８が下水管渠ダク
ト２ａへ向かって移動するとき、小さな開口２２は空気
取り入れダクト４ａの上を通過し、これによりこのダク
トは第５Ｂ図に於て曲線２５で示すように部分的に開口
されるのである。開口２８が下水管渠ダクト２ａと整合
されると、この小さな開口は位置２２ａにあってダクト
４ａは■じられるのである。次にディスク２９は反対方
向へ回転され、下水管渠ダクト２ａを■じるようになす
。これと同時に、空気取り入れダクトは再び第５Ｂ図に
於て曲線２６で丞すように部分的に開口されるのである
。ディスク２９が最初の位置を越えて時計方向へ回転さ
れ続けることにより、開口２８は空気取り入れダクト４
ａと整合するようになされ、このダクトは第５８１ｆｉ
に於て曲線２７の左側半分で示すように完全に［７ｇ１
１されるのである。間口２２は次に位置２２ｂへ位置さ
れる。ディスク２９をその最初の位置へと反時計方向へ
回転することによって、空気取り入れダクトは第５Ｂ図
に於１曲［１２７の右側半分で示すように間しられるの
である。第４図による実施例に於ては、空気取り入れダ
クトは下水管渠ダクトが抽く初期位相（曲線２５）並び
にその開じる最終位相（曲１１！２６）に於て部分的に
開くのである。

第５八図及び第５Ｂ図に於る相対位置は、ダクト２ａ及
び４ａの位置及び／又はディスクの開口２８及び２２０
位置を変更することによって変化することができる。ダ
クト２ａ及び４ａの開口率は第３Ａ図及び第３Ｂ図に於
るのと１４様に第５Δ図及び第５Ｂ図に示されている。

本発明は図示実施例に限定されるものではなく、本発明
に於て幾つかの変更が特許請求の範囲の欄に記載のｍｇ
！Ａから逸脱することな〈実施できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は真空圧で作動する］・水管渠バルブを備えた本
発明の一つの実施例を示す概略断面図。 第２図は本発明による組合わされたバルブ装買を示す概
略図。 第３Ａ図及び第３Ｂ図は第２図によるバルブの機能線図
。 第４図は第２図によるバルブ装置の他の実施例を示す概
略図。 第５Ａ図及び第５Ｂ図は第４図によるバルブの機能線図
。 １・・・トイレットの便器、２・・・下水管渠、２ａ・
・・下水管渠ダクト、３・・・下水管栗バルブ、４・・
・空気取り入れダクト、４ａ・・・空気取り入れダクト
、６・・・空気取り入れバルブ、７・・・制御バルブ、
８・・・入力信号、９・・・デユープ、１０・・・バル
ブ、１１・・・真空圧アキュムレータ、１２．１３．１
４・・・チューブ、１５・・・チェックバルブ、１６・
・・スロットル装置、１７・・・蓋、１８・・・チュー
ブ、１９・・・チェックバルブ、２０・・・マフラー、
２１・・・中心点、２２．２８・・・聞［」、２ａ・・
・真空ポンプ、２５．２６．２７・・・曲線、２９・・
・ディスク。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. （１）下水供給ユニットと、 内部空間を形成している下水管渠と、 下水の有効な搬送を得るために十分な強さの真空圧を、
   下水管渠の内部空間に、発生させるための手段と、 下水供給ユニットと下水管渠との間に接続されている常
   閉の下水管渠バルブと、 前記下水管渠バルブの作動を制御するためのコントロー
   ル装置と、 下水供給ユニットとは別に、下水管渠へ空気を導入する
   ための空気取り入れダクトと、 空気取り入れダクトを通して、真空とされている下水管
   渠へ流入する空気流量を制御するための空気取り入れバ
   ルブと、 下水管渠バルブの開動と時間的に同期して空気取り入れ
   バルブが開動され、且つ又、下水管渠バルブが閉じた後
   に空気取り入れバルブが閉じられるように、空気取り入
   れバルブの作動を制御するための手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする真空下水管渠装置
   。
2. （２）空気取り入れダクトが下水管渠バルブの直ぐ下流
   の位置にて真空下水管渠に対して接続されている特許請
   求の範囲第１項記載の真空下水管渠装置。
3. （３）空気取り入れバルブが下水管渠バルブと少なくと
   も実質的に同じ構造とされている特許請求の範囲第１項
   記載の真空下水管渠装置。
4. （４）下水管渠バルブを開動させるために該下水管渠バ
   ルブに連結されている第一のバルブ作動装置、及び、空
   気取り入れバルブを開動させるために該空気取り入れバ
   ルブに連結されている第二のバルブ作動装置、を含み、
   これらの二つのバルブ作動装置は真空圧に応答して作動
   できるようになつているとともに、真空下水管渠に対し
   て接続できるものとされている特許請求の範囲第１項記
   載の真空下水管渠装置。
5. （５）第一及び第二のバルブ作動装置の二つに対して真
   空圧を伝達させるためのバルブ制御装置を含み、該バル
   ブ制御装置はスロット付空気チューブによつて第二のバ
   ルブ作動装置に接続されている特許請求の範囲第４項記
   載の真空下水管渠装置。
6. （６）真空下水管渠と第一及び第二のバルブ作動装置と
   の間に接続されている真空圧アキュムレータ、及び、該
   真空圧アキュムレータと真空下水管渠との間に接続され
   ているチェックバルブ、を含んでいる特許請求の範囲第
   ４項記載の真空下水管渠装置。
7. （７）下水管渠バルブ及び空気取り入れバルブが一体構
   造の装置として形成されていて、該装置が、下水供給ユ
   ニットを真空下水管渠に接続する第一機能部分と、空気
   取り入れダクトを真空下水管渠に接続する第二機能部分
   と、を備えている特許請求の範囲第１項記載の真空下水
   管渠装置。
8. （８）前記一体構造の装置とされた下水管梁及び空気取
   り入れバルブ装置が、少なくとも一つの開口が形成され
   ている回転可能なディスクとされた閉塞部材を有してい
   て、上記一つの開口は、下水供給ユニットと下水管渠と
   の間を開通連結させる第一の位置から、空気取り入れダ
   クトと下水管渠との間を開通連結させる第二の位置へと
   移動できるようになされている特許請求の範囲第７項記
   載の真空下水管渠装置。
9. （９）前記ディスクが少なくとも二つの開口を形成され
   ており、一方の開口が空気取り入れダクトと下水管渠と
   の間を開通連結させる位置へ移動できるようになされて
   いる特許請求の範囲第８項記載の真空下水管渠装置。
10. （１０）下水供給ユニットが閉じ蓋を備えている便器で
    ある特許請求の範囲第１項記載の真空下水管渠装置。
11. （１１）前記閉じ蓋が実質的に気密の蓋である特許請求
    の範囲第１０項記載の真空下水管渠装置。
12. （１２）便器の閉じ蓋が閉じられているときに便器へ空
    気を供給するためのチューブが便器に備えられている特
    許請求の範囲第１１項記載の真空下水管渠装置。
13. （１３）便器へ空気を供給するためのチューブが空気取
    り入れバルブの上流位置で空気取り入れダクトに接続さ
    れている特許請求の範囲第１２項記載の真空下水管渠装
    置。