JP2014189968A - 真空圧回復装置、真空式下水道システム、真空圧回復方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】真空圧回復装置は、第1の圧力以下の圧力が提供された場合、第1の弁体が移動し、空気を真空管路に導入する空気流通経路を開き、提供された圧力が所定圧力に上昇することで移動した第1の弁体が戻り、空気流通経路を閉じる大気開放弁と、真空管路と大気開放弁とに接続され、真空管路内の圧力に基づいて得られる所定の圧力を大気開放弁に提供する真空圧流通流路と、真空管路内の圧力が第2の圧力以上に上昇した場合、圧力の上昇を利用して第2の弁体が移動し、真空圧流通流路を開くように構成された機械式コントローラと、真空圧流通流路の途中に設けられた、大気と連通する大気導入部であって、真空圧流通流路内に空気を徐々に導入し、大気開放弁に提供された所定の圧力を徐々に上昇させる大気導入部とを備える。
【選択図】図2
Description
、すなわち、圧力の負の値が大きくなることをいう。
されて設けられていてもよい。大気開放弁は、第1の圧力以下の圧力が第1室に提供された場合に、第1の弁体が、第1室と第2室との圧力差によって空気導入口を開く位置に移動するように構成されていてもよい。
図1は、本発明の一実施例としての真空式下水道システム10の概略構成を示す説明図である。真空式下水道システム10は、複数の真空弁ユニット20a〜20cと、真空管路40と、真空ステーション50と、真空圧回復装置100とを備えている。真空弁ユニット20a〜20cは、家庭や工場から排出された汚水を貯留するための汚水ますと、真空弁とを備える(図示省略)。真空弁ユニット20a〜20cは、汚水ますの水位が上昇すると、真空弁が開いて、貯留された汚水が真空管路40に吸引されるように構成されている。
なっており、図示するように、ウォータブロックが生じやすい。リフト部42bの上流側で隣接する順勾配部41bには、逆止弁43が設けられている。この逆止弁43とリフト部42bとの間には、真空圧回復装置100が接続されている。
大気開放弁130は、第1の圧力P1以下の圧力が提供された場合に、当該圧力を利用して、空気を順勾配部41bに導入するための空気流通経路を開くものである。以下、大気開放弁130の具体的構成について説明する。大気開放弁130のケーシング131の内部には、第1室132と、第2室133とが形成されている。第1室132と第2室133とは、ダイヤフラム135によって隔離されている。第1室132には、後述するコントローラ110の第3の孔部119と、第1室132の内部と、を連通させる孔部136が形成されている。第2室133は、第1部分133aと第2部分133bとに区分され
る。第1部分133aには、大気と連通する孔部137が形成されている。第2部分133bには、大気と連通する孔部138が形成されている。この孔部138は、第2部分133bに空気を短時間で大量に導入できる大きさに形成されている。また、第2部分133bの下方には、真空管路40の順勾配部41bと連通し、空気を順勾配部41bに導入するための空気導入口139が形成されている。孔部138から第2部分133bを通って、空気導入口139に至る経路は、空気を順勾配部41bに導入するための空気流通経路を形成している。
には、第2の弁体123aが設けられている。第4室113は、シャフト123が貫通する隔壁124によって、内部流路127と気密に隔離されている。シャフト123の外側には、バネ120が設けられている。バネ120の一端は、ダイヤフラム114に固定され、他端は、隔壁124に固定されている。バネ120は、ダイヤフラム114を第4室113から第3室112に向かう方向に付勢している。
て、短時間で多量の空気を順勾配部41bに導入できる。
0が再度開き、圧力P2より低いか圧力P1より高い場合には、開かない。かかる構成によれば、順勾配部41bの圧力が過剰に高い場合に、さらに空気を順勾配部41bに導入してシステムダウンが生じることを抑制できる。
B−1.変形例1:
真空圧回復装置100において、真空圧蓄積槽170は、省略してもよい。かかる構成とすれば、真空圧回復装置100の構成を簡略化できる。この場合、順勾配部41bの圧力と、コントローラ110および大気開放弁130の動作との関係は、図3に示した通りとなる。つまり、順勾配部41bの圧力が圧力P1より高い場合には、大気開放弁130が開いて順勾配部41bに空気が導入されることがない。このため、システムダウンが生じることを確実に防止できる。
ダイヤフラム135を吸着する吸着部は、マグネット143に限らず、種々の材料によって構成されてもよい。例えば、面ファスナ、樹脂製の吸盤であってもよい。また、吸着部は、ダイヤフラム135を吸着する代わりに、第1の弁体142を吸着してもよい。例えば、空気導入口139の周囲にリング状のマグネットを配置し、第1の弁体142がマグネットの中央の穴を塞いだ状態でマグネットに吸着される構成であってもよい。
配管183内に空気を徐々に導入するための大気導入部は、真空逃がし弁150に限らず、種々の形態で実現できる。例えば、大気導入部は、配管184の途中に設けられた、大気と連通するオリフィスであってもよい。あるいは、大気導入部は、配管184に形成された孔であってもよい。
上述した真空圧回復装置100の具体的構成は一例に過ぎず、コントローラ110や大気開放弁130の具体的構成は、公知の機械的要素を任意に組み合わせて実現することが可能である。
20a,20b,20c…真空弁ユニット
40…真空管路
41a〜41e…順勾配部
42a〜42e…リフト部
43…逆止弁
50…真空ステーション
51…集水タンク
52…真空ポンプ
70…マンホール
75…空気取込管
100…真空圧回復装置
110…コントローラ
111…ケーシング
111a…内面
112…第3室
113…第4室
114…ダイヤフラム
