KR100191340B1 - 전기적공기 흡입콘트롤러를 갖는 들어올림 능력이 향상된 진공 하수도 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압력차에 의해 운반도관(20)의 간헐적으로 열리는 하수제어밸브(40)를 통해 하수를 보내는 개선된 진공하수도 장치이다.

진공도관(20)은 라이저, 낮은 부분과 내리막을 가지며 톱의 톱니모양으로 놓인다. 하수가 도관(20)으로 운반되지 않을 때 도관 내의 나머지 하수는 낮은점에 모이고 제어밸브(40)를 작동하는데 필요한 적절한 진공이나 저대기압 이상이 있도록 도관(20)을 통해 진공이나 대기압이 최소로 강하하도록 시간이 지남에 따라 도관(20)을 최소로 간헐적으로 여닫는다.

제어밸브(40)가 열렸을 때 진공도관(20)을 통해 운반된 하수는 진공수집탱크(12)를 향해 추진되는 중공의 원통형 질량을 형성한다.

Description

전기적 공기 흡입 콘트롤러(controller)를 갖는 들어올림 능력이 향상된 진공 하수도 장치

제1a, 1b와 1c도는 일반적으로 오르막, 평탄부와 내리막 하수흐름이 있는 도관을 도시하는 발명의 도관의 개략도.

제2도는 중력으로 공급되는 탱크와 주입 밸브가 주 진공도관 밑에 위치한 발명에 따른 진공 하수도 운반장치의 부분의 측면도.

제3도는 제어밸브와 전기적 공기 흡입콘트롤러(EAAC)를 도시하는 발명의 진공하수도 운반장치의 부분의 개략도.

제4도는 공기제어밸브에 연결된 발명의 EAAC 유니트의 개략적 횡단면도.

제5도는 압력스위치와 지연 타이머 모듈이 EAAC 의 개략적 다이어그램에 첨가된 것을 제외하고 제4도와 같은 도면.

제6도는 시간의 함수로 제5도의 다양한 성분의 기능의 도면.

제7도는 폐기물 진공제어밸브의 상부하우징과 감지기 제어모듈에 연결된 제5도의 EAAC 실시예의 도면.

제8도는 시간의 함수로 제7도의 다양한 성분의 기능의 도면.

제9도는 발명에 따른 진공원과 진공수집 탱크의 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

00 : 항목명1 XX : 항목명2

10,13 : 파이프 12 : 탱크

16 : 밸브피트 17 : EAAC 모듈

20,28,30 : 진공도관 22 : 경사진부분

24 : 낮은지점부분 26 : 라이저부분

32,55 : 접점 34 : 진공장치

36 : 수집스테이션 40 : 제어밸브

42 : 브래킷 43 : 나사

45 : 감지기제어장치 48 : 압력감지기도관

51 : 압력감지기포트 54 : 진공선

62 : 밸브접속기 65 : 접속기포트

71 : 밸브하우징 73 : 밸브시트

75,77 : 하우징 챔버 82 : 플런저 조립체

85 : 피스톤 막대 87 : 피스톤-컵

90 : 스프링

본 발명은 존 구룸스의 이름으로 1990년 3월 9일 출원된 미국특허출원번호 491,255의 CIP(continuation-in-part)이다. 본 발명은 유입 진공밸브를 사용하는 진공으로 작동되는 하수도제어장치에 관한 것으로, 특히 보다 물에 잠긴 상태를 피하도록 하수도 운반도관에 대기압의 부가적 공기를 삽입하기 위해 밸브입구에서 보유탱크(tank)에 축적된 하수수준과 무관하게 진공밸브를 여는 전기적 공기흡입 콘트롤러(controller)(EAAC)를 사용하는 장치에 관한 것이다.

다양한 폐기물원(즉 집, 산업장 등)으로부터 하수처리 공장까지 이어진 지하 파이프 네트워크(network)를 포함하는 하수도장치는 중력으로 작동되게 된다. 그러나 폐기물의 유입과 수집 지점 사이에 위치한 거리와 불규칙적인 지역은 하수의 연속적 내리 흐름을 갖추도록 깊은 도랑을 팔 수 있는 능력을 상당히 제한한다. 따라서, 기계적 펌프가 보다 얕게 놓인 배관 네트워크에서 흐르는 폐기물 뒤로 양의 힘을 제공하도록 파이프 네트워크를 따라 중요한 지점에 놓인다.

실제로 그러한 장치의 모든 하수유입 지점에 압력펌프가 필요하다. 진공으로 작동되는 장치는 S.A.G 릴 옌달에게 특허된 미국특허3,115,148에 공지된 바와 같이 대체방법으로 제안되었다.

릴 옌달의 특허는 다른 유출물 흐름을 운반하는 두 분리된 배관 네트워크(network)를 사용하는 진공장치이다. 목욕탕, 세수통, 싱크등(회색물)로 부터의 폐기물이 재래식 중력장치로 운반될 때 변소통, 소변기와 유사한 위생장치(검은물)로부터 방출된 폐기물은 분리된 진공장치로 운반된다.

상기 장치내의 도관을 막고 파이프의 횡단면 영역을 완전히 채우는 플러그(plug)를 형성하도록 하수가 모아지는주머니를 갖춘다. 하수 플러그는 일체된 조건으로 도관을 따라 압력차 힘에 의해 움직인다. 린옌달 특허의 진공으로 작동되는 장치의 종류는 플러그 흐름이라 불린다.

B.C. 버스와 그 동료에 특허된 미국특허 3,730,884 는 검은물과 회색물이 하나의 배관장치로 조작되는 진공 유도된 플러그흐름을 사용하는 하수도 장치를 기술한다. 하수의 밀착되는 플러그는 짧은 거리를 파이프를 통해 진공 압력 차에 의해 운반된다. 그러나 플러그를 움직이는 압력차를 감소시키는 마찰과 다른 힘 때문에 파이프를 통해 움직일 때 플러그는 분해된다.

그러므로 가장 간단한 형태로 파이프 내에 딥(dip)이나 주머니가 되는 일련의 플러그 리포머(reformer)가 밀착되는 플러그의 재형성을 돕고 하수의 트랩(trap) 역할을 한다. 하수가 파이프 구멍을 완전히 채우도록 주머니가 설계된다.

장치의 작동은 하수의 플러그가 파이프구멍을 봉합하도록 한다. 교대되는 플러그 분해와 재형성 과정은 하수가 파이프를 완전히 통과할 때까지 계속된다. 이 플러그 각각의 압력차는 파이프내의 플러그 주머니의 일련적배열 때문에 전체적인 얻을 수 있는 장치압력차 보다 적다.

B.E 포어맨과 그 동료에게 특허된 미국특허번호 4,179,371에는 하수원으로부터 수집수단까지 하수를 운반하는 장치와 방법이 공지되어 있다. 압력차는 소스(source)와 수집수단 사이의 배관에 유지된다. 중공의 실린더 형태의 도관을 통해 하수가 운반된다.

하수가 운반되지 않을 때 도관에 보유된 나머지 하수는 도관을 닫지 않고 도관을 통해 같은 압력이 유지되게 한다. 미리 결정된 조건에 반응하여 간헐적으로 열리는 주입수단이 갖춰진다.

장치로부터 방출되지 않는 나머지 하수가 모아지는 낮은 지점부분, 내리막 부분과 올라가는 부분(혼합해 리프트(lift)라 불림)이 섞여 톱의 톱니모양으로 도관이 놓인다. 나머지 하수는 도관을 닫는데 불충분하여 도관을 통해 같은 압력이 통하게 한다.

그리하여 포오맨이 발표한 장치는 전형적 작동조건에서 도관을 통해 완전한 진공을 통하게 하는 톱의 톱니모양으로 놓인 진공 압력화 된 도관안으로 간헐적으로 주입된 내용물을 갖는 대기압에서의 중력으로 공급되는 하수 수집탱크를 포함한다. 진공운반 하수도 장치에 있는 문제는 물에 잠김이다, 이미 논의된 것처럼 보통 작동조건에서 도관의 낮은 지점부분 내의나머지 폐기물의 수집은 낮은 지점에서 도관을 봉합하는데 불충분하며 압력이 통하는 도관 내에 공기공간을 도관 내에 유지하도록 설계된다.

