(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯管から浴槽への配管の途中に設けられて前記浴槽から上水道への汚水の逆流を防止する逆流防止装置であって、
前記給湯管から前記浴槽へ向かう水の流れを開放または遮断する電磁弁と、
前記上水道の圧力低下に応動して前記電磁弁より前記浴槽の側の前記配管内の水を大気に放出するよう開閉動作する大気開放弁と、
前記大気開放弁から前記浴槽へ向かう前記配管内に配置されて前記浴槽から前記大気開放弁の方向への流れを阻止する少なくとも１つの逆止弁と、
を備えた逆流防止装置において、
前記電磁弁と前記大気開放弁との間に配置され、前記大気開放弁が前記上水道の圧力低下に応動して大気開放したときに、前記大気開放弁を介して大気に放出される水および吸い込まれた大気が前記上水道の圧力低下によって前記電磁弁の方向に流れてしまうのを阻止する逆止装置を備えていることを特徴とする逆流防止装置。
【請求項２】
前記電磁弁と前記給湯管との間に配置され、前記給湯管の側の配管内の負圧を感知して前記配管内に大気を導入する負圧破壊装置を備えていることを特徴とする請求項１記載の逆流防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は逆流防止装置に関し、特に給湯装置からの温水を浴槽に導く配管の途中に設けられて浴槽の汚水が上水道へ逆流してしまうのを防止する逆流防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の給湯システムの構成例を示す図である。
従来の給湯システムにおいて、上水道の給水管１０１は、流量センサ１０２を介して熱交換器１０３および水バイパス弁１０４の上流側に接続されており、熱交換器１０３および水バイパス弁１０４の下流側は合流した後、水比例弁１０５に接続されている。この水比例弁１０５の下流側は、たとえば台所の蛇口などへ出湯する給湯管１０６に接続される。
【０００３】
また、水比例弁１０５の下流側は、流量センサ１０７、電磁弁１０８、および直列に２つ配置した逆止弁１０９を介して風呂の浴槽１１０に配管されており、電磁弁１０８と逆止弁１０９との間の配管には大気開放弁１１１が配置されている。
【０００４】
大気開放弁１１１は、配管の中継部を構成するボディ１１２を有し、このボディ１１２は、電磁弁１０８からの配管に接続される接続部１１３と、逆止弁１０が装着された配管に接続される接続部１１４と、オーバフロー口１１５とを有している。接続部１１４の開口中心と同軸上に、ピストン１１６が軸線方向に進退自在に配置され、その進退移動によってピストン１１６に嵌着された環状の弁体１１７がピストン１１６の接続部１１３，１１４側の空間とオーバフロー口１１５との間の通路を開閉するよう構成されている。ピストン１１６の接続部１１３，１１４側と反対側には、ダイヤフラム１１８の中心部がリテーナ１１９およびねじ１２０によって固定され、ダイヤフラム１１８の外周部は、ボディ１２１，１２２によって挾持固定されている。ボディ１２２には、検圧管１２３を介して給水管１０１に接続される接続部１２４を有し、ダイヤフラム１１８とボディ１２２とによって形成される空間は、給水管１０１の元圧を検知する部屋を構成している。また、ピストン１１６は、スプリング１２５によって、接続部１１３，１１４側の空間とオーバフロー口１１５との間の通路を開く方向に付勢するように構成されている。
【０００５】
以上の構成要素の中で、電磁弁１０８、大気開放弁１１１および逆止弁１０９が浴槽１１０から上水道への逆流を防止する逆流防止装置を構成している。
ここに例示した浴槽１１０は、図の左上に示しているが、これは浴槽１１０が給水管１０１の導入位置よりも高い位置、たとえば一戸建の住宅であれば、２階あるいは３階にあったり、集合住宅であれば、２階以上の高層階にある場合をイメージしている。
【０００６】
このような給湯システムにおいて、給水管１０１から給水された上水は、流量センサ１０２を通り、一部が熱交換器１０３にて加熱されて湯になり、一部は水バイパス弁１０４を通って熱交換器１０３から出てきた湯と混合される。このとき、水バイパス弁１０４により熱交換器１０３をバイパスする流量を制御することにより、湯水の混合比が変えられて出湯温度が制御される。所望の温度に制御された湯は、さらに、水比例弁１０５により出湯流量が制御されて給湯管１０６より給湯される。
