逆流防止器及びこれを用いた軟水装置
【課題】下流側の逆止弁において逆噴流が発生したとしても給水源側へ逆流水が到達するのを防止することができる逆流防止器を提供する。
【解決手段】本実施形態に係る逆流防止器１０は、流路１９上に一次側から順に設置された第一逆止弁１１、負圧破壊弁１５及び第二逆止弁１３を備える。負圧破壊弁１５は、第一逆止弁１１の一次側の圧力低下に応じて大気に開放され、第二逆止弁１３を逆流してきた逆流水を排水する機能を有し、第二逆止１３弁から逆流水の噴流である逆噴流が発生したとしても当該逆噴流が第一逆止弁１１に直接届かないように、第一逆止弁１１及び第二逆止弁１３の間に形成された隔壁１８をさらに備える。第一逆止弁１１は、逆噴流による逆流水が重力によってさらに低いところへ流れても第一逆止弁１１に到達しないように上方に設置されている。
【解決手段】本実施形態に係る逆流防止器１０は、流路１９上に一次側から順に設置された第一逆止弁１１、負圧破壊弁１５及び第二逆止弁１３を備える。負圧破壊弁１５は、第一逆止弁１１の一次側の圧力低下に応じて大気に開放され、第二逆止弁１３を逆流してきた逆流水を排水する機能を有し、第二逆止１３弁から逆流水の噴流である逆噴流が発生したとしても当該逆噴流が第一逆止弁１１に直接届かないように、第一逆止弁１１及び第二逆止弁１３の間に形成された隔壁１８をさらに備える。第一逆止弁１１は、逆噴流による逆流水が重力によってさらに低いところへ流れても第一逆止弁１１に到達しないように上方に設置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上水道等の給水源から供給される水が流れる流路における逆流を防止するための逆流防止器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から給水源から供給される水が流れる流路における逆流を防止するための逆流防止器が種々提供されている。例えば、下記特許文献１には、逆止弁が正常に機能しなくなった場合の逆流を防止するための逆流防止装置が開示されている。
【０００３】
特許文献１の逆流防止装置は、一次側から順に設置された流量センサ７、電磁弁８、逆止弁９、逆止弁１０と、一次圧力を流量センサ７の上流側から取り、二次圧力を逆止弁９と逆止弁１０との間から取る大気開放弁１２とを備える。この逆流防止装置は、給水源側の水圧が下がると共に逆止弁１０の機能不良により逆流が発生した際に、大気開放弁１２を開いて逆流水を大気開放弁１２から排水することで、給水源側への逆流を防止するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１９０８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、逆止弁における逆流は、異物の噛み込み箇所等の一箇所から勢い良く逆噴流が発生してしまうケースが多い。ところが、特許文献１の逆流防止装置においては、逆止弁１０から逆噴流が発生した場合に、この逆噴流が逆止弁９に容易に達してしまうため、逆止弁９も機能不良となっている場合には、給水源側へ逆流水が到達してしまうおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、直列に配置された二つの逆止弁を備える逆流防止器において、下流側の逆止弁において逆噴流が発生したとしても給水源側へ逆流水が到達するのを防止することができる逆流防止器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】
上記課題を解決するために、本発明に係る逆流防止器は、流路上に一次側から順に設置された第一逆止弁、負圧破壊弁及び第二逆止弁を備える逆流防止器において、前記負圧破壊弁は、前記第一逆止弁の一次側の圧力低下に応じて大気に開放され、前記第二逆止弁を逆流してきた逆流水を排水する機能を有し、前記第二逆止弁から前記逆流水の噴流である逆噴流が発生したとしても当該逆噴流が前記第一逆止弁に直接届かないように、前記第一逆止弁及び前記第二逆止弁の間に形成された隔壁をさらに備えると共に、前記第一逆止弁は、前記逆噴流による逆流水が重力によってさらに低いところへ流れても前記第一逆止弁に到達しないように、前記逆噴流が直接届くことのできる領域よりも上方に設置されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る軟水装置は、一次側から供給される水を軟水化して二次側に供給する軟水装置において、プロセスの流路を切り換えるコントロールバルブと、前記コントロールバルブの一次側に設置された上記逆流防止器と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る逆流防止器によれば、直列に配置された二つの逆止弁を備える逆流防止器において、下流側の逆止弁において逆噴流が発生したとしても給水源側へ逆流水が到達するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の第一実施形態に係る逆流防止器の縦断面図である。
【図２】図２は、本発明の第一実施形態の変形例に係る逆流防止器の縦断面図である。
【図３】図３は、本発明の第二実施形態に係る逆流防止器の水平断面図である。
【図４】図４は、本発明の第二実施形態に係る逆流防止器の縦断面図である。
【図５】図５は、本発明の第三実施形態に係る軟水装置の構成を概略的に示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第一実施形態）
以下、図面を参照しながら、本発明の第一実施形態に係る逆流防止器について説明する。本実施形態では、上水道の水道管に接続して使用される軟水装置に組み込まれる逆流防止器を例に挙げて説明する。図１は、本発明の第一実施形態に係る逆流防止器の縦断面図である。図１に示すように、逆流防止器１０は、第一逆止弁１１、第二逆止弁１３、負圧破壊弁１５、及び通水管１７を備え、内部に流路１９が形成されている。
