JP2003028323A - 四方切換え弁及び四方切換え弁を備えた給水管洗浄システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】弁本体を回動するだけで流路の切換え、及び全
ての流路の遮断ができ、しかも構造的に簡単で、製作も
容易な四方切換え弁を提供することにある。 【解決手段】ケーシング１１と、このケーシング１１の
内部に水密状態で、周方向に回動自在に設けられた弁本
体１２とからなり、ケーシング１１に、第１と第２の流
入ポート１３，１４を弁本体１２の周方向に離間して設
けるとともに、第１と第２の流出ポート１５，１６を弁
本体１２の周方向に離間して設け、弁本体１２は、該弁
本体１２の回動角によって第１の流入ポート１３と第１
の流出ポート１５とを連通し、第２の流入ポート１４と
第２の流出ポート１６とを遮断する第１回動ポジション
と、第１の流入ポート１３と第２の流出ポート１６とを
連通し、第２の流入ポート１４と第１の流出ポート１５
とを連通する第２回動ポジションと、全ての流入ポート
及び流出ポートを遮断する第３回動ポジションに切換え
可能であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、水道水の流路の
切換えを行う四方切換え弁及び水道水を給水する給水管
の洗浄を行う際に流路の切換えを行う四方切換え弁を備
えた給水管洗浄システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、マンション等の集合住宅におい
ては、地下に埋設された水道本管から水道水を受水槽に
受水し、この受水槽の水道水を揚水管の途中に設けられ
たポンプによって屋上等に設置された高架水槽に揚水し
ている。そして、この高架水槽から共有立て管を介して
各家庭に分岐し、水道メータを介して各家庭の水道蛇口
に接続されている。

【０００３】ところで、前述のように構成された給水シ
ステムにおいて、揚水管、共有立て管及び水道メータか
ら水道蛇口までの管路に雑菌が繁殖する場合があり、定
期的に管路を洗浄する必要がある。そこで、従来におい
ては、殺菌力の強いオゾンを使用して洗浄することが行
なわれている。オゾン洗浄方式は、Ｏ_２ボンベからオゾ
ン（Ｏ_３）生成装置にＯ_２を供給してオゾンを生成し、
このオゾンをオゾン注入ポンプによって水道水とオゾン
とをミキシングするミキサーに注入して洗浄するように
なっている。

【０００４】従って、洗浄時においては、管路の途中に
オゾン洗浄バイパス回路を接続し、通常流路を一時遮断
し、水道水をオゾン洗浄バイパス回路を流して水道蛇口
から排水することにより、管路の洗浄を行なっている。

【０００５】図５（ａ）（ｂ）（ｃ）は水道メータ１と
水道蛇口２とを結ぶ給水管路３をオゾン洗浄する第１の
従来例を示し、４は水道水とオゾンとをミキシングする
ミキサーである。水道メータ１の下流側は三方弁５に接
続され、三方弁５の一方は給水管路３に、他方はバイパ
ス管路６のミキサー４の入口側４ａに接続されている。
ミキサー４の出口側４ｂはバイパス管路６に設けられた
二方弁７を介して三方弁５の下流側の給水管路３に接続
されている。

【０００６】従って、通常時においては、（ａ）に示す
ように、三方弁５の一次側と二次側とが開放し、二方弁
７が閉状態にあり、水道メータ１からの水道水は三方弁
５を介して給水管路３を介して水道蛇口２に流れる。

【０００７】オゾン洗浄時においては、（ｂ）に示すよ
うに、三方弁５がバイパス回路６側に切り換わり、三方
弁５の一次側と二次側とが閉状態にあり、二方弁７が開
放される。従って、水道メータ１からの水道水が三方弁
５を介してバイパス回路６を介してミキサー４に流入
し、ここで水道水がオゾンとミキシングされた後、二方
弁７を介して給水管路３に還流し、水道蛇口２から排水
される。従って、三方弁５と水道蛇口２とを結ぶ給水管
路３はオゾン洗浄される。

