JP6035466B2 - 配管装置 - Google Patents

Description

本発明は、排水や給水等の流体を下流側へと排出する配管装置に関するものである。

特許文献１に記載の配管装置は、給湯器内の膨張水を下流側へと排出する配管装置である。当該配管装置は内部に、空気が密閉されたエアチャンバー（大気空間部）と、エアチャンバーの下方に逆止弁（逆流防止弁）を有し、当該エアチャンバーと逆止弁によって排水の逆流を防ぐことができる。
上記配管装置はエアチャンバーを有することによって、給湯器からの給水である膨張水と、下流側の排水の縁切りを行っている。
又、特許文献１ではエアチャンバーが密閉されていることによって、給湯器の逃し弁のテスト時の溢れや、湿気・臭気が立ちこめること、及び害虫の侵入を防ぐことが可能であることが記載されている。

しかし、上記特許文献１に記載の配管装置は前述の通り、内部に密閉されたエアチャンバーを有しているが、当該密閉されたエアチャンバーを有する配管装置においては、膨張水の排出時に、エアチャンバー内の空気が排水に巻き込まれ、下流側へと排出されてしまう恐れがある。
そして、エアチャンバー内の空気が下流側へと排出され続けると、（密閉されているため）エアチャンバー内の空気の減少に伴って、空気の替わりに排水がエアチャンバー内に充満し、上流側へと排水が逆流してしまう。

そこで、上記特許文献１に記載の配管装置においては、エアチャンバーの上流側に拡散板を設けることで、流入した膨張水を壁面に沿わせ、且つエアチャンバーの下流側に設けられた網目体によって泡を発生させ、泡立った空気を逃がさない構造にすることで、エアチャンバー内の空気が排出されることを防いでいる。

又、特許文献２に記載の配管装置も密閉されたエアチャンバーを有しており、膨張水をエアチャンバーの内壁に向けて噴出させることでエアチャンバー内の空気が排出されることを防ぐ構造が記載されている。

特開平９−７２６１７号公報 特開２００１−９１０５８号公報

しかし、上記特許文献１に記載の配管装置は、長期に渡り使用を続けると、膨張水中に含まれる不純物等が前記網目体に堆積し、網目体が目詰まりを起こしてしまうため、排水を好適に排出することが不可能となる。
又、前述の通り特許文献１に記載の配管装置は網目体によって泡を生じさせることにより空気を逃がさない構造となっているが、空気の保持力が泡の発生量に左右される為、泡の発生までに空気が排出されたり、膨張水自体により泡が破壊されたりと、空気の保持力が不安定であった。

前記特許文献２に記載の配管装置においては、膨張水を勢いよくエアチャンバーの内壁に噴射する都合上、流入口が小径となっており、上記特許文献１と同様に、長期に渡り使用を続けると膨張水中に含まれる不純物等が流入口に堆積してしまう。
又、特許文献２に記載の配管装置では、エアチャンバーの上端に設けられた流入口から内壁へ向けて膨張水を噴出させるため、膨張水が内壁との衝突箇所から封水水面へと到達するまでの間に加速してしまう。従って、エアチャンバー内の空気を巻き込んで排出してしまう恐れがある。
更に、特許文献２に記載の配管装置においては流入口が封水水面の直上に配置されているため、流入口から噴出される膨張水の勢いが弱い場合などにおいて、内壁に当接することなく直接封水水面へと衝突してしまう。当該場合においては、流入口から噴出された膨張水はエアチャンバー内の空気を巻き込んで封水部内へと侵入し、エアチャンバー内の空気を下流側へと排出してしまう。

そこで本発明は、内部に空気が密閉された大気空間部を有する配管装置において、長期の使用に耐えうる構造であり、且つ流入口から流入した排水が大気空間部内の空気を巻き込んで下流側へと排出されることを確実に防ぐ構造を提供することを課題とする。

