JP2023071339A - Antifreeze water tap post - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、寒冷地における住宅の庭などの屋外に設置する水道立上管を有する不凍水栓柱に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a non-freezing faucet column having a water supply riser installed outdoors such as in the garden of a house in cold regions.
従来、住宅の庭などの屋外には、水道立上管の上部に吐水口を備える水栓柱を設置する場合も多いとともに、特に、寒冷地の場合には、凍結を防止するため、不凍水栓柱を設置する場合も多い。ところで、不凍水栓柱は、通常、寒冷期に、不凍栓を閉めて水抜きを行う必要があり、管理が煩わしい課題も存在した。そこで、本出願人は、既に、この課題を解決するため、外気温度が設定温度以下のときに、自動で水抜きができるようにした自動水抜き機能を備える不凍水栓柱を特許文献1により提案した。 Conventionally, in outdoor areas such as residential gardens, faucet columns with outlets at the top of the water supply riser pipes are often installed. Water faucets are often installed. By the way, the non-freezing faucet column usually needs to be drained by closing the anti-freezing faucet in cold weather, and there is also a problem that management is troublesome. Therefore, in order to solve this problem, the applicant of the present application has already developed a non-freezing faucet pillar equipped with an automatic water draining function that automatically drains water when the outside air temperature is below a set temperature. proposed by
同文献1に記載の自動水抜き機構を備える不凍水栓柱は、外気温度が設定温度以下のときに自動で水抜きができる合理的な機構によって、出水及び水抜きの操作をより的確且つ容易に行うことができる不凍水栓柱の提供を目的としたものであり、具体的には、水抜き機構を備える通水弁機構と、立上げ通水路と、出水部と、操作部と、立上げ通水路と出水部との連通部を開閉する吸気遮断弁と、立上げ通水路に連通する自動水抜き用の吸気開閉機構とを備え、自動水抜き用の吸気開閉機構が、外部に連通する吸気口と、立上げ通水路に連通部の下方に設けられた吸気用連通部を介して連通する通気路とを有し、出水の際には通気路を閉じ、水抜きの際には通気路を開ける吸気逆止弁と、外気温度が設定温度より高いときは通気路を閉じ、外気温度が設定温度以下のときは水抜きが自動的にできるように通気路を開ける吸気用の温度感知弁部とを設けて構成したものである。
The non-freezing faucet column equipped with an automatic draining mechanism described in
図9は、同文献1に記載される不凍水栓柱の水抜時における作用を説明するための原理的構成図を示したものである。同図に示す不凍水栓柱100において、101は地面から上方へ起立した水道立上管であり、この水道立上管101の上端付近には、水平方向に突出した吐水口部102を備えるとともに、この吐水口部102の先端付近における外周面の下面には、斜め前方に突出した先端吐水口103を備える。そして、この吐水口部102の内部に温度感知弁部104を配設する。これにより、止水モードでは、ハンドル105の回動操作により、操作ロッド106が下降変位し、操作ロッド106の下端に設けた図示を省略したスプール弁機構部及び操作ロッド106の上部に設けた図9に示す上部開閉機構部108が閉側に切換わり、通水路(立上通水路)Rmrが遮断される。この場合、温度感知弁部104は、閉側(遮断側)に切換わっているため、上部開閉機構部108による遮断と温度感知弁部104の閉側切換により、立上通水路Rmrの内部は密閉状態となり、残留水は、そのまま立上通水路Rmrの内部に残留状態となる。
FIG. 9 shows a principle configuration diagram for explaining the operation of the non-freezing faucet column described in
また、吐水口部102の内部における通水路(吐出通水路)Rorも先端吐水口103を除いて密閉状態になるため、吐出通水路Ror内部の残留水Worもそのまま残留する。即ち、図9に示すように、先端吐水口103の残留水Worは表面張力等により排出が阻止されるため、この状態で、外気温度が設定温度以下まで低下した場合には、残留水Worが存在する状態で温度感知弁部104が吸気側(開側)に切換わる弊害を生じる。このため、吸気が行われる吸気通路110は、吐水口部102の先端部分に独立した経路により別途形成していた。図9中、110iは、吸気通路110における大気に臨む先端口(流入口)を示すとともに、110eは、温度感知弁部104の吸入口104iに連通する後端口(流出口)110eを示す。これにより、吸気時には、図9に示す一点鎖線矢印Airに沿って空気の流通が行われる。即ち、吸気は、流入口110i→吸気通路110→流出口110e→吸入口104i→温度感知弁部104の内部→立上通水路Rmrの経路で行われ、立上通水路Rmrの密閉状態が解除されることにより、立上通水路Rmrの内部に残存した残留水Wrrが外部に排出される。
In addition, since the water passage (discharge water passage) Ror inside the water
しかし、上述した特許文献1に記載の不凍水栓柱100は、次のような解決すべき課題も存在した。
However, the
即ち、不凍水栓柱100の構成上、吐水口部102に残留水Worが存在する場合、温度感知弁部104から直接吸気を行うことは事実上困難になるため、通水路を避けた独立した別途の吸気通路110を確保する必要がある。この場合、形成部位の限られた吐水口部102に吸気通路110を形成する必要があることから、吐水口部102周りに煩雑な経路を確保する必要があり、結果的に、吐水口部102付近の大型化及びコストアップを招きやすい課題が存在した。
That is, due to the structure of the
加えて、外部に臨む流入口110iが吐水口部102から大気に対して直接開口することから、大気中の埃やゴミ、土や砂等が通気通路110の内部に進入し易く、通気通路110のゴミ詰まり等による故障やトラブルが発生しやすいなど、更なる改善すべき点も存在した。
In addition, since the inlet 110 i facing the outside is directly opened to the atmosphere from the
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した不凍水栓柱の提供を目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an antifreeze faucet column that solves the problems existing in the background art.
