(57)【要約】【課題】耐久性の高い逆流防止弁を提供する。【解決手段】吸排水の流路の途中に配置される逆流防止弁であって、吸水パイプ１０と、吸水パイプ１０に挿入される棒状の錘２１が取り付けられ、排水が停止された場合に吸水パイプ１０を塞ぐ、水圧及び浮力によって前後左右方向に移動可能な硬質ゴムで形成された球状のボール弁２０と、ボール弁２０が吸水パイプ１０を塞ぐ位置にある場合の該ボール弁の排水側の端部から、棒状の錘２１の長さ（ＷＬ）よりも短い長さ（ｄ）離れた位置に配置されるボール弁移動留め部材３０とを備える。【選択図】図１
2020159425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸排水の流路の途中に配置される逆流防止弁であって、
吸水パイプと、
前記吸水パイプに挿入される棒状の錘が取り付けられ、排水が停止された場合に前記吸水パイプを塞ぐ、水圧及び浮力によって前後左右方向に移動可能な硬質ゴムで形成された球状のボール弁と、
前記ボール弁が前記吸水パイプを塞ぐ位置にある場合の該ボール弁の排水側の端部から、前記棒状の錘の長さよりも短い長さ離れた位置に配置されるボール弁移動留め部材と
を備えることを特徴とする逆流防止弁。
【請求項２】
前記吸水パイプと、前記ボール弁を収容する排水パイプとを連結させる連結部は傾斜面で
構成されることを特徴とする請求項１に記載の逆流防止弁。
【請求項３】
前記ボール弁は、前記吸水パイプ側の凸部が切り取られ内部が空洞な傘形状であり、前記空洞の最も排水側の内側に前記棒状の錘の端部が係止されて
構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の逆流防止弁。
【請求項４】
前記傘形状の外縁部の厚さは、該傘形状の頂点部の厚さよりも薄く
構成されることを特徴とする請求項３に記載の逆流防止弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸排水の流路の途中に配置される逆流防止弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
逆流防止弁は、例えば、吸排水の流路の内部の水が逆方向して欲しくない場合に、流路の途中に配置される。マンホールの底に溜まった雨水を排水する場合、吸水する吸水ホースの先端付近に逆流防止弁を配置すると良い。
【０００３】
そうすることで、排水ポンプを停止させても、逆流防止弁によって吸水ホース内の水はマンホール内に逆流しない。その結果、吸排水して残る水の量を少なくすることができる。
【０００４】
吸排水の流路が垂直方向の場合は、スイング式又はディスク式の逆流防止弁が用いられる（例えば非特許文献１）。スイング式の逆流防止弁は、弁がヒンジを支点にしてドアのように約90度回転して開閉する構造である。また、ディスク式の逆流防止弁は、板状の弁をバネで閉弁させる構造である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】［平成３１年３月１１日検索］、「取扱説明書−ＫＩＴＺ」、インターネット＜URL:https://www.kitz.co.jp/product/pdf/torisetsu/KJ-0008-09.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、スイング式及びディスク式は、どちらも、低い水位まで排水するためには最低開弁圧力差の小さい、軽くて薄い弁を用いる必要がある。最低開弁圧力差とは、弁が開くのに必要な吸水側と排水側の圧力差の最小値のことである。
【０００７】
最低開弁圧力差を小さくする目的で弁を軽薄にすると、弁の耐久性が低くなる。また、弁が高い水圧に耐えられなくなる。つまり、逆流防止弁の耐久性が低下する。また、ディスク式は、バネに異物が挟まると閉弁できなくなるので信頼性も低いという欠点もある。
【０００８】
このように従来の逆流防止弁は、耐久性が低いという課題がある。
【０００９】
本発明は、この課題に鑑みてなされたものであり、耐久性の高い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】
【００１０】
本発明の一態様に係る逆流防止弁は、取排水の流路の途中に配置される逆流防止弁であって、取水パイプと、前記取水パイプに挿入される棒状の錘が取り付けられ、排水が停止された場合に前記取水パイプを塞ぐ水圧及び浮力によって前後左右方向に移動可能な硬質ゴムで形成された球状のボール弁と、前記ボール弁が前記取水パイプを塞ぐ位置にある場合の該ボール弁の排水側の端部から、前記棒状の錘の長さよりも短い長さ離れた位置に配置されるボール弁移動留め部材とを備えることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、耐久性の高い逆流防止弁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る逆流防止弁の構成例を模式的に示す図である。
