JP2015218489A - フロート式逆流防止弁 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数の増大を抑えつつ、フロートの損傷の発生を低減して逆流防止機能の低下を抑制することを目的とするフロート式逆流防止弁を提供する。【解決手段】フロート式逆流防止弁は、環状弁座と、フロートと、３以上のガイド棒とを備えている。環状弁座は、上下方向に開口し、排水系統の上流側と下流側とを連通する。フロートは、環状弁座下方の下流側において上下方向に移動可能に位置し、排水の水位上昇に伴って浮上して環状弁座を閉栓し、排水の水位低下に伴って降下して環状弁座を開栓する。ガイド棒は、環状弁座側からフロート側に伸びる棒状体であり、フロートの周囲に配設され、フロートの上下方向の移動をガイドするガイド部及び該ガイド部の下方に位置して該フロートの移動の下限位置を規定する規定部を有する。また、平面視において、３以上のガイド棒の各規定部を結んで形成される円の径がフロートの外径よりも小さい。【選択図】図１

Description

この発明は、工場などの敷地内や建屋内で発生する排水を河川や海、公共排水施設などに排出する排水系統中に配設されるフロート式逆流防止弁に関する。

従来より、工場などの敷地内や建屋内で発生する排水を河川や海、公共排水施設などに排出する排水系統では、上流から下流への順方向に排水を行うべく、逆流を防止するフロート式逆流防止弁が配設されている（例えば、特許文献１参照）。

一般的に、フロート式逆流防止弁は、排水系統の上流側と下流側とを連通する環状弁座、環状弁座の下方に位置するフロートおよびこのフロートを上下方向に案内する複数のガイド部材等を備えている。フロートは、排水の水位に伴って浮上および降下して環状弁座を開閉する。平常時においては水位が低いため、フロートは、降下して環状弁座の下方の底板に載った（着地した）状態となり、環状弁座は開栓された状態となる。したがって、環状弁座を通過して上流から下流へ順方向に排水が行われる。一方、逆流時においては水位が上昇するため、フロートは、浮上した状態となり、環状弁座は閉栓された状態となる。これにより、環状弁座より上流側への逆流が防止される。

実開平６−６７５８８号公報

上述したフロートは、上下方向に移動可能であるため、この移動に伴って周面が凹む等の損傷を受ける虞がある。例えば、平常時において順方向に排水される際、環状弁座側から流れてくる排水がフロートに当接しながら流れていくため、その当接によってフロートが上下左右に移動し、ガイド棒や底板に衝突して凹む場合がある。また、逆流が終息して急激に水位が低下する際、フロートが急激に降下して底板に衝突することで凹む場合もある。その他、地震などの揺れによってフロートが移動する際にも上記例と同様に損傷を受ける場合がある。そして、この損傷によって、逆流時の環状弁座の閉栓機能（逆流防止機能）が低下しまう虞がある。
そのため、フロートの損傷の発生を低減するための機構を設けることが考えられるが、その分だけ部品点数が増加してしまう。これにより、部品コスト及び製造コストが上昇してしまう。

この発明は、部品点数の増大を抑えつつ、フロートの損傷の発生を低減して逆流防止機能の低下を抑制することを目的とするフロート式逆流防止弁を提供することにある。

本発明によって提供される上流から下流に排水を行う排水系統中に配設されるフロート式逆流防止弁は、環状弁座と、フロートと、３以上のガイド棒とを備えている。環状弁座は、上下方向に開口し、前記排水系統の上流側と下流側とを連通する。フロートは、前記環状弁座下方の下流側において上下方向に移動可能に位置し、排水の水位上昇に伴って浮上して、前記開口に嵌合して前記開口を閉じることで前記環状弁座を閉栓し、排水の水位低下に伴って降下して前記開口を解放することで該環状弁座を開栓する。ガイド棒は、前記環状弁座側から前記フロート側に伸びる棒状体であり、前記フロートの周囲に配設され、該フロートの上下方向の移動をガイドするガイド部及び該ガイド部の下方に位置して該フロートの移動の下限位置を規定する規定部を有する。また、平面視において、前記３以上のガイド棒の各ガイド部を結んで形成される円の径が前記フロートの外径以上に大きく、前記３以上のガイド棒の各規定部を結んで形成される円の径が前記フロートの外径よりも小さくなっている。

