JP2000110225A - 真空式下水道システムにおけるポンプ制御方法、並びに、真空式下水道システムのポンプ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空ステーションの近くのリフトから上流側
で真空下水管内に多量の汚水が溜まっているときに真空
ポンプが起動された場合でも、かかる多量の汚水が一気
に集水タンクに流入して溢れてしまうことを防止する。 【解決手段】 真空下水管３が接続される集水タンク５
内の空間を真空雰囲気とするための真空ポンプ７と、集
水タンク５内に集められた汚水を送出する圧送ポンプ８
とを備える真空式下水道システムにおいて、集水タンク
５内の汚水の水位の上昇率に基づく圧送ポンプ８及び／
又は真空ポンプ７の動作制御を行う。

Description

【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
テムにおけるポンプ制御方法並びにポンプ制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】真空式下水道システムは、図７に示すよ
うに、一般家庭や公共施設などの建物１等から自然流下
される汚水を真空弁ユニット（汚水ます）２に溜め、そ
の汚水を、真空下水管３を介して真空ステーション４で
発生される真空圧（負圧）により吸引して、真空ステー
ション４の集水タンク５に吸入・集水するように構成さ
れる（例えば、特開平９−３２０９９号公報、特開平１
０−１５９１６７号公報参照）。

【０００３】かかる真空式下水道システムによれば、集
水タンク５内の真空圧（負圧）によって真空弁ユニット
２に貯留された汚水を吸引するものであるから、真空下
水管３の中途部にリフトと呼ばれる上り勾配配管６を設
けることができるので、真空下水管３の埋設深さを浅く
することができ、その施工の迅速性による工費削減を図
ることができるとともに、配管の途中に地下埋設物や水
路等の障害物が存在する場合でも、リフト６によって容
易に回避若しくは横断することが可能であるという利点
がある。

【０００４】かかる真空式下水道システムは、建物１等
から自然流下される汚水を一旦貯留する複数の真空弁ユ
ニット２と、集水タンク５を有する真空ステーション４
と、複数の真空弁ユニット２から汚水と空気を吸引して
真空ステーション４まで搬送する真空下水管３とから主
構成される。

【０００５】真空弁ユニット２は、真空式下水道システ
ムと各建物の敷地内排水設備のインターフェースとなる
ものであって、所定量の汚水が貯留される汚水ますと、
該汚水ます内の汚水を吸引する吸い込み管と、真空下水
管３と吸い込み管との接続部に設けられた真空弁を備え
ている。この真空弁は、真空下水管の持つ真空圧（負
圧）を動力として作動して、汚水ます内の汚水が所定の
開弁水位を超えると開弁動作され、所定の閉弁水位より
も低下するあるいは弁開から所定時間が経過すると閉弁
動作されるように構成されている。

【０００６】真空下水管３は、真空ステーション４と真
空弁ユニット２とを接続する気密性の管路であって、真
空ステーション４から多数の真空弁ユニット２に向かっ
て次第に管径を細くしながら樹枝状に敷設されている。
基本的には下り勾配で敷設されるが、埋設深さがある程
度深くなった地点でリフト６を設けて、埋設深さを浅く
する。このリフトにおいては、管内で膨張する空気が汚
水を持ち上げるように作用して、汚水が搬送される。な
お、真空下水管３内は、真空弁ユニット２の近傍の管径
の比較的細い部分では汚水と空気の混相流となり、真空
ステーション４近傍の管径の比較的太い部分では汚水と
空気が上下に分かれた二層流となる傾向がある。

【０００７】真空ステーション４には、集水タンク５内
の上部空間を真空雰囲気とするための真空ポンプ７と、
集水タンク５内に集められた汚水を下水処理場等へ送出
するための圧送ポンプ８と、これら真空ポンプ７及び圧
送ポンプ８の動作を制御する制御装置９とが備えられて
いる。

【０００８】制御装置９は、図８に示すように、集水タ
ンク５の内部空間の真空圧を計測する圧力センサ１０
（タンク内圧力検出手段）と、タンク５内の汚水の水位
を検出する水位センサ１１（水位検出手段）と、これら
センサ１０，１１の出力に応じて各ポンプ７，８の起
動、停止を行うシーケンサ等の動作制御手段２０とによ
り構成されている。

