JP2017194068A - 逆流防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体の逆流を防止しつつ、気体の流れも遮断し得る逆流防止装置を提供すること。【解決手段】逆流防止装置１０は、液体流れの上流側から順に設けられる上流側弁機構１１および下流側弁機構２１を備える。上流側弁機構１１は、排出口１５ａを有する弁座部材１５と、弁座部材１５の下流側に設けられ、液体の液位に応じて上昇下降することで弁座部材１５に離着座して排出口１５ａを開閉するフロート１３とを備える。下流側弁機構２１は、排出口２２ａを有する弁座部材２２と、弁座部材２２の下流側に設けられ、弁座部材２２に離着座して排出口２２ａを開閉する弁体２３と、弁体２３の下流側に設けられ、弁体２３を弁座部材２２へ付勢するコイルバネ２４とを備える。【選択図】図２

Description

本願は、床等のドレンファンネルに設けられる逆流防止装置に関する。

例えば特許文献１に開示されているように、ドレンファンネル（床ドレンファンネル）に設けられる逆流防止装置（遮断部材）が知られている。ドレンファンネルは、工場等の床に設けられ、床面に零れたり排出された汚染水等の流体を外部に排出するためのものである。ドレンファンネルは、床面に埋設される貯留槽（凹部）と、貯留槽の底部に設けられる排出管（排水管）とを有している。そして、排出管に逆流防止装置が設けられている。逆流防止装置は、環状の弁座部材と、球状のフロートと、複数のガイド棒（支持ボルト）と、支持部材とを有している。複数のガイド棒は、フロートの周囲に配置され、フロートの上下動をガイドする。支持部材は、各ガイド棒の下端部に設けられ、フロートの下方位置を規制する。この逆流防止装置では、排出管を流体が逆流する場合、その流体によってフロートが上昇（浮上）して弁座部材に着座する。これにより、流体の逆流が防止される。この逆流時以外の通常時は、フロートは弁座部材から離座して支持部材に支持されており、床面に排出等された流体が貯留槽に流入して排出管から排出される。

特開２０１３−１８５３８６号公報

ところで、特許文献１のような逆流防止装置では、汚染水等の液体の逆流は防止できるが、それに加えて気体の流れも遮断したいという要望があった。例えば、上述したドレンファンネルが設けられた複数の建屋が共通の排水系統に接続されている場合では、何れかの建屋で臭気等の気体が発生すると、その気体は排水系統に流入して別の建屋に流れ込んでしまう虞があった。

本願に開示の技術は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体の逆流を防止しつつ、気体の流れも遮断し得る逆流防止装置を提供することにある。

本願に開示の技術は、液体流れの上流側から順に設けられる上流側弁機構および下流側弁機構を備えた逆流防止装置である。上記上流側弁機構は、上流側弁座部材と、フロートとを備えている。上記上流側弁座部材は、液体の流通口を有している。上記フロートは、上記上流側弁座部材の下流側に設けられ、液体の液位に応じて上昇下降することで上記上流側弁座部材に離着座して該上流側弁座部材の流通口を開閉するものである。上記下流側弁機構は、下流側弁座部材と、弁体と、弾性部材とを備えている。上記下流側弁座部材は、液体の流通口を有している。上記弁体は、上記下流側弁座部材の下流側に設けられ、上記下流側弁座部材に離着座して該下流側弁座部材の流通口を開閉するものである。上記弾性部材は、上記弁体の下流側に設けられ、上記弁体を上記下流側弁座部材へ付勢するものである。

本願の逆流防止装置によれば、通常時、上流側弁機構ではフロートが上流側弁座部材から離座して開弁しており、下流側弁機構では弁体が弾性部材の付勢力によって下流側弁座部材に着座して閉弁している。上流側から液体が流れた場合、液体の水頭圧によって弁体が弾性部材の付勢力に抗して下流側弁座部材から離座する。これにより、下流側弁機構が開弁するので、液体を下流側へ流すことができる。また、下流側から液体が逆流した場合、弁体が下流側弁座部材に着座して下流側弁機構が閉弁するので液体の逆流を防止できる。ここで、下流側弁機構において万一液体が洩れた場合、上流側弁機構では液位が上昇しその液位の上昇に伴ってフロートが上昇して上流側弁座部材に着座するので上流側弁機構が閉弁する。これにより、液体の逆流を確実に防止できる。また、本願の逆流防止装置では、上述したように通常時では下流側弁機構が閉弁しているため、臭気等の気体が上流側または下流側から流れた場合、その気体の流れを下流側弁機構によって遮断することができる。以上より、液体の逆流を防止しつつ、気体の流れも遮断し得る逆流防止装置を提供することができる。

