JP3973247B2 - ボール形逆止め弁およびこれを用いた貯蔵槽の排液装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボール形逆止め弁およびこれを用いた貯蔵槽の排液装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ピットや浄化槽、汚水汚物槽などに溜まった水（液）を排水（排液）する装置は、貯蔵槽に沈めて設置されたポンプで水（液）を汲み上げるようになっており、この種の排液装置の従来の構造を、図４および図５に示す汚水処理装置の場合にもとづき説明する。
【０００３】
図５において、１は汚水汚物用タンクであり、地中に埋められている。この汚水汚物用タンク１の底部には汚水汚物用水中ポンプ２が設置されており、この水中ポンプ２は、例えば液面の変化に応じてフロートスイッチ３…の作用で自動的に発停制御する自動運転ポンプである。この水中ポンプ２の吐出口に接続された吐出管４は上方に伸びており、途中に逆止め弁５が取付けられている。逆止め弁５よりも上方では吐出管４の上端がエルボ６を介して排出管７に接続されている。
【０００４】
なお、汚水汚物用タンク１の上端開口部はマンホール蓋８にて閉塞されている。また、９は汚水汚物をタンク１に導入する導入管である。
上記逆止め弁５は、図４に示す通り、弁箱５０の上下端部が開口されており、下端開口部は下向きに開口する流入口５１であり、上端開口部は上向きに開口した流出口５２である。これら流入口５１および流出口５２は同一軸心上に形成されている。流入口５１には弁座５３が取付けられている。弁箱５０内には、ボール弁体５４が移動自在に収容されている。このボール弁体５４は、流入口５１の開口径および流出口５２の開口径より大きな外径の球形をなしており、流入口５１から流れ込む液体の押上力を受けて弁座５３から離れ、これにより流入口５１を開口するとともに、液体の流れが停止または流量が減少して押上力が弱くなった場合には重力により自動的に下降して弁座５３に着座し、流入口５１を閉塞するようになっている。
【０００５】
弁箱５０には、上記流入口５１と流出口５２を結ぶ軸心から偏位して、ボール弁体５４が待機する待機箇所５５が形成されている。この待機箇所５５は上記流入口５１と流出口５２を結ぶ軸心から直角に曲がっており、弁箱５０の一側方に出っ張るように形成されている。
【０００６】
この待機箇所５５には弁箱５０の側壁に開口した作業口５６に通じており、この作業口５６は大径のボール弁体５４を弁箱５０に挿入したり、弁箱５０内に汚物や固形物が詰まったときにこれを取り除いたり、ボール弁体５４を交換するなどに使用する。この作業口５６は通常、蓋体５７、Ｏリング５８およびボルト５９により閉塞されている。
【０００７】
このような構造の逆止め弁５は、図５のように、流入口５１が下向きになって水中ポンプ２側に接続されるとともに、流出口５２が上向きになってエルボ６側に接続されている。
【０００８】
このような構成の汚水処理装置においては、水中ポンプ２を運転すると汚水汚物用タンク１内の汚物を含む汚水が吐出管４を通じて吐出され、この汚水の吐出圧は逆止め弁５に作用する。逆止め弁５のボール弁体５４は上記吐出圧を受けて押し上げられ、弁座５３から離れて待機箇所５５へ移動する。
【０００９】
このため、逆止め弁５が開き、汚水は流入口５１から流出口５２を経て送り出され、エルボ６を介して排出管７より排出される。
そして、水中ポンプ２の運転が停止されると、ボール弁体５４に対する押上力が低下するのでボール弁体５４は重力により自動的に落下し、弁座５３に着座する。よって、流入口５１が閉じられ、このため、排出管７側から水中ポンプ２を通じて汚水汚物用タンク１に汚水が逆流するのが阻止される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような逆止め弁５は弁箱５０内に汚物や固形物が詰まってこれを取り除いたり、ボール弁体５４を交換するなどの場合は、待機箇所５５に臨む蓋体５７を取り外して作業口５６を開く必要があるが、上記従来の逆止め弁５は、流入口５１が下向きで流出口５２が上向きとなる姿勢で吐出管４に取り付けられるから、作業口５６は横向きになる。これに対しマンホール蓋８は上下向きに開口している。よって、マンホール蓋８の外から蓋体５６を確認し難く、また手が届き難く、したがってマンホール蓋８の外からの作業が困難である。このため、汚い汚水汚物用タンク１内に作業員が入らなければならないといった不具合がある。