【０００９】真空ポンプ７は、主としてタンク内真空圧
に基づいて動作制御されており、真空度が上昇してタン
ク内真空圧（負圧）が−７．０ｍＡｑより高くなる（即
ち、圧力が低くなる）と真空ポンプ７を停止させ、真空
度が低下してタンク内真空圧が−６．０ｍＡｑより低く
なる（即ち、圧力が高くなる）と真空ポンプ７を起動さ
せることによって、タンク内真空圧を約−７．０ｍＡｑ
〜−６．０ｍＡｑの範囲に保持するようにしている。な
お、多量の汚水が短時間でタンク５内に流入することに
よりタンク５から汚水が溢れて、タンク上部に接続され
た真空ポンプ７への吸気管に汚水が流入すること等を防
止するために、汚水が所定の水位Ｈ．Ｈ．Ｗ．Ｌを超え
たことを水位センサ１１が検出したとき、タンク内真空
圧にかかわらず真空ポンプ７を強制停止するように設定
されている。

【００１０】圧送ポンプ８は、タンク５内の汚水の水位
に基づいて動作制御されており、起動水位となる高水位
Ｈ．Ｗ．Ｌとなったときに圧送ポンプ８を起動させ、停
止水位となる低水位Ｌ．Ｗ．Ｌまで水位が下がったとき
に圧送ポンプ８を停止させることによって、できるだけ
水位が高水位Ｈ．Ｗ．Ｌと低水位Ｌ．Ｗ．Ｌの範囲に維
持されるようにしている。

【００１１】また、ポンプ７，８の故障、集水タンク５
や配管の破損等に起因して、タンク内圧力や汚水の水位
が異常値となったことを検知するために、タンク内真空
圧が所定値（例えば−４．５ｍＡｑ）以下となったと
き、及び、汚水の水位がＶ．Ｈ．Ｗ．Ｌ以上又はＬ．
Ｌ．Ｗ．Ｌ以下となったときに警報を発令するよう設定
されている。

【００１２】上記した従来の真空式下水道システムによ
れば、真空弁ユニットの汚水ます内に所定量の汚水が溜
まると、真空弁が開いて、汚水ます内の汚水が集水タン
ク内の真空圧に吸引されて真空下水管３内に流入され、
かかる流入が繰り返されることにより、真空下水管３内
の汚水が、新たに流入される汚水とともに真空下水管３
内に流入する空気に押されることによって、真空下水管
３内の汚水が集水タンクに吸入される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上記した制御方法によ
れば殆どの時間帯において正常に動作するが、例えば、
朝方の汚水量が急増する時間帯において、故障等が発生
しないにもかかわらず警報が頻発することがあった。

【００１４】この原因は、本願発明者らが究明したとこ
ろによれば、以下の通りである。即ち、汚水が殆ど排水
されない夜間には、真空弁ユニット２の汚水ます内の汚
水の水位が殆ど上昇しないため、真空弁が開くこともあ
まりない。その結果、真空ステーション４近傍のリフト
６において汚水を持ち上げる力が弱くなり、該リフト６
の上流側の真空下水管３内に汚水が貯留されていき、大
量の汚水が真空下水管３内に長い距離にわたって溜まっ
てしまう。そして、朝方の汚水排出量が急増したとき
に、システム全体の多くの真空弁ユニット２の真空弁が
開くとともに、それに対応して真空ポンプ７が起動され
る結果、大量の汚水が一気に集水タンク５に流入するか
らである。

【００１５】一方、かかる現象が生じることを想定し
て、常に大きな送出容量で圧送ポンプを運転させるの
は、圧送ポンプの劣化を早め、メンテナンスを頻繁に行
う必要が生じるし、また、非常に大きな容量の集水タン
クを設置するのは非効率的、非経済的である。さらに、
該システムの動力機器は、真空ステーションに集中設置
されているので、該真空ステーション内機器の動作制御
により上記の問題を解決することが要望されている。

【００１６】そこで、本発明は、リフトの上流側に溜ま
った多量の汚水が集水タンク内に流入する際には、汚水
が連続的に流入されるために集水タンク内の汚水の水位
上昇率が大きくなることに着目し、かかる水位上昇率に
基づくポンプの動作制御を行うことによって、汚水が一
挙に集水タンクに流入することによって水位が上がり過
ぎないようにすることを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、真空下水管が
接続される集水タンク内の空間を真空雰囲気とするため
の真空ポンプと、集水タンク内に集められた汚水を送出
する圧送ポンプとを備える真空式下水道システムにおい
て、上記目的を達成するために次の技術的手段を講じた
ものである。

【００１８】即ち、本発明のポンプ制御方法は、集水タ
ンク内の汚水の水位の上昇率に基づく圧送ポンプ及び／
又は真空ポンプの動作制御を行うことを特徴とするもの
である。

