JP6060326B2 - 逆流防止弁 - Google Patents

Description

本発明は、排水配管等に取り付けられる逆流防止弁に関するものである。

洗面ボウルやシンク、浴槽等、使用により排水が生じる設備機器に対して、排水を下流側へと排出するための排水配管が備えられている。

当該排水配管においては、設備機器と下流側を繋いでしまうと、下水側からの臭気や害虫が排水配管内を通り、屋内へと逆流してしまう。その為、排水配管の途中に、下水側からの臭気や害虫の逆流を防ぐ為の機構を有する排水トラップ若しくは逆流防止弁が接続されている。

排水トラップは、内部に設備機器から排出された排水が貯留され、排水流路の一部を当該排水によって満たすことで、上記臭気や害虫の逆流を防ぐトラップ機能を形成する構造となっている。尚、前記貯留された排水を「封水」と呼ぶ。

しかし、上記排水トラップは、長期の不使用や、下流側に負圧が発生した場合において、上記封水が蒸発、若しくは下流側に負圧若しくは正圧が生じること等によって封水が減少し、トラップ機能が失われる「破封」と呼ばれる現象が生じる。

一方、図２０に示す逆流防止弁は、シリコン等の弾性を有する材質から成り、内部に排水流路を有する略円筒形状であるが、上方近傍より下方に向けて漸次近接する傾斜面を有し、該傾斜面が対向する面に当接することで下端に開閉部を形成している。即ち、開閉部は円筒の一端を押し潰し、軸上で重ね合わせた形状をしており、側面視において略漏斗形状を成している。又、当該開閉部は無排水時において閉塞している。
上記逆流防止弁の上流側（設備機器側）から開閉部に向けて排水が流入した際、排水が開閉部を押し開けることによって変形し、開閉部の閉塞が解除されて排水は下流側へと排出される。そして、上流からの排水の流入が終了すると、自身の弾性力により再び開閉部が閉塞する。
従って、図２０に示す逆流防止弁は開閉部の閉塞によって、下水側からの臭気や害虫の逆流を防ぐ構造となっている（つまり、排水トラップとして使用されている）。

上記構造を有する逆流防止弁においては、前記排水トラップのように、内部に封水を形成する必要が無い為、上記封水の蒸発等による破封現象は生じない。
しかし、縦管に近い場所に設備機器及び逆流防止弁が配置されている場合において、上記縦管に多量の排水が生じた際等、逆流防止弁に対し、下流側から強い正圧がかかる場合がある。この時、逆流防止弁は一定の強さまでの正圧であれば、当該正圧によって開弁されない構造となっているが、一定以上の正圧が下流側から付与された場合、弾性素材から構成されていることもあり、予期せぬ形状に変形してしまう。そして、当該変形に伴い弁部分が開口し、下流側からの臭気や排水等が屋内に逆流してしまうという自体が生じていた。

この様な下流側からの正圧に対抗する為、例えば逆流防止弁の素材の硬度を上げることが考えられるが、素材の硬度を上げると上流側に排水が発生した場合の排水性能が悪化してしまうという問題が生じた。
又、開閉部（弁部分）を長尺にすることで、下流側からの正圧に耐えることが考えられるが、開閉部を長尺にしても、逆流防止弁の上流側に排水が発生した場合の排水性能が悪化し、且つ装置自体が大型化してしまい、又、レイアウト性等が大幅に減少する、ゴミ詰まりが生じ易くなる等の問題が生じた。

特開２０１１−８９３５９号

そこで、本発明は、好適な排水性能を備えながらも、装置の全高を大きくすることなく、下流側からの正圧に対し強い耐性を有する逆流防止弁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、略筒状にして弾性を有する素材から成る逆流防止弁であって、
下方に進むにつれて、対向する面に対して漸次近接するよう傾斜を設けた傾斜面と、前記傾斜面と隣接する筒側面と、前記傾斜面が対向する面と当接することによって形成される開閉部とを備え、前記筒側面に剛性部を有すると共に、前記剛性部が、傾斜面が当接する当接面と同一平面上には配置されていないことを特徴とする逆流防止弁である。

