JP2005200845A - 逆流防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 逆止弁による流入口の密閉性の低下を抑制して、洪水時などの非常時における配管内の逆流を防止できる逆流防止装置を提供すること。
【解決手段】 排液が排出管７を通じて排出口６から容器体２内へ逆流すると、容器体２内の貯留液の液位が上昇して、かかる貯留液による浮力によって、逆止弁８が浮上し始める。この浮上に伴って、揺動アーム９は、揺動軸１０を中心に逆止弁８の開放位置から閉塞位置側へ向けて揺動される。その後、容器体２内の液位が更に上昇すると、逆止弁８は浮力を受け、揺動アーム９を伴って揺動軸１０を中心に更に揺動され閉塞位置に至り、流入口４は逆止弁８によって閉塞され、容器体２の流入口４より上流側に位置する排水管２２及び屋内排水口２１へ向かう排液の逆流が防止される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、屋内からの排液を下水道管などの排水処理設備へ排出するための排水管の中間部に配設されて、例えば、洪水時に下水道管などの排水処理設備から排水管を通じて屋内へ排液が逆流することを防止する逆流防止装置に関するものである。

一般に、台所、洗面所、風呂、トイレなどの水回りからの生活排水は、生活排水管を通じて、下水道管などの排水処理設備へ排出される。また、降雨時の雨水は、雨水管を通じて、沿道に埋設される側溝へ排出され河川へ放流したり、或いは、生活排水と共に下水道管などの排水処理設備へ排出されたりもする。通常、これら排水処理設備は乱れることなく機能しているが、一旦、集中豪雨が発生すると、地表面が舗装された市街地では、大量の雨水が側溝へ流れ込むため、雨水が溢れたり、或いは、河川の水量が急激に上昇し氾濫するなどして、洪水となることがある。

このような洪水時には、側溝からの排水に加えて、冠水した地表面の水もマンホールなどを通じて下水道管へ流入するため、下水道管から生活排水管へ逆流が起きて、屋内の排水口から排水が噴き出して、屋内が浸水することがあった。そこで、かかる屋内浸水を防止するため、下水道管と接続される生活排水管に排液の逆流を防止する逆流防止装置を配設することが考えられる。管路における逆流防止装置に関しては各種の提案がなされており、例えば、実開平６−６７５８８号公報には排水逆流防止装置が開示されている。

同公報記載の排水逆流防止装置は排水桝内に配設されるものであり、その排水桝内へ排液を流入させる排水管の開口径より大径の弾性体製の浮子を、排水桝内の水位上下に伴って昇降させ、その浮子の昇降によって排水管の開口を開放又は閉塞させるものである。ここで、上記排水逆流防止装置では、浮子を内部に収容可能な籠状の定置装置が排水管の開口部に配設されており、その定置装置によって浮子は排水管の開口下方に常時位置させる構造が採用されている。
実開平６−６７５８８号公報

しかしながら、上記した排水逆流防止装置によれば、排水管への逆流を防止するために排水管を閉塞する浮子は、逆止弁として機能するものであるが、定置装置によって排水管の開口下方に常時位置するため、排水桝へ流入する排液に常時曝され続けてしまう。このため、逆止弁である浮子には、排水に含まれる異物が付着しやすく、かかる付着物により排水管を閉塞した際の密閉性が低下するという問題点が危惧される。

また、浮子は弾性体で形成されるので、その材質によっては排水に曝され続けることで、劣化して弾力性が低下して排水管を閉塞する際の密閉性が低下する虞も問題点として考えられる。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、逆止弁による流入口の密閉性の低下を抑制して、洪水時などの非常時における配管内の逆流を防止できる逆流防止装置を提供することを目的としている。

この目的を達成するために請求項１記載の逆流防止装置は、配管内の逆流を防止するものであり、容器体と、その容器体の底部に設けられる排出口と、その排出口より上方に離間させて前記容器体の側部に設けられる流入口と、その流入口を閉塞するために前記容器体内に配設されると共に前記容器体の底部に貯留液が貯留する場合にその貯留液から自重より大きな浮力を受ける逆止弁と、その逆止弁が前記流入口から離間する開放位置とその開放位置より上方に位置する前記流入口を前記逆止弁が閉塞する閉塞位置との間でその逆止弁を揺動可能に支持するとともに、前記逆止弁が開放位置にある場合に前記流入口から前記排出口へ向かう流路から外れた位置で前記逆止弁を支持する揺動支持部材とを備えている。

