JP3710446B2 - Backflow prevention device and hot water system equipped with the device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は湯や水等の流体を順方向に通水し逆流を遮断する逆流防止装置と、その装置を装備した浴槽への給湯システムに関するものである。
【0002】
【背景技術】
図9には特許文献1に示された逆流防止装置が示され、図10にはその逆流防止装置を備えた浴槽1への給湯システム(湯張りシステム)が示されている。この給湯システムは給湯装置としての給湯器2を備え、給水管3を通して供給される水を給湯熱交換器5において給湯バーナ4の燃焼火力によって湯にし、その湯を給湯管6を通して所望の給湯位置に供給する。
【0003】
前記給湯管6には分岐管7が接続され、この分岐管7に供給された湯は、逆流防止装置10を順方向に流通し落し込み管8を通して浴槽1に落とし込まれる。なお、図10中の、11はフローセンサ、12は電磁弁、13は逆止弁をそれぞれ示している。
【0004】
図9、図10に示されるように、逆流防止装置10の流入通路14には分岐管7が接続され、流出通路15には落し込み管8が接続され、一次圧導入口16には一次圧供給管9の出口が接続されている。一次圧供給管9の入口側は給水管3に接続され、この給水管3側の水道圧が一次圧力として一次圧導入口16に印加されている。
【0005】
給湯器2の湯を浴槽1へ落とし込む動作時においては、一次圧供給管9からの一次圧を受けて、ピストン17が図の左方向へ移動して弁18が壁面19に当接することで空気導入管20の空気導入通路21が閉鎖(通路14、15と空気導入通路21との連通が遮断)され、この状態で、分岐管7から供給される湯は流入通路14から流出通路15を経て落し込み管8に入り、浴槽1に落とし込まれる。この状態で、例えば給水管3側が断水等により負圧化(落し込み管8側の圧力よりも給水管3側の圧力が低下した状態)になると、ピストン17は右方へ移動して図9の状態となり、空気導入通路21から空気が入り込み、流入通路14及び流出通路15を大気圧に開放する。このことで、たとえ、逆止弁13に異常が生じて逆止弁13による逆流防止機能が正常に働かなかったとしても、浴槽1側からの汚水が分岐管7を介して給水管3側に逆流するのを防止しようとするものである。また、空気導入管20は下方向きに設けられ、たとえ浴槽1側の汚水が逆流したとしても、その汚水を空気導入通路21から排水し、汚水が流入通路14側へ流れるのを防止しようとするものである。
【0006】
図11は特許文献2に示されている逆流防止装置10を示すもので、この装置も図10に示されるような給湯システム(逆止弁13は除去されている)に使用される。図11は給湯器の湯を浴槽へ落とし込みしている動作状態を示し、給湯器側から流入通路14に入り込んだ湯は、流入の一次圧力によって逆止弁22、23を開けて弁室24を通り、流出通路15から落し込み管8(図10参照)を経由して浴槽に湯が落としこまれる。このとき、ダイアフラム応動弁25の背圧室26には連通路27を介して流入通路14側から一次圧が供給されているので、ダイアフラム28は弁室24側に撓み変形し、これに伴い可動弁体29はその撓み変形方向に移動して弁板30が固定弁体31に当接されて空気導入通路21と弁室24との連通は遮断状態を維持する。
【0007】
一方、断水等により、流入通路14側が負圧化すると、逆止弁22、23が閉じ、逆流を防止するが、たとえ、この逆止弁22、23が共に異常となって逆流防止動作が正常に働かない状態となっても、前記負圧化によって背圧室26の圧力が低下するので、ダイアフラム28は空気導入通路21側へ変位し、それに伴い可動弁体29も同方向へ変位することで、弁板30が固定弁体31から離れ、空気導入通路21から弁室24へ空気が導入される結果、弁室24は大気に開放され逆流が防止されると共に、空気導入通路21は下方に向けられているので、弁室24に逆流した汚水は空気導入通路21から排水され、汚水が流入通路14側へ入り込むのを防止できるというものである。
【0008】
【特許文献1】
特開2000−304144号公報
【特許文献2】
特開平7−224956号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1に開示されている逆流防止装置は分岐管7と落し込み管8と一次圧供給管9との3本の管路が接続される構成であるため、配管接続作業が大変であり、配管構成が複雑になるという問題がある。さらに、空気導入通路21は排水通路としての機能を兼用させており、その結果、例えば、浴槽1への湯張りの途中で断水が生じたような場合に、逆止弁13に異常があって浴槽1側の汚水が逆流した場合、ピストン17が弁開方向に移動して装置内の通路14、15を空気導入通路21に連通しようとしたとしても、装置内の流体(水)が空気導入通路21から外に排出されようとするために、その排水の流れる方向と外部から空気が入り込む方向とが逆向きとなり、空気導入通路21の断面積の全体を占めて流れ出ようとする排水に逆らって外から空気導入通路21に空気が入り込むことが困難となる。そのため、装置内通路の大気開放のタイミングが遅れ、落し込み管8側から分岐管7側へ浴槽1側の汚水が入り込んで、給水管3側にその汚水が混入するという危険があり、衛生安全上問題となる。
【0010】
また、特許文献2に開示された逆流防止装置も空気導入通路21は排水通路を兼用しているので同様の問題がある。また、特許文献2の装置は、弁室24内に、逆止弁22、固定弁体31等の装置構成要素を複数収容配備した複雑な構造を呈しているので、装置製造が容易でなく、装置も大型化し、装置コストも高くなるという問題がある。さらに、特許文献2に示された装置において、流入通路14に接続される管路の上流側の弁(例えば図10に示されるような電磁弁12)が閉じられている給湯待機状態時にあっては、流入通路14側の圧力(背圧室26の圧力)と弁室24の圧力とがほぼ同圧となり、そのため、ばね32の付勢力を受けて可動弁体29が固定弁体31から離れた開弁位置になるので、空気導入通路21と弁室24は連通状態に維持されたままとなり、空気導入通路21を通して外部から塵埃等の異物が弁室24内に入り込むという問題がある。
【0011】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、流入通路と流出通路に配管接続するだけで(2本の管路を接続するだけで)浴槽等へ湯を供給する給湯システムに設置することが可能で、給湯待機状態時に装置内(弁室)に塵埃が入り込むことなく、また、断水時等のように一次圧力(給水側圧力)が低下した場合には確実に弁室内を大気開放して流出通路側からの逆流を防止することが可能で、装置構成の簡易化、小型化、低コスト化が可能な逆流防止装置およびその装置を装備した給湯システムを提供することにある。
【0012】
【発明を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために次のような構成をもって課題を解決する手段としている。すなわち、第1の発明は、装置内に、流入通路と、この流入通路からの流入流体をメーン弁室に導入するメーン導入通路と、前記メーン弁室の出口側に連通して前記流入流体を流出する流出通路とを有し、前記メーン導入通路の入口部には開弁によって流入通路からの流入流体を導入し閉弁によって流入流体の導入を遮断するメーン制御弁が設けられ、前記メーン弁室の入口側と出口側にはそれぞれ流入流体の流入順方向圧力によって開弁し逆流を閉弁によって阻止する逆流防止弁が設けられており、また、装置内には縁切り室が設けられ、この縁切り室はダイアフラムを介して縁切り背圧室と前記メーン弁室に連通する負圧開放室とに区分され、この負圧開放室には外部の空気を導入する空気導入通路が縁切り弁を介して連通され、前記縁切り背圧室は装置内に形成された一次圧連通通路を介して前記流入通路に連通されており、前記縁切り弁は常時は前記縁切り背圧室に印加される流入通路側の一次圧を受けて前記ダイアフラムを負圧開放室側に撓み変形させることで縁切り弁を閉じて前記空気導入通路とメーン弁室との連通を遮断し、前記流入通路が低圧化された時に前記ダイアフラムがその低圧化に応じた圧力を前記縁切り背圧室側から受けて該縁切り背圧室側に撓み復帰変形することで前記縁切り弁を開き前記空気導入通路とメーン弁室とを連通させて前記メーン弁室を大気に開放するダイアフラム応動弁とした構成をもって課題を解決する手段としている。
