(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空圧により、汚水升内の汚水を真空下水路を通じて真空ステーションまで移送する真空下水本管と、該汚水升内に設置される真空弁装置と、該真空弁装置の開閉動作に用いる圧力を導く導圧管とを有してなる真空下水道システムであって、
前記導圧管では、前記真空下水路から、前記真空弁装置の開閉動作に必要となる負圧を取り出す負圧取出部を、前記真空下水本管に設け、
前記負圧取出部を前記真空下水本管の上側側面で、しかも、該真空下水本管に対する接続位置よりも下流側に設けたことを特徴とする真空下水道システム。
【請求項２】
前記導圧管の前記負圧取出部の近傍に、逆止弁および真空アキュムレータを設けたことを特徴とする請求項１記載の真空下水道システム。
【請求項３】
前記負圧取出部が、前記真空下水本管の接続位置よりも、下流側に設けられる位置は、該真空下水本管の内直径寸法の三倍以上離間するように設定されていることを特徴とする請求項１又は２記載の真空下水道システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高い位置に配管された真空本管まで流体を搬送出来る真空下水道システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自然流下式下水道システムに代わって、真空下水道システムの採用が増加しつつある。この真空下水道システムは、真空圧を利用して、汚水枡に溜まった汚水を吸引収集するものである（例えば、特許文献１等参照）。
【０００３】
より具体的には、このような真空下水道システムは、建築物などから排出された汚水が、真空弁を備えた汚水枡から構成される真空弁ユニットに一時的に貯留されている。
【０００４】
そして、この汚水枡の汚水が一定量に達した時に、真空弁が開放されることにより、真空弁の下流側に接続された真空下水路を通じて、汚水枡内の汚水が、真空圧で真空ステーションの集水タンクへ移送されるように構成されている。
【０００５】
この真空ステーションの集水タンクへ移送された汚水は、その後、圧送ポンプの駆動によって、下水処理場へ送られて処理されるものである。
【０００６】
図７に示すような真空下水道システムでは、真空下水本管７から分岐された真空下水分岐管２の上流側２ａに、汚水枡１内部の真空弁装置３を介して、汚水吸込管４が接続されている。
【０００７】
また、この汚水吸込管４は、排水管５から流入された汚水が、一時的に汚水枡１内に貯留された状態で、下端部４ａから吸込可能としている。
【０００８】
更に、前記真空弁装置３には、開閉に必要とされる真空圧を、取出可能な導圧管６の一端部６ａが接続されている。
【０００９】
この導圧管６の他端に設けられた負圧取出部６ｂは、前記真空下水分岐管２が、真空下水本管７に合流する合流位置２ｂの手前で、上り勾配が設けられてリフトアップされたリフト部２ｃの上側側面に接続されている。
【００１０】
次に、この従来の真空下水道システムの作用効果について説明する。
【００１１】
このような構成によれば、前記汚水枡１内の汚水の貯留量が、規定量に到達した場合、負圧が導圧管を通じ、真空弁の内部に供給されてセンサ（図示せず）によって検出され、その検出信号が真空弁コントローラ（図示せず）に送られて、真空弁装置３が開放される。
【００１２】
そして、この真空弁装置３が開放されて、汚水枡１内部の汚水が、汚水吸込管４の下端部４ａから吸込まれる。
【００１３】
汚水は、真空弁装置３が装着されている部分から、空気との混相二層流を形成して、リフト部２ｃを乗り越え、真空下水本管７へと移送される。
【００１４】
反対に、この真空弁装置３が、リフト部２ｃの圧力の上昇により、閉塞されると、真空下水分岐管２の真空圧が、汚水吸込管４に作用しなくなる。これにより、汚水枡１内部の汚水の吸込みが停止される。
【００１５】
このように、前記真空弁装置３は、真空圧を、導圧管６の負圧取出部６ｂで検知して、開閉動作に用いている。
【００１６】
また、リフト部２ｃの上り勾配は、一般に緩やかで、最大上り勾配角度αは、α＝約４５度まで、リフト高さＨは、Ｈ＝約４５ｃｍ〜１ｍ程度である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特許第２５４６７２１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、従来の真空下水道システムでは、リフト部２ｃのように、急激な屈曲形状を呈している部分で、汚水ｗが停滞して溜まり易い。
【００１９】
