特許 6892994 定水位弁装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6892994

(24)【登録日】2021年6月2日

(45)【発行日】2021年6月23日

(54)【発明の名称】定水位弁装置

(51)【国際特許分類】

   E03B 11/00 20060101AFI20210614BHJP

【ＦＩ】

   E03B11/00 A

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2021-10770(P2021-10770)

(22)【出願日】2021年1月27日

【審査請求日】2021年1月27日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000125783

【氏名又は名称】株式会社 ＦＭバルブ製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100097559

【弁理士】

【氏名又は名称】水野 浩司

(74)【代理人】

【識別番号】100123674

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 亮

(72)【発明者】

【氏名】森下 卓二

【審査官】 亀谷 英樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−１４９３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−３１９５５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０２０−０８４９９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０２０−００２５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０７５４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０７１９４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２３６３０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１４９３８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０５３３４８７８（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０３Ｂ １／００−１１／００

Ｇ０５Ｄ ９／００−９／０２

Ｆ１６Ｋ ３１／１８−３１／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

貯水槽の上壁の表面部分に設置され、給水管に接続されると共に前記貯水層に水を吐出する吐出口を備えた主弁と、パイロット管を通じて前記主弁に接続され、貯水槽内の水位に応じて開閉する副弁と、有する定水位弁装置であって、
前記主弁は、前記給水管から送られてくる水を貯水槽内に吐水／停止する弁機構を有しており、
前記副弁は、
前記パイロット管を通じて送られてくる水を貯水槽内に吐水する吐水部と、前記吐水部を開閉する開閉弁と、前記パイロット管が接続されるように水平方向に延出する接続管と、を具備した副弁本体と、
前記副弁本体に接続され、前記貯水槽内の水に浮遊し、貯水量が所定値以下になったときに、前記開閉弁を開放して前記パイロット管内の内圧を下げて前記主弁の弁機構を開放して給水管内の水を貯水槽内に吐出させ、貯水量が一定の水位に上昇したときに、前記開閉弁を閉塞して前記パイロット管内の内圧を上げて前記主弁の弁機構を閉塞して給水管内の水の吐出を停止させるフロートと、
を有しており、
前記貯水槽の上壁には、上壁に対して装着され開口部が形成された基板と、この基板に一体形成される保持板と、を具備したＬ字形の板状部材で構成されるベース部材が設置され、
前記副弁本体は、前記保持板から突出する前記接続管に前記パイロット管が接続されて前記保持板に固定された状態で前記貯水槽の外部に設置されており、
前記貯水槽の上壁に形成された開口と前記基板に形成された前記開口部との間には、前記開口と開口部とが垂直方向に一致した状態で両者を連結する管状体を備えた連結構造が設けられており、
前記フロートは、前記開閉弁を開閉するリンク機構に接続され、長尺なレバー部材で構成される連結部材の端部に垂直方向に係止されたガイド部材に対して上下動可能に保持されており、
前記連結部材の端部に垂直方向に係止されたガイド部材は、前記連結構造の管状体を通して前記貯水槽内に垂下していることを特徴とする定水位弁装置。

【請求項2】

前記ガイド部材の上下には、前記フロートの上下動の範囲を変更可能なストッパが設けられており、給水停止位置及び給水開始位置は、調整可能であることを特徴とする請求項１に記載の定水位弁装置。

【請求項3】

前記貯水槽の上壁に形成された開口には、前記貯水槽内の貯水量が満水警報位置になったことを検出する電極取付座が設けられており、
前記電極取付座に前記連結構造の管状体が装着されることを特徴とする請求項１又は２に記載の定水位弁装置。

【請求項4】

前記ベース部材と副弁本体はユニット化されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の定水位弁装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、オフィスビルやマンションなどに設置される受水槽、高置水槽等の貯水槽内の水位を制御するのに用いられる定水位弁装置に関する。

【背景技術】

【0002】

上記した貯水槽には、例えば、特許文献１に開示されているような定水位弁装置が設置されている。通常、定水位弁装置は、貯水槽の外部に設置される主弁（給水弁、或いは定水位弁と称されることもある）と、貯水槽内に設置され、水位の検知を行なう副弁（ボールタップと称されることもある）とを併用して給水を行なうシステムである。

