(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次側給水管に接続される第１室と、
二次側給水管と接続される第２室と、
前記第１室と第２室とを連通する中間室を備えた減圧逆流防止装置であって、
前記第１室と中間室との間に配置され第１室から中間室への流れのみを可能とする第１逆止弁と、
前記第２室と中間室との間に配置され中間室から第２室への流れのみを可能とする第２逆止弁と、
第１室内の水圧を測定する元圧センサと、
前記中間室に配置され、一端が開放された開放弁と、
開放弁の位置を検出する近接スイッチとを備え、
前記元圧センサは、水圧が所定の基準値より高いか低いかを判定するものであって、夫々異なる基準値を採用した２個の圧力センサーを備えるとともに、
前記開放弁が開放位置にあることを検出することによって異常を検出することを特徴とする減圧逆流防止装置。
【請求項２】
前記中間室は、ベローズで区画された調圧室を備えており、この調圧室は、前記第１室と連通しており、前記調圧室と中間室との差圧により前記開放弁を駆動することを特徴とする請求項１に記載の減圧逆流防止装置。
【請求項３】
前記調圧室にセンサーが設けられており、前記開放弁の位置を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の減圧逆流防止装置。
【請求項４】
前記第１室は、三方向に接続口を設置可能であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１に記載の減圧逆流防止装置。
【請求項５】
前記第２室は、三方向に接続口を設置可能であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１に記載の減圧逆流防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給水本管から分岐した水を給水ポンプで加圧して家庭や工場へ給水する場合に、何らかの理由で給水本管の水圧が低下した際に給水本管へ逆流するのを防止する減圧逆流防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より種々の逆流防止装置が提案されており、例えば出願人は特開平９−１３７８６９号公報で提案している。この逆流防止器は、給水本管から分岐した枝管の給水ポンプを有する上流を接続する流入口、および上記流入口と連通し、水使用場所に至る枝管の下流を接続する流出口とを備えたハウジングと、ハウジング中でバネの付勢により上記流入口を内側から閉じ、流入口と流出口との連通を遮断する逆止弁と構成されている。従って、給水本管から枝管の上流に流入し、給水ポンプの運転で所定圧力に加圧された水が枝管の上流から流入口に到達すると、その水圧で逆止弁はバネの付勢に抗して開き、水はハウジング中を流れ、流出口から枝管の下流側を経て工場や家庭の蛇口に供給される。
【０００３】
また、工場や家庭での水の使用が止み、流出口側の下流の水圧が流入口側の上流の水圧と同水圧以上になると、逆止弁はバネの付勢力で移動して流入口を内側から閉じる。これによって、下流側の水が枝管の上流側、ひいては給水本管に逆流するのを確実に防止し、所期の効果を奏する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記逆流防止器は、給水ポンプよりも上流の枝管、ひいては水道水の給水本管の水圧によって、給水ポンプの発停を制御することはできない。このため、従来は、枝管の上流の、給水ポンプの吸込口に接続した部分に圧力センサ一を取付けて給水本管から枝管の上流の給水ポンプに至るまでの圧力を常時監視し、その配水本管圧力が例えば給水可能な圧力から０．０７Ｍｐａに低下するまではポンプを運転可能とし、逆止弁を開いて水使用場所への給水を行い、０．０７Ｍｐａ以下になると給水ポンプを停止させ、一旦、圧力が０．０７Ｍｐａ未満になったときは、次に例えば０．１Ｍｐａ以上になるまでは給水ポンプの運転を再開しないようにしている。従って、従来は枝管の上流側に圧力センサー用接続継手を別途取付け、この圧力センサーと制御部を電線で接続する必要があり、特に圧力センサーを管内の圧力を監視可能に取付けるのに非常に手数がかかる。
