JP6293506B2

JP6293506B2 - フロート式逆流防止弁

Info

Publication number: JP6293506B2
Application number: JP2014018969A
Authority: JP
Inventors: 昌久廣谷
Original assignee: Tlv Co Ltd
Current assignee: Tlv Co Ltd
Priority date: 2014-02-04
Filing date: 2014-02-04
Publication date: 2018-03-14
Anticipated expiration: 2034-02-04
Also published as: JP2015145586A

Description

この発明は、工場などの敷地内や建屋内で発生する排水を河川や海、公共排水施設などに排出する排水系統中に配設されるフロート式逆流防止弁に関する。

従来より、工場などの敷地内や建屋内で発生する排水を河川や海、公共排水施設などに排出する排水系統では、上流から下流への順方向に排水を行うべく、逆流を防止するフロート式逆流防止弁が配設されている（例えば、特許文献１参照）。

一般的に、フロート式逆流防止弁は、排水系統の上流側と下流側とを連通する環状弁座、環状弁座の下方に位置するフロートおよびこのフロートを上下方向に案内する複数のガイド部材等を備えている。フロートは、排水の水位に伴って浮上および降下して環状弁座を開閉する。平常時においては水位が低いため、フロートは、降下して環状弁座の下方の底板に載った（着地した）状態となり、環状弁座は開栓された状態となる。したがって、環状弁座を通過して上流から下流へ順方向に排水が行われる。一方、逆流時においては水位が上昇するため、フロートは、浮上した状態となり、環状弁座は閉栓された状態となる。これにより、環状弁座より上流側への逆流が防止される。

実開平６−６７５８８号公報

上述したフロートは、上下方向に移動可能であるため、この移動に伴って周面が凹む等の損傷を受ける虞がある。例えば、平常時において順方向に排水される際、環状弁座側から流れてくる排水がフロートに当接しながら流れていくため、その当接によってフロートが上下左右に移動し、ガイド棒や底板に衝突して凹む場合がある。また、逆流が終息して急激に水位が低下する際、フロートが急激に降下して底板に衝突することで凹む場合もある。その他、地震などの揺れによってフロートが移動する際にも上記例と同様に損傷を受ける場合がある。そして、この損傷によって、逆流時の環状弁座の閉栓機能（逆流防止機能）が低下しまう虞がある。

この発明は、フロートの損傷の発生を低減して逆流防止機能の低下を抑制することを目的とするフロート式逆流防止弁を提供することにある。

本発明によって提供される上流から下流に排水を行う排水系統中に配設されるフロート式逆流防止弁は、環状弁座、フロート、コイルバネ、規定部材を備えている。環状弁座は、上下方向に開口し、前記排水系統の上流側と下流側とを連通する。フロートは、前記環状弁座下方の下流側において上下方向に移動可能に位置し、排水の水位上昇に伴って浮上して、前記開口に嵌合して前記開口を閉じて、前記環状弁座を閉栓し、排水の水位低下に伴って降下して前記開口を解放して、該環状弁座を開栓する。コイルバネは、上下方向に伸縮可能に支持され、前記フロートを内包して該フロートの上下方向の移動をガイドする。規定部材は、前記フロートの下方において前記コイルバネによって支持され、該フロートの移動の下限位置を規定する。

コイルバネは、上端が固定端であり、下端が自由端であってもよい。

規定部材は、板面が略水平方向に支持される金属製の板部材であって、前記フロートが降下によって該板面の上面側に着地するようにしてもよい。

規定部材は、前記コイルバネの下端開口を塞ぐように、該下端で支持されるようにしてもよい。

この発明によれば、フロートの移動の下限位置を規定する規定部材がコイルバネによって支持されているので、フロートの規定部材への衝突時などの衝撃がコイルバネ自身の弾性変形によって吸収され、フロートの損傷発生を低減することができ、逆流防止機能の低下を抑制することができる。また、フロートの上下方向の移動をガイドするガイド部材であるコイルバネが、衝撃吸収の弾性部材としても機能するので、フロートの損傷発生を低減するための構成をより単純にすることができる。

