專利名稱：真空閥的控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在真空下水道系統(tǒng)等真空送水系統(tǒng)中使用的真空閥的控制裝置。
背景技術：
已知有利用真空吸引進行送水的真空式送水系統(tǒng)。作為該真空送水系統(tǒng)的一例， 有真空式下水道系統(tǒng)。該真空式下水道系統(tǒng)具備真空站、真空下水管及真空閥單元。真空站具備真空泵、集水罐及加壓輸送泵。在真空下水管中，其上游側與真空閥單元連接，其下游側與真空站的集水罐連接。真空站的真空泵在真空下水管內產生負壓。在該真空下水管內的負壓的作用下，真空閥單元內的污水通過真空下水管向真空站的集水罐排出。積存在集水罐中的污水被加壓輸送泵進一步向下游側輸送。真空閥單元具備對從上游側輸送來的污水進行臨時積存的蓄水斗。真空閥夾設在下端位于蓄水斗內的吸水管與真空下水管之間。該真空閥在閉閥時切斷吸水管與真空下水管的連通，在開閥時使吸水管與真空下水管連通而將蓄水斗內的污水向真空下水管輸送。真空閥具備包括閥芯及閥座在內的閥主體、對閥芯進行開閉驅動的驅動部。驅動部具備兩個氣壓室。通過這些氣壓室內的壓力差與施力彈簧的作用力的平衡來對閥芯進行驅動。真空閥的控制裝置根據(jù)蓄水斗內的水位來調節(jié)氣壓室中的一方(壓力室)的氣壓， 由此來控制真空閥的開閉工作。真空閥的控制裝置包括氣動型和機械型。氣動型根據(jù)與利用隔膜檢測出的蓄水斗內的水位相對應的壓力變動，來調節(jié)壓力室的氣壓(例如參照專利文獻1)。另一方面，機械型將與蓄水斗內的水位對應的浮標的升降利用在壓力室的氣壓的調節(jié)中。與氣動型相比， 機械型在動作穩(wěn)定性等方面優(yōu)異。適用了機械型控制裝置的真空式下水道系統(tǒng)如圖19所示。由于來自與室內下水設備連接的自然流下管200的污水的流入，而使蓄水斗201內的污水的水位到達第一水位 HWL時，對應于浮標202的上升，控制裝置203使真空閥204開閥。由此，與真空站(未圖示)連接的真空送水管205和吸水管206連通。其結果是，蓄水斗201內的污水經由真空送水管205向下游側排出。當蓄水斗201內的水位排出至第二水位LffL時，對應于浮標202 的下降，控制裝置203使真空閥204閉閥。由此，真空送水管205與吸水管206的連通被切斷，排水停止。使真空閥204開閥的第一水位HWL設置在比自然流下管200的開口靠下方的位置。由此，防止污水從自然流下管200向室內下水設備逆流。而且，使真空閥204閉閥的第二水位LWL設置在比吸水管206的下端開口靠上方的位置。由此，防止在水位下降到比吸水管206的下端靠下的狀態(tài)下仍舊維持真空閥204的開閥狀態(tài)的情況。這是因為，在水位下降到比吸水管206的下端靠下的狀態(tài)下繼續(xù)排水動作時，由于空氣的混入而使真空送水管205的真空度下降(壓力上升)，會導致與同一真空站連接的其他的真空閥單元的排水能力的下降或系統(tǒng)故障。然而，機械型控制裝置存在以下的難點。
首先，在蓄水斗201內，伴隨著使用而混在污水中流入的沙土發(fā)生堆積。而且，在新構筑系統(tǒng)(單元)時，由于操作者的不注意而使木材或管的切片等異物207有時會殘留在蓄水斗201內。該異物207位于浮標202的下部時，會妨礙浮標202的下降。這種情況下，真空閥204無法閉閥，因此無法停止排水。另外，由于將第二水位LffL設置在比吸水管206的下端靠上方的位置，因此無法將混入到污水中的浮渣排出。該浮渣在第一水位HWL的區(qū)域凝結成塊，伴隨著使用而其表面積及壁厚逐漸增大。其結果是，浮標202在上升至第一水位時固定，成為無法下降的狀態(tài)。 浮渣由于與浮標202的接觸而被從蓄水斗201的壁面剝落，當位于浮標202的下部時，會妨礙浮標202的下降。在這些情況下，真空閥204都無法閉閥，無法停止排水。在專利文獻2中公開有一種兼具有機械型和氣動型的功能的真空閥的控制裝置。 該控制裝置具備第一及第二控制機構。第一控制機構是與浮標的升降聯(lián)動而切換壓力室內的氣體壓力的三通閥結構的機構。第二控制機構是與真空下水管內的真空度的變化聯(lián)動而切換壓力室內的氣體壓力的二通閥結構的控制機構。在該控制裝置中，浮標式的第一控制機構僅進行真空閥的打開，差壓式的第二控制機構僅進行真空閥的關閉。即，在蓄水斗內當污水積存至預先設定的水位時，第一控制機構將真空閥從閉閥狀態(tài)切換成開閥狀態(tài)，當蓄水斗內的水位成為吸水管的下端以下時，第二控制機構將真空閥從開閥狀態(tài)切換成閉閥狀態(tài)。因此，能夠將蓄水斗的底附近的浮渣與污水一起排出。如此，專利文獻2的控制裝置與機械型控制裝置相比，在能夠抑制浮渣引起的浮標的工作不良的問題方面優(yōu)異。在專利文獻2的控制裝置中，開閥工作用的第一控制機構與閉閥工作用的第二控制機構為分體。因此，為了在第二控制機構執(zhí)行閉閥指令之前將通過第一控制機構形成為開閥狀態(tài)的真空閥保持為開閥狀態(tài)，而必須在第一控制機構與真空閥的壓力室之間設置止回閥。即，除了兩個控制機構之外還需要止回閥。而且，在蓄水斗內的有限的狹小空間中需要復雜地配設空氣管。具體而言，需要利用空氣管將第一及第二控制機構分別與真空閥的壓力室或真空下水管連結。在這些方面，專利文獻2的控制裝置的結構復雜且大型，在制造及設置上成本高。另外，在專利文獻2的控制裝置中，可能會發(fā)生真空閥在短時間內反復進行開閥和閉閥的現(xiàn)象、即發(fā)生振蕩。具體而言，雖然蓄水斗內的水位已充分下降，但是也與機械型控制裝置同樣地，在由于沙土或殘留材料等異物或浮渣的附著而使浮標無法下降時，第一控制機構會成為對真空閥持續(xù)輸出開閥指令的狀態(tài)。這種情況下，即使差壓式的第二控制機構輸出閉閥指令而使真空閥關閉，也會由于第一控制機構的開閥指令而使真空閥又馬上打開。其結果是，真空閥的開閥和閉閥在極短時間內反復進行。該振蕩現(xiàn)象也會導致與同一真空站連接的其他的真空閥單元的排水能力的下降或系統(tǒng)故障。在先技術文獻專利文獻專利文獻1日本專利第3475030號公報專利文獻2日本專利第觀05127號公報

發(fā)明內容
發(fā)明要解決的課題
本發(fā)明的課題在于提供一種在真空下水道系統(tǒng)等真空送水系統(tǒng)中使用的具有優(yōu)異性能的真空閥的控制裝置。具體而言，本發(fā)明的第一課題在于實現(xiàn)結構的簡化和小型化。 而且，本發(fā)明的第二課題在于使真空閥的開閉動作穩(wěn)定并防止振蕩的發(fā)生。用于解決課題的手段為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種真空閥的控制裝置，該真空閥夾設在一端向蓄水斗開口的吸水管的另一端與被真空吸引的真空送水管之間，當壓力室內的真空度成為第一真空度以上時該真空閥打開，并且當壓力室內的真空度低于第一真空度時該真空閥關閉，所述真空閥的控制裝置的特征在于，具備切換閥機構，其具有外殼、切換用閥芯及第一保持機構，該外殼形成有與所述真空送水管連通的第一變壓室及與所述真空閥的壓力室連通的第二變壓室，該切換用閥芯以能夠在使所述第一變壓室與第二變壓室連通的打開位置及切斷所述第一變壓室與第二變壓室的連通的關閉位置之間進行直線運動的方式配設在所述外殼內，該第一保持機構以預先設定的保持力將該切換用閥芯保持在打開位置及關閉位置；第一促動器，其具有與收容在所述蓄水斗內的浮標的對應于水位的升降進行聯(lián)動而沿著所述切換用閥芯的直線運動方向能夠進行直線運動地安裝在所述切換閥機構的外殼上的打開工作構件，當所述浮標上升至預先設定的第一水位時，該打開工作構件使所述切換用閥芯克服所述第一保持機構的保持力而從關閉位置向打開位置移動；第二促動器，其具有切換用工作缸和關閉工作構件，該切換用工作缸安裝于所述外殼且在內部形成有與所述真空送水管連通的檢壓室，該關閉工作構件能夠沿著所述切換用閥芯的直線運動方向進行直線運動，當所述檢壓室內的真空度成為第二真空度以下時，該關閉工作構件前進而使所述切換用閥芯克服所述第一保持機構的保持力而從打開位置向關閉位置移動。該控制裝置與浮標的上升進行聯(lián)動，經由第一促動器的打開工作構件而使切換閥機構的切換用閥芯克服第一保持機構的保持力而從關閉位置向打開位置移動。如此，外殼的第一變壓室與第二變壓室成為連通狀態(tài)。其結果是，真空送水管、第一變壓室、第二變壓室及真空閥的壓力室連通，壓力室內的真空度成為第一真空度以上。由此，真空閥的止水用閥芯移動到打開位置，從吸水管經由真空送水管送出水。需要說明的是，在該狀態(tài)下，第二促動器的檢壓室內的真空度超過第二真空度，維持成使切換用閥芯不進行關閉工作的狀態(tài)。接下來，當蓄水斗內的水位下降到比吸水管的下端靠下方而使吸水管開始吸入空氣時，真空送水管內的真空度下降。如此，第二促動器的檢壓室內的真空度成為第二真空度以下，關閉工作構件使切換用閥芯克服第一保持機構的保持力而從打開位置向關閉位置移動。而且，真空閥的壓力室內的真空度低于第一真空度，止水用閥芯向關閉位置移動。由此， 從吸水管經由真空送水管后的水的送出被停止。如此，本發(fā)明的控制裝置是將真空閥的壓力室僅與切換閥機構的第二變壓室連接的結構。而且，切換閥機構的第一變壓室與真空送水管連接。并且，第一及第二變壓室通過對于一個切換用閥芯所進行的基于第一促動器的打開工作和基于第二促動器的關閉工作， 而對連通和切斷進行切換。而且，切換用閥芯在促動器未工作時，通過第一保持機構的保持力保持在打開位置及關閉位置。因此，若切換用閥芯在關閉位置且真空閥的止水用閥芯在關閉位置，則只要切換用閥芯不向打開位置移動，真空閥的壓力室內的真空度就不會成為第一真空度以上。而且，若切換用閥芯在打開位置且真空閥的止水用閥芯在打開位置，則只要切換用閥芯不向關閉位置移動，真空閥的壓力室內的真空度就不會低于第一真空度。