ガイド棒は、同一形状であり、前記フロートの周囲に等間隔に配設されるようにしてもよい。

ガイド棒の下端部は、下方に向かうほど径が大きくなるテーパ形状を呈し、規定部は、前記テーパ形状の下端部における前記フロートに対向する側の面であってもよい。

この発明によれば、フロートの上下方向への移動をガイドするガイド棒がフロートの上下方向の移動の下限位置を規定するので、規定部材を別途設ける必要がなく、部品点数の増大を抑えることができる。また、規定部は、フロートの水平方向の移動も制限する。そのため、平常時において、排水の当接等によってフロートが水平方向に移動してガイド棒に衝突等して損傷することが低減される。したがって、部品点数の増大を抑えつつ、フロートの損傷の発生を低減して逆流防止機能の低下を抑制することができる。

（Ａ）は、この発明の実施例１に係る逆流防止弁の縦断面図であり、（Ｂ）は、この発明の実施例１に係るガイド棒の自由端部の拡大縦断面図であり、（Ｃ）は、この発明の実施例１に係るガイド棒の平面図である。 逆流防止弁の本体に環状弁座及び弁座押えを取り付けた状態を下流側から見た図である。 （Ａ）は、この発明の実施例２に係る逆流防止弁の縦断面図であり、（Ｂ）は、この発明の実施例２に係るガイド棒の自由端部の拡大縦断面図である。 （Ａ）は、この発明の実施例３に係る逆流防止弁の縦断面図であり、（Ｂ）は、この発明の実施例３に係るガイド棒の自由端部の拡大縦断面図である。 （Ａ）は、この発明の実施例４に係る逆流防止弁の縦断面図であり、（Ｂ）は、この発明の実施例４に係るガイド棒の自由端部の拡大縦断面図である。 この発明の実施例５に係る逆流防止弁の縦断面図である。 この発明の実施例６に係る逆流防止弁の縦断面図である。 この発明の実施例７に係る逆流防止弁の縦断面図である。 この発明の実施例８に係る逆流防止弁の縦断面図である。

図面を参照してこの発明の実施例であるフロート式逆流防止弁（以下、逆流防止弁という）について説明する。なお、この発明の構成は、実施例に限定されるものではない。

図１（Ａ）は、この発明の実施例１に係る逆流防止弁１の縦断面図であり、図１（Ｂ）は、ガイド棒７Ａの自由端部の拡大縦断面図であり、図１（Ｃ）は、ガイド棒７Ａ〜７Ｄの平面図である。図２は、逆流防止弁１の本体５に環状弁座６及び弁座押え１４を取り付けた状態を下流側から見た図である。

図１（Ａ）に示すように、この実施形態の逆流防止弁１は、建屋の床面２に発生する排水を河川や海などに排出する排水系統中に配設され、河川等から床面２に水が逆流してくるのを防止する。排水系統は、床面２に形成された凹部Ｈ、凹部Ｈの底面から下方に延びる排水管３等から構成されている。逆流防止弁１は、この排水管３の上端部に配設されている。

逆流防止弁１は、本体５、本体５に取り付けられた環状弁座６、４本のガイド棒７Ａ〜７Ｄ及び環状弁座６とガイド棒７Ａ〜７Ｄとの内方に配置されたフロート９等を備えている。本体５は、上下方向に貫通した断面が円形状の上流口１１を有する内面段付きの円環（穴あき円盤）形状を呈する。また、本体５上部の外周には、取付具１０がねじ結合されている。取付具１０は、溶接４によって床面２に固定支持されている。

環状弁座６は、例えばゴム製であり、中央に連通開口６Ａを有している。環状弁座６は、弁座押え１４（図２参照）を介して本体５の下端に押圧固定されている。環状弁座６は、連通開口６Ａを介して、上流側の上流口１１と下流側の排水管３とを連通する。