【0003】

前記貯水槽には、水道管に接続された主弁を介して水が供給され、貯水槽内に貯留された水は、給水管を介して揚水ポンプへ送られて所定の消費箇所に供給されるようになっている。この場合、貯水槽内に貯留された水は、消費されるにしたがって水位が低下することから、一定量の水が貯留されるように、水の消費に伴って主弁を解放して貯水槽内に水を供給するとともに、前記副弁が予め設定された水位に上昇したときに主弁を閉鎖することで水位が制御される。

【0004】

前記副弁は、貯水槽内に浮遊するフロートを備えており、貯水槽内の水位の低下と共にフロートが下がると、リンク機構を介して副弁内に設置されている開閉弁を開放する。すると、主弁と副弁を接続するパイロット管内に貯留されていた水は、開閉弁を介して貯水槽内に放出され、これによりパイロット管内の圧力が低下して主弁が開放され、流入管（吐出管）を介して貯水槽内に水が供給される。その後、水の供給に伴って貯水槽内の水が上昇すると、フロートも上昇し、前記リンク機構を介して次第に開閉弁を閉塞し、一定の水位（給水停止水位）に達すると開閉弁を完全に閉塞する。このとき、パイロット管内に満たされた水は高圧状態となり、これにより主弁が閉塞して貯水槽内への水の供給を停止する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第６０１４７３７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

一般的に、貯水槽内に設置される副弁は、加工性が良く鉄よりも防錆性に優れた青銅鋳物で構成されるが、水道水には消毒用の塩素が含まれており、貯水槽内で消毒用の塩素分が気化すると、副弁全体に緑青が発生し、作動に障害を与えることがある。また、貯水槽内に副弁を設置するためには、鉄管及びステンレス管による配管が必要とされるが、気化した塩素ガスによって錆が発生してしまう。そして、このような錆を防止するために、配管部分に防蝕テープを巻いているが、年数の経過によって表面が硬化して剥がれが生じる等の問題がある。
したがって副弁が貯水槽内に設置されている定水位弁装置では、貯水槽内に人が入り込んでメンテナンス作業（保守、点検作業）を行なう際、配管部分に注意したり、副弁の状況（破損が生じていないか等）に気を使う必要があり、メンテナンス作業時の負担や労力が大きいという問題がある。

【0007】

本発明は、上記した問題に着目してなされたものであり、貯水槽内の貯水量を制御する定水位弁装置において、メンテナンス作業の負担の軽減を図ることが可能な定水位弁装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記した目的を達成するために、本発明は、貯水槽の上壁の表面部分に設置され、給水管に接続されると共に前記貯水層に水を吐出する吐出口を備えた主弁と、パイロット管を通じて前記主弁に接続され、貯水槽内の水位に応じて開閉する副弁と、有する定水位弁装置であって、前記主弁は、前記給水管から送られてくる水を貯水槽内に吐水／停止する弁機構を有しており、前記副弁は、前記パイロット管を通じて送られてくる水を貯水槽内に吐水する吐水部と、前記吐水部を開閉する開閉弁と、前記パイロット管が接続されるように水平方向に延出する接続管と、を具備した副弁本体と、前記副弁本体に接続され、前記貯水槽内の水に浮遊し、貯水量が所定値以下になったときに、前記開閉弁を開放して前記パイロット管内の内圧を下げて前記主弁の弁機構を開放して給水管内の水を貯水槽内に吐出させ、貯水量が一定の水位に上昇したときに、前記開閉弁を閉塞して前記パイロット管内の内圧を上げて前記主弁の弁機構を閉塞して給水管内の水の吐出を停止させるフロートと、を有しており、前記貯水槽の上壁には、上壁に対して装着され開口部が形成された基板と、この基板に一体形成される保持板と、を具備したＬ字形の板状部材で構成されるベース部材が設置され、前記副弁本体は、前記保持板から突出する前記接続管に前記パイロット管が接続されて前記保持板に固定された状態で前記貯水槽の外部に設置されており、前記貯水槽の上壁に形成された開口と前記基板に形成された前記開口部との間には、前記開口と開口部とが垂直方向に一致した状態で両者を連結する管状体を備えた連結構造が設けられており、前記フロートは、前記開閉弁を開閉するリンク機構に接続され、長尺なレバー部材で構成される連結部材の端部に垂直方向に係止されたガイド部材に対して上下動可能に保持されており、前記連結部材の端部に垂直方向に係止されたガイド部材は、前記連結構造の管状体を通して前記貯水槽内に垂下していることを特徴とする。

