JP6515258B2 - 逆止め弁 - Google Patents

Description

本発明は、一方へ流れようとする気体、液体、泡などの流体の圧力に対して開口して流体を通過させると共に、他方へ流れようとする流体の圧力に対しては閉塞した状態を維持して流体の通過を防止する逆止め弁に関するものである。

排水配管の内部には、下流側からの排水や臭気、害虫等の逆流を防ぐために逆止め弁が配置されていることがある。当該逆止め弁は、上流側又は下流側からの流体の圧力に対して開閉する弁部分である開閉部を有し、当該開閉部によって逆流防止機能を構成する。

特許文献１に記載されている逆止め弁は、略筒体状にしてゴム等の弾性体より成り、上方（上流）において流体が流入する開口が形成されているとともに、下方（下流）において対向する面同士が当接することによって開閉部を形成している。又、上記開口はその外周に嵌合部を形成し、弁取付け穴に嵌合される。
上記特許文献１に記載のような逆止め弁は、上流側からの流体の圧力が付与されない限り開閉部が閉塞を維持する構造となっている。逆止め弁に対して上流からの流体の圧力が加わった際、当該圧力によって開閉部が押し広げられて開口し、流体を下流側へと流出させる。そして、上流からの流体の圧力が無くなった際には自身の弾性によって復元し、閉塞状態となる。尚、下流からの流体の圧力が加わった際には、開閉部が閉塞を維持する構造となっている。
即ち、上記逆止め弁は、開閉部の対向する面同士が当接することによって閉塞状態を維持する構造となっているが、開閉部が閉塞状態を維持するように逆止め弁を成形することは難しかった。例えば、逆止め弁の端部（開閉部が形成される部分）に薄板状の型を挟むことによって開閉部を成形すると、型の厚み分開閉部が離間した状態に成形されてしまい、閉塞を維持することができない。又、上記方法では開閉部の対向する面同士が当接を維持する方向には付勢されていないことから、開閉部に隙間が生じたままとなってしまう。尚、その他の成形方法としては、特開２０１１−０８９３５９のように、逆止め弁の成形後に端部を刃物等で切り欠くことによって開閉部を形成する方法が知られているが、当該方法であっても、開閉部において対向する面同士が当接を維持するようには成形されないことから、閉塞を維持することは困難であった。

そこで、特許文献１に記載の逆止め弁は嵌合部を平面視長円形とすることで、正円形の弁取付け穴に対し、嵌合部外周の長径が弁取付け穴の内径よりも大きく、嵌合部外周の短径が弁取付け穴の内径よりも小さくなるよう形成している。従って、逆止め弁が弁取付け穴に取付けられた際、弁取付け穴に嵌合された逆止め弁の長径側は内側に対して圧縮変形するように圧力が加わるとともに、当該圧力に伴い、短径側は外側に対して変形するように応力が加わる。
この時、逆止め弁の短径側より連続する開閉部に回転モーメントが働き、開閉部において対向する面が互いに当接する方向に付勢される。即ち、特許文献１に記載の逆止め弁は、成形時の状態に関わらず、取り付け時には、対向する面同士が当接した状態を維持することが可能となっている。

しかし、特許文献１に記載の逆止め弁は、正円形の弁取付け穴に対して長円形の嵌合部を嵌合させる構造であることから、取付け時において、短径側の嵌合部が内側に変形してしまう／折れ曲がる等の理由により弁取付け穴と嵌合部に隙間ができてしまうことがある。この場合においては、当該隙間より臭気や排水等の逆流が生じるため逆流防止機能が発揮できない。従って、逆止め弁の取り付けの際には、逆止め弁が適切に変形するように慎重に嵌合させなければならず、取り付けが煩雑であった。

