JP4470218B2 - 逆流防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、給水あるいは給湯配管内に装着される弁であって、水の逆流を防止するとともに、弁よりも下流側の圧力を所定の圧力以下に制御する逆流防止装置に関する。

従来において、逆流防止機能を配管内に組み込む場合、流れ方向に対してばね力により抑制された逆止弁体により逆流を防止する逆流防止装置（図１４参照）を給水配管経路内に組み込んだものが既に開示されている（たとえば、特許文献１参照のこと）。概略を説明すると、液体通路３４を有する弁ハウジング３３、液体流路３４の内壁に形成された弁座３５、液体流路３４内に位置する有底ガイド筒３６を有し、弁ハウジング３３内に固定された弁ガイド３６ａ、この弁ガイド３６ａの有底ガイド筒３６に摺動自在に嵌合して液溜まり室３７を形成する有底筒部３８を有し、弁座３５に対して接離可能な弁体３９、有底ガイド筒３６の底部に穿設された、液溜まり室３７を液体通路３４に連通させるオリフィス４０、及び弁体３９を弁座３５に接触する方向に移動付勢するばね部材４１を有する構成となっている。

さらに、一つの部材で調圧ならびに逆流防止を行うことができる逆流防止装置も既に開示されている（例えば、特許文献２参照のこと）。このものにおいて、概略構成を説明すると、ケーシング部４３
に通水路４４を形成し、この通水路４４をばね４５によって抑制した逆止弁４６により塞ぐと共に、逆止弁４６に備えたガイド軸４７を弁押え部４８に挿通させて、流水圧に押し負けてばね４５が縮んで軸方向に平行に可動して通水路４４を開く逆流防止装置４２において、前記ケーシング部４３弁押え部４８には、いずれか一方に係止片受け部４９を形成して係合固定するとともに、係合位置を可動自在にし、ばね４５の抑制力を変化させることにより調圧機能を備えたものである（図１５参照）。
特開２００２−２２８０２６号 特開２００２−８１５６３号

しかしながら、特許文献１に開示されているように、従来の逆流防止装置は、断水等による上流側負圧時に湯水の逆流を防止する機能しか有していない。
例えば、給水圧が高い地域で電気温水機や号数の小さい給湯器を使用すると、湯圧が減少し湯水の差圧が大きくなるため、湯水混合水栓、特に２ハンドル式水栓、シングルレバー式水栓では温度調節、流量調節がしにくい。これは湯水混合水栓特有の性質であり、水圧と比較し湯圧が極端に低いと湯側の温度と流量の調節幅が狭くなることによるものである。また、サーモスタット式の湯水混合水栓においても、湯水の差圧が大きいと自動温度調整機能を十分に発揮できない。
これらの操作性向上のためには、湯水の差圧をできるだけ小さくしなければならなく、減圧弁を水側管路内に別途設けなければならない。

また、一般的に給水圧の上昇に伴いウォーターハンマー値は大きくなることが知られている。給水圧が高い地域では、水栓を急に止水させた時に発生するウォーターハンマーが原因となって、不快な異音が発生したり、配管が破損する恐れがある。特にシングルレバー式水栓では、湯水の吐水、止水が、レバーを上下する行為によるため、構造上ハンドルを急閉止しがちであり、止水時の不快な異音が発生しやすい。
これらの防止のためには低い水圧で給水せねばならず、管路内に別途減圧弁を設けなければならない。

以上のような現場では、配管経路内に逆止弁と減圧弁をそれぞれ組み込まなければならず、施工がわずらわしい。また、部品点数が多い分コストアップにもつながっていた。

さらに、給水、給湯圧の変動等により、施工後に減圧弁が必要となって配管経路内に減圧弁を組み込まなければならない場合には、配管経路内、もしくは水栓本体の上流側直前に取り付けることになる。
配管経路内に組み込む場合には、減圧弁が組み込めるスペースを確保するために、給水管や給水ホースの長さを調節しなければならず、配管工事が難しいといった問題点がある。

特に水栓本体の上流側直前（例えば、水栓本体と壁面との間）に取り付ける場合は、壁面から水栓までの距離が長くなり見た目が悪く、また、減圧弁を取り付けた空間内での作業スペースが狭くなるという不具合がある。

特許文献２に記載された逆流防止装置（図１５に示す）においては、水栓使用中に給水圧が、低圧から高圧になる場合は、自動的に調圧を行うことが可能であるが、逆に給水圧が高圧から低圧になる場合、ばねの抑制力を係止片により固定されているため、自動調整できないという不具合を生じる。

そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたもので、通水路に組み込みやすく、低コスト、さらに、給水圧が変動した場合であっても安定した水圧で湯水を供給する逆流防止装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１においては、ケーシング部内に形成した流入口から流出口に至る流路である通水路と、
ピストン部と軸部を有し前記ピストン部を前記流出口側に向けた状態で前記軸部を前記ケーシング部内に挿通した弁支持部材と、
前記ケーシング部内に設けられ前記弁支部材を前記流入口側へ付勢するばねと、
前記弁支持部材のピストン部にシール材を介して摺動可能に外嵌合すると共に前記弁支持部材のピストン部を覆った状態で開放端を有する有底筒状の逆止弁体と、
前記流入口と流出口の間に設けられ前記逆止弁体の開放端が着座及び離座する弁座と、
前記逆止弁体と前記弁支持部材とで構成される密封部に内封された付勢手段と、を有し、
前記通水路は止水時に前記逆止弁体の開放端が着座することにより塞がれており、
通水時は流水圧に押し負けて前記ばねが縮んで前記弁支持部材が軸方向に可動し前記逆止弁体の開放端が前記弁座から離座することにより前記通水路を開き、前記流出口側の圧力と前記付勢手段の圧力とが平衡状態となるべく前記逆止弁体が前記ピストン部外周上を摺動することを特徴とする。

本発明による逆流防止装置は、逆止弁体に減圧機能を備えたため、１つの部材で逆流防止、ならびに減圧を行うことができる。したがって、湯水の差圧が大きい現場、又は給水圧が高い地域で本発明の逆流防止装置を使用すると、水栓での温度、流量調節の操作性が飛躍的に向上し、また、ウォーターハンマーに起因する水栓急閉止時の異音、配管の破損等を防止することができる。
また、配管経路内に別途減圧弁を組み込む必要がないため、組み込む部材が少ない分、配管工事の施工性を向上することができ、かつコストも低く抑えることができる。

また、逆止弁体内部に付勢手段を配設しているため、逆止弁体の動きに関わるシール材は付勢手段と一次側の通水を遮断する一ヶ所のみとなる。使用するシール材が少なく摺動抵抗が小さいため、圧力制御性能が良好な逆流防止装置を提供することができる。

さらに、給水、給湯圧の変動等により、水栓の配管施工後に減圧弁を配管経路内に組み込まなければならない場合でも、逆流防止装置そのものに減圧機能を持たせているため、もともと使用していた逆流防止装置と本発明の逆流防止装置を交換するだけでよく、別途減圧弁を組み込む必要がない。したがって、水栓の外観を損なうことなく、また、減圧弁を取り付ける空間での作業性も悪くなることはない。

流出口二次側圧力と付勢手段とのついあいにより流出口二次側圧力を調整している。そのため、水栓使用中に給水、給湯圧の変動が生じたとしても、逆止弁体は圧力変動に追随し、流出側圧力は所定の圧力に保持され、安定した圧力制御性能を発揮する。

第２の発明では、付勢手段は空気、不活性ガス、圧縮性の弾性体の何れかであることを特徴とする逆流防止装置を提供する。

本発明によれば、付勢手段として空気を使用するため、特に付勢する部品を逆止弁体内部に組込む必要がない。したがって、第一の発明の効果を有しつつ、組立性がよく、部品点数が少ない分コストを低く抑えた逆流防止装置を提供することができる。

また、本発明によれば、付勢手段として化学反応をおこしにくい不活性ガスを使用するため、万が一、シール材を超えて水滴が空洞部に入ったとしても、水道水に不活性ガスが溶解することがない。したがって、第一の発明の効果を有しつつ、長期間において安定した圧力制御性能（減圧機能）を有した逆流防止装置を提供することができる。

さらに、本発明によれば、付勢手段として圧縮性の弾性体を使用するため、弾性体の特性を適宜選択することで、減圧機能は通水温度に影響されず逆流防止装置下流側の圧力だけによるものとなる。また、圧縮性の弾性体は通水中に溶け込むことがないため、長期間において付勢手段の体積が変化することがない。したがって、第一の発明の効果を有しつつ、通水温度や経時変化によらず安定した圧力制御性能を有した逆流防止装置を提供することができる。
ここでいう圧縮性の弾性体とは、樹脂等で成形され内部に独立気泡を有する発泡体、またはゲル状弾性体をさす。

