JP4329951B2 - 逆止弁 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、湯や水（以下、単に湯水という）の逆流防止と共に異物の捕集を行う逆止弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
給水栓や配管等の給水器具には、湯水の逆流を防止するための「逆止弁」と共に、給水器具に流入する異物（例えば、切粉、砂等）を捕集するための「ストレーナ」を設置することがある。具体的には、別体の逆止弁及びストレーナを給水器具の別個の箇所に各々設置すること（以下、「従来例１」という。）や、別体の逆止弁及びストレーナを単一のホルダーで覆ったユニットを給水器具の所望の箇所に設置すること（以下、「従来例２」という。）が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来例１及び従来例２には以下のような問題がある。
即ち、従来例１では、給水器具の施工やメンテナンスの際に、逆止弁及びストレーナを別個に着脱することが必要となり、作業性が悪くなる。また、給水器具に、逆止弁及びストレーナの設置スペースを別個に確保することが必要なため、給水器具のコンパクト化を阻害することになる。
一方、従来例２においても、逆止弁及びストレーナを内蔵するユニットは構造が複雑化し易いため、給水器具の施工やメンテナンスの手間が嵩み易い。また、別個の逆止弁及びストレーナを内蔵するユニットは大型化し易く、給水器具に大きな設置スペースを確保することが必要なため、給水器具のコンパクト化を阻害することになる。
【０００４】
本各発明はこのような実状に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、先ず、請求項１の発明については、給水器具の施工、メンテナンスを容易にしたり、コンパクト化を図ることができる「ストレーナ付きの逆止弁」を提供することである。
次に、請求項２の発明については、請求項１の発明の目的に加え、請求項１の発明の逆止弁の作動をより円滑にすることである。
最後に、請求項３の発明については、請求項１及び請求項２の発明の目的に加え、請求項１及び請求項２の発明の逆止弁の作動をより一層、円滑にすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、本各発明が採った手段は、先ず、請求項１の発明については、「給水器具に設けられた逆止用弁座部に着座して湯水の逆流を防止する逆止用弁体を備えた逆止弁であって、
前記逆止用弁体に、前記逆止用弁座部の連通孔内に挿入されて該連通孔に摺接可能であるとともに、線材を編み込んだ網体で構成され、該連通孔に摺接する外面が略平滑面とされたストレーナを一体化し、該ストレーナの全長を前記逆止用弁体の移動幅よりも長くしたこと」をその要旨とする。
【０００６】
請求項１の発明によると、ストレーナを逆止用弁体と一体とするため、両者の着脱を一度に行うことができ、給水器具の施工やメンテナンスが容易となる。
また、逆止用弁体とストレーナとを一体化するため、構造が簡便で、コンパクトサイズな「ストレーナ付きの逆止弁」が得られる。また、給水器具にストレーナの設置個所を別途設けるのではなく、この設置個所として逆止弁を備える給水器具に必要不可欠な「連通孔」を利用するため、給水器具のコンパクト化を図ることができる。尚、本発明の「給水器具」としては、給水栓の給水栓本体の他に、この給水栓本体に接続される配管や、この配管と給水栓本体との間に介在されるソケット等を例示できる。
【０００７】
次に、請求項２の発明については、「給水器具に設けられた逆止用弁座部に着座して湯水の逆流を防止する逆止用弁体を備えた逆止弁であって、