上記課題を解決する為の請求項１に記載の本発明は、内部に密閉された大気空間部を形成するケーシング体と、
該ケーシング体内部に上流からの排水や給水等の流体を流入させる流入口と、
前記流入口から流入した流体を下流側の配管へと排出する排出口と、
からなる配管装置において、
前記大気空間部の下方であって、流入口の直下位置に流体が衝突する整流部を設けたことを特徴とする配管装置である。

尚、本発明において、上記「密閉された大気空間部」とは、内部に大気が保持されており、少なくとも流入口と流出口以外の部分より外部の空気、水等が侵入しないように密閉されている空間を指す。
又、上記「直下」とは、何らかの遮蔽物が存在せず、真下に位置することを指す。即ち上記請求項においては、整流部が、流入口を通過した排水等の流体が直接に衝突する位置に配置されており、流入口から整流部までの間には遮蔽物が存在しない。

請求項２に記載の本発明は、前記配管装置が、前記ケーシング体内部の流路の少なくとも一部を覆うことで整流部と通水部を形成する整流部材を有することを特徴とする請求項１に記載の配管装置である。

請求項３に記載の本発明は、前記ケーシング体は、前記大気空間部の下方に、封水を溜める封水部を備えるトラップ部を有し、
前記整流部が封水水面の上方に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の配管装置である。

請求項４に記載の本発明は、前記配管装置が、前記ケーシング体内部の流路の少なくとも一部を覆うことで整流部と通水部を形成する整流部材を有すると共に、
前記ケーシング体は、前記大気空間部の下方に、封水を溜める封水部を備えるトラップ部を有し、
前記整流部が封水水面の上方に配置されることを特徴とする請求項１に記載の配管装置である。

請求項５に記載の本発明は、前記通水部が、封水水面の直上を避けて配置されていることを特徴とする請求項４に記載の配管装置である。

尚、上記「直上」とは、上方に何らかの遮蔽物等が存在せず、真上に位置することを指す。即ち上記請求項においては、通水部を通過した排水等の流体が直接封水水面には衝突しない位置に通水部が配置されており、通水部から封水水面までの間には何らかの遮蔽物が存在する。

請求項６に記載の本発明は、前記流入口が前記封水水面の直上を避けて配置されていることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか１つに記載の配管装置である。

請求項７に記載の本発明は、前記整流部は少なくとも一部に傾斜面を有し、
前記流入口からの流体が整流部に衝突した際、当該傾斜面に沿って流れることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の配管装置である。

請求項８に記載の本発明は、前記整流部は凸部を有し、該凸部の頂部が前記流入口の直下に位置するように配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の配管装置である。

請求項９に記載の本発明は、前記流入口はその上流において温水器の膨張水排水管に接続されることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の配管装置である。

請求項１０に記載の本発明は、前記大気空間部の下流側において、下流側からの流体、空気等の逆流を防止する逆流防止弁を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１つに記載の配管装置である。

請求項１及び請求項２に記載の本発明においては、流入口から流入した流体が整流部によって整流されるため、大気空間部内の空気を巻き込むことなく下流側へと排出することができる。又、請求項３及び請求項４、請求項１０に記載の本発明のように、下流からの臭気・害虫等の逆流を防止する機構を備える場合において特に有用である。
請求項５及び請求項６に記載の本発明においては、大気空間部内の空気を巻き込んで流体が排出されることをさらに防ぐことができる。
請求項７及び請求項８に記載の本発明においては、乱流等が生じず、流体を淀みなく排出することができるため、整流効果及び流量が上昇する。
請求項９に記載の本発明においては、配管装置の上流側に接続される機器を明確にすることができる。