115,116…孔部
117…第1の孔部
118…第2の孔部
119…第3の孔部
127…内部流路
120,121…バネ
122…マグネット
123…シャフト
123a…第2の弁体
124,125,126…隔壁
130…大気開放弁
131…ケーシング
132…第1室
133…第2室
133a…第1部分
133b…第2部分
135…ダイヤフラム
136,137,138
138…孔部
139…空気導入口
141…バネ
142…第1の弁体
143…マグネット
150…真空逃がし弁
160…逆止弁
170…真空圧蓄積槽
181,182,183,184…配管
Claims (9)
- 真空式下水道システムにおいて真空管路内の圧力を回復させるための真空圧回復装置であって、
第1の圧力以下の圧力が提供された場合に、該圧力を利用して第1の弁体が移動することによって、空気を前記真空管路に導入するための空気流通経路を開き、前記提供された圧力が所定の圧力に上昇することによって、前記移動した第1の弁体が戻り、前記空気流通経路を閉じる大気開放弁と、
前記真空管路と前記大気開放弁とに接続され、前記真空管路内の圧力に基づいて得られる所定の圧力を前記大気開放弁に提供するための真空圧流通流路と、
前記真空管路内の圧力が第2の圧力以上に上昇した場合に、該圧力の上昇を利用して第2の弁体が移動することによって、前記真空圧流通流路を開き、前記第2の圧力以上に上昇した前記真空管路内の圧力が所定の圧力に低下した場合に、前記移動した第2の弁体が戻り、前記真空圧流通流路を閉じるように構成された機械式コントローラと、
前記真空圧流通流路の途中に設けられ、大気と連通する大気導入部であって、前記真空圧流通流路内に空気を徐々に導入し、前記大気開放弁に提供された前記真空管路内の圧力を徐々に上昇させるための大気導入部と
を備えた真空圧回復装置。 - 請求項1に記載の真空圧回復装置であって、
前記第2の圧力は、前記第1の圧力よりも低い
真空圧回復装置。 - 請求項2に記載の真空圧回復装置であって、
前記大気開放弁は、前記第1の弁体が前記空気流通経路を閉じる位置にあるときに、前記第1の弁体または前記第1の弁体に連結された部材を吸着する吸着部を備えた
真空圧回復装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の真空圧回復装置であって、
前記真空圧流通流路の途中において、
前記真空管路内の圧力を蓄積する真空圧蓄積槽と、
前記真空圧蓄積槽と前記真空管路との間に設けられた逆止弁であって、前記真空圧蓄積槽から前記真空管路に向かう方向にのみ流通を許容する逆止弁と
を備え、
前記真空圧蓄積槽および前記逆止弁は、該真空圧蓄積槽および該逆止弁と、前記真空管路と、の連通状態が前記第2の弁体の移動によって閉じられることがない位置に設けられた
真空圧回復装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の真空圧回復装置であって、
前記真空圧流通流路の途中には、前記真空管路内の圧力を蓄積する真空圧蓄積槽が設けられていない
真空圧回復装置。 - 請求項1ないし請求項5に記載の真空圧回復装置であって、
前記大気開放弁は、ダイヤフラムによって隔離された、前記所定の圧力が提供される第1室と、大気と連通する第2室と、を備え、
前記第2室には、前記空気流通経路の一部分として、前記第2室を介して空気を前記真空管路に導入するための空気導入口が形成されており、
前記第1の弁体は、前記第2室内において前記ダイヤフラムに連結され、かつ、前記空
気導入口を閉じる位置に付勢されて設けられており、
前記大気開放弁は、前記第1の圧力以下の圧力が前記第1室に提供された場合に、前記第1の弁体が、前記第1室と前記第2室との圧力差によって前記空気導入口を開く位置に移動するように構成された
真空圧回復装置。 - 請求項6に記載の真空圧回復装置であって、
前記機械式コントローラの内部には、前記真空管路と前記大気開放弁との間の前記真空圧流通流路の一部となる内部流路が形成されており、
前記機械式コントローラには、
前記内部流路と大気とを連通させるための第1の孔部と、
前記真空管路と前記機械式コントローラとの間の前記真空圧流通流路に連通するための第2の孔部と、
前記大気開放弁と前記機械式コントローラとの間の前記真空圧流通流路に連通するための第3の孔部と
が形成されており、
前記第2の弁体は、
前記第1の孔部と前記第3の孔部とを連通させ、かつ、前記第2の孔部と前記第3の孔部とを連通させない位置に付勢されて設けられており、
前記真空管路内の圧力が前記第2の圧力以上に上昇した場合に、該圧力の変化を利用して、前記第2の孔部と前記第3の孔部とを連通させ、かつ、前記第1の孔部と前記第3の孔部とを連通させない位置に移動することによって、前記真空圧流通流路を開く
真空圧回復装置。 - 請求項1ないし請求項7のいずれか一項に記載の真空圧回復装置を備えた真空式下水道システム。
- 真空式下水道システムにおいて真空管路内の圧力を無電力で回復させるための真空圧回復方法であって、
前記真空管路内の圧力が第2の圧力以上に上昇した場合に、該圧力の上昇を利用して第2の弁体を移動させて、前記真空管路内の圧力に基づいて得られる所定の圧力を提供するための真空圧流通流路を開き、
空気を前記真空管路に導入するための空気流通経路を開閉する大気開放弁に、前記開かれた真空圧流通流路を介して、第1の圧力以下の圧力を提供し、該圧力を利用して、前記大気開放弁が備える第1の弁体を移動させて、前記空気流通経路を開き、
記真空圧流通流路の途中に設けられ、大気と連通する大気導入部から真空圧流通流路内に空気を徐々に導入し、前記大気開放弁に提供された前記第1の圧力以下の圧力を徐々に上昇させて、大気開放弁に前記空気流通経路を閉じさせる
真空圧回復方法。
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