本発明に係る不凍水栓柱1は、上述した課題を解決するため、上部に吐水口部2eを有する水道立上管2を備えるとともに、水道立上管2に付設した操作機構部3と、この操作機構部3により昇降変位するスプール部4sにより、給水モードMs,止水モードMc,又は水抜モードMrに切換可能なスプール弁機構部4を備え、かつ吐水口部2eの内部における通水路R(吐出通水路Ro)にサーモバルブ5を配設し、少なくとも外気温が設定温度以下まで低下したならサーモバルブ5を吸気側に切換え、止水モードMcにより密閉された水道立上管2の内部における通水路R(立上通水路Rm)への吸気を許容して水抜モードMrに移行する不凍水栓柱を構成するに際して、少なくとも止水モードMc及び水抜モードMrでは吐出通水路Ro内に残留する残留水Woを外部に排出する残留防止機能Frを設けるとともに、吐水口部2eの内部に配設したサーモバルブ5の吸気流入用の吸気口5iを、吐出通水路Roの内部に臨ませてなることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the
また、本発明は、好適な態様により、残留防止機能Frは、吐水口部2eを、止水時に少なくとも内部に残留する残留水Woを、吐水口先端2esから外部に流出可能な排水構造に構成するとともに、吐水口先端2esに至る通水路の内径の一部を、軸方向下流側へ行くに従って漸次大径となるテーパ面11により形成することができる。この際、テーパ面11は、このテーパ面11の先端の外開口径Loを12.5mm以上とし、当該テーパ面11の勾配角度Qoを25゜以上乃至45゜以下に設定することが望ましい。さらに、吐水口部2eには、吐出通水路Roを被う出水管部12を設けるとともに、吐出通水路Roと立上通水路Rm間に、給水モードMsから止水モードMrの切換時に遮断し、止水モードMc又は水抜モードMrから給水モードMsの切換時に開放する上部開閉機構部Vsを設けることができる。他方、スプール部4sの最下降位置Xdで立上通水路Rmの上流端を遮断し、かつ最下降位置Xdからのスプール部4sの上昇変位により立上通水路Rmの上流端を開放する下部開閉弁機構部Vfと、スプール部4sの内部に形成し、かつ下側に位置する流入口6iと上側に位置する流出口6eを有する内排出路6と、この内排出路6に付設し、少なくとも流入口6iから流入する水道水Wによる所定の水圧により内排出路6を遮断する内逆止弁機構部Vnfと、スプール部4sの最下降位置Xdでは外部に臨む外排出路7と流出口6eを連通させ、かつ最下降位置Xdから上昇変位するスプール部4sの所定の変位区間では流入口6iと通水路R(給入通水路Rf)を連通させるスプール弁機構部4とを設けることができる。また、この下部開閉弁機構部Vfは、スプール部4sの下端部に固定した弁体部13v,及びこの弁体部13vの下方に位置し、かつ給入通水路Rfの外方の面に形成することにより、弁体部13vに対して当接又は離脱する弁座部13sを設けて構成できるとともに、この内逆止弁機構部Vnfは、流入口6i側に位置する内排出路6を所定の長さにわたり大径に形成し、かつ上端に弁座孔部14を有する上下方向に形成した上流側排出路15,及びこの上流側排出路15に収容した球体状の球弁部16を設けて構成できる。
Further, according to a preferred embodiment of the present invention, the residual prevention function Fr is configured such that the spout portion 2e has a drainage structure that allows at least the residual water Wo remaining inside to flow out from the spout tip 2es to the outside when the water is stopped. In addition, a portion of the inner diameter of the water passage leading to the spout tip 2es can be formed by the
このような構成を有する本発明に係る不凍水栓柱1によれば、次のような顕著な効果を奏する。
According to the
(1) 少なくとも止水モードMc及び水抜モードMrでは吐出通水路Ro内に残留する残留水Woを外部に排出する残留防止機能Frを設けるとともに、吐水口部2eの内部に配設したサーモバルブ5の吸気流入用の吸気口5iを、吐出通水路Roの内部に臨ませてなるため、吐出通水路Ro内に残留する残留水Woは、残留防止機能Frにより、外部へ確実に排出可能となり、止水モードMc(水抜モードMr)では、常に、吐出通水路Roを空にすることができる。これにより、サーモバルブ5を吐出通水路Roの内部に配設した場合であっても、サーモバルブ5の吸気口5iをそのまま吐出通水路Ro内に臨ませることができる。この結果、吐水口部2e周りに形成する煩雑な通気通路が不要となり、吐水口部2eのシンプル化及び小型化、更にはコストダウンを図れるとともに、吐水口部2eにより吸気口5iを外的に保護することができるため、通気通路のゴミ詰まり等のトラブルや故障を回避することができる。
(1) At least in the water stop mode Mc and the water drain mode Mr, the
(2) 好適な態様により、残留防止機能Frを実現するに際し、吐水口部2eの構成を、止水時に少なくとも内部に残留する残留水Woを、吐水口先端2esから外部に流出可能な排水構造に構成するとともに、吐水口先端2esに至る通水路の内径の一部を、軸方向下流側へ行くに従って漸次大径となるテーパ面11により形成すれば、吐水口部2eの内部に残留する残留水Woを、迅速,スムースかつ確実に排出できるとともに、加えて、寒冷地における吐水口部2eの内部凍結や外部に生じる氷柱状の凍結を回避でき、不凍水栓柱1の品質感及び商品性を高めることができる。さらに、吐水口部2eの形状変更等により比較的簡易に実施できるなど、実施の容易性及び低コスト性に優れる。