【００１９】かかる制御方法によれば、汚水が連続的に
集水タンク内に流入してきたときに、タンク内の汚水の
水位の上昇率が大きくなるが、かかる上昇率に基づく適
切な動作制御、例えば、水位上昇率が所定値を超えたと
きに圧送ポンプの送出容量を増大させたり、真空ポンプ
を緊急停止させたりすることによって、水位の上昇が抑
えられる。したがって、水位が異常に高くなったことを
報知する警報システムの作動も抑えられる。

【００２０】なお、水位上昇率に基づく圧送ポンプ及び
／又は真空ポンプの動作制御は、常に行ってもよいし、
所定の場合にのみ行ってもよい。例えば、所定の時間帯
（朝方の汚水量が急増することが予測される時間帯な
ど）においてのみ本発明の動作制御を行ってもよい。ま
た、各種のセンサによって大量の汚水が流入されること
が予測された場合にのみ本発明の動作制御を行うことも
できる。

【００２１】圧送ポンプを複数備えている上記真空式下
水道システムにおいては、タンク内水位上昇率に基づく
圧送ポンプの動作制御は、集水タンク内の汚水の水位の
上昇率が所定値を超えたときに、超えないときよりも多
い数の圧送ポンプにより汚水を送出するように複数の圧
送ポンプの動作制御を行うことものとすることができ
る。

【００２２】かかる制御方法によれば、通常時において
は少ない数の圧送ポンプを交互に作動させることによ
り、圧送ポンプの寿命の長期化を図りつつも、多量の汚
水が連続的に一挙に集水タンクに流入されるときには、
圧送ポンプの作動台数を増やして汚水の送出量を増大さ
せることにより、タンク内の汚水の水位が異常に高くな
ることを防止し得る。なお、真空下水管から流入される
汚水量が一定であっても、すべての圧送ポンプが停止し
ているときの水位上昇率と、一部の圧送ポンプが作動し
ているときの水位上昇率とは異なるため、圧送ポンプに
よる汚水送出量に応じて、水位上昇率と比較される所定
値を設定することが好ましい。

【００２３】なお、送出容量が可変の圧送ポンプを用い
ることもでき、この場合は圧送ポンプの送出容量を、水
位上昇率が所定値を超えたときに、超えないときよりも
大きくするように圧送ポンプの動作制御を行えばよい。
かかる可変圧送ポンプを用いる場合には、１台の圧送ポ
ンプで上記した本発明の制御を行うことができる。

【００２４】また、タンク内水位上昇率に基づく真空ポ
ンプの動作制御は、集水タンク内の汚水の水位の上昇率
が所定値を超えたときに、集水タンク内の真空度の上昇
を抑えるように真空ポンプの動作制御を行うものとする
ことができる。かかる制御方法によれば、多量の汚水が
連続的に集水タンク内に流入されつつある過程で、真空
ポンプの動作制御によってタンク内真空度の上昇が抑え
られるので、それに伴って汚水吸引力も低減して汚水流
入量が少なくなる。

【００２５】したがって、真空ポンプの通常時の動作フ
ローが、集水タンク内の真空度が所定値以下となったと
きに真空ポンプを起動し、タンク内真空度が所定値以上
となったときに真空ポンプを停止させるようになってい
る場合でも、多量の汚水が連続的に集水タンク内に流入
されて、タンク内の汚水の水位上昇率が所定値を超えた
ときには、タンク内真空度にかかわらず真空ポンプを緊
急停止等することによって、過剰量の汚水が集水タンク
内に流入されることが防止される。なお、上記真空ポン
プの緊急停止後、汚水が所定の水位となるまで圧送ポン
プを作動させることにより、集水タンクの余剰容量を増
やしておき、次に真空ポンプを起動したときに多量の汚
水が一挙に流入されることに備えておくことによって、
水位が異常に高くなることを防止し得る。

【００２６】また、本発明は、真空下水管が接続される
集水タンク内の空間を真空雰囲気とするための真空ポン
プと、集水タンク内に集められた汚水を送出する圧送ポ
ンプとを備える真空式下水道システムに具備されるポン
プ制御装置であって、比較値を所定の範囲内で設定する
設定手段と、集水タンク内の汚水の単位時間あたりの水
位の上昇率を検出する水位上昇率検出手段と、該手段に
より検出された水位上昇率を設定手段により設定された
比較値と比較した結果に応じた動作フローで真空ポンプ
及び／又は圧送ポンプを動作させる動作制御手段とを備
えていることを特徴とするものである。