前記逆止用弁体に、前記逆止用弁座部の連通孔内に挿入可能であるとともに線材を編み込んだ網体で構成されるストレーナ、若しくは、前記逆止用弁座部の連通孔内に挿入可能であるとともに略筒状体に湯水通過孔を設けて構成されるストレーナを一体化し、
該ストレーナの全長を前記逆止用弁体の移動幅よりも長くするとともに、
前記連通孔の内壁面と前記ストレーナの外面との間のクリアランスが、０．０５ｍｍ〜０．２５ｍｍであること」をその要旨とする。
請求項２の発明では、連通孔の内壁面とストレーナの外面との間に適度なクリアランスが確保され、ストレーナが逆止用弁体をより円滑に作動させるための「ガイド」として機能することになる。ここで、この「クリアランス」の意義を説明する。先ず、「クリアランス」の下限値を「０．０５ｍｍ」とするのは、この値が０．０５ｍｍ未満となると、ストレーナの軸心が連通孔の軸心と僅かに偏心しても、ストレーナの外面が連通孔の内壁面にしっかりと接触（摺接が困難な程度に接触）してしまい、「逆止用弁体の円滑な作動」を却って損なうおそれがあるからである。尚、下限値を０．１ｍｍとすると、寸法精度の誤差を十分に吸収でき、また、作製も容易となり、好適である。
【０００８】
一方、「クリアランス」の上限値を「０．２５ｍｍ」とするのは以下の理由による。即ち、この値が０．２５ｍｍを越えると、ストレーナの連通孔に対する「ガタツキ」がやや大きくなり、ストレーナがガイドとしての機能を十分に発揮できないおそれがある。また、ストレーナによって捕集すべき有害な異物は直径０．５ｍｍを越える大きさのもの（実際の異物の形状は球形に限らないが、説明の便宜上、直径で示す。）であり、ストレーナの編み目幅は、例えば、０．５ｍｍ程度（メッシュ５０程度）とされるのが一般的である。このため、「クリアランス」の上限値を０．２５ｍｍとすれば、仮に、ストレーナの軸心が連通孔の軸心と最大限偏心した場合にも、ストレーナの外面と連通孔の内壁面との間の最大隙間が０．５ｍｍ程度（径方向に沿ったクリアランスの総和）に止まる。そして、この有害な異物がこの最大隙間を通過することはなく、ストレーナによって捕集されるからである。尚、上限値を０．２ｍｍとすると、寸法精度の誤差を十分に吸収でき、また、作製も容易となり、好適である。
【０００９】
最後に、請求項１及び請求項３の発明については、「前記ストレーナの外面を略平滑面としたこと」をその要旨とする。請求項１及び請求項３の発明では、ストレーナの外面を略平滑面とし、この外面の凹凸を少なくしたり、無くすることで、ストレーナ、ひいては、逆止弁全体の作動をより一層、円滑なものとしている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本各発明に関わる「逆止弁」の実施の形態を図面に従って詳細に説明する。
先ず、請求項１及び請求項２の発明の一具体例を、図１及び図２を用いて説明する。
この逆止弁２０は、図１（ａ）に示すように、請求項１及び請求項２の「給水器具」の一具体例としての「給水栓の給水栓本体１０」に組み込まれている。但し、本各発明の逆止弁２０の設置個所はこれに限定されず、給水栓本体１０に接続される配管Ｈや、水栓本体１０と配管Ｈとの間に必要に応じて介在されるソケット等の他の給水器具であってもよい。
【００１１】
給水栓本体１０の内部空間は、図１（ａ）に示すように、隔壁によって導入室１３と、流入室１４と、流出室１５とに区画されている。尚、本例の給水栓が湯水混合水栓であれば、その給水栓本体１０内に、導入室１３、流入室１４等を「湯導入側」及び「水導入側」に別個に設けることがあり、かかる場合には、後述する「逆止用弁座部１７」、「逆止弁２０」等を「湯導入側」及び「水導入側」の各々に設けることができる。
また、導入室１３は給水栓本体１０の最上流部に設けられ、この導入室１３には配管Ｈを通じて湯水が導入される。
【００１２】
