(57)【要約】【課題】  流体の供給・排出装置では、流れ方向の制御は一方向においてのみであった。該装置において流体制御機能に加えて逆流防止機能を付与する。【解決手段】  上下方向に注入孔１８及び排出孔２０を有する筒状容器を上下逆漏斗１２状に形成し、容器内に配された流体に浮く浮きにより漏斗状にある孔を閉塞して流体の入出を制御する。浮きの形状次第で、他の何らの機械器具若しくは外部からの動力なしに作動する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
注入孔及び排出孔としての筒状容器の上下逆漏斗に入れられた浮きを構成要素とし給水及び排水装置に用いられて有用な弁であって、上下逆漏斗弁の中に液体が常時存在しその故に上部漏斗の注入孔付近の上死点が通常の位置となる浮きの明細は次のとおりです。
ａ．垂直断面が楕円形の浮きをなす均衡錘付き梭の最大直径は上部漏斗の注入孔、下部漏  斗の排出孔の何れよりも大きく、故に容器である上下逆漏斗内に留まります。
ｂ．垂直断面が楕円形の浮きをなす均衡錘付き梭の重量及び重心に付いての明細は次の条  件を満足するものです。上下逆漏斗弁の中に液体が継続的に存在し常に液体の圧力が加  えられることに依って上部漏斗の注入孔まで浮き上がり、その位置に保持され密閉しま  すが、上部漏斗の注入孔から圧力が液体に加わると上部漏斗の注入孔付近の上死点を離  れます。垂直断面が楕円形の浮きをなす均衡錘付き梭の下部は上部より重く上下逆漏斗  の中で梭の垂直を保ちます。
ｃ．垂直断面が楕円形の浮きをなす均衡錘付き梭上部表面の曲率と平滑は上部漏斗注入孔  内面の曲率と平滑に適合して密閉できるものです。垂直断面が楕円形の浮きをなす均衡  錘付き梭と上部漏斗注入孔との接線よりも下の部分の表面には溝が彫ってあり液体を垂  直方向へ流す力は垂直断面が楕円形の浮きをなす均衡錘付き梭を下部漏斗排出孔付近の  下死点に押し付けた場合であっても下部漏斗排出孔との間に液体の通る道を与えます。
ｄ．垂直断面が楕円形の浮きをなす均衡錘付き梭の材質の硬度は上下逆漏斗内面材の硬度  より僅かに小さいものです。これは上部漏斗の注入孔付近の上死点に於いて密閉性能を  最大にしますが、上部漏斗注入孔及び下部漏斗排出孔から出ることが無く上下逆漏斗内  に留まる程度に硬く変形しないものです。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は流体の供給及び流体の排出装置中の弁とトラップに関するもので、特徴として上下逆に繋ぎ合わせた漏斗（以下上下逆漏斗と称します。）の中の浮き玉又は浮き梭が上下逆漏斗弁の上死点に於ても下死点に於ても流れを封じる機能を果たすものです。
【背景技術】
【０００２】  流体の供給及び流体の排出装置では多種類の流体制御装置を用いて，流速、流量及び方向を制御しています。現状を見渡しますと、多数の装置類が空気，液体又は気体の流れを制御する目的に使用されていますが全て制御される流れの方向は一方向に於いてのみです。一般的にトラップは液体の排出装置に用いられ、従前の技術ではＵ字形若しくはＳ字形で落ち込んだ部分に液体を蓄えて不快なガスの新入を妨げます。
【発明の開示】
【本発明の目的と有用性】
【０００３】  本発明の目的と有用性に付きましては以下のとおりです。
１）浮き玉又は浮き梭は空気よりも重いので下死点に位置を取ります。空気若しくは気体の漏れ又は進入を防ぎます。即ちトラップとしての機能です。
２）浮き玉又は浮き梭は液体よりも軽いので液体が上下逆漏斗内に進入すると液体中では浮き上がることになり液体が一方向へ流れますが逆流発生の場合、浮き玉又は浮き梭が上下逆漏斗弁の上死点にあって流れを封じます。
３）弁としての機能の一はフート弁若しくは逆流防止弁です。上下逆漏斗弁の中が液体で満たされている場合浮き玉又は浮き梭が上死点にある故です。