実開昭６３−１６６７７２号公報

そこで、本発明は逆止め弁について、取り付け時に開閉部の当接が適切に行われることによって逆流防止機能を向上させ、且つ、取り付けが容易であって、逆流防止機能が安定して発揮される逆止め弁を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための請求項１に記載の本発明は、一方へ流れようとする気体、液体、泡などの流体の圧力に対して開口して流体を通過させると共に、他方へ流れようとする流体の圧力に対しては閉塞した状態を維持して流体の通過を防止する逆止め弁であって、
略筒体状にして弾性を有する素材から成り、
流体が流入する開口が形成された取付部と、
取付部の下方に形成され、下流側に進むにつれて、対向する面に対して漸次近接するよう傾斜を設けた、対向する側面に形成された２つの傾斜面と、
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、
前記対向する２つの傾斜面と隣接する筒状部である筒部と、
から成る逆止め弁本体と、
前記逆止め弁本体の上流側に配置され、取付部が外嵌めされる被取付部から構成され、
前記取付部が被取付部に外嵌めされた際、傾斜面上方の取付部が筒部上方の取付部よりも大きく外側へと変形し、当該変形により開閉部の当接する面同士が互いに近接する方向に応力が加わることを特徴とする逆止め弁である。

請求項２に記載の本発明は、前記取付部が扁平形状且つ被取付部が円筒形状であって、
前記傾斜面は、取付部の短径側下方に形成されており、
取付部の短径側が長径側よりも大きく外側へと変形することで、
開閉部が互いに近接する方向に応力が加わることを特徴とする請求項１に記載の逆止め弁である。

請求項３に記載の本発明は、前記取付部が円形状且つ被取付部が扁平形状であって、
前記傾斜面が被取付部の長径側に外嵌めされるように配置され、
取付部の被取付部の長径側に外嵌めされている部分が短径側に外嵌めされている部分よりも大きく外側へと変形することで、
開閉部が互いに近接する方向に応力が加わることを特徴とする請求項１に記載の逆止め弁である。

請求項４に記載の本発明は、逆止め弁本体の剛性を調整することによって、
前記取付部が被取付部に外嵌めされた際、開閉部の当接する面同士が互いに近接する方向に応力が加わりやすくすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の逆止め弁。

請求項１に記載の本発明によれば、取付部が被取付部に取り付けられた際に、開閉部が互いに近接する方向に応力が加わることから、逆止め弁本体の成形時において、開閉部に隙間が生じた状態であっても取り付け時には開閉部に隙間が生じない。又、本発明においては取付部が被取付部に外嵌めされることから、特許文献１に記載の逆止め弁のように、逆止め弁本体が意図せぬ変形をしてしまうことがなく、逆流防止機能を安定して発揮することが可能であるとともに、その取り付けが容易となる。
請求項２に記載の本発明によれば、被取付部は円筒形状であることから、逆止め弁本体の向きを問わず、作業者は取付部を被取付部に外嵌めするのみで良好な逆流防止機能を奏することができる。
請求項３に記載の逆止め弁によれば、逆止め弁本体の取付部が円形状であることから、従来から使用している逆止め弁本体を取り付けることが可能となる。即ち、請求項３に記載の発明によれば、従来から使用している取付部が円形状の逆止め弁本体の逆流防止機能を向上させることができる。
請求項４に記載の逆止め弁によれば、逆止め弁本体の剛性を調整することにより、取り付け時において開閉部の当接する面同士が互いに近接する方向に応力を集中させることが容易に可能となる。
尚、上記「扁平形状」とは、楕円形状の他、卵形状、長円形状等を含むものである。又、当該「扁平形状」は長方形その他の扁平な多角形形状も含むものである。

本発明の逆止め弁本体を示す（ａ）平面図（ｂ）図１（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。 本発明の逆止め弁本体を示す（ａ）正面図（ｂ）側面図である。 逆止め弁本体が取り付けられる配管を示す（ａ）断面図（ｂ）底面図である。 逆止め弁本体が配管に取り付けられた状態を示す断面図である。 本発明の逆止め弁が取り付けられる排水配管の一例を示す断面図である。 第二実施形態に係る逆止め弁本体を示す（ａ）平面図（ｂ）図６（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。 第二実施形態に係る逆止め弁本体が取り付けられる配管を示す（ａ）断面図（ｂ）底面図である。 第三実施形態に係る逆止め弁本体を示す（ａ）平面図（ｂ）図８（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。 第四実施形態に係る逆止め弁本体を示す（ａ）平面図（ｂ）図８（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。 第四実施形態に係る逆止め弁本体が取り付けられる配管を示す（ａ）断面図（ｂ）底面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の逆止め弁を説明する。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、以下の実施形態においては図１に示す状態を基準として位置関係を説明する。

