JP2003185247A - 負圧破壊装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 給湯回路から浴槽側に注湯する場合に、負圧
作用時に注湯電磁弁が上流側の負圧破壊弁よりも先に開
弁してしまうことによる浴槽水の逆流入の発生を回避す
る。 【解決手段】 注湯電磁弁５２として、ブリード孔５２
４ｃにより給湯回路及び流通口５２３からの給水圧をダ
イヤフラム室５２５に伝搬させ、浴槽側と連通されて大
気圧が作用する内筒部５２２の先端の弁座５２１に対し
ダイヤフラム弁５２４をダイヤフラム室の給水圧により
押し付けて閉弁状態に維持させる構造とする。ダイヤフ
ラム室に圧縮コイルスプリングにより構成した閉付勢バ
ネ５２９を配設し、ダイヤフラム室内が負圧になっても
負圧破壊弁が吸気作動し始めるまではダイヤフラム弁を
閉弁状態に維持させるように弾性付勢する。ブリード孔
にチェックボールを内装し、負圧作用時にブリード孔を
遮断するようにしてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上水道から直接に
又は受水槽からポンプ圧送により間接に供給される浄水
が分岐路を通して大気開放の貯槽へ直接又は間接に注水
可能とされたものにおいて、浄水供給路側での負圧発生
の際にその負圧を破壊（解消）して貯槽側から浄水供給
路側への逆流発生を阻止するための負圧破壊装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の負圧破壊装置として、例
えば給湯装置に設置されたものが知られている。この給
湯装置は、浄水の給水を受ける給湯回路により湯を台所
等の給湯栓に対し給湯する一方、浴槽や洗濯槽等の大気
開放する貯槽へ上記給湯回路から分岐した注湯路（分岐
路）又は浄水供給路から分岐した注水路（分岐路）を通
して湯又は水を直接に又は間接に注湯（注水）し得るよ
うに構成されており、上記注湯路や注水路に対し負圧破
壊装置が設置されている。このような負圧破壊装置は、
水道水（浄水）が給水される給湯回路内（又は給水回路
内）に例えば水道水供給側の断水あるいは停電等に起因
して負圧が生じた場合に、浴槽や洗濯槽等の貯槽の湯水
が逆流して給湯回路内（又は注水路回路内）に、つまり
浄水供給路内に流入する事態の発生を阻止するために設
けられるものであり、上記負圧破壊装置により給湯回路
等と上記貯槽との間を注湯可能にしつつも縁切り可能な
状態に接続するようにしている。つまり、浄水が充満し
ている給湯回路等に対し雑水である浴槽や洗濯槽内の湯
水が逆流して混入してしまう事態の発生を防止するため
に負圧破壊装置が介装されている。この逆流防止性能を
実現するための従来の負圧破壊装置の例を図１に示す給
湯装置１０に設置された例に基づいて説明する。

【０００３】この給湯装置１０は貯槽として浴槽３に対
し注湯し得るようにした給湯器付き風呂釜を例にしたも
のである。すなわち、給湯回路２の給湯側に介装された
流量調整弁（水量サーボ弁）３１の下流から注湯回路５
００が分岐され、この注湯回路５００を介して給湯回路
２と追い焚き循環回路４とが連通接続されて給湯回路２
から浴槽３に対し注湯可能となっている。そして、この
注湯回路５００に対し、上流側からバキュームブレーカ
（負圧破壊弁）５０１、注水用開閉弁である注湯電磁弁
５０２及び２段の逆止弁５４，５５の順に並ぶ負圧破壊
装置を介装させて注湯及び縁切りの双方を行うようにし
ている。上記のバキュームブレーカ５０１は回路内に所
定の負圧が生じたときに外気（エア）を吸い込んで負圧
状態を解消するもの、注湯電磁弁５０２は注湯回路５０
０を開閉切換して注湯及び遮断の切換を行うもの、ま
た、２段の逆止弁５４，５５は注湯方向（順方向）への
流通を許容しつつ逆方向への流通を阻止するものであ
る。

【０００４】上記バキュームブレーカ５０１は、弁体を
バネにより弁座に押し付けて常時は閉状態に維持しつ
つ、回路内に負圧が作用したときには上記弁体がばねに
抗して開きエアを回路内に吸い込んで上記負圧を解消
（破壊）するようになっている。また、上記注湯電磁弁
５０２は、図６に例示するようにパイロット式のダイヤ
フラム弁により構成されている。すなわち、弁体である
ダイヤフラム弁５２４を挟んで同図の上側にダイヤフラ
ム室５２５が区画形成される一方、ダイヤフラム弁５２
４の同図の下側において内筒部５２２を挟んで外周側範
囲に給湯回路２と連通する流通口５２３が形成され、内
周側範囲が浴槽３側と連通されている。そして、上記内
筒部５２２の先端の弁座５２１に上記ダイヤフラム弁５
２４が押し付けられることにより給湯回路２側と浴槽３
側とを遮断した状態、つまり閉弁状態になるようになっ
ており、この閉弁状態においてはブリード孔５２４ｃを
通して給湯回路２側から給水圧がダイヤフラム室５２５
にブリードインされ、この給水圧がダイヤフラム弁５２
４に対し閉弁維持圧として作用する。つまり、給水圧が
高圧であればある程、より高い圧力で閉弁側に押し付け
られて閉シール性能を発揮する。一方、注湯時には電磁
石５２７に通電することによりプランジャ５２８をプラ
ンジャバネ５２８ａに抗して図６において上動させ、こ
れにより、センター孔５２４ｄを開いてダイヤフラム室
５２５と浴槽３側とを連通させてダイヤフラム弁５２４
を開弁させるようになっている。

