JP2009041593A - 逆止弁、これを備えた逆止弁装置、及びこれを備えたポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】液体を液体流路の外部に放出しなくても減圧することができる異常圧対策を提供することにある。
【解決手段】
逆止弁装置３０は、通常の液圧での逆流を阻止する機能（逆止弁３５）に加えて、異常に高圧である逆流を減圧する機能（調整弁）を持っている。その逆止弁３５は、送水室３２の液圧が吸水室３１の液圧よりも大きく、その圧力差が所定値以下の時、送水室３２から吸水室３１への液体の流れを阻止する。調整弁は、その圧力差が所定値以上の時、送水室３２から吸水室３１への液体の流れを許容する。これにより、送水室３２の液圧が急激に高まって異常圧が発生し、吸水室３１との圧力差が所定値以上となった場合に、その送水室３２の液体を吸水室３１に放出することで、送水室３２の液圧を減圧することができる。
【選択図】 図３Ａ

Description

本発明は、給湯システムや井戸水を揚水するための井戸ポンプシステム等の配管に用いられる逆止弁、これを備えた逆止弁装置、及びこれを備えたポンプに関する。

給湯システムや井戸水を汲み上げるシステム等の加圧ポンプを用いて液体を流す液体供給装置には、送水側蛇口が急に閉塞されたり、混合水栓に不具合が発生したりすると、配管を流れる液体の流量が急に変化することによって、配管内の水圧が急激に上昇して異常圧が発生する。そして、この異常圧によって高圧の液体が逆流して、配管の連結部分などから水漏れすることがある。

このような異常圧を原因とする水漏れ等の不具合を防止するために、一般的に、配管の途中に逃がし弁を設ける構成が知られている。この構成は、バネによって押圧される逃がし弁によって、配管に外気と連通して設けられた開口が閉塞され、そのバネ圧と逃がし弁に作用する液圧とのバランスによって、その開口を閉塞又は開放し、配管に異常圧が発生した場合には、その逃がし弁がその開口を開放し、液体の一部を配管外に放出することによって、配管内の異常圧を減圧する仕組みになっている。

ところが、このような逃がし弁を使用する方法は、液体を配管の外部に放出するために、この液体が無駄になるという課題がある。この液体を配管の外部に放出する構成は、液体が無駄になるだけでなく、放出された液体の処理が必要となり、例えば、貯留容器の設置が必要となったり、配管周辺の湿気対策が必要となったり、設備コストの高騰や設置環境が限られてしまう等のデメリットがある。さらに、その液体が温水である場合には、熱を外部に逃がしてしまうため、その温水をつくる温水器の熱効率が低下するデメリットもある。そのため、従来の液体供給装置では、液体が流れる液体流路の外部に放出しなくても済む異常圧対策が求められていた。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、液体を液体流路の外部に放出しなくても減圧することができる異常圧対策を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明では、液体流路の逆流を防止するために逆止弁装置に着目し、この逆止弁装置に、通常の液圧での逆流を阻止する機能（逆止弁）に加えて、異常に高圧である逆流を減圧する機能（調整弁）を持たせている。その逆止弁は、送水室の液圧が吸水室の液圧よりも大きく、その圧力差が所定値以下の時、送水室から吸水室への液体の流れを阻止する。調整弁は、その圧力差が所定値以上の時、送水室から吸水室への液体の流れを許容する。これにより、送水室の液圧が急激に高まって異常圧が発生し、吸水室との圧力差が所定値以上となった場合に、その送水室の液体を吸水室に放出することで、送水室の液圧を減圧することができる。つまり、送水室及び吸水室などの液体流路にある液体をその液体流路の外部に放出することなく、送水室の異常圧を減圧することができる。

このような逆止弁装置を実現するためには、逆止弁が調整弁を内包する構成、逆止弁が着座する弁座に調整弁を設ける構成、逆止弁と調整弁とを別々に設ける構成がある。

より詳細には、請求項１に係る逆止弁装置は、吸水室から排水室へ液体が流れる正常流に対して、該排水室から該吸水室へ液体が逆流するのを防止する逆止弁装置であって、前記吸水室と前記排水室とを連通する第１連通路と、前記吸水室と前記排水室とを連通する第２連通路と、前記第１連通路を閉塞又は開放する逆止弁と、前記第２連通路を閉塞又は開放する調整弁と、該調整弁が前記第２連通路を閉塞するように弾性的に押圧する押圧機構と、を備え、前記逆止弁は、前記吸水室の液圧が前記排水室の液圧よりも大きい時、前記第１連通路を開放し、前記調整弁は、前記排水室の液圧が前記吸水室の液圧よりも大きく、かつそれらの圧力差が前記押圧機構の弾性力よりも大きい時、前記第２連通路を開放することを特徴とする。