【０００５】
本発明は、前記実情に鑑み提案されたもので、圧力センサーを装置内に設けると共に異常時に中間室から水を排出する際の排出弁の位置を検出して異常状態を検出することのできる減圧逆流防止装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【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、一次側給水管に接続される第１室と、二次側給水管と接続される第２室と、前記第１室と第２室とを連通する中間室を備えた減圧逆流防止装置であって、前記第１室と中間室との間に配置され第１室から中間室への流れのみを可能とする第１逆止弁と、前記第２室と中間室との間に配置され中間室から第２室への流れのみを可能とする第２逆止弁と、第１室内の水圧を測定する元圧センサと、前記中間室に配置され、一端が開放された開放弁と、開放弁の位置を検出する近接スイッチとを備え、前記元圧センサは、水圧が所定の基準値より高いか低いかを判定するものであって、夫々異なる基準値を採用した２個の圧力センサーを備えるとともに、前記開放弁が開放位置にあることを検出することによって異常を検出するものである。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明において、前記中間室は、ベローズで区画された調圧室を備えており、この調圧室は、前記第１室と連通しており、前記調圧室と中間室との差圧により前記開放弁を駆動するものである。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明において、前記調圧室にセンサーが設けられており、前記開放弁の位置を検出するものである。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明において、前記第１室は、三方向に接続口を設置可能であることを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明において、前記第２室は、三方向に接続口を設置可能であることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、一実施の形態を示す図面に基づいて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明に係る減圧逆流防止装置１０の使用状態を示す説明図である。減圧逆流防止装置１０は、水道の配水本管１１に連接された一次側給水管１２と第１室１３が接続されている。また、減圧逆流防止装置１０の第２室１４は、水道水を加圧するための電動ポンプ１５に接続されている。電動ポンプ１５の吐出側には、吐出センサー１６が配設されており、二次側給水管１７と接続されている。また、制御部１８は、吐出センサー１６その他のセンサーからの信号に基づいてインバータ１９を介して電動ポンプ１５の回転を制御する。
【００１３】
図２は、本発明の減圧逆流防止装置の一例を示す平面図、図３は、本発明の減圧逆流防止装置の縦断面図、図４は、その左側面図、図５は、その右側面図である。ここで、減圧逆流防止装置１０は、一次側給水管１２に接続される第１室１３と、二次側給水管１７と接続される第２室１４と、第１室１３と第２室１４とを連通する中間室２０を備えており、第１室１４と中間室２０との間に配置され第１室１４から中間室２０への流れのみを可能とする第１逆止弁２１と、第２室１４と中間室２０との間に配置され中間室２０から第２室１４への流れのみを可能とする第２逆止弁２２と、第１室内１３の水圧を測定する元圧センサ２３と、中間室２０に配置され、一端が開放された開放弁２４とを備えている。また、第１室１３と測圧室２６はベローズで区画されているので、配水本管の脈動現象を吸収、抑制できる効果があり、同様に、第２室１４の接続管３８以外の接続口へベローズを取り付けることで、下流側のウォーターハンマ等を抑制できる効果がある。
【００１４】
