JP2005264956A - 弁構造、逆流防止弁ユニット及び給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給湯システム等における逆流防止弁ユニットにおいて漏水等を確実に防止する。
【解決手段】給水圧を導く給水通路１１１ａ，１１２ａ，逆流水圧を導く逆流水通路１１３ａ，及び逆流水通路１１３ａに連通する排水口１１５を画定するボデー１１０、一方側において給水圧及び他方側において逆流水圧を受けて逆流水通路１１３ａを開閉し得るべくボデー１１０内において往復動自在に配置された開閉弁１２０を備え、開閉弁１２０が逆流水通路１１３ａを開放したとき逆流水を排水口１１５から排出して上流側への逆流を防止する逆流防止弁ユニットにおいて、開閉弁１２０は、給水通路１１１ａを開閉して上流から下流に流れる給水を制御する第１弁体１２２、逆流水通路１１３ａを開閉する第２弁体１２３を一体的に有し、逆流水通路１１３ａと排水口１１５との間に逆流水を一時的に留める貯水部１１６が設けられている。これにより、漏水が確実に防止される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、通路を開閉する弁体及びロッドを備えた弁構造、給湯システム等における二次雑水が一次給水路（水道水）内に逆流するのを防止する逆流防止弁ユニット及びそれを用いた給湯装置に関し、特に、給湯システムに接続された浴槽内の風呂水等の逆流水を外部に排出させて縁切りし、給水栓あるいは給湯栓側に逆流するのを防止するのに適用される、弁構造、逆流防止弁ユニット及び給湯装置に関する。

従来の給湯システム等においては、図１２に示すように、給水管１から導かれた水は、熱交換器２で所定の温度に加熱されて温水となり、温水供給管３から種々の用途に応じて分岐された分岐管３ａ，３ｂ等により出湯される。例えば、分岐管３ｂに導かれた温水は、注湯電磁弁４から配管５を通り、逆止弁６を経て浴槽７に注がれる。ここで、浴槽７からの逆流を防止するために、配管４と給水管１の分岐管１ａとの間には、逆流防止弁ユニット（縁切り装置）１０が設けられている。

この逆流防止弁ユニット１０は、分岐管１ａとの接続領域に小径の連通路１１ａ及び配管４との接続領域に連通路１１ｂを画定する筒状のボデー１１、連通路１１ａと連通路１１ｂとの間でボデー１１内を往復動するピストン１２、ピストン１２の外周面とボデー１１の内壁面との間に介在するダイヤフラム１３、ピストン１２に設けられて連通路１１ｂを開閉する弁体（パッキン）１４、ピストン１２を連通路１１ａに向けて付勢するバネ１５、連通路１１ｂの近傍でピストン１２の収容空間から鉛直下向きに設けられた排水口１６等により形成されている。

そして、連通路１１ａを通してダイヤフラム１３が受ける給水圧と連通路１１ｂを通してピストン１２が受ける逆流水圧とのバランスにより、ピストン１２が作動して、弁体１４が連通路１１ｂを開放すると同時に、逆流水が排水口１６から外部（大気）に排出されるようになっている。
また、この弁構造としては、弁体１４が傾かないように、ピストン１２と一体的に形成されて連通路１１ｂの内壁面を摺動するガイドによって、ピストン１２の倒れ（傾き）を防止するようになっている（例えば、特許文献１参照）。

特許第３０４８８０６号明細書

しかしながら、上記従来の逆流防止弁ユニットにおいては、給水管１側において他栓の水撃等による圧力変動が作用すると、ピストン１２が微動作して、連通路１１ｂの閉鎖が必要な場合でも弁体１４が開弁し、排水口１６から微小漏れを生じる場合があった。
また、上記従来の逆流防止弁ユニットに適用された弁構造においては、弁体１４の傾きを防止する構造となっているため、ピストン１２の移動方向に対する弁体１４（シール面）の垂直度等の寸法精度が十分でないと、シール不良を生じる虞がある。

この精度を必要としない弁構造としては、例えば、図１３に示すように、ロッド１８及び弁体１９にそれぞれ球状凸部１８ａ及び球状凹部１９ａを設けて、首振り可能に両者をスナップフィット結合により連結する構造を採用することも考えられるが、弁体１９及びロッド１８の往復動方向と連結部の抜け方向とが一致するため、抜け方向に所定レベルを超える荷重が加わった場合、接続部が（球状凸部１８ａが球状凹部１９ａから）外れてしまう虞がある。

本発明は、上記従来技術の問題点等に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、給水側に圧力変動を生じても微小漏れを極力抑制ないし防止でき、又、ダイヤフラム等が破損しても漏水等を極力抑制でき、さらには弁体のシール機能を向上させることのできる、弁構造、逆流防止弁ユニット及び給湯装置を提供することにある。

本発明の弁構造は、所定の通路を開閉する弁体と、弁体に連結されて往復動自在に支持されるロッドと、を備えた弁構造であって、上記弁体は、ロッドの往復動方向に略垂直な方向から、ロッドに対してスナップフィット結合により連結されている、構成となっている。
この構成によれば、ロッドの軸線方向において弁体をロッドから引き離すような力が作用しても、弁体はロッドから容易に離脱することなく、通路を開閉する弁体としての所望の機能が確保される。

上記構成の弁構造において、弁体は、ロッドの往復動方向に略垂直な方向において挿脱自在な凹状嵌合部を有し、ロッドは、凹状嵌合部に嵌合可能なくびれ部をもつ凸状嵌合部を有する、構成を採用することができる。
この構成によれば、ロッドの凸状嵌合部を、ロッドの往復動方向に略垂直な方向から、弁体の凹状嵌合部に近づけてスナップフィット結合するだけで、両者を容易に連結することができる。

