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【発明の名称】 真空弁および真空弁付き汚水ます
【発明者】 【氏名】大塚 哲史

【要約】 【課題】コンパクトな真空弁を提供するとともに、この真空弁が内部に設置されたコンパクトな形態を有し、狭い路地や宅地内での設置を可能とする真空弁付き汚水ますを提供すること。

【解決手段】汚水ます3の底部に溜まった汚水を吸い込む吸込み管4と接続される垂直管部11と、真空源に連通する真空排出管7の端部と接続される水平管部12とを有している弁本体1と、弁本体の垂直管部11と水平管部12との間の流路121を開閉可能とする弁体21と、弁体21と弁棒22を介して連結されているプランジャ23を収容する弁作動室24と、弁作動室24に内蔵されて弁体21に下向きの閉じ力を付与するコイルバネ25と、弁作動室24に真空圧を付与して弁体21に上向きの開き力を付与する真空弁コントローラ29とを有する弁体開閉駆動部2と、から構成されている真空弁V。
【特許請求の範囲】
【請求項1】住居内にて発生した汚水が自然流下にて流れ込む汚水ますの上方内部に設置されて用いられる真空弁であって、汚水ますの底部に溜まった汚水を吸い込む吸込み管と接続される垂直管部と、この垂直管部の側部から突設され、真空源に連通する真空排出管の端部と接続される水平管部とを有している弁本体と、この弁本体の垂直管部と水平管部との間の流路を開閉可能とする弁体と、この弁体と弁棒を介して連結されているプランジャを収容する弁作動室と、この弁作動室に内蔵されて弁体に下向きの閉じ力を付与する閉じ力付与手段と、弁作動室に真空圧を付与して弁体に上向きの開き力を付与する制御部とを有する弁体開閉駆動部と、から構成されていることを特徴とする真空弁。
【請求項2】縦長の有底筒状のます本体の下部側壁に、住居内にて発生した汚水が流れ込む汚水配管の端部が接続される接続部が設けられ、このます本体の上方内部に、請求項1記載の真空弁が弁本体を下向きにして設置され、この真空弁を構成している弁本体の垂直管部の下端部に、汚水を吸い込む吸込み管が接続され、弁本体の水平管部の開口端側に、ます本体の外方から真空源に連通する真空排出管が接続され、ます本体の上方開口に蓋が開閉自在に装着されていることを特徴とする真空弁付き汚水ます。
【請求項3】ます本体内に、汚水の水位を検知する水位検知管が吸込み管とほぼ平行に設けられている請求項2記載の真空弁付き汚水ます。
【請求項4】蓋の上面に通気装置が載置され、この通気装置を通じて、ます本体内が外部と通気可能とされている請求項2記載の真空弁付き汚水ます。
【請求項5】ます本体が合成樹脂管を所定長さに切断して製作されたものである請求項2記載の真空弁付き汚水ます。
【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使用される真空弁および真空弁付き汚水ますに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の自然流下方式の下水道システムに代えて、真空弁を利用した所謂、真空式下水道システムが採用されつつある(たとえば特表平2−503128号公報や特開平5−71161号公報を参照)。
【0003】この真空式下水道システムとは、真空ステーションに真空下水管を連通し、真空下水管に印加した真空圧により末端の汚水タンクで汚水と空気とを順に吸い込み、汚水前方の真空圧と汚水後方の吸引空気圧との圧力差を利用して、汚水を気液混送流として搬送するシステムである。
【0004】具体的には、図9および図10に示すように、家庭や工場などから排出される汚水を自然流下式の汚水流入管100から真空弁ユニット101の汚水タンク102に流入せしめ、汚水タンク102に溜った汚水を真空下水管103を通じて真空ステーション104の集水タンク105に集め、その後、圧送ポンプ106によって下水処理場に送る。なお、汚水タンク102はFRP樹脂製のものである。
【0005】そして、図10に示すように、真空弁ユニット101には真空弁107が設置され、汚水タンク102の底部から立ち上げられた汚水吸込み管108と、真空ステーション104の真空ポンプ109に連通された真空下水管103との間の連絡部110を、上記真空弁107にて開閉している。この真空弁107の開閉は、真空弁コントローラ118が選択的に、真空圧ホース111を介して真空下水管103内の真空圧を真空弁107へ導き、あるいは大気圧ホース112を介して真空弁107内へ大気圧を導入することによりそれぞれ実施される。