하수운반 사이클중 전체도관 부피는 전형적으로 액체의 1 또는 3 보다 작다. 그러나 불충분한 양의 대기가 도관으로 주입되면 하수운반 사이클중 전체 폐기물질량을 효과적으로 움직이는데 가해진 불충분한 에너지가 된다.

이렇게 되면 나머지 폐기물이 계속 쌓여 도관의 2 또는 3 을 채우고 부피를 들어올리는 물에 잠기는 조건을 야기한다.

물에 잠기는 다수의 잠재적 요인이 있다. 예를 들어 밸브 조립체는 폐기물이 도관으로 들어간 후 밸브가 너무 빨리 닫혀 도관에 들어가는 대기양을 바람직하지 않게 감소시키고 폐기물을 당기도록 잘못 조절된다. 마찬가지로 장치내의 임의지역의 누출은 도관 내에서 진공이나 저대기압이 유지되지 못하게 되어 시간이 지난 후 이 진공이나 저대기압 조건이 감소하게 되며 따라서, 물에 잠기게 하는 운반 사이클동안 폐기물을 운반하는데 충분한 압력차가 발생하지 않게 된다.

또한 도관 네트워크가 밸브가 닫힌 후 하수운반 싸이클을 끝내며 진공이나 저대기압과 같게 되면서 진공이나 저대기압원의 부적절한 작동이나 장치의 불충분성 때문에 약간 낮은 진공압에서 그렇게 된다. 차례로 이것은 진공이나 저대기압의 불충분한 수준에 기여하여 압력차를 일으킨다.

많은 피트(feet)나 리프트가 도관에 있는지에 관계없이 이론적으로는 물에 잠기게 되며 전체 리프트(lift)가 증가할 때 중력으로 하강과 계속적인 진공상태 변화에 따라 도관선 내에서 하수를 들어올리기가 어려워지므로 그 가능성은 증가한다.

각 톱의 톱니형태 리프트가 하부 내리막 부분 오르막과 상부 내리막 부분으로 구성된다면 적절한 거리는 오르막과 연결되는 상부 내리막 부분의 바닥외부 표면상의 지점과 같은 오르막이 연결되는 하부 내리막 부분의 상부 외부표면 상의 지점사이에서 수직으로 측정된다. 흐름통로의 리프트를 가로지르는 이 거리를 모으면 전체 리프트를 측정할 수 있다.

전형적으로 진공장치는 16 Hg 에서 20 Hg 진공범위에서 작동한다. 반면에 이 진공 압력계에서 대기압이 0 Hg 로 정의되고 이것은 16 Hg 에서 20 Hg 의 압력차를 나타낸다. 16 Hg 의 최소로 가능한 진공수준을 택해 진공밸브와 그 제어부를 작동하도록 항상 존재해야 하는 5 Hg를 빼면 본관(main)에 진공리프트에 필요한 11 Hg 진공이 남는다. 11 Hg 는 전형적으로 13피트라 볼수 있는 12.5 피트의 물에 상당한다.

그리하여 13 피트의 리프트는 어떤 하수계획에서 진공 본관의 설계에 사용되는 최대값이다.

약 13피트의 전체 리프트는 두 이유로 중요하다. 첫째 물에 잠기는 13피트의 리프트 보다 작은 어떤 장치도 도관선으로부터 축적된 나머지 하수를 내보내는 보통 밸브 사이클링을 통해 시간이 지남에 따라 그 자체를 이론적으로 고정한다. 반대로 13피트나 그이상의 전체 리프트로 설계된 물에 잠긴 진공운반장치는 나머지 물을 내보내기 위해 조작자의 도움이 필요하다.

밸브의 바로 하류에 있는 도관 내의 진공 압력조건에 기초한 압력차에 반응하여 밸브가 열리므로 그 진공압력이 도관의 물에 잠긴 막힘 때문에 너무 낮으면 밸브는 도관으로 대기압을 주입하도록 순환하지 않아 시간이 지남에 따라 도관이 자동적으로 물에 잠기게 한다. 대신에 보수자는 장치내의 진공 압력원을 복구시켜야 하고 밸브를 작동시키고 작동될 수 있는 적절한 진공압력을 갖는 밸브상류로 움직이고 진공본관이 물에 잠긴 하수가 없을 때까지 더 상류에서 각 밸브를 점진적으로 작동시킨다.

13피트 측정의 제2의 중요한 관점은 하수도 운반선의 전체길이에 제한을 가한다는 것이다. 13피트의 최대 전체리프트를 갖는 선의 미리 결정된 슬로우프(slope)의 혼합은 최대거리를 결정하고 진공선은 기계적 펌프의 도움 없이 적절한 하수흐름을 보장하도록 이동한다.

실제로 흐름통로에 걸친 전체의 허용된 리프트는 유체역학의 기술에 알려진 다양한 공식에 따라 계산된 마찰손실 인자에 의해 부가적으로 제한된다.

13피트를 넘는 손실 수준에서 진공하수 장치를 효과적으로 작동하기 위해 높은 공기 대 액체 비율이 사용된다. 이것은 도관 안으로 보다 많은 공기를 주입함으로써 이루어진다. 13피트 수준에서나 그 밑에서 작동하는 전형적 장치는 3대 1 공기 대 액체비율로 설계된다. 이 수는 장치내의 리프트를 증가시키기 위해 비례적으로 증가된다.

따라서 본 발명의 주목적은 플러그가 없는 진공하수도운반장치의 장치와 방법을 갖추는 것이다.

발명의 다른 목적은 하수의 중력흐름을 쉽게 하는 펌핑스테이션(pumping station)을 사용할 필요가 없는 하수도 운반장치를 갖추는 것이다.

발명의 다른 목적은 수집도관으로 하수를 주입하기 위해 하수의 각 소스에서 펌프가 필요치 않는 하수도 운반장치를 갖추는 것이다.

발명의 다른 목적은 하나의 상대적으로 작은 직경의 파이프가 플러그 리포머를 필요로 하지 않고 하수의 플러그 없는 운반을 위해 사용되고 하수가 압력차에 의해 장치 내로 주입되는 다수운반장치와 방법을 갖추는 것이다.

발명의 다른 목적은 장치가 하수플러그와 플러그 리포머의 사용을 필요로 하지 않고 압력차에 의해 장치 내로 주입되는 하수운반장치와 장치를 갖추는 것이다.

발명의 또 다른 목적은 그러한 장치로 주입된 하수에 완전한 압력차를 주는 진공압력차에 의한 하수운반 장치와 장치를 갖추는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 장치성분의 오기능이나 불조절에 의한 물에 잠김을 자동적으로 방지할 수 있는 진공 하수도 운반장치를 갖추는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 보유탱크로부터 진공본관으로 축적된 폐기물을 넣는 진공밸브의 보통 작용과 무관하게 진공본관이 물에 잠기지 않도록 진공본관에 부가적 공기를 넣도록 진공밸브를 여닫도록 작용하는 장치를 갖추는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 진공 하수도 파이프 네트워크 구조로 하여금 13피트가 넘는 전체 리프트를 갖도록 하는 것이다. 요약하면, 본 발명은 하수원으로부터 수집수단까지 하수의 질량을 운반하는 개선된 장치와 방법에 관한 것이다. 압력차는 소스와 수집수단 사이에 유지된다.

하수는 미리 결정된 조건에 반응하여 열리는 하수 제어밸브를 통해 도관으로 주입되며 중공의 실린더를 형성한다. 하수가 운반되지 않을 때 도관은 같은 압력을 갖는다. 운반사이클 중 방출되고 도관을 통해 없어지는 나머지하수가 제어밸브를 작동하는데 얻을 수 있는 진공이나 저대기압이 최소한으로 강하되기 위해 시간이 지남에 따라 도관이 최소로 간헐적으로 닫히면서 정지되어 모이는 하부 지점부분 내리막부분과 오르막 부분을 갖는 톱의 톱니모양으로 도관이 놓인다.

발명의 다른 관점에 따라 장치는 대기압에서 중력으로 공급되는 하수수집탱크를 포함하여 그 내용물을 전체 진공을 도관을 통해 통하게 하는 톱의 톱니모양으로 놓인 진공으로 압력을 받는 도관으로 하수제어 밸브를 통해 간헐적으로 주입시킨다.

