JP6305841B2 - Lift loss reduction device and lift loss reduction method - Google Patents
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Description
本発明は、真空式汚水収集システムの真空弁ユニット等に適用されるリフト損失低減装置及びリフト損失低減方法に関する。 The present invention relates to a lift loss reduction device and a lift loss reduction method applied to a vacuum valve unit or the like of a vacuum type sewage collection system.
従来より、家庭からの下水を効率的に収集する下水道システムとして、真空式汚水収集システムが使用されてきた。真空式汚水収集システムは、管路内を負圧に保つことにより、大気圧との差を利用して汚水を収集する。図２は、真空式汚水収集システムの全体構成を示す図である。真空式汚水収集システム６０は、各家庭Ｈに設置された私設ます（桝）６１と、真空弁ユニット６２と、真空ステーション６３と、私設ます６１と真空弁ユニット６２の間を接続される管路６４と、真空弁ユニット６２と真空ステーション６３の間を接続される真空管路６５とを備えている。真空式汚水収集システム６０を構成する多くの要素は、地下に埋設された形で使用される。 Conventionally, a vacuum sewage collection system has been used as a sewer system for efficiently collecting sewage from a home. The vacuum-type sewage collection system collects sewage by utilizing the difference from the atmospheric pressure by keeping the inside of the pipeline at a negative pressure. FIG. 2 is a diagram showing the overall configuration of the vacuum sewage collection system. The vacuum-type sewage collection system 60 is installed in each household H (桝) 61, a vacuum valve unit 62, a vacuum station 63, and a pipe connected between the private 61 and the vacuum valve unit 62. 64 and a vacuum line 65 connected between the vacuum valve unit 62 and the vacuum station 63. Many of the elements constituting the vacuum sewage collection system 60 are used in the form of being buried underground.
私設ます６１は、各家庭Ｈから排出された汚水を一時的に貯留する。真空弁ユニット６２は、枝状に布設された管路６４を介して複数の私設ます６１に接続されている。真空弁ユニット６２に備え付けられた真空弁６２１を開くことにより、各私設ます６１から自然流下方式で集められた汚水を真空管路６５に吸引させる。真空管路６５内は常に真空に保たれ、真空弁ユニット６２から吸い込まれた汚水を真空ステーション６３まで搬送する。真空ステーション６３は、枝状に布設された真空管路６５を介して複数の真空弁ユニット６２に接続されている。真空ステーション６３は、真空を発生させることにより、真空管路６５を介して汚水を収集する。真空ステーション６３は、収集された汚水を処理場や公共下水道幹線へ圧送する。 Private private 61 temporarily stores the sewage discharged from each household H. The vacuum valve unit 62 is connected to a plurality of private pipes 61 via pipe lines 64 laid in branches. By opening the vacuum valve 621 provided in the vacuum valve unit 62, the sewage collected by the natural flow method from each private unit 61 is sucked into the vacuum line 65. The inside of the vacuum line 65 is always kept in vacuum, and the sewage sucked from the vacuum valve unit 62 is conveyed to the vacuum station 63. The vacuum station 63 is connected to a plurality of vacuum valve units 62 through vacuum pipes 65 laid in a branch shape. The vacuum station 63 collects sewage through the vacuum line 65 by generating a vacuum. The vacuum station 63 pumps the collected sewage to a treatment plant or a public sewer main line.
真空ステーション６３は、真空ポンプ６３１及び集水タンク６３２を備えている。真空ポンプ６３１は、通常は、集水タンク６３２内の真空度が−６ｍＡｑ〜−７ｍＡｑとなるように運転される。なお、ここで用いる「真空度」は、ゲージ圧という意味である。従って、大気圧は０ｍＡｑ、絶対真空は−１０．３３ｍＡｑとなる。本願で使用する「真空」という用語の意味については後述する。 The vacuum station 63 includes a vacuum pump 631 and a water collection tank 632. The vacuum pump 631 is normally operated so that the degree of vacuum in the water collection tank 632 is −6 mAq to −7 mAq. The “vacuum degree” used here means a gauge pressure. Accordingly, the atmospheric pressure is 0 mAq, and the absolute vacuum is -10.33 mAq. The meaning of the term “vacuum” used in the present application will be described later.
一方、真空弁ユニット６２の真空弁６２１の開閉に必要な真空度、すなわち私設ます６１から集められた汚水を真空管路６５に吸い込むために必要な圧力は−２．５ｍＡｑ程度なので、真空ステーション６３で最も真空度が低下したとき、即ち−６ｍＡｑとなったときでも、真空管路の末端の真空弁６２１が開閉するためには、真空管路６５の途中での圧力損失が３．５ｍＡｑ以内であることが必要である。 On the other hand, the degree of vacuum required to open and close the vacuum valve 621 of the vacuum valve unit 62, that is, the pressure required to suck the sewage collected from the private 61 into the vacuum line 65 is about -2.5 mAq. Even when the degree of vacuum is the lowest, that is, -6 mAq, in order for the vacuum valve 621 at the end of the vacuum line to open and close, the pressure loss in the middle of the vacuum line 65 may be within 3.5 mAq. is necessary.
真空管路の圧力損失には、静的な状態（流れのない状態）での損失と、動的な状態（設計汚水量が流れているときの状態）での損失があり、管路全体の損失を考えるときには、両状態での損失がいずれも許容損失（３．５ｍＡｑ）以内であることが必要となる。即ち、 静的な状態での損失（＝静的リフト損失の和）と動的な状態での損失（＝動的リフト損失の和＋摩擦損失の和）がそれぞれ３．５ｍＡｑ以下でなければならない。 There are two types of pressure loss in the vacuum line: a loss in a static state (no flow) and a loss in a dynamic state (a state when the design sewage is flowing). Therefore, it is necessary that the loss in both states is within the allowable loss (3.5 mAq). That is, the loss in a static state (= sum of static lift loss) and the loss in a dynamic state (= sum of dynamic lift loss + sum of friction loss) must be 3.5 mAq or less, respectively. .
ここで静的リフト損失とは、汚水の流れがなくリフト（登り勾配）が満水となったときの損失水頭であり、〔リフト高さ−管内径〕により求められる。動的リフト損失とは、設計汚水量が流れているときのリフト損失水頭であり、〔リフト高さ×０．５〕により求められる。 Here, the static lift loss is a loss head when there is no flow of sewage and the lift (climbing slope) is full, and is obtained from [lift height−pipe inner diameter]. The dynamic lift loss is a lift loss head when the design sewage amount is flowing, and is obtained by [lift height × 0.5].
真空管路６５が水路Ｃなどの障害物を横断する場合には、図１に示すように真空管路６５が障害物の上を越えるか、あるいは障害物の下をくぐる必要がある。いずれにしてもその登り勾配の部分において、汚水を引き上げるために大きなリフト損失を生じる。障害物が水路である場合、そのリフト高さは例えば、１．２ｍ〜１．５ｍである。 このような障害物が複数ある場合には、全ての障害物を横断するために水頭が大きく消費され、真空式汚水収集システム６０の汚水収集範囲は狭くなってしまう。 When the vacuum pipe 65 crosses an obstacle such as the water channel C, as shown in FIG. 1, the vacuum pipe 65 needs to pass over the obstacle or pass under the obstacle. In any case, a large lift loss is caused in order to raise the sewage at the climbing slope. When the obstacle is a water channel, the lift height is, for example, 1.2 m to 1.5 m. When there are a plurality of such obstacles, the water head is greatly consumed to cross all the obstacles, and the sewage collection range of the vacuum sewage collection system 60 becomes narrow.
この問題を解決するため、次のようなリフト損失防止装置が提案されている（特許文献１参照）。図３は、従来のリフト損失防止装置の構成を示す図である。リフト損失防止装置７０は、上流側の真空汚水管７３と、上流側の真空汚水管７３よりも高い位置に設置される下流側の真空汚水管７６と、上流側の真空汚水管７３の端部に接続される集水タンク７２と、集水タンク７２と下流側の真空汚水管７６の間に接続される汚水通過用の流出管７５及び気体通過用の通気管７７と、集水タンク７２と外気とを接続する空気取入管７８と、通気管７７と空気取入管７８のいずれかを開とし、他のいずれかを閉とするように切り替える切替弁７９−１、７９−２とを備えている。 In order to solve this problem, the following lift loss prevention device has been proposed (see Patent Document 1). FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a conventional lift loss prevention device. The lift loss prevention device 70 includes an upstream vacuum sewage pipe 73, a downstream vacuum sewage pipe 76 installed at a position higher than the upstream vacuum sewage pipe 73, and an end of the upstream vacuum sewage pipe 73. A water collection tank 72 connected to the water collection tank 72, a sewage passage outflow pipe 75 and a gas passage vent pipe 77 connected between the water collection tank 72 and the downstream vacuum sewage pipe 76, and a water collection tank 72. An air intake pipe 78 that connects to the outside air, and switching valves 79-1 and 79-2 that switch so that one of the ventilation pipe 77 and the air intake pipe 78 is opened and the other is closed are provided. Yes.
