JPH062786A - 真空弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 真空弁の組立作業性を良好とし、コスト低減
を図ること。 【構成】 真空弁１５において、プラスチックにて形成
された各構成部材が互いに融着されてなるもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空式汚水収集装置、
真空式薬液輸送装置等を構成するに好適な真空弁に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、真空弁として、特公表平2-503128
号公報に記載の如くのものがある。この従来技術は、タ
ンクに連通する吸込み管と真空源に連通する真空排出管
との間の連絡部を開閉可能とし、上記連絡部を開閉する
主弁と、主弁と弁棒を介して連結されているプランジャ
を収容する弁作動室と、弁作動室に内蔵されて主弁に閉
じ力を付与する閉じ力付与手段と、弁作動室に真空圧を
付与して主弁に開き力を付与する制御部とを有して構成
されている。

【０００３】このとき、従来技術では、真空弁の各構成
部材をプラスチックにて形成し、それら構成部材を互い
にビス止めしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、従来技術
では、真空弁の各構成部材をビス止めするものであるた
め、多数のビス、インサート金具を用いる必要があり、
また多数のビス止め作業工数を必要とし、組立作業性が
悪く、コスト高となる。また、ビスの締め忘れや締め不
足による真空弁の作動信頼性の低下をきたすといった問
題もあった。

【０００５】本発明は、真空弁の組立作業性を良好と
し、コスト低減を図るとともに、ビスの締め忘れ等によ
る作動信頼性の低下を生じることのない真空弁を得るこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、タンクに連通
する吸込み管と真空源に連通する真空排出管との間の連
絡部を開閉可能とし、上記連絡部を開閉する主弁と、主
弁と弁棒を介して連結されているプランジャを収容する
弁作動室と、弁作動室に内蔵されて主弁に閉じ力を付与
する閉じ力付与手段と、弁作動室に真空圧を付与して主
弁に開き力を付与する制御部とを有して構成される真空
弁において、プラスチックにて形成された各構成部材が
互いに融着されてなるようにしたものである。

【０００７】

【作用】真空弁の各構成部材を超音波融着、熱融着、高
周波融着、回転融着等により融着するものであるため、
多数のビス、インサート金具を用いる必要がなく、組立
作業性が良い。

【０００８】

【実施例】図１は真空式汚水収集装置を示す模式図、図
２は真空弁を示す模式図、図３は真空弁の制御部を示す
断面図、図４は真空弁の制御部を示す他の断面図であ
る。

【０００９】真空式汚水収集装置１０は、図１に示す如
く、タンク１１に汚水流入管１２を接続しており、タン
ク１１に連通する吸込み管１３と、真空源に連通する真
空排出管１４との間の連絡部を開閉可能とする真空弁１
５を有している。

【００１０】即ち、各家庭等から排出される汚水は、自
然流下式の汚水流入管１２からタンク１１に流れ込む。
そして、汚水がタンク１１内に所定量溜ると、真空弁１
５が開き、タンク１１内の汚水は吸込み管１３から吸込
まれる。そして、この汚水は真空弁１５を通って真空排
出管１４に吸込まれ、真空ポンプ場の集水タンクに集め
られ、ひいては圧送ポンプによって下水処理場等へ送ら
れる。

【００１１】真空弁１５は、図１、図２に示す如く、第
１と第２の各ハウジング２１、２２をバンドクランプ２
３によって一体化して構成されており、主弁２４と、弁
作動室２５と、閉じ力付与ばね２６と、制御部２７とを
有して構成されている。

【００１２】主弁２４は上述の吸込み管１３と真空排出
管１４との連絡部を構成する連絡路２８を開閉する。

【００１３】弁作動室２５は主弁２４と弁棒２９を介し
て連結されているカップ状のプランジャ３０をスライド
可能に収容する。

【００１４】閉じ力付与ばね２６は弁作動室２５のプラ
ンジャ３０より上室に内蔵されて、プランジャ３０にば
ね力を及ぼし、主弁２４に閉じ力を付与する。

【００１５】制御部２７は、タンク１１内の汚水レベル
の上昇時に弁作動室２５に真空圧を付与して主弁２４に
開き力を付与し、真空弁１５を開状態として吸込み管１
３に真空排出管１４を導通せしめる。

【００１６】然るに、真空弁１５の制御部２７は以下の
如くに構成されている。即ち、制御部２７は、図３、図
４に示す如く、第１〜第５の各ケース３１〜３５を一体
化して構成され、第４ケース３４を真空弁１５の第２ハ
ウジング２２にバンドクランプ３６によって一体化され
る。

【００１７】そして、制御部２７は、タンク１１に連通
する液位検知管３７がホース３８を介して接続される液
位検知管接続口３９を有している。液位検知管接続口３
９は、第１ケース３１に接合される接続口ケース４０に
設けられている。

