JPH0637787B2 - バルブコントローラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、真空汚水搬送システムの排出管に介装された
コントロールバルブの開閉を制御するバルブコントロー
ラに関する。

［従来の技術］ 通常用いられる自然流下式の汚水搬送システムに比べ
て、真空式汚水搬送システムはその作動のために何らか
の動力を必要とする。それに加えて真空式汚水搬送シス
テムは、機構が単純な自然落下式の汚水搬送システムと
は異なり、制御機構の作動が複雑でその製造に際して高
い加工精度が要求される。しかしながら、自然落下式の
汚水搬送システムおよび正圧式汚水搬送システムは、種
種にわたる使用箇所の全てにおいてコスト的に有効な訳
ではない。

ここで、真空式汚水搬送技術に用いられるコントロール
バルブおよび制御機構の発達は、真空式汚水搬送システ
ムを向上せしめ、その信頼性を高め、システムの設置お
よび維持に要するコストを低減させた。そして、近年で
は、真空式汚水搬送システムを作動するための動力の減
少についての要請が高まっている。これに伴い、真空式
汚水搬送システムおよびその制御手段について多数の技
術が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、これらの提案はその機構が非常に複雑であり、
実用性の点で問題があった。また、汚水搬送システムの
設置箇所が高温多湿の場合や、低温に晒されて凝縮物を
生じることが多い場合には、システムの信頼性が低くな
り、誤作動等の問題を生じる。

ここで、米国特許第４３７３８３８号には上記の問題に
対処するセンサ・コントローラモジュールが示されてい
るが、該モジュールは、コントロールバルブ上流側の貯
留タンクの液面が上昇してセンサ・コントローラモジュ
ールが該コントロールバルブを開放すべき場合に、正確
な作用を保証出来ないという問題を有している。すなわ
ち、米国特許第４３７３８３８号のセンサ・コントロー
ラモジュールにおける大気圧管のオリフィスのみでは、
コントロールバルブを開放する場合に第２センサ室に設
けたバルブのバルブレバーを持ち上げて第１コントロー
ラ室の圧力を大気圧まで上昇させる、という一連の作用
が正確に行われないことがあった。

本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みて提案され
たもので、真空式汚水搬送システムにおいて好適に用い
られ且つ誤動作を生じないバルブコントローラの提供を
目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明のバルブコントローラは、真空汚水搬送システム
の排出管に介装されたコントロールバルブの開閉を制御
するバルブコントローラにおいて、コントロールバルブ
の上流側の貯留タンクと圧力的に連通しており且つ該貯
留タンク内の所定の圧力に応答して開閉する圧力センサ
バルブを備えた圧力センサと、コントロールバルブの開
放位置と閉鎖位置とを切り換える三方バルブと、圧力セ
ンサバルブの開閉に応答して三方バルブを作動せしめる
差圧応答手段とを含み、圧力センサバルブを設けたセン
サ室へ大気圧を導入する大気圧管にはオリフィスを備え
たダックビルが介装されている。

ここで、前記圧力センサは、貯留タンクに連通したセン
サポートを有する第１センサ室と、圧力センサバルブを
備えた第２センサ室と、第１および第２センサ室を仕切
っているダイアフラムおよび圧力板とを含んでいるのが
好ましい。

また、前記差圧応答手段は、圧力センサバルブにより開
閉するポートが形成され且つディップチューブが開口し
ている第１コントローラ室と、三方バルブのロッドが貫
通しており且つ該ロッドの回りに配置された圧縮スプリ
ングを収容している第２コントロール室と、該ロツドの
端部が取り付けられ且つ第１および第２コントロール室
を仕切るダイアフラムおよび圧力移動板とを含んでいる
のが好ましい。

本発明を実施するに際して、前記大気圧管内にエアフィ
ルタを配置するのが好ましい。

また、真空汚水搬送システムの排出管の真空側に連通す
る真空ポートに連通するコントローラ室と、前記第１お
よび第２コントローラ室とをそれぞれ接続するために、
該真空ポートに連通するコントローラ室は２管取付用ア
ダプタを取り付けた２ポート板を備えているのが好まし
い。そして、該真空ポートに連通するコントローラ室に
は、傘形チェックバルブが設けられているのが好まし
い。

さらに、三方バルブのロッドを好適にシールするため、
第２コントローラ室に面する側と真空ポートに連通する
コントローラ室に面する側の両方にシールを設けるのが
好ましい。

ここで、三方バルブのロッドには、真空圧および流体の
通路として機能する溝部が形成されているのが好まし
い。なお、該ロッドの潤滑剤としてはフルオロシリコン
合成物（Fluorosilicone Compound）を使用し、その潤
滑剤を塗布するのは前記シールと接触する区域であるの
が好ましい。