(2) According to a preferred embodiment, when realizing the residual prevention function Fr, the configuration of the spout portion 2e is a drainage structure that allows at least the residual water Wo remaining inside to flow out from the spout tip 2es to the outside when the water is stopped. and part of the inner diameter of the water passage leading to the spout tip 2es is formed by the
(3) 好適な態様により、テーパ面11を形成するに際し、テーパ面11の先端の外開口径Loを12.5mm以上とし、当該テーパ面11の勾配角度Qoを25゜以上乃至45゜以下に設定すれば、現状における上水道の規格等に基づく不凍水栓柱の多くの種類をカバーできるため、十分なパフォーマンスを確保する観点から最適な形態として実施することができる。
(3) According to a preferred embodiment, when forming the
(4) 好適な態様により、吐水口部2eに、吐出通水路Roを被う出水管部12を設けるとともに、吐出通水路Roと立上通水路Rm間に、給水モードMsから止水モードMrの切換時に遮断し、止水モードMc又は水抜モードMrから給水モードMsの切換時に開放する上部開閉機構部Vsを設ければ、吐出通水路Roと立上通水路Rm間を確実に開閉できるため、給水モードMs時には、立上通水路Rmから吐出通水路Roに円滑に給水できるとともに、水抜モードMr時には、立上通水路Rmに対して円滑に吸気することができる。
(4) According to a preferred embodiment, the water outlet portion 2e is provided with a water
(5) 好適な態様により、スプール部4sの最下降位置Xdで立上通水路Rmの上流端を遮断し、かつ最下降位置Xdからのスプール部4sの上昇変位により立上通水路Rmの上流端を開放する下部開閉弁機構部Vfと、スプール部4sの内部に形成し、かつ下側に位置する流入口6iと上側に位置する流出口6eを有する内排出路6と、この内排出路6に付設し、少なくとも流入口6iから流入する水道水Wによる所定の水圧により内排出路6を遮断する内逆止弁機構部Vnfと、スプール部4sの最下降位置Xdでは外部に臨む外排出路7と流出口6eを連通させ、かつ最下降位置Xdから上昇変位するスプール部4sの所定の変位区間では流入口6iと給入通水路Rfを連通させるスプール弁機構部4とを設ければ、止水状態(給水状態)から給水(止水)する場合、時間差を生じることなく即座に移行させることができため、ユーザサイドの良好な使い勝手及び操作感(快適操作性)を確保することができる。
(5) According to a preferred embodiment, the upstream end of the rising water passage Rm is cut off at the lowest position Xd of the spool portion 4s, and the upward displacement of the spool portion 4s from the lowest position Xd causes the upstream of the rising water passage Rm. A lower on-off valve mechanism portion Vf with an open end, an
(6) 好適な態様により、下部開閉弁機構部Vfを構成するに際し、スプール部4sの下端部に固定した弁体部13v,及びこの弁体部13vの下方に位置し、かつ給入通水路Rfの外方の面に形成することにより、弁体部13vに対して当接又は離脱する弁座部13sを設けて構成すれば、下部開閉弁機構部Vfの構造面、即ち、弁体部13vの接触面と弁座部13sの被接触面を摺動することなく当接又は離脱させることができるため、開閉操作に対して時間差無く直ちに応答させることができる。
(6) According to a preferred embodiment, when configuring the lower opening/closing valve mechanism Vf, the valve body 13v fixed to the lower end of the spool 4s, and the water supply passageway located below the valve body 13v If a
(7) 好適な態様により、内逆止弁機構部Vnfを構成するに際し、流入口6i側に位置する内排出路6を所定の長さにわたり大径に形成し、かつ上端に弁座孔部14を有する上下方向に形成した上流側排出路15,及びこの上流側排出路15に収容した球体状の球弁部16を設けて構成すれば、逆止弁は所定の水圧に対応して作動させることができるため、水圧の高い水道水W及び水圧の低い残留水Wrの双方に対して確実かつ円滑に機能させることができる。
(7) In constructing the inner check valve mechanism Vnf according to a preferred embodiment, the
次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。 Next, preferred embodiments according to the present invention will be presented and explained in detail based on the drawings.
