(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端が汚水ます内に配置された吸込管と汚水を吸い込んで移送させる真空系との間に配置される真空弁に所望の開閉圧力を供給してこれを開閉する真空弁開閉機構と、該真空弁開閉機構を作動させて真空弁を開閉するように往復動するシャフトと、該シャフトに取り付けられたセンサーダイヤフラムと、該シャフトを真空弁を閉じる方向に付勢するバネと、センサーダイヤフラムの一方の面側に設けられる室と、センサーダイヤフラムの他方の面側に設けられる大気開放室と、前記汚水ますの汚水の水位変化を圧力に変換して変換した圧力を前記センサーダイヤフラムの一方の面側に設けた室に導くことでシャフトを真空弁を開く方向に移動させる圧力センサ管と、前記吸込管の上下に所定間隔をあけて設けられた差圧検出口を前記シャフトに取り付けたダイヤフラムによって区分される第３室と第４室にそれぞれ連通して吸込管に汚水が吸引されることで生じる両差圧検出口間の差圧によってダイヤフラムを真空弁を開く方向に保持する構造とを具備する真空弁制御装置に取り付けられる真空弁強制作動機器であって、
前記真空弁強制作動機器は、内部が空洞の弾性体であってその所定位置に空気が徐々に抜ける空気抜き孔を設けた強制作動部材を前記真空弁制御装置の大気開放室に接続することによって大気開放室の圧力を一旦負圧にしてシャフトを真空弁を開く方向に移動させた後に徐々に該大気開放室を大気圧に戻す構造に構成され、この真空弁強制作動機器によって一旦開いた真空弁を前記吸込管に空気が吸い込まれるまで前記両差圧検出口間の差圧によって開の状態に保つことを特徴とする真空弁強制作動機器。
【請求項２】
請求項１に記載の真空弁強制作動機器を取り付けた真空弁制御装置を具備することを特徴とする真空式汚水収集システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は真空式汚水収集システムで使用する真空弁を簡便に強制作動させることができる真空弁強制作動機器及び真空式汚水収集システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、家庭や工場などから排出された汚水を一旦地下に埋設された真空弁ユニット内の汚水ますに溜め、該汚水が所定量溜ると真空弁ユニット内に設置した真空弁が開いて該汚水を真空下水管に排出し、真空ポンプ場などに送る真空式汚水収集システムが利用されている。
【０００３】
図４は従来の真空弁制御装置の構成例を示す図である。同図において、１は汚水ますであり、汚水ます１内には吸込管３の一端が挿入され、吸込管３の他端は真空弁４の弁体６を介して真空系に連通する真空下水管５に接続されている。４は真空弁であり、真空弁４はピストン室４ｃ内にダイヤフラム４ｂとダイヤフラム４ｂを付勢するバネ４ａを収納し、また弁体６を具備している。
【０００４】
そして汚水ます１内の汚水の水位が上昇して一定量溜ると、圧力センサ管２内の圧力が上昇して所定の正圧になり、該圧力はパイプ３３を通ってコントローラ１１の第１室１７に伝えられ（このとき隔壁１５とセンサーダイヤフラム１６で仕切られて構成される大気開放室１８は大気開放口１８ａによって常に大気圧に維持されている）、センサーダイヤフラム１６がバネ２８の弾発力及び磁石２９の磁気吸引力に打ち勝って右に移動し、シャフト１４を押し、弁体１３は大気に連通する開口３０を閉じる。つまりコントローラ１１は作動状態となる。これにより真空下水管５の真空が逆止弁３８とパイプ３５を通って第５室２４及び第６室２５に伝えられ、更にパイプ３６を通って真空弁４のピストン室４ｃに伝えられ、弁体６は引き上げられ、真空弁４が開く。これによって汚水ます１内の汚水は吸込管３により吸い込まれて真空下水管５に移送されていく。
【０００５】
吸込管３に汚水が流れている間は、吸込管３の高さの異なる差圧検出口９，１０の間に差圧が発生するためコントローラ１１は作動状態のままであり、真空弁４は開状態を維持する。
【０００６】
汚水の水位が下がり、吸込管３の下端が空気を吸うようになると、両差圧検出口９，１０間の差圧は無くなるためバネ２８によりダイヤフラム１９は左側へ押されて移動し、弁体１３は左側に移動して図示する位置に戻り、開口２６を閉じる。つまりコントローラ１１は待機状態に切り代わる。