図１は、排水系統の概略構成を示す配管系統図である。 図２は、実施形態に係る逆流防止装置の概略構成を示す断面図である。 図３は、実施形態に係る逆流防止装置のバネ受け部材を下方から視て示す斜視図である。 図４は、逆流防止装置について上流側弁機構および下流側弁機構が開弁した状態を示す図１相当図である。 図５は、逆流防止装置について上流側弁機構および下流側弁機構が閉弁した状態を示す図１相当図である。

以下、本願の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本願に開示の技術、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

本実施形態の逆流防止装置は、図１に示す排水系統１に設けられている。排水系統１は、工場等の複数（本実施形態では、２棟）の建屋Ｈ１，Ｈ２の床面に零れたり排出された汚染水等の排水を外部に排出するためのものである。排水系統１は、各建屋Ｈ１，Ｈ２の床にドレンファンネル２が設けられ、各ドレンファンネル２は個別管７を介して集合管８に接続されている。排水系統１では、建屋Ｈ１，Ｈ２で発生した排水がドレンファンネル２から個別管７および集合管８を介して河川や海等に排出される。このように、複数の建屋Ｈ１，Ｈ２が共通の排水系統１に接続されている。

図２に示すように、逆流防止装置１０はドレンファンネル２に設けられている。ドレンファンネル２は、貯留槽３と排出管６を備えている。貯留槽３は、上部が開口した容器であり、上部の開口端が床面と面一となる状態で床に埋設されている。貯留槽３には、上部が開口した容器状のストレーナ４が収容されている。貯留槽３の開口端は、開口が拡げられた拡開部３ａとなっている。ストレーナ４は、そのフランジ４ａが拡開部３ａに載置されることで貯留槽３内に配置されている。ストレーナ４の側壁には、多数の貫通孔４ｂが形成されている。貯留槽３の上部開口は目皿５によって閉じられており、その目皿５には多数の貫通孔５ａが形成されている。なお、ストレーナ４の上部開口も目皿５によって閉じられている。貯留槽３は、平面視形状が例えば円形や四角形である。排出管６は、上下方向に延びる状態で貯留槽３の底壁３ｂに接続され、貯留槽３内に開口している。排出管６の下端は、図示しないが、上述した個別管７に接続されている。

ドレンファンネル２では、床面に排出等された排水が目皿５の貫通孔５ａからストレーナ４に流入する。排水が目皿５の貫通孔５ａを通過する際、比較的大きなゴミは除去されます。目皿５の貫通孔５ａを通過した比較的小さなゴミはストレーナ４の底部に溜まり、上澄み水が貫通孔４ｂから貯留槽３内に流出して貯留される。貯留槽３に貯留された排水は、排出管６から排出される。

図２に示すように、本実施形態の逆流防止装置１０は、排出管６に設けられている。逆流防止装置１０は、排出管６において上流側（図２において上側）から下流側（図２において下側）へ順に設けられた上流側弁機構１１および下流側弁機構２１を備えている。

上流側弁機構１１は、ケーシング１２と、フロート１３と、取付部材１４と、弁座部材１５とを備え、フロート式の逆止弁を構成している。

ケーシング１２は、上下方向（上下流方向、以下同様）に延びる筒部１２ａと、筒部１２ａの上端に設けられたフランジ１２ｂとを有している。筒部１２ａは、外径が排出管６の内径よりも小さい円筒状に形成されており、排出管６に上方から挿入されている。ケーシング１２は、筒部１２ａが排出管６と螺合することによって排出管６に固定されており、フランジ１２ｂが貯留槽３の底壁３ｂの内面に接している。フロート１３は、中空の球形に形成された弁体を構成しており、ケーシング１２内に自由状態で収容されている。つまり、フロート１３はケーシング１２内の液位に応じて上下方向に移動可能となっている。

取付部材１４は、円環状の板部材であり、弁座部材１５を取り付けるためのものである。取付部材１４は、ケーシング１２のフランジ１２ｂの上面にボルト１７で固定されている。弁座部材１５は、円環状の板部材であり、押え部材１６によって取付部材１４の下面に押し付けられている。つまり、押え部材１６は、ボルト１８で取付部材１４に固定されることにより、取付部材１４との間で弁座部材１５を挟持している。弁座部材１５の開口は、取付部材１４の開口と共に排水（液体）の排出口１５ａを構成している。排出口１５ａは、フロート１３によって開閉される。つまり、フロート１３は、弁座部材１５に着座することで排出口１５ａを閉じ（閉弁し）、弁座部材１５から離座することで排出口１５ａを開く（開弁する）。なお、弁座部材１５は例えばゴム製である。弁座部材１５は、本願の請求項に係る上流側弁座部材に相当し、弁座部材１５の排出口１５ａは、本願の請求項に係る上流側弁座部材の流通口に相当する。

