JP6183648B2 - 逆流防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、たとえば給湯装置から風呂追い焚き回路への注湯用の配管経路など、逆流水の防止が要請される配管部に取り付けて用いるのに好適な逆流防止装置に関する。

逆流防止装置の一例として、特許文献１に記載のものがある。
同文献に記載の逆流防止装置は、１次側流水路および２次側流水路をそれぞれ内部に形成している第１および第２の管体部が、略Ｌ字状に交差して繋がったケーシングを備えており、このケーシングに電磁式の開閉弁が取り付けられている。この開閉弁よりも下流側の２次側流水路には、逆止弁が設けられ、さらには逃がし弁（大気開放弁）が接続されている。
このような構成によれば、開閉弁の開閉動作によって１次側流水路から２次側流水路への通水のオン・オフ制御が可能である。また、断水が生じるなどして、１次側流水路に負圧を生じ、２次側流水路に逆流水が生じたとしても、この逆流水を逆止弁や逃がし弁を利用して適切に阻止することができ、逆流水が１次側流水路側に流れないようにすることが可能である。したがって、たとえば給湯装置から風呂追い焚き回路などへの注湯動作機器として用いるのに好適である。

しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、改善すべき余地があった。

すなわち、逃がし弁は、２次側流水路を内部に形成する第２の管体部の外面から、たとえば下向きに突出した状態に設けられているが、この逃がし弁の配置は、第１の管体部から離間した配置とされている。このため、第２の管体部の長手方向においては、第１の管体部が繋がっている部分のみならず、逃がし弁が設けられた箇所も嵩張った状態となってしまい、第２の管体部の長手方向の広範囲領域が嵩張った状態となる。逆流防止装置を給湯用配管に組み込む場合などにおいては、その設置スペースを余り大きくとることができない場合が多いため、逆流防止装置の各部が大きく嵩張ることをできる限り抑制し、全体の小サイズ化を促進することが要望されるが、従来においては、そのような要望に十分に応え得るとは言い難く、この点において未だ改善の余地があった。
また、第２の管体部の外面部に逃がし弁が部分的に突出して設けられていたのでは、逆流防止装置の運搬やその他の取り扱い時において、この逃がし弁に他の部材などが引っ掛かりを生じ易くなるといった不具合もある。さらに、逃がし弁やその周辺部の強度を確保すべく、これらの部分の厚肉化を図るといった必要も生じる。

特開２００９−２７０６９８号公報

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、全体が大きく嵩張ることを抑制し、小型化などを好適に図ることが可能な逆流防止装置を提供することを、その課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明により提供される逆流防止装置は、１次側流水路が内部に形成された第１の管体部と、少なくとも１つの逆止弁が設けられ、かつ前記１次側流水路に連通する２次側流水路が内部に形成された第２の管体部とを有し、これら第１および第２の管体部が略Ｌ字状に交差して一体的に繋がっているケーシングと、前記１次側流水路から前記２次側流水路への通水動作のオン・オフ切り替えを行なうための開閉弁と、前記２次側流水路に連通した排水路が形成されたハウジング部を有し、かつ前記２次側流水路に逆流水が生じた際にこの逆流水を前記排水路を介して外部に排出可能に構成された逃がし弁と、を備えている、逆流防止装置であって、前記逃がし弁のハウジング部は、前記ケーシングのうち、前記第１および第２の管体部が互いに交差して形成された隅部に位置し、かつ前記第１および第２の管体部のそれぞれに一体的に繋がっており、前記逃がし弁には、逆流水の排水用ホースを接続するためのホース接続用の管体部が設けられており、このホース接続用の管体部は、前記第１および第２の管体部のそれぞれの軸長方向に対して斜めに傾斜した方向に延び、かつ前記ハウジング部から前記第１および第２の管体部どうしの中間方向に向けて突出していることを特徴としている。

