JP3793952B2 - 水道管用の給水装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は寒冷地で用いられる水道管用の給水装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、寒冷地において氷結による水道管の破裂を防止するために、給水管中に溜まっている水を排出することが行われているが、この水抜きが行える水道管用の給水装置として、従来図６に示すように、水道の本管１から分岐した給水管２に、元栓３、水抜き栓４、栓５、逆止弁６を設け、更に蛇口７に栓８を設けて以下の手順で水抜きを行っていた。
なお、逆止弁６はシャワーなどのように、蛇口と吐出口との間に水頭差が生じて逆流が生じる恐れがあるような水道管中にて使用される。また、上記栓５と栓８はねじ式の栓である。
【０００３】
（１）元栓３を閉める。（２）次に水抜き栓４を開く。このとき、水抜き栓４からは少量の水は排出されるが、給水管２内の水は完全には排出されにくい。これは、給水管２内が水で充満されており、かつ元栓３と栓５及び逆止弁６が閉状態にあるため、水抜き栓４から若干の排水がされたときに、水抜き栓４から上流側である元栓３部と下流側である逆止弁６部の給水管内に負圧が生じ、給水管２中の排水作用を阻止するからである。
【０００４】
（３）そこで、次に栓５を開操作して大気圧を給水管２内に導入する。これにより、逆止弁６と水抜き栓４までの間の給水管２内の水が勢いよく水抜き栓４から排出され、また、元栓３と水抜き栓４までの間の給水管２内の水も排出される。
【０００５】
（４）次に逆止弁６と蛇口７の間及び蛇口７と蛇口先端の間の水を抜くために先ず蛇口７を開く。（５）次に栓８を開操作する。
【０００６】
また、上記のように水抜き後において、通常の使用状態に復帰する場合には、以下の手順で各栓を閉める。（１）先ず栓５及び栓８を閉める。
【０００７】
（１）先ず栓５及び栓８を閉める。
（２）次いで蛇口７を閉める。
（３）次いで水抜き栓４を閉める。
（４）次いで元栓３を開ける。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の水道管用の給水装置においては、水抜き作業及びその水抜き後の復帰作業を、多数の操作でかつ一定の手順で行う必要があり、共に作業が極めて面倒であった。
【０００９】
そこで本発明は、上記の水抜き操作及びその復帰操作を簡単に行うことができる水道管用の給水装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明に係る水道管用の給水装置は、上流側が元栓（３）及び水抜き栓（４）を備えた給水管（２）に連通し、下流側が連通管（２ａ）を介して蛇口（１１）に連通する水抜きバルブ（１０）を付設してなる水道管用の給水装置であって、前記水抜きバルブ（１０）のバルブ本体（１２）は、上記給水管（２）への連結部（１４）が一体形成された胴管（１３）とこの胴管（１３）と直交する状態で一体形成された円筒状のバルブ部（１５）とを有し、この円筒状バルブ部（１５）内に設置したシリンダ（１７，１８）の中間部内面に弁座部（１７ｃ）を形成して該弁座部（１７ｃ）を挟んで一方に上記胴管（１３）に連通する第１の部屋（Ａ）を、他方に上記連通管（１２ａ）に連通する第２の部屋（Ｂ）を形成し、第１の部屋（Ａ）における上記弁座部（１７ｃ）の反対側にはピストン（２４）をシリンダ（１７，１８）の軸方向に摺動可能に備えるとともに該ピストン（２４）を上記弁座部（１７ｃ）方向へ付勢する第１の付勢手段（２６）が設けられている一方、第２の部屋（Ｂ）