上記構成の弁構造において、弁体は、ロッドに対して揺動自在に連結されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、弁体はロッドに対して揺動自在であるため、弁体はその着座面に倣うように傾斜しつつ閉弁することができ、シールが確実に行われる。

上記構成の弁構造において、弁体及びロッドの一方は、球面状凹部を有し、弁体及びロッドの他方は、球面状凹部に当接される球面状凸部を有する、構成を採用することができる。
この構成によれば、球面状凸部と球面状凹部とが球面に沿って相対的に移動するため、弁体の揺動（首振り動作）が確実に行われて、弁体はシール面に対して確実に追従することができる。

本発明の第１の観点に係る逆流防止弁ユニットは、給水圧を導く給水通路，逆流水圧を導く逆流水通路，及び逆流水通路に連通する排水口を画定するボデーと、一方側において給水圧及び他方側において逆流水圧を受けて逆流水通路を開閉し得るべくボデー内において往復動自在に配置された開閉弁と、を備え、開閉弁が逆流水通路を開放したとき逆流水を排水口から排出して上流側への逆流を防止する逆流防止弁ユニットであって、上記開閉弁は、給水通路を開閉して上流から下流に流れる給水を制御する第１弁体と、逆流水通路を開閉する第２弁体と、を一体的に有し、上記逆流水通路と前記排水口との間に、逆流水を一時的に留める貯水部を設けた、構成となっている。

この構成によれば、第１弁体が受ける給水圧と第２弁体が受ける逆流水圧とのバランスにより開閉弁が作動し、給水圧が逆流水圧よりも大きいとき第１弁体が開弁して上流から給水通路を経て下流に給水がなされ、一方逆流水圧が給水圧よりも大きいとき第２弁体が開弁して、逆流水を排水口から外部に排出させて、上流側に流れ込むのを防止する。
また、給水圧の圧力変動等により開閉弁が微動作して第２弁体が開弁した場合、逆流水通路内に留まっていた水は、即座に排水口から排出されるのではなく、貯水部に一時的に留まる。したがって、その水の量が少ない場合は、排水口から外部に流れ出る漏水現象を防止できる。

上記構成のユニットにおいて、ボデーは、上流側の給水管が接続される上流側接続部と、給水通路を通過した給水を下流側に導くための下流側の給水管が接続される下流側接続部と、給水通路の途中に形成されて第１弁体が着座し得る着座部と、を含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、第１弁体が着座部から離脱して開弁した状態では、上流側の給水管から導かれた水は、給水通路を経て下流側の給水管に供給される。このように、給水通路は単に第１弁体に給水圧を導くだけでなく、第１弁体が給水通路を開閉して給水を制御するようになっているため、逆止性能を付加することができる。

また、本発明の第２の観点に係る逆流防止弁ユニットは、給水圧を導く給水通路，逆流水圧を導く逆流水通路，及び逆流水通路に連通する排水口を画定するボデーと、一方側において給水圧及び他方側において逆流水圧を受けて逆流水通路を開閉し得るべくボデー内において往復動自在に配置された開閉弁と、を備え、開閉弁が逆流水通路を開放したとき逆流水を排水口から排出して上流側への逆流を防止する逆流防止弁ユニットであって、上記開閉弁は、給水通路内の給水圧を受ける第１弁体と、逆流水通路を開閉する第２弁体と、を一体的に有し、逆流水通路と前記排水口との間に、逆流水を一時的に留める貯水部を設けた、ことを特徴としている。
この構成によれば、第１弁体が受ける給水圧と第２弁体が受ける逆流水圧とのバランスにより開閉弁が作動し、給水圧が逆流水圧よりも大きいとき第２弁体は逆流水通路を閉塞し、一方、逆流水圧が給水圧よりも大きいとき第２弁体は開弁し、逆流水を排水口から外部に排出させて、上流側に流れ込むのを防止する。また、給水圧の圧力変動等により開閉弁が微動作して第２弁体が開弁した場合、逆流水通路内に留まっていた水は、即座に排水口から排出されるのではなく、貯水部に一時的に留まる。したがって、その水の量が少ない場合は、排水口から外部に流れ出る漏水現象を防止できる。

上記第１及び第２の観点に係る構成のユニットにおいて、開閉弁は、第１弁体及び第２弁体の少なくとも一方が、ロッドの往復動方向に略垂直な方向からロッドに対してスナップフィット結合により連結されている構成、又は、弁体がロッドの往復動方向に略垂直な方向において挿脱自在な凹状嵌合部を有し、ロッドが凹状嵌合部に嵌合可能なくびれ部をもつ凸状嵌合部を有する構成、弁体がロッドに対して揺動自在に連結され、例えば、弁体及びロッドの一方が球面状凹部を有し、弁体及びロッドの他方が球面状凹部に接合される球面状凸部を有する構成、を採用することができる。
これらの構成によれば、ロッドの軸線方向において弁体をロッドから引き離すような力が作用しても、弁体はロッドから容易に離脱することなく開閉弁としての所望の機能が確保され、又、ロッドの凸状嵌合部を、ロッドの往復動方向に略垂直な方向から弁体の凹状嵌合部に近づけてスナップフィット結合するだけで、両者を容易に連結することができ、さらに、弁体がロッドに対して揺動自在である、例えば、球面状凸部と球面状凹部とが球面に沿って相対的に移動するため、弁体の揺動（首振り動作）が確実に行われて、弁体はその着座面（シール面）に倣うように（追従するように）傾斜しつつ閉弁することができ、確実にシールすることができる。

