JP2003522312A6 - 衛生廃棄管システムの空気流入許容弁 - Google Patents

Abstract

衛生廃棄管システムの空気流入許容弁本発明は、システムの水溜めを保護すると共に汚染された空気が廃棄管から大気に排出されることを防ぐために廃棄管システムにおける圧力降下に応じて廃棄管システムに空気の流入を許容する弁に関する。弁は弁本体（１０）を備え、弁本体は大気に通じる少なくとも２個の空気流入開口（３０）を備え、各開口（３０）は廃棄管システムに向かう通路（１４）と交互に配置され、上記開口及び通路（１４）はほぼ弁シール水準（Ｈ）にある水平面での横断面を考慮したときに弁ハウジング（２０）のなかで等しく分配されている。常態の閉位置では弁座（２４）に着座する弁部材（３４）は、上記開口（３０）を上記通路（１４）から分け、直径に沿って互いに対向する２本の通路（１４）に直交して直径に沿って互いに対向する２個の開口（３０）を有する弁の実施形態では実質的に蝶形のシール面を有している。弁本体において釣り合いのとれた空気流の分配を得るために、開弁機能要素（２４、３４、６４）を通る空気流の通路の総計した面が、実質的に空気流入開口（３０）の総計した面に等しい。

Description

【０００１】
発明の属する分野 本発明は衛生廃棄管システムに接続される空気流入許容弁に関し、これはシステムの水溜めを保護し、廃棄管又は下水管システムが周囲の大気に通じることを防ぐためのものであり、上記弁は上記管システムに圧力降下が生じたときに自動的に開いて外部の大気の管システムへの流入を許容する。
【０００２】
建築物の排水及び通気システムは、通常運転状態において器具の排出により生じる不安定な水の急激な落下により垂直に積み重ねられた上記システムのなかで誘発される空気流の成立にかかわってくる。住むに適した空間を汚染された臭いから守るために各器具は普通、水溜めシールにより保護されている。排水システムにおける水の急激な落下による変動は、時折の空気圧力の変動を引き起こし、これは時々水溜めシールを、システムの急激な低圧力による吸い上げによるか、水の過重による空気通路の閉鎖に続く背圧の結果として、かき乱す可能性がある。
【０００３】
従来の技術の記載 これらの不便を避けるために特別に設計された空気流入許容弁が紹介されており、廃棄管システムが大気圧以下の状態になることに応じて上記弁が開くので、廃棄管システムを建築物の屋根の外に通気させる必要を避ける可能性を提供している。
【０００４】
好ましくは、上記弁は、一時的に開いた弁膜を通る間に、弁の空気流入口から廃棄管システムへの最大可能な流入空気流を保証するように設計される。
【０００５】
本出願人の名義の特許文献ＵＳ４，２３２，７０６は自動弁装置を開示している。ここで弁の本体を構成する垂直管は、上端にベンチュリの形をした絞りを備え、これとカバーとが協同して周囲空気の流入口を形成しており、絞りの外側に環状の弁部材が配置され、これは新気が垂直廃棄水管に侵入することを許容する間に管内に負圧が生じたときに上下方向に沿って動くことができ、圧力が平衡し又は過剰圧力となったときに閉位置を占めて汚染された空気の排出を防止する。
【０００６】
上記弁は環状の周囲開口を備えており、これは環状弁部材が持ち上がっている場合、空気流入口を廃棄管に関連して垂直管に向けて分配する。この装置は一般にベンチュリ形の管のために空気流入口の能力の増加という良い結果を得ることができるにもかかわらず、特別な状況で環状空気流入口と廃棄管への通路との間に乱れが生じる。この乱れは、持ち上がり位置にある環状弁部材の外周側から来る空気流の全てが、環状弁の全部よりも直径が小さく一般的に小さな部分である管システムの中央の管部分に集中させられるように力をうけるときに起こり、空気流入口の能力を減らすといえる。
【０００７】
この種の弁では、円形又は環状の弁部材は一般にそれぞれ円形のシール面を有する２個の同心の弁座に支えられる。弁部材が変形し又はゆがんだ場合、弁部材が２個のシール面のうち少なくとも１個と共に必要な気密的閉鎖を行うことにおいて問題が起こり得る。
【０００８】
特許文献ＣＨ２０１５６５は、他の空気流入許容弁を開示している。この弁は、直径に沿って対向する２個の空気流入開口を有しており、これは直径に沿って対向して円盤形の弁部材の上面を廃棄管システムに接続する２本の周囲溝と交互に配置されている。この弁の空気流の分配、特に２本の狭い溝を通るものは非常に限定されているので、この種の弁は単一の衛生器具にしか使うことができない。
