JP2022112641A - 水栓構造、及び不凍水栓柱 - Google Patents

Abstract

【課題】通水状態から水抜き状態に容易に切り換えできる簡易な構造にしつつ、通水状態から水抜き状態に切り換えた際に内部の水の残留を防止できる不凍水栓柱を提供する。【解決手段】不凍水栓柱１は、接続部２に連結された立上り管３と、立上り管３に連結された吐水部４と、吐水部４に連結された操作部５とを備え、接続部２に内蔵されて給水路を遮断可能に作動するノズル部６と、立上り管３に挿通しているとともにノズル部６に連結された軸部８と、スピンドル部７とを有し、スピンドル部７は、下側が軸部８に連結されており、上側が操作部５に連結されており、且つ、水抜きのための孔が形成されており、操作部５の操作によって給水路を遮断して下方に排水する水抜き状態と吐水部４から吐水する通水状態とを切り換える構成である。【選択図】図１

Description

本発明は、水栓構造、及び不凍水栓柱に関する。

水栓の一種として、不凍水栓柱が知られている（特許文献１：特許第６２４４４３７号公報、特許文献２：特許第６３３４４４８号公報）。

特許第６２４４４３７号公報 特許第６３３４４４８号公報

水栓には、外筒の上に吐水部を配設した構造と外筒の側面側に吐水部を配設した構造がある。水栓のうちの外筒の上に吐水部を配設した構造は、通水状態から水抜き状態に切り換えるとスピンドル部または当該スピンドル部の周辺部分に水が残留することが最近になって判明した。低温環境下の水栓は、水抜き状態で水が残留することに起因して部品の損傷や劣化が生じやすく、部品の損傷や劣化等による故障の虞がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、通水状態から水抜き状態に容易に切り換えできる簡易な構造にしつつ、通水状態から水抜き状態に切り換えた際に水の残留を防止できる水栓構造、及び当該水栓構造を有する不凍水栓を提供することを目的とする。

一実施形態として、以下に開示する解決策により、前記課題を解決する。

本発明に係る水栓構造は、接続部と、前記接続部に連結された立上り管と、前記立上り管に連結された吐水部と、前記吐水部に連結された操作部とを備え、前記接続部に内蔵されて給水路を遮断可能に作動するノズル部と、前記立上り管に挿通しているとともに前記ノズル部に連結された軸部と、スピンドル部とを有し、前記スピンドル部は、下側が前記軸部に連結されており、上側が前記操作部に連結されており、且つ、前記操作部の操作によって前記吐水部から吐水する通水状態から前記給水路を遮断して下方に排水する水抜き状態に切り換える際に水抜きするための孔が形成されている構成であることを特徴とする。

この構成によれば、通水状態から水抜き状態に切り換えると、スピンドル部に形成された孔の作用で水抜きされる。よって、通水状態から水抜き状態に容易に切り換えできる簡易な構造にしつつ、通水状態から水抜き状態に切り換えた際の水の残留を防止できる。

前記操作部は前記吐水部に配設された連結部に回動可能に連結しており、前記連結部の内側に形成された雌螺子部と前記スピンドル部の外側に形成された雄螺子部とが螺合しており、且つ、前記スピンドル部が前記操作部と共回りして移動可能な構成であって、前記スピンドル部が下方向に移動することで前記通水状態から前記水抜き状態に切り換わる構成であることが好ましい。この構成によれば、通水状態から水抜き状態にワンアクションで切り換えできるので使い勝手がよい。一例として前記孔は複数形成されている。

前記雄螺子部における前記雌螺子部に向かい合う側に排水するための縦溝が形成されている構成、または前記雌螺子部における前記雄螺子部に向かい合う側に排水するための縦溝が形成されている構成のいずれかないしは両方であることが好ましい。この構成によれば、縦溝によって雄螺子部と雌螺子部との間に通水路が形成されるので、通水状態から水抜き状態に切り換えた際に、縦溝を通して下方に速やかに排水できる。前記雄螺子部における前記雌螺子部に向かい合う側に排水するための縦溝が形成されている構成であることがより好ましい。縦溝の加工が容易であることに加えて、連結部を小径にすることが容易にできる。

