JP2585199B2 - 逆流防止及び検出装置 - Google Patents

逆流防止及び検出装置

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JP2585199B2
JP2585199B2 JP6309372A JP30937294A JP2585199B2 JP 2585199 B2 JP2585199 B2 JP 2585199B2 JP 6309372 A JP6309372 A JP 6309372A JP 30937294 A JP30937294 A JP 30937294A JP 2585199 B2 JP2585199 B2 JP 2585199B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は逆流防止装置に関し、詳
しくは、逆流防止及び検出装置、つまり、逆流状態の検
出機構を備えた逆流防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】逆流防止装置は、飲料水源等の流体源が
つながれた分配系において、潜在的に危険な液体の逆流
によって流体源が汚染されるのを防止するために従来か
ら使用されている。典型的な状況として、飲料用水の水
源に工場等の加工、処理システム、スチームボイラー、
圧力蒸気釜、かんがい系、消火系等がつながれている場
合がある。このような場合は通常、政府の規制により、
逆流防止装置の使用が要求される。最新の法律によれ
ば、独立にばね付勢された二つのチェック弁を逆流防止
装置内で直列に使用することが要求されている。二つの
チェック弁が要求されるのは、片方が故障した場合に備
えて、相互にバックアップするためである。又、両方の
チェック弁が詰まり等によって故障した場合を想定し
て、両チェック弁の間に排出口及びリリーフ弁が設けら
れることが多い。逆流状態のときに両方のチェック弁が
故障した場合は、リリーフ弁が排出口を開放することに
よって、液体が流体源まで逆流することが防止される。
このようなチェック弁及びリリーフ弁を用いた逆流防止
装置は、例えばマクヒュー（McHugh）のアメリカ特許第
4,991,655号に開示されている。別の例としては、ザー
ン・インダストリーズ・インコーポレッテッド(Zurn In
dustries, Inc.）のウイルキンズ・レギュレータ・ディ
ビジョン（Wilkins Regulator Division）が販売してい
るウイルキンズ・バックフロー・プリベンター・モデル
９７５および９７５Ａ（Wilkins Backflow PreventerMo
dels 975 and 975A）がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来装置の欠点
は、リリーフ弁が開いて逆流状態が発生したことがリア
ルタイムで報知されないことである。従って、隠れた場
所や凍結保護処理が施された場所のように水浸しの損害
を生じやすい場所に排出口がある場合、あるいは水が貴
重な場合に問題となり得る。
【０００４】そこで、本発明の目的は従来装置の問題を
解決すべく、逆流を防止するだけでなく、逆流状態の発
生を報知するための簡単で効果的な検出機構を備えた逆
流防止及び検出装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による逆流防止及
び検出装置は、入口、出口および排出口が形成されたハ
ウジングを含む。二つの独立したチェック弁が入口と出
口との間に設けられ、それぞれが入口と出口との間の流
路を開閉する。リリーフ弁が排出口の近傍に設けられ、
排出口を開閉する。又、リリーフ弁が排出口を開放した
ときに作動する警報器がリリーフ弁に接続されている。
【０００６】ハウジングの入口は上流の流体源に接続さ
れ、出口は下流の分配系に接続される。第１チェック弁
は入口と出口との間に設けられ、下流の分配系と上流の
流体源との間の逆流を阻止すべく選択的に閉じられる。
第２チェック弁は第１チェック弁と出口との間に設けら
れ、この弁も下流の分配系と上流の流体源との間の逆流
を阻止すべく選択的に閉じられる。リリーフ弁は排出口
の近傍で、第１チェック弁と第２チェック弁との間に設
けられている。リリーフ弁は、排出口をシールする閉止
状態と開放排出状態との間で切り換わる。ハウジングの