このリフト損失防止装置において、集水タンク７２内に所定量の汚水が溜ると、切替弁７９−１、７９−２によって通気管７７を閉じるとともに空気取入管７８を開いて集水タンク７２内に外気を流入し、下流側の真空汚水管７６内の真空圧と集水タンク７２内の気圧との差によって集水タンク７２内の汚水が流出管７５を通して下流側の真空汚水７６管に押し上げられる。よって、上流側の真空汚水管７３よりも高い位置に設置される下流側の真空汚水管７６との高低差が本来はリフト損失になるが、流出管７５以外に通気管７７を設けることによって、リフトより下流側の真空圧が常時リフトより上流側に伝わるため、リフト損失は０になる。 In this lift loss prevention device, when a predetermined amount of sewage accumulates in the water collection tank 72, the vent pipe 77 is closed by the switching valves 79-1 and 79-2 and the air intake pipe 78 is opened to enter the water collection tank 72. The outside air flows in, and the sewage in the water collection tank 72 is pushed up to the downstream vacuum sewage 76 through the outflow pipe 75 due to the difference between the vacuum pressure in the vacuum sewage pipe 76 on the downstream side and the atmospheric pressure in the water collection tank 72. . Therefore, although the height difference from the downstream vacuum sewage pipe 76 installed at a position higher than the upstream vacuum sewage pipe 73 is essentially lift loss, by providing the ventilation pipe 77 in addition to the outflow pipe 75, Since the vacuum pressure downstream from the lift is always transmitted upstream from the lift, the lift loss is zero.
しかしながら、特許文献１に記載のリフト損失防止装置では、切替弁が電動式であるため水没したら動作不能になるという問題がある。本発明は、リフト損失を低減して広い汚水収集範囲を実現するのに有利な新規なリフト損失低減装置を提供することを目的とする。 However, the lift loss prevention device described in Patent Document 1 has a problem that it becomes inoperable when submerged because the switching valve is electrically operated. An object of the present invention is to provide a novel lift loss reduction device that is advantageous in reducing lift loss and realizing a wide sewage collection range.
本発明の一態様は、上流側真空管路から流入する液体を、前記上流側真空管路よりも高い位置に設置される下流側真空管路に送水するリフト損失低減装置であって、このリフト損失低減装置は、前記上流側真空管路から流入する液体を貯留するための集水タンクと、一端が前記集水タンク内に配置され、他端が前記下流側真空管路に接続される吸込管と、前記集水タンクを大気に連通する大気開放弁と、前記集水タンクの上部圧力を取り出す上部圧力取出口と、前記集水タンクの下部圧力を取り出す下部圧力取出口と、前記上部圧力取出口によって取り出された圧力と前記下部圧力取出口によって取り出された圧力との差によって、前記大気開放弁を開くコントローラとを備えた構成を有している。 One aspect of the present invention is a lift loss reducing device that feeds liquid flowing in from an upstream vacuum conduit to a downstream vacuum conduit installed at a position higher than the upstream vacuum conduit, the lift loss reducing device. A water collection tank for storing liquid flowing in from the upstream vacuum line, a suction pipe having one end arranged in the water collection tank and the other end connected to the downstream vacuum line, and the collection line It is taken out by an air release valve that communicates the water tank to the atmosphere, an upper pressure outlet that extracts the upper pressure of the water collection tank, a lower pressure outlet that extracts the lower pressure of the water collection tank, and the upper pressure outlet. And a controller that opens the atmosphere release valve according to the difference between the pressure taken out and the pressure taken out by the lower pressure outlet.
この構成により、上流側真空管路より高い位置にある下流側真空管路に集水タンク内の液体を送水するために集水タンク内を大気圧にする大気開放弁を、集水タンク内の上部圧力と下部圧力との差によってコントローラが作動して開くことができ、それによって集水タンクに大気圧が導入されるので、集水タンク内の液体を吸込管の一端から他端に押し出して、上流側真空管路に流すことができる。 With this configuration, the atmospheric pressure release valve that brings the water collection tank to atmospheric pressure in order to send the liquid in the water collection tank to the downstream vacuum line higher than the upstream side vacuum line, and the upper pressure in the water collection tank The controller can be activated and opened by the difference between the lower pressure and the lower pressure, thereby introducing atmospheric pressure into the water collection tank, so that the liquid in the water collection tank is pushed from one end of the suction pipe to the other Can flow to the side vacuum line.
上記のリフト損失低減装置において、前記上部圧力取出口は、前記集水タンク内の上部圧力を取り出してよく、前記下部圧力取出口は、前記集水タンク内に溜められた前記液体の液位での圧力を取り出してよい。 In the above-described lift loss reducing device, the upper pressure outlet may take out an upper pressure in the water collection tank, and the lower pressure outlet may be a liquid level of the liquid stored in the water collection tank. The pressure may be taken out.
この構成により、集水タンク内の液位が所定値以上になると、下部圧力取出口から取り出される圧力が上部圧力取出口から取り出される圧力よりも十分に大きくなり、コントローラが作動して大気開放弁を開くことができる。 With this configuration, when the liquid level in the water collection tank reaches a predetermined value or more, the pressure taken out from the lower pressure outlet becomes sufficiently larger than the pressure taken out from the upper pressure outlet, and the controller operates to open the air release valve. Can be opened.
上記のリフト損失低減装置において、前記下部圧力取出口は、前記吸込管の一端より高い位置に設けられていてよい。 In the above-described lift loss reducing device, the lower pressure outlet may be provided at a position higher than one end of the suction pipe.
この構成により、少なくとも吸込管の一端より液体のみを吸い込むことができるレベルにまで液体が集水タンクに溜まっているときに、上部圧力取出口から取り出される圧力と下部圧力取出口から取り出される圧力との間に差を生じて、コントローラが作動して大気開放弁を開くことができ、集水タンク内の液体が少なく、吸込管の下端レベル以下のときは、上部圧力取出口から取り出される圧力と下部圧力取出口から取り出される圧力との間に差は生じず、コントローラが作動せず大気開放弁を開くことはない。 With this configuration, when the liquid is collected in the water collecting tank to a level at which only the liquid can be sucked from at least one end of the suction pipe, the pressure taken out from the upper pressure outlet and the pressure taken out from the lower pressure outlet When the controller is activated and the air release valve can be opened and there is little liquid in the water collection tank and it is below the lower end level of the suction pipe, the pressure taken out from the upper pressure outlet There is no difference between the pressure taken out from the lower pressure outlet and the controller does not operate and the atmosphere release valve is not opened.
上記のリフト損失低減装置において、前記吸込管には、上下に所定間隔をあけて前記吸込管の下部圧力を取り出す下部差圧取出口と前記吸込管の上部圧力を取り出す上部差圧取出口が設けられていてよく、前記コントローラは、前記下部差圧取出口により取り出された圧力と前記上部差圧取出口により取り出された圧力との差によって、前記大気開放弁を開閉してよい。 In the above-described lift loss reducing device, the suction pipe is provided with a lower differential pressure outlet for extracting the lower pressure of the suction pipe at a predetermined interval in the vertical direction and an upper differential pressure outlet for extracting the upper pressure of the suction pipe. The controller may open and close the atmosphere release valve according to a difference between a pressure taken out by the lower differential pressure outlet and a pressure taken out by the upper differential pressure outlet.
この構成により、集水タンク内の液体の量が減少して吸込管に集水タンク内の気体が吸い込まれるようになると、吸込管の上部と下部との差が減少し、又はなくなって、コントローラが大気開放弁を閉じることができる。 With this configuration, when the amount of liquid in the water collection tank decreases and the gas in the water collection tank is sucked into the suction pipe, the difference between the upper part and the lower part of the suction pipe is reduced or eliminated. Can close the air release valve.
