特開 2025-2431 給水装置およびその逆止弁

(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】P2025002431

(43)【公開日】2025-01-09

(54)【発明の名称】給水装置およびその逆止弁

(51)【国際特許分類】

   F04B 23/02 20060101AFI20241226BHJP

   F16K 15/02 20060101ALI20241226BHJP

【ＦＩ】

F04B23/02 C

F16K15/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023102605

(22)【出願日】2023-06-22

(71)【出願人】

【識別番号】502129933

【氏名又は名称】株式会社日立産機システム

(74)【代理人】

【識別番号】110001689

【氏名又は名称】青稜弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 一輝

【テーマコード（参考）】

3H058

3H071

【Ｆターム（参考）】

3H058AA02

3H058BB14

3H058BB22

3H058CA06

3H058CC08

3H058CC11

3H058EE10

3H071AA01

3H071BB13

3H071CC14

3H071CC33

3H071DD11

3H071DD31

(57)【要約】

【課題】装置の省スペース化はもちろん流路における給水上の損失を低減することを目的とする。
【解決手段】筐体１０１Ａは、流水を増圧するポンプ（１号ポンプ、２号ポンプ）と、そのポンプの流路に連結され、水平方向とその水平方向に続く垂直方向に向けて流路を形成して、その流路に逆流防止機構である逆止弁カートリッジ４０１を配置した配管４０２Ａを有する逆止弁（１号逆止弁、２号逆止弁）とを備え、逆止弁は、流路上、配管４０２Ａに対して、水平方向の流路に逆止弁カートリッジ４０１を設け、その逆止弁カートリッジ４０１の後段から水平方向の流路を折り返して垂直方向の流路を略Ｓ字に形成した構造である。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

給水装置であって、
筐体と、
当該筐体に設置され、流水を増圧するポンプと、
当該筐体に設置され、前記ポンプの後段で水平方向と当該水平方向に続く垂直方向の流路を形成して当該流路上に流水の逆流を防止する逆流防止機構を設置した逆止弁と、
を備え、
前記逆止弁は、前記水平方向の流路に前記逆流防止機構を配置させ、当該逆流防止機構の後段に前記水平方向の折り返しを設け、当該折り返しから前記垂直方向に延びる流路を形成したことを特徴とする給水装置。

【請求項2】

請求項１に記載の給水装置の給水装置において、前記逆止弁は前記流路の方向に対して断面略Ｓ字状に形成されたことを特徴とする給水装置。

【請求項3】

請求項１に記載の給水装置において、前記逆止弁は、前記水平方向の流路上、前記逆流防止機構の後段を流水面積が減少する略円錐形状の構造を有したことを特徴とする給水装置。

【請求項4】

請求項３に記載の給水装置において、前記逆止弁は、前記垂直方向の流路上、前記略円錐形状の構造の後段から流水面積が拡大する形状の構造を有したしたことを特徴とする請求項２に記載の給水装置。

【請求項5】

請求項１に記載の給水装置において、前記筐体と前記逆止弁の垂直方向における端部との連結部位に着脱自在の延長アダプタを設けたことを特徴とする給水装置。

【請求項6】

請求項１に記載の給水装置において、前記逆止弁は前記逆流防止機構の上部に前記ポンプから外部に向けて空気の通路を設けたことを特徴とする給水装置。

【請求項7】

請求項１に記載の給水装置において、前記筐体と前記逆止弁の水平方向における端部との連結部位に着脱自在のフランジを設けたことを特徴とする給水装置。

【請求項8】

請求項７に記載の給水装置において、前記逆流防止機構は前記逆止弁から着脱自在の構造としたことを特徴とする請求項１に記載の給水装置。

【請求項9】

ポンプを有する給水装置の逆止弁であって、
前記ポンプの後段で水平方向の流路に逆流防止の逆流防止機構を配置させ、当該逆流防止機構の後段に前記水平方向の折り返しを設け、当該折り返しから垂直方向に延びる流路を形成したことを特徴とする給水装置の逆止弁。

【請求項10】

請求項９に記載の給水装置の逆止弁において、前記流路方向について、断面略Ｓ字状に形成されたことを特徴とする給水装置の逆止弁。

【請求項11】

請求項９に記載の給水装置の逆止弁において、前記水平方向の流路上、前記逆流防止機構の後段を流水面積が減少する略円錐形状に形成したことを特徴とする給水装置の逆止弁。

【請求項12】

請求項１１に記載の給水装置の逆止弁において、前記垂直方向の流路上、前記略円錐形状の構造の後段から流水面積が拡大する形状に形成したことを特徴とする給水装置の逆止弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は給水装置およびその逆止弁に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、架台と防滴用のポンプカバーとで構成される収容部に、モータを備えるポンプ装置、弁類、配管、アキュムレータ、制御盤等の構成品が収容された直結給水方式の増圧給水装置がある。