このため、前記リフト部２ｃの上面部に設定されている負圧取出部６ｂに、汚水ｗの液面が到達して塞いで、所望の真空圧が得られない場合があった。
【００２０】
すなわち、一般に緩やかな上り勾配で、リフト高さＨも、１ｍを超えない静的な条件下で設定された規格と動的な条件下で設定された規格とがあり、何れの場合も前記設定限界を超えた配管を行うと、前記リフト部２ｃに汚水ｗが溜まり、上流側の真空度を低下させてしまう。
【００２１】
この場合、前記導圧管６を伝って、真空弁装置３を動作させる真空度が、設計限度（一般に、−２５ｋＰａ）に満たなくなると、真空弁装置３の開閉動作に支障を来してしまう。
【００２２】
特に、民家の敷地内等、真空下水道システムに小型の真空弁で構成される真空弁ユニットを用いる際、水路越えや、埋設物の回避、或いは崖沿いの配管等、施工条件の厳しい箇所では、前記設定限界を超えた上り勾配角度αや、リフト高さＨをリフト部２ｃに与えて配管施工しなければならない場合がある。
【００２３】
また、敷地によっては、傾斜させる配管面積の確保が困難で、勾配角度αを、４５度を超えて、垂直９０度に近い、急激な上り勾配を与えなければならない場合がある。
【００２４】
このような敷地の制約条件下で配管されたリフト部２ｃには、混相二層流の汚水から空気が分離してエアロックが発生したり、満水水柱となった場合には、このリフト部２ｃに設けられた負圧取出部６ｂに被り、所望の真空度に到達しない場合があり、真空弁装置３の開閉動作が、正常に行われなくなるといった問題があった。
【００２５】
特に、図７に示す様に、一旦急激な上り勾配で立ち上がったリフト部２ｃが、真空下水本管７の上面側の合流位置２ｂへ接続されるように、短い寸法Ｌで再度、下方へ屈曲配管される構成では、更に、管内に水が滞積されて、導圧管６方向へこれらの水を浸入させてしまう虞もあった。
【００２６】
そこで、この発明は、敷地の形状による制約条件で、急勾配配管や、高低差が大きく高揚程となる箇所でリフト部の配管が行われていても、真空弁の開閉動作を確実に行わせて、集水可能とする真空下水道システムを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、真空圧により、汚水升内の汚水を真空下水路を通じて真空ステーションまで移送する真空下水本管と、該汚水升内に設置される真空弁装置と、該真空弁装置の開閉動作に用いる圧力を導く導圧管とを有してなる真空下水道システムであって、
前記導圧管では、前記真空下水路から、前記真空弁装置の開閉動作に必要となる負圧を取り出す負圧取出部を、前記真空下水本管に設け、前記負圧取出部を前記真空下水本管の上側側面で、しかも、該真空下水本管に対する接続位置よりも下流側に設けた真空下水道システムを特徴としている。
【００２８】
また、請求項２に記載されたものは、前記導圧管の前記負圧取出部の近傍に、逆止弁および真空アキュムレータを設けた請求項１記載の真空下水道システムを特徴としている。
【００２９】
更に、請求項３に記載されたものは、前記負圧取出部が、前記真空下水本管の合流位置よりも、下流側に設けられる位置は、該真空下水本管の内直径寸法の三倍以上離間するように設定されている請求項１又は２記載の真空下水道システムを特徴としている。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の請求項１記載のものによれば、前記真空下水路から、前記真空弁装置の開閉動作に必要となる負圧を取り出す負圧取出部が、前記真空下水本管に設けられている。
【００３１】
このため、該真空下水本管の下流側の真空圧を生じさせる真空ステーションに近い位置で、しかも、比較的、水柱等の水の集積が少ない箇所で、真空圧を検出できる。
【００３２】
従って、真空弁の開閉動作を確実に行わせて、集水可能とすることが出来、施工が困難な狭い場所や、障害物を回避する接続管を設置する構成が可能となる。
【００３３】
また、建築物内に、これらの真空下水道システムを導入する場合でも、配管を埋設する必要が無くなり、天井部等に配管することも容易となる。
【００３４】
更に、前記リフト部では、垂直若しくは垂直に近い勾配角度で配管することが可能で、全体を簡略化出来ると共に、高揚程の真空下水分岐管を設置出来る。
【００３５】
また、前記負圧取出部が、前記真空下水本管の上側側面に設けられている。このため、該負圧取出部に汚水がかかりにくく、常に前記真空下水本管内の空気圧を更に正確に検知することが出来る。
【００３６】
そして、前記負圧取出部が、前記真空下水本管の前記合流位置よりも下流側に設けられている。
【００３７】
このため、該負圧取出部から、前記真空下水本管内の空気圧を検知しやすい。