【図２】図１に示す逆流防止弁の使用例を模式的に示す図である。
【図３】図２に示す逆流防止弁の使用例と異なる他の使用例を模式的に示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る逆流防止弁の構成例を模式的に示す図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る逆流防止弁の構成例を模式的に示す図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係る逆流防止弁の構成例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。複数の図面中同一のものに
は同じ参照符号を付し、説明は繰り返さない。
【００１４】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る逆流防止弁の構成例を示す図である。図１（ａ）は、逆流防止弁を吸排水の流路方向に中央で切った断面図である。図１（ｂ）は、吸水側から見た正面図である。図１（ｃ）は、排水側から見た正面図である。
【００１５】
図１に示す逆流防止弁１００は、図１（ａ）に示すように吸水パイプ１０、ボール弁２０、ボール弁移動留め部材３０、及び排水パイプ４０を備える。吸水パイプ１０の径は、排水パイプ４０よりも小さい。吸水パイプ１０と排水パイプ４０は、連結部１１によって、吸水パイプ１０の排水側の端部と排水パイプ４０の吸水側の端部とが水平方向に連結され一体化されている。
【００１６】
吸水パイプ１０は、吸水ホース３に差し込まれている。吸水ホース３は、吸水パイプ１０から外れないようにリング状の留め具（図示せず）で留められる。また、排水パイプ４０は第１排水ホース４に差し込まれている。排水パイプ４０と第１排水ホース４は、吸水側と同様にリング状の留め具（図示せず）で固定される。なお、リング状の留め具に代えて防水気密テープを巻き付けて両者を固定するようにしても良い。
【００１７】
なお、排水パイプ４０は無くても構わない。第１排水ホース４に、連結部１１を直接挿入して逆流防止弁１００を構成しても良い。
【００１８】
ボール弁２０は、例えば硬質ゴムで形成された球状であり、その球の吸水側の凸部の先端部分に棒状の錘２１が取り付けられている。排水側の圧力が吸水側よりも高い場合、ボール弁２０は、棒状の錘２１を吸水パイプ１０に挿入した姿勢で、吸水パイプ１０の排水側の端部と連結部１１が接続される肩部分に接触し、吸水パイプ１０の内径１２を塞ぐように作用する。
【００１９】
図１（ｂ）に示すようにボール弁２０は、棒状の錘２１を吸水側に向けた姿勢で排水パイプ４０の内部に配置される。排水パイプ４０を具備しない場合、ボール弁２０は第１排水ホース４の内部に配置される。
【００２０】
図１（ｃ）に示すように、ボール弁２０の直径は、排水パイプ４０の内径よりも小さい。したがって、ボール弁２０は、流路内の水圧及び自らの浮力によって吸水側（前）、排水側（後）、及び左右に移動可能である。ここで左右は、図における奥行き方向も含む。つまり、ボール弁２０は三軸方向（ｘ，ｙ，ｚ）に移動可能である。
【００２１】
ボール弁移動留め部材３０は、ボール弁２０が吸水パイプ１０を塞ぐ位置にある場合のボール弁２０の排水側の端部から、棒状の錘２１の長さ（ＷＬ）よりも短い長さ（ｄ）離れた位置に例えば左右方向に配置される。吸水側の圧力が高くなりボール弁２０が排水側に移動しても、ボール弁２０の移動は、ボール弁移動留め部材３０によって棒状の錘２１の長さよりも短い長さに抑制される。したがって、棒状の錘２１は、吸水パイプ１０から抜けることがない。つまり、ボール弁２０は、どのように移動しても、排水側の圧力が高くなると、棒状の錘２１を吸水側に向けた姿勢で、吸水パイプ１０を塞ぐことができる。
【００２２】
図１に示すように排水パイプ４０を具備する場合、ボール弁移動留め部材３０は排水パイプ４０の中に配置される。また、排水パイプ４０を具備しない場合（図示せず）は、第１排水ホース４に収容されるボール弁２０排水側の端部（連結部１１の排水側の壁）から、棒状の錘２１の長さ（ＷＬ）よりも短い長さ（ｄ）離れた位置の第１排水ホース４の例えば左右方向に配置される。
【００２３】
以上説明したように本実施形態に係る逆流防止弁１００は、吸排水の流路の途中に配置される逆流防止弁であって、吸水パイプ１０と、吸水パイプ１０に挿入される棒状の錘２１が取り付けられ、排水が停止された場合に吸水パイプ１０を塞ぐ水圧及び浮力によって前後左右方向に移動可能な硬質ゴムで形成された球状のボール弁２０と、ボール弁２０が吸水パイプ１０を塞ぐ位置にある場合の該ボール弁の排水側の端部から、棒状の錘２１の長さよりも短い長さ離れた位置に配置されるボール弁移動留め部材３０とを備える。
【００２４】