【０００５】ここで、上述の負圧が生じる場合として
は、本来は給水圧（正圧）が作用している給湯回路２側
（給湯一次側；浄水供給路側）において給水元である水
道の断水や、受水槽等から各集合住宅（マンション等）
の上階へポンプ圧送している場合に停電によるポンプ停
止等が発生することにより、給湯一次側の圧力が低下し
て負圧を生じる場合がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
負圧破壊装置においては、上記注湯電磁弁５０２はその
閉弁状態において注湯方向とは逆向きの所定の圧力を受
けたときには開弁が許容される構造になっており、給湯
一次側で負圧が生じた際にバキュームブレーカ５０１の
開弁による吸気作動のタイミングと、上記注湯電磁弁５
０２の開弁してしまうタイミングとが非特定であると、
つまり個別の開作動特性に基づきばらばらに開弁してし
まうと、バキュームブレーカ５０１を介装しているにも
拘わらず浴槽３側からの逆流入を招くおそれがある。

【０００７】すなわち、上述の如く注湯電磁弁５０２の
ダイヤフラム弁５２４は主としてダイヤフラム室５２５
内の内圧（給水圧）により閉弁状態が維持されるように
なっているため、上記プランジャバネ５２８ａは、本来
は、プランジャ５２８の過度の作動抵抗にならぬように
しつつ、浴槽３の水面からの大気圧が作用するセンター
孔５２４ｄを閉止し得るようなできるだけ弱いバネ荷重
に設定されている。このため、給湯回路２側から負圧が
作用すると、ダイヤフラム室５２５も負圧となり開弁側
への抵抗要素が主としてプランジャバネ５２８ａだけで
あるため容易にダイヤフラム弁５２４が開弁することに
なる。上記の負圧を受けるとバキュームブレーカ５０１
も開くことになるが、バキュームブレーカ５０１と注湯
電磁弁５０２との両者の開作動タイミングが非特定であ
ると、注湯電磁弁５０２が一瞬でも先に開弁してしまっ
た場合には浴槽３側からの逆流入が生じる。

【０００８】以上のような逆流入の不都合は、注湯接続
対象が浴槽ではなくて給湯回路（又は給水回路）から洗
濯槽に対し自動注湯可能に接続した場合にも同様に生じ
ることになる。

【０００９】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、負圧破壊弁と
注水用開閉弁とにより浄水供給路側から大気開放の貯槽
に対し注水を可能としつつも縁切りを確保しようとする
負圧破壊装置において、上記貯槽側からの逆流入防止の
十分なる確保を図り得る負圧破壊装置を提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、注水用開閉弁において作動効率を優先
しつつ低圧から高圧までの給水圧に対する高い閉シール
性能を確保した構成を採用しながらも、給水一次側が負
圧状態に陥った際に注水用開閉弁の開弁タイミングより
も必ず先に負圧破壊弁が吸気作動し始めるようにしたも
のである。

【００１１】具体的には、本発明では、浄水が所定の給
水圧を受けて供給される浄水供給路に対しこの浄水供給
路から分岐する分岐路を通して大気開放の貯槽が注水可
能に接続され、上記分岐路に対し負圧破壊弁を上流側
に、注水用開閉弁を下流側にそれぞれ介装してなる負圧
破壊装置を対象として、以下の特定事項を備えることと
した。

【００１２】すなわち、上記負圧破壊弁として所定の負
圧を受けて開弁し外気を内部に吸い込む構成とする一
方、上記注水用開閉弁としてその閉弁状態において注水
方向とは逆向きの所定の圧力を受けたときには開弁が許
容される構造を有するものとし、上記負圧破壊弁が負圧
を受けて開弁作動する開弁特性と、上記注水用開閉弁が
逆向き圧力を受けて開弁作動する開弁特性とを、上記浄
水供給路から負圧を受けたとき負圧破壊弁の吸気開始タ
イミングの方が上記注水用開閉弁の開弁開始タイミング
よりも先になるように関係付けることとした（請求項
１）。

【００１３】上記の特定事項を異なる表現により具体的
に言い換えると、次のようになる。すなわち、上記負圧
破壊弁として所定の負圧を受けて開弁し外気を内部に吸
い込む構成とする一方、上記注水用開閉弁としてその閉
弁状態において注水方向とは逆向きの所定の圧力を受け
たときには開弁が許容される構造を有するものとし、上
記注水用開閉弁において、逆向き圧力を受けて開弁し始
めることになる開弁作動圧として、上記負圧破壊弁が負
圧を受けて外気を吸い込み始めることになる設定吸気作
動圧よりも絶対値において大きくなるように設定するこ
ととする（請求項２）。

【００１４】なお、本発明における「大気開放の貯槽」
とは、その底部に注水を受けた貯留水が自由水面を形成
し、この自由水面に大気圧が作用することになるような
貯槽のことであり、例えば給湯装置の場合であると、浄
水供給路としての給湯回路から入浴用の湯張り（水張
り）のための注湯を受ける浴槽、又は、上記給湯回路か
ら洗濯用湯水の湯張り（水張り）のための注湯を受ける
洗濯槽等が上記貯槽として挙げられる。

【００１５】この本発明によれば、注水用開閉弁が閉弁
状態のときに浄水供給路側（給水一次側）が万一負圧状
態に陥っても、負圧破壊弁が注水用開閉弁よりも必ず先
に開いてエアを吸い込むことになり、このエア吸い込み
により負圧状態が解消される。そして、この負圧状態の
解消により注水用開閉弁をそのまま閉弁状態に維持させ
ることが可能となり、この結果、注水用開閉弁が負圧破
壊弁よりも先に開弁してしまうことによる逆流入の発生
を確実に回避することが可能になる。

【００１６】上記発明をより具体的に実現する一手段と
しては、例えば、上記注水用開閉弁として、上記負圧破
壊弁が外気を吸い込み始めることになる吸気作動圧と少
なくとも同等の負圧を浄水供給路側から受けても開弁せ
ずに閉弁状態に維持する閉弁保持手段を備えるようにす
ればよい（請求項３）。このような閉弁保持手段を具備
して特定の負圧状態になるまでは積極的に閉弁状態に維
持させるようにすることにより、負圧作用時には注水用
開閉弁よりも必ず先に負圧破壊弁が開弁して吸気作動を
開始させ得るようになる。