排出口は、第２チェック弁が開いており、リリーフ弁が
開放排出状態にあるときに出口と連通する。警報器はリ
リーフ弁が開放排出状態のときに作動するようにリリー
フ弁に接続されている。
【０００７】好ましい構成として、リリーフ弁は、ハウ
ジングにねじ込まれたリリーフ弁座と、リリーフ弁座に
密接して排出口を閉じたシール位置とリリーフ弁座から
離れた離間位置との間で移動自在なリリーフ弁シール部
材とを含む。リリーフ弁シール部材を前記シール位置と
離間位置との間で移動させるダイヤフラムアセンブリが
リリーフ弁シール部材に連結されている。警報手段は、
ダイヤフラムアセンブリがリリーフ弁シール部材を離間
位置へ移動させたときに警報器を作動させるスイッチを
含んでいる。さらに詳しくは、スイッチとダイヤフラム
アセンブリとの間にプランジャが設けられ、このプラン
ジャを介してスイッチが操作される。
【０００８】又、ダイヤフラムアセンブリは、ハウジン
グに取り付けられて、両側に上流室と下流室とを形成し
ている可撓性ダイヤフラムを含み、ハウジングは、入口
から上流室へ延びた流路を含んでいる構成が好ましい。
ダイヤフラムアセンブリは、下流室に設けられてリリー
フ弁シール部材に取り付けられた第１ダイヤフラム取付
フランジと、この第１ダイヤフラム取付フランジに取り
付けられて両者間でダイヤフラムを挟持するよう第２ダ
イヤフラム取付フランジとを含み、第２ダイヤフラム取
付フランジはプランジャが挿入される中心穴が形成され
た円筒延出部を備えていてもよい。さらに、第２ダイヤ
フラム取付フランジの円筒延出部にＯリングを外嵌させ
て円筒延出部とハウジングとの間を流体密構造にするこ
とができる。
【０００９】本発明の他の好ましい構成として、警報手
段に可聴警報器を用いることができる。又、前記スイッ
チを、装置のハウジングに取り付けられた警報ハウジン
グ内に配置することができる。ダイヤフラムアセンブリ
が、ハウジングと第１ダイヤフラム取付フランジとの間
に設けられてリリーフ弁シール部材を離間位置へ付勢す
るばねを含んでもよい。また、それぞれのチェック弁
が、ハウジングにねじ込まれたチェック弁座及びチェッ
ク弁シールアセンブリを含み、チェック弁シールアセン
ブリが、チェック弁シール部材と、これをチェック弁座
へ付勢する手段とを含んでいてもよい。
【００１０】
【発明の効果】従って本発明逆流防止及び検出装置によ
れば、逆流を防止するだけでなく、逆流状態の発生を報
知することができ、しかも、簡単で効果的な検出機構に
よってそれが実現される。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１から図３は、本発明の一実施例による逆流防
止及び検出装置１０を示している。この装置１０は、入
口１４、出口１６および排出口１８が形成されたハウジ
ング１２を有する。入口１４と出口１６は適当な入口管
又は出口管（図示せず）に容易に連結できるようネジ溝
が切られている。排出口１８にも同様にネジ溝を形成す
ることができる。あるいはこれらの開口１４，１６，１
８の形状を、対応する管への取り付けを容易にするよう
な他の公知の形状としてもよい。
【００１２】ハウジング１２内の入口１４と出口１６と
の間に第１チェック弁２０が設けられ、第１チェック弁
２０と出口１６との間に第２チェック弁２２が設けられ
ている。第１チェック弁２０と第２チェック弁２２は互
いに機械的に独立している。各チェック弁２０，２２
は、出口１６から入口１４への流体の逆流を阻止するよ
うに選択的に閉じられる。各チェック弁２０，２２は、
ザーン・インダストリーズ・インコーポレイテッド（Zu
rn Industries, Inc.）のウイルキンズ・レギュレータ
・ディビジョン（Wilkins Regulator Division）が販売
しているウイルキンズ・バックフロー・プリベンター・
モデル９７５および９７５Ａ（Wilkins Backflow Preve
nter Models 975 and 975A）等の公知のものである。
【００１３】各チェック弁２０、２２は、ハウジング１
２にねじ込まれたチェック弁座３０を有する。ハウジン
グ１２内のチェック弁座３０に対向する位置に、チェッ
ク弁シールアセンブリがねじ込まれている。このチェッ
ク弁シールアセンブリは、ハウジング１２にねじ込まれ
たベース３２、チェック弁座３０に接当してシールする