上記のリフト損失低減装置は、前記集水タンクに接続され、かつ気体通過用の通気管を介して前記下流側真空管路に接続される通気遮断弁をさらに備えていてよい。 The lift loss reducing device may further include a ventilation cutoff valve connected to the water collection tank and connected to the downstream vacuum line via a gas passage ventilation pipe.
この構成により、集水タンクを真空にすることにより上流側真空管路から液体を集水タンク内に流入させることができる。 With this configuration, it is possible to cause the liquid to flow into the water collection tank from the upstream vacuum line by evacuating the water collection tank.
上記のリフト損失低減装置において、前記通気遮断弁は、前記集水タンク内が大気圧にされると閉じ、前記集水タンク内が真空にされると開いてよい。 In the lift loss reducing device described above, the ventilation shut-off valve may be closed when the inside of the water collection tank is at atmospheric pressure, and may be opened when the inside of the water collection tank is evacuated.
この構成により、大気開放弁が開いて集水タンクが大気圧とされると、上流真空管から集水タンクに液体を流入させるための通気が遮断される。すなわち、大気開放弁が開くとこれに応じて通気遮断弁を閉じることができる。 With this configuration, when the air release valve is opened and the water collection tank is at atmospheric pressure, ventilation for allowing liquid to flow from the upstream vacuum tube into the water collection tank is blocked. That is, when the air release valve is opened, the ventilation cutoff valve can be closed accordingly.
本発明の他の態様は、上流側真空管路から流入する液体を、前記上流側真空管路よりも高い位置に設置される下流側真空管路に送水するリフト損失低減方法であって、このリフト損失低減方法は、前記上流側真空管路から流入する液体を集水タンクに貯留し、前記集水タンクの上部圧力と前記集水タンクの下部圧力との差によってコントローラが作動し、集水タンクを大気に連通する大気開放弁を開き、それによって、一端が前記集水タンク内に配置され、他端が前記下流側真空管路に接続される吸込管によって前記集水タンク内の前記液体を吸い込んで前記下流側真空管路に流す構成を有している。 Another aspect of the present invention is a lift loss reduction method for supplying water flowing from an upstream vacuum pipe to a downstream vacuum pipe installed at a position higher than the upstream vacuum pipe, and this lift loss reduction. In the method, the liquid flowing in from the upstream vacuum line is stored in a water collection tank, and a controller is activated by the difference between the upper pressure of the water collection tank and the lower pressure of the water collection tank, and the water collection tank is brought to the atmosphere. Open the communicating atmosphere release valve, thereby sucking the liquid in the water collection tank by the suction pipe connected at one end to the water collection tank and the other end to the downstream vacuum line. It has the structure which flows into the side vacuum pipe line.
この構成によって、上流側真空管路より高い位置にある下流側真空管路に集水タンク内の液体を送水するために集水タンク内を大気圧にする大気開放弁を、集水タンク内の上部圧力と下部圧力との差によってコントローラを作動させて開くことができ、それによって集水タンクに大気圧が導入されるので、集水タンク内の液体を吸込管の一端から他端に押し出して、上流側真空管路に流すことができる。 With this configuration, an air release valve that brings the water collection tank to atmospheric pressure in order to send the liquid in the water collection tank to the downstream vacuum line higher than the upstream side vacuum line, and the upper pressure in the water collection tank The controller can be opened by operating the difference between the lower pressure and the lower pressure, thereby introducing the atmospheric pressure into the water collection tank, so that the liquid in the water collection tank is pushed from one end of the suction pipe to the other Can flow to the side vacuum line.
本発明によれば、上流側真空管路より高い位置にある下流側真空管路に集水タンク内の液体を送水するために集水タンク内を大気圧にする大気開放弁を、集水タンク内の上部圧力と下部圧力との差によってコントローラを作動させて開くことができ、それによって集水タンクに大気圧が導入されるので、集水タンク内の液体を吸込管の一端から他端に押し出して、上流側真空管路に流すことができる。 According to the present invention, the air release valve for bringing the inside of the water collection tank to atmospheric pressure in order to send the liquid in the water collection tank to the downstream side vacuum pipe located higher than the upstream side vacuum pipe, The controller can be activated and opened by the difference between the upper pressure and the lower pressure, which introduces atmospheric pressure into the water collection tank, so the liquid in the water collection tank is pushed out from one end of the suction pipe to the other end , Can flow to the upstream vacuum line.
以下、本発明の実施の形態のリフト損失低減装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する場合の一例を示すものであって、本発明を以下に説明する具体的構成に限定するものではない。本発明の実施にあたっては、実施の形態に応じた具体的構成が適宜採用されてよい。なお、本願では、「真空」という用語は、ある空間内に気体が存在しない状態に限らず、ある空間が大気圧より低くなっている状態を含むものとして使用し、よって、ある空間を「真空にする」というときは、当該空間を大気圧より低い気圧（負圧）にするという意味を含むものとする。 Hereinafter, a lift loss reducing device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiment described below shows an example when the present invention is implemented, and the present invention is not limited to the specific configuration described below. In carrying out the present invention, a specific configuration according to the embodiment may be adopted as appropriate. In the present application, the term “vacuum” is not limited to a state in which no gas exists in a certain space, but includes a state in which a certain space is lower than the atmospheric pressure. “To make” means to make the space a pressure lower than the atmospheric pressure (negative pressure).
図１は、本発明における実施の形態のリフト損失低減装置の構成を示す図である。本実施の形態のリフト損失低減装置１００は、家庭からの汚水（下水）を収集するための汚水収集システムの真空弁ユニット（図２参照）に適用される。リフト損失低減装置１００は、地下に設けられた建屋３２内に埋設される。建屋３２内は、空気取入管１４によって、地上の大気と連通しているため、大気圧となっている。この建屋３２は、マンホールであってもよい。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a lift loss reducing apparatus according to an embodiment of the present invention. The lift loss reduction device 100 of the present embodiment is applied to a vacuum valve unit (see FIG. 2) of a sewage collection system for collecting sewage (sewage) from a home. The lift loss reducing apparatus 100 is embedded in a building 32 provided underground. The interior of the building 32 is at atmospheric pressure because it communicates with the air on the ground through the air intake pipe 14. The building 32 may be a manhole.
リフト損失低減装置１００は、集水タンク７と、集水タンク７と下流側真空管路１０との間に接続される汚水通過用の吸込管３と、集水タンク７を大気に連通する大気開放弁９と、大気開放弁９の開閉動作を切替えるコントローラ１と、集水タンク７を気体通過用の通気管１１に連通する通気遮断弁１３とを備えている。集水タンク７には、上流側真空管路６が接続されており、かつ、上流側真空管路６よりも高い位置に設置される下流側真空管路１０が吸込管３を介して接続されている。 The lift loss reducing device 100 includes a water collection tank 7, a suction pipe 3 for passing sewage connected between the water collection tank 7 and the downstream vacuum line 10, and an open air connection that connects the water collection tank 7 to the atmosphere. A valve 9, a controller 1 that switches the opening / closing operation of the atmosphere release valve 9, and a ventilation cutoff valve 13 that communicates the water collection tank 7 with a gas passage ventilation pipe 11 are provided. An upstream vacuum line 6 is connected to the water collection tank 7, and a downstream side vacuum line 10 installed at a position higher than the upstream side vacuum line 6 is connected via the suction pipe 3.
上流側真空管路６は、通常の埋設深さに埋設されており、例えば、複数の家庭の私設ますに接続されている。上流側真空管路６の集水タンク７の付近には管路逆止弁５が取り付けられている。この管路逆止弁５は、上流側真空管路６内を上流から集水タンク７内に向かって汚水や気体が流れる場合は開き、逆方向へ汚水や気体が流れようとしたときは閉じるようになっている。なお、管路逆止弁５を上流側真空管路６に設けず、上流側真空管路６の端面（集水タンク７内）にフラップ弁を設けてもよい。 The upstream-side vacuum pipe line 6 is buried at a normal embedding depth, and is connected to, for example, private houses in a plurality of households. A pipe check valve 5 is attached in the vicinity of the water collection tank 7 in the upstream vacuum pipe 6. The pipe check valve 5 is opened when sewage or gas flows in the upstream vacuum pipe 6 from the upstream toward the water collection tank 7 and is closed when sewage or gas flows in the reverse direction. It has become. The pipe check valve 5 may not be provided in the upstream vacuum pipe 6 but a flap valve may be provided on the end face of the upstream vacuum pipe 6 (in the water collection tank 7).
