(57)【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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の真空弁の第１実施例を示す縦断面図である。
【図２】図１の真空弁において、弁体が閉じた状態を示す縦断面図である。
【図３】本発明の真空弁付き汚水ますの第１実施例を示す縦断面図である。
【図４】本発明の真空弁付き汚水ますの第２実施例を示す縦断面図である。
【図５】本発明の真空弁付き汚水ますの第３実施例を示す縦断面図である。
【図６】本発明の真空弁付き汚水ますの第４実施例を示す縦断面図である。
【図７】本発明の真空弁付き汚水ますの第５実施例を示す縦断面図である。
【図８】本発明の真空弁付き汚水ますの第６実施例を示す縦断面図である。
【図９】従来の真空式下水道システムを示す説明図である。
【図１０】図９における真空弁ユニットを示す拡大説明図である。
【符号の説明】
Ｖ  真空弁
１  弁本体
１１  垂直管部
１２  水平管部
１２１  流路
１３  弁座
２  弁体開閉駆動部
２１  弁体
２２  弁棒
２３  プランジャ
２４  弁作動室
２５  コイルバネ（閉じ力付与手段）
２９  真空弁コントローラ（制御部）
３  汚水ます
３１  ます本体
３５  蓋
３７  通気装置
４  吸込み管
５  水位検知管
６  汚水配管
７  真空排出管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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