請求項２に係る逆止弁装置では、前記第１連通路は、前記吸水室と前記排水室との境界に位置する境界壁に形成され、前記第２連通路は、前記逆止弁に形成され、前記調整弁及び前記押圧機構は、前記逆止弁に設けられていることを特徴とする。

請求項３に係る逆止弁装置では、前記逆止弁は、円柱状の弁本体部と、前記第１連通路を封止する弁封止部と、を有し、前記第２連通路が、一方の開口が前記吸水室に連通し、他方の開口が前記排水室に連通するように前記弁本体部を貫通して形成され、前記調整弁及び前記押圧機構は、前記調整弁が前記他方の開口に向けて前記押圧機構に押圧されるようにして、前記第２連通路に収容されていることを特徴とする。

請求項４に係る逆止弁装置では、前記調整弁は、転動体であることを特徴とする。

請求項５に係る逆止弁装置では、前記押圧機構は、コイルバネであることを特徴とする。

請求項６に係る逆止弁装置では、前記吸水室と前記排水室との間には、両室を区画する境界壁と、両室を連通するように該境界壁に設けられた連通孔と、を備え、前記調整弁は、前記連通孔に挿入される環状部と、前記連通孔の周囲における前記吸水室側の壁面を全周にわたって当接することができる当接部と、を有し、前記吸水室に配置された前記押圧機構によって前記排水室に向けて弾性的に押圧され、かつ該吸水室側の壁面に該当接部が当接することによって該環状部が前記連通孔から抜けないように保持され、前記第１連通路は、前記環状部の内周面によって形成され、前記第２連通路は、前記環状部の外周面と前記連通孔の内周面とによって形成され、前記逆止弁は、前記環状部を閉塞又は開放するように配置されていることを特徴とする。

請求項７に係る逆止弁装置では、前記環状部は、前記連通孔の孔径よりも小径の小径面と、前記連通孔の孔径よりも大径の大径面と、を有し、前記当接部が該小径面と該大径面との間に形成されていることを特徴とする。

請求項８に係る逆止弁装置では、前記吸水室と前記排水室との間には、両室を区画する境界壁を備え、前記第１及び第２連通路は、前記境界壁にそれぞれ設けられていることを特徴とする。

請求項９に係るポンプは、液体を流すポンプであって、前記ポンプの吸水口又は排水口の何れかに接続される配管と、前記配管に接続される請求項１乃至８の何れかに記載の逆止弁装置と、を備えることを特徴とする。

請求項１０に係る逆止弁は、吸水室から排水室へ液体が流れる正常流に対して、該排水室から該吸水室へ液体が逆流するのを防止する逆止弁であって、弁本体部と、一方の開口が前記吸水室に連通し、他方の開口が前記排水室に連通するように前記弁本体部を貫通して形成された連通路と、前記連通路を閉塞又は開放する調整弁と、前記調整弁を、前記他方の開口に向けて弾性的に押圧する押圧機構と、を備え、当該逆止弁は、前記吸水室の液圧が前記排水室の液圧よりも大きい時、前記排水室と前記吸水室とを連通する連通路を開放し、前記調整弁は、前記排水室の液圧が前記吸水室の液圧よりも大きく、かつそれらの圧力差が前記押圧機構の弾性力よりも大きい時、前記連通路を開放することを特徴とする。

請求項１１に係る逆止弁では、前記調整弁と前記押圧機構とは、前記連通路に収容されていることを特徴とする。

請求項１２に係る逆止弁では、前記調整弁は、前記連通路を転がる転動体であることを特徴とする。

請求項１３に係る逆止弁では、前記押圧機構は、コイルバネであることを特徴とする。

本発明の逆止弁、逆止弁装置、及びポンプは、送水室で発生した異常圧を、液体流路の外部に放出することなく減圧することができるため、液体が無駄にならない。また、従来必要であった放出された液体の処理（貯留容器の設置、配管周辺の湿気対策等）が必要なくなり、設備コストの高騰や設置環境の制約を避けることができる。また、液体が温水又は冷水である場合には、液体流路から熱を逃がさなくて済むため、熱効率が低下しない。

本発明に係る逆止弁、逆止弁装置、及びポンプの一実施形態について、給湯システムを用いて説明するが、本発明はこの給湯システムに限定されるものではなく、種々の液体供給措置に適用可能である。

［給湯システムについて］
給湯システム１０は、主に、図１に示すように、水道１１と混合水栓１２と間に電気温水器１３側を流れる温水系流路１４と、水道水がそのまま流れる冷水系流路１５との二系統の流路を備え、温水系流路１３には、本発明に係る逆止弁装置（逆止弁を含む）３０及びポンプ２０に加え、減圧器１６及び温水系流路１３を有する。

