| 【発明の名称】 |
減圧式逆流防止型ドレンバルブ |
| 【発明者】 |
【氏名】小泉 紀生
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| 【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。 |
【特許請求の範囲】
【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。
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【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３２６６１７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４０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３８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１４ＫＰａ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２７、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１８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４４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４６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１８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５０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。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１４３００８
【氏名又は名称】株式会社光合金製作所
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１１月７日 |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１４１７０８ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）５月２８日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３０５１６４ |
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