【0013】
また、第2の発明は、装置内に、流入通路と、この流入通路からの流入流体をメーン弁室に導入するメーン導入通路と、前記メーン弁室の出口側に連通して前記流入流体を流出する流出通路とを有し、前記メーン導入通路の入口部には開弁によって流入通路からの流入流体を導入し閉弁によって流入流体の導入を遮断するメーン制御弁が設けられ、前記メーン弁室の入口側と出口側にはそれぞれ流入流体の流入順方向圧力によって開弁し逆流を閉弁によって阻止する逆流防止弁が設けられており、また、装置内には縁切り室と排水室とが設けられ、前記縁切り室はダイアフラムを介して縁切り背圧室と前記メーン弁室に連通する負圧開放室とに区分され、この負圧開放室には外部の空気を導入する空気導入通路が縁切り弁を介して連通され、前記縁切り背圧室は装置内に形成された一次圧連通通路を介して前記流入通路に連通されており、前記縁切り弁は常時は前記縁切り背圧室に印加される流入通路側の一次圧を受けて前記ダイアフラムを負圧開放室側に撓み変形させることで縁切り弁を閉じて前記空気導入通路とメーン弁室との連通を遮断し、前記流入通路が低圧化された時に前記ダイアフラムがその低圧化に応じた圧力を前記縁切り背圧室側から受けて該縁切り背圧室側に撓み復帰変形することで前記縁切り弁を開き前記空気導入通路とメーン弁室とを連通させて前記メーン弁室を大気に開放するダイアフラム応動弁として構成し、前記排水室はダイアフラムを介して排水背圧室と前記流出通路に連通する排水処理室とに区分され、この排水処理室は排水弁を介して排水通路に連通され、前記排水背圧室は装置内に形成された一次圧連通通路を介して前記流入通路に連通されており、前記排水弁は常時は前記排水背圧室に印加される流入通路側の一次圧を受けて前記ダイアフラムを排水処理室側に撓み変形させることで排水弁を閉じて前記排水通路と前記流出通路との連通を遮断し、前記流入通路が低圧化された時に前記ダイアフラムがその低圧化に応じた圧力を前記排水背圧室側から受けて該排水背圧室側に撓み復帰変形することで前記排水弁を開き前記流出通路と排水通路とを連通させるダイアフラム応動弁とした構成をもって課題を解決する手段としている。
【0014】
さらに、第3の発明は、前記第2の発明の構成を備えたものにおいて、メーン導入通路と、メーン弁室と、流出通路とを順に通る流路は直線状の流路と成し、前記メーン弁室の外周側領域に縁切り室と排水室とが分離して形成され、流入通路の出口側はメーン制御弁を介してメーン導入通路に導かれる通路と、前記縁切り背圧室及び排水背圧室とに導かれる一次圧連通通路とに連通され、前記メーン制御弁の開閉に依存せずに流入通路側の一次圧によって常時縁切り弁と排水弁を閉じ、前記一次圧が低圧化した異常時にのみ前記縁切り背圧室と排水背圧室の圧力低下に依存して縁切り弁と排水弁を開放する構成としたことを特徴とする。
【0015】
さらに、第4の発明は、前記第3の発明の構成を備えたものにおいて、縁切り室と排水室は同一形状に形成され、縁切り室の縁切り背圧室に連通する空気導入通路と排水室の排水処理室に連通する排水通路は共にメーン導入通路から流出通路に至る直線状の流路に沿い同流路の下流側に向けて延設されていることを特徴とする。
【0016】
さらに、第5の発明は、前記第1又は第2又は第3又は第4の発明の構成を備えたものにおいて、空気導入通路が縁切り弁を介して負圧開放室に連通される構成に代えて、空気導入通路は直接的に負圧開放室に連通され、負圧開放室は縁切り弁の弁孔のみを介してメーン弁室に連通されていることを特徴とする。
【0017】
さらに、第6の発明は、給湯システムに関し、この給湯システムは、給湯装置から浴槽に湯を供給する通路の途中に前記第2又は第3又は第4又は第5の発明の逆流防止装置が介設されていることを特徴とする。
【0018】
さらに、第7の発明は、給湯システムに関し、この給湯システムは、給湯装置から浴槽に湯を供給する通路の途中に前記第1の発明の逆流防止装置が介設され、この逆流防止装置よりも下流側の通路に浴槽側から逆流した流体を排水する排水装置が外付け設置されていることを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を図面に基いて説明する。なお、以下の説明において、前記の従来例を含み、共通の構成部分には共通の符号を付してその重複説明は省略又は省略する。
【0020】
図1には本発明に係る逆流防止装置の第1の実施形態例が示され、図5にはその逆流防止装置50を装備した給湯システムの一実施形態例が示されている。図1に示すように、この実施形態例の逆流防止装置50は筒形状をした本体外部ボデイ51の上部側に流入側ボデイ42の基端側が嵌合装着され、その流入側ボデイ42の内部に導入通路形成部材43が挿入された構造を有している。なお、この実施形態例の説明において、上、下の用語は図1の装置姿勢の状態で使用しており、実際の装置使用時の上下の概念とは必ずしも一致しない。
【0021】
流入側ボデイ42は上下方向の筒壁とその上下方向の筒壁の上部側から横方向に伸設されて分岐した流入通路形成筒部45を有しており、流入通路形成筒部45の筒孔は流入通路14として機能している。この流入通路14には流量を検出するフローセンサ46が必要に応じ配置される。流入側ボデイ42の上下方向の筒壁の上端側にはメーン制御弁が設けられる。このメーン制御弁は導入通路形成部材43の筒孔によって形成されるメーン導入通路44の上端部の弁座47の開口を制御開閉する機能を有するものであればどのような弁であってもよいが、この図1の例ではパイロット電磁弁48がメーン制御弁として用いられ、流入側ボデイ42の上端にねじ52を用いて固定されている。
【0022】
この種のパイロット電磁弁の構成は周知であるので、その説明は簡略化するが、摺動ロッド49の下端側に弁体53がダイアフラム54に支持されて配置されており、常時はばね56の下方への付勢力を受けて弁体53の弁板57が弁座47に当接し、メーン導入通路44を閉鎖している。ソレノイドコイル55が駆動されると、摺動ロッド49はばね56の付勢力に抗して上方へ移動し、弁体53を上方移動させてメーン導入通路44の上端側の弁座47の開口を開放して開弁するものである。
【0023】
前記流入側ボデイ42には外周に鍔部127が形成されており、この鍔部127が本体外部ボデイ51の上端に係止されて位置決めされている。また、流入側ボデイ42の外周面には係止溝128が周設されている。本体外部ボデイ51側には係止溝128の内部を左右両側の位置で貫通する一対のピン穴がほぼ平行に貫通形成され、このピン穴にU字形状の係止ピン129が外側から挿入されることで、係止ピン129は前記係止溝128を挿通し、流入側ボデイ42は本体外部ボデイ51に対して首振り回転移動が自在に係止されている。勿論、流入側ボデイ42と本体外部ボデイ51とはボルト等の適宜の締結手段を用いて固定される構成としてもよい。本体外部ボデイ51の筒孔内壁には内側に突き出す段部58が形成されており、この段部58の上面に導入通路形成部材43の下端が係止して導入通路形成部材43は本体外部ボデイ51内に配置されている。前記メーン導入通路44の下端には下方に突き出す弁座65が形成されている。なお、流入側ボデイ42と本体外部ボデイ51との嵌合面、および導入通路形成部材43と本体外部ボデイ51との嵌合面には適宜の位置にOリングが介設されて気密嵌合が達成されている。
【0024】
前記本体外部ボデイ51の筒孔には前記段部58よりも下方位置にさらに内側に突き出す段部59が設けられ、この段部59に係止されて、弁座形成筒部材60が導入通路形成部材43の下方部に配置されている。この弁座形成筒部材60の筒孔の下方部には内側に突き出す段部62が形成され、弁座形成筒部材60の下端部には下方に突き出す弁座61が形成されている。また、段部62よりも上方側の真直筒壁には透孔63が形成され、この透孔63に対向する本体外部ボデイ51の筒壁にも透孔64が形成されている。なお、弁座形成筒部材60と本体外部ボデイ51との嵌合壁面間にも適宜Oリング等の気密手段が介設されて気密嵌合が達成されている。
【0025】