温水系流路１３において、水道１１から減圧器１６によって減圧された冷水は、電気温水器１３によって温水になり、ポンプ２０がこの温水を、加圧して混合水栓１２へ送水する。混合水栓１２は、温水系流路１３の温水と冷水系流路１５の冷水との混合配分を調節することで、所定温度の水が蛇口から放出される。

逆止弁装置３０は、混合水栓１２が開放されポンプ２０が作動している時、電気温水器１３からポンプ２０への温水の流れ（正常流に相当）を許容し、混合水栓１４が閉止しポンプ２０が停止している時、ポンプ２０から電気温水器１３へ逆流しないように流路を閉塞する（詳細な構造は後述する）。

［ポンプ］
ポンプ２０は、加圧式ポンプで、図２に示すように、回転翼を収容するポンプ室２１と、ポンプ室２１に水を取り込む吸水管２２と、ポンプ室２１の水を吐出する送水管２３とを備える。ポンプ室２１には、回転翼がモータによって回転駆動することによって、吸水管２２から取り込んだ水を加圧して送水管２３から吐出する。吸水管２２は、逆止弁装置３０が接続され、この逆止弁装置３０を介して電気温水器１３に接続されている。送水管２３は、所定の配管を介して混合水栓１２に接続されている。

［逆止弁装置］（第１実施形態）
逆止弁装置３０は、上述したように温水系流路１４の流れを許容又は阻止するように動作することから、代表的な３つの動作状態を列挙し、図３Ａ乃至３Ｃ、及び４を参照して説明する。当該逆止弁装置３０は、本発明の逆止弁装置及び逆止弁の第１実施形態であって、逆止弁が調整弁を内包する構成に相当する。図３Ａは、逆止弁装置３０が上述した正常流を許容している状態を示す。図３Ｂは、逆止弁装置３０が上述した逆流が生じないように逆流を阻止している状態を示す。図３Ｃは、図３Ｂと同様に、逆止弁装置３０がその逆流を阻止しているが、後述する調整弁が開放されてその逆流を一部許容している状態を示す。

逆止弁装置３０は、図３Ａに示すように、中央隔壁３４を境界として仕切られた吸水室３１と送水室３２を有するバルブボディ３３と、吸水室３１と送水室３２とを連通するために中央隔壁３４に設けられた中央開口部３４ａ（第１連通路に相当）を開放又は閉塞する逆止弁３５と、を備えている。

中央隔壁３４は、図３Ａに示すように、断面形状が水平に拡がる水平部分と垂直に伸びる垂直部分を有し、中央開口部３４ａはその水平部分に形成されている。吸水室３１は、その中央開口部３４ａとは別に、電気温水器１３に接続するための吸水用開口部３１ａを有する。送水室３２は、その中央開口部３４ａとは別に、ポンプ２０に接続するための送水用開口部３２ａを有する。

バルブボディ３３は、送水室３２の、中央開口部３４ａに対向する位置に、キャップ３６が着脱自在に装着されている。キャップ３６には、中央開口部３４ａの中心軸Ｃと同軸となるように、中央開口部３４ａに向かって伸びるキャップ円筒部３６ａを備えている。また、中央隔壁３４には、中央円筒部３４ａが設けられ、中央開口部３４ａは、この中央円筒部３４ａの内周面によって定義される。中央円筒部３４ｂの上端部は、後述するように逆止弁３５が着座する弁座を構成するため、以下、中央円筒部３４ｂの上端部を弁座３４ｂ１と称する。

逆止弁３５は、キャップ３６のキャップ円筒部３６ａと中央隔壁３４の中央開口部３４ａとの間に形成される空間に配置され、この空間を中心軸Ｃに沿って往復移動する（詳細は後述する）。

逆止弁３５は、図４に示すように、断面形状が逆Ｔ字状の弁棒３７と、弁棒３７に装着された弁パッキン３８と、弁棒３７の中空部３７ａ１に収容されたボール３７ｈと、その中空部３７ａ１に収容されボール３７ｈを押圧するコイル状のバネ３７ｊと、その中空部３７ａ１に収容されボール３７ｈに密着するＯリング３７ｇと、バネ３７ｊを保持するための調整ネジ３７ｆとを備える。

弁棒３７は、中空部３７ａ１を有する弁棒本体３７ａと、弁棒本体３７ａの上部に、弁棒本体３７ａの外径より小径で且つキャップ円筒部３６ａの内径よりも小径となる円柱状の上側弁ガイド部３７ｂと、弁棒本体３７ａの下部の周方向等間隔の三箇所に、弁棒本体３７ａの外径より大径で且つ中央開口部３４ａの孔径よりも小径に設けられた３つの下側弁ガイド部３７ｃと、弁棒本体３７ａの外周面に弁座３４ｂ１の外径よりも大径に拡がる弁鍔部３７ｄと、を備えている。