【0009】

上記した構成の定水位弁装置によれば、貯水槽内の貯水量を制御する定水位弁装置の副弁本体が貯水槽の外部に設置されるため、貯水槽内で気化する塩素に晒されることはなく、作動に障害を及ぼすことが無くなると共に、メンテナンスの頻度や作業負担を減らすことができる。また、貯水槽内において副弁に接続される配管が不要になることから、貯水槽内に人が入り込んでメンテナンス作業（保守、点検作業）を行なう際、配管部分に注意したり、副弁の状況（破損が生じていないか等）に気を使う必要があり、メンテナンス作業時の負担や労力を軽減することが可能となる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、貯水槽内の貯水量を制御する定水位弁装置において、メンテナンス作業の負担の軽減を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態に係る定水位弁装置が設置された貯水槽の一例を示す概略図。

【図2】図１に示す定水位弁装置の副弁の構成を示す斜視図。

【図3】図２に示す副弁の分解斜視図。

【図4】副弁の動作を説明する図であり、開閉弁が閉じた状態を示す図（貯水槽の給水停止状態）。

【図5】副弁の動作を説明する図であり、開閉弁が開いた状態を示す図（貯水槽の給水状態）。

【図6】図１に示す定水位弁装置の主弁の構成を示す図であり、弁機構が閉じた状態を示す図（貯水槽の給水停止状態）。

【図7】図１に示す定水位弁装置の主弁の構成を示す図であり、弁機構が開いた状態を示す図（貯水槽の給水状態）。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明に係る定水位弁装置の一実施形態について、図１乃至図７を参照して説明する。
本実施形態の定水位弁装置１０は、図１に示すように、略直方体形状に形成された貯水槽１に設置される。この貯水槽１は、オフィスビルやマンションなどに設置され、その上壁１ａには、内部を保守、点検することを可能にするマンホール１Ｄが設けられている。なお、図１では、貯水槽や定水位弁装置等の各構成要素を分かり易く示しており、実際の大きさと一致するものではない。

【0013】

前記定水位弁装置１０は、貯水槽１内に貯留される水の水位を制御するのに用いられ、貯水槽１内の水が一定値（図１の給水開始セット位置Ｐ１）まで減少すると給水が開始され、給水が一定値（図１の給水停止セット位置Ｐ２）まで上昇すると給水を停止するように作動する。この場合、後述する副弁を構成するフロート４３の水没防止のため、給水は、給水停止セット位置Ｐ２より約６０ｍｍ下で停止するようにしている。

【0014】

上記した貯水槽１には、オーバーフロー管が設置されている。このオーバーフロー管は、貯水槽１の水がある一定量（予め定められた越流面）を超えると、その水を外部に流出させるために配設するものであり、排出管２００を側壁１ｂに挿通させ、その端部を上向きに屈曲してホッパー２０１を設置して構成される。前記越流面は、ホッパー２０１の開口縁２０１ａの位置となっており、水がこの越流面を超えると、その水はホッパー２０１から排出管２００を介して外部に排出される。

【0015】

本実施形態の定水位弁装置１０は、パイロット管１１によって接続される主弁１０Ａと副弁１０Ｂとを備えており、これらは、貯水槽１の外部（本実施形態では、貯水槽１の上壁１ａの表面部分）に設置されている。主弁１０Ａは、貯水槽１の側壁１ｂに沿って配設された給水管２に接続されており、貯水槽１には、給水管２に接続された主弁１０Ａを介して水が供給され、貯水槽内に貯留された水は、揚水ポンプ（図示せず）へ送られて所定の消費箇所に供給されるようになっている。そして、貯水槽１内に貯留された水は、消費されるにしたがって水位が低下することから、一定量の水が貯留されるように、前記副弁１０Ｂは、水の消費に伴って主弁１０Ａを解放し、貯水槽１内に水を供給する機能を備えている。

【0016】

前記主弁１０Ａは、垂直下方に延出する吐出管（吐出口）１２を備えており、この吐出管１２は、貯水槽１の上壁１ａに形成された開口を挿通するように設置、固定されている。貯留槽１内への水の供給は、主弁の本体（主弁本体）１０Ａ´内に配設された弁機構１４（図６，７参照）が解放した際、吐出管１２を通じて成される。