【0003】

この種の給水装置としては、一般的に、各ポンプ装置の吐出口と吐出し側合流管との間に運転する他方ポンプで昇圧された流体が逆流しないように逆止弁を配置する構成が知られている（例えば特許文献１）。

【0004】

このような給水装置の場合には、装置本体が屋外、ポンプ室、階段下スペースなどのように様々な環境下に設置されるため、一般的には自然環境に対する対候性や設置環境から省スペース化が図られる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－９４５１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

一方、近年の電力料金の高騰、カーボンニュートラルなどの環境対応の高まりから給水における低損失かつ高効率化を両立させる必要がある。特許文献１の場合には、流路が逆Ｌ形を描くように曲がって下方に延びる連結管構造となっているので、流水はそのまま下方に落とされる。さらに、連結管構造が水平方向に向かって逆Ｌ形に張り出した形状となっていることから、装置本体の省スペース化が難しく、給水上の損失が危惧される。

【0007】

そこで、本発明は、上記のような背景に鑑みてなされたものであり、装置全体の省スペース化はもちろん流路における給水上の損失を低減することが可能な給水装置およびその逆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】

【0008】

上記課題を解決する本発明の給水装置の一態様は、給水装置であって、筐体と、当該筐体に設置され、流水を増圧するポンプと、当該筐体に設置され、前記ポンプの後段で水平方向と当該水平方向に続く垂直方向の流路を形成して当該流路上に流水の逆流を防止する逆流防止機構を設置した逆止弁と、を備え、前記逆止弁は、前記水平方向の流路に前記逆流防止機構を配置させ、当該逆流防止機構の後段に前記水平方向の折り返しを設け、当該折り返しから前記垂直方向に延びる流路を形成したことを特徴とする。

【0009】

また、本発明の給水装置の逆止弁の一態様は、ポンプを有する給水装置の逆止弁であって、前記ポンプの後段で水平方向の流路に逆流防止の逆流防止機構を配置させ、当該逆流防止機構の後段に前記水平方向の折り返しを設け、当該折り返しから垂直方向に延びる流路を形成したことを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、装置全体の省スペース化はもちろん流路における給水上の損失を低減することが可能な給水装置およびその逆止弁を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明を適用した実施形態１による給水装置を示す正面図である。

【図2】本発明を適用した実施形態１による給水装置の逆止弁を示す三面図である。

【図3】本発明を適用した実施形態１による逆止弁の側面を示す側断面図である。

【図4】本発明を適用した実施形態１の逆止弁における配管の流路方向の断面を示す断面図である。

【図5】本実施形態１による給水装置による損失低減をグラフ化した説明図である。

【図6】本発明を適用した実施形態２による給水装置の逆止弁を示す三面図である。

【図7】本発明を適用した実施形態２による給水装置の逆止弁の側面を示す側断面図である。

【図8】本発明を適用した実施形態３による給水装置の逆止弁を示す三面図である。

【図9】本発明を適用した実施形態３による給水装置の逆止弁の側面を示す側断面図である。

【図10】本発明を適用した実施形態３による逆止弁の空気抜き用の穴を示す断面図である。

【図11】本発明を適用した実施形態３による給水装置の逆止弁を示す三面図である。

【図12】本発明を適用した実施形態４による給水装置の逆止弁の側面を示す側断面図である。

【図13】本発明を適用した実施形態４による逆止弁の空気抜き用の穴を示す断面図である。

【図14】本発明を適用した実施形態５による給水装置の逆止弁を示す三面図である。

【図15】本発明を適用した実施形態５による給水装置の逆止弁の側面を示す側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。なお、以下の記載及び図面は本発明を説明するための例示に過ぎず、説明の明確化のため、適宜、省略や簡略化がなされている。また、本発明は、他の種々の形態でも実施することが可能である。また、本発明の各実施形態においては、後述するが、１号逆止弁及び２号逆止弁が構成として備わっており、逆止弁と表現した場合には、各実施形態の１号逆止弁及び２号逆止弁を指しているものとする。

【実施形態１】

【0013】

以下、本発明の実施形態１に係る逆止弁を備えた給水装置について、図１を参照して説明する。図１は本実施形態１にかかる給水装置を示す正面図である。なお、説明簡単のため、正面扉は図示しない。給水装置１０１には、その筐体１０１Ａに給水を行うための各ユニットが配置されている。

