WO2024122268A1 - サイフォン解消型逆流防止給水器及び縦型減圧逆流防止装置 - Google Patents

サイフォン解消型逆流防止給水器及び縦型減圧逆流防止装置 Download PDF

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WO2024122268A1
WO2024122268A1 PCT/JP2023/040495 JP2023040495W WO2024122268A1 WO 2024122268 A1 WO2024122268 A1 WO 2024122268A1 JP 2023040495 W JP2023040495 W JP 2023040495W WO 2024122268 A1 WO2024122268 A1 WO 2024122268A1
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flow path
outlet
flow passage
water
water supply
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PCT/JP2023/040495
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Inventor
小百合 杉本
勉 藤田
Original Assignee
株式会社ジオックス
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Application filed by 株式会社ジオックス filed Critical 株式会社ジオックス
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  • This invention relates to a siphon-eliminating backflow prevention water supply device and a vertical pressure-reducing backflow prevention device that can prevent the backflow of stagnant water at the water supply outlet by eliminating the siphon effect and by appropriately using two check valves and a relief valve.
  • Non-Patent Document 1 As explained in “Cases of drinking water contamination due to backflow in the United States and types of backflow preventers" (see Non-Patent Document 1) published in the Journal of Heating, Air-Conditioning and Sanitary Engineering, there have been problems with backflow of water supply, and various backflow prevention water supply devices such as check valves and vacuum breakers have been presented as solutions to this problem.
  • a simple check valve has the problem that it cannot stop backflow if the valve is clogged with debris.
  • vacuum breakers backflow is ultimately prevented by relying on the check valve attached to it, and backflow cannot be stopped more reliably, and there is a problem that it is difficult to rationally remove air and clean the contaminated water supply flow path when restoring water supply after a water outage.
  • the air in the water supply pipe can cause water hammer and water supply stoppage, and is also a cause of noise such as floor creaking and water leakage, and with conventional forms, there is a problem that it is difficult to prevent air from entering the building from the water distribution pipe before it enters the building.
  • a large intake and exhaust port is provided on a cover covering the top end of a casing, and the large intake and exhaust port is opened and closed from below by the movement of a large valve body stored so as to be movable up and down, and a small intake and exhaust port is provided on the large valve body, and the small intake and exhaust port is opened and closed from below by a small valve body linked to the movement of a float, and the large valve body is arranged with the opening side facing down as a valve chamber in which the small valve body is housed in the inside part is formed, and the small intake and exhaust port opens on the top wall side of the valve chamber to form a small valve seat, and the small valve seat is located at a position above a predetermined height from the lower open end position of the valve chamber, and the large valve body stores a predetermined amount or more of air in the valve chamber to exert a predetermined level or more of buoyancy, so that the water
  • a pressure reducing backflow prevention water supply device had an intermediate chamber equipped with a relief valve operated by a diaphragm between two check valves, and in the event of a back siphon in the water supply device, the water in the intermediate chamber was drained from the relief valve to create a space to shut off the water supply line, and in the event of back pressure in the water supply device, the spring-loaded check valve downstream of the intermediate chamber could shut off the water supply line.
  • This backflow prevention device has a mechanism that is effective against both back siphoning and back pressure in the water supply device, so it is a highly reliable backflow prevention device comparable to the outlet space in the water tank in a water tank water supply system.
  • the installation condition is that the lower end of the outlet of the relief valve of the pressure reducing backflow prevention water supply device must be at least 300 mm above the installation ground.
  • the pressure reduction backflow prevention water supply system is housed in a boost pump unit installed on the ground on the first floor and exposed to the outdoors, and the lower end of the outlet of the relief valve of the pressure reduction backflow prevention system is ensured to be at least 300 mm above the installation ground.
  • the current pressure reduction backflow prevention water supply system which requires a large installation space exposed to the outdoors, is avoided from being installed, and there is an issue that in many cases a simple check valve that is buried underground, which requires a small installation space, is installed, although it is very unreliable as a backflow prevention device.
  • the two check valves in a conventional pressure reducing backflow prevention water supply device are horizontally installed devices (see Patent Documents 2 and 3), so the connection ports to the upstream and downstream water supply pipes must be connected to horizontal piping, and the upstream and downstream water supply pipes are connected to vertical water supply pipes using 90° elbow-shaped pipe joints. As a result, there is an issue that the installation width of the pressure reducing backflow prevention device becomes larger by using 90° elbow-shaped pipe joints.
  • strainers have a cup-shaped screen (mesh member, etc.) inside, and are installed in a horizontal lateral flow or vertical downward flow water supply pipe to remove foreign matter such as rust and dirt that flows in using the strainer's filtering function.
  • the strainer when installed in a vertical upward flow water supply pipe, the strainer is unable to perform the above-mentioned removal function, and there is an issue that it must be installed in a parallel lateral flow water supply pipe upstream or downstream of a vertical upward flow water supply pipe.
  • the most reliable backflow prevention device is considered to be one that has an appropriate water outlet to a water tank in a water tank water supply system and an outlet space that ensures a distance from the water surface in the water tank, followed by a reduced pressure backflow prevention device (see non-patent document 1).
  • a reduced pressure backflow prevention device see non-patent document 1.
  • the number of facilities adopting the water tank water supply system has decreased, while the number of facilities adopting the direct pressure booster water supply system has increased.
  • Even in facilities that use a direct booster water supply system water is supplied to facilities with three or more floors by a booster pump unit with a built-in reduced pressure backflow prevention water supply device installed on the first floor above ground.
  • the problem that the siphon-eliminating backflow prevention water supply unit aims to solve is that a simple check valve cannot stop backflow if the valve is clogged with debris, and that with a conventional vacuum breaker, backflow prevention ultimately relies on an attached check valve, which cannot stop backflow more reliably.
  • the problem that the vertical pressure reduction backflow prevention device is trying to solve is that because conventional pressure reduction backflow prevention water supply devices are horizontal devices with two check valves installed side by side horizontally, the connection ports to the upstream and downstream water supply pipes have to be connected to horizontal piping, and the upstream and downstream water supply pipes are connected to vertical water supply pipes using 90° elbow-shaped pipe joints, which means the installation width is large.
  • the object of the present invention is to provide a siphon-free backflow prevention water supply device that can more reliably prevent backflow of stagnant water at the water supply outlet.
  • Another object of the present invention is to provide a vertical pressure reduction backflow prevention device that can be constructed in a small space and easily installed in facilities with a direct-connected, direct-pressure water supply system that are two stories or less, and a vertical pressure reduction backflow prevention device that can be rationally unitized with a siphon-eliminating backflow prevention water supply device.
  • the present invention has the following configuration.
  • a siphon-eliminating backflow prevention water supply device of the present invention capable of preventing the backflow of outlet accumulated water that is in a stagnant state at a water supply outlet by eliminating the siphon effect
  • the siphon-eliminating backflow prevention water supply device comprising an inlet side flow path that is connected to introduce water from a water supply source and has an inlet side opening that opens as the inlet side at a position higher than the water level height of the outlet accumulated water, an upper circulation flow path that is connected to the inlet side opening above the inlet side flow path, an outlet side flow path that is connected to an outlet side opening that opens as the outlet side of the upper circulation flow path and extends to the water supply outlet, and the upper flow passage is connected to the upper side thereof, and is provided with an intake and exhaust valve which opens to draw in air when the pressure upstream of the water supply from the upper flow passage becomes
  • a siphon-eliminating backflow prevention water supply device capable of preventing the backflow of outlet stagnant water that is in a stagnant state at the water supply outlet by eliminating the siphon effect, comprising: an inlet side flow path that is connected to allow water to be introduced from a water supply source and has an inlet side opening that opens as the inlet side at a position higher than the water level height of the outlet stagnant water; an upper circulation flow path that is connected to the inlet side opening above the inlet side flow path; an outlet side flow path that is connected to an outlet side opening that opens as the outlet side of the upper circulation flow path and extends to the water supply outlet;
  • the valve is connected to the upper side of the upper flow passage and opens to take in air when the upstream side of the water supply from the upper flow passage becomes negative compared to atmospheric pressure, and opens to exhaust air when air accumulates in the upper flow passage.
  • the upper flow passage and the upstream side of the outlet side flow passage are continuous and are provided as an outer flow passage in a substantially integrated form, the end side of the inlet side flow passage including the inlet side opening is erected inside the outer flow passage and is provided as an inner flow passage contained within the outer flow passage, and the outlet side opening is substantially provided by the outer flow passage around the inlet side opening.
  • the outer flow path can be provided as a water storage tank.
  • one embodiment of the siphon-eliminating backflow prevention water supply device can be characterized by having a bypass pipe that connects the inlet flow path and the outlet flow path, and a valve configuration that bypasses the bypass pipe so as not to supply water to the upper distribution flow path.
  • one embodiment of the siphon-eliminating backflow prevention water supply device can be characterized in that it is provided with a length adjustment function part in the vertically extending portion of both the inlet side flow path and the outlet side flow path so that the height of the inlet side opening can be adjusted.
  • a vertical pressure reduction backflow prevention device capable of preventing the backflow of outlet stagnant water that is in a stagnant state at a water supply outlet by a vertical check valve whose valve body moves in an up and down direction
  • the vertical pressure reduction backflow prevention device comprising an inlet side flow passage that is connected to allow water to be introduced from a water supply source and has an inlet side opening that opens at the upper end as the inlet side, an upper circulation flow passage that is connected to the inlet side opening above the inlet side flow passage, and an outlet side flow passage that is connected to an outlet side opening that opens at the outlet side of the upper circulation flow passage and extends to the water supply outlet
  • the upper circulation flow passage being formed by a box-shaped or container-shaped chamber whose cross section as a flow passage is wider than that of the inlet side flow passage, and the lower end of the chamber is provided with a valve body that is connected to the upper circulation flow passage and A connection part is provided with the inlet
  • the upstream vertical check valve is arranged at the top of the inlet side flow passage in the upright state to allow the supply water to flow from the bottom to the top and prevent backflow
  • the downstream vertical check valve is arranged at the top of the outlet side flow passage in the upright state to allow the supply water to flow from the top to the bottom and prevent backflow.
  • An intermediate chamber is provided as the upper circulation flow passage and as a space between the upstream vertical check valve and the downstream vertical check valve, and the intermediate chamber is provided with a relief valve that opens to release the intermediate chamber accumulated water to the outside when the pressure of the supply water becomes low upstream of the upstream vertical check valve.
  • the relief valve can be characterized as comprising a diaphragm disposed in the intermediate chamber with one side communicating with the upstream side of the upstream vertical check valve and the other side facing the upper flow passage, a valve body connected to the diaphragm for opening and closing an outlet that is opened to drain water from the intermediate chamber to the outside, and a coil spring that balances the opening and closing of the valve body so as to close the outlet during normal water supply.
  • the inlet side opening communicating with the upper circulation flow passage of the inlet side flow passage is opened as the inlet side at a position higher than the water level of the outlet accumulated water
  • the water supply system may be characterized by comprising an intake and exhaust valve that is connected to the upper side of the upper flow passage and opens to intake air when the pressure upstream of the water supply from the upper flow passage becomes negative compared to atmospheric pressure, and opens to exhaust air when air accumulates in the upper flow passage.
  • a vertical strainer is connected to the upstream side of the water supply of the upstream vertical check valve of the inlet side flow passage, and is arranged in an inclined state with respect to the inlet side flow passage in an upright state so that a cup-shaped screen can be inserted and removed from diagonally above.
  • the siphon-eliminating backflow prevention water supply device of the present invention has the special advantageous effect of more reliably preventing the backflow of outlet stagnant water that is in a stagnant state at the water supply outlet.
  • the vertical pressure reduction backflow prevention device of the present invention has the special advantageous effect of being able to be configured in a small space that is easy to install even in facilities with a direct-connected, direct-pressure water supply system that is two stories or less, and can be rationally unitized with the siphon-eliminating backflow prevention water supply device.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic example of a siphon-eliminating backflow prevention water supply device according to the present invention.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing a schematic diagram of another embodiment of the siphon-eliminating backflow prevention water supply device according to the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view showing a schematic example of part A of the embodiment of the embodiment of FIG. 2 .
  • FIG. 3 is a flow path circuit explanatory diagram showing a schematic example of part B of the embodiment of the embodiment of FIG. 2 .