弁座押え１４は、図２に示すように、環状構造を有している。弁座押え１４は、環状弁座６を固定する小ネジ１３（図１（Ａ）参照）を挿入するための小ネジ孔１２、及び、ガイド棒７Ａ〜７Ｄを挿入するためのネジ孔１５を有している。なお、弁座押え１４は、図１（Ａ）に示すように、小ネジ１３によって、本体５に固定される。

４本のガイド棒７Ａ〜７Ｄは、ステンレス鋼等の金属製の棒状体であり、上端部が本体５下端に設けられたネジ孔１５とねじ結合し、本体５に固定支持されている。ガイド棒７Ａ〜７Ｄは、図１（Ｃ）に示すように等間隔に配設されている。なお、ガイド棒７Ａ〜７Ｄは同一形状であるので、主としてガイド棒７Ａについて説明する。

ガイド棒７Ａは、下方に向かうほど径が大きくなる（太くなる）テーパ形状の自由端部（下端部）を有している。また、ガイド棒７Ａは、ガイド部７１Ａ及び規定部７２Ａを有している。ガイド部７１Ａは、自由端部の上方におけるガイド棒７Ａのフロート９に対向する側の外周面であり、フロート９を上下方向に案内する。規定部７２Ａは、図１（Ｂ）に示すように、テーパ形状の自由端部におけるフロート９に対向する側の傾斜面であり、フロート９の移動の下限位置を規定する。

上述したようにガイド棒７Ａの自由端部は下方に向かうほど径が大きくなるテーパ形状であるので、図１（Ｃ）に示すように、平面視において各規定部７２Ａ〜７２Ｄ（傾斜面）を結んで形成される円Ｃ３の径Ｄ３は、下方に向かうにしたがって小さくなる。そして、規定部７２Ａ〜７２Ｄ（傾斜面）の一部において、径Ｄ３がフロート９の外径Ｄ１よりも小さくなっている。そのため、フロート９は、規定部７２Ａ〜７２Ｄを通過することができない。これにより、規定部７２Ａ〜７２Ｄは、上述したようにフロート９の移動の下限位置を規定する。しかも、フロート９は、図１（Ａ）に示すような降下した状態では、４つの規定部７２Ａ〜７２Ｄに載った（着地した）状態となって、規定部７２Ａ〜７２Ｄの間に嵌まり込んだ状態にあるので水平（左右）方向の移動も制限される。

なお、平面視において、ガイド部７１Ａ〜７１Ｂ（外周面）を結んで形成される円の径Ｄ２はフロート９の外径Ｄ１以上であるので、フロート９は、上述したようにガイド部７１Ａ〜７１Ｄにガイドされて上下方向に移動可能である。

フロート９は、ステンレス鋼等の金属で形成され、図１（Ａ）に示すように外径Ｄ１の中空の球形状を呈する。また、フロート９は、排水よりも比重が軽く形成されているため、下流側から上流側へ水が流れ込む逆流時、排水管３内の水位上昇により浮上して、一部が環状弁座６の連通開口６Ａと嵌合すると、環状弁座６を閉栓し、その後、水位低下により降下して、環状弁座６の連通開口６Ａと嵌合しなくなると、環状弁座６を開栓する。なお、フロート９は、精密な球形状でなくてもよく、環状弁座６を閉栓できる程度の略球形状であればよい。

平常時においては、排水管３内の水位は、一般的に規定部７２Ａ〜７２Ｄの配置位置よりも低いので、フロート９は、自重などによって降下して、図１（Ａ）に示すように４つの規定部７２Ａ〜７２Ｄに載った状態にあり、環状弁座６は開栓される。すなわち、平常時においては、４つの規定部７２Ａ〜７２Ｄがフロート９を支持する。これにより、排水が床面２（上流）から上流口１１、環状弁座６の連通開口６Ａ、ガイド棒７間や貫通孔１８を通過して下流口１９に流れ、最終的に河川等（下流）に排出される。

一方、下流側からの水の逆流時においては、排水管３内の水位は下流側から環状弁座６に向かって上昇するので、フロート９は、例えば、下部略半分が水没した状態で浮力によって浮上する。そして、水位が更に上昇すると、フロート９は、ガイド部７１Ａ〜７１Ｄによってガイドされつつ浮上して環状弁座６を閉栓する状態となる。これにより、環状弁座６よりも上流側に水が逆流して床面２などに溢れ出すことを確実に防止する。