【0014】

本実施形態１においては、逆止弁（１号逆止弁１１１Ａ，２号逆止弁１１２Ａ）が重要な構成となっているので、給水の流路上、筐体１０１Ａにおいてポンプ（１号ポンプ１０６、２号ポンプ１０７）の後段に設置される逆止弁を中心に説明する。よって、その筐体１０１Ａ内で１号逆止弁１１１Ａ，２号逆止弁１１２Ａ以外の各部の詳細な説明については省略する。

【0015】

まず、筐体１０１Ａに配置される各ユニットについて簡単に説明する。給水装置１０１は、例えば図１に示すように、装置全体を支持する筐体フレーム（ポンプ用筐体）１０２、筐体フレーム１０２上に設置され制御部１０３が収納される制御フレーム１０４、筐体フレーム１０２内に収納されるユニット装置であるユニット部１０５、ポンプ等のユニット部１０５の機器を制御する制御部１０３などから構成される。

【0016】

ユニット部１０５は、１号ポンプ１０６、２号ポンプ１０７、減圧式逆流防止器１０８、圧力タンク１０９、バイパス管１１０、１号逆止弁１１１Ａ、２号逆止弁１１２Ａ、吸込仕切弁１１３（吸込み方向１１３ａ）、吐出し曲管１１４（吐出し方向１１４ａ）、吸込圧力センサ１１５、吐出圧力センサ１１６、吸込合流管２０１、吐出合流管３０１などを備えている。

【0017】

ポンプは、図１の例では、１号ポンプ１０６および２号ポンプ１０７のように２台設けられているが、少なくとも１台でもよい。ユニット部１０５において、内部の流体は、吸込仕切弁１１３から減圧式逆流防止器１０８、吸込合流管２０１、１号ポンプ１０６または２号ポンプ１０７、１号逆止弁１１１Ａまたは２号逆止弁１１２Ａ、吐出合流管３０１、吐出し曲管１１４へと流れる。ここで、流入圧力が十分に高いときには、ポンプ（１号ポンプ１０６、２号ポンプ１０７）を経由せずにバイパス管１１０を経由して流体は需要先へ供給される。

【0018】

制御部１０３は、筐体フレーム１０２の上部に設置された制御フレーム１０４に収納され、主に漏電遮断器、インバータ、制御基板、その他電子機器を有している。給水装置１０１では、吸込圧力センサ１１５および吐出圧力センサ１１６から得られる圧力値を制御基板に取り込み、インバータを制御してポンプを可変速運転させている。

【0019】

吸込合流管２０１の一端側は減圧式逆流防止器１０８に接続される。減圧式逆流防止器１０８は吸込合流管２０１と吸込仕切弁１１３との間に設けられている。減圧式逆流防止器１０８は流路における液体の流れの方向を一方向に規制する機能を備える。減圧式逆流防止器１０８の下部に逃がし弁部１１７が設けられている。

【0020】

逃がし弁部１１７は減圧式逆流防止器１０８から下方に延びている。逃がし弁部１１７の下方の先端部の排水口には漏水検知電極が設けられている構成でもよい。漏水検知電極は減圧式逆流防止器１０８からの漏水を検出する。検出された漏水信号は漏水検知基板へ送ることができる。

【0021】

吸込合流管２０１は、減圧式逆流防止器１０８の二次側に接続される。吸込合流管２０１は例えば２台の１号ポンプ１０６および２号１０７の下方に水平に配置される。吸込合流管２０１は、１号ポンプ１０６、２号ポンプ１０７にそれぞれ吸込側リフト弁を介して接続されている。

【0022】

具体的には、吸込合流管２０１は鉛直方向に配置されるポンプと接続するため、上方向に延伸する開口部２０４および２０５を一体に有し、開口部中心軸と吸込管２０１の水平軸が交差する節部に吸込側リフト弁がそれぞれ配置される。開口部２０４、２０５がそれぞれ対面する吸込側リフト弁下部は組立、メンテナンス作業時に取り外し可能となっている。

【0023】

１号逆止弁１１１Ａ、２号逆止弁１１２Ａは、それぞれその一端が１号ポンプ１０６，２号ポンプ１０７の側壁部に配されるポンプ吐出口１２２、１２３に接続されている。１号逆止弁１１１Ａ、２号逆止弁１１２Ａは、流路上、それぞれポンプ吐出口１２２、１２３から前方（水平方向）に延び、屈曲して下方（垂直方向）に延びる形状の配管４０２Ａを有している。１号逆止弁１１１Ａ、２号逆止弁１１２Ａの流路における下端部はそれぞれ吐出し側リフト弁を介して、下方に設けられた吐出し合流管３０１に接続されている。

