JP2008095795A - 流体管の制水弁 - Google Patents

Abstract

【課題】流体管に向かって動作される際に、ゴム部が、流体管の内周面に追随して弾性変形することにより流体管の内周面に亘って十分に水密性を維持できる耐腐食性の良い流体管の制水弁を提供する。
【解決手段】弁体５は、回動ネジを挿入する挿入孔３１が形成された基部６ａと、基部６ａから延設され穿孔を閉塞する蓋部６ｂと、上下流側に対向配置するように基部６ａから延設された一対の弁板部６ｃと、一対の弁板部６ｃの対向面間に挟持されるとともに少なくとも弁板部６ｃの表面及び蓋部６ｂの表面を被覆して形成され、流体管の内周面及び穿孔の周面に沿って水密に当接するゴム体７と、から構成されており、弁板部６ｃは、離型剤を介してゴム体７により被覆されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、流体管に穿設された穿孔に連通してこの流体管の外周を水密に被覆したケースと、非上昇の回動ネジの回動によりケース内において上下動される弁体とを有し、流体管の流路を遮断する流体管の制水弁に関する。

水道のような各種の流体管を修理する際、できるだけ断水区域を少なくするために、不断水状態で流体管に弁体挿入用の穿孔を穿設し、この穿孔に水密に連通したケース内に弁体を配設するとともに、この穿孔から流体管内へ弁体を挿入し、固定設置することにより流体管内の水を止水するために、上記したケースと弁体とを有する制水弁が用いられる。

前記した制水弁の弁体は、回動ネジを挿入する挿入孔が形成された基部と、この基部から延設された穿孔を閉塞する蓋部と、流体管の上下流側に対向配置するように基部から延設された弁板部と、前記蓋部、弁板部の略全表面に亘って被覆されるゴム部とを備え、このゴム部を管の内周面及び穿孔の周面に亘って当接させ、流体管を断水状態で閉塞するように構成するのが一般的である。

流体管内の水を止水する際には、例えば、ゴム部を弁板部の下部に対して非接着状態で被覆することにより、弁体を流体管に向かって仕切り動作する際に、非接着状態で被覆したゴム部を、流体管の内周面に追随して膨出し易くして、流体管と弁体の水密性を向上させる効果を得ようとする場合があった（特許文献１参照）。

また、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、穿孔１０７を有する流体管１０５の外面を水密に被覆するように、ボルト・ナット１１４によって締結された分割ケース１１０、１１１、１１２からなるケース１１５を設け、このケース１１５内に収容されるように、回動ネジ１０６を挿入する挿入孔１０８が形成された基部１０１と、基部１０１に延設された流体管１０５の穿孔を閉塞する蓋部１０２と、上下流側に対向配置するように基部１０１から延設された一対の弁板部１０３、１０３と、その一対の弁板部１０３、１０３の対向面間と蓋部とにより囲まれた挟持部１１６に挟着されたゴム部１０４と、からなる弁体１００が考案されている（特許文献２参照）。

実公昭６４−３９０８号公報（第２頁、第１図） 実公昭６３−４８５９号公報（第２頁、第６図）

しかしながら、特許文献１にあっては、ゴム部が非接着状態で被覆されている箇所が、弁板部の下部に限定されており、この下部を除いた弁板部は、ゴム部により接着状態で被覆されているため、ゴム部の膨出し易さが、非接着状態の箇所と、接着状態の箇所とで異なり、流体管の内周面に亘って一様な水密性を確保できない問題がある。