弁棒本体３７ａの中空部３７ａ１は、上側が上側連通孔３７ｅを介して弁棒本体３７ａの外部と連通し、下側が弁棒本体３７ａに装着された調整ネジ３７ｆのネジ連通孔３７ｆ１を介して弁棒本体３７ａの外部と連通している（即ち、上側連通孔３７ｅと、中空部３７ａ１と、ネジ連通孔３７ｆ１とによって第２連通路を構成する。）。さらに、この中空部３７ａ１には、Ｏリング３７ｇがその上側の隅部に弾性的に保持されており、ボール３７ｈがこのＯリング３７ｇをバネ３７ｊによって弾性的に押圧している。ボール３７ｈは、中空部３７ａ１の内径よりも小径の球体で、そのバネ３７ｊの収縮分だけ中空部３７ａ１内を移動することができる。上側連通孔３７ｅは、Ｏリング３７ｇによって塞がれないように中空部３７ａ１に開口するが、バネ３７ｊの伸張時はバネ３７ｊの弾性力を受けたボール３７ｈとＯリング３７ｇとによって封止される。バネ３７ｊの収縮時はボール３７ｈが下降し、ボール３７ｈとＯリング３７ｇとの間に隙間が形成されることによって、上側連通孔３７ｅは開放される。つまり、ボール３７ｈは、上側連通孔３７ｅを開閉する調整弁を構成している。この場合、ボール３７ｈは、金属のような硬球であるが、ゴムのような弾性体によって構成すると、Ｏリング３７ｇを省略できる。また、ボール３７ｈは、平パッキンのような円板形状にて構成することもできる。ボール３７ｈに対するバネ３７ｊの付勢力は、調整ネジ３７ｆの固定位置を変更することによって変更可能である。

弁パッキン３８は、弁鍔部３７ｄの外径と同径のゴム製の環状板で、弁鍔部３７ｄと下側弁ガイド部３７ｃとの間に装着されている。

このように構成された逆止弁３５は、逆流を阻止している時やバルブボディ３３に水が無い時には、図３Ｂに示すように、弁パッキン３８が弁座３４ｂ１に当接して載置される。つまり、下側弁ガイド部３７ｃが中央円筒部３４ｂに遊嵌され、上側弁ガイド部３７ｂの上部がキャップ円筒部３６ａに遊嵌される。このとき、上側弁ガイド部３７ｂの長さは、キャップ円筒部３６ａの長さよりも十分に短い。下側弁ガイド部３７ｃの長さは、上側弁ガイド部３７ｂと弁棒本体３７ａとの境界にある段差面がキャップ円筒部３６ａの下端面に当接しても、下側弁ガイド部３７ｃの下端部が中央円筒部３４ｂ内に包含されるよう設定されている（図３Ａ参照）。よって、逆止弁３５は、このキャップ円筒部３６ａと中央円筒部３４ｂとによって横方向の移動が規制され、中心軸Ｃに沿って移動することができる。

次に、逆止弁装置３０の動作について図３Ａ乃至３Ｃを用いて説明する。

給湯システム１０の混合水栓１２を開放している状態では、ポンプ２０が、電気温水器１３から吸水した水を加圧して混合水栓１２へ供給する。このとき、逆止弁装置３０は、ポンプ２０によって吸水されるため、吸水室３１の水圧が送水室３２の水圧よりも大きくなり、吸水室３１から送水室３２へ水が正常流として流れる。この正常流によって、逆止弁３５は、図３Ａに示すように、弁座３４ｂ１から上方に浮上して、中央開口部３４ａは開放され、吸水室３１から送水室３へ矢印Ｆ１で示す正常流が流れる。

次に、混合水栓１２が閉止され、正常流が止まると、ポンプ２０は停止するため、送水室３２の水圧が吸水室３１の水圧よりも大きくなり、送水室３２から吸水室３１へ水が流れようとする。つまり、正常流に対して逆方向の流れが発生する。そして、この逆流の作用を受けて、図３Ｂに示すように、逆止弁３５は下降し、弁座３４ｂ１に着座する。このようにして、逆止弁３５は、中央開口部３４ａを閉塞して、逆流が阻止される。このとき、逆止弁３５は、弁座３４ｂ１に向けて送水室３２の水圧が作用するため、弁パッキン３８が弁座３４ｂ１に隙間無く密着している。また、逆止弁３５のボール３７ｈは、上側連通孔３７ｅを介して吸水室３１の水圧を受けるが、バネ３７ｊの弾性力がその逆流時の水圧よりも大きくなるように設定されているため、ボール３７ｈとＯリング３７ｇとの密着は維持される。よって、上側連通孔３７ｅは、封止されたままで、ここを通って送水室３２の水が吸水室３１へ流れることはない。