集水タンク７は、地中に設けられた建屋３２内に設置される。集水タンク７には、上流側真空管路６、吸込管３、大気開放弁９、通気遮断弁１３、及び大気吸引管１９がそれぞれ接続されている。また、集水タンク７内の上部と下部の圧力差をコントローラ１に伝えるために、集水タンク７の下部と上部には、それぞれ下部圧力取出口１５と、上部圧力取出口１６が接続されている。下部圧力取出口１５は、吸込管３の下端部３ａより上の位置に設けられている。圧力取出口１５、１６は、それぞれ導圧管２０、２１を介してコントローラ１に接続されている。また、集水タンク７には、導圧管２５を介して真空蓄圧槽２が接続され、真空蓄圧槽２は導圧管２４を介してコントローラ１に接続されている。 The water collection tank 7 is installed in a building 32 provided in the ground. Connected to the water collection tank 7 are an upstream-side vacuum pipe 6, a suction pipe 3, an atmosphere release valve 9, a ventilation cutoff valve 13, and an atmosphere suction pipe 19. Further, in order to transmit the pressure difference between the upper and lower parts in the water collection tank 7 to the controller 1, a lower pressure outlet 15 and an upper pressure outlet 16 are connected to the lower and upper parts of the water collection tank 7, respectively. Yes. The lower pressure outlet 15 is provided at a position above the lower end 3 a of the suction pipe 3. The pressure outlets 15 and 16 are connected to the controller 1 via pressure guiding tubes 20 and 21, respectively. Further, the vacuum accumulator tank 2 is connected to the water collection tank 7 via a pressure guiding pipe 25, and the vacuum pressure accumulating tank 2 is connected to the controller 1 via a pressure guiding pipe 24.
下流側真空管路１０は、水路等の障害物Ｃの上をまたぐように地表近傍に設置されている。上流側真空管路６よりも高い位置に設置される下流側真空管路１０との高低差ｈ１の最大値が、本来はリフト損失になるが、後述するように、通気管１１を設けることにより、下流側の真空圧が常時上流側に伝わるため、リフト損失は０となる。 The downstream side vacuum pipe 10 is installed in the vicinity of the ground surface so as to straddle the obstacle C such as a water channel. Although the maximum value of the height difference h1 with respect to the downstream side vacuum line 10 installed at a position higher than the upstream side vacuum line 6 is originally a lift loss, as will be described later, by providing the ventilation pipe 11, Since the side vacuum pressure is always transmitted to the upstream side, the lift loss is zero.
気体通過用の通気管１１の一端は通気遮断弁１３に接続され、他端は下流側真空管路１０同様合流タンク１２に接続している。合流タンク１２は、真空ステーション（図２参照）に接続されている。真空ステーションにおける真空ポンプによる真空圧は、合流タンク１２、下流側真空管路１０、及び吸込管３を介して、集水タンク７に伝達されて汚水を吸い上げ、また、合流タンク１２及び通気管１１を介して集水タンク７に伝達されて集水タンク７を真空に保つ。 One end of the gas passage vent pipe 11 is connected to the vent shut-off valve 13, and the other end is connected to the merging tank 12 like the downstream vacuum pipe 10. The merging tank 12 is connected to a vacuum station (see FIG. 2). The vacuum pressure generated by the vacuum pump in the vacuum station is transmitted to the water collection tank 7 via the merging tank 12, the downstream side vacuum pipe 10, and the suction pipe 3 to suck up the sewage. The water collection tank 7 is transmitted to the water collection tank 7 to keep the water collection tank 7 in a vacuum.
吸込管３には、上下に間隔をあけて下部差圧取出口１７及び上部差圧取出口１８が設けられている。下部差圧取出口１７、上部差圧取出口１８は、それぞれ導圧管２２、２３を介してコントローラ１に接続されている。また、吸込管３の途中にて同時空気吸引管８が分岐しており、その先端は集水タンク７内に開放されている。 The suction pipe 3 is provided with a lower differential pressure outlet 17 and an upper differential pressure outlet 18 with a space in the vertical direction. The lower differential pressure outlet 17 and the upper differential pressure outlet 18 are connected to the controller 1 via pressure guiding tubes 22 and 23, respectively. Further, a simultaneous air suction pipe 8 is branched in the middle of the suction pipe 3, and its tip is opened in the water collection tank 7.
大気開放弁９は、ピストン室９５内にダイヤフラム９４とダイヤフラム９４を付勢するバネ９３を収納し、また、ダイヤフラム９４に固定された弁体９１を備えている。ピストン室９５の内圧が大気圧である場合には、バネ９３がダイヤフラム９４を付勢することにより、図１に示すように、弁体９１は集水タンク７の接続口７１をふさぐ。ピストン室９５内の圧力が低下してダイヤフラム９４がバネ９３の弾性力に抗して上昇すると、弁体９１がダイヤフラム９４に持ち上げられて上昇し、集水タンク７の接続口７１と大気開放弁９の大気口９２とを連通する。これによって、集水タンク７内は大気圧となる。 The air release valve 9 houses a diaphragm 94 and a spring 93 for urging the diaphragm 94 in a piston chamber 95, and includes a valve body 91 fixed to the diaphragm 94. When the internal pressure of the piston chamber 95 is atmospheric pressure, the valve body 91 closes the connection port 71 of the water collection tank 7 as shown in FIG. When the pressure in the piston chamber 95 decreases and the diaphragm 94 rises against the elastic force of the spring 93, the valve body 91 is lifted by the diaphragm 94 and rises, and the connection port 71 of the water collection tank 7 and the air release valve Nine atmosphere ports 92 communicate with each other. Thereby, the inside of the water collection tank 7 becomes atmospheric pressure.
通気遮断弁１３も大気開放弁９と同様の構造をしており、ピストン室１３５内にダイヤフラム１３４とダイヤフラム１３４を付勢するバネ１３３を収納し、また、ダイヤフラム１３４に固定された弁体１３１を備えている。ピストン室１３５の内圧が大気圧である場合には、バネ１３３がダイヤフラム１３４を付勢して、弁体１３１は集水タンク７の接続口７２をふさぐ。ピストン室１３５の内圧が低下してダイヤフラム１３４がバネ１３３の弾性力に抗して上昇すると、図１に示すように、弁体１３１がダイヤフラム１３４に持ち上げられて上昇し、集水タンク７の接続口７２と接続口１３２に接続された通気管１１とを連通する。 The ventilation shut-off valve 13 has the same structure as the air release valve 9. A diaphragm 134 and a spring 133 that biases the diaphragm 134 are housed in the piston chamber 135, and a valve body 131 fixed to the diaphragm 134 is accommodated. I have. When the internal pressure of the piston chamber 135 is atmospheric pressure, the spring 133 urges the diaphragm 134 and the valve body 131 closes the connection port 72 of the water collection tank 7. When the internal pressure of the piston chamber 135 decreases and the diaphragm 134 rises against the elastic force of the spring 133, the valve body 131 is lifted by the diaphragm 134 and rises as shown in FIG. The port 72 and the vent pipe 11 connected to the connection port 132 are communicated with each other.
集水タンク７と通気遮断弁１３の間には大気吸引管１９が接続されている。大気開放弁９と通気遮断弁１３は、一方が開になると他方が閉になるように構成されている。大気開放弁９が開き、集水タンク７内が大気圧になると、大気吸引管１９を介して通気遮断弁１３が閉じる。通気遮断弁１３が閉じることによって、集水タンク７内の気体は、通気管１１へ流れないようになる。 An atmospheric suction pipe 19 is connected between the water collection tank 7 and the ventilation cutoff valve 13. The air release valve 9 and the ventilation cutoff valve 13 are configured such that when one is opened, the other is closed. When the air release valve 9 is opened and the water collection tank 7 is at atmospheric pressure, the ventilation shutoff valve 13 is closed via the air suction pipe 19. By closing the ventilation shutoff valve 13, the gas in the water collection tank 7 does not flow to the ventilation pipe 11.
