JP2007247195A - 水栓 - Google Patents

Abstract

【課題】水抜きの習慣のない寒冷地ではない場所での凍結による破損を良好に防ぐことができ、また、止水時におけるポタ漏れを良好に防ぐことができ、また、他の水栓で急激に水を使用した場合や配管に異常が発生して急激な圧力低下が発生した場合、二次側配管よりも一次側配管の圧力が低くなり、二次側配管からの逆流が発生して、汚水等が吸い上げられることを防止することのできる水栓を提供する。
【解決手段】通水と止水を切り替える開閉機構Ｋに連通する通水路１７ａ，１８ａ，１５ａの途中に、止水時に該通水路内に発生する負圧により外気を取り入れることのできる吸気弁１９を設けて構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、止水時に外気を取り入れることのできる吸気弁を設けた水栓に関するものである。

従来、特許文献１に開示されているように、寒冷地用の水栓において、凍結による破損を防ぐために、内部配管内の全ての水を抜くための吸気弁部と水抜栓部を備えて構成されたものがある。
特公平７−９１８５１号公報

特許文献１に開示されている水栓は寒冷地用のものであり、寒冷地においては内部の配管の全ての水を抜くことで凍結による破損を防ぐことが習慣付けられているが、寒冷地ではない場所では水抜きの習慣がないため、冬季等に予想外な寒気が到来すると、水栓の内部は満水状態となっているため、この内部の水が凍結して水栓が破損してしまうという問題点があった。
なお、凍結に耐えるよう肉厚にして強度を高めたり、水抜栓を設けて対応すれば水栓の破損を防ぐことができるが、そのためには水栓がコスト高となり、また使用者に水抜き作業等を強いることになるという問題点があった。

本発明は上記従来の問題点に鑑み案出したものであって、水抜きの習慣のない寒冷地ではない場所での凍結による破損を良好に防ぐことのできる水栓を提供することを目的の１つとし、また、止水時におけるポタ漏れを良好に防ぐことのできる水栓を提供することを目的の１つとし、また、他の水栓で急激に水を使用した場合や配管に異常が発生して急激な圧力低下が発生した場合、二次側配管よりも一次側配管の圧力が低くなり、二次側配管からの逆流が発生して、汚水等が吸い上げられることを防止することのできる水栓を提供することを目的の１つとし、その請求項１は、通水と止水を切り替える開閉機構に連通する通水路の途中に、止水時に該通水路内に発生する負圧により外気を取り入れることのできる吸気弁を設けたことである。

また、請求項２は、前記吸気弁は、外気に連通された吸気孔と、該吸気孔を開閉する球弁を備え、前記通水路に通水されている時には、通水の流動圧により前記球弁が前記吸気孔に押圧されて該吸気孔を閉ざし、前記通水路への通水が止められた止水時には、該通水路内に発生する負圧により前記球弁が前記吸気孔から離れ該吸気孔が開かれて外気が引き込まれるように構成されていることである。

本発明の水栓は、通水と止水を切り替える開閉機構に連通する通水路の途中に、止水時に該通水路内に発生する負圧により外気を取り入れることのできる吸気弁を設けたことにより、止水された時に吸気弁を介して外気を内部に取り入れ、内部の配管内が満水状態とならないように一部を空気に置き換えておくことができ、内部の水が凍結した際には、凍結による水の体積膨張の圧力を空気の部分で吸収して、水栓の破損を良好に防ぐことができるものとなる。
また、止水時に内部の配管内に空気を取り入れて、水の残り易い部分を空気に置き換えることにより、内部の残水のポタ漏れをなくすことができ、水切れ性が良好なものとなる。
また、万が一、一次側配管が負圧になり、二次側配管からの逆流が発生しても、吸気弁がバキュームブレーカーの役目を果たし、二次側配管からの水の逆流の代わりに外気が流れるので、水の逆流を防ぐことができる。