には弁体（２９）を上記弁座部（１７ｃ）に接離可能に備えるとともに該弁体（２９）を弁座部（１７ｃ）方向へ付勢する第２の付勢手段（３３）が設けられ、上記第１の付勢手段（２６）の付勢荷重は、上記元栓（３）を開き、水抜き栓（４）を閉じた状態で蛇口（１１）を開いたときに第１の部屋（Ａ）内に作用する水圧より低く設定されているとともに上記第２の付勢手段（３３）の付勢荷重は、上記元栓を（３）開き、水抜き栓（４）を閉じた状態で蛇口（１１）を閉じたときの第１の部屋（Ａ）の水圧から第２の部屋（Ｂ）の水圧を差し引いた差圧より大きく設定されており、かつ、上記ピストン（２４）と弁体（２９）間には、ピストン（２４）が弁体（２９）の方向へ移動した場合に弁体（２９）を弁座部（１７ｃ）より離間させる押し部材（２７，３２）が設けられていることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明において、通常使用時は、第１，第２の両部屋（Ａ），（Ｂ）内がほぼ同水圧で高圧であることから、ピストン（２４）が第１の付勢手段（２６）抗して図２の状態にあり、弁体（２９）は第２の付勢手段（３３）により閉弁状態にある。
【００１２】
この状態で蛇口（１１）を開くと第２の部屋（Ｂ）の水圧が低下し、弁体（２９）が第２の付勢手段（３３）に抗して図４のように開弁し、給水される。そして、水抜きを行う場合には元栓（３）を閉じ、水抜き栓（４）を開け、蛇口（１１）を開く。この蛇口（１１）の開口により上記第２の部屋（Ｂ）内が大気圧になって弁体（２９）が開口し、これに伴って第１の部屋（Ａ）内の圧力も低下し、ピストン（２４）が第１の付勢手段（２６）により図５に示すように弁体（２９）側へ移動し、押し部材（２７，３２）を介して弁体（２９）の開状態が維持される。そのため、水抜きバルブ（１０）内、給水管（２）内の水が水抜き栓（４）から排出され、また、当然乍ら元栓（３）と水抜き栓（４）間の水も水抜き栓（４）から排出される。
【００１３】
次に、上記水抜き後に通常使用状態に復元させるには、蛇口（１１）を閉じ、水抜き栓（４）を閉じ、元栓（３）を開く。これにより、水抜きバルブ（１０）における第１の部屋（Ａ）と第２の部屋（Ｂ）内が同圧でかつ高圧になり、ピストン（２４）と弁体（２９）は図２のように復帰する。また、この状態では、弁体（２９）が第２の付勢手段（３３）により閉状態に保持されるので、該弁体（２９）が逆止弁の作用をなす。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１乃至図５に示す実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の水抜きバルブを付設した給水装置を示すもので、１は水道の本管、２は本管１から分岐した給水管、３は給水管２を開閉する元栓、４は給水管２に備えた水抜き栓で、その開操作により排水口４ａを開いて給水管２内の水を排出し、閉操作により排水口４ａを閉じるようになっている。
【００１５】
１０は本発明の水抜きバルブでその上流側は上記給水管２に連通し、下流側は連通管２ａを介して蛇口１１に連通している。上記の水抜きバルブ１０の構造について図２乃至図５により詳述する。
【００１６】
１２はバルブ本体で、胴管１３の一端に上記給水管２と連結する連結部１４が一体形成され、他端に、胴管１３と直交する状態で円筒状のバルブ部１５が一体形成されている。１６は塞ぎ栓である。
【００１７】
１７は上記バルブ部１５の内面に嵌合設置した第１シリンダで、第１の部屋Ａを形成しており、その一端に段部１７ａを形成している。また、中央付近には通水口１７ｂが形成され、該通水口１７ｂを通じて上記胴管１３内と第１の部屋Ａが連通している。