【００１７】上記の「閉弁保持手段」としては種々の具
体的構成を採ることができ、その一つとしては、注水用
開閉弁をダイヤフラム弁により構成する場合にはそのダ
イヤフラム弁を閉止側に積極的に弾性付勢することであ
る。すなわち、上記注水用開閉弁をパイロット式ダイヤ
フラム弁により構成し、浄水供給路からの給水圧をダイ
ヤフラム室に導いて弁体である上記ダイヤフラム弁に対
し閉弁維持圧として作用させるように構成した場合に
は、上記閉弁保持手段として、上記ダイヤフラム弁を閉
止側に弾性付勢する閉付勢バネにより構成する（請求項
４）。このような閉付勢バネを用いてダイヤフラム弁を
閉止側に対しより強く押し付けることにより、上記の負
圧破壊弁の吸気作動が必ず先に生じるようにすることが
可能になる。

【００１８】このような閉付勢バネとしては、従来の技
術欄において説明したプランジャバネを上述の開弁作動
特性を満足する程度により強いバネ特性にしてもよい
が、より積極的には上記ダイヤフラム弁を弁座に対し押
し付けるように直接に弾性付勢するように配設されたも
の（請求項５）を追加採用することができ、あるいは、
上記ダイヤフラム弁を開閉方向に弾性変位可能に支持し
つつ閉弁状態に維持するダイヤフラム弁自体の弾性抵抗
機能により構成することもできる（請求項６）。

【００１９】さらに、上記請求項１又は請求項２の本発
明をより具体的に実現する他の手段としては、上記注水
用開閉弁として、その閉弁状態において浄水供給路側か
ら負圧を受けたときその負圧が弁体に対し開弁作動側に
作用することを遮断する遮断手段を備えたものとするこ
とである（請求項７）。この場合には、注水用開閉弁が
閉弁状態にあるときに給湯回路側から負圧が作用したと
しても、上記遮断手段により注水用開閉弁には上記負圧
は作用することはなく、これにより、注水用開閉弁を閉
弁状態に維持することが可能になる。この結果、給水一
次側が負圧状態に陥ったしても、注水用開閉弁が開弁す
るおそれを排除しつつ負圧破壊弁を確実に先に開弁さ
せ、その吸気作動により負圧状態を解消して逆流入の発
生等を確実に阻止することが可能になる。

【００２０】このような「遮断手段」としては、上記注
水用開閉弁がパイロット式ダイヤフラム弁により構成さ
れている場合には次のような具体的構成を採用すればよ
い。すなわち、浄水供給路からの給水圧をブリード孔を
通してダイヤフラム室に導いて弁体である上記ダイヤフ
ラム弁に対し閉弁維持圧として作用させる構成を採用し
ている場合には、上記遮断手段としては、上記浄水供給
路側から正圧である給水圧を受けて上記ブリード孔を連
通させる一方、上記浄水供給路側から負圧を受けて上記
ブリード孔を遮断する逆止要素により構成すればよい
（請求項８）。このような逆止要素としては逆止弁等が
あるものの、最も単純な具体例としては以下の実施形態
において示すチェックボール等が挙げられる。

【００２１】以上の請求項１〜請求項８のいずれかの負
圧破壊装置は次のようなものを対象として好適に適用さ
れる。すなわち、上記浄水供給路が、浄水の給水を受け
加熱源により加熱して給湯栓側に給湯する給湯回路又は
浄水の給水を受けて給水栓側に給水する給水回路であ
り、この給湯回路又は給水回路に対し大気開放の貯槽が
分岐路を通して注湯又は注水可能に接続されたものであ
る（請求項９）。なお、この場合、上記給湯回路から貯
槽へは、給湯回路の加熱源を加熱作動させた場合に注ぎ
込まれる注湯に加え、上記加熱源を非加熱作動のまま給
水を注ぎ込む場合の注水がある。

【００２２】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１又は請
求項２の本発明の負圧破壊装置によれば、注水用開閉弁
が閉弁状態のときに給水一次側が万一負圧状態に陥って
も、負圧破壊弁が注水用開閉弁よりも必ず先に開いてエ
アを吸い込むことになるため、そのエア吸い込みにより
負圧状態を解消することができる一方、この負圧状態の
解消により注水用開閉弁をそのまま閉弁状態に維持させ
ることができる。この結果、注水用開閉弁が負圧破壊弁
よりも先に開弁してしまうことによる逆流入の発生を確
実に回避することができる。

【００２３】請求項３によれば、請求項１又は請求項２
の本発明を具体的に実現させることができる。すなわ
ち、上記負圧破壊弁がエアを吸い込み始めることになる
吸気作動圧と少なくとも同等の負圧を給湯回路側から受
けても開弁せずに閉弁状態に維持する閉弁保持手段を注
水用開閉弁に備えることにより、特定の負圧状態になる
までは注水用開閉弁を積極的に閉弁状態に維持させるこ
とができ、負圧破壊弁を確実に先に開弁させ、その吸気
作動により負圧状態を解消して逆流入の発生等を確実に
阻止することができる。

【００２４】請求項４によれば、上記の閉弁保持手段と
して、注水用開閉弁をダイヤフラム弁により構成する場
合に好適に適用し得る閉付勢バネを提供することができ
る。この場合に、請求項５又は請求項６によれば、上記
閉付勢バネとして採用し得る具体的構成を特定して提供
することができる。

【００２５】請求項７によれば、請求項３とは異なる構
成により請求項１又は請求項２の本発明をより具体的に
実現することができる。すなわち、閉弁状態において浄
水供給路側から負圧を受けてもその負圧が弁体に対し開
弁作動側に作用することを遮断する遮断手段を注水用開
閉弁に備えることにより、給水一次側がたとえ負圧状態
に陥ったしても、注水用開閉弁が開弁するおそれを排除
しつつ負圧破壊弁を確実に先に開弁させ、その吸気作動
により負圧状態を解消して逆流入の発生等を確実に阻止
することができる。

