特開 2022-107552 フロート式逆流防止弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022107552

(43)【公開日】2022-07-22

(54)【発明の名称】フロート式逆流防止弁

(51)【国際特許分類】

   E03F 7/04 20060101AFI20220714BHJP

   E03C 1/298 20060101ALI20220714BHJP

   F16K 31/18 20060101ALI20220714BHJP

【ＦＩ】

E03F7/04

E03C1/298

F16K31/18 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021002471

(22)【出願日】2021-01-09

(71)【出願人】

【識別番号】000133733

【氏名又は名称】株式会社テイエルブイ

(72)【発明者】

【氏名】福田 剛士

【テーマコード（参考）】

2D061

3H068

【Ｆターム（参考）】

2D061AA10

2D061AB04

2D061DD14

3H068AA02

3H068BB81

3H068DD02

3H068DD12

3H068FF06

3H068FF08

3H068GG01

(57)【要約】

【課題】フロートの弁座への固着を解除可能なフロート式逆流防止弁を提供する。
【解決手段】フロート式逆流防止弁は、上流から下流に排水を行う排水系統中に配設され、環状弁座、フロート、ガイド部材、規定部材、復帰機構を備える。環状弁座は、上下方向に開口し、排水系統の上流側と下流側とを連通する。フロートは、環状弁座下方の下流側において上下方向に移動可能に位置し、排水の水位上昇に伴って浮上して開口を閉じることで環状弁座を閉塞し、排水の水位低下に伴って降下して開口を開けることで環状弁座を開放する。ガイド部材は、フロートの上下方向の移動をガイドする。規定部材は、フロートの移動の下限位置を規定する。復帰機構は、環状弁座の上方に位置し、環状弁座を閉塞した状態におけるフロートを降下方向に付勢可能である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上流から下流に排水を行う排水系統中に配設されるフロート式逆流防止弁であって、
上下方向に開口し、前記排水系統の上流側と下流側とを連通する環状弁座、
前記環状弁座下方の下流側において上下方向に移動可能に位置し、排水の水位上昇に伴って浮上して前記開口を閉じることで該環状弁座を閉塞し、排水の水位低下に伴って降下して該開口を開けることで該環状弁座を開放するフロート、
前記フロートの上下方向の移動をガイドするガイド部材、
前記フロートの移動の下限位置を規定する規定部材、
前記環状弁座の上方に位置し、該環状弁座を閉塞した状態におけるフロートを降下方向に付勢可能な復帰機構、
を備えたことを特徴とするフロート式逆流防止弁。

【請求項2】

前記復帰機構は、
一端部が前記環状弁座に対向し、他端部が前記排水系統の上流側に露出した軸、
前記環状弁座を閉塞した状態におけるフロートに前記一端部が当接して該フロートを前記降下方向に付勢する位置である第一位置と、該一端部が該フロートを該降下方向に付勢しない位置である第二位置との間で、前記軸を上下方向に移動自在に支持する支持部材、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のフロート式逆流防止弁。

【請求項3】

前記一端部には、前記フロートに向かって凹である曲面形状の当接面を有する当接部材が配設されていることを特徴とする請求項２に記載のフロート式逆流防止弁。

【請求項4】

前記復帰機構は、前記軸を前記第二位置から前記第一位置に向かう方向に付勢する付勢部材を備えたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のフロート式逆流防止弁。

【請求項5】

前記フロートが降下によって着地する衝撃吸収部材を前記規定部材の上面に配設したことを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載のフロート式逆流防止弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、工場などの敷地内や建屋内で発生する排水を河川や海、公共排水施設などに排出する排水系統中に配設されるフロート式逆流防止弁に関する。

【背景技術】

【0002】

工場などの敷地内や建屋内で発生する排水を河川や海、公共排水施設などに排出する排水系統において、上流から下流への順方向に排水を行うべく、球形フロートを用いた逆流防止弁（フロート式逆流防止弁）が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

一般的に、フロート式逆流防止弁は、排水系統の上流側と下流側とを連通する弁座（環状弁座）、環状弁座の下方に位置するフロート等を備えている。逆流時において水位が上昇することによって、フロートは、浮上した状態となって環状弁座を閉塞する。これにより、環状弁座より上流側への逆流が防止される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開昭５９－０５６２７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述したフロート式逆流防止弁では、逆流状態が長時間連続した場合、排水に含まれる汚物やスケール等により、フロートが弁座に固着してしまう虞がある。