この請求項１記載の逆流防止装置によれば、流入口が開放されていれば、屋内からの排液は排水管を通じて、流入口から容器体へ流入して、容器体の底部へ流下し排出口から容器体の外へ排出される。その一方で、排出口から容器体内へと排液が逆流すると、その逆流した排液は、容器体の底部に貯留して貯留液の液位を上昇させる。容器体内での液位上昇に伴って、逆止弁は、貯留液から浮力を受けて上方へ向けて押され、揺動支持部材を介して開放位置から閉塞位置へ向けて揺動される。

容器体内への逆流により更に貯留液の液位が上昇すると、逆止弁は、更に揺動されて閉塞位置に到達し流入口を閉塞させる。この逆止弁による流入口の閉塞によって、容器体から流入口への排液の逆流が防止される。その後、容器体への排液の逆流が治まり、排出口から容器体内の貯留液が排出され、貯留液の液位が低下して逆止弁に作用する浮力が低下すると、逆止弁は、揺動支持部材を介して閉塞位置から開放位置へ揺動され、流入口が再び開放される。

請求項２記載の逆流防止装置は、請求項１記載の逆流防止装置において、前記揺動支持部材は、前記容器体における前記流入口より上方位置に設けられる揺動軸と、その揺動軸によって揺動可能に軸支されると共に、その揺動軸から前記容器体の底部側であって前記流入口よりの方向へ延設され、その延設方向先端部に前記開放位置にある前記逆止弁が取着される揺動アームとを備えている。

この請求項２記載の逆流防止装置によれば、請求項１記載の逆流防止装置と同様に作用する上、排出口を通じて容器体へ逆流が発生し、容器体内の貯留液の液位が上昇すると、逆止弁は、貯留液による浮力を受けて上方へ押し上げられる。この押し上げによって、逆止弁は、揺動アームを伴って揺動軸を中心に揺動されて、流入口へ向けて動かされる。

請求項３記載の逆流防止装置は、請求項１又は２に記載の逆流防止装置において、前記容器体は、前記流入口の上縁部より上側にも貯留液を貯留可能な空間が設けられている。

請求項４記載の逆流防止装置は、請求項１から３のいずれかに記載の逆流防止装置において、前記流入口は、その流入口の開口縁の全周に略テーパ面状の弁座面を備えており、前記逆止弁は、その弁座面と面接触可能な略錘面状の着座面を備えている。

請求項５記載の逆流防止装置は、請求項４記載の逆流防止装置において、前記逆止弁の着座面には、弾性的に圧縮変形可能な密閉部材が敷設されている。

請求項１記載の逆流防止装置によれば、例えば、下水道管などの排水処理設備へ排液を排出する排水管の中間部に容器体を設置して、排水管の上流側を流入口に、排水管の下流側を排出口に、それぞれ連結すれば、排液が下水道管などの排水処理設備から容器体より上流側へ逆流することを防止できるという効果がある。よって、例えば、洪水時に下水道管などの排水処理設備からの逆流によって生じる屋内の浸水も防止できるという効果がある。

また、逆止弁は、揺動支持部材により開放位置にて支持される場合、すなわち、容器体の底部に貯留する貯留液の液位が逆止弁より下方にある場合に、揺動支持部材によって、容器体内の流入口から排出口へ向かう流路から外れた位置に支持される。よって、開放位置にある逆止弁は、流入口から排出口へ向かう排液の流れに直接に曝される機会が低減され、逆止弁の汚損を抑制できるという効果がある。

つまり、流入口から流入した排液に混入する異物が逆止弁に付着したり、或いは、排液に混入する異物が逆止弁に絡み付いたりすることを防止できるので、これら逆止弁への付着物によって流入口の閉塞時における密閉度が低下することを抑制でき、より確実に逆止弁により流入口を閉塞させて逆流を防止できるという効果がある。