由此，能夠可靠地使真空閥進行開閉工作。另外，第一及第二促動器一體地安裝于切換閥機構。由此，控制裝置的結構極為簡單。而且，僅切換閥機構的第一變壓室、第二變壓室及第二促動器的檢壓室需要空氣配管， 從該點上也能夠簡化結構。其結果是，能夠實現(xiàn)搭載該控制裝置的系統(tǒng)的小型化及成本降低。在該真空閥的控制裝置中，優(yōu)選，所述切換閥機構的外殼的第二變壓室具備密封構件，該密封構件具有與大氣連通的貫通孔，所述切換用閥芯在移動到打開位置的狀態(tài)下閉塞所述密封構件的貫通孔而將所述第二變壓室與大氣切斷，在移動到關閉位置的狀態(tài)下將所述密封構件的貫通孔敞開而使所述第二變壓室與大氣連通。如此，通過第二促動器使切換用閥芯移動到關閉位置時，能夠經由第二變壓室向真空閥的壓力室導入大氣。因此，能夠可靠地使真空閥進行閉閥工作。發(fā)明效果在本發(fā)明的真空閥的控制裝置中，通過第一促動器使一個切換用閥芯進行打開工作，通過第二促動器使一個切換用閥芯進行關閉工作，并通過第一保持機構保持其打開位置或關閉位置。因此，若切換用閥芯在關閉位置且真空閥的止水用閥芯在關閉位置，則只要不通過第一促動器使切換用閥芯移動到打開位置，真空閥的壓力室內的真空度就不會成為第一真空度以上。而且，若切換用閥芯在打開位置且真空閥的止水用閥芯在打開位置，則只要不通過第二促動器使切換用閥芯移動到關閉位置，真空閥的壓力室內的真空度就不會低于第一真空度。由此，能夠可靠地使真空閥進行開閉工作。而且，第一及第二促動器一體地組裝于切換閥機構，因此能夠實現(xiàn)控制裝置整體的簡化。其結果是，能夠實現(xiàn)搭載該控制裝置的系統(tǒng)的簡化和整體的成本降低。另外，由于通過第二促動器的關閉工作構件使切換用閥芯向關閉位置移動的力大于浮標的浮力，因此在同時進行基于第一促動器的打開工作和基于第二促動器的關閉工作時，能夠使切換用閥芯進行關閉工作。其結果是，能夠防止真空閥發(fā)生振蕩。


圖1是表示適用了本發(fā)明的真空閥的控制裝置的真空式下水道系統(tǒng)的簡圖。圖2是第一實施方式的控制裝置的概念圖。圖3是表示第一實施方式的真空閥的控制裝置的結構的剖視圖。圖4(A)、⑶是表示控制裝置的工作狀態(tài)的剖視圖。圖5是控制裝置的切換閥機構及第一促動器的分解立體圖。圖6A是表示控制裝置的非工作狀態(tài)的簡圖。圖6B是表示切換用閥芯進行了打開工作的狀態(tài)的簡圖。圖6C是在圖6B的基礎上表示止水用閥芯進行了打開工作的狀態(tài)的簡圖。圖6D是表示由于排水而使空氣混入、從而真空度下降的狀態(tài)的簡圖。圖6E是在圖6D的基礎上表示切換用閥芯進行了關閉工作的狀態(tài)的簡圖。圖6F是表示切換用閥芯的關閉工作引起的真空度的變化狀態(tài)的簡圖。圖6G是在圖6F的基礎上表示止水用閥芯進行了閉閥工作的狀態(tài)的簡圖。
圖6H是表示止水用閥芯的閉閥工作引起的真空度的變化狀態(tài)的簡圖。圖7是表示第二實施方式的真空閥的控制裝置的結構的剖視圖。圖8是表示第三實施方式的真空閥的控制裝置的結構的剖視圖。圖9(A)、(B)是表示第三實施方式的控制裝置的工作狀態(tài)的剖視圖。圖10是表示第三實施方式的控制裝置的上方立體圖。圖Il(A)是第三實施方式的控制裝置的外殼及第一保持機構，(B)是外殼的剖視圖，(C)是第一保持機構的立體圖。圖12是表示第三實施方式的切換用閥芯的分解立體圖。圖13表示第三實施方式的控制裝置的第二促動器的中殼體，(A)是上方立體圖，
(B)是下方立體圖，(C)是側視圖。圖14表示第二保持機構的保持構件，(A)是立體圖，⑶是俯視圖。圖15A是表示第三實施方式的控制裝置的非工作狀態(tài)的簡圖。圖15B是表示切換用閥芯進行了打開工作的狀態(tài)的簡圖。圖15C是在圖15B的基礎上表示止水用閥芯進行了打開工作的狀態(tài)的簡圖。圖15D是表示由于排水而使空氣混入、從而真空度下降的狀態(tài)的簡圖。圖15E是在圖15D的基礎上表示切換用閥芯進行了關閉工作的狀態(tài)的簡圖。圖15F是表示切換用閥芯的關閉工作引起的真空度的變化狀態(tài)的簡圖。圖15G是在圖15F的基礎上表示止水用閥芯進行了閉閥工作的狀態(tài)的簡圖。圖15H是表示止水用閥芯的閉閥工作引起的真空度的變化狀態(tài)的簡圖。圖16(A)、(B)是表示切換用閥芯的打開工作時的閥填料的狀態(tài)的剖視圖，(C)、 (D)是表示以往的閥填料的狀態(tài)的剖視圖。圖17表示切換用閥芯的閥填料的變形例，(A)是側視圖，(B)是立體圖。圖18表示切換用閥芯的閥填料的另一變形例，㈧是側視圖，⑶是上方立體圖，
(C)是下方立體圖。圖19是適用了以往的機械型的控制裝置的真空式下水道系統(tǒng)的概念圖。符號說明1…蓄水斗4…自然流下管5…真空送水管8…吸水管10…真空閥16…止水用閥芯17…止水閥驅動促動器18…止水用工作缸25…第一被緊固部(調整機構)27…第一緊固構件(調整機構)3O…第一隔膜31…第一基準壓室32…壓力室
33..止水用活塞皮碗
34..第一施力彈簧
35..第一磁鐵(保持輔助機構)
36..第二磁鐵(保持輔助機構)
37..開閉工作構件
40..控制裝置
41..切換閥機構
42..外殼
45..第一變壓室
47..第二變壓室
49..被壓接部
61..切換用閥芯
62..閥桿
63..閥填料
63a 密封部
68..鼓出部
70..肘節(jié)彈簧(第一保持機構)
71"第一促動器
72..浮標
76..打開工作構件
79..第二促動器
80..切換用工作缸
87..第二被緊固部(調整機構)
89..第二緊固構件(調整機構)
92..第二隔膜
93..第二基準壓室
94..檢壓室
95..切換用活塞皮碗
96..第二施力彈簧
97..第一磁鐵(保持輔助機構)
98..第二磁鐵(保持輔助機構)
99..關閉工作構件
IOOA 100C···空氣管
111 加強肋部(高剛性部)
113 肘節(jié)構件(第一保持機構)
116 彈性保持部
123 肘節(jié)彈簧(第二保持機構)
124 保持構件
126a 126c…彈簧保持部
127…止回閥
具體實施例方式以下，按照附圖，對本發(fā)明的實施方式進行說明。(第一實施方式)圖1表示適用了本發(fā)明的真空閥10的控制裝置40的真空送水系統(tǒng)的一例即真空式下水道系統(tǒng)。該真空式下水道系統(tǒng)具備對污水進行臨時積存的蓄水斗1，利用真空站產生的真空吸引作用將該蓄水斗1內的污水向下游側的集水罐排出。該真空式下水道系統(tǒng)的蓄水斗1為有底筒狀，其上端開口由蓋體2閉塞。在該蓄水斗1的底部設有用于積存污水的污水積存處3。而且，在蓄水斗1的污水積存處3的上方連接有大氣壓狀態(tài)的自然流下管4，該自然流下管4的上游側與未圖示的室內下水設備連通。而且，在蓄水斗1的比自然流下管4靠上方的位置連接有負壓(-25 -70kPa)狀態(tài)的真空送水管5，該真空送水管5的下游側與真空站的集水罐連接。并且，在蓄水斗1的比真空送水管5更靠上方的位置連接有向大氣敞開的空氣取入管6。在蓄水斗1內收容有分隔閥7、吸水管8、真空閥10、止水閥驅動促動器17、控制裝置40及浮標72。在真空送水管5上經由分隔閥7及真空閥10而連接有吸水管8。吸水管 8的一端的開口配置在距污水積存處3的底部具有規(guī)定間隔(50 100mm)的上方。在真空式下水道系統(tǒng)的新構筑時或維護時通過手動操作將分隔閥7關閉，切斷經由真空送水管 5的真空閥10與真空站的連通。而且，在新構筑后或維護后的通常的使用時將分隔閥7打開，使真空閥10和真空站經由真空送水管5連通。接下來，對本發(fā)明的控制裝置40所控制的真空閥10的結構進行說明。如圖3所示，該真空閥10具備夾設在分隔閥7與吸水管8之間的管體11 ；配設在該管體11內的止水用閥芯16 ；對該止水用閥芯16進行開閉驅動的止水閥驅動促動器17。管體11具備連接吸水管8的吸水口 12 ；連接分隔閥7的噴出口 13 ；將止水用閥芯16以可移動的方式配設的閥芯配設部14。吸水口 12和噴出口 13形成為直管狀。閥芯配設部14以交叉成銳角的角度的方式連接在吸水口 12與噴出口 13的邊界部分，并設置成向吸水口 12側延伸。通過在這些吸水口 12、噴出口 13及閥芯配設部14的交叉部位設置從管體11的內壁突出的閥座，而在其內部設置成為圓形形狀的閥口 15。該閥口 15沿著與閥芯配設部14的軸心正交的方向擴展，且其中心與閥芯配設部14的軸心一致。止水用閥芯16配設成通過止水閥驅動促動器17能夠沿著閥芯配設部14的軸心進行進退移動。真空閥10的開閉由止水用閥芯16來切換。當止水用閥芯16在止水閥驅動促動器17的作用下前進時，止水用閥芯16落位于閥座而將閥口 15閉塞，真空閥10成為關閉狀態(tài)。由于真空閥10的閉閥，吸水口 12與噴出口 13的連通被切斷。在真空閥10閉閥時，吸水口 12及閥芯配設部14經由吸水管8而成為大氣壓(大氣敞開)狀態(tài)，噴出口 13 在經由分隔閥7及真空送水管5所連接的真空站的真空吸引作用下成為比大氣壓低的負壓狀態(tài)。另一方面，當止水用閥芯16在止水閥驅動促動器17的作用下后退時，止水用閥芯從閥座離開而使閥口 15敞開，真空閥10成為打開狀態(tài)。由于真空閥10的開閥，吸水口 12與噴出口 13被連通。在真空閥10開閥時，吸水管8、吸水口 12、閥芯配設部14及噴出口 13 在經由分隔閥7及真空送水管5所連接的真空站的真空吸引作用下成為比大氣壓低的負壓狀態(tài)。止水閥驅動促動器17在止水用工作缸18配設有用于使止水用閥芯16進行開閉工作的開閉工作構件37，該止水用工作缸18將止水閥驅動促動器17的內部劃分成壓力室 32和第一基準壓室31。止水用工作缸18具備第一下側殼體19、第一上側殼體23、第一隔膜30、止水用活塞皮碗33、第一施力彈簧34及第一保持輔助機構。