前記弁座形成筒部材60の筒壁面には前記段部59よりも下方位置にさらに内側に突き出す段部66が形成されている。そして、段部62と弁座65間の筒孔空間には第1の逆流防止弁が、段部66と弁座61との間の筒孔空間には第2の逆流防止弁がそれぞれ設けられている。これらの逆流防止弁は順方向(図では上から下に向かう方向)の通水時にはその給水源側圧力(一次側圧力)によって弁を開き、給水源側圧力が負圧化(下流側圧力(二次側圧力)よりも低圧化)したときに閉弁して逆流を防止する機能を備えた弁であればどのような弁でもよいが、図示の例では、共に逆止弁が使用されている。すなわち、第1の逆流防止弁として第1の逆止弁67が使用され、第2の逆流防止弁として第2の逆止弁68が使用されている。これらの逆止弁67、68は同一構成と成している。
【0026】
これらの逆止弁67、68は支持ベース69と弁体70とを有して構成され、支持ベース69はベース板71の中心部に上方へ突き出す筒軸72を設けたもので、ベース板71には複数の透孔73を形成し、筒軸72の中心孔に弁体70の中心ロッド74が摺動自在に挿通されている。中心ロッド74の上端には鍔板部75が形成され、この鍔板部75の上面に弁板76がねじ止め固定されている。そして、ベース板71と鍔板部75の下面間には圧縮変形されたばね77が介設されている。第1の逆止弁67の支持ベース69は段部62に配置され、ばね77の上方への付勢力を受けて弁板76は弁座65に当接して弁座65の開口(弁孔)が閉鎖されている。同様に、第2の逆止弁68の支持ベース69は段部66に配置され、ばね77の上方への付勢力を受けて弁板76は弁座61に当接して弁座61の開口(弁孔)が閉鎖されている。
【0027】
本体外部ボデイ51の下方側の筒孔には流出通路形成筒部78が挿入固定され、この流出通路形成筒部78の中心孔は流出通路15と成している。この流出通路形成筒部78も適宜Oリング等の気密手段を用いて本体外部ボデイ51に気密に挿入装着されている。なお、図示の例では、前記係止溝128と係止ピン129とを用いた流入側ボデイ42と本体外部ボデイ51との係止構成と同様に、係止溝130と係止ピン131との係止構成により流出通路形成筒部78は本体外部ボデイ51に対し首振り回転移動が自在に係止されている。
【0028】
本体外部ボデイ51の外周面の分離した位置、図示の例では左右反対側となる位置にそれぞれ凹部79、80が設けられている。これらの凹部79、80の開口側となる本体外部ボデイ51の外面にはそれぞれダイアフラム81、82が取り付けられており、凹部79はダイアフラム81によって気密に覆われ、凹部80はダイアフラム82によって気密に覆われている。そして、これらダイアフラム81、82の配置領域の外側は空間を介して本体外部ボデイ51の外側に気密に装着されたカバー部材83によって覆われている。
【0029】
前記凹部79の中央領域表面にはダイアフラム81側に突出する弁座84がリング状に周設されている。弁座84に対向する部位のダイアフラム81の領域は肉厚に形成されて弁部85と成し、この弁部85の中心孔に空気導入管86の基端部が取り付け板87を用いて気密に固定されている。空気導入管86の先端側はカバー部材83の筒部88内にOリングを介して気密に嵌入され、空気導入管86の中心孔は空気導入通路21と成して外部に通じている。
【0030】
前記弁座84とこれに対向する弁部85は縁切り弁89として機能し、この縁切り弁89の外側部分の凹部79とダイアフラム81によって囲まれた空間は負圧開放室90と成している。また、ダイアフラム81とカバー部材83とによって囲まれた空間は縁切り背圧室91と成し、この縁切り背圧室91と負圧開放室90とによって縁切り室92が形成されている。つまり、縁切り室92はダイアフラム81によって、負圧開放室90と縁切り背圧室91とに区分された構成と成している。
【0031】
前記弁座形成筒部材60の内部空間領域はメーン弁室93と成し、このメーン弁室93の入口は第1の逆止弁67によって開閉され、メーン弁室93の出口は第2の逆止弁68によって開閉される構成と成している。この実施形態例においては、メーン導入通路44とメーン弁室93と流出通路15は前記逆止弁67、68を介して連続する直線通路と成している。メーン弁室93は透孔63、64を介して負圧開放室90に連通しており、空気導入通路21と負圧開放室90は縁切り弁89を介して連通する結果、空気導入通路21とメーン弁室93とは縁切り弁89を介して連通する構成と成している。
【0032】
凹部80側の本体外部ボデイ51の壁部には外側(ダイアフラム82側)に突き出す弁座94が設けられており、この弁座94に対向するダイアフラム82の部位は肉厚に形成されて弁部96と成しており、この弁座94と弁部96とによって排水弁99が形成されている。本体外部ボデイ51の壁面とダイアフラム82によって囲まれた凹部80の空間は排水処理室100として機能し、また、ダイアフラム82とカバー部材83とによって囲まれる空間は排水背圧室101として機能している。つまり、ダイアフラム82の外側を囲むカバー部材83の内部空間は排水室102と成し、この排水室102はダイアフラム82によって排水処理室100と排水背圧室101とに区分された構成と成している。
【0033】
排水処理室100は弁座94の弁孔95および第2の逆止弁68の透孔73を介して流出通路15に連通している。ダイアフラム82の弁部96の外側部分にはばね受け板97が取り付けられており、このばね受け板97と本体外部ボデイ51の壁面(凹部80の底壁面)との間には圧縮状のばね98が配置されている。このばね98は弁孔95を開放する方向の付勢力を弁部96に作用する。なお、ダイアフラム81とダイアフラム82は別体でもよく、共通の一体物でもよい。
【0034】
前記排水弁99側の本体外部ボデイ51の下端には筒部103が形成され、この筒部103に配水管104が嵌合装着されており、この配水管104の先端は外部に通じ、流出通路15から逆流してきた水を第2の逆止弁68の透孔73、弁孔95を介して排水処理室100に導入し、さらに、排水処理室100から配水管104の排水通路105を通して外部へ排水する構成と成している。
【0035】
前記導入通路形成部材43の外周とそれに対面する流入側ボデイ42の内周面との間には流入通路14に連通する流通路106が形成されている。この流通路106の上部側は流入通路14とメーン導入通路44をパイロット電磁弁48の弁部を介して連通する通路と成し、流通路106の下方側に向かう通路は流入通路14を縁切り背圧室91および排水背圧室101に連通する一次圧連通通路107と成している。一次圧連通通路107と縁切り背圧室91とは本体外部ボデイ51に設けた透孔108を介して連通し、一次圧連通通路107と排水背圧室101とは本体外部ボデイ51に設けた透孔109を介して連通する。
【0036】
上記構成の逆流防止装置50は図5に示すように給湯システムに組み込まれて使用される。この給湯システムは前記図10に示した給湯システムと同様に給湯熱交換器5で作り出した湯を浴槽1に落とし込む機能を有するもので、逆流防止装置50の流入通路形成筒部45が分岐管7に接続され、逆流防止装置50の流出通路形成筒部78が落し込み管8に接続されることで、逆流防止装置50は給湯システムに組み込まれる。本実施形態例の給湯システムは浴槽1に追い焚き循環路33が接続されており、落し込み管8から供給される湯はこの追い焚き循環路33を介して浴槽1に落とし込まれる構成と成している。追い焚き循環路33を備えた風呂の追い焚き装置は周知であるので、簡単に説明すると、循環ポンプ37を駆動して戻り管34から浴槽1の湯を引き出し、追い焚き熱交換器35を通して往管路36から浴槽1に循環させる。この循環の湯の流れを検知して追い焚きバーナ38を燃焼駆動し、その燃焼火炎によって追い焚き熱交換器35を通る湯を加熱し、浴槽1の湯を昇温し、浴槽1の湯温が風呂の設定温度に達したときに循環ポンプ37を停止して追い焚き動作を停止するものである。
【0037】
勿論、本実施形態例の逆流防止装置50は図10に示すように追い焚き循環路33を設けずに直接的に落し込み管8から浴槽1に湯を供給する構成としてもよいものである。なお、図5中、39は器具ケースを示している。
【0038】
次に、図1、図5に基いて逆流防止装置50の動作を説明する。給湯器2側から浴槽1への湯の落し込みがされない状態の時は、パイロット電磁弁48は閉動作され、メーン導入通路44の入口は弁板57によって閉じられている。この状態にあって、流入通路14は一次圧連通通路107を介して縁切り背圧室91および排水背圧室101に連通され、縁切り背圧室91および排水背圧室101には給水源側の水圧(水道圧)が一次圧として印加され、縁切り弁89側では、この一次圧を受けてダイアフラム81が弁座84側に撓み変形して弁部85は弁座84に圧接(当接)し、縁切り弁89は閉じられている。つまり、空気導入通路21と負圧開放室90(メーン弁室93)との連通が遮断されている。同様に、排水弁99側も、一次圧を受けてダイアフラム82がばね98の付勢力に抗して弁座94側に撓み変形し、弁部96が弁座94に圧接して排水弁99が閉じられており、排水処理室100(排水通路105)側と流出通路15側との連通が遮断されている。