【0006】つまり、汚水タンク102内の汚水の水位の上昇によって水位検知管113内の圧力が上昇し、この圧力上昇が検知ホース114を経て真空弁コントローラ118へ伝達されると、この真空弁コントローラ118内の内部スイッチ(図示せず)が作動して真空下水管103内の真空圧が真空圧ホース111を介し、真空弁コントローラ118を経て真空弁107へ導かれる。すると、この真空弁107は、コイルバネ(不図示)のバネ力に抗して弁体(図示せず)を斜め上方に移動させ、開弁する。
【0007】一方、汚水タンク102内の汚水の水位が下降すると、水位検知管113内の圧力が下降するので、真空弁コントローラ118内の内部スイッチが停止して、真空下水管103から真空弁コントローラ118へ真空圧が作用せず、ブリーザ管115から大気圧ホース112を介し真空弁コントローラ118を経て、真空弁107へ大気圧が導入される。すると、この真空弁107は、上記バネ力によって弁体を復動させて閉弁する。なお、図10において、116は、真空下水管103から真空弁コントローラ118へ向かってのみ真空圧を付与する逆止弁、117は通気管である。
【0008】すなわち、真空式下水道にあっては、汚水タンク102の汚水吸込み管108と真空下水管103との間の連絡部110が真空弁107にて開かれると、真空下水管103に印加されている真空圧が汚水吸込み管108に及び、汚水タンク102内の汚水と空気とを順に真空下水管103に吸い込み、汚水前方の真空圧と汚水後方の吸引空気圧との圧力差に起因する圧送力により、汚水を気液混送流として真空ステーション104側に搬送可能とするものである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の真空弁の場合、真空弁107を構成している弁本体がY字状の三方管継手タイプ、つまり、汚水の流路となる水平管部と、この水平管部のほぼ中央から約45度斜め上方に一体に突設した分岐管部とからなるものであるため、汚水タンク102としては水平管部の長さの約1.3倍以上の内径を有するものが必要となってくる。このため、FRP製の汚水タンク102をコンパクトにすることができず、コスト的にも低減することは困難であった。
【0010】本発明の目的は、コンパクトな真空弁を提供するとともに、この真空弁が内部に設置されたコンパクトな形態を有し、狭い路地や宅地内での設置を可能とする真空弁付き汚水ますを提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、住居内にて発生した汚水が自然流下にて流れ込む汚水ますの上方内部に設置されて用いられる真空弁であって、汚水ますの底部に溜まった汚水を吸い込む吸込み管と接続される垂直管部と、この垂直管部の側部から突設され、真空源に連通する真空排出管の端部と接続される水平管部とを有している弁本体と、この弁本体の垂直管部と水平管部との間の流路を開閉可能とする弁体と、この弁体と弁棒を介して連結されているプランジャを収容する弁作動室と、この弁作動室に内蔵されて弁体に下向きの閉じ力を付与する閉じ力付与手段と、弁作動室に真空圧を付与して弁体に上向きの開き力を付与する制御部とを有する弁体開閉駆動部と、から構成されているものである。
【0012】請求項2記載の発明は、縦長の有底筒状のます本体の下部側壁に、住居内にて発生した汚水が流れ込む汚水配管の端部が接続される接続部が設けられ、このます本体の上方内部に、請求項1記載の真空弁が弁本端を下向きにして設置され、この真空弁を構成している弁本体の垂直管部の下端部に、汚水を吸い込む吸込み管が接続され、弁本体の水平管部の開口端側に、ます本体の外方から真空源に連通する真空排出管が接続され、ます本体の上方開口に蓋が開閉自在に装着されている真空弁付き汚水ますである。
【0013】請求項3記載の発明は、請求項2記載の真空弁付き汚水ますにおいて、ます本体内に、汚水の水位を検知する水位検知管が吸込み管とほぼ平行に設けられているものである。
【0014】請求項4記載の発明は、請求項2記載の真空弁付き汚水ますにおいて、蓋の上面に通気装置が載置され、この通気装置を通じて、ます本体内が外部と通気可能とされているものである。
【0015】請求項5記載の発明は、請求項2記載の真空弁付き汚水ますにおいて、ます本体が合成樹脂管を所定長さに切断して製作されたものである。