４）空気若しくは気体の圧に対応して浮き玉又は浮き梭の重さと大きさを変えることによって安全性を確保します。
５）上述の通りの構造、原理ですので製作と保守は廉価であり長い耐用年数を得られます。
６）上下逆漏斗弁の大きさと構造からして既存の給水装置，排水装置又は流体供給装置に簡単に付加設置できます。
以下に続く本発明に関する記述及び添付の図面から上記以外の目的への適用及び本発明を利用することによって得られる有用性が明らかにされます。
【概括】
【０００４】  本発明による上下逆漏斗弁は流体の供給若しくは排出装置に於て通常の弁に伴う流体制御機能に加えて逆流防止弁の機能を併せ持つものです。更に封水が切れても厭な匂いや有害ガスの進入を防ぐトラップ機能を併せ持ちます。本発明では上下逆漏斗の中にそこを通る液体よりも軽い浮き、この僅か１個の部品が動くことによって前項の機能を満たします。液体が上下逆漏斗弁の中に存在しない場合、漏斗の形状と重力の働きによって浮きは必然的に下部の排出孔付近に導かれ滞留します。浮きの形状と重さを選べば排出孔をすばやく塞ぐことができます。液体が注入孔若しくは排出孔の何れかからでも上下逆漏斗弁に侵入すると浮きは底部の排出孔付近の下死点から持ち上げられて液体の排出が可能になります。一方、上下逆漏斗弁の内部の液面が注入孔付近に達すると浮きは上下逆漏斗の内部の形状により必然的に注入孔付近の上死点に達するので逆流を阻みますが、排出又は下方向への流れは継続されます。
【発明の効果】
【０００５】  本発明の上下逆漏斗弁は以上に述べましたとおり給水装置のみならず排水装置においても弁とトラップと両機能の保有が可能です。外部からの動力供給無しに、機械部品も無しに機能しますので安価且つ高耐久です。一般的給排水配管工事仕様に適合した設計に成っているので取り付けが容易で事実上修繕が不要です。１個の動く部品，即ち浮き玉、浮き梭は簡単に交換できます。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】  「図１」に於いて本発明を具体的に示す上下逆漏斗弁１０の垂直断面図を示しています。上下逆漏斗弁は次の二つの部分から構成されています。先端に行くに従って漸次細くなる空洞の二つの管を最も太い部分で背中合わせに繋いだ形、依って上下逆漏斗１２と言います。１４の浮き玉、若しくは１６の垂直断面が楕円形の均衡錘付き梭が上下逆漏斗の中に用いられます。【０００７】  上下逆漏斗の適材はプラスチック又は金属で接合に優れ、浮き玉若しくは梭を挿入した後接着剤又は気密鍔を螺子締めにより固定します。この工法に依って浮きの修繕、交換が容易になります。上下逆漏斗の両端末、注入孔１８と排出孔２０は給排水工業規格に適合するように設計され袋ナット等で容易に結合することができます。【０００８】  １４の浮き玉の形状は滑らかな球体で、重さが上下逆漏斗弁を通過する液体より軽く且つ空気より重い限りはプラスチックを初め他の素材を使用できます。１４の浮き玉の大きさは上下逆漏斗弁の注入孔及び排出孔の何れより大きくなければならず且つ上下逆漏斗の内径より小さくなければなりません。１４の浮き玉の硬さは上下逆漏斗より柔らかであるべきです。【０００９】  １６の垂直断面が楕円形の均衡錘付き梭は上下逆漏斗の中で梭が適切な位相を保つためにその底部に錘が取り付けられて底部を上部より重くしていますが梭全体ではその比重は上下逆漏斗弁を通過する液体より軽くなっています。この梭の素材もプラスチックが最適材と予測しています。同時に殺菌剤を含有する同素材を最適材と予測しています。給排水装置において１０の上下逆漏斗弁は鉛直に設置されなければなりません。浮きが１８の注入孔付近の上死点に滞留するのは上下逆漏斗弁内の液面に支持されるからであり、又２０の排出孔付近の下死点に滞留するのは重力に依るからです。故に前述の注入孔及び排出孔は弁としての機能を果たすために水平に対して垂直であらねばなりません。