第一下側殼體19以對管體11的閥芯配設部14的開口端進行密閉的方式安裝。在該第一下側殼體19設有用于吸引大氣的第一通氣孔20。而且，在第一下側殼體19的開口端設有向外突出的接合凸緣21。而且，在第一下側殼體19的開口的相反側的閉塞部中，以位于閥芯配設部14的軸心的方式配設有供開閉工作構件37插通的第一插通構件22。第一上側殼體23在其開口端具備以密閉狀態(tài)與第一下側殼體19的接合凸緣21 接合的接合凸緣M。在該第一上側殼體23的開口的相反側的閉塞部設有調整機構，該調整機構用于調整對開閉工作構件37向前進方向施力的第一施力彈簧34的作用力。該調整機構包括在閉塞部設置的第一被緊固部25及能夠與第一被緊固部25進行緊固的第一緊固構件27。第一被緊固部25在設置于第一上側殼體23軸心處的開口部的緣部具備向內突出的圓筒部，且在其內周設有螺紋槽。需要說明的是，第一被緊固部25的開口端側的規(guī)定區(qū)域成為未設置螺紋槽而壓接密封構件的密封區(qū)域。第一緊固構件27是一端形成開口的與第一上側殼體23分體的圓筒狀的構件。在該第一緊固構件27的閉塞部設有與后述的切換閥機構41連接的連接部觀。而且，在第一緊固構件27的與連接部觀相反側的外周部設有與第一被緊固部25的螺紋槽嚙合的螺紋部，從第一上側殼體23的內部側對第一被緊固部 25進行緊固而將第一緊固構件27組裝于第一被緊固部25。而且，在第一緊固構件27配設有密封構件，該密封構件以組裝狀態(tài)被壓接于第一被緊固部25的密封區(qū)域。并且，在第一緊固構件27上朝向徑向外方突出設置有與第一被緊固部25的突出端部抵接的第一限動部 29，以免第一緊固構件27因過度的旋轉操作而從第一被緊固部25脫落。第一隔膜30由撓性材料構成，并將止水用工作缸18的內部劃分成位于閥芯配設部14側的第一基準壓室31和位于離開閥芯配設部14的一側的壓力室32。該第一隔膜30 在將外周部夾入到第一下側殼體19及第一上側殼體23的接合凸緣21J4之間的狀態(tài)下， 組裝成一體。需要說明的是，本實施方式的第一基準壓室31內的基準壓在形成于第一下側殼體19的第一通氣孔20的作用下成為大氣壓。止水用活塞皮碗33成為其內徑比第一緊固構件27的外徑大的托盤形狀。該止水用活塞皮碗33以位于止水用工作缸18的壓力室32內的方式將其密閉的底部固定配設于第一隔膜30。在該止水用活塞皮碗33設有通氣孔，以免在該止水用活塞皮碗33的后退狀態(tài)下對壓力室32內進行劃分。第一施力彈簧34配設在第一緊固構件27與止水用活塞皮碗33之間。該第一施力彈簧34通過止水用活塞皮碗33及開閉工作構件37而對止水用閥芯16朝向關閉位置施力。而且，當壓力室32內的壓力成為比大氣壓低的第一真空度Pl以上時，在與第一基準壓室31內的壓力的差壓的作用下，第一施力彈簧34經由止水用活塞皮碗33進行伸縮。具體而言，當壓力室32內的真空度升高(第一真空度ΡΓ )時，在止水用活塞皮碗33的移動 (后退)所產生的按壓力的作用下，第一施力彈簧34逐漸開始收縮。并且，當壓力室32內的真空度成為第一真空度Pl以上時，成為完全收縮的狀態(tài)。另一方面，當壓力室32內的真空度低于第一真空度Pl時，第一施力彈簧34克服止水用活塞皮碗33的朝向后退方向的按壓力(真空吸引力)而逐漸伸長。并且，當壓力室32內的真空度低于第一真空度ΡΓ時， 成為完全伸長的狀態(tài)。第一保持輔助機構是如下機構在第一施力彈簧34經由止水用活塞皮碗33而收縮的狀態(tài)下，以比第一施力彈簧34的作用力弱的保持力對止水用活塞皮碗33進行保持，從而輔助性地保持后退狀態(tài)。該第一保持輔助機構包括在止水用活塞皮碗33的開口端外周部配設的第一磁鐵35 ；在沿著第一上側殼體23的軸向與第一磁鐵35對應的位置上設置的第二磁鐵36。當壓力室32內成為第一真空度Pl以上時，如上所述，設有該第一保持輔助機構的止水用工作缸18使第一施力彈簧34收縮并使止水用活塞皮碗33移動到后退位置。 如此，各磁鐵35、36在彼此的磁力的作用下進行吸附。其結果是，止水用活塞皮碗33在壓力室32內的真空吸引力和磁鐵35、36所產生的吸附力的作用下，被保持為移動到后退位置的狀態(tài)。在該止水用活塞皮碗33的后退狀態(tài)下，當壓力室32內高于第一真空度Pl時，第一施力彈簧34的作用力大于壓力室32內的真空吸引力，但通過磁鐵35、36的吸附力來維持止水用活塞皮碗33的后退狀態(tài)。并且，當壓力室32內低于比第一真空度Pl低的第四真空度P4(P1 >P4)時，第一施力彈簧34的作用力大于將壓力室32內的真空吸引力和磁鐵 35,36產生的吸附力相加所得到的保持力。其結果是，第一施力彈簧34克服止水用活塞皮碗33的朝向后退方向的按壓力而伸長，從而使止水用活塞皮碗33前進。開閉工作構件37由連結在止水用活塞皮碗33的底中心處的桿構成。該開閉工作構件37插通第一下側殼體19的第一插通構件22，沿著閥芯配設部14的軸心延伸。并且， 在其前端一體地固定有止水用閥芯16。需要說明的是，開閉工作構件37既可以一體地設置成與止水用活塞皮碗33連結的狀態(tài)，并與止水用閥芯16連結，也可以一體地設置于止水用閥芯16，并與止水用活塞皮碗33連結成一體。接下來，說明本發(fā)明的第一實施方式的真空閥10的控制裝置40的簡要結構。如圖2所示，本實施方式的控制裝置40具備三通閥結構的切換閥機構41。該切換閥機構41在與浮標72的升降聯(lián)動的第一(打開工作)促動器71的作用下進行打開工作。 并且，當切換閥機構41工作至打開位置時，使真空送水管5與真空閥10的壓力室32連通， 使真空閥10成為開閥狀態(tài)。而且，切換閥機構41在第二(關閉工作)促動器79的作用下進行關閉工作，該第二(關閉工作)促動器79在基準壓與真空送水管5內的壓力的差壓的作用下進行動作。并且，切換閥機構41工作至關閉位置時，切斷真空送水管5與真空閥10 的壓力室32的連通，并將該壓力室32向大氣敞開。由此，低于使壓力室32進行閉閥工作的第一真空度Pl (第四真空度P4)，使真空閥10成為閉閥狀態(tài)。接下來，具體說明本發(fā)明的真空閥10的控制裝置40。如圖3及圖4㈧、⑶所示，該控制裝置40具備具有一個切換用閥芯61的切換閥機構41 ；用于使切換用閥芯61進行打開工作的第一促動器71 ；用于使切換用閥芯61進行關閉工作的第二促動器79。并且，通過切換用閥芯61的切換，而對真空閥10的壓力室 32內的真空度進行切換，從而使真空閥10進行開閉工作。如圖3及圖5所示，切換閥機構41具備外殼42 ；在該外殼42的內部配設成能夠進行直線運動的切換用閥芯61 ；將該切換用閥芯61保持在打開位置及關閉位置的第一保持機構。
外殼42具備外形為大致倒圓錐筒狀的下部的真空閥連接部44和外形為大致圓筒狀的上部的促動器連結部50。四個固定用臂部43以上下兩級平行地設置在該外殼42。未圖示的托架構件通過螺紋緊固而固定在這些固定用臂部43的圖3中左側?？刂蒲b置40經由該托架構件而固定在蓄水斗1內的規(guī)定部位。在真空閥連接部44的內部形成有與真空閥10的噴出口 13連通的第一變壓室45 和與真空閥10的壓力室32連通的第二變壓室47。第一變壓室45位于下端，與真空閥10 的噴出口 13連接的第一連接部46向徑向外方突出地設置在該第一變壓室45的外周部。第二變壓室47位于第一變壓室45的沿著軸向的上部，且內徑比該第一變壓室45大。與真空閥10的壓力室32連接的第二連接部48向徑向外方突出地設置在該第二變壓室47。在這些變壓室45、47之間設有切換用閥芯61進行壓力接觸的被壓接部49。該被壓接部49成為內徑向上逐漸增大的倒圓錐筒形狀。促動器連結部50成為以比真空閥連接部44的上部的第二變壓室47大的內徑向上延伸的圓筒狀。由此，在真空閥連接部44與促動器連結部50的邊界部分形成有密封用的壓接臺階部51。在該壓接臺階部51的上方設有一對第一插通孔52、52(參照圖幻。在本實施方式中，在下級的固定用臂部43設有第一插通孔52、52。該第一插通孔52的一部分與促動器連結部50的內部空間連通?？ㄖ箻嫾?3插通各第一插通孔52，通過使該卡止構件53的一部分向內部空間突出，而阻止后述的密封構件66的向上的移動。在圖3中，卡止構件53的向促動器連結部50的內部空間突出的部分表示為橫向的長圓。在第一插通孔52的上部設有構成第一保持機構的肘節(jié)彈簧(toggle spring) 70 的配設部M。該肘節(jié)構件配設部M具備向外突出的一對螺紋軸部55、55和延伸到這些螺紋軸部55、55的彈簧配設槽56。螺紋軸部55、55以在與固定用臂部43正交的方向上延伸的方式突出設置。彈簧配設槽56的螺紋軸部55、55之間與促動器連結部50的內部空間連通。在該彈簧配設槽56配設有肘節(jié)彈簧70的狀態(tài)下，通過將螺母57擰緊于螺紋軸部55、 陽，而將肘節(jié)彈簧70組裝成不會脫落。在肘節(jié)構件配設部M的上方設有一對第二插通孔58、58，在各第二插通孔58、58 中插通有用于限制切換用閥芯61的向上的移動的限動構件59。該第二插通孔58及限動構件59為與第一插通孔52及卡止構件53相同的結構。而且，在促動器連結部50上的沿橫向相鄰的固定用臂部43、43之間設有沿軸向上下延伸且與內部空間連通(貫通)的插通槽60。切換用閥芯61在從真空閥連接部44內延伸到促動器連結部50內的閥桿62的下端配設有閥填料63。在通過第一促動器71而使閥桿62向上方進行直線運動的作用下，該閥填料63向使外殼42的第一及第二變壓室45、47連通的打開位置(參照圖4(A))移動。 而且，在通過第二促動器79而使閥桿62向下方進行直線運動的作用下，該閥填料63與被壓接部49進行壓力接觸，向切斷外殼42的第一及第二變壓室45、47的連通的關閉位置(參照圖4(B))移動。在閥桿62上的閥填料63的上方安裝有分體的引導構件64。在該引導構件64的上部設有對該引導構件64的上方進行定位的限動部65。該限動部65在上部具有呈圓錐形狀突出的壓接部65a。從上方與壓接臺階部51進行壓力接觸的密封構件66以沿著軸向能夠移動的方式安裝在閥桿62上的限動部65的上方。