また、逆止弁自体が浮力を受けて液位に応じて昇降するので、逆止弁を作動させるフロート（浮き）を別途設ける必要もなく、装置全体としての部品点数を少なくでき、構造を簡素化できるため、故障も生じ難いという効果もある。更に、逆止弁は、排出口を通じて容器体内へ逆流する排液の液位上昇に応じて、その排液の浮力によって流入口を開放又は閉塞させるので、排出口からの逆流を検出する電気的なセンサーなどを別途設ける必要もなく、製造コストや設置コストを低減できるという効果がある。しかも、逆止弁を開放又は閉塞させる動力源を別途設ける必要もないので、例えば、電力コストも不要となる効果がある。

請求項２記載の逆流防止装置によれば、請求項１記載の逆流防止装置の奏する効果に加え、揺動支持部材の揺動軸は流入口より上方位置で容器体に揺動アームを軸支するので、揺動アームの可動部である揺動軸が流入口から排出口へ向かう排液の流れに曝されることを防止できる。このため、流入口から排出口へ向かう流れに混入する異物は揺動軸周辺に絡み付き難いので、洪水などの非常時に、異物の絡み付きによる逆止弁の作動障害を起こしに難いという効果がある。

また、開放位置にある逆止弁が取着される揺動アームは、揺動軸から容器体の底部側へ向けて延設され、その延設方向が流入口よりの方向へ傾けられるので、逆止弁に作用する浮力を受けた場合により流入口へ揺動しやすくなるという効果がある。

請求項３記載の逆流防止装置によれば、請求項１又は２に記載の逆流防止装置の奏する効果に加え、容器体内の貯留液の液位が上昇して、逆止弁が浮力を受けて流入口を閉塞させた後、排出口から容器体内へ排液が逆流し続けると、その排液は、逆止弁により閉塞された流入口の上縁部より上側に設けられる容器体の空間に貯留される。この結果、逆止弁は、容器体内の貯留液中に沈没されるので、この沈没に伴う水圧によって流入口に強く押しつけられ、流入口の閉塞時の密閉性を向上できるという効果がある。

請求項４記載の逆流防止装置によれば、請求項１から３のいずれかに記載の逆流防止装置の奏する効果に加え、逆止弁により流入口が閉塞される場合、逆止弁の略錘面状の着座面は流入口の略テーパ状の弁座面と面接触されるので、閉塞時の流入口の密閉性を更に向上できるという効果がある。

請求項５記載の逆流防止装置によれば、請求項４記載の逆流防止装置の奏する効果に加え、逆止弁により流入口が閉塞される場合、逆止弁の着座面と流入口の弁座面との間には弾性的に圧縮変形可能な密閉部材が介在されるので、逆止弁による流入口の密閉性を更に向上できるという効果がある。

以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の逆流防止装置の一実施例である逆流防止ユニット１の内部構造を示す縦断面図である。図１に示すように、逆流防止ユニット１は、１つのユニットとして構成されており、中空筒状体に形成された容器体２を備えている。

容器体２は、その内部に逆流した排液を貯留可能な空間が形成されており、その上端部が上方に向けて開放されている。この容器体２の上端部の周縁部からは略水平外側へ向けてフランジ２ａが延設されており、かかるフランジ２ａを介して天蓋３が着脱可能に締着されている。この天蓋３によって、容器体２の上端部開口は閉塞されている。また、かかる容器体２の側面には、容器体２内へ排液を流入させる流入口４が設けられている。

流入口４は、容器体２の側面に貫通形成される開口であり、その開口縁の下端が容器体２の底面から所定高さ隔てた位置となるようにして設けられている。この流入口４の開口縁部からは容器体２の外側（図１左側）へ向けて中空管状の流入管５が延設されており、この流入管５は流入口４と連通されている。流入管５は、例えば、建築物屋内の台所、洗面所、風呂場、トイレなどの水回りに設けられる屋内排水口に接続される排水管を、容器体２の流入口４と接続させるためのものである（図２参照）。