コントローラ１は、ケーシング１０１内にシャフト１０３を貫通する隔壁１０４を設けて左右に区分し、さらに左側の室はセンサーダイヤフラム１０５によってＡ室とＢ室とに区分されており、また右側の室はダイヤフラム１０６によってＣ室とＤ室とに区分されている。また、ケーシング１０１の右端の部分は隔壁１０７、１０８によってＥ室とＦ室とに区分されている。 The controller 1 is provided with a partition wall 104 penetrating the shaft 103 in the casing 101 and is divided into left and right chambers, and the left chamber is divided into a chamber A and a chamber B by a sensor diaphragm 105, and the right chamber is a diaphragm. 106 is divided into a C room and a D room. The right end portion of the casing 101 is divided into an E chamber and an F chamber by partition walls 107 and 108.
シャフト１０３の先端に固定された弁体１０２はＦ室に配置され、シャフト１０３の後端はセンサーダイヤフラム１０５の中央部に固定（又は当接）されている。なお、シャフト１０３は隔壁１０４を貫通し、ダイヤフラム１０６を嵌挿（ダイヤフラム１０６はシャフト１０３に固定されている）し、隔壁１０７、１０８を貫通している。シャフト１０３が隔壁１０４を貫通する貫通部と、隔壁１０７を貫通する貫通部には、それぞれ図示しないシール機構が設けられている。シャフト１０３の隔壁１０８の貫通部には弁体１０２で開閉される開口１１０が設けられている。ダイヤフラム１０６はバネ１１１によって左側に付勢されている。 The valve body 102 fixed to the tip of the shaft 103 is disposed in the F chamber, and the rear end of the shaft 103 is fixed (or abutted) to the center portion of the sensor diaphragm 105. The shaft 103 passes through the partition wall 104, and a diaphragm 106 is inserted (the diaphragm 106 is fixed to the shaft 103), and passes through the partition walls 107 and 108. A seal mechanism (not shown) is provided in each of a penetrating portion through which the shaft 103 penetrates the partition 104 and a penetrating portion through the partition 107. An opening 110 that is opened and closed by the valve body 102 is provided in a through portion of the partition wall 108 of the shaft 103. The diaphragm 106 is urged to the left by a spring 111.
センサーダイヤフラム１０５の中央に取り付けた磁性体１０３ａに対向するケーシング１０１の内壁にはマグネット１１２が取り付けられている。Ｆ室は弁体１０２で開閉され、大気に連通する孔１０９が設けられている。 A magnet 112 is attached to the inner wall of the casing 101 facing the magnetic body 103 a attached to the center of the sensor diaphragm 105. The F chamber is opened and closed by the valve body 102, and a hole 109 communicating with the atmosphere is provided.
集水タンク７に設けられた下部圧力取出口１５は、導圧管２０を介してＡ室に連通し、集水タンク７に設けられた上部圧力取出口１６は、導圧管２１を介してＢ室に連通している。さらに、吸込管３に設けられた差圧取出口１７は、導圧管２２を介してＣ室に連通し、吸込管３に設けられた差圧取出口１８は、導圧管２３を介してＤ室に連通している。 A lower pressure outlet 15 provided in the water collecting tank 7 communicates with the A chamber via the pressure guiding pipe 20, and an upper pressure outlet 16 provided in the water collecting tank 7 is communicated with the B chamber via the pressure guiding pipe 21. Communicating with Further, the differential pressure outlet 17 provided in the suction pipe 3 communicates with the C chamber via the pressure guiding pipe 22, and the differential pressure outlet 18 provided in the suction pipe 3 is communicated with the D chamber via the pressure guiding pipe 23. Communicating with
Ｅ室は導圧管２４を介して真空蓄圧槽２に連通し、真空蓄圧槽２は導圧管２５を介して集水タンク７に連通している。導圧管２５には、集水タンク７から真空蓄圧槽２への逆流を防止する逆止弁４が設けられている。逆止弁４によって下流側真空管路１０内の高い真空度が常に真空蓄圧槽２に蓄えられることになる。大気開放弁９作動時にはこの真空蓄圧槽２の真空圧を利用することができるため、大気開放弁９のバルブ開度がより大きくなり、大気開放弁９の大気口９２から大気圧が集水タンク７内によりスムーズに供給される。 The E chamber communicates with the vacuum accumulator 2 via the pressure guiding pipe 24, and the vacuum accumulating tank 2 communicates with the water collection tank 7 via the pressure guiding pipe 25. The pressure guiding pipe 25 is provided with a check valve 4 for preventing a back flow from the water collection tank 7 to the vacuum pressure accumulating tank 2. A high degree of vacuum in the downstream vacuum line 10 is always stored in the vacuum accumulator 2 by the check valve 4. Since the vacuum pressure of the vacuum accumulator 2 can be used when the atmosphere release valve 9 is operated, the valve opening degree of the atmosphere release valve 9 becomes larger, and the atmospheric pressure is collected from the atmosphere port 92 of the atmosphere release valve 9. 7 is supplied more smoothly.
なお、真空蓄圧槽２を設けない構成としてもよい。この場合には、Ｅ室は導圧管２４を介して集水タンク７に連通する。この場合にも、導圧管２４には、集水タンク７からＥ室への逆流を防止する逆止弁４が設けられる。逆止弁４は、大気開放弁９が作動して弁開（弁体９１が上昇）しているときに、集水タンク７内の大気圧の空気が大気開放弁９のバネ室９５に流れ込み、弁閉（弁体９１が下降）にさせないためのものである。Ｆ室は導圧管２６を介して大気開放弁９のバネ室９５に連通している。 In addition, it is good also as a structure which does not provide the vacuum pressure accumulation tank 2. FIG. In this case, the E chamber communicates with the water collection tank 7 via the pressure guiding tube 24. Also in this case, the pressure guiding pipe 24 is provided with the check valve 4 for preventing the backflow from the water collection tank 7 to the E chamber. In the check valve 4, atmospheric air in the water collection tank 7 flows into the spring chamber 95 of the air release valve 9 when the air release valve 9 is activated and the valve body 91 is opened (the valve body 91 is raised). This is to prevent the valve from being closed (the valve body 91 is lowered). The F chamber communicates with the spring chamber 95 of the atmosphere release valve 9 through the pressure guiding pipe 26.
リフト損失低減装置１００の上流側及び下流側の真空管路には、それぞれ、メンテナンスのための区間弁３０、３１が設けられている。 Section valves 30 and 31 for maintenance are provided in the upstream and downstream vacuum lines of the lift loss reducing apparatus 100, respectively.
次に、このリフト損失低減装置１００の動作について説明する。汚水を上流側真空管路６から集水タンク７に流入させて集水タンク７に貯留しているときは、図１に示すように、大気開放弁９は閉、通気遮断弁１３は開とされている。このとき、下流側真空管路１０内の真空圧は、通気管１１と通気遮断弁１３を介して集水タンク７内に導入され、上流側真空管路６内にその圧力が減じられない状態で伝達されていく。 これによって汚水は上流側真空管路６から集水タンク７内に入り込み、集水タンク７内で一旦貯留される。 Next, the operation of the lift loss reducing apparatus 100 will be described. When the sewage flows into the water collection tank 7 from the upstream side vacuum pipe 6 and is stored in the water collection tank 7, as shown in FIG. 1, the air release valve 9 is closed and the ventilation shutoff valve 13 is opened. ing. At this time, the vacuum pressure in the downstream vacuum line 10 is introduced into the water collection tank 7 via the vent pipe 11 and the vent shut-off valve 13 and transmitted to the upstream vacuum line 6 in a state where the pressure is not reduced. It will be done. As a result, the sewage enters the water collection tank 7 from the upstream vacuum line 6 and is temporarily stored in the water collection tank 7.
通気遮断弁１３は、それが通気管１１を集水タンク７に接続することで集水タンク７内が真空にされている間は、その真空圧が大気吸引管１９を通じてピストン室１３５に導入され、ダイヤフラム１３４がバネ１３３の弾性力に抗して弁体１３１を持ち上げるので、通気遮断弁１３は開いた状態を維持する。 The ventilation shutoff valve 13 is introduced into the piston chamber 135 through the atmospheric suction pipe 19 while the inside of the water collection tank 7 is evacuated by connecting the ventilation pipe 11 to the water collection tank 7. Since the diaphragm 134 lifts the valve body 131 against the elastic force of the spring 133, the ventilation shut-off valve 13 maintains an open state.