【0017】

また、前記副弁１０Ｂは、貯水槽１内の水の水位が予め設定された水位に上昇したときに主弁１０Ａを閉鎖することで水位を制御する機能を備えている。前記副弁の本体（副弁本体）１０Ｂ´は、パイロット管１１を通じて送られてくる水を貯水槽１内に吐水する吐水部（吐水管）５１と、吐水部５１を開閉する開閉弁４１とを具備している(図４，図５参照)。また、副弁本体１０Ｂ´には、貯水槽１内の水に浮遊し、貯水量が所定値以下になったときに、開閉弁４１を開放して前記パイロット管１１内の内圧を下げて主弁１０Ａの弁機構１４を開放し、給水管２内の水を吐出管１２を介して貯水槽１内に吐出させ、貯水量が一定の水位に上昇したときに、開閉弁４１を閉塞してパイロット管１１内の内圧を上げて主弁１０Ａの弁機構１４を閉塞し、給水管２内の水の吐出を停止させるフロート４３が接続されている。

【0018】

具体的に、前記貯水槽１内に浮遊するフロート４３は、貯水槽内の水位の低下と共に下がると、副弁本体１０Ｂ´に設けられたリンク機構６０を介して副弁内に設置されている開閉弁４１を開放する。すると、主弁１０Ａと副弁１０Ｂを接続するパイロット管１１内に貯留されていた水は、開閉弁４１及び吐水部５１を介して貯水槽内に放出され、これによりパイロット管内の圧力が低下して主弁１０Ａ（弁機構１４）が開放され、主弁１０Ａの吐出口１２を介して貯水槽内に水が供給されるようになる。その後、水の供給に伴って貯水槽１内の水が上昇すると、フロート４３も上昇し、前記リンク機構６０を介して次第に開閉弁４１を閉塞し、一定の水位（給水停止水位）に達すると開閉弁４１を完全に閉塞する。このとき、パイロット管１１内に満たされた水は高圧状態となり、これにより主弁１０Ａ（弁機構１４）が閉塞して貯水槽内への水の供給を停止する。

【0019】

ここで、前記副弁１０Ｂの構成について、図２から図５を参照して説明する。
副弁本体１０Ｂ´は、パイロット管１１が接続されるように水平方向に延出した円筒状の接続管５０と、接続管５０を介して流入してくる水を吐水するように垂直方向に延出した吐水部（円筒状の吐水管）５１とを備えている。接続管５０と吐水部５１との間の内部空間には、例えば水平方向で往復動（前後動）する前記開閉弁４１が配設されている。この開閉弁４１は、弁体４５を備えており、弁体４５（弁体４５のパッキン４５ａ）は、副弁本体１０Ｂ´の内部に形成された弁座（シート面）４５ｂに対して当て付くようになっている。

【0020】

前記副弁本体１０Ｂ´には、前記弁座４５ｂと一体的に円筒部４５ｃが設けられており、接続管５０を通じて送られてくる水は、円筒部４５ｃの内部空間（流路）を通じて吐水部５１に流入するようになっている。前記弁体４５は、固定ナット部材４７によってスピンドル４６に固定されており、図５の状態からスピンドルと共に左側（後側）へ移動することで弁座４５ｂに当て付いて接続管５０と吐水部５１との連通状態を遮断する閉塞状態（閉塞位置；図４参照）となり、図４の状態から右側（前側）へ移動することで弁座４５ｂから離間して接続管５０と吐水部５１とを連通させる開放状態（解放位置；図５参照）となる。

【0021】

前記スピンドル４６の一端部は、円筒部４５ｃに取着されるキャップ４８の開口から突出しており、突出部分にリンク機構６０が設けられている。前記キャップ４８と弁体４５との間には、スプリング４８ａが配設されており、弁体４５を常時、弁座４５ｂに当て付くように付勢している。また、前記スピンドル４６の他端部は、副弁本体１０Ｂ´内に設けられたシリンダ室４９内に突出しており、スピンドルに４６には、Ｖリング５４ａを介在させてシリンダ室４９内を摺動するピストン５４が締め付けナット５５によって取着されている。

【0022】

なお、スピンドル４６には、シリンダ室４９を大気圧の状態に維持する小孔が形成されている。また、本実施形態では、前記弁体４５とピストン５４に関し、その面積比が１：１．４以上を有する差圧方式を採用しており、一旦閉塞状態（図４参照）になると、ピストン５４の面積は弁体４５の面積よりも大きいことから、閉塞方向に働く力は、後述するガイド部材８２（ガイドロープ）に装着される錘８６の重量に勝っており、錘８６の重量によって弁体４５が開かないようにしている。

