JP2021110453A - 逆止弁ユニット及び水栓装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】通常使用時の流量低下を防ぎながら、水抜きが必要な際には確実に内部の水抜きを可能とする逆止弁ユニットを提供する。【解決手段】逆止弁ユニット20は、一次側流路L11、逆止弁40、及び、二次側流路L12が一の軸線に沿って略直線状に配置された逆止弁ユニット20であって一次側流路L11から分岐して逆止弁40を経由しない管路である一次側管路、及び二次側流路L12から分岐して逆止弁40を経由しない管路である二次側管路としての分岐流路L2と、分岐流路の開状態と閉状態とを切り替える切替部としての開閉ネジ50と、を含む。【選択図】図1
Description
本開示は、逆止弁ユニット及び水栓装置に関する。
特許文献1では、寒冷地にも適応できる逆止弁として、弁ケースの外側に設けられた水抜き押ボタンを動作させることで逆止弁体を押圧操作して開状態へ移動させることで二次側流路からの水抜きが可能な逆止弁が開示されている。
特許文献1記載の逆止弁では、弁ケースの外側から逆止弁体を操作できるように、逆止弁体の移動方向が、大きく見た水の流れ(入水口と出水口とをつなぐ方向)に対して略直交する方向となっている。このような場合、通常の使用時も水の流れを屈曲させるため、流量低下が生じ得る。
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、通常使用時の流量低下を防ぎながら内部の水抜きが可能な逆止弁ユニット及び水栓装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本開示の一形態に係る逆止弁ユニットは、一次側流路、逆止弁、及び、二次側流路が一の軸線に沿って略直線状に配置された逆止弁ユニットであって、前記一次側流路から分岐して前記逆止弁を経由しない管路である一次側管路と、前記二次側流路から分岐して前記逆止弁を経由しない管路である二次側管路と、前記一次側管路及び前記二次側管路の開状態と閉状態とを切り替える切替部と、を含む。
上記の逆止弁ユニットによれば、通常使用時に使用される一次側流路、逆止弁、及び、二次側流路は一の軸線に沿って略直線状に配置されるため、通常使用する際には流量低下を防ぐことができる。また、一次側流路から分岐して逆止弁を経由しない管路である一次側管路と、二次側流路から分岐して逆止弁を経由しない管路である二次側管路と、一次側管路及び二次側管路の開状態と閉状態とを切り替える切替部と、が設けられているため、水栓装置の内部及びその上流の水抜きを容易に行うことができる。
前記一次側管路及び前記二次側管路は、前記二次側流路と前記一次側流路とが接続された分岐流路を含む態様とすることができる。
一次側管路及び二次側管路が、二次側流路と一次側流路とが接続された分岐流路を含む場合、分岐流路を利用して内部及びその上流の水抜きを容易に行うことができる。
ここで、前記二次側流路から前記一次側流路へ向かって見た場合の前記分岐流路の流路が延びる方向の方向ベクトルは、前記二次側流路から前記一次側流路へ向かう方向の前記軸線の方向ベクトルとのなす角度が90°以下である態様とすることができる。
上記のように、二次側流路から一次側流路へ向かって見た場合の分岐流路の流路が延びる方向の方向ベクトルが、二次側流路から一次側流路へ向かう方向の軸線の方向ベクトルとのなす角度が90°以下であることで、分岐流路を使用して水抜きを行う場合に、流路内に水が滞留することを防ぐことができる。
前記分岐流路は、直線状の2つの流路を接続して形成される態様とすることができる。
上記のように、直線状の2つの流路を接続して分岐流路を形成する構成とすることで、より簡単に分岐流路を形成することができる。
前記切替部(開閉弁)は、ユニット表面に開口すると共に前記分岐流路に連通する貫通孔を往復移動することで前記分岐流路の開状態と閉状態とを切り替える弁体と、前記弁体が前記貫通孔から抜け出ることを防ぐための規制部と、を有する態様とすることができる。
上記のように、ユニット表面に開口すると共に分岐流路に連通する貫通孔を往復移動することで分岐流路の開状態と閉状態とを切り替える弁体によって切替部(開閉弁)を構成することで、分岐流路の開状態と閉状態とを容易に切り替えることができる。また、この弁体が貫通孔から抜け出ることを防ぐための規制部が設けられていることで、取り扱い性を高めることができる。
前記一次側流路は、筒状の本体内にネジ止め固定され前記軸線方向に延びる貫通孔を有すると共に、前記貫通孔と外側面とを接続する開口を有する固定部材を含んで構成され、前記本体の内面と前記固定部材のうち前記開口が形成される外側面との間には環状の空間が形成され、前記分岐流路は前記環状の空間に対して接続する態様とすることができる。
上記のように筒状の本体内にネジ止め固定される固定部材を用いて一次側流路が形成される場合に、本体の内面と固定部材のうち開口が形成される外側面との間に環状の空間が形成され、分岐流路が環状の空間に対して接続する構成とすることで、固定部材のネジ止め固定の向き等を考慮することなく、分岐流路と一次側流路とが接続される構成を実現することができる。
前記分岐流路は、前記切替部(開閉弁)に対する前記二次側流路側の流路の内径が、前記切替部(開閉弁)に対する前記一次側流路側の流路の内径よりも大きい態様とすることができる。
上記のように、切替部(開閉弁)に対する二次側流路側の流路の内径が、切替部(開閉弁)に対する一次側流路側の流路の内径よりも大きくなるように分岐流路を設計することで、分岐流路を開状態として二次側流路からの流体を一次側流路へ移動させる際に二次側流路からの流体の移動を効率よく行うことができる。
また、前記一次側管路は、前記逆止弁に接続する前記一次側流路の端部近傍において、前記一次側流路から分岐して前記一の軸線から外方に突出するように設けられると共に、前記一次側流路側の端部とは逆側の端部が開放された一次側分岐管路を含み、前記二次側管路は、前記逆止弁に接続する前記二次側流路の端部近傍において、前記二次側流路から分岐して前記一の軸線から外方に突出するように設けられると共に、前記二次側流路側の端部とは逆側の端部が開放された二次側分岐管路を含む態様とすることができる。
一次側管路が、一次側流路から分岐して一の軸線から外方に突出するように設けられると共に、一次側流路側の端部とは逆側の端部が開放された一次側分岐管路を含む場合、水抜きを行う際には、一次側分岐管路からの吸気を利用して一次側流路における排水を行うことができる。また、二次側管路が二次側流路から分岐して一の軸線から外方に突出するように設けられると共に、二次側流路側の端部とは逆側の端部が開放された二次側分岐管路を含む場合、二次側流路内に空気等が混在している場合であっても、二次側分岐管路を利用して内部の水抜きを容易に行うことができる。
前記切替部は、前記一次側分岐管路及び前記二次側管路の開状態と閉状態とを同時に切り替え可能である態様とすることができる。
上記の構造を有することで、切替部による一次側分岐管路及び二次側分岐管路の閉状態と開状態との切り替えを簡単に行うことができる。
前記一次側分岐管路の前記端部を含む一部と、前記二次側分岐管路の前記端部を含む一部とは、同一の部材の内部に設けられ、前記一次側分岐管路の開放された端部と、前記二次側分岐管路の開放された端部とは、前記部材の端部に設けられ、前記切替部は、前記部材の端部への取り付け及び取り外しによって、前記一次側分岐管路及び前記二次側分岐管路の閉状態と開状態とを形成する態様とすることができる。