集水タンク７内の汚水の水位が上昇し、上部圧力取出口１６から取り出した圧力と下部圧力取出口１５から取り出した圧力との差（水深ｈ２に相当する圧力）が所定の閾値以上に大きくなると、センサーダイヤフラム１０５がバネ１１１の弾発力及びマグネット１１２と磁性体１０３ａとの間の磁気吸引力に打ち勝って右に移動し、シャフト１０３を押し、これによって弁体１０２は大気に連通する孔１０９を閉じる。 The level of sewage in the water collection tank 7 rises, and the difference between the pressure taken out from the upper pressure outlet 16 and the pressure taken out from the lower pressure outlet 15 (pressure corresponding to the water depth h2) is larger than a predetermined threshold value. Then, the sensor diaphragm 105 moves to the right by overcoming the elastic force of the spring 111 and the magnetic attractive force between the magnet 112 and the magnetic body 103a, and pushes the shaft 103, whereby the valve body 102 is a hole communicating with the atmosphere. 109 is closed.
このとき、下部圧力取出口１５から取り出した圧力により、センサーダイヤフラム１０５が押され、シャフト１０３が動き始めると、その移動にともなってバネ１１１の弾発力は増大するが、マグネット１１２と磁性体１０３ａとの間の磁気吸引力は急激に減少（移動距離の２乗に反比例）するので、シャフト１０３は一気に弁体１０２が孔１０９を閉じる位置まで移動する。 At this time, when the sensor diaphragm 105 is pushed by the pressure taken out from the lower pressure outlet 15 and the shaft 103 starts to move, the elastic force of the spring 111 increases with the movement, but the magnet 112 and the magnetic body 103a. Since the magnetic attraction force between the first and second members decreases rapidly (in inverse proportion to the square of the moving distance), the shaft 103 moves to the position where the valve element 102 closes the hole 109 at a stroke.
弁体１０２が孔１０９を閉じると、大気開放弁９のピストン室９５には、導圧管２６、コントローラ１のＦ室、Ｅ室、導圧管２４を介して真空蓄圧槽２内の真空圧が導入され、ダイヤフラム９４がバネ９３の弾性力に抗して弁体９１を引き上げる。大気開放弁９の弁体９１が引き上げられると、大気開放弁９の大気口９２を通じて、建屋３２内の大気が集水タンク７内に流入する。上述のように、建屋３２内の大気は空気取入管１４から供給される。 When the valve body 102 closes the hole 109, the vacuum pressure in the vacuum accumulator 2 is introduced into the piston chamber 95 of the air release valve 9 via the pressure guiding pipe 26, the F chamber, the E chamber, and the pressure guiding pipe 24 of the controller 1. Then, the diaphragm 94 pulls up the valve body 91 against the elastic force of the spring 93. When the valve body 91 of the atmosphere release valve 9 is pulled up, the atmosphere in the building 32 flows into the water collection tank 7 through the atmosphere port 92 of the atmosphere release valve 9. As described above, the atmosphere in the building 32 is supplied from the air intake pipe 14.
その結果、集水タンク７内上部が大気圧になると、大気吸引管１９を通じて、通気遮断弁１３のピストン室１３５に大気圧が伝えられ、通気遮断弁１３の弁体１３１が押し下げられて、通気遮断弁１３が閉じる。通気遮断弁１３が閉じることで、集水タンク７内上部の大気は、通気遮断弁１３、通気管１１、及び合流タンク１２を通じて下流側真空管路１０へは流れずに、集水タンク７内に留まる。即ち、通気遮断弁１３が閉じることで、合流タンク１２内の真空圧は下流真空管路１０及び吸込管３の内部を伝達される。 As a result, when the pressure inside the water collection tank 7 becomes atmospheric pressure, the atmospheric pressure is transmitted to the piston chamber 135 of the ventilation cutoff valve 13 through the atmospheric suction pipe 19, and the valve body 131 of the ventilation cutoff valve 13 is pushed down to vent the ventilation. The shut-off valve 13 is closed. By closing the ventilation shutoff valve 13, the air in the upper part of the water collection tank 7 does not flow to the downstream vacuum pipe 10 through the ventilation shutoff valve 13, the ventilation pipe 11, and the merging tank 12, but enters the water collection tank 7. stay. That is, when the ventilation shutoff valve 13 is closed, the vacuum pressure in the merging tank 12 is transmitted through the downstream vacuum pipe 10 and the suction pipe 3.
下流側真空管路１０が真空となり、集水タンク７が大気圧となることで、下流側真空管路１０と集水タンク７内部とに圧力差が生じると、集水タンク７内の汚水は、下流側真空管路１０と連通している吸込管３内に吸い上げられ、吸込管３を通って、下流側真空管路１０へ送水される。この際、吸込管３内を流れる汚水に同時空気吸引管８から集水タンク７内の大気を供給することができるので、真空管路１０内の汚水の搬送がスムーズに行われる。また、合流タンク１２を設けることにより、下流側真空管路１０を流れる汚水が通気管１１に逆流しにくくしている。 When the downstream vacuum line 10 is evacuated and the water collection tank 7 is at atmospheric pressure, when a pressure difference occurs between the downstream vacuum line 10 and the inside of the water collection tank 7, the sewage in the water collection tank 7 is downstream. The water is sucked into the suction pipe 3 communicating with the side vacuum pipe 10, and is supplied to the downstream vacuum pipe 10 through the suction pipe 3. At this time, since the air in the water collection tank 7 can be supplied from the simultaneous air suction pipe 8 to the sewage flowing in the suction pipe 3, the sewage in the vacuum pipe 10 is smoothly conveyed. Further, by providing the merging tank 12, the sewage flowing through the downstream side vacuum pipe 10 is made difficult to flow back to the vent pipe 11.
汚水が吸引され始めると、差圧取出口１７、１８の間に差圧が発生し、これが導圧管２２、２３を通してコントローラ１のＣ室とＤ室のそれぞれに伝えられる。この差圧はダイヤフラム１０６を右側へ押す力となる。 When the sewage begins to be sucked, a differential pressure is generated between the differential pressure outlets 17 and 18, and this is transmitted to the C chamber and D chamber of the controller 1 through the pressure guiding tubes 22 and 23. This differential pressure is a force that pushes the diaphragm 106 to the right.
集水タンク７内の汚水の水位が低下していくにつれ、下部圧力取出口１５に連通するＡ室の圧力と、上部圧力取出口１６に連通するＢ室の圧力差が減少し、又はなくなると、センサーダイヤフラム１０５を右に押す力が弱まり、又はなくなるが、吸込管３内を汚水が流れている間は、Ｃ室とＤ室の差圧のために弁体１０２は右側に押し付けられて、Ｆ室の孔１０９は閉じたままになり、大気開放弁９は開の状態を維持する。 As the level of sewage in the water collection tank 7 decreases, the pressure difference between the pressure in the A chamber communicating with the lower pressure outlet 15 and the pressure in the B chamber communicating with the upper pressure outlet 16 decreases or disappears. The force that pushes the sensor diaphragm 105 to the right is weakened or eliminated. However, while the sewage flows in the suction pipe 3, the valve body 102 is pushed to the right side due to the differential pressure between the C chamber and the D chamber. The hole 109 in the F chamber remains closed, and the air release valve 9 remains open.
汚水の水位が吸込管３の下端３ａのレベルになるまで汚水は吸込管３に吸い上げられるため、集水タンク７の水深ｈ３に相当する汚水が排出される。汚水の水位が吸込管３の下端３ａのレベルまで低下すると、吸込管３は空気を吸い上げるようになる。そうすると、差圧取出口１７、１８の間に差圧がなくなるため、バネ１１１によりダイヤフラム１０６は左側に押され、弁体１０２は左側に押し付けられ、隔壁１０８の開口を閉じる。これにより、Ｆ室に大気が流入し、該大気は導圧管２６を通じて、大気開放弁９のピストン室９５に流入し、弁体９１はバネ９３に押されて、大気開放弁９は閉じる。 Since the sewage is sucked up into the suction pipe 3 until the level of the sewage reaches the level of the lower end 3a of the suction pipe 3, the sewage corresponding to the depth h3 of the water collection tank 7 is discharged. When the level of sewage falls to the level of the lower end 3a of the suction pipe 3, the suction pipe 3 sucks up air. Then, there is no differential pressure between the differential pressure outlets 17, 18, so that the diaphragm 106 is pushed to the left by the spring 111, the valve body 102 is pushed to the left, and the opening of the partition wall 108 is closed. As a result, the atmosphere flows into the F chamber, the atmosphere flows into the piston chamber 95 of the atmosphere release valve 9 through the pressure guiding pipe 26, the valve body 91 is pushed by the spring 93, and the atmosphere release valve 9 is closed.