【００２６】請求項８によれば、上記の遮断手段とし
て、注水用開閉弁がパイロット式ダイヤフラム弁により
構成されている場合に好適に適用し得る手段を提供する
ことができる。

【００２７】さらに、請求項９によれば、本発明の負圧
破壊装置を好適に適用し得る具体的対象の構成を特定す
ることができ、浴槽や洗濯槽等の貯槽側から給湯回路又
は給水回路への逆流入の発生を確実に防止することがで
きる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００２９】＜第１実施形態＞図１は、本発明の第１実
施形態に係る負圧破壊装置を適用した給湯装置１として
の給湯器付き風呂釜の全体概要を示している。つまり、
本第１実施形態は浄水供給路としての給湯回路２から分
岐する注湯路（分岐路）５０を通して貯槽としての浴槽
３に注湯・注水可能とした場合に本発明を適用したもの
である。

【００３０】上記給湯装置１は、給湯機能を実現する給
湯回路２と、浴槽３内の湯水の追い焚き機能を実現する
強制循環式の追い焚き循環回路４と、上記給湯回路２と
追い焚き循環回路４とを接続して上記浴槽３に対する湯
張り機能を実現する注湯回路５とを備えたものである。

【００３１】上記給湯回路２は、水道管に接続された給
水路２１から導入される水を給湯側熱交換器２２におい
て燃焼バーナ２３の燃焼熱との熱交換加熱により加熱
し、加熱後の湯を出湯路２４及び給湯路２５を通して下
流端の給湯栓２６ａ，２６ｂまで給湯させるようになっ
ている。ここで、図示省略の燃焼缶体内に配設された上
記熱交換器２２及び燃焼バーナ２３が加熱源を構成して
いる。上記給水路２１と出湯路２４との間にはバイパス
路２７が設けられて、調整弁２７ａによる水の混合調節
制御により設定温度への温度調整が行われるようになっ
ている。上記給湯栓２６ａは台所等に配設されたカラン
であり、上記給湯栓２６ｂは浴室や洗面台等に設置され
たシャワーカランである。

【００３２】上記給水路２１には入水流量センサ２８
と、入水温度センサ２９とが配設されている。また、上
記出湯路２４には上記給湯栓２６ａ，２６ｂもしくは注
湯回路５に供給される湯水の温度を検出する給湯温度セ
ンサ３０と、流量調整弁３１とが上流側から順に配設さ
れている。給湯温度や注湯温度を所定の設定温度になる
ように燃焼バーナ２３の燃焼を制御する給湯制御が図示
省略のコントローラにより行われ、このコントローラで
は主として上記入水流量センサ２８、入水温度センサ２
９及び給湯温度センサ３０からの各検出値に基づいて上
記給湯制御を行うようになっている。

【００３３】上記追い焚き循環回路４は、それぞれ浴槽
３に連通接続された戻り路４１及び往き路４２からなる
循環路４３を備え、上記戻り路４１から循環ポンプ４４
の作動により風呂側熱交換器４５に戻される浴槽３内の
湯水を燃焼バーナ４６の燃焼熱により熱交換加熱し、加
熱後の湯水を往き路４２を通して再び上記浴槽３内に供
給して追い焚きさせるようになっている。

【００３４】上記戻り路４１には、循環湯水の循環方向
上流側から順に、水圧検出により浴槽３の水位を検出す
る水位センサ４７と、上記循環ポンプ４４と、循環流の
通過によりフラップが開いて循環判定のＯＮ指令が出力
される水流スイッチ４８と、浴槽３内から風呂側熱交換
器４５に戻される循環湯水の温度を検出する戻り温度セ
ンサ４９とが配設されている。上記水位センサ４７から
の検出値に基づいて所定水位までの注湯制御が上記コン
トローラにより行われ、上記戻り温度センサ４９からの
検出値に基づいて追い焚き時における浴槽３内の湯水温
度が把握されて所定温度までの追い焚き制御が上記コン
トローラにより行われ、上記水流スイッチ４８からの出
力信号により追い焚き制御において循環作動が正常か否
かの判定が上記コントローラにより行われることにな
る。

【００３５】上記注湯回路５は、上流端が上記流量調整
弁３１の下流側から分岐し、下流端が上記循環路４３の
いずれかの位置（図１では戻り路４１の循環ポンプ４４
よりも下流側位置を例示）に連通する分岐路としての注
湯路５０を備えており、この注湯路５０を通して上記給
湯回路２からの湯水を追い焚き循環回路４に流入させて
浴槽３に注湯し得るようになっている。上記注湯回路５
の注湯路５０には、上流側から順に、所定の負圧を受け
て開弁し外部からエアを吸い込むことにより負圧を解消
（破壊）する負圧破壊弁（バキュームブレーカ）５１
と、上記コントローラにより開閉制御されて注湯（注
水）か遮断かの切換を行う注水用開閉弁としての注湯電
磁弁５２と、注湯流量を検出する注湯流量センサ５３
と、それぞれ浴槽３側への流通をのみ許容する構造を有
する二段配置の逆止弁５４，５５とが配設されている。
上記注湯流量センサ５３からの検出値に基づいて浴槽３
への湯張り量の把握が上記コントローラにより行われ
る。