【００１２】
流路１９上には、図中右側の上流側から順に、第一逆止弁１１、負圧破壊弁１５、第二逆止弁１３が設置されており、通水管１７には、上流側の上水道から水道水が供給される。なお、本実施形態では、逆止弁１１，１３、負圧破壊弁１５及び通水管１７が一部一体化して構成されているが、もちろんそれぞれ別体の部材から構成しても良い。
【００１３】
第一逆止弁１１及び第二逆止弁１３は、流路１９上に直列に配置されている。逆止弁１１，１３は、それぞれ弁体１１１，１３１と、弁体１１１，１３１を閉じる方向に弱い力で付勢するスプリング１１２，１３２とを備えている。逆止弁１１，１３の一次側に水道水が供給されて、スプリングの弾発力を超える水圧がかかっている場合には、逆止弁１１，１３は開かれており、順方向に水が流れる。一方、断水等により一次側に負圧が生じた場合には、弁体１１１，１３１が閉じられ、逆流が阻止される。
【００１４】
負圧破壊弁１５は、弁体としてのダイヤフラム１５１、弁体が開く方向にダイヤフラム１５１を弱い力で付勢するスプリング１５２、排水路１５５、及び検圧路１５６を備えている。負圧破壊弁１５内のダイヤフラム１５１で仕切られた一方の室（流入室１５３）は、第一逆止弁１１と第二逆止弁１３との間の流路１９Ｂに連通しており、弁体が開いた状態では排水路１５５にも連通する。もう一方の室（検圧室１５４）は、検圧路１５６を介して、第一逆止弁１１の一次側の流路１９Ａに連通している。
【００１５】
第一逆止弁１１の一次側に水圧がかかっている場合には、検圧室１５４の圧力＞流入室１５３の圧力となるため、ダイヤフラム１５１が排水路１５５の端部（弁座）に接触して、排水路１５５が閉鎖される。一方、一次側に負圧が生じた場合には、検圧室１５４の圧力＜流入室１５３の圧力となるため、ダイヤフラム１５１が排水路１５５の端部（弁座）から離間して、排水路１５５が開放される。
【００１６】
これにより、排水路１５５を通じて、外部と、第一逆止弁１１と第二逆止弁１３との間の流路１９Ｂとが連通されるので、二次側からの逆流水を排水路１５５から外部に排出したり、外部の空気を負圧の一次側へ供給して逆流を防止したりすることができる。
【００１７】
また、本実施形態では、流路１９上に、第一逆止弁１１と第二逆止弁１３との間で噴流が直接届かないように遮断するための隔壁１８が形成されている。また、第一逆止弁１１よりも第二逆止弁１３が下方向にずれて（オフセット）設置されており、両者を結ぶ流路１９Ｂは、90°に二度屈曲している。
【００１８】
このように、隔壁１８を設置することで、断水等によって一次側に負圧が発生すると共に、異物の噛み込み等によって第二逆止弁１３から逆噴流が発生したとしても、この逆噴流が直接第一逆止弁１１まで届くのを防止することができる。
【００１９】
隔壁１８が無く、第二逆止弁１３からの逆噴流が直接第一逆止弁１１まで到達すると、第一逆止弁１１にも異物が挟まるなどして隙間が生じていた場合に、第一逆止弁１１の一次側に逆流水が流れることになってしまう。これに対して、本実施形態によれば、このような事態の発生を防止できる。
【００２０】
さらに、第二逆止弁１３からの逆噴流が第一逆止弁１１に直接到達しないとしても、逆噴流が到達した場所から逆流水が重力によって流下する場合もある。この場合、流下した逆流水の到達位置に第一逆止弁１１が設置されていると、第一逆止弁１１の一次側に逆流水が流れる可能性が生じてしまう。
【００２１】
本実施形態では、このようなことが生じないように、第二逆止弁１３からの逆噴流の到達可能領域よりも第一逆止弁１１を上方に設置している。このため、第二逆止弁１３からの逆噴流が直接第一逆止弁１１に到達することを防ぐだけでなく、第二逆止弁１３からの逆噴流が、通水管１７の内壁に当たった後に重力によってさらに低いところへ流れることで第一逆止弁１１に到達してしまうことも防ぐことができる。
【００２２】
ここで、図１を参照しながら、第二逆止弁１３からの逆噴流が直接届くことのできる領域について説明する。第二逆止弁１３からの逆噴流は、第二逆止弁１３の弁体１３１と、通水管１７の内壁に形成された弁座との接触部分（弁シール部分）のうち、異物が噛み込むなどして隙間が生じた部分から発生する。また、異物の噛み込みなどによる隙間は、弁シール部分の何れの箇所にも発生する可能性がある。そのため、当該隙間から開放されている全ての空間方向に逆噴流が飛び出し得る。
【００２３】
したがって、第二逆止弁１３から最も上方に向けて噴射される逆噴流（水平面に対する放射角が最も大きい逆噴流）は、図１に点線Ａで示すように、弁シール部分のうち最も下方に位置する箇所と、流路１９Ｂが上方に折れ曲がったところの通水管１７の内壁角部とを結ぶ直線で示される噴流となる。
【００２４】
この点線Ａよりも大きな噴射角の逆噴流は発生しないため、隔壁１８の最も高い位置に到達する逆噴流は、点線Ａで示す噴流となる。つまり、第二逆止弁１３からの逆噴流が直接届くことのできる領域は、この点線Ａが上限位置となる。
【００２５】
次に、逆流防止器１０において、逆流水が外部に排水される作用について説明する。上水道の断水等によって一次側が負圧になると共に、第一逆止弁１１及び第二逆止弁１３が機能不良となってしまうと、逆流防止器１０の二次側に存在する水が負圧によって一次側に吸引され、まず第二逆止弁１３よりも上流側の流路１９Ｂに逆流してくる。
【００２６】
流路１９Ｂに逆流水が流入すると、負圧破壊弁１５では、流入室１５３の圧力（＝流路１９Ｂの圧力）が検圧室１５４の圧力（＝一次側の圧力）よりも大きくなるため、ダイヤフラム１５１が開弁し、排水路１５５が流路１９Ｂと連通する。よって、第二逆止弁１３から流路１９Ｂに逆流した逆流水は、排水路１５５から外部へ排水されると共に、排水路１５５から取り込まれた外気が第一逆止弁１１を通って一次側へと引き込まれる。これにより、逆流防止器１０の一次側が大気圧となるため、給水源側に逆流水が引き込まれるのを防止することができる。
