(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導入口から流体が導入される流体吐出室と、前記導入口側を開閉する導入口開閉弁と、導入口開閉弁の開時に流体圧により導入口を開き導入口開閉弁の閉時に導入口を閉じる第１弁体と、流体吐出室に設けられて導入口を通った流体の一部を溜める流体溜め手段と、流体吐出室の導出口側の通路に設けられて導入口を通った流体を流体吐出室の導出口から通路を介して導く際に開き導入口開閉弁が導入口側を閉じると通路を閉じる負圧閉止弁と、導入口開閉弁により導入口側を閉じると流体溜め手段と流体吐出室の導出口を連通する第２弁体と、流体溜め手段と流体吐出室と流体を通路を介して通す際に導入口開閉弁が導入口側を閉じた後に負圧閉止弁が閉じる速度を緩和するダンパー手段とを備えることを特徴とする逆流防止ホッパー。
【請求項２】
前記流体は給湯器から導入される水であり、前記導出口は風呂の浴槽側に接続されており、風呂の浴槽から給湯器側に導入される水の逆流を防止することを特徴とする請求項１に記載の逆流防止ホッパー。
【請求項３】
前記ダンパー手段は弁室を備え、弁室は大気に開放する細孔を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の逆流防止ホッパー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の逆流を防止する逆流防止ホッパーに関し、特に、流体の導入口を閉じた際に流体吐出室内の流体を吐き出して、縁切りを行うことができる逆流防止ホッパーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の逆流防止ホッパーは、例えば、風呂の給湯において、浴槽側と上水給湯側との通水の縁切りをおこなう装置として用いられている。即ち、図６に示すように、熱交換器１０６には、給水管１０５から上水が供給されるようになっており、加熱された湯が給湯管１０７から給湯される一方、浴槽側では浴槽１０１に対してポンプ１０２により加熱器１０３を循環させる循環回路１０４が形成されている。循環回路１０４と給湯管１０７とは、電磁弁１１０及び逆止弁１１２を介して接続されているが、浴槽側の循環回路１０４の浴湯が給湯管１０７に吸込みによる逆流を防止するため、縁切り装置（逆流防止ホッパー）１１１が設けられている。
【０００３】
この縁切り装置１１１は、従来は、図５に示すように、注湯電磁弁１１３、負圧閉止弁１１５を備えるほか、吐水室内の水を抜くために、排水タンク１１７、この排水タンク１１７の水位を検知する水位スイッチ１１９、逆止弁１２１、排水電磁弁１２３を介して浴槽側の循環回路１０４に接続されており、更に循環回路１０４に二方弁１２５を配置して、排水タンク１１７内に溜まった水を適宜水位スイッチの入力により風呂側に流して引き抜く構成となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した縁切り装置１１１には、吐水室の水を引き抜くために排水タンク１１７、水位スイッチ１１９、排水電磁弁１２３等を必要とし、構成が複雑になるとともに部品点数が増加するという問題点がある。
【０００５】
これに対して、特開平７−１５８９７４号公報には、排水タンクを省略した構成が開示されているが、吐水室内の排水を自重で行なっている為、施工された浴槽から器具間の差がない場合は水抜きができず、又器具に対して浴槽が想定されるより低い場合には逆に風呂用循環回路の水も抜ける為、ポンプの呼び水がなくなったり、圧力センサによる正常な水位検出ができなくなるという問題が生じる。