【0039】
この状態で、パイロット電磁弁48の開駆動が行なわれると、弁板57が弁座47から上方へ離れ移動して開弁される結果、流入通路14から入り込む湯はメーン導入通路44に導入される。そして、給水圧力(一次圧)により、第1の逆止弁67、第2の逆止弁68が開けられて、湯はメーン弁室93を通り流出通路15から落し込み管8に入り込み、追い焚き循環路33を介して浴槽1に落とし込まれる。この湯の落し込み期間においても、縁切り背圧室91および排水背圧室101には一次圧が印加維持されているので、縁切り弁89と排水弁99は共に閉状態を維持している。
【0040】
この湯の落し込みの途中で一次圧が低下する異常、例えば断水が生じると、流出通路15側の圧力(二次圧)よりも流入通路14側の圧力(一次圧)が低圧化(負圧化ともいう)することから、浴槽1側の湯水は給水管3側に吸引されて逆流しようとする。このとき、第1の逆止弁67と第2の逆止弁68は閉動作して逆流を防止するが、例えば、弁板76と対応する弁座65、61との間に異物が噛み込む等の何らかの異常により、逆止弁67、68の逆流動作が正常に行なわれない場合においても、本実施形態例の逆流防止装置50においては次の動作により逆流を確実に防止する。
【0041】
すなわち、縁切り背圧室91と排水背圧室101は流入通路14に連通されているので、縁切り背圧室91と排水背圧室101の圧力は低圧化(負圧化)する。つまり、縁切り弁89側においては、負圧開放室90側の圧力が縁切り背圧室91の圧力よりも高くなり、また、ダイアフラム81には弁部85が弁座84から離れる方向の弾性復帰の復元力が作用して縁切り弁89が開かれ(弁部85が弁座84から離れ)、空気導入通路21から外部の空気が負圧開放室90を介してメーン弁室93に導入される結果、メーン弁室93は大気に開放されて、所謂、流出通路15側と流入通路14側との縁切りが達成されて流出通路15側の汚水が流入通路14側へ逆流するのが確実に防止される。
【0042】
このように、縁切り弁89は常時は縁切り背圧室91に印加される流入通路14側の一次圧を受けてダイアフラム81を負圧開放室90側に撓み変形させることで縁切り弁を閉じて空気導入通路21とメーン弁室93との連通を遮断し、流入通路14が低圧化された時にダイアフラム81がその低圧化応じた圧力を縁切り背圧室91側から受けて該縁切り背圧室91側に撓み復帰変形することで縁切り弁を開き空気導入通路21とメーン弁室93とを連通させてメーン弁室93を大気に開放するダイアフラム応動弁として構成してある。
【0043】
一方、排水弁99側においても、排水背圧室101が低圧化するので、ばね98の付勢力による開弁方向の力、および流出通路15側からの二次圧による開弁方向の力が閉弁方向の力に打ち勝って、ダイアフラム82は弁部96が弁座94から離れる方向に弾性復帰変形して開弁されるので、たとえ、浴槽1側の汚水が逆流してきたとしても、その汚水は弁孔95から排水処理室100を経て排水通路105に入り込んで外部へ排水されるので、汚水が流入通路14側へ逆流することは確実に防止される。
【0044】
このように、排水弁99は常時は排水背圧室101に印加される流入通路14側の一次圧を受けてダイアフラム82を排水処理室100側に撓み変形させることで排水弁を閉じて排水通路105と流出通路15との連通を遮断し、流入通路14が低圧化された時にダイアフラム82がその低圧化に応じた圧力を排水背圧室101側から受けて排水背圧室101側に撓み復帰変形することで排水弁を開き流出通路15と排水通路105とを連通させるダイアフラム応動弁として構成してある。
【0045】
本実施形態例の逆流防止装置50によれば、給湯システムに組み込む際には、分岐管7と落し込み管8との2本の管に接続するだけでよいので、図10に示されるような分岐管7と、落し込み管8と、一次圧供給管9との3本の配管に接続する構成のものに比べ、給湯システムへの組み込み作業が容易となるだけでなく、配管構成を単純化することが可能となる。
【0046】
また、パイロット電磁弁48の動作状態の如何にかかわらず(パイロット電磁弁48が開状態にあるか閉状態にあるかにかかわらず)、流入通路14側の一次圧が一次圧連通通路107を介して縁切り背圧室91および排水背圧室101に印加するように構成しているので、流入通路14側が低圧化する異常が生じない限り、縁切り弁89と排水弁99は一次圧を利用して常時閉状態に維持することができ、メーン弁室93を含む内部の湯の流通通路内に空気導入通路21や排水通路105を介して外部の塵埃等の異物が入り込むのを阻止し、この異物が逆止弁67、68の弁板76と対応する弁座65、61に噛み込む等の不具合を防止することができる。
【0047】
さらに、流入通路14側が低圧化する異常が生じた場合は、縁切り背圧室91および排水背圧室101の負圧化を利用して縁切り弁89と排水弁99を共に開け、縁切り弁89の開弁によりメーン弁室93を大気開放して縁切りし、汚水が逆流してきたとしても、排水弁99からその汚水を排水するので、汚水が流入通路14側へ逆流するのを確実に防止することができる。このように、縁切り弁89と排水弁99は共に背圧室側を流入通路14に連通し、正常時には一次圧によって弁を閉じ、一次圧が低下する異常時にはその一次圧の低下圧力を利用して開弁するという如く、流入通路14側の一次圧を縁切り弁89および排水弁99の開閉駆動源として利用する構成としたので、装置構成が簡易化し、装置の小型化、装置コストの低減化が達成できると共に、電磁弁等のような電気部品の使用がないので、停電の影響を受けずに縁切りと排水の動作を確実に行い得るので、信頼性も非常に高い。
【0048】
特に、本実施形態例の逆流防止装置50は空気導入通路21と排水通路105とを別個独立の専用通路と成しているので、流入通路14側が低圧化(負圧化)したときに、流れの方向が逆向きとなる空気導入流と排水流とが交錯して互いの動作を妨げるように干渉し合うことがないので、縁切り動作と、排水動作を応答よく迅速に行なうことができるという効果を奏するものである。
【0049】
図2、図3は本実施形態例の逆流防止装置50の変形例を第2、第3の実施形態例として示した図である。その第1の変形形態としての第2の実施形態例は、図2に示すように、流出通路形成筒部78の流出通路15内に追加の逆止弁110を逆流防止弁として設けたことである。このように、逆止弁110を追加し、3段の逆止弁67、68、110の配置構成とすることにより、逆流防止の効果を一層高めることができるものである。
【0050】
第2の変形形態としての第3の実施形態例は、図3に示すように、排水背圧室101内の弁部96とカバー部材83との間に圧縮状のばね111を配置し、その代わり、図1に示されているばね98を取り去り、このばね111により、弁部96を弁座94側へ付勢する閉弁方向の力を作用させるようにしたことである。この構成により、流入通路14側が負圧化(低圧化)しない正常時には、排水弁99は流入通路14側の一次圧とばね111との付勢力によって閉弁し、流入通路14側が負圧化した異常時には、一次圧の負圧化圧力がばね111の付勢力に打ち勝って開弁する構成とする。これら第1、第2の変形形態以外の構成、効果は前記図1に示した構成、効果と同一であり、その重複説明は省略する。なお、第2、第3の実施形態例の装置も前記第1の実施形態例の装置と同様に様々な給湯システムに組み込まれて使用される。
【0051】
図4は本発明に係る逆流防止装置50の第4の実施形態例を示す。この第4の実施形態例の装置も前記第1〜第3の実施形態例の装置と同様に様々な給湯システムに組み込まれて使用されるが、この第4の実施形態例が前記第1〜第3の実施形態例と異なる点は、縁切り室92と排水室102を同一形状に形成して装置の小型化、装置構成の簡素化を一層進め、さらに、縁切り弁89の弁動作の応答性を一層高めた構成としたことであり、それ以外の構成は前記第1〜第3の実施形態例と同様であり、共通構成の重複説明は省略する。
【0052】