【００２７】かかる本発明のポンプ制御装置によれば、
水位上昇率に応じて、真空ポンプ及び／又は圧送ポンプ
を適切な動作フローで作動させることができるので、水
位上昇率が高くないときには、タンク内の真空度を一定
範囲に保つように真空ポンプを制御したり、連続運転に
よる早期劣化を防止するように圧送ポンプを制御しつつ
も、水位上昇率が高いときにのみ、タンク内真空度の保
持や圧送ポンプの寿命長期化よりも、水位の上昇抑制を
重視した制御を行うことにより、水位が異常に高くなり
すぎることが防止される。

【００２８】上記真空式下水道システムが複数の圧送ポ
ンプを備えている場合において、本発明のポンプ制御装
置は、複数の圧送ポンプを所定の動作フローで動作させ
る動作制御手段と、比較値を所定の範囲内で設定する設
定手段と、集水タンク内の汚水の水位の上昇率を検出す
る水位上昇率検出手段とを備え、前記動作制御手段は、
水位上昇率検出手段により検出された水位上昇率が設定
手段により設定された比較値を超えたときに、超えない
ときよりも多い数の圧送ポンプで汚水を送出するように
複数の圧送ポンプを運転制御するよう構成したものとす
ることができる。

【００２９】また、本発明のポンプ制御装置は、前記真
空ポンプを所定の動作フローで動作させる動作制御手段
と、比較値を所定の範囲内で設定する設定手段と、集水
タンク内の汚水の水位の上昇率を検出する水位上昇率検
出手段とを備え、前記動作制御手段は、水位上昇率検出
手段により検出された水位上昇率が設定手段により設定
された比較値を超えたときに、集水タンク内の真空度の
上昇を抑えるように真空ポンプを動作制御するよう構成
されているものとすることができる。

【００３０】なお、上記した圧送ポンプの動作制御手段
と、真空ポンプの動作制御手段とは、共通のシーケンサ
ーによって構成することができる。

【００３１】また、上記水位上昇率検出手段は、集水タ
ンク内の汚水の水位を検知する水位検知手段と、該検知
手段からの出力信号に基づいて水位上昇率を演算する演
算手段とを備え、該演算手段の演算結果が、水位上昇率
検出手段の検出値となされているものとすることができ
る。かかる構成によれば、水位検知手段の出力信号から
水位上昇率を検出するものであるから、別途水位上昇率
の検知のためのセンサを設ける必要がない。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて説明する。なお、真空式下水道システムの
基本構成は、上記した従来技術と同様であるので、同符
号を付して詳細説明を省略し、本発明のポンプ制御装置
並びにポンプ制御方法の実施の形態について詳細に説明
する。

【００３３】図１は、真空ステーション４を構成する集
水タンク５に接続される配管構成、並びに、ポンプ制御
装置９のブロック構成を示している。なお、図中、配管
は太線で、配線は細線で示した。

【００３４】本実施形態では、集水タンク５の上部に複
数の真空下水管３が接続されている。また、真空ポンプ
７は２台配設されており、各真空ポンプ７はそれぞれ吸
気管１２を介して集水タンク５の上部に接続され、真空
ポンプ７の排気管１３は、脱臭装置（図示せず）へ接続
されている。かかる真空ポンプ７の運転により、集水タ
ンク５内の空間に存在する気体を強制排気して、真空弁
ユニット２に貯留された汚水を集水タンク５にまで吸引
するに十分な真空圧を生じさせ得るようにしている。

【００３５】また、圧送ポンプ８は２台配設されてお
り、各圧送ポンプ８の吸入口にはそれぞれ吸入管１４が
接続され、該吸入管の先端開口は、集水タンク５内の底
部に配設されており、汚水をタンク底から排出可能に構
成されている。また、圧送ポンプ８の送出口には送出管
１５が接続され、該送出管１５は下水処理場等まで配管
されている。なお、送出管１５の中途部には、圧送ポン
プ８によって送出される汚水量を検出する流量センサ１
６が設けられている。

【００３６】ポンプ制御装置９は、集水タンク５内の上
部空間の圧力を検知する圧力センサ１０と、タンク内の
汚水の水位を検知する水位センサ１１と、上記流量セン
サ１６と、これらセンサ１０，１１，１６の出力を入力
して、真空ポンプ７及び圧送ポンプ８の動作を制御する
動作制御手段２０とから主構成されている。なお、水位
センサ１１としては、タンク内の上部空間の圧力と、タ
ンク内の汚水の底部の圧力との差圧によって水位を検知
する差圧センサが用いられているが、かかる形態に限定
されるものではない。

【００３７】動作制御手段２０は、汎用シーケンサー、
汎用コンピューターによって構成することができ、ま
た、該システム用に設計された電気回路によって構成す
ることもできる。好ましくは、汎用シーケンサーを用い
ることができる。

