JP3871856B2 - 真空汚水処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汚水ますや便器等に溜まった排水や***物等を真空管路に吸い出して排出処理する真空汚水処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来の真空汚水処理装置の１構成例を示す図である。同図において１は家庭や工場等の各種施設からの排水を集めて収納する汚水ます（汚水収納槽）である。この汚水ます１内には吸込管３の先端が挿入され、また吸込管３の後端は真空弁４を介して真空管路５に接続されている。真空弁４は室４ｃと、室４ｃ内に収納されるバネ４ａと、室４ｃを吸込管３側の空間から密閉するように仕切るダイヤフラム４ｂと、ダイヤフラム４ｂの動きに連動して移動することで管路を開閉する弁体６とを具備して構成されている。
【０００３】
１１は弁開閉用切換機構であり、配管３５と配管３６とを連通するか、或いは配管３６と外気とを連通するものである。
【０００４】
そして汚水ます１内の汚水の水位が上昇すると、図示しないセンサがこれを検出し、前記弁開閉用切換機構１１において配管３５と配管３６が連通され、真空管路５と真空弁４の室４ｃとが接続されて室４ｃに真空が供給され、これによって弁体６が引き上げられ、真空弁４が開く。これにより汚水ます１内の汚水は吸込管３に吸引されて真空管路５に導かれ、図示しない集水タンクに搬送される。
【０００５】
汚水ます１内の汚水の水位が下降すると、図示しないセンサがこれを検出し、前記弁開閉用切換機構１１において配管３５と配管３６との連通を切断してその代わりに配管３６と外気を連通して室４ｃに大気圧を供給し、これによって弁体６を元の位置に戻して真空弁４を閉じ、これによって汚水ます１内からの汚水の吸い込みを中止する。
【０００６】
ところで前記真空管路５と弁開閉用切換機構１１とをつなぐ配管３５には、配管３５から分岐する配管３９によって補助真空槽３７が接続されている。補助真空槽３７は、たとえ真空管路５の真空度が低下しても真空を蓄積しておく機能を有し、真空管路５の真空度が低下していても十分な真空が真空弁４に供給されるようにするためのものである。ここで３８は真空管路５から補助真空槽３７側に空気が流れるのを防止して補助真空槽３７内の真空を保持しておくための逆止弁である。
【０００７】
ところでこの補助真空槽３７は、その内部の気圧が上下動を繰り返すことで結露が生じ易く、この水が補助真空槽３７の下部に溜まってしまう。そして溜り水の量が増えると、真空管路５側に補助真空槽３７内の空気が吸引される際に溜り水も配管３５に吸い出され、吸い出された勢いによって溜り水の一部が弁開閉用切換機構１１側にも入り込んでしまい、その機能を阻害する恐れがあった。また溜り水によって補助真空槽３７内の実質的な空間が狭められてその機能が阻害されるという問題もあった。また補助真空槽３７内への空気の出入は一本の配管３９によって行われるので、必ずしも効率的に補助真空槽３７内の溜り水を排出することができなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、補助真空槽内に溜り水が溜まりにくく、また補助真空槽から吸い出された水が確実に真空管路側に排出できる構造の真空汚水処理装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため本発明は、汚水収納槽と、汚水収納槽に真空弁を介して接続される真空管路と、真空を供給することで真空弁を開閉する弁開閉用切換機構と、前記真空管路と前記弁開閉用切換機構とをつないで弁開閉用切換機構に真空管路の真空を供給する配管と、前記真空弁と弁開閉用切換機構とをつないで弁開閉用切換機構に供給された前記真空管路の真空を真空弁に供給する配管と、前記真空管路からの真空を蓄えておく補助真空槽とを具備する真空汚水処理装置において、前記補助真空槽を真空管路と弁開閉用切換機構をつなぐ配管の途中に直列に接続し、且つ、真空管路側からの配管を補助真空槽の下部の溜まり水が溜まる位置へ、弁開閉用切換機構側からの配管を補助真空槽の上部へ接続した。
また本発明は、前記真空管路側からの配管を補助真空槽の底近傍部分へ接続し、前記弁開閉用切換機構側からの配管を補助真空槽の天井近傍部分へ接続した。
【００１０】