【００１８】また、制御部２７は、真空排出管１４がホ
ース４１を介して接続される真空圧口４２を第３ケース
３３に設けている。

【００１９】また、制御部２７は、大気連通管４３がホ
ース４４を介して接続される大気圧口４５を第３ケース
３３に設けている。

【００２０】尚、大気連通管４３はホース４６を介し
て、弁作動室２５のプランジャ３０より下室にも連通さ
れている（図２参照）。このとき、弁作動室２５のプラ
ンジャ３０より下室は、真空弁１５の第１と第２の各ハ
ウジング２１、２２間に挟持される下室ハウジング４７
により形成されており、下室ハウジング４７にはチェッ
ク弁４８が設けられ、下室ハウジング４７の弁棒２９貫
通部回りにはチェック弁カバー４９が接合されている。

【００２１】また、制御部２７は、第１と第２の 2個の
ダイヤフラム５１、５２を後述する制御弁６８の動作方
向に並置している。

【００２２】第１ダイヤフラム５１は第１ケース３１と
第２ケース３２の合面間に配設され、液位検知管接続口
３９がダイヤフラム５３のオリフィスを介して連通する
液位検知管連通室５４と、大気圧口４５が第２ケース３
２と第３ケース３３に設けられている連絡路５５を介し
て連通する大気連通室５６とを仕切っている。尚、第１
ダイヤフラム５１の中心部には被覆部５７によって被覆
されているステム５８が固定され、ステム５８の頭部と
第１ケース３１に接合されているばね受プレート５９と
の間にはばね６０が介装されている。

【００２３】第２ダイヤフラム５２は第２ケース３２と
第３ケース３３の合面間に配設され、液位検知管接続口
３９が第１ダイヤフラム５１の液位検知管連通室５４、
第１ケース３１と第２ケース３２に設けられている連絡
路６１を介して連通する液位検知管連通室６２と、大気
圧口４５が連通する大気圧連通室６３とを仕切ってい
る。尚、第２ダイヤフラム５２の中心部には被覆部６４
によって被覆されているステム６５が固定され、ステム
６５の頭部と第２ケース３２に接合されているばね受プ
レート６６との間にはばね６７が介装されている。

【００２４】第１ダイヤフラム５１のステム５８と第２
ダイヤフラム５２のステム６５とは同軸配置され、互い
の軸力を伝達可能とされている。

【００２５】また、制御部２７は、制御弁６８を備えて
いる。制御弁６８は、真空圧口４２を第５ケース３５に
設けてある連通口６９を介して弁作動室２５の上室に連
絡する真空通路７０の弁座７０Ａと、大気圧口４５を上
記連通口６９を介して弁作動室２５の上室に連絡する大
気通路７１の弁座７１Ａとを、交互に開閉する。真空通
路７０の弁座７０Ａは第４ケース３４に設けられ、大気
通路７１の弁座７１Ａは第５ケース３５に設けられ、両
弁座７０Ａ、７１Ａは互いに相対している。

【００２６】そして、制御部２７は、両ダイヤフラム５
１、５２の変位を直接的に制御弁６８に伝達するべく、
制御弁６８の弁棒６８Ａを、第２ダイヤフラム５２のス
テム６５と同軸配置し、互いの軸力を伝達可能としてい
る。

【００２７】尚、制御弁６８の弁棒６８Ａは被覆部７２
によって被覆され、弁棒６８Ａの頭部と第３ケース３３
に接合されているばね受プレート７３との間にはばね７
４が介装されている。

【００２８】このとき、第１と第２の各ダイヤフラム５
１、５２の変位力は、第１ダイヤフラム５１のステム５
８、第２ダイヤフラム５２のステム６５、及び制御弁６
８の弁棒６８Ａの３者間の軸力の伝達により、重ねて制
御弁６８に付与されることになる。

【００２９】尚、制御部２７において、前述の大気通路
７１の一部は、第５ケース３５に形成されるものの、第
５ケース３５には大気通路７１の加工孔を閉塞するため
のプラグ７５、７６が接合されている。

【００３０】然るに、真空弁１５の制御部２７は以下の
如く動作する。 (1) タンク１１内の汚水レベルが上昇すると、タンク１
１内の加圧空気が液位検知管３７を介して各ダイヤフラ
ム５１、５２の上側の液位検知管連通室５４、６２に作
用する。このとき、各ダイヤフラム５１、５２の下側の
大気連通室５６、６３は大気連通管４３を介して大気解
放されている。このため、各ダイヤフラム５１、５２の
両側室間に圧力差を生じ、各ダイヤフラム５１、５２は
下向き変位する。