まず、本実施形態に係る不凍水栓柱1の構成について、図1-図4を参照して具体的に説明する。
First, the configuration of the
例示する不凍水栓柱1は、検知した外気温(検知温度)が設定温度(凍結防止温度)Tcを越えているときは水抜きを行わないが、検知した外気温が当該設定温度Tc以下に低下したなら内部の残留水Wrを自動で水抜きを行う自動水抜き機能を備えている。
The exemplified
不凍水栓柱1は、図2に示すように、上部に水平方向へ分岐突出した吐水口部2eを有する水道立上管2を備えるとともに、水道立上管2に付設した操作機構部3と、この操作機構部3により昇降変位するスプール部4sを有するスプール弁機構部4を備える。これにより、操作機構部3の操作によりスプール部4sを昇降変位させれば、給水モードMs又は止水モードMc切換えることができるとともに、外気温に対応して止水モードMc又は水抜モードMrに自動で切換えることができる。なお、Gは、水道立上管2が起立する地面を示している。
As shown in FIG. 2, the non-freezing
吐水口部2eは、水道立上管2の上部から水平方向に延出した円筒形の出水管部12を備え、この出水管部12の先端開口は、閉塞端部12cにより閉塞するとともに、出水管部12の先端付近における外周面の下面位置には、斜め下方へ突出した放水口21を備える。したがって、吐水口部2eは、水抜時を含む止水時に、内部の残留水Woが、後述する残留防止キャップ27の先端に備える吐水口先端2esから外部に流出可能な排水構造を備えている。
The water outlet portion 2e includes a cylindrical water
出水管部12の内部における中心軸上には、図1(図2)に示すサーモバルブ5を配設する。これにより、サーモバルブ5の外周面と出水管部12の内周面間には、断面がリング状となる通水路R(吐出通水路Ro)が形成される。このサーモバルブ5は、上流側に位置する吸気流出口5eを、水道立上管2における通水路R(立上通水路Rm)の下側通水孔24に連通させるとともに、吸気流入口となる吸気口5iを、出水管部12の内部、即ち、吐出通水路Roの内部に臨ませて配設する。このサーモバルブ5は、吸気逆止弁を内蔵し、外気温が設定温度Tcを越えているときは、遮断側(閉側)に切換わり、吸気流出口5e及び吸気口5iは閉状態になるとともに、外気温が設定温度Tc以下では、吸気側(開側)に切換わり、吸気流出口5eと吸気口5i間は吸気が許容される状態となる。一方、出水管部12の吐出通水路Roは、上側通水孔25を介して水道立上管2の立上通水路Rmに連通する。
A
さらに、出水管部12における放水口21には、この放水口21に対して着脱する残留防止キャップ27を装着する。この残留防止キャップ27は、この実施形態で示す不凍水栓柱1をはじめ、各種水栓柱に着脱して汎用性の高い残留防止キャップ27として利用することができる。なお、放水口21と残留防止キャップ27は一体形成してもよい。
Furthermore, the
図4に、残留防止キャップ27の拡大した断面図を示す。この残留防止キャップ27における開口を有する先端面は、吐水口先端2esとなる。残留防止キャップ27は、この吐水口先端2esに至る内周面27iの内径の一部を、軸方向下流側へ行くに従って漸次大径となるテーパ面11により形成する。このテーパ面11は、少なくとも止水モードMc及び水抜モードMrでは吐出通水路Ro内に残留する残留水Wo(図7参照)を外部に排出する残留防止機能Frを発揮する構成(形状)となる。
FIG. 4 shows an enlarged sectional view of the
このように、残留防止機能Frを実現するに際し、吐水口部2eの構成を、止水時に少なくとも内部に残留する残留水Woを、吐水口先端2esから外部に流出可能な排水構造に構成するとともに、吐水口先端2esに至る通水路の内径の一部を、軸方向下流側へ行くに従って漸次大径となるテーパ面11により形成すれば、吐水口部2eの内部に残留する残留水Woを、迅速,スムースかつ確実に排出できるとともに、加えて、寒冷地における吐水口部2eの内部凍結や外部に生じる氷柱状の凍結を回避でき、不凍水栓柱1の品質感及び商品性を高めることができる。さらに、吐水口部2eの形状変更(加工変更)等により比較的簡易に実施できるなど、実施の容易性及び低コスト性に優れる。
Thus, in order to realize the residual prevention function Fr, the water discharge port 2e is configured to have a drainage structure that allows at least the residual water Wo remaining inside to flow out from the water discharge port tip 2es when the water is stopped. If a portion of the inner diameter of the water passage leading to the spout tip 2es is formed by the tapered
この場合、テーパ面11を形成するに際しては、テーパ面11の先端の外開口径Loを12.5mm以上とし、当該テーパ面11の勾配角度Qoを25゜以上乃至45゜以下に設定することが望ましい。このように選定すれば、現状における上水道の規格等に基づく不凍水栓柱の多くの種類をカバーできるため、十分なパフォーマンスを確保する観点から最適な形態として実施することができる。
In this case, when forming the tapered
ところで、残留防止キャップ27のテーパ面11は、本実施形態に係る不凍水栓柱1との関係で重要な機能を呈する。即ち、後述する止水モードMc及び水抜モードMrでは、吐水口部2eの内部に残留する残留水Woを確実に排出可能になる。もし、残留水Woを確実に排出できない場合には、吸気口5iが実質的に機能しなくなり、別途形成した通気路等を介して大気中に臨ませる必要がある。しかし、残留防止キャップ27(残留防止機能Fr)を設けることにより、各モードMc及びMrでは、吐水口部2eの内部の残留水Woを、常に、確実に排出可能になるため、サーモバルブ5の機能を確実に担保することができる。