建築物の屋内排水口に接続される排水管は、排液の流下を促すために地中に埋設される場合に上流側から下流側へ下降傾斜する勾配が付けられている。このため、流入管５は、容器体２との付け根側から外方（図１左側）へ向けて上方へ若干傾斜する状態で、容器体２の外周面に取着されている。また、容器体２の底部には、容器体２内から排液を排出するための排出口６が設けられている。

排出口６は、具体的には容器体２の底面略中央に貫通形成される開口であり、その開口縁部からは容器体２の下方外側へ向けて中空管状の排出管７が延設されている。この排出管７は、排出口６と連通されており、下水道管などの排水処理設備と接続される排水管を、容器体２の排出口６に接続させるためのものである。この排出口６が設けられる容器体２の底面は、排出口６へ向けて下降傾斜されており、容器体２の底面に残留する排液が排水口６へ流下しやすい形状とされている。また、排水口６の上方には、流入口４を閉塞させる逆止弁８が配設されている。

逆止弁８は、排水口６の上方、即ち、容器体２の底面略中央部から所定間隔を隔てた位置に配設されている。逆止弁８は、容器体２内に排液が貯留した場合に排液からの浮力を受けて排液中で浮上するように、その内部が中空状に形成され軽量化が図られている。このため、逆止弁８は、その自重より大きな浮力を排液から受けて容器体２内で浮上することができる。このように浮力を受けて浮上可能な逆止弁８は、長尺棒状の揺動アーム９の長手方向一端側（下端側）に取着されて容器体２内に吊下されている。

揺動アーム９は、上記の通り逆止弁８を支持するものであり、その長手方向他端側（上端側）に揺動軸１０が貫通して設けられている。揺動軸１０は、揺動アーム９を揺動可能に軸支するものであり、その軸方向が図１の紙面に対する略垂直方向と略等しい方向に向けられている。また、この揺動軸１０の軸方向両端は、容器体２の側壁面に架設されている。

この揺動軸１０の軸支によって、揺動アーム９は、逆止弁８が流入口４及び排出口６の双方から離間し且つ排出口６の上方位置にあたる開放位置（図１及び図３（ａ）に示す位置）と、逆止弁８が流入口４の開口に挿嵌されて流入口４を閉塞させる位置である閉塞位置（図３（ｂ）に示す位置）との間で、逆止弁８を揺動可能に支持することができる。

上記の通り、開放位置にある逆止弁８は揺動アーム９及び揺動軸１０によって容器体２の底面より上方に位置されるが、かかる開放位置に逆止弁８がある場合、当該逆止弁８は流入口４から排出口６へ向けて排液が流れる流路１１の領域外に位置するようにされている。この結果、逆止弁８は、流入口４から大量の排液が勢いよく流入しない限り、流路１１を流れる排液に直接に曝されることがなく、排液に含まれる異物が逆止弁８に付着したり絡み付いたりすることを大幅に抑制できる。

また、揺動アーム９は、逆止弁８を開放位置で支持する場合、揺動軸１０の軸心と逆止弁８との取着部とを結ぶ仮想中心線Ｌ（図１中の１点鎖線）がほぼ垂直下方へ向かうように延設されているが、厳密には、容器体２の流入口４と対向する側面から突出されるストッパ部材１２の先端で押されることによって、上記した仮想中心線Ｌが揺動軸１０の軸心から逆止弁８の取着部に向かうに従って僅かに流入口４側よりに傾くようにされている。この結果、逆止弁８が排液から浮力を受けた場合には、逆止弁８が揺動アーム９及び揺動軸１０を介して流入口４側の閉塞位置へ揺動しやすくなる。

更に、逆止弁８は、揺動アーム９によって開放位置側から閉塞位置側へ向けて揺動される場合の揺動方向先端側（図１左側）に略錐面状の着座面８ａが形成されており、かかる着座面８ａには、弾性的に圧縮変形可能な略シート状の密閉部材１３が敷設されている。一方、流入口４には、上記した逆止弁８を受け止める弁座部材１４が設けられている。弁座部材１４は、流入口４の開口縁部の全周に渡って設けられる弁座面１４ａを備えている。この弁座面１４ａは、容器体２の外方へ向けて内径が漸減する略テーパ状に形成されており、逆止弁８の着座面８ａと面接触可能とされている。

