JP2007132361A - 給水接続具 - Google Patents

Abstract

【課題】 継手を装着した平常の使用時において止水弁が通水抵抗となりにくい給水接続具を提供する。
【解決手段】 止水弁５は上端をカップ状部１９とし、このカップ状部１９の外周部には前記弁座１３に当接して流路を遮断するシールリング２０が装着され、カップ状部１９からは流路を左右に分ける平板状部２１が下方に向かって延設され、この平板状部２１の下端に筒状部２２が連設されている。そして、平板状部２１の下部には左右に分かれた流路からの水を合流せしめるための切欠部２３が形成され、切欠部２３を形成した結果平板状部２１の下部は一対のリブ２４となり、このリブ２４が前記筒状部２２内側面に接合されている。このような形状とすることで、合流が漸次行われ、流れ場に乱れが生じにくい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、配管継手が接続されることで自動的に開弁し、配管継手が外れることで自動的に閉弁する給水接続具に関する。

予期せずにホースが外れた場合でも給水栓から水が突出するのを防止する機構が特許文献１に開示されている。
図１２には特許文献１に開示される給水栓の構造を示している。給水栓は本体１００に継手１０１を介してホース１０２が接続されている状態では、図１２（ａ）に示すように、継手１０１の段部が遮蔽弁（止水弁）１０３の下端のスカート状に拡径した部分に当接して遮蔽弁１０３全体を押し上げ、流路を開状態に維持し、一方、何らかの原因によって継手１０１が外れた場合には、図１２（ｂ）に示すように、スプリング１０４の弾発力で遮蔽弁１０３が瞬時に下動して本体１００に形成した弁座１０５に着座して水の突出を緊急停止するようにしている。

また、水ではないがガスを緊急停止する機構として、特許文献２に開示されるものが提案されている。この機構は特許文献１に類似しているが、遮蔽弁の形状が異なっている。即ち、遮蔽弁を上端を閉じた筒状とし、遮蔽弁が開状態では遮蔽弁の側面に形成した穴を介してガスが遮蔽弁内を通過し、ホースが外れた場合には、遮蔽弁の上端のフランジ部が弁座に密着してガスの流路を瞬時に遮断するようにしている。

特開２００１−２０８２６７号公報 実開平１−１００９９０号公報

ホースなどの一端に取り付けた継手が接続されることで自動的に開弁し、継手が外れることで自動的に閉弁する給水接続具にあっては、接続状態では継手内の遮蔽弁はできるだけ流路抵抗にならないことが好ましい。

しかしながら、特許文献１に開示される遮蔽弁の形状は、下端部に継手の段部に当接するスカート部（当接部）を備え、接続時にはこのスカート部の隙間を通って水が流れる構造になっている。このため、通水抵抗が大きく十分な水圧を確保できないことがある。また、特許文献１に開示される遮蔽弁にあっては弁体の一部に側方に突出する案内部を有しており、この案内部によって水の流れに乱れを生じ、圧力損失につながってしまう。

一方、特許文献２に開示される遮蔽弁にあっては側面の対向位置に穴を形成し、この穴を介してガスが遮蔽弁内の流路に入る構造になっている。この構造を水栓に応用した場合には、遮蔽弁内に流入した水が干渉して大きな乱流渦が生じてしまい、前記同様、通水抵抗が大きく十分な水圧を確保できないことになる。

上記の課題を解消するため、請求項１に係る発明は、給水装置の吐出部と、配管端部に設けられた配管継手とを接続するための給水接続具であって、前記吐出部内の流路に設けられた吐出部側縮径部と、前記吐出部側縮径部の開口部近傍に設けられた弁座と、該弁座に当接することで止水を行う止水弁と、前記配管継手内の流路に設けられた配管継手側縮径部と、前記配管継手側縮径部の開口部近傍であって、前記止水弁の下流側端部と当接し、前記止水弁を前記弁座より離反させて給水状態とする止水弁当接部とを備え、更に前記止水弁は、前記吐出部内の流路を分割すべく下流方向に突設した平板状部と、該平板状部の下流側端部に連設され且つ前記配管継手内部の流路に沿う通水路が形成された筒状部とを有する構成とした。

