JP2007308992A - Water pipe unit with freeze bursting preventive function and method of preventing freeze bursting of water pipe unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流水路内の水道水が凍結しても破裂しにくい凍結破裂防止機能付き水道管ユニットに関する。また、水道水の凍結による水道管ユニットの破裂を防止する方法に関する。 The present invention relates to a water pipe unit with a freezing and rupture preventing function that is difficult to rupture even when tap water in a water channel is frozen. The present invention also relates to a method for preventing a water pipe unit from rupturing due to freezing of tap water.
寒冷地では、水道管の凍結破裂による事故が多発している。これは、水道管流水路内の水道水が凍結して体積膨張し、この体積膨張に水道管が追従できなかったことで生じた事故である。このような水道管の凍結破裂を防止するために、従来から様々な手法が検討されてきた。 In cold regions, accidents caused by freezing and rupture of water pipes occur frequently. This is an accident that occurred because the tap water in the water pipe flow channel was frozen and volume expanded, and the water pipe could not follow this volume expansion. In order to prevent such freezing and rupture of water pipes, various methods have been studied conventionally.
特許文献1には、「配水管を接続した連結体の一端側に流通路に連絡させた空気室を設け、この空気室には水圧に打ち勝ち、かつ凍結時の膨張圧力に対して吸収できるような通路側に向かつて押圧する吸収用のスプリングを用い封水処置を備えたプランジャーを摺嵌した配水回路における凍結破壊防止装置」が開示されている。そして、これによって「水の凍結による膨張時に発生する膨張分の内部圧力を吸収して凍結による配水管や止水栓等の損傷を未然に防止できる。」と記載されている。 Patent Document 1 states that “an air chamber connected to a flow passage is provided on one end side of a coupling body to which a water pipe is connected so that the air chamber can overcome water pressure and absorb expansion pressure during freezing. An anti-freezing / breaking prevention device in a water distribution circuit is disclosed in which a plunger having a sealing function is slidably fitted using an absorbing spring that presses toward a simple passage side. As a result, it is described that “damage of the water distribution pipe, stop cock, etc. due to freezing can be prevented by absorbing the internal pressure of the expansion generated during expansion due to freezing of water”.
また、特許文献2には、「継手に流路と連通する圧力空気室を設け、その連通部に平衡ピストンを設けたことを特徴とする水道管の凍結破壊防止器」が開示されている。そして、これによって「水道管に係る凍結破壊を何らの面倒な操作も必要なく確実に防止できるようになり、これと同時に水道管或いは継手に過度の強度を与える必要も除去できるようになるものである。」と記載されている。 Patent Document 2 discloses a “water pipe freeze-fracture preventer characterized in that a pressure air chamber communicating with a flow path is provided in a joint, and a balanced piston is provided in the communicating portion”. And this makes it possible to “freeze and destroy the water pipe without any troublesome operation, and at the same time, eliminate the need to give excessive strength to the water pipe or joint. Yes. "
しかし、上記特許文献1に開示された凍結破壊防止装置は、吸収用のスプリングや封水処理を備えたプランジャー等が必要であり、比較的複雑な構成となるため安価に提供できなかった。また、プランジャーを摺嵌させるために弁棹の案内孔を筐体に設ける必要があり、外部の細菌等がこの案内孔から空気室に侵入繁殖してスプリングやプランジャーが汚染されることがあり、特に、水道管として用いる場合は衛生上問題があった。 However, the freeze fracture preventing device disclosed in Patent Document 1 requires a spring for absorption, a plunger equipped with a sealing treatment, and the like, and has a relatively complicated configuration, and thus cannot be provided at low cost. In addition, it is necessary to provide a guide hole for the valve rod in the housing in order to slide the plunger, and external bacteria or the like may enter and propagate from the guide hole into the air chamber to contaminate the spring or the plunger. In particular, when used as a water pipe, there was a sanitary problem.
また、上記特許文献2に開示された水道管の凍結破壊防止器は、先程の特許文献1に開示された凍結破壊防止装置と比較すると、簡単な構成で済む。しかし、凍結と解凍を繰り返すと凍結破壊を防止する効果が薄れるものであった。即ち、オーリングを介して平衡ピストンを継手の連通部に装着する本発明は、凍結と解凍が繰り返されることで、圧力空気室内部の圧力空気がオーリングと平衡ピストンの刷接箇所から徐々に流水路側に漏れ出し、平衡ピストンが流水路側に復帰しなくなる場合があったのである。 Further, the freeze-fracture preventer for water pipes disclosed in Patent Document 2 has a simpler configuration than the freeze-fracture preventer disclosed in Patent Document 1 above. However, repeated freezing and thawing reduced the effect of preventing freezing destruction. That is, in the present invention in which the equilibrium piston is attached to the joint communication portion via the O-ring, the freezing and thawing are repeated, so that the pressure air in the pressure air chamber gradually moves from the contact position of the O-ring and the equilibrium piston. In some cases, it leaked out to the flow channel side and the equilibrium piston could not return to the flow channel side.
