(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
障害物の一側に設けられた気液分離器及び該気液分離器に連なる上流側真空下水管と、
障害物の他側に設けられた気液合流器及び気液合流器に連なる下流側真空下水管と、
それぞれ該障害物の下側をくぐり該気液分離器と気液合流器とを接続している通水管及び通気管とを有し、水及び空気が上流側真空下水管から下流側真空下水管に向って流れるよう構成された真空式下水道の伏越構造において、
該通気管から水が流入する貯留部を設け、該貯留部と気液合流器とを配管で接続したことを特徴とする真空式下水道の伏越構造。
【請求項２】
障害物の一側に設けられた気液分離器及び該気液分離器に連なる上流側真空下水管と、
障害物の他側に設けられた気液合流器及び気液合流器に連なる下流側真空下水管と、
それぞれ該障害物の下側をくぐり該気液分離器と気液合流器とを接続している通水管及び通気管とを有し、水及び空気が上流側真空下水管から下流側真空下水管に向って流れるよう構成された真空式下水道の伏越構造において、
該通気管から水が流入する貯留部を設け、該貯留部と気液分離器とを配管で接続したことを特徴とする真空式下水道の伏越構造。
【請求項３】
請求項１において、前記配管は前記貯留部の底部と気液合流器とを接続していることを特徴とする真空式下水道の伏越構造。
【請求項４】
請求項２において、前記配管は前記貯留部の底部と気液分離器とを接続していることを特徴とする真空式下水道の伏越構造。
【請求項５】
請求項３又は４において、該貯留部水面を大気に連通させうる大気導入弁と、該気液合流器から貯留部水面への負圧伝達を停止しうる仕切弁とを設けたことを特徴とする真空式下水道の伏越構造。
【請求項６】
請求項５において、前記配管に開閉弁を設けたことを特徴とする真空式下水道の伏越構造。
【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の伏越構造に係り、特に、汚水発生源から真空ステーションまでの真空下水管路に障害物がある場合において、該障害物の揚程による真空度の低下を防止し、汚水搬送可能範囲の拡大を図ると共に、下水管の設計の自由度を高める真空式下水道の伏越構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
真空式下水道は、下水管内を真空（完全な真空ではなく、減圧状態を指称する。）にし、大気との圧力差を利用して汚水を収集するシステムである。
【０００３】
この真空式下水道システムにおいては、家庭や工場等の衛生設備から排出される排水は、真空弁ユニット（中継ユニット）から真空下水管を経て真空ステーションへ送られ、その後、下水処理施設へ送られる。
【０００４】
このような真空式下水道システムにおいて、真空下水管路に登り勾配がある場合、その勾配における揚程は、真空ステーションで発生した真空度を消費し、真空度の低下要因となり、搬送可能範囲を狭める原因となる。
【０００５】
そこで、汚水発生源から真空ステーションまでの真空下水管路に障害物が形成される場合において、該障害物の揚程による真空度の低下を防止し、汚水搬送可能範囲の拡大を図るために、図２に示す如く、障害物（図では河川）１の一側に設けられた上流側真空下水管２と、障害物（河川）１の他側に設けられた下流側真空下水管７とを接続する伏越構造が用いられている。この伏越構造は、上流側真空下水管２が連なる気液分離器３と、下流側真空下水管７が連なる気液合流器６と、それぞれ障害物１の下側をくぐり気液分離器３と気液合流器６とを接続する通水管４及び通気管５とを有する。
【０００６】
上流側真空下水管２は、下流側真空下水管７よりも若干の高さＨＡ（ＨＡは図中記入なし）だけ高位に配設されているが、このＨＡは通水管４内を下水が上流側真空下水管２から下流側真空下水管３に向って流れるのに必要な小さな水頭に相当する。
【０００７】
このように構成された図２の真空式下水道の伏越構造において、上流側真空下水管２内を流れてきた気液混合流は分離器にて、空気と汚水に分離され、汚水は通水管を流下し、空気は通気管を流下する。汚水は通水管４を水頭ＨＡに従って自然流下する如くしてくぐり抜けて下流側真空下水管７に達し、該下流側真空下水管７内をさらに下流に向って流れる。下流側真空下水管７内の負圧は気液合流器６、通気管５及び気液分離器３を経て上流側真空下水管２に伝達される。
【０００８】
このような真空式下水道の伏越構造であれば、下流側真空下水管７と上流側真空下水管２とを連通する通気管５により、真空ステーションで発生した負圧を常時、真空下水管内に伝えているので、真空ステーションで発生した負圧が、この障害物をくぐる際の真空下水管における揚水のためには消費されず、この負圧が他箇所での揚程に有効に利用される。
【０００９】
なお、通気管５を通水管４と併せて河川１の下側に配設することは特許第２６３９２７２号に記載されている。この特許第２６３９２７２号の第００３２段落には、通水管４は下流に向って下り勾配となるように設けられると記載されている。