第３の発明では、弁座は前記逆止弁体の摺動方向と交差する方向に向けて円弧状の断面を有するように形成されており、前記逆止弁体の開放端の内周部と前記弁座の円弧状部分とが当接することを特徴とする逆流防止装置を提供する。

本発明によれば、逆流防止装置流出側の開閉弁（水栓）が止水され、流出側圧力が所定の圧力に達すると、弁座と逆止弁体開放端の外周部もしくは内周部が当接することにより、逆流防止効果が発揮される。特に逆止弁体の内周部に弁座が当接するようにした場合、遮断は逆止弁体の内周部で始まるため、逆止弁体の開放端の端部に流入側圧力（一次圧）は作用しない。したがって、遮断を維持するのに必要な流出側の圧力を低くすることができ、流入側と流出側との遮断が確実になるだけでなく、流出側に備えられた器具への負担も軽くなる。
また、遮断以降、逆止弁体は下流側圧力により、遮断状態を維持しながらさらに上流方向に移動する。この結果、下流側の内部空間の体積が増加、増加した空間の分さらに減圧され、下流側の水栓等にかかる圧力は、上流側と下流側とが遮断された瞬間よりもさらに下流側圧力を低下させることができる

また、本発明の逆流防止装置は、逆流防止装置上流側と下流側を確実に遮断することができるため、下流側の水栓等に一次圧がかかることがない。したがって、水栓本体等を一次耐圧仕様にする必要がなくなく、水栓本体の加工、デザインのバリエーションが広がるという利点がある。

第４の発明では、弁座は略L字型断面で形成され、前記略L字型断面の上部外周面及び下部平坦面が、それぞれ前記逆止弁体の開放端内周部及び開放端端部に当接することを特徴とする逆流防止装置を提供する。

本発明によれば、逆流防止装置流出側の開閉弁（水栓）が止水され、流出側圧力が所定の圧力に達すると、弁座と逆止弁体開放端が当接することにより、逆流防止効果が発揮される。
特に、第３の発明と組み合わせることにより、一層の効果を奏する。
つまり、弁座は、逆止弁開放端の外周部もしくは内周部と水密状に当接して遮断することと併用することで、二重のシール効果が期待できる。仮に、逆止弁体開放端の外周部もしくは内周部との水密性を確保しているシール部分がへたり、シール効果が弱まってきたとしても、逆止弁体の端部と弁座とが当接することで流入側と流出側を遮断することができる。そのため、長期に亘り、安定した圧力制御性能を維持することができる。
また、特に逆止弁体の内周部に弁座が当接するようにした場合、遮断は逆止弁体の内周部で始まるため、逆止弁体の開放端の端部に流入側（一次圧）は作用しない。したがって、遮断を維持するのに必要な下流側圧力を低くすることができ、流入側と流出側との遮断が確実になるだけでなく、流出側に備えられた器具への負担も軽くなる。
また、遮断以降、逆止弁体は流出側により、遮断状態を維持しながらさらに流入側方向に移動する。この結果、流出側の内部空間の体積が増加、増加した空間の分さらに減圧され、流出側の水栓等にかかる圧力は、流入側と流出側とが遮断された瞬間よりもさらに流出側圧力を低下させることができる。

本発明の逆流防止装置においても、逆流防止装置流入側と流出側を確実に遮断することができるため、流出側の水栓等に一次圧がかかることがない。したがって、水栓本体等を一次耐圧仕様にする必要がなくなく、水栓本体の加工、デザインのバリエーションが広がるという利点がある。

以上のように構成することで、通水路に組み込みやすく、低コスト、さらに、安定した水圧で湯水を供給する逆流防止装置を提供することができる。

以下に図面を参照して本発明をより具体的に説明する。
図１、２、３、４，５は第１実施例、図６は第２実施例、図７は第３実施例、図８、９（ａ）（ｂ）は第４実施例、図１０、１１（ａ）（ｂ）は第５実施例、図１４、図１５は従来の逆流防止装置、図１２は本件発明品を湯水混合水栓に組込んだ斜視図を示し、図１３は第1実施例における流入口一次側の圧力変動に伴う二次側圧力の挙動を示すグラフである。

まず、第１実施例について説明する。
図１に示す本実施例の逆流防止装置１は、開口部２と弁座３とシール材４を有する内部ケーシング部材５と、シール材６を装着し軸部７を内部ケーシング部材５に挿通した弁支持部材８と、付勢手段９を内部に有する逆止弁体１０と、逆止弁体１０を固定する止め輪１２と、逆止弁体１０を流入口の一次側（以下上流側という）に付勢するバネ１３、バネ座１４とで構成されている。なお、内部ケーシング部材５は外部ケーシング部材４０に内嵌した構成となっている。