前記スピンドル部は、外周にグランドパッキンが取り付けられており、前記グランドパッキンの上方に前記孔のうちの第１孔が形成されており、前記グランドパッキンの下方に前記孔のうちの第２孔が形成されており、前記第１孔と前記第２孔とは連通していることが好ましい。この構成によれば、通水状態から水抜き状態に切り換える際に、グランドパッキンの上方に形成された第１孔から入った空気がグランドパッキンの下方に形成された第２孔から出ることで内部の残留水を排水できる。ここで、グランドパッキンは、三角パッキンとも呼称される。

一例として、前記スピンドル部は、下側の穴径が上側より大きい段付穴が形成されており、前記段付穴と前記第１孔とは連通しており、且つ、前記段付穴に前記第１孔への水の進入を防止するフロート弁が配されている構成である。この構成によれば、通水状態ではフロート弁によって孔への水の進入が防止できて、水抜き状態では孔から下方への排水が容易にできる。一例として、前記スピンドル部は、回動可能かつ着脱可能に前記軸部に連結されている。この構成によれば、スピンドル部の交換が容易にできるので、メンテナンス性が向上する。

本発明によれば、通水状態から水抜き状態に容易に切り換えできる簡易な構造にしつつ、通水状態から水抜き状態に切り換えた際に水の残留を防止できる。また本発明に係る水栓構造を有することで、使い勝手がよくて、信頼性およびメンテナンス性に優れた合理的な構造の不凍水栓柱が実現する。

図１は本実施形態に係る不凍水栓柱の例における通水状態を示す概略の縦断面図である。 図２は本実施形態に係る不凍水栓柱の例における水抜き状態を示す概略の縦断面図である。 図３Ａは図１の通水状態における上部の拡大図であり、図３Ｂは図２の水抜き状態における上部の拡大図である。 図４Ａは本実施形態の不凍水栓柱におけるスピンドル部の例を示す斜視図であり、図４Ｂは図４Ａの側面図であり、図４Ｃは図４Ａの正面図である。 図５Ａは本実施形態の不凍水栓柱における軸部の例を示す概略の平面図であり、図５Ｂは本実施形態の軸部の例を示す概略の正面図である。 図６Ａは本実施形態の不凍水栓柱におけるノズル部の例を示す概略の平面図であり、図６Ｂは本実施形態のノズル部の例を示す概略の正面図である。 図７Ａは本実施形態の不凍水栓柱におけるリング部の例を示す概略の斜視図であり、図７Ｂは本実施形態のリング部の例を示す概略の平面図であり、図７Ｃは本実施形態のリング部の例を示す概略の正面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳しく説明する。本実施形態は、主に屋外にて用いられ、立上り管に空気を入れることで水抜きを行って凍結深度以下の地中に排水し、凍結を防止する不凍水栓柱１である。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

図１および図２は操作部５が回転式ハンドルとなっている不凍水栓柱１の例である。不凍水栓柱１は、一例として、操作部５を開栓方向に回す操作によってノズル部６を経由して立上り管３に給水し吐水部４から吐水可能な通水状態となる。また、操作部５を開栓方向とは反対の閉栓方向に回す操作によってノズル部６にて給水路を遮断して立上り管３に内在する水を下方に排水する水抜き状態となる構成である。不凍水栓柱１は、地中に埋設された給水管に接続される接続部２と、接続部２に連結された立上り管３と、立上り管３に連結された吐水部４と、吐水部４に連結された操作部５とを備え、接続部２に内蔵されて給水路を遮断可能に作動するノズル部６と、立上り管３に挿通しているとともにノズル部６に連結された軸部８と、スピンドル部７とを有し、スピンドル部７は、下側が軸部８に連結されており、上側が操作部５に連結されている。吐水部４は、一例として、ホースアダプタ等が取り付けられて使用される。

図１および図２に示すように、不凍水栓柱１は、給水路を遮断可能に作動するノズル部６と、通水状態と水抜き状態とを切換え可能に作動するスピンドル部７と、ノズル部６およびスピンドル部７を連動させる軸部８とが内蔵されている。そして、ノズル部６と軸部８とスピンドル部７は互いに着脱可能に連結している。ここで、第１リング部１１はノズル部６と軸部８との第１連結状態を維持する部材であり、第２リング部１２は軸部８とスピンドル部７との第２連結状態を維持する部材である。