図１乃至図５に示すように、本実施形態に係る逆止め弁１は、排水配管の流路中に配置され、大きく分けて逆止め弁本体２と、逆止め弁本体２の上方に配置された配管３の被取付部３１により構成されている。尚、図５においては、本発明の逆止め弁１が取り付けられる排水配管の一例として、空調用のドレン排水流路を形成する排水配管１００に取り付けられている状態の逆止め弁１を示している。

図１及び図２に示すように、逆止め弁本体２は筒体の一端を重ね合わせた形状であって、正面視略漏斗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り、取付部２１、傾斜面２２、開閉部２３、筒部２４より構成されている。尚、逆止め弁本体２の背面視は正面視と同一であるため省略し、左側面視は右側面視と同一であるためその記載を省略する。

取付部２１は逆止め弁本体２の上端であって、外周及び内周が拡径して形成されている。図１（ａ）に示すように、取付部２１は平面視において扁平形状を成しており、後述する傾斜面２２の上方が短径側であって、長径側に比べて約１割程度短く形成されており、筒部２４の上方が長径側となるように形成されている。又、取付部２１の長径側は後述する開閉部２３の当接面と略平行に伸びている。

傾斜面２２は逆止め弁本体２の両側面において、取付部２１の短径側の下方より下流側に向けて延設され、一方の傾斜面２２が対向する傾斜面２２に向けて漸次近接するように形成されている。

開閉部２３は逆止め弁本体２の下端に形成され、前記傾斜面２２同士が逆止め弁本体２の中心軸上で互いに当接し、当該当接状態のまま垂直方向に延設されることによって構成されている。即ち、開閉部２３は上流側及び下流側から正圧も負圧も付与されていない状態（以下、「平時」）において閉塞状態を維持し、下流側からの臭気や害虫の逆流を防ぐ機能（逆流防止機能）を有している。

筒部２４は前記取付部２１の長径側より垂設され、傾斜面２２と隣接する筒状部である。又、筒部２４は正面側の筒部２４と背面側の筒部２４にそれぞれ２箇所ずつ、合計４箇所にリブ２５が形成されている。尚、図２（ａ）は逆止め弁本体２の正面視を図示しているが、逆止め弁本体２の背面視は正面視と同一であるため、その記載を省略している。即ち、図２（ａ）には記載されていないが、背面視においてもリブ２５が２箇所形成されている。
リブ２５は図２（ａ）に示すように、逆止め弁本体２の軸方向に対して平行に設けられた肉厚部分であって、逆止め弁本体２の他の部分よりも高い剛性、特に軸方向の圧力に対して高い剛性を有している。又、リブ２５は筒部２４の上端から傾斜面２２に達する位置まで垂設されており、傾斜面２２及び開閉部２３上には設けられていない。
従って、逆止め弁本体２はリブ２５が設けられている部分において軸方向に高い剛性を備え、下流側からの正圧による変形を防ぐとともに、傾斜面２２や開閉部２３にはリブ２５を設けないようにして変形を阻害しないように構成されている。

上記逆止め弁本体２は、配管３の被取付部３１に外嵌めされることによって取り付けられる。

配管３は逆止め弁本体２の上流側の配管であり、円筒状であって内部に排水流路を有している。又、配管３は被取付部３１として、下端に外側に突出するフランジ部分を有している。尚、図３（ｂ）に示す底面図のように、当該被取付部３１は正円形状となっている。

