JP2007205000A

JP2007205000A - 自動排出弁

Info

Publication number: JP2007205000A
Application number: JP2006024030A
Authority: JP
Inventors: Akio Koizumi; 紀生小泉
Original assignee: HIKARI GOKIN SEISAKUSHO KK; Hikari Gokin Co Ltd
Current assignee: HIKARI GOKIN SEISAKUSHO KK; Hikari Gokin Co Ltd
Priority date: 2006-02-01
Filing date: 2006-02-01
Publication date: 2007-08-16

Abstract

【課題】床下配管や天井裏ヘッダー配管等に使用され、停滞水が生じず、パッキンの経年変化による摺動抵抗増大の心配もなく、蛇口の急開に伴う管内の水圧力低下による瞬間的漏水を除去できる、湯水の自動排出弁を提供する。
【解決手段】水抜栓の下流側配管途中の底部に接続され、常に湯水が流れることにより停滞水の発生を防止し、弁箱内に、流入口、流出口より低部にもうけられた上向きの弁座を閉塞する、ばねにより水頭等の上昇抑止力よりも大きい上向きの力を受けた弁体と、その上方の、比重が１より小さい樹脂で形成され、常時はさらにその上方の座面に微量のリークを生じさせるように接座する浮き弁体を収容することにより、水抜栓の排水時には弁体がばねにより押圧されながらスムーズに上昇して湯水を排出するとともに、蛇口の急開等に伴う管内の水圧力低下による瞬間的漏水を除去してなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、寒冷地において、水抜栓を操作して凍結を防止する際、配管内の湯水を自動的に排出する、自動排出弁に関する。

従来、寒冷地においては水抜栓を操作して配管内の水抜きを行い、凍結を防止するのが一般的に行われているが、水ばかりでなく、給湯器以降の湯も同時に抜く方法が、最近行われてきている。一例として、特許文献１に示すように、給湯管を水抜栓のパイプの地上部、床下で接続し、常態では受湯桿で湯を遮断するとともに、水抜き時は受湯桿を移動し、パイプ内を通って弁箱から水とともに湯も排出しようとするものがあり、また、別の例として、特許文献２に示すように、中間部に排水口を有する継手の、一端の大径部で水圧を受け、他端の小径部では湯圧を受け、ばねで水側に押圧されるピストンにより、常態では水圧力で排水口を閉止し、水抜栓を排水状態にしたときには、ばねにより、ピストンが移動して排水口を開放し、湯を自動的に排出するようにした、床下配管に多く用いられる湯水抜き装置もあり、いずれも湯水抜栓、あるいは水抜栓の１回の操作で水と同時に湯も抜くことができるようにしている。

しかし、特許文献１で示すものは、一階で使用する場合には非常に優れた効果を発揮するが、二階以上で使用する場合には、水抜栓をそこまで立ち上げるわけにはいかないので、一階の床下に設置された水抜栓を電動、あるいはロッドで遠隔操作することになるため、停滞水（配管内の湯が長期間に亘って流動することがない）部分が一階と二階の高さの差分だけ多くなり、衛生上、好ましくない、という問題があった。

また、特許文献２のものは、一階でもそれ以上の階でも使用できるという利点はあるが、湯水抜き装置には、湯だけでなく、水配管も接続しなければならない、という配管上の面倒さがあり、水または湯、あるいは両者の停滞水部分がやはり生じ、さらに、水圧を受ける大径ピストンのパッキンの摺動抵抗が、経年変化により増大した場合の対策を考慮しなければならない、という問題点もあった。

また、それとは別に、最近、多く採用されてきている天井裏ヘッダー配管の残り湯水の排出に、特許文献３に示すように、ヘッダーからの水頭とばねの押圧力に対応して作動する排水弁を有する自動排水機構付屋内止水栓が提案されている。

しかし、上述のものは、例えば減圧弁以降の配管に接続され、シングルレバー水栓を急開した場合などの様に、減圧弁が水圧変動に追随できず、配管内が無水圧状態になったときは、例え一時的にせよ、ばねに押圧されて排水弁が上昇し、漏水が生じてしまうという欠陥があった。
特許第３６２０５１９号公報特開２００３−０９６８３５号公報特許第３４７０８８３号公報