第4実施形態例においては、本体外部ボデイ51の外周面に形成する凹部79と凹部80との位置を上下方向にずらし、凹部80を凹部79よりも下方位置に形成してある。そして、凹部79側に形成される縁切り弁89と凹部80側に形成される排水弁99は同一構成となしている。すなわち、凹部79と凹部80の形状は同一であり、負圧開放室90は排水処理室100と同一形状であり、縁切り背圧室91と排水背圧室101も同一形状であり、弁座84は弁座94と同一形状である。また、縁切り弁89の弁孔95aは排水弁99の弁孔95bと同一形状である。ダイアフラム81とダイアフラム82も同一形状であり、カバー部材83aとカバー部材83bも同一形状である。
【0053】
このように縁切り弁89と排水弁99を同一形状(同一構成)とすることにより、ダイアフラム81とダイアフラム82は同一部品の使用が可能となり、カバー部材83aとカバー部材83bも同一部品の使用が可能となり、部品管理が容易になるとともに、凹部79と凹部80の形状が同じなので、金型等による凹部79、80の形成も容易となり、装置の生産性を高めることができる。
【0054】
また、第4の実施形態例においては、装置構成の簡素化を図るため、ダイアフラム81、82はその外周端縁を本体外部ボデイ51の外周面とカバー部材83a、83bの内面間に挟持固定した簡素な固定構造とされており、このようにすることで、例えば図1に示されるような、ダイアフラム81を取り付けるための、取付け板87、ばね受け板97、空気導入管86を縁切り室92内に設ける必要がなく、また、図1の排水室102側に設けられているようなばね受け板97とばね98も不用としているため、部品点数も少なくでき、装置構成の簡素化が達成されている。その上、図1に示される筒部88のようなカバー部材83から横方向への突き出し部もないため、装置の小型化が達成されている。
【0055】
さらに、第4の実施形態例においては、排水通路105は弁孔95bのみを通して第2の逆止弁68の下流部分と連通され、メーン弁室93は弁孔95aのみを通して空気導入通路21に連通される構成と成している。このため、縁切り弁89と排水弁99が閉じられている状態においては、メーン弁室93側からの圧力を弁孔95aの部分で受けるダイアフラム81の受圧面積よりも縁切り背圧室91からの圧力を受けるダイアフラム81の受圧面積が遥かに大きく(弁孔95a側から受ける圧力と負圧開放室90側から受ける圧力との差圧力が大きく)、そのため、通常時には縁切り背圧室91から受ける流入通路14側の一次圧力によって安定な閉弁状態が維持され、流入通路14側が負圧化(低圧化)した時には負圧方向の大きな力を得て迅速に応答性よく開弁して、空気導入通路21から空気をメーン弁室93に導入して縁切り動作を行い得る。
【0056】
同様に、ダイアフラム82側も弁孔95b側から受ける圧力の受圧面積よりも排水背圧室101側からの圧力を受ける受圧面積が遥かに大きいので(弁孔95b側から受ける圧力と排水背圧室101側から受ける圧力との差圧力が大きくなるので)、通常時には排水背圧室101から受ける流入通路14側の一次圧力によって安定な閉弁状態が維持され、流入通路14側が負圧化(低圧化)した時には負圧方向の大きな力を得て迅速に応答性よく開弁して、流出通路15から逆流してくる汚水を排水通路105から排水することが可能である。
【0057】
さらに、第4の実施形態例では、空気導入通路21は負圧開放室90に直接的に連通し、排水通路105と同様にメーン導入通路44から流出通路15に至る直線状の流路に沿って下方(直線状の流路の下流側)に向けて延設されている。この構成としたことにより、図1に示すように空気導入通路21が横方向に突き出ないため、装置の小型化が一層図れるものとなる。
【0058】
なお、図4において、第1の逆止弁67の筒軸72の下部は板部135が円周等間隔に形成された羽根状の形態と成しているため、その板部135間の間隔すきまを利用してメーン弁室93と弁孔95aとの連通が達成されている。また、カバー部材83a、83bの上部側は厚肉に形成され、その壁部内に背圧室91、101に連通する連通路134a、134bが形成されており、連通路134aによって一次圧連通通路107と負圧開放室90とが連通され、連通路134bによって一次圧連通通路107と排水背圧室101とが連通されている。
【0059】
また、凹部79の底壁からは弁座84の外側を間隔を介して囲むリング状の支持凸部132aが突き出し形成されている。この支持凸部132aの突き出し高さは弁座84の突き出し高さとほぼ同じ高さとなっており、縁切り弁89の閉弁状態時にダイアフラム81を弁座84の外側で受け止め支持するものである。同様に排水弁99側にも凹部80の底壁から支持凸部132bが突き出し形成され、排水弁99の閉弁状態時にダイアフラム82を弁座94の外側で受け止め支持する。
【0060】
また、図4に示す例では、逆止弁67、68、110の弁座(65、61等)は弁板76側に形成されているが、図1〜図3に示されているように弁板が当接する相手側に形成してもよく、図1、図3に示されるように、逆止弁110を除去した構成としてもよい。
【0061】
この第4の実施形態例においても、上記したこの実施形態例の特有の効果の他に、前記第1の実施形態例と同様な効果を奏することはいうまでもない。
【0062】
図6は本発明に係る逆流防止装置50の第5の実施形態例を示す。この第5の実施形態例の逆流防止装置50は、排水弁99を含む排水機構(排水手段)を有しない構成としたものであり、それ以外の構成は前記第1の実施形態例の逆流防止装置50と同じであるので、その構成の重複説明は省略する。この第5の実施形態例の逆流防止装置50も前記第1の実施形態例の逆流防止装置50と同様に図5に示されるような給湯システムに組み込まれて使用される。なお、この第5実施形態例においても、縁切り室92および縁切り弁89の構成は図4に示す第4の実施形態例と同様な構成とすることも可能である。
【0063】
ところで、家庭内の浴槽1の設置場所は様々であり、図5に示されるように、浴槽1が逆流防止装置50よりも低位置に設置されている場合は、給水源側の一次圧が低圧化しても、前記のように縁切り弁89によりメーン弁室93が大気開放されることにより逆流は防止されるので、排水弁99を取り除いた上記第2の実施形態例の逆流防止装置50を給湯システムに組み込んでも、特に問題は生じない。
【0064】
しかしながら、図7に示されるように、浴槽1が逆流防止装置50よりも高い位置に設置された場合(例えば浴槽1が家屋の2階に設置され、器具(器具ケース39)が1階に設置され、その間に逆流防止装置50が配置されるような場合)は、逆流防止装置50の縁切り弁89により縁切りされても(メーン弁室93が大気開放されても)、浴槽1側の水頭圧が大きいために逆止弁67、68が正常に動作しない場合には、逆流を防止することはできなくなる。このような場合、第1〜第4実施形態例の逆流防止装置50のように、排水弁99を有していれば、その逆流した水を排水するので、メーン弁室93側に逆流の汚水が入り込むことはないが、図6に示す第5の実施形態例の逆流防止装置50を使用した場合は、排水弁99が設けられていないので、逆止弁67、68が正常に動作しない場合には、逆流を防止することはできなくなる。
【0065】
図7は上記第5実施形態例の逆流防止装置50を浴槽1が高位の位置に設置されている給湯システムに組み込み使用した場合においても、逆流を防止することが可能なシステム構成の実施形態例を示す。この図7の給湯システムにおいて、図6に示された構成の逆流防止装置50が装備され、この逆流防止装置50よりも高位の位置に浴槽1が設置されている。なお、逆流防止装置50はその流入通路形成筒部45を分岐管7に、流出通路形成筒部78を落し込み管8にそれぞれ接続することにより給湯システムに組み込まれる。
【0066】
図7に示す給湯システムにおいて特徴的なことは、給湯装置としての給湯器2から浴槽1に湯を供給する通路の落し込み管8に排水装置112が外付け配置されていることである。図8はこの排水装置112の一構成例を模式的に示すもので、バルブハウジング114の内部空間はダイアフラム117によって弁室115と背圧室116とに区分され、弁室115内にはダイアフラム117の中央部に基端部が固定された弁体118が配置されている。
【0067】