【０００９】
特許文献ＥＰ０４０９５０６は、環状の周囲空気流入口が１本の半径方向の通路を介して円盤形弁部材の下面に通じている弁装置を開示している。この通路は弁部材が開いたときに廃棄管システムへの空気流をかき乱す。明らかに、空気流通路の悪しき分配が空気流入口での重大な乱れを引き起こす、弁の空気流入能力に負の効果をもたらす。
【００１０】
発明の概要 本発明の第１の目的は、空気流入開口と廃棄管に向かう通路との間の弁機能要素の付近に最適な分配を与えることにより、弁の空気の乱れをできるだけ多く避ける自動空気流入許容弁を提供することにある。
【００１１】
本発明の第２の目的は、弁における最適の空気の分配を可能とし、弁部材への最大の持ち上げ力を提供する良く釣り合いのとれた弁部材の形状及びこれに対応する弁座開口を提供し、単一のシール面を有して閉じ状態にある弁部材の漏れの問題を減らす弁座を提供することにある。
【００１２】
本発明の第３の目的は、凝縮水の排出及び収集を改良し、これをそらせて廃棄管に入れる複数の手段を備えた弁本体の内面を提供することにある。
【００１３】
本発明の第４の目的は、空気流入開口と廃棄管への通路の双方で、弁ハウジングの成形物に直接に格子網を合体させ、廃棄管システムに過剰圧力又は火災が生じた場合に弁部材を支えるためにいくつかの格子要素に大きくした部分を設けることにある。
【００１４】
本発明の第５の目的は、成形工程で直接に得られるたった３個の構成要素で構成して製造容易な衛生廃棄管システムの空気流入許容弁を提供することにある。
【００１５】
以上の目的は、添付した請求項で更に詳述した本発明の原理に従って達成される。
【００１６】
本発明の多くの特質、有利な点、特徴は、以下の本発明の弁の実施形態の記載に現れ、図面が参考になる。
【００１７】
好ましい実施形態の記載 図１に示すように、本発明に属する空気流入許容弁は、衛生廃棄水管システムの一部である衛生廃棄管（図示せず）に接続されるように適合された垂直管状部材１２を備えた下部を有する弁本体１０を備えている。
【００１８】
この発明によれば、管状部材１２の上端は先端で閉じた円錐形の制限部１３を有している（図２をみること）。この管状部材１２の円錐上部１３には、動物や虫のような妙な物体が廃棄管システムに入ることを防止するための成形された格子１６をそれぞれ有して直径に沿って対向する２本の通路１４が設けられている。
【００１９】
管状部材１２の円錐上部１３は、管状部材１２から上方に延び、管状部材１２の円錐部１３の上部先端を横切る水平面Ｈにほぼ位置する上縁２２を有する長円形の椀形ハウジング２０に囲まれている。
【００２０】
椀形ハウジング２０と管状部材１２の円錐上部１３との間の空間は仕切り２６により互いに直交して対向して配列された第１及び第２の室の対に小分けされている。
【００２１】
第１の室の対は仕切り２６と円錐部１３の閉鎖部分２８とで範囲が定められ、椀形ハウジング２０の開口３０を経て周囲の空気に通じている。
【００２２】
第２の室の対は仕切り２６と椀形ハウジング２０とで範囲が定められ、管状部材１２の円錐部１３の通路１４を経て下の管状部材１２に通じている。
【００２３】
仕切り２６の上縁はほぼ水平面Ｈに位置し、弁座２４を形成するように構成されている。
【００２４】
弁部材３４は仕切り２６の上縁に支えられており、常態で弁座２４に着座して廃棄管システムの内圧が少なくとも大気圧に等しいときに第１の室１８の対を第１の室１９の対から隔離している。
【００２５】
弁部材３４は内圧が大気圧よりも下がることに応じて弁座２４から上に持ち上げられ、これによって第１の室１８の対を第２の室１９の対に通じさせ、よって大気が、下の管状部材１２に接続された廃棄管システムに入ることを許容する。
【００２６】
弁部材３４及びこれに対応する弁座２４は、長円形の椀形ハウジング２０の内側の長手方向に沿って位置する蝶形に形成されたものであることが好ましい。
【００２７】
椀形ハウジングの開口３０には更に弁部材３４の異物との干渉を避けるための格子３６が設けられている。
【００２８】