また、バルブコントローラの作動サイクルの数を計数す
る計数機構が、配管アダプタ介して接続されるのが好ま
しい。

そして、前記センサポートにはオリフィスを形成しない
ことが好ましい。

さらに、センサポートと貯留タンクとを接続するセンサ
パイプには、サージサプレッサが介装されるのが好まし
い。

本発明のバルブコントローラは、汚水貯留タンクと、一
端が貯留タンクに接続され他端が収集ステーションに接
続されて貯留タンクから収集ステーションへ汚水を搬送
する排出管と、貯留タンクと収集ステーションとの間の
排出管に介装されて貯留タンクから収集ステーションへ
の汚水の搬送を選択的に制御するコントロールバルブ
と、貯留タンクと収集ステーションとの間の排出管内の
圧力を低圧或いは真空圧に維持する手段とを含み、該コ
ントロールバルブはそれに付加される差圧により作動し
て排出管を選択的に開閉し貯留タンクから収集ステーシ
ョンへ汚水を選択的に搬送し、そして、コントロールバ
ルブおよび排出管の開閉作動を制御して貯留タンクから
収集ステーションへの汚水の搬送を制御する差圧作動装
置を含み、該差圧作動装置は一端が貯留タンクと圧力的
に連通している圧力センサ手段を含み、該圧力センサ手
段は流体が通過して流れることがないように閉鎖されて
おり、コントロールバルブとの間に配置された差圧応答
要素を介してこの圧力センサ手段はコントロールバルブ
と圧力的に連通されており且つ該差圧応答要素を排出管
内の低圧或いは真空圧および比較的高圧の圧力源へ交互
に連通させる手段を含んでおり、さらに圧力センサ手段
は貯留タンク内の液面変動による圧力変動を検知し且つ
貯留タンク内の所定圧力に応答して差圧応答要素を作動
して排出管を開放して貯留タンクから収集ステーシヨン
への汚水の搬送を許容せしめ、そして、貯留タンク内の
その他の所定圧力に応答して差圧応答要素が上記とは反
対の作動をすることによりコントロールバルブを閉鎖す
る手段を含み且つ圧力に応答して連続的に行われる汚水
の搬送のための圧力センサ手段を介して流体が連通しな
いように該圧力センサ手段の状態を維持する手段を含む
真空圧汚水搬送システムにおいて使用されるのが好まし
い。

ここで、該真空式汚水搬送システムは、凝縮物を自動的
に排出する手段を設けているのが好ましい。そして、該
凝縮物を自動的に排出する手段は、連続的に作用する凝
縮物排出要素と、間欠的に作用する凝縮物排出要素とを
含んでいるのが好ましい。

また、該真空式汚水搬送システムは、差圧応答要素の連
続する作動インターバルを制御する手段が設けられてい
るのが好ましい。そして、該真空式汚水搬送システム
は、幾つかの差圧応答要素の連続する作動インターバル
を制御する種種の手段が設けられているのが好ましい。

さらに、該真空式汚水搬送システムの差圧応答要素を排
出管内の低圧或いは真空圧および比較的高圧の圧力源へ
交互に連通させる手段は、圧力センサ手段および差圧応
答要素を確実に作動せしめ且つ差圧作動装置の予期しな
いサイクル発生を防止する圧力連通作動手段を備えてい
るのが好ましい。

［作用］ 上記のような構成を有する本発明によれば、圧力センサ
バルブを設けたセンサ室へ大気圧を導入する大気圧管に
はオリフィスを備えたダックビルが介装されているの
で、貯留タンクの流面が上昇して圧力センサバルブを開
放した場合に、大気圧管から圧力センサバルブを設けた
センサ室内に流入する空気量が制限される。その結果、
圧力センサを構成するダイアフラムと圧力板がセンサ室
側へ変位し、圧力センサバルブのバルブレバーをより押
圧して圧力センサバルブを全開放する。圧力センサバル
ブを全開放するとダックビルも全開放して、且つ差圧応
答手段の第１コントローラ室の圧力を速やかに大気圧ま
で昇圧するのである。

さらに、ダックビルのオリフィスは、センサ室から大気
圧管へ空気が逆流するのを許容するので、センサ室の圧
力が必要以上に高くなることはなく、ダイヤフラムと圧
力板がセンサ室側へ変位し易くなる。

本発明において、前記大気圧管内にエアフィルタを配置
すれば、センサ室内に不純物の粒子等が侵入するのが防
止されるので、後動作も生じない。

また、真空汚水搬送システムの排出管の真空側に連通す
る真空ポートに連通するコントローラ室と、前記第１お
よび第２コントローラ室とをそれぞれ接続するために、
該真空ポートに連通するコントローラ室は２管取付用ア
ダプタを取り付けた２ポート板を備えれば、部品の加工
および組み立てが容易になる。

そして、該真空ポートに連通するコントローラ室に傘形
チェックバルブを設ければ、コントロールバルブにより
排出管が開放した時に排出管の真空圧が降下しても、該
真空圧の降下からバルブコントローラを隔離して、コン
トロールバルブの開閉のタイミングを一定にすることが
できる。