【0016】(作用)請求項1記載の本発明においては、真空弁を構成している弁本体が、汚水ますの底部に溜まった汚水を吸い込む吸込み管と接続される垂直管部と、この垂直管部の側部から突設され、真空源に連通する真空排出管の端部と接続される水平管部とを有している縦長のものであるので、従来の真空弁に比べて、弁本体の大きさが著しくコンパクトになる。このため、真空弁が設置される汚水ますをコンパクトなものとすることができ、汚水ますのコスト低減が可能となる。
【0017】請求項2記載の本発明においては、縦長の有底筒状のます本体の下部側壁に、住居内にて発生した汚水が流れ込む汚水配管の端部が接続される接続部が設けられ、このます本体の上方内部に、請求項1記載の真空弁が弁本体を下向きにして設置され、この真空弁を構成している弁本体の垂直管部の下端部に、汚水を吸い込む吸込み管の上端が接続され、一方、弁本体の水平管部の開口端側に、ます本体の外方から真空源に連通する真空排出管が接続されているので、コンパクトで低コストの真空弁付き汚水ますを提供することができる。
【0018】このため、狭い路地や宅地内において、経済的に簡単に設置することが可能な真空弁付き汚水ますを提供することができる。
【0019】請求項3記載の真空弁付き汚水ますにおいては、ます本体内に、汚水の水位を検知する水位検知管が吸込み管とほぼ平行に設けられているので、ます本体内に溜まった汚水の排出を良好に行える。
【0020】請求項4記載の真空弁付き汚水ますにおいては、蓋の上面に載置された通気装置を通じて、ます本体内が外部と通気可能とされているので、この真空弁付き汚水ますを使用して真空式の下水道管路を敷設する際、通気管が不要となり、同管路の敷設工事が簡単になる。
【0021】請求項5記載の真空弁付き汚水ますにおいては、ます本体が合成樹脂管を所定長さに切断して製作されたものであるので、たとえば、従来のFRP製の汚水ますに代えて、口径が300mm程度の硬質塩化ビニルなどの合成樹脂管を所定の長さに切断・加工して汚水ますを製作することができる。このため、ます本体成形用の成型形を必要とせず、大幅なコストダウンが可能である。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例を図面に基づいて説明する。図1および図2は本発明の真空弁の第1実施例を示す縦断面図であり、図1は弁体が開いた状態を、図2は弁体が閉じた状態を示すものである。
【0023】図1および図2において、Vは真空弁であり、宅地内にて発生した汚水が自然流下にて流れ込む汚水ますの上方内部に設置されて用いられるタイプのものである。この真空弁Vは、ガラス繊維強化ポリプロピレン製の弁本体1と、弁体開閉駆動部2とから構成されている。
【0024】弁本体1は、円筒状の垂直管部11と、この垂直管部11の側部から水平方向に一体に突設された円筒状の水平管部12とを有している。垂直管部11の下端は汚水を吸い込む吸込み管の上端と、また、水平管部11の先端は真空排出管の端面とそれぞれバット融着されるようになっている。垂直管部11の内面には弁座13が形成されている。
【0025】弁体開閉駆動部2は、垂直管部11と水平管部12との間の流路121を開閉可能とする弁体21と、この弁体21と弁棒22を介して連結されているカップ状のプランジャ23を収容する弁作動室24と、この弁作動室24に内蔵されて弁体21に下向きの閉じ力を付与する閉じ力付与手段であるコイルバネ25と、弁作動室24に真空圧を付与して弁体21に上向きの開き力を付与する制御部(図3における29に対応する)とを有している。弁体21の下面には円板状の弁座ゴム211が押さえ片211にて挟持されている。
【0026】弁作動室24は上下一対のカップ状の両ハウジング241,242のフランジ同士がボルト・ナットにて連結されて構成されている。26はローリングダイヤフラムであり、そのフランジ261がハウジング241,242の両フランジ間に挟持され、上部262がプランジャ23の下面に押さえ片27にて固定されている。弁棒22は下部ハウジング241の軸受け243によって支持されるとともに、シールリング244にて気密状にシールされている。下部ハウジング241とローリングダイヤフラム26との間で空気室28が形成されている。この空気室28は空気導入口281を通じて常に大気圧に保持されている。245は真空圧口であり、ホースを介して制御部と接続されている。
【0027】つぎに、上記図1,2にて示した真空弁Vを用いた真空弁付き汚水ますについて説明する。図3は真空弁付き汚水ますの第1実施例を使用状態とともに示す縦断面図である。