上記第１及び第２の観点に係る構成のユニットにおいて、排水口は、開閉弁が配置されたボデー内の作動室の底面よりも鉛直方向の高い位置に形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、ボデー内の作動室を貯水部として利用できるため、別個の貯水空間を設ける必要がなく、装置を小型化、簡素化できる。

上記構成の逆流防止弁ユニットにおいて、排水口は、ボデーに対して水平方向に開口するように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、排水口の向きを横向きとすることで、貯水部として必要な容積を容易に確保することができる。

上記第１及び第２の観点に係る構成のユニットにおいて、開閉弁は、第１弁体と第２弁体とを連結するロッドを有し、ボデーは、ロッドを摺動自在に案内する軸受孔を有する、構成を採用することができる。
この構成によれば、給水通路と逆流水通路との間に介在する通路としては、ロッドが摺動する軸受孔の内周面とロッドの外周面との隙間だけであるため、第１弁体等の破損により、この隙間が水道水等に直接曝された場合でも、従来のようにピストンにダイヤフラムを設けかつピストンの外周面が漏水通路となり得る場合に比べて、漏水の影響を最小限に抑えることができる。

上記第１及び第２の観点に係る構成のユニットにおいて、ボデーには、給水通路を閉塞する向きに、開閉弁を付勢する付勢手段が設けられている、構成を採用することができる。
この構成によれば、逆流水を積極的に排出するようになっているため、二次雑水等の逆流水が給水側に逆流するのを確実に防止することができる。

上記第１及び第２の観点に係る構成のユニットにおいて、貯水部の近傍には、加熱手段が配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、貯水部に一時的に溜まった水は、加熱手段により積極的に加熱されて蒸発するため、漏水現象を確実に防止することができる。ここで、加熱手段としては、電気ヒータ等の専用の加熱機器は勿論のこと、熱交換器等により加熱されたお湯、電磁弁、電磁アクチュエータ、熱交換器等の余熱を利用した熱源等を適用して、それらが発生する熱を利用して貯水部に溜まった水を蒸発させることができる。

本発明の第１の観点に係る給湯装置は、給水管と、給水管の下流側に接続された熱交換器と、熱交換器の下流側に接続された給湯管と、給湯管に接続された浴槽と、給水管と給湯管との間に配置され浴槽から逆流した逆流水を排出して給湯管の上流側へ逆流するのを防止する逆流防止弁ユニットと、を備えた給湯装置であって、上記逆流防止弁ユニットは、給水管を二分してその間に介在する給水通路，給湯管に連通する逆流水通路，及び逆流水通路に連通する排水口を画定するボデーと、給水通路を開閉する第１弁体及び逆流水通路を開閉する第２弁体を一体的に有すると共にボデー内において往復動自在に配置された開閉弁と、逆流水通路と排水口との間に設けられて逆流水を一時的に留める貯水部と、を有する、構成となっている。

この構成によれば、第１弁体が受ける給水圧と第２弁体が受ける浴槽からの逆流水圧とのバランスにより開閉弁が作動し、給水圧が逆流水圧よりも大きいとき第１弁体が開弁して上流から給水通路を経て下流に給水がなされ、一方逆流水圧が給水圧よりも大きいとき第２弁体が開弁して、浴槽からの逆流水を排水口から外部に排出させて上流側に流れ込むのを防止する。また、給水圧の圧力変動等により開閉弁が微動作して第２弁体が開弁した場合、逆流水通路内に留まっていた水は、即座に排水口から排出されるのではなく、貯水部に一時的に留まる。したがって、その水の量が少ない場合は、排水口から外部に流れ出る漏水現象を防止できる。

また、本発明の第２の観点に係る給湯装置は、給水管と、給水管の下流側に接続された熱交換器と、熱交換器の下流側に接続された給湯管と、給湯管に接続された浴槽と、給水管と給湯管との間に配置され浴槽から逆流した逆流水を排出して給湯管の上流側へ逆流するのを防止する逆流防止弁ユニットと、を備えた給湯装置であって、上記逆流防止弁ユニットは、給水管内の給水圧を導く給水通路，給湯管に連通する逆流水通路，及び逆流水通路に連通する排水口を画定するボデーと、給水通路内の給水圧を受ける第１弁体及び逆流水通路を開閉する第２弁体を一体的に有すると共にボデー内において往復動自在に配置された開閉弁と、逆流水通路と排水口との間に設けられて逆流水を一時的に留める貯水部と、を有する、ことを特徴としている。
この構成によれば、第１弁体が受ける給水圧と第２弁体が受ける浴槽からの逆流水圧とのバランスにより開閉弁が作動し、給水圧が逆流水圧よりも大きいとき第２弁体が逆流水通路を閉鎖し、一方、逆流水圧が給水圧よりも大きいとき第２弁体が開弁して、浴槽からの逆流水を排水口から外部に排出させて上流側に流れ込むのを防止する。また、給水圧の圧力変動等により開閉弁が微動作して第２弁体が開弁した場合、逆流水通路内に留まっていた水は、即座に排水口から排出されるのではなく、貯水部に一時的に留まる。したがって、その水の量が少ない場合は、排水口から外部に流れ出る漏水現象を防止できる。

上記第１及び第２の観点に係る構成の装置において、貯水部の近傍には、加熱手段が配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、貯水部に一時的に溜まった水は、加熱手段（例えば、熱交換器等により加熱されたお湯、電磁弁、電磁アクチュエータ、熱交換器等の余熱を利用した熱源等）により積極的に加熱されて蒸発するため、漏水現象を確実に防止することができる。