【００１８】
１８は上記バルブ部１５の内面に嵌合設置した第２シリンダで、第２の部屋Ｂを形成しており、その内端側が上記段部１７ａに嵌合し、他端側に、中央に通水口１８ａを形成した鍔１８ｂが一体形成されている。そしてバルブ部１５の一端にキャップ１９を螺着し、他端にユニオンつば２０を螺着して、これらにより、上記第１シリンダ１７と第２シリンダ１８を連結状態で上記バルブ部１５の所定位置に固設している。上記キャップ１９の中央部にはその内外方向に貫通する大気通路２１が形成され、ユニオンつば２０の中央部には流通路２２が形成されている。２３はシール用のＯリングである。
【００１９】
２４は上記第１シリンダ１７内に軸方向に摺動可能に備えたピストンで、その外側端面が上記キャップ１９の内側面に着座するようになっている。２５はシール用のＵパッキンである。
【００２０】
２６は上記キャップ１９とピストン２４間に圧縮介在したコイルスプリングからなる第１の付勢手段で、ピストン２４を常時内方へ付勢している。上記ピストン２４の内面側中央には押し部材である第１のロッド２７が内方へ突出して固設されている。
【００２１】
２８はガイド兼ストッパで、図３に示すように、上記第２シリンダ１８の内径より小径の円板部２８ａの外周に、外方へ若干突出し、かつ上記鍔１８ｂ側へ折曲してなる片２８ｂを周方向に適宜間隔を有して複数一体形成して構成されており、その各片２８ｂを上記第２シリンダ１８の内面に摺動可能に嵌合して備えられている。また円板部２８ａには取付穴２８ｃが形成されている。
【００２２】
２９は円板状の弁体で、その前面中央部にねじ棒３０が突設され、該ねじ棒３０を上記円板部２８ａの取付穴２８ｃに挿通し、ナット３１を締め付けて、弁体２９とガイド兼ストッパ２８が一体化されている。また、弁体２９の外周面が上記第２シリンダ１８の内径より小径に形成され、かつ弁体２９の内面が上記第１シリンダ１７に形成した弁座部１７ｃに着座するようになっている。更に弁体２９の内面中央部には押し部材である第２ロッド３２が、上記第１ロッド２７の内端面と対向して突設されている。
【００２３】
上記第１ロッド２７と第２ロッド３２の夫々の突出長は、図２に示すように、ピストン２４がキャップ１９に当接し、弁体２９が弁座部１７ｃに着座した状態において、第１ロッド２７の先端面２７ａと第２ロッド３２の先端面３２ａが接触又は近接するように設定されている。
【００２４】
３３は上記第２シリンダ１８の鍔１８ｂとガイド兼ストッパ２８間に圧縮介在したコイルスプリングからなる第２の付勢手段で、ガイド兼ストッパ２８を常時上記弁座部１７ｃの方向へ付勢している。
【００２５】
上記第１の付勢手段２６の付勢荷重は、元栓３を開き、水抜き栓４を閉じた状態で蛇口１１を開いたときに第１の部屋Ａ内に作用する水圧よりも低く設定されている。また上記第２の付勢手段３３の付勢荷重は、上記の状態時において蛇口１１を閉じたときの（第１をの部屋Ａ内の水圧）−（第２の部屋Ｂ内の水圧）の差圧より大きく設定されている。更に第１の付勢手段２６の付勢荷重Ｗ１と第２の付勢手段３３の付勢荷重Ｗ２との関係は、前者が後者よりも大きいＷ１＞Ｗ２に設定されている。
【００２６】
そして、上記の連結部１４は上記図１の給水管２に連結され、ユニオンつば２０部にはユニオンナット３４により図１の連通管２ａに連結される。
【００２７】
次に上記実施例における作動について説明する。元栓３が開状態でかつ水抜き栓４が閉状態の通常使用時において、蛇口１１の閉状態時には、図２に示すように、第１の部屋Ａ内の水圧（通常２〜３Ｋｇｆ／ｃｍ２）によりピストン２４が第１の付勢手段２６の付勢荷重に抗してキャップ１９に着座し、弁体２９が第２の付勢手段３３の付勢荷重によって弁座部１７ｃに着座し、水抜きバルブ１０内での水の流れは遮断されている。