その後、混合水栓１２が開放されポンプ２０が作動すると、送水室３２の水圧が低下し、図３Ａに示すように、逆止弁３５は中央開口部３４ａを開放する。

ところで、開放状態にある混合水栓１２が急激に閉止されると、ポンプ２０によって加圧された水が十分に放出しきらないため、ポンプ２０と混合水栓１２との間の温水系流路１４の流量が急激に増大して、水圧が急激に上昇し異常圧が発生する場合がある。このような場合にも、図３Ｂと同様に、逆止弁３５は中央開口部３４ａを閉塞するが、送水室３２と吸水室３１との圧力差がバネ３７ｊの弾性力よりも大きいため、この水圧によってボール３７ｈを介してバネ３７ｊが収縮し、ボール３７ｈとＯリング３７ｇとの密着が崩れる。その結果、図３Ｃに示すように、上側連通孔３７ｅは開放され、送水室３２と吸水室３１とが連通することにより、送水室３２の水が吸水室３１へ流れ（矢印Ｆ２）、送水室３２の水圧が減圧される。この減圧作用が進行して、送水室３２の水圧がバネ３７ｊの弾性力よりも小さくなると、再度、バネ３７ｊが伸張してボール３７ｈが上昇し、図３Ｂに示すように、上側連通孔３７ｅが閉塞される。つまり、バネ３７ｊのバネ定数は、図３Ｂで説明したような通常の逆流時の水圧では収縮しないが、通常以上の水圧に対しては収縮するよう設定されている。換言すると、バネ３７ｊのバネ定数は、送水室３２の水圧が吸水室３１の水圧より大きく、かつそれらの圧力差が所定値以下の時、収縮せず、所定値以上の時、収縮するように設定されている。

このように、逆止弁装置３０は、異常圧が発生した送水室３２の水の一部を吸水室３１へ逃がすことによって、流路の水を外部に放出することなく、その異常圧を減圧することができる。そのため、異常圧対策のために、この温水系流路１４の水が無駄にならないし、温水系流路１４に従来必要であった逃がし弁、放出後の水を処理するための機構が必要なく、設備コストが高騰しない。また、温水系流路１４の外部に水が放出されないため、この流路を形成する配管周辺の湿気問題がなく、当該給湯システム１０の設置環境の制約を少なくできる。また、温水系流路１４に温水が流れている時には、温水を通じて熱が逃げないため、当該給湯システム１０の熱効率が良好となる。

さらに、当該逆止弁装置３０は、逆止弁３５が調整弁を内包する構成であるため、給湯システムの仕様変更によって調整弁の動作条件を変更したい場合に、逆止弁３５を交換することで、容易に変更でき、また、調整弁が破損し修理する場合も、逆止弁３５を取り出して、その修理作業を容易に行うことができる。また、調整弁を持たないこと以外は同じ仕様の逆止弁装置に、異常圧対策を施したい場合に、既存の逆止弁を当該逆止弁３５に適用することで、バルブボディ３３等の構成を変更することなく実現することができる。

［逆止弁装置］（第２実施形態）
次に、図５Ａ乃至５Ｃに示す逆止弁装置４０は、本発明の逆止弁装置の第２実施形態であり、逆止弁が着座する弁座に調整弁を設ける構成に相当する。本実施形態においても、代表的な３つの動作状態を列挙し、図５Ａ乃至５Ｃ、及び６を参照して説明する。また、本実施形態では、第１実施形態と同一部位又は相当する部位は、同一符合を使用して説明を省略し、相違点を中心に説明する。

本実施形態の逆止弁装置４０と第１実施形態の逆止弁装置３０との相違点は、上記弁座３４ｂ１が上記中央隔壁３４から独立した弁座部材４１に設けられていることと、調整弁が弁座側に設けられていることである。