【0023】

上記した開閉弁４１は、以下の駆動体によって閉塞位置と解放位置との間で前後方向（図中左右方向）に駆動されるようになっている。この場合、駆動体は、開閉弁４１に接続されて開閉弁（弁体４５）を閉塞位置と解放位置との間で変位させるリンク機構６０と、リンク機構６０に連結される連結部材８０（例えば、長尺なレバー部材）と、連結部材８０の端部に垂直方向に垂下するように係止されたガイド部材８２とを備えており、前記ガイド部材８２には、前記フロート４３が、ガイド部材８２に沿って上下動できるように保持されている。

【0024】

ここで、リンク機構６０の構成について説明する。
リンク機構６０は、相互に回動可能に支持される複数の第１〜第４のアーム部材６１，６４，６６，６８を備えており、第４のアーム部材６８がガイド部材８２に連結され、第２のアーム部材６４が開閉弁４１（詳細には、開閉弁４１を支持するスピンドル４６）に接続されている。

【0025】

第１のアーム部材６１は、副弁本体１０Ｂ´の上端面に固定された一対の対向する支持プレートから成るブラケット６９に回動可能に支持されている。具体的には、第１のアーム部材６１は、その後端がブラケット６９の一対の支持プレート間に位置されて略Ｔ形状（または略Ｙ形状）のビス６２（以下、全てのビスが同じ形状を有するものとする）により回動可能に支持される。また、第２のアーム部材６４は、その一端（上端）が第１のアーム部材６１の前端に回動可能に支持される。具体的には、第２のアーム部材６４は、第１のアーム部材６１の前端で二股状に分かれる支持部６１ａに挟持されてビス６３により回動可能に支持される。

【0026】

また、第２のアーム部材６４の中間部は、前記スピンドル４６の前端に回動可能に支持される。具体的には、第２のアーム部材６４は、互いに接合される一対の支持プレート６４ａによって形成されており、これらの支持プレート６４ａが互いに離間して第２のアーム部材６４の中間部に形成する開口内にスピンドル４６の前端が挿通されており、この挿通されたスピンドル４６に対してビス６５によって第２のアーム部材６４は回動可能に支持される。

【0027】

また、第２のアーム部材６４の他端（下端）は、第３のアーム部材６６の前端に回動可能に支持される。具体的には、第３のアーム部材６６は、一対の対向する支持プレート６６ａから成り、第２のアーム部材６４の他端がこれらの支持プレート６６ａ間に挟まれた状態でビス６７により第３のアーム部材６６に回動可能に支持される。また、第３のアーム部材６６の後端は、その支持プレート６６ａ間に挟まれるように位置される第４のアーム部材６８の上端にビス６９により回動可能に支持される。更に、第４のアーム部材６８の中間部は、吐水部５１から延びる断面コの字型のブラケット７０に対してビス７１により回動可能に支持される。すなわち、開閉弁４１は、上記のように構成されるリンク機構６０に接続されており、このリンク機構６０を介してフロート４３の浮動動作によって左右方向に駆動されるようになっている。

【0028】

上記したリンク機構６０を備えた駆動体は、リンク機構６０の第４のアーム部材６８に連結される連結部材８０の先端部から水中へ向けて垂下する前記ガイド部材（ガイドロープ）８２およびフロート４３を有しており、更にガイド部材８２の上下に配設され、上下動するフロート４３の上下位置を規制する一対のストッパ８３，８４を備えている。下側のストッパ８４は、給水開始位置を設定する機能を備え、上側のストッパ８３は、給水停止位置を設定する機能を備える。

【0029】

前記ガイド部材８２に上下動可能に保持される浮動自在なフロート４３は、一定の重量を具備しており、上側ストッパ８３と下側ストッパ８４（調整用のストッパ８４ａ）との間で上下動自在（浮動自在）に配設されている。具体的には、フロート４２は、中空の球状に形成されており、その中心を通って貫通する貫通孔にガイド部材８２が通されることにより、上側ストッパ８３と下側ストッパ８４との間で移動可能に保持されている。前記フロート４３の内部空間には、例えば砂や錘等、フロート４２の浮力よりも小さい加重体を収容しており、フロート４３は一定の重量を備えている。