ここで前記汚水収納槽は、各種施設から排出される排水を収納する汚水ます、或いは便器であることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明を適用した真空汚水処理装置の一実施形態を示す図である。なお前記図３に示す従来例と同一部分には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。同図に示す真空汚水処理装置の弁開閉用切換機構１１は、大径部１２ａと小径部１２ｂとを有するケーシング１２を具備している。そして大径部１２ａ中央には弁体１３の軸１４が貫通する隔壁１５が設けられ、左右室に区分されている。左側の室は中央部に設けられた第２のダイヤフラム１６により第１室１７と第２室１８に区分され、右の室の中央部に設けられた第１のダイヤフラム１９により第３室２０と第４室２１に区分されている。また小径部１２ｂの隔壁２２で左右室に区分された左側の室は前記第４室２１に連通し、右側の室は隔壁２３で第５室２４と第６室２５に区分されている。
【００１２】
軸１４の先端に固定された弁体１３は第６室２５に配置され、軸１４の後端は第２のダイヤフラム１６の中央部に固定されている。軸１４は隔壁１５を貫通し、第１のダイヤフラム１９を嵌挿（第１のダイヤフラム１９は軸１４に固定されている）し、さらに隔壁２２、隔壁２３を貫通している。軸１４が隔壁１５を貫通する貫通部と、隔壁２２を貫通する貫通部はそれぞれシールされている。軸１４の隔壁２３の貫通部には弁体１３で開閉される貫通孔２３ａが設けられている。２８は第１のダイヤフラム１９を左側に押すバネである。
【００１３】
ケーシング１２の後端壁の軸１４の後端に対向する位置には磁石２９が設けられている。第６室２５は弁体１３で開閉され、大気に連通する孔３０が設けられている。吸込管３の上下には所定の間隔を設けて圧力検出孔９，１０が設けられ、圧力検出孔９は配管３１で第４室２１に連通し、圧力検出孔１０は配管３２で第３室２０に連通し、さらに圧力センサ管２は配管３３で第１室１７に連通されている。また第２室１８は孔３４で大気に連通している。第５室２４は配管３５によって補助真空槽３７と逆止弁３８を通って真空管路５に連通され、第６室２５は配管３６によって真空弁本体４の室４ｃに連通されている。
【００１４】
本発明においては、補助真空槽３７は真空管路５と弁開閉用切換機構１１の第５室２４をつなぐ配管３５の途中に直列に接続されており、且つ補助真空槽３７への真空管路５側からの配管３５の接続位置は補助真空槽３７の下部、補助真空槽３７への弁開閉用切換機構１１側からの配管３５の接続位置は補助真空槽３７の上部となっている。つまり補助真空槽３７への真空管路５側からの配管３５の接続位置は、補助真空槽３７への弁開閉用切換機構１１側からの配管３５の接続位置よりも低い位置とされている。
【００１５】
上記構成の真空汚水処理装置において、汚水ます（汚水収納槽）１内の汚水の水位が上昇し、圧力センサ管２内の圧力が上昇すると、該圧力は配管３３を通って弁開閉用切換機構１１内の第１室１７に伝えられ、これによって第２のダイヤフラム１６がバネ２８の弾発力及び磁石２９の磁気吸引力に打ち勝って右に移動し、軸１４を押すから弁体１３は大気に連通する孔３０を閉じる。そして予め貫通孔２３ａが弁体１３によって閉じられている間に逆止弁３８を通り補助真空槽３７に貯蓄されていた真空が、弁体１３によって孔３０が閉じられ、貫通孔２３ａが開かれることにより配管３５を通って第５室２４及び第６室５に伝えられ、さらに配管３６を通って真空弁４の室４ｃに伝えられて弁体６が開く。
【００１６】
なお前述のように圧力センサ管２内の圧力によって、第２のダイヤフラム１６が押されて軸１４が動き始めるとその移動に伴ってバネ２８の弾発力は増大するが、磁石２９の磁気吸引力は急激に減少（移動距離の２乗に反比例）するから、軸１４は一気に移動端、即ち弁体１３が孔３０を閉じる位置まで移動する。
【００１７】
真空弁４が開くと、汚水が吸引され始め、圧力検出孔９と圧力検出孔１０の間に差圧が発生し、これが配管３１と配管３２を通して第４室２１と第３室２０のそれぞれに伝えられる。この差圧は第１ダイヤフラム１９を右側へ押す力となり、軸１４を介して弁体１３はさらに右に押しつけられる。汚水の水位が下がって第１室１７と第２室１８の圧力差がなくなっても、汚水が吸込管３内を流れている間は第４室２１と第３室２０の差圧のために弁体１３は右側に押し付けられたままとなっている。
【００１８】