第１室１３は、ベローズ２５で区画された測圧室２６を備えており、この測圧室２６内に第１の圧力センサー２７と第２の圧力センサー２８を配設している。第１の圧力センサー２７は、例えば第１室１３内の圧力によって変形するベローズ２５に固着された磁性片２７ａとこの磁性片２７ａと対向してカップ形端壁２９に配設された近接スイッチ２７ｂとから構成されている。また、第２の圧力センサー２８は、ベローズ２５に固着された磁性片２８ａとこの磁性片２８ａと対向してカップ形端壁２９に配設された近接スイッチ２８ｂとから構成されている。ここで、磁性片２７ａと近接スイッチ２７ｂとの距離は、磁性片２８ａと近接スイッチ２８ｂとの距離より短く設定されている。したがって、第１の圧力センサー２７のほうが第２の圧力センサー２８より低い圧力でONとなる。例えば、第１の圧力センサー２７は、0.07Mpaで作動し、第２の圧力センサー２８は0.1Mpaで作動する。近接スイッチの作動圧力は、磁性片と近接スイッチとの距離、ベローズ２５の剛性および測圧室２６内の予圧によって決定される。測圧室２６内に封入する空気量は、エアバルブ３０によって任意に調整することができる。
【００１５】
また、第１室１３は、三方向に一次側給水管１２との接続口１３ａを設置可能である。つまり、カップ形端壁２９は、図２，３に示す例では上側にボルト３１で固定されているが、減圧逆流防止装置１０を設置する場所の都合に合わせて他の位置に変更することができる。また、接続口１３ａの位置も同様に蓋体４４で閉じられた部位に変更することもできる。
【００１６】
第１室１４と中間室２０との間に配置され第１室１４から中間室２０への流れのみを可能とする第１逆止弁２１は、コイルスプリング３２によって閉方向へ付勢されており、第１室１３内の水圧が中間室２０内の水圧より高いときに開口する。
【００１７】
中間室２０は、ベローズ３３で区画された調圧室３４を備えており、この調圧室３４は、第１室１３と連通孔３５を介して連通している。また、ベローズ３３には、開放弁２４の主軸２４ａの一端が固着されている。主軸２４ａの他端は、開放弁２４の弁体２４ｂと接続されており、ベローズ３３の移動に伴って中間室２０の開口部２０ａを開閉する。また、ベローズ３３或るいはベローズ３３と共に移動する部位に磁性片３６ａが固着されており、これと対向配置された近接スイッチ３６ｂを備えている。したがって、中間室２０内の水圧が第１室１３内の水圧より高くなると、ベローズ３３が上昇して近接スイッチ３６ｂがONとなると共に開放弁２４が開放して開口部２０ａが開く。
【００１８】
第２室１４と中間室２０との間に配置され中間室２０から第２室１４への流れのみを可能とする第２逆止弁２２は、コイルスプリング３９によって閉方向へ付勢されており、中間室２０内の水圧が第２室１４内の水圧より高いときに開口する。なお、コイルスプリング３９の付勢力は、コイルスプリング３２の付勢力より弱く設定されている。第２室１４は、三方向に接続口１４ａ、１４ｂ、１４ｃが形成されており、蓋体３７をボルト４５で固定することにより閉塞される。したがって、減圧逆流防止装置１０の設置場所の都合に合わせて、何れの接続口を使用するか任意に選択することができる。第２室１４には、接続管３８が接続され電動ポンプ１５に連通している。
【００１９】
次に、以上のように構成された本発明に係る減圧逆流防止装置１０の動作について図面に従って説明する。先ず、配水本管１１（第１室１３）の水圧が0.1Mpa以上であれば、図３に示すように第１逆止弁２１および第２逆止弁２２は開となり、接続管３８を通じて図１に示すように、電動ポンプ１５で加圧した後、二次側給水管１７から給水する。この時、第１逆止弁２１等を通過する際の圧力損失を考慮すると、第１室１３内の水圧が中間室２０内の水圧より高いので、連通孔３５を通じて調圧室３４内の水圧が高くなる。したがって、ベローズ３３が下方に押圧され、主軸２４ａを介して開放弁２４が下方に移動することで開口部２０ａが閉じる。また、ベローズ３３が下降しているので、近接スイッチ３６ｂがONとなることもない。
【００２０】
