JP2021071180A - 逆流防止弁継手 - Google Patents

Abstract

【課題】磁石などを用いて弁本体を弁座部に付勢することで流路を閉塞する逆流防止弁を用いた逆流防止弁継手において、逆流防止弁の動作の確実性を向上することができる逆流防止弁継手を提供する。【解決手段】配管内の流体の逆流を防止する逆流防止弁継手を、流体の流路を形成する管体部１ａ、管体部内部に備えられ上流側及び下流側の配管と連通する収納部１ｂ、からなる継手部材１と、流路方向に進退する弁本体４と、該弁本体に当接して流路を閉塞する弁座部と、からなり、流路方向視弁本体が弁座部に当接する為の対応する位置関係を有すると共に、該位置関係を確保するためのガイド構造Ｍ１、Ｍ２を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、気体や液体など流体の流路を形成する配管について、配管内部の流体が上流から下流には支障なく流れると共に、下流から上流への逆流は防止する、逆流防止弁継手に関するものである。

従来より、液体や気体等の流体を通過させるため、管体や継手部材を組み合わせて排水や排気等を行う配管構造が知られている。これらの配管構造は、上流から下流へと気体や液体を通過させるためのものであるが、下流側の配管で気体又は液体が大量に生じる等して、気体又は液体が逆流を生じる場合がある。下流側に排出された気体や液体は、排出の過程で汚物や危険な物質が混入する場合があり、このような汚染された流体が逆流して配管内を汚染したり、排水口に溢れることは不具合である。

そこで、特許文献１に記載されたような、配管内に上流から下流には支障なく流れると共に、下流から上流への逆流は防止する、配管の逆流防止弁を備えて流体の逆流を防ぐ構造が提案されている。
特許文献１に記載の逆流防止弁継手は、流体である排水を通過させる排水用の配管に対して用いられる逆流防止弁継手であって、以下に記載する継手部材と、逆流防止弁ユニットと、から構成される。
継手部材は、流体の流路を形成する管部分、管部分内部に備えられ上流側及び下流側の配管と連通する、上下に段差部を備えた収納部、管部分の側面に設けられた収納部と連通する開口部、からなる。
逆流防止弁ユニットは、以下に記載する、弁本体と、ユニット本体と、蓋部材と、から構成されてなる。
弁本体は、弾性素材からなる略円筒形状の部材であって、下流側の端部が互いに近接することで流路を閉塞するように構成されてなる。
ユニット本体は、側面に円盤部分を備えた、傾斜面を有する略板状の部材で、板状部分の上面にパッキングを備えると共に、中央部分に開口を設け、該開口の下方に弁本体の上端を接続するように構成されてなる。
蓋部材は、円盤状の部材であって、体の円盤部分に回動自在に取り付けられると共に、その側面に環状のパッキングを備え、施工完了後、継手部材の開口部を閉塞するように構成されてなる。尚、継手部材の開口部と蓋部材とは、回転ロックにより嵌合することで、蓋部材が開口部を閉塞するように構成されている。

上記逆流防止弁は、次のようにして排水用の配管上に施工されてなる。
継手部材の上端を上流側の配管に、下端を下流側の配管に、それぞれ接続する。
次に、継手部材の開口部から逆流防止弁ユニットのユニット本体部分を挿通し、継手部材内に配置した上で、継手部材の開口部を蓋部材で覆い、回転ロックにて閉塞することで、逆流防止弁が排水配管に施工される。
上流側から排水が行われた場合、排水は、上流側の配管から、継手部材内部に侵入し、弁本体内部に流入する。ある程度弁本体内、又はその上流の継手部材内に排水が溜まると、溜まった排水の圧力によって、弁本体の弾性によって近接している下端部分が押し広げられるようにして開口し、内部に溜まった排水が流出して、継手部材内を通過し、下流側の配管に排出される。
一方、下流側から排水が逆流した場合、弁本体の近接している下端部分は、外部から水圧が加えられることによってより近接し、流路の閉塞を確実に行うため、排水は弁本体を通過することができず、排水の逆流が防止される。
また、逆流防止弁継手のメンテナンスや清掃が必要な場合は、蓋部材と開口部の回転ロックを解除し、逆流防止弁ユニットを取り出すことで、メンテナンスや清掃などを行うことができる。必要な作業が終了した後は、再び開口部からユニット本体を挿入し、蓋部材と開口部を回転ロックにて接続することで、支障なく排水配管を利用することができる。

