JP2021067318A - 継手部材 - Google Patents

Abstract

【課題】磁力を利用した逆止め弁を備える継手部材において、逆止め弁の作動を安定させることを課題とする。【解決手段】排水配管に取り付けられる継手部材１であって、端部に管体１００が接続される継手本体２と、継手本体２内の排水流路を開閉する弁体４１と、弁体４１に取り付けられた第一磁石４２と、第一磁石４２と吸着する第二磁石４３と、弁体４１を閉弁方向に付勢する付勢機構としてのスプリング４４を備えている。継手部材１に対し、上流側より排水が生じると、弁体４１が下降し、逆止め弁４が開弁状態となる。この時、第一磁石４２と第二磁石４３が離間し、磁石間に働く磁力が減衰する。設備機器からの排水が終了すると、弁体４１はスプリング４４によって上方に付勢されるため、第一磁石４２が第二磁石４３に近接することで、磁石間に働く磁力が再び増加し、吸着する。これにより、継手部材１は内部の排水流路を確実に閉塞することが可能となる。【選択図】図１

Description

発明は、排水配管に取り付けられる継手部材に関するものである。

排水配管に接続される継手部材としては、特許文献１のように、内部に逆止め弁を備え、下流側からの流体の逆流を防止する逆流防止機能を備えた構造の継手部材が知られている。尚、特許文献１に記載の継手部材は冷凍冷蔵庫や空調機器等の設備機器の使用に伴い生じるドレン水を排出する排水配管に接続されるものであって、当該排水配管は略垂直方向に配設される縦配管又は略水平方向に配設される横配管である。
上記逆止め弁を構成する弁体はゴムやシリコン等の弾性材より成り、無排水時において自身の弾性により排水流路を閉塞し、下流側からの臭気や排水等の流体、又は害虫の逆流を防いでいる。尚、上流側から排水が排出された際には、当該排水によって排水流路が一時的に開放され、下流側へと排水を排出する。一方、下流側より流体の逆流が生じた際には、弁体に対し、排水流路を閉塞する方向に応力が加わることによって、流体の逆流を防止する。又、継手部材は点検口及び当該点検口を閉塞する蓋部を有しており、当該蓋部を取り外すことにより点検口から弁体の着脱や継手部材内部の清掃等を行うことが可能となっている。

特開２０１３−１５５５８３号公報

ここで、上記継手部材に用いられる逆止め弁として、上記のようにゴムやシリコン等の弾性により排水流路を閉塞する構造の他、スプリングによって弁体を弁座に向けて付勢することで排水流路を閉塞する構造や、磁力によって排水流路を閉塞する構造のものが知られている。
上記各種逆止め弁の内、磁力を用いて排水流路を閉塞する逆止め弁を備えた継手部材は、以下のような特徴を有している。

図８に示す継手部材において、逆止め弁は弁体２００と、弁体２００内部に備えられた第一磁石２０１と、弁体の上流側に備えられた第二磁石２０２と、弁座２０３から構成され、第一磁石２０１と第二磁石２０２の吸着により、弁体２００が弁座２０３と当接し、排水流路を閉塞する構造となっている。当該継手部材において、磁力は磁石間の距離の２乗に反比例するため、弁体２００の開弁時に第一磁石２０１と第二磁石２０２が離間すると、磁力によって引き合う力が急激に減衰することから、弁体２００を瞬時に大きく開弁させることが可能となる。従って、磁力を利用した逆止め弁は、好適な排水流量を確保することができるという特徴を備えている。

しかし、上記排水継手は、開弁時に磁石同士が離間すると、閉弁方向に働く磁力が大きく減衰するため、弁体２００が閉弁状態に復帰することができず、下流側からの臭気や排水等が逆流してしまう恐れがある。一方で、各磁石を強力なものにすると、弁体２００が開弁するために必要な応力が増加するため、弁体２００が作動せず、当該弁体２００の上方に排水が溜まってしまうという問題が生じる。