【００１１】
また、待機箇所５５が逆止め弁５内を通過する汚水の流れ方向に対して曲がって形成されているため、ボール弁体５４の円滑な移動を阻害することがあり、特に流れが停止してボール弁体５４が待機箇所５５から弁座５３に着座するまでの経路が曲がっていることから重力をうまく活用できず、流入口５１を閉止するまでに時間がかかり、この間に大きなウオーターハンマが生じるおそれがある。
【００１２】
さらに、待機箇所５５が汚水の流れ方向に対して曲がっているため、汚水に混在されている固形物や汚物が待機箇所５５に流れ込んで停滞し、この状態で流れが停止した場合、固形物や汚物に邪魔されてボール弁体５４が円滑に復帰できず、流入口５１を迅速に閉止できないなどの不具合もある。
【００１３】
したがって、本発明の目的は、ボール弁体の移動が円滑になり、固形物や汚物などにより移動が阻害されるのが抑止される逆止め弁およびメンテナンス作業が容易に行える上記逆止め弁を用いた貯蔵槽の排液装置を提供しようとするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、外形がほぼＬ字形をなし、下向きに開口された流入口、同流入口に形成された弁座、上記流入口の軸方向に対して交差する方向に開口された流出口を備えるとともに、上記流入口に対向して上面壁に開設された作業口を有し、さらに上記弁座から上記作業口へ向う移動経路を有するとともに、同移動経路と上記流出口との間を連通する流路部分とを有する弁箱と；上記移動経路内に上下方向へ移動自在に収容され、上記流入口より流入される液体の押上力を受けて上昇することにより上記流入口を開口するとともに、液体の押上力が弱くなった場合に重力により落下して上記流入口を閉塞するボール弁体と；上記弁箱に脱着可能に取着され上記作業口を開閉可能に閉塞する蓋体と；を具備し、さらに上記流路部分の上記移動経路側の端部が上記弁座と上記作業口とをむすぶ移動経路の全域と連通するとともに、該端部の下部を形成する流路面を下側へ傾斜させて上記弁座と連ねるように形成され、上記流路部分と上記移動経路との連通および上記流路面の傾斜により、上記弁座に着座した上記ボール弁体の側方で、上記弁座から上記作業口までの移動経路を流路部分端と連通させることを特徴とするボール形逆止め弁である。
【００１５】
請求項１に記載のボール形逆止め弁によれば、弁箱がほぼＬ字形をなして流入口と流出口が相互に交差する方向に開口されているから、流入口の上方にボール弁体の待機箇所を設けてボール弁体を上下方向に移動させることができる。このため、ボール弁体は流入口から流入する液体の圧力を受けて確実に上方へ移動するとともに、流れが停止または弱くなった場合は重力を確実に受けて迅速に下降する。よって、ボール弁体の移動が円滑になり、開閉に要する時間が短くなる。
【００１６】
しかも、作業口は弁体の上面に形成するから、蓋体の脱着が容易になる。
そしてまた、弁箱はほぼＬ字形をなして流入口と流出口が相互に交差する方向に形成されているから、小型で軽量化し、かつその割合には流路面積を大きくすることができ、異物の詰まりなどが防止される。
【００１７】
請求項２の発明は、液体が貯えられる貯蔵槽と；この貯蔵槽内の液体を汲み上げるポンプと；上記ポンプに接続された上方に伸びる吐出管と；上記吐出管の上端に流入口が接続されるとともに蓋体が上向きに設置された請求項１に記載のボール形逆止め弁と；を具備していることを特徴とする貯蔵槽の排液装置である。
【００１８】
請求項２に記載の貯蔵槽の排液装置によれば、吐出管の上端に取り付けられた逆止め弁はその弁箱の上面に作業口が形成されているため、マンホールの外から蓋体の脱着が行える。よって、メンテナンス作業が容易になる。しかも、この逆止め弁は液体の流れを曲げることになるから、エルボの作用を奏し、他にエルボを使用する必要がなくなり、部品点数の削減が可能になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下本発明について、図１ないし図３に示す一実施の形態にもとづき説明する。図１は逆止め弁の構造を示す断面図、図２はその正面図、図３は図１および図２の逆止め弁を用いた排液装置としての汚水処理装置の断面図である。
【００２０】