위에 기술된 진공 하수도 운반장치에 연결된 것은 보조적 운반에 의한 물에 잠긴 조건을 피하고 하수의 질량에 부가적 유압을 가하도록 진공운반선으로 대기압의 부가적 공기를 주입하기 위해 하수 제어밸브 상류의 축적된 하수수준과 관계없이 하수 제어밸브를 갖는 진공하수도 운반도관에 연결된 공기제어 밸브를 자동적으로 여닫는 EAAC 장치이다.

가장 간단한 형태에서 장치는 솔레노이드(solenoid) 밸브와 타이머(timer) 유니트를 구성한다.

타이머유니트가 작동될 때 이것은 차례로 압력차를 가함으로써 열도록 외부원으로부터 공기제어 밸브까지 진공이나 저대기압을 송달함으로써 반응하는 솔레노이드 밸브를 작동시킨다.

온-타이머(on-timer) 사이클이 완료될 대 대기압은 밸브를 닫도록 공기 제어밸브로 보내진다. 타이머 작동의 미리 결정된 주파수와 기간은 충분한 대리로 하여금 물에 잠기는 것을 막도록 운반도관으로 삽입되게 하도록 계산된다.

바람직한 실시예에서 압력스위치와 타이머-지연모듈(module)이 EAAC장치에 첨가된다. 압력스위치는 제어밸브 하류의 운반도관 내의 진공 압력차 수준을 모니터(monitor)한다.

진공압력이 미리 결정된 수준 즉,12 Hg 또는 그 이하로 떨어질 때 압력 스위치는 타이머-지연 성분을 작동시킨다. 타이머-지연사이클이 완료될 때 도관 내의 진공압력차의 수준이 아직 부족하다면 타이머성분이 작동된다. 이 성분은 차례로 솔레노이드 밸브를 작동시킨다.

또한, 타이머-지연성분이 다시 작동이 되고 압력스위치가 타이머 지연 사이클이 완료될 때까지 운반도관 내 진공압력 수준을 다시 모니터한다. 다른 바람직한 실시예에서 타이머와 타이머-지연성분이나 모듈은 각 작동사이클의 기간을 조절하는 제어손잡이를 갖는다.

또 다른 바람직한 실시예에서 하수제어밸브 상류의 보유 탱크 내에 특정한 미리 결정된 수준의 하수가 축적될 때 하수진공제어밸브를 보통 순환시키는 감지기-콘트롤러 모듈과 나란히 EAAC 가 혼합된다.

이 특별한 실시예에서 작동될 때 솔레노이드 밸브는 외부원으로부터 감지기-콘트롤러 모듈까지 대기압을 보냄으로써 반응한다. 차례로 이것은 압력차를 가함으로써 하수 제어밸브를 열도록 작용한다. 타이머 사이클이 완료될 대 압력차 과정을 역전시키고 하수 제어밸브를 닫음으로써 진공압력은 반응하는 감지기-콘트롤러모듈로 다시 한번 보내진다. 이 특별한 실시예에서 특별한 공기제어 밸브는 불필요하다.

EAAC 장치가 진공하수도 운반장치와 혼합될 때 다중의 톱의 톱니모양 프로파일은 모든 오르막 가로지르는 압력손실의 합이 제어밸브를 작동시키는데 필요한 압력헤드(head)를 뺀 진공 수집스테이션에서 얻을 수 있는 최소진공이나 저대기압 조건이의 합과 같거나 넘도록 진공도관에 사용된다. 이때 3피트 이상의 전체 리프트가 도관선 안으로 설계된다.

제1a,1b와 1c도를 참조하면, 도시된 화살표방향(오르막, 평탄부, 내리막 각각)의 방향으로 하수흐름을 쉽게 하는 도관부분이 도시되어 있다.

흐름이 제1a도처럼 오르막으로 진행할 때 도시된 것처럼 진공도관(20)은 매우 작은 하강경사부분(22), 낮은 지점부분(24)과 라이저(riser)부분(26)을 갖는다. 하수운반 사이클에 방출되고 도관(20)을 통해서 없어지지 않는 나머지 하수는 흘러 낮은지점 부분(24)에 쌓인다.

제1a와 1b도에 도시된 도관은 도시된 것 같은 톱의 톱니모양으로 놓인다. 그러한 톱의 톱니모양프로파일은 들어오는 흐름(개별적 진공밸브나 가지본관으로부터)과 지형(즉 다른 도관과 암석층)을 수용한다. 톱의 톱니모양배열에서 하수 나머지는 운반사이클의 마지막에서 하수운동이 멈출 때 도관(20) 구멍을 봉합하는데 불충분하다.

이것은 도관의 낮은 부분(24)내의 물질위로 도관의 부분을 포함하면서 전체도관에 같은 진공압력을 유지하게 한다.

제1b도는 약간 짧은 라이저부분(26)을 갖는 평탄한 지형을 위해 모양잡힌 장치를 도시한다. 제1c도는 내려 가능지형을 위한 장치도관을 도시하고 리프트나 라이저부분이 없다. 도면에 도시된 부분의 다양한 혼합을 불규칙적 지형 밑에 놓인 다중부분 장치를 형성하는데 필요한 만큼 사용된다.

제2도는 유사한 번호가 유사한 장치요소를 나타내는 제1a도와 도시된것 같은 배관은 오르막 흐름 라이저 부분을 둘러싸는 발명에 따른 장치(34)의 부분을 도시한다. 소스(도시되지 않음)로부터의 하수는 파이프(10)를 통해 하수가 임시 저장되는 중력수집탱크(12) 까지 중력으로 공급된다.

중력수집탱크(12)로부터의 배출파이프(15)는 압력차 제어밸브(40)의 유입측부에 연결된다.

중력 수집탱크(12)내의 하수는 대기압을 받는다. 미리 결정된 장치변수 예를 들어 특정한 지점 위로의 탱크(12) 수준의 올라감에 반응하여 압력차 제어밸브(40)은 하수를 파이프(18)로 흐르게 한다.

낮은지점부분(24), 라이저부분(26)과 내리막부분(22)를 갖는 피더(feeder) 진공도관(28)은 도시된 것처럼 중력수집탱크(12)위로 올라가는 주 진공도관(30)을 향해 중력수집탱크(12)로부터 하수가 주입될 때 리프트를 제공한다. 주 진공도관(30)은 적절한 진공원(도시되지 않음)에 의해 감소된 압력을 갖는다.

진공하수 주도관(30), 가지, 피더도관(28)은 예를 들어 폴리비닐클로라이드(PVC) 또는 아크릴로니트릴 - 부타디엔 - 스티렌(ABS) 플라스틱 파이프로 만들어진다. 연결부는 용액 용접되거나 기술에 알려진 알맞는 진공으로 단단해진 압축 고리를 갖는 피팅(fitting)을 갖춘다. 높은 하수온도에서 설치하기 위해 유리섬유 파이프가 사용된다. 파이프 크기는 일반적으로 직경이3영서 6인치 사이에 있다.

리프트가 필요할 때 파이프 하강 슬로우프는 도관직경(직경이 6 보다 작다면 80%)의 최소한 40/%나 리프트 사이의 거리의 2% 중 큰 것에 상응하는 리프트 사이의 강하와 함께 설치된다. 주도관(30)에의 가지연결(32)는 도시된 것처럼 90도 엘(ell)과 수직 와이(wye)로 만들어진다.

하수가 도관의 접점에 주입될 때 하수 약간은 처음에는 보통 흐름방향과 반대방향으로 움직인다. 하강 슬로우프 내의 2% 의 최소 슬로우프는 뒷흐름 하수로가 낮은 지점에서 모이게 한다. 일반적으로 운반도관 네트워크는 진공이나 저대기압하에서 연속적으로 유지되는데 하수가 도관의 구멍을 봉합하여 완전한 진공압역차가 압력차 제어밸브(40)를 통해 보유탱크(12)로부터 진공장치(34)로 들어가는 하수에 가해지게 되도록 하는 플러그를 형성하지 않기 때문이다.

대기압에서 대신에 하수와 공기는 열린 진공밸브(40)을 통해 도관으로 운반되도록 주입된다. 공기가 부피적으로 팽창하는 진공이나 저대기압하의 지역으로 도관의 길이를 따라 공기가 밑으로 움직인다. 도관 내의 압력차 조건에 반응하여 공기의 빠른 운동으로 생성된 에너지는 하수로 하여금 결과적으로 중공의 실린더형태를 갖게 하고 도관장치를 통해 빠르게 하수를 운반한다.