本発明は上記問題点に鑑み発明されたものであって、磁力を利用した逆止め弁を備える継手部材において、逆止め弁の作動を安定させることを課題とする。

上記課題を解決するための請求項１に記載の本発明は、排水配管に取り付けられる継手部材であって、
端部に管体が接続される継手本体と、
継手本体内の排水流路を開閉する弁体と、
弁体に取り付けられた第一磁石と、
第一磁石と吸着する第二磁石と、
弁体を閉弁方向に付勢する付勢機構を備えることを特徴とする継手部材である。

請求項２に記載の本発明は、前記付勢機構は、
弁体の閉弁方向に向けて伸張する弾性部材であることを特徴とする請求項１に記載の継手部材である。

請求項３に記載の本発明は、前記付勢機構は、
弁体に対して閉弁方向に向けて反発する磁力を付与する第三磁石であることを特徴とする請求項１に記載の継手部材である。

請求項４に記載の本発明は、前記第一磁石は、
閉弁時において第二磁石に近接する方向に変位するとともに、
開弁時において付勢機構に近接する方向に変位することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の排水装置である。

上記本発明によれば、弁体の下流側に配置された付勢機構によって弁体の動作が補助されるため、磁力が減衰した状態でも容易に閉弁状態へと復帰することが可能となる。

本発明の第一実施形態を示す断面図である。 逆止め弁の開弁状態を示す断面図である。 第二実施形態を示す断面図である。 逆止め弁の開弁状態を示す断面図である。 第三実施形態に係る弁体を示す平面図である。 第四実施形態を示す断面図である。 逆止め弁の開弁状態を示す断面図である。 従来の継手部材を示す断面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の第一実施形態を説明する。尚、以下に記載する説明は実施形態の理解を容易にするためのものであり、これによって発明が制限して理解されるものではない。

図１及び図２に示す、本発明の第一実施形態に係る継手部材１は、壁面に点検口２５を備える継手本体２と、点検口２５を覆う蓋部３と、継手部材１内の排水流路を開閉する逆止め弁４から構成されている。又、逆止め弁４は弁体４１、弁座２４、第一磁石４２、第二磁石４３、スプリング４４から構成されている。
上記継手部材１は上流側と下流側において、略垂直方向に延設された縦配管である管体１００に対して接続されている。尚、各図においては、上流側及び下流側に接続された管体１００を二点鎖線で記載している。

図１に示すように、継手本体２は半透明の硬質樹脂から成る筒状のケーシングであって、その上流側端部及び下流側端部において、管体１００が接続される円筒状の流入口２１と流出口２２が形成されている。又、継手本体２の内部には弁体４１等を収納する収納室２３が形成されているとともに、図１における左方の壁面には点検口２５が開口されている。
流入口２１と流出口２２は中心軸が合致する円筒状であって、接着により接続される管体１００の外径とほぼ同径となる内径を有している。
点検口２５は継手本体２の壁面に形成された円形の開口であって、開口端部において、内側に向けて凸部２６が等間隔に４箇所形成されている。又、点検口２５は蓋部３が取り付けられた状態において、内側面に止水部３２が全周に亘り当接している。
収納室２３は流入口２１と流出口２２の間に形成され、その側面は点検口２５と連通しており、内部にリング状の第一磁石４２を有する弁体４１と、スプリング４４、ガイド部材４５が配置されている。又、収納室２３は上流側端部において、第一磁石４２と吸着するリング状の第二磁石４３が取り付けられているとともに、閉弁時に弁体４１が当接する弁座２４が形成されている。一方、収納室２３の下流側端部にはガイド部材４５が取り付けられている。
弁体４１は平面視円形の板状を成し、内部に永久磁石である第一磁石４２が、第二磁石４３に対して吸着するように取り付けられている。又、弁体４１の下面はスプリング４４が当接している。
スプリング４４は弁体４１の下流側に配置されており、上流側、即ち図１における上方に向けて弁体４１を付勢するように伸張する付勢機構である。
ガイド部材４５は収納室２３の下流側端部に配置され、スプリング４４の外径よりやや大径の凹部４５１が形成されている。当該凹部４５１の内側には上記スプリング４４の下端が配置されており、スプリング４４の位置ズレが規制されている。