また、特開平７−１５８９７３号公報等に提示された技術では、圧力センサを設け、前記のように水が抜けるという問題に対し、浴槽が低い場合にはバキュームブレーカ式とし、浴槽が高い場合にのみ縁切り方式とする構成が開示されているが、圧力センサ、バキュームブレーカを必要とし、制御が複雑になるという問題点がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、簡易な構成で、且つ流体の縁切りを確実に行なうことができる逆流防止ホッパーを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、導入口から流体が導入される流体吐出室と、前記導入口側を開閉する導入口開閉弁と、導入口開閉弁の開時に流体圧により導入口を開き導入口開閉弁の閉時に導入口を閉じる第１弁体と、流体吐出室の上に設けられて導入口を通った流体の一部を溜める流体溜め手段と、流体吐出室の導出口側の通路に設けられて導入口を通った流体を流体吐出室の導出口から通路を介して導く際に開き導入口開閉弁が導入口側を閉じると流体吐出室の負圧により通路を閉じる負圧閉止弁と、導入口開閉弁により導入口側を閉じると流体溜め手段と流体吐出室の導出口を連通する第２弁体と、流体溜め手段と流体吐出室と流体を通路を介して通す際に導入口開閉弁が導入口側を閉じた後に負圧閉止弁が閉じる速度を緩和するダンパー手段とを備えるものである。この請求項１に記載の発明によれば、流体吐出室の導入口から導出口に流体を流す場合には、導入口開閉弁を開いて導入口側を開けることにより流体の圧力で第１弁体が開いて、流体が流体吐出室の導入口から導出口に流れるとともに、流体の一部が流体溜め手段に溜まり、負圧閉止弁が開いて流体を通す。
【０００８】
一方、導入口開閉弁を閉じると、流体の圧力が無くなるので第１弁体が流体吐出室の導入口を閉じるとともに第２弁体が流体溜め手段と流体吐出室の導出口を連通して流体溜め手段と流体吐出室の流体を通路を介して通す。この時に、導入口開閉弁が導入口側を閉じた後に負圧閉止弁が通路を閉じて、この流体溜め手段と流体吐出室の流体を通路を介して完全に通すようにするために、ダンパー手段が負圧閉止弁の閉じる速度を緩和する。即ち、流体吐出室の流体を排出した後に負圧閉止弁が通路を閉じることになるので、流体吐出室の流体は吐き出され、確実な縁切り（逆流の防止）を行なうことができる。
【０００９】
しかも、排水タンクや排水用の電磁弁、ポンプ等を必要としないので構成が極めて簡単である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記流体は給湯器から導入される水であり、前記導出口は風呂の浴槽に接続されており、風呂の浴槽から給湯器側に導入される水の逆流を防止するものである。
【００１１】
この請求項２に記載の発明によれば、給湯器と風呂の浴槽とにおける縁切りを簡易な構成で確実に行うことができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記ダンパー手段は弁室を備え、弁室は大気に開放する細孔を有するものである。
【００１３】
この請求項３に記載の発明によれば、前記ダンパー手段の具体的構成として、弁室に大気に開放する細孔を形成するだけであるから、極めて簡単な構成とすることができる。この場合には、導入口開閉弁が導入口側を閉じた後に、弁室内の内圧が細孔からの空気の流入により時間をかけて大気圧にまで回復されるので負圧閉止弁が閉じる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、添付図面の図１乃至図３を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。本発明の実施の形態にかかる逆流防止ホッパーは、風呂側の循環回路１７に給湯器３から給湯する場合を例に用いて説明する。
【００１５】
図１に示すように、給湯器３には、給水管５から上水が給水されており、熱交換器７で加熱された湯が給湯管９から給湯される給湯回路１０が形成されている。一方、浴槽１１側では、浴槽１１に対して循環ポンプ１３により加熱器（熱交換器）１５を循環させる風呂用循環回路１７が形成されている。
【００１６】
そして、風呂用循環回路１７と給湯回路１０の給湯管９とは、本発明にかかる逆流防止ホッパー（縁切り装置）２１を介して接続されている。この逆流防止ホッパー２１は、浴槽１１の湯張り時には給湯管９に流れる湯を風呂用循環回路１７に流す一方、風呂用循環回路１７の浴湯が給湯管９側に吸込まれるという逆流現象を防止する装置である。
【００１７】
この逆流防止ホッパー２１は、図１に概略を示し、図２と図３にその構造を具体的に詳しく示す。
【００１８】