上記の構造を有することで、切替部による一次側分岐管路及び二次側分岐管路の閉状態と開状態との切り替えを簡単に行うことができる。また、装置構成自体も簡単になるため、製造コストを抑制することができる。
本開示の一形態に係る水栓装置は、上記の逆止弁ユニットを含んで構成される。このような水栓装置の場合、通常使用時の流量低下を防ぎながら内部の水抜きが可能となる。
本発明によれば、通常使用時の流量低下を防ぎながら内部の水抜きが可能な逆止弁ユニット及び水栓装置が提供される。
以下、添付図面を参照して、本開示に係る実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
(第1実施形態)
図1は、本開示の第1実施形態に係る排水機能付きの逆止弁ユニットを含む水栓装置の構成の一例を示す図である。第1実施形態で説明する水栓装置1は、器具内の水抜き(排水)を行う機能を有する。そのため、水栓装置1は、例えば、凍結の可能性がある寒冷地での使用が期待される。なお、以下の実施形態における「通常使用時」とは、水栓装置1を利用した通水を行うときをいう。寒冷地等での凍結防止のための水抜きは、通常使用時とは異なる場合に行われる。
図1は、本開示の第1実施形態に係る排水機能付きの逆止弁ユニットを含む水栓装置の構成の一例を示す図である。第1実施形態で説明する水栓装置1は、器具内の水抜き(排水)を行う機能を有する。そのため、水栓装置1は、例えば、凍結の可能性がある寒冷地での使用が期待される。なお、以下の実施形態における「通常使用時」とは、水栓装置1を利用した通水を行うときをいう。寒冷地等での凍結防止のための水抜きは、通常使用時とは異なる場合に行われる。
図1に示すように、水栓装置1は、例えば、水栓本体10、レバーハンドル11、給水管15a、給湯管15b、ホース15c、及び、逆止弁ユニット20を含む。また、水栓装置1は、左右方向に回動するスパウト部16を有する回動体17を含む。水栓本体10は、設置個所(例えばシンク周辺)に設けられた開口に水栓本体10を固定するためのネジ及びフランジを有する下側筒状部12と、その上側に位置する水栓部13を有する。また、水栓本体10の上面にはレバーハンドル11が設けられる。
下側筒状部12には下側から給水管15a及び給湯管15bが挿通され、水栓部13に接続されている。水栓部13には水と湯が混ざった混合水を移送するホース15cが接続されている。ホース15cは、下側筒状部12内を通って下端側開口12aから出た後、再度、下端側開口12aに入り下側筒状部12を経てスパウト部21に至る。給水管15a及び給湯管15bの下端にはそれぞれ逆止弁ユニット20が設けられる。給水管15a及び給湯管15bは、それぞれ逆止弁ユニット20を経て、図示しない給水栓及び給湯栓へ接続される。逆止弁ユニット20は、水栓装置1において、図1に示す取り付け位置とは異なる位置に取り付けられてもよい。
図2〜4は、第1実施形態に係る逆止弁ユニット20の構成を説明する図である。
逆止弁ユニット20は、本体30と、逆止弁40と、開閉ネジ50と、管路形成部60と、を有する。管路形成部60は、固定ブッシュ61(固定部材)と、回転ブッシュ62と、袋ナット63と、を含んで構成される。図2等には、給水管15aまたは給湯管15b等と逆止弁ユニット20とを接続するためのソケット90も示されている。ただし、ソケット90の形状は適宜変更される。また、管路形成部60については、少なくとも貫通孔33(後述)内で逆止弁40が固定されるための構造を含んでいればよく、その構成は適宜変更される。
本体30は、主管部31と、分岐管部32を含んで構成される。軸線X方向に延びる筒状の主管部31は、軸線X方向に延びる貫通孔33を有する。貫通孔33は、逆止弁ユニット20において流体を流通させるメイン流路L1となる。貫通孔33内には、メイン流路L1を塞ぐように公知の構造の逆止弁40が収容される。貫通孔33のうち逆止弁40よりも図示下方には管路形成部60が挿入されることで一次側流路L11が形成される。また、流路のうち逆止弁40よりも図示上方には、二次側流路L12が形成される。
逆止弁40は、所謂スプリング式逆止弁であり、弁座41を有する弁ケース42内に、軸線X方向に沿ってスプリング43によって弁座41へ向かう方向に付勢された逆止弁体44が収容されている。逆止弁40は、貫通孔33内の一次側流路L11から二次側流路L12への流体の流れが生じ、一次側流路L11側の圧力が高まってスプリング43を圧縮させた場合には、弁座41に対して逆止弁体44が離間して開状態となる。一方、逆止弁体44の一次側流路L11側から二次側流路L12側への流体の移動がない場合、すなわち、逆止弁体44が閉状態の場合には、スプリング43の力により、逆止弁体44は弁座41に対して押し付けられる。また、二次側流路L12側の圧力が高まった場合も、スプリング43によって逆止弁体44の閉状態が継続されるため、二次側流路L12から一次側流路L11への流体の移動は制限される。逆止弁40は、一例として直径15mmのものを用いることができるが、逆止弁40の大きさは水栓装置1に応じて適宜変更され得る。
本体30の内部の貫通孔33は、二次側流路L12側と比較して一次側流路L11側がその内径が大きくされている。そして貫通孔33の中央付近に内径が大きく変化する段差部34が設けられる。逆止弁40は、この段差部34と当接するように、一次側流路L11側から貫通孔33内に挿入される。逆止弁40が収容される領域の貫通孔33の内径は、逆止弁40に対応した大きさとされる。後述の管路形成部60が一次側流路L11側から貫通孔33内に挿入されて固定されることによって、逆止弁40は貫通孔33内で固定される。
逆止弁ユニット20では、一次側流路L11、逆止弁40、及び、二次側流路L12が一の軸線(軸線X)に沿って略直線状に配置されている。これらが一の軸線に沿って略直線状に配置されているという場合、逆止弁40については、開閉を切り替える逆止弁体44が概略軸線X方向に沿って移動可能とされていることを意味している。また、このことは、逆止弁40の開閉によって、軸線X方向への流体の移動の規制が行われることも意味していてもよい。
本体30の分岐管部32は、筒状の主管部31から外方に突出する形状であって、メイン流路L1とは異なる分岐流路L2がその内部に形成される。分岐流路L2は、一次側流路L11と二次側流路L12とを接続する流路であり、逆止弁40を介さずに形成されている流路である。分岐流路L2は、一次側流路L11から分岐された一次側管路としての機能と、二次側流路L12から分岐された二次側管路としての機能と、を有する。この点については後述する。また、分岐流路L2は、後述の開閉ネジ50によって流路の開閉が可能となっている。すなわち、開閉ネジ50は、分岐流路L2の開閉を制御する切替部(開閉弁)として機能する。
分岐管部32内には、軸線Xに対して交差する方向に延びる2つの直線状の孔である第1分岐孔35と第2分岐孔36とが設けられる。第1分岐孔35は、管路形成部60が挿入されて一次側流路L11として機能する領域の貫通孔33から分岐して軸線A1方向に延びる直線状とされている。第1分岐孔35は貫通孔33に連通する開口35aと第2分岐孔36に連通する開口35bとを含んで構成される。
第2分岐孔36は、第1分岐孔35の端部のうち、貫通孔33に対して接続する側とは逆側の端部に連通すると共に、二次側流路L12として機能する領域に対して接続する、軸線A2方向に延びる直線状とされている。第2分岐孔36の一方の端部は、上述のように貫通孔33のうち二次側流路L12として機能する領域に接続し、他方の端部は、本体30の分岐管部32に対して開口している。すなわち、第2分岐孔36は、分岐管部32の外側表面に形成された開口36sを含んで構成される。開口36sから略直線状の開閉ネジ50が第2分岐孔36内に挿入される。