By the way, the tapered
一方、水道立上管2は、内管2iと外管2oの二重構造により構成し、内管2iの内部を通水路R(立上通水路Rm)として形成する。また、この立上通水路Rmの中心軸上に、回動可能な操作ロッド31を配置するとともに、操作ロッド31の上端には操作レバー32hを一体に備えるハンドル32を固定する。この場合、操作ロッド31の上端近傍の外周面は、水道立上管2の固定部位の内周面に対して螺合部31sを介して係合させる。これにより、ハンドル32の回動変位を操作ロッド31の昇降変位に変換させる操作機構部3が構成される。また、図2に示すように、水道立上管2における上側通水孔25に対向する部位には、上部開閉弁機構部Vsを設ける。この上部開閉弁機構部Vsは、操作ロッド31の上部位置に固定したリング状の上部弁体部33vと、この上部弁体部33vよりも下方における水道立上管2の内周面に形成した上部弁座部33sにより構成する。
On the other hand, the water
このように、吐水口部2eを構成するに際し、吐出通水路Roを被う出水管部12を設けるとともに、吐出通水路Roと立上通水路Rm間に、給水モードMsから止水モードMrの切換時に遮断し、止水モードMc又は水抜モードMrから給水モードMsの切換時に開放する上部開閉機構部Vsを設ければ、吐出通水路Roと立上通水路Rm間を確実に開閉できるため、給水モードMs時には、立上通水路Rmから吐出通水路Roに円滑に給水できるとともに、水抜モードMr時には、立上通水路Rmに対して円滑に吸気することができる。
In this manner, when configuring the water discharge port portion 2e, the water
このような構造により、ハンドル32を右方向へ回動操作(閉操作)すれば、操作ロッド31が下降変位し、上部弁体部33vは上部弁座部33sに当接することにより、上部開閉弁機構部Vsは閉側に切換えられ、立上通水路Rmの上端が遮断される。これに対して、ハンドル32を左方向へ回動操作(開操作)すれば、操作ロッド31は上昇変位し、上部弁体部33vは上部弁座部33sから離脱することにより、上部開閉弁機構部Vsは開側に切換えられ、図2に示すように、立上通水路Rmの上端が開放される。即ち、立上通水路Rmと上側通水孔25が連通する。
With such a structure, when the
他方、操作ロッド31の下端には、円柱状のスプール部4sを固定するとともに、このスプール部4sは、水道立上管2に一体に形成したスリーブ部4mの内部に挿通させる。これにより、可動するスプール部4sと固定したスリーブ部4mによりスプール弁機構部Vmが構成されるとともに、スプール部4sの下端面を利用して下部開閉弁機構部Vfが構成される。
On the other hand, a columnar spool portion 4s is fixed to the lower end of the operating
下部開閉弁機構部Vfは、図2に示すように、スプール部4sの最下降位置Xdで当該スプール部4sにおける弁体部13vが弁座部13sを閉塞して通水路R(給入通水路Rfの上流端)を遮断し、かつスプール部4sが最下降位置Xdから上昇変位して通水路Rを開放する機能を備える。即ち、下部開閉弁機構部Vfは、スプール部4sの下端部に固定したリング形の弁体部13v,及びこの弁体部13vの下方に位置する給入孔29の外方に位置する水平面により形成した弁座部13sにより構成する。これにより、弁体部13vの下面が水平に形成された弁座部13sの上面に対して当接し、又は離脱する下部開閉弁機構部Vfが構成される。このように、下部開閉弁機構部Vfを構成するに際し、スプール部4sの下端部に固定した弁体部13v,及びこの弁体部13vの下方に位置し、かつ給入通水路Rfの外方の面に形成することにより、弁体部13vに対して当接又は離脱する弁座部13sを設けて構成すれば、下部開閉弁機構部Vfの構造面、即ち、弁体部13vの接触面と弁座部13sの被接触面を摺動することなく当接又は離脱させることができるため、開閉操作に対して時間差無く直ちに応答させることができる。
As shown in FIG. 2, the lower opening/closing valve mechanism Vf is configured so that the valve body portion 13v of the spool portion 4s closes the
一方、給入通水路Rfは、水道立上管2の内部において、スリーブ部4mの外側を迂回するように形成し、この給入通水路Rfの上流側(下側)を給入孔29に連通させるとともに、給入通水路Rfの下流側(上側)は立上通水路Rmに連通させる。
On the other hand, the supply water passage Rf is formed inside the water
また、スプール弁機構部Vmは、スプール部4sの内部に形成した内排出路6を備える。この内排出路6は、スプール部4sの下側に開口する流入口6iと上側に開口する流出口6eを有する。このスプール弁機構部Vmは、スプール部4sの最下降位置Xdでは外部に臨む後述する外排出路7と上述した流出口6eを連通させ、かつ最下降位置Xdから上昇変位するスプール部4sの所定の変位区間では流入口6iと通水路R(給入通水路Rf)を連通させる機能を備える。
Further, the spool valve mechanism portion Vm includes an