さらに、第２のコントローラ室に面する側と真空ポート
に連通するコントローラ室に面する側の両方にシールを
設ければ、三方バルブのロッドを好適にシールする事が
できる。すなわち、両方にシールを設けることにより、
いずれのコントローラ室の圧力が他方よりも高くなって
も流体（空気）の漏出は生じない。

ここで、三方バルブのロッドに真空圧および流体の通路
として機能する溝部を形成すれば、スロットを形成する
のに比較して加工が容易である。また、溝部を形成すれ
ば真空圧および流体の通路の断面積を増加することがで
き、シール部等との摩擦が軽減される。

これに加えて、センサポートと貯留タンクとを接続する
センサパイプにサージサプレッサが介装されれば、コン
トロールバルブが排出管を突然閉鎖した場合に貯留タン
クに空気が流れることによるコントローラの誤動作を防
止できる。

［実施例］ 第１図で示されているように、上記システムは大気圧の
自然流下下水管１を備えており、該下水管１は住居内の
汚水発生箇所から汚水を排出する。自然硫下下水管１
は、汚水を貯留タンク２へ搬送するように配置されてい
る。該貯留タンクは、自然流下下水管１と同様に、通常
は大気圧に維持される。貯留タンク２の頂部近傍にはセ
ンサパイプ３が支持されており、該センサパイプは貯留
タンク排出管５の入口開口４の上方の位置まで延びてい
る。センサパイプ３は、全体を符号６で示すバルブピッ
トの側方にある頂部支持部から延びており、該バルブピ
ットの内部でセンサパイプ３が開口している。

貯留タンク排出管５は、貯留タンク２からバルブピット
６内に延びている。バルブピット６内で貯留タンク排出
管５に介装されているのは、全体を符号１０で示すコン
トロールバルブである。コントロールバルブ１０の構成
及び作用の詳細は、クリーバー（Cleaver ）等の米国特
許第４１７１８５３号に記載されている。本発明が用い
られる真空汚染システムの作動において、バルブ１０は
通常閉鎖している。排出管５のコントロールバブル１０
よりも下流の範囲では、管内の圧力は低圧或いは真空圧
に維持される。米国特許第４１７９３７１号で図示され
且つ説明されているようなタイプの収集ステーションと
コントロールバルブとの間の排出管５の真空部分は、第
１図で示されている収集ステーション１２と共に、真空
源によって低圧状態或いは真空状態に維持される。

このシステムの作動に際して、汚水は住居内の発生源か
ら自然流下下水管１内に排出され、さらに該自然流下下
水管から貯留タンク２へ排出される。貯留タンク２内が
所定圧力状態にあるとき、すなわち貯留タンク２の内容
物である汚水が排出され得る状態にあるときに、後述の
バルブコントローラによりコントロールバルブ１０は開
放される。コントロールバルブ１０の開放は、排出管５
のバルブ１０よりも下流における比較的圧力の低い部分
或いは真空部分と、排出管５のバルブ１０よりも上流に
おける比較的圧力の高い部分或いは大気圧部分との間
に、差圧を生じさせる。この差圧により、貯留タンク２
の内容物である汚水は排出管５の入口開口４を介して急
速に排出され、コントロールバルブ５を通過し、排出管
５の真空部分を流れて、収集ステーション１２へ排出さ
れる。タンク２から排出管５を介して汚水の排出が完了
すると、コントルバルブ１０は自動的に閉鎖し、そして
本発明が用いられる真空汚水搬送システムは通常の大気
状態に復帰する。

第１図を参照すると、コントロールバルブ１０には全体
を符号１５で示す一体化されたバルブコントローラを備
えており、該コントローラの詳細は第２図および第３図
の断面図で示されている。バルブ１０の上端部に対する
バルブコントローラ１５の配置は第１図において最もよ
く示されており、バルブコントローラ１５がブラケット
１６によってバルブ１０の上端部１１に取り付けられ、
且つスクリュー１７によって該ブラケットに固着される
旨が第２図および第３図で示されている。

圧力センサ管１８はその一端にセンサパイプ３の圧力が
伝達される様に配置されており、且つその他端は圧力セ
ンサポート２１に結合され、該圧力センサポートばバル
ブコントローラ１５の最下方に位置している。サージタ
ンク２７に結合された真空ライン２４を介して真空がバ
ルブコントローラに供給され、該サージタンクは米国特
許第４１７１８５３号において詳細に説明されている。
サージタンク２７は排出管５の真空部分に連通してお
り、従って、一定の低圧或いは真空が真空ライン２４お
よび真空ポート３０を介してバルブコントローラ１５へ
供給される。大気圧は、全体を符号３３で示すエアブリ
ーザを介して地表上方からバルブコントローラ１５へ供
給され、該エアブリーザは大気圧管３６に連通され、第
２図および第３図で示すように該大気圧管は大気圧ポー
ト３９を介してバルブコントローラへ大気圧を供給す
る。第２図および第３図で示されているように、バルブ
コントローラ１５は差圧により作動するバルブ１０とバ
ルブコネクタ４２を介して連通しており、該バルブコネ
クタは、バルブ１０の上端部１１とバルブコントローラ
１５のバルブコネクタポート４５とが圧力的に連通する
ような態様で配置されている。バルブコネクタ４２およ
び差圧により作動するコントロールバルブ１０の構造お
よび作用は、米国特許第４１７１８５３号において説明
されている。