【００２８】
したがって、水抜きバルブ１０を、シャワーなどのように、蛇口と吐出口との間に水頭差が生じて逆流が生じる恐れがあるような水道管中に使用することにより、上記弁体２９が前記従来の逆止弁６と同様な逆止弁としての機能を発揮する。
【００２９】
次に上記の通常の使用時において、蛇口１１を開操作すると、第２シリンダ１８の第２の部屋Ｂ内の水圧が、第１シリンダ１７の第１の部屋Ａの水圧よりも低下し、弁体２９が第１の部屋Ａ側の水圧によって第２の付勢手段３３の付勢力に抗して図４に示す如く右方へ押し移動され、弁体２９が弁座部１７ｃより離間するとともにガイド兼ストッパ２８に形成した片２８ｂの先端が第２シリンダ１８の鍔１８ｂに当接し、図４の状態が維持される。
【００３０】
また、第１の部屋Ａ内には、ほぼ元栓３部と同等の高水圧が作用するため、ピストン２４は第１の付勢手段２６の付勢力に抗してキャップ１９に着座したままである。
【００３１】
したがって、給水管２内の水道水は、図４の矢印の如く、水抜きバルブ１０の胴部１３→通水口１７ｂ→第１の部屋Ａ→弁体２９と弁座部１７ｃとの開口部→弁体２９の外周空間→ガイド兼ストッパ２８における円板部２８ａの外周空間→隣接する片２８ｂ，２８ｂ間→第２の部屋Ｂ→通水口１８ａ→ユニオンつば２０の流通路２２を通って連通管２ａに流れ、更に開口された蛇口１１を通って給水される。
【００３２】
次に、寒冷時において水抜きを行う場合には、図２の通常の使用状態から、次の手順で行う。
【００３３】
（１）先ず元栓３を閉じる。
（２）水抜き栓４を開ける。
（３）蛇口１１を開ける。
上記のように水抜き栓４を開けると、給水管２内の水が排水口４ａから若干排出され、これに伴い水抜きバルブ１０における第１の部屋Ａ内の圧力が低下する。また蛇口１１が開かれることにより、水抜きバルブ１０における第２の部屋Ｂ内は大気圧になる。
【００３４】
そのため、ピストン２４が第１の付勢手段２６の付勢荷重により、第２の付勢手段３３の付勢荷重に抗して図５の如く図の右方へ移動し、その第１ロッド２７により第２ロッド３２が図の右方へ押し移動される。これにより、第２ロッド３２に固着された弁体２９が弁座部１７ｃより離間するとともに、ガイド兼ストッパ２８の片２８ｂの先端が鍔１８ｂに当り、弁体２９の開状態が維持される。
【００３５】
したがって、給水管２の両端部である水抜き栓４部と蛇口１１部が大気に開口され、蛇口１１側から水抜きバルブ１０の胴部１３内に向かって水及び空気が図５の矢印のように流れ、給水管２内、水抜きバルブ１０内及び連通管２ａ内の水が水抜き栓４の排水口４ａより排出される。
【００３６】
次に上記の水抜き後に通常の使用状態に復帰する場合には、次の手順で行う。
（１）蛇口１１を閉じる。
（２）水抜き栓４を閉じる。
（３）元栓３を開ける。
【００３７】
上記のように元栓３を開けると、給水管２内に水が導入される。このとき、蛇口１１が閉じられているため、水抜きバルブ１０における第１の部屋Ａ及び第２の部屋Ｂ内は高い水圧となり、その圧力によってピストン２４が第１の付勢手段２６の付勢荷重に抗して図の左方へ移動してキャップ１９に着座し、また弁体２９は第２の付勢手段３３の付勢荷重により弁座部１７ｃに着座し、図２の状態に復帰する。
【００３８】