【００２７】
さらに、本実施形態においては、第二逆止弁１３からの逆噴流が第一逆止弁１１に到達しないように、両者の間に隔壁１８が形成されている。そのため、負圧破壊弁１５１が機能しているにも関らず、噴流によって第一逆止弁１１まで逆流水が到達してしまうような不具合も防止することができる。
【００２８】
さらに、本実施形態においては、第二逆止弁１３からの逆噴流による逆流水が重力によってさらに低いところへ流れても第一逆止弁１１に到達しないように、逆噴流が直接届くことのできる領域よりも上方に第一逆止弁１１が設置されている。これにより、第二逆止弁１３からの逆噴流が通水管１７の内壁に当たった後に低いところへ流れてしまい、第一逆止弁１１に到達するような不具合も防ぐことができる。
【００２９】
続いて、第一実施形態の変形例について、図２を参照しながら説明する。図２は、第一実施形態の変形例に係る逆流防止器の縦断面図である。本変形例に係る逆流防止器１０’では、隔壁１８’を含む通水管１７’の形状が上記実施形態と異なるが、その他の構成は上記実施形態と同様である。よって、同様の構成には同じ番号を付して、説明を省略する。
【００３０】
上記実施形態では、第一逆止弁１１が第二逆止弁１３よりも一段高い場所にオフセットして設置されているが、本変形例では、第一逆止弁１１と第二逆止弁１３とが同じ高さに設置されている。そして、第一逆止弁１１と第二逆止弁１３との間の流路１９Ｂには、隔壁１８’が形成されている。
【００３１】
隔壁１８’の高さは、図２に点線Ａで示す第二逆止弁１３からの最大噴射角の逆噴流の到達場所よりも高くなるように設定されている。よって、本変形例においても、上記実施形態と同様に、第二逆止弁１３から第一逆止弁１１まで噴流によって逆流水が到達してしまうのを防止することができる。
【００３２】
さらに、隔壁１８’が第二逆止弁１３からの逆噴流が直接届くことのできる領域よりも高く設置されていることから、この隔壁１８’よりも一次側に位置する第一逆止弁１１が、第二逆止弁１３からの逆噴流が直接届くことのできる領域よりも上方に設置されていることになる。
【００３３】
よって、本変形例においても、第二逆止弁１３からの逆噴流が通水管１７’の内壁に当たった後に低いところへ流れる場合の逆流水が第一逆止弁１１に到達することも防ぐことができる。このように、第二逆止弁１３からの逆噴流が直接届くことのできる領域よりも上方に設置されているとは、当該領域よりも高い場所に設置されている場合だけでなく、当該領域よりも高い隔壁を介して上流側に設置されている場合も含む。
【００３４】
（第二実施形態）
続いて、本発明の第二実施形態に係る逆流防止器について説明する。図３は、本発明の第二実施形態に係る逆流防止器の水平断面図であり、図４は、本発明の第二実施形態に係る逆流防止器の縦断面図である。なお、図３及び図４においては、便宜上、同一平面にない部分の断面も示している。
【００３５】
図３及び図４に示すように、逆流防止器２０は、第一逆止弁２１、第二逆止弁２３、負圧破壊弁２５、及び通水管２７を備え、内部に流路２９が形成されている。流路２９上には、図４において右下側の上流側から順に、第一逆止弁２１、負圧破壊弁２５、第二逆止弁２３が設置されている。
【００３６】
なお、本実施形態では、第一逆止弁２１、第二逆止弁２３及び負圧破壊弁２５の設置位置や通水管２７の形状が上記第一実施形態と異なるが、逆止弁２１，２３や負圧破壊弁２５の構成等は上記第一実施形態と同様である。よって、同様の構成については、詳細な説明を省略する。
【００３７】
第一逆止弁２１及び第二逆止弁２３は、流路２９上に直列に配置されている。通水管２７は、略Ｌ字形状であり、図４に示すように、上流側（図中右下側）の縦流路２９Ａに第一逆止弁２１が設置され、下流側（図中左側）の横流路２９Ｂに第二逆止弁２３が設置されている。一次側から逆流防止器２０に供給される水道水は、第一逆止弁２１を通過しながら縦流路２９Ａを上方に移動した後、左側に90°折れ曲がった横流路２９Ｂに進み、第二逆止弁２３を通過しながら横方向に移動する。
【００３８】
負圧破壊弁２５内のダイヤフラム２５１で仕切られた一方の室（流入室２５３）は、第一逆止弁２１と第二逆止弁２３との間の流路２９Ｂに連通しており、弁体が開いた状態では排水路２５５にも連通する。もう一方の室（検圧室２５４）は、検圧路２５６を介して、第一逆止弁２１の一次側の流路１９Ａに連通している。
【００３９】
第一逆止弁２１の一次側に水圧がかかっている場合には、検圧室２５４の圧力＞流入室２５３の圧力となるため、ダイヤフラム２５１が排水路２５５の端部（弁座）に接触して、排水路２５５が閉鎖される。一方、断水等によって一次側に負圧が生じた場合には、検圧室２５４の圧力＜流入室２５３の圧力となるため、ダイヤフラム２５１が排水路２５５の端部（弁座）から離間して開弁される。これにより、本実施形態においても、排水路２５５を介して、二次側からの逆流水を外部に排出したり、外部の空気を負圧の一次側へ供給したりすることができる。
【００４０】
また、本実施形態においても、第一逆止弁２１と第二逆止弁２３との間に、噴流が直接届かないように隔壁２８が設置されており、第二逆止弁２３から逆噴流が発生したとしても、第一逆止弁２１に直接逆噴流が到達してしまうのを防止することができる。
【００４１】
また、本実施形態では、上流側の第一逆止弁２１が第二逆止弁２３よりも低い位置に設置されているが、第二逆止弁２３からの逆噴流が到達可能な領域よりも隔壁２８が高く設置されている。すなわち、この隔壁２８の上流側に設置された第一逆止弁２１は、第二逆止弁２３からの逆噴流の到達可能領域よりも上方に設置されていることになり、第二逆止弁２３からの逆噴流が通水管２７の内壁に当たった後に重力によってさらに低いところへ流れても、第一逆止弁２１に到達することはない。
【００４２】