逆流防止ホッパー２１は、概して、給湯回路１０側に接続された導入通路２３と、導入口開閉弁２４と、縁切り室としての吐水室（流体吐出室）２５と、吐水室の上に設けられた液溜め部（流体溜め手段）２６と、通路３６、逆止弁２８と、負圧閉止弁２７と、吐水室２５を通過する湯を風呂用循環回路１７側に導出する導出通路２９等から構成されている。
【００１９】
導入通路２３の一端部は給湯管９に接続されており、給湯水を導入する。導入通路２３の他端部は、導入口開閉弁２４の一端部に接続されており、この導入口開閉弁２４は励磁コイル２４ｂへの通電により作動する電磁バルブである。導入口開閉弁２４は吐水室２５の下部に設けられ、弁体２４ａが吐水室２５の導入口３０側を開閉する。
【００２０】
吐水室２５の上部には、水を溜めるための液溜め部２６が設けられ、液溜め部２６と吐水室２５は弁孔３１で連通されている。尚、液溜め部２６の上部は大気に開放されている。
【００２１】
吐水室２５内には、逆止弁として働く弁体（第１弁体）３３と、閉止弁として働く弁体３４が配置され、これらの弁体３３，３４はほぼ一体になって吐水室２５内の軸方向（Ｖ方向）にコイルスプリング３３ａの付勢力、又は付勢力に抗して水圧により動く。弁体３３は吐水室２５の導入口３０を閉鎖して給湯管９への湯の逆流を防ぎ、弁体３４は弁孔３１を閉鎖できる。
【００２２】
吐水室２５には導出口３５が設けられ、この導出口３５は通路３６と逆止弁２８と負圧閉止弁２７に接続されている。逆止弁２８はコイルスプリング２８ａの付勢力に抗して吐水室２５側の水圧により開く。
【００２３】
負圧閉止弁２７は、図２に示すように通路４３の開口４４を開閉する弁体２７ａとコイルスプリング２７ｂとダンパー手段４０とを備え、ダンパー手段４０は弁室４１と、この弁室４１に形成３れた細孔４２とを有する。導入開閉弁２４が開くことによって吐水室２５に導入される湯の圧力（例えば、０．５Ｋｇ／ｃｍ２）により弁体２７ａがコイルスプリング２７ｂの付勢力に抗してＶ１方向に開くと、通路３６と開口４４と通路４３が連通する。
【００２４】
吐水室２５の下流側に配置された負圧閉止弁２７は、導入開閉弁２４が閉じ吐水室２５内の圧力がコイルスプリング２７ｂの付勢力に相当する力（例えば、０．５Ｋｇ／ｃｍ２）となった時点で、この付勢力により閉じようとするが、弁室４１内の空気流入が細孔４２から行なわれる為、ゆっくりと閉じるものである。
【００２５】
ダンパー手段４０は、弁体２７ａが開口４４を閉じる際にその閉鎖速度を緩やかにして、導入口開閉弁２４が導入口３０側を閉じた後に所定時間経過して弁体２７ａが開口４４を閉じるものであればよく、弁体２７ａの復帰速度を緩やかにするものであればよい。つまり、この細孔７７は、弁室４１内に空気をゆっくりと導入して弁室４１内の圧力がすぐに大気圧状態にならないようにして弁体２７ａが開口４４をゆっくりと閉じるようにする。このため、この細孔７７は十分に小さく、細孔７７の口径は特に限定されるものではないが、例えば、直径０．５乃至１ｍｍが望ましい。
【００２６】
次に、本実施の形態にかかる逆流防止ホッパー２１の作用について説明する。
【００２７】
給湯器３からの湯を浴槽１１に供給する場合には、給湯管９側の電磁弁である導入口開閉弁２４は励磁コイル２４ｂへの通電により開いて、給湯回路１０側の湯の水圧により図２の弁体３３と弁体３４が一体となってＶ１方向（上方向）に移動する。このため、湯の水圧により弁体３３が導入口３０を開いて湯が吐水室２５内に導入されるとともに、弁体３４が弁孔３１を閉じる。しかし、弁体３３と弁体３４が一体となってＶ１方向に移動して弁体３４が弁孔３１を閉じる迄の僅かな時間に、湯の一部（少量）が弁孔３１を通って液溜め部２６に溜まる。
【００２８】
湯の水圧により、弁体３３が導入口３０を開けて、負圧閉止弁２７が開状態になると、給湯器３の給湯回路１０側から風呂用循環回路（追い炊き側）１７へ上水側からの湯が流れ込む。
【００２９】
一方、電磁弁である導入口開閉弁２４の励磁コイル２４ｂへの通電がなくなると、導入口開閉弁２４は吐水室２５の導入口３０側を閉じ弁体３３は導入口３０を閉じるので、湯の吐水室２５内への流入が止まるが、いままでの風呂用循環回路（追い炊き側）１７への湯の流れは急には止まらず、ホッパーを構成する吐水室２５内の圧力が下がって負圧になる。
【００３０】
