JPH11141708A - 減圧式逆流防止型ドレンバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】配管内の水抜きが容易に行える、出来るだけコ
ンパクトで、低価格の、寒冷地用減圧式逆流防止型ドレ
ンバルブを提供することを目的とする。 【解決手段】流入路と流出路間に、大きな差圧を生じさ
せる第１逆止ばねに押圧された第１逆止弁を操作ピスト
ンと同軸に設け、その下流側流出路内に、小さな差圧を
生じさせる第２逆止ばねに押圧された第２逆止弁を配し
て、両者間に中間室を形成し、その中に、中間室の二次
圧と第１逆止弁上流の流入口からの一次圧の差圧を受け
て逃がしばねにより作動する逃がし弁を収容するととも
に、弁箱下端部に、第２逆止弁下方に設けた流出側排水
路と中間室に開口する中間室側排水路からの水の排水口
を形成し、その上方に、中間室と流出側排水路間を遮断
し、流出側排水路と排水口間を開閉する排水ピストンを
位置させてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、寒冷地で使用され
るドレンバルブに減圧式逆流防止器としての性能を有せ
しめた、減圧式逆流防止型ドレンバルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、寒冷地では、凍結防止上、建物内
の水道配管内の水を抜くために、配管根元の不凍結部分
にドレンバルブを設置し、手動操作、あるいは電動によ
る遠隔操作によりドレンバルブを作動させ、流入口から
の水を遮断するとともに、流出口と排水口を開放し、ド
レンバルブ下流側配管内の水を排水口から排出するよう
にしている。電動による遠隔操作の場合は、高層階で使
用されることが多く、特に直結給水する場合には、給水
の安全性の維持に信頼性の高い減圧式逆流防止器を使用
することが望ましい。

【０００３】これは、二つの逆止弁間に水圧とばねによ
り作動する逃がし弁をもうけ、逆止弁のばねの強度によ
って一次側と二次側に生じる圧力差が逆圧、逆サイホン
により、ある一定の値に減少したとき、二次側の水を逃
がし弁から放出して空間を構成しようとするもので、そ
の信頼性は吐水口空間に匹敵すると言われている。

【０００４】しかし、冬、水が凍結する恐れのある寒冷
地において使用に適したものは出現しておらず、どうし
てもそのような雰囲気で使用しなければならないときに
は、凍結防止対策としてヒーター等の保温処置を講じな
ければならないので、コストが高くつく、という欠点が
あった。

【０００５】そのため、出願人は、厳寒地においても充
分使用可能な減圧式逆流防止器として、特願平８ー３２
６６１７号のものを開示した。これは、水抜き時に２個
の逆止弁を弁箱外方から２個の操作桿により強制開放す
るとともに、逆止弁を下流側にできるだけ大きく傾斜さ
せてもうけることにより、弁座の位置を低くして、水抜
き時の残留水を少なくするようにしたものである。

【０００６】しかし、一方、高所階で使用されるドレン
バルブは電動で操作されるものが少なからずあり、部屋
の中でスイッチ一つで容易に水抜きができるところを、
わざわざ地階に設置された減圧式逆流防止器を操作しな
ければ配管内の水抜きができない、という不合理が生じ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記点に鑑み、本発明
においてはドレンバルブ自体に減圧式逆流防止器として
の性能を有せしめることにより、スイッチ操作だけで配
管内の水抜きが行えるようにするとともに、できるだけ
コンパクトで、低価格の減圧式逆流防止型ドレンバルブ
を提供せんとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そのため本発明において
は、流入路と流出路間に、大きな差圧を生じさせる第１
逆止ばねに押圧された第１逆止弁を操作ピストンと同軸
に設け、その下流側流出路内に、小さな差圧を生じさせ
る第２逆止弁を配して両者間に中間室を形成し、その中
に、中間室の二次圧と第１逆止弁上流の流入路からの一
次圧の差圧を受けて逃がしばねにより作動する逃がし弁
を収容するとともに、弁箱下端部に、第２逆止弁下方に
設けた流出側排水路と、中間室に開口する中間室側排水
路からの水の排水口を形成し、その上方に、中間室と流
出側排水路間を遮断し、流出側排水路と排水口間を開閉
する排水ピストンを位置させてなるものであり、凍結防
止のため水抜きするときは、操作ピストンにより直接あ
るいは第１逆止弁を介して間接的に排水ピストンを上下
動させるものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】第１逆止弁はシリンダに環状パッ
キンが密着して止水するものと、弁座に駒パッキンが押
圧されて止水するものとを例示しているが、その他に
も、テーパー状の弁座に、Ｏリングを押圧させる方法も
あり、また、パッキンが止水の役目を兼ねるものと兼ね
ないものがある。