また、特許文献２にあっては、上記した一対の弁板部１０３、１０３と蓋部１０２とにより囲まれた挟持部１１６にゴム部１０４を備えた特許文献２に記載の弁体１００は、ゴム部１０４が弁板部１０３、１０３の対向面間に挟着されているのみで接着状態ではないので、流体管１０５に対する弁体１００の仕切り動作の際に、ゴム部１０４が、流体管１０５の径方向に向かって弾性変形するとともに、弁板部１０３、１０３の対向面間において動いてしまう虞があり、このような場合にゴム部１０４と流体管１０５に高水密性を得られないといった問題や、また蓋部の上面や弁板部の対向面を除いた部分は、ゴム部１０４で被覆されていないため、蓋部や弁板部を鋳物や鋼材等で構成した場合に、管内流体による腐食が助長されるといった問題がある。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、流体管に向かって弁体を仕切り動作する際に、ゴム部が、流体管の内周面に追随して弾性変形することにより流体管の内周面に亘って十分に水密性を維持できる耐腐食性の良い流体管の制水弁を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の流体管の制水弁は、
流体管に穿設された穿孔に連通して該流体管の外周を水密に被覆したケースと、非上昇の回動ネジの回動により前記ケース内において上下動される弁体とを有し、前記流体管の流路を遮断する流体管の制水弁であって、
前記弁体は、前記回動ネジを挿入する挿入孔が形成された基部と、該基部から延設され前記穿孔を閉塞する蓋部と、上下流側に対向配置するように前記基部から延設された一対の弁板部と、該一対の弁板部の対向面間に挟持されるとともに少なくとも前記弁板部の表面及び前記蓋部の表面を被覆して形成され、前記流体管の内周面及び前記穿孔の周面に沿って水密に当接するゴム部と、から構成されており、
前記弁板部は、離型剤を介して前記ゴム部により被覆されていることを特徴としている。
この特徴によれば、ゴム部が、離型剤により弁板部に対して密着していないため、回動ネジの回動により弁体を流体管に向かって仕切り動作する際に、流体管の内周面に追随して弾性変形し易い。特に、ゴム部が、上下流側に対向配置された弁板部により挟持されているため、径方向、即ち流体管の内周面に向かって膨出し、流体管の内周面に亘って十分に水密性を維持できる。また、弁板部及び蓋部の表面をゴム部で被覆することにより、弁板部及び蓋部を鋳物や鋼材等で構成した場合でも、管内流体による腐食を防止することができる。

本発明の請求項２に記載の流体管の制水弁は、請求項１に記載の流体管の制水弁であって、
前記弁板部の対向面間に挟持されている前記ゴム部は、その外周が前記弁板部より径方向に膨出して形成されており、前記弁板部の対向面間に挟持されている前記ゴム部の対向面間寸法が、前記弁板部より径方向に膨出している前記ゴム部の膨出寸法よりも大きく形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、流体管の内周面に亘って当接するゴム部が、弁板部の対向面間寸法が弁板部より膨出している膨出寸法よりも大きく形成されていることで、ゴム部が流体管の長手方向に対して安定し、管内の水流や圧力等に抗して水密性を維持できる。

本発明の請求項３に記載の流体管の制水弁は、請求項１または２に記載の流体管の制水弁であって、
前記ゴム部は、更に前記基部の表面を被覆して形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、弁体を構成する弁板部、蓋部に併せて基部が、ゴム部により被覆されているため、弁板部、蓋部、基部を鋳物や鋼材等で一体に構成した場合でも、管内流体による腐食を防止できる。

本発明の請求項４に記載の流体管の制水弁は、請求項３に記載の流体管の制水弁であって、
前記挿入孔は、前記基部を上下方向に前記弁板部の対向面間に向かって貫通しており、前記ゴム部は、前記弁板部、前記蓋部、前記基部の外表面から連続して前記挿入孔の内周面を上下方向に沿って被覆し、更に連続して前記弁板部まで被覆していることを特徴としている。
この特徴によれば、ゴム部が、弁板部、蓋部、基部の外表面から連続して上下方向に貫通している挿入孔の内周面を被覆し、更に連続して弁板部まで被覆しており、即ち弁体を構成する弁板部、蓋部、基部の外表面と挿入孔の内周面とを無端状に被覆しているため、管内流体の圧力等によっても、ゴム部が弁板部、蓋部、基部から外れることがない。