  • FIG. 3 is a flow path circuit plan view showing a schematic example of part B of the embodiment of the embodiment of FIG. 2 .
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic example of a siphon-eliminating backflow prevention water supply device according to the present invention.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing a schematic diagram of another embodiment of the siphon-eliminating backflow prevention water supply device according to
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a conventional example.
  • 1A to 1C are front, side and plan sectional views showing an example of a vertical pressure reduction backflow prevention device according to the present invention.
  • FIG. 9 is a flow path circuit explanatory diagram illustrating the embodiment of FIG. 8, including symbols.
  • 1 is a cross-sectional view showing an example of a vertical check valve according to the present invention in a closed state.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a vertical check valve according to the present invention in an open state.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a relief valve according to the present invention in a closed state.
  • 1A to 1C are a front view, a side view, a plan view, and a cross-sectional view of a side view of an intermediate chamber, showing an example of an embodiment in which an intake and exhaust valve is added to a vertical pressure reduction backflow prevention device according to the present invention.
  • FIG. 14 is a flow path circuit explanatory diagram illustrating the embodiment of FIG. 13, including symbols.
  • 1A to 1C are front, side and plan sectional views showing an example of a vertical pressure reducing backflow prevention device according to the present invention in which an intake and exhaust valve is added and no relief valve is used.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment in which a bypass flow path that can be connected to a vertical pressure reduction backflow prevention device according to the present invention is added.
  • FIG. 2 is a flow path circuit diagram illustrating an example of a vertical pressure reduction backflow prevention device according to the present invention in which an earthquake sensor is added.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic example of a vertical strainer that can be used in the vertical pressure reduction backflow prevention device according to the present invention.
  • This siphon-eliminating backflow prevention water supply device can prevent the backflow of outlet stagnant water 61 that is in a stagnant state at the water supply outlet 60 by eliminating the siphon effect.
  • the water supply outlet 60 in the example shown in Figures 1 and 2 has an extension hose connected to the faucet 42 and is submerged in the outlet stagnant water 61, and shows a case in which the backflow of the outlet stagnant water 61 becomes a problem.
  • the siphon-eliminating backflow prevention water supply device of the present invention is equipped with an inlet flow path 20, an upper circulation flow path 30, an outlet flow path 40, and an intake and exhaust valve 50.
  • the inlet side flow path 20 is connected so that water is introduced from the water supply source 10, and an inlet side opening 21 is provided at a position higher than the water surface height 61a of the outlet stagnant water 61.
  • the water surface height 61a of the outlet stagnant water 61 is the height of the overflow surface of the sink 80
  • the water surface height 61a is the maximum height of the outlet stagnant water 61.
  • the position of the inlet side opening 21 is at least higher than the maximum height of the water surface height 61a (the height of the overflow surface of the sink 80).
  • the water surface height 61a of the outlet stagnant water 61 also includes, for example, the water surface height of water that is accumulated in an outdoor watering pipe (hose) or water that is accumulated at the end of the outlet of the hose.
  • the upper flow passage 30 is a space provided above the inlet side flow passage 20 and connected to the inlet side opening 21. As shown in the embodiment of Figs. 1 and 2, the upper flow passage 30 is preferably provided as a space having a larger volume than a normal water supply pipe (pipe) such as the inlet side flow passage 20. In other words, the cross section of the flow passage is preferably formed wider than a normal water supply pipe (pipe).
  • pipe normal water supply pipe
  • the upper flow passage 30 may be provided by a box-shaped or container-shaped chamber, and a connection part between the upper flow passage 30 and the inlet side opening 21 of the inlet side flow passage 20 is provided at the lower end of the chamber, and a connection part between the upper flow passage 30 and the outlet side opening 41 of the outlet side flow passage 40 is also provided.
  • these connection parts can be connected using a pipe joint of a general water supply pipe.
  • the outlet side flow passage 40 is connected to an outlet side opening 41 that is opened as the outlet side of the upper circulation flow passage 30, and extends to the water supply outlet 60.
  • the outlet side opening 41 in the embodiment of Figs. 1 and 2 is provided in a form that is substantially formed around the inlet side opening 21, as described below.
  • the upper circulation flow passage 30 may be provided by a box-shaped or container-shaped chamber, and a piping attachment port provided at the lower end of the chamber may be provided as a connection part between the upper circulation flow passage 30 and the outlet side flow passage 40, as described above.
  • the intake and exhaust valve 50 is connected to the upper side of the upper flow passage 30 and opens to intake air when the upstream side of the water supply from the upper flow passage 30 becomes negative pressure compared to atmospheric pressure, and opens to exhaust air when air accumulates in the upper flow passage 30.
  • the intake and exhaust valve device described in Patent Document 1 can be used as this intake and exhaust valve 50.
  • the intake and exhaust valve 50 of the embodiment shown in Figures 2 and 3 it is connected to and attached to the upper end of the inlet pipe upper extension 23 (see Figure 3), which is the upper extension of the water supply pipe that forms the inlet side flow passage 20.
  • the siphon-eliminating backflow prevention water supply device has the special advantageous effect of more reliably preventing backflow of the outlet stagnant water 61 that is stagnant at the water supply outlet 60.
  • the presence of the upper circulation flow path 30 more effectively destroys the siphon effect, and more reliably prevents backflow water from occurring. That is, the upper circulation flow path 30 serves as a buffer space, and can act as an air layer space (volume space) that completely prevents backflow after the siphon effect has been destroyed. This makes it possible to more reliably prevent backflow water from flowing into the inlet flow path 20. Therefore, according to the present invention, backflow water can be more reliably prevented from occurring substantially without relying on a check valve, and safety can be increased.
  • the upper flow passage 30 and the upstream side of the outlet side passage 40 are continuous and are provided as an outer passage 40A in a substantially integrated form, and the end side including the inlet side opening 21 of the inlet side passage 20 is erected inside the outer passage 40A and is provided as an inner passage 20A contained within the outer passage 40A.
  • the outlet side opening 41 is substantially provided by the outer passage 40A around the inlet side opening 21. According to this, the inlet side opening 21 and the outlet side opening 41 are provided continuously at substantially the same height.
  • the end side including the inlet side opening 21 of the inlet side flow path 20 is configured such that a slit 21a is provided in the middle of the water supply pipe forming the inlet side flow path 20, and an intake and exhaust valve 50 is attached to the upper end (inlet pipe upper extension 23), which is the tip of the water supply pipe.
  • the slit 21a essentially constitutes the inlet side opening 21, and the end of the water supply pipe (inlet pipe upper extension 23) is fixed to the end (end plate portion of the large diameter water supply pipe) that constitutes the outer flow path 40A.
  • a means is required to hold the end side including the inlet side opening 21 so that it does not vibrate, although this is not shown.
  • the end of the water supply pipe that forms the inlet opening 21 and the portion that forms the outer flow path 40A can be fixed and held by welding a rod-shaped holding member 22 (see FIG. 6) so that the end of the water supply pipe is not cantilevered.
  • the outer flow path 40A is provided as a water storage tank 40B.
  • This water storage tank 40B allows the aforementioned backflow prevention function to be rationally incorporated inside it, and has the particularly advantageous effect of effectively preventing backflow of water supply when, for example, a water outage occurs during a disaster and the water main becomes negative pressure, and can also be used as a water storage tank during a water outage.
  • the embodiment shown in Fig. 2 has a double pipe structure, and although the water storage capacity is small, it is easy to manufacture.
  • the water supply path according to the present invention is configured to supply water from the water supply source 10 through the inlet flow path 20 and then through the upper circulation flow path 30, which is located higher than the downstream sink 80.
  • the water supply path up to the outlet flow path 40 is laid or installed outside the building, the upper circulation flow path 30, which is located at a higher position, becomes a water supply facility where air stagnates, and the water supply facility from the outlet pipe 40c to the downstream sink 80 can be an inside water supply facility of the building.
  • the inlet flow path 20 becomes negative pressure, causing a suction effect, resulting in a backflow of water. Then, the intake and exhaust valve 50 operates, and air (atmosphere) flows into the upper circulation flow path 30, destroying the siphon effect. At this time, the water that has been retained in the upper circulation flow path 30 flows in a backflow state mainly through the inlet flow path 20 to the water supply source 10 side due to the negative pressure caused by the water interruption. Then, when the water that has been retained in the upper circulation flow path 30 is discharged, the inlet opening 21 of the inlet flow path 20 is connected to the atmosphere, and the atmosphere is sucked into the inlet flow path 20 side. On the other hand, the water retained in the outlet flow path 40 has a higher specific gravity and is heavier than air, so it is not drawn into the inlet flow path 20 side, but remains in the outlet flow path 40.
  • the water remaining in the outlet side flow path 40 will overflow from the water supply outlet 61, which is located lower than the inlet side opening 21, due to the action of gravity, through the outlet side flow path 40, due to a reverse siphon effect.
  • the amount of water is subtracted from the outlet side flow path 40, and in the situation of the embodiment of Figures 1 and 2, the water level in the outlet side flow path 40 will be stable at the same height as the stable water level 61b in the sink 80. In other words, if the initial water level when the intake and exhaust valve 50 is operated is the water level shown by the dotted line, the water level will rise and become the height of the stable water level 61b in the sink 80.
  • the water level exceeds the water level (the height of the sink's overflow surface) 61a, the water will overflow from the sink 80, so the stable water level 61b will not exceed the water level 61a. Since the inlet side opening 21 of the inlet side flow path 20 is higher than the water level 61a by the set dimension of the height difference H, no backflow will occur and the water will be stable as described above.
  • This height difference H can be set to, for example, 150 mm or more, which can increase reliability.
  • the upper flow passage 30, which is integral with the outer flow passage 40A and the water storage tank 40B, is located at a position higher than the water surface height 61a, and air mixed in from the water supply pipe tends to accumulate in the upper flow passage 30, which serves as a buffer space directly below the intake and exhaust valve 50 connected to and arranged above it.
  • the exhaust function of the intake and exhaust valve 50 ensures that the trapped air is exhausted outside the water supply pipe outside the building, so that the air does not enter the building and water supply problems caused by the mixed air inside the building, such as water hammer and water outflow stoppage, can be avoided.
  • a bypass pipe 70 that connects the inlet side flow path 20 and the outlet side flow path 40, and a valve configuration that bypasses the upper flow path 30 by the bypass pipe 70 so as not to supply water to the upper flow path 30 are provided. That is, in the embodiment of Figs.
  • the inlet pipe 20b that forms a part of the inlet side flow path 20 and is piped outside the outer flow path 40A or the water storage tank 40B so as to continue to the inner flow path 20A
  • the outlet pipe 40c that forms a part of the outlet side flow path 40 and is piped outside the outer flow path 40A or the water storage tank 40B so as to continue from the outer flow path 40A or the water storage tank 40B
  • the bypass pipe 70 that connects the inlet pipe 20b and the outlet pipe 40c
  • the valve configuration that bypasses the upper flow path 30 by the bypass pipe.
  • 77 is a pipe connection part, and a coupler joint or the like can be used.
  • a length adjustment function part can be provided at the portion extending in the vertical direction of both the inlet side flow path 20 and the outlet side flow path 40. That is, in the illustrated embodiment, a length adjustment function part such as a sleeve-type expansion joint that can adjust the length is provided for the inlet side flow path 20 (inner flow path 20A or inlet pipe 20b) and the outlet side flow path 40 (outer flow path 40A or outlet pipe 40c), so that the height of the backflow prevention function part (component for eliminating the siphon effect) where the inlet side opening 21 of the inlet side flow path 20 opens can be easily adjusted.
  • a length adjustment function part such as a sleeve-type expansion joint that can adjust the length is provided for the inlet side flow path 20 (inner flow path 20A or inlet pipe 20b) and the outlet side flow path 40 (outer flow path 40A or outlet pipe 40c), so that the height of the backflow prevention function part (component for eliminating the siphon effect) where the inlet side opening 21 of the in
  • the valve configuration described above is such that an on-off valve 71 is provided in the bypass pipe 70, an on-off valve 72 is provided downstream of the bypass pipe 70 in the inlet pipe 20b, and an on-off valve 73 is provided upstream of the bypass pipe 70 in the outlet pipe 40c.
