JP4206486B2 - 止水栓 - Google Patents

Description

本発明は、水道システムに用いられる水道部材に係り、水道水の流れを止める止水栓の構造に関するものである。

水道システムでは、本管から分岐した配管に給水装置（蛇口等）が設けられ、その間に止水栓が埋設されている。
従来の止水栓は、図１４に示されている。この止水栓は、一次側に設けられた入水口１０４及び二次側に設けられた出水口１０５を有する本体１０１を備えている。入水口１０４及び出水口１０５との間にあり、本体１０１に斜めに取付けられた開口は、蓋１０７で密封されている。入水口１０４と出水口１０５の間にはピンにより通水路を開閉自在に移動するパッキン１０２を備えた弁１０３が配置されている。本体１０１上部には操作部が取付けられており、操作部のスピンドル１０６が本体１０１を上下して弁１０３の通水路を開閉する。操作部のスピンドル１０６にはその中心に球弁１１３を有する水抜き機構を備えている。

ハンドル１１４を回してスピンドル１０６を最上部に上げると、スピンドル１０６は弁１０３を解放して止水栓は通水状態になる。その後、ハンドル１１４を逆に回してスピンドル１０６を下げて弁１０３を押し通水路を閉めると水は流れなくなり、二次側の水はスピンドル１０６の中心に設けた水抜き機構を通して外部に排出される。また、弁１０３には一次側で断水等の逆流要因（負圧）が生じた時に、二次側の水が一次側に流れるのを防ぐ、逆流防止機能をも備えている。
このような従来の止水栓は、弁部材が摩耗したり破損したりしてもその機能、特に逆流防止機能が損なわれていることを見つけ出すことは困難であった。また、スピンドルが下降して弁１０３により通水から止水を経て水抜きを行う時、通水から止水を経て水抜きまでの間に一次側水が排出するという問題があった。
実公昭５１−７５４２号公報

本発明は、このような事情によりなされたものであり、一次側に断水等の逆流要因（負圧）が発生した時に二次側の水が一次側に流れないようにするのが容易であり、逆流防止機能の低下の発見が容易であり、また、スピンドルが下降して弁により通水から止水を経て水抜きを行う時、通水から止水を経て水抜きまでの間に一次側水が排出しないように構成した止水栓を提供する。

本発明の止水栓は、一次側に設けられた入水口及び二次側に設けられた出水口を有する本体と、前記本体上部に設けられ、水抜き機構を有するスピンドルが内部を移動する水抜き室と、逆止弁を取付けた逆止弁室と、前記水抜き室と前記逆止弁室を連通するバイパス路と、前記入水口と前記逆止弁室との間及び前記逆止弁室と前記出水口との間に形成された通水路と、前記通水路を遮断し、止水、通水、水抜きを可能にするシート部を有する止水コマとを具備したことを特徴としている。前記止水コマは、回転自在に前記本体に配置されるようにしても良い。

前記止水コマと前記逆止弁室との間には、ドレイン室が設けられ、前記ドレイン室には、前記ドレイン室を外部と連通させるコックが取付けられるようにしてもよい。前記止水コマは、凸部を有し、凸部小径部の側面に形成された垂直のシート部及び凸部大径部の小径側に形成された水平のシート部とを備え、前記本体に配置されているようにしてもよい。

一次側に断水等の逆流要因（負圧）発生した時に二次側水を一次側へ確実に逆流しないようにすることができる。また、逆止弁の機能低下の発見を容易に行うことができる。また、スピンドルが下降して弁により止水と水抜きを行う時に止水から水抜きまでの間に一次側水が排出しないように構成した止水栓を提供する。

以下、実施例を参照して発明の実施の形態を説明する。

まず、図１乃至図７を参照して実施例１を説明する。
この実施例では、水抜き可能な止水栓について説明する。図１は、止水栓の断面図及び止水栓に設けられる逆止弁室断面図、図２は、止水栓の通水状態を示す断面図、図３は、止水栓の止水状態を示す断面図、図４は、止水栓の水抜き状態を示す断面図、図５は、止水栓の負圧状態を示す断面図、図６は、止水栓の逆止弁が正常時のコック開状態を示す断面図及びＡ−Ａ線に沿う部分の断面図、図７は、止水栓の逆止弁が異常時のコック開状態を示す断面図及びＡ−Ａ線に沿う部分の断面図である。
本体１５には、一次側に設けられた入水口１及び二次側に設けられた出水口２を有している。本体１５上部には、水抜き機構を有するスピンドル９が内部を上下に移動する水抜き室１０が設けられた垂直な部分と、逆止弁２２を取付けた逆止弁室２３が配設される傾斜部分とが設けられ、逆止弁室２３が配設される傾斜部分と水抜き室１０との間にはバイパス路１１が設けられている。入水口１及び出水口２の間に水平な軸線ａを設けると、傾斜部分に配設された逆止弁室２３の軸線ｂはこれに傾斜している。両軸線の為す角度は、例えば、３０度である。また、逆止弁シート部はテーパー状になっている。

