JP4849644B2 - 逆流防止装置 - Google Patents

Description

本発明は逆流防止装置に関し、特に給湯装置からの温水を浴槽に導く配管の途中に設けられて給水圧が低下しても給湯装置よりも高い位置に設置された浴槽からの汚水が給水管の方へ逆流してしまうのを防止する逆流防止装置に関する。

風呂給湯システムは、給水管より給水された上水を給湯装置にて加熱し、加熱された湯を風呂の浴槽に注湯するように構成されている。集合住宅あるいは給水圧が低いような場合には、ポンプで上水を汲み上げて各戸に給水することが行われている。ところが、停電あるいは断水によって、給水側が負圧になることがあるが、このような場合、負圧が浴槽内の汚水を吸引して給湯装置、さらには給水管まで汚水が逆流してしまうことがある。

このような逆流を防ぐために、給湯装置と浴槽との間の配管途中に逆止装置を設けて、浴槽からの汚水が給湯装置の方へ逆流しないようにすることが行われている。しかも、安全のために、逆止装置は２個の逆止弁を直列に設けて逆止機能の信頼性を高めるようにしている。

さらに、浴槽が給湯装置よりも高い階上に設置されているような場合、逆止装置は浴槽内の汚水の水頭圧により逆流方向へ常に加圧された状態になっている。そのため、給水側に負圧が発生したときに、逆止装置が機能不全に陥っているようなことがあると、逆止装置を介して給湯装置の方へ汚水が逆流してしまうことがある。このような汚水の逆流を防ぐために、２個直列に設けた逆止弁の間の配管に大気開放弁を設け、給水圧の低下に応動して大気開放弁が逆止弁間の配管を大気に開放し、機能不全に陥っていた浴槽側の逆止弁を介して逆流してきた汚水を大気に排出させ、これによって逆流してきた汚水が給湯装置の方へ逆流しないようにすることも行われている（たとえば、特許文献１参照。）。

この特許文献１では、給湯装置から浴槽への配管を開放または遮断する電磁弁と、給水側の圧力低下に応じて配管を大気に開放するよう開閉動作する大気開放弁と、電磁弁と大気開放弁との間に配置されて大気開放弁から電磁弁の方向への流れを阻止する第１の逆止弁と、大気開放弁と浴槽との間に配置されて浴槽から大気開放弁の方向への流れを阻止する第２の逆止弁とを備えた逆流防止装置を開示している。

このような逆流防止装置によれば、第１および第２の逆止弁がたとえば異物の噛み込みなどによりいずれも完全に閉じることができない状態になっているときに、停電などで給水側が負圧になると、浴槽の汚水がその水頭圧により第２の逆止弁を介して大気開放弁まで逆流してくる。しかし、その汚水は給水側の負圧に応動して開弁した大気開放弁を介して大気に放出される。このとき、完全に閉じていない第１の逆止弁は、流れ絞り装置として働くので、第２の逆止弁を介して大気開放弁まで逆流してきた汚水に対して給湯装置側の負圧がさらに給湯装置の方へ吸引するだけの吸引力を発生することはなく、実質的に、浴槽の汚水が給湯装置まで逆流してしまうことはない。
特開２００５−２０７５２２号公報

ところで、地域によっては給水圧が十分高くない場所があったり、不慮の事故または災害などにより給水圧が低下したりすると、それに応動して大気開放弁が開弁してしまうことがあり、そのような場合、第１の逆止弁と第２の逆止弁との間の配管内の水が大気開放弁を介して大気に排出される。このとき、浴槽の側に配置された第２の逆止弁が完全に閉じることができない状態になっていたとすると、その第２の逆止弁を介して浴槽からの汚水が逆流し、大気開放弁を介して大気に排出される。