  • an on-off valve 71 By opening the on-off valve 71 and closing the on-off valves 72 and 73, water can be supplied to bypass the backflow prevention function unit and discharged from the water supply outlet 60.
  • these valve configurations are not limited to the embodiment shown in the drawings, and motorized two-way valves, motorized three-way valves, etc. can be used as appropriate.
  • the valve configuration described above may be stored in the operating valve box 91 as shown in FIG. 5, or in the lower part of the water storage tank 40B in the thermal insulation cover 90 as shown in FIG. 6, allowing the valve operation to be centralized.
  • a check valve 74 is provided downstream of the on-off valve 72 in the inlet pipe 20b, and a drain pipe 75 is branched off upstream of the on-off valve 73 in the outlet pipe 40c, and an on-off valve 76 is provided in the drain pipe 75.
  • the inlet pipe 20b connected to the water supply source 10 upstream of the bypass pipe 70 is provided with an on-off valve 11 and a check valve 12, which are stop valves. Also, when draining a small amount of water between the check valve 74 and the inlet opening 21, the lid of the check valve 74 can be opened and the check valve cartridge inside can be removed, or a drain pipe can be branched off upstream of the check valve 74, similar to the drain pipe 75 and on-off valve 76 described above.
  • this embodiment has the particularly advantageous effect of making it possible to rationally bleed air and clean the contaminated water supply flow path (water supply pipe) when restoring the water supply after a water outage.
  • the intake and exhaust valve 50 operates, and the wastewater exhausted from the exhaust liquid pipe 51 and discharged together with the exhaust is received in the exhaust liquid receiving port 52 and discharged through the drain pipe 53.
  • the embodiment shown in Fig. 3 is equipped with an inner flow path 20A, an outer flow path 40A, and a nozzle 45 of an automatic cleaning system that can be applied to the embodiment shown in Fig. 2.
  • a nozzle branch flow path 46 branches off from the inner flow path 20A, and a nozzle 45 is provided at the tip of the nozzle branch flow path 46.
  • the embodiment shown in Fig. 6 includes an inner flow path 20A, a water tank 40B, and a nozzle 45 of an automatic cleaning system that can be applied to the embodiment shown in Fig. 1.
  • a flexible pipe 46a is connected from the inner flow path 20A as a nozzle branch flow path 46, and a nozzle 45 is provided at the tip of the flexible pipe. This makes it possible to obtain the same effect as the embodiment shown in Fig. 3, and by appropriately adjusting the spray direction of the nozzle 45, a swirling flow can be generated, and the inside of the water tank 40B can be kept constantly clean.
  • an electric three-way valve 55 is connected between the intake and exhaust valve 50 and the upper flow passage 30, and a foot pump 56 can be connected to the electric three-way valve 55.
  • the foot pump 56 can be connected to the upper flow passage 30, and the compressed air generated by the foot pump 56 can be used to discharge water that has accumulated in the water tank 40B. Therefore, in the event of a disaster, the water in the water tank 40B can be appropriately discharged and used.
  • 90 is an insulation cover, and the wall surface of the insulation cover 90 below the height position of the water tank 40B is equipped with an inspection port for inspecting and repairing the operating valve, etc., which can prevent freezing in winter and suppress the rise in temperature of the water supply in summer.
  • This vertical pressure reduction backflow prevention device prevents the backflow of outlet accumulated water that is in a stagnant state at the water supply outlet, This can be prevented by two vertical check valves 25, 35 whose valve bodies move up and down, and a relief valve 33, which will be described later.
  • the same reference numerals will be used to designate components equivalent to those in the above-described example of the siphon-eliminating type backflow prevention water supply device, and explanations thereof will be omitted.
  • the vertical type pressure reducing backflow prevention device is provided with an inlet side flow passage 20 having an inlet side opening 21 at the upper end thereof, which is connected to allow water to be introduced from a water supply source 10, and an upper circulation flow passage 30 connected to the inlet side opening 21 at the upper side of the inlet side flow passage 20, an upstream vertical check valve 25 disposed at the upper part of the inlet side flow passage 20 in an upright state to allow the flow of water from the bottom to the top and prevent backflow, and a downstream vertical check valve 35 disposed at the upper part of the outlet side flow passage 40 in an upright state to allow the flow of water from the top to the bottom and prevent backflow.
  • the cross section of the upper circulation flow passage 30 as a flow passage is provided by a box-shaped or container-shaped chamber formed wider than the cross section of the inlet side flow passage 20 in which the upstream vertical check valve 25 is housed, and serves as a buffer space that can buffer the flow of fluid.
  • the cross section of the upper flow passage 30 as a flow passage is provided by a box-like or container-like chamber that is wider than the cross section of the outlet flow passage 40 in which the downstream vertical check valve 35 is housed, providing a buffer space that can buffer the flow of fluid.
  • the upstream vertical check valve 25 and downstream vertical check valve 35 in this embodiment have the same configuration, and the inlet flow path 20 and outlet flow path 40 in this embodiment are configured with piping of the same diameter, and the loading direction of the piping is reversed upside down.
  • the vertical check valves 25 and 35 are configured with a valve body 25a, a valve shaft 25b, a valve seat portion 25c, a coil spring 25d, a valve body frame 25e, and a frame 25f, as indicated by the symbols in Figure 10.
  • Figure 10 shows the vertical check valves 25 and 35 in a closed state
  • Figure 11 shows the vertical check valves 25 and 35 in an open state.
  • the check valve body is composed of a valve body frame 25e that houses the valve body 25a, and a frame 25f in which the valve body frame 25e is housed and the upper flow passage 30 is open.
  • the check valve body is removably housed in the vertical storage cylinder 26, 36 that is integrated with the chamber that forms the upper flow passage 30, and the frame 25f is reliably pressed downward by the cover cap 27, 37 that closes the upper part (upper surface of the chamber) of the vertical storage cylinder 26, 36, so that it is removably (removably) fixed in a cartridge type.
  • the vertical pressure reduction backflow prevention device of the present invention has an intermediate chamber 31 which is the upper flow passage 30 and also serves as the space between the upstream vertical check valve 25 and the downstream vertical check valve 35.
  • the intermediate chamber 31 is provided with a relief valve 33 which opens to release the water trapped in the intermediate chamber 31 to the outside when the water supply upstream of the upstream vertical check valve 25 becomes under low pressure due to the water pressure difference.
  • the vertical pressure reducing backflow prevention device has the special advantageous effect that it can be constructed in a small space that is easy to install even in facilities with a direct connection direct pressure water supply system of two stories or less, and can be rationally unitized with a siphon elimination type backflow prevention water supply device as described later.
  • the vertical type allows it to be properly installed in a small space (within a small floor area) while ensuring height
  • the upper circulation flow path 30, which has a cross section formed wider than the inlet side flow path 20 and the outlet side flow path 40, acts as a buffer space and allows the upstream vertical check valve 25 and the downstream vertical check valve 35 to operate smoothly.
  • the narrowing of the flow path of the upper circulation flow path 30 prevents the flow rate from increasing or the pressure from increasing in the narrowed part, and the operation of the upstream vertical check valve 25 and the downstream vertical check valve 35 is stable, allowing it to operate in the same way as a conventional horizontally placed device.
  • the relief valve 33 of this embodiment is equipped with a diaphragm 33e arranged in the intermediate chamber 31, one side of which (primary pressure chamber 34a) is connected to the upstream side of the water supply from the upstream vertical check valve 25 via a connecting pipe 34 and the other side (intermediate pressure chamber 31a) faces the upper flow passage 30, a valve body 33a connected to the diaphragm 33e and opening and closing a discharge port 33m (relief hole) opened to drain water from the intermediate chamber 31 to the outside, and a coil spring 33d that balances the opening and closing of the valve body 33a so that the discharge port 33m is closed during normal water supply.
  • the relief valve 33 includes a valve body 33 a, a valve shaft 33 b, a valve seat 33 c, a coil spring 33 d, a diaphragm 33 e, a receiving plate flange 33 f, a head 33 g,
  • the relief valve 33 is equipped with a cover 33h, an outer shell 33i of the intermediate chamber, a vent hole 33k, and an exhaust port 33m.
  • the water supply device prevents backflow by reducing the pressure in the intermediate chamber 31 with the relief valve 33 using a diaphragm, and can more reliably prevent backflow of contaminated water.
  • it has a backflow prevention function equivalent to that of the above-mentioned prior art documents Patent Documents 2 and 3.
  • the intermediate chamber 31 in this embodiment is composed of an intermediate pressure chamber 31a, which is inside the outer shell (intermediate chamber outer shell 33i) of the relief valve 33 formed in a form that protrudes to one side (forward in this embodiment) in the middle part of the upper circulation flow path 30 and is also a part of the upper circulation flow path 30, and a primary pressure chamber 34a provided above the intermediate pressure chamber 31a and separated by a diaphragm 33e.
  • the primary pressure chamber 34a is connected and communicates with the upstream side of the water supply from the upstream vertical check valve 25 via a thin communication pipe 34. This allows the mechanism of the relief valve 33 to be suitably arranged on the front side, which is the maintenance surface, together with the vertical strainer 15 described later.
  • an embodiment of the present invention can be configured to include an intake and exhaust valve 50 that is connected to the upper side of the upper flow passage 30 and opens to draw in air when the pressure upstream of the water supply from the upper flow passage 30 becomes negative compared to atmospheric pressure, and opens to exhaust air when air accumulates in the upper flow passage 30.
  • the vertical pressure reduction backflow prevention device can be configured with a siphon elimination type backflow prevention water supply device.
  • the siphon elimination type backflow prevention water supply device is as described above, and detailed description will be omitted.
  • the intake and exhaust valve 50 in this embodiment is a cock-equipped intake and exhaust valve.
  • the backflow of contaminated water can be prevented doubly and reliably by the two backflow prevention functions of the vertical pressure reduction backflow prevention device and the siphon elimination type backflow prevention water supply device.
  • the vertical pressure reduction backflow prevention device and the siphon elimination type backflow prevention water supply device can be configured in a compact and rational manner by using the upper flow passage 30 as a common component, which is a particularly advantageous effect.
  • the upper circulation flow passage 30, which is the buffer space formed inside the chamber, is prone to trapping air entrained from the water supply source 10.
  • the exhaust function of the intake and exhaust valve 50 ensures that the trapped entrained air in the chamber can be exhausted outside the water supply pipe outside the building, so that it is less likely to get into the building, and water supply problems such as water hammer and poor water flow caused by entrained air inside the building can be avoided.
  • a cup-shaped screen body 15a is arranged at an angle to the inlet side flow path 20 in the upright state on the upstream side of the water supply of the upstream vertical check valve 25 of the inlet side flow path 20, and a vertical strainer 15 is connected so that it can be inserted and removed from diagonally above in a cartridge-like manner.
  • This vertical strainer 15 has a removable structure that allows foreign objects such as rust and dirt to be captured by the cup-shaped screen body 15a inside the strainer so that they do not pass upward with the water.
  • the foreign objects, such as dirt, that fall to the bottom of the screen body 15a inside the water supply pipeline and accumulate can be easily removed to the outside of the water supply pipeline by the frame 15c, which serves as a reinforcing frame for the screen body 15a, without having to remove any of the piping in the water supply pipeline, allowing cleaning, etc. to be performed.
  • the vertical strainer 15 of this embodiment includes the cup-shaped screen body 15a, an inlet 16 connected to a pipe so that water is introduced from the water supply source 10, a curved flow path 17 provided so that the water is introduced from an opening 15b partially formed on the side surface of the cup-shaped screen body 15a and passes through the inside of the screen body 15a and the top of the screen body 15a, and an outlet 18 provided so that the curved flow path 17 is connected to the top and connected to the pipe.
  • the cup-shaped screen body 15a is provided with a frame 15c that reinforces the opening 15b and the inside from the outside and inside so that it can be appropriately inserted and removed from the diagonally upper part of the vertical strainer 15, and is provided with an inclined storage exterior tube 15d and a cover cap 15e so that the cup-shaped screen body 15a is securely held and fixed in the flow path where the curved flow path 17 and the outlet 18 are connected.
  • This structure prevents malfunctions caused by dirt getting caught in the spring, diaphragm, relief valve, and intake and exhaust valve of the check valve, which are located downstream of the water supply, or damage to them.
  • 15a1 in FIG. 18 indicates the upper part of the screen body
  • 15a2 indicates the lower part of the screen body.