以上のように、本実施の形態のリフト損失低減装置１００は、上流側真空管路６から流入する液体を貯留するための集水タンク７と、一端が集水タンク７内に配置され、他端が下流側真空管路１０に接続される吸込管３と、集水タンク７を大気に連通する大気開放弁９と、集水タンク７の上部圧力を取り出す上部圧力取出口１６と、集水タンク７の下部圧力を取り出す下部圧力取出口１５と、上部圧力取出口１６によって取り出された圧力と下部圧力取出口１５によって取り出された圧力との差によって、大気開放弁９を開くコントローラ１とを備えているので、大気開放弁９を集水タンク７内の上部圧力と下部圧力との差によって開くことができ、上流側真空管路６から流入する汚水を、上流側真空管路６よりも高い位置に設置される下流側真空管路１０に送水することができる。 As described above, the lift loss reducing apparatus 100 according to the present embodiment has the water collection tank 7 for storing the liquid flowing in from the upstream side vacuum pipe 6 and one end disposed in the water collection tank 7 and the other end. Is connected to the downstream vacuum line 10, an air release valve 9 for communicating the water collection tank 7 to the atmosphere, an upper pressure outlet 16 for taking out the upper pressure of the water collection tank 7, and the water collection tank 7. And a controller 1 that opens the atmosphere release valve 9 according to the difference between the pressure taken out by the upper pressure take-out port 16 and the pressure taken out by the lower pressure take-out port 15. Therefore, the air release valve 9 can be opened by the difference between the upper pressure and the lower pressure in the water collection tank 7, and the sewage flowing from the upstream vacuum line 6 is installed at a position higher than the upstream vacuum line 6. Downstream It can be water in the vacuum line 10.
よって、障害物などを避けるために下流側真空管路１０の途中にリフト（登り勾配）を設ける必要があっても、本システムの採用によりその部分のリフト損失を無くすことができ、これにより、真空式汚水収集システムの汚水収集範囲を広くすることができる。 また、集水タンク７を大気に連通する大気開放弁９の開閉制御を電気式で行うのではなく、機械式で行うため、災害時などの電気が使えない場合や水没した場合においても、使用可能になり、運転コストも安価となる。 Therefore, even if it is necessary to provide a lift (climbing gradient) in the middle of the downstream side vacuum pipe 10 in order to avoid an obstacle or the like, the use of this system can eliminate the lift loss of the portion, and thereby the vacuum. The sewage collection range of the sewage collection system can be widened. In addition, since the open / close control of the air release valve 9 that communicates the water collection tank 7 with the atmosphere is not performed electrically, but is performed mechanically, it can be used even when electricity cannot be used or when it is submerged. It becomes possible and the operation cost is also low.
また、上部圧力取出口１６は、集水タンク７内の上部空間の気圧を取り出し、下部圧力取出口１５は、集水タンク７内に溜められた汚水の圧力を取り出して、コントローラ１は、これらの圧力差によって作動し大気開放弁９を開く。よって、集水タンク７内の汚水が所定の水位以上になると、下部圧力取出口１５から取り出される水圧と上部圧力取出口１６から取り出される集水タンク７内の気圧との差が所定の閾値以上となったときに、コントローラ１が作動し大気開放弁９を開くことができる。 The upper pressure outlet 16 takes out the atmospheric pressure in the upper space in the water collection tank 7, and the lower pressure outlet 15 takes out the pressure of the sewage accumulated in the water collection tank 7. And the air release valve 9 is opened. Therefore, when the sewage in the water collection tank 7 becomes a predetermined water level or more, the difference between the water pressure taken out from the lower pressure outlet 15 and the air pressure in the water collection tank 7 taken out from the upper pressure outlet 16 exceeds a predetermined threshold. At that time, the controller 1 operates to open the air release valve 9.
また、下部圧力取出口１５は、吸込管３の下端３ａより高い位置に設けられているので、少なくとも吸込管３の下端３ａから汚水のみを吸い込むことができる水位にまで汚水が集水タンク７に溜まっているときにのみ、上部圧力取出口１６から取り出される圧力と下部圧力取出口１５から取り出される圧力との間に差が生じて、コントローラ１が大気開放弁９を開くことができ、逆に、集水タンク７内の汚水が少なく、吸込管３の下端３ａのレベルまで汚水が集水タンクに溜まっていないときは、上部圧力取出口１６から取り出される圧力と下部圧力取出口１５から取り出される圧力との間に差圧は生じず、コントローラ１が大気開放弁９を開くことはない。 Further, since the lower pressure outlet 15 is provided at a position higher than the lower end 3 a of the suction pipe 3, the sewage enters the water collection tank 7 at least to a level at which only sewage can be sucked from the lower end 3 a of the suction pipe 3. Only when it is accumulated, a difference occurs between the pressure taken out from the upper pressure outlet 16 and the pressure taken out from the lower pressure outlet 15 so that the controller 1 can open the atmosphere release valve 9 and vice versa. When the sewage in the water collection tank 7 is small and the sewage does not accumulate in the water collection tank up to the level of the lower end 3a of the suction pipe 3, the pressure taken out from the upper pressure outlet 16 and the lower pressure outlet 15 are taken out. There is no differential pressure between the controller 1 and the controller 1 does not open the atmosphere release valve 9.
また、吸込管３には、上下に所定間隔をあけて吸込管３の下部圧力を取り出す下部差圧取出口１７と吸込管３の上部圧力を取り出す上部差圧取出口１８が設けられており、コントローラ１は、下部差圧取出口１７により取り出された圧力と上部差圧取出口１８により取り出された圧力との差圧によって、大気開放弁９を開閉させるが、集水タンク７内の汚水の量が減少して吸込管３に集水タンク７内の気体が吸い込まれるようになると、吸込管３の上部圧力と下部圧力との差圧が減少し、又はなくなって、コントローラ１が待機状態に戻り大気開放弁９を閉じることができる。 The suction pipe 3 is provided with a lower differential pressure outlet 17 for taking out the lower pressure of the suction pipe 3 at a predetermined interval in the vertical direction and an upper differential pressure outlet 18 for taking out the upper pressure of the suction pipe 3. The controller 1 opens and closes the air release valve 9 by the pressure difference between the pressure taken out from the lower differential pressure outlet 17 and the pressure taken out from the upper differential pressure outlet 18, but the sewage in the water collection tank 7 is opened and closed. When the amount decreases and the gas in the water collection tank 7 is sucked into the suction pipe 3, the pressure difference between the upper pressure and the lower pressure of the suction pipe 3 decreases or disappears, and the controller 1 enters the standby state. The return air release valve 9 can be closed.
また、リフト損失低減装置１００は、集水タンク７に接続され、かつ気体通過用の通気管１１及び合流タンク１２を介して下流側真空管路１０に接続される通気遮断弁１３をさらに備えているので、集水タンク７を真空にすることにより、上流側真空管路６から汚水を集水タンク７内に流入させることができる。 The lift loss reducing device 100 further includes a ventilation shutoff valve 13 connected to the water collection tank 7 and connected to the downstream vacuum pipe line 10 through a gas passage ventilation pipe 11 and a merging tank 12. Therefore, the sewage can flow into the water collection tank 7 from the upstream side vacuum pipe line 6 by making the water collection tank 7 into a vacuum.
また、通気遮断弁１３は、集水タンク７内が大気圧にされると閉じ、集水タンク７内が真空にされると開くので、大気開放弁９が開いて集水タンク７内が大気圧とされると、上流側真空管路６から集水タンク７に汚水を流入させるための通気が遮断される。すなわち、大気開放弁９が開くとこれに応じて通気遮断弁１３を閉じることができる。 Further, the ventilation shutoff valve 13 is closed when the inside of the water collection tank 7 is brought to atmospheric pressure, and is opened when the inside of the water collection tank 7 is evacuated. Therefore, the air release valve 9 is opened and the inside of the water collection tank 7 is large. When the atmospheric pressure is reached, the ventilation for allowing the sewage to flow from the upstream vacuum line 6 into the water collection tank 7 is blocked. That is, when the air release valve 9 is opened, the ventilation shutoff valve 13 can be closed accordingly.