ここで、特許文献１の発明では、逆流防止弁継手の逆流防止弁の機構を、弾性素材を利用した弁本体によって流路を閉塞する機構としているが、この逆流防止弁の機構は適宜他の逆流防止弁に変更することができる。例えば、特許文献２には、通水を制御するための弁機構として、圧力弁本体と目隠し部とに磁石を用いて流路を閉塞する機構が記載されている。この特許文献２に記載の磁石を利用した弁機構を、特許文献１の逆流防止弁継手に採用することで、逆流防止弁部分の流路の脚断面積を、特許文献１の逆流防止弁と比べて大きく、また劣化しにくい逆流防止弁とすることができる。

特開２０１３−１５５５８３号公報 特開２０１９− ２１３２号公報

上記した磁石を用いた逆流防止弁においては、弁本体が、弁座部や他の部材と完全に切り離された状態で使用される。このため、弁本体が弁本体の進退方向に対して傾いた角度で弁座部に当接してしまい、流路の閉塞が行われない場合があった。特に、排水性能の向上を目的に逆流防止弁を大型化する場合、弁本体や弁座部も大型化する必要があるが、この際には、弁本体を弁座部に付勢させる磁石は、一つの大きな磁石を用いるのではなく、小さな磁石を複数用いる場合が多い。すると、磁力を有する部分と有さない部分とで磁力のムラが生じ、より弁本体が弁座部に適正に当接しにくくなる。
本発明は上記問題点に鑑み発明されたものであって、磁石などを用いて弁本体を弁座部に付勢することで流路を閉塞する逆流防止弁を用いた逆流防止弁継手において、逆流防止弁の動作の確実性を向上することができる逆流防止弁継手を提供するものである。

請求項１に記載の本発明は、配管内の流体の逆流を防止する逆流防止弁継手であって、
流体の流路を形成する管体部、管体部内部に備えられ上流側及び下流側の配管と連通する収納部、からなる継手部材と、流路方向に進退する弁本体と、該弁本体に当接して流路を閉塞する弁座部と、からなり、
流路方向視弁本体が弁座部に当接する為の対応する位置関係を有すると共に、該位置関係を確保するためのガイド構造を備えたことを特徴とする、逆流防止弁継手である。

請求項２に記載の本発明は、上記逆流防止弁継手において、継手部材に開口部を備えると共に、開口部から継手部材内に着脱自在な逆流防止弁ユニットと、開口部を閉塞する蓋部と、を備え、逆流防止弁ユニットに、少なくとも弁本体を配置することを特徴とする、請求項１に記載の逆流防止弁継手である。

請求項３に記載の本発明は、上記逆流防止弁継手において、
弁本体が流路の軸方向視非円形形状であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の逆流防止弁継手である。

請求項４に記載の本発明は、上記逆流防止弁継手において、
弁本体が弁座部に常時当接して流路を閉塞し、上流からの流体の通過時のみ開口する構造であって、弁本体を弁座部に付勢する方法が、弁本体に第一磁石を備えると共に、弁座部に第一磁石を付勢する第二磁石を備えたことを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の逆流防止弁継手である。

請求項５に記載の本発明は、上記逆流防止弁継手において、
弁本体に第一磁石を複数備えると共に、弁座部側に第二磁石を複数備え、第一磁石と第二磁石の位置を合致させることで、弁本体の弁座部に当接させる位置関係を確保するためのガイド構造としたことを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の逆流防止弁継手

請求項１に記載の発明では、弁本体にガイド構造を備えたことで、弁本体を弁座部に適正に当接させ流路を閉塞させることができる。
請求項２に記載の発明では、逆流防止弁継手の逆流防止弁の部分をユニット化し、容易に排水流路外に取り出すことが可能な構成とすることができる。
請求項３、請求項４に記載の本発明では、逆流防止弁継手の構成を明確化することができる。
請求項５に記載の本発明では、ガイド構造に磁石を採用することで、流路を狭めたり、塵芥などがガイド構造の物理構造に絡まることの無いガイド構造とすることができる。

第一実施例の施工状態を示す断面図である。 図１の逆流防止弁の通水状態を示す断面図である。 第一実施例の逆流防止弁ユニットを取り出した状態を示す断面図である。 第一実施例の部材構成を示す断面図である。 第一実施例のユニット本体の平面図である。 第一実施例のユニット本体の底面図である。 第一実施例の弁本体の平面図である。 第一実施例のユニット本体に弁本体を組み合わせた状態の底面図である。