下流側弁機構２１は、弁座部材２２と、弁体２３と、コイルバネ２４（弾性部材）と、バネ受け部材２５と、複数（本実施形態では、４本）のガイド棒２６とを備え、ディスク式の逆止弁を構成している。

弁座部材２２は、円環状の板部材であり、ケーシング１２の下端面にガイド棒２６によって固定されている。ケーシング１２では、下端部が他の部分よりも肉厚が厚くなっている。弁座部材２２の外径および内径は、ケーシング１２の下端部における外径および内径と略同一である。弁座部材２２の開口は、排水（液体）の排出口２２ａを構成している。弁座部材２２は、本願の請求項に係る下流側弁座部材に相当し、弁座部材２２の排出口２２ａは、本願の請求項に係る下流側弁座部材の流通口に相当する。

弁体２３は、円板状（ディスク状）に形成されている。弁体２３は、弁座部材２２の下方（下流側）に設けられて、排出口２２ａを開閉するものである。つまり、弁体２３は、弁座部材２２に着座することで排出口２２ａを閉じ（閉弁し）、弁座部材２２から離座することで排出口２２ａを開く（開弁する）。

コイルバネ２４は、弁体２３の下方（下流側）に設けられ、弁体２３を弁座部材２２の開口（排出口２２ａ）へ付勢するものである。コイルバネ２４は、一端が弁体２３の下面に接し、他端がバネ受け部材２５によって支持されている。つまり、バネ受け部材２５は、コイルバネ２４の下方（下流側）に設けられており、中央に形成された凹部２５ａにコイルバネ２４の他端が挿入されている。

４つのガイド棒２６は、円形の棒部材であり、上下方向に延びる状態で設けられている。４つのガイド棒２６は、弁体２３の周囲に設けられている。具体的に、４つのガイド棒２６は弁体２３の周方向において互いに等間隔（９０°間隔）で配置されている。ガイド棒２６は、弁座部材２２に形成された挿通孔２２ｂ（開口の周囲）に挿入された後、ケーシング１２の筒部１２ａに形成されたネジ孔１２ｃに締結されて取り付けられている。こうして取り付けられた各ガイド棒２６は、弁体２３の外周面と接しており、弁体２３を上下方向にガイドするように構成されている。つまり、ガイド棒２６は、弁体２３の水平方向の動作を規制し、弁体２３の上下動（上下方向の移動）のみを許容する。

また、ガイド棒２６の下端部（下流側端部）には、バネ受け部材２５が取り付けられている。バネ受け部材２５は、略円板状に形成されている。図３にも示すように、ガイド棒２６の下端部には雄ねじ部が形成されており、バネ受け部材２５は各ガイド棒２６の下端部が挿入されてナット２７で固定されている。バネ受け部材２５では、コイルバネ２４の他端を受けている凹部２５ａの底壁２５ｂに複数（本実施形態では、４つ）の開口２５ｃが形成されている。また、バネ受け部材２５では、ガイド棒２６とガイド棒２６との間の外縁部が切除されてなる４つの切除部２５ｄが形成されている。バネ受け部材２５では、これら開口２５ｃおよび切除部２５ｄが排水（液体）の流通路となっている。

〈各弁機構の動作〉
通常時の上流側弁機構１１および下流側弁機構２１は、図２に示す状態にある。即ち、下流側弁機構２１では弁体２３が着座して閉弁しており、これによってケーシング１２の下部開口が閉塞されている。ケーシング１２内では、排水（液体）がある程度の高さまで貯留されており、フロート１３が浮遊している。つまり、上流側弁機構１１ではフロート１３が離座して開弁している。

ここで、床面に排水が排出されると、その排水は目皿５の貫通孔５ａからストレーナ４を介して貯留槽３に流入し貯留される。貯留槽３内の貯留面が取付部材１４の上面まで上昇すると、排水は排出口１５ａからケーシング１２内に流入し貯留される。そして、図４に示すように、ケーシング１２内において液面が所定高さ（即ち、コイルバネ２４の付勢力に打ち勝つ水頭）まで上昇すると、弁体２３が下方（下流側）へ変位して離座し、排出口２２ａが開く。これにより、貯留槽３の排水が排出管６から排出される。

また、集合管８から個別管７に排水が逆流した場合、逆流防止装置１０は、図２に示す状態、即ち下流側弁機構２１が閉弁した状態にあるため、排水の逆流が防止される。ここで、下流側弁機構２１において、弁座部材２２および弁体２３が金属製である場合、金属製同士の接触となるため、例えばゴム製と金属製との接触に比べて、接触精度が劣る虞がある。その場合、逆流した排水が下流側弁機構２１の排出口２２ａから洩れ、ケーシング１２内において液面が上昇しそれに伴ってフロート１３も上昇する。そして、図５に示すように、ケーシング１２内の液面が所定の高さまで上昇すると、フロート１３が弁座部材１５に着座し排出口１５ａが閉じられる。つまり、上流側弁機構１１が閉弁する。これにより、確実に排水の逆流が防止される。