形状の往復動シール部材３４、そしてチェック弁座３０
とシール係合する方向にシール部材３４を付勢すべくベ
ース３２とシール部材３４の間に装着されたばね３６を
含む。シール部材３４は、チェック弁座３０に密着する
ためのゴム製シールリング３８を備えていることが望ま
しい。
【００１４】第１チェック弁２０と第２チェック弁２２
との間の排出口１８の近傍にリリーフ弁４０が設けら
れ、このリリーフ弁４０は排出口１８を選択的にシール
する構造を有する。
【００１５】リリーフ弁４０は、ハウジング１２にねじ
込まれたリリーフ弁座５０を含んでいる。又、リリーフ
弁座５０に対して往復移動して選択的にシールを形成す
るリリーフ弁シール部材５２が設けられている。リリー
フ弁シール部材５２は、ダイヤフラムアセンブリに連結
され、これによってリリーフ弁座５０に密接するシール
位置とリリーフ弁座５０から離れた離間位置との間で駆
動される。
【００１６】ダイヤフラムアセンブリは、ハウジング１
２に取り付けられて両側に上流室５６と下流室５８を形
成した可撓性ダイヤフラム５４を含んでいる。下流室５
８に第１ダイヤフラム取付フランジ６２が設けられ、第
２ダイヤフラム取付フランジ６４が第１ダイヤフラム取
付フランジ６２に取り付けられ、両フランジ間にダイヤ
フラム５４が挟持されている。第１ダイヤフラム取付フ
ランジ６２を貫通して第２ダイヤフラム取付フランジ６
４にねじ込まれたボルト６６によって、両フランジ６
２，６４が連結されると共に両フランジ６２，６４間に
ダイヤフラムが締め付けられ、さらに、リリーフ弁シー
ル部材５２が第１ダイヤフラム取付フランジ６２に固定
されされている。ハウジング１２と第１ダイヤフラム取
付フランジ６２との間にばね６８が設けられ、これによ
ってダイヤフラムアセンブリ及びリリーフ弁シール部材
５２がリリーフ弁座５０から離れる方向に付勢されてい
る。
【００１７】ハウジング１２は入口１４から上流室５６
へ延びる流路７０を有する。第２ダイヤフラム取付フラ
ンジ６４は、中心穴７６を形成している円筒延出部７４
を有する。円筒延出部７４の外周面にＯリング７８が外
嵌しており、これによってハウジング１２の円筒状内面
部との間に流体密構造が形成されている。円筒延出部７
４の中心穴７６には往復移動するプランジャ８０が挿入
され、このプランジャ８０の先端部がプッシュボタン式
マイクロスイッチ８２まで延びている。スイッチ８２は
ブラケット８４にねじ込まれ、さらにＯリング８８でシ
ールされて２本のねじでブラケット８４に取り付けられ
たベルカバー８６で覆われている。そのねじの少なくと
も一方はいたずら防止(tamper resistant)になっている
ことが望ましい。ブラケット８４には孔が２つ形成され
ている。一方の孔はボルト９０によってでブラケット８
４とベルカバー８６をハウジング１２に取り付けるため
のものである。他方の孔は、プランジャ８０をスイッチ
８２と接触させるためのものである。従って、ブラケッ
ト８４及びベルカバー８６が、スイッチ８２を収納すべ
くハウジング１２に取り付けられた警報ハウジングを構
成する。
【００１８】スイッチ８２は、ベルカバー８６を通って
延びた電線によって、遠隔電気制御盤等に備えられた可
聴警報９２とトラブル信号９４に電気接続している。警
報９２は状態可視表示を含んでもよい。プッシュボタン
スイッチ８２が警報９２とトラブル信号９４を発生させ
る回路を閉成することになる。
【００１９】次に、逆流防止及び検出装置１０の動作を
説明する。図１は通常の貫流状態にある逆流防止及び検
出装置１０を示し、流体は上流の流体源（図示せず）か
ら入口１４に流入し、逆流防止及び検出装置１０内を流
れ、出口１６を通って流体源より低圧の下流側分配系
（図示せず）へ流出する。各チェック弁２０，２２で圧
力低下が生じる結果、流路７０を介して入口１４と連通
した上流室５６の流体と、ダイヤフラム５４の他側の下
流室５８の流体に圧力差が生じる。この圧力差は、ばね
６８の力に打ち勝って排出口１８をシールする閉止状態
にリリーフ弁４０を維持するのに十分である。又、この
圧力差はチェック弁２０，２２のばね３６の力にも十分
打ち勝つ。このような構成により、流体は入口１４から
出口１６へ正常に流れる。
【００２０】下流分配系及び出口１６での圧力が流体源
の圧力とほぼ同じかそれより高くなった場合は、図２に
示すように第１および第２チェック弁２０，２２が閉じ