そのため、一階でも高層階の床下配管でも、また、天井裏ヘッダー配管でも使用でき、上述した全ての欠陥を除去した湯水の自動排出弁を提供することを目的とする。

本発明の自動排出弁は、水抜栓の下流側配管途中の底部に接続され、常に湯水が流れることにより停滞水の発生を防止し、弁箱内に、流入口、流出口より低部にもうけられた上向きの弁座を閉塞する、ばねにより水頭等の上昇抑止力よりも大きい上向きの力を受けた弁体と、その上方の、比重が１より小さい樹脂で形成され、常時はさらにその上方の座面に微量のリークを生じさせるように接座する浮き弁体を収容することにより、水抜栓の排水時には弁体がばねにより押圧されながらスムーズに上昇して湯水を排出するとともに、蛇口の急開等に伴う管内の水圧力低下による瞬間的漏水を除去するようにしたことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、一階でも多層階でも、天井裏ヘッダー配管においても、水抜栓を閉作動するだけで自動的に管内の湯水の排出が可能になり、経年変化によるパッキンの摺動抵抗増加等の上昇抑止力の心配もいらず、また、配管内の停滞水の発生を防止でき、さらに、蛇口の急開等に伴う管内の水圧力低下による瞬間的漏水を除去できる利点がある。

以下、図面に即して本発明の１実施例を説明する。
図１に本発明の装置図を一階の床下配管を例にして示すが、地中凍結深度以下に弁箱１aが埋設された水抜栓１からの水は、立上管２、修理等のメンテナンスを考えて床上に設置された減圧弁３を通って給湯器４に至り、湯となって立下管５、自動排出弁６、横引き管７を通り、台所、洗面所等の必要箇所に立ち上げられる。水配管も、減圧弁３の下流側から分岐され、立下管５、自動排出弁６、横引き管７を通って、同様に必要箇所に立ち上がっている。この場合、減圧弁３を介するのは、湯水の混合温度設定を容易にするためであるが、必要ないときは、水配管を直接立上管２から床下で横引き管７に接続しても良く、このときは、水用の自動排出弁６は省略できる。

図２に示す自動排出弁６は、弁箱８の上端に流入口９、側方に流出口１０を形成し、下端に接続したプラグ１１の下端部を排水口１２としている。プラグ１１の上端に０リングを装着して弁座１３とし、ばね１４により上向きに保持される弁体１５が水圧力により上記弁座１３に密着して止水するようにしている。弁体１５は下端部に切削が容易なようにテーパーガイド１６を形成し、テーパーガイド１６と排水口１２間に絞り穴１７を穿っている。なお、テーパーにせずに、通常の排水通路を形成したガイドにすることも、一定の排水量が確保できるだけの間隙をもうけてストレートにすることも可能である。

流出口１０と弁体１５間に、ポリエチレン、ポリプロピレンのような比重が１より小さい樹脂で形成された浮き弁体１８を収容し、その上方の下向きの座面１９に接座させているが、両者間にパッキンはもうけず、微量のリークを生じさせるようにしている。これは、弁体収容室２０に圧力がこもり、排水が阻害されるのを防止するためである。リーク量は浮き弁体１８の下方側からの耐圧試験等により容易に確認できる。

浮き弁体１８は下降時、あるいは浮力による上昇時、スムーズに移動するよう、上下端をきれいなＲ面加工しておくのが望ましい。さらに、排出時、配管内の残り湯水を出来るだけ少なくするために、ばね１４の押圧力が浮き弁体１８に作用して浮き弁体１８が座面１９に接座することがないよう、ばね１４による弁体１５の最大上昇力を制限している。

本実施例においては、弁体１５、および弁座１３は高熱（１００°Ｃ以下）に曝される可能性があること、弁体１５は常態で弁座１３に密着しており、水抜栓１を排水状態にしたときに初めて離脱するようにしているので、水を抜かない状態が長期間続いた場合の弁座１３との固着が懸念されること、また、密封性も考慮して、弁体１５に非粘着性に優れた四ふっ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）に代表されるふっ素系樹脂を、弁座１３に比較的軟質のシリコンゴム製Ｏリングを使用しており、また実験結果から長期間の正常性が確認されているが、必ずしもそれに拘るものではない。