【０００７】
また、浴槽１１０に湯張りを行う時には、電磁弁１０８を開けることにより、水比例弁１０５を出た湯が流量センサ１０７、電磁弁１０８および逆止弁１０９を介して風呂の浴槽１１０へ供給される。
【０００８】
このとき大気開放弁１１１は、検圧管１２３を介して上水道の元圧（１次圧）が導入されている。この１次圧は、電磁弁１０８から逆止弁１０９へ通過する配管内の通水圧（２次圧）より大きいため、ピストン１１６は弁体１１７を着座させる方向に付勢しているため、オーバフロー口１１５への通路は閉じた状態にある。
【０００９】
停電により上水を汲み上げているポンプが停止したり、断水が発生するなどして給水管１０１内に負圧が発生した場合には、大気開放弁１１１は、１次圧の低下を感知したダイヤフラム１１８がピストン１１６を弁開方向に付勢し、電磁弁１０８から逆止弁１０９へ至る配管をオーバフロー口１１５と連通させて、配管内の水を大気に放出する。
【００１０】
もし、逆止弁１０９が異物の噛み込みなどにより水密不良となっていた場合には、高所にある浴槽１１０内の汚水がその水頭圧により逆止弁１０９を介して大気開放弁１１１まで逆流してくるが、その汚水は大気開放弁１１１により大気に放出されるため、浴槽内の汚水が給湯管１０６の方まで逆流することはない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の給湯システムでは、大気開放弁の上流側にある電磁弁が給湯管側から通水圧を受けている状態で使用している場合には、その配管を通水圧によって有効に全閉状態に維持することができるが、給湯管側が負圧になっている状態では全閉状態を維持できない特性を有していることから、給湯管側が負圧になった場合には、大気開放弁のオーバフロー口から勢いよく大気を吸い込むことになり、このとき、浴槽に近い側に安全のために２個直列に配置してある逆止弁がいずれも水密不良になっていると、浴槽の汚水が大気開放弁まで逆流してオーバフロー口から大気に放出されるが、その一部は吸い込まれてきた大気とともに電磁弁を通って給湯管の方へ逆流してしまうことがあるという問題点があった。
【００１２】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、逆止弁が異物の噛み込みなどで水密不良になっても浴槽内の汚水が上水道の側へ逆流するのを完全に防止することができる逆流防止装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記問題を解決するために、給湯管から浴槽への配管の途中に設けられて前記浴槽から上水道への汚水の逆流を防止する逆流防止装置であって、前記給湯管から前記浴槽へ向かう水の流れを開放または遮断する電磁弁と、前記上水道の圧力低下に応動して前記電磁弁より前記浴槽の側の前記配管内の水を大気に放出するよう開閉動作する大気開放弁と、前記大気開放弁から前記浴槽へ向かう前記配管内に配置されて前記浴槽から前記大気開放弁の方向への流れを阻止する少なくとも１つの逆止弁と、を備えた逆流防止装置において、前記電磁弁と前記大気開放弁との間に配置され、前記大気開放弁が前記上水道の圧力低下に応動して大気開放したときに、前記大気開放弁を介して大気に放出される水および吸い込まれた大気が前記上水道の圧力低下によって前記電磁弁の方向に流れてしまうのを阻止する逆止装置を備えていることを特徴とする逆流防止装置が提供される。
【００１４】
このような逆流防止装置によれば、逆止弁および逆止装置が異物の噛み込みなどで水密不良になっているときに、断水などで上水道が負圧になると、浴槽の汚水がその水頭圧により逆止弁を介して大気開放弁まで逆流し、その汚水は上水道の負圧を受けて開弁した大気開放弁を介して大気に放出される。このとき、異物を噛み込んだ逆止装置は、流れ絞り装置あるいはオリフィスとして働き、上水道の負圧によって大気開放弁まで逆流してきた汚水に対して給湯管側の方へ吸引するだけの吸引力は発生せず、実質的に、浴槽の汚水が上水道まで逆流することはない。このように、電磁弁と大気開放弁との間に逆止装置を配置するだけで、給湯管側への汚水の逆流を実質的に完全に防止することができ、この逆流防止装置を適用した給湯システムの信頼性を大幅に向上させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、給湯システムに適用した場合を例に図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は第１の実施の形態に係る給湯システムの構成例を示す図である。