汚水の水位がさらに下がって吸込管３の下端が空気を吸うようになると、圧力検出孔９と圧力検出孔１０の間に差圧がなくなるため、バネ２８により第１のダイヤフラム１９は左側に押され、弁体１３は左側に押しつけられ、貫通孔２３ａを閉じる。これにより第６室２５に大気が流入し、大気は配管３６を通して真空弁４の室４ｃに流入し、これを閉じる。
【００１９】
ところで真空弁４が閉じている間（即ち図１の状態の間）は、補助真空槽３７には逆止弁３８の作用によって常に真空管路５の最も高い真空度の真空が貯蓄される。そしてこの補助真空槽３７には、その内部の気圧の変動によって結露が生じ、溜り水が生じるが、本発明においては前述のように補助真空槽３７は真空管路５と弁開閉用切換機構１１をつなぐ配管３５に直列に接続され、補助真空槽３７への真空管路５側からの配管３５の接続位置を、補助真空槽３７への弁開閉用切換機構１１側からの配管３５の接続位置よりも低い位置としたので、補助真空槽３７と真空管路３５とを接続する配管３５は空気が真空管路５側に向けて吸引されるだけとなり（つまり一方通行なので）、溜り水をスムーズに真空管路５に排水することができて、吸い出される溜り水の一部が弁開閉用切換機構１１側に入り込む恐れは全くない。従って弁開閉用切換機構１１の機能が阻害される恐れはない。
【００２０】
また前述のように溜り水が吸い出されることによる弊害が全くないので、補助真空槽３７への真空管路５側からの配管３５の接続位置を溜り水が溜まる低い位置に設置することで積極的に排水でき、溜り水によって補助真空槽３７内の実質的な空間が狭められてその機能が阻害されるという問題もなくなる。
【００２１】
図２は本発明を適用した真空便器の一実施形態を示す図である。同図に示すように真空便器１００は、便器（汚水収納槽）１１１と、便器１１１内に洗浄水を供給する給水配管１２１と、便器１１１の排水口１１３に真空弁１１５を介して接続される真空管路１１７と、給水配管１２１に取り付けられる給水弁１２３と、真空弁１１５に真空と外気とを切り換えて供給することで真空弁１１５を開閉する３ポート電磁弁製の弁開閉用切換機構１２５と、給水弁１２３と弁開閉用切換機構１２５にその動作を所望のタイミングで命令する制御装置１３０と、真空弁１１５に供給する真空を蓄積しておく補助真空槽１３７とを具備して構成されている。弁開閉用切換機構１２５は３つのポートの内の１つのポートを外気（大気）に開放しておくことで、真空供給部１４１に補助真空槽１３７側の真空又は外気を切り換えて供給する。
【００２２】
給水配管１２１の途中にはバキュームブレーカー１２７が接続されている。バキュームブレーカー１２７は、給水配管１２１が接続される水道管側の圧力が低下したときに、給水配管１２１内の水が逆流するのを防止してその代わりに空気を吸わせる作用をする。
【００２３】
一方真空弁１１５の下流側の真空取出部１３１に接続した配管１３３は、逆止弁１３５と、補助真空槽１３７と、弁開閉用切換機構１２５とを接続し、その先端を真空弁１１５の真空供給部１４１に接続している。
【００２４】
ここで補助真空槽１３７は前記実施形態と同様に、真空管路１１７と弁開閉用切換機構１２５をつなぐ配管１３３の途中に直列に接続されており、補助真空槽１３７への真空管路１１７側からの配管１３３の接続位置は補助真空槽１３７の下部（この実施形態では底近傍部分）とし、補助真空槽１３７への弁開閉用切換機構１２５からの配管１３３の接続位置は補助真空槽１３７の上部（この実施形態では天井近傍部分）としている。つまり補助真空槽１３７への真空管路１１７側からの配管１３３の接続位置を、補助真空槽１３７への弁開閉用切換機構１２５側からの配管１３３の接続位置よりも低い位置としている。
【００２５】
真空弁１１５は真空供給部１４１に供給される真空によって内部の弁体を移動させて開とし、真空供給弁１４１に供給される大気によって内部の弁体を元の位置に戻して閉とする。通常は外気によって閉とされ、真空管路１１７は閉じられている。制御装置１３０は弁開閉用切換機構１２５にその開閉指令を出力し、トイレ内に取り付けた洗浄スイッチ１４５からの洗浄開始指令信号を入力する。
【００２６】
そしてまず人が用を足して便器１１１の蓋１１９を閉じ、洗浄スイッチ１４５をオンすると、その信号が入力された制御装置１３０は給水弁１２３に開信号を出力する。それによって洗浄水の便器１１１内への供給が開始される。次に制御装置１３０から弁開閉用切換機構１２５に開信号を出力し、補助真空槽１３７側の真空が真空弁１１５の真空供給部１４１に供給されて真空弁１１５が開くと、便器１１１内の洗浄水と汚物とが空気と共に真空管路１１７に吸い出され排出される。所定時間経過後、制御装置１３０から弁開閉用切換機構１２５に閉信号が出力されると真空弁１１５が閉じるが、このときまだ給水弁１２３は開かれており、便器１１１内に所定量の洗浄水が溜まってからこれを閉じる。これによって１回の洗浄動作が終了する。