即ち、図６に示すように、弁座部材４１は、中央隔壁４２の肉厚よりも十分に大きい高さをもつ環状であって、中央隔壁４２に設けられた弁座用嵌合孔４２ａに遊嵌されている。

より詳細には、弁座部材４１は、内側に中心孔４１ａ１（第１連通路に相当）を有し、逆止弁４５の下側弁ガイド部３７ｃの外径より幾分大きい内径によって定義される内周面４１ａと、その弁座用嵌合孔４２ａの内径より小さい外径によって定義される小径外周面４１ｂと、この小径外周面４１ｂよりも大きく且つ弁座用嵌合孔４２ａの内径よりも小さい外径によって定義される中径外周面４１ｃと、この中径外周面４１ｃよりも大きく且つ弁座用嵌合孔４２ａの内径よりも大きい外径によって定義される大径外周面４１ｄと、を有する。弁座４１ｅは、その内周面４１ａの上端と小径外周面４１ｂの上端との間に定義された上端面に形成される。小径外周面４１ｂと中径外周面４１ｃとの間には、上側段差面４１ｆが形成され、中径外周面４１ｃと大径外周面４１ｄとの間には、下側段差面４１ｇが形成されている。大径外周面４１ｄの下端は、内周面４１ａの下端よりも下方に位置することによって、弁座部材４１の下端部の内径側に環状の窪み４１ｈが形成されている。この窪み４１ｈは、当該弁座部材４１を押圧するバネ４３のバネ押圧部となる（以下、バネ押圧部４１ｆとする。）。また、中径外周面４１ｃには、Ｏリング４４が嵌合され、下側段差面４１ｇに当接して弾性的に保持されている。

このような弁座部材４１は、図５Ａに示すように、Ｏリング４４が中央隔壁４２の下面に密着して弁座用嵌合孔４２ａに遊嵌されると共に、バネ押圧部４１ｈとこれに対向する吸水室３１の底壁との間に設けられたバネ４３によって弾性的に押圧して中央隔壁４２に保持されている。そのため、弁座部材４１は、弁座用嵌合孔４２ａの内外を中心軸Ｃに沿って往復移動することができる。また、その弁座部材４１は、後述するように、その位置によって、弁座部材４１と中央隔壁４２との間に形成される隙間４６（第２連通路に相当）が開放又は封止される。つまり、弁座部材４１は、弁座としての機能に加えて、調整弁として機能する。

逆止弁４５は、弁座部材４が調整弁として作用するため、図５Ａに示すように、上記逆止弁３５と違って、弁棒４５ａが中実に形成されている。また、バネ４３が保持された吸水室３１の底壁は、このバネ４３及び弁座部材４１を吸水室３１に挿入するための挿入口４７ａが形成され、この挿入口４７ａにキャップ４７が着脱自在に装着されている。

次に、逆止弁装置４０の動作について、図５Ａ乃至５Ｃを用いて説明する。

給湯システム１０の混合水栓１２を開放している状態では、ポンプ２０が、電気温水器１３から吸水した水を加圧して混合水栓１２へ供給する。このとき、逆止弁装置４０は、ポンプ２０によって吸水されるため、吸水室３１の水圧が送水室３２の水圧よりも大きくなり、吸水室３１から送水室３２へ水が正常流として流れる。この正常流によって、逆止弁４５は、図５Ａに示すように、弁座４１ｅから上方に浮上して、弁座部材３１の中心孔４１ａ１が開放され、吸水室３１から送水室３２へ矢印Ｆ３で示すように正常流が流れる。弁座部材３１は、バネ４３によって中央隔壁４２に当接している。

次に、混合水栓１２が閉止され、正常流が止まると、ポンプ２０は停止するため、送水室３２の水圧が吸水室３１の水圧よりも大きくなり、送水室３２から吸水室３１へ水が流れようとする。つまり、正常流に対して逆方向の流れが発生する。そして、この逆流の作用を受けて、逆止弁４５は下降し、図５Ｂに示すように、弁座４１ｅに着座する。このようにして、逆止弁４５は、弁座部材４１の中心孔４１ａ１を閉塞して、逆流が阻止される。このとき、逆止弁４５は、弁座４１ｅに向けて送水室３２の水圧が作用するため、弁パッキン３８が弁座４１ｅに隙間無く密着している。また、弁座部材４１は、吸水室３１の水圧を直接又は逆止弁４５を介して受けるが、バネ４３の弾性力がその逆流時の水圧よりも大きくなるように設定されているため、弁座部材４１のＯリング４４と中央隔壁４２の下面の間の密着は維持される。それによって、隙間４６は封止されたままで、送水室３２の水が吸水室３１へ流れることはない。

その後、混合水栓１２が開放されポンプ２０が作動すると、送水室３２の水圧が低下し、図５Ａに示すように、逆止弁４５は中心孔４１ａ１を開放する。

ところで、当該逆止弁装置４０において、上述のような異常圧が発生した場合には、図５Ｂと同様に、逆止弁４５は中心孔４１ａ１を閉塞するが、送水室３２と吸水室３１と圧力差がバネ４３の弾性力よりも大きいため、この水圧によって弁座部材４１を介してバネ４３が収縮し、Ｏリング３７ｇと中央隔壁４２の下面との密着が崩れる。その結果、図５Ｃに示すように、隙間４６が開放され、送水室３２と吸水室３１とが連通することにより、送水室３２の水が吸水室３１へ流れ（矢印Ｆ４）、送水室３２の水圧が減圧される。この減圧作用が進行して、送水室３２の水圧がバネ４３の弾性力よりも小さくなると、再度、バネ４３が伸張して弁座部材４１が上昇し、図５Ｂに示すように、隙間４６が封止される。つまり、バネ４３のバネ定数は、図５Ｂで説明したような通常の逆流時の水圧では収縮しないが、通常以上の水圧に対しては収縮するよう設定されている。換言すると、バネ４３のバネ定数は、送水室３２の水圧が吸水室３１の水圧より大きく、かつそれらの圧力差が所定値以下の時、収縮せず、所定値以上の時、収縮するように設定されている。