請求項２に記載の本発明は、上記逆流防止弁において、開閉部は円筒の一端を押し潰し、軸上で重ね合わせた形状をしていることを特徴とする、請求項１に記載の逆流防止弁である。

請求項３に記載の本発明は、前記剛性部が、傾斜面の側方に設けられていることを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載の逆流防止弁である。

請求項４に記載の本発明は、前記剛性部が、軸方向に対して平行に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の逆流防止弁である。

請求項５に記載の本発明は、前記剛性部が、開閉部及び開閉部近傍には設けられていないことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の逆流防止弁である。

請求項６に記載の本発明は、前記剛性部が、厚肉に形成されたリブであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の逆流防止弁である。

請求項７に記載の本発明は、前記剛性部が複数箇所設けられてい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つに記載の逆流防止弁。

請求項８に記載の本発明は、前記剛性部が、筒側面にのみ設けられてい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つに記載の逆流防止弁である。

上記請求項１及び請求項３に記載の本発明においては、筒側面に剛性部を備えている為、下流側からの正圧による変形対して強い耐性を有すると共に、該剛性部は筒側面に設けられている為、弁の開閉を阻害せず、好適な排水性能を確保することが出来る。
請求項１に記載の本発明においては、当接面上に剛性部が配置されていない為、弁の開閉時、筒側面の内で最も変形する箇所に十分な弾性を持たせることが出来る。
請求項４に記載の本発明においては、剛性部が軸方向に対して平行に配置されている為、軸方向に対して高い剛性を備えつつ、弁の開閉時に生じる水平方向への変形には柔軟に対応することが可能となる。
請求項５に記載の本発明においては、剛性部が開閉部及び開閉部近傍には設けられていない為、剛性部が開閉部の動作を阻害せず、好適な排水性能を確保することが出来る。
請求項６乃至請求項８に記載の本発明においては、剛性部の構成を明確にすることが出来る。

本発明の逆流防止弁を示す斜視図である。 発明が排水配管に取り付けられた状態を示す断面図である。 本発明の逆流防止弁を示す正面図である。 本発明の逆流防止弁を示す正面断面図である。 本発明の逆流防止弁を示す側面断面図である。 本発明の逆流防止弁を示す側面図である。 本発明の逆流防止弁の閉弁状態を示す底面図である。 本発明の逆流防止弁の閉弁状態を示す平面図である。 本発明の逆流防止弁の閉弁状態を示す斜視図である。 本発明の逆流防止弁の開弁状態を示す底面図である。 本発明の逆流防止弁の開弁状態を示す平面図である。 本発明の逆流防止弁の開弁状態を示す斜視図である。 本発明の第二実施形態を示す側面図である。 本発明の第三実施形態を示す側面図である。 本発明の第三実施形態を示す斜視図である。 本発明の第三実施形態を示す底面図である。 本発明の第四実施形態を示す（a）側面図、(b)Ａ−Ａ'断面図である。 本発明の第五実施形態を示す（a）側面図、(b)Ｂ−Ｂ'断面図である。 本発明の第六実施形態を示す側面図である。 従来の逆流防止弁である。

以下、図面を参照しながら本発明の逆流防止弁１を説明する。尚、以下に記載する説明は実施形態の理解を容易にする為のものであり、これによって発明が制限して理解されるものでない。又、特に断りの無い限り、図３に示す正面図を基準として上下左右を説明する。

図１に示す本発明の逆流防止弁１は、洗面ボウルやシンク、浴槽等、使用によって排水を生じる設備機器（図示せず）から連続する排水配管に取り付けられ、略円筒状であって内部に排水流路を有し、シリコン等の弾性素材より成る。又、図１及び図２に示すように、上流側に設けられた取付部１３と、側面視において略漏斗形状を成しており、傾斜面２、開閉部３、筒側面５等より成る弁部分より構成される。

取付部１３は傾斜面２上流側に備えられており、外周及び内周が拡径する部分を有する。図２に示すように、逆流防止弁１は当該拡径部分によって、排水配管のフランジ部分と嵌着して取り付けられる。