蓋部３は上記点検口２５の内径と略同径となる外径を備えた円形のカバー部材であって、点検口２５の内周と対向する蓋部３の外周には、上記凸部２６と係合する溝部３１が周方向に形成されている。又、蓋部３は止水部３２を介して点検口２５の内周と当接しており、当該点検口２５を水密に閉塞する。

上記継手部材１の施工を行う際には、まず、継手本体２の流入口２１及び流出口２２に上流側の管体１００及び下流側の管体１００を接着により接続する。
次に、収納室２３の下流側端部にガイド部材４５を配置し、その上方にスプリング４４及び弁体４１を配置する。この時、凹部４５１の内側にスプリング４４が配置されることによって、スプリング４４の位置ズレが規制される。
最後に、蓋部３によって点検口２５を閉塞することで施工が完了する。

以下に、逆止め弁４の動作について説明する。

上記継手部材１に対し、上流側からの排水等の流体の流れが生じていない場合において、弁体４１は第一磁石４２と第二磁石４３の吸着により弁座２４に当接しており、排水流路を水密に閉塞している。この時、スプリング４４は伸張した状態となっており、弁体４１に対しては応力をほとんど与えていない。
ここで、設備機器の使用に伴い上流側より排水が生じると、当該排水の自重や水勢によって弁体４１に対して下方へ向けて応力が加わり、図２に示すように、逆止め弁４が開弁状態となる。即ち、第一磁石４２と第二磁石４３が吸着する磁力及びスプリング４４の弾性による閉弁方向への応力よりも、排水によって加えられる開弁方向への応力が上回った時、弁体４１が下降し、排水流路が開放される。この時、排水は収納室２３、流出口２２を通じて下水側へと排出される。
尚、磁力は磁石間の距離の２乗に反比例するため、開弁に伴い弁体４１が下降すると、第一磁石４２と第二磁石４３が離間し、当該第一磁石４２と第二磁石４３の間に働く磁力が減衰する。従って、弁体４１に対し、磁力によって弁座２４へと付勢する応力が急激に弱まるため、継手部材１は排水時において弁体４１を瞬時に大きく開弁させることが可能となる。
一方、開弁に伴い弁体４１が下降すると、弁体４１によってスプリング４４が圧縮され、弁体４１は閉弁方向へ復帰する様、上方へ向けて付勢される。しかし、排水時には第一磁石４２と第二磁石４３との間に働く磁力及びスプリング４４の弾性を合わせた応力よりも排水から受ける応力が上回っており、上流からの排水は排出され続ける。
設備機器からの排水が終了し、弁体４１に対して上流から付与される応力が無くなると、弁体４１はスプリング４４の弾性によって上方へと付勢される。特に、スプリング４４は圧縮されたことで、弁体４１を上昇させる応力が図１の状態より増しており、これによって弁体４１は確実に上昇される。そして、第一磁石４２が第二磁石４３に近接すると、第一磁石４２と第二磁石４３の間に働く磁力が再び増加し、吸着する。これにより、弁体４１が弁座２４に対して水密に当接することによって、継手部材１は内部の排水流路を確実に閉塞することが可能となる。

上記逆止め弁４に対し、下流側より排水等の逆流が生じた場合、弁体４１には弁座２４に当接する方向へ応力が加わることから、排水流路の閉塞が維持される。

次に、本発明の第二実施形態について説明する。

図３及び図４に示す、本発明の第二実施形態に係る継手部材１は、壁面に点検口２５を備える継手本体２と、点検口２５を覆う蓋部３と、継手部材１内の排水流路を開閉する逆止め弁４から構成されている。又、逆止め弁４は弁体４１、弁座２４、第一磁石４２、第二磁石４３、第三磁石４６から構成されている。
上記継手部材１は上流側と下流側において、略垂直方向に延設された縦配管である管体１００に対して接続されている。尚、各図においては、上流側及び下流側に接続された管体１００を二点鎖線で記載している。