通水路３は、入水口１と本体１５に配設された逆止弁室２３との間及び本体１５に配設された逆止弁室２３と出水口２との間に形成されている。止水もしくは通水を可能にするシート部１８、１９を有する止水コマ１７は、例えば、四フッ化エチレン樹脂のような弾性を有する固めの樹脂を用い、この通水路３を遮断する。また、止水コマ１７と本体１５に配設された逆止弁室２３との間にはドレイン室７が設けられている。ドレイン室７には、ドレイン室７を外部と連通させるコック２７が取付けられている（図６参照）。

操作部は、スピンドル９及びこれを本体１５の外部から操作するハンドル４からなる。スピンドル９は、本体１５の垂直な部分を上下して止水・通水・水抜きを行う。スピンドル９は、中空部分を有しており、これは水抜き孔１６であり水抜き機構として水抜き水を外部に排出させる通路となる。スピンドル９の水抜き孔１６のある端部は、ハンドル４に捩子止めされている。水抜孔１６には水抜き機構を構成し逆流を防ぐ球弁６が装着されている。スピンドル９端部には、排水カバー５が装着されている。スピンドル９端部を覆うように、ボンネット８が装着されており、ボンネット８は、本体１５に固定されている。スピンドル９の他端には排水コマ１２を介してコマ押え１４を取付けている。コマ押え１４には、シート部を有する止水コマ１７が回転自在に捩子止めされている。
止水コマ１７は、凸部を有し、凸部小径側の側面に形成された垂直のシート部１９及び凸部大径の小径側に形成された水平のシート部２０とを備え、回転自在に本体１５に配置される。

次に、図２乃至図７を参照してこの実施例の止水栓の動作を説明する。
図２に示すように、ハンドル４操作によりスピンドル９は上に上昇してシート部１８、１９を有する止水コマ１７は、入水口１から逆止弁室２３を通って出水口２に至る通水路３から離れる。これにより止水栓は、通水状態になる。この時、逆止弁室２３の逆止弁２２は、水圧によりスプリング２４の付勢に抗して一端に押し付けられ通水路３を維持する。
図３は、止水状態を示すものである。ハンドル４操作により、スピンドル９を止水コマ１７凸部小径側の側面に形成された垂直シート部１９が通水路３を閉じるまで下降させる。本管から供給される水道水が入水口１から入り、本体１５内でシート部１９により流れが止まる。一次側水は、流入が止まり、二次側水の水抜き室１０への流入は、パッキン１３により阻止されている。

スピンドル９をさらに下げると、図４に示すように、パッキン１３が下降し、水抜き室１０とバイパス路１１との間が開く。二次側水は逆止弁室２３を通ってバイパス路１１及び水抜き室１０へ至り、さらに水抜き孔１６を通って外部へ排出される。一方、入水口１からの一次側水は、シート部１９で二次側への流通を阻止されているが、この状態は、シート部１８が本体側シート面に完全に密着するまで続く。シート部１８が本体側シート面に完全に密着する状態でスピンドル９の下降は止まる。
図５は、スピンドル９を上昇させて止水コマ１７が本体１５から離れた状態、即ち、一次側から二次側へ水が流れている通水状態において、入水口１より一次側にて、逆流要因( 負圧) を生じた場合に逆止弁２２が作動した状態を示している。例えば、水道本管( 図１３参照) に、断水等の異常が発生した時には、二次側から一次側へ水が逆流する逆流要因( 負圧) が発生し、出水口２( 二次側) から入水口( 一次側) へ水が逆流しようとする。このとき、一次側では逆流要因(負圧) を生じているので、逆流要因( 負圧) に加え逆止弁スプリング２４の付勢が働き、逆止弁２２の逆止弁シートパッキン２１が、本体１５に取付けられた逆止弁室２３内の逆止弁シート面２５に密着し、出水口２からの水が入水口１側に流れるのを阻止する。