【００３８】図２は、ポンプ制御装置９の仮想回路ブロ
ック図を示しており、動作制御手段２０には、圧力セン
サ１０及び水位センサ１１の出力信号が入力されている
とともに、水位センサ１１の出力信号は演算手段２１に
も入力されている。該演算手段２１は、水位センサ１１
からの出力信号の経時変化に基づいて、単位時間あたり
の水位の上昇率を演算する。この演算結果２１は、動作
制御手段２０に入力されており、而して、水位センサ１
１と演算手段２１とにより水位上昇率検出手段が構成さ
れている。なお、演算手段２１は、動作制御手段２０と
共通のシーケンサー若しくはコンピューター内に構成し
てもよく、また、動作制御手段２０を構成するシーケン
サー等に接続される外部回路によって構成することもで
きる。

【００３９】また、動作制御手段２０には、水位上昇率
との比較値を所定の範囲内で設定し得る設定手段２２が
具備されている。該設定手段２２は、シーケンサーに備
えられたボリュームや、コンピュータ内の記憶手段（メ
モリー）等の適宜の構成とすることができる。

【００４０】この設定手段２２に設定された比較値は、
動作制御手段２０によって演算手段２１の出力、即ち水
位上昇率と比較され、その結果に応じた動作フローで真
空ポンプ７及び圧送ポンプ８を制御するように構成され
ている。かかる構成は、シーケンサーやコンピューター
のプログラムにより実現することができ、また、専用の
制御回路によって実現することもできる。

【００４１】かかる制御の動作フローは種々設計するこ
とができるが、水位上昇率に基づく真空ポンプ７の動作
制御としては、例えば、集水タンク５内の汚水の水位の
上昇率が、設定手段２２によって設定された比較値を超
えたときに、集水タンク５内の真空度の上昇（即ち、圧
力の低下）を抑えるように真空ポンプ７を強制停止させ
る、若しくは、真空ポンプ７の吸気量を低減させること
が考えられる。なお、水位上昇率が比較値を超えないと
きには、従来と同様のタンク内真空圧に基づく動作制御
を行うことができる。

【００４２】このように、水位上昇率が高いときに、タ
ンク内真空度の上昇を抑えることによって、真空下水管
３からの汚水の吸引力を弱め、タンク５への汚水流入量
を一時的に減少させておき、その間に圧送ポンプ８を運
転させてタンク内水位を下げておくことによって、タン
ク５に汚水が充満して、真空ポンプ７に汚水が流入する
ことを防止することができる。

【００４３】また、水位上昇率に基づく圧送ポンプ８の
動作制御としては、集水タンク５内の水位の上昇率が、
設定手段２２によって設定された比較値を超えたときに
２台の圧送ポンプ８を同時運転し、超えないときには１
台ずつ交互に圧送ポンプ８を運転させることができる。
なお、水位上昇率が超えないときにおける圧送ポンプ８
の動作制御は、従来と同様のタンク内水位に基づく制御
とすることができる。

【００４４】かかる複数の圧送ポンプ８の動作制御によ
れば、水位上昇率が高いときにのみ圧送ポンプ８による
汚水送出量を増大させて、大量の汚水が流入する場合に
おいても異常な高水位となることを防止することができ
るとともに、通常時においては圧送ポンプ８を１台ずつ
交互に運転させることによって、圧送ポンプ８の寿命の
長期化を図ることができる。

【００４５】本発明は、上記実施の形態に限定されるも
のではなく、適宜設計変更できる。例えば、水位上昇率
に基づく制御は、真空ポンプ７のみ、或いは、圧送ポン
プ８のみに行うことができる。また、各ポンプ７，８の
台数は特に限定されず、それぞれ１台ずつ、若しくは、
３台以上とすることができる。

【００４６】

【実施例】図３及び図４は、圧送ポンプ８の動作フロー
の一実施例を示す。順次説明すると、ステップＳ１にお
いて、集水タンク５内の水位が、限界低水位（Low Low
Water Line）よりも低いか否かを判断する。水位が限界
低水位よりも低い場合には、何らかの故障や破損が生じ
ている可能性があるため、図４に示す警報制御に分岐す
る。なお、かかるステップＳ１は、集水タンク５内が空
になることを防ぎ、圧送ポンプ８や吸入管１４に空気が
流入することを防ぐために重要な処理である。

【００４７】警報制御の動作フローは、図４に示すよう
に、圧送ポンプ８を非常停止するとともに、警報を開始
する。かかる警報は、動作制御手段２０に具備された警
報器による報知や、動作制御手段２０に電話回線等の通
信手段を介して接続された集中監視システムへの報知等
の適宜の手段によって行うことができる。