図３に示すように、継手本体２は半透明の硬質樹脂から成る筒状のケーシングであって、その上流側端部及び下流側端部において、管体１００が接続される円筒状の流入口２１と流出口２２が形成されている。又、継手本体２の内部には弁体４１等を収納する収納室２３が形成されているとともに、図３における左方の壁面には点検口２５が開口されている。
流入口２１と流出口２２は中心軸が合致する円筒状であって、接着により接続される管体１００の外径とほぼ同径となる内径を有している。
点検口２５は継手本体２の壁面に形成された円形の開口であって、開口端部において、内側に向けて凸部２６が等間隔に４箇所形成されている。又、点検口２５は蓋部３が取り付けられた状態において、内側面に止水部３２が全周に亘り当接している。
収納室２３は流入口２１と流出口２２の間に形成され、その側面は点検口２５と連通しており、内部にリング状の第一磁石４２を有する弁体４１とガイド部材４５が配置されている。又、収納室２３は上流側端部において、第一磁石４２と吸着するリング状の第二磁石４３が取り付けられているとともに、閉弁時に弁体４１が当接する弁座２４が形成されている。一方、収納室２３の下流側端部にはリング状の第三磁石４６を有するガイド部材４５が取り付けられている。
弁体４１は平面視円形の板状を成し、内部に永久磁石である第一磁石４２が、第二磁石４３に対して吸着し、第三磁石４６に対して反発するように取り付けられている。又、弁体４１の中央にはガイド部材４５の軸部４７が挿通されており、当該軸部４７に沿って上下動可能となっている。
ガイド部材４５は収納室２３の下流側端部に配置され、第一磁石４２と反発する、付勢機構としての第三磁石４６が取り付けられている。又、ガイド部材４５は中心より上流側に向けて軸部４７が延設されており、弁体４１の動作を補助する。

蓋部３は上記点検口２５の内径と略同径となる外径を備えた円形のカバー部材であって、点検口２５の内周と対向する蓋部３の外周には、上記凸部２６と係合する溝部３１が周方向に形成されている。又、蓋部３は止水部３２を介して点検口２５の内周と当接しており、当該点検口２５を水密に閉塞する。

以下に、逆止め弁４の動作について説明する。

上記継手部材１に対し、上流側からの排水等の流体の流れが生じていない場合において、弁体４１は第一磁石４２と第二磁石４３の吸着により弁座２４に当接しており、排水流路を閉塞している。この時、第一磁石４２は第三磁石４６に対して反発した状態となっているが、第一磁石４２と第三磁石４６は離間しているため、第三磁石４６は弁体４１に対して反発する磁力をほとんど与えていない。
ここで、設備機器の使用に伴い上流側より排水が生じると、当該排水の自重や水勢によって弁体４１に対して下方へ向けて応力が加わり、図４に示すように、逆止め弁４が開弁状態となる。即ち、第一磁石４２と第二磁石４３が吸着する磁力及び第一磁石４２と第三磁石４６が反発する磁力による閉弁方向への応力よりも、排水によって加えられる開弁方向への応力が上回った時、弁体４１が下降し、排水流路が開放される。この時、排水は収納室２３、流出口２２を通じて下水側へと排出される。
尚、磁力は磁石間の距離の２乗に反比例するため、開弁に伴い弁体４１が下降すると、第一磁石４２と第二磁石４３が離間し、当該第一磁石４２と第二磁石４３の間に働く磁力が減衰する。従って、弁体４１に対し、弁座２４へと付勢する応力が急激に弱まるため、継手部材１は排水時において弁体４１を瞬時に大きく開弁させることが可能となる。
一方、開弁に伴い弁体４１が下降すると、弁体４１が第三磁石４６に近接することから、第一磁石４２と第三磁石４６とが反発するように働く磁力が増大し、弁体４１は閉弁方向へ復帰するよう、上方へ向けて付勢される。しかし、排水時には第一磁石４２と第二磁石４３との間に働く磁力及び第一磁石４２と第三磁石４６との間に働く反発する磁力を合わせた応力よりも排水から受ける応力が上回っており、上流からの排水は排出され続ける。
設備機器からの排水が終了し、弁体４１に対して上流から付与される応力が無くなると、弁体４１は第一磁石４２と第三磁石４６との間に働く磁力によって上方へと付勢される。そして、第一磁石４２が第二磁石４３に近接すると、第一磁石４２と第二磁石４３の間に働く磁力が再び増加し、吸着する。これにより、弁体４１が弁座２４に対して水密に当接することによって、継手部材１は内部の排水流路を確実に閉塞することが可能となる。