更に、流入室１４は連通孔１６を通じて導入室１３と連通し、この連通孔１６の流入室１４側の開口周囲部を逆止用弁座部１７としている。
また、流出室１５は通過孔１８を通じて流入室１４と連通している。そして、この通過孔１８の流出室１５側の開口周囲部を、本給水栓が備える「本来的な機能（例えば、吐止水選択、吐水量調節、湯水の混合比率の調節等）」を担う弁座部１９、即ち、主弁座部１９としている。また、流出室１５には、主弁体（本例では、コマを例示）３０が進退可能に設置され、この主弁体３０によって主弁座部１９の開閉が行われる。尚、図示を省略するが、流出室１５の下流側は、直接的に、若しくは、切換弁等を介して間接的に、吐水管、シャワーヘッド等の吐水具に接続されている。
【００１３】
本逆止弁２０は、図１（ａ）に示すように、逆止用弁体２１とストレーナ２２とを備え、連通孔１６を中心に設置されている。また、逆止用弁体２１は、図１（ｂ）に示すように、流入室１４内に設置されており、背面から軸部２ａを突出させた台部２ｂと、台部２ｂに取着されたシートパッキング２ｃとを備える。尚、本例では、シートパッキング２ｃの「逆止用弁座部１７側」を向いた面Ａ、即ち、逆止用弁座部１７に着座可能な面Ａに、後述するストレーナ２２を取着してあるが、例えば、連通孔の内周面に逆止用弁体が挿嵌することで逆止用弁座部に着座して流路を閉塞するような逆止弁（図示しない）である場合には、上記逆止用弁体の先端側にストレーナを取着すればよい。
【００１４】
また、軸部２ａは、図１（ａ）に示すように、給水栓本体１１内に固定状態で配置された内蓋部２Ａの軸受け孔２ｇに摺動可能に挿入され、内蓋部２Ａと台部２ｂとの間にコイルスプリングＳが圧縮状態で介在されている。このため、逆止用弁体２１は逆止用弁座部１７の方向に付勢され、シートパッキング２ｃを逆止用弁座部１７に当接させている。但し、本例と異なり、例えば、導入室１３内にコイルスプリングＳを引っ張り状態で設置し、このコイルスプリングＳによって逆止用弁体２１を逆止用弁座部１７の方向に付勢してもよい。
【００１５】
更に、ストレーナ２２は、図１（ｂ）に示すように、一端側を逆止用弁体２１の機能側の面Ａに固定しつつ、他端側を連通孔１６を通じて導入室１３内に到達させている。本例では、このストレーナ２２として、図２（ａ）に示すように、線材を編み込んで構成した略有底円筒形状の網体（メッシュ５０）が用いられ、一端側の底部２ｄに取着孔２ｅを設け、他端側を開口部２ｆとしている。そして、図１（ｂ）に示すように、この取着孔２ｅを用いてビスＥを逆止用弁体２１に螺合することにより、逆止用弁体２１の先端側である機能側の面Ａに固定されている。尚、本逆止弁２０では、このストレーナ２２の固定に伴い、ビスＥの頭部と台部２ｂとによって、シートパッキング２ｃが挟持固定されている。
【００１６】
このように、本例では、ストレーナ２２を逆止用弁体２１と一体化しつつ、連通孔１６を中心とする箇所に納めている。一般に、連通孔１６は、逆止弁を備える給水器具にとって、ストレーナ２２を備えるか否かを問わず、必要不可欠である反面、逆止用弁座部１７の一次側（本例では、導入室１３）と二次側（本例では、流入室１４）との連通を行うこと以外には何ら用をなさない部分と言える。即ち、本各発明では、連通孔１６をストレーナ２２の設置スペースとして積極的に用いるばかりか、ストレーナ２２を逆止用弁体２１と一体化して逆止弁２０全体をコンパクト化するため、給水器具のコンパクト化を図ることができる。
【００１７】
尚、本例では、図１（ａ）に示すように、外蓋部２Ｂを給水栓本体１０の着脱孔１ａにＯリングを介して水密状に螺合固定し、内蓋部２Ａを外蓋部２Ｂに螺合固定している。しかも、着脱孔１ａが内蓋部２Ａ、逆止用弁体２１及びストレーナ２２よりも大径とされるため、外蓋部２Ｂを着脱すると、外蓋部２Ｂと一体で内蓋部２Ａ、逆止用弁体２１及びストレーナ２２が着脱される。従って、シートパッキング２ｃ、ストレーナ２２等の消耗部品の保守・点検・交換等をより一層、効率的に行うことができる。