本発明の第一実施形態を示す断面図である。 本発明の第一実施形態を構成する部材を示す分解断面図である。 本発明の第二実施形態を示す断面図である。 本発明の第三実施形態を示す断面図である。 本発明の第四実施形態を示す断面図である。 本発明の第五実施形態を示す断面図である。 本発明の第六実施形態を示す断面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の配管装置を説明する。尚、以下に記載する発明は実施形態の理解を容易にするためのものであり、これによって発明が制限して理解されるものではない。又、特に断りのない限り、図１に示す断面図を基準として上下左右を説明するとともに、流入口６より流入する流れを基準として上流下流を説明する。

図１及び図２に示す本発明の第一実施形態に係る配管装置１は、電気温水器や食器洗い乾燥機等、給水に加熱を行う様々な温水器機（図示せず）の膨張水排水管（図示せず）に接続され、内部に封水を貯留するトラップ部２２を有している。尚、前記温水機器は機器内部に貯水タンクを設けており、該貯水タンク内の水を適温まで加熱する。この時、水温の上昇に伴い膨張した貯水タンク内の余剰水を、以下に説明する配管装置１を介して下流側の配管（図示せず）へと排出する。

配管装置１はケーシング体上部５ａ、ケーシング体中部５ｂ、ケーシング体下部５ｃを組み合わせることによって内部に密閉された大気空間部２０及び封水を貯留するトラップ部２２を形成する略円筒状のケーシング体５と、整流部材１０と逆流防止弁２５より構成されている。

ケーシング体上部５ａは天面を有し且つ底部が開放された略円筒状であり、流入口６、係合部８を備えている。
前記流入口６はケーシング体上部５ａの天面に形成され、前記電気温水器や食器洗い乾燥機等の、給水に加熱を行う様々な温水機器より発生した膨張水を排出する膨張水排水管に接続される。又、流入口６には複数の孔７が形成されており、前記温水機器から流入した膨張水は当該孔７を通過してケーシング体５（ケーシング体上部５ａ）内部に侵入する。
係合部８はケーシング体上部５ａ外周において、対向する位置に計２箇所形成された板状体である。係合部８は下方において後述するケーシング体中部５ｂの爪部１５と係合する開口が形成されており、当該爪部１５と係合することによって、ケーシング体上部５ａとケーシング体中部５ｂが接続する。尚、この時ケーシング体上部５ａはケーシング体中部５ｂとの間において、後述する整流部材１０を挟持しつつケーシング体中部５ｂと接続する。

整流部材１０は断面視凸状且つ平面視円形の板状部材であって、整流部１１と通水部１２を有し、ケーシング体上部５ａ下端とケーシング体下部５ｃによって挟持されている。又、整流部１１から通水部１２にかけてなだらかな傾斜面１３が形成されていると共に、整流部材１０の下方には空気が一時的に退避可能な空間が形成されている。
前記整流部１１は整流部材１０の中央に頂点が位置するように形成された凸部である。
通水部１２は整流部材１０の外周近傍において周方向に亘って形成されている。
ここで、図１に示すように、ケーシング体５内に整流部材１０が配置された状態において、整流部１１は流入口６の直下位置に配置されるとともに、通水部１２は封水水面の直上を避けて配置されている。従って、封水水面の直上には整流部１１が配置されており、流入口６から流入した膨張水は直接封水水面に落下することはない。

尚、上記「直下」「直上」とは、下方や上方に何らかの遮蔽物等が存在しない状態を指す。即ち、第一実施形態において、封水水面は流入口６の真下に配置されているが、封水水面と流入口６の間には整流部材１０や後述する傾斜面１７等の遮蔽物が存在するため、ここにいう「直下」には配置されていない。（「直上」「直下」の定義については以下同様として説明を省略する。）