本発明はこれら上記課題を解決するものであり、簡易な構成で安価に提供でき、衛生的で、かつ、凍結と解凍が繰り返されても水道管等の破裂を防止できる信頼性に優れた凍結破裂防止機能付き水道管ユニットを提供するものである。また、このような水道管ユニットを実現するためのガス室付き継手を提供するものである。さらに、水道管ユニットの凍結破裂を防止する方法を提供するものである。 The present invention solves the above-mentioned problems, can be provided at a low cost with a simple structure, is hygienic, and has excellent reliability that can prevent rupture of water pipes and the like even if freezing and thawing are repeated. A water pipe unit with a rupture prevention function is provided. Moreover, the coupling with a gas chamber for implement | achieving such a water pipe unit is provided. Furthermore, the method of preventing the freezing burst of a water pipe unit is provided.
上記課題を解決するために本発明の水道管ユニットは、少なくとも水道管と継手を備えた水道管ユニットであって、継手の流水路と連通させて流水路の上方に設けたガス室と、ガス室を構成する筐体の上部に設けたガス注入弁とからなり、継手の流水路を水道水で満たした状態でガス室の内部に不活性ガスが注入充填されている凍結破裂防止機能付き水道管ユニットとした。 In order to solve the above problems, a water pipe unit of the present invention is a water pipe unit provided with at least a water pipe and a joint, and is connected to a water flow path of the joint and is provided above the water flow path. A water supply with a freezing and bursting prevention function, which consists of a gas injection valve provided at the top of the casing that constitutes the chamber, and in which an inert gas is injected and filled into the gas chamber with the water flow path of the joint filled with tap water A tube unit was used.
簡易な構成で安価に提供できる水道管ユニット等を実現するためには、極力シンプルな構成とする必要があった。そこで、本願発明者は、プランジャーや平衡ピストンを用いずに、これらと同様の効果を得る事ができないものか鋭意研究開発を重ねた。そして、流水路内部の水道水と、ガス室内部に注入充填された不活性ガス(以降充填ガスと称する)とを直接的に接触させ、水道水の凍結による体積膨張を充填ガスの体積収縮によって吸収緩和させるという技術的思想に到達した。上記本願発明はこの技術的思想を基本に、さらに検討を押し進めて具現化したものであり、プランジャーや平衡ピストンを用いない構成であっても、凍結破裂を防止することができるため、簡易な構成で安価に提供でき、衛生的で、かつ、信頼性にも優れた水道管ユニットを実現するものである。
また、継手の流水路内の水道水と充填ガスを直接的に接触させる本願発明では、充填ガスが、ガス室の内部に留まるようにするため、継手の流水路の上方にガス室を設けておく必要がある。ここで、「上方」とは、真上という意味だけではなく、重力方向に対してより高い位置、即ちポテンシャルエネルギーが高くなる位置であることをいう。
さらに、水道水と充填ガスを直接的に接触させる本願発明では、長期間水道水が滞留すると充填ガスの種類によっては、流水路内に細菌を繁殖させることになりかねない。このような事態を防止するため、継手の流水路を水道水で満たした状態でガス室の内部に不活性ガスが注入充填されている。これによって、より衛生的な水道管ユニットを提供できる。不活性ガスは、ガス室を構成する筐体の上部に設けたガス注入弁から注入充填される。ガス注入弁は筐体の天井部に設けることが好ましい。
In order to realize a water pipe unit or the like that can be provided at a low cost with a simple configuration, it was necessary to make the configuration as simple as possible. Therefore, the inventor of the present application has earnestly researched and developed whether or not the same effect can be obtained without using a plunger or a balanced piston. Then, tap water inside the flowing water channel is directly brought into contact with an inert gas (hereinafter referred to as filling gas) injected and filled in the gas chamber, and volume expansion due to freezing of tap water is caused by volume contraction of the filling gas. Reached the technical idea of relaxing absorption. The invention of the present application is based on this technical idea, and has been further studied and embodied, and even if it does not use a plunger or a balanced piston, it can prevent freezing and bursting. It is possible to provide a water pipe unit that can be provided at a low cost with a configuration, is hygienic, and has excellent reliability.