また、平常時において、フロート９は、上述したように規定部７２Ａ〜７２Ｄによって水平方向への移動も制限されるので、排水時、環状弁座６側から流れてくる排水の当接によるフロート９の水平方向の移動が抑えられ、フロート９がガイド棒７Ａ〜７Ｄに衝突等して損傷することを低減できる。しかも、ガイド棒７Ａ〜７Ｄが、規定部７２Ａ〜７２Ｄを備えているので、規定部材を別途設ける必要がなく、部品点数の増大を抑えつつ、フロートの損傷の発生を低減して逆流防止機能の低下を抑制することができる。

なお、この実施例の規定部７２Ａ〜７２Ｄ（傾斜面）の勾配は、フロート９の移動の下限位置を規定できれば（Ｄ３＜Ｄ１）、特に限定されるものではない。

また、この実施例の規定部７２Ａ〜７２Ｄを有するガイド棒７Ａ〜７Ｄの自由端部は、テーパ形状であるが、規定部７２Ａ〜７２Ｄがフロート９の移動の下限位置を規定できれば、特にこれに限定されるものではない。

この実施例は、規定部の構成において前述の実施例１と異なる。この異なる構成について図３（Ａ）及び図３（Ｂ）を用いて説明する。その他の構成については実施例１と同様であるため説明は省略する。

図３（Ａ）は、この発明の実施例２に係る逆流防止弁１００の縦断面図である。図３（Ｂ）は、この発明の実施例２に係るガイド棒７０Ａの自由端部の拡大縦断面図である。この実施例では、規定部７２０Ａが、テーパ形状の自由端部におけるフロート９に対向する側の曲面となる。なお、ガイド棒７０Ｂ〜７０Ｄ（７０Ｄは不図示）も、ガイド棒７０Ａと同一形状である。そして、平常時において、フロート９は、図３（Ａ）に示すように４つの規定部７２０Ａ〜７２０Ｄ（７２０Ｂ、７２０Ｄは不図示）に載った状態にあり、環状弁座６は開栓される。

このような規定部７２０Ａ〜７２０Ｄを用いた構成においても、上述の実施例１と同様の効果を奏することができる。なお、規定部７２０Ａ〜７２０Ｄの曲率は、フロート９の移動の下限位置を規定できれば、特に限定されるものではない。

この実施例は、規定部の構成において前述の実施例１と異なる。この異なる構成について図４（Ａ）及び図４（Ｂ）を用いて説明する。その他の構成については実施例１と同様であるため説明は省略する。

図４（Ａ）は、この発明の実施例３に係る逆流防止弁１０１の縦断面図である。図４（Ｂ）は、この発明の実施例３に係るガイド棒７００Ａの自由端部の拡大縦断面図である。この実施例では、規定部７２１Ａが、ガイド棒７００Ａの外周面からフロート９側に突出した凸形状となる。なお、ガイド棒７００Ｂ〜７００Ｄ（７００Ｄは不図示）も、ガイド棒７００Ａと同一形状である。そして、平常時において、フロート９は、図４（Ａ）に示すように４つの規定部７２１Ａ〜７２１Ｄ（７２１Ｂ、７２１Ｄは不図示）に載った状態にあり、環状弁座６は開栓される。

このような規定部７２１Ａ〜７２１Ｄを用いた構成においても、上述の実施例１と同様の効果を奏することができる。なお、規定部７２１Ａ〜７２１Ｄの突出量は、フロート９の移動の下限位置を規定できれば、特に限定されるものではない。

この実施例は、ガイド棒の構成において前述の実施例１と異なる。この異なる構成について図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を用いて説明する。その他の構成については実施例１と同様であるため説明は省略する。