【００３６】なお、上記負圧破壊弁５１及び注湯電磁弁
５２の詳細説明に入る前に、上記コントローラによる注
湯制御を次に付記する。例えばリモコンの湯張りスイッ
チがＯＮ作されると、注湯電磁弁５２を開いて燃焼バー
ナ２３の燃焼を開始し、以後、上記リモコン等に設定さ
れた所定温度になるように上記燃焼バーナ２３の燃焼作
動や流量調整弁３１の開度調整が行われる。これによ
り、上記所定温度の湯が給湯回路２から注湯回路５及び
追い焚き循環回路４を通して浴槽３に落とし込まれ、水
位センサ４７による検出水位が所定水位に到達するか、
もしくは注湯流量センサ５３による積算湯量が所定湯量
に到達すると上記注湯電磁弁５２を閉じ燃焼バーナ２３
の燃焼作動を停止して終了する。

【００３７】上記負圧破壊弁５１は、図２に詳細を示す
ように、大気に開放されたエア吸い込み口５１１と、こ
のエア吸い込み口５１１と注湯路５０とを連通させる分
岐連通路５１２と、この連通路５１２内に介装されて弁
座５１３に対し開閉方向に移動可能な弁体５１４と、こ
の弁体５１４を上記弁座５１３の側に押し付けて閉弁状
態に維持するよう初期バネ荷重を付与するバネ５１５と
を備えている。なお、上記弁体５１４は上記弁座５１３
に着座するゴム層と、上記開閉方向のみへの移動案内を
させるためのガイド部とを一体に備えており、また、上
記バネ５１５は圧縮コイルスプリングにより構成されて
受け部材５１６と上記弁体５１４との間に掛け渡されて
いる。そして、上記バネ５１５のバネ荷重は、注湯路５
０内の圧力が負圧に陥れば弁体５１４が開弁するように
比較的弱いもの（後述）に設定されている。

【００３８】また、上記注湯電磁弁５２は、図３に詳細
を示すように、閉弁保持手段としての後述の閉付勢バネ
５２９の追加によって、負圧作用時に上記負圧破壊弁５
１の開弁し始めるタイミングが注湯電磁弁５２の開弁し
てしまうタイミングよりも必ず先になるように構成した
ものである。すなわち、上記注湯電磁弁５２は、先端周
囲に弁座５２１が形成され内部が下流側（浴槽３側）に
連通する内筒部５２２と、この内筒部５２２の外周側の
ドーナッツ環状空間により構成され上流側（給湯回路２
側）に連通する流通口５２３と、上記弁座５２１及び流
通口５２３を覆うように配設され弾性変形により弁座５
２１に対し接離可能に開閉するダイヤフラム弁５２４
と、このダイヤフラム弁５２４を挟み弁座５２１と逆側
に区画形成されたダイヤフラム室５２５と、プランジャ
ガイド５２６により上記開閉方向に進退案内され電磁石
５２７により進退作動されるプランジャ５２８とを備え
ている。

【００３９】上記ダイヤフラム弁５２４はディスクプレ
ート５２４ａと、外周縁が押圧固定されたゴムダイヤフ
ラム５２４ｂとから構成され、上記流通口５２３とダイ
ヤフラム室５２５とを連通させて同圧にするブリード孔
５２４ｃと、上記内筒部５２２と連通するセンター孔５
２４ｄとを有している。そして、上記プランジャ５２８
は非通電時にはプランジャバネ５２８ａにより閉弁位置
に復帰して閉弁状態の上記センター孔５２４ｄを閉止す
る一方（ノーマルクローズ；図３参照）、通電時には上
記電磁石５２７によりプランジャバネ５２８ａに抗して
後退（図３において上動）されセンター孔５２４ｄをダ
イヤフラム室５２５と連通させてダイヤフラム弁５２４
を開弁状態に変換させるようになっている。この開弁状
態では流通口５２３と内筒部５２２とが互いに連通され
て注湯が可能となり、上記閉弁状態ではプランジャ５２
８の先端のゴムシール部により上記センター孔５２４ｄ
が閉止されることになる。

【００４０】このような注湯電磁弁５２においては、ダ
イヤフラム弁５２４が閉弁状態では給湯一次側（給湯回
路２側）からの給水圧が流通口５２３と、ブリード孔５
２４ｃを通してブリードインされたダイヤフラム室５２
５とに共に作用する一方、二次側（浴槽３側）からは内
筒部５２２の内断面積部分に対し浴槽３の水面からの大
気圧が作用することになる。通常時には、主としてこの
ような一次側及び二次側の差圧に基づき閉弁状態に維持
されるようになっている。つまり、給水圧が高圧になれ
ばダイヤフラム室５２５内の内圧も高圧になり、上記差
圧がより高くなってダイヤフラム弁５２４がより強く弁
座５２１に対し押し付けられて低圧〜高圧までの閉止シ
ール性能を発揮するようになっている。

【００４１】そして、このような構造の注湯電磁弁５２
において、さらに上記ダイヤフラム弁５２４を閉弁側に
弾性付勢する閉付勢バネ５２９が配設されている。この
閉付勢バネ５２９は、例えばダイヤフラム室５２５の一
側を区画するプランジャガイド５２６と上記ディスクプ
レート５２４ａとの間に掛け渡した圧縮コイルスプリン
グにより構成され、ダイヤフラム弁５２４を直接に弁座
５２１側に押し付けるように配設されている。

【００４２】そして、本実施形態では、負圧破壊性能を
優先させるため負圧破壊弁５１が負圧を受けて開作動し
始める開作動圧力（吸気開始圧力：絶対値）を比較的小
さくする一方（例えば水位上昇基準の１／２の３５ｍｍ
Ｈ_２Ｏ）、上記注湯電磁弁５２が負圧を受けて開弁し始
める開作動圧力（絶対値）を上記負圧破壊弁５１のそれ
よりも大きくするという特性を付与している。｜負圧破
壊弁の開作動圧力｜＜｜注湯電磁弁の逆圧による開作動
圧力｜