【0006】

この発明は、フロートの弁座への固着を解除可能なフロート式逆流防止弁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】

【0007】

本発明によって提供されるフロート式逆流防止弁は、上流から下流に排水を行う排水系統中に配設され、環状弁座、フロート、ガイド部材、規定部材、復帰機構を備える。環状弁座は、上下方向に開口し、排水系統の上流側と下流側とを連通する。フロートは、環状弁座下方の下流側において上下方向に移動可能に位置し、排水の水位上昇に伴って浮上して開口を閉じることで環状弁座を閉塞し、排水の水位低下に伴って降下して開口を開けることで環状弁座を開放する。ガイド部材は、フロートの上下方向の移動をガイドする。規定部材は、フロートの移動の下限位置を規定する。復帰機構は、環状弁座の上方に位置し、環状弁座を閉塞した状態におけるフロートを降下方向に付勢可能である。

【0008】

上記復帰機構は、一端部が環状弁座に対向し、他端部が排水系統の上流側に露出した軸、環状弁座を閉塞した状態におけるフロートに一端部が当接してフロートを降下方向に付勢する位置である第一位置と、一端部がフロートを降下方向に付勢しない位置である第二位置との間で、軸を上下方向に移動自在に支持する支持部材、を備えるようにしてもよい。

【0009】

上記一端部には、フロートに向かって凹である曲面形状の当接面を有する当接部材が配設されるようにしてもよい。

【0010】

上記復帰機構は、軸を第二位置から第一位置に向かう方向に付勢する付勢部材を備えるようにしてもよい。

【0011】

上記フロートが降下によって着地する衝撃吸収部材を規定部材の上面に配設するようにしてもよい。

【発明の効果】

【0012】

この発明によれば、作業者等が復帰機構を操作することで、環状弁座を閉塞した状態のフロートが降下方向に付勢される。したがって、逆流時から通常時に戻った場合などにおいて、フロートと環状弁座とが固着していても、復帰機構による付勢力によって固着が解除され、フロートを通常時の位置に復帰させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】この発明の実施形態に係る逆流防止弁の断面図である。

【図2】この発明の実施形態に係る逆流防止弁の底板の平面図である。

【図3】この発明の実施形態に係る逆流防止弁の復帰機構の平面図及び底面図である。

【図4】逆流防止弁が有する機能を説明するための断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図面を参照してこの発明の実施形態であるフロート式逆流防止弁（以下、逆流防止弁という）について説明する。なお、この発明の構成は、実施形態に限定されるものではない。

【0015】

図１は、この発明の実施形態に係る逆流防止弁１の断面図である。また、図２は、逆流防止弁１の底板６の平面図である。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、逆流防止弁１の復帰機構３の平面図及び底面図である。

【0016】

図１に示すように、この実施形態の逆流防止弁１は、例えば建屋の床面２００に発生する排水を河川や海などに排出する排水系統中に配設され、河川等から床面２００に水が逆流してくるのを防止する。排水系統は、床面２００に配設された蓋体２０１、床面２００に形成された凹部２０２、凹部２０２から下方に延びる排水管２０３等から構成される。逆流防止弁１は、排水管２０３の上端側の内部に配設される。

【0017】

逆流防止弁１は、本体２、復帰機構３、環状弁座４、ガイド棒５、底板６、台座７及びフロート８等を備える。本体２は、上下方向に貫通した断面が円形状の流路２１を有する略円筒形状を呈する。本体２は、上端のフランジ２０にネジ穴２２を有している。ネジ（不図示）がネジ穴２２を貫通して凹部２０２底面のネジ穴２３とねじ結合することで、本体２が凹部２０２に固定支持される。流路２１は、上端及び下端に開口を有し、排水管２０３の上流側と下流側とを連通する。