Further, in the present invention in which tap water and the filling gas in the flow channel of the joint are in direct contact with each other, a gas chamber is provided above the flow channel of the joint so that the filling gas stays inside the gas chamber. It is necessary to keep. Here, “upward” not only means directly above, but also means a higher position in the direction of gravity, that is, a position where the potential energy becomes higher.
Furthermore, in this invention which makes tap water and filling gas contact directly, if tap water stays for a long time, depending on the kind of filling gas, bacteria may be propagated in a flowing water channel. In order to prevent such a situation, an inert gas is injected and filled in the gas chamber in a state in which the water channel of the joint is filled with tap water. Thereby, a more hygienic water pipe unit can be provided. The inert gas is injected and filled from a gas injection valve provided at the upper part of the casing constituting the gas chamber. The gas injection valve is preferably provided on the ceiling of the housing.
継手は、直線状継手はもちろんのこと、三方が筒状に開口するT型継手やY型継手を用いることができる。T型継手やY型継手を用いる場合、筒状に開口する任意の二方に水道管等を接続し、残りの一方の配管部をガス室と連通するガス室連通部とすればよい。この場合、ガス室連通部は継手の一部であると同時に、ガス室を構成する筐体の一部を構成することになる。 As a joint, a T-shaped joint or a Y-shaped joint that opens in a cylindrical shape can be used as well as a linear joint. In the case of using a T-type joint or a Y-type joint, a water pipe or the like may be connected to any two sides that open in a cylindrical shape, and the remaining one pipe portion may be a gas chamber communication portion that communicates with the gas chamber. In this case, the gas chamber communication part is a part of the joint and at the same time, a part of the casing constituting the gas chamber.
このとき、ガス室の内部に、一端側をガス注入弁と連通接続した状態でガス注入細管を設け、ガス注入細管の長さは、注入ガス噴出口(不活性ガス噴出口)となる他端側が継手の流水路に到達する長さである凍結破裂防止機能付き水道管ユニットとすることができる。ガス注入細管の他端側が継手の流水路に到達する長さであるということは、この他端側は、継手の流水路を満たした水道水に浸漬している状態となる。ガス注入弁を筐体の天井部に設けた場合、ガス注入細管は、ガス室の内部に垂設される。 At this time, a gas injection thin tube is provided inside the gas chamber in a state where one end side is connected to the gas injection valve, and the length of the gas injection thin tube is the other end serving as the injection gas outlet (inert gas outlet) It can be set as the water pipe unit with a freeze rupture prevention function which is the length which the side reaches | attains the flow path of a coupling. That the other end side of the gas injection thin tube reaches the flow channel of the joint is in a state where the other end side is immersed in tap water filling the flow channel of the joint. When the gas injection valve is provided on the ceiling of the housing, the gas injection thin tube is suspended inside the gas chamber.
ガス注入弁の種類等によっては、水道水の凍結によって圧縮された充填ガスが、徐々にではあるが、ガス注入弁を逆流して外部に漏れる可能性も考えられる。そこで、一端側をガス注入弁と連通接続した状態でガス注入細管を設け、他端側(注入ガス噴出口側)を継手の流水路に到達した構成とすることで、他端側(注入ガス噴出口側)が流水路内の水道水に浸漬した状態となり、ガス注入弁からの充填ガスの漏れを防止することができる。これによって、より信頼性に優れた水道管ユニットを提供することができる。 Depending on the type of gas injection valve, etc., there is a possibility that the filling gas compressed by freezing of tap water will gradually flow back through the gas injection valve and leak to the outside. Therefore, the other end side (injection gas) is configured by providing a gas injection thin tube with one end side in communication with the gas injection valve and having the other end side (injection gas outlet side) reach the flow channel of the joint. The jet outlet side) is immersed in tap water in the flow channel, and leakage of the filling gas from the gas injection valve can be prevented. As a result, a water pipe unit with higher reliability can be provided.
このとき、ガス注入細管は、銅製であることが好ましい。銅イオンには強力な抗菌・殺菌作用があり、本発明の水道管ユニットをより衛生的なものとすることができる。ガス注入細管の他端側が継手の流水路に到達する長さであるため、銅製のガス注入細管が流水路内の水道水に常時触れており、ここから銅イオンとなって溶け出すことで、顕著な殺菌効果等が得られるのである。 At this time, the gas injection tubule is preferably made of copper. Copper ions have a strong antibacterial and bactericidal action and can make the water pipe unit of the present invention more hygienic. Because the length of the other end of the gas injection tubule reaches the flow channel of the joint, the copper gas injection tubule always touches the tap water in the flow channel, from which it dissolves as copper ions, A remarkable bactericidal effect is obtained.