バルブコントローラ１５は、好ましくは耐衝撃性のＡ．
Ｂ．Ｓ．（アクリロニトリル、ブタジエンおよびスチレ
ン）樹脂から製造される。該コントローラは全体がシリ
ンダ形のハウジング４８を備え、該ハウジングは全体が
シリンダ形をしており且つ軸方向に整合している成形要
素５１、５４、５７、６０、６３の組立体により成形さ
れている。該成形要素の組立体は半径方向に整合した一
連の貫通ボルト６６により軸方向に固着され、そして成
形要素の間の環状シール６９により流体密な状態が維持
される。

センサポート２１は第１センサ室７５内に開口してお
り、該センサ室７５はシリンダ形の成形要素５１の壁７
８と可撓性ダイアフラム８１により確定され、該ダイア
フラムはニトリル或いはその他の好適な弾性体材料によ
り形成される。ダイアフラム８１は圧力板８４に接合し
ており、該圧力板は第２センサ室８７内をほぼ軸方向へ
延びている。ダイアフラム８１は、バルブコントローラ
が組み立てられた後に、流体の流れや変換に対してセン
サ室７５、８７を効果的にシールする。

ベース板９０が２本のスクリュー９６によって成形要素
５４の壁９３に固着されている。ベース板９０には１０
２においてバルブレバー９９が軸支されており、該バル
ブレバーはナイロン製のバルブ球部１０５を担持し、該
バルブ球部はポート１１１にある柔軟なニトリル弾性体
バルブシート１０８を閉鎖するものであり、ここでポー
ト１１１はハウジング４８の最下位置に配置されてい
る。該ポート１１１は、センサポート２１に対して軸方
向にほぼ整合している。軸支取付箇所１０２にはトーシ
ョンスプリング１１４がバルブレバー９９とベース板９
０との間に介装されており、そして該トーションスプリ
ングは通常バルブレバー９９とベース板９０とが離れる
ように付勢して、バルブ球部１０５を（バルブシート
に）座着せしめて第２図で示す通常の待機状態とする。
第２センサ室８７は大気圧管１１７を介して大気中に連
通している。そして、バルブ球部１０５およびバルブシ
ート１０８は待機状態においては第２図で示すように閉
鎖しているので、第２センサ室８７の大気圧が維持さ
れ、且つ、待機状態においてセンサ室内に空気や流体が
侵入することを防止している。

バルブ球部１０５およびバルブシート１０８が開放する
と、ポート１１１により、第２センサ室８７と第１コン
トローラ室１２０とが流体連通状態になる。ハウジング
４８の環状壁１２６を貫通してディップチューブ１２３
が突出しており、該ディップチューブは第１コントロー
ラ室１２０内を下方に延び、環状壁１２６の最下部の直
ぐ上方まで突出して開口している。

第１コントローラ室１２０において壁９３の反対側は可
撓性ニトリル弾性体のダイアフラム１２９が設けられ、
該ダイアフラムは成形要素５７の壁１３５と共に第２コ
ントローラ室１３２を形成している。全体がシリンダ状
のロツド１３８がスクリュー１３９によってダイアフラ
ム１２９に固着され、該スクリューはダイアフラム１２
９および圧力移動板１４０を介してロッド１３８の一端
に螺合している。第２図および第３図で示されているよ
うに、ロッド１３８はダイヤフラム１２９からハウジン
グ４８の軸線にほぼ整合して横方向に延び、壁１３５に
設けられた開口１４１およびシール２１０を貫通してお
り、該シールは３本のスクリュー１４３によって壁１３
５へ固着している。第３図で示すように、ロッド１３８
が貫通している開口１４１を介して第２コントローラ室
１３２から流体或いは圧力が漏洩しないように、流体シ
ール１４４が設けられている。圧縮スプリング１４７は
ロッド１３８上に嵌め込まれており、ダイヤフラム１２
９を第２図で示す通常の待機位置に維持するようにスラ
スト板１５０と圧力移動板１２３とを付勢している。