排水口１２には、図示しないが市販のボールバルブ等の止め弁を接続しており、万一の水漏れが生じたときの止水と、施工時の耐圧試験（特に空気圧試験のとき必要）の場合に備えている。浮き弁体１８は出来るだけ大径に形成した方が、浮力による上昇力が大きくなり、また、排水後、再通水するとき、ばねに押圧されて上昇している弁体１５に水圧による大きな下降力を与え、一時的な漏水量を少なくすることが出来るため有利となるが、後者だけから言えば、弁体１５を大径にしても良い。

いずれにしても、水抜栓１が開栓状態の時は、弁体１５は弁座１３に密着し、水抜栓１が排水状態になったときには、確実に弁座１３から離脱しなければならないので、末端の蛇口（図面省略）を開く事による管内圧力の低下と、排水時の自動排出弁６から図１の給湯器４あるいは蛇口、または天井裏ヘッダーまでの水頭を考慮して、ばね１４の強度を決定しなければならないが、減圧弁３の設定圧力が低い場合は、ばね１４の強度の選択幅が非常に狭くなり、水が止まらない、排水しない、排水時のチャタリング等の異常状態が生じやすかった。

幸い、床下配管、天井裏ヘッダー配管においては、上述の水頭はあまり大きくなく、ほぼ一定なので、本発明においては、以下の安全策を講じた上で、上記問題に対処している。

一つは、弁体収容室２０の内径と浮き弁体１８の外径の間隙を小さくして、弁体１５に作用する給水圧力をできるだけ低下させないようにしたことであり、もう一つは、絞り穴１７をもうけることにより、水抜き時、テーパーガイド１６での流速を低下させると共に、背圧を弁体１５に作用させ、チャタリングや弁が閉じてしまう、という事故対策を講じていることである。ここで流量を絞っておけば、それ以降の配管の損失抵抗の影響を受けにくくなり、設計の自由度が増す、という利点もある。しかし、絞り穴１７をもうけず、排水口１２に接続される止め弁の流路面積を小さくすることもできる。

この状態で配管末端の蛇口を急開した場合のように、減圧弁３が追随できず、配管内が無水圧状態になってしまっても、浮き弁体１８が座面１９に接座しており、両者間からは微量のリークしかないので、弁体収容室２０内の急激な圧力変動は起きず、ばね１４に押圧されて弁体１５が上昇する前に、減圧弁３が追随して圧力が回復するため、瞬間的漏水も生じない。

図の状態から水抜栓１を操作して排水状態にしたときは、立上管２内の水は弁箱１aから地中に排出され、立下管５及びその下流側の湯水は、前述の水頭等の上昇抑止力に打ち勝って、ばね１４が弁体１５を上昇させるので、弁体収容室２０、絞り穴１７を通って排水口１２から排水管（図面省略）に排出される。

本実施例においては、９を流入口、１０を流出口としているが、これは逆転することも、またＴ状の弁箱８にすることもできる。また、弁体１５側にパッキンを装着し、弁座１３をふっ素系樹脂にすることもでき、さらに、浮き弁体１８からのリーク量を一定にするため、浮き弁体１８または弁座１９に微細な穴を開けたり、傷のような逃がし通路を形成するなど、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計変更は自由である。

本発明の装置概略図である。図１の自動排出弁６の縦断面図である。

符号の説明

１水抜栓
３減圧弁
６自動排出弁
８弁箱
９流入口
１０流出口
１１プラグ
１２排水口
１３弁座
１４ばね
１５弁体
１７絞り穴
１８浮き弁体
１９座面
２０弁体収容室

Claims

水抜栓の下流側配管途中の底部に接続され、弁箱内に、流入口、流出口より低部にもうけられた上向きの弁座を閉塞する、ばねにより水頭等の上昇抑止力よりも大きい上向きの力を受けた弁体と、その上方の、比重が１より小さい樹脂で形成され、常時はさらにその上方の座面に微量のリークを生じさせるように接座する浮き弁体を収容したことを特徴とする湯水の自動排出弁。
弁体と弁座間の密封を、ふっ素系樹脂とシリコンゴムの組み合わせにより行うようにしたことを特徴とする、請求項１記載の自動排出弁。