【００１０】電動で開閉操作するものを例示している
が、これは勿論、手動で操作しても良い。また、閉栓時
には、操作ピストンに装着した環状パッキンで流入口か
らの水を止めるものと、第１逆止弁に装着した環状パッ
キンで止水するものとがある。

【００１１】逃がし弁は、ダイヤフラムにより一次圧と
二次圧の圧力差を受けて作動させるのが普通であり、確
実でもあるが、必ずしも必須の構成要件とはならない。

【００１２】例えば、温度上昇や凍結により流出側配管
内の圧力が上昇したとき、第２逆止弁により異常圧力の
逃げ場がなく、ひどいときには弁箱や配管自体を破損す
ることもあるが、ある一定の圧力に達すれば、異常圧力
を排水口から逃がす機構を、操作ピストン、排水ピスト
ンに有せしめることもできる。

【００１３】

【実施例】図１に本発明の１実施例を示しているが、１
は弁箱であり、左方に流入口２、流入路３を、右方に流
出口４、流出路５を、下端に排水口６を設けている。流
入路３と流出路５間に中間室７を形成し、その上方に止
水シリンダ８を、さらにその上方に上側シリンダ９を設
け、下方に下側シリンダ１０を、その下方に排水シリン
ダ１１を設けている。

【００１４】中間室７内に逃がし弁座１２を設け、それ
に隣接して中間室側排水路１３を形成する。受圧室１４
と流入路３間に流入側バイパス路１５を設けている。

【００１５】流出路５内に第２逆止弁座１６を横向きに
形成し、それに隣接して下方に流出側排水路１７を設け
ている。

【００１６】１８は操作ピストンであり、２個の環状パ
ッキン１９、２０を装着し、下端に排水ピストン２１を
ネジ接続している。排水ピストン２１は２個の環状パッ
キン２２、２３を装着し、その上方に細径軸部２４を形
成する。

【００１７】上記細径軸部２４に、外周に逆止環状パッ
キン２５を、内周に、内側逆止環状パッキン２６を装着
し、第１逆止ばね２７に押圧された第１逆止弁２８を嵌
挿する。操作ピストン１８の上端は、操作軸２９を介し
て駆動ボックス３０内の、いずれも図面は省略するが、
駆動軸に連結され、減速歯車を介してモーターにより駆
動される。

【００１８】中間室７内に収容される逃がし弁３１に
は、逃がし弁座１２を閉塞する逃がし駒パッキン３２
と、逃がし弁座１２と同径の逃がし環状パッキン３３を
装着し、逃がし弁台座３４に係止された逃がしばね３５
により常に下向きの力を受けている。更に、流入側バイ
パス路１５に導通する一次圧導入孔３６を穿ったダイヤ
フラム蓋３７で弁箱１に締着されたダイヤフラム３８に
より、一次圧を受ける受圧室１４と、逃がし弁３１に設
けた二次圧導入孔３９により二次圧を受ける中間室７に
分離されている。

【００１９】第２逆止弁座１６を閉塞する第２逆止弁４
０には第２逆止パッキン４１を装着し、弁蓋４２に着座
する第２逆止ばね４３により常に左方向への押圧力を受
けている。