第2分岐孔36は、貫通孔33に接続する領域の第1領域36aと、第1領域36aよりも開口36s側に設けられて第1領域36aと比べて内径が大きい第2領域36bと、を含む。さらに、第1領域36aと第2領域36bとの間には、第2領域36bへ向かうにつれて内径が徐々に大きくなるテーパ部36cが設けられる。また、第2領域36bにはネジ溝36dが形成されている。
上記の第1分岐孔35及び第2分岐孔36は、分岐流路L2を構成する。すなわち、分岐流路L2は、第1分岐孔35により形成される第1流路L21と、第2分岐孔36により形成される第2流路L22と、により構成される。この点は後述する。
図3に示すように、開閉ネジ50は、軸線方向に沿って延びる柱状の本体部51と、本体部51の一端に設けられる操作部52と、本体部51の他端に設けられる先端部53とを含む。本体部51の外径は、第2分岐孔36の第2領域36bに挿入可能な大きさとされる。本体部51の中程には上記のネジ溝36dに対応したネジ山54が設けられる。また、ネジ山54よりも操作部52側に、本体部51よりもその径が大きいフランジ部55が設けられる。フランジ部55の外径は、第2分岐孔36の第2領域36bの内径に対応する大きさとされる。ネジ山54とフランジ部55との間にはリング溝56が形成され、リング溝56にはOリング81(図2参照)が取り付けられる。
操作部52は、逆止弁ユニット20を取り扱う操作者が開閉ネジ50を操作する際に把持する部分である。操作部52の外径は、例えば、第2領域36bの内径よりも大きくされる。また、操作部52の外周表面には、操作者による取り扱い性を高めるための複数の溝52aが設けられていてもよい。一例としてローレット加工によって溝52aを形成することが考えられる。なお、操作部52の表面には溝とは異なる凹凸加工が施されていてもよい。また、操作部52の形状は適宜変更されていてもよい。
先端部53は、本体部51よりも外径が小さくされる。先端部53の外径は、第2分岐孔36の第1領域36aよりも小さく、先端部53は、第1領域36a内に挿入可能とされる。先端部53と本体部51との間にはリング溝57が形成される。リング溝57にはOリング82(図2参照)が取り付けられる。なお、本体部51の側面に形成されるネジ山54は、リング溝57まで連続して設けられるのではなく、ネジ山54とリング溝57との間に第2分岐孔36の第2領域36bの内径よりも小さな径の領域が存在する。
上記の開閉ネジ50は、図2に示すように、先端部53が先端の状態で第2分岐孔36の開口36sから第2分岐孔36内に挿入される。また、開閉ネジ50を回転させることで、ネジ溝36dに沿ってネジ山54が進むことで、開閉ネジ50が第2分岐孔36内に挿入される。このとき、開閉ネジ50の先端部53は第1領域36a内まで入り込むが、リング溝57に取り付けられたOリング82がテーパ部36cと当接することで、それ以上の挿入が規制される。すなわち、テーパ部36cが開閉ネジ50に対する弁座となることで、開閉ネジ50によって第2分岐孔36を塞ぐことが可能とされる。
なお、分岐管部32には、第2分岐孔36の第2領域36bに対して、第2分岐孔36の延在方向(軸線A2方向)に対して交差する方向から連通する貫通孔38が設けられている。
貫通孔38は、先端部53は第1領域36a内まで入り込んだ状態の開閉ネジ50のフランジ部55よりも、第2分岐孔36の開口36sに近い位置に設けられる。貫通孔38には、先端が第2分岐孔36の第2領域36bの内壁よりも内側に突出した状態となるように、抜け止めネジ39が固定される。抜け止めネジ39は、開閉ネジ50が第2分岐孔36から抜け出ること防ぐ部材として機能する。この点は後述する。
貫通孔38は、先端部53は第1領域36a内まで入り込んだ状態の開閉ネジ50のフランジ部55よりも、第2分岐孔36の開口36sに近い位置に設けられる。貫通孔38には、先端が第2分岐孔36の第2領域36bの内壁よりも内側に突出した状態となるように、抜け止めネジ39が固定される。抜け止めネジ39は、開閉ネジ50が第2分岐孔36から抜け出ること防ぐ部材として機能する。この点は後述する。
次に、管路形成部60について説明する。管路形成部60は、逆止弁40が挿入された状態の貫通孔33において、貫通孔を固定するように取り付けられる。固定ブッシュ61は、軸線方向に延びる貫通孔61aを有する。また、図4に示すように、固定ブッシュ61には、逆止弁40側(回転ブッシュ62と締結される側とは逆側)には、貫通孔61aと外側面とを接続する開口61bが複数(例えば、2つ)設けられる。また、逆止弁40に対して外側面の開口61bよりも遠い側(回転ブッシュ62と締結される側)には、本体30に対してネジ止め固定するためのネジ山61cが設けられる。なお、固定ブッシュ61の外周のうち開口61bの周囲では、固定ブッシュ61と本体30とは離間した状態とされ、本体30の貫通孔33の内面と固定ブッシュ61の外面との間には環状の空間が形成される。この空間は、第1分岐孔35に連通する環状の流路として機能する。この点は後述する。
回転ブッシュ62は、軸線方向に延びる貫通孔62aを有し、固定ブッシュ61の内側に取り付けられる。また、袋ナット63は、軸線方向に延びる貫通孔63aを有し、回転ブッシュ62の外側に取り付けられる。これの貫通孔61a,62a,63aがメイン流路L1の一次側流路L11として機能する。
なお、固定ブッシュ61の外周、固定ブッシュ61と回転ブッシュ62との間にはそれぞれOリング83,84が設けられていてもよい。また、回転ブッシュ62と袋ナット63との間にはパッキン85が設けられていてもよい。
上記の逆止弁ユニット20の各部の材質の例を以下に示す。
本体30は、材質としては、耐久性及び強度が重要となるため、黄銅、青銅、ステンレス等の弾性率の高い材質を採用し得る。一例として、強度、量産性、コスト等のバランスを考慮した場合、本体30として黄銅を用いることができる。
開閉ネジ50、固定ブッシュ61及び回転ブッシュ62は、材質としては、耐久性及び強度が重要となるため、弾性率の高い材質を採用し得る。また、強度・摺動性・意匠性の観点から、黄銅、青銅、ステンレス及びPPS(ポリフェニレンサルファイド樹脂)を採用し得る。一例として、コストと強度を重視した場合、開閉ネジ50、固定ブッシュ61及び回転ブッシュ62としてそれぞれ黄銅を用いることができる。
抜け止めネジ39は、材質としては、耐久性及び強度が重要となるため、弾性率の高い材質を採用し得る。また、強度・摺動性・意匠性の観点から、黄銅、青銅、ステンレス及びPPS(ポリフェニレンサルファイド樹脂)を採用し得る。一例として、コストと強度を重視した場合、抜け止めネジ39としてステンレスを用いることができる。
Oリング81〜84は、材質としては、耐久性及び潰れ易さが重要となるため、耐摩耗性が高く、圧縮永久歪が小さい材質を採用し得る。また、圧縮永久歪性・耐摩耗性の観点から、NBR(アクリロニトリル・ブタジエンゴム)、EPDM(エチレン・プロピレン・ジエンゴム)、フッ素ゴム、シリコンゴムを採用し得る。一例として、コストを重視した場合、Oリング81〜84としてそれぞれNBRを用いることができる。
パッキン85は、材質としては、シール性及び潰れ難さが重要となるため、強度が高く、圧縮永久歪が小さい材質を採用し得る。圧縮永久歪性・潰れ難さの観点から、NBR(アクリロニトリル・ブタジエンゴム)、EPDM(エチレン・プロピレン・ジエンゴム)、フッ素ゴム、シリコンゴムを採用し得る。一例として、コストを加味して、パッキン85としてNBRを用いることができる。
