JP2019078021A - 洗浄栓 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で、高い止水機能と小流量から大流量までにわたる良好な流量調整機能とが得られる洗浄栓を提供する。【解決手段】流路を開閉する主弁３と、主弁３の二次側に設けられ、流量を調節する流量絞り弁４と、を弁箱２に一体に備えた洗浄栓１とした。流量絞り弁４は、周面に形成された通水口２２により流路を開く円筒状の絞り弁体２３を備え、通水口２２には、絞り弁体２３の円周方向の位置によって開口幅の異なる幅変化部３１を有する微調整部３２が形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、配水管の洗浄栓に関する。

既設配水管において、消火栓等の排水設備がなく行き止まりの管路となっている箇所では、計画断水や漏水修繕等に伴う配水管路内の洗浄を行う際、宅地部の給水装置を使用することがある。しかし、宅地内に引き込まれている給水装置では口径が小さく排出流量が少ない。また、この方法では水道メータを取り外して作業を行うため、作業終了後に再度水道メータを取り付ける必要があり、一連の作業に時間を要する。宅地内での作業となるため、給水装置の所有者の了解を得なければならないという問題や放水場所の確保が難しいという問題もある。そのため、公道における既設配水管等の末端に簡単に設置でき、かつ設置スペースを抑えた洗浄栓が望まれている。

この問題に対し、特許文献１には、配水管の末端に配水管よりも小口径の排水管を接続し、排水管に弁を設けるとともに排水管の先端にカプラーを取り付けた構造の排水装置が記載されている。また、弁の構造として、特許文献２には、異なる流量特性が得られる２つの流通口をボール弁体に形成した技術が記載されている。

特許第２８３６０４６号公報 特開平４−２８５３７３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の弁には流量調整機能がないため、水を少量排出させての異物混入のチェック作業等を行うには不向きとなる。また、特許文献２に記載の弁は流通口の大きさが２段階に固定されているので、任意の流量が得られない。さらに異物等が流通口に目詰まりした際に取り除くのが困難となる。

本発明は、小型で、高い止水機能と小流量から大流量までにわたる良好な流量調整機能とが得られる洗浄栓を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、流路を開閉する主弁と、前記主弁の二次側に設けられ、流量を調節する流量絞り弁と、を弁箱に一体に備えたことを特徴とする。

本発明によれば、主弁による高い止水機能と流量絞り弁による良好な流量調節機能とを簡単な構造で確保でき、洗浄栓の小型化、設置空間の省スペースを図ることができる。

また、本発明は、前記流量絞り弁は、周面に形成された通水口により流路を開く円筒状の絞り弁体を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、いわゆるコック弁構造となるので、小流量から大流量まで無段階の流量調整が可能となり、弁開度が解りやすくなって良好な流量調節機能を得ることができる。

また、本発明は、前記通水口には、前記絞り弁体の円周方向の位置によって開口幅の異なる幅変化部を有する微調整部が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、通水口が一気に開放することがなく、排出流量を少量とした場合の微調整を容易に行うことができる。

また、本発明は、前記微調整部は、前記通水口の縁から円周方向に離れるにしたがい開口幅が狭くなるように切り欠かれた幅変化切欠き部と、前記幅変化切欠き部の先端から一定の狭小の開口幅で円周方向に延びるスリット部と、を備えて構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、エアー抜きや、少量排出時での異物混入チェック、濁水チェックを良好に行うことができる。たとえスリット部に異物が詰まったとしても、絞り弁を操作して通水面積を増やすことで、増大した流量により異物を容易に取り除くことができる。

また、本発明は、前記絞り弁体は、表面処理が施されていることを特徴とする。

本発明によれば、絞り弁体の摺動性を高めることができる。

また、本発明は、前記弁箱には、前記主弁と前記流量絞り弁との間に形成される横向きの弁間流路と、接合フランジを有した下向きの一次側流路と、継手を取り付ける雌ねじが形成された上向きの二次側流路と、が形成され、前記主弁を開閉する主弁操作ハンドル部が、鉛直方向を回転軸方向として前記弁箱の上部に設けられ、前記流量絞り弁を開閉する操作ハンドルレバーが、水平方向を回転軸方向として前記流量絞り弁の側部に上方に延びるように設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、洗浄栓の小型化や、配水管側との接続の簡略化を図れる。また、主弁の開閉の操作性と、流量絞り弁の絞り開度の調整のしやすさとが良好になる。