以下に、本発明の第一実施例を、図面を参照しつつ説明する。尚、第一磁石Ｍ１、第二磁石Ｍ２は、部材内に埋め込まれ、また各断面図上にも存在しないため、図中点線にて表示する。また、図８においては、ユニット本体の底面視において第一磁石Ｍ１、第二磁石Ｍ２は重なった位置に存在するため、「Ｍ１、Ｍ２」の符号にて示唆する。
図１乃至図８に示した、本発明の第一実施例の逆流防止弁継手を採用した排水配管は、以下に記載する、継手部材１と逆流防止弁ユニット２から構成されてなり、上流側の配管Ｐ及び下流側の配管Ｐに施工される。
継手部材１は、流体の流路を形成する直管状の管体部１ａと、管体部１ａ内部に備えられ上流側及び下流側の配管Ｐと連通する、上下に段差部１ｄを備えた収納部１ｂと、管体部１ａの側面に設けられた収納部１ｂと連通する開口部１ｃと、からなる。
逆流防止弁ユニット２は、以下に記載する、弁本体４と、ユニット本体３と、ロック部材６と、から構成されてなる。
弁本体４は、図７に示したように、弁本体４の進退方向軸視、この実施例では平面視において、正方形を成す略平板状の部材であって、弁本体４の板状の部分の正方形の角部分近傍に、第一磁石Ｍ１を４つ、その内部に埋め込むように備えて構成してなる。ここで、４つの第一磁石Ｍ１は、弁本体４の中心に対して９０度毎に配置されて構成されてなり、またその極性は隣接する第一磁石Ｍ１と反対の極性を有してなる。例えば、ある第一磁石Ｍ１の上面側がＮ極であった場合、その隣はＳ極、更にその隣はＮ極、更にその隣はＳ極となり、更にその隣は元のＮ極の第一磁石Ｍ１に戻る。
ユニット本体３は、側面に開口部１ｃを閉塞する蓋部３ａを備えた、平面視弁本体４の正方形に合致する筒形状を成す部材であって、筒部分３ｂは、図５、図６に示したように、平面視又は底面視正方形形状を成す。また、筒部分３ｂの上端には、筒部分３ｂの内径側に突出する内鍔部分を備え、また内鍔部分の下面には弁本体４の上面の平板部分に当接して流路を閉塞する弁座部５を備えてなる。また、筒部分３ｂの上面には、継手部材１の収納部１ｂと当接する傾斜面３ｃを備えてなる。また、該傾斜面３ｃ上にパッキングを備えてなる。
傾斜面３ｃ上のパッキングは、段差部１ｄと当接することで、ユニット本体３の筒部分３ｂ内部の流路以外の部分から流体が通過しないようにシールする。
また、弁座部５より上方のユニット本体３の内部部分に、第一磁石Ｍ１を引き寄せるように位置と極性を調整した第二磁石Ｍ２を埋め込むようにして備えてなる。具体的には、弁本体４が弁座部５に適正に当接して排水の流路を閉塞した際には、平面視又は底面視において、第一磁石Ｍ１と、第一磁石Ｍ１に対応する第二磁石Ｍ２は重なった位置となるように備えられてなる。
また、ある第二磁石Ｍ２の下面側がＳ極であった場合、その隣の第二磁石Ｍ２はＮ極、更にその隣はＳ極、更にその隣はＮ極となり、更にその隣は元のＳ極の第二磁石Ｍ２に戻る。
また、筒部分３ｂの下端に、垂立するリブ片からなるストッパー部７を備えてなる。このストッパー部７は、逆流防止弁ユニット２を組み立てる際に、ユニット本体３内に弁本体４を配置した後、ユニット本体３にストッパー部７を接着などの方法で固定することで取り付けられ、排水の際等に弁本体４が下流側に流出することを防止する。
また、蓋部３ａは円盤状であって、ユニット本体３の側面にユニット本体３と一体に構成されてなり、円盤部分の側面に環状のパッキングを備え、施工完了後継手部材１の開口部１ｃを閉塞するように構成されてなる。
ロック部材６は、円盤状の部材であって、ユニット本体３の蓋部３ａに回動自在に取り付けられ、施工完了時継手部材１の開口部１ｃに回転ロックにより嵌合することで、継手部材１内部の収納部１ｂにユニット本体３が収納され、また蓋部３ａが開口部１ｃを閉塞した状態を維持固定するように機能する。
尚、施工現場などに搬入される前に、ユニット本体３は、弁本体４を筒部分３ｂの下方から筒部分３ｂの内部に配置し、その後ストッパー部７を接着などで固定すると共に、ロック部材６をユニット本体３の蓋部３ａに回動自在に取り付け、逆流防止弁ユニット２として構成してなる。
また、この時、第一磁石Ｍ１と第二磁石Ｍ２が反応して互いに引き合うことで、弁本体４が弁座部５に当接する。即ち、本実施例の逆流防止弁は、磁石の作用によって弁本体４が弁座部５に付勢される逆流防止弁である。