  • 15f is a water drain cock.
  • test cocks 39 are provided in the intermediate chamber 31, the inlet flow path 20, and the outlet flow path 40. These test cocks 39 are "mounting holes” provided to measure the pressure difference to confirm that the check valves of the pressure reducing backflow prevention device (upstream vertical check valve 25, downstream vertical check valve 35) are operating normally. Furthermore, the Japan Water Works Association standard "JWWA B 134" stipulates that the pressure reducing backflow prevention device should be inspected at least once a year to maintain its backflow prevention performance.
  • a configuration can be adopted in which a small-space H-type bypass valve unit 70A is connected to the underside of a vertical backflow prevention device equipped with the vertical check valves 25, 35, etc. of the present invention, and inspection and repair work such as cleaning and replacing the components of the vertical backflow prevention device equipped with the vertical check valves 25, 35, etc. can be carried out without stopping the water supply downstream of the vertical backflow prevention device.
  • a bypass circuit is also configured in the embodiment shown in FIGS. 1 and 4 to 6, and components that perform the same functions in FIG. 16 are given the same reference numerals as in the embodiment shown in FIGS. 1 and 4 to 6, and in principle, descriptions thereof will be omitted.
  • the H-type bypass valve unit 70A is provided with an on-off valve (operating valve 78) such as a gate valve or ball valve at the lower part of the downstream member (the merging member downstream of the bypass valve) of the vertical backflow prevention device equipped with the vertical check valves 25 and 35, leading to the water supply outlet.
  • an on-off valve operating valve 78
  • a gate valve or ball valve at the lower part of the downstream member (the merging member downstream of the bypass valve) of the vertical backflow prevention device equipped with the vertical check valves 25 and 35, leading to the water supply outlet.
  • the water supplied from the water supply source flows in the order of the water supply source 10 ⁇ on-off valve 71 ⁇ on-off valve 73 ⁇ downstream vertical check valve 35, and stops at the downstream vertical check valve 35 under normal conditions and does not flow into the upper circulation flow path 30, so that even if the test cock 39 installed in the upper circulation flow path 30 is opened, water will not be discharged from the test cock 39.
  • This allows the downstream vertical check valve 35 to be inspected for defects such as trapped debris using the test cock 39 installed in the upper flow passage 30.
  • the solenoid valve 47 as a control valve (operating valve 78) for the outlet side flow path 40 and connecting it to an earthquake sensor 48 that detects earthquakes and sends a signal via cable 47b, it is possible to make an earthquake countermeasure motor valve in which the reliability of the opening and closing function of the operating valve 78 can be ensured by periodic operational tests during peacetime.
  • the operating valve 78 for the outlet side flow path 40 is closed using the actuator 47a, which is a device that converts electrical energy into motion, and the occurrence of secondary disasters such as water leakage and flooding from points damaged by earthquakes in the water supply pipe that extends to the water supply outlet can be prevented.
  • control valve (operating valve 78) of the outlet side flow path 40 as an electrically operated remotely operated valve, it becomes unnecessary to go to the site of the non-payer to open and close the operating valve.
  • One example of a measure to address this problem is to make the handle of the operating valve 71 of the H-type bypass valve unit detachable, and normally the handle can only be set to "closed” when it is removed from the main body of the operating valve 71, and only when components of the vertical backflow prevention device are replaced or repaired is the handle attached to the main body of the operating valve 71 and set to "open” to carry out replacement, repair, etc., and the handle cannot be removed from the main body of the operating valve 71 unless it is set to "closed," and the handle is made long, large, and conspicuous.
  • the inspection hatch for the operating valve of the vertical backflow prevention device box which houses the vertical backflow prevention device and the H-type bypass valve unit below it, etc., cannot be closed and remains open due to the long, large, and conspicuous valve handle attached to the operating part of the bypass valve 71, making it noticeable from the outside and creating a situation in which rainwater, etc. may get into the vertical backflow prevention device box.

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Abstract

給水出口で滞留状態にある出口滞留水の逆流をより確実に防止できるサイフォン解消型逆流防止給水器及び縦型減圧逆流防止装置を提供する。給水源１０から給水が導入されるように連通され、上端に導入側として開口された導入側開口２１が設けられた導入側流路２０と、導入側流路２０の上側に導入側開口２１に連通して流路断面が広く設けられた上側流通流路３０と、上側流通流路３０の出口側として開口された出口側開口４１に連通され、給水出口６０まで延長された出口側流路４０と、上側流通流路３０の上側に接続されて配され、上側流通流路３０から給水の上流側が大気圧よりも負圧になった際には吸気するように開弁し、上側流通流路３０に空気が溜まった際には排気するように開弁する吸排気弁５０や、上流側縦型逆止弁２５及び下流側縦型逆止弁３５と逃し弁３３を備える。

Description

サイフォン解消型逆流防止給水器及び縦型減圧逆流防止装置
　この発明は、給水出口で滞留状態にある出口滞留水の逆流を、サイフォン効果を解消することや２個の逆止弁及び逃し弁を適宜に用いることで、防止できるサイフォン解消型逆流防止給水器及び縦型減圧逆流防止装置に関する。
　従来から、空気調和・衛生工学誌に掲載された「米国における逆流による飲料水汚染の事例と逆流防止器の種類」（非特許文献１参照）に解説されているように、給水の逆流に関する問題があり、その問題の解決策として、逆止弁やバキュームブレーカの種々の逆流防止給水器などが示されている。しかし、単なる逆止弁では、弁部にゴミが詰まった場合には逆流を止めることができないという課題がある。また、従来のバキュームブレーカでは、結局のところ併設される逆止弁に頼って逆流を防ぐことになり、逆流をより確実に止めることができないと共に、断水した給水を復帰する際に、空気抜きや、汚染されてしまった給水流路の洗浄を合理的に行うことが難しいという課題がある。さらに、配水管に混入した空気が給水管を経由して建物内に入り込むと、その給水管内の空気によりウォータハンマや出水停止などを起こし、床鳴りなどの騒音や漏水等の発生要因ともなっており、従来の形態では、建物内に入り込む前に配水管からの空気の混入を防止することが難しいという課題がある。