図３Ａは不凍水栓柱１の通水状態における上部の拡大図であり、図３Ｂは不凍水栓柱１の水抜き状態における上部の拡大図である。操作部５は吐水部４に配設された筒状の連結部５ｃに回動可能に連結しており、連結部５ｃの内側に形成された雌螺子部５ｃ１とスピンドル部７の外側に形成された雄螺子部７ａ１とが螺合している。そして、スピンドル部７は操作部５と共回りすることで上下方向に移動し、スピンドル部７が回動しながら上方向に移動して通水状態になり、スピンドル部７が回動しながら下方向に移動して水抜き状態になる。スピンドル部７は、水抜きのための第１孔７ｅ１と第２孔７ｅ２が形成されている。

図４Ａはスピンドル部７の斜視図であり、図４Ｂはスピンドル部７の側面図であり、図４Ｃはスピンドル部７の正面図である。スピンドル部７は、銅等を母材とした金属製の軸体７ａと、軸体７ａにおける中ほどよりもやや下側で軸体７ａよりも外径を大きくして螺旋形状に形成された雄螺子部７ａ１と、軸体７ａにおける雄螺子部７ａ１よりも下側で雄螺子部７ａ１よりも外径を小さくしつつ軸体７ａよりも外径を大きくして形成された第２凸部７ｂを有し、軸線Ｐ１を中心線とした回転対称形状になっている。

雄螺子部７ａ１における雌螺子部５ｃ１に向かい合う側には、排水するための縦溝７ｇが形成されている。縦溝７ｇは、雄螺子部７ａ１の上端側から下端側に亘って形成されている。図４Ａと図４Ｂの例では、軸線Ｐ１に対して線対称となる位置に２つの縦溝が形成されている。この構成によれば、縦溝７ｇ，７ｇによって雄螺子部７ａ１と雌螺子部５ｃ１との間に通水路が形成されるので、通水状態から水抜き状態に切り換えた際に、第１孔７ｅ１と第２孔７ｅ２とで外部の空気を取り込む作用によって、残留水Ｗ１は縦溝７ｇ，７ｇを通して下方に速やかに排水できる。

スピンドル部７は、外周にグランドパッキン５ｂが取り付けられており、グランドパッキン５ｂの上方に第１孔７ｅ１が形成されており、グランドパッキン５ｂの下方に第２孔７ｅ２が形成されている。また、グランドパッキン５ｂの上方にパッキン押え５ｄが取付けられており、パッキン押え５ｄの上方に操作部５の本体が被さった状態で操作部５とスピンドル部７とがネジ等の固定部材によって連結固定されている。グランドパッキン５ｂは、いわゆる三角パッキンであり、一例として、エチレンプロピレンジエンゴムからなる。

スピンドル部７は、軸体７ａにおける軸線上に、下側の穴径が上側より大きい段付穴７ｆが形成されており、段付穴７ｆと第１孔７ｅ１と第２孔７ｅ２とは連通しており、段付穴７ｆに第１孔７ｅ１への水の進入を防止するフロート弁９が配されている。フロート弁９は、スピンドル部７に内蔵されており、一例として、円柱形状の弁部の上に当該弁部よりも小径の軸部が形成されており、当該軸部の根元側にリングパッキンが配されている。

図３Ａに示すように、通水状態のときは、水圧によってグランドパッキン５ｂの直下まで水が上昇する場合があり、グランドパッキン５ｂの下方と雄螺子部７ａ１の上方との空間に残留水Ｗ１が溜まることがある。そこで、図３Ｂに示すように、水抜き状態のときは、矢印で示す空気の流れＶ１のように、スピンドル部７に形成された第１孔７ｅ１から段付穴７ｆに空気を取り入れて、段付穴７ｆの空気を第２孔７ｅ２から外向きに空気を出すので、内部の残留水Ｗ１を下方に排水できる。また、段付穴７ｆに配されたフロート弁９によって、通水状態では第１孔７ｅ１への水の進入が防止できて、水抜き状態では第２孔７ｅ２から下方への排水が容易にできる。一例として、第１孔７ｅ１と第２孔７ｅ２は横孔であり、段付穴７ｆは縦穴である。一例として、第１孔７ｅ１と第２孔７ｅ２は軸線Ｐ１に向かう横孔であり、段付穴７ｆは軸線Ｐ１上の縦穴である。第１孔７ｅ１と第２孔７ｅ２の直径は段付穴７ｆの直径よりも小さい。一例として、第１孔７ｅ１と第２孔７ｅ２の直径は０．２～２．５[ｍｍ]である。