【００１０】
図２では通気管は通水管と併せて河川等の障害物の下側に配置されているが、障害物の上側に配設することも公知である（例えば特開平７−２６８９３６号）。
【００１１】
この特開平７−２６８９３６号には、上流側真空下水管２に逆止弁を設けると共に、この逆止弁と通水管４との間に大気開放弁を設け、且つ通気管に開閉弁を設け、この開閉弁を開放して通水管４の上流側を大気に連通させると共に開閉弁を閉弁して通水管４内の堆積物を上流側真空下水管２へブローアウトすることが記載されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
図２のように通気管５を障害物１の下側に配設した伏越構造にあっては、この通気管５内に水が流入したり結露水が溜まったりした場合、気道が減少し、極端な場合には気道が閉塞し真空損失が生じるおそれがある。
【００１３】
本発明は、この通水管内の水の滞留を防止でき、また滞留水を容易に除去できる伏越構造を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様に係る伏越構造は、障害物の一側に設けられた気液分離器及び該気液分離器に連なる上流側真空下水管と、障害物の他側に設けられた気液合流器及び気液合流器に連なる下流側真空下水管と、それぞれ該障害物の下側をくぐり該気液分離器と気液合流器とを接続している通水管及び通気管とを有し、水及び空気が上流側真空下水管から下流側真空下水管に向って流れるよう構成された真空式下水道の伏越構造において、該通気管から水が流入する貯留部を設け、該貯留部と気液合流器とを配管で接続したことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の第２の態様に係る伏越構造は、障害物の一側に設けられた気液分離器及び該気液分離器に連なる上流側真空下水管と、障害物の他側に設けられた気液合流器及び気液合流器に連なる下流側真空下水管と、それぞれ該障害物の下側をくぐり該気液分離器と気液合流器とを接続している通水管及び通気管とを有し、水及び空気が上流側真空下水管から下流側真空下水管に向って流れるよう構成された真空式下水道の伏越構造において、該通気管から水が流入する貯留部を設け、該貯留部と気液分離器とを配管で接続したことを特徴とするものである。
【００１６】
かかる第１態様及び第２態様の伏越構造にあっては、通気管内に流入した水や通気管内で生じた結露水などの水は、貯留部に流入するため通気管内に滞留することがない。この貯留部に溜まった水は、この貯留部に接続された配管を介して排出することができる。
【００１７】
この場合、通気管内を大気に連通させうる大気導入弁と、該気液合流器から該通気管内への負圧伝達を停止しうる仕切弁とを設けることが好ましい。また、前記配管に、通水管のエアブロー時に閉弁される開閉弁を設けることが好ましい。この仕切弁を閉じ、大気導入弁を開け、前記開閉弁を開けると、通気管内に大気が導入されてエアブローされ、貯留部内の水がスムーズに気液合流器に吸い出される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図１を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
図２に示す従来例と同様に、障害物（本実施の形態では河川）１を横切るようにして伏越構造が設けられている。上流側真空下水管２が連なる気液分離器３と下流側真空下水管７が連なる気液合流器６とは、河川１の下側をくぐる通水管４及び通気管５により接続されている。下流側真空下水管７の下流側は真空ステーション（図示略）に接続され、その管内を減圧可能としている。
【００２０】
この上流側真空下水管２から下流側真空下水管７に向って、通水管４内を汚水がくぐり抜けるのに必要な水頭ＨＡ（図示略）が両真空下水管２，７間に存在している。
【００２１】
この実施の形態では、通水管４は、気液分離器３に連なる立下り部４ａと、該立下り部４ａに連なり下流側に向って若干の（例えば０．５％以下程度）の上り勾配を有する略水平部４ｂと、この略水平部４ｂに連なり気液合流器６に接続された立上り部４ｃとからなる。
【００２２】
通気管５も同様に気液分離器３に連なる立下り部５ａと、この立下り部５ａに連なる略水平部５ｂと、この略水平部５ｂに連なり気液合流器６に接続された立上り部５ｃとを有する。この通気管５の略水平部５ｂは下流側に向って若干の（例えば０．５％以下程度）の上り勾配となっている。なお、通気管と通水管とを同じ勾配にすると施工しやすい。
【００２３】
この略水平部５ｂと立上り部５ｃとが連なる部分に、通気管５内の水が流れ込む貯留部としてのドレンポット１０が接続されている。このドレンポット１０の底部と気液合流器６とはドレン排出用の配管１１で接続され、この配管１１に開閉弁１１ａが設けられている。
【００２４】
通気管５と気液合流器６との接続部の近傍にあっては、該気液合流器６から通気管５内への負圧伝達を停止しうる仕切弁１２が設けられている。
【００２５】