尚、当該取付部１３は、排水配管に水密に取付可能な構造であれば良く、形状等については特に限定されるものではない。

逆流防止弁１はその正面（図３）及び背面（図３と同一である為省略）において、上方近傍より下方に向けて漸次近接する傾斜面２をそれぞれ有し、該傾斜面２同士が当接することによって開閉部３を形成している。尚、開閉部３は上記当接位置より下端にかけて垂設されている。即ち、開閉部３は円筒の一端を押し潰し、軸上で重ね合わせた形状をしている。当該開閉部３は内側（上流側）から圧力が付与されない限りにおいて閉塞しており、下流側からの臭気や害虫の逆流を防ぐことが出来る（つまり、排水トラップとして使用されている）。
又、逆流防止弁１は、前記傾斜面２と隣接する側面である筒側面５において、剛性部であるリブ６を計４箇所に備えている。

リブ６は図３乃至図６に示すように、逆流防止弁１の軸方向に対して平行に設けられた厚肉部分であって、逆流防止弁１の他の部分よりも高い剛性、特に軸方向（天地方向）の圧力に対して高い剛性を有する。
又、リブ６は前記傾斜面２上端の高さ位置から、当該傾斜面２に達する位置まで延設されているものであって、リブ６は筒側面５にのみ設けられている。
即ち、図３に示すように、逆流防止弁１は、リブ６が設けられているエリアＸにおいて軸方向に高い剛性を備えて下流側からの正圧による変形を防ぎ、一方でリブ６下端より開閉部３下端までのエリアＹにおいては好適な排水を行う為、リブ６を設けないようにして剛性（弾性）が抑えられている。
一方、リブ６は開閉部３両端部の上方に設けられているが、図４に記載する正面断面図に示すように、前記傾斜面２同士が当接する当接面４と同一平面上には設けられていない。（図４は当接面４において逆流防止弁１を切断した図である）又、図５乃至図７に示すように、リブ６は当接面４（開閉部３）の延長線上には配置されておらず、当該延長線を挟むように配置されている。従って、リブ６は当接面４の同一平面（延長線上）を挟むように設けられており、開閉部３の両端部に２箇所ずつ、計４箇所設けられている。

図７乃至図９に示すように、上記構造を有する逆流防止弁１は上流側から排水が流入しておらず、圧力が付与されていない状態において、開閉部３が閉塞を維持しているが、その他の場合においては以下のように動作する。

設備機器等の使用により排水が発生した場合、該排水は排水配管を通り、逆流防止弁１へと流入する。そして、逆流防止弁１内部へと流入した排水は、逆流防止弁１内部より開閉部３に対して水勢若しくは自重によって圧力を加え、開閉部３を押し広げる。そして開閉部３が一時的に開弁状態となることによって、逆流防止弁１内部に流入した排水は開閉部３を通過し、下流へと排出される。

この時、図１０乃至図１２に示すように、逆流防止弁１はその構造上、排水の流入の際に開閉部３が開弁状態となるものであるが、本発明においては上記のようにリブ６が筒側面５にのみ設けられている為、開閉部３の開弁／閉塞に伴い大きく変形する傾斜面２及び開閉部３はリブ６によってその動作を妨げられることはない。尚、開弁時においては軸方向と直交する方向に筒側面５もある程度変形する必要があるが、リブ６は逆流防止弁１の軸方向に対して平行に設けられている為、軸方向と直交する方向に対しては（軸方向に比べて）高い剛性を有さず、開弁を妨げることはない。
さらに、逆流防止弁１は開弁時において、対向する傾斜面２同士は互いが離間する方向に変形し、一方で対向する開閉部３端部同士は互いが近接する方向に変形する。従って、図１０及び図１１に示すように、筒側面５の内、開閉部３端部の直上であって、底面視（平面視）における開閉部３の閉塞時における当接面４の延長線上に当たる部分が最も変形するが、前述の通り、当該箇所にはリブ６が設けられていない為弾性が確保されており、より開閉部３の開弁を妨げることはない。