また、スピンドル部７は、軸体７ａの下側に第２凸部７ｂが形成されているとともに、外周から軸線Ｐ１を越えて切り込まれた第２欠け部７ｃが形成されている。第２欠け部７ｃは軸体７ａの下端部を横方向および下方向に抉っている。

軸部８はステンレス等の金属からなる。図５Ａおよび図５Ｂに示すように、軸部８は、軸線Ｐ１を中心線とした回転対称の丸棒形状であり、かつ、上下対称形状である。軸部８の下端側は括れていることで第１ヘッド８ａ１が形成されている。第１ヘッド８ａ１の上方には第１溝８ｂ１が周方向に形成されている。軸部８の上端側は括れていることで第２ヘッド８ａ２が形成されている。第２ヘッド８ａ２の下方には第２溝８ｂ２が周方向に形成されている。

ノズル部６は、銅等を母材とした金属製のノズル体６ａと、ノズル体６ａに配されたエチレンプロピレンジエンゴムからなる複数のパッキンから構成される。図６Ａおよび図６Ｂに示すように、ノズル体６ａの下端側は小径となって突出しており給水路遮断パッキン６ｄ１が配されている。ノズル体６ａの中ほどには所定間隔でリングパッキン６ｄ２が配されている。ノズル体６ａの上側には第１凸部６ｂが形成されているとともに、外周から軸線Ｐ１を越えて切り込まれた第１欠け部６ｃが形成されている。第１欠け部６ｃはノズル体６ａの上端部を横方向および上方向に抉っている。

一例として、第１リング部１１と第２リング部１２は、同一構造の同一部品である。第１リング部１１は、ポリアセタール等の摺動性および耐薬品性に優れた樹脂からなる。図７Ａ～図７Ｃに示すように、第１リング部１１は、軸線Ｐ１を中心線とした回転対称の筒形状であり、円環状の第１ベース１１ｄを基礎として、軸線Ｐ１方向の片側に周方向に複数の第１爪１１ｂが形成されているとともに、第１爪１１ｂが配されている側と同じ側に周方向に複数の第１ガイド１１ｃが形成されている。この例では第１爪１１ｂと第１ガイド１１ｃとが交互に３つずつ周方向に形成されている。第１爪１１ｂは爪先が軸線Ｐ１に向いており、第１ガイド１１ｃは平面視で外周幅が内周幅よりも大きな円弧形状になっている。第２リング部１２における第２凹部１２ａ、第２爪１２ｂ、第２ガイド１２ｃおよび第２ベース１２ｄの配置構成は、第１リング部１１における第１凹部１１ａ、第１爪１１ｂ、第１ガイド１１ｃおよび第１ベース１１ｄの配置構成と同様であり、ここでは、各々一対一で対応している。

ノズル部６と軸部８との組立手順は、次のとおりである。先ず、軸部８の下側の第１ヘッド８ａ１と第１リング部１１の第１爪１１ｂとを向かい合うように配する。続いて、軸部８を第１リング部１１に挿通させて、第１爪１１ｂの爪先が軸部８の第１溝８ｂ１を超える位置まで第１リング部１１を押し上げる。続いて、軸部８の第１ヘッド８ａ１をノズル部６の第１欠け部６ｃにスライドさせて組み合わせる。そして、第１リング部１１を押し下げて、ノズル部６の上側に形成された第１凸部６ｂと第１リング部１１の下側に形成された第１凹部１１ａとを嵌合させるとともに、第１リング部１１の周方向に形成された複数の第１爪１１ｂの爪先を軸部８の下側に周方向に形成された第１溝８ｂ１に係合させる。軸部８の上側の第２ヘッド８ａ２、第２リング部１２およびスピンドル部７の組立手順および組付構造は、軸部８の下側の第１ヘッド８ａ１、第１リング部１１およびノズル部６の組立手順および組付構造と同様である。