そして、水を使用するために、蛇口１１を開けると、水抜きバルブ１０における第２の部屋Ｂが大気圧となり、第１の部屋Ａ内の水圧（又は空気圧）により弁体２９が第２の付勢手段３３の付勢力に抗して図の右方へ移動し、給水管２内の水が蛇口１１より給水される。なお第１の部屋Ａ内に空気が閉じ込められていた場合にはその空気が蛇口１１から排出されて水が出る。
【００３９】
尚、上記実施例においては、弁体２９をピストン２４の移動によって押し開くための押し部材を、ピストン２４に突設した第１のロッド２７と、弁体２９に突設した第２のロッド３２により構成したが、ピストン２４又は弁体２９のいずれか一方に、他方に接離する１本のロッドを突設し、他方にはロッドを設けないようにして構成してもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、本発明の水道管用の給水装置は、水抜きバルブを元栓、水抜き栓を有する給水管と蛇口間に取付けることにより、寒冷時に水抜きをする場合及び水抜き後に通常使用状態に復帰させる場合のいずれの場合にも元栓と水抜き栓と蛇口の３個の開閉操作のみでよく、前記従来の２つの栓（５）（８）の操作が不要になる。また、元栓が開き、水抜き栓および蛇口が閉じている通常使用状態では、第２の付勢手段がその付勢荷重により弁体が閉状態に保持されるので、該弁体が逆止弁の作用をなすことから、別途逆止弁を設ける必要はなくなる。そのため、操作手数の低減と操作手順の簡素化が図られ、水抜き操作及び復元操作が極めて容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る水道管用の給水装置全体の概略構成図。
【図２】本発明の水抜きバルブの側断面図で、閉弁状態を示す図。
【図３】ガイド兼ストッパを示す斜視図。
【図４】本発明の水抜きバルブの側断面図で、通常使用状態を示す図。
【図５】本発明の水抜きバルブの側断面図で、水抜き時を示す図。
【図６】従来の水抜き装置を備えた水道管用の給水装置の概略構成図。
【符号の説明】
２…給水管、３…元栓、４…水抜き栓、１０…水抜きバルブ、１１…蛇口、１２…バルブ本体、１２ａ…連通管、１３…胴管、１４…連結部、１５…円筒状バルブ部、１７，１８…シリンダ １７ｃ…弁座部 ２４…ピストン ２６…第１の付勢手段 ２７，３２…押し部材 ２９…弁体 ３３…第２の付勢手段Ａ…第１の部屋 Ｂ…第２の部屋。

Claims (1)

1. 上流側が元栓及び水抜き栓を備えた給水管に連通し、下流側が連通管を介して蛇口に連通する水抜きバルブを付設してなる水道管用の給水装置であって、前記水抜きバルブのバルブ本体は、上記給水管への連結部が一体形成された胴管とこの胴管と直交する状態で一体形成された円筒状のバルブ部とを有し、この円筒状バルブ部内に設置したシリンダの中間部内面に弁座部を形成して該弁座部を挟んで一方に上記胴管に連通する第１の部屋を、他方に上記連通管に連通する第２の部屋を形成し、第１の部屋における上記弁座部の反対側にはピストンをシリンダの軸方向に摺動可能に備えるとともに該ピストンを上記弁座部方向へ付勢する第１の付勢手段が設けられてい一方、第２の部屋には弁体を上記弁座部に接離可能に備えるとともに該弁体を弁座部方向へ付勢する第２の付勢手段が設けられ、上記第１の付勢手段の付勢荷重は、上記元栓を開き、水抜き栓を閉じた状態で蛇口を開いたときに第１の部屋内に作用する水圧よりも低く設定されているとともに上記第２の付勢手段の付勢荷重は、上記元栓を開き、水抜き栓を閉じた状態で蛇口を閉じたときの第１の部屋の水圧から第２の部屋の水圧を差し引いた差圧より大きく設定されており、かつ、上記ピストンと弁体間には、ピストンが弁体の方向へ移動した場合に弁体を弁座部より離間させる押し部材が設けられていることを特徴とする水道管用の給水装置。

Images