【0030】

上記した駆動体は、貯水槽１内の水位が下がって、フロート４３がストッパ８４に当て付くと、連結部材８０の先端には、ガイド部材８２の下端に装着した錘８６の重量に加え、次第にフロート４３の重量も加わるようになり、前記連結部材８０の先端側を下向きに回動させるようになる。この場合、連結部材８０が下向きに回動すると、上記したリンク機構６０を介して、スピンドル４６がスプリング４８ａの付勢力に抗して、図４から図５に示すように、図中、右側に駆動され、これにより開閉弁４１を開くようになる。また、貯水槽１内の水位が上昇し、フロート４３がストッパ８３に当て付くと、スピンドル４６は、スプリング４８の付勢力によって、図５から図４に示すように、図中、左側に駆動され、これにより開閉弁４１を閉じるようになる。

【0031】

上記した上側ストッパ８３および下側ストッパ８４（調整用のストッパ８４ａ）は、ガイド部材８２に対してその位置を調整できるように構成されており、フロート４３が自由に浮動できる浮動範囲を上下方向で規定できるようになっている。上記したように、本実施形態では、上側ストッパ８３は、貯水槽１の給水停止位置に対応する位置でガイド部材８２に固定され、一方、下側ストッパ８４は、貯水槽１の給水開始位置に対応する位置でガイド部材８２に固定されている。この場合、これらのストッパ８３，８４の取り付け位置を調整することで、給水開始位置及び給水停止位置を任意に設定することが可能であり、貯水槽１の構造、および、残留塩素の調整等に応じて、適宜、変更できるようになっている。

【0032】

上記したように構成される副弁１０Ｂは、その副弁本体１０Ｂ´が、貯水槽１に設置されるベース部材９０によって貯水槽１の外部に設置されるようになっている。
本実施形態のベース部材９０は、貯水槽１の上壁部分に設置されるようになっており、貯水槽１の上壁１ａに形成される開口１Ａと一致するように形成された開口部９０ａを具備し、上壁１ａに対して装着される基板９０Ａと、基板９０Ａに一体形成され、副弁本体１０Ｂ´を保持する保持板９０Ｂとを具備したＬ字形の板状部材として構成されている。

【0033】

上壁１ａに形成される開口１Ａについては、既存の貯水槽１であれば、副弁１０Ｂを取り付けるために、事後的に取付用の開口として新たに形成することが可能である。或いは、通常、貯水槽１には、漏水事故が起きた場合等の早期発見が可能となるように、警報装置の設置が義務付けられており、この警報装置を設置するために形成された開口を、副弁取付用の開口として兼用することも可能であり、副弁の設置を容易に行なうことも可能である。
具体的に、警報装置は、水位が給水停止セット位置Ｐ２とホッパー２０１の開口縁２０１ａの位置（越流面）との間の範囲内における所定の位置（満水警報位置）になったときに作動するものであり、水位が満水警報位置を超えると外部に警報を発するように機能する。

【0034】

この場合、警報装置は、例えば、２本の電極棒（図示せず）を備えており、一方の電極棒を貯水槽１の水の中に設置し、他方の電極棒を所定の満水警報位置となるように位置決めして設置することで、水位が上昇して他方の電極棒に達すると警報装置は通電状態となって、外部に警報を発するように構成されている。本実施形態では、このような警報装置の電極棒を設置するための開口１Ａを利用して、上記したベース部材９０の開口部９０ａを位置合わせし、開口１Ａに形成された電極取付座１Ｂを利用してベース部材９０を装着している。

【0035】

以下、ベース部材９０に対する副弁１０Ｂの取付構造、及び、設置例について説明する。
前記副弁１０Ｂ（副弁本体１０Ｂ´）は、ベース部材９０の保持板９０Ｂ部分に設置される。保持板９０Ｂには、円形の開口部９０ｂが形成されており、この部分に前記接続管５０が挿通され、突出部分にナット９５を螺合することで、副弁本体１０Ｂ´は保持板９０Ｂに保持される。また、前記パイロット管１１の端部は、リング部材９７を介在し、ナット９６を締め付けることで、保持板９０Ｂから突出した接続管５０の端部に固定される。

【0036】

前記副弁本体１０Ｂ´は、水平方向に延出する連結部材８０が取り付けられ、連結部材の先端に、フロート４３が配設されたガイド部材８２が垂下するように係止される。ガイド部材８２は、基板９０Ａの端部に形成された開口部９０ａ及び貯水槽の開口１Ａを介して垂下することから、前記副弁本体１０Ｂ´の吐水部（吐水管）５１には、前記開閉弁４１が開いた際、パイロット管１１内の水を、貯水槽１内に吐出させるための連結吐出構造が設けられている。