密封構件66通過切換用閥芯61的移動而將第二變壓室47和促動器連結部50切換成連通的敞開狀態(tài)及將連通切斷的閉塞狀態(tài)，其中該促動器連結部50通過插通槽60向大氣敞開。該密封構件66具備直徑比閥桿62的直徑大的貫通孔66a。當切換用閥芯61移動到打開位置時，該貫通孔66a被壓接部65a閉塞。由此，真空閥連接部44的第二變壓室 47的與通過了貫通孔66a的促動器連結部50的連通被切斷。而且，當切換用閥芯61移動到關閉位置時，貫通孔66a由于與壓接部6 離開而被敞開。由此，真空閥連接部44的第二變壓室47成為經由貫通孔66a而與促動器連結部50連通的向大氣敞開的狀態(tài)。在密封構件66的上下分別配設有加強構件67A、67B。這些加強構件67A、67B成為具有比貫通孔66a 大的貫通孔的圓環(huán)狀。需要說明的是，在上側的加強構件67A的上部卡止于卡止構件53的作用下，該密封構件66以壓力接觸狀態(tài)配置成在壓接臺階部51上無法移動。在閥桿62上的密封構件66的上方設有鼓出部68，該鼓出部68是以直徑向上逐漸增大的方式擴徑后，以直徑逐漸減小的方式縮徑的截面菱形形狀。在該鼓出部68的上方設有向徑向外方突出的從動凸緣部69。第一保持機構包括配設在彈簧配設槽56內的呈L字形狀的一對肘節(jié)彈簧70、70 及閥桿62的鼓出部68。這些肘節(jié)彈簧70、70在組裝狀態(tài)下它們的一部分位于促動器連結部50內。在該組裝狀態(tài)下，肘節(jié)彈簧70、70的間隔比閥桿62的直徑大，且比鼓出部68的最鼓出的棱部68a的直徑小。如此，通過使鼓出部68與肘節(jié)彈簧70干涉，而以規(guī)定的保持力來保持該切換用閥芯61移動到打開位置及關閉位置的狀態(tài)。當污水在蓄水斗1內積存至預先設定的第一水位HWL時，第一促動器71使切換用閥芯61克服肘節(jié)彈簧70的保持力而從關閉位置移動到打開位置。該第一促動器71具備 對應于蓄水斗1內的水位進行升降的浮標72 ；與該浮標72的升降聯(lián)動而沿著切換用閥芯 61的直線運動方向進行移動的打開工作構件76。浮標72的浮力1 大于肘節(jié)彈簧70、70的保持力Fs (Fs < Fb)。在該浮標72 —體地設有用于與打開工作構件76連結的連結桿73。在該連結桿73的上端設有外徑減小了的插通軸部74。該插通軸部74是螺紋軸，通過擰緊螺母75，而被固定于打開工作構件76。 需要說明的是，連結桿73的全長設定成在蓄水斗1內污水積存至預先設定的第一水位HWL 的狀態(tài)下，能夠經由打開工作構件76使切換用閥芯61進行打開工作。而且，切換用閥芯61 的打開工作所需的行程Sl和浮標72浸漬于污水的深度S2相加所得到的距離設定成小于使切換用閥芯61進行開閉工作的第一水位HWL及第二水位LWL之間的距離。由此，在蓄水斗1的污水下降到第二水位LWL的狀態(tài)下，浮標72位于比污水的水面靠上方的位置。打開工作構件76是以沿著切換用閥芯61的直線運動方向即外殼42的軸向延伸的方式安裝在固定用臂部43、43之間的截面H字形狀的構件。在該打開工作構件76設有工作部77，該工作部77插通外殼42的插通槽60而向促動器連結部50內突出，且位于切換用閥芯61的從動凸緣部69的下部。而且，對浮標72的連結桿73進行安裝的安裝部78向外突出地設置在打開工作構件76的下端。該安裝部78具有比連結桿73的插通軸部74大且比螺母75小的直徑的孔。通過在固定用臂部43配設托架構件，而將該打開工作構件76 相對于外殼42安裝成不會脫落。當蓄水斗1內的污水排出至比吸水管8的下端靠下方(第二水位LWL)時，第二促動器79使切換用閥芯61克服肘節(jié)彈簧70的保持力從打開位置移動到關閉位置。本實施方式的第二促動器79是與真空閥10的止水閥驅動促動器17同樣的結構。具體而言，第二促動器79在將內部劃分成檢壓室94和第二基準壓室93的切換用工作缸80上配設有用于使切換用閥芯61進行關閉工作的關閉工作構件99。而且，切換用工作缸80具備第二下側殼體81、第二上側殼體85、第二隔膜92、切換用活塞皮碗95、第二施力彈簧96及第二保持輔助機構。第二下側殼體81 —體地安裝在外殼42的促動器連結部50的上端。與第一下側殼體19同樣地，在該第二下側殼體81設有用于吸引大氣的第二通氣孔82、用于與第二上側殼體85接合的接合凸緣83、供關閉工作構件99插通的第二插通構件84。與第一上側殼體23同樣地，在第二上側殼體85設有用于與第二下側殼體81接合的接合凸緣86、用于調整第二施力彈簧96的作用力的調整機構，其中該第二施力彈簧96對關閉工作構件99向關閉工作方向施力。該調整機構包括設置于閉塞部的第二被緊固部87 和能夠緊固于第二被緊固部87的第二緊固構件89。第二被緊固部87具備在內周設有螺紋槽的圓筒部。第二緊固構件89在外周部具備與螺紋槽嚙合的螺紋部。在該第二緊固構件89設有與真空閥10的噴出口 13連接的第三連接部90和與第二被緊固部87的突出端部抵接的第二限動部91。第二隔膜92由撓性材料構成，該撓性材料將切換用工作缸80的內部劃分成位于促動器連結部50側的第二基準壓室93和位于離開側的檢壓室94。該第二基準壓室93內的基準壓經由形成于第二下側殼體81的第二通氣孔82而成為大氣壓。切換用活塞皮碗95以位于切換用工作缸80的檢壓室94內的方式固定配設于第二隔膜92。在該切換用活塞皮碗95設有通氣孔，以免檢壓室94內被劃分。第二施力彈簧96配設在第二緊固構件89與切換用活塞皮碗95之間。該第二施力彈簧96經由切換用活塞皮碗95及關閉工作構件99對切換用閥芯61朝向關閉位置施力。 而且，當檢壓室94內的壓力成為比大氣壓低的第二真空度P2以下時，在檢壓室94內的壓力與第二基準壓室93內的壓力的差壓的作用下，第二施力彈簧96經由切換用活塞皮碗95 進行伸縮。具體而言，當檢壓室94內的真空度升高(成為第二真空度P2’)時，第二施力彈簧96在切換用活塞皮碗95的移動所產生的按壓力的作用下逐漸開始收縮。并且，當檢壓室94內的真空度成為第二真空度P2以上時，第二施力彈簧96成為完全收縮的狀態(tài)。另一方面，當檢壓室94內的真空度低于第二真空度P2時，第二施力彈簧96克服切換用活塞皮碗95的按壓力而逐漸伸長。并且，當檢壓室94內的真空度低于第二真空度P2’時，第二施力彈簧96成為完全伸長的狀態(tài)。在本實施方式中，第二施力彈簧96的作用力，即，使切換用閥芯61移動到關閉位置的力Fc設定成大于浮標72的浮力1 (Fs <Fb< Fe)。由此，在相對于切換用閥芯61同時進行基于第一促動器71的打開工作和基于第二促動器79的關閉工作時，執(zhí)行基于第二促動器79的關閉工作。在第二施力彈簧96經由切換用活塞皮碗95而收縮的狀態(tài)下，第二保持輔助機構以比第二施力彈簧96的作用力弱的保持力來保持切換用活塞皮碗95。該第二保持輔助機構包括配設在切換用活塞皮碗95的開口端外周部上的第一磁鐵97和設置在與第一磁鐵97 沿著第二上側殼體85的軸向對應的位置上的第二磁鐵98。當使第二施力彈簧96收縮而使切換用活塞皮碗95移動到后退位置時，設有該第二保持輔助機構的第二促動器79的各磁鐵97、98在彼此的磁力的作用下進行吸附。其結果是，能夠利用檢壓室94內的真空吸引力和磁鐵97、98產生的吸附力來保持切換用活塞皮碗95。并且，當檢壓室94內進一步低于比第二真空度P2低的第三真空度P3時，第二施力彈簧96的作用力大于將檢壓室94內的真空吸引力和磁鐵97、98產生的吸附力相加所得到的保持力，從而使切換用活塞皮碗95前進。在本實施方式中，由于與止水閥驅動促動器17為同樣的結構，因此第二施力彈簧 96的作用力與第一施力彈簧34的作用力相同。因此，該第二促動器79進行開閉工作的第三真空度P3與止水閥驅動促動器17進行開閉工作的第四真空度P4基本相同。因此，止水閥驅動促動器17及第二促動器79通過緊固構件27、89的調整，而將使切換用閥芯61進行關閉工作的第三真空度P3設定成高于使止水用閥芯16進行閉閥工作的第四真空度P4(ra > P4)。由此，當噴出口 13內的真空度降低時，使切換用閥芯61先于止水用閥芯16進行關閉工作。伴隨于此，使止水用閥芯16進行打開工作的第一真空度Pl設定成低于使切換用閥芯61進行打開工作的第二真空度P2 (Pl < P2)。關閉工作構件99由連結在切換用活塞皮碗95的底中心處的桿構成。該關閉工作構件99插通第二下側殼體81的第二插通構件84，沿著促動器連結部50的軸心延伸，從而與切換用閥芯61的閥桿62—致地沿著該切換用閥芯61的直線運動方向進行直線運動。該關閉工作構件99的全長設定成在切換用活塞皮碗95前進到圖3中單點劃線所示的極限位置的狀態(tài)下，使鼓出部68的棱部68a能夠下降到比肘節(jié)彈簧70靠下方的位置。需要說明的是，該第二促動器79的關閉工作構件99也可以一體地設置成與切換用活塞皮碗95連結的狀態(tài)。在將上述結構的控制裝置40適用于真空式下水道系統(tǒng)時，該控制裝置40以浮標 72位于蓄水斗1的污水積存處3的方式經由托架構件而固定在蓄水斗1內。并且，通過連接配管即空氣管100A將控制裝置40的第一連接部46和真空閥10的噴出口 13連接。而且，通過空氣管100B將控制裝置40的第二連接部48和真空閥10的連接部28連接。此外， 通過空氣管100C將控制裝置40的第三連接部90和真空閥10的噴出口 13連接。需要說明的是，在本實施方式中，通過將控制裝置40的第一連接部46與噴出口 13連接，而經由該噴出口 13將第一連接部46與真空送水管5連接，但也可以將空氣管100A直接與真空送水管5連接。