この発明の第１実施形態に係る逆流防止弁の断面図である。逆流防止弁の本体に環状弁座及び弁座押えを取り付けた状態を下流側から見た図である。逆流防止弁の底板の平面図である。この発明の第２実施形態に係る逆流防止弁の断面図である。この発明の第３実施形態に係る逆流防止弁の断面図である。この発明の第４実施形態に係る逆流防止弁の断面図である。この発明の第５実施形態に係る逆流防止弁の断面図である。この発明の第６実施形態に係る逆流防止弁の断面図である。

図面を参照してこの発明の実施形態であるフロート式逆流防止弁（以下、逆流防止弁という）について説明する。なお、この発明の構成は、実施形態に限定されるものではない。

（第１実施形態）
図１は、この発明の実施形態に係る逆流防止弁１の断面図である。図２は、逆流防止弁１の本体５に環状弁座６及び弁座押え１４を取り付けた状態を下流側から見た図であり、図３は、逆流防止弁１の底板８の平面図である。

図１に示すように、この実施形態の逆流防止弁１は、建屋の床面２に発生する排水を河川や海などに排出する排水系統中に配設され、河川等から床面２に水が逆流してくるのを防止する。排水系統は、床面２に形成された凹部Ｈ、凹部Ｈの底面から下方に延びる排水管３等から構成されている。逆流防止弁１は、この排水管３の上端部に配設されている。

逆流防止弁１は、本体５、本体５に取り付けられた環状弁座６およびコイルバネ７、コイルバネ７の下端に取り付けられた底板８、環状弁座６とコイルバネ７と底板８との内方に配置されたフロート９等を備えている。本体５は、上下方向に貫通した断面が円形状の上流口１１を有する略円筒形状を呈する。また、本体５上部の外周には、取付具１０がねじ結合されている。取付具１０は、溶接４によって床面２に固定支持されている。

環状弁座６は、例えばゴム製であり、中央に連通開口６Ａを有している。環状弁座６は、弁座押え１４を介して本体５の下端に押圧固定されている。環状弁座６は、連通開口６Ａを介して、上流側の上流口１１と下流側の排水管３とを連通する。

弁座押え１４は、図２に示すように環状構造を呈し、貫通孔１２を有している。図１に示すように、小ネジ１３が貫通孔１２を貫通して本体５のネジ穴にねじ結合することで、弁座押え１４が本体５に固定支持される。また、弁座押え１４は、環状弁座６を本体５の底面に押圧固定する。

コイルバネ７は、ステンレス鋼等の金属製であり、上下方向に伸縮自在な中空円筒形状を呈する。コイルバネ７は、上面開口が環状弁座６の連通開口６Ａに面するように、上端部を弁座押え１４の下面に溶接（例えば複数箇所のスポット溶接）することによって固定支持されている。また、コイルバネ７は、内径がフロート９の径よりも大きく、このフロート９を上下方向に案内する。なお、コイルバネ７は、底板８が下端に取り付けられた後、フロート９が収容された状態で弁座押え１４に取り付けられる。

さらに、コイルバネ７の下端には、底板８が、溶接（例えば複数箇所のスポット溶接）によって固定されている。底板８は、板面が水平になるように、且つ、コイルバネ７の下端開口を覆うように固定されている。なお、底板８の板面は、精密に水平支持される必要はなく略水平であればよい。底板８は、フロート９の下方に位置してフロート９の移動の下限位置を規定する。また、図３に示すように、底板８は、排水を通過させるための貫通孔１８を有する。

図１に示すように、フロート９は、ステンレス鋼等の金属で形成され、中空の球形状を呈する。また、フロート９は、排水よりも比重が軽く形成されているため、下流側から上流側へ水が流れ込む逆流時、排水管３内の水位上昇により浮上して、一部が環状弁座６の連通開口６Ａと嵌合すると、環状弁座６を閉栓し、その後、水位低下により降下して、環状弁座６の連通開口６Ａと嵌合しなくなると、環状弁座６を開栓する。なお、フロート９は、精密な球形状でなくてもよく、環状弁座６を閉栓できる程度の略球形状であればよい。

平常時においては、排水管３内の水位は、一般的に底板８の配置位置よりも低いので、フロート９は、自重などによって降下して底板８に載った（着地した）状態にあり、環状弁座６は開栓される。これにより、排水が床面２（上流）から上流口１１、環状弁座６の連通開口６Ａ、コイルバネ７間や貫通孔１８を通過して下流口１９に流れ、最終的に河川等（下流）に排出される。