【0037】

この連結吐出構造は、例えば、吐水部５１の側面に開口５１ａを形成し、この部分に吐水部材１００を取り付け、吐水部材１００にホース１０２を接続することで構成されている。ホース１０２の先端は、基板９０Ａの開口部９０ａに挿入されており、開閉弁４１が開いた際、パイロット管１１内の水を貯水槽１内に吐出する。

【0038】

前記基板９０Ａの開口部９０ａと、貯水槽１の開口１Ａとの間には、両者を連結する連結構造１００が設けられている。
この連結構造１００は、開口部９０ａに挿通されて基板９０Ａの表面でナット１０５によって締め付け固定される管状体１０８と、管状体１０８に内嵌、螺合される連結管状体１１０とを有している。そして、連結管状体１１０の下端は、貯水槽１の上壁１ａに形成された開口部１Ａに対して、シール材１１１を介してナット１１２によって締め付け固定される前記電極取付座１Ｂに内嵌、螺合されており、これにより、基板９０Ａの開口部９０ａと貯水槽１の開口１Ａは、垂直方向に一致した状態となり、連結部材８０の先端に係止されたガイド部材８２は、貯水槽内に垂下される。

【0039】

上記したベース部材９０の構成により、副弁１０Ｂが貯水槽１の外部（上壁の上方）に設置され、副弁１０Ｂはパイロット管１１を介して前記主弁１０Ａに接続される。すなわち、副弁１０Ｂは、フロート４３及びガイド部材８２が貯水槽内に存在するだけであり、副弁本体１０Ｂ´は貯水槽内に配設されることはない。
この場合、ベース部材９０と副弁本体１０Ｂ´は、ユニット化しておくことで、貯水槽に対する設置作業を効率化することが可能となる。また、上壁１ａの上方に設置される主弁１０Ａ及び副弁１０Ｂを覆うように、ケーシング（図示せず）を設置しても良い。特に、副弁は、その外部に、駆動されるリンク機構６０や連結部材８０が露出することから、ケーシング等によって覆うことが好ましい。

【0040】

前記主弁１０Ａは、上記したように、その主弁本体１０Ａ´内に、弁機構１４が配設されており、この弁機構１４が解放することで、給水管２内の水が吐出管１２を通じて吐出され、弁機構１４が閉塞することで、水の吐出が停止される。この弁機構１４は、上記したパイロット管１１の内圧が変わることで開閉駆動される。このような主弁の構造は一般的に公知であり、以下、図６及び図７を参照して、本実施形態の主弁の概略構成を説明する。

【0041】

主弁本体１０Ａ´には、前記給水管２と接続される接続部２Ａと、前記パイロット管１１が接続される接続部１１Ａと、前記吐出管１２が接続される接続部１２Ａが形成されている。前記弁機構１４は、中心部分に配設されるスピンドル１３０の下端側に設けられた弁体１３２と、スピンドル１３０の上端側に設けられたピストン１３４とを備えており、その内部は、前記ピストン１３４によってシリンダ室Ｓ１とシリンダ室Ｓ２に区分けされている。この場合、ピストン１３４は、Ｖリング１３４ａによってシリンダ室Ｓ１とシリンダ室Ｓ２をシールすると共に、ピストン１３４に小孔１３４ｂが形成されることで、シリンダ室Ｓ２からシリンダ室Ｓ１に水が流れるようにしている。

【0042】

前記シリンダ室Ｓ１は、連通路１４０を介してパイロット管１１に連結されており、シリンダ室Ｓ２には、チャッキ弁１３６が設けられたシリンダ蓋１３５が配設されることで、給水管２が接続される空間部Ｓ３と区分けされている。なお、前記スピンドル１３０は、シリンダ蓋１３５のガイド孔を通じて上下動するように配設されている。また、チャッキ弁１３６には、チャッキ弁駒１３６ａが配設されており、ウォーターハンマーを防止するようにしている。

【0043】

前記弁体１３２とピストン１３４の面積比は、１：１．４以上に設定されており、この差圧を利用して弁体１３２を開閉するようにしている。具体的には、前記パイロット管１１の内圧が高い場合（貯水槽１の水量が十分である場合）、図６に示すように、シリンダ室Ｓ１に作用する内圧によって、ピストン１３４が押し下げられており、弁体１３２は吐出管１２（接続部１２Ａ）を閉塞している。