内部ケーシング部材５は、内側に流れ方向と交差する板状部１５が形成され、この板状部１５には、上流側と流出口の二次側（以下下流側という）を連通する開口部２を有している。

弁支持部材８は、軸部７を内部ケーシング部材５における板状部１５の中心部位に挿通し、上流側にバネ１３で付勢された状態で組み付けられている。弁支持部材８のピストン部１１には、一端が閉塞された閉塞面１６を持つ逆止弁体１０が閉塞面１６を下流側に向けた状態で止め輪１２を介して取り付けられている。逆止弁体１０の内側の密封部には付勢手段として空気１７が内封されており、ピストン部１１の外周部に装着されたシール材６により逆止弁体１０の内部と上流側の通水が遮断されている。
なお、逆止弁体１０の材質は、耐食性、成形性、強度を考慮し、ステンレスで加工されることが望ましい。
また、本実施例において、弁支持部材８は止め輪１２にて弁支持部材８のピストン部１１に取付けられているが、図２のように、ピストン部１１の爪１８と逆止弁体１０内側の凹部１９により固定してもよい。

内部ケーシング部材５の外周部には、上流側と下流側を遮断するシール材４が装着され、板状部１５の下流側を向く面には、ゴムなどの弾性体である弁座３が装着されている。

図１、図２における本実施例の逆流防止装置１は、付勢手段として空気１７を使用しており、弁支持部材８のピストン部１１にシール材６を組み付け、例えば、常温（約２５℃）、大気中で逆止弁体１０の内側に弁支持部材８のピストン部１１を挿入し組立てる。このように組み立てることにより、付勢手段として逆止弁体１０の内側に空気１７を密封することができる。常温（２５℃）、大気中で組立てた場合、逆止弁体内に密封された空気圧は、逆止弁体の端面がシール材６にかかる位置で１ａｔｍ．、図１、２のように止め輪１２等で完全に組付けた状態で約１．３ａｔｍ．となる。

弁支持部材８の軸部７側を上流に向かう姿勢で、配管内や水栓内部に装入し作動させる。

下流側の水栓（図示せず）にて通水が開始されると、ケーシング部材５の上流側開口部２より水道水が供給され、バネ１３は流水圧におし負けて縮み、弁支持部材８と弁支持部材に組み付けられた逆止弁体１０は、バネ座１４の端面１４ａが板状部１５にぶつかる位置まで下流側に移動する。この移動により通水路が開口され、水道水は板状部１５と弁支持部材８の間、逆止弁体１０外周部を通過し、下流側の水栓金具へと流れていく。（図３参照）

さらに、上流側（一次側）圧力の上昇に伴い、下流側の圧力が所定の圧力に達すると、逆止弁体１０の閉塞面１６の下流側を向いた面が二次圧を受け、逆止弁体１０内部の付勢手段の付勢力（第１実施例では空気圧）とのついりあいにより逆止弁体１０のみが上流側に移動し、逆止弁体１０端面と弁座３上部の間の通水路が絞られ減圧機能を発揮する。（図４参照）

下流側圧力が付勢力より大きい場合、逆止弁体１０は弁座３に着座する方向に移動、下流側圧力が付勢力より小さい場合、逆止弁体１０は離座する方向に移動し、下流側圧力と付勢力が等しくなり下流側圧力を所定の圧力に保持するようにしてある。

下流側の水栓が止水されると、ケーシング部材５に設けられた開口部２は逆止弁体１０により塞がれ閉弁する。
例えば、上流側の圧力が低い場合、通水時、図３に示すように逆止弁体１０が上流側に全く移動せず（減圧機能を発揮せず）、水栓止水時の上流側圧力と逆止弁体１０の閉塞面１６で受圧する下流側圧力は等しい。したがって、弁支持部材８と逆止弁体１０は圧力による作用はない状態にあり、逆止弁体１０は、バネ１３により押し戻される弁支持部材８に連動して弁座３に着座、図１に示すように開口部２は塞がれ閉弁する。

例えば、上流側の圧力が高い場合、通水時、図４に示すように逆止弁体１０が下流側圧力と空気圧１７がつりあう位置まで移動しており（減圧機能を発揮しており）、水栓を止水することにより上昇した下流側の圧力を逆止弁１０の閉塞面１６が受圧する。このとき、弁支持部材８はピストン部１１の下面で上流側圧力を受圧、逆止弁体１０の閉塞面１６は減圧された圧力を受圧しており、圧力状態は上流側圧力が下流側圧力より大きく、下流側圧力が逆止弁体内部の付勢力より大きくなっている。したがって、逆止弁体１０のみが内部の付勢力（第１実施例の場合は空気圧）に打ち勝ち、上流側に押し戻され弁座３に着座し、逆止弁体１０は図５に示すように開口部２が塞がれ閉弁する。