弁体118の先端側には弁板119が設けられており、この弁板119と対向するバルブハウジング114の壁部に弁座125が形成されている。この弁座125の弁孔に通じる逆流流入通路121は筒部122の筒孔によって形成され、筒部122が連通管113を介して落し込み管8に連通接続されている。なお、弁体118の基端の板部126とそれに対向するバルブハウジング114の壁面との間には弁体118を開弁方向に付勢する弁ばね120が配置されている。また、弁室115の下部には筒部123が下向きに突出形成され、この筒部123の筒孔は排水通路124と成している。
【0068】
背圧室116側のバルブハウジング114の壁面に突設された筒部127には一次圧供給管9が接続されて背圧室116内に給水源の一次圧(水道圧)が印加され、一次圧の低下のない通常時はその一次圧によってダイアフラム117は弁ばね120の付勢力に抗して弁座125側に撓み、弁板119が弁座125に圧接することで、閉弁状態を維持する。その一方において、断水等により一次圧が低下したときには背圧室116の圧力が低下することで、弁ばね120の付勢力および逆流流入通路121側に加わる二次圧力による開弁方向の力が閉弁方向の力に打ち勝ってダイアフラム117は開弁方向に変形する結果、弁板119は弁座125から離れて開弁し、浴槽1側から落し込み管8側へ逆流した汚水は連通管113から弁室115に入り込み、排水通路124を通して排水される。そのため、汚水が大気開放状態にある逆流防止装置50まで逆流することはなく、汚水が分岐管7を介して給湯管6側に入り込むということは確実に防止される。
【0069】
しかも、排水装置112側で排水動作を行い、逆流防止装置50側でメーン弁室93の大気開放(縁切り)を行なうという如く、排水動作と縁切り動作とが別個独立に分離して行なわれるので、この縁切りのための空気導入の通路と排水の通路を兼用した場合に生じる前記従来の問題の発生はなく、縁切りと排水の動作を迅速、確実に行なうことが可能となる。
【0070】
なお、本発明は上記の各実施形態例に限定されることなく様々な実施の形態を採り得るものである。例えば、排水装置112はダイアフラム応動弁の構成としたが、逆流、あるいは一次圧の低下を検出して開弁する弁機構を備えているものであれば他の弁構成のものであってもよい。ただ、この実施形態例のようにダイアフラム応動弁の構成とした場合には、停電の場合であっても、それに影響を受けずに逆流汚水の排水動作を確実に行ない得るので好都合である。
【0071】
また、前記第4の実施形態例においては、縁切り室92と排水室102は同一構成となし、縁切り弁89と排水弁99も同一構成としたが、これら縁切り側と排水側の室の構成や、弁の構成は必ずしも同一構成としなくてもよい。また、第1〜第3実施形態例においても、縁切り側と排水側の室の構成や、弁の構成は同一構成としてもよいし、必ずしも同一構成としなくてもよい。
【0072】
また、上記実施形態例では、逆流防止装置50は給湯システムに組み込まれて使用されているが、本発明の逆流防止装置は給湯システム以外の流体の流通路に逆流を防止する装置として装備することが可能である。
【0073】
【発明の効果】
縁切り弁と排水弁を共に備えた本発明の逆流防止装置およびその逆流防止装置を備えた給湯システムによれば、メーン制御弁の開、閉の何れの弁駆動動作状態にもかかわらず、給水側の一次圧を利用して縁切り弁と排水弁を共に閉弁状態に維持し、また、一次圧が低圧化(負圧化)した時にはその圧力低下を縁切り弁と排水弁に作用させて縁切り弁と排水弁とをともに開弁して縁切りと逆流した流体(水)の排水を別個独立に行なう構成とした。そのため、一次圧をそのまま縁切り弁と排水弁の弁駆動源として利用でき、装置構成を簡易化、小型化、低コスト化できると共に、停電等の電気系統の故障に影響を受けずに縁切りと排水の動作を確実に行なうことができ、装置動作の信頼性を高めることができるものである。
【0074】
特に、空気導入通路を直接的に負圧開放室に連通し、負圧開放室は縁切り弁の弁孔のみを介してメーン弁室に連通する構成とした発明にあっては、縁切り弁のダイアフラムが受ける縁切り背圧室側からの圧力の受圧面積を弁孔側から受ける圧力の受圧面積よりも遥かに大きくできるので、当該ダイアフラムが受ける縁切り背圧室側からの圧力と弁孔側から受ける圧力との差圧力を大きくできる。これにより、通常時には縁切り背圧室側からの一次圧力により大きな閉弁力を得て縁切り弁の閉弁状態を確実安定に維持し、給水側の一次圧が低下(負圧化)した時には縁切り背圧室側から大きな負圧方向の力を得て、縁切り弁の開弁動作(縁切り動作)を迅速に(応答性よく)行い、流出通路側からの汚水の逆流を確実に防止できるので、逆流防止の信頼性を十分に高めることができる。
【0075】
また、縁切り弁と排水弁のうち、縁切り弁のみを備えた本発明の逆流防止装置およびその逆流防止装置を備えた給湯システムにおいても、メーン制御弁の開、閉の何れの弁駆動動作状態にもかかわらず、給水側の一次圧を利用して縁切り弁を閉弁状態に維持し、また、一次圧が低圧化(負圧化)した時にはその圧力低下を縁切り弁に作用させて縁切り弁を開弁して縁切りを行なう構成としたので、一次圧をそのまま縁切り弁の弁駆動源として利用でき、装置構成を簡易化、小型化、低コスト化できると共に、停電等の電気系統の故障に影響を受けずに縁切りと排水の動作を確実に行なうことができ、装置動作の信頼性を高めることができる。
【0076】
さらに、本発明の逆流防止装置は流入通路と流出通路にそれぞれ配管管路を接続するだけで、すなわち、2本の管路を接続するだけで給湯システムに組み込むことができるので、配管構成がすっきりと纏まり、配管接続作業も容易となる。
【0077】
さらに、縁切り弁と排水弁を共に持つ本発明の逆流防止装置を備えた給湯システム、および縁切り弁のみを有する逆流防止装置と共に排水装置を別途備えた本発明の給湯システムによれば、一次圧が低下する異常時に、縁切り弁による縁切り動作と、排水弁(排水装置)による逆流水の排水動作とを別個独立の動作として行なうことができる。そのため、縁切りのための外部空気の導入の通路と逆流水の排水の通路とはそれぞれ専用の通路と成して、1つの通路が兼用使用されることによって生じる前記従来例の問題が解消され、縁切りと逆流排水の動作を迅速、確実に行なうことが可能となり、信頼性の高い装置およびシステムの提供が可能となる。
【0078】
さらに本発明の逆流防止装置は通常時は一次圧を受けて縁切り弁、排水弁が閉弁されているので、空気導入通路や排水通路を介して外部から塵埃等の異物が装置内の流通路に侵入するのを防止できるという効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1の実施形態例の逆流防止装置の構成説明図である。
【図2】本発明に係る第2の実施形態例の逆流防止装置の構成説明図である。
【図3】本発明に係る第3の実施形態例の逆流防止装置の構成説明図である。
【図4】本発明に係る第4の実施形態例の逆流防止装置の構成説明図である。
【図5】第1の実施形態例の逆流防止装置を組み込んだ給湯システムの構成説明図である。
【図6】本発明に係る第5の実施形態例の逆流防止装置の構成説明図である。
【図7】第5の実施形態例の逆流防止装置を組み込んだ給湯システムの構成説明図である。
【図8】図7の給湯システムに組み込まれている排水装置の模式構成図である。
【図9】特許文献1に開示されている従来の逆流防止装置の説明図である。
【図10】図9の逆流防止装置を組み込んだ従来の給湯システムの説明図である。
【図11】特許文献2に開示されている従来の逆流防止装置の説明図である。
【符号の説明】
2 給湯器(給湯装置)
14 流入通路
15 流出通路
21 空気導入通路
48 パイロット電磁弁(メーン制御弁)
50 逆流防止装置
67 第1の逆止弁(逆流防止弁)
68 第2の逆止弁(逆流防止弁)
89 縁切り弁
90 負圧開放室
91 縁切り背圧室
92 縁切り室
93 メーン弁室
99 排水弁
100 排水処理室
101 排水背圧室
102 排水室
105 排水通路
107 一次圧連通通路
112 排水装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a backflow prevention device that allows water such as hot water or water to flow in the forward direction and blocks backflow, and a hot water supply system to a bathtub equipped with the device.