ケーシング体中部５ｂは上下が開放された円筒状の縦筒部分及び縦筒部分の外周より径方向外側へ向けて形成され、一端が開放された円筒状の横筒部分よりなり、前記縦筒部分に爪部１５、防臭筒１６を、横筒部分には下流より上流への逆流を防ぐ逆流防止弁２５を備えている。又、前記横筒部分は開放端において流出口１９が形成されていると共に、図示しない他の排水配管へと接続される継手部材３０と接続している。
爪部１５はケーシング体中部５ｂの上端近傍に形成された断面視略三角形状であり、前記ケーシング体上部５ａの係合部８と一対となって係合している。
防臭筒１６はケーシング体中部５ｂ内に設けられた、ケーシング体中部５ｂ外周よりも小径な筒状部であって、ケーシング体中部５ｂの中程から、ケーシング体中部５ｂ中央へ向けて流路をなだらかに傾斜させた傾斜面１７と、傾斜面１７の端部より下方へ向けて垂直に延設された筒部１８を有している。又、防臭筒１６の下端はケーシング体中部５ｂの下端と同一高さに形成されている。
流出口１９は横筒部分の開放端であり、他の排水配管へと接続される継手部材３０と接続している。又、横筒部分内において、ケーシング体中部５ｂ外周と流出口１９との間には逆流防止弁２５が設けられている。
逆流防止弁２５は弁体、弁軸、軸受け、スプリングを有しており、スプリングの反発によって弁体が防臭筒１６側へ付勢されている。従って、上流側より正圧（若しくは下流側より負圧）が付与されない限りにおいて、流入口６から流出口１９までの流路を閉塞している。
尚、ケーシング体中部５ｂの縦筒部分の外周には後述するケーシング体下部５ｃと係合するための溝が周方向に設けられており、ケーシング体中部５ｂとケーシング体下部５ｃが係合した際、内部に封水を貯留するトラップ部２２が形成される。

ケーシング体下部５ｃは有底筒状であって、上部に前記ケーシング体中部５ｂの溝と係合する突起を有している。

上記各部材より構成される本発明の第一実施形態に係る配管装置１は、以下のように施工される。
まず、ケーシング体上部５ａとケーシング体中部５ｂを、間に整流部材１０を挟持させた状態で、係合部８と爪部１５を係合させることによって接続させる。この時、ケーシング体上部５ａの下端近傍の外周に設けられたパッキンによって、ケーシング体上部５ａとケーシング体中部５ｂは水密に接続する。
次に、ケーシング体中部５ｂとケーシング体下部５ｃを、ケーシング体中部５ｂの下端に設けられた溝にケーシング体下部５ｃの突起が当接した状態で、ケーシング体下部５ｃを回転させることによって接続させる。この時、ケーシング体中部５ｂの中心近傍の外周に設けられたパッキンによって、ケーシング体中部５ｂとケーシング体下部５ｃは水密に接続する。
又、ケーシング体中部５ｂの流出口１９より横筒部内に逆流防止弁２５を挿入した後、流出口１９と継手部材３０をＣ字リング等で固定する。
このように、ケーシング体上部５ａとケーシング体中部５ｂとケーシング体下部５ｃがそれぞれ接続し、ケーシング体５が形成されると共に、ケーシング体５内部に整流部材１０と逆流防止弁２５が配置される。
更に、上記ケーシング体５の天面に設けられた流入口６の上流に温水器の膨張水排水管（図示せず）を接続して配管装置１を温水器に位置固定し、継手部材３０を他の排水配管（図示せず）に接続することで、本発明の配管装置１の施工が完了する。

上記施工が完了した状態において、上流側（温水器）より膨張水が発生すると、該膨張水はケーシング体下部５ｃ底面からケーシング体中部５ｂの横筒部分の下端位置まで貯留されて封水を形成する。（本明細書においては当該封水を形成する部分を封水部２１とする。）又、封水部２１内には前記防臭筒１６が挿入されているため、防臭筒１６の内側及び防臭筒１６の外側の流路は当該封水によって満たされており、下流側からの臭気や害虫などが侵入不可能な流路を形成する。（本明細書においては、当該封水によって満たされた流路を指してトラップ部２２とする。）