【0024】

具体的には、吐出し合流管３０１は、図１に示すように、鉛直方向に配置される１次逆止弁１１１Ａ、２次逆止弁１１２Ａと接続するため、上方向に延伸する１号吐出し開口部３０４、２号吐出し開口部３０５を一体に有している。この吐出し合流管３０１は開口部中心軸と吸込合流管２０１の水平軸が交差する節部に吐出し側リフト弁が配置される。

【0025】

１号吐出し開口部３０４、２号吐出し開口部３０５の各対面の１号吸込側リフト弁、２号吸込側リフト弁下部は組立、メンテナンス作業時に取り外し可能となっている。また、各吐出し側リフト弁の下部には吐出し側合流管３０１に流入した液体を吐出し曲管１１４と接続されている。リフト弁体の開閉により、通水、止水、流れ方向の変更を行う。

【0026】

吸込合流管２０１と吐出し合流管３０１のそれぞれ中間部分に下方に延伸する開口部、バイパス接続部２０６，３０６を有し、バイパス管が接続されている。また、バイパス管１１０内の吐出し合流管３０１に近い側にバイパス逆止弁１２４が配置される。

【0027】

つづいて、図２、図３および図４を用いて１号逆止弁１１１Ａおよび２号逆止弁１１２Ａについて詳述する。図２は本発明を適用した実施形態１による給水装置の逆止弁を示す三面図、図３は本発明を適用した実施形態１による逆止弁の側面（Ｅ方向）を示す側断面図、そして、図４は本発明を適用した実施形態１の逆止弁における配管の流路方向の断面を示す断面図である。

【0028】

ここで、１号逆止弁１１１Ａおよび２号逆止弁１１２Ａは同様の構成を有していることから１号逆止弁１１１Ａを代表して説明する。１号逆止弁１１１Ａは、図２に示すように、水平方向は中心線Ｃｈ１、垂直方向は中心線Ｃｖ１に合わせて、上面から見た形状を（ａ）、正面から見た形状を（ｂ）、そして、側面（Ｅ方向）から見た形状を（ｃ）で示している。

【0029】

１号逆止弁１１１Ａは、例えば、逆止弁ボディ４０２から着脱自在な逆止弁カートリッジ４０１、逆止弁ボディ４０２、逆止弁流入継手４０３、Ｏリング４０４、空気抜きコック４０５などによって構成される。逆流防止機構である逆止弁カートリッジ４０１はバネ式の弁体４０１ｂを備え、逆止弁ボディ４０２により水平方向に保持されている。

【0030】

この弁体４０１ｂにおいては、その構造をスウィング式とせずバネ式としたことで流水の力に対して柔軟に逆流防止を機能させることができることはもちろん、逆流リスクのあるウォーターハンマーの発生を抑えることができる。

【0031】

本実施形態１では、設置スペースを必要とする逆止弁カートリッジ４０１が配管４０２Ａの水平方向の流路上に設置され、逆止弁ボディ４０２は、その後段から水平方向の流路を湾曲させて戻るように折り返し、その折り返しから垂直方向に流路をつなげる逆止弁ボディ４０２（配管４０２Ａ）の構造となる。

【0032】

また、逆止弁カートリッジ４０１の主材はＰＯＭ（Ｐｏｌｙｏｘｙｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）樹脂であり、ケース４０１aと弁体４０２ｂのシール部４０１ｃにはＮＢＲ（Ｎｉｔｒｉｌ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｒｕｂｂｅｒ）が備えられている。

【0033】

逆止弁ボディ４０２は逆止弁カートリッジ４０１の保持部４０２a、逆止弁カートリッジ４０１の２次側流れを吐出し合流管３０１に導く略Ｓ字の配管４０２Ａを備えている。具体的には、１号逆止弁１１１Ａは、その配管４０２Ａを水平方向に延びる上流側から垂直下方に延びる下流側に向かってその水平方向に対して折り返すように屈曲させ、流路方向での断面形状が略Ｓ字形状となるように湾曲させた構造を有している。

【0034】

逆止弁カートリッジ４０１の２次側流れ下方に偏向する屈曲部の上半部４０２ｂは流入中心線Ｏ１を中心とした略円錐形の流路を形成して、先細りの構造を有している。

【0035】

上流におけるこの略円錐形の流路から下流に向かって今度は流水面積が末広がりに大きくなることで、流水の速度が増して淀みなく逆止弁から出力される。流路の形状は、図３に示す半円断面位置の方向での断面から、下半部４０２ｃの断面形状が図４に示したように略半円形となって、円形に開口する逆止弁流入口４０７に漸次連通している。