以上、第二実施形態においても上記第一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。また、本実施形態においては、通水管２７がＬ字形に屈曲しているため、逆流防止器２０の小型化も可能である。
【００４３】
（第三実施形態）
次に、本発明の第三実施形態に係る軟水装置について説明する。本実施形態では、家庭に軟水を提供するために、各家庭へ水道水を引き込むための水道管上に設置される軟水装置を例に挙げて説明する。
【００４４】
図５は、本発明の第三実施形態に係る軟水装置の構成を概略的に示す模式図である。同図に示すように、軟水装置５０は、減圧弁５１、流量センサ５３、逆流防止器１０、逃し弁５５、コントロールバルブ６０、圧力タンク６２、塩水タンク６４、及び二次側逆止弁６６を備えている。
【００４５】
軟水装置５０は、外部配管７３を介して一次側水道管７１及び二次側水道管７２に接続されている。一次側水道管７１から供給される水道水は、減圧弁５１の上流側において装置内へ供給される。軟水装置５０において軟水化された水道水は、処理水ライン６７を介して、二次側逆止弁６６の下流側において二次側水道管７２へと供給され、家庭内に送られる。なお、軟水装置５０を構成する上記部品は、単一の筐体内に内蔵されて設置されている。
【００４６】
減圧弁５１は、一次側水道管７１から供給される水道水の圧力を下げるための弁である。減圧弁５１により、軟水装置５０内の圧力を下げることで、軟水装置５０において使用される各部品に要求される耐圧強度レベル等を下げることができ、低コストで小型の軟水装置５０を提供することができる。
【００４７】
流量センサ５３は、減圧弁５１を通過して逆流防止器１０に供給される水の流量を検知する。逆流防止器１０は、上記第一実施形態に係る逆流防止器１０である。もちろん、本実施形態において第二実施形態に係る逆流防止器２０を採用しても良い。
【００４８】
逆流防止器１０の二次側に設置される逃し弁５５は、減圧弁５１が機能不良になった場合に高圧の水道水を装置外へ逃がすことで、二次側の部品が破損や故障してしまうことを防止する機能を有している。
【００４９】
コントロールバルブ６０は、プロセスの流路を切り換える機能を有し、具体的には、陽イオン交換樹脂を内蔵した圧力タンク６２に対して、流入又は流出させる流体の流路の切り替え制御を行う。例えば、水軟化プロセスの実行時には、コントロールバルブ６０は、圧力タンク６２へ原水である水道水を流入させる共に、圧力タンク６２から軟水を流出させるように流路を切り替える。また、再生プロセスの実行時には、圧力タンク６２へ塩水タンク６４内の塩水を流入させると共に、圧力タンク６２から再生排水を流出させるように流路を切り替える。
【００５０】
コントロールバルブ６０の二次側に設置される二次側逆止弁６６は、軟水装置５０の二次側から装置内に掛かる圧力に対応するための弁である。本実施形態では、減圧弁５１により装置内の圧力を下げており、二次側からの逆圧から部品等を保護するために、二次側逆止弁６６を処理水ライン６７上に設置する必要がある。
【００５１】
以上、詳細に説明した軟水装置５０によれば、減圧弁５１及び二次側逆止弁６６を設置することで、両者間のライン上の圧力を下げている。そのため、減圧弁５１と二次側逆止弁６６との間に設置される、流量センサ５３、逆流防止器１０、逃し弁５５、及びコントロールバルブ６０等の部品の耐圧強度レベルを下げることができ、軟水装置５０の低コスト化や小型化が可能となる。
【００５２】
また、本実施形態においては、逆流防止器１０の一次側に流量センサ５３を設置している。そのため、逆流防止器１０の破損による水漏れや、減圧弁５１の減圧不良による逃し弁５５からの流出等、異常時の排水を確実に検知することが可能である。
【００５３】
また、本実施形態においては、上流側の減圧弁５１から下流側の二次側逆止弁６６までの全ての部品を単一の筐体内に設置して軟水装置５０を構成しているので、軟水装置５０のユニット自体が水道水の高い圧力から保護されている。そのため、仮に外部配管７３との接続工事のミス等を起こしたとしても、装置破壊を防止することもできる。
【００５４】
以上、変形例を含めて、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の実施形態は上述した形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、本発明に係る逆流防止器は、軟水装置に限らず、濾過装置等の各種水処理装置に用いることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１０，２０ 逆流防止器
１１，２１ 第一逆止弁
１３，２３ 第二逆止弁
１５，２５ 負圧破壊弁
１７，２７ 通水管
１８，２８ 隔壁
１９，２９ 流路
５０ 軟水装置
５１ 減圧弁
５３ 流量センサ
５５ 逃し弁
６０ コントロールバルブ
６２ 圧力タンク
６４ 塩水タンク
６６ 二次側逆止弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上水道等の給水源から供給される水が流れる流路における逆流を防止するための逆流防止器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から給水源から供給される水が流れる流路における逆流を防止するための逆流防止器が種々提供されている。例えば、下記特許文献１には、逆止弁が正常に機能しなくなった場合の逆流を防止するための逆流防止装置が開示されている。
【０００３】