内排出路6には、内逆止弁機構部Vnfを付設する。この内逆止弁機構部Vnfは、少なくとも流入口6iから流入する水道水Wによる所定の水圧により内排出路6を遮断する機能を備える。この場合、内逆止弁機構部Vnfは、流入口6i側に位置する内排出路6を所定の長さにわたり大径に形成し、かつ上端に弁座孔部14を有する上下方向Fvに形成した上流側排出路15,及びこの上流側排出路15に収容した球体状の球弁部16を備えて構成する。このように構成する内逆止弁機構部Vnfを設ければ、流入口6i側に位置する内排出路6を所定の長さにわたり大径に形成し、かつ上端に弁座孔部14を有する上下方向に形成した上流側排出路15,及びこの上流側排出路15に収容した球体状の球弁部16を設けて構成すれば、逆止弁は所定の水圧に対応して作動させることができるため、水圧の高い水道水W及び水圧の低い残留水Wrの双方に対して確実かつ円滑に機能させることができる。
The
なお、内逆止弁機構部Vnfには、所定の水圧に基づいて球弁部16を弾性変位可能なスプリングを設けることが望ましい。このようなスプリングを設ければ、球弁部16に対する付勢力を設定、即ち、内逆止弁機構部Vnfとして機能する際の所定の水圧を設定することができるため、不凍水栓柱1の作動時の安定性及び信頼性をより高めることができる。
It is desirable that the inner check valve mechanism Vnf be provided with a spring capable of elastically displacing the
他方、スリーブ部4mには、このスリーブ部4mと一体の外排出路7を内部に有する排水部36を設ける。この場合、外排出路7には、少なくとも流出口6eからの残留水Wrの流通を許容し、かつ自重及び残留水Wrの負圧により当該外排出路7を遮断する外逆止弁機構部Vnsを付設する。この外逆止弁機構部Vnsはスプール部4s側に位置する外排出路7を所定の長さにわたり大径に形成し、かつ下端に弁座孔部37hを有する上下方向Fvに形成した下流側排出路37,及びこの下流側排出路37に収容した球体状の球弁部38を備える。このような外逆止弁機構部Vnsを付設すれば、外排出路7における逆止弁機能を確保できるため、内逆止弁機構部Vnfと組合わせることにより、安定した確実な水抜モードMrを担保することができる。
On the other hand, the
このように、本実施形態に係る不凍水栓柱1によれば、スプール部4sの最下降位置Xdで立上通水路Rmの上流端を遮断し、かつ最下降位置Xdからのスプール部4sの上昇変位により立上通水路Rmの上流端を開放する下部開閉弁機構部Vfと、スプール部4sの内部に形成し、かつ下側に位置する流入口6iと上側に位置する流出口6eを有する内排出路6と、この内排出路6に付設し、少なくとも流入口6iから流入する水道水Wによる所定の水圧により内排出路6を遮断する内逆止弁機構部Vnfと、スプール部4sの最下降位置Xdでは外部に臨む外排出路7と流出口6eを連通させ、かつ最下降位置Xdから上昇変位するスプール部4sの所定の変位区間では流入口6iと給入通水路Rfを連通させるスプール弁機構部4とを設ければ、止水状態(給水状態)から給水(止水)する場合、無用な時間差や違和感を生じることなく即座に移行させることができため、ユーザサイドの良好な使い勝手及び操作感(快適操作性)を確保できる利点がある。
Thus, according to the
次に、本実施形態に係る不凍水栓柱1の機能(動作)について、図6-図8を参照しつつ図5に示すフローチャートに従って説明する。
Next, the functions (operations) of the
今、不凍水栓柱1は、止水モードMcにある場合を想定する(ステップS1)。止水モードMcでは、ハンドル32が右方向へ回動操作(閉操作)され、操作ロッド31が下降変位するため、図2に示すように、最下降位置Xdで弁体部13vが弁座部13sに当接するとともに、上部弁体部33vが上部弁座部33sに当接する。これにより、下部開閉弁機構部Vfが通水路R(給入通水路Rf)を遮断するとともに、上部開閉弁機構部Vsが立上通水路Rmの上端を遮断する。
It is now assumed that the
一方、止水モードMcから給水モードMsに移行させる場合は次のように行う(ステップS2)。まず、ユーザは、ハンドル32を左方向へ回動操作(開操作)する(ステップS3)。この際、下部開閉弁機構部Vfの弁構造により、ハンドル32の回動操作の開始と同時にスプール部4sが上昇変位する(ステップS4)。この結果、弁体部13vは、弁座部13sから直ちに離間する。即ち、ハンドル32の開操作とほぼ同時に下部開閉弁機構部Vfが開側に移行する。即ち、開操作に対して時間差無く直ちに応答させ、給水を開始させることができる(ステップS5)。
On the other hand, when switching from the water stop mode Mc to the water supply mode Ms, the following is performed (step S2). First, the user rotates (opens) the
給水の開始により、接続口41に接続した不図示の水道管の水道水Wが給入孔29を通して給入通水路Rfに流入するとともに、初期には、流入口6iから内排出路6にも進入する(ステップS6)。内排出路6に水道水Wが進入することにより、水圧により球弁部16が上昇変位し、球弁部16が弁座孔部14に当接する(ステップS7)。この結果、内排出路6が遮断される。したがって、給水開始により水抜きが行われる弊害は生じない(ステップS8)。さらに、ハンドル32を回動操作すれば、スプール部4sも上昇変位し、流入口6iがスリーブ部4mの内壁により遮断される。これにより、水道水Wの全てが通水路R(給入通水路Rf)に供給されるとともに、この給水モードMsは維持される。なお、流入口6iが内壁により遮断されれば、球弁部16は、下方位置に復帰(落下)する(ステップS9,S10)。
When the water supply is started, the tap water W in the water pipe (not shown) connected to the
また、図6に示すように、上部開閉弁機構部Vsも下部開閉弁機構部Vfに連動して開側へ変位する。この結果、上部弁体部33vは上部弁座部33sから離間し、立上通水路Rm内の水道水Wは、上側通水孔25を通して吐出通水路Roに流入するとともに、残留防止キャップ27を通して吐水口先端2esから外部に放出される。この場合、通常、外気温は凍結を開始する温度よりも高い温度、即ち、凍結を判断する所定の設定温度Tcを越えた状態にあるため、サーモバルブ5は、OFF状態、即ち、吸気流出口5e及び吸気口5iは遮断状態にある。したがって、サーモバルブ5は、閉側に切換わっており、水道水Wがサーモバルブ5の内部に進入することはない。