この通気管５内に大気を導入するように大気導入管１３が該通気管５に接続され、この大気導入管１３に大気導入弁１４が設けられている。
【００２６】
下流側真空下水管７と気液合流器６との接続部には逆止弁１５が設けられているが、この逆止弁１５はこれよりも下流側の下流側真空下水管７の途中部分に設けられても良い。ただし、気液合流器６を設置するピット内に逆止弁１５を併置すれば、この逆止弁１５の設置及びメンテナンスを容易に行うことができる。上流側真空下水管２に逆止弁又は開閉弁１６が設けられている。
【００２７】
このように構成された真空式下水道の伏越構造において、通常時にあっては開閉弁１１ａは開、仕切弁１２は開、大気導入弁１４は閉となっている。そして上流側真空下水管２内を流れてきた汚水は、気液分離器３から通水管４を自然流下する如くしてくぐり抜け、気液合流器６を介して下流側真空下水管７に達し、該下流側真空下水管７内をさらに下流に向って流れる。下流側真空下水管７内の負圧は気液合流器６、通気管５及び気液分離器３を経て上流側真空下水管２に伝達され、これによって上流側真空下水管２に設けられている揚程（図示略）においてエアリフト作用が行なわれる。
【００２８】
通気管５内に水が流入したり結露水が生じた場合、この水はドレンポット１０に流れ込むので、通気管５の気道が狭くなることが防止され、長期にわたって安定した作動が継続する。なお、ドレンポット１０に水が溜まった場合には、この水を次のようにして排出する。即ち、仕切弁１２を閉じ、次いで大気導入弁１４を開けて通気管５内に大気を吸入させる。そうすると、ドレンポット１０内がエアブローされ、水が配管１１を介して気液合流器６へ排出される。
【００２９】
ドレンポット１０からの水の排出が終了した後は、大気導入弁１４を閉とし、仕切弁１２を開とし、通常運転に復帰する。なお、通水管４のエアブローを行うときには、弁１１ａ，１２，１６を閉、弁１４を開とする。弁１６は通水管が長いとき（例えば１００ｍ）に設けられる。エアブロー時間が長い（例えば４０秒）ので、弁１６をエアブロー時に閉とし、その間の上流側の真空度の損失を防止する。
【００３０】
この実施の形態に係る伏越構造にあっては、通気管５の略水平部５ｂが下流側へ向って下り勾配となっているので、この通気管５内に入った水や通気管５内で生じた結露水等の水はスムーズにドレンポット１０へ流入する。従って、通気管５の略水平部５ｂに水が溜まることが確実に防止される。
【００３１】
この実施の形態に係る伏越構造にあっては、通水管４の略水平部４ｂが下流側へ向って上り勾配となっているので、この略水平部４ｂ内の気体の流れ方向と水の流れ方向とが合致するようになり、略水平部４ｂ内を水及び気体がきわめてスムーズに流れる。
【００３２】
この実施の形態では、逆止弁１５を設けているので、気液合流器６から通気管５内への水が流れ込むことが防止される。
【００３３】
なお、配管１１は、配管１１内への水の逆流が防止されるように気液合流器６又は気液分離器３に接続される。
【００３４】
上記実施の形態ではドレンポット１０を気液合流器６側に配置しているが、ドレンポット１０を気液分離器３側に配置し、配管１１を気液分離器３に接続してもよい。
【００３５】
図３は、通気管５の気液分離器３側にドレンポット１０を配置した実施の形態に係る伏越構造の概略的な断面図である。配管１１の一端は気液分離器３の上端に接続され、他端はドレンポット１０の下部に接続されている。この配管１１の途中に弁２５が設けられている。通気管５の立上り部５ａは弁２２、配管２１及び弁２０を介して気液分離器３の上部に接続されている。この配管２１からは大気導入用の配管２３が分岐しており、この配管２３に弁２４が設けられている。この実施の形態のその他の構成は図１と同様であり、同一符号は同一部分を示している。このように構成された伏越構造においては、平常運転時には弁１６，２０，２２，２５が開、弁２４が閉となっている。ドレンポット１０からドレンを排出するときには、弁１６，２２，２４，２５が開、弁２０が閉とされる。通水管４をエアーブローするときには、弁１６，２２，２５が閉、弁２０，２４が開とされる。
【００３６】
【発明の効果】
以上の通り、本発明（請求項１〜６）によると、伏越構造の通気管内の水の滞留を防止し、下流側真空下水管から上流側真空下水管へ負圧を効率良く伝達することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態に係る伏越構造の概略的な断面図である。
【図２】  従来例に係る伏越構造の概略的な断面図である。
【図３】  別の実施の形態に係る伏越構造の概略的な断面図である。
【符号の説明】
１  障害物（河川）
２  上流側真空下水管
３  気液分離器
４  通水管
５  通気管
６  気液合流器
７  下流側真空下水管
１０  ドレンポット
１１  配管
１１ａ  開閉弁
１２  仕切弁
１４  大気導入弁
【図１】
0004013400.tif 000002
【図２】
0004013400.tif 000003
【図３】
0004013400.tif 000004