特許文献１の逆流防止装置は、一次側から順に設置された流量センサ７、電磁弁８、逆止弁９、逆止弁１０と、一次圧力を流量センサ７の上流側から取り、二次圧力を逆止弁９と逆止弁１０との間から取る大気開放弁１２とを備える。この逆流防止装置は、給水源側の水圧が下がると共に逆止弁１０の機能不良により逆流が発生した際に、大気開放弁１２を開いて逆流水を大気開放弁１２から排水することで、給水源側への逆流を防止するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１９０８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、逆止弁における逆流は、異物の噛み込み箇所等の一箇所から勢い良く逆噴流が発生してしまうケースが多い。ところが、特許文献１の逆流防止装置においては、逆止弁１０から逆噴流が発生した場合に、この逆噴流が逆止弁９に容易に達してしまうため、逆止弁９も機能不良となっている場合には、給水源側へ逆流水が到達してしまうおそれがある。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、直列に配置された二つの逆止弁を備える逆流防止器において、下流側の逆止弁において逆噴流が発生したとしても給水源側へ逆流水が到達するのを防止することができる逆流防止器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】
上記課題を解決するために、本発明に係る逆流防止器は、流路上に一次側から順に設置された第一逆止弁、負圧破壊弁及び第二逆止弁を備える逆流防止器において、前記負圧破壊弁は、前記第一逆止弁の一次側の圧力低下に応じて大気に開放され、前記第二逆止弁を逆流してきた逆流水を排水する機能を有し、前記第二逆止弁から前記逆流水の噴流である逆噴流が発生したとしても当該逆噴流が前記第一逆止弁に直接届かないように、前記第一逆止弁及び前記第二逆止弁の間に形成された隔壁をさらに備えると共に、前記第一逆止弁は、前記逆噴流による逆流水が重力によってさらに低いところへ流れても前記第一逆止弁に到達しないように、前記逆噴流が直接届くことのできる領域よりも上方に設置されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る軟水装置は、一次側から供給される水を軟水化して二次側に供給する軟水装置において、プロセスの流路を切り換えるコントロールバルブと、前記コントロールバルブの一次側に設置された上記逆流防止器と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る逆流防止器によれば、直列に配置された二つの逆止弁を備える逆流防止器において、下流側の逆止弁において逆噴流が発生したとしても給水源側へ逆流水が到達するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の第一実施形態に係る逆流防止器の縦断面図である。
【図２】図２は、本発明の第一実施形態の変形例に係る逆流防止器の縦断面図である。
【図３】図３は、本発明の第二実施形態に係る逆流防止器の水平断面図である。
【図４】図４は、本発明の第二実施形態に係る逆流防止器の縦断面図である。
【図５】図５は、本発明の第三実施形態に係る軟水装置の構成を概略的に示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第一実施形態）
以下、図面を参照しながら、本発明の第一実施形態に係る逆流防止器について説明する。本実施形態では、上水道の水道管に接続して使用される軟水装置に組み込まれる逆流防止器を例に挙げて説明する。図１は、本発明の第一実施形態に係る逆流防止器の縦断面図である。図１に示すように、逆流防止器１０は、第一逆止弁１１、第二逆止弁１３、負圧破壊弁１５、及び通水管１７を備え、内部に流路１９が形成されている。
【００１２】
流路１９上には、図中右側の上流側から順に、第一逆止弁１１、負圧破壊弁１５、第二逆止弁１３が設置されており、通水管１７には、上流側の上水道から水道水が供給される。なお、本実施形態では、逆止弁１１，１３、負圧破壊弁１５及び通水管１７が一部一体化して構成されているが、もちろんそれぞれ別体の部材から構成しても良い。
【００１３】
第一逆止弁１１及び第二逆止弁１３は、流路１９上に直列に配置されている。逆止弁１１，１３は、それぞれ弁体１１１，１３１と、弁体１１１，１３１を閉じる方向に弱い力で付勢するスプリング１１２，１３２とを備えている。逆止弁１１，１３の一次側に水道水が供給されて、スプリングの弾発力を超える水圧がかかっている場合には、逆止弁１１，１３は開かれており、順方向に水が流れる。一方、断水等により一次側に負圧が生じた場合には、弁体１１１，１３１が閉じられ、逆流が阻止される。
【００１４】
負圧破壊弁１５は、弁体としてのダイヤフラム１５１、弁体が開く方向にダイヤフラム１５１を弱い力で付勢するスプリング１５２、排水路１５５、及び検圧路１５６を備えている。負圧破壊弁１５内のダイヤフラム１５１で仕切られた一方の室（流入室１５３）は、第一逆止弁１１と第二逆止弁１３との間の流路１９Ｂに連通しており、弁体が開いた状態では排水路１５５にも連通する。もう一方の室（検圧室１５４）は、検圧路１５６を介して、第一逆止弁１１の一次側の流路１９Ａに連通している。
【００１５】
第一逆止弁１１の一次側に水圧がかかっている場合には、検圧室１５４の圧力＞流入室１５３の圧力となるため、ダイヤフラム１５１が排水路１５５の端部（弁座）に接触して、排水路１５５が閉鎖される。一方、一次側に負圧が生じた場合には、検圧室１５４の圧力＜流入室１５３の圧力となるため、ダイヤフラム１５１が排水路１５５の端部（弁座）から離間して、排水路１５５が開放される。
【００１６】
これにより、排水路１５５を通じて、外部と、第一逆止弁１１と第二逆止弁１３との間の流路１９Ｂとが連通されるので、二次側からの逆流水を排水路１５５から外部に排出したり、外部の空気を負圧の一次側へ供給して逆流を防止したりすることができる。
【００１７】
また、本実施形態では、流路１９上に、第一逆止弁１１と第二逆止弁１３との間で噴流が直接届かないように遮断するための隔壁１８が形成されている。また、第一逆止弁１１よりも第二逆止弁１３が下方向にずれて（オフセット）設置されており、両者を結ぶ流路１９Ｂは、90°に二度屈曲している。