これにより、耐久性が高い逆流防止弁を提供することができる。ボール弁２０は、硬質ゴムで形成された球状であるので、従来のスイング式及びディスク式の弁と比較して十分な強度を持たせることができる。よって、弁の耐久性を向上させることができる。また、ボール弁２０は、硬質ゴムで形成された球形状のため、排水側から加わる高い水圧に耐えることができる。つまり、高い水圧性能を持たせることもできる。
【００２５】
また、ボール弁２０は、自らの浮力によっても移動可能であるので、最低開弁圧力差を小さくすることができる。つまり、低い水位まで吸水することのできる逆流防止弁を実現することができる。
【００２６】
また、ボール弁２０は、水圧によって閉弁されるので、閉弁のための部材（例えばバネ）を必要としない。よって、バネ等に異物が挟まって動作不良になることがなく、信頼性を向上させることができる。
【００２７】
なお、ボール弁２０は、ゴムボールのように中空で構成しても良いし、無垢材の硬質ゴムで構成しても良い。中空で構成した例については後述する。
【００２８】
（使用例）
図２は、本実施形態に係る逆流防止弁１００の使用例を模式的に示す図である。図２は、マンホールの内部に溜まった雨水を、排水ポンプで排水する場合に逆流防止弁１００を使用した様子を示す。
【００２９】
図２に示すマンホール１は、例えば通信線路の分岐部分等の要所に配置される。マンホール１の内部には、通信線路の接続部（図示せず）が配置され、通信線路を保守できるようになっている。通信線路を保守する際、マンホール１の内部には雨水等の水が溜まっている場合がある。作業者が、マンホール１の内部で作業する場合、内部に溜まった水を地上に排水する必要がある。
【００３０】
図２に示すように、逆流防止弁１００のマンホール１の底側には、吸水ホース３が接続され、その先端はマンホール１に溜まった水の内部に挿入されている。吸水ホース３は、逆流防止弁１００の吸水パイプ１０に差し込まれて固定されている。なお、吸水ホース３は無くても構わない。吸水パイプ１０から直接、吸水するようにしても良い。
【００３１】
逆流防止弁１００の排水パイプ４０には、第１排水ホース４が接続される。第１排水ホース４の逆流防止弁１００と反対側の端部は、地上に配置された排水ポンプ５に接続される。排水ポンプ５で吸い上げられた排水は、第２排水ホース６を通って例えば側溝等（図示せず）に排水される。
【００３２】
このように水を垂直方向に吸排水する用途に、本実施形態に係る逆流防止弁１００は好適である。何故ならば、地表面から4〜5m下に降ろされた第１排水ホース４の内部は水で満たす必要がある。ボール弁２０であれば、第１排水ホース４の内部の高い水圧に耐えることができる。
【００３３】
また、ボール弁２０は、水圧及び自らの浮力によって移動できるので最低開弁圧力差を小さくできる。したがって、低い水位まで吸水することが可能である。よって、保守点検作業の安全性向上に寄与することができる。
【００３４】
（他の使用例）
図３は、本実施形態に係る逆流防止弁１００の他の使用例を模式的に示す図である。図３（ａ）は、逆流防止弁１００の吸水パイプ１０の先端を、例えばマンホール１の底に接触させた姿勢、つまりマンホール１の底に垂直になる姿勢で配置させて吸水する様子を示す図である。また、図３（ｂ）は、逆流防止弁１００を例えばマンホール１の底に水平になる姿勢で配置させて吸水する様子を示す図である。
【００３５】
図３（ａ）に示すように、吸水パイプ１０を例えばマンホール１の底に接触させて吸水する場合、吸水パイプ１０の先端部分と接触部分の隙間から吸水するので、低い水位まで吸水することができる。この場合、棒状の錘２１の長さＷＬは、吸水パイプ１０の長さよりも短くする。これによれば棒状の錘２１の吸水側の端部が例えばマンホール１の底に当たることが無い。よって、第１排水ホース４の内部の水を逆流させない。つまり、極めて低い水位（最後）まで吸水することが可能になる。
【００３６】
図３（ｂ）に示すように、逆流防止弁１００は水平の姿勢で用いても良い。この場合、吸水パイプ１０の径は、排水パイプ４０の径よりも小さくすると良い。そうすることで排水パイプ４０の径よりも低い高さの水位まで吸水することができる。
【００３７】
また、吸水パイプ１０に吸水パイプ３を差し込み、その吸水パイプ３の先端部分を細く構成しても良い。そうすることで、吸水パイプ３の先端部分の径よりも低い高さの水位まで吸水することができる。
【００３８】
〔第２実施形態〕
図４は、本発明の第２実施形態に係る逆流防止弁の構成例を模式的に示す図である。図４に示す逆流防止弁１１０は、吸水パイプ１０と、ボール弁２０を収容する排水パイプ４０とを連結する連結部１３が、傾斜面で構成される点で異なる。
【００３９】
連結部１３を傾斜させることで、排水側の圧力が高くなった場合に、ボール弁２０と連結部１３の接触面積を増加させることができる。その結果、より高い水圧性能を持たせることができる。
【００４０】
〔第３実施形態〕