【0028】図3において、3は硬質塩化ビニル樹脂製の汚水ますであり、底部が断面コ字状の閉塞部材32にて閉塞された縦長の有底円筒状のます本体31と、このます本体31の上方開口を覆う掃除口33とから構成されている。ます本体31は口径が約300mmの硬質塩化ビニル樹脂管を所定長さに切断して製作したものである。掃除口33は受け枠34と蓋35とからなっており、ともに硬質塩化ビニル樹脂製のものである。蓋35は受け枠34の上端開口に着脱自在に装着されている。受け枠34の下部には仕切り板341が設けられ、この仕切り板341に2個の孔が設けられている。
【0029】ます本体31の下部側壁には、住居内にて発生した汚水を排出する宅地内排水管6が挿入接続される接続孔311が設けられている。また、ます本体31の上部側壁には、真空源に連通する真空排出管7が挿入される接続孔312が設けられている。
【0030】そして、図3に示すように、ます本体31の上方内部に、真空弁Vが弁本体1を下向きにしてアングル部材36にて支持・固定されて設置され、弁本体1の垂直管部11の下端面に吸込み管4の上端面がバット融着されて接続され、一方、弁本体1の水平管部12の開口端面に、ます本体31の接続孔312を利用して、真空排出管7の端面がバット融着されて接続されている。5は汚水の水位を検知する水位検知管であり、吸込み管4とほぼ平行にアングル部材36にて支持・固定されて設置されている。水位検知管5の上端部には真空圧口511を有する栓体51が気密状に嵌着されている。
【0031】29は制御部である真空弁コントローラであり、図10における真空弁コントローラ118と同一のものである。真空弁コントローラ29は、受け枠34の仕切り板341に設けられた孔を利用して設置されている。そして、真空弁コントローラ29は3本のホースを介して真空圧口245,14,511と接続されている。
【0032】このように構成された真空弁付き汚水ますでは、従来の真空弁ユニットと同様に、家庭などから流入する汚水を一時的に汚水ます3内に貯留し、水位検知管5にて一定量汚水が貯留したことを検知して、真空弁Vが作動して弁体16が上方に移動して流路121が開口状態とされ、貯留された汚水と空気とが真空排出管7に吸引され、気液二相流を形成することで汚水を真空ステーションに向かって搬送することができるようになっている。
【0033】図4は真空弁付き汚水ますの第2実施例を使用状態とともに示す縦断面図である。この第2実施例の場合、ます本体31の上方内部に真空アキュームレータ291をアングル部材36を利用して支持・固定し、真空弁コントローラ29と真空圧口14を接続しているホースの間に介在させた以外は、上記第1実施例の真空弁付き汚水ますと基本的に同一であるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【0034】この場合、真空弁コントローラ29と真空圧口14との間に真空アキュームレータ291が存在していることで、真空弁Vへの真空度の安定を図ることができる。なお、真空アキュームレータ291としては、特開平8−319661号公報や特開平10−25790号公報に開示されているものを利用できる。
【0035】図5は真空弁付き汚水ますの第3実施例を使用状態とともに示す縦断面図である。この第3実施例の場合、ます本体31の上方内部に自動吸気弁292をアングル部材36を利用して支持して設置した以外は、上記第1実施例の真空弁付き汚水ますと基本的に同一であるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。なお、自動吸気弁292としては、本発明の出願人が先に出願している平成11年特許願第32959号明細書にて開示されている小型の自動吸気弁を利用することができる。
【0036】この場合、自動吸気弁292が設置されていることで、より確実な汚水搬送が可能となる。なお、スペース的に余裕がある場合は、上記第2実施例の真空アキュームレータ291と組み合わせて設置しても良い。
【0037】図6は真空弁付き汚水ますの第4実施例を使用状態とともに示す縦断面図である。この第4実施例の場合、蓋35の上面に通気装置37を載置し、この通気装置37を通じて、ます本体31内を外部と通気可能とした以外は、上記第3実施例の真空弁付き汚水ますと基本的に同一であるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【0038】この場合、通気装置37は、蓋35の中央部に設けられた段付き孔351の段部に載置した短管371上に嵌着されている。この通気装置37としては、たとえば特開平7−252874号公報に開示された通気管と通気弁とからなる通気装置を利用することができる。