接下來，說明適用了控制裝置40的真空式下水道系統(tǒng)的動作。如圖6A所示，在蓄水斗1的內部的污水僅積存在吸水管8的下方的狀態(tài)下，控制裝置40的切換用閥芯61移動到關閉位置，并利用肘節(jié)彈簧70、70的保持力來保持該狀態(tài)。 而且，真空閥10成為止水用閥芯16移動到關閉位置的閉閥狀態(tài)。在該狀態(tài)下，真空閥10的吸水口 12成為經由吸水管8向大氣敞開的大氣壓的狀態(tài)。真空閥10的噴出口 13在真空站的吸引作用下成為比大氣壓低的第一真空度Pl以上的狀態(tài)。因此，控制裝置40的切換閥機構41的第一變壓室45通過與噴出口 13的連通而成為第一真空度Pl以上的狀態(tài)。而且，控制裝置40的第二促動器79的檢壓室94通過與噴出口 13的連通而成為比大氣壓低的第二真空度P2以上的狀態(tài)。其結果是，關閉工作構件99成為經由切換用活塞皮碗95而進行了后退的狀態(tài)。另一方面，控制裝置40的切換閥機構41的第二變壓室47通過切換用閥芯61切斷與第一變壓室45的連通，經由密封構件66的貫通孔66a及插通槽60而成為向大氣敞開的狀態(tài)。由此，真空閥10的壓力室32經由第二變壓室47而成為向大氣敞開的狀態(tài)。并且，當污水在蓄水斗1內積存時，浮標72漂浮在水面而上升，當上升至第一水位 HWL時，打開工作構件76向上移動。其結果是，切換用閥芯61克服肘節(jié)彈簧70的保持力， 將肘節(jié)彈簧70彈性地擴開，并向上移動到打開位置。并且，當鼓出部68的棱部68a超過肘節(jié)彈簧70時，由于肘節(jié)彈簧70彈性地恢復，從而將切換用閥芯61保持在打開位置。如此，當切換用閥芯61進行打開工作時，如圖6B所示，控制裝置40的第一變壓室 45與第二變壓室47連通，并通過切換用閥芯61的壓接部6 來閉塞密封構件66的貫通孔 66a。其結果是，控制裝置40的第二變壓室47的與大氣的連通被切斷，通過經由第一變壓室45及噴出口 13進行真空吸引，而使第二變壓室47成為第一真空度Pl以上。伴隨于此， 真空閥10的壓力室32同樣地成為第一真空度Pl以上的真空度。由此，如圖6C所示，真空閥10的止水閥驅動促動器17進行打開工作。其結果是，止水用閥芯16移動到打開位置， 真空閥10成為吸水口 12與噴出口 13連通的開閥狀態(tài)。由此，蓄水斗1內的污水在真空站的吸引作用下經由吸水管8、真空閥10的管體11、分隔閥7及真空送水管5排出(送出)。通過排水而使蓄水斗1內的污水下降到吸水管8的下端附近時，來自吸水管8的吸水中會混入空氣。如此，如圖6D所示，噴出口 13內的真空度低于第二真空度P2。伴隨于此，與噴出口 13連通的控制裝置40的第二促動器79的檢壓室94內的真空度低于第二真空度P2。而且，經由第一變壓室45及第二變壓室47而與噴出口 13連通的真空閥10的壓力室32內低于第一真空度P1。但是，在該狀態(tài)下，在磁鐵35、36、97、98的吸附力的作用下，將止水用活塞皮碗33保持在后退位置上的保持力及將切換用活塞皮碗95保持在后退位置上的保持力大于施力彈簧34、96的作用力。因此，真空閥10的止水用閥芯16及控制裝置40的切換用閥芯61維持在打開位置。并且，當蓄水斗1內的污水排出至第二水位LffL而使空氣的混入量增加時，真空閥 10的噴出口 13內的真空度低于第三真空度P3。如此，第二施力彈簧96的作用力大于將切換用活塞皮碗95保持在后退位置上的保持力。其結果是，如圖6E所示，控制裝置40的切換用閥芯61克服肘節(jié)彈簧70的保持力而移動到關閉位置。另一方面，本實施方式的止水閥驅動促動器17將使止水用閥芯16進行關閉工作的真空度形成為比第三真空度P3低的第四真空度P4。因此，止水用閥芯16維持在打開位置，真空閥10維持開閥狀態(tài)。由此，如圖6F所示，控制裝置40的第二變壓室47與第一變壓室45的連通被切斷，該第二變壓室47經由密封構件66的貫通孔66a而成為向大氣敞開的狀態(tài)。由此，與該第二變壓室47連通的真空閥10的壓力室32內的真空度成為低于第四真空度P4的大氣壓狀態(tài)。其結果是，第一施力彈簧34的作用力變得大于將止水用活塞皮碗33保持在后退位置上的保持力。因此，如圖6G所示，止水用閥芯16移動到關閉位置，真空閥10成為閉閥狀態(tài)。如此，從真空閥10的吸水口 12經由了噴出口 13的排水被停止。而且，由于閥口 15的切斷，如圖6H所示，噴出口 13的真空度成為第一真空度Pl以上。其結果是，構成控制裝置40的切換閥機構41的第一變壓室45及第二促動器79的檢壓室94成為各工作真空度P1、P2以上。由此，第二促動器79移動到后退位置，成為圖6A所示的狀態(tài)。如此，本發(fā)明的控制裝置40是將真空閥10的壓力室32僅與切換閥機構41的第二變壓室47連接的結構。而且，切換閥機構41的第二變壓室47與第一變壓室45連通，該第一變壓室45與真空閥10的噴出口 13連通。并且，這些第一及第二變壓室45、47通過第一促動器71使一個切換用閥芯61進行打開工作，并通過第二促動器79使一個切換用閥芯 61進行關閉工作，從而切換成連通的打開位置及閉塞的關閉位置。而且，切換用閥芯61在促動器71、79未工作時，通過肘節(jié)彈簧70保持在打開位置或關閉位置。此外，將第二促動器71進行關閉工作的真空度P3設定成高于真空閥10進行關閉工作的真空度P4。因此，在使切換用閥芯61移動到打開位置并使止水用閥芯16移動到打開位置的真空閥10的開閥狀態(tài)下，不用通過切換閥機構41以外的結構使真空閥10的壓力室32內的真空度低于進行關閉工作的第四真空度P4。其結果是，無需配設止回閥等部件。而且，第一及第二促動器71、79—體地安裝于切換閥機構41。由此，控制裝置40 僅通過一個單體構成，因此極為簡單。而且，為了對應于真空送水管5內的真空度進行工作而需要配置的空氣管100A 100C只要是將切換閥機構41的第一變壓室45、第二變壓室 47、及第二促動器79的檢壓室94連接的三根配管即可，因此配管的結構也可以簡化。其結果是，能夠實現(xiàn)搭載該控制裝置40的系統(tǒng)的小型化及成本下降。此外，在本實施方式中，利用了浮標72的第一促動器71僅進行切換用閥芯61的打開工作。因此，在使切換用閥芯61進行了打開工作后，無需檢測蓄水斗1的水位。S卩，在蓄水斗1內積存有污水的狀況下，浮標72只要能夠檢測用于檢測第一水位HWL的極小的范圍即可。由此，只要確保用于設置控制裝置40的托架構件、第一促動器71的打開工作構件 76等的強度，在蓄水斗1內的污水量少的狀態(tài)下，浮標72就能夠維持浮在污水的水面的上方、即浮在空中而與污水不相接的狀態(tài)。由此，能夠大幅減少浮游在污水的水面附近的浮渣附著于浮標72的量，因此能夠防止浮標72的上下移動受到妨礙而產生的動作不良。而且， 能夠減小浮標72的上下移動的范圍，因此能夠防止滑動引起的磨損和伴隨于此的動作不良。其結果是，能夠使浮標72長期穩(wěn)定地動作。而且，即使在使用時混進到污水中而流入蓄水斗1的沙土會堆積在蓄水斗1的底部，或施工時的殘留材料意外地流入，浮標72的浮上動作也不易受到影響，因此能得到防止動作不良的效果。而且，用于經由切換用閥芯61使止水用閥芯16進行閉閥工作的第二促動器79根據(jù)檢壓室94內的壓力與第二基準壓室93內的壓力的差壓來檢測水位下降到比吸水管8的下端靠下側的情況并進行動作。由此，能夠將吸水管8的下端的位置設定在蓄水斗1的底部附近，混入到污水中的浮渣的絕大部分都能夠從吸水管8向蓄水斗1的外部排出。由此， 搭載有該真空閥10及控制裝置40的單元不需要用于將蓄積的浮渣除去的定期的維護。另外，在本發(fā)明的控制裝置40中，通過第二促動器79使切換用閥芯61移動到關閉位置的力Fc大于浮標72的浮力!^0 < Fe)。因此，在相對于切換用閥芯61同時進行基于第一促動器71的打開工作和基于第二促動器79的關閉工作時，執(zhí)行基于第二促動器 79的關閉工作。其結果是，能夠防止產生真空閥10反復成為開閥狀態(tài)和閉閥狀態(tài)的振蕩。具體而言，在由于蓄水斗1內的污水上升至第一水位HWL而使第一促動器71執(zhí)行打開工作的狀況下，第二促動器79執(zhí)行關閉工作的情況在通常的使用環(huán)境下不可能出現(xiàn)。 而且，在第二促動器79執(zhí)行關閉工作的狀況下第一促動器71執(zhí)行打開工作這一狀況是浮標72在蓄水斗1內被浮渣等固定而成為無法下降的狀態(tài)。該浮渣等引起的浮標72的固定如上所述幾乎不會產生。然而，即使萬一產生了此種狀況時，浮渣等對浮標72的固定力1 通常也比浮標72的浮力冊弱0^<冊)。并且，在本實施方式中，通過第二促動器79使切換用閥芯61移動到關閉位置的力Fc大于浮標72的浮力!^0 < Fb < Fe)。其結果是， 在通常的使用環(huán)境下浮標72被固定時，能夠通過第二促動器79的關閉工作來將固定解除。 由此，能夠可靠地防止產生通常的使用環(huán)境下的振蕩。此外，在本實施方式中，在控制裝置40的第二促動器79配設有磁鐵97、98，該磁鐵 97,98以比第二施力彈簧96的作用力弱的力來保持切換用活塞皮碗95后退的狀態(tài)。并且， 當檢壓室94內的真空度低于比第二真空度P2低的第三真空度P3時，利用第二施力彈簧96 的作用力經由關閉工作構件99使切換用閥芯61進行關閉工作。因此，能夠將通過第二促動器79使切換用閥芯61移動到關閉位置的力Fc可靠地設定成大于浮標72的浮力冊。另外，在控制裝置40的第二促動器79上的切換用工作缸80配設有第二緊固構件 89，能夠調整第二施力彈簧96的作用力。因此，根據(jù)到真空站的距離等設置環(huán)境下不同的真空度的條件，能夠設定為使關閉工作構件99可靠地工作。