このようにして、逆止弁装置４０においても、異常圧が発生した送水室３２の水の一部を吸水室３１へ逃がすことによって、流路の水を外部に放出することなく、その異常圧を減圧することができ、それによって、逆止弁装置３０と同様の効果が得られる。

［逆止弁装置］（第３実施形態）
次に、図７に示す逆止弁装置５０は、本発明の逆止弁装置の第３実施形態であって、逆止弁と調整弁とを離して配置する構成に相当する。本実施形態でも、第１実施形態と同一部位又は相当する部位は、同一符合を使用して説明を省略し、相違点を中心に説明する。

本実施形態の逆止弁装置５０と第１実施形態の逆止弁装置３０との相違点は、調整弁が逆止弁から離れた中央隔壁３４に構成されていることである。

即ち、図７に示すように、中央隔壁３４には、これの水平部分にある中央開口部３４ａから離れた垂直部分に小径の貫通孔５１が設けられている。調整弁を構成するボール３７ｈは、貫通孔５１の吸水室３１側に固定された円筒部材５２の中空部５２ａにバネ３７ｊと共に移動自在に収容されている。円筒部材５２の中空部５２ａの一方の開口には、調整ネジ３７ｆが装着され、他方の開口にはＯリング３７ｇが保持され貫通孔５１に面する。円筒部材５２等の部材は、キャップ５３が装着された吸水室３１の挿入口から吸水室３１内に収容される。バネ３７ｊのバネ定数は、上述した第１実施形態と同様に、送水室３２側の流路で発生した異常圧に対して収縮するように設定されている。逆止弁５２は、上記逆止弁３５においてボール３７ｈ等を省略した中実の弁棒によって構成され、その動作は第１実施形態と同様である。

このような逆止弁装置５０では、図７に示すように、バネ３７ｊがボール３７ｈを押圧し、ボール３７ｈとＯリング３７ｇとが密着することによって、貫通孔５１が封止される。そして、送水室３２側で異常圧が発生した場合には、送水室３２と吸水室３１との圧力差がバネ３７ｊの弾性力よりも大きいため、その水圧によってボール３７ｈを介してバネ３７ｊが収縮して貫通孔５１が開放される。これにより、送水室３２の水が吸水室３１へ流れ（矢印Ｆ５）、減圧作用が行われる。

逆止弁装置５０においても、異常圧が発生した送水室３２の水の一部を吸水室３１へ逃がすことによって、流路の水を外部に放出することなく、その異常圧を減圧することができ、それによって、逆止弁装置３０と同様の効果を得られる。

［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。例えば、上述した逆止弁及び逆止弁装置は、給湯システムに適用した実施形態を例示したが、井戸ポンプシステム等のように逆流を阻止する必要がある液体供給装置においては適用可能である。

本発明の逆止弁、逆止弁装置、ポンプが適用された給湯システムを示す模式図。 本発明の第１実施形態としての逆止弁装置とポンプの関係を示すために、その逆止弁及び逆止弁装置を示す断面図と、そのポンプを示す側面図。 図２の逆止弁及び逆止弁装置の動作状態を示す断面図。 図２の逆止弁及び逆止弁装置における図３Ａとは異なる動作状態を示す断面図。 図２の逆止弁及び逆止弁装置における図３Ａ及び３Ｂとは異なる動作状態を示す断面図。 図２の逆止弁を示す断面図。 本発明の第２実施形態の逆止弁装置の動作状態を示す断面図。 図５Ａの逆止弁装置における図５Ａとは異なる動作状態を示す断面図。 図５Ａの逆止弁装置における図５Ａ及び５Ｂとは異なる動作状態を示す断面図。 図５Ａの弁座部材を示す断面図。 本発明の第３実施形態の逆止弁装置を示す断面図。

符号の説明

２０ ポンプ
３１ 吸水室
３２ 送水室
３０、４０、５０ 逆止弁装置
３４ａ 中央開口部（第１連通路）
３５、４５ 逆止弁
３７ａ１ 中空部
３７ｅ 上側連通孔
３７ｈ ボール（調整弁）
３７ｊ、４３、バネ（押圧機構）
３７ｆ１ ネジ連通孔
４１ 弁座部材（調整弁）
４１ａ１ 中心孔（第１連通路）
４６ 隙間（第２連通路）