【0044】

貯水槽１の水量が減少し、これに伴って前記パイロット管１１の内圧が低くなって行き、空間部Ｓ３に作用している内圧（給水管２内の水によって作用している内圧）よりも低くなると、チャッキ弁１３６を介して水が空間部Ｓ３からシリンダ室Ｓ２に流れ込み、ピストン１３４を押圧してスピンドル１３０を押し上げる。このとき、弁体１３２が開き、空間部Ｓ３内の水は、吐出管１２に流れ、貯水槽１内に水が供給される（図７参照）。

【0045】

なお、この状態では、シリンダ室Ｓ２に流れ込んだ水の一部は、ピストン１３４に形成された小孔１３４ｂを介してパイロット管１１内に流れ込む。パイロット管１１内に流れ込んだ水は、副弁１０Ｂが閉塞するまでは、前記ホース１０２を介して貯水槽内に流れる。

【0046】

そして、前記フロート４３が上昇して、副弁１０Ｂの開閉弁４１が閉塞すると、パイロット管１１内の水が流れなくなり（内圧が高まって行く）、シリンダ室Ｓ１の内圧も高まって行く、そして、シリンダ室Ｓ２と同圧になって、弁体１３２にかかる流圧とピストン１３４の重量によってピストン１３４は下降する。この際、チャッキ弁１３６に内蔵されたチャッキ弁駒１３６ａは、シリンダ室Ｓ１とシリンダ室Ｓ２が同圧になると下降し、シリンダ室Ｓ２への水の流入が徐々に止まり、水は小孔１３４ｂを介してシリンダ室Ｓ１に流れ込むのみとなる。シリンダ室Ｓ２内の水が徐々に少なくなるることで、それに伴いピストン１３４及び弁体１３２も徐々に下降して弁機構を閉塞することから、ウオーターハンマー現象が防止される。

【0047】

上記したように構成される定水位弁装置１０によれば、副弁１０Ｂを貯水槽１内に設置しない構成としているため、塩素の気化に晒されることはなく、特に、副弁を青銅鋳物で形成する場合、緑青の錆による作動不良などの不具合を解消することができる。具体的には、耐用年数が３〜４年程度であった従来の副弁と比較すると、耐用年数が１０年以上となり、これにより、貯水槽内に入り込んでメンテナンス作業を行なう頻度も減り、衛生的になる。また、貯水槽内に副弁用の配管も設置する必要がないので、メンテナンス作業も容易に行えるようになる。さらに、貯水槽の内部に副弁を設置しないことから、フロート４３の上下動の範囲を大きく確保することができ、水位の検知差を従来よりも多く確保することが可能となる。

【0048】

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態以外にも、適宜変形することが可能である。本発明は、定水位弁装置を構成する副弁を貯水槽の外部に設置することに特徴があることから、主弁や副弁の具体的な構造については、上記した実施形態に限定されることはなく、種々変形することが可能である。また、主弁と副弁の設置個所や、副弁を保持するベース部材の構成については、適宜変形することが可能であり、給水管やパイロット管の配置を適宜、変形することで、これらを貯水槽の側壁に設置する等、適宜変形することが可能である。

【符号の説明】

【0049】

１ 貯水槽
２ 給水管
１０ 定水位弁装置
１０Ａ 主弁
１０Ｂ 副弁
１１ パイロット管
４３ フロート
６０ リンク機構
９０ ベース部材

【要約】

【課題】メンテナンス作業の負担の軽減を図ることが可能な定水位弁装置を提供する。
【解決手段】本発明の定水位弁装置１０は、貯水槽１の外部に設置され、給水管２に接続されると共に貯水層１に水を吐出する吐出口１２を備えた主弁１０Ａと、パイロット管１１を通じて主弁１０Ａに接続され、貯水槽内の水位に応じて開閉する副弁１０Ｂと、有する。主弁１０Ａは、給水管２から送られてくる水を貯水槽１内に吐水／停止する弁機構を有しており、副弁１０Ｂは、パイロット管１１を通じて送られてくる水を貯水槽１内に吐水する吐水部を開閉する開閉弁を具備した副弁本体を有している。この副弁１０Ｂの副弁本体は、貯水槽１に設置されるベース部材９０によって貯水槽の外部に設置されている。
【選択図】 図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】