図５（Ａ）は、この発明の実施例４に係る逆流防止弁１０２の縦断面図である。図５（Ｂ）は、この発明の実施例４に係るガイド棒７０１Ａの自由端部の拡大縦断面図である。この実施例では、ガイド棒７０１Ａ〜７０１Ｄ（７０１Ｄは不図示）が、「く」の字形状を呈している。ガイド棒７０１Ａの「く」の字形状の上方部分がガイド部７１２Ａであり、下方部分が規定部７２２Ａである。規定部７２２Ａは、上方から下方に向かってフロート９に近づく方向に傾斜している傾斜面である。なお、ガイド棒７０１Ｂ〜７０１Ｄも、ガイド棒７００Ａと同一形状である。そして、平常時において、フロート９は、図５（Ａ）に示すように４つの規定部７２２Ａ〜７２２Ｄ（７２２Ｂ、７２２Ｄは不図示）に載った状態にあり、環状弁座６は開栓される。

このような規定部７２２Ａ〜７２２Ｄを用いた構成においても、上述の実施例１と同様に逆流防止機能の低下を抑制することができる。この実施例のようにガイド棒７０１Ａ〜７０１Ｄは、上下方向（鉛直方向）に平行でなくてもよく、環状弁座６側からフロート９側に伸びる棒状体であればよい。

なお、この実施形態の規定部７２２Ａ〜７２２Ｄ（傾斜面）の勾配についても、実施例１と同様にフロート９の移動の下限位置を規定できれば、特に限定されるものではない。また、傾斜面ではなく曲面であってもよい。

この実施例は、ガイド棒の構成において前述の実施例と異なる。この異なる構成について図６を用いて説明する。その他の構成については実施例１と同様であるため説明は省略する。

図６は、この発明の実施例５に係る逆流防止弁１０３の縦断面図である。この実施例では、実施例１と同一のガイド棒７Ａと、実施例１とは異なる３つのガイド棒７０２Ｂ〜７０２Ｄ（７０２Ｄは不図示）で構成されている。ガイド棒７０２Ｃは、ガイド部７１３Ｃ及びこのガイド部７１３Ｃと同一径の規定部７２３Ｃを備えている。すなわち、規定部７２３Ｃは、フロート９側に突出した形状を有していない。なお、ガイド棒７０２Ｂ、７０２Ｄも同一の形状である。この実施例においても、Ｄ３＜Ｄ１となる。

したがって、平常時において、フロート９は、図６に示すように規定部７２Ａに載った状態で規定部７０２Ｂ〜７０２Ｄに当接する。そして、環状弁座６が開栓される。このように全ての規定部が同一の構成でなくても、フロート９の移動の下限位置が規定され、また水平方向の移動も制限できるので、実施例１と同様の効果を奏することができる。

この実施例は、逆流防止弁が２つの排水管の間に設けられる構成において前述の実施例１と異なる。この異なる構成について図７を用いて説明する。その他の構成については実施例１と同様であるため説明は省略する。

図７は、この発明の実施例６に係る逆流防止弁１０４の縦断面図である。逆流防止弁１０４の本体５０は、外周の一部に雄ネジ５０ａを有している。この雄ネジ５０ａが排水管３０の内周の一部に形成された雌ネジ３０ａとねじ結合することで、逆流防止弁１０４が排水管３０に取り付けられた状態となる。また、本体５０の上端には、図示しない上流側の排水管が排水管３０と同様にねじ結合により接続される。

この実施例は、逆流防止弁が２つの排水管の間に設けられる構成において前述の実施例１と異なる。また、取付具を用いて２つの排水管の間に設けられる構成において前述の実施例６と異なる。この異なる構成について図８を用いて説明する。その他の構成については実施例１と同様であるため説明は省略する。

図８は、この発明の実施例７に係る逆流防止弁１０５の縦断面図である。逆流防止弁１０５の本体５１は、排水管３１から突出した上端外周が取付具４００とねじ結合している。取付具４００は、略円筒形状であり、内周に設けられた雌ネジ４００ａが排水管３１の端部の外周に設けられた雄ネジ３１ａにねじ結合している。これにより、取付具４００を介して逆流防止弁１０５が排水管３１に取り付けられた状態となる。また、取付具４００の上端には図示しない上流側の排水管が、取付具４００に外嵌するようにねじ結合する。