Further, as shown in FIG. 6, the upper opening/closing valve mechanism portion Vs is also displaced to the opening side in conjunction with the lower opening/closing valve mechanism portion Vf. As a result, the upper
他方、給水モードMsから止水モードMcに移行させる場合は次のように行う(ステップS11)。まず、ハンドル32を右方向へ回動操作(閉操作)する(ステップS12)。これにより、操作ロッド31、更には弁体部13vが下降変位する(ステップS13)。そして、弁体部13vが最下降位置Xdまで下降変位すれば、弁座部13sに当接し、下部開閉弁機構部Vfにより給入通水路Rfが遮断される。この場合、下部開閉弁機構部Vfの構造により、閉操作に対して時間差無く直ちに応答させることができる。即ち、弁体部13vが弁座部13sに当接したタイミングで直ちに止水状態にできる。また、スプール部4sの下降変位により、内排出路6の流入口6iが開放状態になるため、給入通水路Rf内の残留水Wrが内排出路6の内部に流入する(ステップS14,S15)。この結果、球弁部16が上昇変位し、弁座孔部14に当接することにより内排出路6が遮断される(ステップS16)。
On the other hand, when the water supply mode Ms is switched to the water stop mode Mc, the following is performed (step S11). First, the
一方、止水モードMcに移行した際は、図7に示すように、出水管部12における吐出通水路Roに水道水Wが残留水Woとして残留するが、この残留水Woは、残留防止機能Fr、即ち、残留防止キャップ27に設けたテーパ面11の機能により、吐水口先端2esから外部に確実に排出される。
On the other hand, when shifting to the water stop mode Mc, as shown in FIG. 7, the tap water W remains in the discharge water passage Ro in the water
また、立上通水路Rm及び給入通水路Rf内の水道水Wは残留水Wrとして残留するが、上部開閉弁機構部Vsが閉側へ切換わるとともに、外気温(検知温度)は、通常、設定温度Tcを越えた状態にあり、サーモバルブ5はOFF状態にあるため、立上通水路Rm及び給入通水路Rf内は密閉された状態となる。この結果、残留水Wrは残留した状態で維持され、かつこの状態で止水モードMcが維持される(ステップS17,S1)。
The tap water W in the rising water passage Rm and the supply water passage Rf remains as residual water Wr. , the set temperature Tc is exceeded, and the
この後、止水モードMcにおいて、外気温が設定温度Tc以下まで低下した場合を想定する(ステップS17)。この場合、サーモバルブ5は、自動でON状態になり吸気側へ切換わる。即ち、図8に示すように、吸気口5iから吸気流出口5e間の通気が許容される状態となる(ステップS18)。これにより、一点鎖線で示す矢印に沿って吸気Aiが行われる。具体的には、吐水口先端2es→吐出通水路Ro→吸気口5i→サーモバルブ5→吸気流出口5e→下側通水孔24→立上通水路Rmの経路で通気Aiが許容される。この結果、立上通水路Rm及び給入通水路Rfの内圧(負圧)が解除される(ステップS19)。
After that, in the water stop mode Mc, it is assumed that the outside air temperature drops below the set temperature Tc (step S17). In this case, the
そして、内圧の解除により水抜モードMrに移行する(ステップS20)。水抜モードMrでは、残留水Wrが図8に示す点線矢印に沿って排出される。具体的には、立上通水路Rm内の残留水Wrは、流入口6i→内排出路6→外排出路7を通して外部に排出される。この際、球弁部38は、弁座孔部37hから離間するとともに、防護カバー42は上方変位により通水が許容される。そして、水抜きが終了すれば、水抜きが終了した状態の止水モードMcとして維持される(ステップS21,S1)。
Then, the internal pressure is released to shift to the drain mode Mr (step S20). In the drain mode Mr, residual water Wr is drained along the dotted line arrow shown in FIG. Specifically, the residual water Wr in the rising water passage Rm is discharged to the outside through the
このように、本実施形態に係る不凍水栓柱1は、基本的な構成として、少なくとも止水モードMc及び水抜モードMrでは吐出通水路Ro内に残留する残留水Woを外部に排出する残留防止機能Frを設けるとともに、吐水口部2eの内部に配設したサーモバルブ5の吸気流入用の吸気口5iを、吐出通水路Roの内部に臨ませてなるため、吐出通水路Ro内に残留する残留水Woは、残留防止機能Frにより、外部へ確実に排出可能となり、止水モードMc(水抜モードMr)では、常に、吐出通水路Roを空にすることができる。これにより、サーモバルブ5を吐出通水路Roの内部に配設した場合であっても、サーモバルブ5の吸気口5iをそのまま吐出通水路Ro内に臨ませることができる。この結果、吐水口部2e周りに形成する煩雑な通気通路が不要となり、吐水口部2eのシンプル化及び小型化、更にはコストダウンを図れるとともに、吐水口部2eにより吸気口5iを外的に保護することができるため、通気通路のゴミ詰まり等のトラブルや故障を回避することができる。