【００４３】具体的には、負圧破壊弁５１のバネ５１５
（図２参照）のバネ荷重値と、上記注湯電磁弁５２の閉
付勢バネ５２９のバネ荷重値（正確にはプランジャバネ
５２８ａの比較的小さいバネ荷重値を付加したバネ荷重
値）とを上記特性になるようにそれぞれ設定する。つま
り、特性上は負圧破壊弁５１を閉弁状態に維持するバネ
荷重を注湯電磁弁５２を閉弁状態に維持するバネ荷重よ
りも弱くして、負圧が作用したときに負圧破壊弁５１の
開弁タイミングが注湯電磁弁５２のそれよりも先になる
ようにするものである。

【００４４】以上の構成を有する第１実施形態によれ
ば、給湯一次側（給水一次側）が万一負圧状態になって
も、負圧破壊弁５１が注湯電磁弁５２よりも必ず先に開
いてエアを吸い込み、このエア吸い込みにより負圧状態
が解消され、負圧状態が解消される結果、注湯電磁弁５
２は上記閉付勢バネ５２９等により閉弁状態に維持され
ることになる。従って、従来構造の給湯装置１０におけ
る負圧破壊装置において給湯回路２側に負圧発生時に注
湯電磁弁５０２（図６参照）が負圧破壊弁５０１よりも
先に開弁してしまうことに伴い生じる浴槽３側からの逆
流入を回避することができる。

【００４５】＜第２実施形態＞図４は、本発明の第２実
施形態の負圧破壊装置を適用した給湯装置１ａ（図１参
照）において採用された注湯電磁弁（注水用開閉弁）５
２ａを示している。この注湯電磁弁５２ａは、ダイヤフ
ラム弁５２４を構成するゴムダイヤフラム５２４ｂの弁
座５２１から離れる側への弾性抵抗機能を特定の特性ま
で増強することによって、負圧作用時に負圧破壊弁５１
の開弁し始めるタイミングが注湯電磁弁５２ａの開弁し
てしまうタイミングよりも必ず先になるように構成した
ものである。すなわち、ダイヤフラム弁５２４自体が有
する上記弾性抵抗機能によって閉付勢バネを構成しかつ
これにより閉弁保持手段を構成するものである。なお、
この第２実施形態のその他の構成要素は第１実施形態の
ものと同様構成であるため、同一構成要素には同一符号
を付してその詳細な説明は省略する。

【００４６】上記ダイヤフラム弁５２４の弾性抵抗機能
を増強する手段としては、ゴムダイヤフラム５２４ｂ自
体の素材もしくは肉厚等の変更等により実現し得るもの
であるが、この第２実施形態では上記ゴムダイヤフラム
５２４ｂの外周縁５２４ｂ′の締結固定位置を従来構造
のもの（図６参照）から変更することにより実現してい
る。

【００４７】すなわち、上記ゴムダイヤフラム５２４ｂ
の外周縁５２４ｂ′の固定位置を例えば弁座５２１位置
よりも少なくとも図４において下方位置に変化させてい
る。これにより、ダイヤフラム弁５２４を閉弁状態に維
持させ開弁させようとする外圧に対し抵抗するゴムダイ
ヤフラム５２４ｂの弾性張力を増加させることができ
る。この弾性張力の増加程度は第１実施形態で説明した
閉付勢バネ５２９のバネ荷重設定と同等のものを発揮す
る程度にすればよく、これにより、第１実施形態の如く
閉付勢バネ５２９を新たに追加することなく第１実施形
態の場合と同様の作用・効果を得ることができる。

【００４８】＜第３実施形態＞第３実施形態の負圧破壊
装置を適用した給湯装置１ｂ（図１参照）において採用
された注湯電磁弁（注水用開閉弁）５２ｂは、図６に示
すようにプランジャバネ５２８ｂとして従来のプランジ
ャバネ５２８ａのバネ荷重設定よりも特定の特性まで増
大させたバネ荷重に設定したものを用いることによっ
て、負圧作用時に負圧破壊弁５１の開弁し始めるタイミ
ングが注湯電磁弁５２ｂの開弁してしまうタイミングよ
りも必ず先になるように構成したものである。すなわ
ち、バネ荷重をより大きく設定したプランジャバネ５２
８ｂによって閉付勢バネを構成しかつこれにより閉弁保
持手段を構成するものである。なお、この第３実施形態
のその他の構成要素の内容も第１実施形態のものと同様
構成であるため、同一構成要素には同一符号を付してそ
の詳細な説明は省略する。

【００４９】上記プランジャバネ５２８ｂは、従来のプ
ランジャバネ５２８ａの比較的弱い設定バネ荷重に対し
第１実施形態における閉付勢バネ５２９の設定バネ荷重
分を追加した値をバネ荷重として設定したものである。

【００５０】この第３実施形態の場合、上記プランジャ
バネ５２８ｂが従来よりも所定量増大されたバネ荷重を
有する点で、注湯時の通電時にプランジャ５２８を後退
させる際の抵抗が増大し作動負荷を増大させる必要があ
るものの、第１実施形態の如く閉付勢バネ５２９を新た
に追加することなく第１実施形態の場合と同様の作用・
効果を得ることができることになる。

【００５１】＜第４実施形態＞図５は、本発明の第４実
施形態の負圧破壊装置を適用した給湯装置１ｃ（図１参
照）において採用された注湯電磁弁（注水用開閉弁）５
２ｃを示している。この注湯電磁弁５２ｃは、給湯回路
２側から負圧が作用したときにその負圧がダイヤフラム
室５２５に伝搬されるのを遮断するためのチェックボー
ル５３０を追加することによって、給湯回路２側に負圧
が発生してもダイヤフラム弁５２４が開弁してしまわな
いように構成したものである。上記チェックボール５３
０がブリード孔５２４ｃを遮断する逆止要素を構成しか
つこれを含んで遮断手段を構成するものである。なお、
この第４実施形態のその他の構成要素は第１実施形態の
ものと同様構成であるため、同一構成要素には同一符号
を付してその詳細な説明は省略する。