【００４８】警報開始後、タンク内水位が低水位（Low
Water Level ）を超えるまで圧送ポンプを停止させてお
き、真空下水管３から汚水が集水タンク５内に流入する
ことにより低水位を超えた後に、上記した圧送ポンプ８
の非常停止を解除し、警報をリセットして、通常制御に
戻るように構成している。

【００４９】上記ステップＳ１において、水位が限界低
水位にまで下がっていないことを確認できたときは、ス
テップＳ２に移行する。該ステップＳ２では、タンク内
水位が、圧送ポンプ８の起動水位である高水位（High W
ater Level）を超えたか否かを判断する。

【００５０】タンク内水位が圧送ポンプの起動水位に満
たないときは、ステップＳ３に移行して、水位上昇率
が、設定手段２２により設定された第１比較値を超えて
いるか否かを判断する。なお、第１比較値は、圧送ポン
プ８が起動されていないとき、即ち、集水タンク５から
汚水が送出されていないときの水位上昇率に対応するも
のである。水位上昇率が第１比較値を超えているとき
は、継続して多量の汚水が真空下水管３から流入される
とみなして、圧送ポンプ８を２台とも起動して汚水の送
出量を倍増させることにより、水位が異常に高くなるこ
とを防止する。その後、ステップＳ４において、低水位
（Low Water Level ）となるまで圧送ポンプ８を運転す
る。

【００５１】上記ステップＳ２において、タンク内水位
が起動水位を超えたときは、２台の圧送ポンプ８のう
ち、次に運転するものを選択し、選択された圧送ポンプ
８を起動する。そして、タンク内水位が低水位となるま
で圧送ポンプ８を運転するが、かかる圧送ポンプ１台運
転時においても、ステップＳ５において、水位上昇率に
基づいて動作フローを分岐させている。即ち、圧送ポン
プの１台運転中に、水位上昇率が第２比較値を超えてい
るか否かを判断する。該第２比較値は、第１比較値とは
別に構成された設定手段により設定されるものであって
もよく、また、設定手段２２により設定された第１比較
値と、流量センサ１６により検知される１台の圧送ポン
プ運転時の送出量との差により求めたものとすることが
できる。そして、水位上昇率が第２比較値を超えている
ときには、圧送ポンプ８を２台とも起動させる。

【００５２】その後、タンク内水位が低水位L.W.L まで
下がったときに、圧送ポンプ８を停止させ、ステップＳ
１に戻る。

【００５３】図５及び図６は、真空ポンプ７の動作フロ
ーの一実施例を示す。順次説明すると、ステップＳ６に
おいて、集水タンク５内の上部空間の真空圧（負圧）
が、異常圧力として設定された−４．５ｍＡｑよりも小
さい真空度のときには、真空ポンプ７の故障やタンク５
の空気漏れが生じている可能性があるため、図６に示す
警報制御に分岐する。

【００５４】真空ポンプ７の警報制御の動作フローは、
図６に示すように、真空ポンプ７を非常停止するととも
に、警報を開始する。かかる警報は、動作制御手段２０
に具備された警報器による報知や、動作制御手段２０に
電話回線等の通信手段を介して接続された集中監視シス
テムへの報知等の適宜の手段によって行うことができ
る。

【００５５】警報開始後、タンク内真空圧が正常圧力の
範囲である−６．０ｍＡｑを超える真空度となっても警
報を出し続け、手動によって警報をリセットする。

【００５６】上記ステップＳ６において、タンク内真空
圧が正常範囲であることを確認できたときは、ステップ
Ｓ７に移行する。該ステップＳ７では、タンク内真空圧
が、真空ポンプ７の起動圧力である−６．０ｍＡｑを超
えたか否かを判断する。起動圧力に達しない場合はステ
ップＳ６に戻り、起動圧力に達した場合は真空ポンプ７
を起動する。

【００５７】次に、ステップＳ８に移行し、真空ポンプ
７の起動後に水位上昇率が、設定手段２２により設定さ
れた比較値を超えたか否かを判断する。なお、かかる比
較値は、圧送ポンプ８による汚水送出量に応じて設定す
ることができる。例えば、設定手段２２における設定値
と、流量センサ１６の検出値との差を、比較値として用
いることができる。