힘은 라이저를 통해 낮은 점부분(24)에 있는 모든 하수를 들어올린다. 이것은 10에서 15갤론 부피의 하수가 그러한 장치로 들어갈 때 초당 15 에서 18피트의 하수속도를 내게 한다.

그러나 미리 결정된 시간에서 진공밸브가 닫혀 하수운반사이클이 멈춰진다. 공기의 팽창은 압력과 속도를 감소시키고 하수운반 사이클동안 도관 네트워크를 통해 운반되지 않은 나머지폐기물은 정지하게된다. 진공밸브 하류도관은 균일한 저대기나 진공압 조건과 진공압 소스에 의해 같아지게된다.

하수운반사이클 중 도관을 통해 운반되지 않은 나머지 폐기물은 낮은 점부분에 놓이게되고 제어밸브를 작동하는데 필요한 적절한 진공이나 저대기압 이상이 있도록 도관을 통해 각각이 톱의 톱니모양프로파일을 가로지르는 압력차를 최소로 강하시키기 위해 시간이 지남에 따라 도관을 최소로 간헐적으로 닫는다.

진공밸브는 운반 사이클을 정의하는 소거된 장치의 두부분사이의 통로를 봉합하고 봉합을 없앰으로써 장치 내에서 기능한다.

이런 형태의 진공밸브의 일반적 작동 방식과 구조는 출원인의 동시출원된 U.S.S.N 366,585 와 D.D 클리버와 그 동료에게 특허된 미국특허 4,171,853에 기술되어 있다.

접점(32)으로부터 하류에 있는 도관부분(30)은 직선이고 그 안에 주머니가 형성되지 않는다. 그리하여 어떤 장애물로 파이프를 통해 빨리 지나는 하수통로에 놓이지 않는다. 압력차 제어밸브(40)는 중력수집탱크(12)의 내용물을 비우는데 필요한 것보다 긴 기간동안 밸브를 열린 위치로 유지하는 타이밍(timing)수단을 갖춘다.

이것은 하수부피의 두 배가 되는 대기가 하수질량을 따라 주진공도관(20)안으로 주입되도록 한다. 종래기술에서처럼 도관(20)의 구멍이 하수 플러그로 닫힌다면 압력차는 도관을 따라 생성되며 짧은 길이가지 작동을 제한하는 하수흐름에 큰 저항이 있게 된다.

제3도는 유사한 요소가 유사한 번호를 갖는 제2도에 도시된 진공하수 운반장치(34)의 상류부분의 확대도이다. 감지기파이프(13)은 보유탱크(12)의 상부에서 지지되고 탱크내부지점까지 내부로 뻗어간다. 감지기파이프(13)는 이것이 열리는 밸브피트(pit)(16)안으로 상부지지물로 부터 위로 뻗어간다. 유입개구부(14)를 갖는 보유탱크 방출도관(15)은 보유탱크(12)안으로 밑으로 떠 있게 된다. 이것은 밸브피트(16)를 통해 위로 뻗어가며 밸브피트(16)에서 먼 하수수집 스테이션(36)으로 뻗어간다. 밸브피트(16)내의 방출도관(15)사이에 있는 것은 하수제어밸브(40)이다. 진공하수 장치의 작동시 밸브(40)는 보통 닫힌다. 방출도관(15) 내의 제어밸브(40) 하류에 하수수집스테이션(36)처럼 선이 저대기나 진공압에서 유지된다.

장치의 작동 중 하수는 보유탱크(12)안으로 하수를 방출하는 중력 하수도관으로 소스로부터 방출된다. 보유탱크의 하수내용물의 방출 사이클이 필요하게 될 때(보유탱크내의 미리 선택된 압력조건으로 시작됨), 제어밸브(40)는 밑에 보다 상세히 기술되는 감지기 제어장치(45)로 열리고 보통의 하수운반 사이클을 가동시킨다.

제어밸브(40)를 열면 밸브(40)상류의 도관(15)의 높이나 대기압 부분과 밸브하류의 방출도관(15)의 상대적으로 낮은 압력이나 진공부분 사이에 압력차를 만든다. 이 압력차는 제어밸브(40)을 지나 방출도관(15)의 유입개구부(14)를 통해 보유탱크(12)의 하수 내용물을 빠르게 방출하며 방출도관(15)의 진공부분을 통해 그 안으로 그리고 궁극적으로 후속적 처리나 폐기를 위한 수집스테이션(36)까지 보내진다.

방출도관(15)을 통해 보유탱크(12)로부터 하수의 방출에 의한 하수운반 사이클의 완료시, 제어밸브(40)는 자동적으로 닫히고 진공장치(34)는 보통의 대기 조건으로 복귀된다.

제어밸브(40)의 상부단부(41)에 일체로 된 감지기-콘트롤러 모듈(45)이 장착된다. 제어모듈은 브래킷(bracket)(42)과 나사(43)(제7도에 가장 잘 도시됨)에 의해 부착된다. 압력감지기도관(48)의 한 단부는 감지기파이프(13)와 압력이 통하도록 배치되고 다른 단부는 감지기-콘트롤러 모듈(45)의 최하부 지점에 위치한 압력감지기 포트(51)에 연결된다.

진공은 출원인의 미국특허 4,171,853에 보다 상세히 기술된 서지(surge)탱크(57)를 통해 연결된 진공선(54)을 통해 감지기-콘트롤러에 공급된다.

서지탱크는 방출도관(15)의 진공부분과 통하여 진공포트(50)과 진공선 (54)를 통해 감지기-콘트롤러에 균일한 저대기나 진공압을 공급한다.

반면에 대기압은 대기압도관(56)과 통하여 대기포트(59)(제7도참조)를 통해 감지기-콘트롤러에 대기압을 공급하는 공기브레더(breather)(53)를 통해 설치부의 지면표면위로부터 감지기-콘트롤러(45)로 유도된다. 동시에 대기압은 접점(55)에서 연결되는 대기압도관(52)을 통해 대기압도관(56)과의 압력차로 작동되는 밸브(40)의 하부 하우징 챔버로 보내진다.

감지기 콘트롤러(45)는 모듈(45)(제7도참조)의 밸브접속기포트(65)와 밸브(40)의 상부단부와 압력이 통하도록 배치된 밸브접속기(62)를 통해 압력차로 작동되는 밸브(40)와 통한다. 하수운반 도관(15)내의 물에 잠긴 조건의 습격이나 존재교정을 방지하기 위해 미리 결정된 길이의 공기운반 사이클중 대기를 흡입하는 제어밸브(40)을 열도록 EAAC 모듈(17)이 설계된다.

상기 목적을 이루는 가장 간단한 방법은 제4도에 도시된 것처럼 연결도관(47)에 의해 도관선(15)내의 중요지점에서 EAAC모듈(17)에 연결된 하나나 그이상의 공기밸브(46)를 연결하는 것이다. 이 공기밸브는 각 하수보유탱크(12)(제3도에 도시됨) 바로 하류에 위치한 하수제어밸브(40)와 무관한 같은 기계적 구조를 가지며 같은 방법으로 작동된다.

밸브접속기(62)와 하수제어밸브(40)와 압력차로 작동되는 공기밸브(46)의 구조적 기능적 상호작용의 상세함은 출원인의 미국특허 4,171,853와 U.S.S.N 366,585에 보다 상세히 기술된다.

기본적으로 공기밸브(46)는 밸브하우징(71)과 내부밸브시트(73)을 갖는 와이-몸체도관(70)을 갖는다. 밸브하우징(71)에 장착된 것은 격막(80)으로 나뉘어진 상부(77)와 하부 하우징 챔버(75)이다.

플런저(flunger) 조립체(82)의 한 단부는 기밀과 수밀 봉합을 하도록 내부 밸브시이트(73)와 짝이 맞는다. 플런저 조립체(82)는 피스톤막대(85)에 부착되고 밸브하우징(71)에서 세로로 움직인다.

피스톤막대(85)의 다른 단부는 피스톨컵(87)에 부착된다. 스프링(90)은 내부 밸브시이트(73)와 단단히 접촉된 플런저 조립체(82)를 바이어스(bias)시키기 위해 상부 하우징 챔버(77)의 상부측부(41)과 피스톤컵(87)사이에 위치한다.