上記逆流防止弁は、次のようにして排水用の配管Ｐ上に施工されてなる。
継手部材１の上端を上流側の配管Ｐに、下端を下流側の配管Ｐに、それぞれ接続する。
次に、継手部材１の開口部１ｃから逆流防止弁ユニット２のユニット本体３部分を挿通し、継手部材１内に配置した上で、継手部材１の開口部１ｃを蓋部３ａで覆い、更にロック部材６と開口部１ｃとを回転ロックにて閉塞することで、逆流防止弁が排水配管に施工される。

上記のように構成された逆流防止弁を備えた排水配管は、排水が無い場合、図１のように、弁本体４が弁座部５に当接して排水の流路を閉塞した状態となる。この状態から、上流側から排水が行われた場合、排水は、上流側の配管Ｐから、継手部材１内部に侵入し、ユニット本体３の弁本体４よりも上方、又は継手部材１内のユニット本体３よりも上流側に溜まる。ある程度ユニット本体３の筒部分３ｂ内、又はその上流の継手部材１内に排水が溜まると、第一磁石Ｍ１と第二磁石Ｍ２により弁本体４に作用する磁力の応力より、溜まった排水の水圧による応力の方が強くなり、弁本体４が弁座部５から離間することで、図２のように、排水の流路が開口し、ユニット本体３や継手部材１内に溜まった排水が流出して、継手部材１内を通過し、下流側の配管Ｐに排出される。尚、この時、弁本体４はストッパー部７によってユニット本体３内部よりも下流側に落下することは無い。排水が完了すると、第一磁石Ｍ１と第二磁石Ｍ２の作用によって、弁本体４が再び弁座部５に当接して図１の状態に復帰し、排水の流路が閉塞される。
一方、下流側から排水が逆流した場合、弁本体４と弁座部５の当接は、下流側から水圧が加えられることによってより近接し、流路の閉塞を確実に行うため、排水は逆流防止弁を通過することができず、排水の逆流が防止される。また、排水が無い状態でも弁本体４と弁座部５とが当接しているため、下流側からの臭気や害虫類などが上流側に逆流することを防止することができる。

上記逆流防止弁継手において、メンテナンスや清掃が必要な場合は、ロック部材６と開口部１ｃの回転ロックを解除し、図３のように、逆流防止弁ユニット２を取り出すことで、メンテナンスや清掃などを行うことができる。必要な作業が終了した後は、再び開口部１ｃからユニット本体３を挿入し、ロック部材６と開口部１ｃを回転ロックにて接続することで、支障なく排水配管を利用することができる。
この逆流防止弁ユニット２の着脱の際において、弁本体４は、ユニット本体３の筒部分３ｂ内に収納されるように配置されている。具体的には、ユニット本体３の挿入方向、又は取り出し方向から見た時、弁本体４及び弁座部５はユニット本体３の筒部分３ｂの内部に全て収納されてなり、逆流防止弁ユニット２を継手部材１から着脱する際に、継手部材１の開口部１ｃの方向、及び開口部１ｃの裏側の方向からは、ユニット本体３の筒部分３ｂに覆われて隠され、保護された状態となっている。このため、逆流防止弁ユニット２を継手部材１から着脱する際に、継手部材１内に塵芥等の障害物が存在していた場合や、挿入の際にユニット本体３の方向が傾くなどしていて継手部材１内の凹凸にユニット本体３が衝突する等しても、弁本体４や台座部には破損や変形などが生じることが無く、逆流防止弁継手としての機能に影響が出ることは無い。また、弁本体４がユニット本体３内部から飛び出すことが不可能に構成されているため、逆流防止弁ユニット２を継手部材１から取り出す際に弁本体４が継手部材１内部に留まる、という事が無い。