上記の逆止弁ユニット20は、通常使用時(吐水方向に水圧がかかって通水する場合に相当する)には、図2に示すように開閉ネジ50の先端部53が第1領域36a内に入り込み、Oリング82がテーパ部36cと当接した状態として、開閉ネジ50によって第2分岐孔36を塞ぐ。これにより、分岐流路L2は閉状態とされる。そのため、流体はメイン流路L1に沿って、一次側流路L11、逆止弁40、二次側流路L12の順で移動する。逆止弁40は、軸線X方向に沿って移動する逆止弁体44を含む構造のため、流体は軸線X方向に沿って略直線状に移動する。
一方、二次側流路L12からの水抜きが必要な場合(給水管との接続が解除されていて、排水設備に向けて陰圧がかかっている状態に相当する)には、操作者が開閉ネジ50を回転させることで、開閉ネジ50を軸線A2に沿って移動させ、Oリング82とテーパ部36cを離間させる。この結果、図5に示すように、開閉ネジ50と第2分岐孔36との間に隙間ができる。この結果、第2分岐孔36と第1分岐孔35とが開口35bを介して接続された状態となり、この領域を流体が移動可能となる。すなわち、分岐流路L2が開状態となり、二次側流路L12に残留した流体が分岐流路L2を介して一次側流路L11側へ移動可能となる。第2分岐孔36の第2領域36b内において開閉ネジ50の周囲を流体が移動することになるが、Oリング81が設けられていることによって、第2分岐孔36の開口36sから外部への流出が防がれている。
なお、第1分岐孔35を移動する流体は、開口35aから貫通孔33の内面と固定ブッシュ61との間に設けられた空間に入る。内面と固定ブッシュ61との間の空間は環状であり、この環状の空間に入り込んだ流体は固定ブッシュ61の開口61bを経て内側の貫通孔61aへ流れる。これにより、分岐流路L2を流れた流体をメイン流路L1の一次側流路L11へ排出させることができる。
開閉ネジ50を軸線A2に沿って移動させる場合、フランジ部55と抜け止めネジ39とが当接することにより、それ以上の移動が規制される。すなわち、抜け止めネジ39が開閉ネジ50の移動を規制する規制部として機能することになる。
なお、分岐流路L2の径は、メイン流路L1である一次側流路L11または二次側流路L12に対して面積比で1/2以下とした場合、水抜き(排水)の効率が向上する。また、効率の観点では、面積比で1/3以下としてもよい。一方、開閉ネジ50の操作性の向上のためには、少なくとも第2分岐孔36の第2領域36bは、面積比で1/4以上とすることができ、さらに、2/7以上としてもよい。
また、分岐流路L2の開閉を実現するための開閉ネジ50の可動域は、ネジ山54のピッチ等によっても設計変更ができる。一例としては、開閉ネジ50の可動域を1.0mm(1.3回転)以上とすることができ、また、1.5mm(2.0回転)以上とすることができる。一方、装置の小型化を考慮すると、開閉ネジ50の可動域は3.0mm(4.0回転)以下とすることができ、さらに、2.0mm(2.7回転)以下とすることができる。なお、上記ではネジ山54のピッチを0.75mmとした場合の回転数を併記している。操作者の操作感を考慮すると回転数をある程度確保することが考えられる。装置の小型化を考慮すると、可動域は小さくすることが考えられる。これらの要件、及び、材質・形状等に由来する数値範囲等の制限等の種々の条件をふまえて、開閉ネジ50の可動域・ピッチ等を設計してもよい。
上記実施形態で説明したように、本開示の一形態に係る逆止弁ユニット20及びこの逆止弁ユニット20を含む水栓装置1では、一次側流路L11、逆止弁40、及び、二次側流路L12が一の軸線である軸線Xに沿って略直線状に配置されている。そのため、通常使用する際、すなわちメイン流路L1を使用する際には流量低下を防ぐことができる。また、一次側流路L11と二次側流路L12とを接続する分岐流路L2と、分岐流路L2の開状態と閉状態とを切り替える開閉弁(切替部)としての機能を有する開閉ネジ50が設けられている。分岐流路L2は、一次側流路L11から分岐して逆止弁40を経由しない一次側管路としての機能と、二次側流路L12から分岐して逆止弁40を経由しない二次側管路としての機能と、を有する。そのため、必要に応じて内部の水抜きを容易に行うことができる。
寒冷地のように凍結防止のための内部の水抜きが必要とされている場合、水栓装置には逆止弁を設けないことが一般的であった。ただし、逆止弁を設けない場合には逆流が発生する可能性がある。そのため、逆止弁を設けながら、逆止弁を強制的に開状態とする機構を設けることで水抜きを可能とする構成が検討されている。しかしながら、逆止弁を強制的に開状態とする機構を設けようとすると、装置構成が複雑になる場合がある。また、逆止弁の開閉を行う機構を設けるためには、逆止弁の開閉動作を流体の移動方向とは異なる方向への弁体の移動とする必要がある。そのため、流体の移動経路が複雑となり、圧力損失による流量の低下が起こり得る。また、逆止弁の開閉を強制的に行う機構であるため、逆止弁の破損を防ぐための装置設計等を検討する必要があり、装置の複雑化及びコスト上昇が懸念される。
これに対して、上記の逆止弁ユニット20及び水栓装置1では、逆止弁40を強制的に開状態とする機構を設けることに代えて、一次側管路及び二次側管路として機能する分岐流路L2(一次側流路L11と二次側流路L12とが接続された分岐流路L2)を設けて、この分岐流路L2の開閉を開閉弁(切替部)により切り替える構成とした。そのため、逆止弁40の配置に制限がなくなり、より簡単な経路のメイン流路L1を実現するための配置とすることができるため、圧力損失による流量の低下を防ぐことができる。また、一方、二次側流路L12側からの水抜きのための構成として、分岐流路L2及び開閉弁が設けられているため、特に寒冷地等で必要とされ得る装置内部からの水抜きを適切に行うことができる。
また、逆止弁ユニット20の分岐流路L2のように、二次側流路L12から排水を行う管路が一次側流路L11と二次側流路L12とが接続された流路である場合、例えば、水抜き時(給水管との接続が解除されていて、排水設備に向けて陰圧がかかっている状態)では、排水設備に向かってかかっている陰圧を利用して所謂サイフォンの原理を利用した排水を行うことができる。すなわち、一次側流路L11に滞留していた流体、及び、分岐流路L2を介して一次側流路L11へ流れ込んだ流体の両方が、サイフォンの原理を利用して、さらに上流側の排水設備へ向けて移動可能となるため、水栓装置1内だけでなくその上流側の水抜きも適切に行うことができる。
また、逆止弁ユニット20において用いられる分岐流路L2の開閉弁(切替部)とは、逆止弁40自体を強制的に開閉させるものではないため、逆止弁40の構成等を複雑化させる必要がなく、簡単に装置を構成することができる。また、逆止弁40については、弁体が軸線X方向に開閉する構造とした場合、付勢力(上記実施形態の場合、スプリング43による付勢力)をある程度小さくしても逆止弁としての機能を実現することができる。逆止弁の特性上、スプリング43の付勢力を大きくすると、例えば低水圧地域での通常使用時の流量を抑制してしまうことになる。これに対して逆止弁ユニット20のような装置構成とすると、逆止弁体44に対する付勢力を小さくしたとしても逆止弁体44が傾くこと等を防ぐことができ、逆止弁として適切に機能させることができる。
さらに、上記の逆止弁ユニット20では、逆止弁40自体はこれまで用いられている従来の逆止弁を転用することが可能である。つまり、本実施形態で説明した逆止弁ユニット20のために新たに逆止弁自体を開発する必要がなく、従来から用いられている逆止弁を利用して逆止弁ユニット20を構成することができる。このように、逆止弁自体は従来の水栓装置と共通して利用して逆止弁ユニット20を製造することができるため、逆止弁ユニット20の製造に係るコストを抑制することができる。