また、請求項２に記載されたものは、導圧管の負圧取出部の近傍に、逆止弁および真空アキュムレータを設けている。このため、逆止弁および真空アキュムレータによって、導圧管内に浸入した汚水の逆流が阻止される。そして、導圧管に設けられた真空アキュムレータによって、真空度の蓄圧が行われると共に、この真空アキュムレータが緩衝装置として、急激な圧力の変化が吸収される。このため、導圧管および真空弁装置にかかる圧力変化が緩和されて、正確な動作を保証出来る期間を延長することが出来る。
【００３８】
更に、請求項３に記載されたものは、前記真空下水本管の合流位置から下流側に設けられた前記負圧取出部の位置が、該真空下水本管の内直径寸法の三倍以上離間されている。
【００３９】
このため、前記真空下水分岐管から該合流位置で合流する汚水が、前記真空下水本管内で飛散しても、前記負圧取出部に、かかって流入する虞が減少する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態の真空下水道システムで、真空弁ユニット及び真空下水本管との間を接続する真空下水分岐管のリフト部近傍を示す模式的な一部透過斜視図である。
【図２】実施の形態の真空下水道システムで、全体の構成を説明する模式的な一部断面斜視図である。
【図３】実施の形態の真空下水道システムで、要部の構成を説明する模式図である。
【図４】実施の形態の実施例１の真空下水道システムで、要部の構成を説明する模式図である。
【図５】実施の形態の実施例２の真空下水道システムで、要部の構成を説明する模式図である。
【図６】実施の形態の実施例３の真空下水道システムで、要部の構成を説明する模式図である。
【図７】従来例の真空下水道システムで、真空弁ユニット及び真空下水本管との間を接続する真空下水分岐管のリフト部近傍を説明する模式的な一部透過斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
次に、この発明を実施するための実施の形態の真空下水道システムの構成について、図１乃至図６を用いて説明する。
【００４２】
なお、前記従来と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。
【００４３】
まず、この実施の形態の真空下水道システムでは、図１，図２に示すように、各建築物９〜１１等から排出された汚水が、各々汚水枡１…を有する各真空弁ユニット１３…に、一時的に貯留されている。
【００４４】
この真空弁ユニット１３には、各々真空弁装置３が設けられていて、この汚水枡１内の汚水が一定量に達した時に、この真空弁装置３が開放されることにより、真空弁装置３の下流側に接続された真空下水分岐管２及び真空下水本管７からなる真空下水路１４を通じて、これらの汚水枡１内の汚水ｗが、真空ポンプ１５ａ，１５ａの駆動により発生する真空圧で真空ステーション１５の集水タンク１６へ移送されるように構成されている。
【００４５】
この真空ステーションの集水タンク１６へ移送された汚水ｗは、その後、圧送ポンプ１６ｂ…により、図視省略の下水処理場へ送られて処理される。
【００４６】
このような真空下水道システムでは、汚水枡１の内部に挿入された真空下水分岐管２の上流側２ａに、真空弁装置３を介して、汚水吸込管４が接続されている。
【００４７】
この汚水吸込管４は、排水管５から流入され、この汚水枡１内に貯留された汚水を、下端部４ａから吸込可能としている。
【００４８】
また、真空弁装置３には、開閉に必要とされる真空圧を、真空下水本管７から取出可能な導圧管６の一端部６ａが接続されている。
【００４９】
この導圧管６の他端に設けられた負圧取出部６ｂは、真空下水本管７の上側側面７ａに設けられると共に、前記真空下水分岐管２が、真空下水本管７に合流する合流位置２ｂよりも、下流側で、一定の寸法ＭＬ以上、離間されて配置されている。
【００５０】
この実施の形態では、この一定の寸法ＭＬを、真空下水本管７の内径寸法Ｄ１（例えば、内径寸法Ｄ１＝７０ｍｍ）の三倍以上（この場合、ＭＬ＝約２１０ｍｍ以上）、離間するように設定されている。
【００５１】
次に、この実施の形態の真空下水道システムの作用効果について説明する。
【００５２】
このような構成の真空下水道システムによれば、前記真空ステーション１５に設けられた真空ポンプ１５ａ…の駆動により、真空下水本管７内の圧力の低下に伴って、上側側面７ａに設けられた負圧取出部６ｂにおける内部圧力も低下する。
【００５３】
この圧力の低下は、前記導圧管６を通じて接続された一端部６ａから真空弁装置３に伝えられて、真空弁装置３を開放動作させる。
【００５４】
真空弁装置の開放により、負圧を有する真空下水本管７方向へ向けて、前記汚水枡１内部の汚水ｗが、前記汚水吸込管４の下端部４ａから吸込まれる。