此外，在本實施方式中，用于使真空閥10的止水用閥芯16進行開閉工作的止水閥驅動促動器17和用于使控制裝置40的切換用閥芯61進行關閉工作的第二促動器79使用相同結構的促動器。因此，能夠削減搭載該控制裝置40的系統(tǒng)的構筑所需的部件個數(shù)，實現(xiàn)成本降低。(第二實施方式)圖7表示第二實施方式的控制裝置40。該控制裝置40與第一實施方式的不同點在于，不是通過調整機構來調整第二施力彈簧96的作用力，而是對保持輔助機構所產生的保持力進行調整。具體而言，在第二實施方式中，在第二促動器79的第二上側殼體85設置第二被緊固部87，且將第二緊固構件89以可緊固的方式安裝于該第二被緊固部87。在第二緊固構件89的外周上的第三連接部90側設有螺紋部。而且，切換用活塞皮碗95在后退位置上與第二緊固構件89抵接。在如此構成的第二實施方式中，僅能夠使第二緊固構件89從圖示的狀態(tài)向擰入方向移動。由此，切換用活塞皮碗95根據(jù)第二緊固構件89的擰入量來調整磁鐵97、98的間隔。其結果是，能夠調整磁鐵97、98所產生的切換用活塞皮碗95的輔助性的保持力。(第三實施方式)圖8至圖15表示第三實施方式的控制裝置40。該控制裝置40與各實施方式的不同點在于，容易設定第二促動器79進行關閉工作的第二真空度P2的點、能夠將該第二真空度P2設定成低于真空閥10進行關閉工作的第一真空度Pl的點、以及能夠延長切換用閥芯61的閥填料63的耐用年數(shù)的點。需要說明的是，在本實施方式的控制裝置40中，真空閥10不需要構成保持輔助機構的磁鐵35、36。第三實施方式的控制裝置40包括具有一個切換用閥芯61的切換閥機構41 ；使切換用閥芯61進行打開工作的第一促動器71 ；使切換用閥芯61進行關閉工作的第二促動器79。如圖8及圖9(A)、(B)所示，切換閥機構41具備外殼42;在該外殼42的內部配設成能夠進行直線運動的切換用閥芯61 ；將該切換用閥芯61保持在打開位置及關閉位置上的第一保持機構。
如圖8、圖10及圖11(A)、(B)所示，外殼42具備下部的真空閥連接部44和上部的促動器連結部50。在該外殼42設有經由支架118而固定于托架構件的四個固定用臂部 43。真空閥連接部44具備形成有與真空閥10的噴出口 13連接的第一連接部46的第一變壓室45 ；形成有與真空閥10的壓力室32連接的第二連接部48的第二變壓室47。 在它們之間形成有成為倒圓錐筒形狀的被壓接部49。促動器連結部50在與真空閥連接部44的邊界部分具備密封用的壓接臺階部51。 在該壓接臺階部51的上方設有以與促動器連結部50的內部空間連通的方式切口的狹縫狀的第一插通孔52、52。在該第一插通孔52的上方設有構成第一保持機構的肘節(jié)構件113 的配設部M。本實施方式的肘節(jié)構件配設部M具備以與促動器連結部50的內部空間連通的方式相對于第一插通孔52、52平行延伸的一對彈性保持部插通槽105、105 ；以位于一對彈性保持部插通槽105、105之間的方式相對于固定用臂部43反向地突出設置的卡止片 106。另外，在促動器連結部50設有插通槽60，該插通槽60以位于沿橫向相鄰的固定用臂部43、43之間的方式與內部空間連通。而且，在促動器連結部50設有從上端延伸到彈性保持部插通槽105的引導槽107。在促動器連結部50的上部設有用于對第二促動器79的第二保持機構進行收容的收容部108。該收容部108是在促動器連結部50的上端連續(xù)設置的俯視下長圓形形狀的部件。在收容部108的開口端以位于長徑側外周部的方式設有連結部110，該連結部110具有用于將第二促動器79的第二上側殼體81連結的孔。切換用閥芯61在通過第一促動器71進行打開工作時移動到圖9(A)所示的打開位置，在通過第二促動器79進行關閉工作時移動到圖9(B)所示的打開位置。如圖12所示， 在該切換用閥芯61的閥桿62的下端處配設的閥填料63上的與真空閥連接部44的被壓接部49進行壓力接觸的軟質的密封部63a的局部設有加強肋部111，以便于形成剛性比其他的部分高的高剛性部。從切換用閥芯61的移動方向觀察時，該加強肋部111設置為從呈圓筒狀的基部到密封部63a的外周緣傾斜而延伸。即，本實施方式的密封部63a以壁厚不相同的方式形成。在切換用閥芯61的閥桿62配設有分體的引導構件64，在引導構件64的上部設有具備壓接部6 的限動部65。在該限動部65的上方安裝有與壓接臺階部51進行壓力接觸的密封構件66，在該密封構件66的上下配設有加強構件67A、67B。在密封構件66的上方形成的鼓出部68由在俯視下呈矩形形狀且在側視下呈菱形形狀的板部構成。在該鼓出部68的上方設有向徑向外方突出的從動凸緣部69，在該從動凸緣部69的外周部突出設置有引導片112。該引導片112通過與促動器連結部50的引導槽 107卡合，而在促動器連結部50內將切換用閥芯61限制成不能旋轉。第一保持機構由樹脂制的肘節(jié)構件113構成，該肘節(jié)構件113以外嵌于促動器連結部50的肘節(jié)構件配設部M的方式配設。如圖11(A)、(C)所示，該肘節(jié)構件113具備基板部114，該基板部114以俯視下呈圓弧狀的方式彎曲，且配置在促動器連結部50上的與固定用臂部43相反側。在該基板部114設有供促動器連結部50的卡止片106貫通并卡止的卡止孔115。
另外，在肘節(jié)構件113設有一對彈性保持部116、116，這一對彈性保持部116、116 與促動器連結部50的彈性保持部插通槽105嵌合，并向促動器連結部50的內部空間突出。 該彈性保持部116通過與位于促動器連結部50內的切換用閥芯61的鼓出部68的傾斜面進行線接觸，而將該切換用閥芯61保持在打開位置或關閉位置。而且，在肘節(jié)構件113上的基板部114的下端設有一對卡止部117、117，這一對卡止部117、117插通促動器連結部50的第一插通孔52、52，并對密封構件66的上端進行定位。如此，在第三實施方式中，通過一個肘節(jié)構件113來構成第一實施方式所示的一對肘節(jié)彈簧123、70及卡止構件53、53，且不需要螺母57及螺紋軸部55，從而實現(xiàn)部件個數(shù)的削減及小型化。第一促動器71具備與浮標72的升降聯(lián)動而使切換用閥芯61移動的打開工作構件76。浮標72的連結桿73的尺寸是在蓄水斗1內的污水下降到第二水位LWL的狀態(tài)下、 浮標72未與污水相接的尺寸。打開工作構件76具備插通到插通槽60中而向促動器連結部50內突出的工作部77。該打開工作構件76通過與固定用臂部43連結的支架118而安裝成能夠移動且不會脫離。第二促動器79與真空閥10的止水閥驅動促動器17不同。具體而言，第二促動器79具備將內部劃分成檢壓室94和第二基準壓室93的切換用工作缸80。在該切換用工作缸80配設有用于使切換用閥芯61進行關閉工作的關閉工作構件99。切換用工作缸80 具備第二下側殼體81、第二上側殼體85、第二隔膜92、切換用活塞皮碗95及第二施力彈簧 96。并且，在本實施方式中，取代由磁鐵97、98構成的第二保持輔助機構及由第二被緊固部 87和第二緊固構件89構成的調整機構，而配設有以規(guī)定的保持力將關閉工作構件99保持在后退位置(參照圖9(B))及前進位置(參照圖9(A))的第二保持機構。如圖13(A)、(B)、(C)所示，第二下側殼體81由對促動器連結部50的收容部108 的上端進行覆蓋的大致橢圓形形狀的板體構成。在該第二下側殼體81以位于收容部108 的外側的方式設有用于吸引大氣的第二通氣孔82。而且，在第二下側殼體81的上端設有接合凸緣83，該接合凸緣83具有用于與第二上側殼體85接合的連結孔。而且，在第二下側殼體81的中心設有供關閉工作構件99插通的孔，在該孔的上側配設有第二插通構件84 (參照圖8)。在第二下側殼體81上的位于促動器連結部50的收容部108內的下表面設有對構成第二保持機構的肘節(jié)彈簧123的一端進行保持的一對保持部119、119。該保持部119具備從第二下側殼體81向下突出的突出部和從該突出部朝向軸心突出的保持突起。如圖8及圖9(A)、(B)所示，第二上側殼體85是上端閉塞且下端開口的圓筒狀的部件。在該第二上側殼體85設有接合凸緣86，該接合凸緣86具有用于與第二下側殼體81 連結的連結孔。而且，定位筒120向內突出地設置在第二上側殼體85的上端閉塞部，該定位筒120外嵌并定位第二施力彈簧96，且限制切換用活塞皮碗95的向上的移動。并且，與真空閥10的噴出口 13連接的第三連接部90以位于該定位筒120的中心的方式向外突出設置。第二隔膜92將切換用工作缸80的內部劃分成第二基準壓室93和檢壓室94，第二隔膜92的外周部由第二下側殼體81和第二上側殼體85的各接合凸緣83、86夾入。
21