また、上記の逆止弁ユニット20では、二次側流路L12から一次側流路L11へ向かって見た場合の分岐流路L2の流路の方向ベクトルは、二次側流路L12から一次側流路L11へ向かう方向の軸線Xの方向ベクトルとのなす角度が90°以下となっている。この点について、図6を参照しながら説明する。
図6は、逆止弁ユニット20における流体の流路の構成を模式的に示したものである。図6に示すように、逆止弁ユニット20内では、逆止弁40を挟んで一次側流路L11と二次側流路L12とを含むメイン流路L1が形成されている。水栓装置1を所定の位置に取り付けた際、メイン流路L1は軸線X(図2も参照)に沿った略直線状の流路となる。また、設置位置にもよるが、軸線Xは概ね鉛直方向となる。
一方、分岐流路L2は、第1流路L21と第2流路L22とにより構成され、開閉弁(切替部)として機能する開閉ネジ50が流路の開閉を行う。このとき、分岐流路L2内を流体が流れる場合、流体は、二次側流路L12側から、第2流路L22、第1流路L21を経て一次側流路L11へ到達する。この流体の移動の方向に対応した軸線Xの方向ベクトルをV1とする。また、二次側流路L12側から一次側流路L11側へ向かう方向の分岐流路L2内の流体の移動方向に基づいて、第2流路L22での方向ベクトルをV22とし、第1流路L21での方向ベクトルをV21とする。このとき、方向ベクトルV1と方向ベクトルV22とのなす角をαとし、方向ベクトルV1と方向ベクトルV21とのなす角をβとすると、角α、βのいずれも90°以下とされている。具体的には、逆止弁ユニット20では、角αは45°であり、角βは30°である。このように、分岐流路L2の流路が全体的に、方向ベクトルV1とのなす角が90°以下であると、分岐流路L2を使用して水抜きを行う場合に、二次側流路L12及び分岐流路L2の内部に水が滞留することを防ぐことができる。
なお、水の滞留を防ぐ観点からするとα,βは80°以下が好ましく、60°以下が好ましい。すなわち、方向ベクトルV1とのなす角が小さくなるように流路設計をすることで、水抜きを適切に行うことができる。一方、開閉ネジ50の操作部52を操作者が操作して分岐流路L2の開閉を切り替える。したがって、操作性の観点からは開閉ネジ50の操作部52は鉛直方向に対してある程度傾いているほうが好ましい。したがって、開閉ネジ50の軸線方向に対応する第2流路L22の方向ベクトルと方向ベクトルV1とのなす角αは、30°以上とすることができ、また、40°以上としてもよい。
上記実施形態では、分岐流路L2は、上述のように直線状の第1流路L21と第2流路L22とを接続することによって構成されている。このように、直線状の2つの流路を接続して分岐流路L2を形成する場合、より簡単に分岐流路L2を形成することができる。分岐流路L2の形成方法は特に限定されないが、一例として、本体30が黄銅である場合、分岐流路L2は例えば、切削加工によって形成され得る。この点から、分岐流路L2を直線状の2つの流路を接続した構成とすることで、より加工がしやすくなると考えられる。
また、直線状の第1流路L21と第2流路L22とを接続して分岐流路L2を構成した場合、逆止弁ユニット20のように、第2流路L22を構成する第2分岐孔36の軸線A2に沿って移動する開閉ネジ50を開閉弁(切替部)として用いることができる。この観点からも、開閉弁(切替部)の設計を容易にすることができると共に、装置の大型化を防ぐことができる。
また、上記の逆止弁ユニット20では、開閉弁(切替部)は、ユニット表面に開口すると共に分岐流路L2に連通する貫通孔である第2分岐孔36を往復移動することで、分岐流路の開状態と閉状態とを切り替える弁体としての開閉ネジ50と、弁体が貫通孔から抜け出ることを防ぐための規制部としての抜け止めネジ39と、を有する。このような構成で分岐流路L2の開閉弁(切替部)を構成することで、分岐流路L2の開状態と閉状態とを容易に切り替えることができる。具体的には、操作者が開閉ネジ50を回転させることで、開閉ネジ50を移動させて分岐流路L2の開閉を切り替えることができる。このように、上記の逆止弁ユニット20では、簡単な動作で操作者が水抜きを行う構成を実現する。
また、上記のように、抜け止めネジ39を含む構成とすることで、操作者が開閉ネジ50を回転し過ぎる等の理由で開閉ネジ50が第2分岐孔36から抜け出ることを防ぐことが可能となる。なお、上記の抜け止めネジ39は、簡単に取り外しができる。抜け止めネジ39を外した場合には、開閉ネジ50の取り出しも可能となる。したがって、例えば、開閉ネジ50の交換、内部のメンテナンス等が必要な場合に、簡単に開閉ネジ50の取り出しを行うことができる。
また、上記の逆止弁ユニット20では、一次側流路L11は、筒状の本体30内にネジ止め固定された固定部材である固定ブッシュ61を含む。このとき、固定ブッシュ61は、軸線X方向に延びる貫通孔61aを有すると共に、貫通孔61aと外側面とを接続する開口61bをさらに有する。また、本体30の貫通孔33の内面と固定ブッシュ61のうち開口61bが形成される外側面との間には環状の空間が形成されていて、分岐流路L2の一次側流路L11側の端部となる開口35aがこの環状の空間に対して接続している。固定ブッシュ61のように、本体30内にネジ止め固定される固定部材を用いて一次側流路L11が形成される場合に、上記の構成とすることで、ネジ止め固定の向き等を考慮する必要がなくなる。すなわち、固定部材である固定ブッシュ61がどの向きに固定されていても、分岐流路L2と一次側流路L11とを開口61bを介して接続することができる。
また、分岐流路L2は、開閉弁(切替部)として機能する開閉ネジ50よりも二次側流路L12側の流路である第2流路L22の内径が、開閉弁(切替部)よりも一次側流路L11側の流路である第1流路L21の内径よりも大きくされる。このような構成とした場合、分岐流路L2を開状態として二次側流路L12からの流体を一次側流路L11へ移動させる際に二次側流路L12からの流体の移動を効率よく行うことができる。
上記の水栓装置1及び逆止弁ユニット20は、各部の構成を適宜変更することができる。
例えば、水栓装置1の各部、逆止弁ユニット20の各部の形状は上記実施形態に限定されず、種々の変更をすることができる。また、各部の配置等も適宜変更することができる。一例として、逆止弁ユニット20の分岐流路L2の形状は上記に限定されず、少なくとも一次側流路L11と二次側流路L12とを接続可能であればよい。また、流路の少なくとも一部が例えば曲線形状等とされていてもよい。また、分岐流路L2は、例えば、その一部が本体30から突出するような形状であってもよい。
また、分岐流路L2の開閉弁(切替部)についても適宜変更することができる。上述のように、開閉弁は通常使用時は閉状態とされていて、必要なときに操作者の操作によって開閉を切り替えられる。このように、分岐流路L2の開閉を操作者が切り替え可能であればよく、その構成は適宜変更することができる。
逆止弁40についても上記実施形態での構成は一例であり、その構成は適宜変更することができる。例えば、スプリング式逆止弁とは別の機構の逆止弁を採用してもよい。
管路形成部60の構成についても適宜変更することができる。例えば、水栓装置1の設置環境等によって、固定ブッシュ61、回転ブッシュ62、袋ナット63の構成・形状等を変更することができる。
(第2実施形態)