図６及び図７は、逆止弁２２の機能テスト機構を説明するものである。
水抜き状態（図４）や負圧状態（図５）では、逆止弁２２が働いて出水口２側からの水が通水路３を流れるのを阻止している。この実施例では、ドレイン室を設けることにより逆止弁２２の機能テストを逆止弁を止水栓本体から外さずに容易に行える。前述のように、止水コマ１７と逆止弁室２３との間にはドレイン室７が設けられ、ドレイン室７には、ドレイン室７を外部と連通させるコック２７が取付けられている。

図６は、ハンドル４を操作して、スピンドル９を下降させ、止水コマ１７が通水路を閉じている状態で、逆止弁２２が正常に作動している状態を示している。図６に示すように、逆止弁２２が正常に作動しているので、ドレイン室７には二次側からの水が流れ込むことはなくドレイン室７には、残水が残っているにすぎない。この時、コック２７を開栓状態にしてもドレイン室７への空気の流入路がコック２７内の連通路しかなく、また、コック２７内の連通路が細いためにドレイン室７に空気が流入せず、ドレイン室７の残水は流出されない。一方、図７は、ハンドル４を操作して、スピンドル９を下降させ、止水コマ１７が通水路を閉じている状態で、逆止弁２２に異常があり正常に作用していない状態を示している。図７に示すように、逆止弁２２に異常があり正常に作動していないときは、逆止弁２２と逆止弁室２３内の逆止弁シート面２５に空隙ができ、ドレイン室７と出水口２が連通し、出水口２以降の二次側配管内の水および空気がドレイン室７に流入される。この時、コック２７を開栓状態にするとドレイン室７を経由して連通された出水口２以降の二次側配管内の水および空気がコック２７より流出される。

このように、ハンドル４を操作して、スピンドル９を下降させ、止水コマ１７が通水路を閉じている状態で、コック２７を開栓状態にした時に、コック２７からの水の流出の有無により、逆止弁２２の異常が判断できる。
以上のように、この実施例では、水抜き機構を有するスピンドルが取り付けられる構造を有する水抜き室とこの水抜き室と逆止弁室とを連通するバイパス路を有し、逆止弁シート面と逆止弁を備えた逆止弁室を備えているので、逆止弁を有しながらも１つのハンドル操作により通水、止水、水抜きが可能になる。更に、通水時において、逆流要因( 負圧) が、生じた場合でも逆止弁が作動し二次側から一次側へ水が逆流することを防ぐ事が可能である。また、ドレイン室とこのドレイン室にコックを設けたことにより、逆止弁機能テストを配管から止水栓を外すことなく行うことが可能になり、逆止弁機能テストを容易に行う事が、可能になる。

止水コマが凸部を有し、凸部小径側の側面に形成された垂直のシート部及び凸部大径部の小径側に形成された水平のシート部とを備えていることにより、止水状態から水抜き状態までの移動時に排水孔より( ※) 一次側水が流出するのを防ぐことができる。止水コマが回転自在に装着されているので、余計な負荷が止水コマに掛からずシート部の不必要な摩耗を防ぐことができる。スピンドルが下降し、先に止水コマ凸部小径側側面の垂直シート部により止水を行うことにより、最初に小径部分で止水を行うので操作に掛かる力が少なくて済む。また、この実施例では、逆止弁シート面がテーパー状に形成されているので、取付けられる逆止弁の位置決め（センター出し）が容易になる。逆止弁はユニット（カートリッジ）式になっているので、修理時に配管から止水栓本体を外さないで簡単に交換できる。
また、操作部を含むスピンドル一式を交換することにより、水抜き可能な止水栓もしくは水抜きのない止水栓どちらにでも変更が可能になる。

次に、図８乃至図１２を参照して実施例２を説明する。
図８は、止水栓の逆止弁室を有する本体断面図及びこれに装着される実施例１（Ａ）及び実施例２（Ｂ）の操作部断面図である。図９は、止水栓の通水状態を示す断面図、図１０は、止水栓の止水状態を示す断面図、図１１は、止水栓の負圧状態を示す断面図、図１２は、止水栓の逆止弁が異常時のコック開状態を示す断面図及びＡ−Ａ線に沿う部分の断面図である。
本発明では、止水栓本体を共通にして操作部を交換することにより、水抜き機構を有する止水栓もしくは水抜き機構の無い止水栓のどちらを構成させることが可能である。この実施例では、水抜き機構のない止水栓について説明する。
本体１５には、一次側に設けられた入水口１及び二次側に設けられた出水口２を有している。本体１５上部には、操作部を構成するスピンドル９′が内部を上下に移動するようにボンネット８′が設けられた垂直な部分と、逆止弁２２を取付けた逆止弁室２３が配設される傾斜部分とが設けられている。入水口１及び出水口２の間に水平な軸線ａ′を設けると、逆止弁室２３の軸線ｂ′はこれに対して傾斜している。両軸線の為す角度は、例えば、３０度である。また、逆止弁が当接するシート部はテーパー状になっている。