　また、従来、サイフォン解消型逆流防止給水器において用いることができる吸排気弁としては、ケーシングの頂端を覆う蓋体に大吸排気口が設けられて上下可動に収納された大弁体の動作で大吸排気口を下から開閉し、大弁体に小吸排気口が設けられて浮子の動作に連動して小弁体で小吸排気口を下から開閉するものとし、その大弁体を、有底円筒状の部材が開口側を下にして配置され内側部分に小弁体を収装した弁室を形成し、弁室頂壁側で小吸排気口が開口して小弁座とされ、小弁座が弁室の下部開口端位置から所定高さ以上の位置に配置されているとともに大弁体が弁室内に所定量以上の空気を溜めて所定レベル以上の浮力を発揮することで、弁室内に入った水の水位が小弁座の高さまで達しないものとした（特許文献１参照）吸排気弁装置が提案されている。この吸排気弁装置は、図７に示すように、建物内の水道水又は温水の給水配管の頂部に配設される。
　また、従来、減圧逆流防止給水装置は、２個の逆止弁の間にダイヤフラムにより動作する逃し弁を備えた中間室が設けられ、給水装置の逆サイフォンに対しては、中間室の水を逃し弁から排水して空間を作ることにより給水管路を遮断し、給水装置の逆圧に対しては、中間室の下流側のバネ式の逆止弁により給水管路を遮断できる。これによれば、給水装置の逆サイフォン及び逆圧の双方に対して有効な仕組みを備える逆流防止装置であることから、貯水槽給水方式における受水槽内の吐水口空間に匹敵するほどの信頼性の高い逆流防止装置である。しかしながら、逃し弁の排水口が水没したのでは逃し弁から排水ができず、水や土砂の流入等によってダイヤフラムや逃し弁等の器具が損傷又はその機能を発揮できなくなる。このため、土中埋設が可能な一般の逆止弁の設置とは違い、減圧逆流防止給水装置の逃し弁の排水口下端は、設置地盤より３００ｍｍ以上の高さを確保することが設置条件である。現状の直結増圧給水方式における３階建て以上の施設に設置する減圧逆流防止給水装置においては、１階地上設置の屋外露出形態の増圧ポンプユニット内に収納されて減圧逆流防止装置の逃し弁の排水口下端は設置地盤より３００ｍｍ以上の高さを確保している。しかしながら、２階建て以下の直結直圧給水方式の施設において、屋外露出形態の広い設置スペースを要する現状の減圧逆流防止給水装置では、その設置が敬遠され、逆流防止装置として信頼性は非常に低いが、小さな設置スペースで済む土中埋設形態の単なる逆止弁が設置されるケースが多いという課題がある。
　従来の減圧逆流防止給水装置における２個の逆止弁は、水平方向設置の器具（特許文献２、３参照）であるため、上・下流側の給水管との接続口は、水平方向の配管と接続せざるを得ず、給水管との接続には９０°エルボ形状の配管継手にて上流・下流側とも垂直方向の給水管と接続することとなる。結果、９０°エルボ形状の配管継手を使うことで、減圧逆流防止装置の設置幅は大きくなるという課題がある。
　従来のストレーナは、内部にカップ状のスクリーン（網状部材等）を備え、水平横向流又は垂直下向流の給水管路に設置し、該ストレーナのろ過機能にて流入する錆やゴミ等の異物を除去するための器具であり、垂直上向流の給水管に設置した場合においては、前記除去機能を発揮することができず、止むを得ず垂直上向流の給水管の上流側又は下流側の平行横向流の給水管に設置せざるを得ないという課題がある。
　また、減圧逆流防止給水装置の逆止弁等の清掃・交換等の点検・修繕工事時においては、減圧逆流防止装置の上流側の開閉弁を閉じて行わざるを得ないことから、減圧逆流防止装置の下流側の給水は停止し、水を使用できないという課題がある。
　さらに、一般家庭や飲食店等においては、ライフラインである電気の感震ブレーカーやガスの感震器と流量センサーを搭載したガスメーターがあるが、水道においても同様に、地震発生時の緊急遮断弁装置システムを提供するという課題がある。
　現状、逆流防止装置として一番信頼性の高い逆流防止装置は、貯水槽給水方式においての適切な貯水槽への吐水口と、貯水槽内の水面との離隔を確保した吐水口空間があることとされており、続いて信頼性の高い逆流防止装置が減圧逆流防止装置である（非特許文献１参照）とされている。
　しかし近年、貯水槽の清掃・維持管理に関連し、厚生労働省の指導で貯水槽給水方式を採用する施設は減少し、直結増圧給水方式を採用する施設が増加している。
　直結増圧給水方式を採用する施設においても、３階建て以上の階の施設に対しては１階地上設置の減圧逆流防止給水装置内蔵の増圧ポンプユニットにて給水しているが、２階までの階の施設に対しては直結直圧給水方式を採用する施設も多いため、２階までの階の直結直圧給水方式の施設に対しての逆流防止装置や、２階建てまでの施設に対しての現状より高い液体危険レベルに対応できる逆流防止装置、及び液体の各種危険レベルに対応した各種逆流防止装置の開発が課題である。
空気調和・衛生工学、第６８巻、第５号、平成６年５月５日発行（発行所：社団法人空気調和・衛生工学会）の第１１頁～第２０頁に記載された「米国における逆流による飲料水汚染の事例と逆流防止器の種類」（解説３４５）、前島健著の論文 （平成２６年度　厚生労働省受託）給水装置に関する構造材質調査等業務報告書の第１回検討委員会会議資料の第３７頁～第３８頁に記載された「３．アメリカにおける逆流防止装置の使用状況」、「（参考）ＥＵ逆流基準の事例（ＥＵ統一逆流防止基準　ＥＮ１７１７による。」平成２７年３月、公益社団法人日本水道協会の報告書 特開２０１２－１６７７１５号公報（第１頁、図２） 特開２００９－２７０６４３号公報（図１） 特開２００１－１２６２９号公報（図１）
　サイフォン解消型逆流防止給水器に関して解決しようとする問題点は、単なる逆止弁では、弁部にゴミが詰まった場合には逆流を止めることができず、従来のバキュームブレーカでは、結局のところ併設される逆止弁に頼って逆流を防ぐことになり、逆流をより確実に止めることができないことにある。
　また、縦型減圧逆流防止装置に関して解決しようとする問題点は、従来の減圧逆流防止給水装置では、２個の逆止弁を水平方向に並べて設置した横置き型の器具であるため、上・下流側の給水管との接続口は、水平方向の配管と接続せざるを得ず、給水管との接続には９０°エルボ形状の配管継手にて上流・下流側とも垂直方向の給水管と接続することになり、設置幅は大きくなるという点にある。
　そこで本発明の目的は、給水出口で滞留状態にある出口滞留水の逆流をより確実に防止できるサイフォン解消型逆流防止給水器を提供することにある。
　また、本発明の他の目的は、２階建て以下の直結直圧給水方式の施設においても設置しやすい小スペースに構成できる縦型減圧逆流防止装置、及びサイフォン解消型逆流防止給水器と共に合理的にユニット化できる縦型減圧逆流防止装置を提供することにある。
　本発明は、上記目的を達成するために次の構成を備える。
　本発明にかかるサイフォン解消型逆流防止給水器の一形態によれば、給水出口で滞留状態にある出口滞留水の逆流を、サイフォン効果を解消することで防止できるサイフォン解消型逆流防止給水器であって、給水源から給水が導入されるように連通され、前記出口滞留水の水面高さよりも高い位置に導入側として開口された導入側開口が設けられた導入側流路と、該導入側流路の上側に前記導入側開口に連通されて設けられた上側流通流路と、該上側流通流路の出口側として開口された出口側開口に連通され、前記給水出口まで延長される出口側流路と、前記上側流通流路の上側に接続されて配され、前記上側流通流路から給水の上流側が大気圧よりも負圧になった際には吸気するように開弁し、前記上側流通流路に空気が溜まった際には排気するように開弁する吸排気弁とを備え、前記上側流通流路が、流路としての断面が前記導入側流路に比べて広く形成されたボックス状や容器状のチャンバーによって設けられ、該チャンバーの下端部に、前記上側流通流路と前記導入側流路の前記導入側開口との接続部分が設けられていると共に、前記上側流通流路と前記出口側流路の前記出口側開口との接続部分が設けられている。
　また、本発明にかかるサイフォン解消型逆流防止給水器の一形態によれば、給水出口で滞留状態にある出口滞留水の逆流を、サイフォン効果を解消することで防止できるサイフォン解消型逆流防止給水器であって、給水源から給水が導入されるように連通され、前記出口滞留水の水面高さよりも高い位置に導入側として開口された導入側開口が設けられた導入側流路と、該導入側流路の上側に前記導入側開口に連通されて設けられた上側流通流路と、該上側流通流路の出口側として開口された出口側開口に連通され、前記給水出口まで延長される出口側流路と、前記上側流通流路の上側に接続されて配され、前記上側流通流路から給水の上流側が大気圧よりも負圧になった際には吸気するように開弁し、前記上側流通流路に空気が溜まった際には排気するように開弁する吸排気弁とを備え、前記上側流通流路と前記出口側流路の上流側とが連続され、実質的に一体化された形態の外側流路として設けられ、前記導入側流路の前記導入側開口を含む末端側が、前記外側流路の内部で立設され、該外側流路に内包される内側流路として設けられ、前記出口側開口が、前記導入側開口の周囲の前記外側流路によって実質的に設けられている。
　また、本発明にかかるサイフォン解消型逆流防止給水器の一形態によれば、前記外側流路が貯水タンクとして設けられていることを特徴とすることができる。
　また、本発明にかかるサイフォン解消型逆流防止給水器の一形態によれば、前記導入側流路と前記出口側流路とを連通させるバイパス配管と、該バイパス配管によって、前記上側流通流路へ給水しないようにバイパスさせる弁構成とを備えることを特徴とすることができる。
　また、本発明にかかるサイフォン解消型逆流防止給水器の一形態によれば前記導入側開口の高さ調整ができるように、前記導入側流路と前記出口側流路の双方の上下方向に延長される部位に、長さ調整機能部を備えることを特徴とすることができる。
　また、本発明にかかる縦型減圧逆流防止装置の一形態によれば、給水出口で滞留状態にある出口滞留水の逆流を、弁体が上下方向に移動する縦型逆止弁によって防止できる縦型減圧逆流防止装置であって、給水源から給水が導入されるように連通され、上端に導入側として開口された導入側開口が設けられた導入側流路と、該導入側流路の上側に前記導入側開口に連通されて設けられた上側流通流路と、該上側流通流路の出口側として開口された出口側開口に連通され、前記給水出口まで延長される出口側流路とを備え、前記上側流通流路が、流路としての断面が前記導入側流路に比べて広く形成されたボックス状や容器状のチャンバーによって設けられ、該チャンバーの下端部に、前記上側流通流路と前記導入側流路の前記導入側開口との接続部分が設けられていると共に、前記上側流通流路と前記出口側流路の前記出口側開口との接続部分が設けられ、立てられた状態の前記導入側流路の上部に配されて下側から上側へ給水の流れを許容して逆流を防止する上流側縦型逆止弁と、立てられた状態の前記出口側流路の上部に配されて上側から下側へ給水の流れを許容して逆流を防止する下流側縦型逆止弁とを備え、前記上側流通流路であると共に前記上流側縦型逆止弁と下流側縦型逆止弁との間のスペースとなっている中間室が設けられ、該中間室には、前記上流側縦型逆止弁よりも給水の上流側が低圧になった際に、該中間室に滞留された中間室滞留水を外部へ逃がすように開く逃し弁が設けられている。
　また、本発明にかかる縦型減圧逆流防止装置の一形態によれば、前記逃し弁が、一方面側が前記上流側縦型逆止弁よりも給水の上流側に連通されると共に他方面側が前記上側流通流路に面して前記中間室に配されたダイヤフラムと、該ダイヤフラムに連結され、前記中間室から外部に排水するように開口された排出口を開閉する弁体と、該弁体の開閉について通常の給水時には前記排出口を閉じるようにバランスさせるコイルバネとを備えることを特徴とすることができる。
　また、本発明にかかる縦型減圧逆流防止装置の一形態によれば、前記導入側流路の前記上側流通流路に連通する前記導入側開口が、前記出口滞留水の水面高さよりも高い位置に導入側として開口され、
前記上側流通流路の上側に接続されて配され、前記上側流通流路から給水の上流側が大気圧よりも負圧になった際には吸気するように開弁し、前記上側流通流路に空気が溜まった際には排気するように開弁する吸排気弁を備えることを特徴とすることができる。
　また、本発明にかかる縦型減圧逆流防止装置の一形態によれば、前記導入側流路の前記上流側縦型逆止弁の給水の上流側に、立てられた状態の前記導入側流路に対して傾斜した状態に配置されて斜め上方からカップ状のスクリーンが挿脱できるように縦型ストレーナが接続されていることを特徴とすることができる。
　本発明に係るサイフォン解消型逆流防止給水器によれば、給水出口で滞留状態にある出口滞留水の逆流をより確実に防止できるという特別有利な効果を奏する。また、本発明に係る縦型減圧逆流防止装置によれば、２階建て以下の直結直圧給水方式の施設においても設置しやすい小スペースに構成できることや、サイフォン解消型逆流防止給水器と共に合理的にユニット化できるという特別有利な効果を奏する。