【0039】この第4実施例の真空弁付き汚水ますを使用して真空式の下水道管路を敷設する際、汚水ます3内が通気装置37を通じて外部と通気可能となっているので、通気管は不要となる。この結果、管路の敷設工事が簡単になる。
【0040】図7は真空弁付き汚水ますの第5実施例を使用状態とともに示す縦断面図である。この第5実施例の場合、蓋35の上面に通気装置37を載置し、この通気装置37を通じて、ます本体31内を外部と通気可能とするとともに、真空弁コントローラ29をアングル部材36Aを利用して支持して短管372内に設置した以外は、上記第1実施例の真空弁付き汚水ますと基本的に同一であるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【0041】なお、この場合、短管372の壁部の一部は切り欠かれて内外方向に回動可能に軸止されている。このように、短管372の壁部の一部が回動可能とされていることで、万が一、真空弁Vに異常が発生して汚水の水位が著しく上昇しても、蓋35面を越えて短管371内に浸入した汚水は短管372の壁部の一部から外部に流出することになる。このため、真空弁コントローラ29の汚水との接液を防止できる。
【0042】図8は真空弁付き汚水ますの第6実施例を使用状態とともに示す縦断面図である。この第6実施例の場合、蓋35の上面に通気装置37を載置し、この通気装置37を通じて、ます本体31内を外部と通気可能とするとともに、真空弁コントローラ29をアングル部材36Aを利用して支持して短管371内に設置した以外は、上記第1実施例の真空弁付き汚水ますと基本的に同一であるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【0043】この場合、上記第4実施例と同様に、通気管が不要となり、管路の敷設工事が簡単になる。また、真空弁コントローラ29が蓋35の上方に位置する短管371内に設置されているので、汚水の水位が異常に上昇しても、真空弁コントローラ29の汚水との接液を防止できる。
【0044】
【発明の効果】請求項1記載の本発明においては、真空弁を構成している弁本体が、汚水ますの底部に溜まった汚水を吸い込む吸込み管の上端と接続される垂直管部と、この垂直管部の側部から突設され、真空源に連通する真空排出管の端部と接続される水平管部とを有している縦長のものであるので、従来の真空弁に比べて、弁本体の大きさが著しくコンパクトになる。このため、真空弁が設置される汚水ますをコンパクトにすることができ、汚水ますのコスト低減が可能となる。
【0045】請求項2記載の本発明においては、縦長の有底筒状のます本体の下部側壁に、住居内にて発生した汚水が流れ込む汚水配管の端部が接続される接続部が設けられ、このます本体の上方内部に、請求項1記載の真空弁が設置され、この真空弁を構成している弁本体の垂直管部の下端に、汚水を吸い込む吸込み管の上端が接続され、一方、弁本体の水平管部の開口端側に、ます本体の外方から真空源に連通する真空排出管が接続されているので、コンパクトで低コストの真空弁付き汚水ますを提供することができる。
【0046】このため、狭い路地や宅地内において、経済的に簡単に設置することが可能な真空弁付き汚水ますを提供することができる。
【0047】請求項3記載の真空弁付き汚水ますにおいては、ます本体内に、汚水の水位を検知する水位検知管が吸込み管とほぼ平行に設けられているので、ます本体内に溜まった汚水の排出を良好に行える。
【0048】請求項4記載の真空弁付き汚水ますにおいては、蓋の上面に載置された通気装置を通じて、ます本体内が外部と通気可能とされているので、この真空弁付き汚水ますを使用して真空式の下水道管路を敷設する際、通気管が不要となる。このため、同管路の敷設工事が簡単になる。
【0049】請求項5記載の真空弁付き汚水ますにおいては、ます本体が合成樹脂管を所定長さに切断して製作されたものであるので、たとえば、従来のFRP製の汚水ますに代えて、口径が300mm程度の硬質塩化ビニルなどの合成樹脂管を所定の長さに切断・加工して汚水ますを製作することができる。このため、ます本体成形用の成型形を必要とせず、大幅なコストダウンが可能である。
【出願人】 【識別番号】000002174
【氏名又は名称】積水化学工業株式会社
【出願日】 平成11年7月26日(1999.7.26)
【代理人】
【公開番号】 特開2001−32360(P2001−32360A)
【公開日】 平成13年2月6日(2001.2.6)
【出願番号】 特願平11−211131