上記逆止め弁１は、取付部２１を被取付部３１に外嵌めされることによって取り付けが行われる。ここで、取付部２１は被取付部３１の周囲に外嵌めされるようにして取り付けられることから、逆止め弁本体２が取り付けられた際、被取付部３１によって取付部２１は内部から外側に向けて押し広げられる。又、前記逆止め弁本体２の取付部２１は平面視扁平形状であって、被取付部３１は正円形状となっているが、取り付け完了時において、取付部２１の内周面は被取付部３１の外周面の形状と合致することから、取付部２１の短径側は長径側に比べて大きく外側に向けて変形し、正円形となる。この時、図４に示すように、開閉部２３に対し、当接する面同士が互いに近接する方向に応力が加わる。言い換えると、開閉部２３の互いの面が、対向する面へ向けて付勢される。
従って、逆止め弁本体２が被取付部３１に外嵌めされる前の状態（成形時の状態）において、開閉部２３に隙間が生じており、閉塞状態が維持されていない状態であっても、被取付部３１に取り付けられることにより開閉部２３がしっかりと閉塞される。
尚、図４には短径側の取付部２１の変形方向と、当該変形に伴い開閉部２３に加わる応力を矢印によって記載している。

上記逆止め弁１は、平時には開閉部２３において逆止め弁本体２の内面同士が当接することによって閉塞状態を維持し下流側からの排水や臭気、害虫の侵入を防ぐ逆流防止機能を形成する。尚、その他の場合には以下のように作動する。

逆止め弁１の下流側より正圧が発生した場合、逆止め弁１は閉塞状態を維持し下流側からの排水や臭気、害虫の侵入を防ぐ。

逆止め弁１の上流側より排水が生じた場合、当該排水は排水配管を通り、逆止め弁本体２の内部へと流入する。逆止め弁本体２へと流入した排水は、逆止め弁本体２内部より傾斜面２２及び開閉部２３に対して水勢又は排水の自重によって圧力（正圧）を加え、内側より開閉部２３を押し広げる。そして、開閉部２３が一時的に開口状態となることによって、内部に流入した排水が下流側へと排出される。

上流側からの排水が終了すると、開閉部２３は自身の弾性力によって復元するため、開閉部２３は再び閉塞状態となる。

上記した第一実施形態では、逆止め弁本体２を被取付部３１に取り付けた際、開閉部２３に対して閉塞を促す方向に開閉部を付勢する応力が加わることから、成形時の逆止め弁本体２の開閉部２３に隙間が生じていたとしても、取り付け時には当該隙間が閉塞される。
又、本発明の逆止め弁１においては、被取付部３１に対して逆止め弁本体２の取付部２１を外嵌めするため、取り付け不良による隙間等が生じる恐れがなく、施工が容易である。即ち、前掲した特許文献１のように、取り付け時に逆止め弁本体２が折れ曲がることにより臭気等が逆流してしまう恐れがない。
又、被取付部３１が正円形であることから、第一実施形態においては逆止め弁本体２の取り付け方向によって排水性能及び逆流防止機能が左右されることはない。

第一実施形態は以上であるが、本発明の逆止め弁１は第一実施形態の形状に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えても良い。例えば上記第一実施形態の逆止め弁本体２の取付部２１は平面視扁平形状であったが、当該「扁平形状」は楕円形状の他、卵形、長円形状を含むものであって、取付部２１が平面視においてこれらの形状であっても良い。
又、第一実施形態では、短径側が長径側に比べて約１割程度短く形成されていたが、短径側と長径側の長さ比は逆止め弁本体２の大きさや形状、材質に応じて適宜変更可能である。

又、図６及び図７に示す第二実施形態のように、逆止め弁本体２の取付部２１を正円形状とし、被取付部３１を扁平形状としても良い。第二実施形態に係る逆止め弁１では、被取付部３１の短径側は長径側に対して約１割程度短く形成されている。
当該第二実施形態に係る逆止め弁本体２は取り付け時において、傾斜面２２が被取付部３１の長径側に配置されるようにして外嵌めされる。ここで、取付部２１の内周面は被取付部３１の外周面の形状と合致することから、傾斜面２２上方の取付部２１は筒部２４上方の取付部２１に比べて大きく外側に変形し、扁平形状となる。この時、前記第一実施形態（図４）と同様に、開閉部２３に対し、開閉部２３の当接する面同士が互いに近接する方向に応力が加わる。