【００３１】(2) 各ダイヤフラム５１、５２の下向き変
位力は、それらのステム５８、６５を介して、制御弁６
８の弁棒６８Ａに作用し、制御弁６８を押し下げる。

【００３２】尚、制御弁６８の押し下げ力は、両ダイヤ
フラム５１、５２の下向き変位力が重なり作用し、各ダ
イヤフラム５１、５２の単独での下向き変位力の２倍と
なる。

【００３３】(3) 制御弁６８の押し下げにより、大気通
路７１の弁座７１Ａが閉じられ、弁作動室２５への大気
圧への作用が消失する。同時に、真空通路７０の弁座７
０Ａが開き、弁作動室２５に真空圧が作用する。これに
より、真空弁１５のプランジャ３０が閉じ力付与ばね２
６のばね力に抗して上向き移動し、主弁２４が開く結
果、タンク１１の吸込み管１３に真空排出管１４の真空
吸込み力が作用し、タンク１１内の汚水が真空排出管１
４に排出される。

【００３４】(4) タンク１１内の汚水レベルが下がり、
各ダイヤフラム５１、５２の両側室間の圧力差がなくな
ると、制御弁６８は上向き復帰し、真空通路７０の弁座
７０Ａを閉じ、代わりに大気通路７１の弁座７１Ａを開
く。これにより、弁作動室２５に大気圧が作用し、真空
弁１５のプランジャ３０が閉じ力付与ばね２６のばね力
によって下向き移動し、主弁２４を閉じる。

【００３５】ここで、制御部２７にあっては、弁作動室
２５と、各ダイヤフラム５１、５２の下側の大気連通室
５６、６３とを連絡する通気路８０を第３ケース３３と
第４ケース３４に設けており、この通気路８０に主弁開
き時間調整用ニードル弁８１を設けている（図４参
照）。

【００３６】また、各ダイヤフラム５１、５２の受圧面
積は、制御弁６８の受圧面積の（65／2(ダイヤフラム個
数）倍以上に設定されている。

【００３７】尚、上述の65倍の根拠は、以下の通りであ
る。即ち、一般に使用されている真空下水道システムで
は、タンク１１内の汚水レベルが約100 〜150mm 上昇し
たときに真空弁が開作動して汚水を搬送する。また、こ
の汚水を搬送する真空下水管の真空圧は0.25〜0.65kgf/
cm² の範囲で使用されている。

【００３８】このため、制御弁６８は最大で0.65×制御
弁開口面積に相当する力で弁座面に押し付けられてお
り、この制御弁６８を開するために必要な力は汚水レベ
ルが最低の場合でも0.01×ダイヤフラム表面積に相当す
る力を要する。0.01は水柱100mm に相当するkgf/cm² 表
示の圧力である。

【００３９】即ち、

【数１】

【００４０】然るに、真空弁１５にあっては、上述の各
構成部材を塩ビ、ポリオレフィン等のプラスチックにて
形成し、それら構成部材を互いに超音波融着、熱融着、
高周波融着、回転融着等により融着して組立てることと
している。具体的には、例えば、前述した第１ケース３
１と接続口ケース４０、下室ハウジング４７とチェック
弁カバー４９、第１ケース３１とばね受プレート５９、
第２ケース３２とばね受プレート６６、第３ケース３３
とばね受プレート７３、第５ケース３５と各プラグ７
５、７６の各接合部において、それらの構成部材をプラ
スチックにて形成し、それらの構成部材を互いに融着す
るものとしている。

【００４１】以下、本実施例の作用について説明する。
真空弁１５の各構成部材を超音波融着、熱融着、高周波
融着、回転融着等により融着するものであるため、多数
のビス、インサート金具を用いる必要がなく、組立作業
性が良い。

【００４２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、真空弁の
組立作業性を良好とし、コスト低減を図ることができる
とともに、作動信頼性の低下を生じることのない真空弁
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は真空式汚水収集装置を示す模式図であ
る。

【図２】図２は真空弁を示す模式図である。

【図３】図３は真空弁の制御部を示す断面図である。

【図４】図４は真空弁の制御部を示す他の断面図であ
る。

【符号の説明】

１１ タンク １３ 吸込み管 １４ 真空排出管 １５ 真空弁 ２４ 主弁 ２５ 弁作動室 ２６ 閉じ力付与ばね ２７ 制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンクに連通する吸込み管と真空源に連
   通する真空排出管との間の連絡部を開閉可能とし、 上記連絡部を開閉する主弁と、主弁と弁棒を介して連結
   されているプランジャを収容する弁作動室と、弁作動室
   に内蔵されて主弁に閉じ力を付与する閉じ力付与手段
   と、弁作動室に真空圧を付与して主弁に開き力を付与す
   る制御部とを有して構成される真空弁において、 プラスチックにて形成された各構成部材が互いに融着さ
   れてなることを特徴とする真空弁。