【００２０】図は操作ピストン１８が開で、末端の蛇口
を止めた停水状態を示しているが、この状態では流入路
３、中間室７内の圧力Ｐ１、Ｐ２の関係は、Ｐ１-Ｐ２=
３５〜５０ＫＰａ程度の大きな差圧を生じるように、第
２逆止弁４０は上流側から７１０ｍｍ水柱以上、できる
だけ低い圧力で開くよう、すなわち、小さな差圧を生じ
るよう、第１逆止ばね２７、第２逆止ばね４３の強度を
決めておく。このＰ１とＰ２の圧力差にダイヤフラム３
８の有効受圧面積を乗じた力により、逃がし弁３１は、
逃がしばね３５を押圧し、逃がし駒パッキン３２が逃が
し弁座１２に密着して排水口６側への漏水を止めた状態
を保持しつつ、かつ、Ｐ２がＰ１より少なくとも１４Ｋ
Ｐａ低い状態では開弁し始めるよう、逃がしばね３５の
強度を決めておく。

【００２１】この状態から蛇口を開くと、流入路３側の
水は第１逆止弁２８により減圧されて中間室７内に入り
込み、更に第２逆止弁４０を右方に移動させて流出路５
へと流れ、図示しないが流出口４に接続された下流側配
管を通って蛇口へ到達する。蛇口を閉じれば逆止ばね２
７、４３に押圧されて逆止弁２８、４０は図１の状態に
復帰し、逆止環状パッキン２５が止水シリンダ８に、内
側逆止パッキン２６が細径軸部２４に、第２逆止パッキ
ン４１が第２逆止弁座１６に、それぞれ密着する。

【００２２】流出路５側の圧力が流入路３側の圧力より
も高くなる、いわゆる逆圧現象が発生したときには、第
２逆止弁４０が正常に働いている限り、流出路５内の水
は中間室７内に逆流することはないが、もし、第２逆止
弁４０に異物がはさまったりして漏水が生じたようなと
きには、Ｐ１とＰ２の圧力差が小さくなり、少なくとも
１４ＫＰａになったときには、逃がし弁３１は逃がしば
ね３５に押圧されて逃がし駒パッキン３２が逃がし弁座
１２から離脱し、逆流水を中間室側排水路１３から排水
口６へと排出する。

【００２３】本管工事等で断水し、流入路３側の圧力が
大気圧以下に低下すると、流出口３下流側配管内の水が
逆サイホン現象により流入路３側に逆流しようとする
が、やはり第１逆止弁２８と第２逆止弁４０により逆流
は阻止され、同時に逃がし弁３１は逃がしばね３５と負
圧力により最大開口する。この時、第１逆止弁２８の故
障で漏れがあったような場合には、排水口６から空気を
吸入して配管内の負圧を減少させる。

【００２４】冬、配管内の水を抜きたいときには、図面
は省略するが、室内の制御ボックスに設けられたスイッ
チを投入すると、駆動ボックス３０内のモーターが回転
し、減速歯車を介して駆同軸を下降させ、同時に、操作
軸２９を介して操作ピストン１８も下降する。そのと
き、まず、環状パッキン２０が止水シリンダ８に密着し
て流入口２側の水を遮断し、さらに下降して排水ピスト
ン２１の環状パッキン２３が排水シリンダ１１から離脱
したとき、流出側配管内の水は流出側排水路１７を通っ
て排水口６から排出されることになる。このとき、環状
パッキン１９は上側シリンダ９に密着したままである
が、環状パッキン２２は下側シリンダ１０から離脱させ
ることも可能である。

【００２５】なお、図示しないが、排水ピストン２１の
下端部に、流出側圧力が一定圧以上になったとき、ばね
を圧縮して異常圧力を排水口６へ逃がす、一種の安全弁
とも言える排水弁を設ければ、凍結により配管器具類が
破損するような事故を防止することもできる。

【００２６】図２に本発明の第１、第２逆止弁側の他の
実施例を示すが、本実施例においては、操作ピストン１
８外周には１個の環状パッキン１９しか有しておらず、
下端に第１逆止弁２８を上下動自在に連結している。