【００５５】
この真空弁装置３では、汚水ｗが、導入される大気圧の空気と混合されて、混相二層流が形成されながら、前記真空下水分岐管２のリフト部２ｃを乗り越え、前記真空下水本管７へと移送される。
【００５６】
汚水ｗの移送が進み、真空下水本管７内の圧力が、大気圧に近づくと、真空下水本管７の上側側面７ａに設けられた負圧取出部６ｂにおける内部圧力も上昇する。
【００５７】
この為、前記導圧管６の一端部６ａが接続された真空弁装置３では、大気圧との差圧が無くなり閉塞されて、汚水枡１内部の汚水ｗの吸込みが停止される。
【００５８】
このように、真空下水本管７から、真空弁装置３の開閉動作に必要となる負圧を取り出す前記導圧管６の負圧取出部６ｂが、真空下水本管７の上側側面７ａで、しかも、真空下水分岐管２が接続されている合流位置２ｂから下流側に所定寸法ＭＬ離間されて配置されている。
【００５９】
このため、真空下水本管７のうちでも、下流側に接続される真空圧を生じさせる真空ステーション１５に、リフト部２ｃ比較して近い位置で、しかも、汚水ｗが円滑に通過出来る直線的な流路道程を長く設定出来、汚水ｗの液面の上，下動が比較的穏やかな部分に、負圧取出部６ｂを設定出来る。
【００６０】
更に、従来のリフト部２ｃを構成する真空下水分岐管２の内径寸法よりも大きな内径寸法を有する真空下水本管７の中でも、汚水ｗを被りにくい上側側面７ａ箇所から、弁動作に用いる負圧を導くことができる。
【００６１】
従って、真空弁装置３の開閉動作を確実に行わせて、集水可能とすることが出来、施工が困難な狭い場所や、障害物を回避する接続管を設置する構成が可能となる。
【００６２】
また、この実施の形態では、負圧取出部６ｂが、真空下水本管７の上側側面７ａに、上方から略垂直に接続されている。このため、負圧取出部６ｂが、この真空下水本管７内を通過する汚水ｗを万一被っても、直ちに自重で汚水が、真空下水本管７内に流下して、負圧取出部６ｂを塞ぎ続ける虞が無く、更に、弁開閉に必要な圧力の検知精度を良好なものとすることが出来る。
【００６３】
更に、この実施の形態では、負圧取出部６ｂが、真空下水本管７に対して、真空下水分岐管２が接続される合流位置２ｂよりも下流側に設けられている。
【００６４】
このため、この負圧取出部６ｂから、真空下水本管７内の空気圧を検知しやすい。
【００６５】
そして、この実施の形態では、真空下水本管７の前記真空下水分岐管２が接続される合流位置２ｂから下流側に設けられた負圧取出部６ｂの位置が、真空下水本管７の内直径寸法の三倍以上の寸法ＭＬを有して離間されている。
【００６６】
このため、真空下水分岐管２から、この合流位置２ｂで合流する汚水が、真空下水本管７内で飛散しても、負圧取出部６ｂの高さ方向位置に、到達して流入する虞が減少する。
【００６７】
また、図１に示す様に前記真空下水分岐管２のリフト部２ｃが、真空下水本管７の上面側の合流位置２ｂへ接続される寸法Ｌが、小さく急激な屈曲配管された構成でも、リフト部２ｃにおける汚水ｗの集積に関係なく、真空下水本管７の中の真空圧を導き出すことが出来る。
【実施例１】
【００６８】
図４は、この発明の実施の形態の実施例１の真空下水道システムを示すものである。
【００６９】
なお、前記実施の形態の真空下水道システムと同一乃至均等な部分については、同一符号を付して、相違する部分を中心に説明する。
【００７０】
この実施例１では、前記実施の形態の真空下水道システムに加えて、更に、前記導圧管６の接続位置（負圧取出部６ｂ）近傍に、気液分離槽１７が設けられている。
【００７１】
このように構成された実施例１の真空下水道システムでは、気液分離槽１７によって、導圧管６内に浸入した汚水ｗが、空気と分離されて、導圧管６内の真空圧が、真空下水本管７内の真空圧と同等となる。
【００７２】
従って、真空下水本管７内の真空圧を真空弁装置３まで導いて、大気圧との差圧を開閉動作に用いる際の動作確実性を更に向上させることが出来る。
【００７３】
他の構成及び作用効果については、前記実施の形態の真空下水道システムと略同様であるので、説明を省略する。
【実施例２】
【００７４】
図５は、この発明の実施の形態の実施例２の真空下水道システムを示すものである。
【００７５】
なお、前記実施の形態及び実施例１の真空下水道システムと同一乃至均等な部分については、同一符号を付して、相違する部分を中心に説明する。
【００７６】
この実施例２では、前記実施の形態の真空下水道システムに加えて、更に、導圧管６の負圧取出部６ｂ近傍に、逆止弁１９及び真空アキュムレータ１８が設けられている。
【００７７】
このように構成された実施例２の真空下水道システムでは、逆止弁１９及び真空アキュムレータ１８によって、導圧管６内に浸入した汚水ｗの逆流が阻止される。