【０００８】また、水道メータ１の交換時には、水道メ
ータ１の上流側の元栓（図示しない）を閉状態とすると
ともに、（ｃ）に示すように、三方弁５の一次側と二次
側とを閉状態とし、二方弁７も閉状態とする。

【０００９】図６（ａ）（ｂ）（ｃ）は水道メータ１と
水道蛇口２とを結ぶ給水管路３をオゾン洗浄する第２の
従来例を示し、水道メータ１の下流側は第１の三方弁５
ａに接続され、三方弁５の一方は給水管路３に、他方は
バイパス管路６のミキサー４の入口側４ａに接続されて
いる。給水管路３には第２の三方弁５ｂが設けられ、第
２の三方弁５ｂの一方は水道蛇口２に、他方はバイパス
管路６の還流側に接続されている。

【００１０】従って、通常時においては、（ａ）に示す
ように、第１及び第２の三方弁５ａ，５ｂの一次側と二
次側とが開放し、バイパス回路６は閉状態にあり、水道
メータ１からの水道水は第１及び第２の三方弁５ａ，５
ｂ及び給水管路３を介して水道蛇口２に流れる。

【００１１】オゾン洗浄時においては、（ｂ）に示すよ
うに、第１及び第２の三方弁５ａ，５ｂがバイパス回路
６側に切り換わり、第１及び第２の三方弁５ａ，５ｂの
一次側と二次側とが閉状態になる。従って、水道メータ
１からの水道水が第１の三方弁５ａを介してバイパス回
路６を介してミキサー４に流入し、ここで水道水がオゾ
ンとミキシングされた後、第２の三方弁５ｂを介して給
水管路３に還流し、水道蛇口２から排水される。従っ
て、第２の三方弁５ｂと水道蛇口２とを結ぶ給水管路３
はオゾン洗浄される。

【００１２】また、水道メータ１の交換時には、水道メ
ータ１の上流側の元栓（図示しない）を閉状態とすると
ともに、（ｃ）に示すように、第１の三方弁５ａの一次
側と二次側とを閉状態とする。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ように構成された従来例の場合には、三方弁と二方弁と
の組み合わせ、あるいは２つの三方弁を使用して給水管
路にバイパス回路を接続したオゾン洗浄システムを構成
している。

【００１４】従って、弁と配管とを接続する継手管の個
数が多くなり、ねじ込み部の箇所も多くなることから、
ねじ込み量によってバイパス回路との寸法精度が出難い
という問題がある。

【００１５】また、マンション等の集合住宅において
は、水道メータが設置されている場所はスペースが狭
く、継手管も屈曲管を多数使用せざるを得ないが、屈曲
管は角部や隅部に水垢や異物が溜まりやすいという問題
があり、できるだけ直管接続が望まれている。

【００１６】また、水道メータの交換時には水道メータ
の上流側の元栓を閉状態とするとともに、三方弁の一次
側と二次側とを閉状態とした状態で水道メータを取り外
すが、水道メータの下流側の管路に残っている水道水が
流出してフロアを濡らすという問題がある。

【００１７】この発明は、前記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、弁本体を回動するだ
けで流路の切換え、及び全ての流路の遮断ができ、しか
も構造的に簡単で、製作も容易な四方切換え弁を提供す
ることにある。

