JP2008190219A - 増圧給水装置の逆流防止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、増圧給水装置の設置性が高められる増圧給水装置の逆流防止構造を提供する。
【解決手段】本発明の逆流防止構造は、逆流防止装置として、増圧ポンプ部３の吸込側に、増圧ポンプ部の吐出側の逆止弁６を二次側の逆流規制に流用して給水側から配水本管側への逆流を２重に規制する、該逆止弁６より減圧効果が大きい一次側逆流防止用の一次側逆止弁２１を設け、この一次側逆止弁２１を挟んだ一次側の圧力と二次側の圧力とが同等の圧力状態になるとき、一次側逆止弁の二次側から水を排出させる排出機構２５とを有した構成を用いた。同構成によると、逆流防止装置２０は、ポンプユニット１の部品が従来の逆流防止装置で必要であった専用の二次側の逆止弁部や中間室を兼ねるので、逆流防止装置のコンパクト化が図れ、増圧給水装置の設置自由度が高められる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば水道配水本管に接続されて各戸に給水を行なう増圧給水装置の逆流防止構造に関する。

マンションやアパートなどで用いられる水道水を給水する給水システムは、水道配水本管の供給圧が規定されているために、使用量が多くなると、給水量が追いつかず、給水能力が不十分になる場合がある。そこで、マンションやアパートの給水システムでは、増圧給水装置を採用して、このような状況を回避することが行われている。

通常、増圧給水装置は、水道配水本管から各家庭に向う配管の途中に、増圧ポンプ部を有するポンプユニットを介装して、水道配水本管の圧力や流量が不足するとき、増圧ポンプ部を稼動させて、それを補うよう加圧させ給水を行なう。

ところで、増圧給水装置は、水道配水本管と直結して給水を行なう構造上、水道配水本管へ給水側の水道水が逆流するおそれがある。そこで、増圧給水装置では、逆流防止構造として、逆流防止装置を増圧ポンプ部の吸込側に設けて、水道水の水道配水本管への逆流を防ぐことが行なわれている。

逆流防止装置には、特許文献１に示されるように排水口部を有した中間室の片側に水道水配水本管側と連通する一次側逆止弁部を組み付け、反対側に増圧ポンプ部の吸込部と連通する二次側逆止弁部を組み付け、さらに中間室に、一次側の逆止弁部の異常時、漏水を外部へ排出させるダイヤフラム式開閉弁を設けた減圧式の装置が用いられる。そして、二重の逆止弁構造、漏水排出構造から、どちらか一方の逆止弁が動作不良（例えば異物が弁体と弁座間に挟まる場合）しても、水道配水本管へ向かう逆流を防げるようにしている。
特開２００３−２７８１９１号公報

ところで、増圧給水装置は、スペースの限られた設置場所でも設置が行なわれるよう、できるだけ小形化をさせることが望まれている。

ところが、上記逆流防止装置の外形は、中間室や２重の逆止弁部や漏水を装置外へ排出する構造のために、かなり大きく、自身の占有面積はかなり占める。このため、逆流防止装置は、増圧給水装置の設置性を妨げる要因となっている。特に逆流防止装置は、占有面積を多く必要とする理由から、内部スペースの余裕のないポンプユニット内には組み込むことは難しく、通常、ポンプユニットとは別置きの構造が用いられており、増圧給水装置の設置性を高める工夫が求められている。

そこで、本発明の目的は、増圧給水装置の設置性が高められる増圧給水装置の逆流防止構造を提供することにある。

請求項１に係る発明は、上記目的を達成するために、逆流防止装置として、増圧ポンプ部の吸込側に、増圧ポンプ部の吐出側の逆止弁を二次側の逆流規制に流用して給水側から配水本管側への逆流を２重に規制する、該逆止弁より減圧効果が大きい一次側逆流防止用の一次側逆止弁を設け、この一次側逆止弁を挟んだ一次側の圧力と二次側の圧力とが同等の圧力状態になるとき、一次側逆止弁の二次側から水を排出させる排出手段とを有した構成を用いて、ポンプユニットの各部が、従来の逆流防止装置で必要であった専用の二次側の逆止弁部や中間室を兼ねるようにした。

請求項２に係る発明は、簡単なメカ的構造で、二次側逆止弁の異常時の漏水排出が行なわれるよう、排出手段には、一次側逆止弁を挟んだ一次側と二次側との間を連通するバイパス通路と、バイパス通路に設けられた排水口部と、排水口部に設けられ、ダイヤフラムの両側に通路の一次側圧力と二次側圧力を与え、一次側圧力と二次側圧力との差圧がなくなるとき前記排水口部を開放させるダイヤフラム式の差圧開閉弁とを有した構造を採用した。