図7及び図8は、第2実施形態に係る逆止弁ユニット120の構成を説明する図である。第2実施形態に示す逆止弁ユニット120は、第1実施形態で説明した逆止弁ユニット20と同様に、水栓装置1に適用することができる。逆止弁ユニット120は、第1実施形態で説明した逆止弁ユニット20と比較して以下の点が相違する。すなわち、逆止弁ユニット120は、一次側管路及び二次側管路に対応する管路の構造、開閉ネジの構造、逆止弁を収容するための本体部等の構造・形状等が、逆止弁ユニット20と異なる。以下、それぞれ説明する。なお、以下の説明では、逆止弁ユニット120は、図1に示す水栓装置1における逆止弁ユニット20の取り付け位置と同じ位置に取り付けられる場合について説明するが、逆止弁ユニット20と同様に逆止弁ユニット120の取り付け位置も適宜変更することができる。また、取り付け位置によっては、水栓装置に対して逆止弁ユニット120を取り付けた際の逆止弁ユニット120の向き(設置されたときの一次側流路、逆止弁、及び、二次側流路が並ぶ方向)も変更され得る。
図7及び図8は、第2実施形態に係る逆止弁ユニット120の構成を説明する図である。第2実施形態に示す逆止弁ユニット120は、第1実施形態で説明した逆止弁ユニット20と同様に、水栓装置1に適用することができる。逆止弁ユニット120は、第1実施形態で説明した逆止弁ユニット20と比較して以下の点が相違する。すなわち、逆止弁ユニット120は、一次側管路及び二次側管路に対応する管路の構造、開閉ネジの構造、逆止弁を収容するための本体部等の構造・形状等が、逆止弁ユニット20と異なる。以下、それぞれ説明する。なお、以下の説明では、逆止弁ユニット120は、図1に示す水栓装置1における逆止弁ユニット20の取り付け位置と同じ位置に取り付けられる場合について説明するが、逆止弁ユニット20と同様に逆止弁ユニット120の取り付け位置も適宜変更することができる。また、取り付け位置によっては、水栓装置に対して逆止弁ユニット120を取り付けた際の逆止弁ユニット120の向き(設置されたときの一次側流路、逆止弁、及び、二次側流路が並ぶ方向)も変更され得る。
逆止弁ユニット120は、本体130と、逆止弁140と、開閉ネジ150と、管路形成部170と、を有する。管路形成部170は、少なくとも貫通孔133(後述)内で逆止弁140が固定されるための構造を含んでいる点では、管路形成部60と同様である。なお、図7,図8では、ソケット90は示されていない。
本体130は、主管部131と、分岐管部132を含んで構成される。軸線X方向に延びる筒状の主管部131は、軸線X方向に延びる貫通孔133を有する。貫通孔133は、逆止弁ユニット120において流体を流通させるメイン流路L3となる。貫通孔133内には、メイン流路L3を塞ぐように公知の構造の逆止弁140が収容される。貫通孔133のうち、逆止弁140よりも図示下方には、一次側流路L31が形成される。逆止弁40よりも図示上方には管路形成部170が挿入されることで二次側流路L32が形成される。逆止弁ユニット120では、管路形成部170が二次側流路L32側に設けられる点は、逆止弁ユニット20と異なる。
逆止弁140は、逆止弁ユニット20に設けられる逆止弁40と同様の所謂スプリング式逆止弁であり、弁座141を有する弁ケース142内に、軸線X方向に沿ってスプリング143によって弁座141へ向かう方向に付勢された逆止弁体144が収容されている。また、取り付け方向も同じである。すなわち、逆止弁140は、貫通孔133内の一次側流路L31から二次側流路L32への流体の流れによって一次側流路L31側の圧力が高まってスプリング143を圧縮させた場合には、弁座141に対して逆止弁体144が離間して開状態となる。一方、逆止弁体144が閉状態の場合には、スプリング143の力によって、逆止弁体144は弁座141に対して押し付けられる。また、二次側流路L32側の圧力が高まった場合も、スプリング143によって逆止弁体144の閉状態が継続されるため、二次側流路L32から一次側流路L31への流体の移動は制限される。逆止弁140は管路形成部170によって支持された状態で貫通孔133に挿入される。
管路形成部170は、略筒状の部材からなる本体部171を有し、その内部に貫通孔172が設けられる。また、貫通孔172の一方の端部(図示下方の端部)には、逆止弁140を収容可能な段差部173が設けられる。また、管路形成部170の貫通孔172の内部には、段差部173から連続して、逆止弁140が開状態となった場合に、逆止弁140を介して流れる流体を誘導するためのガイド部174が設けられる。本体部171の側面には、後述の分岐管路L4の二次側分岐管路L42と貫通孔172内を接続するための開口175が設けられる。また、本体部171の側面の少なくとも一部は、一次側分岐管路L41との間で流体が移動可能となるように、凹部176が形成される。開口175が設けられる領域と、凹部176との間には、本体部171の側面と本体130の貫通孔133とに挟み込まれるOリング181が設けられる。Oリング181が設けられていることによって、貫通孔133の内部であって管路形成部170の外方(本体部171の外側)において、一次側流路L31側と二次側流路L32側との間を流体が移動することが制限される。
管路形成部170は、本体130の貫通孔133内に形成された、一次側流路L31側と比較してその内径が大きくされている領域に取り付けられる。管路形成部170は、段差部173に逆止弁140を収容した状態で、本体130の貫通孔133内にネジ止め固定される。これにより、逆止弁140は貫通孔133内で固定される。なお、管路形成部170は、貫通孔133内に形成される径方向に設けられた複数の突条部136に対して当接した状態で固定される。このとき、突条部136の内側には一次側流路L31が設けられ、突条部136の外側は、貫通孔133内の内径が大きくされている領域に接続している。この領域には、管路形成部170の外面が露出している。
逆止弁ユニット120では、一次側流路L31、逆止弁140、及び、二次側流路L32が一の軸線(軸線X)に沿って略直線状に配置されている。
本体130の分岐管部132は、筒状の主管部131(軸線X)から外方に突出する形状であって、メイン流路L3とは異なる流路である分岐管路L4がその内部に形成される。分岐管路L4は、一次側流路L31から分岐して延び逆止弁140を経由しない管路である一次側分岐管路L41と、二次側流路L32から分岐して延び逆止弁140を経由しない管路である二次側分岐管路L42と、を含んで構成される。一次側分岐管路L41及び二次側分岐管路L42は分岐流路L2とは異なり互いに接続しておらず、個別に設けられている。一次側分岐管路L41及び二次側分岐管路L42は、後述の開閉ネジ150によってそれぞれ流路の開閉が可能となっている。すなわち、開閉ネジ150は、一次側分岐管路L41及び二次側分岐管路L42の開閉を制御する切替部として機能する。一次側分岐管路L41は一次側流路L31のうち逆止弁140に接続する端部の近傍に設けられる。二次側分岐管路L42は二次側流路L32のうち逆止弁140に接続する端部の近傍に設けられる。端部の近傍とは、逆止弁140に近い位置であればよく特に限定されない。
なお、一次側分岐管路L41は、貫通孔134と、管路形成部170の凹部176と本体130の貫通孔133の内面との間、複数の隣接する突条部136同士の隙間も含む。貫通孔134は、これらの領域を介して、一次側流路L31としての貫通孔133と連通している。