図５は、本発明の第３実施形態に係る逆流防止弁の構成例を模式的に示す図である。図５に示す逆流防止弁１２０は、ボール弁の構成が図１に示すボール弁２０と異なる。
【００４１】
図５に示すように、ボール弁２２は、吸水パイプ１０側の凸部が切り取られ内部が空洞な傘形状であり、空洞の最も排水側の内側に棒状の錘２１の端部が係止されて構成される。棒状の錘２１の端部とボール弁２２の接続は、例えばネジで固定しても良い。
【００４２】
図５に示すように、ボール弁２２を吸水パイプ１０側の凸部が切り取られた中空構造にすることで、ボール弁２２の剛性を下げることができる。ボール弁２２の剛性を下げることで、ボール弁２２が吸水パイプ１０を塞いだ場合の変形量を大きくすることができ、より高い水圧性能を持たせることができる。
【００４３】
また、ボール弁２２の傘形状は、吸水側から排水側に向けての水流を受ける帆として作用するため、最低開弁圧力差を小さくすることができる。その結果、より低い水位までの吸水が可能になる。
【００４４】
〔第４実施形態〕
図６は、本発明の第４実施形態に係る逆流防止弁の構成例を模式的に示す図である。図６に示す逆流防止弁１３０は、ボール弁の構成が上記の実施形態と異なる。
【００４５】
図６に示すように、ボール弁２３の傘形状の外縁部の厚さは、該傘形状の頂点部の厚さよりも薄くなる点で、ボール弁２２（図５）と異なる。このようにボール弁２３の傘形状の外縁部の厚さを薄くすることで、ボール弁２２が吸水パイプ１０を塞いだ場合の変形量を更に大きくすることができる。
【００４６】
その結果、より高い水圧性能を持たせることができる。また、所定の堅さの硬質ゴムを用いた場合の設計の自由度を向上させる効果も奏する。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態に係る逆流防止弁１００，１１０，１２０，１３０によれば、耐久性が高く、且つ高い水圧性能を持つ逆流防止弁を提供することができる。なお、上記の実施形態においてボール弁移動留め部材３０は、例えば一本の針金の例を示したがこの例に限定されない。二本の針金を交差させてボール弁移動留め部材を構成しても良い。また、金網で構成しても良い。
【００４８】
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を含む。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００４９】
１：マンホール
２：水
３：吸水ホース
４：第１排水ホース
５：排水ポンプ
６：第２排水ホース
１０：吸水パイプ
１１：連結部
１２：内径（吸水パイプ）
２０，２２，２３：ボール弁
２１：棒状の錘
３０：ボール弁移動留め部材
４０：排水パイプ
１００，１１０，１２０，１３０：逆流防止弁
【図１】
2020159425.tif 000003
【図２】
2020159425.tif 000004
【図３】
2020159425.tif 000005
【図４】
2020159425.tif 000006
【図５】
2020159425.tif 000007
【図６】
2020159425.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月4日(2020.3.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸排水の流路の途中に配置される逆流防止弁であって、
吸水パイプと、
前記吸水パイプに挿入される棒状の錘が取り付けられ、排水が停止された場合に前記吸水パイプを塞ぐ、水圧及び浮力によって前後左右方向に移動可能な硬質ゴムで形成された球状のボール弁と、
前記ボール弁が前記吸水パイプを塞ぐ位置にある場合の該ボール弁の排水側の端部から、前記棒状の錘の長さよりも短い長さ離れた位置に配置されるボール弁移動留め部材と
を備え、
前記ボール弁は、前記吸水パイプ側の凸部が切り取られ内部が空洞な傘形状であり、前記空洞の最も排水側の内側に前記棒状の錘の端部が係止されて
構成されることを特徴とする逆流防止弁。
【請求項２】
前記傘形状の外縁部の厚さは、該傘形状の頂点部の厚さよりも薄く
構成されることを特徴とする請求項１に記載の逆流防止弁。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の一態様に係る逆流防止弁は、取排水の流路の途中に配置される逆流防止弁であって、取水パイプと、前記取水パイプに挿入される棒状の錘が取り付けられ、排水が停止された場合に前記取水パイプを塞ぐ水圧及び浮力によって前後左右方向に移動可能な硬質ゴムで形成された球状のボール弁と、前記ボール弁が前記取水パイプを塞ぐ位置にある場合の該ボール弁の排水側の端部から、前記棒状の錘の長さよりも短い長さ離れた位置に配置されるボール弁移動留め部材とを備え、前記ボール弁は、前記吸水パイプ側の凸部が切り取られ内部が空洞な傘形状であり、前記空洞の最も排水側の内側に前記棒状の錘の端部が係止されて構成されることを要旨とする。