壁１３５を挟んで第２コントローラ室１３２と対向して
他のコントローラ室１５３が形成されており、このコン
トローラ室１５３は真空ポート３０を介して真空ライン
２４へ開口しており、該真空ラインは排出管５の真空側
へ連通している。第２図で示されているように、ロッド
１３８にはその半径方向を貫通する溝部２１２が形成さ
れている。第２図で示されている待機位置においては、
溝部２１２はコントローラ室１５３内に収容され、そこ
から真空あるいは低圧が漏れることを防止している。

成形要素６の壁１５９はコントローラ室１５３の端壁と
室１６２の壁とを画定している。この室１６２はロッド
１３８の末端部を受容しており、該末端部は三方バルブ
ヘッド１６５を担持する。室１６２は一対の三方バルブ
シート１６８、１７１が設けられ、該三方バルブシート
はロッド１３８および三方バルブヘッド１６５と同軸に
整合されている。第２図で示す待機状態にあるとき、バ
ルブヘッド１６５は左側のバルブシート１６８に係合し
て、コントローラ室１５３が室１６２およびバルブコネ
クタポート４５と圧力的に連通することを防止してい
る。バルブシート１７１は大気圧ポート３９と同軸的に
整合しており、そして第２図の待機状態では開放したま
まであり、大気圧ポート３９を介して大気圧を室１６２
およびバルブコネクタポート４５に作用させている。

大気圧管１１７は開口１７４において大気圧ポート３９
に連通している。大気圧管１１７を通過する空気の移動
を制御するため、該大気圧管の内部には開口１７４に隣
接してオリフィス１７７が設けられている。このオリフ
ィス１７７は直径０．１６cm（０．０６３インチ）が好
ましい。さらに、室８７、１２０、１３２、１５３を流
れる空気の流れと圧力の連通および前記室内の均一化の
速度との制御は、ディップチューブ１２３によって行わ
れ、該ディップチューブはスクリューにより調節可能な
可変ニードルバルブ１８０に結合されている。ニードル
バルブ１８０を調節することにより、ディップチューブ
１２３および第１コントローラ室１２０における流体の
流速が変化する。第１コントローラ室１２０とコントロ
ーラ室１３２、１５３との間における流体の連通は、デ
ィップチューブ１２３および接続チューブ１８３を介し
て行われる。

ニードルバルブ１８０、接続チューブ１８３はハウジン
グ１９８により一体的に包囲され、ハウジング１９８は
バルブコントローラ１５のシリンダ状ハウジング４８に
固着される。ハウジング１９８はスナップ嵌合する蓋２
０１によって開閉されるので、内部の部材へ容易に触れ
ることができる。

通常の作用において、圧力センサポート２１においてゲ
ージ圧で水柱１０．２cm（４インチ）以下の圧力が存在
する場合は、センサ・コントローラモジュール１５は第
２図に示す待機状態のままである。第２センサ室８７内
の大気圧と第１コントローラ室１２０内の低い圧力或い
は真空圧との差圧、およびトーションスプリング１１４
により、図示のようにバルブ球部１０５およびバルブシ
ート１０８はシール状態にある。その結果、バルブコン
トローラ１５のセンサ部分とコントローラ部分との間に
は空気流が生じない。これに加えて、バルブコントロー
ラ１５の作動に際して、第１センサ室７５と第２センサ
室８７との間には流体の流れは生じない。従って、大気
圧ポート３９がバルブコントローラの待機状態の間開放
されたままであったとしても、該モジュールの作動モー
ドにおいて第２センサ室８７を通過する空気或いは流体
を制限することにより、待機状態の該モジュールを流れ
る空気或いは流体を遮断してエネルギーの節約を実現で
きる。

貯留タンク２内で汚水が溜まり、センサパイプ３を介し
て圧力センサポート２１へゲージ圧で水柱約１１．４cm
（約４．５インチ）の圧力が作用すると、第１センサ室
７５内の圧力の増加により、ダイアフラム８１に担持さ
れた圧力板８４はバルブレバー９９と係合するように付
勢される。換言すると、圧力板８４はトーションスプリ
ング１１４に抗してバルブレバー９９が１０２を中心に
軸支回転するように押圧し、第３図で示すように、バル
ブ球部１０５をバルブシート１０８から持ち上げる。こ
れにより、第２センサ室８７と第１コントローラ室１２
０との間に流体連通状態及び大気圧連通状態が設定さ
れ、同時に、オリフィス１７７および大気圧ポート３９
の開口１７４を介して大気圧管１１７から第２センサ室
８７に導入される大気圧が、バルブシート１０８および
ポート１１１を介して第１コントローラ室１２０に侵入
する。

大気圧管１１７のオリフィス１７７およびダックビル２
０４は、貯留タンク２内の圧力増加に応答してバルブ球
部１０５が持ち上がった時に、第２センサ室８７内を瞬
間的に真空状態とするように設計されている。これによ
り、バルブ球部１０５が確実に持ち上がれば大気圧が第
１コントローラ室１２０へ導入されることが保証され
る。これに加えて、差圧によって作動する上記各部材が
連続して作用し且つ上記のようなサイクルを完了する際
に、該サイクルを繰り返すことができるようにするた
め、第２センサ室８７には真空が生ぜず、バルブ球部１
０５とバルブシート１０８との開放や閉鎖が確実に繰り
返される。