また、前記吸気弁は、外気に連通された吸気孔と、該吸気孔を開閉する球弁を備え、前記通水路に通水されている時には、通水の流動圧により前記球弁が前記吸気孔に押圧されて該吸気孔を閉ざし、前記通水路への通水が止められた止水時には、該通水路内に発生する負圧により前記球弁が前記吸気孔から離れ該吸気孔が開かれて外気が引き込まれるように構成されていることにより、通水時には通水の流動圧により球弁が吸気孔を閉ざして外部への漏水を無くすことができ、また、止水時には流動圧がなくなり、吸気孔から球弁が離れ、この時に配管内は瞬間的に負圧になることから、空気を内部に良好に引き込むことができるものとなる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、水栓柱の外観構成図であり、水栓柱１は、その下端側が地面２内に埋設されて、地面２上に立ち上げて設置されるものであり、水栓柱１の上端にはキャップ３が設けられ、その下方側には、小物を掛けるための小物掛け４が設けられ、また、側方へ水平に突出して金属製の金属接続部材５が設けられ、この金属接続部材５には、凹み状にシャワーフック５ａが形成されており、このシャワーフック５ａに着脱可能にハンドシャワー７を掛止できるように構成されている。
なお、ハンドシャワー７に接続されているシャワーホース６が金属接続部材５から下方側へ垂設されている。
また、下方側に別の金属接続部材８が突出されており、この金属接続部材８には吐水口９が設けられており、ハンドル１０を回動操作して吐水口９から吐水できるように構成されている。

この水栓柱１の上部の拡大縦断面構成図を図２に示し、内部構造を説明すると、キャップ３から横方向へ突出してレバーハンドル１１が設けられており、このレバーハンドル１１にはキャップ３内で揺動軸１２が連結され、レバーハンドル１１を上下方向に操作することで、揺動軸１２のピン１２ａを中心として揺動軸１２が左右方向に揺動され、この揺動軸１２の下端側には、揺動軸１２の揺動により左右方向に移動される可動ディスク１３が設けられており、可動ディスク１３は、その下方側に固定された固定ディスク１４上を摺動移動できるものである。

なお、可動ディスク１３及び固定ディスク１４は、混合部ケース１５内に収納されており、混合部ケース１５は、ネジ１６，１６を介して円柱状の外装筒１ａ内に固定されている。混合部ケース１５内には、固定ディスク１４の下方に空間１５ａが形成されており、この空間１５ａから垂下状に混合水ホース１８が配設されており、混合水ホース１８内は混合水が通る通水路１８ａとなっている。

なお、混合部ケース１５内を通り、前記固定ディスク１４に連通して給水及び給湯用のそれぞれのホース１７の上端が接続されており、給水，給湯ホース１７内には、それぞれ水及び湯を通す通水路１７ａが形成されている。
従って、使用者がレバーハンドル１１を上方向に操作した時には、揺動軸１２を介して可動ディスク１３が摺動移動されて、可動ディスク１３と固定ディスク１４で構成される開閉機構Ｋが開かれ通水状態となる。これにより、給水及び給湯ホース１７から流入する水と湯が良好に混合されて、空間１５ａを通り混合水ホース１８に混合水が供給されるものである。

また、レバーハンドル１１を下方側へ操作して水平状態にすると、可動ディスク１３は閉じられた状態に移動して、開閉機構Ｋは止水状態となる。この止水状態では、混合部ケース１５内の空間１５ａ及び混合水ホース１８内には満水状態で水が残ることとなるが、本例では、空間１５ａ内の水を空気に置き換えることができるように、混合部ケース１５には空間１５ａと連通状に吸気弁１９が取り付けられている。

吸気弁１９は、図３及び図４に縦断面拡大構成図で示すような構造となっており、混合部ケース１５に、外側に開放して凹み状に形成された凹部１５ｃ内に、吸気弁１９の本体１９ａの外周に形成されている雄ネジ１９ｂが螺合されて、混合部ケース１５の凹部１５ｃ内に外周のオーリング２１を介して水密状に吸気弁１９の本体１９ａが取り付けられるものである。