내부 밸브시이트(73)에 대해 플런저 조립체(82)가 봉합된 대기위치에서(즉 닫힌위치) 상부하우징 챔버(77)는 대기압을 받는다. 그동안 대기압의 용기가 항상 밸브하우징(71)과 하부 하우징 챔버(75)를 채우도록 와이몸체도관(70)으로 들어간다.

그러나 진공이나 저대기압은 밸브접속기(62)를 통해 상부하우징 챔버(77)로 들어가고 하부하우징 챔버(75)내의 대기압은 상부하우징 챔버(77)의 상부측부(41)를 향해 위로 격막(80)을 편향시킨다. 이 작용은 차례로 스프링(90)에 대해 피스톤컵(87)가 피스톤막대(85)를 움직여 플런저 조립체(82)는 내부밸스시이트(73)로 부터 멀리 움직인다.

상술한 방법으로 밸브가 열린다 대기압이 상부하우징 챔버(77)로 복귀하면 과정은 역전되고 밸브는 닫힌다. 그리하여 공기제어밸브(46)를 여는 열쇠는 상부하우징 챔버(77)로 진공이나 저대기압을 넣는 것이다. 제4도는 가장 간단한 형태인 EAAC 모듈(17)의 개략적 다이어그램이다.

3방향 2위치 스프링 복귀 전기로 작동되는 밸브(솔레노이드 밸브)(100)는 압력 송달선(102)에 의해 공기밸브(46)의 상부하우징 챔버(77)와 밸브접속기(62)에 선택된 압력조건에서 공기를 송달하는데 사용된다. 동시에 솔레노이드밸브(100)는 진공선(106)에 의해 진공이나 저대기압과 대기압원에 의해 대기압에서 공기를 받아들인다.

진공이나 저대기압의 소스(107)은 진공펌프와 도관선(15) 내의 진공이나 저대기압이다. 많은 다른 모델과 상표의 솔레노이드 밸브가 본 발명에 사용되지만 출원인은 하나웰의 스키너 밸브 디비전이 만든 모델번호 B15DK1040인 특별한 솔레노이드 밸브를 사용한다.

전원(112)이 제공하는 전류에 반응하여 솔레노이드 밸브(100) 내의 자석코일은 기계적 부품의 상호작용에 의해 진공이나 저대기압으로 하여금 상부하우징 챔버(77)까지 가게하고 공기밸브(46)이 열린다. 반대로 솔레노이드 밸브(100)까지의 전류흐름의 종료는 대기압으로 하여금 상부하우징 챔버(77)로 가게 하여 공기밸브(46)를 닫게 한다.

솔레노이드밸브(100)까지 전류흐름을 중단하는 수단이 갖춰지지 않으면 공기밸브는 영원히 열린 위치에 있어 대기압의 공기가도관선(15)에 있게된다. 이것은 하수운반 사이클(제3도참조) 중 제어밸브(40)을 통해 보유탱크(12)로부터 흐를 때, 하수의 빠른 운반을 방지하면서 도관선(15)내의 압력차 형성을 방해한다.

그러므로 타이머모듈(120)은 솔레노이드 밸브(100)과 전원(112)사이에 전기회로를 끼워놓는다. 사용된 전형적 타이머는 일리노이 서부 시카고의 내셔날 콘트롤즈 코포레이션이 판매하는 것이다. 그러한 타이머는 미리 결정된 시간기간동안 중단되는 전기적 흐름로를 구비한다. 타이머는 불작동되는 기간을 조절하는 수단을 갖는다.

그리하여 솔레노이드 밸브(100)는 타이머모듈(120)이 전기회로를 완료시키기 위해 작동될 때만 전류를 받아들인다. 이런 방법으로 공기밸브는 물에 잠기는 것을 막도록 도관선(15)내에 대기압에서 공기를 간헐적으로 주입하도록 순환한다.

본 발명의 발람직한 실시예는 제5도에 도시된다. 12 Hg 와 같은 미리 결정된 수준으로나 그 밑으로 도관선 내의 압력차가 떨어지는 것을 막도록 충분히 긴 공기밸브(46)를 위한 공기운반 사이클을 만들도록 타이머 작동주기를 조절하는 것보다 압력으로 작동되고 이중 당김 한번 드로우(throw)되는 전기스위치(압력스위치)(130)가 전원(112)과 온타이머(on-timer) 모듈(120) 사이에 EAAC 모듈(17)의 전기회로 안에 놓인다. 사용된 전형적 압력스위치는 뉴저지, 플로햄파크의 자동스위치 코포레이션이 판매하는 스위치 유니트 번호 PB30A의 변환기 유니트번호 RV34A32 의 조합이다.

진공선(132)는 압력스위치(130)에 도관선(15)과 공기밸브(46)를 연결하는 도관 내의 한 지점으로부터 진공 또는 저대기압 공기의 일정한 흐름을 제공한다. 서지탱크(134)는 도관(47)내로 흐르는 폐기액체가 압력스위치(130)안으로 이동되지 않도록 진공선(132)안에 끼워진다. 송달된 진공압조건이 12 Hg 나 그 이하로 떨어질 때 압력스위치(130)가 작동되어 전류로 하여금 전원(112)으로부터 타이머 모듈로 흐르게 한다.

그러나 공기밸브(46)이 순환할 때마다 대기압(0 Hg로 정의된)의 공기는 밸브 바로 하류의 도관(47)에 존재하는 진공압 조건을 지배한다. 그리하여 이 지점에서의 압력차는 플런저 조립체(82)가 공기운반 사이클을 끝내도록 공기밸브(46)를 봉합하고 진공하수도 운반장치(34)내의 진공압 소스가 도관(47)에 진공조건(압력차)을 다시 생기게 할 때까지 임시적으로 0 Hg 로 떨어진다.

압력차가 갑자기 손실되므로 선이 물에 잠기지 않거나 물에 잠기도록 닫혀지더라도 도관선(15)안으로 많은 대기를 다시 한번 주입하도록 EAAC 모듈(17)로 하여금 공기밸브(46)를 순환시키도록 공기밸브(46)가 순환할 때마다 압력스위치(130)는 작동된다.

이미 고려된 것처럼 장비의 그러한 배열은 EAAC모듈(17)의 성분과 밸브의 불필요한 마모를 하게 하며 진공압이 도관선(15)에 복귀되는 것을 막아 보유탱크(12)내의 축적된 하수에 반응하여 폐기물 제어밸브(40)가 순환할 때 하수수집스테이션(36)까지 하수를 운반하는데 불충분한 압력차가 생기게 하는 공기밸브(46)의 영구적 순환을 야기한다.

이것은 차례로 본 발명이 추구하려는 정확한 결과가 되는 도관선(11)내의 물에 잠김을 생기게 한다.

그러므로 지연 타이머모듈(125)이 온타이머 모듈(120)과 압력스위치(130) 사이에 EAAC 모듈(17)의 전기회로 안에 끼워진다.

지연 타이머모듈(125)와 온타이머 모듈(120)은 일리노이서 시카고의 내셔날 콘트롤즈 코포레이션이 판매하는 모델 CKK 같은 시간 지연릴레이(relay) 모듈로 만들어진다. 지연타이머 모듈(125)는 전압이 보내져 지연 사이클을 시작할 대 오프(off) 위치로 됨으로써 공기밸브(46)의 영구적 순환 문제를 개선한다.

자연의 미리 결정기간의 마지막에서 지연타이머모듈(125)은 온 위치로 바꿔 전압을 온타이머 모듈(120)로 흐르게 한다. 이때 압력스위치(130)가 도관(47) 내의 압력차가 부족한지를 결정한다면 온타이머모듈(120)은 온 위치(타이머 사이클 가동)로 바꾸고 전류를 솔레노이드밸브(100)로 보내 진공 또는 저대기압으로 하여금 공기밸브(46)의 상부하우징 챔버(77)로 흐르게 하고 공기밸브(46)는 도관선(15)까지 대기압이 보내지도록 열린다.

온타이머모듈(120)의 미리 결정된 타이머사이클의 마지막에서 솔레노이드밸브(100)를 불작동시키게 오프 위치로 바뀌며 과정은 공기밸브(46)을 닫도록 역전된다. 그동안 지연타이머모듈(125)은 다시 한번 작동되어 공기밸브(46) 바로 하류의 도관(47)에 진공 또는 저대기압이 되도록 지연기간을 제공한다.