また、本発明は、前記継手は、町野式カップリングオスであることを特徴とする。

本発明によれば、汎用性のある町野式カップリングを用いて排水パイプ等を容易に洗浄栓に接続できる。

本発明の洗浄栓によれば、小型で、高い止水機能と小流量から大流量までにわたる良好な流量調整機能とが得られる。

本発明に係る洗浄栓の正面断面図である。 図１におけるＡ−Ａ断面図（但し、絞り弁体は全閉状態）である。 本発明に係る洗浄栓の分解斜視図である。 流量絞り弁の平面図である。 流量絞り弁の平面図における作用説明図である。 本発明に係る洗浄栓の使用形態を示す正面図である。 流量絞り弁の微調整部の第１変形例を示す平面図である。 流量絞り弁の微調整部の第２変形例を示す平面図である。 流量絞り弁の微調整部の第３変形例を示す平面図である。

図１ないし図３に示すように、本発明に係る洗浄栓１は、弁箱２と、弁箱２内に設けられ流路を開閉する主弁３と、弁箱２内において主弁３の二次側に設けられ、流量を調節する流量絞り弁４と、を備えている。

「弁箱２」
弁箱２は、主弁３が収容される主弁収容部２Ａと、主弁収容部２Ａから鉛直方向の軸心Ｏ１を中心として下方に延びる円筒状の一次側筒部２Ｂと、流量絞り弁４が収容される絞り弁収容部２Ｃと、絞り弁収容部２Ｃから鉛直方向の軸心Ｏ２を中心として上方に延びる円筒状の二次側筒部２Ｄと、水平方向の軸心Ｏ３を中心として横向きに延び主弁収容部２Ａと絞り弁収容部２Ｃとを連通する円筒状の弁間筒部２Ｅと、を備えた形状からなる。

一次側筒部２Ｂの内部には一次側流路５が形成され、弁間筒部２Ｅの内部には弁間流路６が形成され、二次側筒部２Ｄの内部には二次側流路７が形成される。一次側筒部２Ｂの下端には径外方向に延びる接合フランジ２Ｆが形成されている。二次側筒部２Ｄには雌ねじ２Ｇが形成されている。雌ねじ２Ｇには、ワンタッチ式の継手として町野式カップリングオス４１の下端の雄ねじ部４２が螺合される。町野式カップリングオス４１の上部開口には、洗浄栓１の不使用時に図示しない蓋が取り付けられる。また、常閉する場合は、蓋４３（図３）が螺合或いは単に被せる態様で取り付けられる。蓋４３と町野式カップリングオス４１との間には適宜にＯリング等のシール部材が介設される。これにより、万が一主弁３に不具合が生じた場合であっても蓋４３により漏水を防止でき、外部から弁箱２内への異物の混入も阻止できる。また、雌ねじ２Ｇには、他の継手等を使用することもできる。

主弁収容部２Ａには、主弁３を内部に組み入れるために、軸心Ｏ３を中心とする開口部８が形成されている。開口部８には雌ねじが形成され、当該雌ねじに弁体押さえ蓋９が螺合されている。主弁収容部２Ａと弁体押さえ蓋９との間にはＯリング１０が介設される。絞り弁収容部２Ｃにも、流量絞り弁４を内部に組み入れるために、軸心Ｏ４を中心とする開口部１１が形成されている。軸心Ｏ４は、軸心Ｏ２および軸心Ｏ３との直交軸に平行な軸心であって、軸心Ｏ２よりも軸心Ｏ１側で且つ軸心Ｏ３よりも下側を通る軸心である。開口部１１には雌ねじが形成され、当該雌ねじに、絞り弁収容部２Ｃを閉じる蓋１２が螺合されている。絞り弁収容部２Ｃと蓋１２との間にはＯリング１３が介設される。

「主弁３」
主弁３は基本的に全閉状態或いは全開状態で使用されることから、ボール弁とすることが好ましい。本実施形態の主弁３は、Ｌ型流路を有するボール弁体１４を備える。弁間筒部２Ｅの一次側には軸心Ｏ３を中心としてリング状の弁座１５が組み付けられ、弁体押さえ蓋９にも軸心Ｏ３を中心としてリング状の弁座１６が組み付けられている。弁座１５，１６は樹脂や合成ゴム等で構成されている。ボール弁体１４の上部には角形等の係合孔１４Ａが形成され、この係合孔１４Ａには弁棒１７の下端の係合突部１７Ａが軸心Ｏ１回りにボール弁体１４と一体回転するように係合している。