図１ないし図６に示す実施形態によれば、管状部材１２の円錐部の閉じた先端には、下方に向いて延び、弁部材３４のための固定された雌ガイド手段として配置された閉じた凹陥部３２が設けられ、弁部材３４にはその目的のために凹陥部３２と類似の寸法を持つ突起３５（可動雄ガイド手段）が設けられている。
【００２９】
弁部材３４は蝶形の弁座２４に合う特別の形状を持ち、これは２つの異なる材料で実現しており、主たる部分３４を硬いプラスチック材料で、外縁部３８を軟らかいプラスチック材料で形成している。
【００３０】
これら２つの部分は本出願人の名義の欧州特許ＥＰ０７０１５０４に説明された方法で熱溶融により合体されることが好ましい。
【００３１】
弁部材３４が常態の閉位置にあるときに、しっかりした閉じ状態が得られるように、弁部材３４のうち軟らかくて撓みやすい外縁３８のみが弁座２４に接触している（図３をみること）。
【００３２】
更に弁ハウジングにおける凝縮水の淀みを防ぐための手段が設けられている。
【００３３】
図３及び図４に示すように、椀形ハウジング２０の上縁２２と弁座２４との間の領域には、落下した凝縮水の滴が廃棄管システムに接続された管状部材１２に向いて排出されることを容易にするように、底が丸く形成された排水溝２３が設けられている。
【００３４】
流入する空気の流れを改良するために、開口３０の格子３６が、図８及び図９に見られるような流線形又は液滴状の横断面を持つ要素によりつくられている。
【００３５】
好ましくは、上記格子要素の少なくとも２つ３７に、廃棄管システムに重大な過剰圧力が生じたときに弁部材３４を支えることができるように、大きくして平らにした上部領域を設ける。また、廃棄管システムが火災のときに、弁部材３４の耐火性の主たる部分を格子要素３７により支えることができる。実際に、廃棄管システムに重大な過剰圧力又は火災が生じたときには、軟らかくて撓みやすい外縁３８のために、弁部材３４は下に向いて引かれ、弁座２４の水準よりも下側に打ちつけられる。
【００３６】
勿論、通路１４の格子１６の要素を流線形の液滴状の横断面となるように形成することもできる。
【００３７】
最後に、弁本体１０は、椀形ハウジング２０の上部縁２２を完全に気密となるように閉鎖する上部蓋４０により閉じられている。
【００３８】
上部蓋４０の側壁４２は、凝縮水の排出を容易とするために僅かに円錐となっている。同じ理由により、上部蓋４０の上壁は、僅かに丸くなっており、上記壁の内面には凝縮水を外縁に向けて排出するためのリブ４４が放射状に配列されている。
【００３９】
廃棄管の圧力が大気圧よりも下がった場合、下面が大気圧に通じ上面が廃棄管の圧力に通じている弁部材３４は即座に上へ向かって動き、大気を、開口３０と、弁座２４と弁部材３４の外縁３８との間の垂直の隙間とを通して管状部材１２の通路１４のほうに入れ廃棄管システムに入れる。
【００４０】
本発明に属する弁、そして特に弁機能要素、すなわち弁部材３４及び弁座２４の特別の蝶形面は、一方で弁部材の最大の持ち上がり力をもたらし、他方で弁本体のなかの空気流通路の良く釣り合いがとれた分配をもたらす。
【００４１】
この空気流の良く釣り合いがとれた分配を得るためには、開弁機能要素２４、３４を通る空気流通路部分の総計した面が実質的に空気流入開口３０の総計した面に等しいことが重要である。
【００４２】
最適な弁能力のためには、開弁機能要素２４、３４を通る空気流通路の総計した面が実質的に、管状部材１２の内側の面に等しいばかりでなく、弁機能要素から廃棄管システムに向かう通路１４の総計した面に等しいことが重要である。
【００４３】
弁の機能、そして特に弁部材３４の弁座２４からの持ち上げ力を改良するためには、弁座２４の外縁の内側での総計した面と、座２４と椀形ハウジング２０の内側との間に残されたところの総計した面（低圧となりうる区域を表している）との比が好ましくは１よりも小さいことが重要である。
【００４４】
２個よりも多い開口が、２本よりも多い通路と交互に設けられた場合、弁座とこれに対応する弁部材の形は適合されなければならないだろう。蝶形の弁部材の代わりに三角形又は三つ葉形の弁部材を用いることができる。
【００４５】
他の実現可能な弁部材の案内装置を表現した本発明の他の実施形態を図１０に示す。
【００４６】
この実施形態によれば、上部蓋５０の内面には、ほぼ水平の水準Ｈまで下に向いて延び、弁部材６４の主たる部分に設けられた対応する凹陥部６２（可動雌ガイド手段）に係合する少なくとも２つの突起５２（固定された雄ガイド手段）が設けられている。