本発明に係るサイフォン解消型逆流防止給水器の形態例を模式的に示す説明図である。 本発明に係るサイフォン解消型逆流防止給水器の他の形態例を模式的に示す説明図である。 図２の形態例のＡ部の実施例を模式的に示す断面説明図である。 図２の形態例のＢ部の実施例を模式的に示す流路回路説明図である。 図２の形態例のＢ部の実施例を模式的に示す流路回路平面説明図である。 本発明に係るサイフォン解消型逆流防止給水器の自動洗浄式貯水タンクの形態例を模式的に示す説明図である。 従来の形態例を模式的に示す説明図である。 本発明に係る縦型減圧逆流防止装置の形態例を示す正面、側面、平面に係る断面図である。 図８の形態例を、記号を含めて模式的に説明する流路回路説明図である。 本発明に係る縦型逆止弁の形態例の閉じた状態を示す断面図である。 本発明に係る縦型逆止弁の形態例の開いた状態を示す断面図である。 本発明に係る逃し弁の形態例の閉じた状態を示す断面図である。 本発明に係る縦型減圧逆流防止装置に吸排気弁を加えた形態例を示す正面、側面、平面、中間室の側面に係る断面図である。 図１３の形態例を、記号を含めて模式的に説明する流路回路説明図である。 本発明に係る縦型減圧逆流防止装置の吸排気弁を加えて逃し弁がない形態例を示す正面、側面、平面に係る断面図である。 本発明に係る縦型減圧逆流防止装置に接続できるバイパス流路を加えた形態例を示す断面図である。 本発明に係る縦型減圧逆流防止装置に地震感知器を加えた形態例を模式的に説明する流路回路説明図である。 本発明に係る縦型減圧逆流防止装置に用いることができる縦型ストレーナの形態例を模式的に示す説明図である。
　以下、本発明に係るサイフォン解消型逆流防止給水器の形態例を、図１～６に基づいて詳細に説明する。このサイフォン解消型逆流防止給水器は、給水出口６０で滞留状態にある出口滞留水６１の逆流を、サイフォン効果を解消することで防止できるものである。なお、図１及び２に示す形態例の給水出口６０は、蛇口４２に延長ホースが接続された形態であり、出口滞留水６１の中に沈められており、その出口滞留水６１の逆流が問題となる事例を示してある。
　本発明に係るサイフォン解消型逆流防止給水器では、導入側流路２０と、上側流通流路３０と、出口側流路４０と、吸排気弁５０とを備えている。
　導入側流路２０は、給水源１０から給水が導入されるように連通され、出口滞留水６１の水面高さ６１ａよりも高い位置に導入側として開口された導入側開口２１が設けられている。例えば図１及び２の形態例では、出口滞留水６１の水面高さ６１ａとは、シンク８０の溢れ面の高さのことであり、その水面高さ６１ａが出口滞留水６１の最高の高さになっている。すなわち、このシンク８０の例では、少なくとも、この水面高さ６１ａの最高の高さ（シンク８０の溢れ面の高さ）よりも、導入側開口２１の位置が高ければよいことになる。なお、これに限らず、出口滞留水６１の水面高さ６１ａとは、例えば、野外の散水管（ホース）などに滞留した水やそのホースの出口の先に滞留した水などの水面の高さも含まれる。
　上側流通流路３０は、導入側流路２０の上側に導入側開口２１に連通されて設けられたスペースとなっている。なお、この上側流通流路３０としては、図１及び２の形態例のように、導入側流路２０のような通常の給水管（管路）と比較して、大きな容積のスペースを備えるものとして設けられているとよい。すなわち、流路としての断面が、通常の給水管（管路）に比べて、広く形成されているとよい。このため、例えば、この上側流通流路３０としては、ボックス状や容器状のチャンバーによって設けられ、そのチャンバーの下端部に、上側流通流路３０と導入側流路２０の導入側開口２１との接続部分が設けられると共に、上側流通流路３０と出口側流路４０の出口側開口４１との接続部分が設けられる形態であってもよい。なお、それらの接続部分は、一般的な給水管の管継手を用いて接続することができるのは勿論である。
　出口側流路４０は、上側流通流路３０の出口側として開口された出口側開口４１に連通され、給水出口６０まで延長されている。図１及び２の形態例の出口側開口４１は、後述するように、実質的に導入側開口２１の周囲に形成された形態に設けられている。なお、例えば、前述のように上側流通流路３０としては、ボックス状や容器状のチャンバーによって設けられ、そのチャンバーの下端部に設けられた配管の取り付け口が、前述のように上側流通流路３０と出口側流路４０との接続部分として設けられる形態であってもよい。
　吸排気弁５０は、上側流通流路３０の上側に接続されて配され、上側流通流路３０から給水の上流側が大気圧よりも負圧になった際には吸気するように開弁し、上側流通流路３０に空気が溜まった際には排気するように開弁するように設けられている。この吸排気弁５０としては、特許文献１に記載の吸排気弁装置を用いることができる。図２及び３に示した形態例の吸排気弁５０では、導入側流路２０を形成する給水管の上側の延長部である導入配管上側延長部２３（図３参照）の上端に接続されて装着されている。
　この本発明に係るサイフォン解消型逆流防止給水器によれば、給水出口６０で滞留状態にある出口滞留水６１の逆流をより確実に防止できるという特別有利な効果を奏する。特に、上側流通流路３０が存在することで、より効果的にサイフォン効果を破壊でき、逆流水の発生をより確実に阻止できる。すなわち、上側流通流路３０が、バッファースペースになっており、サイフォン効果が破壊された後の状況で、逆流を完全に阻止する空気層スペース（容積空間）として作用できる。このため、逆流水が、導入側流路２０の側へ流入することをより確実に防止できる。従って、本発明によれば、逆止弁に頼ることなく、実質的に逆流水が生じることを、より確実に阻止でき、安全性を高めることができる。
　また、図１及び２の形態例では、上側流通流路３０と出口側流路４０の上流側とが連続され、実質的に一体化された形態の外側流路４０Ａとして設けられ、導入側流路２０の導入側開口２１を含む末端側が、外側流路４０Ａの内部で立設され、その外側流路４０Ａに内包される内側流路２０Ａとして設けられている。そして、出口側開口４１が、導入側開口２１の周囲の外側流路４０Ａによって実質的に設けられている。なお、これによれば、導入側開口２１と出口側開口４１の開口は、実質的に同一の高さに連続して設けられていることになる。
　なお、導入側流路２０の導入側開口２１を含む末端側は、例えば、図２及び３に示す形態例では、導入側流路２０を形成する給水管の中途部にスリット２１ａが設けられ、その給水管の先端部である上端（導入配管上側延長部２３）に吸排気弁５０が装着された形態になっている。これによれば、そのスリット２１ａが、実質的に導入側開口２１を構成することになり、給水管の端部（導入配管上側延長部２３）が外側流路４０Ａを構成する端部（大径の給水管の端盤部）に固定された状態となる。このため、片持ち形態を解消でき、導入側開口２１を含む末端側が片持ち状態で振動しない構造になっている。なお、図１に示した形態例においても、図示をしていないが、その導入側開口２１を含む末端側は振動しないように保持する手段が必要になる。例えば、導入側開口２１を構成する給水管の端部と外側流路４０Ａを構成する部位との間を、棒状の保持用部材２２（図６参照）を溶接するなどして固定・保持することで、その給水管の端部が片持ちとならないように構成できる。
　さらに、図１の形態例では、外側流路４０Ａが貯水タンク４０Ｂとして設けられている。この貯水タンク４０Ｂによれば、その内部に前述した逆流防止機能を合理的に組み込むことができ、例えば災害時などに断水状態になって水道本管が負圧になった際に、給水の逆流が発生することを効果的に防止できると共に、断水時の貯水槽として利用できるという特別有利な効果を奏する。なお、図２の形態例では、二重管構造となっており、貯水容量は小さいが、製造し易い形態になっている。
　次に、本発明に係るサイフォン解消型逆流防止給水器の作動状態について、図１及び２の形態例に基づいて説明する
　先ず、通常の通水時には、導入側流路２０、上側流通流路３０及び出口側流路４０の全ての流路が水によって満たされており、給水源１０の水圧によって給水できる状態になっている。また、本発明による給水経路は、給水源１０から導入側流路２０を経て、さらに下流側のシンク８０より高い位置の上側流通流路３０を経て給水する形態となっている。つまり、出口側流路４０までは建物の屋外に敷設又は設置され、高い位置にある上側流通流路３０は空気の滞留する給水施設となり、出口配管４０ｃより下流側のシンク８０までは建物内の給水施設とすることができる。
　その給水できる状態から何らかの原因によって、給水源１０からの圧力が失われることで断水状態になった場合、導入側流路２０が負圧に転じ、吸引作用が生じるため、給水の逆流が発生する。すると、吸排気弁５０が作動し、空気（大気）が上側流通流路３０に流入することで、サイフォン効果が破壊される。このときに、上側流通流路３０に滞留していた水は、断水によって生じた負圧によって、主に導入側流路２０を介して逆流状態で給水源１０側へ流れることになる。そして、上側流通流路３０に滞留していた水が排出されると、導入側流路２０の導入側開口２１が大気に連通されることになり、その大気が導入側流路２０側へ吸引される。これに対して、出口側流路４０に滞留している水は空気より比重が高く重いため、導入側流路２０側へ引き込まれることはなく、その出口側流路４０内に留まることになる。
　そして、出口側流路４０に留まった水は、重力の作用で逆サイフォン効果が生じ、その出口側流路４０を介して、導入側開口２１より低い位置にある給水出口６１から溢れ出ることになる。その分の水量が、出口側流路４０から減じることになり、図１及び２の形態例の状況では、その出口側流路４０での水面が、シンク８０内の安定水面６１ｂの高さと同一高さとなって安定する。つまり、吸排気弁５０が作動した当初の水面が点線で示した水面とすると、その水面が上昇して、シンク８０内の安定水面６１ｂの高さとなる。なお、水面高さ（シンクの溢れ面の高さ）６１ａを超えると、水がシンク８０から溢れ出るため、安定水面６１ｂは、その水面高さ６１ａを超えることはない。導入側流路２０の導入側開口２１は、水面高さ６１ａよりも高低差Ｈの設定寸法分だけ高いため、逆流が発生することはなく、前述のように安定することになる。この高低差Ｈは、例えば１５０ｍｍ以上とすればよく、信頼性を高めることができる。
　図１及び２の形態例の状況では、外側流路４０Ａや貯水タンク４０Ｂと一体的に設けられる上側流通流路３０は、水面高さ６１ａより高い位置にあり、その上側に接続され配されている吸排気弁５０直下のバッファースペースとなる上側流通流路３０内には配水管からの混入空気が滞留しやすくなる。そして、吸排気弁５０の排気機能にて滞留した混入空気は、建物の屋外において確実に給水管外に排気されることとなるため、建物内に入り込むことなく、建物内における混入空気が原因とするウォータハンマや出水停止などの給水トラブル発生を回避することができる。
　また、本形態例では、導入側流路２０と出口側流路４０とを連通させるバイパス配管７０と、そのバイパス配管７０によって、上側流通流路３０へ給水しないようにバイパスさせる弁構成とを備えている。すなわち、図１及び２の形態例では、導入側流路２０の一部を形成する配管であって、内側流路２０Ａへ連続するように外側流路４０Ａや貯水タンク４０Ｂの外側に配管された導入配管２０ｂと、出口側流路４０の一部を形成する配管であって、外側流路４０Ａや貯水タンク４０Ｂから連続するように外側流路４０Ａや貯水タンク４０Ｂの外側に配管された出口配管４０ｃと、導入配管２０ｂと出口配管４０ｃとを連通させるバイパス配管７０と、そのバイパス配管によって、上側流通流路３０へ給水しないようにバイパスさせる弁構成とを備えている。なお、７７は管接続部であり、カプラー継手などを用いることができる。また、導入側開口２１の高さ調整ができるように、導入側流路２０と出口側流路４０の双方の上下方向に延長される部位に、長さ調整機能部を備えることができる。すなわち、図示した形態例では、導入側流路２０（内側流路２０Ａ又は導入配管２０ｂ）や出口側流路４０（外側流路４０Ａ又は出口配管４０ｃ）について、長さを調整できるスリーブ型伸縮継手などの長さ調整機能部を設置することによって、導入側流路２０の導入側開口２１が開口する逆流防止機能部（サイフォン効果を解消するための構成部）の高さ調整を容易に行うことができるようにしてもよい。
　前述の弁構成としては、図面に示した形態例では、バイパス配管７０に開閉弁７１が設けられ、導入配管２０ｂにおけるバイパス配管７０の下流側に開閉弁７２が設けられ、出口配管４０ｃにおけるバイパス配管７０の上流側に開閉弁７３が設けられている。これによれば、開閉弁７１を開き、開閉弁７２及び開閉弁７３を閉じることで、逆流防止機能部をバイパスして給水出口６０で吐出するように給水できる。なお、これらの弁構成としては、電動二方弁や電動三方弁などを適宜に用いることができるなど、図面に示した形態例に限定されるものではない。また、図５に示すように操作弁ボックス９１内や、図６に示すように保温カバー９０内の貯水タンク４０Ｂの下部に、前述の弁構成を収納することで、弁の操作を集約的にできるようにしてもよい。
　また、導入配管２０ｂにおける開閉弁７２の下流側には逆止弁７４が設けられ、出口配管４０ｃにおける開閉弁７３の上流側には排水管７５が分岐されており、その排水管７５には開閉弁７６が設けられている。これによれば、図１の貯水タンク４０Ｂを洗浄する際や逆流防止機能部の修理の際に、逆流防止機能部に滞留した水を給水出口６０側へ連通することなく排水でき、給水は逆流防止機能部を迂回して行うことができる。また、貯水タンク４０Ｂの下端に出口配管４０ｃが接続されているため、貯水タンク４０Ｂ内に滞留された水を淀みなく流すことができる。なお、通常の給水管構成と同様に、バイパス配管７０の上流側であって給水源１０に接続された導入管２０ｂには、止水栓である開閉弁１１と逆止弁１２が設けられている。また、逆止弁７４と導入側開口２１間の少量の水を排出する際には、逆止弁７４の蓋を開け、中の逆止弁カートリッジを取り出せばよく、又は前記の排水管７５と開閉弁７６と同様に、逆止弁７４の上流側には排水管を分岐させてもよい。