【００５２】本実施形態の上記ブリード孔５２４ｃはダ
イヤフラム室５２５側位置が拡径されており、この拡径
された部位のブリード孔５２４ｃに対し上記チェックボ
ール５３０がダイヤフラム室５２５側から装入されてい
る。そして、その装入後にチェックボール５３０よりも
ダイヤフラム室５２５側の開口部近傍位置に脱落防止部
材としてピン５３０ａを貫通させ、これにより、上記チ
ェックボール５３０がダイヤフラム室５２５側に飛び出
さないようにしている。

【００５３】このような注湯電磁弁５２ｃの場合には、
通常時（給湯回路２側に負圧発生のないとき）には給湯
回路２側から正圧である給水圧を上記ブリード孔５２４
ｃから受けてチェックボール５３０が拡径孔内をピン５
３０ａ側に押し上げられ、これにより、流通口５２３と
ダイヤフラム室５２５とが連通状態になる。これによ
り、上記給水圧がダイヤフラム室５２５内に伝搬され、
この給水圧に基づきダイヤフラム弁５２４を閉状態に維
持させることができる。一方、上記給湯回路２側から負
圧を受けると、上記チェックボール５３０がブリード孔
５２４ｃの小径孔側に引き付けられてブリード孔５２４
ｃを遮断することになる（図５に示す状態参照）。これ
により、負圧がダイヤフラム室５２５には伝搬されずに
ダイヤフラム室５２５をそれまでの内圧に保つことがで
き、この内圧及び流通口５２３に作用する負圧が共にダ
イヤフラム弁５２４に対し閉弁側に作用するため、ダイ
ヤフラム弁５２４を閉弁状態に維持させることができ
る。

【００５４】従って、給湯回路２側に負圧が発生しても
注湯電磁部５２ｃを確実に閉弁状態に維持しつつ負圧破
壊弁５１の吸気作動により上記負圧を解消させることが
できる。これにより、従来構造の給湯装置１０において
給湯回路２側に負圧発生時に注湯電磁弁５０２（図６参
照）が負圧破壊弁５０１よりも先に開弁してしまうこと
に伴い生じる浴槽３側からの逆流入を回避することがで
きる。

【００５５】＜他の実施形態＞なお、本発明は上記第１
〜第４実施形態に限定されるものではなく、その他種々
の実施形態を包含するものである。すなわち、上記第１
〜第４実施形態では、閉弁保持手段又は遮断手段として
閉付勢バネ５２９（図３参照）、ゴムダイヤフラム５２
４ｂ（図４参照）、プランジャバネ５２８ｂ（図６参
照）、あるいは、チェックボール５３０（図５参照）を
個別に用いているが、これに限らず、閉弁保持手段（閉
付勢ばね）として上記の閉付勢バネ５２９、ゴムダイヤ
フラム５２４ｂ、及び、プランジャバネ５２８ｂから選
択した２種以上を組み合わせて構成してもよい。また、
上記閉弁保持手段として上記の閉付勢バネ５２９、ゴム
ダイヤフラム５２４ｂ、及び、プランジャバネ５２８ｂ
から選択した１又は２種以上の組み合わせに対し上記遮
断手段としての上記チェックボール５３０をさらに組み
合わせるようにしてもよい。

【００５６】また、上記第１〜第４実施形態では、給湯
回路２から浴槽３への注湯を間に追い焚き循環回路４を
介して行う給湯装置を例にして負圧破壊装置を適用した
場合を示したが、これに限らず、追い焚き循環回路４を
省略して、つまり、風呂釜部分を省略して給湯回路２か
ら浴槽３に対し直接に注湯する構成の給湯装置に本発明
の負圧破壊装置を適用してもよい。この場合の「注湯」
は所定温度の湯となる。

【００５７】上記第１〜第４実施形態では、給湯回路２
からの注湯先が浴槽３である場合の給湯装置を例して負
圧破壊装置を適用した場合を説明したが、これに限ら
ず、給湯回路２からの注湯先を洗濯槽とする給湯装置に
本発明の負圧破壊装置を適用してもよく、この場合にも
同様の作用効果を得ることができる。この場合には、給
湯回路２からの分岐路である注湯路５０の下流端を洗濯
槽の底部に連通接続し、注湯電磁弁（注水用開閉弁）５
２，５２ａ〜５２ｃの開閉切換により上記洗濯槽に対し
自動的に洗濯用の湯水を注湯し得るようにすればよい。
上記洗濯槽が大気開放の貯槽であり、ここで使用されて
いる湯水は雑水となり、浴槽の場合と同様に逆流を防止
する必要がある。

【００５８】さらに、本発明の負圧破壊装置を上記第１
〜第４実施形態で説明した給湯装置以外に適用すること
もできる。例えば、上水道管路（浄水供給路）から、あ
るいは、受水槽からポンプ圧送による給水圧により浄水
が供給される管路（例えば浄水を給水栓に給水する給水
回路等の浄水供給路）から分岐する分岐管を大気開放の
貯槽（例えば上述の浴槽又は洗濯槽）の底部に連通接続
し、注水用開閉弁の開閉切換により注水可能とした場合
に、上記分岐管に上記第１〜第４実施形態のいずれかの
負圧破壊装置を介装させるようにしてもよい。この場合
にも、上記貯槽から上記浄水供給路側への逆流発生を上
記各実施形態と同様に確実に防止し得ることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を適用した給湯装置を示す模
式図である。