以上のように、逆流防止装置１下流側の圧力は、空気圧によるため、逆止弁体１０内部の空気収納室２０の体積、組付け時の温度、気圧などを適宜設定することで、減圧機能の調整を変更することができる。
例えば、空気と一緒にバネを付勢手段として逆止弁体１０内部に配置することで、下流側圧力の調整値を高く設定することもできる。

図１３に、本実施例の逆流防止装置における、流入口一次側の圧力変動に伴う二次側圧力の挙動（通水温度２５℃）を示す。
横軸に一次圧、縦軸に二次圧を表示した場合の、一次圧増加時、減少時の二次圧の挙動を示す。◆は、一次圧を増加させた場合の二次圧の状態を示し、■は、一次圧を減少させた場合の二次圧の状態を示している。

図１３において一次圧が低い領域（０．２ＭＰａ以下）では、二次圧はほぼ一次圧に比例する。この領域においては、逆止弁体１０は最も弁座から離れた位置にあり、減圧機能は発揮されていない。
なお、この領域において、ウォーターハンマーに起因する種々の不具合や、湯水の差圧に起因する水栓の操作性が問題になることはなく、減圧機能を有さなくてもよい。

さらに一次圧を上昇させた場合（０．２ＭＰａ以上）、二次圧は一次圧にかかわらずほぼ一定値に制御される。この領域では、逆止弁体１０は二次圧を受け弁座方向に移動し、逆止弁体１０の端面と弁座３上部の間の通水路は絞られて、二次側圧力は一定に保たれ減圧機能は発揮される。

なお、図１３に示す通り、この調圧域における二次圧の値は、一次圧の上昇時と下降時で僅かに差が生じるのが一般的である。これは、弁体のシールに用いられているパッキン部材の摺動抵抗に起因する。
すなわち、一次圧増加時の場合は、逆止弁体１０が摺動抵抗のため弁座３から離れがちになり、一次側と二次側の絞りが十分に行われず、二次圧が高めになる。
一方、一次圧減少時の場合は、逆止弁体１０が摺動抵抗のため弁座３に近づきがちになるため、一次側と二次側の絞りが必要以上に行われ、二次圧の値が低めになる。
その結果、一次圧上昇時と下降時で二次圧の値のヒステリシスが生じる。
このため、逆止弁体に働く摺動抵抗は、低い方がヒステリシスが少なく優れた調圧性能を実現できる。

従来の逆流防止装置（図１５参照）の場合、下流側の水栓使用中に給水・給湯圧（流入口一次側の圧力）が低圧から高圧に変化すると、係止片がたわみ係止位置が変わることで調圧を自動的に行うようになっている。しかしながら、その後、さらに高圧から低圧に変化する場合は、係止位置が係止片により固定され通水路が絞られたままの状態であるため、逆止弁体が圧力変化に追随できず、水栓を使用するのに必要な圧力（流量）を確保することができない。

一方、本実施例の逆流防止装置の場合は、流入口二次側の圧力と付勢手段（本実施例の場合は空気）とのつりあいによって二次側の圧力を所定の圧力に保持する。したがって、水栓使用中に何らかの原因により給水・給湯圧に変動（例えば、一次圧が０．５ＭＰａ→０．７５ＭＰａ→０．５ＭＰａ）が生じたとしても、図１３に示すように逆止弁体１０が圧力の変動に追随し、二次側圧力は所定の圧力に保持される。

特に減圧弁を必要とする現場とは、給水・給湯圧（一次側圧力）が０．５ＭＰａ以上の高圧現場、又は高圧かつ湯水の差圧が大きい現場である。この圧力域においても、圧力変動等にかかわらず、良好な圧力制御性能により二次圧は所定の圧力に保持され、水栓の操作性は向上し、ウォーターハンマーに起因する種々の不具合を防止することができる。

本実施例の場合、上述の如く、１つの弁体で逆流防止、ならびに減圧を行うことができる。したがって、湯水の差圧が大きい、又は水圧が高い地域で、本実施例の逆流防止装置を、湯水混合栓上流側の配管部の湯又は水の高圧側のみ、又は、湯水の両方の配管に使用すると、水の逆流を防止するだけでなく、水栓の温度、流量調節の操作性が飛躍的に向上し、ウォーターハンマーに起因する配管の破損、水栓止水時の異音等を防止することができる。