지연타이머모듈(125)와 온타이머모듈(120)은 각 유니트의 작동시간이 독립적으로 조절되도록 하는 제어손잡이를 갖는다. 12 Hg 의 미리 결정된 압력차 밸브는 이 출원에서 도시적 목적으로 선택됐지만 압력스위치(130)는 다른 수준의 압력차를 모니터 하도록 조절된다. 또한 제4도와 5도에 표시된 것처럼 전원(112)은 110볼트로 전류를 보낸다.

그러나 이것은 EAAC유니트를 작동하는데 필요한 전압양을 만들도록 밸브피트 내에 전기 전원선을 설치하게 한다. 그러므로 EAAC 유니트 내의 성분은 비슷한 기능을 하나 12볼트로 작동되어 간단한 12볼트 바테리가 EAAC 유니트를 작동시키도록 밸브피트에 놓이는 상응하는 것과 교체된다.

제6도는 시간대 기능으로 공기밸브(46)과 EAAC 모듈(17)의 다양한 성분의 상호관계를 도시한다. 시간 t₁에서 도관(15)내의 압력차는 충분하고 대기압이 공기밸브(46)을 닫도록 송달되며 압력스위치(130) 지연타이머모듈(125)와 온타이머모듈(12)이 모두 불작동된다. (오프) 시간 t₂에서 압력차 조건은 불충분하고 압력스위치(130)는 작동되고 지연 사이클을 시작하도록 타이머지연(125) 모듈이 작동된다.

시간 t₃에서 지연타이머 모듈(125)이 불작동되고 압력조건이 아직도 불충분하며 솔레노이드 밸브(100)를 작동시키도록 큰타이머모듈(120)이 작동된다. 그 동안 진공 또는 저대기압이 공기밸브(46)를 열도록 송달된다. 시간 t₄에서 솔레노이드 밸브(100)처럼 온타이머 모듈(120)이 불작동 되고 저기압은 다시 공기밸브(46)을 닫도록 송달된다.

그동안 지연타이머모듈(125)이 다시 작동된다. 지연사이클은 시간 t 에서 끝나며 그때 도관(15)내의 압력조건을 물에 잠김을 막는데 충분하다.

제7도는 발명의 또 다른 바람직한 실시예를 도시한다. 제3도에서처럼 유니트 콘트롤러 모듈(45)은 폐기물 제어밸브(40)의 순환을 제어한다. 출원인의 미국특허 4,373,838은 유니트 콘트롤러 모듈의 구조와 작동을 상세히 기술한다. 기본적으로 모듈은 기밀챔버(140,142,144,146,148과 150)를 갖는다. 진공선(54), 서지탱크(57)과 진공포트(50)는 챔버(148)가 제어밸브(40) 바로 하류의 도관선(15)내의 진공 또는 저대기압 조건으로 항상 유지된다.

공기 브레이더(sbreather)(53) 대기압도관(56), 대기포트(59)와 도관(152)은 챔버(150과 142)는 항상 대기압에 있도록 한다.

그동안 연결관(154) 챔버(144와 146)을 챔버(148)에 존재하는 진공 또는 대기압 조건에 있게 한다. 마지막으로 감지기파이프(13), 압력감지기도관(48)과 압력감지기포트(51)는 챔버(140)까지 보유탱크(12)내의 압력조건(하수수준이 증가하며 증가하는)을 보낸다.

대기조건에서 밸브접속기포트(65)와 밸브접속기(62)는 대기압을 폐기물 제어밸브(40)의 상부하우징 챔버(77)로 보낸다. 그러나 챔버(140)에 쌓인 압력이 특정한 수준에 도달할 때 다양한 챔버 사이에서 통하는 압력은 대기포트(59)에서 밸브접속기(62)까지 대기압 송달을 막으며 대신에 진공 또는 저대기압이 챔버(148)에서 챔버(150), 밸브접속기(62)와 폐기물제어밸브(40)를 여는 상부하우징 챔버(77)까지 송달된다.

이 과정의 역전은 밸브를 닫게 한다. 그리하여 제4도와 5도의 발명의 실시예처럼 유니트 콘트롤러 모듈(25)는 진공 또는 저대기와 대기압 공기 각각을 송달함으로써 밸브를 여닫는다.

제7도의 실시예는 EAAC 모듈(17)을 제4도와 5도의 실시예의 밸브에 직접 연결하는 대신 유니트 콘트롤러모듈(45)에 연결한다.

이것은 도관선(15)과 대기를 주입하는 특별한 공기제어밸브(46)의 필요성은 없애므로 가격을 감소시키고 효율을 증가시킨다.

하수제어밸브(40)는 도관운반선에 하수를 넣는데 이미 사용되야 하므로 이 밸브는 도관선(15)내의 물의 잠김을 막을 필요가 있을 때 대기가 들어가게 함으로써 제 2 기능을 한다.

EAAC 모듈(17)은 이것이 하나의 중요한 예외를 제외하고 밸브에 직접 연결될 때 같은 방법으로 만들어지고 작동된다. 솔레노이드 밸브(100)에 연결된 대기와 진공 또는 저대기압 송달선(104와 106)이 역전된다. 이런 방법으로 제4도와 5도의 두 방향위치 솔레노이드밸브(100)의 각 위치와 비교하여 제7도의 유니트 콘트롤러 모듈(45)의 챔버(114)로 송달되고 솔레노이드밸브를 나오는 공기의 압력특성은 역전된다. 그리하여 진공 또는 저대기압이 압력송달선(102)와 연결관(154)를 통해 유니트 콘트롤러모듈(45)의 챔버로 보내질 때 유니트콘트롤러는 폐기물 제어밸브(40)를 닫도록 거기에 대기압을 송달하는 대기조건에 있게된다.

그러나 대기압이 압력송달선(102)과 연결관(154)를 통해 챔버(144)에 보내질 때 유니트 콘트롤러모듈(45)의 다양한 챔버를 통하는 압력은 열리도록 하수제어밸브(40)의 상부하우징 챔버(77)에 진공 또는 저대기압을 송달하게한다.

제4도와 5도의 실시예의 경우 온타이머유니트(120)의 타이머사이클은 폐기물제어밸브(40)의 공기운반 사이클의 기간을 결정하고 EAAC모듈(17)로 작동되어 얼마나 많은 대기압 하의 공기가 물에 잠김을 막거나 교정하도록 도관선(15)으로 들어가는지 결정한다. 또한 제4도와 5도의 실시예의 지연타이머모듈(125)과 온타이머모듈(120)은 작동사이클의 길이를 바꾸는 제어손잡이를 갖춘다.

이것은 폐기물제어밸브의 공기운반 사이클 길이뿐 아니라 제어밸브(400)가 압력스위치(130)로 모니터된 도관(45) 내의 부적절한 압력차가 부당하게 임시적이 되도록 순환하기전과 후에 타이머 지연모듈(125)로 유발된 지연기간을 결정한다.

EAAC 유니트(17)를 제어밸브에 직접 연결하는 대신 유니트콘트롤러모듈(45)에 연결하는 발명의 실시예는 물에 잠김이 일어난 후 발생하거나 없어지지 않도록 보장하게 온타이머모듈(120)이 작동될 때마다 제어밸브를 단순히 순환시키면서 지연 타이머모듈(125)(제4도참조)과 압력스위치(130)가 없이 EAAC모듈을 사용한다.

제8도는 시간대 다양한 성분기능을 제7도에 도시된 것처럼 도시한다. 제6도와 8도를 비교하면 제7도와 5도의 발명 사이의 기능적인 주 차이를 알게된다.

전기적 공기흡입 콘트롤러와 첨부된 진공밸브로부터 본 발명의 전체적 진공하수도 운반장치까지 역전시키면 제9도는 여러 진공도관(162)으로부터 하수를 받아들이는 수집스테이션(160)(제3도에 검은박스로 간단히 도시됨)을 도시한다.