　これによれば、給水の逆流を防止する手段が、複数箇所において設置されており、より確実に逆流を防止して給水の安全性を確保することができる。また、断水などによって給水が途絶えた後に復帰する際に、外側流路４０Ａや貯水タンク４０Ｂ内に残留した水を適切に排水できる。つまり、この形態例によれば、断水した給水を復帰する際に、空気抜きや、汚染されてしまった給水流路（給水管）の洗浄を合理的に行うことができるという特別有利な効果を奏する。なお、空気抜きがなされる際には、吸排気弁５０が作動し、排気液管５１から排気され、その排気と共に排出される排水を、排気液受け口５２で受けて排水管５３を介して流すように設けられている。
　次に、図３及び６に基づいて、外側流路４０Ａや貯水タンク４０Ｂ内の汚染防止や洗浄のために、積極的に水の流れを発生させる自動清浄化システムの形態例について説明する。
　図３に示す形態例は、図２の形態例に適用できる内側流路２０Ａや外側流路４０Ａ及び自動清浄化システムのノズル４５を備えるものである。この形態例では、内側流路２０Ａからノズル分岐流路４６が分岐されており、その先端にノズル４５が設けられている。これによれば、給水される際に常にノズル４５から給水が噴出しており、外側流路４０Ａ内が撹拌される状態になるため、給水が淀むことなく、その外側流路４０Ａの内壁に汚れが付着することを防止でき、外側流路４０Ａ内を常に清浄に維持できる。
　図６に示す形態例は、図１の形態例に適用できる内側流路２０Ａや貯水タンク４０Ｂ及び自動清浄化システムのノズル４５を備えるものである。この形態例では、内側流路２０Ａからノズル分岐流路４６としてフレキシブル管４６ａが接続されており、その先端にノズル４５が設けられている。これによれば、図３の形態例と同様の効果を得ることができると共に、ノズル４５の噴射方向を適宜に調整することで旋回流を発生させることもでき、貯水タンク４０Ｂ内を常に清浄に維持できる。
　また、図６に示す形態例では、吸排気弁５０と上側流通流路３０との間に電動三方弁５５が接続され、その電動三方弁５５に足踏みポンプ５６が接続できるように構成されている。これによれば、電動三方弁５５を操作して足踏みポンプ５６を上側流通流路３０に連通させることができ、足踏みポンプ５６よって生じる圧縮空気によって、貯水タンク４０Ｂに滞留した水を排出することができる構成になっている。従って、災害時に、貯水タンク４０Ｂ内の水を適切に吐出させて利用することができる。なお、９０は保温カバーであり、その保温カバー９０の貯水タンク４０Ｂの高さ位置よりも下側に設けられた壁面には操作弁などを点検・修理するための点検口が装備され、冬季は凍結を防止し、夏季は給水の温度上昇を抑えるように作用できる。
　次に、本発明に係る縦型減圧逆流防止装置の形態例を、図８～１８に基づいて詳細に説明する。この縦型減圧逆流防止装置は、給水出口で滞留状態にある出口滞留水の逆流を、
弁体が上下方向に移動する２個の縦型逆止弁２５、３５と後述する逃し弁３３によって防止できるものである。なお、以上に説明したサイフォン解消型逆流防止給水器の形態例と同等の構成については、原則として同一の符号を付して説明を省略する。
　本発明に係る縦型減圧逆流防止装置では、先ず、給水源１０から給水が導入されるように連通され、上端に導入側として開口された導入側開口２１が設けられた導入側流路２０と、その導入側流路２０の上側に導入側開口２１に連通されて設けられた上側流通流路３０とを備え、立てられた状態の導入側流路２０の上部に配されて下側から上側へ給水の流れを許容して逆流を防止する上流側縦型逆止弁２５と、立てられた状態の出口側流路４０の上部に配されて上側から下側へ給水の流れを許容して逆流を防止する下流側縦型逆止弁３５とを備えている。また、以上に説明したサイフォン解消型逆流防止給水器の形態例と同様に、上側流通流路３０の流路としての断面が、上流側縦型逆止弁２５が収納された導入側流路２０の流路としての断面に比べ、広く形成されたボックス状や容器状のチャンバーによって設けられており、流体の流れを緩衝できるバッファースペースになっている。さらに、本形態例では、上側流通流路３０の流路としての断面が、下流側縦型逆止弁３５が収納された出口側流路４０の流路としての断面に比べても、広く形成されたボックス状や容器状のチャンバーによって設けられており、流体の流れを緩衝できるバッファースペースになっている。
　なお、本形態例の上流側縦型逆止弁２５と下流側縦型逆止弁３５においては、同等の構成を備えているものであり、本形態例の導入側流路２０及び出口側流路４０が同一径の配管によって構成され、その配管に対する装填方向が天地で逆になっている。その縦型逆止弁２５及び３５の構成は、図１０で符号を付したように、弁体２５ａ、弁軸２５ｂ、弁座部２５ｃ、コイルバネ２５ｄ、弁体枠２５ｅ、フレーム２５ｆを備えている。図１０ではその縦型逆止弁２５及び３５が閉じた状態を示しており、図１１ではその縦型逆止弁２５及び３５が開いた状態を示している。
　また、本形態例のこれらの縦型逆止弁２５及び３５では、その逆止弁本体が、弁体２５ａを納めた弁体枠２５ｅと、その弁体枠２５ｅが収納されて上側流通流路３０は開口したフレーム２５ｆとによって構成されている。そして、本形態例では、その逆止弁本体が、上側流通流路３０を形成するチャンバーと一体化した縦型収納筒部２６、３６内に挿脱可能に納まり、フレーム２５ｆが縦型収納筒部２６、３６の上方（チャンバーの上面）を塞ぐ覆蓋キャップ２７、３７によって下方へ確実に押さえられることでカートリッジ式に着脱（挿脱）可能に固定されている。これによれば、チャンバーとしての上側流通流路３０と、上流側及び下流側の縦型逆止弁２５及び３５双方の詰まったゴミ等の異物を給水管路の一部の配管等を取外すことなく容易に給水管路の外部へ取出し、清掃等を実施することができる。
　そして、本発明に係る縦型減圧逆流防止装置では、図８、９、１３に示すように、上側流通流路３０であると共に上流側縦型逆止弁２５と下流側縦型逆止弁３５との間のスペースとなっている中間室３１が設けられ、その中間室３１には、上流側縦型逆止弁２５よりも給水の上流側が低圧になった際に、その水圧差によって、その中間室３１に滞留された中間室滞留水を外部へ逃がすように開く逃し弁３３が設けられている。
　この本発明に係る縦型減圧逆流防止装置によれば、２階建て以下の直結直圧給水方式の施設においても設置しやすい小スペースに構成できることや、後述するようにサイフォン解消型逆流防止給水器と共に合理的にユニット化できるという特別有利な効果を奏する。すなわち、縦型によることで高さを確保しつつ小スペース内（狭い床面積内）で適切に設置できると共に、断面が導入側流路２０や出口側流路４０に比べて広く形成された上側流通流路３０がバッファースペースとなって上流側縦型逆止弁２５や下流側縦型逆止弁３５がスムースに作動できる。つまり、上側流通流路３０の流路が狭くなることで、その狭くなった部分で流速が高まることや、圧力が高くなることを防止でき、上流側縦型逆止弁２５や下流側縦型逆止弁３５の動作が安定的になされ、従来の横置きの装置と同等に作動することができる。
　また、本形態例の逃し弁３３は、図１２に示すように、一方面側（一次圧室３４ａ）が上流側縦型逆止弁２５よりも給水の上流側に連通管３４を介して連通されると共に他方面側（中間圧室３１ａ）が上側流通流路３０に面して中間室３１に配されたダイヤフラム３３ｅと、そのダイヤフラム３３ｅに連結され、中間室３１から外部に排水するように開口された排出口３３ｍ（逃し孔）を開閉する弁体３３ａと、その弁体３３ａの開閉について通常の給水時には排出口３３ｍを閉じるようにバランスさせるコイルバネ３３ｄとを備えている。
　なお、逃し弁３３は、図１２で符号を付したように、弁体３３ａ、弁軸３３ｂ、弁座部３３ｃ、コイルバネ３３ｄ、ダイヤフラム３３ｅ、受板フランジ３３ｆ、ヘッド３３ｇ、
蓋３３ｈ、中間室外殻３３ｉ、通気孔３３ｋ、排出口３３ｍを備えている。この逃し弁３３は、一次圧室３４ａの圧力が配水管の破損や付近消火栓からの放水により低下すると、水圧差が生じ、ダイヤフラム３３ｅは弁体３３ａに付属のコイルバネ３３ｄにより上方に移動し、弁体３３ａが弁座部３３ｃから上方に上昇することで、この逃し弁３３が開かれ、負圧が解消され、中間室３１内の水は排出口３３ｍより放水され中間室３１内は大気圧となる。
　本形態例によれば、ダイヤフラムを用いた逃し弁３３によって、中間室３１が減圧されることで逆流を防止する給水装置になっており、汚染水の逆流をより確実に防止することができる。つまり、機能的には、前述の先行技術文献の特許文献２及び３と同等の逆流防止機能を備えるものになっている。なお、本形態例の中間室３１は、上側流通流路３０の中間部分で一方（本形態例では前方）に突き出た形態に形成された逃し弁３３の外殻（中間室外殻３３ｉ）の内部であって上側流通流路３０の一部でもある中間圧室３１ａと、その中間圧室３１ａの上側にダイヤフラム３３ｅを隔てて設けられた一次圧室３４ａとによって構成されている。そして、その一次圧室３４ａは、細い連通管３４を介して上流側縦型逆止弁２５よりも給水の上流側に連通・接続されている。これによれば、後述する縦型ストレーナ１５と合わせて、メンテナンス面となる前面に逃し弁３３の機構を好適に配することができる。
　また、本発明に係る形態例としては、図１３～１５に示すように、以上に説明した縦型減圧逆流防止装置の構成に加えて、上側流通流路３０の上側に接続されて配され、上側流通流路３０から給水の上流側が大気圧よりも負圧になった際には吸気するように開弁し、上側流通流路３０に空気が溜まった際には排気するように開弁する吸排気弁５０を備える構成とすることができる。すなわち、サイフォン解消型逆流防止給水器付きの縦型減圧逆流防止装置とすることができる。サイフォン解消型逆流防止給水器については、前述したとおりであり、詳細な説明を省略する。なお、本形態例の吸排気弁５０は、コック付吸排気弁となっている。
　これによれば、縦型減圧逆流防止装置とサイフォン解消型逆流防止給水器との二つの逆流防止機能により、汚染水の逆流を二重により確実に防止することができる。また、縦型減圧逆流防止装置とサイフォン解消型逆流防止給水器とを、上側流通流路３０を共通の構成要素として利用して、コンパクト且つ合理的に構成できるという特別有利な効果を奏する。
　また、この追加装備された吸排気弁５０に一体化した設置地盤面より１４００～１７００ｍｍ程度高い位置に備えられるチャンバーにおいて、そのチャンバーの内部として形成されるバッファースペースである上側流通流路３０には、給水源１０からの混入空気が滞留しやすくなる。これに対して、吸排気弁５０の排気機能によれば、その滞留したチャンバー内の混入空気を、建物の屋外において給水管外へ確実に排気できるため、建物内に入り込むことは少なくなり、建物内における混入空気が原因とするウォータハンマや出水不良などの給水トラブルの発生を回避することができる。
　また、本発明に係る形態例では、図８、１３、１５、１８に示すように、導入側流路２０の上流側縦型逆止弁２５の給水の上流側に、立てられた状態の導入側流路２０に対して傾斜した状態にカップ状のスクリーン本体１５ａが配置されて斜め上方からカートリッジ式に挿脱できるように、縦型ストレーナ１５が接続されている。
　この縦型ストレーナ１５によれば、ストレーナ内部のカップ状のスクリーン本体１５ａによって水中の鉄錆やゴミ等の異物を水と共に上部へ通過することのないように捕らえ、給水管路内のスクリーン本体１５ａの下部に落下させ蓄積したゴミ等の異物を、給水管路の一部の配管等を取外すことなくスクリーン本体１５ａの補強用枠体であるフレーム１５ｃにて容易に給水管路の外部へ取出し清掃等を実施することのできる着脱可能な構成になっている。
　本形態例の縦型ストレーナ１５の構成としては、図１８に示すように、前記カップ状のスクリーン本体１５ａと、給水源１０から給水が導入されるように配管に接続される導入口部１６と、その導入口部１６の上側に連続して給水がカップ状のスクリーン本体１５ａの側周面に部分的に形成された開口部１５ｂから導入されてスクリーン本体１５ａの内部を通ってスクリーン本体１５ａの上部を通過するように設けられた湾曲流路１７と、その湾曲流路１７の上側に連続して設けられ配管に接続される出口部１８とを備える。そして、カップ状のスクリーン本体１５ａが、縦型ストレーナ１５斜め上部から適切に挿脱可能となるように、前記開口部１５ｂを含め、外側及び内側から補強するフレーム１５ｃを備え、湾曲流路１７と出口部１８とが連続する流路にカップ状のスクリーン本体１５ａが確実に押さえられて固定されるように、傾斜型収納外装筒部１５ｄ及び覆蓋キャップ１５ｅを備えている。これにより、給水の下流側に配された構成として、逆止弁のバネ、ダイヤフラム、逃し弁及び吸排気弁等について、それらのゴミ噛み、損傷等による不具合の発生を回避できる構造となっている。なお、図１８に示した１５ａ１は、スクリーン本体の上部を示し、１５ａ２はスクリーン本体の下部を示している。また、１５ｆは水抜きコックである。