本発明の請求項５に記載の流体管の制水弁は、請求項４に記載の流体管の制水弁であって、
前記ゴム部には、前記弁板部の対向面間に、前記挿入孔と連通するとともに前記回動ネジの少なくとも下部を収容する収容孔が形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、回動ネジの回動により弁体を上昇させる際に、回動ネジの少なくとも下部をゴム部の収容孔に収容できるため、弁体の全高を低く抑えることができる。

本発明の請求項６に記載の流体管の制水弁は、請求項１ないし５のいずれかに記載の流体管の制水弁であって、
前記基部の上下流側の外面に、上下方向に沿った鍔部が、前記ケースの内面と当接するように延設されていることを特徴としている。
この特徴によれば、基部の上下流側の外面に上下方向に沿って延設された鍔部をケースの内面と当接させることで、反力として利用して、流体管内の流体により弁体が受ける圧力に抗して、弁体を安定させることができる。

本発明に係る流体管の制水弁を実施するための最良の形態を実施例に基づいて以下に説明する。

本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、先ず図１は、本発明の実施例における流体管の制水弁の全体像を示す斜視図である。図２は、制水弁を側面から視た一部断面図である。図３は、制水弁を正面から視た一部断面図である。図４（ａ）は、弁体を示す側面図であり、（ｂ）は、弁体を示す正面図である。図５は、管路遮断時の制水弁の全体像を示す斜視図である。図６（ａ）は変形例における弁体を示す側面図であり、（ｂ）は、弁体を示す正面図である。

図１ないし図３に示されるように、本実施例の制水弁１０は、主として、流体管１の上部に穿設された上面視略円形の穿孔Ｑに連通して流体管１の外周を水密に被覆したケース２と、回動ネジ４の回動によりケース２内において上下動される弁体５とを有し、後述のように流体管１の管路を遮断する。

流体管１の穿孔Ｑに連通して流体管１の外周面に固定に取付けられるケース２は、いわゆる割Ｔ字管であって、穿孔Ｑと略同軸に連通する上下方向の内空部を備えた分岐管１２及び弁蓋３と、流体管１の外周の下側を被覆するフランジ１１と、からなる。分岐管１２とフランジ１１とは、流体管の長手方向に沿って配置された複数のボルト・ナット１３により締結される。ここで、流体管１内を流れる水流等よりケース２から溢水が生じないよう、フランジ１１と分岐管１２における流体管１の長手方向の両端部において周方向に沿った円周部１７と、長手方向に沿った長手部１８とからなる弾性材質のパッキン、及び穿孔Ｑの外周に沿ったゴムリング２２が、フランジ１１若しくは分岐管１２の内面に沿って設けられている。そして、流体管１に、フランジ１１、分岐管１２を取付けた後に、プラグ１５を開放し、ケース２内に水圧を加えることで、流体管１の外面とフランジ１１、分岐管１２の内面との間隙の水密性を適宜確認する。

弁蓋３は分岐管１２の内径より小径の外径を有しており、弁蓋３の下部は、分岐管１２の内周面に沿って嵌挿されている。弁蓋３の底面と外周面は、分岐管１２の上面と内周面にそれぞれ当接されており、この当接面の水密性を高くするよう、弁蓋３下部の外周面に可撓性材質のＯリング１９が設けられる。また弁蓋３を定置させるよう、リング状のフランジ９が弁蓋３に挿入され、沈みプラグ１６で位置あわせを行いながら、ボルト・ナット１４でフランジ９と分岐管１２とを締結する。また、弁蓋３の頂部には挿通孔３２が穿設されている。

回動ネジ４は、弁蓋３の挿通孔３２に回動自在に貫通して、上端部を弁蓋３の外部に突出して取り付けられている。押え板３３は、弁蓋３の上端面にボルト２０で固定され、回動ネジ４の抜出しを阻止する。上記構成により、回動ネジ４はケース２に対し正逆両方向に回動自在であるが上下動はない。４ｂは、回動ネジ４の上端部を除いて略全長に亘ってその周面が螺設されたネジ部である。ネジこま２５は、後述する弁体５の上端部に形成されたガイド溝２１に嵌合されるとともに、ネジ部４ｂに螺合されており、回動ネジ４の上端部に形成された回動操作部４ａを回転させると、それに応じてネジ部４ｂが回転することにより、ネジこま２５に追随して弁体５が上下動可能となる。