又、上記施工が完了した状態において、ケーシング体上部５ａ、ケーシング体中部５ｂ、ケーシング体下部５ｃはパッキンによってそれぞれ水密に接続されており、大気空間部２０には流入口６及び流出口１９以外の部分より外部の空気や水等が侵入しない。即ち、本発明の配管装置１においては大気空間部２０によって、流入口６から流入する膨張水と、封水を形成する排水とが縁切りされている。

尚、本実施形態においては大気空間部２０の上流（流入口６の上流）に温水器が接続されており、且つ大気空間部２０の下流にはトラップ部２２及び逆流防止弁２５が配置されているため、大気空間部２０は外部より完全に密閉されている。

上記のように封水部２１、トラップ部２２を形成する配管装置１に対する膨張水及び排水の流れは以下のようになる。
図示しない温水器より発生した膨張水は、膨張水排水管を通じて流入口６に到達し、流入口６の孔７によりシャワー状に細分化されてケーシング体上部５ａ内へ流入する。当該流入した膨張水は、流入口６の直下に配置された整流部材１０の整流部１１の頂点近傍と衝突し、整流部１１から通水部１２へと、傾斜面１３に沿って整流されながら流れていく。そして、通水部１２へと到達した膨張水は通水部１２を通過して、ケーシング体中部５ｂの傾斜面１７に沿って防臭筒１６内の封水部２１へと流入する。

この時、流入口６より流入した膨張水は整流部１１によって整流される為、大気空間部２０内の空気を巻き込むことなく通水部１２へと流れる。さらに、通水部１２は封水水面の直上を避けて配置されていることにより、封水水面への着水時に周囲の空気を巻き込むことなく流れていく。
従って、たとえ膨張水が通水部１２を通過する際に大気空間部２０内の空気を巻き込んだとしても、該空気は整流部１１の裏側に設けられた空間に一時的に退避する等して、封水部２１内に侵入することはない。

上記のようにして空気を巻き込むことなく封水部２１へと流入した膨張水は、封水部２１内に貯留されている排水の水量を増加させ、封水水面を上昇させる。そして、封水水面が上昇した結果、封水部２１を溢れた排水は、ケーシング体中部５ｂの横筒部分を通り、逆流防止弁２５へと到達する。逆流防止弁２５へと到達した排水は弁体を押し下げ、流出口１９より継手部材３０を通じ、下流側の排水配管（図示せず）へと排出される。

尚、配管装置１を分解する際は前記施工において説明した手順と逆の手順に基づいて作業を行えば良い。又、ケーシング体上部５aとケーシング体下部５ｃとの接続を解除する際には、係合部８の上方を押し込むことにより、係合部８と爪部１５の係合が解除され、分解することができる。

本発明の第一実施形態に係る配管装置１では、流入口６から膨張水の流入が生じた際、流入口６の直下に整流部１１を有する整流部材１０が設けられていることにより、膨張水が大気空間部２０内の空気を巻き込んで下流側へと排出されることが無く、流入口６側へと排水が逆流しない。
又、上記整流部１１は凸状に形成されており、衝突した流体の衝撃を緩衝させるとともに、なだらかに傾斜した傾斜面１３に沿って膨張水が流れることによって乱流の発生等を防ぎ、空気の巻き込み生じさせることなく通水部１２へと導くことができる。
さらに、通水部１２は封水水面の直上を避けて配置されており、通水部１２を通過した膨張水が封水水面に衝突する際の衝撃をさらに緩衝させる。

前述の通り、本実施形態にける配管装置１は電気温水器や食器洗い乾燥機等の温水器に接続されるが、当該温水器には、内部に過度の圧力が生じた際に作動する逃がし弁が設けられている。そして、当該逃がし弁の作動テストを行う際等には多量の膨張水（流体）が配管装置１へと流入する。
しかし、当該多量の膨張水が配管装置１へと流入した際においても、整流部１１によって膨張水が整流されて封水部２１へと流入するため、大気空間部２０内の空気が下流側へ排出されてしまうことはない。