通水路３は、入水口１と逆止弁室２３との間及び逆止弁室２３と出水口２との間に形成されている。止水、通水を可能にするシート部１８を有する止水コマ１７′は、例えば、四フッ化エチレン樹脂のような弾性を有する固めの樹脂を用い、この通水路３を遮断する。また、止水コマ１７′と逆止弁室２３との間にはドレイン室７が設けられている。ドレイン室７には、ドレイン室７を外部と連通させるコック２７が取付けられている（図１２参照）。
操作部は、スピンドル９′及びこれを本体１５の外部から操作するハンドル４′から構成されている。スピンドル９′は、本体１５の垂直な部分を上下して止水及び通水を行う。スピンドル９′の一端部は、ハンドル４′に捩子止めされている。このスピンドル９′端部には、この端部を覆うように、ボンネット８′が装着されている。スピンドル９′の他端にはコマ押え１４′が取付けられている。コマ押え１４′には、シート部１８′を有する止水コマ１７′が回転自在に捩子止めされている。

次に、図９乃至図１２を参照してこの実施例の止水栓の動作を説明する。
図９に示すように、ハンドル４′操作によりスピンドル９′は上に上昇してシート部１８′を有する止水コマ１７′は、入水口１から逆止弁室２３を通って出水口２に至る通水路３から離れる。これにより止水栓は、通水状態になる。この時、逆止弁室２３の逆止弁２２は、水圧によりスプリング２４の付勢に抗して一端に押し付けられ通水路３を維持する。
図１０は、止水状態を示すものである。ハンドル４′操作により、スピンドル９′を止水コマ１７′の水平シート部１８′が通路を閉じるまで下降する。本管から供給される水道水が入水口１から入るが、本体１５内でシート部１８′により流れが止まる。一次側水は流入が止まる。

図１１は、スピンドル９を上昇させて止水コマ１７が本体１５から離れた状態、即ち、一次側から二次側へ水が流れている通水状態において、入水口１より一次側にて、逆流要因( 負圧) を生じた場合に逆止弁２２が作動した状態を示している。例えば、水道本管( 図１３参照) に、断水等の異常が発生した時には、二次側から一次側へ水が逆流する逆流要因( 負圧) が発生し、出水口２( 二次側) から入水口( 一次側) へ水が逆流しようとする。このとき、一次側では逆流要因(負圧) を生じているので、逆流要因( 負圧) に加え逆止弁スプリング２４の付勢が働き、逆止弁２２の逆止弁シートパッキン２１が、本体１５に取付けられた逆、止弁室２３内の逆止弁シート面２５に密着し、出水口２からの水が入水口１側に流れるのを阻止する。

図１２は、逆止弁機能テスト機構を説明するものである。
負圧状態（図１１）では、逆止弁２２が働いて出水口２側からの水が通水路３を流れるのを阻止している。この実施例では、ドレイン室を設けることにより逆止弁２２の機能テストを逆止弁を止水栓本体から外さずに容易に行える。前述のように、止水コマ１７と逆止弁室２３との間にはドレイン室７が設けられ、ドレイン室７には、ドレイン室７を外部と連通させるコック２７が取付けられている。図１２に示すように、コック２７を開状態にすると、逆止弁２２が作用しているので、ドレイン室７には二次側からの水が流れ込むことはない。逆止弁２２が正常に作用している場合は、コック２７から少量の残水しか排出されない。