【００１８】さらに、水道メータの下流側に単一の四方
切換え弁を設け、この四方切換え弁を切換えるだけでバ
イパス回路との切換えができ、オゾン洗浄する場合にも
作業性が向上するとともに、継手管の個数も少なく、狭
いスペースでも配管が可能であり、さらに水道メータの
交換時においても、水道メータの下流側に残っている水
道水が流出することなく、水道メータの交換が容易に行
なえる四方切換え弁を備えた給水管洗浄システムを提供
することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記目的を
達成するために、請求項１は、ケーシングと、このケー
シングの内部に水密状態で、周方向に回動自在に設けら
れた弁本体とからなり、前記ケーシングに、第１と第２
の流入ポートを前記弁本体の周方向に離間して設けると
ともに、第１と第２の流出ポートを前記弁本体の周方向
に離間して設け、前記弁本体は、該弁本体の回動角によ
って第１の流入ポートと第１の流出ポートとを連通し、
第２の流入ポートと第２の流出ポートとを遮断する第１
回動ポジションと、第１の流入ポートと第２の流出ポー
トとを連通し、第２の流入ポートと第１の流出ポートと
を連通する第２回動ポジションと、全ての流入ポート及
び流出ポートを遮断する第３回動ポジションに切換え可
能であることを特徴とする四方切換え弁にある。

【００２０】請求項２は、請求項１の前記弁本体は、第
１の流入ポートを、第１の流出ポートまたは第２の流出
ポートに連通する略Ｔ字状の第１の連通路と、第２の流
入ポートを第１の流出ポートに連通する略Ｌ字状の第２
の連通路とを有していることを特徴とする。

【００２１】請求項３は、請求項１または２の前記ケー
シングは、少なくとも内周面が円筒状または球面状であ
り、前記弁本体は、外周面が前記ケーシングの内周面に
水密状態に摺動する円柱状または球形状であり、第１回
動ポジションと第２回動ポジジョンとの位相は略９０°
で、第１回動ポジションと第３回動ポジションとの位相
は略４５°であることを特徴とする。

【００２２】請求項４は、請求項１の前記ケーシングに
は弁本体を回動して流路の切換え及び流路を全て遮断す
るハンドルを備え、このハンドルは、前記ケーシングに
固定された悪戯防止カバーで覆われていることを特徴と
する。

【００２３】請求項５は、水道水供給側と水道水需要側
とを結ぶ給水管の途中に水道メータを設けるとともに、
前記水道メータの下流側に切換え弁を設け、この切換え
弁によって水道メータからの水道水を前記給水管を介し
て水道水需要側へ流通する通常時と、水道メータからの
水道水をオゾン発生装置から供給されたオゾンと水道水
とをミキシングするミキサーを介して前記給水管に還流
したのち水道水需要側へ流通する給水管洗浄時とに切換
え可能な給水管洗浄システムにおいて、前記切換え弁
は、前記水道水需要側と接続される第1の流入ポート、
前記水道水需要側と接続される第１の流出ポート、前記
ミキサーの入口側及び出口側に接続される第２の流入ポ
ートおよび第２の流出ポートを有するケーシングと、前
記ケーシングの内部に水密状態で、周方向に回動自在に
設けられ、回動角によって第１の流入ポートと第１の流
出ポートとを連通し、第２の流入ポートと第２の流出ポ
ートとを遮断するとともに、第１の流入ポートと第２の
流出ポートとを連通し、第２の流入ポートと第１の流出
ポートとを連通する通路を有する弁本体とによって四方
切換え弁を構成したことを特徴とする。

【００２４】前記四方切換え弁によれば、弁本体の切換
えによって第１の流入ポートと第１の流出ポートとを連
通し、第２の流入ポートと第２の流出ポートとを遮断す
ることができる。また、弁本体を回動させると、第１の
流入ポートと第２の流出ポートとを連通し、第２の流入
ポートと第１の流出ポートとを連通する状態に切換える
ことができる。

【００２５】さらに、弁本体の回動位置によって全ての
流入ポート及び流出ポートを弁本体によって遮断するこ
とができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００２７】図１（ａ）〜（ｂ）は四方切換え弁の横断
平面図、図２（ａ）は四方切換え弁の平面図、（ｂ）は
側面図、（ｃ）はＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【００２８】図１及び図２に基づいて四方切換え弁につ
いて説明すると、四方切換え弁１０は、円筒状または球
面状のケーシング１１と、このケーシング１１の内部に
水密状態で、周方向に回動自在に設けられた円柱状また
は球形状の弁本体１２とから構成されている。ケーシン
グ１１の外周壁には第１と第２の流入ポート１３，１４
が周方向に離間して設けられているとともに、第１と第
２の流出ポート１５，１６が周方向に離間して設けられ
ている。