このような構成によれば、次のような効果が得られる。
第１に、逃がし弁は、第１および第２の管体部が互いに交差して形成された隅部に設けられているために、第２の管体部の一端側に第１の管体部と逃がし弁とが集約して設けられた構造となる。したがって、第２の管体部のうち、第１の管体部から離間した位置に逃がし弁が設けられていた従来技術と比較すると、逆流防止装置の広範囲領域が大きく嵩張らないようにし、全体の小サイズ化を図ることができる。
第２に、逃がし弁が第２の管体部の外面部から部分的に突出した状態となることが解消されるために、逆流防止装置の運搬やその他の取り扱い時において、逃がし弁に他の部材が引っ掛かりを生じるといった不具合も生じ難くすることができる。
第３に、第１および第２の管体部と、逃がし弁のハウジング部とは、一体的に繋がっているために、これらが互いに補強し合う作用が得られる。第１および第２の管体部が互いに繋がっている部分、逃がし弁、およびその周辺部については、さほどの厚肉化を図ることなく、強度向上を図ることができる。

さらにこのような構成によれば、ホース接続用の管体部に排水用ホースを接続する作業を行なう際に、この排水用ホースや作業者の手が、第１および第２の管体部、ならびにこれら第１および第２の管体部に配管接続された他の機器や部材などに対して、容易に干渉しないようにする効果が得られる。したがって、ホース接続作業の容易化ならびに迅速化を図るのに好適である。

本発明において、好ましくは、前記逃がし弁のハウジング部には、弁体によって一面が塞がれるチャンバと、このチャンバ内に設けられて先端部が弁座とされ、かつ前記弁体によって先端開口部が開閉される筒状部とが設けられ、前記チャンバおよび前記筒状部の内部は、前記弁体の開状態時に互いに連通し、かつ前記排水路を構成しており、前記チャンバおよび前記筒状部の中心軸は、前記第１および第２の管体部のそれぞれの軸長方向に対して交差する方向に延び、かつ前記第１の管体部の軸長方向において前記２次側流水路から離間していることにより、前記２次側流水路に対するねじれ配置とされ、前記２次側流水路と前記排水路とを連通させるための手段として、前記チャンバの内周壁部に、前記チャンバを前記２次側流水路に連通させる切欠開口部が設けられている。

このような構成によれば、次のような効果が得られる。
第１に、２次側流水路と逃がし弁の排水路とは、２次側流水路に対して中心軸がねじれ配置とされたチャンバの内周壁部に設けられた切欠開口部を介して直接連通している。こ
のため、２次側流水路と逃がし弁との相互間の位置に、これらを互いに接続するための流路を長い寸法（第１の管体部の軸長方向に長い寸法）で設ける必要はない。したがって、逃がし弁を２次側流水路に接近させた配置とし、逃がし弁が管体部の外面から大きく突出することを抑制し、全体の小型化をより促進することができる。
第２に、逃がし弁の排水路を構成するチャンバや筒状部は、これらの軸長方向が第１および第２の管体部のそれぞれの軸長方向とは交差する方向となるように設けられている。したがって、逃がし弁自体が、第１の管体部の軸長方向に大型化することも適切に回避され、全体の小型化をより的確に図ることができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

（ａ）は、本発明に係る逆流防止装置の一例を示す正面断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＩｂ−Ｉｂ断面図である。 図１（ｂ）の分解断面図である。 図１に示す逆流防止装置のケーシングの要部構造の断面図である。 （ａ）は、図１に示す逆流防止装置の正面図であり、（ｂ）は、（ａ）の一部分解正面図である。 図１に示す逆流防止装置の背面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１に示す逆流防止装置Ａは、正面視略Ｌ字のパイプ状に形成された樹脂製のケーシングＣ、パイロット式の開閉弁Ｖ１、第１および第２の逆止弁２Ａ，２Ｂ、ならびに逃がし弁Ｖ２を備えている。ケーシングＣは、上下方向に延び、かつ１次側流水路１１を内部に形成している第１の管体部１Ａと、略水平方向に延び、かつ２次側流水路１２を内部に形成している第２の管体部１Ｂとを一体成形したものである。
なお、図面には、ｘ，ｙ，ｚ方向が適宜示されている。これらのうち、ｘ方向は、第２の管体部１Ｂの軸長方向としての水平方向であり、ｙ方向は、ｘ方向に交差する水平方向であり、ｚ方向は、第１の管体部１Ａの軸長方向としての上下方向である。