【００２７】
そしてこの実施形態においても前記実施形態と同様に、補助真空槽１３７は配管１３３の途中に直列に接続されており、補助真空槽１３７への真空管路１１７側からの配管１３３の接続位置を、補助真空槽１３７への弁開閉用切換機構１２５側からの配管１３３の接続位置よりも低い位置としているので、真空管路１１７に補助真空槽１３７内の空気が吸引される際に配管１３３に吸い出された補助真空槽１３７内の溜り水は確実にスムーズに真空管路１１７に吸い出され、その一部が弁開閉用切換機構１２５側に入り込む恐れは全くない。従って弁開閉用切換機構１２５の機能が阻害される恐れはなく、また溜り水によって補助真空槽１３７内の実質的な空間が狭められてその機能が阻害されることもない。
【００２８】
特にこの実施形態のように補助真空槽１３７への真空管路１１７側からの配管１３３の接続位置を補助真空槽１３７の底近傍部分とし、補助真空槽１３７への弁開閉用切換機構１２５側からの配管１３３の接続位置を補助真空槽１３７の天井近傍部分とした場合は、補助真空槽１３７内の溜り水は全て排出され、また弁開閉用切換機構１２５側に溜り水が浸入する恐れを最も確実に防止できる。
【００２９】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。
【００３０】
例えば真空弁を開閉させる弁開閉用切換機構や、補助真空槽の構造は上記各実施形態に限定されず、他の種々の構造であっても良い。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、補助真空槽を真空管路と弁開閉用切換機構をつなぐ配管に直列に接続し、補助真空槽への真空管路側からの配管の接続位置を、補助真空槽への弁開閉用切換機構側からの配管の接続位置よりも低い位置としたので、真空管路側に補助真空槽内の空気が吸引される際に同時に吸い出される溜り水は確実にスムーズに真空管路に吸い出され、その一部が弁開閉用切換機構側に入り込む恐れは全くなく、従って弁開閉用切換機構の機能が阻害される恐れはなく、また溜り水によって補助真空槽内の実質的な空間が狭められてその機能が阻害されることもないという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した真空汚水処理装置の一実施形態を示す図である。
【図２】本発明を適用した真空便器の一実施形態を示す図である。
【図３】従来の真空汚水処理装置の１構成例を示す図である。
【符号の説明】
１ 汚水ます（汚水収納槽）
２ 圧力センサ管
３ 吸込管
４ 真空弁
５ 真空管路
１１ 弁開閉用切換機構
３５，３６ 配管
３８ 逆止弁
３７ 補助真空槽
１００ 真空便器
１１１ 便器（汚水収納槽）
１１３ 排水口
１１５ 真空弁
１１７ 真空管路
１１９ 蓋
１２１ 給水配管
１２３ 給水弁
１２５ 弁開閉用切換機構
１２７ バキュームブレーカー
１３０ 制御装置
１３３ 配管
１３５ 逆止弁
１３７ 補助真空槽
１４５ 洗浄スイッチ

Claims (3)

1. 汚水収納槽と、汚水収納槽に真空弁を介して接続される真空管路と、真空を供給することで真空弁を開閉する弁開閉用切換機構と、前記真空管路と前記弁開閉用切換機構とをつないで弁開閉用切換機構に真空管路の真空を供給する配管と、前記真空弁と弁開閉用切換機構とをつないで弁開閉用切換機構に供給された前記真空管路の真空を真空弁に供給する配管と、前記真空管路からの真空を蓄えておく補助真空槽とを具備する真空汚水処理装置において、
   前記補助真空槽は真空管路と弁開閉用切換機構をつなぐ配管の途中に直列に接続され、且つ、真空管路側からの配管を補助真空槽の下部の溜まり水が溜まる位置へ、弁開閉用切換機構側からの配管を補助真空槽の上部へ接続することを特徴とする真空汚水処理装置。
2. 前記真空管路側からの配管は補助真空槽の底近傍部分へ接続し、前記弁開閉用切換機構側からの配管は補助真空槽の天井近傍部分へ接続することを特徴とする請求項１記載の真空汚水処理装置。
3. 前記汚水収納槽は、各種施設から排出される排水を収納する汚水ます、或いは便器であることを特徴とする請求項１又は２に記載の真空汚水処理装置。

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