上記構成をなす弁構造によれば、弁体がロッドに確実に連結されてその脱落が防止され、両者の組付けを容易に行うことができ、シール性能を向上させることができる。
また、上記構成の逆流防止弁ユニット及び給湯装置によれば、給水側に圧力変動を生じても微小漏れを極力抑制ないし防止でき、又、ダイヤフラム等が破損しても漏水等を極力抑制でき、さらには弁体のシール機能を向上させることができる。

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１ないし図７は、本発明に係る弁構造、逆流防止弁ユニット及び給湯装置の一実施形態を示すものであり、図１は本発明に係る給湯装置のシステム図、図２は本発明に係る逆流防止弁ユニットの外観図、図３ないし図６は本発明に係る逆流防止弁ユニットの断面図、図７は本発明に係る弁構造を採用した開閉弁の一部を示す部分図である。

この給湯装置は、図１に示すように、水道水を供給する給水管２０、給水管２０の下流側に接続された熱交換器３０、熱交換器３０の下流側に接続された給湯管４０、給湯管４０の途中に設けられた注湯電磁弁５０及び逆止弁６０、給湯管４０の末端に接続された浴槽７０、給水管２０と給湯管４０との間に配置された逆流防止弁ユニット１００、その他の給湯栓（不図示）及び給水栓（不図示）等を備えている。

給水管２０は、図１に示すように、上流側の給水管２１と下流側の給水管２２とに二分され、その間に逆流防止弁ユニット１００が接続されている。
給湯管４０は、熱交換器３０により所望の温度に加熱された温水を種々の用途に応じて分配供給するべく複数の給湯管に分岐しており、例えば図１に示すように、給湯栓に温水を導く給湯管４１、浴槽７０に温水を導く給湯管４２等により形成されている。

逆流防止弁ユニット１００は、図１に示すように、給湯管４２と給水管２０（２１，２２）との間に配置され、浴槽７０から逆流した逆流水（風呂水）が給湯管４２の上流側に流れ込んで、例えば他の給湯管４１の下流側に接続された給湯栓から流出しないように、外部に排出して給湯管４２の上流側に逆流するのを防止するようになっている。

すなわち、逆流防止弁ユニット１００は、図１ないし図６に示すように、給水管２１を接続する上流側接続部１１１、給水管２２を接続する下流側接続部１１２、給湯管４２を接続する接続部１１３を形成するボデー１１０、ボデー１１０内に往復動自在に配置された開閉弁１２０、開閉弁１２０を一方向に向けて付勢する付勢手段としてのコイルスプリング１３０等を備えている。

ボデー１１０は、図２ないし図６に示すように、それぞれ樹脂材料により形成された、第１ボデー１１０ａ，第２ボデー１１０ｂ，第３ボデー１１０ｃをネジ等により結合して形成されており、給水管２１と給水管２２との間に介在する給水通路１１１ａ，１１２ａ、着座部１１１ｂ、給湯管４２に連通する逆流水通路１１３ａ、着座部１１３ｂ、開閉弁１２０が往復動自在に収容される作動室１１４、作動室１１４を介して逆流水通路１１３ａに連通する排水口１１５、作動室１１４の一部により画定される貯水部１１６、開閉弁１２０を往復動自在に支持する軸受孔１１７等を備えている。

着座部１１１ｂは、給水通路１１１を閉塞する際に、後述する開閉弁１２０の第１弁体１２１が当接するシール面となるものである。
着座部１１３ｂは、逆流水通路１１３を閉塞する際に、後述する開閉弁１２０の第２弁体１２３が当接するシール面となるものである。

排水口１１６は、図１ないし図６に示すように、鉛直方向Ｖにおいて、作動室１１４の底面１１４ａよりも高い位置で水平方向Ｈ（横向き）に開口するように形成されている。すなわち、逆流水通路１１３ａから作動室１１４内に流れてきた微量の逆流水は、作動室１１４の下方領域において画定される貯水部１１６に、一時的に留まるようになっている。したがって、排水しない状態にも拘わらず、開閉弁１２０の両端に作用する圧力変動等により逆流水通路１１３ａ側から微量の逆流水が流れてきても、この貯水部１１６に留まるため、排水口１１５から外部に流れ出る漏水現象を防止できる。
また、ボデー１１０は、給湯装置において、給湯管４０、注湯電磁弁５０、その他の電磁アクチュエータ等の熱源が隣接する高温雰囲気下に配置されるため、これらの熱源が加熱手段として機能して、貯水部１１６に溜まった水を積極的に蒸発させる。これにより、貯水部１１６に溜まった水が微量である場合は、殆んど漏れ出ることはなく、排水口１１５からの漏水現象が確実に防止される。

開閉弁１２０は、図３ないし図６に示すように、ボデー１１０の軸受孔１１７に摺動自在に支持されたロッド１２１、ロッド１２１の一端部（後述する保持部１２１ａ）に連結された第１弁体１２２、ロッド１２１の他端部（後述する凸状嵌合部１２１ｂ）に連結された第２弁体１２３等により形成されている。
ロッド１２１は、樹脂材料により円柱状に形成されており、その一端部に円板状の保持部１２１ａ、その他端部に凸状嵌合部１２１ｂを有し、軸受孔１１７に摺動自在に支持されている。