分岐管部132は、軸線Xに対して交差する方向(一例として、図7に示すように軸線Xに対して直交する方向)に延びる円筒状の部材である。分岐管部132の内部には、分岐管部132の軸線B方向に沿って延びる一次側分岐管路L41として機能する貫通孔134と、二次側分岐管路L42として機能する貫通孔135と、が設けられる。貫通孔134,135は、いずれも主管部131の貫通孔133と連通しつつ、他方側の端部134a,135a(軸線Xに対して遠い側の端部)は、分岐管部132の端部132aに開口している。すなわち、一次側分岐管路L41及び二次側分岐管路L42は、それぞれ一方の端部は主管部131の貫通孔133と連通し、他方側の端部(軸線Xに対して遠い側の端部)は、分岐管部132の端部132aに開口している。このように、一次側分岐管路L41及び二次側分岐管路L42の他方側の端部(軸線Xに対して遠い側の端部)は開放されている。なお、貫通孔134と貫通孔135との間における分岐管部132の内面と、管路形成部170の外面との間に上述のOリング181が設けられる。また、貫通孔135よりも二次側流路L32側における分岐管部132の内面と、管路形成部170の外面との間にOリング182が設けられる。
開閉ネジ150は、分岐管部132の端部132aを覆うように取り付けられる。開閉ネジ150は、端部132aに対向する底面150aと、分岐管部132の側面に沿って延びる側壁150bとを有している。底面150aには、ゴム等の弾性体151が取り付けられている。側壁150bに形成されるネジ溝150cが分岐管部132の外面に形成されたネジ溝132cと係合することによって、開閉ネジ150が分岐管部132に対して取り付けられる。また、開閉ネジ150は取り外し可能となっている。
図7に示すように、開閉ネジ150が分岐管部132に対して取り付けられている状態では、弾性体151が端部132aに対して当接した状態となり、弾性体151によって貫通孔134,135が閉じた状態とされる。すなわち、開閉ネジ150によって一次側分岐管路L41及び二次側分岐管路L42の両方が閉状態となる。
上記の逆止弁ユニット120の各部の材質は、逆止弁ユニット20と同種の材質とすることができる。一例として、本体130は、材質としては、黄銅、青銅、ステンレス等の弾性率の高い材質を採用し得る。本体130としては、強度・摺動性・意匠性の観点から、PPS(ポリフェニレンサルファイド樹脂)、PPO(ポリフェニレンオキシド樹脂)、POM(ポリオキシメチレン)を採用してもよい。また、開閉ネジ150は、本体130と同様の材料を採用し得る。そのほか、Oリング181は、例えば、縮永久歪性・耐摩耗性の観点から、NBR(アクリロニトリル・ブタジエンゴム)、EPDM(エチレン・プロピレン・ジエンゴム)、フッ素ゴム、シリコンゴムを採用し得る。図示しているOリング181以外のOリングについても同様の材料を用いることができる。弾性体151は、シール性及び潰れ難さが重要となるため、強度が高く、圧縮永久歪が小さい材質を採用し得る。圧縮永久歪性・潰れ難さの観点から、NBR(アクリロニトリル・ブタジエンゴム)、EPDM(エチレン・プロピレン・ジエンゴム)、フッ素ゴム、シリコンゴムを採用し得る。
上記の逆止弁ユニット120は、通常使用時(吐水方向に水圧がかかって通水する場合に相当する)には、図7に示すように開閉ネジ150によって一次側分岐管路L41及び二次側分岐管路L42の両方が閉状態となる。流体はメイン流路L3に沿って、一次側流路L31、逆止弁140、二次側流路L32の順で移動する。逆止弁140は、軸線X方向に沿って移動する逆止弁体144を含む構造のため、流体は軸線X方向に沿って略直線状に移動する。
一方、二次側流路L32からの水抜きが必要な場合(給水管との接続が解除されていて、排水設備に向けて陰圧がかかっている状態に相当する)には、操作者が開閉ネジ150を回転させることで、開閉ネジ150を分岐管部132から取り外す。この結果、図8に示すように、貫通孔134,135の端部134a,135aが開放された状態とされる。すなわち、開閉ネジ150が取り外されることによって一次側分岐管路L41及び二次側分岐管路L42の両方が開状態となる。一次側分岐管路L41及び二次側分岐管路L42が開いた状態では、二次側流路L32からの吸気または排水が可能となる。
具体的には、二次側分岐管路L42は、開口175を介して管路形成部170の本体部171内の貫通孔172と連通している。逆止弁ユニット120では、二次側流路L32は貫通孔172によって形成されているので、貫通孔172内を流れる流体が二次側分岐管路L42を介して外部へ排水可能となる(図8の矢印F1)。
一次側分岐管路L41は、上述のように、隣接する突条部136同士の隙間を経て、貫通孔133と連通している。貫通孔134の端部134aを開放すると、一次側分岐管路L41を経て、外気が一次側流路L31に入り込むことが可能となる(図8の矢印F2)。一次側流路L31に対して外気が入り込むことにより、一次側流路L31内の水は、上流側へ排水される。また、逆止弁ユニット120の取り付け位置及び向き(角度)によっては、貫通孔134の端部134aに残留した水の排水も行われる。
なお、開口175が設けられる領域と、凹部176との間には、本体部171の側面と本体130の貫通孔133とに挟み込まれるOリング181が設けられる。このため、開閉ネジ150を外した状態で、二次側流路L32からの排水が行われている場合であっても、一次側流路L31へ向けて流体が移動することは防がれる。なお、Oリング181は、メイン流路L3を利用する通常利用時において、逆止弁140を通らない経路で水が流れることを防止するシール構造としての機能も有している。
このように、第2実施形態で説明した逆止弁ユニット120、及びこの逆止弁ユニット120を用いた水栓装置においても、一次側流路L31、逆止弁140、及び、二次側流路L32が一の軸線である軸線Xに沿って略直線状に配置されている。そのため、通常使用する際、すなわちメイン流路L3を使用する際には流量低下を防ぐことができる。
また、逆止弁140を介さずに一次側流路L31に対して接続された一次側管路としての一次側分岐管路L41と、逆止弁140を介さずに二次側流路L32に対して接続された二次側管路としての二次側分岐管路L42と、一次側分岐管路L41及び二次側分岐管路L42の開状態と閉状態とを切り替える切替部としての機能を有する開閉ネジ150が設けられている。そのため、必要に応じて内部の水抜きを容易に行うことができる。この効果は、第1実施形態で説明した逆止弁ユニット20と同様である。
また、一次側分岐管路L41は、逆止弁140に接続する一次側流路L31の端部近傍において、一次側流路L31から分岐して一の軸線Xから外方に突出するように設けられると共に、一次側流路L31側の端部とは逆側の端部が開放されていてもよい。このような構成を有していることで、開状態においては、一次側分岐管路L41を介して一次側流路L31内に外気が給気される。そのため、一次側流路L31内の水抜きが適切に行われる。また、二次側分岐管路L42は、逆止弁140に接続する二次側流路L32の端部近傍において、二次側流路L32から分岐して一の軸線Xから外方に突出するように設けられると共に、二次側流路L32側の端部とは逆側の端部が開放されていてもよい。このような構成とすることで、二次側流路L32側の水抜きを二次側分岐管路L42を利用して適切に行うことができる。
また、逆止弁ユニット120のように、一次側分岐管路L41の端部(貫通孔134の端部134a)を含む一部と、二次側分岐管路L42の端部(貫通孔135の端部135a)を含む一部は、同一の部材である分岐管部132の内部に設けられてもよい。また、一次側分岐管路L41の開放された端部(貫通孔134の端部134a)と、二次側分岐管路L42の開放された端部(貫通孔135の端部135a)は、分岐管部132の端部132aに設けられていてもよい。そして、切替部としての開閉ネジ150は、分岐管部132の端部132aへの取り付け及び取り外しによって、一次側分岐管路L41及び二次側分岐管路L42の閉状態と開状態とを形成してもよい。このような構造を有することで、切替部による一次側分岐管路L41及び二次側分岐管路L42の閉状態と開状態との切り替えを、開閉ネジ150を用いて簡単に行うことができる。また、装置構成自体も簡単になるため、逆止弁ユニット120の製造コストを抑制することができる。