【００２９】弁本体１２には平面視で、略Ｔ字状の第１
の連通路１７と略Ｌ字状の第２の連通路１８が設けられ
ている。第１の連通路１７は、図１（ａ）に示すよう
に、弁本体１２の回動角で、第１の流入ポート１３を、
第１の流出ポート１５または第２の流出ポート１６に連
通できるようになっており、第２の連通路１８は、図１
（ｂ）に示すように、弁本体１２の回動角で、第２の流
入ポート１４は、第１の流出ポート１５に連通できるよ
うになっている。

【００３０】さらに、弁本体１２を図１の（ａ）と
（ｂ）の中立位置とした図１（ｃ）とすると、第１と第
２の流入ポート１３，１４及び第１と第２の流出ポート
１５，１６の全てが遮断されるようになっている。

【００３１】さらに、図２に示すように、弁本体１２の
回動中心にはケーシング１１の上部に突出する操作軸１
９が設けられ、この操作軸１９には作業者が手動で操作
するためのハンドル２０が設けられている。ハンドル２
０には弁本体１２の向きを指示する指標２１が設けられ
ている。

【００３２】さらに、ハンドル２０は悪戯防止カバー２
２によって覆われており、この悪戯防止カバー２２は特
殊ネジ２３によってケーシング１１の上部に固定されて
いる。従って、特殊ネジ２３を特殊工具によって緩め、
悪戯防止カバー２２によってケーシング１１から取り外
さない限り、ハンドル２０によって弁本体１２を操作不
能である。

【００３３】前述した構成によれば、図１（ａ）に示す
ように、弁本体１２の切換えによって第１の流入ポート
１３と第１の流出ポート１５とを連通し、第２の流入ポ
ート１４と第２の流出ポート１６とを遮断することがで
きる。また、弁本体１２を時計回りに９０°回動させる
と、図１（ｂ）に示すように、第１の流入ポート１３と
第２の流出ポート１６とを連通し、第２の流入ポート１
４と第１の流出ポート１５とを連通する状態に切換える
ことができる。

【００３４】さらに、図１（ａ）の状態から反時計回り
に４５°回動させると、図１（ｃ）に示すように、全て
の流入ポート１３，１４及び流出ポート１５，１６が弁
本体１２によって遮断することができる。

【００３５】図３は前述のように構成された四方切換え
弁１０をオゾン洗浄システムに使用した状態を示し、四
方切換え弁１０の第１の流入ポート１３は給水管路２４
を介して水道メータ２５の出口側に接続され、四方切換
え弁１０の第１の流出ポート１５は給水管路２４を介し
て水道蛇口２６に接続されている。

【００３６】一方、オゾン洗浄システムのＯ_２ ボンベ
２７はオゾン（Ｏ_３ ）生成装置２８に接続されてお
り、オゾン（Ｏ_３ ）生成装置２８で生成されたオゾン
はオゾン注入ポンプ２９によって水道水とオゾンとをミ
キシングするミキサー３０に接続されている。

【００３７】ミキサー３０には入口３１と出口３２が設
けられ、バイパス回路３３に接続されている。そして、
四方切換え弁１０の第２の流出ポート１６はバイパス回
路３３を介してミキサー３０の入口３１に接続され、出
口３２はバイパス回路３３を介して四方切換え弁１０の
第２の流入ポート１４に接続されている。

【００３８】次に、オゾン洗浄システムの作用について
説明する。

【００３９】通常時においては、図１（ａ）に示すよう
に、四方切換え弁１０の弁本体１２は第１の連通路１７
によって第１の流入ポート１３と第１の流出ポート１５
とを連通させているため、水道メータ２５からの水道水
は四方切換え弁１０及び給水管路２４を介して水道蛇口
２６に流れる。