ここで、逆流防止装置の中には、大気開放弁の排出口が水平方向に設置されるものがある。この場合、大気開放弁を介して大気に排出されるべき水が排出口内に表面張力により留まって水はけの悪い状態になっていることがある。このような状態で、たとえば給水圧の低下が一旦回復して大気開放弁が閉弁した後、再び給水圧の低下が起きてしまった場合、同じように、第１の逆止弁と第２の逆止弁との間の配管内の水が大気開放弁を介して流出しようとする。このとき、上流側に配置された第１の逆止弁が完全に閉じることができない状態になっていたとすると、負圧が大気開放弁を介して流出している水を第１の逆止弁を介して吸引することになるが、それにつれて、その流出先の排出口に溜まっている水も一緒に吸引し続けてしまうという問題点があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、大気開放弁の排出口における排水性を改善した逆流防止装置を提供することを目的とする。

本発明では上記問題点を解決するために、給湯管から浴槽への配管の途中に設けられて給水圧の低下に応動することにより開弁して前記配管を大気に開放することにより前記浴槽から給水管への汚水の逆流を防止する大気開放弁を備えた逆流防止装置において、前記大気開放は、中心軸が水平方向になるように形成されて大気へ通じる円管状の排出口を有し、前記排出口は、先端に向かって外径が小さくなるテーパ面を外周部に備え、先端の重力方向下方の位置に切り欠き部を備えていることを特徴とする逆流防止装置が提供される。

このような逆流防止装置によれば、切り欠き部の排水誘導手段を設けたことにより、排出中の水の表面張力を利用して排出口に留まろうとする残留水が外部に誘導されて排出されるようになって排水性が向上する。

上記構成の逆流防止装置は、排水誘導手段が排出口の残留水を外部に誘導するため、排出口における排水性を改善している。また、誘導される水がその周囲に付着している残留水をも引き連れて排出するので、より排水性の優れたものになっている。

以下、本発明の実施の形態について、風呂給湯システムに適用した場合を例に図面を参照して詳細に説明する。
図１は風呂給湯システムに適用した本実施の形態に係る逆流防止装置を示す断面図、図２は大気開放弁を示す図であって、（Ａ）は大気開放弁を排出口の側から見た側面図、（Ｂ）は大気開放弁の底面図である。

風呂給湯システムにおいて、本実施の形態に係る逆流防止装置１は、給湯装置２と浴槽３との間に配置されている。給湯装置２は、その入口に上水道の給水管４に接続され、所望の温度の湯を出湯する出口には、給湯管５が接続されている。

逆流防止装置１は、給湯管５が接続される入口から浴槽３への配管が接続される出口までの通路に沿って、流量センサ６、電磁弁７および第１および第２の逆止弁８，９が直列に配置され、第１の逆止弁８と第２の逆止弁９との間の通路には、大気開放弁１０が接続されている。

逆流防止装置１の入口に配置された流量センサ６は、通過する水に旋回流を与える旋回流付与部１１と、着磁された複数枚の羽根を有する羽根車１２と、この羽根車１２に近接してボディ内に埋設された図示しない感磁センサ１３とからなり、浴槽３に注湯される湯量を計測する。

電磁弁７は、ボディと一体に形成された筒状の弁座１４とダイヤフラム１５によって支持された弁体１６とを含む主弁と、主弁の弁体１６の中央に形成された弁座１７とソレノイドのプランジャ１８に保持された弁体１９とを含むパイロット弁とを有している。

第１の逆止弁８は、ボディと一体に形成された弁座２０と、この弁座２０に下流側から対向して水の流れ方向に進退自在に配置された弁体２１と、この弁体２１を弁座２０に着座する方向に付勢するスプリング２２とを有している。第２の逆止弁９は、第１の逆止弁８の弁体２１を芯決めするとともに水の流れ方向に進退自在に保持するホルダ２３と一体に形成された弁座２４と、この弁座２４に下流側から対向して水の流れ方向に進退自在に配置された弁体２５と、この弁体２５を弁座２４に着座する方向に付勢するスプリング２６と、弁体２５を芯決めするとともに水の流れ方向に進退自在に保持するホルダ２７とを有している。