図３に示す本実施の形態の汚水処理装置は、主な構成が図５に示す従来の汚水処理装置の構成と同様であってよく、同一部材は同一番号を付して説明を省略するが、１は汚水汚物用タンク、２は汚水汚物用水中ポンプ、３はフロートスイッチ、４は吐出管、７は排出管、８はマンホール蓋、９は汚水汚物の導入管である。
【００２１】
本実施の形態においては、吐出管４の上端に本発明の逆止め弁１０が設置されている。
上記逆止め弁１０は、図１および図２に示す通り、ほぼＬ字形の弁箱１１を有し、この弁箱１１の下端は開口されており、この下端開口部は下向きに開口する流入口１２となっている。また弁箱１１は上記流入口１２の軸心と交差する方向、例えば直角に曲がる方向の側壁に横向きに開口した流出口１３が形成されている。これら流入口１２および流出口１３は弁箱１１内で直角に曲がる流路で連通されている。なお、流入口１２には弁箱１１と一体に弁座１４が形成されているが、弁座１４は弁箱１１と別体のものであってもよい。
【００２２】
この弁箱１１内には、ボール弁体１５が移動自在に収容されている。このボール弁体１５は、流入口１２の開口径および流出口１３の開口径より大きな外径の球形をなしており、流入口１２から流れ込む液体の押上力を受けて弁座１３から離れ、これにより流入口１２を開口するとともに、液体の流れが停止または流量が減少して押上力が弱くなった場合には重力により自動的に下降して弁座１３に着座し、流入口１２を閉塞するようになっている。
【００２３】
弁箱１１内には流入口１２の軸心に沿って、すなわち流入口１２から上方に向かってボール弁体１５の移動経路が形成されており、この移動経路の上端部はボール弁体１５の待機箇所１６となっている。すなわち、ボール弁体１５は上下方向に移動し、下に移動した場合は弁座１３に着座して流入口１２を閉塞するとともに、上に移動した場合は排水の流れから退避して待機箇所１６に位置するようになっている。
【００２４】
弁箱１１の上面には、待機箇所１６に臨んで作業口１７が開口されている。この作業口１７は、上記流入口１２の真上に位置して弁箱１１の上壁に開口されている。この作業口１７は大径のボール弁体１５を弁箱１１に挿入したり、弁箱１１内に汚物や固形物が詰まったときにこれを取り除いたり、ボール弁体１５を交換するなどに使用するもので、通常は蓋体１８、図示しないＯリングおよびボルト１９により閉塞されている。
【００２５】
このような構造の逆止め弁１０は、図３のように、流入口１２が下向きになって吐出管４の上端に接続されるとともに、流出口１３は横向きになって排出管７に接続されている。よって、逆止め弁１０は、吐出経路の屈曲部に設置されているものである。
【００２６】
このような構成の汚水処理装置においては、水中ポンプ２を運転すると汚水汚物用タンク１内の汚物を含む汚水が吐出管４を通じて吐出され、この汚水の吐出圧は逆止め弁１０に作用する。逆止め弁１０は弁座１４に着座しているボール弁体１５が上記吐出圧を受けて押し上げられ、弁座１４から離れて上方へ移動する。
【００２７】
このため、逆止め弁１０が開き、汚水は流入口１２から流出口１３を経て排出管７から排出される。
そして、水中ポンプ２の運転が停止されると、ボール弁体１５を押し上げる力が低下するのでボール弁体１５は重力により自動的に落下し、弁座１４に着座する。よって、流入口１２が閉じられ、このため、排出管７側から水中ポンプ２に向かう逆流が阻止される。
【００２８】
このような構成の逆止め弁１０によれば、流入口１２が下向きで流出口１３が横向きに開口されてボール弁体１５が上下方向に移動するから、ボール弁体１５は流入口１２より流入する液体の圧力を受けて確実に上方に向かって移動するとともに、流れが停止または弱くなった場合は重力を確実に受けて迅速に下降する。よって、ボール弁体１５の移動が円滑になり、流入口１２の開閉に要する時間が短くなり、ウオーターハンマなどの発生を抑止することができる。
【００２９】
また、ボール弁体１５が上動して待機箇所１６に移動しているときに汚水に混在されている固形物や汚物が待機箇所１６に流れ込んでも、ボール弁体１５には重力による落下する方向の力が付与されているから、固形物や汚物を押し出して確実に落下し、流入口１２を迅速に閉止することができる。
【００３０】
そして、弁箱１１内に汚物や固形物が詰まってこれを取り除いたり、ボール弁体１５を交換するなどの場合は、待機箇所１６に臨む蓋体１８を取り外して作業口１７を開く必要があるが、本実施例の逆止め弁１０は、吐出管４の上端の屈曲箇所に設置され、蓋体１７が上向きのなっているから、マンホール蓋８の外から蓋体１７を確認し易く、かつマンホール蓋８に近いので手が届き易く、したがってマンホール蓋８の外から作業ができる。このため、わざわざ汚い汚水汚物用タンク１内に作業員が入るなどの面倒な動作は不要になり、メンテナンス作業が容易に行える。