切換用活塞皮碗95以位于切換用工作缸80的檢壓室94內的方式固定并配設于第二隔膜92。通過在第二基準壓室93側配置呈板狀的夾入構件121，而利用該切換用活塞皮碗95和該夾入構件121夾入并安裝第二隔膜92。第二施力彈簧96配設在第二緊固構件89與切換用活塞皮碗95之間，經由該切換用活塞皮碗95及關閉工作構件99對切換用閥芯61朝向關閉位置施力。本實施方式的第二施力彈簧96的作用力根據(jù)與第二保持機構對關閉工作構件99的保持力的關系進行設定。關閉工作構件99由貫通夾入構件121及切換用活塞皮碗95的底部中心而連結的桿構成。在該關閉工作構件99設有保持構件安裝部122，該保持構件安裝部122在后退位置及前進位置中任一位置的狀態(tài)下都位于收容部108內。該保持構件安裝部122包括以規(guī)定間隔設置成環(huán)狀的槽和嵌入該槽的C形擋圈或E形擋圈。第二保持機構具備對關閉工作構件99從外側朝向軸心施力的一對肘節(jié)彈簧123、 123。該肘節(jié)彈簧123由螺旋彈簧構成，一端由第二下側殼體81的保持部119保持，另一端由安裝在關閉工作構件99的保持構件安裝部122上的保持構件IM保持。如圖14(A)、(B)所示，保持構件124由具有平行設置的各一對共三組側部IMa、 124bU24c的俯視六邊形形狀的板體構成。在該保持構件124的中心形成有用于向關閉工作構件99安裝的安裝孔125。第一側部IMa、124a的橫向的尺寸相同，第二側部1Mb、124b 的橫向的尺寸相同，第三側部12k、lMc的橫向的尺寸相同。而且，第一、第二及第三側部 12如、1Mb、12 形成為分別不同的尺寸。由此，從安裝孔125向與側部12 12 正交的方向延伸的垂線的尺寸(長度)L1、L2、L3各不相同。從安裝孔125到第一側部12 的尺寸Ll小于從安裝孔125到第二側部124b的尺寸L2，到該第二側部124b的尺寸L2小于從安裝孔125到第三側部12 的尺寸L3(L1 < L2 < L3)。在各側部12 12 分別設有對肘節(jié)彈簧123的端部進行保持的第一、第二及第三彈簧保持部126a、U6b、126c。該保持構件124能夠選擇性地將肘節(jié)彈簧123保持成由第一彈簧保持部U6a、 126a保持的第一保持狀態(tài)、由第二彈簧保持部U6b、126b保持的第二保持狀態(tài)、由第三彈簧保持部U6c、126c保持的第三保持狀態(tài)。在各保持狀態(tài)下，由于距安裝孔125的尺寸Li、 L2、L3設定的不同而使肘節(jié)彈簧123的收縮率不同，因此能夠變更對關閉工作構件99進行保持的保持力(第一保持狀態(tài)<第二保持狀態(tài)<第三保持狀態(tài))。在該第二保持機構中，在關閉工作構件99的后退位置上，保持構件IM超過第二下側殼體81的保持部119而位于上側。因此，肘節(jié)彈簧123以朝向與第二施力彈簧96的施力方向相反的方向施力的方式發(fā)揮作用。而且，在關閉工作構件99的前進位置上，保持構件1 超過第二下側殼體81的保持部119而位于下側。因此，肘節(jié)彈簧123以朝向與第二施力彈簧96的施力方向相同的方向施力的方式發(fā)揮作用。因此，第二施力彈簧96的作用力設定成大于將肘節(jié)彈簧123安裝成第三保持狀態(tài)時的保持力(作用力)。由此，在后退位置上的無負載狀態(tài)的情況下，第二施力彈簧96的作用力超過肘節(jié)彈簧123的作用力，從而經由切換用活塞皮碗95使關閉工作構件99移動到前進位置。但是，在后退位置的狀態(tài)下，通過與真空閥10的噴出口 13連通的檢壓室94內的真空吸引力和由肘節(jié)彈簧123產生的向上的作用力相加所得到的后退位置保持力來保持。由此，當后退位置保持力大于第二施力彈簧96的作用力時，第二促動器79保持圖9(A)所示的后退位置。當檢壓室94內的真空度(真空吸引力)降低而使第二施力彈簧96的作用力大于后退位置保持力時，向圖9(B)所示的前進位置移動。該前進位置通過由肘節(jié)彈簧 123產生的向下的作用力和第二施力彈簧96的作用力相加所得到的前進位置保持力來保持。并且，當檢壓室94內的真空度升高而使其真空吸引力大于前進位置保持力時，再次向圖9 (A)所示的后退位置移動。本實施方式的第二促動器79將后退位置保持力、即、使關閉工作構件99進行關閉工作的第二真空度P2設定成低于真空閥10進行開閉工作的第一真空度P1。而且，將前進位置保持力、即、使關閉工作構件99向后退位置返回的第三真空度P3設定成高于第二真空度P2且低于真空送水管5內的真空度。并且，與該第三真空度P3具有相關關系的第二施力彈簧96的作用力和第一保持狀態(tài)下的肘節(jié)彈簧123的作用力相加所得到的力Fc設定成大于浮標72的浮力1 (Fb < Fe)。第三實施方式的控制裝置40將第二促動器71進行關閉工作的第二真空度P2設定成低于真空閥10進行開閉工作的第一真空度P1，因此當真空送水管5的真空度下降時， 真空閥10的止水閥驅動促動器17先于第二促動器71執(zhí)行關閉工作。因此，在設置控制裝置40時，在將切換閥機構41的第一連接部46和真空閥10的噴出口 13連接的空氣管100A 夾設有止回閥127，該止回閥127容許從第一變壓室45向噴出口 13的流體移動且防止反向的流體移動。由此，即使真空送水管5的真空度低于真空閥10進行關閉工作的第一真空度 P1，也不會執(zhí)行關閉工作。接下來，說明適用了第三實施方式的控制裝置40的真空式下水道系統(tǒng)的動作。如圖15A所示，在蓄水斗1的內部的污水僅積存到吸水管8的下側的狀態(tài)下，控制裝置40的切換用閥芯61移動到關閉位置，該狀態(tài)通過肘節(jié)構件113的彈性保持部116的保持力來保持。在該狀態(tài)下，真空閥10的吸水口 12成為大氣壓狀態(tài)，真空閥10的噴出口 13成為真空度高的第一真空度Pl以上的狀態(tài)。因此，控制裝置40的切換閥機構41的第一變壓室45成為第一真空度Pl以上的狀態(tài)，控制裝置40的第二促動器79的檢壓室94成為超過第二真空度P2的狀態(tài)。其結果是，關閉工作構件99成為經由切換用活塞皮碗95而后退的非工作狀態(tài)。而且，控制裝置40的切換閥機構41的切換用閥芯61移動到關閉位置， 第二變壓室47經由貫通孔66a及插通槽60而成為向大氣敞開的狀態(tài)。因此，與第二變壓室47連通的真空閥10的壓力室32也形成向大氣敞開的狀態(tài)，從而成為閉閥狀態(tài)。并且，當污水積存在蓄水斗1內且浮標72漂浮在水面而上升到第一水位HWL時， 打開工作構件76向上移動。其結果是，切換用閥芯61克服肘節(jié)構件113的彈性保持部116 的保持力而向上移動到打開位置，該打開位置通過肘節(jié)構件113的彈性保持部116的保持力來保持。此時，如圖16㈧所示，分隔用閥芯61的閥填料63發(fā)揮如下的作用，S卩，在負壓產生的朝向噴出口 13的吸引的作用下，密封部63a與真空閥連接部44的被壓接部49密接。 并且，在本實施方式中，在閥填料63的局部設置加強肋部111，從而獲得比其他的部分高的剛性。因此，在向打開位置進行工作時，如圖16(B)所示，排斥力大的加強肋部111的位置立即從被壓接部49離開。其結果是，從該間隙吸入空氣，從而解除密封性高的軟質的密封部63a的密接作用。
需要說明的是，在未像本實施方式那樣在密封部63a設置加強肋部111的閥填料 63的情況下，如圖16(C)、(D)所示，在向被壓接部49的壓接和負壓所產生的吸引作用下， 在密封部63a產生延伸且密封部63a與基部的邊界彎曲而發(fā)生變形。其結果是，密封部63a 難以從被壓接部49離開，在密封部63a與基部的邊界處集中有變形所產生的應力。由此， 時間久了會在邊界部分上產生裂縫。然而，在本實施方式中，由于形成有加強肋部111，因此能夠防止產生此種問題。如此當切換用閥芯61進行打開工作時，如圖15B所示，控制裝置40的第一變壓室 45與第二變壓室47連通，通過切換用閥芯61的壓接部6 來閉塞密封構件66的貫通孔 66a。其結果是，控制裝置40的第二變壓室47的與大氣的連通被切斷，成為第一真空度Pl 以上，真空閥10的壓力室32也成為第一真空度Pl以上的真空度。由此，如圖15C所示，止水閥驅動促動器17進行打開工作，真空閥10成為吸水口 12與噴出口 13連通的開閥狀態(tài)。 由此，蓄水斗1內的污水在真空站的吸引作用下經由吸水管8、真空閥10的管體11、分隔閥 7及真空送水管5排出。由于排水而使蓄水斗1內的污水下降到吸水管8的下端附近時，空氣混入到來自吸水管8的吸水中，如圖15D所示，噴出口 13內的真空度低于真空閥10執(zhí)行關閉工作的第一真空度P1。如此，包含污水及空氣在內的流體從真空度低的真空閥10的噴出口 13經由真空度高的切換閥機構41的第一變壓室45及第二變壓室47而向真空閥10的壓力室32流動。然而，在本實施方式中，由于在將上述部件連接的空氣管100A配設有止回閥127，因此阻止從噴出口 13向第一連接部46的流體移動。其結果是，無論噴出口 13的真空度如何， 壓力室32都維持第一真空度Pl以上的真空度，從而真空閥10維持開閥狀態(tài)。并且，當蓄水斗1內的污水排出至第二水位LffL而空氣的混入量增加，且噴出口 13 內的真空度成為第二真空度P2以下時，如圖15E所示，第二促動器79進行關閉工作，從而使切換用閥芯61移動到關閉位置。由此，如圖15F所示，控制裝置40切斷第一變壓室45 與第二變壓室47的連通，第二變壓室47經由密封構件66的貫通孔66a及插通槽60而成為向大氣敞開的狀態(tài)。由此，真空閥10的壓力室32內的真空度成為低于第一真空度Pl的大氣壓狀態(tài)。其結果是，如圖15G所示，止水用閥芯16移動到關閉位置，真空閥10成為閉閥狀態(tài)。如此，從真空閥10的吸水口 12經由了噴出口 13的排水被停止。而且，由于閥口 15的切斷，而如圖15H所示，噴出口 13的真空度為第一真空度Pl以上且超過第三真空度P3。其結果是，第二促動器79移動到關閉工作構件99所后退的后退位置，成為圖15A所示的狀態(tài)。如此構成的第三實施方式的控制裝置40能得到與第一實施方式同樣的作用及效^ ο而且，在本實施方式中，通過在將切換閥機構41的第一變壓室45和噴出口 13連接的空氣管100A設置止回閥127，而能夠將第二促動器71進行關閉工作的第二真空度P2 設定成低于真空閥10進行開閉工作的第一真空度P1。由此，能夠將來自吸水管8的空氣的取入量設定得較多。其結果是，在較多地排出浮渣的使用環(huán)境下，能夠充分地將該浮渣排