すなわち、給水通路１１１ａ，１１２ｂと逆流水通路１１３ａは、この軸受孔１１７とロッド１２１との間に形成される小径の隙間を介してのみ連通し得るようになっているため、仮に第１弁体１２１が破損した場合であっても、この隙間を通って、逆流水が給水通路１１１ａ，１１２ａ側へあるいは給水管２０から導かれる水が逆流水通路側１１３へ流れ込むのを極力防止することができる。

第１弁体１２２は、図３ないし図６に示すように、ゴム材料により形成されたシール機能をもつダイヤフラム式のものであり、保持部１２１ａに一体的に取り付けられており、着座部１１１ｂに当接し得るようになっている。すなわち、第１弁体１２２は、給水通路１１１ａ，１１２ａを開閉して、上流側の給水管２１から下流側の給水管２２に流れる給水量を直接制御するようになっている。

第２弁体１２３は、図３ないし図７に示すように、樹脂材料により形成された円板状の保持部１２３ａ、保持部１２３ａに一体的に接合されたゴム製のシール部１２３ｂにより形成されている。保持部１２３ａは、ロッド１２１の凸状嵌合部１２１ｂに嵌合される凹状嵌合部１２３ａ´を有する。
ロッド１２１の凸状嵌合部１２１ｂは、図７（ａ）に示すように、くびれ部１２１ｂ´を介して設けられており、その先端に球面状凸部１２１ｂ´´、その背後に円錐面状のテーパ面１２１ｂ´´´を備えている。

保持部１２３ａは、図７（ａ），（ｂ）に示すように、その中央に球面状凹部１２３ａ´´を有し、又、ロッド１２１の軸線方向（往復動方向）と略垂直な方向からくびれ部１２１ｂ´が入り込み得るような開口を有し、凸状嵌合部１２１ｂが凹状嵌合部１２３ａ´にスナップフィット結合により嵌合されるように形成されている。
したがって、第２弁体１２３は、凹状嵌合部１２３ａ´に凸状嵌合部１２１ｂを嵌め込むことにより、ロッド１２１に対して容易に連結される。また、ロッド１２１の軸線方向（往復動方向）において第２弁体１２３をロッド１２１から引き離すような力が作用しても、第２弁体１２３はロッド１２１から容易に離脱することなく、開閉弁１２０としての所望の機能が確保される。

そして、両者が嵌合された状態で、球面状凸部１２１ｂ´´が球面状凹部１２３ａ´´に摺動自在に当接するため、ロッド１２１に対して第２弁体１２３は揺動自在に（首振り可能に）連結された状態となっている。
すなわち、球面状凸部１２１ｂ´´と球面状凹部１２３ａ´´とが、お互いの球面に沿って相対的に移動するため、第２弁体１２３の揺動（首振り動作）が確実に行われて、第２弁体１２３はシール面に対して確実に追従することができる。したがって、第２弁体１２３がその着座部１１３ｂと平行でない場合には、第２弁体１２３が着座部１１３ｂのシール面に倣うように傾斜しつつ閉弁するため、シールが確実に行われる。

次に、上記逆流防止弁ユニット１００の組付け手順について説明する。
先ず、第１ボデー１１０ａ、第２ボデー１１０ｂ、第３ボデー１１０ｃ、第１弁体１２２を連結したロッド１２１、第２弁体１２３、コイルスプリング１３０、をそれぞれ用意する。
そして、ロッド１２１の保持部１２１ａでコイルスプリング１３０を圧縮しつつ、ロッド１２１を第２ボデー１１０ｂの軸受孔１１７に通した後、その凸状嵌合部１２１ｂに凹状嵌合部１２３ａ´をスナップフィット結合により嵌合させて、第２弁体１２３を連結する。これにより、開閉弁１２０が第２ボデー１１０ｂに対して摺動自在に支持される。
続いて、第１ボデー１１０ａと第３ボデー１１０ｃとで第２ボデー１１０ｂを挟み込み、ネジ等により締結する。これにより、逆流防止弁ユニット１００の組付けが完了する。
このように、ボデー１１０を三分割構造とし、一つのボデー（第２ボデー）１１０ｂに開閉弁１２０及びコイルスプリング１３０を保持させる構成としたことにより、相互の組付け作業を容易に行うことができ、生産性が向上する。

次に、逆流防止弁ユニット１００及び給湯装置の動作について説明する。
通常の給水状態では、上流側の給水管２１から給水通路１１１ａ内に導かれる水道水の給水圧（一次側水圧）が、逆流水通路１１３ａから導かれる逆流水圧（二次側水圧）よりも大きいため、開閉弁１２０は、コイルスプリング１３０の付勢力に抗して図１中の左向きに移動する。これにより、図３及び図４に示すように、第１弁体１２２は給水通路１１１ａ，１１２ａを開放し、第２弁体１２３は逆流水通路１１３ａを閉塞する。

したがって、上流側の給水管２１から導かれた水道水は、給水通路１１１ａ，１１２ａを通って、下流側の給水管２２に流れ、さらに下流側の熱交換器３０に導かれる。熱交換器３０に入った水道水は、所定の温度に加熱されて温水となり、給湯管４１から給湯栓に導かれ、又、給湯管４２から注湯電磁弁５０、逆止弁６０を経て浴槽７０に流れ込む。

一方、排水状態では、浴槽７０内の風呂水が逆流水となって給湯管４２の上流側に流れ出すと、その逆流水圧が給水圧に打ち勝って、開閉弁１２０は図１中の右向きに移動する。これにより、図５及び図６に示すように、第１弁体１２２は給水通路１１１ａ，１１２ａを閉塞し、第２弁体１２３は逆流水通路１１３ａを開放する。すると、逆流水通路１１３ａから作動室１１４（及び貯水部１１６）内に流れ込んだ逆流水は、排水口１１５から外部に排出されて縁切りされ、給湯栓側あるいはその他の給水栓への逆流が防止される。
また、コイルスプリング１３０は、開閉弁１２０を右向きに、すなわち、第１弁体１２２が閉弁しかつ第２弁体１２３が開弁するように付勢力を及ぼしているため、逆流水の排出が確実に行われる。