【００１０】  「図２」はポンプ３６を使用した液体供給装置と上下逆漏斗中の１６の垂直断面が楕円形の均衡錘付き梭が浮くことによって逆流防止弁として機能する本発明を具体的に示します。１６の垂直断面が楕円形の均衡錘付き梭には溝が切られています。液体は溝に沿って流れ、液体に与えられた圧力によって２０の上下逆漏斗下部の排出孔付近の下死点に押し付けられた１６の梭と排出孔との間の溝に依ってできた隙間を通って流れます。溝は其処を通る液体の密度と速度とに合わせて必要な大きさにします。【００１１】  「図３」は本発明の上下逆漏斗の中に２２の西洋梨形吸気溝付き梭を用いたトラップの透視図です。２２の西洋梨形吸気溝付き梭の素材はプラスチックで下部より大きな上部の外側表面は滑らかで上下逆漏斗の１８の注入孔付近の上死点では逆流防止弁として機能します。上部より小さな底部の真中には２４の吸気孔があり、底部は他の部分より重く液体に浮く場合に垂直を保たせます。吸気孔は２６の垂直断面が西洋梨形の均衡錘付き梭の変形しない底部を貫通し２８の垂直断面が西洋梨形の均衡錘付き梭の中空上部に達します。２６の垂直断面が西洋梨形の均衡錘付き梭の底部には少なくとも２以上の３４の吸気溝があります。３０のプラスチック製の芯が２４の吸気孔から西洋梨形の均衡錘付き梭の中央部を通って支持構造材を形成します。このプラスチック製の芯には３２の空気孔があり、２８の垂直断面が西洋梨形の均衡錘付き梭の中空上部の内側と外側の圧力を均一にします。２８の梭の中空上部は排出孔側に減圧が生じると空気を吐き出し左右方向に収縮し圧力差がなくなると再び膨らんで２２の西洋梨形吸気溝付き梭は通常の姿に戻ります。【００１２】  「図４」は本発明による前述の３形の上下逆漏斗弁が密閉式流体供給装置に用いられた場合の垂直断面図です。上下逆漏斗弁は重力若しくは液面が浮きを上下逆漏斗弁の上死点若しくは下死点に正座させるために給排水工業規格部材を使用して鉛直に取り付けられます。
【実施例】
【００１３】  「図１」は排水装置に使用される本発明を具体的に示しています。洗濯槽などの衛生器具の排水孔から排出される液体は排水管を経由した後、１０の上下逆漏斗弁の１８の注入孔に注がれます。排出される液体は重力により必然的に１８の注入孔に流入し、空気より重いために重力により２０の排出孔に在って封鎖していた１４の浮き玉は排出される液体より軽い故に浮き上がります。こうして当該液体は排水管から連続して排水されます。【００１４】  当該液体が排水されるに従って１４の浮き玉は液面と共に降下し内側が球面状の漏斗に導かれて２０の排出孔の下死点に正座し、１４の浮き玉自身の重さと重力により２０の排出孔に滞留します。１４の浮き玉には２０の排出孔に在って常に２０の排出孔を封鎖するに適した形状と重さを選びます。このようにして不快な気体の上部への侵入を阻むトラップとして機能します。【００１５】  液体の逆流が発生した場合、１４の浮き玉は液面と共に上昇し内側が球面状の漏斗に導かれて１８の注入孔の上死点に達し１８の注入孔を封鎖します。このようにして当該液体の上部への侵入を阻む逆流防止弁として機能し且つ下方向への排水機能を保持します。【００１６】  「図２」は液体を一旦揚水ポンプによって高架水槽若しくは予備水槽に汲み上げて後、利用する液体供給装置に設置された本発明の上下逆漏斗弁を示します。本図の場合、１４の浮き玉の代わりに液体より軽い１６の垂直断面が楕円形の均衡錘付き梭が既に上に運ばれた液体の重力に依って通常は１８の注入孔付近の上死点に在って封鎖します。３６のポンプが稼動すると加圧された液体が１８の注入孔付近の上死点に在って封鎖していた１６の垂直断面が楕円形の均衡錘付き梭を押し下げます。加圧された液体は高架水槽の方向へのみ圧送されます。安全性も考慮して１６の垂直断面が楕円形の均衡錘付き梭の下半部の外皮には複数の溝が彫られており、ポンプの圧力が強くて１６の垂直断面が楕円形の均衡錘付き梭が２０の排出孔付近の下死点に押し付けられた場合でも液体を通す機能が与えられています。