なお、吸気弁の本体１９ａには、外気に連通する吸気孔１９ｃが横方向に形成されており、内部には球弁２０を収納した弁室１９ｄが形成されている。
この弁室１９ｄに連通する連通孔１５ｂが混合部ケース１５の空間１５ａの側壁に貫通形成されている。
球弁２０はゴム或いは樹脂製で形成されており、図３のように吸気孔１９ｃに押圧された状態では、良好に吸気孔１９ｃを閉止させることができるものであり、図３は通水時の状態を示しており、通水時においては、レバーハンドル１１が上方へ回動されて、開閉機構Ｋが開かれ混合水ホース１８内に混合水が通水されている状態であり、この状態では空間１５ａを介して連通孔１５ｂから弁室１９ｄに通水による流動圧が作用し、この流動圧により球弁２０は吸気孔１９ｃに押し付けられた状態となるため、吸気孔１９ｃは完全に閉じられ、この吸気孔１９ｃから外部へ漏水することはない。

この通水状態からレバーハンドル１１を下方側へ操作して開閉機構Ｋを止水状態にすると、図４に示すように、流動圧が球弁２０に作用しなくなるため、球弁２０は自重により吸気孔１９ｃから離れて下方側へ移動し、この時、止水状態になると瞬間的に空間１５ａ，混合水ホース１８内が負圧状態となることから、吸気孔１９ｃを通し、弁室１９ｄから連通孔１５ｂを通して空間１５ａ内に外気が引き込まれることとなり、開閉機構Ｋの下方に位置する空間１５ａ内に残留している水は吸い込まれた空気に置き換えられて、空間１５ａ内は水のない空気の存在する空間となる。
このように、止水時に吸気弁１９を介して混合部ケース１５の空間１５ａ内に空気を導入しておけば、この空間１５ａ内には水が存在しないために、凍結による水の体積膨張の圧力が空気の存在する空間１５ａの上方に位置する開閉機構Ｋにはかからないこととなり、特に開閉機構Ｋ付近の凍結による破損を良好に防ぐことができるものとなる。

なお、混合水ホース１８内には、止水時にも残水が存在するが、このような残水が凍結して体積膨張が起こっても、良好に空間１５ａ内の空気で凍結による体積膨張の圧力を吸収することができ、開閉機構Ｋ等の破損を確実に防ぐことができるものである。

なお、冬季に凍結が生ずるような環境下では、先ず外側に露出している金属製の金属接続部材５，８内の残水から凍結が始まり、順次、通水路１８ａ，１７ａ内の残水に凍結が広がってくるが、先に出口側の金属接続部材５，８側で凍結が生ずるために、外装筒１ａ内の通水路１８ａ，１７ａの残水の凍結による体積膨張の圧力の逃げ場がなくなり、内部の通水路１７ａ，１８ａが破損につながることとなるが、吸気弁１９から空気を通水路の一部を構成する空間１５ａ内に取り込むことで、凍結による水の体積膨張の圧力を良好に緩和して、内部の配管や開閉機構Ｋの破損を良好に防ぐことができるものである。従って、水抜きの習慣のない寒冷地ではないような地域において、レバーハンドル１１を止水状態にするだけで内部に空気が引き込まれて、寒気による凍結から水栓柱１を守ることができるものとなる。
即ち、使用者は寒冷地用の水栓のように、水抜き作業等を逐一行う必要がなく、使用勝手が良好なものとなる。