【００５８】水位上昇率が比較値を超えたときは、多量
の汚水が集水タンク５へと流入されつつあるので、一旦
真空ポンプ７を強制停止する。このとき、上記したよう
に、圧送ポンプ８は２台とも起動されるので、真空ポン
プ７の停止によるタンク内真空度の上昇の抑制と相俟っ
て、タンク内の水位を迅速に下げることが可能となる。
そして、圧送ポンプにより汚水が送出されて低水位とな
るまで真空ポンプ７を停止させておき、低水位となった
後に再度真空ポンプ７を起動する。このように低水位と
なるまで強制的に真空ポンプ７を停止させていても、こ
のときには集水タンク５の近くの真空下水管３には汚水
が溜まっている状態であるから、真空ポンプ７の起動に
より少なからず汚水が流入され、水位が低くなりすぎる
こともない。

【００５９】上記した真空ポンプ７の起動後、水位上昇
率が比較値を超えないときには、ステップＳ９に移行
し、タンク内の真空圧が、停止圧力である−７．０ｍＡ
ｑを超えたか否かを判断し、超えない場合には真空ポン
プ７を連続運転するべくステップＳ８へ戻り、超えた場
合には真空ポンプ７を停止して、ステップＳ６に戻るよ
う制御されている。

【００６０】かかる制御方法によって、真空ステーショ
ン４に最も近い位置に設けられたリフト６よりも上流側
の真空下水管３内に多量の汚水が溜まっているときに、
真空ポンプ７が起動されて一気に集水タンク５内に流入
されようとしても、流入が開始されて間もなく水位上昇
率によって事前に察知して、圧送ポンプ８の送出量を倍
増するとともに、真空度の上昇を抑えるように真空ポン
プ７を動作制御することができ、タンク内水位が異常に
高くなることを防止することができる。

【００６１】

【発明の効果】本発明によれば、集水タンク内の汚水の
水位の上昇率に基づく圧送ポンプ及び／又は真空ポンプ
の動作制御を行うことにより、真空ステーションの直前
のリフトの上流側に溜まった多量の汚水が流入されると
きに、圧送ポンプ及び又は真空ポンプを適切に動作制御
して、タンク内水位が高くなりすぎることを抑制するこ
とができ、汚水が真空ポンプに流入したり、無用な警報
が発令されたりすることを防止することができる。

【００６２】また、本発明は、集水タンク内の汚水の水
位の上昇率が所定値を超えたときに、超えないときより
も多い数の圧送ポンプにより汚水を送出するように複数
の圧送ポンプの動作制御を行うものであるから、通常動
作時には複数の圧送ポンプを交互に運転して、圧送ポン
プの寿命の長期化を図りつつも、直前のリフトの上流側
に溜まった多量の汚水が流入されるときには、かかる流
入が起こったことを汚水の水位上昇率により察知して、
複数の圧送ポンプを同時に運転するよう制御することに
より汚水の送出量を増大させ、水位が高くなり過ぎるこ
とを抑制することができる。

【００６３】また、本発明は、集水タンク内の汚水の水
位の上昇率が所定値を超えたときに、集水タンク内の真
空度の上昇を抑えるように真空ポンプの動作制御を行う
ものであるから、直前のリフトの上流側に溜まった多量
の汚水が流入されるときには、かかる流入が起こったこ
とを汚水の水位上昇率により察知して、真空度の上昇を
抑えるように、例えば真空ポンプの動作を停止させて、
継続して多量の汚水が一気に流入されることを防止し、
これにより水位が異常に高くなることを抑制することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る真空ステーションの
ブロック図である。

【図２】同実施形態に係るポンプ制御装置のブロック図
である。

【図３】圧送ポンプの動作フローの一実施例を示すフロ
ーチャートである。

【図４】同圧送ポンプの警報制御のフローチャートであ
る。

【図５】真空ポンプの動作フローの一実施例を示すフロ
ーチャートである。

【図６】同真空ポンプの警報制御のフローチャートであ
る。

【図７】同システムの簡略縦断面図である。

【図８】同システムの真空ステーションにおける制御の
説明図である。

【符号の説明】

３ 真空下水管 ５ 集水タンク ６ リフト ７ 真空ポンプ ８ 圧送ポンプ ９ ポンプ制御装置 １１ 水位検知手段 ２０ 動作制御手段 ２２ 設定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D063 AA07 DC06 3H045 AA06 AA09 AA16 AA23 AA39 BA25 BA26 CA16 CA17 CA26 DA01 DA31 EA38 5H309 AA07 BB08 CC04 CC09 DD04 DD08 DD27 EE05 FF17 GG03 HH02 HH09 JJ02