第１コントローラ室１２０へ大気圧が導入されることに
よりその内部の圧力が低圧或いは真空圧よりも高圧にな
ると、ダイアフラム１２９および第１コントローラ室１
２０と第２コントローラ室１３２との差圧により、該ダ
イアフラム１２９およびロッド１３８は第３図で示すよ
うに右側の位置へ移動する。

ロッド１３８が右方向へ動くと、三方バルブヘッド１６
５が三方バルブシート１６８から離れ、三方バルブシー
ト１７１に座着する。そして、三方バルブヘッド１６５
および三方バルブシート１７１は、大気圧ポート３９を
閉鎖して大気圧が室１６２、バルコネクタポート４５、
バルブコネクタ４２へ導入されるのを防止するように作
用する。第３図で示されているように、ロッド１３８に
形成された溝部２１２は、コントローラ室１５３と室１
６２との間で圧力および流体が連通する状態をもたら
し、それにより、真空ライン２４および真空ポート３０
の低圧或いは真空圧が室１６２へ導入される。コントロ
ーラ室１５３からの低圧或いは真空圧の影響により、バ
ルブコネクタ４２およびバルブコネクタポート４５を介
してコントロールバルブ１０へ連通する大気圧が減圧さ
れるので、米国特許第４１７９３７１号に記載されてい
るように、コントロールバルブ１０が作動状態となる。
そして低圧或いは真空圧が作動状態となったコントロー
ルバルブ１０に作用し、該コントロールバルブは排出管
５を開放し、貯留タンク２の内容物である汚水を入口開
口４を介して該排出管へ導入せしめる。貯留タンク２内
の圧力は大気圧なので、コントロールバルブ１０より下
流側の低圧或いは真空圧との間に差圧を生じ、該差圧は
排出すべく汚水を排出管内へ速やかに排出し且つ収集ス
テーション１２へ速やかに移送せしめる。

貯留タンク２からの汚水の排出により圧力降下が生じ、
該圧力降下はセンサパイプ３を介してセンサダイアフラ
ム８１に影響する。これにより、本発明のバルブコント
ローラが用いられるバルブコントローラの差圧により作
動する部材が、上述したのと逆の作動を開始する。

ダイアフラム８１に影響する圧力降下は圧力板８４に作
用してレバー９９から該圧力板を離隔せしめ、それによ
りバルブ球部１０５はトーションスプリング１１４によ
ってバルブシート１０８上に付勢されポート１１１を閉
鎖して、大気圧が第１コントローラ室１２０へ導入され
るのを防止する。一方、溝部２１２で連通した室１５
３、１６２の真空度は減少する。第１および第２コント
ローラ室１２０、１３２の圧力が均一化されるのと同時
に、圧縮スプリング１４７の作用によって、ダイアフラ
ム１２９およびロッド１３８は左側へ移動する。ロッド
１３８の左方向移動と共に、三方バルブヘッド１６５は
三方バルブシート１７１から離れ、大気圧ポート３９は
再び室１６２へ開放する。そして、バルブコネクタポー
ト４５およびバルブコネクタ４２を介して大気圧が再び
導入される。この圧力変化により、コントロールバルブ
１０は閉鎖する。第１および第２コントローラ室１２
０、１３２の圧力が均一化により、三方バルブヘッド１
６５は三方バルブシート１６８上に座着してコントロー
ラ室１５３を閉鎖し、低圧或いは真空圧が室１６２へ導
入されるのを防止する。ここでコントローラ室１２０、
１３２、１５３の圧力は排出管５内の真空圧と均一とな
る。

汚水搬送システムの作動は、通常、比較的低い温度で且
つ高い湿度の下で行われるので、低温に晒された部材に
おける凝縮および空気交換が頻繁に行われる。このた
め、バルブコントローラ１５を第１図で示されているよ
うに設置した際に、センサポート２１は該コントローラ
の最下端に位置している。この位置設定によって、第１
センサ室７５内に生じた凝縮物は該センサ室からセンサ
パイプ３内へ自由に流れ、そして貯留タンク２の内容物
を排出する間に該パイプ内の堆積物は排出される。セン
サポート２１は、凝縮物のドレーン抜として作用するの
みならず、排出サイクルの間、コントロールバルブ１０
が突然閉鎖位置へ移動した時にセンサの部材が不意に動
いて貯留タンク２内へ空気流が流れ込むのを防止する、
という作用も行う。