大気開放弁１０は、第１の逆止弁８と第２の逆止弁９との間の通路に接続される通路３１と、大気に開口している排出口３２と、給水圧導入口３３とを有している。通路３１と排出口３２とを連通する通路には、ボディと一体に形成された弁座３４と、排出口３２に連通する空間に配置されて弁座３４に対して接離自在に配置された弁体３５と、この弁体３５を弁座３４からリフトする方向に付勢するスプリング３６とを有している。弁体３５は、リテーナ３７によって保持されており、このリテーナ３７は、ダイヤフラム３８と係合されている。ダイヤフラム３８の外周部は、ボディとケース３９とによって挟持されている。ケース３９は、ダイヤフラム３８とともに検圧室を構成し、給水圧導入口３３が一体に形成されている。給水圧導入口３３と検圧室とは、小さな連通孔によって連通されている。給水圧導入口３３には、検圧管４０の一端が接続され、この検圧管４０の他端は、給水管４に接続されている。

この大気開放弁１０の排出口３２は、その中心軸が水平方向になるように形成されている。図２の（Ａ）および（Ｂ）にも示されるように、排出口３２の先端部には、重力方向下方の位置に切り欠き部４１が形成されている。この切り欠き部４１は、排出口３２を流れる水が先端部の内側に留まることなく外部へ誘導することができる排水誘導手段として機能するものである。

以上の構成の風呂給湯システムにおいて、給水管４の給水圧が十分に高い通常の状態では、給水管４の給水圧は、検圧管４０を介して給水圧導入口３３に導入されている。これにより、検圧室に給水管４の給水圧が導入されることになるので、ダイヤフラム３８がスプリング３６の付勢力に抗して図の上方に変位され、その結果、弁体３５が弁座３４に着座して大気開放弁１０は閉弁している。

また、逆流防止装置１の電磁弁７は、通電されていないとき、プランジャ１８がスプリングにより付勢されてパイロット弁を閉弁しており、このため、主弁は、その弁体１６に形成されたオリフィスを介して流量センサ６の側とダイヤフラム室とが連通していて差圧が発生していないことにより閉弁している。

ここで、浴槽３に湯張りを行うときには、電磁弁７を通電して開弁する。すなわち、電磁弁７が通電されると、プランジャ１８がスプリングの付勢力に抗してソレノイド内に引き込まれることで、パイロット弁が開き、これによりダイヤフラム室が下流側と連通されてダイヤフラム１５の流量センサ６の側とダイヤフラム室との間に圧力差が発生し、その圧力差で弁体１６がその弁座１４からリフトされて、主弁は全開状態になる。これとともに、給湯装置２は、給水管４から給水された水を所望の温度に加熱して給湯管５より出湯する。その湯は、逆流防止装置１の流量センサ６、電磁弁７、第１および第２の逆止弁８，９を通って浴槽３へ供給される。

ここで、断水などが発生して給水管４の給水圧が低下または負圧になると、大気開放弁１０は、その検圧室の圧力が低下または負圧になることでダイヤフラム３８が図の下方へ吸引され、それとともに、スプリング３６の付勢力によって弁体３５が弁座３４からリフトされ、全開となる。大気開放弁１０が開弁したことにより、第１および第２の逆止弁８，９によって挟まれた空間内の水が大気開放弁１０を介して排出口３２から大気に排出される。このとき、排出口３２内に表面張力で留まろうとする残留水は、排水誘導手段としての切り欠き部４１を伝って連続的に排出されることになるので、油膜のように残ることがなくなる。

たとえば、浴槽３が給湯装置２よりも高い位置に設置されていて、通水があるときには、その通水圧によって開き、通水がないときには、浴槽３と逆流防止装置１との間の水頭圧によって閉じるはずの第２の逆止弁９が異物の噛み込みなどにより閉じることができなくなっていたとする。このような場合に給水管４の給水圧が負圧になったとき、浴槽３内の汚水が第２の逆止弁９を介して逆流してくることになるが、その汚水は大気開放弁１０を介して大気に排出されるため、給湯装置２、さらには給水管４の方まで逆流することはない。