１次側流水路１１には、流量センサ９７やフィルタ（図示略）などが適宜設けられる。２次側流水路１２には、第１および第２の逆止弁２Ａ，２Ｂが直列に並んだ状態で設けられている。これらの逆止弁２Ａ，２Ｂは、２次側流水路１２における下流側への通水を許容しつつ、上流側への逆流を阻止するものである。逃がし弁３の詳細については後述するが、この逃がし弁Ｖ２は、第２の逆止弁２Ｂに異物の噛み込みを生じるなどして、第２の逆止弁２Ｂよりも上流の位置に逆流水が進行してきた場合に、２次側流水路１２内に空気を送り込みつつ、前記逆流水を外部に排出させるものである。

逆流防止装置Ａは、たとえば給湯装置から風呂追い焚き回路への湯水供給経路途中に設けられて使用される。このような使用態様においては、１次側流水路１１は給湯装置側に配管接続され、２次側流水路１２は、風呂追い焚き回路側に配管接続される。風呂追い焚き回路は、浴槽の湯水をポンプによって汲み上げてから追い焚き用の熱交換器によって加熱した後に浴槽に戻す回路である。したがって、このような風呂追い焚き回路から給湯装置側（上水道側）に逆流を生じることは適切に防止する必要がある。

開閉弁Ｖ１は、１次側流水路１１と２次側流水路１２との連通部分である弁開口部１３をダイヤフラムタイプの弁体４０によって開閉し、１次側流水路１１から２次側流水路１
２への通水のオン・オフを切り替えるためのものである。弁体４０には、パイロット孔４１、ブリード孔４２、およびこのブリード孔４２の一端開口部を開閉するブリード用弁体４３が設けられている。開閉弁Ｖ１は、電磁駆動方式であり、電磁ソレノイド４４を駆動源とするプランジャ４５を備えている。プランジャ４５を前進させた場合には、図１（ａ）に示すように、パイロット孔４１の一端をプランジャ４５によって閉塞した状態で弁体４０を弁開口部１３の周縁の弁座１４に当接させて、弁開口部１３を閉塞することが可能である。図示説明は省略するが、プランジャ４５を後退させた際には、パイロット孔４１の一端開口部が開状態となって背圧室１６と２次側流水路１２とが連通するため、弁体４０を後退させて弁開口部１３を開放させることが可能である。

ブリード用弁体４３は、開閉弁Ｖ１の閉状態において、１次側流水路１１が正圧の場合には開状態となり、背圧室１６を正圧とするものである。したがって、この正圧を利用して弁体４０を弁座１４に圧接させることができる。一方、１次側流水路１１の上流側に断水を生じるなどして、１次側流水路１１が負圧となった場合には、ブリード用弁体４３は閉状態となり、ブリード孔４２の一端開口部は閉塞され、背圧室１６が負圧になることが阻止される。１次側流水路１１の負圧は、弁体４０のうち、弁座１４からはみ出した部分に作用し、弁体４０を弁座１４に圧接させる力として作用する。このため、この開閉弁Ｖ１においては、弁閉時における止水シール性能がよく、逆流水を阻止する上で好ましい性能を発揮する。ただし、開閉弁としては、本実施形態のものに限らず、たとえばブリード孔やブリード用弁体を具備しないタイプの開閉弁を用いてもよい。

逃がし弁Ｖ２は、ケーシングＣと一体成形されたハウジング部５、ダイヤフラムタイプの弁体６、バネ６９、およびカバー体６８を利用して構成されている。ハウジング部５は、後述する排水路５０やその他の所定部位を形成するための部分であり、第１および第２の管体部１Ａ，１Ｂが交差して形成された隅部１９に位置し、かつ第１および第２の管体部１Ａ，１Ｂの双方に一体的に繋がっている。ハウジング部５には、チャンバ５１、このチャンバ５１内に位置する筒状部５２、および排水ホース接続用の管体部５３が設けられている（図２も参照）。ホース接続用の管体部５３の先端には、逆流水用の排水口５３ａが開口している。