平板状部の下流側端部に設けられた筒状部は、上流からの水の流れを配管継手の開口部に集約するように作用するため、同開口部近傍での圧力損失を低減させることができる。すなわち止水弁の下流側端部を筒状に形成することで、給水時において配管継手の開口部を遮ることなく流路を形成することが可能となり、圧力損失を低減させることができる。
また、上記構成にあっては、吐出部側縮径部にて水の縮流が生じるが、止水弁の平板状部により通水路は複数の空間に隔てられているため、縮流した水同士の干渉が抑制され、流れ場の乱れが低減される。
また、水の粘性により平板状部の表面に沿った流れ場が形成される。この流れ場は下流側の筒状部に至るまで遮られるものが無いため、平板状態部近傍では流速が大きくなり、より周囲の水を筒状部に引き込むよう作用する。

請求項２に記載の発明にあっては、前記平板状部と筒状部との連設部において、流路上流側から下流側にかけて水の合流を漸次行わせる合流干渉抑制手段が設けられた構成とした。

上記構成とすることで、平板状部で分流された水の流れが筒状部で合流する際に、流れ場に乱れを生じるが、合流を上流側から下流側にかけて漸次行わせることで、筒状部内で一度に合流させる場合に比べて、筒状部内の流れ場の乱れを低減させることができる。

また請求項３に記載の発明にあっては、請求項２に記載の給水接続具において、前記合流干渉抑制手段は、前記平板状部の下流端に設けられ、下流端が開放された切欠部であって、該切欠部は上流側から下流側にかけて切欠幅が大となる構成とした。

上記構成のように、上流側から下流側にかけて切欠幅を大きくすると、それに伴い合流する水の流量も大となり、漸次合流が進められ、筒状部内で一度に合流させる場合に比べて、筒状部内の流れ場の乱れを低減させることができる。

また請求項４に記載の発明にあっては、請求項３に記載の給水接続具において、前記切欠部は、下流側が広がった逆Ｕ字状に形成された構成とした。

切欠部をその上端の形状が緩やかな逆Ｕ字状にすることにより、上端の形状が鋭利な逆Ｖ字状等にした場合などに比べ、切欠部上端における流れ場の乱れが抑制される。

また請求項５に記載の発明にあっては、請求項２に記載の給水接続具において、
前記合流干渉抑制手段は、前記筒状部の上流側端部に設けられ、上流側が開放された切欠部である構成とした。

上記構成とすることで、筒状部上流での合流が行われるため、筒状部内で一度に合流させる場合に比べて、筒状部内の流れ場の乱れを低減させることができる。

また請求項６に記載の発明にあっては、請求項５に記載の給水接続具において、前記切欠部は上流側が広がったＵ字状に形成された構成とした。

切欠部をその下端の形状が緩やかなＵ字状にすることにより、下端の形状が鋭利なＶ字状等にした場合などに比べ、切欠部下端における流れ場の乱れが抑制される。

また請求項７に記載の発明にあっては、請求項２に記載の給水接続具において、前記合流干渉抑制手段は、前記平板状部の下流端に設けられ、下流側が開放された切欠部と、前記筒状部の上端に設けられ、上流部が開放された切欠部とからなる構成とした。

このように、平板状部及び筒状部の双方に切欠部を設けることで、筒状部内で一度に合流させる場合に比べて、筒状部内の流れ場の乱れを低減させることができる。

また請求項８に記載の発明にあっては、請求項７に記載の給水接続具において、前記平板状部に設けられた切欠部の上流側端部が、前記円筒部の上流側端部より上流側に設けられる構成とした。