As described above, the antifreezing
以上、好適実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成,形状,素材,数量,数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更,追加,削除することができる。 Although the preferred embodiments have been described in detail above, the present invention is not limited to such embodiments, and detailed configurations, shapes, materials, quantities, numerical values, etc. do not deviate from the gist of the present invention. Any change, addition, or deletion can be made within the range.
例えば、操作機構部3は、操作レバー32hを一体に備えるハンドル32により操作する例を示したが、ハンドル32は、各種形態のハンドル32を適用できるとともに、電動モータ等により遠隔操作する自動タイプや半自動タイプを排除するものではない。また、下部開閉弁機構部Vfを構成する弁体部13vと弁座部13sが当接する面は平坦な水平面により形成した場合を例示したが、テーパ面等の傾斜面により形成してもよい。さらに、内逆止弁機構部Vnfは、弁座孔部14と球弁部16を用いることが好適であるが、同様の機能を発揮する他の構成を排除するものではない。同様に、外逆止弁機構部Vnsとして、弁座孔部37hと球弁部38を用いて構成した例を示したが、同様の機能を発揮する他の構成を用いてもよい。他方、サーモバルブ5に設ける吸気口5iをサーモバルブ5自身の周面に設けた場合を示したが、サーモバルブ5自身の他の任意の位置を選定可能である。
For example, the
本発明に係る不凍水栓柱は、寒冷地における住宅の庭などの屋外に設置する水道立上管を有する各種不凍水栓柱に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The antifreezing faucet pole according to the present invention can be used for various antifreezing faucet poles having a water supply riser installed outdoors such as in the garden of a house in cold regions.
1:不凍水栓柱,2:水道立上管,2e:吐水口部,2es:吐水口先端,3:操作機構部,4:スプール弁機構部,4s:スプール部,5:サーモバルブ,5i:吸気口,6:内排出路,6i:流入口,6e:流出口,7:外排出路,11:テーパ面,12:出水管部,13v:弁体部,13s:弁座部,14:弁座孔部,15:上流側排出路,16:球弁部,Ms:給水モード,Mc:止水モード,Mr:水抜モード,R:通水路,Ro:吐出通水路,Rm:立上通水路,Rf:給入通水路,W:水道水,Wo:残留水,Fr:残留防止機能,Lo:外開口径,Qo:勾配角度,Vs:上部開閉機構部,Vf:下部開閉弁機構部,Vnf:内逆止弁機構部,Xd:最下降位置 1: antifreeze faucet column, 2: water supply riser pipe, 2e: spout portion, 2es: spout tip, 3: operation mechanism portion, 4: spool valve mechanism portion, 4s: spool portion, 5: thermo valve, 5i: intake port, 6: inner discharge passage, 6i: inflow port, 6e: outflow port, 7: outer discharge passage, 11: tapered surface, 12: water discharge pipe portion, 13v: valve body portion, 13s: valve seat portion, 14: valve seat hole, 15: upstream discharge passage, 16: ball valve portion, Ms: water supply mode, Mc: water stop mode, Mr: drain mode, R: water passage, Ro: discharge water passage, Rm: vertical Upper water passage, Rf: supply water passage, W: tap water, Wo: residual water, Fr: residual prevention function, Lo: outer opening diameter, Qo: gradient angle, Vs: upper opening/closing mechanism, Vf: lower opening/closing valve Mechanism, Vnf: Inner check valve mechanism, Xd: Lowermost position
Claims (7)
Priority Applications (1)
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