なお、図２において、混合水ホース１８の金属接続部材５との接続部位に可動弁２２を設けておく場合もあり、凍結により水が体積膨張した時に可動弁２２のバネ２２ａが収縮して、圧力を吸収できるようにしたものであり、この可動弁２２は補助的なものであり、設けなくても良いものである。
なお、吸気弁１９は、凍結による内部の配管や開閉機構Ｋの破損を防ぐことができる他に、バキュームブレーカーの役目を果たすことができるものである。即ち、他の水栓で急激に水を使用した場合や配管に異常が発生した場合等に、急激な圧力低下で、通水路１８ａよりも通水路１７ａの圧力が低くなり、通水路１８ａからの逆流が発生して、通水路１８ａに汚水等が吸い上げられる時に、吸気弁１９の球弁２０に作用している流動圧が下がるため、球弁２０は吸気孔１９ｃから離れ、通水路１７ａ内の負圧により、吸気孔１９ｃを通し通水路１７ａ内に外気が引き込まれて、通水路１８ａからの逆流がなくなり、水の逆流を良好に防ぐことができるものである。

なお、図５に示すハンドシャワー７内にも吸気弁１９が設けられており、ハンドシャワー７は、通水路７１ａが内部に形成された柄部７１の先端に、散水面７２ａを有するヘッド部７２が設けられており、このヘッド部７２内には通水路の一部を構成する空間７２ｂが形成されており、この空間７２ｂ内に止水時に水が溜まり、溜まった残水が止水後にポタポタと漏れ落ちることがあるが、本例では、柄部７１の通水路７１ａに連通させて柄部７１に吸気弁１９が設けられており、この吸気弁１９は図３及び図４に示すものと同様な構造であり、通水路７１ａに通水されている状態では、吸気孔１９ｃは球弁２０より閉じられており、止水時に通水路７１ａ側に瞬間的に負圧が生じた時に、吸気孔１９ｃから通水路７１ａに空気を引き込み、この空気をヘッド部７２の空間７２ｂ内に入れることができ、これによりヘッド部７２の空間７２ｂでは残水が空気に置き換わり、残水が空間７２ｂには存在しなくなるために、ポタ漏れがなくなり、水切れ性が向上するものとなる。
なお、当然、この空間７２ｂには水が残らないために、凍結による水の体積膨張でヘッド部７２が破損することもなくなるものである。

水栓柱の外観構成図である。 図１の水栓柱の上部の内部構造を示す縦断面拡大構成図である。 吸気弁の通水時の拡大断面構成図である。 吸気弁の止水時の拡大断面構成図である。 ハンドシャワーの柄部に吸気弁を設けた場合のハンドシャワーの内部構造図である。

符号の説明

１ 水栓柱
１ａ 外装筒
４ 小物掛け
５，８ 金属接続部材
５ａ シャワーフック
６ シャワーホース
７ ハンドシャワー
９ 吐水口
１０ ハンドル
１１ レバーハンドル
１２ 揺動軸
１３ 可動ディスク
１４ 固定ディスク
１５ 混合部ケース
１５ａ 空間
１５ｂ 連通孔
１５ｃ 凹部
１６ ネジ
１７ 給水，給湯ホース
１７ａ，１８ａ，７１ａ 通水路
１８ 混合水ホース
１９ 吸気弁
１９ａ 本体
１９ｂ ネジ
１９ｃ 吸気孔
１９ｄ 弁室
２０ 球弁
２１ オーリング
７１ 柄部
７２ ヘッド部
７２ｂ 空間
Ｋ 開閉機構

Claims (2)

1. 通水と止水を切り替える開閉機構に連通する通水路の途中に、止水時に該通水路内に発生する負圧により外気を取り入れることのできる吸気弁を設けたことを特徴とする水栓。
2. 前記吸気弁は、外気に連通された吸気孔と、該吸気孔を開閉する球弁を備え、
   前記通水路に通水されている時には、通水の流動圧により前記球弁が前記吸気孔に押圧されて該吸気孔を閉ざし、
   前記通水路への通水が止められた止水時には、該通水路内に発生する負圧により前記球弁が前記吸気孔から離れ該吸気孔が開かれて外気が引き込まれるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の水栓。

Images