【0018】

復帰機構３は、環状弁座４の上方の流路２１内に位置し、フロート８が環状弁座４に固着した場合に固着（閉弁）を解除するために使用される。復帰機構３は、支持板３１、軸３２、レバー３３、当接部材３４及びバネ３５等から構成されている。作業者等がレバー３３を下方に押し込む（押し下げる）ことで、当接部材３４（当接面３４１）が環状弁座４を閉塞した状態におけるフロート８を降下方向に付勢する。これにより、固着が解除される。復帰機構３の詳細な動作は後述する。なお、図１では、環状弁座４を閉塞した状態におけるフロート８の位置を二点鎖線Ｓで示している。

【0019】

支持板（支持部材）３１は、円板形状を呈し、挿通孔３１１及び貫通孔３１２Ａ～３１２Ｄを有する。支持板３１は、挿通孔３１１に挿通された軸３２を上下方向に移動自在に支持する。貫通孔３１２Ａ～３１２Ｄは、流路２１の上流側と下流側とを連通する。支持板３１は、例えば、シリコンゴム等のＯリングを用いて本体２の内周面の段部に固定されている。

【0020】

軸３２は、一端部に当接部材３４が配設され、他端部にレバー３３が配設されている。軸３２は、上限位置及び下限位置の間で支持板３１によって移動自在に支持されている。上限位置は、当接部材３４（当接面３４１）が環状弁座４を閉塞した状態におけるフロート８を降下方向に付勢しない位置（第二位置）である。例えば、図１に示す位置が上限位置である。この実施形態では、当接部材３４（当接面３４１）と環状弁座４を閉塞した状態におけるフロート８とが、僅かな隙間を介して対向する状態を上限位置としている。なお、上限位置は、環状弁座４を閉塞した状態におけるフロート８を降下方向に付勢しない位置であればよい。例えば、当接部材３４（当接面３４１）と環状弁座４を閉塞した状態におけるフロート８とがより大きな隙間を介して対向する状態の位置を上限位置としてもよい。また、例えば、当接部材３４（当接面３４１）と環状弁座４を閉塞した状態におけるフロート８とが、付勢のない、単に接触する状態の位置を上限位置としてもよい。

【0021】

また、下限位置は、レバー３３の下部が支持板３１の上面に当接する位置である。例えば、図４（Ｂ）に示す位置が下限位置である。下限位置は、当接部材３４（当接面３４１）が環状弁座４を閉塞した状態におけるフロート８を降下方向に付勢する位置（第一位置）に該当する。なお、下限位置は、少なくとも当接部材３４（当接面３４１）が環状弁座４を閉塞した状態におけるフロート８を降下方向に付勢する位置であればよい。例えば、図４（Ｂ）に示す位置よりも上方の位置を下限位置としてもよい。

【0022】

レバー３３は、円形の板状部材であり、上面が排水系統の上流側に露出した状態である。軸３２の他端部がレバー３３の固定穴に嵌入し、軸３２の移動に合わせてレバー３３も上下方向に移動する。例えば、作業者等がレバー３３の上面を下方に押し下げることで、軸３２が下方に移動する（図４（Ｂ）参照）。

【0023】

当接部材３４は、平面視において円形状であり、フロート８に向かって凹である曲面形状の当接面３４１を有する。軸３２の一端部が当接部材３４の固定穴に嵌入し、軸３２の移動に合わせて当接部材３４も上下方向に移動する。当接面３４１は、フロート８に対向し、少なくとも当接部材３４が下限位置に到達している状態において、環状弁座４を閉塞した状態におけるフロート８に当接する。これにより、フロート８には降下方向に付勢させれる。なお、上述の当接は、当接部材３４（当接面３４１）が、環状弁座４を閉塞した状態におけるフロート８を降下方向に付勢するように接触している状態である。この実施形態では、軸３２が上限位置から下限位置に移動していく場合において、下限位置に到達するより前に、当接面３４１は、環状弁座４を閉塞した状態におけるフロート８に当接し始める。したがって、下限位置ではなくても、当接を開始した以降の軸３２の位置は、本発明の第一位置に該当する。

【0024】

なお、当接面３４１の曲率は、フロート８の外周面と面接触するように、フロート８の曲率と同等である。面接触によって、当接面３４１の当接によるフロート８の変形を抑制できる。また、レバー３３及び当接部材３４は、例えば、樹脂製である。