[0002]
[Background]
FIG. 9 shows the backflow prevention device disclosed in Patent Document 1, and FIG. 10 shows a hot water supply system (hot water filling system) to the bathtub 1 equipped with the backflow prevention device. This hot water supply system includes a
[0003]
A
[0004]
As shown in FIGS. 9 and 10, the
[0005]
During the operation of dropping hot water from the
[0006]
FIG. 11 shows a
[0007]
On the other hand, if the
[0008]
[Patent Document 1]
JP 2000-304144 A
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-224958
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the backflow prevention device disclosed in Patent Document 1 has a configuration in which three pipe lines of the
[0010]
Further, the backflow prevention device disclosed in
[0011]
The present invention has been made in order to solve the above-described conventional problems. The purpose of the present invention is to provide hot water to a bathtub or the like simply by connecting a pipe to the inflow passage and the outflow passage (by simply connecting two pipes). It can be installed in the hot water supply system to supply dust, so that dust does not enter the device (valve chamber) when hot water is on standby, and if the primary pressure (water supply side pressure) drops, such as during a water outage It is possible to reliably open the valve chamber to the atmosphere to prevent backflow from the outflow passage side, and to provide a backflow prevention device capable of simplifying the device configuration, reducing the size and reducing the cost, and a hot water supply system equipped with the device. It is to provide.
[0012]
[Means for Solving the Invention]
In order to achieve the above object, the present invention provides means for solving the problems with the following configuration. That is, in the first invention, an inflow passage, a main introduction passage for introducing an inflow fluid from the inflow passage into the main valve chamber, and an outlet side of the main valve chamber communicate with the inflow fluid in the apparatus. A main control valve for introducing an inflow fluid from the inflow passage by opening the valve and shutting off the introduction of the inflow fluid by closing the valve at the inlet portion of the main introduction passage. The inlet side and the outlet side of the chamber are each provided with a backflow prevention valve that opens by the inflow forward pressure of the inflowing fluid and prevents the backflow by closing the valve. The edge cutting chamber is divided into an edge cutting back pressure chamber and a negative pressure release chamber communicating with the main valve chamber via a diaphragm, and an air introduction passage for introducing external air to the negative pressure release chamber via the edge cut valve. Communicated and said rim The back pressure chamber communicates with the inflow passage through a primary pressure communication passage formed in the apparatus, and the edge cut valve always receives the primary pressure on the inflow passage side applied to the edge cut back pressure chamber. The diaphragm is bent and deformed to the negative pressure release chamber side to close the edge cut-off valve to cut off the communication between the air introduction passage and the main valve chamber, and when the inflow passage is reduced in pressure, the diaphragm is reduced in pressure. Is received from the edge-cutting back pressure chamber side, bent to the edge-cutting back pressure chamber side, and deformed to return, thereby opening the edge-cutting valve to connect the air introduction passage and the main valve chamber to The structure is a diaphragm responsive valve that opens to the atmosphere as a means to solve the problem.
[0013]
The second aspect of the invention includes an inflow passage in the apparatus, a main introduction passage for introducing the inflow fluid from the inflow passage into the main valve chamber, and the outlet fluid in communication with the outlet side of the main valve chamber. A main control valve for introducing an inflow fluid from the inflow passage by opening the valve and shutting off the introduction of the inflow fluid by closing the valve at the inlet portion of the main introduction passage. The inlet side and outlet side of the chamber are each provided with a backflow prevention valve that opens by the inflow forward pressure of the inflowing fluid and prevents the backflow by closing the valve. The edge cutting chamber is divided into an edge cutting back pressure chamber and a negative pressure release chamber communicating with the main valve chamber through a diaphragm, and an air introduction passage for introducing external air is cut into the negative pressure release chamber. Communicated through a valve, The edge cut back pressure chamber communicates with the inflow passage through a primary pressure communication passage formed in the apparatus, and the edge cut valve always applies a primary pressure on the inflow passage side applied to the edge cut back pressure chamber. In response, the diaphragm is bent and deformed to the negative pressure release chamber side to close the edge cut valve to cut off the communication between the air introduction passage and the main valve chamber, and when the inflow passage is reduced in pressure, the diaphragm The main valve chamber is opened by receiving pressure from the side of the edge-cutting back pressure chamber to bend and returning to the edge-cutting back pressure chamber, thereby opening the edge-cutting valve and communicating the air introduction passage with the main valve chamber. The drainage chamber is divided into a drainage back pressure chamber and a drainage treatment chamber communicating with the outflow passage via a diaphragm, and the drainage treatment chamber is drained via a drainage valve. aisle The drainage back pressure chamber is communicated with the inflow passage through a primary pressure communication passage formed in the apparatus, and the drain valve is on the side of the inflow passage that is normally applied to the drain back pressure chamber. By receiving the primary pressure, the diaphragm is bent and deformed toward the waste water treatment chamber to close the drain valve, thereby shutting off the communication between the drain passage and the outflow passage, and when the inflow passage is reduced in pressure, the diaphragm A configuration in which a diaphragm responsive valve that receives pressure from the drain back pressure chamber side to bend and returns to the drain back pressure chamber side and opens the drain valve to communicate the outflow passage and the drain passage by receiving pressure corresponding to the low pressure is provided. As a means to solve the problem.
[0014]
Further, the third invention comprises the structure of the second invention, wherein the flow passage passing through the main introduction passage, the main valve chamber, and the outflow passage in turn is a straight flow passage, The edge cutting chamber and the drainage chamber are formed separately in the outer peripheral side region of the main valve chamber, and the outlet side of the inflow passage is connected to the passage leading to the main introduction passage through the main control valve, the edge cutting back pressure chamber and the drainage back. An abnormality that is communicated with the primary pressure communication passage led to the pressure chamber, and that always closes the edge cutoff valve and the drain valve by the primary pressure on the inflow passage side without depending on the opening and closing of the main control valve, and the primary pressure is lowered. Only in some cases, the edge cut valve and the drain valve are opened depending on the pressure drop in the edge cut back pressure chamber and the drain back pressure chamber.
[0015]
Further, the fourth invention comprises the configuration of the third invention, wherein the edge cutting chamber and the drainage chamber are formed in the same shape, and the air introduction passage and the drainage chamber communicated with the edge cutting back pressure chamber of the edge cutting chamber. Both drainage passages communicating with the wastewater treatment chamber are characterized by extending along the straight flow path from the main introduction passage to the outflow passage toward the downstream side of the flow passage.
[0016]
Further, the fifth invention is the one provided with the configuration of the first, second, third or fourth invention, wherein the air introduction passage communicates with the negative pressure release chamber via an edge cut valve. The air introduction passage is directly communicated with the negative pressure release chamber, and the negative pressure release chamber is communicated with the main valve chamber only through the valve hole of the edge cut valve.
[0017]
Furthermore, the sixth invention relates to a hot water supply system, and this hot water supply system is provided with the backflow prevention device of the second, third, fourth or fifth invention in the middle of a passage for supplying hot water from the hot water supply device to the bathtub. It is provided.
[0018]
Furthermore, the seventh invention relates to a hot water supply system, and this hot water supply system is provided with the backflow prevention device of the first invention in the middle of a passage for supplying hot water from the hot water supply device to the bathtub. A drainage device for draining the fluid that has flowed back from the bathtub side is externally installed in the passage on the downstream side.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the above-described conventional example is included, common constituent parts are denoted by common reference numerals, and redundant description thereof is omitted or omitted.