次に、制水弁１０を構成する弁体５について詳細に説明する。

図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、弁体５は、鋳物や鋼材などにより形成された弁本体６と、ゴム部として弾性体より形成されるゴム体７とから成る。弁本体６は、回動ネジ４のネジ部４ｂを挿入する挿入孔３１が形成された基部６ａと、基部６ａから延設され流体管１の穿孔Ｑを閉塞する蓋部６ｂと、流体管１の上下流側に対向配置するように基部６ａから延設された一対の弁板部６ｃ、６ｃから成る。

また、弁本体６の基部６ａにおける上下流側の外面に、上下方向に沿った鍔部８、８が、ケース２を構成する弁蓋３若しくは分岐管１２の内面に上下方向に設けられた溝部（図示略）内に摺接可能に延設されている。

ゴム体７は、一対の弁板部６ｃ、６ｃの対向面間に挟持されるとともに、管軸方向視弁板部６ｃより径方向に膨出して、弁板部６ｃ、６ｃ、蓋部６ｂそして基部６aの略全表面を被覆して形成され、流体管１の内周面及び穿孔Ｑの周面に沿って水密に当接するように成っている。また、弁板部６ｃは、弁板部６ｃの略全表面（図示斜線部）に塗布された離型剤を介してゴム体７により被覆されており、この離型剤により弁板部６ｃとゴム体７との互いの密着が防止されている。尚、図１及び図５において、便宜上、弁板部６ｃの前面（図示手前側の面）をゴム体７により被覆せずに図示しているが、実際は、上述のようにゴム体７により弁板部６ｃの前面を含む略全表面を被覆している。

このようにすることで、ゴム体７が、離型剤により弁板部６ｃに対して密着していないため、回動ネジ４の回動により弁体５を流体管１に向かって仕切り動作する際に（図５参照）、流体管１の内周面に追随して弾性変形し易い。特に、ゴム体７が、上下流側に対向配置された弁板部６ｃ、６ｃにより挟持されているため、ゴム体７の上下流側に向けての膨出は拘束され、径方向、即ち流体管１の内周面に向かって膨出し、流体管１の内周面に亘って十分に水密性を維持できる。

また弁板部６ｃ、蓋部６ｂ、基部６ａを鋳物や鋼材等で一体に構成した場合でも、弁本体６を構成する弁板部６ｃ、蓋部６ｂに併せて基部６ａが、ゴム体７により被覆されているため、管内流体による腐食を防止できる。

尚、弁板部６ｃ、蓋部６ｂ、基部６ａを鋳物や鋼材等で一体に構成した弁本体６の略全表面に、ゴム体７を被覆する方法として、例えば、弁本体６の外面より所定に拡大した内面を有する型部材（図示略）の内部に、弁本体６を収容するとともに、この弁本体６の挿入孔３１の内径より所定に小径の円柱形状からなる中子部材（図示略）を挿入孔３１内に収容し、前記型部材の内面及び前記中子部材の外面と、弁本体６の全表面との間に形成された間隙に、加熱して変形可能となったゴムを流し込み加硫させることで、弁本体６の略全表面にゴム体７を所望に被覆する公知の手段を採用することができる。

基部６ａに形成された挿入孔３１は、弁板部６ｃ、６ｃの対向面間に向かって上下方向に貫通しており、ゴム体７は、弁板部６ｃ、蓋部６ｂ、基部６ａの外表面から連続して挿入孔３１の内周面を被覆し、更に連続して弁板部６ｃ、６ｃの対向面間まで被覆している。また、ゴム体７には、弁板部６ｃ、６ｃの対向面間に、挿入孔３１と連通するとともに回動ネジ４の少なくとも下部を収容する収容孔３４が形成されている。