逃がし弁Ｖ２のチャンバ５１は、ハウジング部５に凹部を形成し、かつこの凹部の側面開口部を弁体６によって閉塞して構成されており、後述する切欠開口部５４を介して２次側流水路１２と連通している。チャンバ５１および筒状部５２は、これらの中心軸ＣＬが水平方向であるｙ方向に延びる横向きに設けられている。中心軸ＣＬは、上下方向において２次側流水路１２から離間しており、２次側流水路１２に対するねじれ配置となっている。筒状部５２の先端部は、弁座５２ａとされており、この筒状部５２の先端開口部５２ｂが弁体６によって開閉される。筒状部５２の先端開口部５２ｂが開状態にある際には、筒状部５２の内部とチャンバ５１とは互いに連通する。筒状部５２の内部の後端側は、排水ホース接続用の管体部５３の内部に連通している。切欠開口部５４、チャンバ５１、および筒状部５２の内部は、２次側流水路１２に生じた逆流水を排水口５３ａに導くための排水路５０を構成している。

２次側流水路１２とチャンバ５１とを連通させる切欠開口部５４は、次のように形成されている。
すなわち、図３において、チャンバ５１の正面視の基本形状（切欠開口部５４の形成箇所は除く意）は、所定の半径ｒ１の円形状である。これに対し、２次側流水路１２のうち、チャンバ５１に隣接する領域の流路断面基本形状（切欠開口部５４の形成箇所は除く意）は、所定の半径ｒ２の円形状である。ただし、チャンバ５１と２次側流水路１２との中心間距離Ｌ１は、Ｌ１＜（ｒ１＋ｒ２）の関係とされており、チャンバ５１として本来形成される箇所と、２次側流水路１２として本来形成される箇所とがオーバラップする寸法
関係とされている。このオーバラップ部分に相当する箇所が、切欠開口部５４として形成されており、この切欠開口部５４は、チャンバ５１の内周壁部に設けられて、チャンバ５１の内部を２次側流水路１２に直接対面させて連通させる部位となっている。

切欠開口部５４の開口面積は、好ましくは、排水路５０の各部の流路面積と同等程度、またはそれ以上とされる。また、切欠開口部５４は、図１（ａ）に示すように、第１の逆止弁２Ａのうち、弁座２０よりも下流側であって、弁体２１の下方に設けられている。このような構成によれば、たとえば第１および第２の逆止弁２Ａ，２Ｂの相互間の位置に切欠開口部５４を配置させる場合と比較すると、切欠開口部５４を第１の管体部１Ａ側により接近させることができ、逃がし弁Ｖ２を隅部１９に配置させて全体の小サイズ化を図る上で好ましい。また、第１および第２の逆止弁２Ａ，２Ｂの相互間隔を小さくすることもできるために、第２の管体部１Ｂの短寸化を図る上でも好ましいものとなる。ただし、切欠開口部５４は、本実施形態とは異なる配置とすることができる。

弁体６は、可撓性を有するダイヤフラム６０に、このダイヤフラム６０をバックアップするための比較的硬質のダイヤフラムプレート６１を重ね合わせた構成を有している。弁体６は、カバー体６８を利用してハウジング部５の前面側に装着されており、カバー体６８はビスなどのネジ体６７を用いてハウジング部５に固定されている（図４も参照）。カバー体６８は、弁体６の軸部６０ａがスライド可能に嵌入されるガイド孔６８ａを有する他、弁体６の背面側に１次圧Ｐ１を受ける圧力室６２を形成する役割も果たす。具体的には、このカバー体６８の一側面部には、短寸の受圧用の管体部６８ｂが設けられている。この管体部６８ｂは、１次側流水路１１の適当な箇所と配管接続されており（図示略）、１次圧Ｐ１を圧力室６２に導入させるように構成されている。１次圧Ｐ１が正圧である場合には、弁体６は圧力室６２の圧力によって前進し、筒状部５２の先端開口部５２ｂを閉塞する。これに対し、１次圧Ｐ１が低下すると、弁体６はバネ６９の力によって後退し、先端開口部５２ｂが開放する。このことにより、逆流水が排水路５０を通過して排水口５３ａに到達し、外部に排出される。