また、例えば何れかの建屋Ｈ１，Ｈ２において臭気等の気体が発生した場合、逆流防止装置１０は図２に示す状態、即ち下流側弁機構２１が閉弁している状態にあるため、気体が発生した建屋Ｈ１，Ｈ２から気体が排水系統１に流入することを防止することができる。また、万一、建屋Ｈ１，Ｈ２から気体が排水系統１に流入して別の建屋へ向かって逆流した場合でも、下流側弁機構２１が閉弁しているため別の建屋Ｈ１，Ｈ２に気体が流入することを防止することができる。このように、本実施形態の逆流防止装置１０では気体の流れも遮断される。

以上のように、上記実施形態の逆流防止装置１０によれば、排水（液体）が流れる排出管６において上流側から順に上流側弁機構１１および下流側弁機構２１を設けるようにしたため、排水（液体）の逆流を防止しつつ、気体の流れも遮断することができる。

また、上記実施形態の逆流防止装置１０によれば、下流側弁機構２１の弁座部材２２を上流側弁機構１１のケーシング１２の下端面（下流側端部）に取り付けるようにしたため、ケーシング１２の下部開口（下流側開口）を下流側弁機構２１の弁体２３によって閉塞することができる。つまり、上記実施形態では、下流側弁機構２１の弁体２３が上流側弁機構１１のケーシング１２の底板を兼ねるようにした。これにより、ケーシング１２内において排水を貯留してフロート１３を上昇下降させることができる。

また、上述したように下流側弁機構２１の弁体２３がケーシング１２の底板を兼ねるようにしたため、下流側弁機構２１が開弁して排水が流れている間においても、常に一定量の排水をケーシング１２内に貯留（滞留）させておくことができる。つまり、下流側弁機構２１が開弁している間はその開弁に必要な排水の水頭圧が弁体２３に作用していることとなり、よってケーシング１２内には一定量の排水が貯留されることとなる。ケーシング１２に常に一定量の排水が貯留されることにより、常にフロート１３が排水に浮遊した状態を維持することができる。これにより、排水の排出時には排水がフロート１３に衝突するが、その衝突によってフロート１３が動き回るのを抑制することができる。つまり、例えば排水が殆ど貯留されていないと、フロート１３は排水の衝突により動き回って周囲の壁等に当たり、その結果、騒音やフロート１３の損傷を引き起こす虞があるが、上記実施形態ではそれを抑制することができる。

また、上記実施形態の逆流防止装置１０では、排水が下流側から逆流した際、万一、下流側弁機構２１において排水が漏れた場合でも、上流側弁機構１１によって排水の逆流を確実に防止することができる。

なお、上記実施形態において、下流側弁機構２１の弁体２３は、円板状（ディスク状）以外に、弁座部材２２への接触面が曲面となる椀型形状であってもよいし、矩形の板状であってもよい。

本願に開示の技術は、ドレンファンネルに用いられる逆流防止装置について有用である。

１０ 逆流防止装置
１１ 上流側弁機構
１２ ケーシング
１３ フロート
１５ 弁座部材（上流側弁座部材）
１５ａ 排出口（流通口）
２１ 下流側弁機構
２２ 弁座部材（下流側弁座部材）
２２ａ 排出口（流通口）
２３ 弁体
２４ コイルバネ（弾性部材）

Claims (2)

1. 液体流れの上流側から順に設けられる上流側弁機構および下流側弁機構を備え、
   上記上流側弁機構は、液体の流通口を有する上流側弁座部材と、該上流側弁座部材の下流側に設けられ、液体の液位に応じて上昇下降することで上記上流側弁座部材に離着座して該上流側弁座部材の流通口を開閉するフロートとを備え、
   上記下流側弁機構は、液体の流通口を有する下流側弁座部材と、該下流側弁座部材の下流側に設けられ、上記下流側弁座部材に離着座して該下流側弁座部材の流通口を開閉する弁体と、該弁体の下流側に設けられ、上記弁体を上記下流側弁座部材へ付勢する弾性部材とを備えている
   ことを特徴とする逆流防止装置。
2. 請求項１に記載の逆流防止装置において、
   上記上流側弁機構は、液体流れの上下流方向に延びる筒状に形成され、その上流側端部に上記上流側弁座部材が取り付けられ、上記フロートが収容されるケーシングを備え、
   上記下流側弁機構の下流側弁座部材は、上記ケーシングの下流側端部に取り付けられている
   ことを特徴とする逆流防止装置。
   

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