【０００７】
これにより第６室２５に大気が流入し、該大気はパイプ３６を通して真空弁４のピストン室４ｃに流入し、弁体６はバネ４ａに押されて真空下水管５を自動的に閉じ、真空下水管５への空気の流入が防止される。
【０００８】
ところで真空弁ユニットのメンテナンスは、人が汚水ます１の中に直接入って行なう場合が多く、そのため汚水ます１内に溜っている汚水をメンテナンス時に簡単に排出できるように真空弁４を簡便に強制動作させる必要があった。
【０００９】
そこで従来は以下に示す２つの方法でコントローラ１１を強制的に作動させていた。
【００１０】
▲１▼大気開放口１８ａにホースを接続し、大気開放室１８内の空気を人が吸い込むことによってセンサーダイヤフラム１６を右方向に移動させ、これによって真空弁４を強制動作させる方法。
【００１１】
▲２▼大気開放口１８ａにハンドポンプを接続し、ハンドポンプによって大気開放室１８内を負圧にしてセンサーダイヤフラム１６を右方向に移動させ、これによって真空弁４を強制動作させる方法。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記▲１▼の方法については、真空弁ユニット内の汚水から発生するガスを人が吸い込むことになるため危険な作業であった。
【００１３】
また上記▲２▼の方法については、コントローラ１１が作動して真空弁４が開いて汚水を吸い始めたら、ハンドポンプを操作して大気開放室１８を直ちに大気圧に戻す必要があるが、ハンドポンプの操作を誤ったり、手間取ると、真空弁４が開きっぱなしになってしまい、大量の空気を真空下水管５内に吸い込ませることになり、管路内の真空度が低下する恐れがあった。
【００１４】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、簡単な構造であるにもかかわらず、安全且つ確実に真空弁を強制作動させることができ、汚水ます内に溜っている汚水を簡単に排出することができる真空弁強制作動機器及び真空式汚水収集システムを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため請求項１に記載の発明は、先端が汚水ます内に配置された吸込管と汚水を吸い込んで移送させる真空系との間に配置される真空弁に所望の開閉圧力を供給してこれを開閉する真空弁開閉機構と、該真空弁開閉機構を作動させて真空弁を開閉するように往復動するシャフトと、該シャフトに取り付けられたセンサーダイヤフラムと、該シャフトを真空弁を閉じる方向に付勢するバネと、センサーダイヤフラムの一方の面側に設けられる室と、センサーダイヤフラムの他方の面側に設けられる大気開放室と、前記汚水ますの汚水の水位変化を圧力に変換して変換した圧力を前記センサーダイヤフラムの一方の面側に設けた室に導くことでシャフトを真空弁を開く方向に移動させる圧力センサ管と、前記吸込管の上下に所定間隔をあけて設けられた差圧検出口を前記シャフトに取り付けたダイヤフラムによって区分される第３室と第４室にそれぞれ連通して吸込管に汚水が吸引されることで生じる両差圧検出口間の差圧によってダイヤフラムを真空弁を開く方向に保持する構造とを具備する真空弁制御装置に取り付けられる真空弁強制作動機器であって、前記真空弁強制作動機器は、内部が空洞の弾性体であってその所定位置に空気が徐々に抜ける空気抜き孔を設けた強制作動部材を前記真空弁制御装置の大気開放室に接続することによって大気開放室の圧力を一旦負圧にしてシャフトを真空弁を開く方向に移動させた後に徐々に該大気開放室を大気圧に戻す構造に構成され、この真空弁強制作動機器によって一旦開いた真空弁を前記吸込管に空気が吸い込まれるまで前記両差圧検出口間の差圧によって開の状態に保つことを特徴とする真空弁強制作動機器にある。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の真空弁強制作動機器を取り付けた真空弁制御装置を具備することを特徴とする真空式汚水収集システムにある。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態を用いてなる真空弁制御装置の構成例を示す図、図２は本発明の一実施形態にかかる真空弁強制作動機器４０のコントローラ１１への具体的取付例を示す側面図（図１のコントローラ１１を右側から見た側面に相当する）、図３は強制作動ボール４１の側断面図である。