図５に示すように、管体部５３には、排水用のホース９８が接続される。管体部５３は、ハウジング部５から適当な角度θで斜めに傾斜しており、第１および第２の管体部１Ａ，１Ｂどうしの中間方向に延びている。角度θは、たとえば４５°前後である。

次に、前記した逆流防止装置Ａの作用について説明する。

まず、逃がし弁Ｖ２は、第１および第２の管体部１Ａ，１Ｂが互いに交差して形成された隅部１９に設けられており、第２の管体部１Ｂの一端側に第１の管体部１Ａと逃がし弁Ｖ２とが集約して設けられた構造となっている。このため、第２の管体部１Ｂの略全長域が大きく嵩張った状態になることが回避され、全体の小サイズ化を図ることができる。また、第１および第２の管体部１Ｂと、逃がし弁Ｖ２のハウジング部５とは、一体的に繋がっているために、これらが互いに補強し合う効果も得られる。したがって、第１および第２の管体部１Ａ，１Ｂが互いに繋がっている部分、逃がし弁Ｖ２のハウジング部５、およびその周辺部については、厚肉化を回避しつつ、強度向上を図ることができる。

図５を参照して説明したように、管体部５３は所定方向に傾斜した角度で設けられているために、管体部５３にホース９８を接続する作業の容易化などが図られる。たとえば、第１の管体部１Ａには電動式などの水量調整弁Ｖ３が接続され、この接続に使用される止め具９９や、水量調整弁Ｖ３の一部などが逃がし弁Ｖ２の下方に位置する場合がある。管体部５３に対するホース９８の接続方向は、所定の斜め方向であるために、ホース９８の接続作業時において、ホース９８や作業者の手が止め具９９や水量調整弁Ｖ３に当たらないようにすることが可能であり、前記作業を手際良く行なうことができる。

逃がし弁Ｖ２の排水路５０は、チャンバ５１の内周壁部に設けられた切欠開口部５４を介して２次側流水路１２に直接連通しており、２次側流水路１２と逃がし弁Ｖ２との間に、これらを互いに接続するための流路を上下方向に長く延びた状態に形成する必要はない。とくに、本実施形態においては、図３を参照して説明したとおり、チャンバ５１と２次側流水路１２との中心間距離Ｌ１は、Ｌ１＜（ｒ１＋ｒ２）とされており、２次側流水路１２に逃がし弁Ｖ２を隣接させることができる。このため、逃がし弁Ｖ２を第２の管体部１Ｂの下方に大きく突出しないように設けることができる。

逃がし弁Ｖ２は、既述したように、２次側流水路１２の下側に設けられているが、逃がし弁Ｖ２のチャンバ５１や筒状部５２の軸長方向は水平方向であり、これらの部分の上下方向の寸法は比較的小さくすることが可能である。また、弁体６やカバー体６８は、チャンバ５１や筒状部５２に対して上下方向に重なった配置には設けられていない。したがって、逃がし弁Ｖ２の全体の上下幅が大きくなることを抑制し、逃がし弁Ｖ２が第２の管体部１Ｂの下方に大きく突出することは、より合理的に抑制される。

１次側流水路１１に負圧が生じ、２次側流水路１２に逆流水が生じる状況になると、逃がし弁Ｖ２の弁体６が開状態となる。この状況において、２次側流水路１２に生じた逆流水が切欠開口部５４の位置に到達すると、この逆流水は、チャンバ５１から筒状部５２内を通過して排水口５３ａに導かれ、外部に円滑に排出される。したがって、逃がし弁Ｖ２の逆流水排出性能も優れたものとすることが可能である。