主弁収容部２Ａの上部には弁棒１７の下部周りを支承する筒部２Ｈが突設され、弁棒１７と筒部２Ｈとの間にはＯリング１８が介設されている。弁棒１７には鍔部１７Ｂが形成され、この鍔部１７Ｂが、筒部２Ｈの雄ねじに螺合させたナット１９と筒部２Ｈの上端面とで回転可能な程度に挟まれることで、弁棒１７の軸心Ｏ１方向の位置決めがなされる。図３において、筒部２Ｈには切欠き２Ｋが形成されており、鍔部１７Ｂの外周に形成した図示しないストッパ凸部が切欠き２Ｋの端部に当接することで、ボール弁体１４の軸心Ｏ１回りの回転範囲が規制される。弁棒１７の上端には、主弁操作ハンドル部としての円筒状のヘッド部材２０が軸心Ｏ１回りに一体回転可能に取り付けられている。ヘッド部材２０の上端は四角柱状等を呈した係合部とされ、図６に示すように、開閉ハンドル工具２１の下端が一体回転可能に外嵌する。

「流量絞り弁４」
図１〜図４を参照して、流量絞り弁４は、周面に形成された通水口２２により流路を開く円筒状の絞り弁体（コック）２３を備えている。絞り弁体２３は、軸心Ｏ４を回転中心とする弁体であって、両端面が閉じた円筒形状を呈しており、一端面には弁棒２４が突設されている。絞り弁体２３の材質は金属、樹脂等である。絞り弁体２３を金属とした場合、絞り弁収容部２Ｃとの摺動が良好となるようにフッ素樹脂コーティング等の表面処理を施すことが好ましい。表面処理としては、鍍金等であってもよい。絞り弁体２３と弁棒２４とは一体に成形されたものでもよいし、別部材同士が一体に組み付けられたものでもよい。

絞り弁体２３は、弁棒２４側から開口部１１を通して絞り弁収容部２Ｃに収容される。絞り弁収容部２Ｃの側部には弁棒２４の基端周りを支承する筒部２Ｊが横向きに突設されており、弁棒２４と筒部２Ｊとの間にはＯリング２５が介設されている。弁棒２４の先端には、操作ハンドルレバー２６がボルト２７、ワッシャ２８により一体回転可能に連結される。操作ハンドルレバー２６は、直線状に延びる棒状部材である。弁棒２４の周面にはストッパピン２９が突設されているとともに、筒部２Ｊの上部には、ストッパピン２９を約９０°の回転範囲で規制するための切欠き３０が形成されている。

以上により、操作ハンドルレバー２６は、水平方向に沿う軸心Ｏ４を回転軸方向として弁箱２の側部に上方に延びるように設けられる。作業者は、操作ハンドルレバー２６を、鉛直方向に対して一方側（主弁３に近づく側）に４５°傾倒した位置を絞り全閉位置、他方側（主弁３から遠ざかる側）に４５°傾倒した位置を絞り全開位置として、その間の９０°の範囲で回転操作し、流量を調節する。

通水口２２は、絞り弁体２３の略全長にわたり一定の開口幅Ｌ１（図４）を有して、周方向に９０°弱程度の切欠き範囲角度θ（図１）で絞り弁体２３の周面に形成されており、開状態のとき弁間流路６と二次側流路７とを連通する。開口幅Ｌ１および切欠き範囲角度θの値は適宜に設定される。二次側流路７に臨む通水口２２の円周方向端部の縁２２Ａには、絞り弁体２３の円周方向の位置によって開口幅の異なる幅変化部３１を有する微調整部３２が形成されている。

本実施形態の微調整部３２は、図４に示すように、幅変化部３１として、縁２２Ａから絞り弁体２３のＰ方向（図１）に向かうにしたがい、つまり縁２２Ａから円周方向に離れるにしたがい開口幅Ｌ２が狭くなるように切り欠かれた幅変化切欠き部３３と、幅変化切欠き部３３の先端から一定の狭小の開口幅Ｌ３で円周方向に延びるスリット部３４とを備えて構成されている。「絞り弁体２３のＰ方向」とは、流路を開くときの絞り弁体２３の回転方向である。「絞り弁体２３のＱ方向」とは、流路を閉じるときの絞り弁体２３の回転方向である。幅変化切欠き部３３は、開口幅Ｌ１の約１／３程度の寸法で縁２２Ａの中程に切り欠かれており、そこからＰ方向に向かうにしたがい開口幅Ｌ２が狭くなるように二等辺三角形状に形成されている。二等辺部は直線でもよいし曲線でもよい。幅変化切欠き部３３の先端には、円周方向に延びるスリット部３４が形成されている。スリット部３４の先端はＲ形状等に形成されている。