これに対して、図１２は、ハンドル４′を操作して、スピンドル９′を下降させ、止水コマ１７′が通水路を閉じている状態で、逆止弁２２に異常があり正常に作用していない状態を示している。図１２に示すように、逆止弁２２に異常があり正常に作動していないときは、逆止弁２２と逆止弁室２３内の逆止弁シート面２５に空隙ができ、ドレイン室７と出水口２が連通し、出水口２以降の二次側配管内の水および空気がドレイン室７に流入される。この時、コック２７を開栓状態にするとドレイン室７を経由して連通された出水口２以降の二次側配管内の水および空気がコック２７より流出される。一方、逆止弁２２が正常に作動している時は、ドレイン室７には二次側からの水が流れ込むことはなくドレイン室７には、残水が残っているにすぎない。この時、コック２７を開栓状態にしてもドレイン室７への空気の流入路がコック２７内の連通路しかなく、また、コック２７内の連通路が細いためにドレイン室７に空気が流入せず、ドレイン室７の残水は流出されない。このように、ハンドル４′を操作して、スピンドル９′を下降させ、止水コマ１７′が通水路を閉じている状態で、コック２７を開栓状態にした時に、コック２７からの水の流出の有無により、逆止弁２２の異常が判断できる。

以上のように、この実施例では、逆止弁シート面と逆止弁を備えた逆止弁室を備えており、逆止弁はユニット（カートリッジ）式になっているので、修理時に配管から止水栓本体を外さないで簡単に交換できる。また、ドレイン室と概ドレイン室にコックを設けることにより、逆止弁の機能テストを配管から止水栓本体を外さずに容易に可能になる。また、この実施例では、逆止弁シート面がテーパー状に形成されているので、取付けられる逆止弁の位置決め（センター出し）が容易になる。

本発明の実施例１に係る止水栓の正面断面図及び止水栓に設けられる逆止弁室断面図。 本発明の実施例１に係る止水栓の通水状態を示す正面断面図。 本発明の実施例１に係る止水栓の止水状態を示す正面断面図。 本発明の実施例１に係る止水栓の水抜き状態を示す正面断面図。 本発明の実施例１に係る止水栓の負圧状態を示す正面断面図。 本発明の実施例１に係る止水栓の逆止弁が正常時の正面断面図及びコック開状態を示すＡ−Ａ線に沿う部分断面図。 本発明の実施例１に係る止水栓の逆止弁が異常時の正面断面図及びコック開状態を示すＡ−Ａ線に沿う部分断面図 本発明の実施例２に係る止水栓の逆止弁室を有する本体正面断面図及びこれに装着される実施例１（Ａ）及び実施例２（Ｂ）の操作部断面図。 本発明の実施例２に係る止水栓の通水状態を示す正面断面図。 本発明の実施例２に係る止水栓の止水状態を示す正面断面図。 本発明の実施例２に係る止水栓の負圧状態を示す正面断面図。 本発明の実施例２に係る止水栓の逆止弁が異常時の正面断面図及びコック開状態を示すＡ−Ａ線に沿う部分断面図。 本発明の止水栓を用いる水道システム概略図。 従来の止水栓正面断面図。

符号の説明

１・・・入水口 ２・・・出水口 ３・・・通水路
４、４′・・・ハンドル ５・・・排水カバー
６・・・球弁 ７・・・ドレイン室 ８、８′・・・ボンネット
９、９′・・・スピンドル １０・・・水抜き室
１１・・・バイパス路 １２・・・排水コマ
１３、２１・・・パッキン １４、１４′・・・コマ押さえ
１５・・・本体 １６・・・水抜き孔 １７、１７′・・・止水コマ
１８、１８′、１９・・・シート部 ２２・・・逆止弁
２３・・・逆止弁室 ２４・・・逆止弁スプリング
２５・・・シート面 ２７・・・コック

Claims (4)

1. 一次側に設けられた入水口及び二次側に設けられた出水口を有する本体と、前記本体上部に設けられ、水抜き機構を有するスピンドルが内部を移動する水抜き室と、逆止弁を取付けた逆止弁室と、前記水抜き室と前記逆止弁室を連通するバイパス路と、前記入水口と前記逆止弁室との間及び前記逆止弁室と前記出水口との間に形成された通水路と、前記通水路を遮断し、止水、通水を可能にするシート部を有する止水コマとを具備したことを特徴とする止水栓。
2. 前記止水コマは、回転自在に前記本体に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の止水栓。
3. 前記止水コマと前記逆止弁室との間にはドレイン室が設けられ、前記ドレイン室には、前記ドレイン室を外部と連通させるコックが取付けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の止水栓。
4. 前記止水コマは、凸部を有し、凸部小径側の側面に形成された垂直のシート部及び凸部大径の小径側に形成された水平のシート部とを備え、前記本体に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の止水栓。

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