出ο另外，第二促動器79通過肘節(jié)彈簧123保持在前進位置及后退位置，該肘節(jié)彈簧123對關閉工作構件99從外側朝向軸心施力。由此，能夠容易地將使切換用閥芯61從打開位置移動到關閉位置的力Fc設定成大于浮標72的浮力冊。而且，通過具有第一、第二及第三彈簧保持部126a、U6b、126c的保持構件1 而能夠容易地對肘節(jié)彈簧123產生的作用力進行設定變更。由此，能夠提高根據(jù)設置環(huán)境而設定及變更使第二促動器79進行關閉工作的第二真空度P2的作業(yè)性。此外，對切換閥機構41的第一變壓室45與第二變壓室47的連通進行切斷的切換用閥芯61的閥填料63通過設置加強肋部111而僅提高局部的剛性。因此，閥填料63在第一促動器71的作用下移動到打開位置時，能夠從形成有加強肋部111的部分開始克服真空吸引力而容易地脫離。由此，能夠減少在軟質的密封部63a處產生的應力集中，從而能夠延長閥填料63的耐用年數(shù)。需要說明的是，本發(fā)明的真空閥10的控制裝置40并未限定為上述實施方式的結構，而能夠進行各種變更。例如，對第一及第二實施方式的施力彈簧34、96的作用力進行調整的調整機構并不局限于被緊固部25、87和緊固構件27、89的結構，可以根據(jù)需要進行變更。而且，保持輔助機構也不局限于使用了磁鐵35、36、97、98的結構，可以根據(jù)需要進行變更。另外，在各實施方式中，通過向大氣敞開而將止水閥驅動促動器17及第二促動器 79的基準壓室31、93內的壓力形成為大氣壓，但也可以形成為密封有規(guī)定的氣體或液體等的結構。另外，在上述實施方式中，將該切換用閥芯61保持在打開位置及關閉位置上的第一保持機構由一對肘節(jié)彈簧70、70或一體成形有彈性保持部的肘節(jié)構件構成，但為了提高保持力，也可以在固定用臂部43與打開工作構件76之間配設肘節(jié)輔助用的彈簧。當然，第一保持機構并不局限于彈簧，只要是能夠將切換用閥芯61以規(guī)定的保持力保持在打開位置及關閉位置上的結構即可，可以進行各種變更。此外，在第三實施方式中，在保持構件IM設置三種彈簧保持部126a、U6b、126c 而構成為能夠以三階段進行設定及變更，但只要為兩種以上即可，其數(shù)目可以根據(jù)需要進行變更。而且，在第三實施方式中，將第二促動器71進行關閉工作的第二真空度P2設定成低于真空閥10進行開閉工作的第一真空度P1，但也可以構成為通過彈簧保持部U6a、 126bU26c的設定，而能夠選擇設定成低于第一真空度Pl的保持狀態(tài)及設定成高于第一真空度Pl的保持狀態(tài)。這種情況下，根據(jù)需要而在空氣管100A配設止回閥127。此外，在密封部63a的局部設有加強肋部111作為高剛性部的第三實施方式的閥填料63即使適用于第一及第二實施方式的控制裝置40，也能得到同樣的作用及效果。而且，在閥填料63的密封部63a的局部設置高剛性部的結構并不局限于加強肋部111，也可以如圖17(A)、(B)所示，使密封部63a整體的壁厚從規(guī)定位置朝向對置位置逐漸增厚。而且，如圖18(A)、(B)、(C)所示，閥填料63的密封部63a也可以形成為其下端面形狀從規(guī)定位置朝向對置位置逐漸與被壓接部49的形狀一致的圓錐狀。即便如此，密封部 63a的壁厚也可以形成為不相同。此外，在上述實施方式中，將本發(fā)明的真空閥10的控制裝置40適用于真空式下水道系統(tǒng)，但只要是在蓄水斗1內積存一定量的液體時能向下游側送水的真空送水系統(tǒng)，就同樣能夠適用。
權利要求
1.一種真空閥的控制裝置，該真空閥夾設在一端向蓄水斗開口的吸水管的另一端與被真空吸引的真空送水管之間，當壓力室內的真空度成為第一真空度以上時該真空閥打開， 并且當壓力室內的真空度低于第一真空度時該真空閥關閉，所述真空閥的控制裝置的特征在于，具備切換閥機構，其具有外殼、切換用閥芯及第一保持機構，該外殼形成有與所述真空送水管連通的第一變壓室及與所述真空閥的壓力室連通的第二變壓室，該切換用閥芯以能夠在使所述第一變壓室與第二變壓室連通的打開位置及切斷所述第一變壓室與第二變壓室的連通的關閉位置之間進行直線運動的方式配設在所述外殼內，該第一保持機構以預先設定的保持力將該切換用閥芯保持在打開位置及關閉位置；第一促動器，其具有與收容在所述蓄水斗內的浮標的對應于水位的升降進行聯(lián)動而沿著所述切換用閥芯的直線運動方向能夠進行直線運動地安裝在所述切換閥機構的外殼上的打開工作構件，當所述浮標上升至預先設定的第一水位時，該打開工作構件使所述切換用閥芯克服所述第一保持機構的保持力而從關閉位置向打開位置移動；第二促動器，其具有切換用工作缸和關閉工作構件，該切換用工作缸安裝于所述外殼且在內部形成有與所述真空送水管連通的檢壓室，該關閉工作構件能夠沿著所述切換用閥芯的直線運動方向進行直線運動，當所述檢壓室內的真空度成為第二真空度以下時，該關閉工作構件前進而使所述切換用閥芯克服所述第一保持機構的保持力而從打開位置向關閉位置移動。
2.根據(jù)權利要求1所述的真空閥的控制裝置，其特征在于，所述切換閥機構的外殼的第二變壓室具備密封構件，該密封構件具有與大氣連通的貫通孔，所述切換用閥芯在移動到打開位置的狀態(tài)下閉塞所述密封構件的貫通孔而將所述第二變壓室與大氣切斷，所述切換用閥芯在移動到關閉位置的狀態(tài)下將所述密封構件的貫通孔敞開而使所述第二變壓室與大氣連通。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的真空閥的控制裝置，其特征在于，通過所述第二促動器的關閉工作構件使所述切換用閥芯從打開位置向關閉位置移動的力大于所述浮標的浮力。
4.根據(jù)權利要求3所述的真空閥的控制裝置，其特征在于，所述第二促動器的切換用工作缸具有切換用活塞皮碗，其配設在所述檢壓室內；施力彈簧，當所述檢壓室內超過第二真空度時，該施力彈簧在所述切換用活塞皮碗的移動所產生的按壓力的作用下進行收縮，而當所述檢壓室內成為第二真空度以下時，該施力彈簧克服所述切換用活塞皮碗的按壓力而伸長，所述關閉工作構件與所述切換用活塞皮碗連結，利用所述施力彈簧的作用力使所述切換用閥芯從打開位置向關閉位置移動。
5.根據(jù)權利要求4所述的真空閥的控制裝置，其特征在于，所述第二促動器還具備保持輔助機構，該保持輔助機構以比所述施力彈簧的作用力弱的力來保持該施力彈簧經由切換用活塞皮碗而收縮的狀態(tài)。
6.根據(jù)權利要求5所述的真空閥的控制裝置，其特征在于，所述真空閥具備止水用工作缸，其內部被劃分成所述壓力室和保持為規(guī)定壓力的基準壓室，且該止水用工作缸具有止水用活塞皮碗和施力彈簧，該止水用活塞皮碗配設在所述壓力室內，當所述壓力室內成為第一真空度以上時，該施力彈簧在所述止水用活塞皮碗的移動所產生的按壓力的作用下收縮，而當所述壓力室內低于第一真空度時，該施力彈簧克服止水用活塞皮碗的按壓力而伸長；開閉工作構件，其與所述止水用活塞皮碗連結，通過所述施力彈簧的收縮而使止水用閥芯向打開位置移動，通過所述施力彈簧的伸長而使所述止水用閥芯向關閉位置移動；保持輔助機構，其以比所述施力彈簧的作用力弱的力來保持該施力彈簧經由止水用活塞皮碗而收縮的狀態(tài)。
7.根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的真空閥的控制裝置，其特征在于，所述第二促動器的切換用工作缸被劃分成所述檢壓室和保持為規(guī)定壓力的基準壓室，當所述檢壓室內的真空度成為比基準壓室內的基準壓低的第二真空度以下時，所述關閉工作構件使所述切換用閥芯從打開位置向關閉位置移動。
8.根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的真空閥的控制裝置，其特征在于，所述第二促動器前進而使所述切換用閥芯向關閉位置移動的第二真空度設定成高于所述真空閥進行開閉工作的第一真空度。
9.根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的真空閥的控制裝置，其特征在于，所述第二促動器前進而使所述切換用閥芯向關閉位置移動的第二真空度設定成低于所述真空閥進行開閉工作的第一真空度，在將所述切換閥機構的外殼的第一變壓室和所述真空送水管連接的連接配管上配設有止回閥，該止回閥容許從所述第一變壓室向所述真空送水管的流體移動且防止反向的流體移動。
10.根據(jù)權利要求1至9中任一項所述的真空閥的控制裝置，其特征在于， 所述第二促動器具有第二保持機構，該第二保持機構以預先設定的保持力將所述關閉工作構件保持在前進位置及后退位置。
11.根據(jù)權利要求10所述的真空閥的控制裝置，其特征在于，所述第二保持機構具備對所述關閉工作構件從外側朝向軸心施力的肘節(jié)彈簧，在所述關閉工作構件配設保持構件，該保持構件具有對所述肘節(jié)彈簧的端部進行保持的第一彈簧保持部和比該第一彈簧保持部靠外側且對所述肘節(jié)彈簧的端部進行保持的第二彈簧保持部，通過在所述第一及第二彈簧保持部選擇性地保持所述肘節(jié)彈簧，而能夠變更所述關閉工作構件的保持力。
12.根據(jù)權利要求1至11中任一項所述的真空閥的控制裝置，其特征在于，從所述切換用閥芯的移動方向觀察時，對所述切換閥機構的外殼的第一變壓室與第二變壓室的連通進行切斷的所述切換用閥芯的閥填料的密封部在局部具有剛性比其他的部分高的高剛性部。
全文摘要
控制裝置(40)具備切換閥機構(41)和第一及第二促動器(71、79)。切換閥機構(41)在外殼(42)的內部具備切換用閥芯(61)。切換用閥芯(61)在使外殼(42)的第一及第二變壓室(45、47)連通的打開位置及將連通切斷的關閉位置之間能夠進行直線運動。切換用閥芯(61)通過第一保持機構(肘節(jié)彈簧(70))保持在打開位置及關閉位置。當浮標(72)上升到第一水位(HWL)時，第一促動器(71)使切換用閥芯(61)從關閉位置向打開位置移動。當檢壓室(94)內的真空度成為第二真空度(P2)以下時，第二促動器(79)使切換用閥芯(61)從打開位置向關閉位置移動。
文檔編號E03F5/22GK102428235SQ20108002135
公開日2012年4月25日 申請日期2010年3月25日 優(yōu)先權日2009年4月3日
發(fā)明者村木良民 申請人:株式會社酉島制作所