少なくとも、ガス室を構成する筐体を透明な樹脂材料で構成した凍結破裂防止機能付き水道管ユニットとすることもできる。水道管ユニットの凍結破裂を防止するためには、ガス室の内部を充填ガスで満たしておくことが必要である。ガス室内部の充填ガス注入量が少なかったり、万が一、充填ガスが外部に漏れていた場合には、この状態で凍結してしまうと、水道管ユニットの凍結破裂が引き起こされる危険性が高くなる。これを避けるには、充填ガスの量をチェックし、不十分な場合には追加で注入充填しておく必要がある。しかし、充填ガスの量を外部から確認することは容易ではない。一方、充填ガスの量が減少すると、水道水圧によってガス室内部に水道水が入り込み液面が上昇する現象となって現れる。そこで、ガス室を構成する筐体を透明な樹脂材料(例えば、透明な塩化ビニル樹脂)で構成すれば、充填ガスの量が一目瞭然となるのである。これによってメンテナンス性、信頼性に優れた水道管ユニットとなる。継手の筐体全体も透明な材料で構成することが好ましい。 At least, a water pipe unit with a freeze / rupture prevention function in which the casing constituting the gas chamber is made of a transparent resin material may be used. In order to prevent freezing and bursting of the water pipe unit, it is necessary to fill the interior of the gas chamber with a filling gas. If the filling gas injection amount in the gas chamber is small, or if the filling gas leaks to the outside, there is a high risk of freezing and bursting of the water pipe unit if it freezes in this state. In order to avoid this, it is necessary to check the amount of the filling gas and, if it is insufficient, to perform additional filling. However, it is not easy to check the amount of the filling gas from the outside. On the other hand, when the amount of the filling gas decreases, tap water enters the gas chamber due to tap water pressure, and the liquid level rises. Therefore, if the casing constituting the gas chamber is made of a transparent resin material (for example, transparent vinyl chloride resin), the amount of the filling gas becomes obvious at a glance. As a result, the water pipe unit is excellent in maintainability and reliability. The entire housing of the joint is also preferably made of a transparent material.
同様の理由から、少なくとも、ガス室を構成する筐体に縦長状の水位確認窓を設けた凍結破裂防止機能付き水道管ユニットとすることもできる。ガス室の筐体の上部から継手の筐体の下部に亘る水位確認窓を設けることが好ましい。 For the same reason, at least a water pipe unit with a freeze / rupture prevention function in which a vertically long water level confirmation window is provided in a casing constituting the gas chamber can be provided. It is preferable to provide a water level confirmation window from the upper part of the casing of the gas chamber to the lower part of the casing of the joint.
不活性ガスは窒素ガス、二酸化炭素ガス、又はこれらの混合ガスである凍結破裂防止機能付き水道管ユニットとすることもできる。窒素ガスや二酸化炭素ガスは非常に安価であり、また容易に入手できる。 The inert gas may be a water pipe unit with a freeze / rupture prevention function, which is nitrogen gas, carbon dioxide gas, or a mixed gas thereof. Nitrogen gas and carbon dioxide gas are very inexpensive and are readily available.
上記課題は、継手の流水路と連通させて流水路の上方に設けたガス室と、ガス室の内部に不活性ガスを注入充填するため、ガス室を構成する筐体の上部に設けたガス注入弁と、ガス室の内部に、一端側をガス注入弁と連通接続した状態で設けたガス注入細管とからなり、ガス注入細管の長さは、注入ガス噴出口となる他端側が継手の流水路に到達する長さであるガス室付き継手とすることでも解決される。このガス室付き継手を用いた水道管ユニットとすることで、水道水の凍結による体積膨張を不活性ガスの体積収縮によって吸収させて水道管の凍結破裂を防止することができる。 The above-described problem is that the gas chamber provided above the water flow channel in communication with the water flow channel of the joint and the gas provided at the upper part of the casing constituting the gas chamber in order to inject and fill the inert gas into the gas chamber An injection valve and a gas injection capillary provided in the gas chamber with one end connected in communication with the gas injection valve. The length of the gas injection capillary is the joint at the other end that serves as the injection gas outlet. It can also be solved by using a joint with a gas chamber having a length that reaches the flow channel. By setting it as the water pipe unit using this coupling with a gas chamber, the volume expansion by freezing of tap water can be absorbed by the volume contraction of an inert gas, and the freezing burst of a water pipe can be prevented.