図６は、本発明の減圧逆流防止装置１０の動作状態を示す縦断面図である。第１室１３内の水圧が降下して配水本管１１の水圧が0.07Mpa以下を検出した場合、制御部１８は電動ポンプ１５の駆動を停止する。電動ポンプ１５の駆動が停止すると、接続管３８等の水が逆流して第１逆止弁２１，第２逆止弁２２が閉じる。また、この際に中間室２０内の水圧が第１室１３内の水圧より高くなるので、ベローズ３３が押し上げられて弁体２４ｂが上昇して開放弁２４が開く。したがって、逆流した水道水が開放弁２４から放出されて、配水本管１１へ流入することがない。更に、中間室２０から水を排出する際には、ベローズ３３が上昇しているので近接スイッチ３６ｂがONとなり、制御部１８に異常信号を伝える。また、コイルスプリング３９の付勢力は、コイルスプリング３２の付勢力より弱く設定されているので、第１逆止弁２１が第２逆止弁２２より先に閉じる。
【００２１】
図７は、第１室に於ける圧力検出状態を示す要部説明図である。ここで、第１室１３（配水本管１１）内の水圧は、約0.2Mpaでありベローズ２５は上昇しており、元圧センサ２３（第１の圧力センサー２７、第２の圧力センサー２８）はONとなり正常値を検出している。
図８は、第１室１３内の水圧が低下して0.1Mpa以下となった場合を示している。水圧が0.1Mpa以下となると、第２の圧力センサー２８は、OFFとなるが第１の圧力センサー２７は、ONのままである。したがって、電動ポンプ１５は、運転を続行して給水が行われる。
【００２２】
図９は、第１室１３内の水圧が低下して0.07Mpa以下となった場合を示している。水圧が0.07Mpa以下となると、第１の圧力センサー２７および第２の圧力センサー２８の双方がOFFとなり、電動ポンプ１５の運転が停止する。電動ポンプ１５の運転が停止すると、図６に示すように第１室１３内の水圧よりも中間室２０内の水圧が高くなり、第１逆止弁２１が閉鎖される。同時に、中間室２０内のベローズ３３が上昇して弁体２４ｂを上昇させる。弁体２４ｂが上昇すると、開口部２０ａが開き、開放弁２４が開放される。これによって、開口部２０ａから水が排出されて、配水本管１１へ水が逆流することがない。また、第２逆止弁２２も閉鎖されて水の逆流が阻止される。更に、ベローズ３３が上昇することにより近接スイッチ３６ｂが磁性片３６ａを検出して異常を検出する。
【００２３】
次に、配水本管１１の圧力が回復して、第１室１３内の水圧が0.07Mpa以上となり、第１の圧力センサー２７がONとなってもまだ電動ポンプ１５は運転を開始しない。第１室１３内の水圧が0.1Mpa以上となり、第２の圧力センサー２８がONとなり、初めて電動ポンプ１５をONとする。このようにして、電動ポンプ１５を自動復帰させ配水管の水を各末端給水栓へ供給可能とする。
【００２４】
図１０は、本発明の減圧逆流防止装置の他の実施例を示す第１室の縦断面図である。本実施の形態において、磁性片２７ａおよび磁性片２８ａは、ベローズ２５にビス４０で固着される。
【００２５】
以上のように構成した場合、ベローズ２５に簡易に取付けることができる。また、磁性片２７ａ、２８ａの取付け位置の調整も容易である。
【００２６】
図１１は、本発明の減圧逆流防止装置の別の実施例を示す第１室の縦断面図である。本実施の形態においては、第１室１３の夫々異なる方向に第１の圧力センサー２７と第２の圧力センサー２８を配置したものである。第１室１３の上方向のカップ形端壁２９ａに第１の圧力センサー２７を取付けると共に、ベローズ４１で区画し、ベローズ４１の磁性片２７ａを固着する。また、ベローズ４１により区画された測圧室２６は、エアバルブ３０により調圧される。
【００２７】
更に、第１室１３の下方向のカップ形端壁２９ｂに第２の圧力センサー２８を取付けると共に、ベローズ４２で区画し、ベローズ４２の磁性片２８ａを固着する。また、ベローズ４２により区画された測圧室４３は、同様にエアバルブ３０により調圧される。
【００２８】
以上のように構成した場合、第１の圧力センサー２７と第２の圧力センサー２８を夫々別のベローズ４１、４２に固着したので、各圧力センサーの調整を正確に行うことができる。
【００２９】
【発明の効果】
この発明は前記した構成からなるので、以下に説明するような効果を奏することができる。
【００３０】