また、配管経路内に、別途減圧弁を組み込む必要がないため、配管工事の施工性を向上することができ、かつコストも低く抑えることができる。つまり、図１２に示す如く、水栓本体の湯供給側A配管あるいは水供給側B配管の何れか、或いは両方に本発明品の逆流防止装置を内嵌すれば良いことになる為、施工性も良いという効果を奏するのである。
さらに、本実施例の場合は付勢手段として空気を使用しており、付勢する部品を特に逆止弁体内部に組み込む必要がない。したがって、組立に手間がかからずコストを低く抑えることができるという利点もある。また、逆止弁体については、一端が閉塞された筒状といった単純な形状のため、板金、樹脂成形など多種類の方法により製造することができ、用途に応じてコストを抑えることができるという利点がある。

また、逆止弁体内部に付勢手段を配置し逆止弁の外側を通水路としているため、逆止弁体の動きに拘るシール材は付勢手段と上流側を遮断する一ヶ所のみとなる。したがって、使用するシール材の数は少なく、逆止弁体の摺動抵抗が小さいため、圧力制御性能（減圧機能）が良好である。

さらに、水栓の配管施工後に圧力が変動し、減圧弁を配管経路内に組み込まなければならない場合でも、逆流装置そのものに減圧機能を持たせているため、もともと使用していた逆流防止装置と本発明の逆流防止装置を交換するだけで、別途減圧弁を組み込む必要がない。したがって、水栓の外観を損なうこともなく、減圧弁を取り付ける空間での作業性が悪くなることはない。

流出口二次側圧力と付勢手段とのついあいにより流出口二次側圧力を調整している。そのため、水栓使用中に給水、給湯圧の変動が生じたとしても、逆止弁体は圧力変動に追随し、流出側圧力は所定の圧力に保持され、安定した圧力制御性能を発揮する。

次に、第２実施例について説明する。
図６に示す本実施例の逆流防止装置２１は、付勢手段として不活性ガス２２を使用している。
弁支持部材８にシール材６を組み付け、不活性ガス２２を充満させたコンテナ内で逆止弁体１０内側に弁支持部材８のピストン部１１を挿入し組立てる。このように組立てることにより、付勢手段として逆止弁体１０内側に不活性ガス２２を密封することができる。
なお、付勢手段として、逆止弁体１０内部の空洞部に不活性ガス２２を用いる以外は第１実施例と同様であるため、説明を省略する。

本発明によれば、付勢手段として化学反応をおこしにくい不活性ガスを使用するため、水道水等と反応し、通水中に溶解することがない。したがって、第一実施例と同様の効果を有しつつ、長期間において安定した圧力制御性能を得ることができる。

また、逆流防止装置２１下流側の圧力は不活性ガス２２によるため、逆止弁体１０内部のガス収納室２０の体積、組付時の温度、気圧などを適宜設定することで、下流側圧力の調整を変更することができる。例えば、不活性ガス２２と一緒にバネを付勢手段として逆止弁体１０内部に配置することで、下流側圧力の調整置を高く設定することもできる。

第３実施例について説明する。
図７に示す本実施例の逆流防止装置２３は、付勢手段として圧縮性の弾性体２４を使用している。ここでいう圧縮性の弾性体２４とは、具体的な材料は、エラストマー、ポリエチレン等で、独立気泡を含有する樹脂などの発泡体、ゲル状の弾性体等が望ましい。弁支持部材８のピストン部１１にシール材６を装着し、空気が混入しないように圧縮性の弾性体２４を逆止弁体１０内側に組み込み、弁支持部材８のピストン部１１を挿入し組み立てる。
なお、付勢手段として、逆止弁体１０内部の空洞部に圧縮性の弾性体２４を用いる以外は、第１実施例と同様のため、説明を省略する。

本実施例の場合、付勢手段として圧縮性の弾性体２４を使用するため、弾性体２４の特性を適宜選択することで、逆止弁体１０の動きは付勢手段の体積変化、付勢手段の体積変化、通水温度に影響されず、逆流防止装置下流側の圧力によるものとなる。また、通水中に溶け込んでいる成分と反応することがないため、長期間において付勢手段の体積が変化することがない。したがって、第一実施例と同様の効果を有しつつ、安定した圧力制御性能を実現することができる。