また上記課題は、継手の流水路と連通させて流水路の上方にガス室を設け、継手の流水路を水道水で満たした状態でガス室に不活性ガスを注入充填しておくことで、流水路内部の水道水とガス室内部の不活性ガスを直接的に接触させ、水道水の凍結による体積膨張を不活性ガスの体積収縮によって吸収させて水道管ユニットの凍結破裂を防止する方法とすることでも解決される。水道管ユニットは、少なくとも水道管と継手を備える。 In addition, the above-mentioned problem is that the gas chamber is provided above the water flow channel in communication with the water flow channel of the joint, and the inert gas is injected and filled in the gas chamber in a state where the water flow channel of the joint is filled with tap water. A method of preventing the water pipe unit from being frozen and ruptured by directly contacting the tap water in the flow channel with the inert gas in the gas chamber and absorbing the volume expansion due to the freezing of the tap water by the volume contraction of the inert gas; Is also resolved. The water pipe unit includes at least a water pipe and a joint.
本発明により、簡易な構成で安価に提供でき、衛生的で、かつ、凍結と解凍が繰り返されても水道管の破裂を防止できる信頼性に優れた凍結破裂防止機能付き水道管ユニット等を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a water pipe unit with a freeze / rupture prevention function that can be provided at a low cost with a simple configuration, is hygienic, and has an excellent reliability that can prevent the water pipe from bursting even if it is repeatedly frozen and thawed. can do.
以下、図を用いて、本発明の実施形態を例示説明する。図1〜図4は本発明の凍結破裂防止機能付き水道管ユニットの第一実施形態を説明するための図であり、図5および図6は本発明の凍結破裂防止機能付き水道管ユニットの第二実施形態を説明するための図である。また、図7は本発明の凍結破裂防止機能付き水道管ユニットの第三実施形態を説明するための図であり、図8は本発明の凍結破裂防止機能付き水道管ユニットの第四実施形態を説明するための図である。まず、図1〜図4を用いて、第一実施形態について例示説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1-4 is a figure for demonstrating 1st embodiment of the water pipe unit with a freeze rupture prevention function of this invention, and FIG.5 and FIG.6 is the 1st of the water pipe unit with a freeze rupture prevention function of this invention. It is a figure for demonstrating two embodiment. FIG. 7 is a view for explaining a third embodiment of a water pipe unit with a freeze / rupture prevention function of the present invention, and FIG. 8 shows a fourth embodiment of a water pipe unit with a freeze / rupture prevention function of the present invention. It is a figure for demonstrating. First, the first embodiment will be described with reference to FIGS.
[第一実施形態]
図1は本発明の凍結破裂防止機能付き水道管ユニットの第一実施形態を示す斜視図、図2は同第一実施形態を示す分解斜視図、図3は同第一実施形態を示す縦断面の端面図、図4は図3において流水路の内容積(VW)とガス室の内容積(VG)を説明するための図である。なお、図1および図2においては、流水路311を満たしている水道水9を省略している。また、図2においては、継手31の左右に接続される水道管21,22を省略している。
本第一実施形態の水道管ユニット11は、図1に示すように、左右の水道管21,22と、これらの水道管21,22を連通接続する継手31と、この継手31の流水路311と連通させて流水路311の上方に設けたガス室41(図3参照)と、このガス室41を構成する筐体410の天井部に設けたガス注入弁5とからなる。そしてガス室41の内部には、継手31の流水路311を水道水9で満たした状態で不活性ガス8が注入充填されている。なお、以降、ガス室を構成する筐体のことをガス室の筐体と略称する場合がある。
[First embodiment]
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a water pipe unit with a freeze / rupture prevention function according to the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view showing the first embodiment, and FIG. 3 is a longitudinal section showing the first embodiment. FIG. 4 is a diagram for explaining the internal volume (V W ) of the flowing water channel and the internal volume (V G ) of the gas chamber in FIG. In FIG. 1 and FIG. 2, the