【００１７】  ポンプが停止した場合、１６の垂直断面が楕円形の均衡錘付き梭は液体より軽い故、内側が球面状の漏斗に導かれて１８の注入孔付近の上死点まで浮き上がり、既に上に運ばれた液体の重力に依って其処に保持されます。このようにして本発明の機能の一である逆流防止弁として働き３６のポンプを保護します。【００１８】  「図３」では状況に応じて機能が切り替わる１０の上下逆漏斗弁を示します。排水装置に設置された同弁は装置内の空気圧又はガス圧、若しくは排水される液体の圧力が突然増加された場合、或いは洪水の場合のように排水系統に起きる唐突な異常に対する安全対策を示します。２２の流線型の西洋梨形均衡錘付き吸気溝付き梭は排水系統二次側に空気又はガスの異常圧が発生した場合、２０の下部漏斗排出孔付近の封鎖位置を離れ、排出孔から上部へ空気又はガスを逃がします。この場合でも排水の逆流を阻みます。洪水時の水又は溢れた水は上部から浸入し上部から加えられた圧力が１８の上部漏斗注入孔付近の上死点に在って封鎖していた２２の均衡錘の付いた吸気溝付き梭を押し下げ、同梭が液面の降下に伴って２０の下部漏斗排出孔付近の下死点に至るまで液体が排水されます。【００１９】  「図３」は２２の西洋梨形吸気溝付き梭の透視図です。２２の吸気溝付き梭は２８の垂直断面が西洋梨形の均衡錘付き梭の中空上部と２６の垂直断面が西洋梨形の均衡錘付き梭の底部から成っています。２６の垂直断面が西洋梨形の均衡錘付き梭の底部の真中には２４の吸気孔、梭の下半部に２個若しくはそれ以上の３４の吸気溝があり空気を通すことができます。【００２０】  「図４」は本発明による前述の３形全ての上下逆漏斗弁が密閉式流体供給装置に用いられた場合の垂直断面図です。１４の球形の浮き玉が通常時は２０の排出孔付近の下死点に在って、不純物の水槽内への侵入を妨げ密閉式流体供給装置内部圧を保持し、過給水の場合は液体を外界へ逃がすことができます。密閉式流体供給装置に設置された１６の垂直断面が楕円形の均衡錘付き梭は当該装置に在って、流量制御器兼逆流防止弁として機能します。１６の垂直断面が楕円形の均衡錘付き梭は通常時１８の注入孔付近の上死点に在って２０の排出孔の圧力が下がると上部水槽の圧力に押されて下がり開通しますが、逆流が発生すると必然的に１８の注入孔付近の上死点に戻り封鎖します。２２の吸気孔溝付き梭は排水装置若しくは下水設備に使用されます。液体が排水装置に無い場合は２０の排出孔付近の下死点にあって外界の気体や不純物の侵入を阻みます。洪水の場合には２２の吸気溝付き梭は１８の注入孔付近の上死点に在って封鎖し逆流を阻み、突然に排水が生じた場合には吸気機能を果たします。【００２１】  本出願書は多くの明細書から成っていますが、本発明の限界を定義するものではありません。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本件発明の上下逆漏斗弁を具体的に示す断面図です。
【図２】本発明の上下逆漏斗中に浮き梭を用いた逆流防止弁を示す流体供給ポンプ及び給水管系統断面図です。
【図３】本発明の上下逆漏斗中に吸気溝を設置した浮き梭を用いた逆流防止弁兼トラップを具体的に示す断面図です。
【図４】本発明の３種類の上下逆漏斗弁を用いた密閉式流体供給装置を示す断面図です。
【符号の説明】
【００２３】１０  上下逆漏斗弁
１２  上下逆漏斗
１４  浮き玉
１６  垂直断面が楕円形の均衡鍾付き梭
１８  注入孔
２０  排出孔
２２  吸気溝付き梭
２４  吸気孔
２６  垂直断面が西洋梨形の均衡鍾付き梭の底部
２８  垂直断面が西洋梨形の均衡鍾付き梭の中空上部
３０  プラスチック製の芯部
３２  空気孔
３４  吸気溝
３６  ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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