【００２７】第１逆止弁２８は止水シリンダ８に密着す
る逆止環状パッキン２５を装着し、下端に設けた鍔部４
４とピン４５により離脱しないよう、排水ピストン２１
を上下動自在に連結している。排水ピストン２１は、下
側シリンダ１０を摺動する環状パッキン２２と、下側シ
リンダ１０下端部に形成された排水弁座４６に密着する
排水駒パッキン４７を装着し、第１逆止ばね２７により
常に下向きの押圧力を受けている。操作ピストン１８と
第１逆止弁２８、第１逆止弁２８と排水ピストン２１の
連結態様は１例を示しているだけで、他にも種々の方式
が考えられる。

【００２８】第２逆止弁座１６を中間室７の末端に垂直
方向に設け、それに伴い第２逆止弁４０も垂直方向に設
置している。

【００２９】図は停水状態を示しているが、この状態か
ら例えば凍結等により流出側配管内の圧力がある一定値
以上上昇したときには、下側シリンダ１０と排水弁座４
６の径差に基づく圧力差により排水ピストン２１が上昇
し、流出側配管内の異常圧を排水口６へと逃がすため、
配管や継手類が破損するような事故は生じない。異常圧
力が解消すれば、再び排水ピストン２１は排水口６を閉
塞する。

【００３０】排水状態にするときは、操作ピストン１８
を上昇させれば良く、逆止環状パッキン２５が止水シリ
ンダ８に密着したまま、流入側からの水を遮断し、鍔部
４４がピン４５に当接して排水ピストン２１の排水駒パ
ッキン４７が排水弁座４６から離脱して、流出側配管内
の水を、排水口６から排出することになる。

【００３１】本実施例にあっては、図１の止水用の環状
パッキン２０と逆止環状パッキン２５を共用し、内側逆
止環状パッキン２６を省略できるので、パッキンの事故
の確率がその分だけ減少し、操作ピストン１８が流路内
に露出しないため、損失水頭を低くできるという特徴が
ある。

【００３２】図３の実施例においては、操作ピストン１
８と第１逆止弁２８とは連結せず、分離させており、弁
箱１の下端部にねじ接続された排水プラグ４８内に収容
される排水ピストン２１と同一軸心上に位置させ、排水
口６を逃がし弁３１と排水プラグ４８の中間部に設ける
ようにしている。

【００３３】操作ピストン１８には２個の環状パッキン
１９、２０を装着し、第１逆止弁２８には、止水シリン
ダ８下端に形成された第１逆止弁座４９に密着する第１
逆止パッキン５０を装着し、排水ピストン２１には、排
水プラグ４８の排水弁座４６を開閉する排水駒パッキン
４７と、排水側シリンダ５１に密着する排水環状パッキ
ン５２を装着している。

【００３４】排水プラグ４８は上端部にＯリング５３を
装着し、排水弁座４６と排水側シリンダ５１間に上側排
水横穴５４を、排水側シリンダ５１下端部に下側排水横
穴５５を設けている。排水ピストン２１は、上端に上記
Ｏリング５３に密着する突出部５６を設け、排水駒パッ
キン４７の上方から排水ピストン２１の下端に至る排水
孔５７を穿設しており、排水ばね５８により上向きに押
圧されている。

【００３５】突出部５６と排水側シリンダ５１に働く下
向きの水圧力を、排水弁座４６に働く上向きの水圧力よ
りもやや大きくなるようにしているので、流出側配管内
の圧力が、必要とされる弁箱の耐圧性能１．７５ＭＰａ
より一定程度大きくなったとき、排水ばね５８に打ち勝
って排水ピストン２１を下降するようにしており、図２
の実施例と同様、凍結による事故の防止に有効となる。

【００３６】図は排水状態を示しており、操作ピストン
１８は第１逆止弁２８を介して排水ピストン２１を押圧
し、排水駒パッキン４７が排水弁座４６から離脱してい
るため、流出側配管内の水は排水プラグ４８の上側排水
横穴５４、排水孔５７、下側排水横穴５５を通って排水
口６から排出しているが、この状態から通水状態にする
ときは、操作ピストン１８を上昇させれば良く、排水ば
ね５８に押圧されて排水ピストン２１も上昇し、排水駒
パッキン４７が排水弁座４６に当接した後で、環状パッ
キン２０が止水シリンダ８から上方に離脱する。