大気圧ポート３９、開口１７４、オリフィス１７７、大
気圧管１１７を介して大気圧が導入される第２センサ室
８７においても、凝縮物が生じ得る。このため、バルブ
コントローラ１５が図示のように設置されたときにポー
ト１１１は該コントローラの最下端へ位置するように配
置され、コントロールバルブが作動状態にある間、凝縮
物が第２センサ室８７から第１コントローラ室１２０へ
流れ込むのを許容している。第１コントローラ室１２０
に堆積した凝縮物、およびポート１１１を介して該コン
トローラ室へ流れ込んだ凝縮物は、ディップチューブ１
２３、ニードルバルブ１８０、接続チューブ１８３、コ
ントローラ室１５３、真空ポート３０を介して、第１コ
ントローラ室１２０から排出管５へ間欠的に排出され
る。この間欠的な排出は、ポート１１の開放によりコン
トローラ室１２０、１５３との間に圧力差が生ずると同
時に自動的に行われる。ポート１１１を介して第１コン
トローラ室１２０内に生じた高い圧力或いは真空圧は、
ディップチューブ１２３を介して、該室内に堆積した凝
縮物を低圧或いは真空圧のコントローラ室１５３へ搬
送、押圧する。

このバルブコントローラの作用において、センサポート
２１は第１センサ室７５から凝縮物を連続的に排出する
が、一方、第２センサ室８７および第１コントローラ室
１０内の堆積物は、該コントローラによりコントロール
バルブ１０が開放するのと同時に自動的且つ間欠的に排
出される。

図示の実施例では、大気圧管１１７内にフィルタとして
エアフィルタ２０２が配置されており、不純物の粒子或
いはプラスチックの削り屑を補集する。この不純物の粒
子或いはプラスチックの削り屑は、大気圧が導入される
通気管系中において発見され、該通気管系からバルブ球
部１０５とバルブシート１１１との間に止まる。不純物
の粒子或いはプラスチックの削り層がバルブ球部１０５
とバルブシート１１１との間に止まる事は、制御に悪影
響を与え、且つ早期の修理や部品交換を必要とせしめ
る。エアフィルタ２０２を設ければ、制御に悪影響を与
える程度まで大きな不純物粒子を除去することができる
のである。

また、大気圧管１１７のオリフィス１７７を設けるのみ
では、バルブコントローラの作動時に第１コントローラ
室１２０の圧力が大気圧まで上昇する際において、バル
ブレバー９９およびバルブ球部１０５が正確に作用する
のを保証するには不十分である旨が見出だされている。
しかしながら、図示の実施例ではセンサ可変オリフィス
ダックビル（sensor Variable Orifice Duckbill）２０
４が設けられており、好適に作用する。すなわち、セン
サポート２１からの圧力上昇はダイアフラム８１を押圧
し、該ダイアフラムはバルブレバー９９を押圧し、それ
と同時に、バルブ球部１０５はバルブシート１０８から
離隔し始める。この時点において、第１コントローラ室
１２０内の圧力上昇は非常に遅く、バルブシート１０８
を介して第１コントローラ室１２０内に侵入する空気の
量は少量である。センサ可変オリフィスダックビル２０
４は大気圧管１１７を通過する空気量を制限し、もって
真空によりダイヤフラム８１を内側に吸い込み且つバル
ブシート１０８を十分に開放せしめる。バルブシート１
０８が十分に開放すると、センサ可変オリフィスダック
ビル２０４も十分に開放し、第１コントローラ室１２０
内を大気圧まで昇圧する。さらに、センサ可変オリフィ
スダックビル２０４は径０．０５０８cm（０．０２０イ
ンチ）のオリフィスを有し、大気圧管１１７を介して空
気が逆流するのを許容している。該逆流はダイアフラム
８１が内側へ押圧される時に必要であり、その逆流によ
り第２センサ室８７内の圧力増加は起こらず、一方、ダ
イアフラム８１を動かす差圧は増加する。

さらに図示の実施例では、製品の品質を向上し且つ修理
の必要性を減少するための改良が施されている。従来の
バルブコントローラの構成部品はその寿命が所望の期間
に比べて短く、そして該構成部品の組み立ては時間を浪
費して且つ困難な作業だった。これに対して図示の実施
例では、２ポート板２０６の２管取付用アダプタを設置
することより、配管作業におけるティー（tee ）設置の
必要性を排除している。ここで、第２ポート板と２管取
付用アダプタは溶剤で接合されている。２管取付用アダ
プタはコントローラ室１５３へ接続しており、該コント
ローラ室には傘形チェックバルブ２０８が設置されてい
る。この傘形チェップバルブ２０８は、米国特許第４３
７３８３８号において支管１９２に設けられたチェック
バルブ１９５に換えて設置されたもので、全く新規なも
のである。