第二実施形態の逆止め弁１においては、取付部２１が平面視正円形である従来の逆止め弁本体２をそのまま使用することが可能であることから、逆止め弁本体２を新規に作成する必要がない。
尚、被取付部３１の形状については第一実施形態と同様に長円形、略卵形状等、楕円形状以外の形状であっても良い。

又、取付部２１又は被取付部３１は必ずしも一方が扁平形状であって、他方が正円形である必要はない。即ち、両方ともが扁平形状であっても良いものであり、又、両方が正円形であっても良いものであって、取付部２１が被取付部３１に外嵌めされた際に、開閉部２３に対し、開閉部２３の当接する面同士が互いに近接する方向に応力が加われば良いものである。例えば、取付部２１及び被取付部３１が共に正円形である場合には、図８に示すように、逆止め弁本体２の側面側にも適宜リブ２５を追加する等、逆止め弁本体１の剛性を調整することで、取り付け時に開閉部２３の当接する面同士が互いに近接する方向に応力が加わるように形成しても良い。尚、当該剛性の調整方法としては、図８に示すリブ２５を追加する方法の他、一部を肉厚にする、材質を一部変更する、内部に骨組みとなる別部材を配置する等、種々の方法を採用して良い。

又、本発明の逆止め弁１は、図９に示すように、取付部２１が平面視略正方形であるなど、多角形であっても良い。この場合においては、図１０に示すように、被取付部３１が略長方形等、取付部２１に対応した形状であって、傾斜面２２が被取付部３１の短辺側に配置されるように取り付ける等することによって、取り付け時に開閉部２３の当接する面同士を互いに近接させることができる。又、当然に、被取付部３１が多角形であっても良い。

尚、本発明は図５において、空調用のドレン排水流路を形成する排水配管１００中に配置されている例を挙げたが、本発明の逆止め弁１はシンク、洗面台、風呂等、使用によって排水が生じる設備機器の排水流路中に配置されて良いものであって、その使用用途が限定して解釈されるものではない。

１ 逆止め弁
２ 逆止め弁本体
２１ 取付部
２２ 傾斜面
２３ 開閉部
２４ 筒部
２５ リブ
３ 配管
３１ 被取付部
１００ 排水配管

Claims (4)

1. 一方へ流れようとする気体、液体、泡などの流体の圧力に対して開口して流体を通過させると共に、他方へ流れようとする流体の圧力に対しては閉塞した状態を維持して流体の通過を防止する逆止め弁であって、
   略筒体状にして弾性を有する素材から成り、
   流体が流入する開口が形成された取付部と、
   取付部の下方に形成され、下流側に進むにつれて、対向する面に対して漸次近接するよう傾斜を設けた、対向する側面に形成された２つの傾斜面と、
   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、
   前記対向する２つの傾斜面と隣接する筒状部である筒部と、
   から成る逆止め弁本体と、
   前記逆止め弁本体の上流側に配置され、取付部が外嵌めされる被取付部から構成され、
   前記取付部が被取付部に外嵌めされた際、傾斜面上方の取付部が筒部上方の取付部よりも大きく外側へと変形し、当該変形により開閉部の当接する面同士が互いに近接する方向に応力が加わることを特徴とする逆止め弁。
2. 前記取付部が扁平形状且つ被取付部が円筒形状であって、
   前記傾斜面は、取付部の短径側下方に形成されており、
   取付部の短径側が長径側よりも大きく外側へと変形することで、
   開閉部が互いに近接する方向に応力が加わることを特徴とする請求項１に記載の逆止め弁。
3. 前記取付部が円形状且つ被取付部が扁平形状であって、
   前記傾斜面が被取付部の長径側に外嵌めされるように配置され、
   取付部の被取付部の長径側に外嵌めされている部分が短径側に外嵌めされている部分より
   も大きく外側へと変形することで、
   開閉部が互いに近接する方向に応力が加わることを特徴とする請求項１に記載の逆止め弁。
4. 逆止め弁本体の剛性を調整することによって、
   前記取付部が被取付部に外嵌めされた際、開閉部の当接する面同士が互いに近接する方向
   に応力が加わりやすくすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の逆止め弁。

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