る。各チェック弁２０，２２は独立に作動して、流体が
出口１６から入口１４を通って流体源へ逆流することを
阻止する。このとき上流室５６の圧力は下流室５８の圧
力より高いはずであり、従ってリリーフ弁４０は閉止状
態のままである。図２は、例えば消火システムのような
下流分配系が通常の閉止状態にある場合は、逆流防止及
び検出装置１０の通常状態を示していることになる。こ
のような消火システムでは、下流分配系は通常、スプリ
ンクラーが開くまで閉止されたままである。閉止状態で
は十分な圧力低下は発生せず、下流のスプリンクラーが
開くまで、チェック弁２０，２２は閉じている。
【００２１】一方または両方のチェック弁２０，２２が
故障し(fouled)、閉じるべきときに開いたままである状
態が起こり得る。図３は、下流の分配系での圧力が上流
の流体源の圧力以上になっても、垢の付着等に起因して
チェック弁２０，２２が完全に閉じていない状態の逆流
防止及び検出装置１０を示す。このような逆流状態では
リリーフ弁４０が開放排出状態になり、装置１０は逆流
排出状態に移行する。
【００２２】この逆流排出状態では、下流室５８の圧力
が上流室５６の圧力とほぼ同じかそれを上回り、その結
果ばね６８がリリーフ弁シール部材５２をリリーフ弁座
５０から離れさせて排出口１８を開放する。すると、下
流の分配系からの流体は排出口１８から排出され、これ
によって入口１４に接続された上流の流体源の汚染が防
止される。リリーフ弁シール部材５２及びダイヤフラム
取付フランジ６２，６４の移動により、プランジャ８０
がプッシュボタンスイッチ８２に押し付けられ、これが
可聴警報９２とトラブル信号９４を発生させる。プラン
ジャ８０は中心穴７６の端面によって押されて、プッシ
ュボタンスイッチ８２を押す。この検出装置は、発生し
た逆流状態および排出状態を適切に知らせる。逆流状態
の報知は水浸しになる被害の回避に役立つ。
【００２３】この具体構成は、関連する法律および規制
に適合する経済的で効率のよい逆流防止装置であり、ま
た逆流および排出状態の発生を知らせる効果的かつ効率
的な警報機構を提供する。この警報機構は、凍結しやす
い場所において凍結防止処理を施して逆流防止機構を設
置する場合に大きな効果を奏する。このような場所は人
の立ち入りが難しいことから、水浸しの被害を受けやす
い場合が多いからである。また、警報システムは水が貴
重な場合にも特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による逆流防止及び検出装置の第１およ
び第２チェック弁が開いて貫流状態にある状態を示す図
【図２】図１の逆流防止及び検出装置において、第１お
よび第２チェック弁が閉じた状態を示す図
【図３】図１又は図２の逆流防止及び検出装置におい
て、第１および第２チェック弁が完全に閉じておらず、
リリーフ弁が開いた逆流排出状態を示す図
【符号の説明】
１２ ハウジング １４ 入口 １６ 出口 １８ 排出口 ２０ 第１チェック弁 ２２ 第２チェック弁 ４０ リリーフ弁 ８０，８２，９２，９４ 警報手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 594203863 1801 ＰＩＴＴＳＢＵＲＧＨ ＡＶＥＮ ＵＥ， ＥＲＩＥ， ＰＥＮＮＳＹＬＶ ＡＮＩＡ 16514， ＵＮＩＴＥＤ Ｓ ＴＡＴＥＳ ＯＦ ＡＭＥＲＩＣＡ

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハウジング（１２）と、前記ハウジング
    （１２）に設けられて上流の流体源と接続される入口
    （１４）と、前記ハウジング（１２）に設けられて下流
    の分配系と接続される出口（１６）と、前記入口と出口
    との間に設けられて入口と出口との間の流路を開閉する
    第１チェック弁（２０）と、第１チェック弁と出口（１
    ６）との間に設けられて入口と出口との間の流路を開閉
    する第２チェック弁（２２）と、第１チェック弁と第２
    チェック弁との間に設けられて閉止状態と開放排出状態
    との間で切り換わるリリーフ弁（４０）と、第２チェッ
    ク弁が開いた状態にあり、かつ、前記リリーフ弁（４
    ０）が開放排出状態にあるときに前記出口（１６）と連
    通する排出口（１８）と、前記リリーフ弁（４０）が開