　また、中間室３１、導入側流路２０及び出口側流路４０には、テストコック３９が配されている。このテストコック３９は、減圧逆流防止装置の逆止弁（上流側縦型逆止弁２５、下流側縦型逆止弁３５）が、正常に作動しているかを確認するために、差圧を計るために設けられた「取付穴」である。なお、減圧逆流防止装置は、日本水道協会規格“ＪＷＷＡ　Ｂ　１３４” においての逆流防止性能を維持するため、１年に最低１回の定期点検を行うよう定められている。
　また、本発明に係る形態例では、図１６に示すように、小スペースのＨ型バイパス弁ユニット７０Ａを、本発明に係る縦型逆止弁２５、３５等を装備した縦型逆流防止装置の下側に接続する構成を採用することができ、その縦型逆止弁２５、３５等を装備した縦型逆流防止装置の部材の清掃・交換等の点検・修繕工事の際、その縦型逆流防止装置の下流側の給水を停止させることなく施工することができる。なお、図１、４～６に示す形態例においてもバイパス回路が構成されており、図１６においても同一の機能を奏する構成については、図１、４～６に示す形態例と同一の符号を付して原則として説明を省略する。
　この図１６に示すＨ型バイパス弁ユニット７０Ａによれば、縦型逆止弁２５及び３５を装備した縦型逆流防止装置の下流側の部材（バイパス弁の下流側の合流部材）の下部の給水出口へ至る部位に、仕切弁又はボール弁等の開閉弁（操作弁７８）を備える。これによれば、上流側及び下流側の縦型逆止弁２５、３５のゴミ噛み等の点検を簡単に行うことが可能になる。すなわち、開閉弁７２及び操作弁７８を閉じ、開閉弁７３及び開閉弁７１を開けることにより、給水源から給水される水は給水源１０→開閉弁７１→開閉弁７３→下流側縦型逆止弁３５の順に流れ、正常時は下流側縦型逆止弁３５にて止まり、上側流通流路３０には流れないため、その上側流通流路３０に設置のテストコック３９を開けても同テストコック３９から水は吐水しない。これによれば、上側流通流路３０に設置のテストコック３９にて下流側縦型逆止弁３５のゴミ噛み等の不具合の点検ができる。同様に、上流側縦型逆止弁２５の下部に設置のテストコック３９を開いたときに同テストコック３９から水は吐水する場合は、縦型逆止弁２５及び３５の双方にゴミ噛み等の不具合の発生を検知することができる。このように、Ｈ型バイパス弁ユニットの操作弁７８の役割は、縦型逆止弁２５及び３５双方の点検において欠くことができないものになっている。
　また、電磁弁４７を、図１７に示すように、出口側流路４０の制御弁（操作弁７８）として配置し、ケーブル４７ｂを介して地震を感知して信号を発信する地震感知器４８と接続することで、平時において定期的に操作弁７８の開閉動作機能の確実性を作動試験にて確保できる地震対策電動弁とすることができる。つまり、地震感知器４８の地震を感知した際に発信される信号に基づく制御に依り、電気エネルギーを運動に変換する装置であるアクチュエータ４７ａを用いて出口側流路４０の操作弁７８を閉じ、給水出口まで延長された水の供給管路の地震による破損箇所からの二次災害としての漏水・浸水事故等の発生を防止できる。
　また、図１７に示すように、出口側流路４０の制御弁（操作弁７８）を電動遠方操作弁として配置することにより、料金未払者に対しての現地に出向いての操作弁の開閉作業を行う必要はなくなる。
　また、図１７に示す入口側流路２０の上流側に縦型メーターを配置し、縦型逆流防止装置及びその下部のＨ型バイパス弁ユニット等を収納する縦型逆流防止装置ボックス内にて適切な凍結防止対策を施すことにより、メーター設置における寒冷地の凍結深度を考慮する対策の必要はなくなり、地上部にて容易に検満メーターの取替え等ができることとなる。
　さらに、縦型逆流防止装置を設置した施設側の使用者等が、縦型逆流防止装置の部材を交換・修繕等の工事を行わずに前記Ｈ型バイパス弁ユニットの操作弁７１を常時開けた状態にして、給水を停止することなく使用できるという、水道水供給者側の逆流防止施策に反する事象が発生するおそれがある。
　この問題の対処策の一例としては、Ｈ型バイパス弁ユニットの操作弁７１のハンドルを着脱式とし、通常では該ハンドルは操作弁７１の本体から抜かれた状態でのみ「閉」とすることができ、縦型逆流防止装置の部材の交換・修繕等の際にのみ、操作弁７１の本体に該ハンドルを装着し「開」として交換・修繕等の工事を実施し、該ハンドルを「閉」としない限り該ハンドルは操作弁７１の本体から抜くことができない構造とし、該ハンドルを長くて大きく目立つ形状とする等の例が挙げられる。
　すなわち、該縦型逆流防止装置及びその下部のＨ型バイパス弁ユニット等を収納する縦型逆流防止装置ボックスの操作弁のための点検口は、バイパス弁７１の操作部に装着された長くて大きく目立つ形状の弁のハンドルにより、閉じることができず開いたままとなり、外部から目立ち、また、縦型逆流防止装置ボックス内への雨水等の降込みが懸念される状況にするためである。
　以上、本発明につき好適な形態例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの形態例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。
１０　給水源
１１　開閉弁
１２　逆止弁
１５　縦型ストレーナ
１５ａ　スクリーン本体
１５ａ１　スクリーン本体の上部
１５ａ２　スクリーン本体の下部
１５ｂ　開口部
１５ｃ　フレーム
１５ｄ　傾斜型収納外装筒部
１５ｅ　覆蓋キャップ
１５ｆ　水抜きコック
１６　導入口部
１７　湾曲流路
１８　出口部
２０　導入側流路
２０Ａ　内側流路
２０ｂ　導入配管
２１　導入側開口
２１ａ　スリット
２２　保持用部材
２３　導入配管上側延長部
２５　上流側縦型逆止弁
２５ａ　弁体
２５ｂ　弁軸
２５ｃ　弁座部
２５ｄ　コイルバネ
２５ｅ　弁体枠
２５ｆ　フレーム
２６　縦型収納筒部
２７　覆蓋キャップ
３０　上側流通流路
３１　中間室
３１ａ　中間圧室
３３　逃し弁
３３ａ　弁体
３３ｂ　弁軸
３３ｃ　弁座部
３３ｄ　コイルバネ
３３ｅ　ダイヤフラム
３３ｆ　受板フランジ
３３ｇ　ヘッド
３３ｈ　蓋
３３ｉ　中間室外殻
３３ｋ　通気孔
３３ｍ　排出口
３４　連通管
３４ａ　一次圧室
３５　下流側縦型逆止弁
３６　縦型収納筒部
３７　覆蓋キャップ
３９　テストコック
４０　出口側流路
４０Ａ　外側流路
４０Ｂ　貯水タンク
４０ｃ　出口配管
４１　出口側開口
４１ａ　最高位の溢れ面
４２　蛇口
４５　ノズル
４６　ノズル分岐流路
４６ａ　フレキシブル管
４７　電磁弁
４７ａ　アクチュエータ
４７ｂ　ケーブル
４８　地震感知器
５０　吸排気弁
５１　排気液管
５２　排気液受け口
５３　排水管
５５　電動三方弁
５６　足踏みポンプ
６０　給水出口
６０ａ　延長ホース
６１　出口滞留水
６１ａ　水面高さ（シンクの溢れ面高さ）
６１ｂ　安定水面
７０　バイパス配管
７０Ａ　Ｈ型バイパス弁ユニット
７１　開閉弁
７２　開閉弁
７３　開閉弁
７４　逆止弁
７５　排水管
７６　開閉弁
７７　管接続部
７８　操作弁
８０　シンク
９０　保温カバー
９１　操作弁ボックス
Ｈ　高低差

Claims (10)

  1. 　給水出口で滞留状態にある出口滞留水の逆流を、サイフォン効果を解消することで防止できるサイフォン解消型逆流防止給水器であって、
    　給水源から給水が導入されるように連通され、前記出口滞留水の水面高さよりも高い位置に導入側として開口された導入側開口が設けられた導入側流路と、
    　該導入側流路の上側に前記導入側開口に連通されて設けられた上側流通流路と、
    　該上側流通流路の出口側として開口された出口側開口に連通され、前記給水出口まで延長される出口側流路と、
    　前記上側流通流路の上側に接続されて配され、前記上側流通流路から給水の上流側が大気圧よりも負圧になった際には吸気するように開弁し、前記上側流通流路に空気が溜まった際には排気するように開弁する吸排気弁とを備え、
    　前記上側流通流路が、流路としての断面が前記導入側流路に比べて広く形成されたボックス状や容器状のチャンバーによって設けられ、該チャンバーの下端部に、前記上側流通流路と前記導入側流路の前記導入側開口との接続部分が設けられていると共に、前記上側流通流路と前記出口側流路の前記出口側開口との接続部分が設けられていることを特徴とするサイフォン解消型逆流防止給水器。
  2. 　給水出口で滞留状態にある出口滞留水の逆流を、サイフォン効果を解消することで防止できるサイフォン解消型逆流防止給水器であって、
    　給水源から給水が導入されるように連通され、前記出口滞留水の水面高さよりも高い位置に導入側として開口された導入側開口が設けられた導入側流路と、
    　該導入側流路の上側に前記導入側開口に連通されて設けられた上側流通流路と、
    　該上側流通流路の出口側として開口された出口側開口に連通され、前記給水出口まで延長される出口側流路と、
    　前記上側流通流路の上側に接続されて配され、前記上側流通流路から給水の上流側が大気圧よりも負圧になった際には吸気するように開弁し、前記上側流通流路に空気が溜まった際には排気するように開弁する吸排気弁とを備え、
    　前記上側流通流路と前記出口側流路の上流側とが連続され、実質的に一体化された形態の外側流路として設けられ、
    　前記導入側流路の前記導入側開口を含む末端側が、前記外側流路の内部で立設され、該外側流路に内包される内側流路として設けられ、
    　前記出口側開口が、前記導入側開口の周囲の前記外側流路によって実質的に設けられていることを特徴とするサイフォン解消型逆流防止給水器。
  3. 　前記外側流路が貯水タンクとして設けられていることを特徴とする請求項２記載のサイフォン解消型逆流防止給水器。
  4. 　前記導入側流路と前記出口側流路とを連通させるバイパス配管と、
    　該バイパス配管によって、前記上側流通流路へ給水しないようにバイパスさせる弁構成とを備えることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のサイフォン解消型逆流防止給水器。
  5. 　前記導入側開口の高さ調整ができるように、前記導入側流路と前記出口側流路の双方の上下方向に延長される部位に、長さ調整機能部を備えることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のサイフォン解消型逆流防止給水器。
  6. 　給水出口で滞留状態にある出口滞留水の逆流を、弁体が上下方向に移動する縦型逆止弁によって防止できる縦型減圧逆流防止装置であって、
    　給水源から給水が導入されるように連通され、上端に導入側として開口された導入側開口が設けられた導入側流路と、
    　該導入側流路の上側に前記導入側開口に連通されて設けられた上側流通流路と、
    　該上側流通流路の出口側として開口された出口側開口に連通され、前記給水出口まで延長される出口側流路とを備え、
    　前記上側流通流路が、流路としての断面が前記導入側流路に比べて広く形成されたボックス状や容器状のチャンバーによって設けられ、該チャンバーの下端部に、前記上側流通流路と前記導入側流路の前記導入側開口との接続部分が設けられていると共に、前記上側流通流路と前記出口側流路の前記出口側開口との接続部分が設けられ、
    　立てられた状態の前記導入側流路の上部に配されて下側から上側へ給水の流れを許容して逆流を防止する上流側縦型逆止弁と、
    　立てられた状態の前記出口側流路の上部に配されて上側から下側へ給水の流れを許容して逆流を防止する下流側縦型逆止弁とを備え、
    　前記上側流通流路であると共に前記上流側縦型逆止弁と下流側縦型逆止弁との間のスペースとなっている中間室が設けられ、該中間室には、前記上流側縦型逆止弁よりも給水の上流側が低圧になった際に、該中間室に滞留された中間室滞留水を外部へ逃がすように開く逃し弁が設けられていることを特徴とする縦型減圧逆流防止装置。
  7. 　前記逃し弁が、一方面側が前記上流側縦型逆止弁よりも給水の上流側に連通されると共に他方面側が前記上側流通流路に面して前記中間室に配されたダイヤフラムと、該ダイヤフラムに連結され、前記中間室から外部に排水するように開口された排出口を開閉する弁体と、該弁体の開閉について通常の給水時には前記排出口を閉じるようにバランスさせるコイルバネとを備えることを特徴とする請求項６記載の縦型減圧逆流防止装置。
  8. 　前記導入側流路の前記上側流通流路に連通する前記導入側開口が、前記出口滞留水の水面高さよりも高い位置に導入側として開口され、
    　前記上側流通流路の上側に接続されて配され、前記上側流通流路から給水の上流側が大気圧よりも負圧になった際には吸気するように開弁し、前記上側流通流路に空気が溜まった際には排気するように開弁する吸排気弁を備えることを特徴とする請求項６記載の縦型減圧逆流防止装置。
  9. 　前記導入側流路の前記上流側縦型逆止弁の給水の上流側に、立てられた状態の前記導入側流路に対して傾斜した状態に配置されて斜め上方からカップ状のスクリーンが挿脱できるように縦型ストレーナが接続されていることを特徴とする請求項６～８のいずれかに記載の縦型減圧逆流防止装置。
  10. 　前記導入側流路と前記出口側流路とを連通させるバイパス配管と、
    　該バイパス配管によって、前記上側流通流路へ給水しないようにバイパスさせる弁構成とを備えることを特徴とする請求項６～８のいずれかに記載の縦型減圧逆流防止装置。
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