上記のように、両切欠部がオーバラップする構成とすることで、円筒外部から円筒中央への流路が形成され、水の合流が促される。

また請求項９に記載の発明にあっては、請求項２に記載の給水接続具において、
前記平板状部は前記筒体内に延設され、且つその下流側端部が前記合流干渉抑制手段である対向する一対のリブとなる構成とした。

上記したように、平板状部が下流側端部で一対のリブとなることで、筒状部中央における通水を確保できるとともに、リブの表面に沿った流れが止水弁当接部での渦の発生を抑制する。

また請求項１０に記載の発明にあっては、請求項１に記載の給水接続具において、前記平板状部の通水断面積に比して、前記筒状部の通水断面積が大きくなる構成とした。

このように構成することで、下流側の通水断面積を大きくすることで、圧力損失を低減できる。

また請求項１１に記載の発明にあっては、請求項１に記載の給水接続具において、前記筒状部内の通水断面積に比して前記配管継手内の通水断面積を大きくした構成とした。

このように、筒状部内に設けるリブによって通水断面積を調整することができ、圧力損失を低減できる。

また請求項１２に記載の発明にあっては、請求項１に記載の給水接続具において、前記止水弁の下流側端部と当接して止水弁を弁座より離反させる止水弁当接部は、下流側に向かって縮径する雌テーパ状をなす構成とした。

上記構成とすることで、継手接続の際に、筒状部の下流側端部が当接部の傾斜面に押圧され、筒状部はその軸線（弁体の軸線）が配管継手流路の軸線と同一となるように位置決めされ、弁体の偏心が抑制される。したがって、通水路内に歪な段差が生じるのを防止でき、更に、当接部の傾斜部分に当たる水もスムーズに下流側に流れる。

また請求項１３に記載の発明にあっては、請求項１に記載の給水接続具において、前記平板状部材の側部にはリブが設けられ、このリブは前記平板状部と一体的且つ前記筒状部の端面から長手方向に延設され、その断面は前記筒状部と略同径の円弧状である構成とした。

上記構成とすることで、止水弁としての機能を損なうことなく、止水弁の断面２次モーメントを増加させ、強度を向上させることができる。

本発明に係る給水接続具によれば、水の合流部に乱流が生じにくく、通水抵抗を小さくすることができ、圧力損失を少なくすることができる。

以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る給水接続具の内部構造（止水弁が開）を示す斜視断面図、図２は本発明に係る給水接続具の内部構造（止水弁が閉）を示す斜視断面図、図３は止水弁の斜視図、図４は止水弁の側面図、図５は図１のＡ−Ａ線断面図、図６は図１のＢ−Ｂ線断面図、図７は図１のＣ−Ｃ線断面図である。

給水接続具１は、給水装置の吐出部となるプラグ２、ホース等の一端に取り付けられる継手としてのソケット３、これらプラグ２とソケット３とを嵌合した状態で内部に形成される通水路４内に設けられる止水弁５を備えている。
前記プラグ２は給水管５０に接続され、この給水管５０内には前記止水弁５を下方に付勢するスプリング５１が配置されている。

プラグ２及びソケット３は外周面にフランジ部６，７が形成され、これらフランジ部６，７をクランプ部材８で挟み込むことで、嵌合状態が維持される。尚、クランプ部材８による把持箇所は１箇所でもよいが周方向に３箇所程度にすることで外れにくくなる。

プラグ２内には上流側に大径流路９、下流側に小径流路１０が形成され、小径流路１０の下流側には小径流路１０よりも若干大径となった流路１１が形成されている。

そして、大径流路９と小径流路１０との境界部には段部１２が設けられ、この段部１２に開口する小径流路１０の端縁部に雌テーパ状の弁座１３を形成している。

また、ソケット３内には上流側に大径流路１４、下流側に小径流路１５が形成され、大径流路１４にはプラグ２の筒状連結部１６が密に挿入され、大径流路１４と小径流路１５との境界部には段部１７が設けられ、この段部１７に開口する小径流路１５の開口部端縁はＲ面取りされた雌テーパ状の当接部１８となっている。