また、逆流防止装置下流側の圧力は圧縮性弾性体の弾性特性によるため、この弾性特性を適宜変更することで、下流側圧力の調整を変更することができる。

次に弁座の別の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図８に示す本実施例の逆流防止装置２５は、内部ケーシング部材５の側方に逆止弁体の摺動方向と交差する方向に向けて円弧状の凸部２６を有した弁座２７を使用している。本実施例の場合、付勢手段として空気を使用しているが、不活性ガス、圧縮性の弾性体等でもよい。
なお、内部ケーシング部材５に側方に円弧状の凸部２６を有した弁座２７を用いる以外は、第１実施例と同様であるため、説明を省略する。

本実施例によれば、下流側の水栓が止水され、下流側圧力が所定の圧力に達すると、逆止弁体１０内周部１０ａと弁座の側方に形成した円弧状の凸部２６が当接することにより、逆流防止装置２５上流側と下流側を遮断し閉弁し、逆流防止効果が発揮される。弁座２７の外周部に円弧状の凸部２６を形成しているので、図９（ｂ）にしめすように、遮断は逆止弁体１０の内周部で始まるため、逆止弁体１０の端部１０ｂに一次圧は作用しない。したがって、遮断を維持するのに必要な下流側圧力を低くすることができ、上流側と下流側との遮断が確実となるだけでなく、水栓への負担も低くなる。
そのため、水栓の上流側にこの逆流防止装置２５を組み込めば、水栓に一次圧はかからず、水栓本体を一次耐圧仕様にする必要がなくなり、水栓本体の加工、デザインのバリエーションが広がるという利点がある。
また、図９（ｃ）に示すように、遮断以降、逆止弁体１０は下流側圧力により円弧状の凸部２６を当接し止水状態を維持しながら、さらに上流方向に移動するため、下流側の内部空間の体積が増加し、増加した空間の分さらに減圧される。したがって、水栓にかかる圧力は、上流側と下流側とが遮断された瞬間よりもさらに低くなり、弁座に垂直に当接するだけの遮断に比べて確実となる。

なお、逆止弁体１０の端部１０ｂは衝合時、端部エッジによって弁座が破損することを防ぐため、内周部に面取り２８を設けているほうが望ましい。

最後に、弁座のさらに別の実施形態につき図面を参照しながら説明する。
図１０に示す本実施例の逆流防止装置２９は、内部ケーシング部材５に、略L字型断面である円弧状の凸部３０と平面部３１を有した弁座３２を使用している。内部ケーシング部材５にシール材４、弁座３２、弁支持部材８にシール材６を組み付け、逆止弁体１０内部に付勢手段（空気）を収納し、弁支持部材８のピストン部１１を挿入、バネ１３とバネ座１４を固定し組み立てる。
本実施例の場合、付勢手段として空気を使用しているが、不活性ガス、圧縮性の弾性体等でもよい。
なお、ケーシング部材５に、円弧状の凸部３０と平面部３１を有した弁座３２を用いる以外は、第１実施例と同様であるため、説明を省略する。

本実施例によれば、第５実施例と同様、下流側の水栓を止水させると、逆止弁体１０は、内周部１０ａと弁座３２の円弧状の凸部３０で逆流防止装置上流側と下流側を遮断、閉弁し、逆流防止効果は発揮される。弁座の外周部に円弧状の凸部３０を形成しているので、図１１（ｂ）に示すように、遮断は逆止弁体１０の内周部で始まるため、逆止弁体１０の端部１０ｂに一次圧は作用しない。したがって、遮断を維持するのに必要な下流側圧力を低くすることができ、上流側と下流側との遮断が確実となるだけでなく、水栓への負担も低くなる。
そのため、水栓の上流側にこの逆流防止装置２５を組み込めば、水栓に一次圧はかからず、水栓本体を一次耐圧仕様にする必要がなくなり、水栓本体の加工、デザインのバリエーションが広がるという利点がある。
また、図１１（ｃ）に示すように、遮断以降、逆止弁体１０は下流側圧力により円弧状の凸部３０を当接し止水状態を維持しながら、さらに上流方向に移動するため、下流側の内部空間の体積が増加、増加した空間の分さらに減圧される。したがって、水栓にかかる圧力は、上流側と下流側とが遮断された瞬間よりもさらに低くなり、弁座に垂直に当接するだけの遮断に比べて確実となる。