逆止弁ユニット120は、逆止弁ユニット20と比較して、以下の点が有用である。水栓装置が例えば、フレキシブルホース引出型水栓である場合、フレキシブルホースはキッチン下等に配置される場合が多い。フレキシブルホース引出型水栓では、フレキシブルホースの引出・収納動作によりホース内部にエアが入る場合がある。ホース内部にエアが入ると、逆止弁ユニット20のように一次側流路L11と二次側流路L12とが接続された分岐流路L2を用いた所謂サイフォンの原理を利用した排水では水抜きが適切に行われない場合がある。これに対して、逆止弁ユニット120では、サイフォンの原理を用いない手法での排水が行われるため、水栓の内部(ホース等)にエアが入っている場合でも内部の水抜きを適切に行うことができる。また、逆止弁ユニットの上流側または下流側の構造(特に管路の径)によっては、水栓装置内での気液界面が乱れる場合がある。このような場合であっても、逆止弁ユニット120は重力を利用した排水が行われるので、逆止弁ユニット120を利用して一次側または二次側の流路からの水抜きを適切に行うことができる。
また、逆止弁ユニット20のように一次側管路と二次側管路とが接続されていないため、逆止弁ユニット120では、一次側流路L31については一次側分岐管路L41を利用して内部に吸気を行う。そのため、大気圧を利用して一次側流路L31及びその上流側の排水を適切に行うことができる。
なお、逆止弁ユニット120についても、各部の構成を適宜変更することができる。例えば、上述のように逆止弁ユニット120の取り付け位置によっては、逆止弁ユニット120の向き(設置されたときの一次側流路、逆止弁、及び、二次側流路が並ぶ方向)が変更され得る。そのような場合であっても、逆止弁ユニット120では向きによらず一次側流路L31及び二次側流路L32の両方からの排水を行うことができる。
例えば、逆止弁ユニット120の分岐管路L4(一次側分岐管路L41、二次側分岐管路L42)の形状は上記に限定されず、適宜変更することができる。例えば、管路の少なくとも一部が例えば曲線形状等とされていてもよい。また、一次側分岐管路L41、二次側分岐管路L42が同一の分岐管部132に設けられる構成ではなく、互いに異なる部材に設けられていてもよい。
また、一次側分岐管路L41、二次側分岐管路L42の開状態と閉状態とを切り替える切替部についても適宜変更することができる。例えば、上記では開閉ネジ150が切替部としての機能を有しているが、その形状等は変更することができる。切替部は、少なくとも一次側分岐管路L41、二次側分岐管路L42の開閉制御が可能であればよく、その形状等は限定されない。また、一次側分岐管路L41、二次側分岐管路L42のそれぞれに対して個別に切替部としての開閉ネジが設けられる構成であってもよい。分岐管路L4の開閉を操作者が切り替え可能であればよく、その構成は適宜変更することができる。
また、逆止弁140及び管路形成部170の構成についても適宜変更することができる。
1…水栓装置、11…レバーハンドル、12…下側筒状部、13…水栓部、15a…給水管、15b…給湯管、15c…ホース、16…スパウト部、17…回動体、20,120…逆止弁ユニット、30,130…本体、31,131…主管部、32,132…分岐管部、33,134,135…貫通孔、34…段差部、35…第1分岐孔、36…第2分岐孔、39…抜け止めネジ、40,140…逆止弁、41,141…弁座、43,143…スプリング、44,144…逆止弁体、50,150…開閉ネジ、51…本体部、52…操作部、60,170…管路形成部、61…固定ブッシュ、62…回転ブッシュ、63…袋ナット、85…パッキン、90…ソケット、L1,L3…メイン流路、L2…分岐流路、L4…分岐管路、L11,L31…一次側流路、L12,L32…二次側流路、L21…第1流路、L22…第2流路、L41…一次側分岐管路、L42…二次側分岐管路。
Claims (11)
- 一次側流路、逆止弁、及び、二次側流路が一の軸線に沿って略直線状に配置された逆止弁ユニットであって、
前記一次側流路から分岐して前記逆止弁を経由しない管路である一次側管路と、
前記二次側流路から分岐して前記逆止弁を経由しない管路である二次側管路と、
前記一次側管路及び前記二次側管路の開状態と閉状態とを切り替える切替部と、
を含む、逆止弁ユニット。 - 前記一次側管路及び前記二次側管路として、前記二次側流路と前記一次側流路とが接続された分岐流路を含む、請求項1に記載の逆止弁ユニット。
- 前記二次側流路から前記一次側流路へ向かって見た場合に、前記分岐流路の流路が延びる方向の方向ベクトルは、前記二次側流路から前記一次側流路へ向かう方向の前記軸線の方向ベクトルとのなす角度が90°以下である、請求項2に記載の逆止弁ユニット。
- 前記分岐流路は、直線状の2つの流路を接続して形成される、請求項2または3に記載の逆止弁ユニット。
- 前記切替部は、
ユニット表面に開口すると共に前記分岐流路に連通する貫通孔内を往復移動することで前記分岐流路の開状態と閉状態とを切り替える弁体と、
前記弁体が前記貫通孔から抜け出ることを防ぐための規制部と、
を有する、請求項2〜4のいずれか一項に記載の逆止弁ユニット。 - 前記一次側流路は、筒状の本体内にネジ止め固定され前記軸線方向に延びる貫通孔を有すると共に、前記貫通孔と外側面とを接続する開口を有する固定部材を含んで構成され、
前記本体の内面と前記固定部材のうち前記開口が形成される外側面との間には環状の空間が形成され、
前記分岐流路は前記環状の空間に対して接続する、請求項2〜5のいずれか一項に記載の逆止弁ユニット。 - 前記分岐流路は、前記切替部に対する前記二次側流路側の流路の内径が、前記切替部に対する前記一次側流路側の流路の内径よりも大きい、請求項2〜6のいずれか一項に記載の逆止弁ユニット。
- 前記一次側管路は、前記逆止弁に接続する前記一次側流路の端部近傍において、前記一次側流路から分岐して前記一の軸線から外方に突出するように設けられると共に、前記一次側流路側の端部とは逆側の端部が開放された一次側分岐管路を含み、
前記二次側管路は、前記逆止弁に接続する前記二次側流路の端部近傍において、前記二次側流路から分岐して前記一の軸線から外方に突出するように設けられると共に、前記二次側流路側の端部とは逆側の端部が開放された二次側分岐管路を含む、請求項1に記載の逆止弁ユニット。 - 前記切替部は、前記一次側分岐管路及び前記二次側分岐管路の開状態と閉状態とを同時に切り替え可能である、請求項8に記載の逆止弁ユニット。
- 前記一次側分岐管路の前記端部を含む一部と前記二次側分岐管路の前記端部を含む一部は、同一の部材の内部に設けられ、
前記一次側分岐管路の開放された端部と、前記二次側分岐管路の開放された端部は、前記部材の端部に設けられ、
前記切替部は、前記部材の端部への取り付け及び取り外しによって、前記一次側分岐管路及び前記二次側分岐管路の閉状態と開状態とを形成する、請求項9に記載の逆止弁ユニット。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載の逆止弁ユニットを含む水栓装置。
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