【００４７】
弁部材６４の時折の持ち上がり時、上記弁は上部蓋５０に固定された突起５２を用いて凹陥部６２により案内される。この場合、案内する凹陥部６２は弁部材６４が持ち上がっている間は流入空気流から一部を引っ込めるので、流入空気流はなお増加する。
【００４８】
案内特性を改良するために、突起５２を金属でつくることもできる。
【００４９】
本発明によれば、持ち上げ及び下がりが連鎖する間の弁部材の案内は、弁部材の一部である固定雌ガイド３２及び雄ガイド３５により得てもよいし、固定雄ガイド５２及び弁部材に合体された可動雌ガイド６２により得てもよい。
【００５０】
実験は本発明の弁の能力が、現存する空気流入許容弁と比較して著しく改良されていることを示した。
【００５１】
ここで記載された実施形態の目的は、請求の範囲で表現された本発明の範囲から外れることのない他の変形例を可能としながら本発明を例示したに過ぎないものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の弁の分解図であり、３つの主たる構成要素を示す。
【図２】
図１に類似する組立てられた弁の断面図である。
【図３】
図２の細部を拡大して示す図であり、そこには弁座に支えられた弁部材を含む弁の機能要素が示されている。
【図４】
弁本体の下部の平面図であり、２つの空気流入開口と廃棄管に向かう２つの通路がそれぞれ示されている。
【図５】
図４のＡ−Ａ線に沿った詳細な断面図である。
【図６】
図のＢ−Ｂ線に沿った弁本体の下部の横断面図である。
【図７】
図の矢Ｐからみた弁本体の下部の側面図である。
【図８及び図９】
それぞれ図７のＣ−Ｃ線及びＤ−Ｄ線に沿った一部断面図である。
【図１０】
図２に一致する断面図であるが、本発明に属する組立てられた弁の他の実施形態を示している。
【符号の説明】
１０ 弁ハウジングの下部
１２ 管状部材
１３ １２の上部円錐部
１４ 弁の上部に向く通路
１６ 通路の格子
１８ 第１の室の対
１９ 第２の室の対
２０ 長円形の椀形ハウジング
２２ ハウジング２０の上縁
２４ 弁座
２３ 排水溝
２６ 仕切り
２８ 円錐部１３の閉鎖部分
３０ 空気流入開口
３２ 凹陥部
３４ 弁部材
３５ 突起（雄ガイド）
３６ 空気流入開口の格子
３７ 支持格子要素
３８ ３４の外縁
４０ 上部蓋
４２ 側壁
４４ リブ
５０ 上部蓋
５２ 突起
６２ 凹陥部（雌ガイド）
６４ 弁部材

Claims (20)

1. 衛生廃棄管システムに接続され、システムの水溜めを保護し、システムから大気への汚染された空気の排出を防ぐために、システム内の減圧に応じて大気が弁機能要素に向かい廃棄管に流入することを許容する空気流入許容弁であって、この弁は弁本体（１０）を備え、弁本体は
   廃棄管に接続するように設けられ、上部（１３）が上に向かって内側に先細になっていて横断面が上端で減少している垂直管状部材（１２）と、
   管状部材の内部空間から弁機能要素（２４、３４、６４）に向かう少なくとも１本の通路（１４）と、
   上記上部に被さり管状部材（１２）の上端（１３）よりも上へ間隔をあけてある上壁を有する蓋部材（４０、５０）と、
   管状部材（１２）の上端（１３）と蓋部材（４０、５０）の上壁との間に配置され、管状部材（１２）の上端付近を通る水平面の水準（Ｈ）に配置されたシール面を有する弁座（２４）に支えられ、弁座から上方へ自由に移動できる弁部材（３４、６４）と、
   廃棄管の圧力が大気圧と等しいかそれを超えたときに上記弁部材（３４、６４）を閉じ、廃棄管の圧力が大気圧よりも下がったときに廃棄管への大気の空気流通路をつくるために上記弁部材（３４、６４）を開くように、弁部材（３４、６４）の上面が少なくとも１本の通路（１４）を通じて廃棄管システムに通じる間に、弁部材（３４、６４）の下面に通じる少なくとも１本の大気流入開口（３０）とを備え、
   弁部材（３４、６４）が弁座（２４）から上に向いて移動されたときの開弁機能要素（２４、３４、６４）を通る空気流通路の総計した面が、少なくとも１個の空気流開入口（３０）の総計した面に実質的に等しいことを特徴としている。
2. 開弁機能要素（２４、３４、６４）を通る空気流通路の総計した面が、弁機能から廃棄管システムに向かう少なくとも１本の通路（１４）の総計した面に実質的に等しい請求項１の空気流入許容弁。