【００１８】
このように、隔壁１８を設置することで、断水等によって一次側に負圧が発生すると共に、異物の噛み込み等によって第二逆止弁１３から逆噴流が発生したとしても、この逆噴流が直接第一逆止弁１１まで届くのを防止することができる。
【００１９】
隔壁１８が無く、第二逆止弁１３からの逆噴流が直接第一逆止弁１１まで到達すると、第一逆止弁１１にも異物が挟まるなどして隙間が生じていた場合に、第一逆止弁１１の一次側に逆流水が流れることになってしまう。これに対して、本実施形態によれば、このような事態の発生を防止できる。
【００２０】
さらに、第二逆止弁１３からの逆噴流が第一逆止弁１１に直接到達しないとしても、逆噴流が到達した場所から逆流水が重力によって流下する場合もある。この場合、流下した逆流水の到達位置に第一逆止弁１１が設置されていると、第一逆止弁１１の一次側に逆流水が流れる可能性が生じてしまう。
【００２１】
本実施形態では、このようなことが生じないように、第二逆止弁１３からの逆噴流の到達可能領域よりも第一逆止弁１１を上方に設置している。このため、第二逆止弁１３からの逆噴流が直接第一逆止弁１１に到達することを防ぐだけでなく、第二逆止弁１３からの逆噴流が、通水管１７の内壁に当たった後に重力によってさらに低いところへ流れることで第一逆止弁１１に到達してしまうことも防ぐことができる。
【００２２】
ここで、図１を参照しながら、第二逆止弁１３からの逆噴流が直接届くことのできる領域について説明する。第二逆止弁１３からの逆噴流は、第二逆止弁１３の弁体１３１と、通水管１７の内壁に形成された弁座との接触部分（弁シール部分）のうち、異物が噛み込むなどして隙間が生じた部分から発生する。また、異物の噛み込みなどによる隙間は、弁シール部分の何れの箇所にも発生する可能性がある。そのため、当該隙間から開放されている全ての空間方向に逆噴流が飛び出し得る。
【００２３】
したがって、第二逆止弁１３から最も上方に向けて噴射される逆噴流（水平面に対する放射角が最も大きい逆噴流）は、図１に点線Ａで示すように、弁シール部分のうち最も下方に位置する箇所と、流路１９Ｂが上方に折れ曲がったところの通水管１７の内壁角部とを結ぶ直線で示される噴流となる。
【００２４】
この点線Ａよりも大きな噴射角の逆噴流は発生しないため、隔壁１８の最も高い位置に到達する逆噴流は、点線Ａで示す噴流となる。つまり、第二逆止弁１３からの逆噴流が直接届くことのできる領域は、この点線Ａが上限位置となる。
【００２５】
次に、逆流防止器１０において、逆流水が外部に排水される作用について説明する。上水道の断水等によって一次側が負圧になると共に、第一逆止弁１１及び第二逆止弁１３が機能不良となってしまうと、逆流防止器１０の二次側に存在する水が負圧によって一次側に吸引され、まず第二逆止弁１３よりも上流側の流路１９Ｂに逆流してくる。
【００２６】
流路１９Ｂに逆流水が流入すると、負圧破壊弁１５では、流入室１５３の圧力（＝流路１９Ｂの圧力）が検圧室１５４の圧力（＝一次側の圧力）よりも大きくなるため、ダイヤフラム１５１が開弁し、排水路１５５が流路１９Ｂと連通する。よって、第二逆止弁１３から流路１９Ｂに逆流した逆流水は、排水路１５５から外部へ排水されると共に、排水路１５５から取り込まれた外気が第一逆止弁１１を通って一次側へと引き込まれる。これにより、逆流防止器１０の一次側が大気圧となるため、給水源側に逆流水が引き込まれるのを防止することができる。
【００２７】
さらに、本実施形態においては、第二逆止弁１３からの逆噴流が第一逆止弁１１に到達しないように、両者の間に隔壁１８が形成されている。そのため、負圧破壊弁１５１が機能しているにも関らず、噴流によって第一逆止弁１１まで逆流水が到達してしまうような不具合も防止することができる。
【００２８】
さらに、本実施形態においては、第二逆止弁１３からの逆噴流による逆流水が重力によってさらに低いところへ流れても第一逆止弁１１に到達しないように、逆噴流が直接届くことのできる領域よりも上方に第一逆止弁１１が設置されている。これにより、第二逆止弁１３からの逆噴流が通水管１７の内壁に当たった後に低いところへ流れてしまい、第一逆止弁１１に到達するような不具合も防ぐことができる。
【００２９】
続いて、第一実施形態の変形例について、図２を参照しながら説明する。図２は、第一実施形態の変形例に係る逆流防止器の縦断面図である。本変形例に係る逆流防止器１０’では、隔壁１８’を含む通水管１７’の形状が上記実施形態と異なるが、その他の構成は上記実施形態と同様である。よって、同様の構成には同じ番号を付して、説明を省略する。
【００３０】
上記実施形態では、第一逆止弁１１が第二逆止弁１３よりも一段高い場所にオフセットして設置されているが、本変形例では、第一逆止弁１１と第二逆止弁１３とが同じ高さに設置されている。そして、第一逆止弁１１と第二逆止弁１３との間の流路１９Ｂには、隔壁１８’が形成されている。
【００３１】
隔壁１８’の高さは、図２に点線Ａで示す第二逆止弁１３からの最大噴射角の逆噴流の到達場所よりも高くなるように設定されている。よって、本変形例においても、上記実施形態と同様に、第二逆止弁１３から第一逆止弁１１まで噴流によって逆流水が到達してしまうのを防止することができる。
【００３２】
さらに、隔壁１８’が第二逆止弁１３からの逆噴流が直接届くことのできる領域よりも高く設置されていることから、この隔壁１８’よりも一次側に位置する第一逆止弁１１が、第二逆止弁１３からの逆噴流が直接届くことのできる領域よりも上方に設置されていることになる。
【００３３】
よって、本変形例においても、第二逆止弁１３からの逆噴流が通水管１７’の内壁に当たった後に低いところへ流れる場合の逆流水が第一逆止弁１１に到達することも防ぐことができる。このように、第二逆止弁１３からの逆噴流が直接届くことのできる領域よりも上方に設置されているとは、当該領域よりも高い場所に設置されている場合だけでなく、当該領域よりも高い隔壁を介して上流側に設置されている場合も含む。