一方、止水弁５は上端を形成したカップ状部１９とし、このカップ状部１９には通水穴１９ａが形成され、更にカップ状部１９の外周部には前記弁座１３に当接して流路を遮断するシールリング２０が装着されている。また、カップ状部１９からは流路を左右に分ける平板状部２１が下方に向かって延設され、この平板状部２１の下端に筒状部２２が連設されている。
この筒状部２２が前記雌テーパ状の当接部１８に当接することで、止水弁５はスプリング５１の弾発力に抗して上方に持ち上げられ、弁座１３からシールリング２０が離れ、流路が開になる。

平板状部２１の下部には左右に分かれた流路からの水を合流せしめるための切欠部２３が形成され、また切欠部２３を形成した結果平板状部２１の下部は一対のリブ２４となり、このリブ２４が前記筒状部２２内側面に接合されている。

前記切欠部２３の形状は下流端が広がったＵ字状（ドーム状）をなし、その上流端は筒状部２２の上流端よりも上流側に位置している。このような形状とすることで、合流が漸次行われ、流れ場に乱れが生じにくい。

また、図５乃至図７に示すように、前記平板状部２１が挿通された小径流路１０の通水断面積をＳ１、前記筒状部２２の通水断面積をＳ２、前記ソケット３内の小径流路１５の通水断面積をＳ３とした場合、本実施例ではＳ１＜Ｓ２＜Ｓ３となるように設定している。このように下流側に行くにしたがって通水断面積が大きくなるようにすることで、通水抵抗が小さくなり、圧力損失も抑制される。

また、図８乃至図１０は止水弁５の別実施例を示す図であり、図８に示す実施例にあっては、平板状部２１には切欠部を形成せず、平板状部２１に連設された筒状部２２に切欠部２５を平板状部２１を挟んで左右に形成している。切欠部２５の形状は上流端が広がったＵ字状であることが好ましい。

この実施例の場合、平板状部２１の下端は筒状部２２の上半部に位置するようにし、側方から見て切欠部２５の下端よりも平板状部２１の下端が上方に位置するようにする。このようにすることで、左右の切欠部２５から流れ込んだ水がスムーズに合流する。

また、図９に示す実施例にあっては、平板状部２１及び筒状部２２のそれぞれに切欠部２３，２５を形成し、側面視でこれら切欠部２３，２５がオーバーラップするようにしている。斯かる構成とすることで、左右に分かれた流路からの水の合流が更にスムーズに行われる。

図１０及び図１０の平断面図である図１１に示す実施例は、平板状部２１の一側に沿ってリブ２６を一体的に設けている。このリブ２６は筒状部２２と略同径の円弧状をなし、筒状部２２の上端と前記カップ状部１９下端との間をつないでいる。
前記リブ２６を片側に設けることで、水の流れを阻害することなく、止水弁５の強度を向上することができる。

また、カップ状部１９の周面に設けられた通水穴１９ａは、図示例では丸穴としているが、より大きな通水量を得るためには矩形などの長穴としてもよい。この場合には、通水穴は平板状部の両主面側に配置することが好ましい。

本発明に係る給水接続具の内部構造（止水弁が開）を示す斜視断面図 本発明に係る給水接続具の内部構造（止水弁が閉）を示す斜視断面図 止水弁の斜視図 止水弁の側面図 図１のＡ−Ａ線断面図 図１のＢ−Ｂ線断面図 図１のＣ−Ｃ線断面図 止水弁の別実施例を示す側面図 止水弁の別実施例を示す側面図 止水弁の別実施例を示す側面図 図１０の平断面図 特許文献１に示された従来例を説明した図