設備機器からの排水が終了すると、開閉部３は自身の弾性力によって再び閉塞状態となる。そして、当該閉塞状態によって、下流側からの臭気や害虫の逆流を防ぐ。

一方、逆流防止弁１の下流側より正圧が発生した場合、当該正圧は開閉部３を押し広げる方向には働かない為、開閉部３は閉塞を維持する。
又、下流側において強い正圧が生じた場合でも、逆流防止弁１は筒側面５において剛性部であるリブ６が設けられている為、軸方向の圧力に対して強い剛性を有し、変形等が生じない。従って、従来の逆流防止弁のように、下流側に発生した正圧によって変形し、当該変形に伴って開弁状態となってしまうことはない。

即ち、本発明における逆流防止弁１においては、剛性部であるリブ６によって下流側からの正圧が生じる方向に対して強い耐性を備えると共に、リブ６の形状、配置によって排水時の変形を妨げない構造となっている。

又、上記実施形態では、傾斜面２は側面視において直線状に傾斜していたが、図１３に示す第二実施形態のように、円弧状に傾斜していても良い。

又、上記実施形態では、逆流防止弁１の正面及び背面に傾斜面２がそれぞれ設けられていたが、図１４乃至図１６に示す第三実施形態のように、傾斜面２を１面だけ設けても良い。

又、上記実施形態では、筒側面５の外周に設けた厚肉のリブ６を剛性部としていたが、本発明は上記形態に限定されるものではない。例えば、筒側面５の内周にリブ６を設けても良く、又、図１７に示す第四実施形態のように、筒側面５の内部に他の材質を埋め込むことによって剛性部を形成しても良い。即ち、剛性部を設ける場所に関して、限定されるものではない。
又、剛性部に関しては図１８に示す第五実施形態のように外周側に向けて突出する形状でも良く、又、その形状は図１８（ｂ）に示すように断面視多角形形状でも良いものであって、その他種々の形状・形態を採用しても良い。

又、上記実施形態においては、リブ６は軸方向に計４本設けられていたが、本発明は上記形態・本数に限定されるわけではない。例えば、図１９に示す第六実施形態のように筒側面５に横設されていても良い。又、軸方向に対して斜めに設けられていても良く、その他種々の形態を採用しても良い。

尚、本発明における逆流防止弁１は、排水配管等に取り付けられる吸気弁として使用されても良い。

又、上記実施形態では、逆流防止弁１は全て縦管内に取り付けられていたが、横管等おいても使用可能であって、取り付けられる方向が制限されるものではない。

又、本発明における逆流防止弁１は、排水配管以外にも、例えばエアコン等の気体の通気構造においても採用することが出来る。この場合においては、上記実施例のような、逆流防止弁１の下流側が正圧になる場合だけでなく、逆流防止弁１の上流側が負圧になることも考えられるが、当該上流側が負圧となった場合においても、剛性部であるリブ６が軸方向に対し平行に設けられている為、逆流防止弁１が予期せぬ変形をしてしまうことはない。

１ 逆流防止弁
２ 傾斜面
３ 開閉部
４ 当接面
５ 筒側面
６ リブ（剛性部）
１３ 取付部

Claims (8)

1. 略筒状にして弾性を有する素材から成る逆流防止弁であって、
   下方に進むにつれて、対向する面に対して漸次近接するよう傾斜を設けた傾斜面と、
   前記傾斜面と隣接する筒側面と、
   前記傾斜面が対向する面と当接することによって形成される開閉部とを備え、
   前記筒側面に剛性部を有すると共に、
   前記剛性部が、傾斜面が当接する当接面と同一平面上には配置されていないことを特徴とする逆流防止弁。
2. 上記逆流防止弁において、開閉部は円筒の一端を押し潰し、軸上で重ね合わせた形状をしていることを特徴とする、請求項１に記載の逆流防止弁。
3. 前記剛性部が、傾斜面の側方に設けられていることを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載の逆流防止弁。
4. 前記剛性部が、軸方向に対して平行に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の逆流防止弁。
5. 前記剛性部が、開閉部及び開閉部近傍には設けられていないことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の逆流防止弁。
6. 前記剛性部が、厚肉に形成されたリブであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の逆流防止弁。
7. 前記剛性部が複数箇所設けられてい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つに記載の逆流防止弁。
8. 前記剛性部が、筒側面にのみ設けられてい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つに記載の逆流防止弁。

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