上記逆流防止弁継手においては、第一磁石Ｍ１及び第二磁石Ｍ２が、弁本体４を弁座部５に付勢する機構として作用するとともに、正確に当接して止水するためのガイド構造としても機能する。
具体的には、第一磁石Ｍ１及び第二磁石Ｍ２は隣接する第一磁石Ｍ１同士、又は第二磁石Ｍ２同士に対して異なる極性になるように配置されている。
このため、弁座部５の近傍において、平面視弁本体４が弁座部５に対して傾いた位置に配置されていたとしても、適正な方向に第一磁石Ｍ１と第二磁石Ｍ２が引き合い、又は誤った方向に向かった際には第一磁石Ｍ１と適正でない位置の第二磁石Ｍ２が反発することで、弁本体４と弁座部５との位置ずれを修正する。つまり、複数備えた第一磁石Ｍ１及び第二磁石Ｍ２の、磁石の極性を弁本体４と弁座部５とが正しい位置関係に当接するためのガイド構造として利用している。

本発明の実施例は上記のようであるが、本発明は上記実施例に限定されるものでは無く、発明の主旨を変更しない範囲で自由に変更が可能である。
例えば、上記実施例では、磁石を用いて弁本体４を弁座部５に付勢する逆流防止弁継手としているが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、スプリングや弾性体によって弁本体４を弁座部５に付勢する逆流防止弁継手としても良い。この場合、弁本体４を弁座部５に付勢する役割はスプリングや弾性体に任せ、位置方向を調整するためだけの、つまり弁座部５に対する弁本体４の方向を合致させるためのガイド機構として磁石を利用しても良い。
また、上記実施例では、隣接する第一磁石Ｍ１と第二磁石Ｍ２を異なる極性としていたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、第一磁石Ｍ１及び第二磁石Ｍ２の方向を、同じ極性で統一するなど、適宜変更しても構わない。この場合でも、第一磁石Ｍ１と第二磁石Ｍ２の位置と極性が適切であれば、磁石の磁力をガイド機構として利用できる。
また、上記実施例では、逆流防止弁継手が採用される配管Ｐは液体である排水を流すための排水配管であったが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、気体を通過させるための配管Ｐであっても構わない。

１ 継手部材 １ａ 管体部
１ｂ 収納部 １ｃ 開口部
１ｄ 段差部 ２ 逆流防止弁ユニット
３ ユニット本体 ３ａ 蓋部
３ｂ 筒部分 ３ｃ 傾斜面
４ 弁本体 ５ 弁座部
６ ロック部材 ７ ストッパー部
Ｍ１ 第一磁石 Ｍ２ 第二磁石
Ｐ 配管

Claims (5)

1. 配管内の流体の逆流を防止する逆流防止弁継手であって、
   流体の流路を形成する管体部、管体部内部に備えられ上流側及び下流側の配管と連通する収納部、からなる継手部材と、
   流路方向に進退する弁本体と、
   該弁本体に当接して流路を閉塞する弁座部と、からなり、
   流路方向視弁本体が弁座部に当接する為の対応する位置関係を有すると共に、
   該位置関係を確保するためのガイド構造を備えたことを特徴とする、逆流防止弁継手。
2. 上記逆流防止弁継手において、
   継手部材に開口部を備えると共に、
   開口部から継手部材内に着脱自在な逆流防止弁ユニットと、
   開口部を閉塞する蓋部と、を備え、
   逆流防止弁ユニットに、少なくとも弁本体を配置することを特徴とする、請求項１に記載の逆流防止弁継手。
3. 上記逆流防止弁継手において、
   弁本体が流路の軸方向視非円形形状であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の逆流防止弁継手。
4. 上記逆流防止弁継手において、
   弁本体が弁座部に常時当接して流路を閉塞し、上流からの流体の通過時のみ開口する構造であって、
   弁本体を弁座部に付勢する方法が、
   弁本体に第一磁石を備えると共に、弁座部に第一磁石を付勢する第二磁石を備えたことを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の逆流防止弁継手。
5. 上記逆流防止弁継手において、
   弁本体に第一磁石を複数備えると共に、弁座部側に第二磁石を複数備え、
   第一磁石と第二磁石の位置を合致させることで、弁本体の弁座部に当接させる位置関係を確保するためのガイド構造としたことを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の逆流防止弁継手。

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