なお、上記の実施の形態では、リフト損失低減装置１００が家庭からの汚水（下水）を収集するための汚水収集システムに応用される例を説明したが、本発明のリフト損失低減装置１００はこれに限られず、例えば、工場等における廃液や排水を収集するシステム、建築設備用の排水収集システム、レジャー施設における排水収集システム等に応用されてもよい。 In the above-described embodiment, the example in which the lift loss reducing apparatus 100 is applied to a sewage collection system for collecting sewage (sewage) from home has been described. However, the lift loss reducing apparatus 100 of the present invention is not limited to this. However, the present invention may be applied to, for example, a system for collecting waste liquid and wastewater in factories, a wastewater collection system for building facilities, a wastewater collection system in leisure facilities, and the like.
また、上記の実施の形態では、リフト損失低減装置１００が地下の建屋３２に設置される例を説明したが、建屋３２の設置場所は、地上であってもよい。建屋３２の設置場所が地上である場合は、建屋３２内に空気を取り入れるための空気取入管１４を設けなくてもよい。 Moreover, although said embodiment demonstrated the example in which the lift loss reduction apparatus 100 is installed in the underground building 32, the installation place of the building 32 may be on the ground. When the installation location of the building 32 is on the ground, the air intake pipe 14 for taking air into the building 32 may not be provided.
本発明は、上流側真空管路より高い位置にある下流側真空管路に集水タンク内の液体を送水するために集水タンク内を大気圧にする大気開放弁を、集水タンク内の上部圧力と下部圧力との差圧によって開くことができ、それによって集水タンクに大気圧が導入されるので、集水タンク内の液体を吸込管の一端から他端に押し出して、上流側真空管路に流すことができるという効果を有し、真空式汚水収集システムの真空弁ユニット等に適用されるリフト損失低減装置等として有用である。 The present invention provides an air release valve for bringing the water collection tank to atmospheric pressure in order to send the liquid in the water collection tank to the downstream vacuum line higher than the upstream side vacuum line, and an upper pressure in the water collection tank. Since the atmospheric pressure is introduced into the water collection tank, the liquid in the water collection tank is pushed out from one end of the suction pipe to the other end, and the upstream vacuum line is connected. It has the effect of being able to flow, and is useful as a lift loss reducing device applied to a vacuum valve unit or the like of a vacuum sewage collection system.
１００ リフト損失低減装置
１ コントローラ
２ 真空蓄圧槽
３ 吸込管
３ａ 下端
４ 逆止弁
５ 管路逆止弁
６ 上流側真空管路
７ 集水タンク
８ 同時空気吸引管
９ 大気開放弁
１０ 下流側真空管路
１１ 通気管
１２ 合流タンク
１３ 通気遮断弁
１４ 空気取入管
１５ 下部圧力取出口
１６ 上部圧力取出口
１７ 下部差圧取出口
１８ 上部差圧取出口
１９ 大気吸引管
２０〜２６ 導圧管
３０、３１ 区間弁
９１ 弁体
９２ 大気口
９３ バネ
９４ ダイヤフラム
９５ ピストン室
１３１ 弁体
１３２ 接続口
１３３ バネ
１３４ ダイヤフラム
１３５ ピストン室
１０１ ケーシング
１０２ 弁体
１０３ シャフト
１０３ａ 磁性体
１０４ 隔壁
１０５ センサーダイヤフラム
１０６ ダイヤフラム
１０７ 隔壁
１０８ 隔壁
１０９ 孔
１１０ 開口
１１１ バネ
１１２ マグネット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Lift loss reduction apparatus 1 Controller 2 Vacuum accumulator 3 Suction pipe 3a Lower end 4 Check valve 5 Pipe check valve 6 Upstream vacuum pipe 7 Water collection tank 8 Simultaneous air suction pipe 9 Atmospheric release valve 10 Downstream vacuum pipe 11 Ventilation pipe 12 Junction tank 13 Ventilation shutoff valve 14 Air intake pipe 15 Lower pressure outlet 16 Upper pressure outlet 17 Lower differential pressure outlet 18 Upper differential pressure outlet 19 Atmospheric suction pipe 20 to 26 Pressure guide pipe 30, 31 Zone valve 91 Valve body 92 Atmosphere port 93 Spring 94 Diaphragm 95 Piston chamber 131 Valve body 132 Connection port 133 Spring 134 Diaphragm 135 Piston chamber 101 Casing 102 Valve body 103 Shaft 103a Magnetic body 104 Partition 105 Sensor diaphragm 106 Diaphragm 107 Partition 109 Partition wall 108 Partition wall 108 111 bar 112 magnet
Claims (7)
前記上流側真空管路から流入する液体を貯留するための集水タンクと、
一端が前記集水タンク内に配置され、他端が前記下流側真空管路に接続される吸込管と、
前記集水タンクを大気に連通する大気開放弁と、
前記集水タンクの上部圧力を取り出す上部圧力取出口と、
前記集水タンクの下部圧力を取り出す下部圧力取出口と、
前記上部圧力取出口によって取り出された圧力と前記下部圧力取出口によって取り出された圧力との差によって、前記大気開放弁を開くコントローラと、
を備えたことを特徴とするリフト損失低減装置。 A lift loss reducing device for feeding liquid flowing in from an upstream vacuum line to a downstream vacuum line installed at a position higher than the upstream vacuum line,
A water collection tank for storing liquid flowing in from the upstream vacuum line;
A suction pipe having one end disposed in the water collection tank and the other end connected to the downstream vacuum line;
An air release valve communicating the water collection tank with the atmosphere;
An upper pressure outlet for taking out the upper pressure of the water collecting tank;
A lower pressure outlet for taking out the lower pressure of the water collecting tank;
A controller that opens the atmosphere release valve according to a difference between a pressure taken out by the upper pressure outlet and a pressure taken out by the lower pressure outlet;
A lift loss reducing device comprising:
前記下部圧力取出口は、前記集水タンク内に溜められた前記液体の液位での圧力を取り出すことを特徴とする請求項１に記載のリフト損失低減装置。 The upper pressure outlet takes out the upper pressure in the water collection tank,
2. The lift loss reducing device according to claim 1, wherein the lower pressure outlet takes out pressure at a liquid level of the liquid stored in the water collection tank.
前記コントローラは、前記下部差圧取出口により取り出された圧力と前記上部差圧取出口により取り出された圧力との差によって、前記大気開放弁を開閉させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のリフト損失低減装置。 The suction pipe is provided with a lower differential pressure outlet for extracting the lower pressure of the suction pipe at a predetermined interval in the vertical direction and an upper differential pressure outlet for extracting the upper pressure of the suction pipe,
4. The controller according to claim 1, wherein the controller opens and closes the atmosphere release valve according to a difference between a pressure taken out by the lower differential pressure take-out port and a pressure taken out by the upper differential pressure take-out port. The lift loss reduction apparatus as described in any one of Claims.
前記上流側真空管路から流入する液体を集水タンクに貯留し、
前記集水タンクの上部圧力と前記集水タンクの下部圧力との差によってコントローラが作動し、集水タンクを大気に連通する大気開放弁を開き、それによって、集水タンク空間部が大気圧になり、通気遮断弁が閉じることによって一端が前記集水タンク内に配置され、他端が前記下流側真空管路に接続される吸込管によって前記集水タンク内の前記液体を吸い込んで前記下流側真空管路に流すこと
を特徴とするリフト損失低減方法。 A lift loss reducing method for supplying water flowing from an upstream vacuum pipe to a downstream vacuum pipe installed at a position higher than the upstream vacuum pipe,
Store the liquid flowing in from the upstream vacuum line in the water collection tank,
The controller is activated by the difference between the upper pressure of the water collection tank and the lower pressure of the water collection tank, and opens the air release valve that communicates the water collection tank to the atmosphere, whereby the water collection tank space is brought to atmospheric pressure. When the ventilation shut-off valve is closed, one end is arranged in the water collection tank, and the other end is sucked in the liquid in the water collection tank by a suction pipe connected to the downstream side vacuum pipe. A lift loss reduction method characterized by flowing on a road.
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