As shown in FIG. 1, the
左右の水道管21,22は、一方の水道管21が蛇口等の吐水栓(図示せず)に接続された吐水側、他方の水道管22が給水栓(図示せず)に接続された給水側となる。
継手31は、T型継手を逆T字型に配置したものであり、その内部には左右に亘る流水路311(図3参照)が形成されて、左右の水道管21,22がそれぞれ連通接続されている。継手31の中央部には、左右に亘る流水路311と連通したガス室連通部312が上方に突出し、ガス室管411と連通接続されている。なお、このガス室連通部312は継手31の一部であるが、ガス室の筐体410の一部を構成することになる。ガス室管411の上方開口部にはガス室管キャップ412が取付けられている。
ガス室41は、図3に示すように、前述したガス室連通部312と、このガス室連通部312の上方に連通接続されたガス室管411と、このガス室管411の上方開口部に取付けられたガス室管キャップ412とで構成されるガス室の筐体410の内部空間であり、継手31の流水路311と連通させて、この流水路311の上方に設けられた状態となる。
ガス室管キャップ412には、図2に示すように、天井部に貫通孔413が開けられ、ここにガス注入弁5が貫挿されている。ガス室41の気密性を確保するため、ガス室管キャップ412とガス注入弁5の隙間を埋めるようにゴム製のオーリング61がナット62によって内側から介装されている。このオーリング介装部に、塩化ビニル系接着剤とシリコン系接着剤を順次塗布硬化させるとガス室41の気密性をより向上できる。なお、継手31のガス室連通部312とガス室管411、および、ガス室管411とガス室管キャップ412は、ガス室41の気密性を確保できるように、しっかり接着等することが重要である。
The left and
The joint 31 is a T-shaped joint arranged in an inverted T-shape, and a flow channel 311 (see FIG. 3) extending left and right is formed in the interior, and the
As shown in FIG. 3, the
As shown in FIG. 2, the gas
そして、図3に示す様に、継手31の流水路311を水道水9で満たした状態でガス室41の内部に不活性ガス8が注入充填されている。具体的には、水道管ユニット11を配管設置して、給水栓と吐水栓(どちらも図示せず)を開け、継手31の流水路311に水道水9を通過させながら、ガス注入弁5から窒素ガスや二酸化炭素ガス等の不活性ガス8を注入する。ガス室41の内部に空気が入り込んでいた場合であっても、このような手順を踏むことで、注入された不活性ガス8によってガス室41の下方に押しやられ、水道水9とともに蛇口等の吐水栓側(図示せず)から排出される。このようにして、ガス室41の内部は不活性ガス8に置換されるのである。
As shown in FIG. 3, the
一方、水道管ユニット11の凍結破裂は、屋外でかつ地上に現れた配管部分で発生することが多い。屋内や地中に埋まった配管部分では凍結破裂しにくい。そして、水道管ユニット11の左右の水道管21,22は、それぞれの延長端部分(図示せず)が屋内や屋外に設置される場合が多いと考えられる。ここで、水道管ユニット11(左右の水道管21,22それぞれの延長端部分まで含む)のうち、屋外でかつ地上に現れた配管部分において、図4に示すように、その流水路の内容積をVW、ガス室の内容積をVGとすると、VG/VWは、0.1以上であることが好ましい。0.1以上であれば安定的に凍結破裂を防止できる。VG/VWは、より好ましくは0.14以上、最も好ましくは0.25以上である。VG/VWの値が高いほど凍結破裂しにくくなるが、コスト面、設置面積等を考慮すると、VG/VWは1.0以下であることが好ましい。VG/VWは、より好ましくは0.5以下、最も好ましくは0.35以下である。これは、本願発明共通の事象であり、後述する全ての実施形態においても当てはまる。なお、図4において、VGとVWの境界部分は太破線で表示されている。また、VWの領域は図4に明示された範囲だけでなく、図の左右に拡がっている。
On the other hand, the freezing and rupture of the
上記第1実施形態の水道管ユニット11よりも、信頼性を向上させるためには、以下に例示する構成の水道管ユニット12とすればよい。
In order to improve the reliability of the
[第二実施形態]
図5は本発明の凍結破裂防止機能付き水道管ユニットの第二実施形態を示す分解斜視図、図6は同第二実施形態を示す縦断面の端面図である。ここで、前述した図2同様、図5においては、継手31の左右に接続される水道管21,22と、流水路311を満たしている水道水9を省略している。なお、図5は、請求項7記載のガス室付き継手を例示する分解斜視図でもある。
本第二実施形態の水道管ユニット12も、前述した第一実施形態と同様、水道管(図示せず)と、継手31と、ガス室41(図6参照)と、ガス注入弁5からなり、ガス室41の内部には、継手31の流水路311を水道水9で満たした状態で不活性ガス8が注入充填されている。しかし、本第二実施形態は、ガス注入細管7を有する点で、前記第一実施形態とは異なる。なお、第一実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付してある。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a second embodiment of a water pipe unit with a freeze-rupture preventing function of the present invention, and FIG. 6 is an end view of a longitudinal section showing the second embodiment. Here, like FIG. 2 described above, in FIG. 5, the
The
ガス注入細管7は銅製の細いパイプ状であり、その一端側71をガス注入弁5と連通接続した状態で、ガス室41の内部に垂設されている。ガス注入細管7とガス注入弁5の接続箇所からガス漏れがないよう熔接等で両者をきっちり連通接続する。そして、ガス注入細管7の長さは、図6に示す様に、一端側71がガス注入弁5と連通接続した状態で、注入ガス噴出口となる他端側72が継手31の流水路311に到達する長さである。