本実施形態によれば、通水状態から水抜き状態に容易に切り換えできる簡易な構造にしつつ、通水状態から水抜き状態に切り換えた際に水の残留を防止できる。尚且つ、外筒１３の上に吐水部４が配設された構成など外観形状のバリエーションを増やすことができる。そして、通水状態から水抜き状態にワンアクションで切り換えできるので使い勝手がよい。

本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、本発明を逸脱しない範囲において種々変更が可能である。

１ 不凍水栓柱
２ 接続部
３ 立上り管
４ 吐水部
５ 操作部、５ｂ グランドパッキン、５ｃ 連結部、５ｃ１ 雌螺子部、５ｄ パッキン押え
６ ノズル部、６ａ ノズル体、６ｂ 第１凸部、６ｃ 第１欠け部、６ｄ１ 給水路遮断パッキン、６ｄ２ リングパッキン
７ スピンドル部、７ａ 軸体、７ａ１ 雄螺子部、７ｂ 第２凸部、７ｃ 第２欠け部、７ｄ１ リングパッキン、７ｄ２ リングパッキン、７ｅ１ 第１孔、７ｅ２ 第２孔、７ｆ 段付穴、７ｇ 縦溝
８ 軸部、８ａ１ 第１ヘッド、８ａ２ 第２ヘッド、８ｂ１ 第１溝、８ｂ２ 第２溝
９ フロート弁
１１ 第１リング部
１２ 第２リング部
１３ 外筒
Ｐ１ 軸線
Ｖ１ 空気の流れ
Ｗ１ 残留水

Claims (7)

1. 接続部と、前記接続部に連結された立上り管と、前記立上り管に連結された吐水部と、前記吐水部に連結された操作部とを備え、前記接続部に内蔵されて給水路を遮断可能に作動するノズル部と、前記立上り管に挿通しているとともに前記ノズル部に連結された軸部と、スピンドル部とを有し、前記スピンドル部は、下側が前記軸部に連結されており、上側が前記操作部に連結されており、且つ、前記操作部の操作によって前記吐水部から吐水する通水状態から前記給水路を遮断して下方に排水する水抜き状態に切り換える際に水抜きするための孔が形成されている構成であることを特徴とする水栓構造。
2. 前記操作部は前記吐水部に配設された連結部に回動可能に連結しており、前記連結部の内側に形成された雌螺子部と前記スピンドル部の外側に形成された雄螺子部とが螺合しており、且つ、前記スピンドル部が前記操作部と共回りして移動可能な構成であって、前記スピンドル部が下方向に移動することで前記通水状態から前記水抜き状態に切り換わる構成であること
   を特徴とする請求項１記載の水栓構造。
3. 前記雄螺子部における前記雌螺子部に向かい合う側に排水するための縦溝が形成されている構成、または前記雌螺子部における前記雄螺子部に向かい合う側に排水するための縦溝が形成されている構成のいずれかないしは両方であること
   を特徴とする請求項２記載の水栓構造。
4. 前記スピンドル部は、外周にグランドパッキンが取り付けられており、前記グランドパッキンの上方に前記孔のうちの第１孔が形成されており、前記グランドパッキンの下方に前記孔のうちの第２孔が形成されており、前記第１孔と前記第２孔とは連通していること
   を特徴とする請求項１～３のいずれか一項記載の水栓構造。
5. 前記スピンドル部は、下側の穴径が上側より大きい段付穴が形成されており、前記段付穴と前記第１孔とは連通しており、且つ、前記段付穴に前記第１孔への水の進入を防止するフロート弁が配されていること
   を特徴とする請求項４記載の水栓構造。
6. 前記スピンドル部は、回動可能かつ着脱可能に前記軸部に連結されていること
   を特徴とする請求項１～５のいずれか一項記載の水栓構造。
7. 前記請求項１～６のいずれか一項記載の水栓構造を有すること
   を特徴とする不凍水栓柱。

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