【００１８】
本例では、主弁体３０に開弁操作を施して流入室１４内の水等を流出室１５に流入させ、流入室１４内の流体圧を低下させると、導入室１３内の水等の流体圧によって逆止用弁体２１が、コイルスプリングＳの付勢力に抵抗しながら外蓋部２Ｂ側に押圧される。このため、逆止用弁体２１がストレーナ２２と共に外蓋部２Ｂ側に移動し、逆止用弁座部１７が開弁状態となり、流入室１４に次々と水等が流入し、前述の吐水具を通じた吐水が行われる。一方、主弁体３０に閉弁操作を施して、主弁座部１９を閉鎖したとき、仮に、流入室１４内の流体圧が上昇しても、逆止用弁体２１には閉弁方向への背圧が掛かると共に同方向にコイルスプリングＳの復元力が加わるため、逆止用弁座部１７は閉弁状態となり、流入室１４内の水等が導入室１３等へと逆流することはない。
【００１９】
このような「逆止用弁体２１の開閉弁作動」に際して、本例では、ストレーナ２２の外面と連通孔１６の内壁面との間のクリアランス、即ち、図１（ｂ）に図示の幅「Ｄ」が適量（０．０５ｍｍ〜０．２５ｍｍ）となっているため、ストレーナ２２が「ガイド」として機能する。しかも、本例では、ストレーナ２２の全長を逆止用弁体２１の移動幅よりも長くしているため、逆止用弁体２１の作動位置に係わらず、ストレーナ２２は常時、連通孔１６内に位置する。よって、ストレーナ２２本来の機能を確実に果たす他、上記の「ガイド」としての機能も確実に果たす。尚、ストレーナ２２が「ガイド」として機能すれば、逆止用弁体２１自体に移動安定性が要求されないため、本例に例示するように、「軸部２ａの全長を短くする」等して逆止用弁体２１全体の幅寸法を押さえ、逆止弁２０全体をより一層、コンパクト化できるというメリットを生ずる。
【００２０】
また、図１（ｂ）に示すように、ストレーナ２２を網体で構成すると、その外面には、線材の網目に応じた凹凸を生ずるのが一般的である。従って、請求項２の発明を満足するためには、ストレーナ２２の外面に現れる、凹所Ｍと凸所Ｎの双方につき、前記「クリアランス」を０．０５ｍｍ〜０．２５ｍｍとすることが必要となり、ストレーナ２２の作製精度を高くすることが必要となる。但し、図２（ｂ）に示す請求項１及び請求項３の発明の一具体例のように、ストレーナ２２の外面に事後的な研磨等を施して（同図では、図示２点鎖線部分を削り取る。）、略平坦面とすれば、ストレーナ２２自体の作製精度をそれ程、高くする必要はない。
【００２１】
更に、請求項３の発明を満足する「ストレーナ２２」としては、例えば、図３（ａ）に示すように、樹脂、金属等の各種素材を用いた略筒状体（例えば、外面が略平滑な略有底円筒状体等）に湯水通過孔２ｋを設けたもの等を例示できる。尚、図３（ａ）では、湯水通過孔２ｋを誇張して図示しているが、この湯水通過孔２ｋはストレーナとしての機能を発揮できる程度のサイズ（例えば、一辺０．５ｍｍ程度の角孔若しくは直径０．５ｍｍ程度の丸孔等）とされる。また、図３（ａ）に示す態様のストレーナ２２は、（１）略筒状体に打ち抜き加工やエッチング加工等を施して湯水通過孔２ｋを穿設したもの、（２）板状体にプレス加工やエッチング加工等を施して湯水通過孔２ｋを穿設した後に、接着、溶着、溶接等を施し、略筒状体としたもの、（３）湯水通過孔２ｋを備えた状態の筒状体を一体成形（例えば、射出成形）したもの等を例示できる。
【００２２】
この図３（ａ）に示す態様では、請求項３の発明を満足するストレーナ２２を得るために、事後的な研磨加工を行う必要がない分だけ、ストレーナ２２の作製が容易となる。しかも、網体を用いて構成したストレーナ２２においては、図３（ｂ）に示すように、その開口部２ｆにおいて、線材のほつれ処理が必要となることがあり、この処理によって形成される処理部２ｍがストレーナ２２の他の部分に比べて大径となることがある。従って、請求項２の発明の「クリアランス」を確保するためには、この処理部２ｍを含めた「ストレーナ２２の外面全体」の外径を制御することが必要となり、この点で、ストレーナ２２をより精密に作製することが必要となる。これに対し、図３（ａ）に示す態様によると、このような処理部２ｍを設ける必要がない。