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る逆流防止装置の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。

上述した実施形態においては、第１の管体部１Ａの軸長方向が上下方向とされ、第２の管体部１Ｂの軸長方向が水平方向とされているが、これら第１および第２の管体部１Ａ，１Ｂの軸長方向はこれに限定されない。逆流防止装置Ａの設置条件などに応じて、第１および第２の管体部１Ａ，１Ｂの軸長方向を前記とは異なる方向に適宜変更することができる。２次側流水路１２には、複数の逆止弁を設けることが望まれるが、これに限定されず、逆止弁の数を１つとすることもできる。

本発明に係る逆流防止装置は、給湯装置と風呂追い焚き回路とを接続する配管部に設けて、浴槽側から給湯装置（上水道側）に逆流が生じることを防止する用途に好適であるが、使用用途はこれに限定されるものではない。

Ａ 逆流防止装置
Ｃ ケーシング
ＣＬ 中心軸（逃がし弁のチャンバおよび筒状部の）
Ｖ１ 開閉弁
Ｖ２ 逃がし弁
１Ａ 第１の管体部
１Ｂ 第２の管体部
２Ａ，２Ｂ 第１および第２の逆止弁（逆止弁）
５ ハウジング部（逃がし弁の）
６ 弁体（逃がし弁の）
１１ １次側流水路
１２ ２次側流水路
１９ 隅部
５０ 排水路（逃がし弁の）
５１ チャンバ（逃がし弁の）
５２ 筒状部
５２ａ 弁座（逃がし弁の）
５２ｂ 先端開口部（筒状部の）
５３ａ 排水口
５４ 切欠開口部

Claims (2)

1. １次側流水路が内部に形成された第１の管体部と、少なくとも１つの逆止弁が設けられ、かつ前記１次側流水路に連通する２次側流水路が内部に形成された第２の管体部とを有し、これら第１および第２の管体部が略Ｌ字状に交差して一体的に繋がっているケーシングと、
   前記１次側流水路から前記２次側流水路への通水動作のオン・オフ切り替えを行なうための開閉弁と、
   前記２次側流水路に連通した排水路が形成されたハウジング部を有し、かつ前記２次側流水路に逆流水が生じた際にこの逆流水を前記排水路を介して外部に排出可能に構成された逃がし弁と、
   を備えている、逆流防止装置であって、
   前記逃がし弁のハウジング部は、前記ケーシングのうち、前記第１および第２の管体部が互いに交差して形成された隅部に位置し、かつ前記第１および第２の管体部のそれぞれに一体的に繋がっており、
   前記逃がし弁には、逆流水の排水用ホースを接続するためのホース接続用の管体部が設けられており、
   このホース接続用の管体部は、前記第１および第２の管体部のそれぞれの軸長方向に対して斜めに傾斜した方向に延び、かつ前記ハウジング部から前記第１および第２の管体部どうしの中間方向に向けて突出していることを特徴とする、逆流防止装置。
2. 請求項１に記載の逆流防止装置であって、
   前記逃がし弁のハウジング部には、弁体によって一面が塞がれるチャンバと、このチャンバ内に設けられて先端部が弁座とされ、かつ前記弁体によって先端開口部が開閉される筒状部とが設けられ、
   前記チャンバおよび前記筒状部の内部は、前記弁体の開状態時に互いに連通し、かつ前記排水路を構成しており、
   前記チャンバおよび前記筒状部の中心軸は、前記第１および第２の管体部のそれぞれの軸長方向に対して交差する方向に延び、かつ前記第１の管体部の軸長方向において前記２次側流水路から離間していることにより、前記２次側流水路に対するねじれ配置とされ、
   前記２次側流水路と前記排水路とを連通させるための手段として、前記チャンバの内周壁部に、前記チャンバを前記２次側流水路に連通させる切欠開口部が設けられている、逆流防止装置。

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