ここで、通常の給水状態において、給水管２０側において、他栓の水撃等による給水圧に変動を生じ、仮に開閉弁１２０が図１中の右向きに微動作して、第２弁体１２３が逆流水通路１１３ａを開放した場合、逆流水通路１１３ａから作動室１１４内に流れ込んできた微量の逆流水は、作動室１１４の下方領域に位置する貯水部１１６に一時的に留まる。
すなわち、排水しない状態にも拘わらず、第２弁体１２３が開弁して、逆流水通路１１３ａ側から流れてきた微量の逆流水は、この貯水部１１６に留まるため、排水口１１５から外部に流れ出る漏水現象が極力抑制される。
また、第１弁体１２２は、給水通路１１１ａ，１１２ａの開閉を行うように配置されているため、本来的に逆止性能が付加されている。

また、ボデー１１０の近傍には、給湯管４０、注湯電磁弁５０、その他の電磁アクチュエータ等の熱源が隣接するため、これらの熱源が加熱手段として機能して、貯水部１１６に溜まった水を積極的に蒸発させる。よって、貯水部１１６に溜まった水が微量である場合は、殆んど漏れ出ることはなく、排水口１１５からの漏水現象が確実に防止される。

図８ないし図１１は、本発明に係る逆流防止弁ユニット及び給湯装置の他の実施形態を示すものであり、前述の実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
この給湯装置は、図８に示すように、水道水を供給する給水管２０´、給水管２０´の下流側に接続された熱交換器３０、熱交換器３０の下流側に接続された給湯管４０、給湯管４０の途中に設けられた注湯電磁弁５０及び逆止弁６０、給湯管４０の末端に接続された浴槽７０、給水管２０´と給湯管４０との間に配置された逆流防止弁ユニット１００´、その他の給湯栓（不図示）及び給水栓（不図示）等を備えている。

給水管２０´は、図８に示すように、その途中から分岐した給水管２１´を有し、給水管２１´に逆流防止弁ユニット１００´が接続されている。
逆流防止弁ユニット１００´は、図８に示すように、給湯管４２と給水管２０´（２１´）との間に配置され、浴槽７０から逆流した逆流水（風呂水）が給湯管４２の上流側に流れ込んで、例えば他の給湯管４１の下流側に接続された給湯栓から流出しないように、外部に排出して給湯管４２の上流側に逆流するのを防止するようになっている。

すなわち、逆流防止弁ユニット１００´は、図８ないし図１１に示すように、給水管２１´を接続する接続部１１１´，給湯管４２を接続する接続部１１３等を形成するボデー１１０´、ボデー１１０´内に往復動自在に配置された開閉弁１２０、開閉弁１２０を一方向に向けて付勢する付勢手段としてのコイルスプリング１３０等を備えている。
ボデー１１０´は、図９ないし図１１に示すように、それぞれ樹脂材料により形成された、第１ボデー１１０ａ，第２ボデー１１０ｂ，第３ボデー１１０ｃをネジ等により結合して形成されており、給水管２１´に連通して給水圧を導く給水通路１１１ａ、着座部１１１ｂ、給湯管４２に連通する逆流水通路１１３ａ、着座部１１３ｂ、開閉弁１２０が往復動自在に収容される作動室１１４、作動室１１４を介して逆流水通路１１３ａに連通する排水口１１５、作動室１１４の一部により画定される貯水部１１６、開閉弁１２０を往復動自在に支持する軸受孔１１７等を備えている。

次に、逆流防止弁ユニット１００´及び給湯装置の動作について説明する。
通常の給水状態では、給水管２０´（給水管２１´）から給水通路１１１ａ内に導かれる水道水の給水圧（一次側水圧）が、逆流水通路１１３ａから導かれる逆流水圧（二次側水圧）よりも大きいため、開閉弁１２０は、コイルスプリング１３０の付勢力に抗して図１中の左向きに移動する。これにより、図１０に示すように、第１弁体１２２は着座部１１１ｂから離れ、第２弁体１２３は逆流水通路１１３ａを閉塞する。

したがって、給水管２０´から導かれた水道水は下流側の熱交換器３０に導かれ、熱交換器３０に入った水道水は所定の温度に加熱されて温水となり、給湯管４１から給湯栓に導かれ、又、給湯管４２から注湯電磁弁５０及び逆止弁６０を経て浴槽７０に流れ込む。

一方、排水状態では、浴槽７０内の風呂水が逆流水となって給湯管４２の上流側に流れ出すと、その逆流水圧が給水圧に打ち勝って、開閉弁１２０は図８中の右向きに移動する。これにより、図１１に示すように、第１弁体１２２は給水通路１１１ａの着座部１１１ｂに着座し、第２弁体１２３は逆流水通路１１３ａを開放する。すると、逆流水通路１１３ａから作動室１１４（及び貯水部１１６）内に流れ込んだ逆流水は、排水口１１５から外部に排出されて縁切りされ、給湯栓側あるいはその他の給水栓への逆流が防止される。
また、コイルスプリング１３０は、開閉弁１２０を右向きに、すなわち、第１弁体１２２が着座しかつ第２弁体１２３が開弁するように付勢力を及ぼしているため、逆流水の排出が確実に行われる。