【００１７】
これらの図において前記図４と同一部分には同一符号を付している。図１の真空弁制御装置と図４の真空弁制御装置は略同じ構成であり、異なる点は、本実施形態の方は、前記大気開放室１８の大気開放口１８ａに着脱自在に本発明にかかる真空弁強制作動機器４０を取り付けた点である。以下各構成部分を詳細に説明する。
【００１８】
図１においてコントローラ１１は、ケーシング１２内にシャフト１４を貫通する隔壁１５を設けて左右に区分し、さらに左側の室はセンサーダイヤフラム１６によって第１室１７と大気開放室（第２室）１８とに区分されており、また右側の室はダイヤフラム１９によって第３室２０と第４室２１に区分されている。またケーシング１２右端の部分は隔壁２２，２３によって第５室２４と第６室２５に区分されている。
【００１９】
シャフト１４の先端に固定された弁体１３は第６室２５に配置され、シャフト１４の後端はセンサーダイヤフラム１６の中央部に固定（又は当接）されている。なおシャフト１４は隔壁１５を貫通し、ダイヤフラム１９を嵌挿（ダイヤフラム９はシャフト１４に固定されている）し、隔壁２２，２３を貫通している。シャフト１４が隔壁１５を貫通する貫通部には図示しないシール機構が設けられ、また隔壁２２を貫通する部分にも図示しないシール機構が設けられ、シャフト１４の隔壁２３の貫通部には弁体１３で開閉される開口２６が設けられている。２８はダイヤフラム１９を左側に押すバネである。
【００２０】
センサーダイヤフラム１６の中央に取り付けた磁性体１４ａに対向するケーシング１２内壁には磁石２９が取り付けられている。第６室２５には弁体１３で開閉され、大気に連通する孔３０が設けられている。
【００２１】
吸込管３には上下に所定間隔をあけて差圧検出口９，１０が設けられ、差圧検出口９はパイプ３１で第４室２１に連通し、差圧検出口１０はパイプ３２で第３室２０に連通し、さらに圧力センサ管２はパイプ３３で第１室１７に連通している。また第５室２４はパイプ３５を通り逆止弁３８で真空下水管５に連通すると共に該パイプ３５から分岐した補助真空槽３７に連通し、第６室２５はパイプ３６で真空弁４のピストン室４ｃに連通している。
【００２２】
ここで大気開放室１８の大気開放口１８ａには本発明にかかる真空弁強制作動機器４０を着脱自在に取り付けている。真空弁強制作動機器４０は図２に示すように、強制作動ボール（強制作動部材）４１とホース４３とによって構成されており、ホース４３の一端を大気開放口１８ａに接続し、その他端を継手４５を介して強制作動ボール４１に接続して構成されている。
【００２３】
強制作動ボール４１は図３に示すように、ゴム材を略球状に成型して構成されており、その上部に空気が除々にぬけるような小さな径の空気抜き孔４７を設け、またその下部に円筒状のホース接続口４９を設けて構成されている。なおホース４３は例えばシリコンホースで構成する。
【００２４】
上記図１に示す構成の真空弁制御装置において、汚水ます１の汚水の水位が上昇し、圧力センサ管２の圧力が上昇すると、該正圧はパイプ３３を通ってコントローラ１１内の第１室１７に伝えられる。これによりセンサーダイヤフラム１６がバネ２８の弾発力及び磁石２９の磁気吸引力に打ち勝って右に移動し、シャフト１４を押すから弁体１３は大気に連通する孔３０を閉じる。そして真空下水管５からの真空及び真空弁４が作動していない間に補助真空槽３７に貯蓄された真空が、パイプ３５を通って第５室２４及び第６室２５に伝えられ、さらに真空弁４のピストン室４ｃに伝えられる。この結果、弁体６は引き上げられて真空弁４は開く。
【００２５】
このとき圧力センサ管２の圧力により、ダイヤフラム１６が押され、シャフト１４が動き始めるとその移動にともなってバネ２８の弾発力は増大するが、磁石２９の磁気吸引力は急激に減少（移動距離の２乗に反比例）するから、シャフト１４は一気に移動端、即ち弁体１３が孔３０を閉じる位置まで移動する。ここで第５室２４、第６室２５及び弁体１３は真空弁４を開閉する真空弁開閉機構を構成する。