一方、下流側からの水の逆流時においては、排水管３内の水位は下流側から環状弁座６に向かって上昇するので、フロート９は、例えば、下部略半分が水没した状態で浮力によって浮上する。そして、水位が更に上昇すると、フロート９は、環状弁座６を閉栓する状態となる。これにより、環状弁座６よりも上流側に水が逆流して床面２などに溢れ出すことを確実に防止する。

また、逆流が終息して急激に水位が低下する場合や、平常時の排水が順方向に流れる場合には、フロート９が底板８に衝突、当接する。その際に、コイルバネ７は、自らの弾性変形によって、底板８が受ける下方向の衝撃を吸収する。これにより、凹む等のフロート９の損傷の発生を低減できるので、フロート９による環状弁座６の閉栓機能、すなわち逆流防止機能の低下を抑制することができる。また、フロート９の上下方向の移動をガイドするガイド部材であるコイルバネ７が、衝撃吸収の弾性部材としても機能するので、フロート９の損傷発生を低減するための構成をより単純にすることができる。

しかも、コイルバネ７は、上端側で吊り下げられている（下端が自由端である）ので、左右方向（水平方向）にも弾性変形する。したがって、例えば、フロート９が水平方向の移動によってコイルバネ７に衝突しても、上述と同様にフロート９の損傷の発生を低減できるので、フロート９による環状弁座６の閉栓機能、すなわち逆流防止機能の低下をより抑制することができる。

なお、この実施形態のフロート９および底板８は、互いの固着を防止するため金属製であることが望ましい。逆流自体は、頻繁に発生するものではないため、フロート９は、基本的に底板８に載っている（着地している）状態が多く、樹脂などで形成された場合には底板８と固着し易いためである。

また、この実施形態のコイルバネ７は、金属製であるが、特にこれに限定されるものではなく、例えば、ピアノ線などのポリオレフィン繊維製であってもよい。さらに、この実施形態のコイルバネ７は、円筒形状を呈しているが、特に限定されるものではない。底板８から環状弁座６までのフロート９の移動を案内できる形状であれば、円錐型、鼓型、樽型などであってもよい。

さらに、この実施形態のコイルバネ７は、下端で底板８を支持しているが、特にこれに限定されるものではない。環状弁座６の下方でフロート９をコイルバネ７に内包できる位置であれば、コイルバネ７の上端と下端の中間位置などであってもよい。この場合、溶接などで、底板９が略水平方向になるようにコイルバネ７に取り付ければよい。

また、この実施形態では、フロート９の下限位置を規定する規定部材として底板８を用いているが、下限位置を規定できるものであれば特にこれに限定されるものではない。例えば、フロート９が着地する凹部を有する椀型の規定部材を用いてもよい。

（第２実施形態）
この実施形態は、コイルバネ７を支持する構成において第１実施形態と異なる。この異なる構成について図４を用いて説明する。その他の構成については同様であるため説明は省略する。

図４は、この発明の実施形態に係る逆流防止弁１の断面図である。この実施形態では、コイルバネ７が、弁座押え１４の下面から下方に延びる円環形状の突出部１４ａに溶接（例えば複数箇所のスポット溶接）によって固定されている。このように、連通開口６Ａから離間した位置でコイルバネ７の上面開口を固定してもよい。

（第３実施形態）
この実施形態は、コイルバネ７を支持する構成において第１実施形態と異なる。この異なる構成について図５を用いて説明する。その他の構成については同様であるため説明は省略する。

図５は、この発明の実施形態に係る逆流防止弁１の断面図である。この実施形態では、コイルバネ７が４つのフック１３０によって支持されている。フック１３０は、一端側にネジ部を有し、他端側に鉤部を有している。フック１３０のネジ部が貫通孔１２を貫通して本体５のネジ穴とねじ結合することで、フック１３０が本体５に固定支持される。また、フック１３０の鉤部において、コイルバネ７が掛け止めされている。また、フック１３０の座金１３０ａによって、弁座押え１４が本体５に押圧固定される。

なお、この実施形態では、コイルバネ７の上端の下方がフック１３０によって支持されているが、支持される位置は、底板８の取付位置よりも上方であればよい。また、この実施形態では、４つのフック１３０を用いているが、コイルバネ７を支持できればいくつであってもよい。さらに、コイルバネ７を支持できる構成であれば、第１実施形態の溶接及びこの実施形態のフック１３０による構成でなくてもよい。