진공도관(162)으로부터 하수를 받아들이는 진공수집탱크(164) 예를 들어 용접된 철이나 유리섬유로 만들어진다. 진공저장기(166)는 주 진공도관(162)과 수집탱크(164)를 이한 진공이나 저대기압의 소스역할을 하며 진공저장기(166)는 진공연결파이프(168)에 의해 수집탱크와 통한다. 수준제어탐침(170)은 적절한 연결수단(도시되지 않음)에 의해 제어와 경고회로(172)에 수집탱크(164)내의 하수깊이 정보를 제공하도록 하수진공수집탱크(164)에 갖춰진다.

제어와 경고회로(172)는 요구되는 대로 다양한 장치성분의 적절한 제어신호를 제공하는 출력신호(도시되지 않음)를 갖는다. 적절히 제어된 모터(176)으로 구동되는 진공펌프(174)는 진공스위치(178)과 검사밸브(179)의 도움으로 진공저장기내의 16과 20인치 Hg 진공 사이에 유지된다.

진공펌프(174)는 예를 들어 기술에 알려진 액체고리나 미끄러지는 날개형태이다. 수준제어탐침(170)과 제어와 경고회로(172)와 관련된 방출펌프(180)은 적절한 정화공장으로 하수를 보내는 압력을 받는 하수선(182)으로 보내도록 진공수집탠크(164) 내용을 비우게 작동된다. 수집탱크(164)내의 하수수준은 진공도관(162)의 단부(163) 밑수준으로 항상 유지된다.

이것은 항상 저장기(166)로부터 도관(162)까지 진공이나 저대기압을 방해받지 않고 통하게 한다. 항상 저장기(166)로부터 도관(162)까지 진공이나 저대기압을 방해받지 않고 통하게 한다. 방출펌프(180)는 예를 들어 기계적 축씨일(seal)과 기름 프레셔라이저(pressurizer)를 갖는 수직으로 열린 임펠러(impeller) 방해물이 아닌 형태이다.

검사밸브(184)는 방출펌프 출구와 압력을 받는 하수선(182)에 설치된다. 적절한 차단된 밸브가 도시된 것처럼 수집스테이션(160)에 갖춰진다.

경고회로와 표시기는 회로(172)의 일부로 포함된다.

공리코더(recorder)(186)와 진공게이지(gauge)(187)가 진공압을 모니터하도록 갖춰진다.

시야유리(188)이 또한 진공수집탱크 내 하수수준을 결정하도록 갖춰진다.

발명의 특별한 실시예가 도시되고 기술됐지만 발명은 거기에만 제한되지 않으며 많은 변형이 이루어질 수 있다. 예를 들어 장치의 다양한 성분사이의 작동적 교통의 수단으로 전기를 사용하는 대신 공기흡입 콘트롤러가 유체학을 채용할 수 있고 똑같이 원하는 결과를 얻도록 기능한다.

또한, 본 출원이 발명의 바람직한 실시예에 서술되어 있으나, 즉 하수의 압력차에 의한 운반에 대해 서술되어 있지만 단어 하수는 어떤 폐기액체도 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어 진공운반장치와 EAAC 모듈은 저장기에 수집된 절삭오일을 사용하여 운반하도록 조합된다.

따라서, 여기에 특허청구되고 발표된 기본원리의 진정한 정신에 속하는 모든 변형이 본 발명에 속하게 된다.

Claims (30)