【0036】

逆止弁ボディ４０２の屈曲中心O３は流出中心Ｏ２に対して逆止弁流入口４０６と対向位置に延在する。屈曲中心Ｏ３と流出中心Ｏ２の間は滑らかに連通するように流路を形成する。実施例では屈曲部下半部４０２ｃ断面から逆止弁流入口４０７は断面積が大きくなる減速の流れになっている。すなわち、１号逆止弁１１１Ａにおいて、配管４０２Ａは、鉛直方向、すなわち、垂直方向（下方）の流路上、先細りとなる略円錐形の構造の後段から内径を拡大させた構造となる。

【0037】

断面積の拡大指標となる流線長さと断面積等価円直径から求める拡大角２θは例えば８～１０°が最もよく、大きくとも２０°以下とする。また、屈曲部下半部４０２ｃ断面から逆止弁流入口４０７は断面積が小さくなる増速流れ、屈曲部下半部４０２ｃ断面から逆止弁流入口４０７は断面積が等しい等速流れでもよい。

【0038】

給水装置の流路全体で最も高い位置にある屈曲部上半部４０２ｂにはポンプ運転時に必要となる空気抜きコック取付け４０８及び空気抜きコック４０５を備えている。逆止弁ボディ４０２の下流側一端は吐出し合流管３０１とフェルール接続できるように略傘形状である。

【0039】

また、逆止弁ボディ４０２の上流側一端は逆止弁カートリッジ４０１を保持する円筒部外周に逆止弁流入継手４０３を接続する為のねじ部を備えている。逆止弁流入継手４０３はポンプ吐出し口１２２、１２３から流出する流れを逆止弁カートリッジ４０１に導き、逆止弁ボディ４０２に保持された逆止弁カートリッジ４０１が可動しないように押える。Ｏリング４０４は押し潰して封水する役割を持つ。本実施形態１では、逆止弁流入継手４０３断面から逆止弁流入継手流出口４０９は断面積が小さくなる増速流れになっている。

【0040】

また、逆止弁流入継手４０３断面から逆止弁流入継手流出口４０９は断面積が大きくなる減速流れの場合、断面積の拡大指標となる流線長さと断面積等価円直径から求める拡大角２θは例えば８～１０°が最もよく、大きくとも２０°以下とする。逆止弁流入継手４０３断面から逆止弁流入継手流出口４０９は断面積が等しい等速流れでもよい。

【0041】

ポンプ吐出し口１２２、１２３から逆止弁流入継手４０３の上流側一端はポンプ吐出し口１２２、１２３とフェルール接続できるように略傘形状である。また、逆止弁流入継手４０３の下流側一端は逆止弁カートリッジ４０１を保持する逆止弁ボディ４０２と接続するためのねじ部を備えている。

【0042】

逆止弁ボディ４０２および逆止弁流入継手４０３は水道水などの作動流体に接した際に鉛の浸出が少ないＣＡＣ９１１を採用している。その他、ステンレスや鉛の浸出を抑制する脱鉛処理を施した材質でもよい。

【0043】

以上のように構成された逆止弁を備えた給水装置１０１では、水平方向にポンプ吐出しを持つ鉛直方向に回転軸を持つポンプ１０６、１０７において、逆止弁カートリッジ４０１を水平に配置することで高さ方向の空間を、逆止弁ボディ４０２を略Ｓ字形状にすることで流入中心O１方向の空間を有効に活用することができる。さらに、従来同等の取り付け寸法にもかかわらず、従来よりも大きな逆止弁容積を提供することで圧力損失を低減した高効率な給水装置が得られる。

【0044】

また、逆止弁部をカートリッジ化することで、異物や経年劣化による不具合の際にもメンテナンス工数、利用材料を最小化することができる。逆止弁カートリッジ４０１はバネ式の弁体４０１ｂとすることで停電や異常検知によりポンプ運転が急停止した際に流量に応じて漸次弁開度が小さくなり、全閉状態となる為ウォーターハンマーを抑制することができる。

【0045】

屈曲部上半部４０２ｂは略円錐状にすることで、逆止弁カートリッジ２次側流れが不必要な面積拡大による流れの剥離を抑制し、損失を低減することができる。屈曲部下半部４０２ｃは断面形状を略半円形にすることで逆止弁取り付け空間内において流路面積を最大化でき、流速の増加を抑制し、摩擦損失を低減することができる。さらに逆止弁流入口４０７まで流下する際の拡大角も抑制できるため、拡大損失を低減することができる。