ここで、通常の給水状態において、給水管２０´側において、他栓の水撃等による給水圧に変動を生じ、仮に開閉弁１２０が図８中の右向きに微動作して、第２弁体１２３が逆流水通路１１３ａを開放した場合、逆流水通路１１３ａから作動室１１４内に流れ込んできた微量の逆流水は、作動室１１４の下方領域に位置する貯水部１１６に一時的に留まる。すなわち、排水しない状態にも拘わらず、第２弁体１２３が開弁して、逆流水通路１１３ａ側から流れてきた微量の逆流水は、この貯水部１１６に留まるため、排水口１１５から外部に流れ出る漏水現象が極力抑制される。

また、ボデー１１０´の近傍には、給湯管４０、注湯電磁弁５０、その他の電磁アクチュエータ等の熱源が隣接するため、これらの熱源が加熱手段として機能して、貯水部１１６に溜まった水を積極的に蒸発させる。よって、貯水部１１６に溜まった水が微量である場合は、殆んど漏れ出ることはなく、排水口１１５からの漏水現象が確実に防止される。

上記実施形態においては、逆流水通路１１３ａと排水口１１５との間に設ける貯水部１１６として、作動室１１４の一部を兼用したが、これに限定されるものではなく、ボデー１１０，１１０´とは別個の専用の貯水空間を画定する部材を設けてもよい。
上記実施形態においては、ロッド１２１の往復動方向に略垂直な方向からスナップフィット結合する弁体として第２弁体１２３を採用したが、これに限定されるものではなく、第１弁体１２２を同様のスナップフィット結合により連結してもよい。

上記実施形態においては、貯水部１１６を加熱する加熱手段として、給湯管４０等の熱源を加熱手段として兼用した場合を示したが、専用のヒータ等をボデー１１０，１１０´の近傍に配置して、積極的に加熱する手法を採用してもよい。
上記実施形態においては、逆流防止弁ユニット１００，１００´を、浴槽７０に接続された給湯装置に適用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、暖房機等その他の給湯を要する機器を備えた給湯システムにおいて、本発明の逆流防止弁ユニット１００，１００´を適用しもよい。

以上述べたように、本発明の逆流防止弁ユニット及び給湯装置は、漏水現象等を確実に防止できるため、浴槽を含む給湯システムにおいては勿論のこと、その他の用途に適用される給湯栓、給水栓、温水機器等を備えるシステムにおいても有用である。

本発明に係る逆流防止弁ユニットを備えた給湯装置の一実施形態を示すシステム図である。 図１に示す給湯装置の逆流防止弁ユニットの近傍を拡大した部分図である。 本発明に係る逆流防止弁ユニットを鉛直面で切断した縦断面図である。 本発明に係る逆流防止弁ユニットを水平面で切断した横断面図である。 本発明に係る逆流防止弁ユニットを鉛直面で切断した縦断面図である。 本発明に係る逆流防止弁ユニットを水平面で切断した横断面図である。 本発明に係る弁構造を採用した逆流防止弁ユニットの一部をなす開閉弁を示すものであり、（ａ）はロッドと第２弁体との連結構造を示す分解図、（ｂ）は第２弁体を示す平面図である。 本発明に係る逆流防止弁ユニットを備えた給湯装置の他の実施形態を示すシステム図である。 図８に示す給湯装置の逆流防止弁ユニットの近傍を拡大した部分図である。 図８に示す逆流防止弁ユニットを鉛直面で切断した縦断面図である。 図８に示す逆流防止弁ユニットを水平面で切断した横断面図である。 従来の逆流防止弁ユニットを備えた給湯装置を示すシステム図である。 従来の弁構造を示す分解図である。

符号の説明

２０，２０´ 給水管
２１ 上流側の給水管
２１´ 給水管
２２ 下流側の給水管
３０ 熱交換器
４０（４１，４２） 給湯管（加熱手段）
５０ 注湯電磁弁
６０ 逆止弁
７０ 浴槽
１００，１００´ 逆流防止弁ユニット
１１０，１１０´ ボデー
１１０ａ 第１ボデー
１１０ｂ 第２ボデー
１１０ｃ 第３ボデー
１１１ 上流側接続部
１１１´ 接続部
１１１ａ 給水通路
１１１ｂ 着座部
１１２ａ 給水通路
１１３ 接続部
１１３ａ 逆流水通路
１１３ｂ 着座部
１１４ 作動室
１１４ａ 作動室の底面
１１５ 排水口
１１６ 貯水部
１１７ 軸受孔
１２０ 開閉弁
１２１ ロッド
１２１ａ 保持部
１２１ｂ 凸状嵌合部
１２１ｂ´ くびれ部
１２１ｂ´´ 球面状凸部
１２１ｂ´´´ テーパ面
１２２ 第１弁体
１２３ 第２弁体
１２３ａ 保持部
１２３ａ´ 凹状嵌合部
１２３ａ´´ 球面状凹部
１２３ｂ シール部
１３０ コイルスプリング（付勢手段）

Claims (16)