請求項３に係る発明は、逆流防止装置がコンパクトになった利点を利用して、逆流防止装置の各機器である一次側逆止弁と排水手段とをポンプユニット内に組み込む構成とした。

請求項４に係る発明は、断水なくポンプユニットのメンテナンスが行なえるよう、増圧ポンプ部は、並列に接続した複数台のポンプで構成した。

請求項１に係る発明によれば、ポンプユニットの各部が、従来の逆流防止装置で必要であった専用の二次側の逆止弁部や中間室を兼ねる構造で、給水側から配水本管側への逆流を防いだり、漏水を外部へ排出させたりすることができる。このため、逆流防止装置は、一次側逆止弁と、漏水を外部へ排水する排出手段だけでよく、コンパクト化が図れる。

それ故、増圧給水装置の設置自由度が増し、該装置の設置性を高めることができる。

請求項２に係る発明によれば、簡単、かつ信頼性の高い機械式の弁構造で、一次側逆止弁異常時の漏水排出ができる。

請求項３に係る発明によれば、コンパクトになった逆流防止装置を利用して、該逆流防止装置の全体がポンプユニット内に収まるので、増圧給水装置の設置自由度が高められ、該増圧給水装置が設置しやすくなる。

請求項４に係る発明によれば、一台の増圧ポンプをメンテナンスしても、他の増圧ポンプを稼動すれば給水が継続できるので、断水なくポンプユニットのメンテナンスが行なえる。

以下、本発明を図１に示す第１の実施形態にもとづいて説明する。

図１は、増圧給水装置の概略構成図を示していて、図中１はポンプユニットを示す。ポンプユニット１は、例えばキャビネット２内に増圧ポンプ部３を配設して構成される。増圧ポンプ部３は、例えば吐出側に開閉弁５、逆流防止用の逆止弁６が組付き、吸込側に開閉弁７が組付いた電動式の増圧ポンプ８と、増圧ポンプ８の吐出配管をなすヘッダ管９と吸込配管をなすヘッダ管１０との間（増圧ポンプ８を挟む一次・二次間）をバイパスする逆止弁１１付のバイパス路１２（水道水配水本管の圧力だけで給水するときの通路）とを組み合わせて構成される。このうちの吐出側のヘッダ管９の端部が、キャビネット２外へ突き出て、吐出口１３を形成し、吸込側のヘッダ管１０の端部が、キャビネット２外へ突き出て、吸込口１４を形成している。

吐出口１３には、例えばマンションやアパートの各戸（図示しない）等の給水側から延びる給水配管１６が接続される。吸込口１４には、水道水配水本管（図示しない）から延びる配水配管１７が接続される。これにより、給水能力が不足するとき、増圧ポンプ８を稼動すると、水道水配水本管からの水道水が増圧されて、給水能力が補えるようにしている。なお、１８は配水配管１７の下流側端部に設けた開閉弁を示す。

このポンプユニット１の吸込側、例えば吸込口１４と開閉弁１８との間には、逆流防止装置２０が介装され、給水側から配水本管側への逆流を規制する逆流防止構造を構築している。

すなわち、逆流防止装置２０には、吸込口１４と開閉弁１８との間に設けた逆止弁２１（一つ）と、逆止弁２１を挟んだ一次側の圧力と二次側の圧力が同等の圧力状態になるとき該逆止弁２１の二次側の管内から水を排出させる排出機構２５（本願の排出手段に相当）とを組み合わせた構造が用いられる。

具体的には、逆止弁２１には、配水本管側からポンプユニット１へは水の流通は許すが、反対のポンプユニット１から配水本管側への水の流通は規制する逆止弁２１（本願の一次側逆流防止用の一次側逆止弁に相当）を用いてある。この逆止弁２１は、増圧ポンプ８の吐出側に配置されている逆止弁６やバイパス路１２に配置されている逆止弁１１より減圧効果の大きな弁構造が用いられている。例えば逆止弁２１を構成する弁体付勢用のスプリング部材２１ａ（弁体２１ｂを閉方向に付勢するもの）の付勢力が、逆止弁６（１１）のスプリング部材（図示しない）より大きい、あるいは弁体２１ｂで開閉される弁孔２１ｃが、逆止弁６（１１）の弁孔より小さくするなどしてある。この逆止弁２１の設置だけで、ポンプユニット１には、逆止弁２１がもたらす給水側から配水本管側への逆流規制（一次側）と、増圧ポンプ８の二次側に配置されている逆止弁６がもたらす給水側から配水本管側への逆流規制（二次側）という２重の逆流規制を与え、水道水の流れ停止時、減圧効果の違いから、水道水の逆流規制に適する措置が施されるようにしている。すなわち、水道水の流通がなくなると、一次側の逆止弁２１が閉じてから、二次側の逆止弁６，１１が閉じるので、管内に、逆止弁６，２１を境に、水道水配水配管側の方の圧力が高くなる圧力勾配を生じさせる。