この実施例は、逆流防止弁が２つの排水管の間に設けられる構成において前述の実施例１と異なる。また、フランジを用いて２つの排水管の間に設けられる構成において前述の実施例６及び実施例７と異なる。この異なる構成について図９を用いて説明する。その他の構成については実施例２と同様であるため説明は省略する。

図９は、この発明の実施例８に係る逆流防止弁１０６の断面図である。逆流防止弁１０６の本体５２は、上端にフランジ５２ｂを有している。このフランジ５２ｂが排水管３２の端部の外周に設けられたフランジ３２ｂにボルト４５０により固定されることで、逆流防止弁１０６が排水管３２に取り付けられた状態となる。また、本体５２の上端には、図示しない上流側の排水管が排水管３２と同様にフランジ部５２ｂに固定される。

［その他の実施例］
前述の実施例の規定部は、ガイド棒の自由端部に形成されているが、ガイド部の下方であれば、特にこれに限定されるものではない。また、前述の実施例では、４本のガイド棒を用いているが、少なくとも３本のガイド棒を用いればよい。さらに、ガイド棒を等間隔に配設しなくてもよい。また、規定部の形状は、フロートの移動の下限位置を規定できるものであれば、特に実施例の形状に限定されるものではない。

その他、この実施例のフロート及び規定部は、互いの固着を防止するため金属製であることが望ましい。逆流自体は、頻繁に発生するものではないため、フロートは、基本的に規定部に載っている状態が多く、樹脂などで形成された場合には規定部と固着し易いためである。

この発明は、工場などの敷地内や建屋内で発生する排水を河川や海、公共排水施設などに排出したり、一般家庭などで浴槽や洗面所などで使用した水を公共排水施設などに排水したりする排水系統などを施工、販売、運用する産業分野で利用することができる。

１、１００〜１０６ フロート逆流防止弁
５、５０、５１、５２ 本体
６ 環状弁座
７Ａ〜７Ｄ、７０Ａ〜７０Ｄ、７００Ａ〜７００Ｄ、７０１Ａ〜７０１Ｄ、７０２Ｂ〜７０２Ｄ ガイド棒
７１Ａ〜７１Ｄ、７１０Ａ〜７１０Ｄ、７１１Ａ〜７１１Ｄ、７１２Ａ〜７１２Ｄ、７１３Ｂ〜７１３Ｄ ガイド部
７２Ａ〜７２Ｄ、７２０Ａ〜７２０Ｄ、７２１Ａ〜７２１Ｄ、７２２Ａ〜７２２Ｄ、７２３Ｂ〜７２３Ｄ 規定部
９ フロート

Claims (3)

1. 上流から下流に排水を行う排水系統中に配設されるフロート式逆流防止弁であって、
   上下方向に開口し、前記排水系統の上流側と下流側とを連通する環状弁座と、
   前記環状弁座下方の下流側において上下方向に移動可能に位置し、排水の水位上昇に伴って浮上して、前記開口に嵌合して前記開口を閉じることで前記環状弁座を閉栓し、排水の水位低下に伴って降下して前記開口を解放することで該環状弁座を開栓するフロートと、
   前記環状弁座側から前記フロート側に伸びる棒状体であり、前記フロートの周囲に配設された３以上のガイド棒であって、該フロートの上下方向の移動をガイドするガイド部及び該ガイド部の下方に位置して該フロートの移動の下限位置を規定する規定部を有するガイド棒と、
   を備え、
   平面視において、前記３以上のガイド棒の各ガイド部を結んで形成される円の径が前記フロートの外径以上に大きく、前記３以上のガイド棒の各規定部を結んで形成される円の径が前記フロートの外径よりも小さいフロート式逆流防止弁。
2. 前記ガイド棒は、同一形状であり、前記フロートの周囲に等間隔に配設された請求項１に記載のフロート式逆流防止弁。
3. 前記ガイド棒の下端部は、下方に向かうほど径が大きくなるテーパ形状を呈し、
   前記規定部は、前記テーパ形状の下端部における前記フロートに対向する側の面である請求項１又は２に記載のフロート式逆流防止弁。

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