「作用」
洗浄栓１の使用形態の一例を説明する。図６に示すように、地中に埋設された上水道の配水管５０の末端には、立上げ配管５２が地表Ｇに向け鉛直状に配置されている。地中には上下が開口した洗浄栓収容ボックス５１が埋設され、立上げ配管５２の上端周りは下方の開口部から洗浄栓収容ボックス５１の内部に位置している。立上げ配管５２の上端にはフランジ５３が形成されており、このフランジ５３に接合フランジ２Ｆがボルトおよびナットで接合されることで、洗浄栓１が洗浄栓収容ボックス５１の内部において立上げ配管５２の上端に固定されている。洗浄栓１の不使用時には、主弁３と流量絞り弁４とは共に全閉状態であり、地表Ｇに臨む洗浄栓収容ボックス５１の上部開口部も図示しない蓋材により閉じられている。

洗浄栓１の使用時には、作業者は前記蓋材を開き、町野式カップリングオス４１から蓋を外して、排水パイプ５４をその下端のカップリングメス５５で連結する。排水パイプ５４は地表Ｇから上方に突出して鉛直状に起立する。排水パイプ５４の上端には横向きの排出口５７が形成されている。開閉ハンドル工具２１によりヘッド部材２０を平面視で右回りに回転操作し、主弁３を全開状態にして一次側流路５と弁間流路６とを連通させる。次いで、操作ハンドルレバー２６の回転操作により弁間流路６から二次側流路７に流れる水の流量を調節する。

主に図５を参照して微調整部３２の作用について説明する。操作ハンドルレバー２６がＱ方向側に倒れているとき、図５（ａ）に示すように、二次側流路７は絞り弁体２３の周面により閉じられている。操作ハンドルレバー２６をＰ方向に僅かに回転操作すると、図５（ｂ）に示すように、先ずスリット部３４のみが二次側流路７に臨む。これにより、水が排水パイプ５４の排出口５７から急激に噴き出すことなく、配水管５０の内部に溜まったエアーを排出口５７から逃がすことができる。

操作ハンドルレバー２６をさらにＰ方向に僅かに回転操作すると、図５（ｃ）に示すように、幅変化切欠き部３３も二次側流路７に臨み、排出口５７から水が少量排出される。幅変化切欠き部３３の通水面積で流量を変える構造としたことにより、所望の流量の微調整を容易に行うことができる。この水の少量排出時では、異物混入チェック等が行われる。

次いで、配水管５０の洗浄を行うときは、例えば排水パイプ５４の排出口５７にホース５６を連結する。そして、操作ハンドルレバー２６をさらにＰ方向に回転操作すると、図５（ｄ）〜（ｆ）のように通水口２２も連通することで排出流量が増え、配水管５０内の洗浄が行われる。図５（ｆ）は最大流量時の状態である。そして、再び図５（ｃ）のように少量排出させて、異物混入チェック、濁水チェック等を行い、洗浄作業が完了したか否かを判断する。操作ハンドルレバー２６の操作で、流量を調節するのと同時に流速も可変させられるため、立上げ配管５２を特許文献１のように細い径にする必要もなく、配水管５０と同口径もしくは同径に近い口径で配管することができる。したがって、洗浄栓１の設置場所の水圧等の条件にさほど左右されることなく、小流量から大流量までにわたり無段階のスムーズな排出が可能となる。

以上のように、流路を開閉する主弁３と、主弁３の二次側に設けられ、流量を調節する流量絞り弁４とを弁箱２に一体に備えた洗浄栓１としたことにより、主弁３による確実な止水機能と流量絞り弁４による良好な流量調節機能とを簡単な構造で確保でき、洗浄栓１の小型化、設置空間の省スペースを図ることができる。

流量絞り弁４は、周面に形成された通水口２２により流路を開く円筒状の絞り弁体２３を備える構成とすれば、いわゆるコック弁構造となるので、小流量から大流量まで無段階の流量調整が可能となり、弁開度が解りやすくなって良好な流量調節機能を得ることができる。

通水口２２には、絞り弁体２３の円周方向の位置によって開口幅の異なる幅変化部３１を有する微調整部３２が形成される構成とすれば、通水口２２が一気に開放することがなく、排出流量を少量とした場合の微調整を容易に行うことができる。