3. 開弁機能要素（２４、３４、６４）を通る空気流通路の総計した面が、管状部材（１２）の内側の面に実質的に等しい請求項１の空気流入許容弁。
4. 弁本体（１０）には、弁部材（３４、６４）が開位置にあるときに大気流入開口（３０）と廃棄管システムに向かう通路（１４）との間の本体において等しく区切られ且つ釣り合いのとれた空気流の分配を得るようにする手段（２０、２６）が設けられている請求項１の空気流入許容弁。
5. 弁本体（１０）が、長円形の椀形ハウジング（２０）と、椀形ハウジング（２０）の内部を相互に対向し直交して配置された第１の室の対（１８）と第２の室の対（１９）とに小分けする仕切り（２６）とを備え、第１の室の対（１８）はハウジング（２０）の開口（３０）を介して周囲の大気に通じており、第２の室の対（１９）は管状部材（１２）の上部円錐部（１３）の通路（１４）を介して下部管状部材（１２）及び廃棄管システムに通じている請求項４の空気流入許容弁。
6. 第１の室の対（１８）及び第２の室の対（１９）は、弁本体（１０）のなかで良く釣り合いのとれた空気流を得るように、水平横断面（Ｈ）において等しく区切られている請求項５の空気流入許容弁。
7. 管状部材（１２）の上部円錐部（１３）が先端で閉じており、そこには少なくとも２本の周囲通路（１４）が、それらの間に閉鎖部分（２８）を残して設けられている請求項１の空気流入許容弁。
8. 弁本体（１０）に少なくとも２個の空気流入開口（３０）が設けられ、各開口（３０）は廃棄管システムに向かう通路（１４）と交互に配置され、開口（３０）及び通路（１４）はほぼ弁シール水準（Ｈ）にある水平面での横断面を考慮したときに弁ハウジングのなかで等しく分配されている請求項１の空気流入許容弁。
9. ２個の空気流入開口（３０）が、直径に沿って互いに対向し、廃棄管システムに向かい直径に沿って互いに対向する２本の通路（１４）とそれぞれ直交している請求項８の空気流入許容弁。
10. 空気流入開口（３０）が、椀形ハウジング（２０）における管状部材（１２）の円錐部（１３）の外側に配置されており、ハウジング（２０）はほぼ弁座の水準（Ｈ）に位置する上縁（２２）を有している請求項５の空気流入許容弁。
11. 弁座（２４）は連続したシール面を備えており、その下には仕切り（２６）が延びており、この仕切りは、管状部材（１２）の円錐部（１３）の通路（１４）と閉鎖部（２８）との間で外壁（２０）の内側の空間の範囲を定めている請求項１の空気流入許容弁。
12. 弁機能要素は、弁座（２４）と、対応する弁部材（３４、６４）とを備え、長円形の弁本体（２０）の長手方向に沿って位置して実質的に蝶形のシール面を有している請求項５の空気流入許容弁。
13. 蝶形弁座（２４）のなかの総計した面と、低圧となりうる区域である座（２４）と椀形ハウジング（２０）の内側との間に残るところの総計した面との比が、弁部材（３４、６４）を弁座（２４）から持ち上げる最大の力をつくるように、好ましくは１よりも小さい請求項１２の空気流入許容弁。
14. 開口（３０）及び通路（１４）には、格子（３６、１６）がそれぞれ設けられている請求項１の空気流入許容弁。
15. 弁部材（３４）には、弁本体（１０）に設けられた固定雌ガイド手段（３２）と協同する雄ガイド手段（３５）が設けられている請求項１の空気流入許容弁。
16. 弁部材（６４）には、弁本体（１０）の蓋部材（５０）に設けられた固定雄ガイド手段（５２）と協同する雌ガイド手段（６２）が設けられている請求項１の空気流入許容弁。
17. 弁本体（１０）の内面には凝縮水の排出を改善する手段（２０、２３、４２、４４）が設けられている請求項１の空気流入許容弁。
18. 弁部材（３４）が２つの異なる材料でできており、主たる部分（３４）が硬い材料、好ましくは耐火材料でできており、外縁（３８）は軟らくて撓みやすい材料でできている請求項１の空気流入許容弁。
19. 格子（１６、３６）は流線形又は液滴状の横断面を持つ要素によりつくられている請求項１４の空気流入許容弁。
20. 格子（３６）が格子要素を備え、そのうちの少なくとも２つには、廃棄管システムの過剰圧力が生じたとき又は火災のときに弁部材（３４）を支える、大きくして平らにした上部領域（３７）が設けられている請求項１４の空気流入許容弁。

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