上記逆止め弁４に対し、下流側より排水等の逆流が生じた場合、弁体４１には弁座２４に当接する方向へ応力が加わることから、排水流路の閉塞が維持される。

本発明の第二実施形態に係る継手部材は以上であるが、本発明の継手部材は上記第一実施形態、第二実施形態の形状に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において、設計変更を加えても良い。例えば、上記第一実施形態及び第二実施形態おいて、各磁石はそれぞれ１つの磁石から構成されていたが、複数の磁石より構成されていても良い。即ち、図５に示す第三実施形態のように、弁体４１内に複数の磁石が取り付けられており、これらの磁石によって第一磁石４２が構成されていても良い。当然、第一磁石４２に対応する第二磁石や第三磁石も複数の磁石から構成されて良い。
又、第二実施形態においては、第三磁石は第一磁石と反発することによって弁体を上昇させていたが、図６及び図７に示す第四実施形態のように、弁体４１に第四磁石４８を設け、当該第四磁石４８と第三磁石４６を反発させるように構成しても良い。
又、各実施形態において、継手部材は縦配管に取り付けられていたが、横配管で会っても良い。
又、継手部材が取り付けられる排水配管は、冷凍冷蔵庫や空調機器等の設備機器から連続する排水配管に限られるものではなく、浴槽や流し台、洗面台やその他の設備機器から連続する排水配管に取り付けられて良い。

本発明の排水継手によれば、開弁時において、弁体が下流側に設けられた付勢機構によって、上方に向けて付勢されることから、逆止め弁が容易に閉弁状態に復帰することが可能となる。

１ 継手部材
２ 継手本体
２１ 流入口
２２ 流出口
２３ 収納室
２４ 弁座
２５ 点検口
２６ 凸部
３ 蓋部
３１ 溝部
３２ 止水部
４ 逆止め弁
４１ 弁体
４２ 第一磁石
４３ 第二磁石
４４ スプリング
４５ ガイド部材
４５１ 凹部
４６ 第三磁石
４７ 軸部
４８ 第四磁石
１００ 管体
２００ 弁体
２０１ 第一磁石
２０２ 第二磁石
２０３ 弁座

Claims (4)

1. 排水配管に取り付けられる継手部材であって、
   端部に管体が接続される継手本体と、
   継手本体内の排水流路を開閉する弁体と、
   弁体に取り付けられた第一磁石と、
   第一磁石と吸着する第二磁石と、
   弁体を閉弁方向に付勢する付勢機構を備えることを特徴とする継手部材。
2. 前記付勢機構は、
   弁体の閉弁方向に向けて伸張する弾性部材であることを特徴とする請求項１に記載の継手部材。
3. 前記付勢機構は、
   弁体に対して閉弁方向に向けて反発する磁力を付与する第三磁石であることを特徴とする請求項１に記載の継手部材。
4. 前記第一磁石は、
   閉弁時において第二磁石に近接する方向に変位するとともに、
   開弁時において付勢機構に近接する方向に変位することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の排水装置。

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