排出機構２５には、逆止弁２１の二次側、例えば二次側の配管部分に排水口２６（本願の排水口部に相当）を設け、同排水口２６を差圧式の開閉弁で開放させる構造が用いられる。例えば差圧式の開閉弁には、ダイヤフラム式の差圧開閉弁２８が用いられている。この差圧開閉弁２８には、例えば排水口２６に、該排水口２６を開閉する弁体３０を配置し、同弁体３０から延びる往復変位が可能な弁棒３１の途中に、開弁方向に付勢するスプリング部材３２を組付け、弁棒３１の端部をダイヤフラム部、具体的にはダイヤフラム室３４を仕切るダイヤフラム３５に取着して、ダイヤフラム３５の変位より弁体３０を駆動する本体部３６と、ダイヤフラム３５で仕切られた各空間へ逆止弁２１を挟んだ一次側、二次側の圧力を導入する圧力導入部３７とを有した構造が用いられる。具体的には圧力導入部３７には、ダイヤフラム３５で仕切られた端側の室空間３５ａと逆止弁２１の一次側の配管部分間を連通する連通管部３９ａと、残る反対側のダイヤフラム３３で仕切られた室空間３５ｂと逆止弁２１の二次側、具体的には排水口２６から二次側の配管部分間を連通する連通管部３９ｂとを用いた構造が用いられる。これで、逆止弁２１を挟んだ一次側と二次側との差圧がなくなるとき（二次側が一次側と同じ圧力になるとき）、弁体３０を開放側へ動作させ、排水口２６を開放させるようにしている。こうした２重の規制構造、差圧式の排水構造により、従来の減圧式逆流防止装置と同等の機能をポンプユニット１に与えている。

すなわち、増圧給水装置は、例えば水道水の需要がなく、水道水配水本管から給水側へ水道水が流れなくなると（増圧ポンプ８による揚水やバイパス路１２を通る揚水が行なわれないとき）、一次側の逆止弁２１が閉じてから、二次側の逆止弁６（逆止弁１１）が閉じるという逆止弁６，２１の動きで、水道水が水道水配水本管へ逆流するのを防ぐ。なお、差圧開閉弁２８は、逆止弁１１の減圧効果がもたらす管内の圧力状態、すなわち室空間３５ｂの圧力（二次側の圧力）が室空間３５ａの圧力（一次側の圧力）より小さいという圧力差（差圧）を利用して、排水口２６を閉じている。

このとき、例えば一次側の逆止弁２１の弁体２１ａと弁座２１ｂとの間に異物（例えば砂など）が挟まり、弁体２１ａと弁座２１ｂとの間の隙間を通じて漏水が生じるとする（異常発生時）。

すると、逆止弁２１の漏水により、逆止弁２１の二次側の圧力が高まる。この二次側の圧力が、逆止弁２１の一次側の圧力と同等の圧力、具体的には同じ圧力になると、ダイヤフラム部では、室空間３５ａと室空間３５ｂとの圧力差、すなわち差圧がなくなる。すると、開閉弁２７の弁体３０は、スプリング部材３３の付勢力により、開側へ駆動され、排出口２６を開く。これにより、漏水は、排出口２６から外部へ排出され、二次側の逆止弁６に依存した逆流の防止がなされる。むろん、排出口２６からの排出は、随時、センサ（図示しない）で監視していて、排出が始まると、同異常を作業者などへ報知される。

なお、二次側の逆止弁６（あるいは逆止弁１１）が異常を起こした場合は、一次側の逆止弁２１の逆流防止機能が堅持されているので、支障はない。

このように逆流防止装置２０は、ポンプユニット１の部品、すなわち増圧ポンプ８の吐出側に配置される逆止弁６がそのまま従来の減圧式逆流防止装置の二次側逆止弁部を兼ね、増圧ポンプ８を含むその周辺がそのまま従来の減圧式逆流防止装置の中間室を兼ねるから、一次側逆止弁２１や排出機構２５だけでも、給水側から配水本管側への逆流を２重構造で防いだり、逆止弁２１の異常時（一次側）における漏水の外部排出を行なったりすることができる。