図２は、逆流防止ユニット１の設置例を示す図である。図２に示すように、逆流防止ユニット１は、地中に埋設される。ここで、建築物２０の屋内には、台所、洗面所、風呂場及びトイレなどの水回りから生じる生活排水などの排液を排出するための屋内排水口２１が床面に設けられ、かかる屋内排水口２１には排水管２２が接続されている。

排水管２２は地中へ埋設されており、上流側から下流側へ向けて若干下降傾斜する状態とされている。排水管２２の下流側の端部には逆流防止ユニット１の流入管５が接続されており、更に、かかる排水管２２は、逆流防止ユニット１よりも上流側の位置で雨水管２３とも接続されている。このため、生活排水などの排液と共に雨水も逆流防止ユニット１へ流入される。

逆流防止ユニット１の排出管７には、排水管２４の上流側の端部が接続されており、この排水管２４も上流側から下流側へ若干下降傾斜して地中に埋設されている。そして、排水管２４の下流側の端部は下水道管２５と接続されている。この結果、逆流防止ユニット１へ流入した排液や雨水は、排水管２４を経て下水道管２５へ排出され、かかる下水道管２５を管路として有する排水処理設備へ移送される。なお、地表面の雨水は排水溝２６を通じて河川や下水道管２５へ排水される。

次に、図１から図３を参照して、上記のように構成された逆流防止ユニット１の動作について説明する。ここで、図３（ａ）は、逆止弁８が開放位置にある逆流防止ユニット１の縦断面図であり、図３（ｂ）は、逆止弁８が閉塞位置にある逆流防止ユニット１の縦断面図である。

上記した図２に示すように逆流防止ユニット１が埋設されると、通常、建築物２０内で生じた生活排水などの排液は屋内排水口２１から、雨水は雨水管２３から、それぞれ排水管２２へ流入し、流入管５を通じて逆流防止ユニット１へ流入される。この流入管５へ流入した排液や雨水は、図３（ａ）に示すように、流入口４から容器体２の底面に沿って排出口６へ向かう流路１１を流れ、排出口６から排出管７、排水管２４を通じて下水道管２５へ排出される。

一方、洪水が発生するなどして、建築物２０の屋外の水位や下水道管２５内の排液の液位が上昇すると、下水道管２５内を流れる排液の逆流が生じ、この逆流する排液が排水管２４及び排出管７を通じて排出口６から容器体２内へ逆流する。この逆流によって、容器体２内の底部に排液が貯留され、かかる貯留液の液位が上昇して、貯留液が開放位置（図３（ａ）に示す位置）にある逆止弁８に達して、その後、貯留液の液位が更に上昇すると、かかる貯留液による浮力によって、逆止弁８が浮上し始める。

この浮上に伴って、揺動アーム９は、揺動軸１０を中心に逆止弁８の開放位置から閉塞位置（図３（ｂ）に示す位置）側へ向けて、即ち、図３（ａ）の時計方向へ揺動される。その後、容器体２内の液位が更に上昇すると、逆止弁８は浮力を受け、揺動アーム９を伴って揺動軸１０を中心に更に揺動され閉塞位置に至り、逆止弁８の着座面８ａが弁座部材１４の弁座面１４ａとの間に密閉部材１３を介在させた状態で面接触される。この結果、流入口４は逆止弁８によって閉塞されて、容器体２の流入口４より上流側に位置する排水管２２及び屋内排水口２１へ向かう排液の逆流が防止される。

その後、更に、容器体２内の液位が流入口４や逆止弁８の位置よりも上昇して、容器体２の上部側に排液が貯留されると、かかる排液中に逆止弁８が沈没するため、排液の水圧が逆止弁８を流入口４側へ押圧する方向に作用して、着座面８ａが弁座面１４ａに圧接されて、流入口４の閉塞状態における密閉性が更に向上されるのである。