【0025】

バネ（付勢部材）３５は、軸３２が挿通された状態で、両端部が支持板３１とレバー３３とに固定されている。バネ３５は、レバー３３を上方向に付勢する。すなわち、バネ３５は、レバー３３を介して軸３２を下限位置から上限位置に向かう方向に付勢する。これにより、軸３２は、レバー３３が押し下げられた場合を除いて、上限位置に位置する状態となる。なお、バネ３５とは異なる付勢部材を用いてもよい。また、バネ３５は設けなくてもよい。

【0026】

環状弁座４は、例えばゴム製であり、流路２１の下端の開口に対向する連通開口４０を有する。環状弁座４は、弁座押え４２を介して本体２の下端に押圧固定されている。環状弁座４は、連通開口４０を介して、流路２１と下流側の排水管２０３とを連通する。

【0027】

弁座押え４２は、環状構造を有している。弁座押え４２は、環状弁座４を固定する小ネジ４３を挿入するための小ネジ穴（不図示）を有している。この小ネジ４３が小ネジ穴及び環状弁座４を貫通して本体２とネジ結合することで、弁座押え４２が本体２に固定支持される。

【0028】

ガイド棒（ガイド部材）５は、テンレス鋼等の金属製であり、フロート８を上下方向に案内する。ガイド棒５は、上端部が本体２下端に等間隔に設けられたネジ穴２５とねじ結合し、本体２に固定支持されている。この実施形態では、４本のガイド棒５が設けられているが、４本のうちの１本のガイド棒５の図示は省略する。ガイド棒５は、フロート８に常に接触している状態ではなく、図１等に示すように、フロート８が底板６の中心に位置している状態では、隙間ができる状態で配設されている。なお、ガイド棒５は、少なくとも３本設けられていればよい。

【0029】

ガイド棒５の下端部は、底板６のガイド棒孔６１（図２参照）を貫通した状態でナット１５に螺合する。底板（規定部材）６は、板面が水平になるようにナット１５によって支持され、フロート８の下方に位置してフロート８の移動の下限位置を規定する。底板６は、上面の中央において台座７を固定支持する。また、底板６は、図２に示すように排水を通過させるための複数の貫通孔６２を有する。なお、底板６の板面は、精密に水平支持される必要はなく略水平であればよい。

【0030】

台座７は、フロート８が降下によって着地（着座）する衝撃吸収部材であり、降下した際のフロート８を支持する。台座７は、樹脂製であり、例えば、接着剤によって底板６に固定されている。また、台座７は、図２に示すように平面視において円形状であり、図４に示すようにフロート８に向かって凹である曲面形状の座面７１を有する。フロート８は、図１に示すように、座面７１に着座する。なお、座面７１の曲率は、フロート８の外周面と面接触するように、フロート８の曲率と同等である。上述したように、台座７は、樹脂製であるので、降下してきたフロート８との衝撃を吸収することができ、フロート８の変形を抑制できる。

【0031】

フロート８は、ステンレス鋼等の金属で形成され、中空の球形状を呈する。フロート８は、環状弁座４下方の下流側に位置する。フロート８は、排水よりも比重が軽く形成されている。そのため、排水管２０３内の水位の変化によって上下方向に移動する。フロート８は、上昇時において、一部が環状弁座４の連通開口４０と嵌合する（連通開口４０を閉じる）ことで環状弁座４を閉塞する。なお、フロート８は、平常時の水位が低い状態においては、図１に示すように台座７（底板６）に載った（着地した）状態にある。また、フロート８は、精密な球形状でなくてもよく、環状弁座４を閉塞できる程度の略球形状であればよい。

【0032】

次に、逆流防止弁１の動作について説明する。

【0033】

順方向に排水が流れる平常時において、排水管２０３内の水位は、一般的に底板６の配設位置よりも低いので、フロート８は、図１に示すように、自重などによって降下して台座７（底板６）に載った（着地した）状態にある。したがって、環状弁座４は開放されている。これにより、排水が床面２００（上流）から流路２１に流れ込む。その後、排水は、流路２１から貫通孔３１２Ａ～３１２Ｄ及び環状弁座４の連通開口４０を通過し、４本のガイド棒５の隙間及び底板６の貫通孔６１を通過して排水管２０３の下流に流れていく。逆流防止弁１を通過した排水管２０３内の排水は、例えば河川等（下流）に排出される。