[0020]
FIG. 1 shows a first embodiment of a backflow prevention device according to the present invention, and FIG. 5 shows one embodiment of a hot water supply system equipped with the
[0021]
The
[0022]
Since the configuration of this type of pilot solenoid valve is well known, the description thereof will be simplified. However, the
[0023]
A
[0024]
The cylindrical hole of the main body
[0025]
On the cylindrical wall surface of the valve seat forming
[0026]
These
[0027]
An outflow passage forming
[0028]
[0029]
A
[0030]
The
[0031]
An inner space region of the valve seat forming
[0032]
A
[0033]
The waste
[0034]
A
[0035]
A
[0036]
The
[0037]
Of course, as shown in FIG. 10, the
[0038]
Next, the operation of the
[0039]
When the
[0040]
If an abnormality in which the primary pressure decreases during the dropping of the hot water, for example, water breakage occurs, the pressure (primary pressure) on the
[0041]
That is, since the edge-cut back
[0042]
In this manner, the edge cut
[0043]
On the other hand, on the
[0044]
In this way, the
[0045]
According to the
[0046]
Regardless of the operating state of the pilot solenoid valve 48 (regardless of whether the
[0047]
Further, when an abnormality occurs in which the pressure in the
[0048]
In particular, the
[0049]
FIG. 2 and FIG. 3 are diagrams showing modifications of the
[0050]
As shown in FIG. 3, in the third embodiment as a second modification, a
[0051]
FIG. 4 shows a fourth embodiment of the
[0052]
In the fourth embodiment, the positions of the
[0053]
Thus, by making the edge cut
[0054]
In the fourth embodiment, the
[0055]
Further, in the fourth embodiment, the
[0056]
Similarly, the pressure receiving area for receiving pressure from the drainage back
[0057]
Further, in the fourth embodiment, the
[0058]
In FIG. 4, the lower portion of the
[0059]
Further, a ring-shaped support convex portion 132a is formed protruding from the bottom wall of the
[0060]
Further, in the example shown in FIG. 4, the valve seats (65, 61, etc.) of the
[0061]
It goes without saying that the fourth embodiment also exhibits the same effects as those of the first embodiment, in addition to the effects unique to the above-described embodiment.
[0062]
FIG. 6 shows a fifth embodiment of the
[0063]
By the way, the installation location of the bathtub 1 in the home is various, and as shown in FIG. 5, when the bathtub 1 is installed at a position lower than the
[0064]
However, as shown in FIG. 7, when the bathtub 1 is installed at a position higher than the backflow prevention device 50 (for example, the bathtub 1 is installed on the second floor of the house, and the appliance (equipment case 39) is installed on the first floor. In the case where the
[0065]
FIG. 7 shows an embodiment of a system configuration capable of preventing backflow even when the
[0066]
A characteristic of the hot water supply system shown in FIG. 7 is that a
[0067]
A
[0068]
A primary
[0069]
Moreover, since the draining operation is performed separately on the
[0070]
In addition, this invention can take various embodiment, without being limited to each said embodiment. For example, the
[0071]
In the fourth embodiment, the
[0072]
In the above embodiment, the
[0073]
【The invention's effect】
According to the backflow prevention device of the present invention having both the edge cut-off valve and the drainage valve and the hot water supply system having the backflow prevention device, the water supply side regardless of whether the main control valve is open or closed. The primary pressure is used to maintain the edge valve and the drain valve in the closed state, and when the primary pressure is reduced (negative pressure), the pressure drop is applied to the edge valve and the drain valve. The drainage valve and the drainage valve are both opened, and the drainage of the fluid (water) that has flowed back to the edge is performed separately. Therefore, the primary pressure can be used as it is as a valve drive source for the edge-cutting valve and drainage valve, and the device configuration can be simplified, downsized, and cost-reduced, and the edge-cutting and drainage can be performed without being affected by electrical system failures such as power outages. Thus, the operation of the apparatus can be reliably performed, and the reliability of the operation of the apparatus can be improved.
[0074]
In particular, in the invention in which the air introduction passage communicates directly with the negative pressure release chamber, and the negative pressure release chamber communicates with the main valve chamber only through the valve hole of the edge cut valve, the diaphragm of the edge cut valve Since the pressure receiving area of the pressure received from the edge cut back pressure chamber side can be much larger than the pressure receiving area of the pressure received from the valve hole side, the pressure received by the diaphragm from the edge cut back pressure chamber side and the pressure received from the valve hole side The differential pressure can be increased. As a result, a large valve closing force is obtained by the primary pressure from the edge cutting back pressure chamber at normal times, and the closed state of the edge cutting valve is reliably maintained stably. When the primary pressure on the water supply side decreases (negative pressure), the edge cutting occurs. A large negative pressure force is obtained from the back pressure chamber side, and the valve opening operation (edge cutting operation) of the edge valve is performed quickly (with good responsiveness), and the backflow of sewage from the outflow passage side can be reliably prevented. The reliability of preventing backflow can be sufficiently increased.
[0075]
In addition, the backflow prevention device of the present invention having only the edge cut-off valve and the hot water supply system having the backflow prevention device of the edge cut-off valve and the drain valve are in either the valve drive operation state of the main control valve being opened or closed. Regardless, the primary pressure on the water supply side is used to maintain the edge cut-off valve in a closed state, and when the primary pressure is reduced (negative pressure), the pressure drop is applied to the edge cut-off valve to activate the edge cut-off valve. Since it is configured to open the valve and perform edge cutting, the primary pressure can be used as it is as the valve drive source for the edge cutting valve, simplifying the device configuration, reducing the cost, and impacting electrical system failures such as power outages. Therefore, it is possible to reliably perform the edge cutting and drainage operations without increasing the reliability of the apparatus.
[0076]
Furthermore, since the backflow prevention device of the present invention can be incorporated into a hot water supply system by simply connecting pipe lines to the inflow passage and the outflow path, that is, by connecting only two pipe lines, the piping configuration is clean. And piping connection work becomes easy.
[0077]
Furthermore, according to the hot water supply system provided with the backflow prevention device of the present invention having both the edge cut-off valve and the drain valve, and the hot water supply system of the present invention separately provided with the backflow prevention device having only the edge cut-off valve, the primary pressure is increased. At the time of an abnormality that decreases, the edge cutting operation by the edge cutting valve and the draining operation of the backflow water by the drain valve (drainage device) can be performed as separate operations. Therefore, the external air introduction passage for edge cutting and the backflow water drainage passage are respectively dedicated passages, and the problem of the conventional example caused by the combined use of one passage is solved. Edge cutting and backflow drainage can be performed quickly and reliably, and a highly reliable apparatus and system can be provided.
[0078]
Furthermore, since the backflow prevention device of the present invention normally receives the primary pressure and the edge cut-off valve and the drainage valve are closed, foreign matters such as dust from the outside through the air introduction passage and the drainage passage The effect that it can prevent entering into is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration explanatory view of a backflow prevention device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of a backflow prevention device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of a backflow prevention device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of a backflow prevention device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of a hot water supply system incorporating the backflow prevention device according to the first embodiment.
FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration of a backflow prevention device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a configuration explanatory view of a hot water supply system incorporating a backflow prevention device according to a fifth embodiment.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a drainage device incorporated in the hot water supply system of FIG.
9 is an explanatory view of a conventional backflow prevention device disclosed in Patent Document 1. FIG.
10 is an explanatory diagram of a conventional hot water supply system incorporating the backflow prevention device of FIG. 9;
FIG. 11 is an explanatory diagram of a conventional backflow prevention device disclosed in
[Explanation of symbols]
2 Water heater (hot water supply device)
14 Inflow passage
15 Outflow passage
21 Air introduction passage
48 Pilot solenoid valve (Main control valve)
50 Backflow prevention device
67 First check valve (check valve)
68 Second check valve (backflow prevention valve)
89 Edge cut valve
90 Negative pressure release chamber
91 Edge-cutting back pressure chamber
92 Edge cutting room
93 Main valve chamber
99 Drain valve
100 Wastewater treatment room
101 Drain back pressure chamber
102 Drainage chamber
105 Drainage passage
107 Primary pressure communication passage
112 Drainage device
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