    放排出状態のときに作動するように前記リリーフ弁（４
    ０）に接続された警報手段（８０，８２，９２，９４）
    とを備えている逆流防止及び検出装置。
  2. 【請求項２】 前記リリーフ弁（４０）は、前記ハウジ
    ング（１２）に取り付けられたリリーフ弁座（５０）
    と、このリリーフ弁座に密接したシール位置とリリーフ
    弁座から離れた離間位置との間で移動自在なリリーフ弁
    シール部材（５２）と、このリリーフ弁シール部材に連
    結してこれを前記シール位置と離間位置との間で移動さ
    せるダイヤフラムアセンブリとを含み、前記警報手段
    は、前記ダイヤフラムアセンブリが前記リリーフ弁シー
    ル部材（５２）を前記離間位置へ移動させたときに警報
    器を作動させるスイッチ（８２）を含んでいる請求項１
    記載の逆流防止及び検出装置。
  3. 【請求項３】 前記ダイヤフラムアセンブリは、前記ハ
    ウジング（１２）に取り付けられて、両側に上流室と下
    流室とを形成している可撓性ダイヤフラム（５４）を含
    んでいる請求項２記載の逆流防止及び検出装置。
  4. 【請求項４】 前記ハウジング（１２）が、前記入口
    （１４）から前記上流室（５６）へ延びた流路（７０）
    を含んでいる請求項３記載の逆流防止及び検出装置。
  5. 【請求項５】 前記ダイヤフラムアセンブリは、下流室
    （５８）に設けられて前記リリーフ弁シール部材（５
    ２）に取り付けられた第１ダイヤフラム取付フランジ
    （６２）と、この第１ダイヤフラム取付フランジに取り
    付けられて両者間で前記ダイヤフラム（５４）を挟持す
    る第２ダイヤフラム取付フランジ（６４）とを含み、第
    ２ダイヤフラム取付フランジは中心穴（７６）が形成さ
    れた円筒延出部（７４）を有する請求項３記載の逆流防
    止及び検出装置。
  6. 【請求項６】 第２ダイヤフラム取付フランジ（６４）
    の円筒延出部（７４）にＯリング（７８）が外嵌し、円
    筒延出部（７４）とハウジング（１２）との間が流体密
    構造になっている請求項５記載の逆流防止及び検出装
    置。
  7. 【請求項７】 前記ダイヤフラムアセンブリは、ハウジ
    ング（１２）と第１ダイヤフラム取付フランジ６４）と
    の間に設けられて前記リリーフ弁シール部材（５２）を
    前記離間位置へ付勢するばね（６８）を含んでいる請求
    項６記載の逆流防止及び検出装置。
  8. 【請求項８】 前記警報手段が可聴警報器（９２）を含
    んでいる請求項６記載の逆流防止及び検出装置。
  9. 【請求項９】 前記スイッチ（８２）は、前記ハウジン
    グ（１２）に取り付けられた警報ハウジング（８４，８
    ６）内に配置されている請求項６記載の逆流防止及び検
    出装置。
  10. 【請求項１０】 前記リリーフ弁座（５０）がハウジン
    グ（１２）にねじ込まれている請求項５記載の逆流防止
    及び検出装置。
  11. 【請求項１１】 第１及び第２チェック弁のそれぞれ
    が、ハウジング（１２）にねじ込まれたチェック弁座
    （３０）及びチェック弁シールアセンブリを含み、前記
    チェック弁シールアセンブリは、チェック弁シール部材
    （３４）と、これをチェック弁座（３０）へ付勢する手
    段（３６）とを含んでいる請求項５記載の逆流防止及び
    検出装置。
  12. 【請求項１２】 入口（１４）、出口（１６）、及び排
    出口（１８）が形成されたハウジング（１２）と、この
    ハウジング（１２）内に設けられて前記入口（１４）を
    前記出口（１６）に対して断続する一対の独立したチェ
    ック弁（２０，２２）と、前記ハウジング（１２）内で
    前記一対のチェック弁（２０，２２）の間に設けられて
    前記排出口（１８）を開閉するリリーフ弁（４０）と、
    このリリーフ弁（４０）が前記排出口（１８）を開成し
    たときに作動するようにリリーフ弁（４０）に接続され
    た警報手段（８０，８２，９２，９４）とを備えている
    逆流防止及び検出装置。
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