特に、微調整部３２として、通水口２２の縁２２Ａから円周方向に離れるにしたがい開口幅Ｌ２が狭くなるように切り欠かれた幅変化切欠き部３３と、幅変化切欠き部３３の先端から一定の狭小の開口幅Ｌ３で円周方向に延びるスリット部３４とを備えるように構成すれば、エアー抜きや、少量排出時での異物混入チェック、濁水チェック等を良好に行うことができる。たとえスリット部に異物が詰まったとしても、絞り弁を操作して通水面積を増やすことで、増大した流量により異物を容易に取り除くことができる。

また、弁箱２として、主弁３と流量絞り弁４との間に形成される横向きの弁間流路６と、接合フランジ２Ｆを有した下向きの一次側流路５と、継手（町野式カップリングオス４１）を取り付ける雌ねじ２Ｇが形成された上向きの二次側流路７とを備える構成としたことで、洗浄栓１の小型化、立上げ配管５２に対する設置の簡略化、排水パイプ５４の接続の簡略化を図れる。継手を弁箱２に螺合させることで、万が一、継手の挿し口部が変形、破損したとしても、弁箱２はそのままに継手のみを交換すれば済む。さらに主弁３を開閉する主弁操作ハンドル部（ヘッド部材２０）を、鉛直方向を回転軸方向として弁箱２の上部に設け、流量絞り弁４を開閉する操作ハンドルレバー２６を、水平方向を回転軸方向として流量絞り弁４の側部に上方に延びるように設ける構成としたことで、主弁３の開閉の操作性と、流量絞り弁４の絞り開度の調整のしやすさとが良好になる。

以上、本発明の好適な実施形態を説明した。微調整部３２としては上述した形状以外のものでもよい。図７は、微調整部３２の第１変形例を示し、通水口２２がＰ方向に向かうにしたがい、一方側のみ傾斜しながら狭くなるように形成されている。図８は、微調整部３２の第２変形例を示し、通水口２２がＰ方向に向かうにしたがい、両側が曲線を描きながら狭くなるように形成されている。図９は、微調整部３２の第３変形例を示し、通水口２２からＰ方向に向かうにしたがい、大径の半円３５Ａ、中径の円孔３５Ｂ、小径の円孔３５Ｃが形成されている。これらの変形例によっても、少量排出の微調整を良好に行うことができる。
また、微調整部３２は、弁間流路６に臨む通水口２２の円周方向端部の縁に形成してもよく、両方の縁に形成してもよい。

１ 洗浄栓
２ 弁箱
２Ｆ 接合フランジ
２Ｇ 雌ねじ
３ 主弁
４ 流量絞り弁
５ 一次側流路
６ 弁間流路
７ 二次側流路
１４ ボール弁体
２０ ヘッド部材（主弁操作ハンドル部）
２２ 通水口
２２Ａ 縁
２３ 絞り弁体
２４ 弁棒
２６ 操作ハンドルレバー
３１ 幅変化部
３２ 微調整部
３３ 幅変化切欠き部
３４ スリット部
４１ 町野式カップリングオス（継手）

Claims (7)

1. 流路を開閉する主弁と、
   前記主弁の二次側に設けられ、流量を調節する流量絞り弁と、
   を弁箱に一体に備えたことを特徴とする洗浄栓。
2. 前記流量絞り弁は、周面に形成された通水口により流路を開く円筒状の絞り弁体を備えていることを特徴とする請求項１に記載の洗浄栓。
3. 前記通水口には、前記絞り弁体の円周方向の位置によって開口幅の異なる幅変化部を有する微調整部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の洗浄栓。
4. 前記微調整部は、
   前記通水口の縁から円周方向に離れるにしたがい開口幅が狭くなるように切り欠かれた幅変化切欠き部と、
   前記幅変化切欠き部の先端から一定の狭小の開口幅で円周方向に延びるスリット部と、
   を備えて構成されていることを特徴とする請求項３に記載の洗浄栓。
5. 前記絞り弁体は、表面処理が施されていることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか一項に記載の洗浄栓。
6. 前記弁箱には、前記主弁と前記流量絞り弁との間に形成される横向きの弁間流路と、接合フランジを有した下向きの一次側流路と、継手を取り付ける雌ねじが形成された上向きの二次側流路と、が形成され、
   前記主弁を開閉する主弁操作ハンドル部が、鉛直方向を回転軸方向として前記弁箱の上部に設けられ、
   前記流量絞り弁を開閉する操作ハンドルレバーが、水平方向を回転軸方向として前記流量絞り弁の側部に上方に延びるように設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の洗浄栓。
7. 前記継手は、町野式カップリングオスであることを特徴とする請求項６に記載の洗浄栓。

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