【００２６】
弁体６が引き上げられると、真空下水管５と吸込管３は連通するから、汚水が吸引され始め、差圧検出口９，１０の間に差圧が発生し、これがパイプ３１と３２を通して第４室２１と第３室２０のそれぞれに伝えられる。この差圧はダイヤフラム１９を右側へ押す力となり、シャフト１４を介して弁体１３は右に押し付けられる。即ち汚水の水位が下がって第１室１７と大気開放室１８の圧力差が無くなっても、汚水が吸込管３内を流れている間は、第４室２１と第３室２０の差圧のために弁体１３は右側に押し付けられたままとなっている。
【００２７】
汚水の水位がさらに下がり、吸込管３の下端が空気を吸うようになると、差圧検出口９，１０の間に差圧が無くなるため、バネ２８によりダイヤフラム１９は左側に押され、弁体１３は左側に押し付けられ、隔壁２３の開口２６を閉じる。これにより第６室２５に大気が流入し、該大気はパイプ３６を通して真空弁４のピストン室４ｃに流入し、弁体６はバネ４ａに押されて、真空下水管５を閉じる。
【００２８】
一方真空弁４が閉じているときにこれを強制的に開かせて汚水ます１内の汚水を強制的に排出させようとする場合は、図１，図２に示すようにコントローラ１１の大気開放口１８ａに真空弁強制作動機器４０のホース４３の一端を接続し、次に強制作動ボール４１を握りつぶす。これによって強制作動ボール４１の中及びコントローラ１１の大気開放室１８は一瞬正圧になるが、空気抜き孔４７から空気は抜け大気圧に戻る。
【００２９】
ここで握った強制作動ボール４１を放すと、強制作動ボール４１はゴムの反発力で元の形へ瞬時に戻り、大気開放室１８は数秒間負圧になる。このためセンサーダイヤフラム１６は右側に移動し、弁体１３は開口３０を閉じ、コントローラ１１は作動状態となり、真空弁４は開となって汚水ます１内の汚水を吸引し始める。
【００３０】
次に強制作動ボール４１の空気抜き孔４７（図３参照）から空気が少しずつ流入し始めるので、大気開放室１８は自然に大気圧に戻る。真空弁４は汚水が吸込管３内を流れている間は前述のように差圧検出口９，１０の差圧により開状態を維持する。汚水を吸い終えて吸込管３が空気を吸引し始めると該差圧はなくなり、真空弁４は自動的に閉じる。
【００３１】
このように真空弁強制作動機器４０を使用すると、真空弁４を強制的に作動させることができ、且つ特別な操作を行なわなくてもその後真空弁は自動的に閉じる。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明にかかる真空弁強制作動機器を使用すると、簡単な構造であるにもかかわらず、安全且つ確実に真空弁を強制的に作動させることができ、且つ特別な操作を行なわなくても真空弁を自動的に閉じることができる。従って汚水ます内に溜っている汚水を簡単に且つ大量の空気を真空下水管に吸い込ませることもなく効率的に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を用いてなる真空弁制御装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明にかかる真空弁強制作動機器４０の具体的取付例を示す側面図である。
【図３】強制作動ボール４１の側断面図である。
【図４】従来の真空弁制御装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１  汚水ます
２  圧力センサ管
３  吸込管
４  真空弁
５  真空下水管（真空系）
１１  コントローラ
１３  弁体（真空弁開閉機構）
２４  第５室（真空弁開閉機構）
２５  第６室（真空弁開閉機構）
１４  シャフト
１６  センサーダイヤフラム
１７  第１室
１８  大気開放室
２８  バネ
４０  真空弁強制作動機器
４１  強制作動ボール（強制作動部材）
４７  空気抜き孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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