第２図および第３図において符号１４４で示すシールを
設けるのみでは、コントローラ室１３２、１５３の間に
あるロッド１３８のための開口を確実にシールすること
は出来ない。シール１４４はコントローラ室１５３から
第２コントローラ室１３２へ向かう空気流を防止するこ
とは出来るが、コントローラ室１５３の真空度の増加お
よびバルブコントローラの第２の作動（Second cyclin
g）により生ずる第２コントローラ室１３２からコント
ローラ室１５３へ向かう空気流は防止できない。図示の
実施例では、米国特許第４３７３８３８号の第２図、第
３図のロッドベアリング１４２に換えてシール２１０を
設けたので、第２コントローラ室１３２からコントロー
ラ室１５３へ向かう空気流もシールされる。換言する
と、コントローラ室１３２、１５３の間にあるロッド１
３８のための開口の両側にそれぞれシール１４４、２１
２を設けたので、いずれの方向に流れる空気流も遮断さ
れるのである。

米国特許第４３７３８３８号の第２図、第３図におい
て、真空圧或いは流体の通路としロッド中にスロット１
５６が形成されている。しかし、その様なスロットを形
成するめには、加工バリを除去するために手作業を伴う
機械加工が必要である。これに対して、図示の実施例で
はスロットを設けずに、ロッドの両側の２か所に溝２１
０を形成してある。溝２１０による真空圧或いは流体の
通路はスロットによる通路の２倍の寸法を有し、摩擦を
減少せしめ、且つ空気流が高速になることからバルブコ
ントローラの作動も高速で行われる。さらに、フルオロ
シリコン合成物（Fluorosilicone Compound）を潤滑剤
として用いれば、シールの寿命が長くなり、摩擦が減少
し、低温による潤滑剤の固化等の不都合が防止される。
ここで、ロッド１３８の前記シール１４４、２１０と接
触する区域のみが潤滑される。

これに加えて、図示の実施例では、真空圧で作動しバル
ブコントローラの作動サイクルを計数する計数装置に接
続する配管アダプタ２１４が設けられている。そして、
該アダプタにはキャップが設けられている。

汚水搬送システムに用いられるバルブコントローラで
は、その使用条件によってはシステムにおいて圧力変動
が発生する。そして、どのような場合でも使用できるバ
ルブコンローラを提供するには、米国特許第４３７３８
３８号で示されているオリフィス７２を除去する必要が
ある。このため、図示の実施例では、センサポート２１
にそのようなオリフィスは設けられていない。

明確には図示されていないが、センサポート２１と貯留
タンク２とを結ぶセンサパイプ３には、センササージサ
プレッサが設けられている。該センササージサプレッサ
の目的は、コントロールバルブが急に閉鎖した時に貯留
タンクへ空気が流れてセンサが開始（set off ）状態に
なることの防止である。

なお、本発明のバルブコントローラの材料は透明なもの
が選択され、該透明な材料は作動および水や汚れによる
汚染を視覚的に表示する。この事は、メンテナンスおよ
びセールス上の利点をもたらす。そして、バルブコント
ローラの本体が透明な間は、その作用が視覚的に表示さ
れることにより、制御の誤動作の診断が行われる。な
お、透明な材料は、例えば、耐腐食性のプラスチックが
用いられる。

［発明の効果］ 本発明の効果を以下に列挙する。

（１）作動が高速になる。

（２）誤動作が生じない。

（３）作動に際して摩擦、機械的な干渉が少ない。

（４）製造が容易であり、必要なコストおよび労力が減
少される。

（５）コントロールバルブの急激な開閉にも対処でき
る。

（６）製品の寿命が長い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のバルブコントローラを用いた汚水搬送
システムの側面図、第２図はバルブコントローラの待機
状態を示す側断面図、第３図はバルブコントローラの作
動状態を示す側断面図である。 １５……バルブコントローラ、２０２……エアフィル
タ、２０４……センサ可変ダックビル、２０６……２ポ
ート板、２０８……傘形チェックバルブ、２１０……シ
ール、２１２……溝部、２１４……配管アダプタ

フロントページの続き (72)発明者 マーク エー．ジョーンズ アメリカ合衆国 46975 インディアナ, ロチェスター，ボックス14 アール．アー ル．７番地 コロニアル ベイ コンドミ ニアムズ (72)発明者 保科 久夫 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (72)発明者 青池 宏 東京都大田区羽田旭町11番１号 株式会社 荏原製作所内 (56)参考文献 特開 昭49−67435（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−38824（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】真空汚水搬送システムの排出管に介装され
   たコントロールバルブの開閉を制御するバルブコントロ
   ーラにおいて、コントロールバルブの上流側の貯留タン
   クと圧力的に連通しており且つ該貯留タンク内の所定の
   圧力に応答して開閉する圧力センサバルブを備えた圧力
   センサと、コントロールバルブの開放位置と閉鎖位置と
   を切り換える三方バルブと、圧力センサバルブの開閉に
   応答して三方バルブを作動せしめる差圧応答手段とを含
   み、圧力センサバルブを設けたセンサ室へ大気圧を導入
   する大気圧管にはオリフィスを備えたダックビルが介装
   されたことを特徴とするバルブコントローラ。