さらに、第１の逆止弁８も異物の噛み込みなどにより閉じることができなくなっていたとすると、給水管４の給水圧が負圧になったときに、第１の逆止弁８の前後に差圧が発生して電磁弁７の方への吸い込み力が発生するが、微少に開いている第１の逆止弁８が絞り装置として働くので、第２の逆止弁９を介して漏れてきた汚水に対して給水圧の負圧がさらに給湯装置２の方へ吸引してしまうだけの吸引力を発生することはなく、実質的に、浴槽３の汚水が給湯装置２、さらには給水管４まで逆流してしまうことはない。

そして、排出口３２内に残留水が残ることはなくなっているので、給水圧の回復後、再度、給水圧が低下して大気開放弁１０が開放したときに、排出口３２に残っている汚水を引き連れて給湯装置２の方まで吸引してしまうという現象が発生することもない。

図３は本発明の関連技術に係る逆流防止装置の大気開放弁を示す断面図である。なお、この図３において、図１に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

この本発明の関連技術に係る逆流防止装置では、その大気開放弁１０ａは、排出口３２の先端近傍の内側を開口端に向けて拡管することにより排水誘導手段としてのテーパ部４２を形成している。中心軸が水平方向にある排出口３２の先端近傍の内側にテーパ部４２を設けることにより、テーパ部４２に乗った残留水はその傾斜面に沿って外方へ流れていき、さらには、水平部に乗っている残留水があれば、それを引き連れて一緒に排水していくことになる。なお、このテーパ部４２は、排出口３２の全周に形成したが、重力方向下方の位置だけに形成することもできる。

図４は本発明の関連技術に係る別の逆流防止装置の大気開放弁を示す図であって、（Ａ）は大気開放弁の断面図、（Ｂ）は大気開放弁の底面図である。なお、この図４において、図１および図２に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

この本発明の関連技術に係る逆流防止装置では、その大気開放弁１０ｂは、排出口３２の先端の下部より外方へ突出した排水誘導手段としての突出部４３をボディと一体に形成している。排出口３２を流れてきた水は、その先端の突出部４３に誘導されてそこからしたたるが、その際に、排出口３２の中に残っている残留水を引き連れて一緒に外部へ排水する。

風呂給湯システムに適用した本実施の形態に係る逆流防止装置を示す断面図である。 大気開放弁を示す図であって、（Ａ）は大気開放弁を排出口の側から見た側面図、（Ｂ）は大気開放弁の底面図である。 本発明の関連技術に係る逆流防止装置の大気開放弁を示す断面図である。 本発明の関連技術に係る別の逆流防止装置の大気開放弁を示す図であって、（Ａ）は大気開放弁の断面図、（Ｂ）は大気開放弁の底面図である。

符号の説明

１ 逆流防止装置
２ 給湯装置
３ 浴槽
４ 給水管
５ 給湯管
６ 流量センサ
７ 電磁弁
８ 第１の逆止弁
９ 第２の逆止弁
１０，１０ａ，１０ｂ 大気開放弁
１１ 旋回流付与部
１２ 羽根車
１３ 感磁センサ
１４ 弁座
１５ ダイヤフラム
１６ 弁体
１７ 弁座
１８ プランジャ
１９ 弁体
２０ 弁座
２１ 弁体
２２ スプリング
２３ ホルダ
２４ 弁座
２５ 弁体
２６ スプリング
２７ ホルダ
３１ 通路
３２ 排出口
３３ 給水圧導入口
３４ 弁座
３５ 弁体
３６ スプリング
３７ リテーナ
３８ ダイヤフラム
３９ ケース
４０ 検圧管
４１ 切り欠き部
４２ テーパ部
４３ 突出部

Claims (1)

1. 給湯管から浴槽への配管の途中に設けられて給水圧の低下に応動することにより開弁して前記配管を大気に開放することにより前記浴槽から給水管への汚水の逆流を防止する大気開放弁を備えた逆流防止装置において、
   前記大気開放弁は、中心軸が水平方向になるように形成されて大気へ通じる円管状の排出口を有し、
   前記排出口は、先端に向かって外径が小さくなるテーパ面を外周部に備え、先端の重力方向下方の位置に切り欠き部を備えていることを特徴とする逆流防止装置。

Images