【0034】

一方、下流側からの水の逆流時においては、排水管２０３内の水位は下流側から環状弁座４に向かって上昇するので、フロート８は、例えば、下部略半分が水没した状態で浮力によって浮上する。そして、水位が更に上昇して環状弁座４にまで達する状態では、フロート８は、図１の二点鎖線Ｓに示すように、環状弁座４を閉塞する状態となる。これにより、環状弁座４よりも上流側に水が逆流して床面２００などに溢れ出すことを確実に防止する。その後、逆流が解消して水位が低下した場合には、図４（Ａ）に示すように環状弁座４に固着した場合などを除いて、フロート８は自重により降下して連通開口４０が開けられることになるので環状弁座４が開放される。

【0035】

次に、復帰機構３の動作について図４を参照しつつ説明する。図４（Ａ）は、復帰機構３の軸３２が上限位置にある状態を示す。また、図４（Ａ）は、フロート８が環状弁座４に固着している状態であって水位は低下している状態（平常時）を示す。図４（Ｂ）は、復帰機構３の軸３２が下限位置にある状態を示す。

【0036】

上述したように、復帰機構３は、フロート８が環状弁座３に固着した場合に固着（閉弁）を解除するために使用される。フロート８が環状弁座３に固着した場合、フロート８の自重等では固着を解除できない場合がある。

【0037】

図４（Ａ）に示す状態において、床面２００にいる作業者等は、例えば手でレバー３３を押し下げる。これにより、軸３２が降下していき、当接部材３４の当接面が３４１がフロート８に当接し始める。これにより、フロート８が降下方向に付勢され始める。さらに、レバー３３が押し下げられていくと、図４（Ｂ）に示すように軸３２は下限位置まで降下する。これによって、フロート８は、降下方向に継続して付勢されて環状弁座４との固着が解除される。そして、フロート８は、自重によって降下して台座７（底板６）に載った（着地した）状態の平常時の状態に復帰する。

【0038】

その後、作業者等がレバー３３の押し下げを停止すれば、軸３２はバネ３５の上方向の付勢力によって上限位置に戻る。

【0039】

以上のように、作業者等が復帰機構を操作することで、環状弁座を閉塞した状態のフロートが降下方向に付勢される。したがって、逆流時から通常時（平常時）に戻った場合などにおいて、フロートと環状弁座とが固着していても、復帰機構による付勢力によって固着が解除され、フロートを通常時の位置に復帰させることができる。

【0040】

なお、この実施形態の復帰機構のレバーの形状及び大きさは、作業者等が押し下げ可能であれば、任意の形状及び大きさを採用可能である。また、復帰機構の当接部材の形状及び大きさも、フロートに当接可能であれば、任意の形状及び大きさを採用可能である。なお、上記レバー及び当接部材はなくてもよい。この場合、軸の一端部（下端部）を当接部材として機能させ、軸の他端部（上端部）をレバーとして機能させればよい。また、バネは、一端側を軸に固定させておけばよい。

【0041】

また、この実施形態の台座は、樹脂製であり、フロート８に向かって凹である曲面形状の座面７１を有するが、特にこれに限定されるものではなく、降下するフロートの衝撃を吸収可能であれば、任意の材質及び形状を採用可能である。また、台座は設けなくてもよい。

【0042】

さらに、この実施形態の逆流防止弁は、排水管の内部に配設されているが、特にこれに限定されるものではない。排水系統中に配設される構成であれば、任意の構成を採用可能である。例えば、２つの排水管の間に逆流防止弁を配設する構成としてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0043】

この発明は、工場などの敷地内や建屋内で発生する排水を河川や海、公共排水施設などに排出したり、一般家庭などで浴槽や洗面所などで使用した水を公共排水施設などに排水したりする排水系統などを施工、販売、運用する産業分野で利用することができる。

【符号の説明】

【0044】

１ フロート式逆流防止弁
２ 本体
３ 復帰機構
４ 環状弁座
５ ガイド棒（ガイド部材）
６ 底板（規定部材）
７ 台座（衝撃吸収部材）
８ フロート
３１ 軸
３２ 支持板（支持部材）
３３ レバー
３４ 当接部材
３５ バネ（付勢部材）
２０３ 排水管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】