請求項１に記載の発明では、一次側給水管に接続される第１室と、二次側給水管と接続される第２室と、前記第１室と第２室とを連通する中間室を備えた減圧逆流防止装置であって、前記第１室と中間室との間に配置され第１室から中間室への流れのみを可能とする第１逆止弁と、前記第２室と中間室との間に配置され中間室から第２室への流れのみを可能とする第２逆止弁と、第１室内の水圧を測定する元圧センサと、前記中間室に配置され、一端が開放された開放弁と、開放弁の位置を検出する近接スイッチとを備え、前記元圧センサは、水圧が所定の基準値より高いか低いかを判定するものであって、夫々異なる基準値を採用した２個の圧力センサーを備えるとともに、前記開放弁が開放位置にあることを検出することによって異常を検出するものである。
【００３１】
このような構成としたことによって、本発明の減圧逆流防止装置は異常時に逆流を確実に阻止することができると共に、異常事態を検出し、警報アラーム等を鳴らすことができる。また、配水本管の水圧が回復したら電動ポンプを再駆動して自動復帰できる。更に、配水本管の水圧が所定水圧から低下する場合と、異常水圧から上昇する場合で異なる制御を実現することができる。
【００３３】
また、請求項２に記載の発明において、前記中間室は、ベローズで区画された調圧室を備えており、この調圧室は、前記第１室と連通しており、前記調圧室と中間室との差圧により前記開放弁を駆動するので、第１室の水圧が中間室の水圧より低下した場合、開放弁を開いて排出し配水本管へ逆流させることがない。
【００３４】
また、請求項３に記載の発明において、前記調圧室にセンサーが設けられており、前記開放弁の位置を検出するため、第１室の水圧が中間室の水圧より低下して開放弁が開くと云う異常事態を検出することができる。
【００３５】
また、請求項４に記載の発明において、前記第１室は、三方向に接続口を設置可能であるので、減圧逆流防止装置を設置する場所の都合により一次側給水管との接続口の位置を自由に選択することができる。したがって、減圧逆流防止装置の設置上の自由度を増すことができる。
【００３６】
また、請求項５に記載の発明において、前記第２室は、三方向に接続口を設置可能であるので、接続管の接続位置を自由に選択することができる。したがって、減圧逆流防止装置の設置上の自由度を増すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る減圧逆流防止装置の使用状態を示す説明図である。
【図２】図２は、同減圧逆流防止装置の一例を示す平面図である。
【図３】図３は、同減圧逆流防止装置の縦断面図である。
【図４】図４は、同減圧逆流防止装置の左側面図である。
【図５】図５は、同減圧逆流防止装置の右側面図である。
【図６】図６は、同減圧逆流防止装置の動作状態を示す縦断面図である。
【図７】図７は、第１室に於ける圧力検出状態を示す要部説明図である。
【図８】図８は、第１室に於ける圧力検出状態を示す要部説明図である。
【図９】図９は、第１室に於ける圧力検出状態を示す要部説明図である。
【図１０】図１０は、同減圧逆流防止装置の他の実施例を示す第１室の縦断面図である。
【図１１】図１１は、同減圧逆流防止装置の別の実施例を示す第１室の縦断面図である。
【符号の説明】
１０      減圧逆流防止装置
１１      配水本管
１２      一次側給水管
１３      第１室
１４      第２室
１５      電動ポンプ
１６      吐出センサー
１７      二次側給水管
１８      制御部
１９      インバータ
２０      中間室
２０ａ    開口部
２１      第１逆止弁
２２      第２逆止弁
２３      元圧センサ
２４      開放弁
２４ｂ    弁体
２５      ベローズ
２６      測圧室
２７      第１の圧力センサー
２８      第２の圧力センサー
２９      カップ形端壁
３０      エアバルブ
３１      ボルト
３２      コイルスプリング
３３      ベローズ
３４      調圧室
３５      連通孔
３６ｂ    近接スイッチ
３７      蓋体
３８      接続管
３９      コイルスプリング
４０      ビス
４１、４２  ベローズ
４３      測圧室
４４      蓋体
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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