本実施例の場合、弁座３２が円弧上の凸部３０だけでなく、平面部３１を有するので、二重のシール効果が期待できる。仮に、円弧状の凸部３０がへたり、逆止弁体１０内周部１０ａとのシール効果が弱まってきたとしても、逆止弁体端部と平面部３１とで上流側と下流側を遮断することができる。
なお、弁座の形状としては、逆止弁体１０の外周部もしくは内周部と水密状に当接し、水の逆流を防止することができる形状であれば良く、上述した形状に限定されることなないことは云うまでもないことである。

なお、逆止弁体１０の端部１０ｂは、衝合時、端部のエッジによって弁座３１が破損することを防ぐため、内周部に面取り２８を設けている方が望ましい。

本件発明の実施の形態である第１実施例断面図。 本件発明の第1の実施形態である逆止弁体が他の固定方法である断面図。 本件発明の第1の実施形態である通水直後、減圧していない状態を示す断面図 本件発明の第1の実施形態である減圧時の断面図。 本件発明の第1の実施形態である閉弁時の断面図。 本件発明の第2の実施形態である断面図。 本件発明の第3の実施形態である断面図。 本件発明の実施形態である弁座の別の実施形態を示す断面図。 図８の逆止弁体と弁座衝合前後の拡大図。 本件発明の実施形態である弁座のさらに別の実施形態を示す断面図。 図１０の逆止弁体と弁座衝合前後の拡大図。 本件発明品を湯水混合栓に組み込んだ斜視図。 本件第1の実施例における流入口一次側の圧力変動に伴う二次側圧力の挙動を示すグラフ。 従来技術の断面図。 従来技術の断面図。

符号の説明

１、２１、２５、２９、４２ 逆流防止装置
２ 開口部
３ 弁座
４ シール材
５ 内部ケーシング部材
６ シール材
７ 軸部
８ 弁支持部材
９ 付勢手段
１０ 逆止弁体
１０ａ 内周部
１０ｂ 端面
１１ ピストン部
１２ 止め輪
１３ バネ
１４ バネ座
１５ 板状部
１６ 閉塞面
１７ 空気
１８ 爪
１９ 凹部
２０ 空気収納室
２２ 不活性ガス
２３ 逆流防止装置
２４ 圧縮性の弾性体
２６ 円弧状の凸部
２７ 弁座
２８ 面取り
３０ 湾曲凸部
３１ 平面部
３２ 弁座
３３ 弁ハウジング
３４ 流体通路
３５ 弁座
３６ 有底ガイド筒
３６ａ 弁ガイド
３７ 液溜り室
３８ 有底筒部
３９ 弁体
４０ 外部ケーシング部材
４１ ばね部材
４３ ケーシング部
４４ 通水路
４５ ばね
４６ 逆止弁
４７ ガイド軸
４８ 弁押さえ部
４９ 係止片受け部

Claims (4)

1. ケーシング部内に形成した流入口から流出口に至る流路である通水路と、
   ピストン部と軸部を有し前記ピストン部を前記流出口側に向けた状態で前記軸部を前記ケーシング部内に挿通した弁支持部材と、
   前記ケーシング部内に設けられ前記弁支部材を前記流入口側へ付勢するばねと、
   前記弁支持部材のピストン部にシール材を介して摺動可能に外嵌合すると共に前記弁支持部材のピストン部を覆った状態で開放端を有する有底筒状の逆止弁体と、
   前記流入口と流出口の間に設けられ前記逆止弁体の開放端が着座及び離座する弁座と、
   前記逆止弁体と前記弁支持部材とで構成される密封部に内封された付勢手段と、を有し、
   前記通水路は止水時に前記逆止弁体の開放端が着座することにより塞がれており、
   通水時は流水圧に押し負けて前記ばねが縮んで前記弁支持部材が軸方向に可動し前記逆止弁体の開放端が前記弁座から離座することにより前記通水路を開き、前記流出口側の圧力と前記付勢手段の圧力とが平衡状態となるべく前記逆止弁体が前記ピストン部外周上を摺動することを特徴とする逆流防止装置。
2. 前記付勢手段は空気、不活性ガス、圧縮性の弾性体の何れかであることを特徴とする請求項１記載の逆流防止装置。
3. 前記弁座は前記逆止弁体の摺動方向と交差する方向に向けて円弧状の断面を有するように形成されており、前記逆止弁体の開放端の内周部と前記弁座の円弧状部分とが当接することを特徴とする請求項１記載の逆流防止装置。
4. 前記弁座は略L字型断面で形成され、前記略L字型断面の上部外周面及び下部平坦面が、それぞれ前記逆止弁体の開放端内周部及び開放端端部に当接することを特徴とする請求項１に記載の逆流防止装置。

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