【００７８】
そして、導圧管６に設けられた真空アキュムレータ１８によって、真空度の蓄圧が行われると共に、この真空アキュムレータ１８が緩衝装置として、急激な圧力の変化が吸収される。
【００７９】
このため、導圧管６及び真空弁装置３にかかる圧力変化が緩和されて、正確な動作を保証出来る期間を延長することが出来る。
【００８０】
他の構成及び作用効果については、前記実施の形態及び実施例１の真空下水道システムと略同様であるので、説明を省略する。
【実施例３】
【００８１】
図６は、この発明の実施の形態の実施例３の真空下水道システムを示すものである。
【００８２】
なお、前記実施の形態及び実施例１，２の真空下水道システムと同一乃至均等な部分については、同一符号を付して、相違する部分を中心に説明する。
【００８３】
この実施例３では、実施の形態の真空下水道システムに加えて、更に、真空弁ユニット２３から延出される真空下水分岐管２には、大気圧の空気を、この真空下水分岐管２内に、開閉操作により導入可能な吸気弁としてのバルブ２５，２６，２７が接続されて設けられている。
【００８４】
この実施例２の真空下水分岐管２には、高低差ｈ１，ｈ２，ｈ３を有する揚程に、一定の間隔を置いて、順次開放動作される複数のバルブ２５，２６，２７が、各大気圧導入ライン２８，２９，３０を介して接続されて設けられている。
【００８５】
このように構成された実施例３の真空下水道システムでは、前記実施の形態及び実施の例１，２の作用効果に加えて、更に、真空下水分岐管２に接続された各バルブ２５，２６，２７を順次開放すると、各バルブ２５，２６，２７を、真空下水分岐管２に接続する各大気圧導入ライン２８，２９，３０を介して、大気圧の空気が、この真空下水分岐管２に導入される。
【００８６】
大気圧の空気の導入は、真空下水分岐管２の下流側から順次行われることにより、ウォータブロックが破砕されて、吸い上げに必要とされる真空圧が確保される。
【００８７】
このため、高低差を有する敷地等、揚程が長い場合でも、順次下流側から、一定揚程毎に、ウォータブロックが破砕されて、吸い上げに必要とされる真空圧が確保される。
【００８８】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態及び実施例１〜３の真空下水道システムを詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態の真空下水道システムに限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００８９】
例えば、前記実施の形態及び実施例１〜３の真空下水道システムでは、前記リフト部２ｃでは、垂直若しくは垂直に近い勾配角度で配管することが可能で、全体を簡略化出来ると共に、高揚程の真空下水分岐管２を設置出来るが、設置場所は、特にこれに限らず、例えば、建築物９〜１１内に、これらの真空下水道システムを導入する場合でも、配管を埋設する必要が無くなり、天井部等に配管することも容易に出来、設置場所の形状，数量及び材質が限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
この実施の形態の及び実施例１〜３の真空下水道システムでは、建築物９〜１１等の構造や該建築物９〜１１等が設置される敷地の自由度を増大させることが出来、制約条件の多い場合に用いて好適である。
【符号の説明】
【００９１】
１          汚水枡（枡本体）
２          真空下水分岐管
２ａ        上流側
２ｂ        合流位置
２ｃ        リフト部
３          真空弁装置
４          汚水吸込管
６          導圧管
６ｂ        負圧取出部
７          真空下水本管（真空下水路の一部）
７ａ        上側側面
１３，２３  真空弁ユニット
１４        真空下水路
１７        気液分離槽
１８        真空アキュムレータ
１９        逆止弁
２５，２６，２７ バルブ（吸気弁）
２８，２９，３０ 大気圧導入ライン
ｗ          汚水
【図１】
0005693331.tif 000002
【図２】
0005693331.tif 000003
【図３】
0005693331.tif 000004
【図４】
0005693331.tif 000005
【図５】
0005693331.tif 000006
【図６】
0005693331.tif 000007
【図７】
0005693331.tif 000008