つまり、逆流防止装置２０は、一次側逆止弁２１と、漏水を外部へ排水する排出機構２５とを追加するだけなので、コンパクトである。

この逆流防止装置２０のコンパクト化により、該装置２０は占有面積が少なくてすむので、その分、該増圧給水装置の設置自由度は増し、同増圧給水装置が設置しやすくなる（設置性の向上）。

図２は、本発明の第２の実施形態を示す。

本実施形態は、逆流防止装置２０がコンパクト化になることを利用して、ポンプユニット１を構成するキャビネット２内に、逆流防止装置２０を収めることができるようにしたものである。すなわち、ポンプユニット１のキャビネット２内は、限られたスペースに増圧ポンプ８を配設するために、利用できるスペースは少ない。このため、従来の減圧式逆流防止装置のような外形がかなり大きな装置はキャビネット２内に、増圧ポンプ８と一緒に組み入れることはできない。しかし、上記のように逆流防止装置２０がコンパクトなると、難しいとされていた増圧ポンプ８と一緒にキャビネット２内に逆流防止装置２０を組み入れることが可能となる。

図３は、本発明の第３の実施形態を示す。

本実施形態は、差圧式の開閉弁として、電子制御式の差圧開閉弁４０を用いたものである。同差圧開閉弁４０は、例えば排出口２６に常閉式の電磁開閉弁４１を設け、逆止弁２１の一次側と二次側の圧力を検出する圧力センサ４２ａ，４２ｂを設け、制御部４３（例えばマイクロコンピュータ及びその周辺の回路で構成されるもの）を用いて、逆止弁２１の二次側の圧力が、一次側の圧力と同等、例えば同じになるとき、電磁開閉弁４１を開動作させるようにしたものである。このようにしても第１の実施形態と同様の効果を奏する。

図４は、本発明の第４の実施形態を示す。

本実施形態は、一台をメンテナンスしても、他を稼動すれば給水が継続できるよう、増圧ポンプ部３を、並列に接続した複数台（例えば３台）の増圧ポンプ８から構成したものである。このようにすると、断水なくポンプユニット１のメンテナンスが行なえる。

但し、図２〜図４において図１と同じ部分には、同一符号を付して、その説明を省略した。

なお、本発明は上述した第１〜４の実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。

本発明の第１の実施形態に係る逆流防止構造を増圧給水装置と共に示す概略図。 本発明の第２の実施形態に係る逆流防止構造を示す概略図。 本発明の第３の実施形態に係る逆流防止構造を示す概略図。 本発明の第４の実施形態に係る逆流防止構造を示す概略図。

符号の説明

２…ポンプユニット、２…キャビネット、３…増圧ポンプ部、６…逆止弁、８…増圧ポンプ、２０…逆流防止装置、２１…逆止弁（一次側逆止弁）、２５…排出機構（排出手段）、２６…排水口（排水口部）、２８…ダイヤフラム式の差圧開閉弁。

Claims (4)

1. 吐出側に逆止弁を有し、配水本管からの水を加圧して給水側へ圧送可能とした増圧ポンプ部をもつポンプユニットに、給水側から配水本管側への逆流を規制する逆流防止装置を設けて構成される増圧給水装置の逆流防止構造であって、
   前記逆流防止装置が
   前記増圧ポンプ部の吸込側に設けられ、前記増圧ポンプ部の吐出側の逆止弁を二次側の逆流規制に流用して給水側から配水本管側への逆流を２重に規制する、前記逆止弁より減圧効果が大きい一次側逆流防止用の一次側逆止弁と、
   前記一次側逆止弁を挟んだ一次側の圧力と二次側の圧力とが同等の圧力状態になるとき、前記一次側逆止弁の二次側から水を排出させる排出手段とを有して構成される
   ことを特徴とする増圧給水装置の逆流防止構造。
2. 前記排出手段は、
   前記一次側逆止弁の二次側に設けられた排水口部と、
   前記排水口部に設けられ、ダイヤフラムの両側に前記通路の一次側圧力と二次側圧力を与え、一次側圧力と二次側圧力との差圧がなくなるとき前記排水口部を開放させるダイヤフラム式の差圧開閉弁と
   を有して構成されることを特徴とする請求項１に記載の増圧給水装置の逆流防止構造。
3. 前記一次側逆止弁と前記排水手段は、前記ポンプユニット内に組み込まれることを特徴とする請求項１に記載の増圧給水装置の逆流防止構造。
4. 前記増圧ポンプ部は、並列に接続した複数台の増圧ポンプで構成されることを特徴とする請求項１に記載の増圧給水装置の逆流防止構造。

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