1. 所定の通路を開閉する弁体と、前記弁体に連結されて往復動自在に支持されるロッドと、を備えた弁構造であって、
   前記弁体は、前記ロッドの往復動方向に略垂直な方向から、前記ロッドに対してスナップフィット結合により連結されている、
   ことを特徴とする弁構造。
2. 前記弁体は、前記ロッドの往復動方向に略垂直な方向において挿脱自在な凹状嵌合部を有し、
   前記ロッドは、前記凹状嵌合部に嵌合可能なくびれ部をもつ凸状嵌合部を有する、
   ことを特徴とする請求項２記載の弁構造。
3. 前記弁体は、前記ロッドに対して揺動自在に連結されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の弁構造。
4. 前記弁体及びロッドの一方は、球面状凹部を有し、
   前記弁体及びロッドの他方は、前記球面状凹部に当接される球面状凸部を有する、
   ことを特徴とする請求項３記載の弁構造。
5. 給水圧を導く給水通路，逆流水圧を導く逆流水通路，及び前記逆流水通路に連通する排水口を画定するボデーと、一方側において給水圧及び他方側において逆流水圧を受けて前記逆流水通路を開閉し得るべく前記ボデー内において往復動自在に配置された開閉弁と、を備え、前記開閉弁が前記逆流水通路を開放したとき逆流水を前記排水口から排出して上流側への逆流を防止する逆流防止弁ユニットであって、
   前記開閉弁は、前記給水通路を開閉して上流から下流に流れる給水を制御する第１弁体と、前記逆流水通路を開閉する第２弁体と、を一体的に有し、
   前記逆流水通路と前記排水口との間に、逆流水を一時的に留める貯水部を設けた、
   ことを特徴とする逆流防止弁ユニット。
6. 前記ボデーは、上流側の給水管が接続される上流側接続部と、前記給水通路を通過した水を下流側に導くための下流側の給水管が接続される下流側接続部と、前記給水通路の途中に形成されて前記第１弁体が着座し得る着座部と、を含む、
   ことを特徴とする請求項５記載の逆流防止弁ユニット。
7. 給水圧を導く給水通路，逆流水圧を導く逆流水通路，及び前記逆流水通路に連通する排水口を画定するボデーと、一方側において給水圧及び他方側において逆流水圧を受けて前記逆流水通路を開閉し得るべく前記ボデー内において往復動自在に配置された開閉弁と、を備え、前記開閉弁が前記逆流水通路を開放したとき逆流水を前記排水口から排出して上流側への逆流を防止する逆流防止弁ユニットであって、
   前記開閉弁は、前記給水通路内の給水圧を受ける第１弁体と、前記逆流水通路を開閉する第２弁体と、を一体的に有し、
   前記逆流水通路と前記排水口との間に、逆流水を一時的に留める貯水部を設けた、
   ことを特徴とする逆流防止弁ユニット。
8. 前記開閉弁は、前記請求項１ないし４いずれかに記載の弁構造を有する、
   ことを特徴とする請求項５ないし７いずれかに記載の逆流防止弁ユニット。
9. 前記排水口は、前記開閉弁が配置された前記ボデー内の作動室の底面よりも鉛直方向の高い位置に形成されている、
   ことを特徴とする請求項５ないし８いずれかに記載の逆流防止弁ユニット。
10. 前記排水口は、前記ボデーに対して略水平方向に開口するように形成されている、
    ことを特徴とする請求項５ないし９いずれかに記載の逆流防止弁ユニット。
11. 前記開閉弁は、前記第１弁体と前記第２弁体とを連結するロッドを有し、
    前記ボデーは、前記ロッドを摺動自在に案内する軸受孔を有する、
    ことを特徴とする請求項５ないし１０いずれかに記載の逆流防止弁ユニット。
12. 前記ボデーには、前記給水通路を閉塞する向きに、前記開閉弁を付勢する付勢手段が設けられている、
    ことを特徴とする請求項５ないし１１いずれかに記載の逆流防止弁ユニット。
13. 前記貯水部の近傍には、加熱手段が配置されている、
    ことを特徴とする請求項５ないし１２いずれかに記載の逆流防止弁ユニット。
14. 給水管と、前記給水管の下流側に接続された熱交換器と、前記熱交換器の下流側に接続された給湯管と、前記給湯管に接続された浴槽と、前記給水管と前記給湯管との間に配置され前記浴槽から逆流した逆流水を排出して前記給湯管の上流側へ逆流するのを防止する逆流防止弁ユニットと、を備えた給湯装置であって、
    前記逆流防止弁ユニットは、前記給水管を二分してその間に介在する給水通路，前記給湯管に連通する逆流水通路，及び前記逆流水通路に連通する排水口を画定するボデーと、前記給水通路を開閉する第１弁体及び前記逆流水通路を開閉する第２弁体を一体的に有すると共に前記ボデー内において往復動自在に配置された開閉弁と、前記逆流水通路と前記排水口との間に設けられて逆流水を一時的に留める貯水部と、
    を有する、ことを特徴とする給湯装置。
15. 給水管と、前記給水管の下流側に接続された熱交換器と、前記熱交換器の下流側に接続された給湯管と、前記給湯管に接続された浴槽と、前記給水管と前記給湯管との間に配置され前記浴槽から逆流した逆流水を排出して前記給湯管の上流側へ逆流するのを防止する逆流防止弁ユニットと、を備えた給湯装置であって、
    前記逆流防止弁ユニットは、前記給水管内の給水圧を導く給水通路，前記給湯管に連通する逆流水通路，及び前記逆流水通路に連通する排水口を画定するボデーと、前記給水通路内の給水圧を受ける第１弁体及び前記逆流水通路を開閉する第２弁体を一体的に有すると共に前記ボデー内において往復動自在に配置された開閉弁と、前記逆流水通路と前記排水口との間に設けられて逆流水を一時的に留める貯水部と、
    を有する、ことを特徴とする給湯装置。
16. 前記貯水部の近傍には、加熱手段が配置されている、
    ことを特徴とする請求項１４又は１５に記載の給湯装置。
    
    

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