【0046】

１号、２号逆止弁１１１Ａ、１１２Ａの両端をフェルール接続にすることで取り付け、取り外しが容易であり、組立性、メンテナンス性を向上させることができる。また、材質を鉛レス青銅のＣＡＣ９１１、ＰＯＭ樹脂とすることで、給水する水道水への有害物質の浸出を抑制し、給水の信頼性を向上させることができる。

【0047】

ここで、本実施形態１の給水装置による損失低減について図５を用いて説明する。図５は本実施形態１による給水装置による損失低減を説明するグラフである。図５に示すように、縦軸に圧力損失、横軸に流量となるグラフが示され、実線は従来型の逆止弁、破線は実施形態１の逆止弁の各流量における圧力損失を示している。

【0048】

ここでは、損失を説明するために一例として圧力損失を例に挙げる。流量の増加に対してそれぞれ圧力損失は増える傾向にあるが、本実施形態１の場合には、従来型に対して流量１００％のところで１／５の圧力損失に低減できていることがわかる。なお、このグラフは一例であって、給水装置や逆止弁のサイズ等の条件によって値が異なるが、大きく低減効果が得られることに変わりはない。

【0049】

ここで、本実施形態１では、逆止弁の流路について、水平方向や垂直方向といった表現を使用していたが、これは水平方向や垂直方向に全く傾きを持たせない逆止弁ボディの形状に限定しているのではなく、水平方向、垂直方向に沿って逆止弁ボディの配管が配置されるという趣旨である。もちろん、完全に水平方向、垂直方向に配管を有する逆止弁の構造であってもよい。

【0050】

以上説明したように、本実施形態１によれば、逆止弁について、１次側から２次側に進む流路が、水平方向に対して折り返すように湾曲されて戻り、垂直方向に下降する略Ｓ字の配管構造としている。このため、逆止弁と筐体との連結において水平方向における筐体の取り付け寸法を小さく抑えることができる。このため、逆止弁の構成及び配置が筐体はもちろん、フレーム、他のユニットとの干渉を抑制してくれるので、給水装置１０１全体の省スペース化を図ることが可能である。

【0051】

また、逆止弁については、流路の上流から下流に向けて略Ｓ字形状の配管とした構造としつつ垂直方向下流に向けて配管の口径すなわち流路面積を拡大させた構造としたことで、２次側の適正な流路面積を確保しつつ流路における給水上の損失を低減することが可能である。このようにして、省スペース化と給水にかかる各種の損失の抑制を同時に成立させることが可能である。

【0052】

ここで、各種の損失抑制について個別の効果についても説明する。本実施形態１の逆止弁カートリッジを逆止弁の上流に配置したことから弁体を大型化することが可能となる。その結果、流水の圧力抑制を実現することが可能となる。また、その逆止弁カートリッジを逆止弁ボディに対して水平配置させたことで、逆止弁の構造自体が省スペース化に寄与する。

【0053】

このような省スペース化を実現した構成において、逆止弁の上流に設けた略円錐形状が流路における不必要な面積拡大を防止して、流水の剥離損失を抑制することが可能となり、さらに、逆止弁の流路を略Ｓ字形状として流路面積を確保したことで、流水の摩擦損失を抑制することが可能となる。

【実施形態２】

【0054】

つぎに、図６および図７を用いて本発明の実施形態２について説明する。図６は本発明を適用した実施形態２による給水装置の逆止弁を示す三面図であり、図７は本発明を適用した実施形態２による給水装置の逆止弁の側面（Ｅ方向）を示す側断面図である。以下、実施形態１と同様の構成については、説明および符号の図示を省略するとともに説明の際には同様の番号を用いるものとする。

【0055】

逆止弁については、１号、２号逆止弁の代表として、図６に示すように、１号逆止弁１１１Ｂを例に説明する。１号逆止弁１１１Ｂは、図６に示すように、水平方向は中心線Ｃｈ２、垂直方向は中心線Ｃｖ２に合わせて、上面から見た形状を（ａ）、正面から見た形状を（ｂ）、そして、側面（Ｅ方向）から見た形状を（ｃ）で示している。

【0056】

本実施形態２の１号逆止弁１１１Ｂは、図７に示すように、逆止弁ボディ４０２の下流側一端はねじ込み継手であり、逆止弁ボディ４０２と吐出し側合流管３０１との間に延長アダプタ４１０を備えた構成である。延長アダプタ４１０の上流側一端は逆止弁ボディ４０２と接続できるようにねじ部を有し、延長用Ｏリングを備えている。延長用アダプタ４１０の下流側一端はポンプ吐出し口１２２、１２３とフェルール接続できるように略傘形状である。