その後、屋外の水位や下水道管２５内の液位が下降して、下水道管２５から逆流防止ユニット１へと向かう排液の逆流が治まると、容器体２内に貯留されていた排液も排出口６から排出管７及び排水管２４を通じて徐々に排出される。この排出に伴って容器体２内の貯留液の液位が下降して逆止弁８に作用する浮力が弱まると、逆止弁８は、揺動アーム９を介して揺動軸１０を中心に閉塞位置から開放位置側へ向けて、即ち、図３（ｂ）の反時計方向へ揺動される。

この揺動によって、流入口４は開放されるので、屋内排水口２１及び排水管２２からの排液が容器体２内へ流入可能な状態となる。そして、容器体２内の貯留液の液位が逆止弁８よりも下方に低下すると、ストッパ部材１２の先端により揺動アーム８の揺動が規制され、逆止弁８が開放位置に位置決めされて、逆流防止ユニット１が図３（ａ）に示す元の通常状態に復帰するのである。

以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、本実施例では、排出口６を容器体２の底面略中央に設けたが、かかる排水口の位置は必ずしもこれに限定されるものではなく、流入口４より低位置で容器体２の底部であれば、他の位置であっても良い。また、本実施例では、揺動アーム９に貫通された揺動軸１０を介して揺動アーム９を揺動可能に軸支したが、揺動アーム９を揺動可能に軸支する形態は必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、揺動アーム及び揺動軸を一体化して、揺動軸を容器体に揺動可能に軸架するようにしても良い。

また、本実施例では、本発明の逆流防止装置をユニット化した逆流防止ユニット１を用いて説明したが、本発明の実施形態は必ずしもユニット化されたものに限定されるものではなく、例えば、現場で逆流防止ユニット１における各部材を組み立てるものであっても良い。

本発明の一実施例である逆流防止ユニットの内部構造を示す縦断面図である。 逆流防止ユニットの設置例を示す図である。 （ａ）は、逆止弁が開放位置にある逆流防止ユニットの縦断面図であり、（ｂ）は、逆止弁が閉塞位置にある逆流防止ユニットの縦断面図である。

符号の説明

１ 逆流防止ユニット（逆流防止装置）
２ 容器体（容器体の一部）
３ 天蓋（容器体の一部）
４ 流入口
６ 排出口
８ 逆止弁
８ａ 着座面
９ 揺動アーム（揺動アーム、揺動支持部材の一部）
１０ 揺動軸（揺動軸、揺動支持部材の一部）
１１ 流路
１２ ストッパ部材
１３ 密閉部材
１４ 弁座部材
１４ａ 弁座面

Claims (5)

1. 配管内の逆流を防止する逆流防止装置において、
   容器体と、
   その容器体の底部に設けられる排出口と、
   その排出口より上方に離間させて前記容器体の側部に設けられる流入口と、
   その流入口を閉塞するために前記容器体内に配設されると共に前記容器体の底部に貯留液が貯留する場合にその貯留液から自重より大きな浮力を受ける逆止弁と、
   その逆止弁が前記流入口から離間する開放位置とその開放位置より上方に位置する前記流入口を前記逆止弁が閉塞する閉塞位置との間でその逆止弁を揺動可能に支持するとともに、前記逆止弁が開放位置にある場合に前記流入口から前記排出口へ向かう流路から外れた位置で前記逆止弁を支持する揺動支持部材とを備えていることを特徴とする逆流防止装置。
2. 前記揺動支持部材は、前記容器体における前記流入口より上方位置に設けられる揺動軸と、その揺動軸によって揺動可能に軸支されると共に、その揺動軸から前記容器体の底部側であって前記流入口よりの方向へ延設され、その延設方向先端部に前記開放位置にある前記逆止弁が取着される揺動アームとを備えていることを特徴とする請求項１記載の逆流防止装置。
3. 前記容器体は、前記流入口の上縁部より上側にも貯留液を貯留可能な空間が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の逆流防止装置。
4. 前記流入口は、その流入口の開口縁の全周に略テーパ面状の弁座面を備えており、前記逆止弁は、その弁座面と面接触可能な略錘面状の着座面を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の逆流防止装置。
5. 前記逆止弁の着座面には、弾性的に圧縮変形可能な密閉部材が敷設されていることを特徴とする請求項４記載の逆流防止装置。

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