【００２３】
また、請求項１〜請求項３の発明によると、ストレーナ２２の「異物捕集能力」を高めることができる。即ち、各給水器具において、連通孔１６は、その一次側の箇所（本例では、導入室１３）及び二次側の箇所（本例では、流入室１４）に比べて流路断面積が絞り込まれ、通過させる湯水の流速を速くする部分である。そして、本各発明では、この部分を中心にストレーナ２２を設置するため、一次側の箇所に到達した異物は、連通孔１６の方向、即ち、ストレーナ２２内に勢い良く流れ込んで確実に捕集されるからである。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によると、給水器具の施工、メンテナンスを容易にしたり、コンパクト化を図ることができる「ストレーナ付きの逆止弁」が得られる。また、請求項２の発明によると、請求項１の発明の逆止弁の作動をより円滑にすることができる。更に、請求項３の発明によると、請求項１及び請求項２の発明の逆止弁の作動をより一層、円滑にすることでができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は発明の実施の形態の逆止弁を説明するための概略的な一部縦断面図、（ｂ）は図１（ａ）の要部拡大縦断面図である。
【図２】 （ａ）は図１（ａ）に示すストレーナの斜視図、（ｂ）は請求項３のストレーナの一例を示す概略的な一部縦断面図である。
【図３】 （ａ）は請求項３のストレーナの他の例を示す斜視図、（ｂ）はストレーナに必要に応じて設けられる処理部の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０；給水栓本体、１３；導入室、１４；流入室、１５；流出室、Ｈ；配管、１６；連通孔、１７；逆止用弁座部、１８；通過孔、１９；主弁座部、２０；逆止弁、２１；逆止用弁体、２ａ；軸部、２ｂ；台部、２ｃ；シートパッキング、２２；ストレーナ、２ｄ；底部、２ｅ；取着孔、２ｆ；開口部、Ｅ；ビス、２Ａ；内蓋部、２Ｂ；外蓋部、Ｓ；コイルスプリング、２ｋ；湯水通過孔、２ｍ；処理部、Ｍ；凹所、Ｎ；凸所、３０；主弁体（コマ）。

Claims (3)

1. 給水器具に設けられた逆止用弁座部に着座して湯水の逆流を防止する逆止用弁体を備えた逆止弁であって、
   前記逆止用弁体に、前記逆止用弁座部の連通孔内に挿入されて該連通孔に摺接可能であるとともに、線材を編み込んだ網体で構成され、該連通孔に摺接する外面が略平滑面とされたストレーナを一体化し、
   該ストレーナの全長を前記逆止用弁体の移動幅よりも長くしたことを特徴とする逆止弁。
2. 給水器具に設けられた逆止用弁座部に着座して湯水の逆流を防止する逆止用弁体を備えた逆止弁であって、
   前記逆止用弁体に、前記逆止用弁座部の連通孔内に挿入可能であるとともに線材を編み込んだ網体で構成されるストレーナ、若しくは、前記逆止用弁座部の連通孔内に挿入可能であるとともに略筒状体に湯水通過孔を設けて構成されるストレーナを一体化し、
   該ストレーナの全長を前記逆止用弁体の移動幅よりも長くするとともに、
   前記連通孔の内壁面と前記ストレーナの外面との間のクリアランスが、０．０５ｍｍ〜０．２５ｍｍであることを特徴とする逆止弁。
3. 前記ストレーナの外面を略平滑面としたことを特徴とする請求項２に記載の逆止弁。

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