上記本発明の第一実施形態は以上であるが、本発明は上記構造に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の設計変更が可能である。
例えば、上記第一実施形態では、整流部１１はケーシング体５と別体の整流部材１０として構成されていたが、図３に示す第二実施形態のように、当該整流部１１はケーシング体５と一体に形成されていても良い。
上記第二実施形態においては、流入口６と防臭筒１６とは中心軸が異なるため、流入口６の直下には傾斜面１７が配置されている。従って、第二実施形態においては当該傾斜面１７が整流部１１を兼ねている。

又、上記実施形態では、防臭筒１６によってトラップ部２２が形成されていたが、図４に示す第三実施形態のように、椀部３５によってトラップ部２２を形成しても良く、図５に示す第四実施形態のように、管体を屈曲させることによってトラップ部２２を形成しても良い。
尚、図４に示す第三実施形態においては上記椀部３５の上面が整流部１１となり、図５に示す第四実施形態において傾斜面１７が整流部１１となる。

更に、本発明の課題は大気空間部２０内の空気の流出を防ぐことであるから、必ずしもトラップ部２２を有している必要はない。即ち、図６に示す第五実施形態のように、逆流防止弁２５のみを備えても良く、又、図７に示す第六実施形態のように、トラップ部２２や逆流防止弁２５を備えていなくとも良い。

又、上記の通り、本発明の課題は密閉された配管装置の大気空間部２０内の空気の流出を防ぐことであるから、上流側に接続される機器等は電温器に限られるものではない。

１ 配管装置
５ ケーシング体
５ａ ケーシング体上部
５ｂ ケーシング体中部
５ｃ ケーシング体下部
６ 流入口
７ 孔
８ 係合部
１０ 整流部材
１１ 整流部
１２ 通水部
１３ 傾斜面
１５ 爪部
１６ 防臭筒
１７ 傾斜面
１８ 筒部
１９ 流出口
２０ 大気空間部
２１ 封水部
２２ トラップ部
２５ 逆流防止弁
３０ 継手部材
３５ 椀部

Claims (10)

1. 内部に密閉された大気空間部を形成するケーシング体と、
   該ケーシング体内部に上流からの排水や給水等の流体を流入させる流入口と、
   前記流入口から流入した流体を下流側の配管へと排出する排出口と、
   からなる配管装置において、
   前記大気空間部の下方であって、流入口の直下位置に流体が衝突する整流部を設けたことを特徴とする配管装置。
2. 前記配管装置が、前記ケーシング体内部の流路の少なくとも一部を覆うことで整流部と通水部を形成する整流部材を有することを特徴とする請求項１に記載の配管装置。
3. 前記ケーシング体は、前記大気空間部の下方に、封水を溜める封水部を備えるトラップ部を有し、
   前記整流部が封水水面の上方に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の配管装置。
4. 前記配管装置が、前記ケーシング体内部の流路の少なくとも一部を覆うことで整流部と通水部を形成する整流部材を有すると共に、
   前記ケーシング体は、前記大気空間部の下方に、封水を溜める封水部を備えるトラップ部を有し、
   前記整流部が封水水面の上方に配置されることを特徴とする請求項１に記載の配管装置。
5. 前記通水部が、封水水面の直上を避けて配置されていることを特徴とする請求項４に記載の配管装置。
6. 前記流入口が前記封水水面の直上を避けて配置されていることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか１つに記載の配管装置。
7. 前記整流部は少なくとも一部に傾斜面を有し、
   前記流入口からの流体が整流部に衝突した際、当該傾斜面に沿って流れることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の配管装置。
8. 前記整流部は凸部を有し、該凸部の頂部が前記流入口の直下に位置するように配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の配管装置。
9. 前記流入口はその上流において温水器の膨張水排水管に接続されることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の配管装置。
10. 前記大気空間部の下流側において、下流側からの流体、空気等の逆流を防止する逆流防止弁を備えていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１つに記載の配管装置。

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