【００３１】
さらに、本実施例の逆止め弁１０は、吐出管４の上端と、排出管７が交差する屈曲箇所に設置されており、流入口１２から流出口１３に向かう流れが屈曲するため、従来のエルボ６の役割を果たし、エルボ６が不要になる。よって、部品点数を削減することができ、コストダウンも可能である。
【００３２】
なお、上記実施の形態では、本発明の排液装置として汚水処理装置の場合を説明したが、本発明はこれに限らず、ピットの排水や、雑排水、浄化槽、汚水汚物槽などの排水、雨水・湧水の排水、ビルの排水など、水中ポンプを用いて水（液）を汲み上げる排液装置であれば実施可能である。
また、水中ポンプはフロートスイッチ３…にて発停制御されるものには限らず、手動、自動のいずれであってもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、ボール弁体が流入口から流入する液体の圧力を確実に受けて上方に移動するとともに、流れが停止または弱くなった場合は重力を確実に受けて迅速に下降する。よって、ボール弁体の移動が円滑になり、開閉に要する時間が短くなる。しかも、作業口は弁体の上面に形成するから、蓋体の脱着が容易になる。そしてまた、弁箱はほぼＬ字形をなして流入口と流出口が相互に交差する方向に形成されているから、小型で軽量化し、かつ流路面積を大きくすることができ異物の詰まりなどを防止することができる。
【００３４】
また、請求項２の発明によれば、吐出管の上端に取り付けられた逆止め弁はその弁箱の上面に作業口が形成されているため、マンホールの外から蓋体の脱着が行える。よって、メンテナンス作業が容易になる。しかも、この逆止め弁は液体の流れを曲げることになるから、エルボの作用を奏し、他にエルボを使用する必要がなくなり、部品点数の削減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態として用いた逆止め弁の構造を示し、（Ａ）図は断面図、（Ｂ）図は（Ａ）図中II−II線の断面図。
【図２】同実施の形態の逆止め弁の正面図。
【図３】同実施の形態の逆止め弁用いた汚水処理装置の断面図。
【図４】従来の逆止め弁の構造を示す断面図。
【図５】従来の汚水処理装置の断面図。
【符号の説明】
１…汚水汚物用タンク
２…汚水汚物用水中ポンプ
４…吐出管
７…排出管
８…マンホール蓋
１０…逆止め弁
１１…弁箱
１２…流入口
１３…流出口
１５…ボール弁体
１６…待機箇所
１７…作業口
１８…蓋体

Claims (2)

1. 外形がほぼＬ字形をなし、下向きに開口された流入口、同流入口に形成された弁座、上記流入口の軸方向に対して交差する方向に開口された流出口を備えるとともに、上記流入口に対向して上面壁に開設された作業口を有し、さらに上記弁座から上記作業口へ向う移動経路を有するとともに、同移動経路と上記流出口との間を連通する流路部分とを有する弁箱と；
   上記移動経路内に上下方向へ移動自在に収容され、上記流入口より流入される液体の押上力を受けて上昇することにより上記流入口を開口するとともに、液体の押上力が弱くなった場合に重力により落下して上記流入口を閉塞するボール弁体と；
   上記弁箱に脱着可能に取着され上記作業口を開閉可能に閉塞する蓋体と；
   を具備し、
   さらに上記流路部分の上記移動経路側の端部が上記弁座と上記作業口とをむすぶ移動経路の全域と連通するとともに、該端部の下部を形成する流路面を下側へ傾斜させて上記弁座と連ねるように形成され、
   上記流路部分と上記移動経路との連通および上記流路面の傾斜により、上記弁座に着座した上記ボール弁体の側方で、上記弁座から上記作業口までの移動経路を流路部分端と連通させる
   ことを特徴とするボール形逆止め弁。
2. 液体が貯えられる貯蔵槽と；
   この貯蔵槽内の液体を汲み上げるポンプと；
   上記ポンプに接続された上方に伸びる吐出管と；
   上記吐出管の上端に流出口が接続されるとともに蓋体が上向きに設置された請求項１に記載のボール形逆止め弁と；
   を具備していることを特徴とする貯蔵槽の排液装置。

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