符号の説明

１…給水接続具、２…プラグ、３…ソケット、４…通水路、５…止水弁、６，７…フランジ部、８…クランプ部材、９…大径流路、１０…小径流路、１１…流路、１２…段部、１３…弁座、１４…大径流路、１５…小径流路、１６…筒状連結部、１７…段部、１８…当接部、１９…カップ状部、１９ａ…通水穴、２０…シールリング、２１…平板状部、２２…筒状部、２３…切欠部、２４…リブ、２５…切欠部、２６…リブ。
Ｓ１…小径流路１０の通水断面積、Ｓ２…筒状部２２の通水断面積、Ｓ３…小径流路１５の通水断面積。

Claims (13)

1. 給水装置の吐出部と、配管端部に設けられた配管継手とを接続するための給水接続具であって、
   前記吐出部内の流路に設けられた吐出部側縮径部と、前記吐出部側縮径部の開口部近傍に設けられた弁座と、該弁座に当接することで止水を行う止水弁と、前記配管継手内の流路に設けられた配管継手側縮径部と、前記配管継手側縮径部の開口部近傍であって、前記止水弁の下流側端部と当接し、前記止水弁を前記弁座より離反させて給水状態とする止水弁当接部とを備え、
   更に前記止水弁は、前記吐出部内の流路を分割すべく下流方向に突設した平板状部と、該平板状部の下流側端部に連設され且つ前記配管継手内部の流路に沿う通水路が形成された筒状部とを有することを特徴とする給水接続具。
2. 請求項１に記載の給水接続具において、前記平板状部と筒状部との連設部において、流路上流側から下流側にかけて水の合流を漸次行わせる合流干渉抑制手段が設けられていることを特徴とする給水接続具。
3. 請求項２に記載の給水接続具において、前記合流干渉抑制手段は、前記平板状部の下流端に設けられ、下流端が開放された切欠部であって、該切欠部は上流側から下流側にかけて切欠幅が大となることを特徴とする給水接続具。
4. 請求項３に記載の給水接続具において、前記切欠部は、下流側が広がった逆Ｕ字状に形成されたことを特徴とする給水接続具。
5. 請求項２に記載の給水接続具において、前記合流干渉抑制手段は、前記筒状部の上流側端部に設けられ、上流側が開放された切欠部であることを特徴とする給水接続具。
6. 請求項５に記載の給水接続具において、前記切欠部は、上流側が広がったＵ字状に形成されたことを特徴とする給水接続具。
7. 請求項２に記載の給水接続具において、前記合流干渉抑制手段は、前記平板状部の下流端に設けられ、下流側が開放された切欠部と、前記筒状部の上端に設けられ、上流部が開放された切欠部とからなることを特徴とする給水接続具。
8. 請求項７に記載の給水接続具において、前記平板状部に設けられた切欠部の上流側端部が、前記円筒部の上流側端部より上流側に設けられることを特徴とする給水接続具。
9. 請求項２に記載の給水接続具において、前記平板状部は前記筒体内に延設され、且つその下流側端部が前記合流干渉抑制手段である対向する一対のリブとなることを特徴とする給水接続具。
10. 請求項１に記載の給水接続具において、前記平板状部の通水断面積に比して、前記筒状部の通水断面積が大きくなるように形成されていることを特徴とする給水接続具。
11. 請求項１に記載の給水接続具において、前記筒状部内の通水断面積に比して前記配管継手内の通水断面積を大きくしたことを特徴とする給水接続具。
12. 請求項１に記載の給水接続具において、前記止水弁の下流側端部と当接して止水弁を弁座より離反させる止水弁当接部は、下流側に向かって縮径する雌テーパ状をなしていることを特徴とする給水接続具。
13. 請求項１に記載の給水接続具において、前記平板状部材の側部にはリブが設けられ、このリブは前記平板状部と一体的且つ前記筒状部の端面から長手方向に延設され、その断面は前記筒状部と略同径の円弧状であることを特徴とする給水接続具。