本発明による逆流防止装置を適用した給湯システムにおいて、上水道の給水管１は、流量センサ２を介して熱交換器３および水バイパス弁４の上流側に接続されており、熱交換器３および水バイパス弁４の下流側は合流した後、水比例弁５に接続されている。この水比例弁５の下流側は、たとえば台所の蛇口などへ出湯する給湯管６に接続される。
【００１７】
水比例弁５の下流側は、また、流量センサ７、電磁弁８、２つの逆止弁９，１０を介して風呂の浴槽１１に配管されており、逆止弁９と逆止弁１０との間の配管には、大気開放弁１２が配置されている。この大気開放弁１２は、検圧管１３を介して流量センサ２の下流側の給水管１に接続されている。この逆流防止装置の特徴的なところは、電磁弁８と大気開放弁１２との間に逆止弁９を配置したことであり、この逆止弁９は、従来、浴槽１１側に安全のために２個直列に配置した１個を利用することができ、これにより、この逆流防止装置を使用したことによるコスト上昇はない。なお、大気開放弁１２の構成および動作原理は、図４を参照して詳述した大気開放弁と同じであるため、ここでは、その詳細な説明を省略する。
【００１８】
給水管１から給水された上水は、流量センサ２を通り、一部が熱交換器３にて加熱されて湯になり、一部は水バイパス弁４を通って熱交換器３から出てきた湯と混合される。このとき、水バイパス弁４により熱交換器３をバイパスする流量を制御することにより、湯水の混合比が変えられて出湯温度が制御される。所望の温度に制御された湯は、さらに、水比例弁５により出湯流量が制御されて給湯管６より給湯される。
【００１９】
また、浴槽１１に湯張りを行う時には、電磁弁８を開けることにより、水比例弁５を出た湯が流量センサ７、電磁弁８、逆止弁９，１０を介して風呂の浴槽１１へ供給される。このとき、大気開放弁１２は、検圧管１３を介して上水道の１次圧が導入されているため、そのオーバフロー口は閉じていて、単なる配管として機能しているだけである。
【００２０】
断水などが発生して給水管１内に負圧が発生したときには、大気開放弁１２は、上水道の１次圧の低下を感知して大気開放し、逆止弁９と逆止弁１０との間の配管内の水を大気に放出する。
【００２１】
もし、浴槽１１が高所にあり、逆止弁１０が異物の噛み込みなどにより水密不良となっていた場合には、浴槽１１内の汚水がその水頭圧により逆止弁１０を介して大気開放弁１２まで逆流してくるが、その汚水は大気開放弁１２により大気に放出されるため、浴槽内の汚水が給湯管６の方まで逆流することはない。また、たとえ逆止弁９についても異物の噛み込みなどによる水密不良が発生していたとしても、この場合、逆止弁９は開口面積の小さなオリフィスとして機能するため、給湯管６の側の負圧によって大気開放弁１２から大気を吸い込もうとしてもその空気の流量は少ないため、オーバフロー口へ流れる汚水を吸引するまでには至らず、浴槽内の汚水が給湯管６まで逆流してしまうことはない。
【００２２】
図２は第２の実施の形態に係る給湯システムの構成例を示す図である。この図に置いて、図１に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００２３】
この第２の実施の形態に係る給湯システムでは、大気開放弁１２と浴槽１１との間の配管に２つの逆止弁１０ａ，１０ｂを直列に配置している。これにより、浴槽１１から大気開放弁１２へ逆流する可能性をさらに低減させている。
【００２４】
この構成において、逆流防止装置の動作は、図１に示した第１の実施の形態の場合と同じである。
図３は第３の実施の形態に係る給湯システムの構成例を示す図である。この図に置いて、図１に示した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００２５】