【0057】

以上説明したように、本実施形態２によれば、上述した延長アダプタ４１０を備えた構成により逆止弁の取り付け寸法を容易に変更することができる。したがって、顧客仕様によりポンプ羽根車段数の違いによるポンプ吐出し口高さが変化しても不具合なく取り付けすることができる。言い換えると、ポンプの仕様（サイズなど）に柔軟に対応させることが可能となる。このようにして、逆止弁ボディについて、異なるサイズを各種揃える必要がなくなって、製造過程での生産効率はもちろん部品点数も削減できる。

【実施形態３】

【0058】

つぎに、図８、図９および図１０を用いて本発明の実施形態３について説明する。図８は本発明を適用した実施形態３による給水装置の逆止弁を示す三面図、図９は本発明を適用した実施形態３による給水装置の逆止弁の側面（Ｅ方向）を示す側断面図、そして、図１０は本発明を適用した実施形態３による逆止弁の空気抜き用の穴を示す断面図である。

【0059】

以下、実施形態１と同様の構成については、説明符号の図示を省略するとともに説明の際には同様の番号を用いるものとする。逆止弁については、図８に示すように、１号、２号逆止弁の代表として１号逆止弁１１１Ｃを例に説明する。１号逆止弁１１１Ｃは、図８に示すように、水平方向は中心線Ｃｈ３、垂直方向は中心線Ｃｖ３に合わせて、上面から見た形状を（ａ）、正面から見た形状を（ｂ）、そして、側面（Ｅ方向）から見た形状を（ｃ）で示している。なお、図１０は流路方向に対する断面形状を示している。

【0060】

１号逆止弁１１１Ｃは、図９に示すように、逆止弁ボディ４０２の逆止弁カートリッジ４０１を保持する円筒部の側面に空気抜き取り付け穴４０８及び空気抜きコック４０５を備える。空気抜きコック４０５は、逆止弁１１１Ｃの２次側、すなわち、下流側に設けず、１次側、すなわち、上流側に設けて空気を抜くことが望ましいためである。

【0061】

また、１号逆止弁１１１Ｃは、図９および図１０に示すように、円筒部側面に空気抜き取り付け穴４０８に連通して空気ＡＲ1を通す略半円形の溝として逆止弁カートリッジ４０１の側壁との間に空気抜き流路４１１Ａを形成する。これによって、ポンプから外部に向かって空気を抜き出すための通路が逆止弁ボディ４０２の内部に形成される。ここでは、略半円形としたが、その断面形状については、略円形であってもよく、これに限定されるものではない。

【0062】

逆止弁流入継手４０３の逆止弁カートリッジ４０１と対向する面には例えば４か所の凸部が備わっている。この凸部により逆止弁カートリッジ４０１との間に隙間が形成され、逆止弁ボディ４０２の空気抜き流路４１１Ａと連通する流路が形成される。また、逆止弁カートリッジ４０１については、１次側の封水として１次側Ｏリング４０４、２次側の封水として２次側Ｏリング４０４がそれぞれ備わっている。

【0063】

以上説明したように、本実施形態３によれば、逆止弁ボディ４０２と逆止弁カートリッジ４０１との間に設けた溝によって空気抜き流路を形成することで、逆止弁１次側から容易に空気抜きを行うことができる。したがって、前述の実施形態１に比べて短時間でポンプ内部の空気を排出し、満水状態にすることができる。これにより、注水効率または呼水効率を向上させることができる。

【実施形態４】

【0064】

つぎに、図１１、図１２および図１３を用いて本発明の実施形態４について説明する。図１１は本発明を適用した実施形態４による給水装置の逆止弁を示す三面図、図１２は本発明を適用した実施形態４による給水装置の逆止弁の側面を示す側断面図であり、図１３は本発明を適用した実施形態４による逆止弁の空気抜き用の穴を示す断面図である。なお、図１３は流路方向に対する断面形状を示している。

【0065】

以下、実施形態１および実施形態３と同様の構成については、説明を省略するとともに説明の際には同様の番号を用いるものとする。逆止弁については、１号、２号逆止弁の代表として、図１１に示すように、１号逆止弁１１１Ｄを例に説明する。１号逆止弁１１１Ｄは、図１１に示すように、水平方向は中心線Ｃｈ４、垂直方向は中心線Ｃｖ４に合わせて、上面から見た形状を（ａ）、正面から見た形状を（ｂ）、そして、側面（Ｅ方向）から見た形状を（ｃ）で示している。