Claims (13)

1. 吸水室から排水室へ液体が流れる正常流に対して、該排水室から該吸水室へ液体が逆流するのを防止する逆止弁装置であって、
   前記吸水室と前記排水室とを連通する第１連通路と、
   前記吸水室と前記排水室とを連通する第２連通路と、
   前記第１連通路を閉塞又は開放する逆止弁と、
   前記第２連通路を閉塞又は開放する調整弁と、
   該調整弁が前記第２連通路を閉塞するように弾性的に押圧する押圧機構と、
   を備え、
   前記逆止弁は、前記吸水室の液圧が前記排水室の液圧よりも大きい時、前記第１連通路を開放し、
   前記調整弁は、前記排水室の液圧が前記吸水室の液圧よりも大きく、かつそれらの圧力差が前記押圧機構の弾性力よりも大きい時、前記第２連通路を開放することを特徴とする逆止弁装置。
2. 前記第１連通路は、前記吸水室と前記排水室との境界に位置する境界壁に形成され、
   前記第２連通路は、前記逆止弁に形成され、
   前記調整弁及び前記押圧機構は、前記逆止弁に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の逆止弁装置。
3. 前記逆止弁は、円柱状の弁本体部と、前記第１連通路を封止する弁封止部と、を有し、前記第２連通路が、一方の開口が前記吸水室に連通し、他方の開口が前記排水室に連通するように前記弁本体部を貫通して形成され、
   前記調整弁及び前記押圧機構は、前記調整弁が前記他方の開口に向けて前記押圧機構に押圧されるようにして、前記第２連通路に収容されていることを特徴とする請求項２に記載の逆止弁装置。
4. 前記調整弁は、転動体であることを特徴とする請求項２又は３の何れかに記載の逆止弁装置。
5. 前記押圧機構は、コイルバネであることを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の逆止弁装置。
6. 前記吸水室と前記排水室との間には、両室を区画する境界壁と、両室を連通するように該境界壁に設けられた連通孔と、を備え、
   前記調整弁は、前記連通孔に挿入される環状部と、前記連通孔の周囲における前記吸水室側の壁面を全周にわたって当接することができる当接部と、を有し、前記吸水室に配置された前記押圧機構によって前記排水室に向けて弾性的に押圧され、かつ該吸水室側の壁面に該当接部が当接することによって該環状部が前記連通孔から抜けないように保持され、
   前記第１連通路は、前記環状部の内周面によって形成され、
   前記第２連通路は、前記環状部の外周面と前記連通孔の内周面とによって形成され、
   前記逆止弁は、前記環状部を閉塞又は開放するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の逆止弁装置。
7. 前記環状部は、前記連通孔の孔径よりも小径の小径面と、前記連通孔の孔径よりも大径の大径面と、を有し、前記当接部が該小径面と該大径面との間に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の逆止弁装置。
8. 前記吸水室と前記排水室との間には、両室を区画する境界壁を備え、
   前記第１及び第２連通路は、前記境界壁にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１に記載の逆止弁装置。
9. 液体を流すポンプであって、
   前記ポンプの吸水口又は排水口の何れかに接続される配管と、
   前記配管に接続される請求項１乃至８の何れかに記載の逆止弁装置と、
   を備えることを特徴とするポンプ。
10. 吸水室から排水室へ液体が流れる正常流に対して、該排水室から該吸水室へ液体が逆流するのを防止する逆止弁であって、
    弁本体部と、
    一方の開口が前記吸水室に連通し、他方の開口が前記排水室に連通するように前記弁本体部を貫通して形成された連通路と、
    前記連通路を閉塞又は開放する調整弁と、
    前記調整弁を、前記他方の開口に向けて弾性的に押圧する押圧機構と、
    を備え、
    当該逆止弁は、前記吸水室の液圧が前記排水室の液圧よりも大きい時、前記排水室と前記吸水室とを連通する連通路を開放し、
    前記調整弁は、前記排水室の液圧が前記吸水室の液圧よりも大きく、かつそれらの圧力差が前記押圧機構の弾性力よりも大きい時、前記連通路を開放することを特徴とする逆止弁。
11. 前記調整弁と前記押圧機構とは、前記連通路に収容されていることを特徴とする請求項１０に記載の逆止弁。
12. 前記調整弁は、前記連通路を転がる転動体であることを特徴とする請求項１１に記載の逆止弁。
13. 前記押圧機構は、コイルバネであることを特徴とする請求項１２に記載の逆止弁。

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