【００３４】
（第二実施形態）
続いて、本発明の第二実施形態に係る逆流防止器について説明する。図３は、本発明の第二実施形態に係る逆流防止器の水平断面図であり、図４は、本発明の第二実施形態に係る逆流防止器の縦断面図である。なお、図３及び図４においては、便宜上、同一平面にない部分の断面も示している。
【００３５】
図３及び図４に示すように、逆流防止器２０は、第一逆止弁２１、第二逆止弁２３、負圧破壊弁２５、及び通水管２７を備え、内部に流路２９が形成されている。流路２９上には、図４において右下側の上流側から順に、第一逆止弁２１、負圧破壊弁２５、第二逆止弁２３が設置されている。
【００３６】
なお、本実施形態では、第一逆止弁２１、第二逆止弁２３及び負圧破壊弁２５の設置位置や通水管２７の形状が上記第一実施形態と異なるが、逆止弁２１，２３や負圧破壊弁２５の構成等は上記第一実施形態と同様である。よって、同様の構成については、詳細な説明を省略する。
【００３７】
第一逆止弁２１及び第二逆止弁２３は、流路２９上に直列に配置されている。通水管２７は、略Ｌ字形状であり、図４に示すように、上流側（図中右下側）の縦流路２９Ａに第一逆止弁２１が設置され、下流側（図中左側）の横流路２９Ｂに第二逆止弁２３が設置されている。一次側から逆流防止器２０に供給される水道水は、第一逆止弁２１を通過しながら縦流路２９Ａを上方に移動した後、左側に90°折れ曲がった横流路２９Ｂに進み、第二逆止弁２３を通過しながら横方向に移動する。
【００３８】
負圧破壊弁２５内のダイヤフラム２５１で仕切られた一方の室（流入室２５３）は、第一逆止弁２１と第二逆止弁２３との間の流路２９Ｂに連通しており、弁体が開いた状態では排水路２５５にも連通する。もう一方の室（検圧室２５４）は、検圧路２５６を介して、第一逆止弁２１の一次側の流路１９Ａに連通している。
【００３９】
第一逆止弁２１の一次側に水圧がかかっている場合には、検圧室２５４の圧力＞流入室２５３の圧力となるため、ダイヤフラム２５１が排水路２５５の端部（弁座）に接触して、排水路２５５が閉鎖される。一方、断水等によって一次側に負圧が生じた場合には、検圧室２５４の圧力＜流入室２５３の圧力となるため、ダイヤフラム２５１が排水路２５５の端部（弁座）から離間して開弁される。これにより、本実施形態においても、排水路２５５を介して、二次側からの逆流水を外部に排出したり、外部の空気を負圧の一次側へ供給したりすることができる。
【００４０】
また、本実施形態においても、第一逆止弁２１と第二逆止弁２３との間に、噴流が直接届かないように隔壁２８が設置されており、第二逆止弁２３から逆噴流が発生したとしても、第一逆止弁２１に直接逆噴流が到達してしまうのを防止することができる。
【００４１】
また、本実施形態では、上流側の第一逆止弁２１が第二逆止弁２３よりも低い位置に設置されているが、第二逆止弁２３からの逆噴流が到達可能な領域よりも隔壁２８が高く設置されている。すなわち、この隔壁２８の上流側に設置された第一逆止弁２１は、第二逆止弁２３からの逆噴流の到達可能領域よりも上方に設置されていることになり、第二逆止弁２３からの逆噴流が通水管２７の内壁に当たった後に重力によってさらに低いところへ流れても、第一逆止弁２１に到達することはない。
【００４２】
以上、第二実施形態においても上記第一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。また、本実施形態においては、通水管２７がＬ字形に屈曲しているため、逆流防止器２０の小型化も可能である。
【００４３】
（第三実施形態）
次に、本発明の第三実施形態に係る軟水装置について説明する。本実施形態では、家庭に軟水を提供するために、各家庭へ水道水を引き込むための水道管上に設置される軟水装置を例に挙げて説明する。
【００４４】
図５は、本発明の第三実施形態に係る軟水装置の構成を概略的に示す模式図である。同図に示すように、軟水装置５０は、減圧弁５１、流量センサ５３、逆流防止器１０、逃し弁５５、コントロールバルブ６０、圧力タンク６２、塩水タンク６４、及び二次側逆止弁６６を備えている。
【００４５】
軟水装置５０は、外部配管７３を介して一次側水道管７１及び二次側水道管７２に接続されている。一次側水道管７１から供給される水道水は、減圧弁５１の上流側において装置内へ供給される。軟水装置５０において軟水化された水道水は、処理水ライン６７を介して、二次側逆止弁６６の下流側において二次側水道管７２へと供給され、家庭内に送られる。なお、軟水装置５０を構成する上記部品は、単一の筐体内に内蔵されて設置されている。
【００４６】
減圧弁５１は、一次側水道管７１から供給される水道水の圧力を下げるための弁である。減圧弁５１により、軟水装置５０内の圧力を下げることで、軟水装置５０において使用される各部品に要求される耐圧強度レベル等を下げることができ、低コストで小型の軟水装置５０を提供することができる。
【００４７】
流量センサ５３は、減圧弁５１を通過して逆流防止器１０に供給される水の流量を検知する。逆流防止器１０は、上記第一実施形態に係る逆流防止器１０である。もちろん、本実施形態において第二実施形態に係る逆流防止器２０を採用しても良い。
【００４８】
逆流防止器１０の二次側に設置される逃し弁５５は、減圧弁５１が機能不良になった場合に高圧の水道水を装置外へ逃がすことで、二次側の部品が破損や故障してしまうことを防止する機能を有している。
【００４９】
コントロールバルブ６０は、プロセスの流路を切り換える機能を有し、具体的には、陽イオン交換樹脂を内蔵した圧力タンク６２に対して、流入又は流出させる流体の流路の切り替え制御を行う。例えば、水軟化プロセスの実行時には、コントロールバルブ６０は、圧力タンク６２へ原水である水道水を流入させる共に、圧力タンク６２から軟水を流出させるように流路を切り替える。また、再生プロセスの実行時には、圧力タンク６２へ塩水タンク６４内の塩水を流入させると共に、圧力タンク６２から再生排水を流出させるように流路を切り替える。