（第４実施形態）
この実施形態は、逆流防止弁が２つの排水管の間に設けられる構成において第１実施形態と異なる。この異なる構成について図６を用いて説明する。その他の構成については同様であるため説明は省略する。

図６は、この発明の実施形態に係る逆流防止弁１の断面図である。逆流防止弁１の本体５は、外周の一部に雄ネジ５ａを有している。この雄ネジ５ａが排水管３の内周の一部に形成された雌ネジ３ａとねじ結合することで、逆流防止弁１が排水管３に取り付けられた状態となる。また、本体５の上端には、図示しない上流側の排水管が排水管３と同様にねじ結合により接続される。

（第５実施形態）
この実施形態は、逆流防止弁が２つの排水管の間に設けられる構成において第１実施形態と異なる。また、取付具を用いて２つの排水管の間に設けられる構成において第４実施形態と異なる。この異なる構成について図７を用いて説明する。その他の構成については同様であるため説明は省略する。

図７は、この発明の実施形態に係る逆流防止弁１の断面図である。逆流防止弁１の本体５は、排水管３から突出した上端外周が取付具１０とねじ結合している。取付具１０は、内周に設けられた雌ネジ１０ａが排水管３の端部の外周に設けられた雄ネジ３ａにねじ結合している。これにより、取付具１０を介して逆流防止弁１が排水管３に取り付けられた状態となる。また、取付具１０の上端には図示しない上流側の排水管が、取付具１０に外嵌するようにねじ結合する。

（第６実施形態）
この実施形態は、逆流防止弁が２つの排水管の間に設けられる構成において第１実施形態と異なる。また、フランジを用いて２つの排水管の間に設けられる構成において第４実施形態および第５実施形態と異なる。この異なる構成について図８を用いて説明する。その他の構成については同様であるため説明は省略する。

図８は、この発明の実施形態に係る逆流防止弁１の断面図である。逆流防止弁１の本体５は、上端にフランジ５ｂを有している。このフランジ５ｂが排水管３の端部の外周に設けられたフランジ３ｃにボルト２０により固定されることで、逆流防止弁１が排水管３に取り付けられた状態となる。また、本体５の上端には、図示しない上流側の排水管が排水管３と同様にフランジ５ｂに固定される。

なお、上述の第４実施形態〜第６実施形態では、第１実施形態と同様に溶接によって本体５にコイルバネ７が固定される構成であるが、第３実施形態のようなフック１３０を用いて支持する構成を適用してもよい。

この発明は、工場などの敷地内や建屋内で発生する排水を河川や海、公共排水施設などに排出したり、一般家庭などで浴槽や洗面所などで使用した水を公共排水施設などに排水したりする排水系統などを施工、販売、運用する産業分野で利用することができる。

１フロート式逆流防止弁
５本体
６環状弁座
７コイルバネ
８底板（規定部材）
９フロート

Claims

上流から下流に排水を行う排水系統中に配設されるフロート式逆流防止弁であって、
上下方向に開口し、前記排水系統の上流側と下流側とを連通する環状弁座と、
前記環状弁座下方の下流側において上下方向に移動可能に位置し、排水の水位上昇に伴って浮上して、前記開口に嵌合して前記開口を閉じて、前記環状弁座を閉栓し、排水の水位低下に伴って降下して前記開口を解放して、該環状弁座を開栓するフロートと、
上下方向に伸縮可能に支持され、前記フロートを内包して該フロートの上下方向の移動をガイドするコイルバネと、
前記フロートの下方において前記コイルバネによって支持され、該フロートの移動の下限位置を規定する規定部材と、
を備えたフロート式逆流防止弁。
前記コイルバネは、上端が固定端であり、下端が自由端である請求項１に記載のフロート式逆流防止弁。
前記規定部材は、板面が略水平方向に支持される金属製の板部材であって、前記フロートが降下によって該板面の上面側に着地する請求項１または２に記載のフロート式逆流防止弁。
前記規定部材は、前記コイルバネの下端開口を塞ぐように、該下端で支持される請求項２に記載のフロート式逆流防止弁。