従って、液溜め部２６内の少量の水が吐水室２５の吐出空間２６ａ内に吸い込まれて、さらに空気も吸い込んで吐出空間２６ａ内の湯とともに逆止弁２８と負圧閉止弁２７を通って風呂用循環回路１７側に吸入され、吐出空間２６ａ内は空気で満たされる。即ち、この吐出空間２６ａ内の水の全部が通路２９を経て風呂用循環回路（追い炊き側）１７に吸い込まれるまで、つまり負圧閉止弁２７はダンパー手段４０の作用により導入口開閉弁２４の導入口３０側を閉じた時に比べて時間差が出て負圧閉止弁２７が少しの時間開状態を維持する。これにより、液溜め部２６内の少量の水と吐水室２５内の湯は確実に風呂用循環回路１７側に送り込むことができる。
【００３１】
従って、ダンパー手段４０が弁体２７ａの閉じる速度を緩和していることから、弁体２７ａは直ぐには閉じないで、吐水室２５側の流体を通過させた後、閉じる。このことから、給湯側の導入通路２３と風呂側の循環通路１７との間で、確実な縁切り（逆流の防止）を行なうことができる。
【００３２】
この実施の形態によれば、逆流防止ホッパーにおいて、従来必要とされた排水タンクや排水用の電磁弁、ポンプ等を必要としないので構成が極めて簡単であり、確実な縁切りができる。
【００３３】
しかも、ダンパー手段４０はその弁室４１に細孔７７を形成するだけという極めて簡単な構成で確実に縁切り（逆流防止）を図ることができる。
【００３４】
本発明は上述した実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、ダンパー手段２７は、弁室４１に細孔７７を形成する構成であったが、これに限らず、例えばステップモータ等を用い、弁体２７ａが対応する弁座に着座する速度を遅くするように制御する構成であってもよい。
【００３５】
更に、上述した実施の形態では、流体溜め手段としての液溜め部２６を吐水室２５の上に設ける構成としたが、図４に示すように、吐水室２５の下に設ける構成であってもよい。この図４に示す液溜め部２６では、吐水室２５の下から上に向かうＵ字管形状に延出させる構成としている。尚、図４に示す変形例では上述した実施例と同一の部分には同一の符号を付することによってその部分の詳細な説明を省略する。
【００３６】
また、上述した実施の形態では、給湯水を風呂側の循環回路に導入する場合を例に用いて説明したが、これに限らず、他の上水と生活水や、化学プラント等において反応槽に水溶液等の反応液を供給する場合に反応槽からの逆流を防止する管路に用いても同様な効果を得ることができる。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、流体吐出室の導入口から導出口に流体を流す場合には、流体の一部は流体吐出室の上に設けられた流体溜め手段に溜まり、導入口開閉弁を閉じると、流体溜め手段と吐水室との流体を通路を介して通すようにして、ダンパー手段が負圧閉止弁の閉じる速度を緩和する構成であるから、確実な縁切り（逆流の防止）を行なうことができるとともに、排水タンクや排水用の電磁弁、ポンプ等を必要としないので構成が極めて簡単である。
【００３８】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明において、給湯器と風呂の浴槽とにおける縁切りを簡易な構成で確実におこなうことができる。
【００３９】
請求項３に記載の発明によれば、ダンパー手段は、弁室に大気に開放する細孔を形成するという、極めて簡単な構成とすることができる。
【００４０】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる給湯装置の回路図ある。
【図２】図１に逆流防止ホッパーの概略的構成を示す断面図である。
【図３】図２に示す逆流防止ホッパーを示す一部切り欠き部を有する側面図である。
【図４】発明の変形例を示す給湯装置の回路図ある。
【図５】従来の給湯装置の回路図である。
【図６】給湯装置の回路を概念的に示す回路図である。
【符号の説明】
２４  導入口開閉弁
２５  吐水室（流体吐出室）
２６  液溜め部（流体溜め手段）
２７  負圧閉止弁
３０  導入口
３３  弁体（第１弁体）
３５  吐水室の導出口
４０  ダンパー手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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