このようにすることで、ゴム体７が、弁板部６ｃ、蓋部６ｂ、基部６ａの外表面から連続して上下方向に貫通している挿入孔３１の内周面を被覆し、更に連続して弁板部６ｃ、６ｃの対向面間まで被覆しており、即ち弁本体６を構成する弁板部６ｃ、蓋部６ｂ、基部６ａの外表面と挿入孔３１の内周面とを無端状に被覆しているため、管内流体の圧力等によっても、ゴム体７が弁本体６から外れることがない。

上記構成を有する制水弁１０の機能を説明すると、図１及び図５に示すように、制水弁１０は、非上昇の回動ネジ４の回動により、鍔部８、８が、ケース２内面に設けられた前記した溝部の内側壁（図示略）と当接することで自身の回動を止めつつ、ネジ部４ｂに螺合されたネジこま２５とともにケース２内部を上下動されるようになっており、制水弁１０をケース２内で上昇させた場合に、回動ネジ４の一部を挿入孔３１及び挿入孔３１に連通した収容孔３４内に収容できるように成っている（図４参照）。

このようにすることで、回動ネジ４の回動により弁体５を上昇させる際に、回動ネジ４の少なくとも下部をゴム体７の収容孔３４に収容できるため、弁体５の全高を低く抑えることができる。

また、弁体５をケース２内で下降させた場合に、弁板部６ｃ、６ｃの対向面間に挟持されるとともに管軸方向視弁板部６ｃより径方向に膨出したゴム体７が、流体管１の内周面に周方向に沿って水密に当接し、また、蓋部６ｂを被覆したゴム体７が、流体管１の穿孔Ｑの周面に沿って水密に当接することで、流体管１の管路を遮断する。

弁体５を流体管１に向かって仕切り動作する際に、ゴム体７が、離型剤により弁板部６ｃに対して密着していないため、ゴム体７が拘束されることなく自由度を有しており、流体管１の内周面に追随して弾性変形し易い。特に、ゴム体７が流体管１の上下流側に対向配置された弁板部６ｃ、６ｃにより挟持されているため、ゴム体７は、流体管１の上下流側に向かっては膨出することなく、径方向、即ち流体管１の内周面に向かって膨出し、流体管１の内周面に亘って十分に水密性を維持できる。

また、図４（ａ）に示すように、弁板部６ｃ、６ｃの対向面間に挟持されているゴム体７の突出部Ｒの対向面間寸法Ｘが、弁板部６ｃより径方向に膨出しているゴム体７の膨出寸法Ｙよりも大きく形成されていることが好ましい。このようにすることで、流体管１の内周面に亘って当接するゴム体７において、弁板部６ｃ、６ｃの対向面間寸法Ｘが弁板部６ｃより膨出している膨出寸法Ｙよりも大きく形成されていることで、ゴム体７が流体管１の長手方向に対して安定し、流体管１内の水流や圧力等に抗して水密性を維持できる。

更に、基部６ａの上下流側の外面に上下方向に沿って延設された鍔部８、８をケース２の内面と当接させることで、反力として利用して、流体管１内の流体により弁体５が受ける圧力に抗して、弁体５を安定させることができる。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

上記実施例では、ゴム体７が、弁本体６を構成する基部６ａ、蓋部６ｂ、弁板部６ｃの表面を略全表面に亘って被覆して形成されているが、例えば、変形例として図６（ａ）、（ｂ）に示すように、ゴム体７’が、弁板部６ｃの略全表面及び蓋部６ｂの略全表面を被覆するように袋状に形成されており、弁板部６ｃの略全表面に離型剤を塗布して構成されていてもよい。このようにすることで、上記実施例と同様に、弁板部６ｃ及び蓋部６ｂを鋳物や鋼材等で構成した場合でも、管内流体による腐食を防止できる。