この第３の実施の形態に係る給湯システムは、第１の実施の形態に係る給湯システムと比較して、電磁弁８の上流側に負圧破壊装置（バキュームブレーカ）１４を追加配置している点で異なる。
【００２６】
この負圧破壊装置１４は、大気に開口した逆止弁の構成を有しており、通常は、配管内の通水圧により閉じていて、断水などにより、給湯管６に負圧が発生した場合には、その負圧で開いて、その配管内に大気を導入して、配管内の負圧状態をなくす働きをするものである。
【００２７】
これは、電磁弁８と大気開放弁１２との間に配置した逆止弁９が堆積した異物によって弁閉時の開口面積が大きくなってしまった場合、オリフィスの減圧効果が小さくなることによる吸引力増加が生じるが、それを、負圧破壊装置１４で防止することを意図している。
【００２８】
以上の構成において、断水などが発生して給水管１内に負圧が発生したときには、大気開放弁１２は、上水道の１次圧の低下を感知して大気開放し、逆止弁９と逆止弁１０との間の配管内の水を大気に放出する。このとき、給湯管６側の負圧で負圧破壊装置１４が開き、その配管内に大気を導入して、配管内の負圧状態を解消する。
【００２９】
もし、浴槽１１が高所にあり、逆止弁１０が異物の噛み込みなどにより水密不良となっていた場合には、浴槽１１内の汚水がその水頭圧により逆止弁１０を介して大気開放弁１２まで逆流してくるが、その汚水は大気開放弁１２により大気に放出されるため、浴槽内の汚水が給湯管６の方まで逆流することはない。また、逆止弁９も異物の噛み込みが発生していた場合でも、給湯管６の側の負圧によって負圧破壊装置１４がその負圧を破壊してくれるので、給湯管６の側への吸い込み力がなくなり、オーバフロー口へ流れる汚水を吸引するまでには至らない。これにより、汚水が上水側へ逆流することを完全に防止することができる。
【００３０】
なお、上記の第１ないし第３の実施の形態では、電磁弁８と大気開放弁１２との間に配置した逆止弁９を１個で構成したが、複数個直列に配置した構成でもよい。また、浴槽側への流量を検知する流量センサ７は、給湯管６と電磁弁８との間に配置したが、電磁弁８と逆止弁９との間に配置してもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、電磁弁と大気開放弁との間に逆止弁を配置する構成にした。これにより、たとえ、浴槽側に設けた逆止弁および電磁弁と大気開放弁との間に設けた逆止弁がともに水密不良になって、給水側の水圧が負圧になることで浴槽の汚水がその水頭圧により大気開放弁まで逆流してきたとしても、電磁弁と大気開放弁との間に設けた逆止弁がオリフィスのように機能するため、給水側の負圧が汚水を大気開放弁から給水側へ吸引する力が非常に弱くなり、汚水が給水側の方まで逆流することがなくなり、この逆流防止装置を適用した給湯システムの信頼性を向上させることができる。
【００３２】
また、従来、浴槽側にて安全のために２個設けていた逆止弁の１個を電磁弁と大気開放弁との間に配置するようにすれば、コスト上昇を伴わずに、逆流防止装置を実現することができる。
【００３３】
さらに、電磁弁の上流側に比較的安価な負圧破壊装置を配置することで、大気開放弁にある汚水を給水側へ吸引する力を実質的になくすことができ、大幅にコストを上昇させることなく、実質的に汚水の逆流を完全に防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る給湯システムの構成例を示す図である。
【図２】第２の実施の形態に係る給湯システムの構成例を示す図である。
【図３】第３の実施の形態に係る給湯システムの構成例を示す図である。
【図４】従来の給湯システムの構成例を示す図である。
【符号の説明】
１  給水管
２  流量センサ
３  熱交換器
４  水バイパス弁
５  水比例弁
６  給湯管
７  流量センサ
８  電磁弁
９，１０，１０ａ，１０ｂ  逆止弁
１１  浴槽
１２  大気開放弁
１３  検圧管
１４  負圧破壊装置
【図１】
0003845031.tif 000002
【図２】
0003845031.tif 000003
【図３】
0003845031.tif 000004
【図４】
0003845031.tif 000005