The gas injection
不活性ガス8の注入充填方法は、例えば、以下の手順で行うことができる。水道管ユニット12において水道管21,22が継手31の左右に接続されていない状態であるガス室付き継手を、ガス室41が流水路311の下方に位置するように上下反転させた後、ガス室41の内部に水道水等の予備水を貯溜する。この状態で、ガス室付き継手ごと冷凍庫に投入するなどして、ガス室41内部に貯溜した予備水を凍結させる。予備水が凍結した状態で継手31の左右に水道管を接続し、水道管ユニット12を配管設置する。その後、給水栓と吐水栓(どちらも図示せず)を開け、継手31の流水路311を水道水9で満たし、吐水栓のみを閉じて水圧のかかった状態とする。ガス室41内部の凍結した予備水が解けるまで放置して、最後に、ガス注入弁5から窒素ガスや二酸化炭素ガス等の不活性ガス8を注入するのである。ガス注入細管7の他端側72から水道水9中に噴出した不活性ガス8は浮力により上昇し、ガス室41の内部に存在する予備水を下方に押退けながら、ガス室41に溜ることになる。なお、ガス室41の内部に予備水を貯溜する際に、ガス注入細管7の内部にも予備水を貯溜しておくことが好ましい。
The injecting and filling method of the
[第三実施形態]
図7は本発明の凍結破裂防止機能付き水道管ユニットの第三実施形態を示す縦断面の端面図である。本図に示すように、本第三実施形態の水道管ユニット13は、蛇口20と、水道管23と、蛇口20と水道管23を連通接続する継手32と、この継手32の流水路321と連通させて上方に設けたガス室42と、このガス室42の筐体420に設けたガス注入弁5と、ガス注入弁5に一端側71が連通接続された状態でガス室42の内部に垂設したガス注入細管7とからなる。そしてガス室42の内部には、継手32の流水路321を水道水9で満たした状態で不活性ガス8が注入充填されている。
[Third embodiment]
FIG. 7 is an end view of a longitudinal section showing a third embodiment of a water pipe unit with a freeze / rupture prevention function of the present invention. As shown in the figure, the
蛇口20は吐水側となり、水道管23は給水栓(図示せず)に接続された給水側となる。
継手32は、T型継手を時計方向に90度回転させて縦型に配置したものであり、その内部には下方から左側方に亘る流水路321が形成され、水道管23と蛇口20がそれぞれ連通接続されている。継手32の上方には、流水路321と連通したガス室連通部322が突出し、その上方開口部にはガス室管キャップ422が取付けられている。本実施形態においても、ガス室連通部322は継手32の一部であるが、ガス室筐体420の一部を構成することになる。
ガス室42は、前述したガス室連通部322と、このガス室連通部の上方に取付けたガス室管キャップ422とで構成されるガス室筐体420の内部空間であり、継手32の流水路321と連通させて、この流水路321の上方に設けられている。
The
The joint 32 is a T-shaped joint rotated 90 degrees clockwise and arranged in a vertical shape. A
The gas chamber 42 is an internal space of the gas chamber casing 420 composed of the gas
これら第一実施形態〜第三実施形態の各水道管ユニット11,12,13では、不活性ガス8の充填状態を確認しにくい。この課題は、下記第四実施形態の水道管ユニット14によって解決される。
In each of the
[第四実施形態]
図8は本発明の凍結破裂防止機能付き水道管ユニットの第四実施形態を示す正面図である。本実施形態ではガス室を構成する筐体420に縦長状の水位確認窓45を設けた点が、前記第三実施形態と異なる。この様な構成とすることで、不活性ガス8の充填状態が一目瞭然となり、メンテナンス性、信頼性に優れた水道管ユニット14となる。本図では、不活性ガス8の充填状態が不十分なため水道水9の水位が上昇した様子を示している。この様な場合には、ガス注入弁5から窒素ガスや二酸化炭素ガス等の不活性ガス8を追加注入するのである。
[Fourth embodiment]
FIG. 8 is a front view showing a fourth embodiment of a water pipe unit with a freeze / rupture prevention function of the present invention. This embodiment is different from the third embodiment in that a vertically long water
本実施の形態では、ガス室の筐体420に納まる形状、大きさの水位確認窓45を設けたが、水位確認窓をさらに縦長にして、ガス室の筐体420上部から継手32の筐体下部に至る形状としてもよい。また、ガス室管キャップ422と継手32(ガス室連通部322も含まれる)を透明な塩化ビニル樹脂等で構成する等して、ガス室の筐体420を透明材料で構成しても同様の効果が得られる。
In the present embodiment, the water
以上、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、当該技術分野における熟練者等により、本出願の願書に添付された特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変更及び修正が可能である。 Although the present invention has been described above with reference to specific embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and claims attached to the application of the present application by those skilled in the art or the like. Various changes and modifications can be made without departing from the scope.