また、この変形例では、弁本体６の基部６ａに形成された挿入孔３１’は、上記実施例における挿入孔３１のように基部６ａを貫通しておらず、即ち、基部６ａの上端部から所定深さで内底面３１ａ’を有して形成されている。このようにすることで、基部６ａを貫通する挿入孔を形成する場合に比べて、基部６ａの内底面３１ａ’より下方部を内空部にすることなく、弁本体６の剛性を維持することができる。

本発明の実施例における流体管の制水弁の全体像を示す斜視図である。 制水弁を側面から視た一部断面図である。 制水弁を正面から視た一部断面図である。 （ａ）は、弁体を示す側面図であり、（ｂ）は、弁体を示す正面図である。 管路遮断時の制水弁の全体像を示す斜視図である。 （ａ）は変形例における弁体を示す側面図であり、（ｂ）は、弁体を示す正面図である。 （ａ）は、従来例における制水弁を正面から視た一部断面図であり、（ｂ）は、弁体を示す正面図であり、（ｃ）は、弁体を示す側面図である。

符号の説明

１ 流体管
２ ケース
３ 弁蓋
４ 回動ネジ
４ａ 回動操作部
４ｂ ネジ部
５ 弁体
６ 弁本体
６ａ 基部
６ｂ 蓋部
６ｃ 弁板部
７、７’ ゴム体（ゴム部）
８ 鍔部
９ フランジ
１０ 制水弁
１１ フランジ
１２ 分岐管
１３ Ｔ頭ボルト・ナット
１４ ボルト・ナット
１５ プラグ
１６ 沈みプラグ
１７ パッキンの円周部
１８ パッキンの長手部
１９ Ｏリング
２０ ボルト
２１ ガイド溝
２２ ゴムリング
２５ ネジこま
３１、３１’ 挿入孔
３１ａ’ 内底面
３２ 挿通孔
３３ 抑え板
３４ 収容孔
Ｑ 穿孔
Ｒ 突出部
Ｘ 対向面間寸法
Ｙ 膨出寸法

Claims (6)

1. 流体管に穿設された穿孔に連通して該流体管の外周を水密に被覆したケースと、非上昇の回動ネジの回動により前記ケース内において上下動される弁体とを有し、前記流体管の流路を遮断する流体管の制水弁であって、
   前記弁体は、前記回動ネジを挿入する挿入孔が形成された基部と、該基部から延設され前記穿孔を閉塞する蓋部と、上下流側に対向配置するように前記基部から延設された一対の弁板部と、該一対の弁板部の対向面間に挟持されるとともに少なくとも前記弁板部の表面及び前記蓋部の表面を被覆して形成され、前記流体管の内周面及び前記穿孔の周面に沿って水密に当接するゴム部と、から構成されており、
   前記弁板部は、離型剤を介して前記ゴム部により被覆されていることを特徴とする流体管の制水弁。
2. 前記弁板部の対向面間に挟持されている前記ゴム部は、その外周が前記弁板部より径方向に膨出して形成されており、前記弁板部の対向面間に挟持されている前記ゴム部の対向面間寸法が、前記弁板部より径方向に膨出している前記ゴム部の膨出寸法よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項１に記載の流体管の制水弁。
3. 前記ゴム部は、更に前記基部の表面を被覆して形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の流体管の制水弁。
4. 前記挿入孔は、前記基部を上下方向に前記弁板部の対向面間に向かって貫通しており、前記ゴム部は、前記弁板部、前記蓋部、前記基部の外表面から連続して前記挿入孔の内周面を上下方向に沿って被覆し、更に連続して前記弁板部まで被覆していることを特徴とする請求項３に記載の流体管の制水弁。
5. 前記ゴム部には、前記弁板部の対向面間に、前記挿入孔と連通するとともに前記回動ネジの少なくとも下部を収容する収容孔が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の流体管の制水弁。
6. 前記基部の上下流側の外面に、上下方向に沿った鍔部が、前記ケースの内面と当接するように延設されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の流体管の制水弁。

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