1. a. 소스의 압력보다 작은 압력을 갖고 폐기액체를 받아들이는 진공 수집수단; b. 공기와 폐기액체를 분사하는 출구와 폐기액체 소스에 연결된 입구를 갖는 폐기액체를 분사하는 제어밸브; c. 제어밸브의 출구에 연결되고 진공수집수단에 연결되며 하나이상의 라이저, 낮은 지점 및 내리막을 갖고 흐름이 없을 때 폐기액체가 낮은 지점에 모이고 제어밸브를 작동하는데 필요한 적절한 진공이나 저대기압 이상이 되게 도관수단을 통해 진공이나 저대기압이 최소로 강하하도록 시간이 지남에 따라 도관수단이 최소로 간헐적으로 닫히도록 분사 수단 출구와 수집수단 사이에 톱의 톱니모양으로 놓이는 도관수단; d. ⅰ. 제1의 작동조건과 제2의 불작동 조건을 갖는 타이머유니트; ⅱ. 진공이나 저대기압 소스; ⅲ. 대기압 소스; ⅳ. 타이머가 한 조건에 있을 때 진공이나 저대기압이 송달되고 타이머가 다른 조건에 있을 때 대기압이 송달되게 운반도관 내의 공기운반 사이클을 시작하거나 끝내도록 밸브를 여닫는 압력조건의 하나와 통하게 하는 타이머유니트와 작동적으로 통하는 수단; ⅴ. 공기 흡입콘트롤러의 성분을 포함하는 하우징; 을 구성하는 공기흡입 콘트롤러를 구성하며 도관 안으로 대기압을 넣는 진공운반도관에 연결된 제어밸브의 여닫음을 자동적으로 제어하는 공기흡입 콘트롤러를 포함하며 주어진 공기압에서 소스로부터 폐기액체를 운반하는 개선된 진공장치.
2. 제1항에 있어서, 압력을 통하게 하는 수단이 솔레노이드밸브인 진공장치.
3. 제1항에 있어서, 제어밸브 하류의 운반도관 내의 압력차가 미리 선택된 수준이나 그 이하일 때 진공이나 저대기압이 제어밸브로 송달되는 진공장치.
4. 제3항에 있어서, 미리 선택된 압력차 수준이 12 Hg 인 진공장치.
5. 제1항에 있어서, 타이머가 공기운반 사이클의 기간을 조절하는 조절수단을 갖는 진공장치.
6. 제1항에 있어서, 폐기 액체원이 중력으로 공급되는 보유탱크를 포함하는 진공장치.
7. 제6항에 있어서, 보유탱크 내의 폐기액체가 대기압을 받게되고 진공수집 수단이 진공이나 저대기압에 유지되는 진공장치.
8. 제1항에 있어서, 폐기액체가 하수인 진공장치.
9. a. 소스의 압력보다 작은 압력을 갖고 폐기액체를 받아들이는 진공 수집수단; b. 공기와 폐기액체를 분사하는 출구와 폐기액체, 소스에 연결된 입구를 갖는 폐기액체 분사 제어밸브; c. 제어밸브 출구에 연결되고 진공수집수단에 연결되며 하나 이상이 라이저, 낮은 지점 및 내리막을 갖고 흐름이 없을 때 폐기액체가 낮은 지점에 모이고 제어밸브를 작동하는데 필요한 적절한 진공이나 저대기압 이상이 있도록 도관수단을 통해 진공이나 저대기압이 최소로 강하하도록 시간이 지남에 따라 도관수단이 간헐적으로 닫히도록 분사수단 출구와 수집수단 사이에 톱의 톱니모양으로 놓이는 도관수단; d. ⅰ. 제1의 작동조건과 제 2의 불작동 조건을 갖는 타이머 유니트; ⅱ. 지연 사이클을 시작하고 끝내도록 작동하고 불작동하는 타이머 유니트와 작동적으로 통하는 타이머 지연모듈, 진공운반 도관내의 압력차가 지연사이클이 끝난 후 미리 선택된 수준이나 그 밑에 있고 공기운반 사이클 종료 후 타이머 지연모듈로 다른 지연사이클이 유발되면 제어 밸브의 공기운반 사이클을 시작하도록 작동되는 타이머 유니트; ⅲ. 압력 결정수단이 압력차가 미리 선택된 수준이나 그 밑에 있을 때 타이머지연 모듈을 작동시키며 제어밸브 하류의 진공 하수도 운반도관에 있는 압력차를 결정하는 수단; ⅳ. 진공이나 저대기압 소스; ⅴ. 대기압 소스; ⅵ. 진공이나 저대기압이 타이머 유니트가 다른 조건에 있을 때 송달되고 운반도관 내의 공기운반 사이클을 시작하거나 끝내도록 밸브를 여닫는 압력조건의 하나와 통하게 하는 타이머 유니트와 작동적으로 통하는 수단; vii. 공기흡입 콘트롤러의 성분을 포함하는 하우징을 구성하는 공기흡입 콘트롤러를 구성하며 도관 안으로 대기압을 넣는 진공운반 도관에 연결된 제어밸브의 여닫음을 자동적으로 제어하는 공기흡입 콘트롤러를 포함하며 주어진 공기압에서 소스로부터 폐기액체를 운반하는 개선된 진공장치.
10. 제9항에 있어서, 압력결정수단이 압력스위치인 진공장치.
11. 제9항에 있어서, 압력을 통하게 하는 수단이 솔레노이드밸브인 진공장치.
12. 제9항에 있어서, 타이머 지연모듈이 지연사이클의 기간을 조절하는 제어수단을 갖는 진공장치.
13. 제9항에 있어서, 타이머가 공기운반 사이클 기간을 조절하는 제어수단을 갖는 진공장치.
14. 제9항에 있어서, 미리 선택된 압력차수준이 12 Hg 인 진공장치.
15. 제9항에 있어서, 압력송달수단이 제어밸브에 연결된 압력차 작동장치에 연결되어 타이머가 작동하는 동안 공기운반 사이클을 시작하도록 제어밸브에 진공이나 저대기압을 보내는 작동장치에 대기압이 송달되고 타이머 유니트가 불작동될 때 공기운반 사이클을 끝내도록 제어밸브에 대기압을 보내는 작동장치에 진공이나 저대기압이 송달되는 진공장치.
16. 제9항에 있어서, 폐기액체소스가 중력으로 공급하는 보유탱크를 포함하는 진공장치.
17. 제16항에 있어서, 보유탱크 내의 폐기액체가 대기압을 받고 진공 수집 수단이 진공이나 저대기압에 유지되는 진공장치.
18. 제9항에 있어서, 폐기액체가 하수인 진공장치.
19. a. 하나이상의 중력공급 하수파이프; b. 하수를 보유하는 중력 공급하수 파이프로 공급되는 수집탱크, 대기압을 받는 하수; c. 출구와 입구를 갖는 간헐적으로 작동되는 하수분사밸브, 수집탱크에 연결된 입구; d. 진공압소스; e. 진공압 소스로부터 가해진 진공압을 갖고 입구를 갖는 진공수집탱크; f. 중공의 실린더형태로 하수를 운반하는 수집탱크와 하수분사 밸브 출구 사이에 연결된 도관부분, 분사된 하수질량이 운반되지 않을 때 낮은지점에 하수가 모이며 제어밸브를 작동하는데 필요한 적절한 진공이나 저대기압 이상이 있도록 도관수단에 걸쳐 진공이나 저대기압이 최소로 강하도록 시간이 지남에 따라 도관수단을 최소로 간헐적으로 닫도록 하나이상의 라이저, 낮은 지점 및 내리막을 가지고 톱니형상으로 놓인 도관수단; g. i. 제1의 작동조건과 제 2의 불작동조건을 갖는 타이머 유니트, 공기운반 사이클기간을 조절하는 제어수단; ⅱ. 지연 사이클을 시작하고 끝내도록 작동되고 불작동되는 타이머 유니트와 작동적으로 통하는 타이머지연 모듈, 진공운반 도관 내의 압력차가 지연사이클이 끝난 후 미리 선택된 수준이나 그 밑에 있다면 분사밸브의 공기운반 사이클을 시작하도록 작동하는 타이머유니트, 공기운반 사이클의 종료 후 타이머 지연모듈로 유발되는 다른 지연사이클, 지연 사이클 기간을 조절하는 제어수단을 갖는 타이머지연모듈; ⅲ. 압력차가 미리 결정된 수준이나 그 밑에 있을 때 압력 스위치가 타이머지연 모듈을 작동시키도록 제어밸브 하류 진공 하수도 운반도관에 존재하는 압력차를 결정하는 압력스위치; ⅳ. 진공이나 저대기압 소스; ⅴ. 대기압 소스; ⅵ. 진공이나 저대기압이 타이머유니트가 다른 조건에 있을 때 송달되게 운반도관내의 공기운반 사이클을 시작하거나 끝내도록 밸브를 여닫는 분사밸브와 압력조건의 하나의 통하게 하는 타니머 유니트와 작동적으로 통하는 솔레노이드 밸브; ⅶ. 공기흡입 콘트롤러의 성분을 포함하는 하우징을 구성하는 공기흡입 콘트롤러를 구성하며 도관 내에 대기압을 넣도록 진공운반 도관에 연결된 제어밸브 여닫음을 자동 제어하는 공기흡입 콘트롤러를 포함하며 간헐적으로 분사된 하수를 운반하는 개선된 진공 하수도 장치.
20. 제19항에 있어서, 미리 선택된 압력차 수준이 12 Hg인 진공하수도 장치.
21. 제19항에 있어서, 공기흡입 콘트롤러의 두 성분 사이의 통신 작동수단이 플루이딕스(fluidics)인 진공하수도 장치.
22. 제19항에 있어서, 두 성분 사이의 통신 작동수단이 전기인 진공하수도 장치.
23. 제19항에 있어서, 분사밸브에 연결된 압력차 작동장치에 솔레노이드 밸브가 연결되고 타이머 유니트가 작동될 때 공기 운반사이클을 시작하도록 분사밸브에 진공이나 저대기압을 보내는 작동장치에 대기압이 송달되고 타이머 유니트가 불작동될 때 공기운반 사이클을 끝내도록 분사밸브에 대기압을 보내는 작동장치에 진공이나 저대기압이 송달되는 진공하수도 장치.
24. 제19항에 있어서, 다중의 톱의 톱니모양 프로파일이 도관내에 사용되어 모든 라이저에 걸친 압력 손실합이 진공수집 탱크에 있는 최소의 진공이나 저대기압의 합에서 제어밸브를 작동시키는데 필요한 압력헤드를 뺀 것과 같거나 그 이상이며 도관의 모든 라이저에 걸친 전체 리프트가 13피트와 같거나 넘는 진공하수도 장치.
25. a. 흐름이 없을 때 낮은 지점이 폐기액체를 갖고 내리막과 라이저가 공기로 채워지며 제어밸브를 작동하는데 필요한 적절한 진공이나 저대기압 이상이 있도록 도관에 걸친 진공이나 저대기압이 최소로 강하하도록 시간이 지남에 따라 도관을 최소로 간헐적으로 달도록 하나이상의 라이저, 낮은 지점 및 내리막을 갖고 구멍을 갖는 톱의 톱니모양으로 진공도관을 놓으며; b. 수집수단을 향해 밸브단부로 부터 도관을 통해 쓸려가는 중공의 원통형 질량을 폐기액체가 형성되고 도관 안으로 폐기액체 소스로부터 폐기액체를 주입하도록 밸브를 열고 도관의 한 단부에 밸브를 갖추고; c. 공기가 들어가도록 폐기액체가 흡입된 후 미리 결정된 시간양 동안 밸브를 열어놓고; b. 밸브하류의 진공운반 도관 내의 압력차 수준을 모니터하고; e. 진공압력이 미리 선택된 수준 밑으로 떨어질 때 압력스위치에 의해 지연 타이머 모듈을 작동시키고; f. 지연타이머 모듈이 불작동되면 진공압이 미리 결정된 수준이나 그 밑에 있으면 타이머 모듈 작동시키고; g. 진공이나 저대기압이 밸브에 송달되게 솔레노이드 밸브를 작동하고; h. 대기압이 제어밸브에 송달되게 타이머 모듈이 불작동되면 솔레노이드 밸브를 불작동시키고; i. 다른 지연 사이클을 유발하도록 지연 타이머 모듈을 작동시키는 단계를 구성하며; 물에 잠기는 조건을 피하도록 축적된 폐기액체 수준과 무관하게 폐기액체를 포함하는 진공 운반도관으로 대기압의 공기를 분사하도록 제어밸브의 개폐를 자동제어하는 진공장치를 통한 공기와 폐기액체 운반방법.
26. 제25항에 있어서, 대기압이 폐기액체 소스내의 폐기액체에 가해지고 부분적 진공이 수집수단에 갖춰지는 공기와 폐기액체 운반방법.
27. 제25항에 있어서, 지연타이머 모듈의 작동사이클 기간을 조절하는 단계를 구성하는 공기와 폐기액체 운반방법.
28. 제25항에 있어서, 타이머 모듈의 작동사이클 기간을 조절하는 단계를 구성하는 공기와 폐기액체 운반방법.
29. 제25항에 있어서, 진공압이 12Hg 및 그 이하일 때 압력스위치가 지연타이머 모듈을 작동시키는 공기와 폐기액체 운반방법.
30. 제25항에 있어서, 폐기액체가 하수인 공기와 폐기액체 운반방법.