【００４０】オゾン洗浄時においては、図３に示すよう
に、四方切換え弁１０が切り換わり、第１の流入ポート
１３と第２の流出ポート１６とを連通し、第２の流入ポ
ート１４と第１の流出ポート１５とを連通する。

【００４１】従って、水道メータ２５からの水道水は四
方切換え弁１０の第１の連通路１７を介してバイパス回
路３３からミキサー３０に導かれ、ミキサー３０の内部
でオゾンとミキシングされる。オゾンとミキシングされ
た水道水はバイパス回路３３を介して四方切換え弁１０
の第２の流入ポート１４から第２の連通路１８を介して
第１の流出ポート１５に導かれ、給水管路２４を介して
水道蛇口２６から排水される。この状態を一定時間継続
すると、給水管路２４の内部の雑菌はオゾンによって殺
菌され、洗浄される。

【００４２】図３の状態から弁本体１２を反時計回りに
１３５°回動させると、図１（ｃ）に示すように、全て
の流入ポート１３，１４及び流出ポート１５，１６が弁
本体１２によって遮断される。従って、水道メータ２５
の交換作業の際には、水道メータ２５の上流側の元栓を
遮断した後、四方切換え弁１０を図１（ｃ）に示す状態
にすることにより、水道メータ２５の下流側に残ってい
た水道水が流出するのを防止できる。

【００４３】図４（ａ）（ｂ）は水道メータ２５と四方
切換え弁１０との接続状態を示し、四方切換え弁１０の
ケーシング１１に設けられた第１と第２の流入ポート１
３，１４及び第１と第２の流出ポート１５，１６は、そ
の内周面に雌ねじ部１３ａ，１４a，１５ａ，１６ａが
形成されており、給水管路及びバイパス回路と直接にね
じ込み接続が可能である。

【００４４】図４（ａ）に示すように、水道メータ２５
と四方切換え弁１０の第１の流入ポート１３とを継手管
３４を介して接続した場合であり、図４（ｂ）は、水道
メータ２５と四方切換え弁１０の第１の流入ポート１３
とを直接に接続した場合である。

【００４５】前述のように水道メータ２５と四方切換え
弁１０の第１の流入ポート１３とを継手管３４あるいは
直接接続することにより、狭いスペースでも配管接続す
ることができ、屈曲管を必要としないため、水垢や異物
の溜まり難く、また配管作業の容易化を図ることができ
る。

【００４６】なお、前記実施形態においては、四方切換
え弁を給水管路のオゾン洗浄における流路切換えとして
使用した場合について説明したが、この発明の四方切換
え弁は、液体、気体等の流路切換え弁として広範囲に適
用できる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、弁本体を回動するだけで流路の切換え、及び全ての
流路の遮断ができ、しかも構造的に簡単で、製作も容易
な四方切換え弁を提供できる。

【００４８】また、この発明は、水道メータの下流側に
単一の四方切換え弁を設け、この四方切換え弁を切換え
るだけでオゾン洗浄のバイパス回路との切換えができ、
オゾン洗浄する場合にも作業性が向上するとともに、継
手管の個数も少なく、狭いスペースでも配管が可能であ
り、さらに水道メータの交換時においても、水道メータ
の下流側に残っている水道水が流出することなく、水道
メータの交換が容易に行なえるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態を示し、（ａ）〜（ｃ）は
四方切換え弁の横断平面図。

【図２】同実施形態を示し、（ａ）は四方切換え弁の平
面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はＡ−Ａ線に沿う断面
図。