【図２】本実施形態の負圧破壊弁の詳細断面説明図であ
る。

【図３】第１実施形態の注湯電磁弁の詳細断面説明図で
ある。

【図４】第２実施形態の注湯電磁弁の図３対応図であ
る。

【図５】第４実施形態の注湯電磁弁の部分拡大断面説明
図である。

【図６】第３実施形態及び従来の注湯電磁弁の図３対応
図である。

【符号の説明】

１，１ａ〜１ｃ 給湯装置（負圧破壊装置の適用対象） ２ 給湯回路（浄水供給路） ３ 浴槽（貯槽） ２２ 熱交換器（加熱源） ２３ 燃焼バーナ（加熱源） ２６ａ カラン（給湯栓） ２６ｂ シャワーカラン（給湯栓） ５０ 注湯路（分岐路） ５１ 負圧破壊弁 ５２，５２ａ〜５２ｃ 注湯電磁弁（注水用開閉
弁） ５２４ ダイヤフラム弁 ５２４ｂ ゴムダイヤフラム（図４において閉付
勢バネ、閉弁保持手段） ５２４ｃ ブリード孔 ５２５ ダイヤフラム室 ５２８ｂ プランジャバネ（閉付勢バネ、閉弁保
持手段） ５２９ 閉付勢バネ（閉弁保持手段） ５３０ チェックボール（逆止要素、遮断手
段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 克博 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内 (72)発明者 市丸 秀仁 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内 (72)発明者 吉田 晶 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内 (72)発明者 船引 恒男 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内 (72)発明者 清水 学 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内 (72)発明者 永井 逸夫 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内 (72)発明者 小針 直人 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内 Ｆターム(参考） 3L024 CC21 DD06 DD13 DD14 DD17 DD22 DD27 DD36 DD45 GG03 GG05 GG12 GG24 GG33 GG45 HH12 HH13 HH18 HH22 HH26 HH60

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浄水が所定の給水圧を受けて供給される
   浄水供給路に対しこの浄水供給路から分岐する分岐路を
   通して大気開放の貯槽が注水可能に接続され、上記分岐
   路に対し負圧破壊弁を上流側に、注水用開閉弁を下流側
   にそれぞれ介装してなる負圧破壊装置において、 上記負圧破壊弁は所定の負圧を受けて開弁し外気を内部
   に吸い込むように構成されている一方、上記注水用開閉
   弁はその閉弁状態において注水方向とは逆向きの所定の
   圧力を受けたときには開弁が許容される構造を有してお
   り、 上記負圧破壊弁が負圧を受けて開弁作動する開弁特性
   と、上記注水用開閉弁が逆向き圧力を受けて開弁作動す
   る開弁特性とが、上記浄水供給路側から負圧を受けたと
   き負圧破壊弁の吸気開始タイミングの方が上記注水用開
   閉弁の開弁開始タイミングよりも先になるように関係付
   けられていることを特徴とする負圧破壊装置。
2. 【請求項２】 浄水が所定の給水圧を受けて供給される
   浄水供給路に対しこの浄水供給路から分岐する分岐路を
   通して大気開放の貯槽が注水可能に接続され、上記分岐
   路に対し負圧破壊弁を上流側に、注水用開閉弁を下流側
   にそれぞれ介装してなる負圧破壊装置において、 上記負圧破壊弁は所定の負圧を受けて開弁し外気を内部
   に吸い込むように構成されている一方、上記注水用開閉
   弁はその閉弁状態において注水方向とは逆向きの所定の
   圧力を受けたときには開弁が許容される構造を有してお
   り、 上記注水用開閉弁は、逆向き圧力を受けて開弁し始める
   ことになる開弁作動圧として、上記負圧破壊弁が負圧を
   受けて外気を吸い込み始めることになる設定吸気作動圧
   よりも絶対値において大きくなるように設定されている
   ことを特徴とする負圧破壊装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の負圧破壊
   装置であって、 上記注水用開閉弁は、上記負圧破壊弁が外気を吸い込み
   始めることになる吸気作動圧と少なくとも同等の負圧を
   浄水供給路側から受けても開弁せずに閉弁状態に維持す
   る閉弁保持手段を備えている、負圧破壊装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の負圧破壊装置であっ
   て、 上記注水用開閉弁はパイロット式ダイヤフラム弁により
   構成され、浄水供給路からの給水圧をダイヤフラム室に
   導いて弁体である上記ダイヤフラム弁に対し閉弁維持圧
   として作用させるように構成され、 上記閉弁保持手段は、上記ダイヤフラム弁を閉止側に弾
   性付勢する閉付勢バネにより構成されている、負圧破壊
   装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の負圧破壊装置であっ
   て、 上記閉付勢バネは、上記ダイヤフラム弁を弁座に対し押
   し付けるように直接に弾性付勢するように配設されてい
   る、負圧破壊装置。
6. 【請求項６】 請求項４に記載の負圧破壊装置であっ
   て、 上記閉付勢バネは、上記ダイヤフラム弁を開閉方向に弾
   性変位可能に支持しつつ閉弁状態に維持するダイヤフラ
   ム弁自体の弾性抵抗機能により構成されている、負圧破
   壊装置。
7. 【請求項７】 請求項１又は請求項２に記載の負圧破壊
   装置であって、 上記注水用開閉弁は、その閉弁状態において浄水供給路
   側から負圧を受けたときその負圧が弁体に対し開弁作動
   側に作用することを遮断する遮断手段を備えている、負
   圧破壊装置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の負圧破壊装置であっ
   て、 上記注水用開閉弁はパイロット式ダイヤフラム弁により
   構成され、浄水供給路からの給水圧をブリード孔を通し
   てダイヤフラム室に導いて弁体である上記ダイヤフラム
   弁に対し閉弁維持圧として作用させるように構成され、 上記遮断手段は、上記浄水供給路側から正圧である給水
   圧を受けて上記ブリード孔を連通させる一方、上記浄水
   供給路側から負圧を受けて上記ブリード孔を遮断する逆
   止要素により構成されている、負圧破壊装置。
9. 【請求項９】 請求項１〜請求項８のいずれかに記載の
   負圧破壊装置であって、 上記浄水供給路は、浄水の給水を受け加熱源により加熱
   して給湯栓側に給湯する給湯回路又は浄水の給水を受け
   て給水栓側に給水する給水回路であり、この給湯回路又
   は給水回路に対し大気開放の貯槽が分岐路を通して注湯
   又は注水可能に接続されている、負圧破壊装置。