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空下水管が接続される集水タンク内の
   空間を真空雰囲気とするための真空ポンプと、集水タン
   ク内に集められた汚水を送出する圧送ポンプとを備える
   真空式下水道システムにおいて、集水タンク内の汚水の
   水位の上昇率に基づく圧送ポンプ及び／又は真空ポンプ
   の動作制御を行うことを特徴とする真空式下水道システ
   ムにおけるポンプ制御方法。
2. 【請求項２】 真空下水管が接続される集水タンク内の
   空間を真空雰囲気とするための真空ポンプと、集水タン
   ク内に集められた汚水を送出する複数の圧送ポンプとを
   備える真空式下水道システムにおいて、集水タンク内の
   汚水の水位の上昇率が所定値を超えたときに、超えない
   ときよりも多い数の圧送ポンプにより汚水を送出するよ
   うに複数の圧送ポンプの動作制御を行うことを特徴とす
   る真空式下水道システムにおけるポンプ制御方法。
3. 【請求項３】 真空下水管が接続される集水タンク内の
   空間を真空雰囲気とするための真空ポンプと、集水タン
   ク内に集められた汚水を送出する複数の圧送ポンプとを
   備える真空式下水道システムにおいて、集水タンク内の
   汚水の水位の上昇率が所定値を超えたときに、集水タン
   ク内の真空度の上昇を抑えるように真空ポンプの動作制
   御を行うことを特徴とする真空式下水道システムにおけ
   るポンプ制御方法。
4. 【請求項４】 前記真空ポンプの動作制御は、集水タン
   ク内の汚水の水位の上昇率が所定値を超えたときに真空
   ポンプを停止させるものである請求項３に記載の真空式
   下水道システムにおけるポンプ制御方法。
5. 【請求項５】 前記真空ポンプの停止後、汚水が所定の
   水位となるまで圧送ポンプを作動させることを特徴とす
   る請求項４に記載の真空式下水道システムにおけるポン
   プ制御方法。
6. 【請求項６】 真空下水管が接続される集水タンク内の
   空間を真空雰囲気とするための真空ポンプと、集水タン
   ク内に集められた汚水を送出する圧送ポンプとを備える
   真空式下水道システムに具備されるポンプ制御装置であ
   って、 比較値を所定の範囲内で設定する設定手段と、集水タン
   ク内の汚水の単位時間あたりの水位の上昇率を検出する
   水位上昇率検出手段と、該手段により検出された水位上
   昇率を設定手段により設定された比較値と比較した結果
   に応じた動作フローで真空ポンプ及び／又は圧送ポンプ
   を動作させる動作制御手段とを備えていることを特徴と
   する真空式下水道システムのポンプ制御装置。
7. 【請求項７】 真空下水管が接続される集水タンク内の
   空間を真空雰囲気とするための真空ポンプと、集水タン
   ク内に集められた汚水を送出する複数の圧送ポンプとを
   備える真空式下水道システムに具備されるポンプ制御装
   置であって、前記複数の圧送ポンプを所定の動作フロー
   で動作させる動作制御手段と、比較値を所定の範囲内で
   設定する設定手段と、集水タンク内の汚水の水位の上昇
   率を検出する水位上昇率検出手段とを備え、前記動作制
   御手段は、水位上昇率検出手段により検出された水位上
   昇率が設定手段により設定された比較値を超えたとき
   に、超えないときよりも多い数の圧送ポンプで汚水を送
   出するように複数の圧送ポンプを運転制御するよう構成
   されていることを特徴とする真空式下水道システムのポ
   ンプ制御装置。
8. 【請求項８】 真空下水管が接続される集水タンク内の
   空間を真空雰囲気とするための真空ポンプと、集水タン
   ク内に集められた汚水を送出する圧送ポンプとを備える
   真空式下水道システムに具備されるポンプ制御装置であ
   って、 前記真空ポンプを所定の動作フローで動作させる動作制
   御手段と、比較値を所定の範囲内で設定する設定手段
   と、集水タンク内の汚水の水位の上昇率を検出する水位
   上昇率検出手段とを備え、前記動作制御手段は、水位上
   昇率検出手段により検出された水位上昇率が設定手段に
   より設定された比較値を超えたときに、集水タンク内の
   真空度の上昇を抑えるように真空ポンプを動作制御する
   よう構成されていることを特徴とする真空式下水道シス
   テムのポンプ制御装置。
9. 【請求項９】 水位上昇率検出手段は、集水タンク内の
   汚水の水位を検知する水位検知手段と、該検知手段から
   の出力信号に基づいて水位上昇率を演算する演算手段と
   を備え、該演算手段の演算結果が、水位上昇率検出手段
   の検出値となされている請求項６，７又は８に記載の真
   空式下水道システムのポンプ制御装置。