【００５０】
コントロールバルブ６０の二次側に設置される二次側逆止弁６６は、軟水装置５０の二次側から装置内に掛かる圧力に対応するための弁である。本実施形態では、減圧弁５１により装置内の圧力を下げており、二次側からの逆圧から部品等を保護するために、二次側逆止弁６６を処理水ライン６７上に設置する必要がある。
【００５１】
以上、詳細に説明した軟水装置５０によれば、減圧弁５１及び二次側逆止弁６６を設置することで、両者間のライン上の圧力を下げている。そのため、減圧弁５１と二次側逆止弁６６との間に設置される、流量センサ５３、逆流防止器１０、逃し弁５５、及びコントロールバルブ６０等の部品の耐圧強度レベルを下げることができ、軟水装置５０の低コスト化や小型化が可能となる。
【００５２】
また、本実施形態においては、逆流防止器１０の一次側に流量センサ５３を設置している。そのため、逆流防止器１０の破損による水漏れや、減圧弁５１の減圧不良による逃し弁５５からの流出等、異常時の排水を確実に検知することが可能である。
【００５３】
また、本実施形態においては、上流側の減圧弁５１から下流側の二次側逆止弁６６までの全ての部品を単一の筐体内に設置して軟水装置５０を構成しているので、軟水装置５０のユニット自体が水道水の高い圧力から保護されている。そのため、仮に外部配管７３との接続工事のミス等を起こしたとしても、装置破壊を防止することもできる。
【００５４】
以上、変形例を含めて、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の実施形態は上述した形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、本発明に係る逆流防止器は、軟水装置に限らず、濾過装置等の各種水処理装置に用いることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１０，２０ 逆流防止器
１１，２１ 第一逆止弁
１３，２３ 第二逆止弁
１５，２５ 負圧破壊弁
１７，２７ 通水管
１８，２８ 隔壁
１９，２９ 流路
５０ 軟水装置
５１ 減圧弁
５３ 流量センサ
５５ 逃し弁
６０ コントロールバルブ
６２ 圧力タンク
６４ 塩水タンク
６６ 二次側逆止弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路上に一次側から順に設置された第一逆止弁、負圧破壊弁及び第二逆止弁を備える逆流防止器において、
前記負圧破壊弁は、前記第一逆止弁の一次側の圧力低下に応じて大気に開放され、前記第二逆止弁を逆流してきた逆流水を排水する機能を有し、
前記第二逆止弁前記逆流水の噴流である逆噴流が発生したとしても当該逆噴流が前記第一逆止弁に直接届かないように、前記第一逆止弁及び前記第二逆止弁の間に形成された隔壁をさらに備えると共に、
前記第一逆止弁は、前記逆噴流による逆流水が重力によってさらに低いところへ流れても前記第一逆止弁に到達しないように、前記逆噴流が直接届くことのできる領域よりも上方に設置されていることを特徴とする逆流防止器。
【請求項２】
一次側から供給される水を軟水化して二次側に供給する軟水装置において、
プロセスの流路を切り換えるコントロールバルブと、
前記コントロールバルブの一次側に設置された請求項１記載の逆流防止器と、を備えることを特徴とする軟水装置。
【請求項３】
前記逆流防止器の一次側に設置された流量センサをさらに備えることを特徴とする請求項２記載の軟水装置。
【請求項４】
前記流量センサの一次側に設置された減圧弁と、
前記コントロールバルブと前記逆流防止器との間に設置された逃し弁と、
前記コントロールバルブの二次側に設置された二次側逆止弁と、をさらに備えることを特徴とする請求項３記載の軟水装置。
【請求項１】
流路上に一次側から順に設置された第一逆止弁、負圧破壊弁及び第二逆止弁を備える逆流防止器において、
前記負圧破壊弁は、前記第一逆止弁の一次側の圧力低下に応じて大気に開放され、前記第二逆止弁を逆流してきた逆流水を排水する機能を有し、
前記第二逆止弁前記逆流水の噴流である逆噴流が発生したとしても当該逆噴流が前記第一逆止弁に直接届かないように、前記第一逆止弁及び前記第二逆止弁の間に形成された隔壁をさらに備えると共に、
前記第一逆止弁は、前記逆噴流による逆流水が重力によってさらに低いところへ流れても前記第一逆止弁に到達しないように、前記逆噴流が直接届くことのできる領域よりも上方に設置されていることを特徴とする逆流防止器。
【請求項２】
一次側から供給される水を軟水化して二次側に供給する軟水装置において、
プロセスの流路を切り換えるコントロールバルブと、
前記コントロールバルブの一次側に設置された請求項１記載の逆流防止器と、を備えることを特徴とする軟水装置。
【請求項３】
前記逆流防止器の一次側に設置された流量センサをさらに備えることを特徴とする請求項２記載の軟水装置。
【請求項４】
前記流量センサの一次側に設置された減圧弁と、
前記コントロールバルブと前記逆流防止器との間に設置された逃し弁と、
前記コントロールバルブの二次側に設置された二次側逆止弁と、をさらに備えることを特徴とする請求項３記載の軟水装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−４９９４７（Ｐ２０１３−４９９４７Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８６６９１（Ｐ２０１１−１８６６９１）
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（０００１７５２７２）三浦工業株式会社 (1,055)
【Ｆターム（参考）】
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