【図３】同実施形態の四方切換え弁をオゾン洗浄システ
ムに使用した状態の構成図。

【図４】同実施形態を示し、水道メータと四方切換え弁
との接続状態を示す平面図。

【図５】第１の従来例をしめし、（ａ）（ｂ）（ｃ）は
水道メータと水道蛇口とを結ぶ給水管路をオゾン洗浄す
る場合の構成図。

【図６】第２の従来例をしめし、（ａ）（ｂ）（ｃ）は
水道メータと水道蛇口とを結ぶ給水管路をオゾン洗浄す
る場合の構成図。

【符号の説明】

１０…四方切換え弁の １１…ケーシング １２…弁本体 １３，１４…流入ポート １５，１６…流出ポート ２４…給水管路 ２５…水道メータ ２６…水道蛇口 ３０…ミキサー ３３…バイパス回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングと、このケーシングの内部に
   水密状態で、周方向に回動自在に設けられた弁本体とか
   らなり、 前記ケーシングに、第１と第２の流入ポートを前記弁本
   体の周方向に離間して設けるとともに、第１と第２の流
   出ポートを前記弁本体の周方向に離間して設け、 前記弁本体は、該弁本体の回動角によって第１の流入ポ
   ートと第１の流出ポートとを連通し、第２の流入ポート
   と第２の流出ポートとを遮断する第１回動ポジション
   と、第１の流入ポートと第２の流出ポートとを連通し、
   第２の流入ポートと第１の流出ポートとを連通する第２
   回動ポジションと、全ての流入ポート及び流出ポートを
   遮断する第３回動ポジションに切換え可能であることを
   特徴とする四方切換え弁。
2. 【請求項２】 前記弁本体は、第１の流入ポートを、第
   １の流出ポートまたは第２の流出ポートに連通する略Ｔ
   字状の第１の連通路と、第２の流入ポートを第１の流出
   ポートに連通する略Ｌ字状の第２の連通路とを有してい
   ることを特徴とする請求項１記載の四方切換え弁。
3. 【請求項３】 前記ケーシングは、少なくとも内周面が
   円筒状または球面状であり、前記弁本体は、外周面が前
   記ケーシングの内周面に水密状態に摺動する円柱状また
   は球形状であり、第１回動ポジションと第２回動ポジジ
   ョンとの位相は略９０°で、第１回動ポジションと第３
   回動ポジションとの位相は略４５°であることを特徴と
   する請求項１または２記載の四方切換え弁。
4. 【請求項４】 前記ケーシングには弁本体を回動して流
   路の切換え及び流路を全て遮断するハンドルを備え、こ
   のハンドルは、前記ケーシングに固定された悪戯防止カ
   バーで覆われていることを特徴とする請求項１記載の四
   方切換え弁。
5. 【請求項５】 水道水供給側と水道水需要側とを結ぶ給
   水管の途中に水道メータを設けるとともに、前記水道メ
   ータの下流側に切換え弁を設け、この切換え弁によって
   水道メータからの水道水を前記給水管を介して水道水需
   要側へ流通する通常時と、水道メータからの水道水をオ
   ゾン発生装置から供給されたオゾンと水道水とをミキシ
   ングするミキサーを介して前記給水管に還流したのち水
   道水需要側へ流通する給水管洗浄時とに切換え可能な給
   水管洗浄システムにおいて、 前記切換え弁は、前記水道水需要側と接続される第1の
   流入ポート、前記水道水需要側と接続される第１の流出
   ポート、前記ミキサーの入口側及び出口側に接続される
   第２の流入ポートおよび第２の流出ポートを有するケー
   シングと、 前記ケーシングの内部に水密状態で、周方向に回動自在
   に設けられ、回動角によって第１の流入ポートと第１の
   流出ポートとを連通し、第２の流入ポートと第２の流出
   ポートとを遮断するとともに、第１の流入ポートと第２
   の流出ポートとを連通し、第２の流入ポートと第１の流
   出ポートとを連通する通路を有する弁本体とによって四
   方切換え弁を構成したことを特徴とする給水管洗浄シス
   テム。