【0066】

１号逆止弁１１１Ｄは、図１２および図１３に示すように、逆止弁ボディ４０２の逆止弁カートリッジ４０１を保持する円筒部の側面に空気抜き取り付け穴４０８及び空気抜きコック４０５を備える。また、逆止弁ボディ４０２の円筒部側面に、図１３に示すように、空気抜き取り付け穴４０８に連通して空気ＡＲ２を通す穴として断面略円形の構造を有する空気抜き流路４１１Ｂを備える。これによって、ポンプから外部に向かって空気を抜き出すための通路が逆止弁ボディ４０２の内部に形成れる。逆止弁流入継手４０３の逆止弁カートリッジ４０１と対向する面には例えば４か所の凸部が備わっている。

【0067】

この凸部により逆止弁カートリッジ４０１との間に隙間がされ、逆止弁ボディ４０２の空気抜き流路４１１Ｂと連通する流路を形成する。また、逆止弁カートリッジ４０１１次側の封水として１次側Ｏリング４０４が備わっている。

【0068】

以上説明したように、本実施形態４によれば、逆止弁ボディ自体に空気抜き流路を形成することで、逆止弁１次側（上流側）から空気抜きを行うことができる。したがって、実施形態１に比べて短時間でポンプ内部の空気を排出し、満水状体にすることができる。これにより、注水効率または呼水効率を向上させることができる。さらに、前述の実施形態３と比べて封水箇所を低減することができるので、製作性ならびに信頼性を向上させることができる。

【実施形態５】

【0069】

つぎに、図１４および図１５を用いて本発明の実施形態５について説明する。図１４は本発明を適用した実施形態５による給水装置の逆止弁を示す三面図であり、図１５は本発明を適用した実施形態５による給水装置の逆止弁の側面を示す側断面図である。以下、実施形態１と同様の構成については、説明符号の図示を省略するとともに説明の際には同様の番号を用いるものとする。逆止弁については、１号、２号逆止弁の代表として、図１４および図１５に示すように、１号逆止弁１１１Ｅを例に説明する。１号逆止弁１１１Ｅは、図１４に示すように、水平方向は中心線Ｃｈ５、垂直方向は中心線Ｃｖ５に合わせて、上面から見た形状を（ａ）、正面から見た形状を（ｂ）、そして、側面（ａ）、正面から見た形状を（ｂ）、そして、側面（Ｅ方向）から見た形状を（ｃ）で示している。

【0070】

逆止弁流入継手４０３のポンプ吐出し側一端は、図１５に示すように、ボルト締結が可能なフランジ５００を備え、逆止弁カートリッジ側一端は実施形態１と同様にねじ部を備える。逆止弁ボディ４０２の吐出し合流管側一端は、ボルト締結が可能なフランジ５００を備え、逆止弁カートリッジ側一端は実施形態１と同様にねじ部を備える。

【0071】

以上説明したように、本実施形態５によれば、１号逆止弁１１１Ｅのように逆止弁はフランジ５００によるボルト締結ができる。したがって、他の実施形態に比べて安価に製作できるため、経済性を向上させることができる。特に、逆止弁の交換が可能な構成としていることからフランジ５００によって交換作業が容易になる点も有用性が高くなる。

【0072】

また、上述した各実施形態によれば、弁体を逆止弁カートリッジによって交換可能にしたので、ＳＤＧｓ（Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｇｏａｌｓ）の観点から逆止弁自体の再利用化はもちろん材料費の軽減に寄与することは明らかである。

【0073】

以上、本発明の好ましい実施形態を記載し説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。

【符号の説明】

【0074】

１０１ 給水装置
１０１Ａ 筐体
１０６ １号ポンプ
１０７ ２号ポンプ
１１１Ａ １号逆止弁
１１１Ｂ １号逆止弁
１１１Ｃ １号逆止弁
１１１Ｄ １号逆止弁
１１１Ｅ １号逆止弁
１１２Ａ ２号逆止弁
１１２Ｂ ２号逆止弁
１１２Ｃ ２号逆止弁
１１２Ｄ ２号逆止弁
１１２Ｅ ２号逆止弁
１２２ ポンプ吐出口
１２３ ポンプ吐出口
３０４ 吐出し開口部
３０５ 吐出し開口部
４０１ 逆止弁カートリッジ
４０１a ケース
４０１b 弁体
４０１c シール部
４０２ 逆止弁ボディ
４０２a 保持部
４０２Ａ 配管
４０２b 屈曲部上半部
４０２c 屈曲部下半部
４０３ 逆止弁流入継手
４０４ Ｏリング
４０５ 空気抜きコック
４０６ 逆止弁流入口
４０７ 逆止弁流出口
４０８ 空気抜きコック取り付け穴
４０９ 逆止弁流入継手流出口
４１０ 延長アダプタ
４１１Ａ 空気抜き流路
４１１Ｂ 空気抜き流路
５００ フランジ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】