11,12,13,14 水道管ユニット
21,22,23 水道管
31,32 継手
311,321 流水路
312,322 ガス室連通部
41,42 ガス室
412,422 ガス室管キャップ
5 ガス注入弁
7 ガス注入細管
8 不活性ガス
9 水道水
VG ガス室の内容積
VW 流水路の内容積
11,12,13,14 Water pipe unit
21,22,23 Water pipe
31,32 fittings
311,321 Runway
312,322 Gas chamber communication
41,42 Gas chamber
412, 422 gas
Claims (8)
前記継手の流水路と連通させて流水路の上方に設けたガス室と、
該ガス室を構成する筐体の上部に設けたガス注入弁とからなり、
前記継手の流水路を水道水で満たした状態で前記ガス室の内部に不活性ガスが注入充填されている凍結破裂防止機能付き水道管ユニット。 A water pipe unit having at least a water pipe and a joint,
A gas chamber provided above the water flow channel in communication with the water flow channel of the joint;
A gas injection valve provided at the top of the casing constituting the gas chamber,
A water pipe unit with a freeze / rupture prevention function in which an inert gas is injected and filled into the gas chamber in a state where the water flow path of the joint is filled with tap water.
前記ガス注入細管の長さは、注入ガス噴出口となる他端側が継手の流水路に到達する長さである請求項1記載の凍結破裂防止機能付き水道管ユニット。 Inside the gas chamber, a gas injection capillary is provided with one end side in communication with the gas injection valve,
The water pipe unit with a freeze / rupture prevention function according to claim 1, wherein the length of the gas injection thin tube is a length such that the other end side serving as an injection gas jet outlet reaches the flow channel of the joint.
該ガス室の内部に不活性ガスを注入充填するため、前記ガス室を構成する筐体の上部に設けたガス注入弁と、
前記ガス室の内部に、一端側を前記ガス注入弁と連通接続した状態で設けたガス注入細管とからなり、
前記ガス注入細管の長さは、注入ガス噴出口となる他端側が継手の流水路に到達する長さであるガス室付き継手。 A gas chamber provided above the flow channel in communication with the flow channel of the joint;
In order to inject and fill the inside of the gas chamber with an inert gas, a gas injection valve provided at the upper part of the casing constituting the gas chamber;
Inside the gas chamber, consisting of a gas injection capillary provided in a state where one end side is connected in communication with the gas injection valve,
The length of the gas injection thin tube is a joint with a gas chamber in which the other end side serving as an injection gas jet outlet reaches the flow channel of the joint.
前記継手の流水路を水道水で満たした状態で前記ガス室に不活性ガスを注入充填しておくことで、
流水路内部の水道水とガス室内部の不活性ガスを直接的に接触させ、水道水の凍結による体積膨張を不活性ガスの体積収縮によって吸収させて水道管ユニットの凍結破裂を防止する方法。 A gas chamber is provided above the water flow path in communication with the water flow path of the joint,
By injecting and filling the gas chamber with an inert gas in a state where the flowing water channel of the joint is filled with tap water,
A method of preventing the water pipe unit from being frozen and ruptured by directly contacting the tap water in the flow channel with the inert gas in the gas chamber and absorbing the volume expansion due to the freezing of the tap water by the volume contraction of the inert gas.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006140014A JP2007308992A (en) | 2006-05-19 | 2006-05-19 | Water pipe unit with freeze bursting preventive function and method of preventing freeze bursting of water pipe unit |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103233496A (en) * | 2013-03-29 | 2013-08-07 | 中国科学技术大学 | Anti-icing method and system for spray header of exterior wall |
JP6457681B1 (en) * | 2018-04-09 | 2019-01-23 | 勝雅 中山 | Water pipe crack destruction prevention device |
-
2006
- 2006-05-19 JP JP2006140014A patent/JP2007308992A/en active Pending
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