【００３７】本実施例においては、第１逆止パッキン５
０を第２逆止パッキン４１と兼用にでき、図１、図２の
実施例のように環状逆止パッキンを使用していないの
で、特に、少流量時における損失水頭が少なく、パッキ
ンの摩擦力を考慮する必要がないので、それだけ作動の
確実な逆止弁を提供できる特徴がある。

【００３８】

【発明の効果】上述したように本発明においては、寒冷
地で使用されるドレンバルブに減圧式逆流防止器として
の機能を有機的に結合し得たため、電動で水抜きをした
後、さらに手動で水抜き操作をする不合理さを解消で
き、非常にコンパクトで、従来の減圧式逆流防止器とほ
とんど変わらないスパンの、しかも継手類で接続する必
要がないので、コストが安くなり、経済的効果が大きい
だけでなく、凍結等で流出側配管内の圧力が上昇したと
き、異常圧力を排水口へ逃がして、配管器具類を破損さ
せない構造が容易に実現できるという、寒冷地で使用す
るに最も適した減圧式逆流防止型ドレンバルブを提供で
きるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を示す、停水状態に於ける縦
断面図である。

【図２】本発明の他の実施例を示す、同じく停水状態の
部分縦断面図である。

【図３】本発明のもう一つの実施例を示す、排水状態に
おける部分縦断面図である。

【符号の説明】 １ 弁箱 ２ 流
入口 ３ 流入路 ４ 流
出口 ５ 流出路 ６ 排
水口 ７ 中間室 ８ 止
水シリンダ ９ 上側シリンダ １０ 下
側シリンダ １１ 排水シリンダ １２
逃がし弁座 １３ 中間室側排水路 １４
圧力室 １５ 流入側バイパス路 １６
第２逆止弁座 １７ 流出側排水路 １８
操作ピストン １９,２０ 環状パッキン ２１
排水ピストン ２２,２３ 環状パッキン ２４
細径軸部 ２５ 逆止環状パッキン ２６
内側逆止環状パッキン ２７ 第１逆止ばね ２８
第１逆止弁 ２９ 操作軸 ３０
駆動ボックス ３１ 逃がし弁 ３２
逃がし駒パッキン ３３ 逃がし環状パッキン ３４
逃がし弁台座 ３５ 逃がしばね ３６
一次圧導入孔 ３７ ダイヤフラム蓋 ３８
ダイヤフラム ３９ 二次圧導入孔 ４０
第２逆止弁 ４１ 第２逆止パッキン ４２
弁蓋 ４３ 第２逆止ばね ４４
鍔部 ４５ ピン ４６
排水弁座 ４７ 排水駒パッキン ４８
排水プラグ ４９ 第１逆止弁座 ５０
第１逆止パッキン ５１ 排水側シリンダ ５２
排水環状パッキン ５３ Ｏリング ５４
上側排水横穴 ５５ 下側排水横穴 ５６
突出部 ５７ 排水孔 ５８
排水ばね

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流入路と流出路間に、大きな差圧を生じさ
   せる第１逆止ばねに押圧された第１逆止弁を操作ピスト
   ンと同軸に設け、その下流側流出路内に、小さな差圧を
   生じさせる第２逆止ばねに押圧された第２逆止弁を配し
   て、両者間に中間室を形成し、その中に、中間室の二次
   圧と第１逆止弁上流の流入路からの一次圧の差圧を受け
   て逃がしばねにより作動する逃がし弁を収容するととも
   に、弁箱下端部に、第２逆止弁下方に設けた流出側排水
   路と中間室に開口する中間室側排水路からの水の排水口
   を形成し、その上方に、中間室と流出側排水路間を遮断
   し、流出側排水路と排水口間を開閉する排水ピストンを
   位置させてなる減圧式逆流防止型ドレンバルブ。