JP2575157B2 - 水 栓 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は水栓に関する。

（従来の技術） 従来、水栓には種々の構造があるが、いずれも、弁の
閉止速度は弁を閉止させる操作部の操作速度に比例し、
そのため給水停止時操作部を急操作すると弁は急閉し、
１次側の圧力が急上昇するウォーターハンマー現象が発
生して上流側の配管や機器類を損傷する恐れがある。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明が解決しようとする問題点は閉弁により１次側
に生じる圧力の急上昇により、一時的に弁体の前面側と
背面側とに圧力差を生じさせ、この圧力差により弁を一
時開弁して、１次側の上昇圧力を２次側へ放出すること
である。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために本発明が講ずる技術的手
段は、流路を内設すると共にこの流路途中に設けた弁座
と同軸に開口を開設した本体、本体の開口に装着して本
体内方へ延びる円筒状のガイド、一端を開放した円筒状
を呈し、開放端を本体内方に向けてガイド内に摺動自在
に嵌挿したシリンダー、シリンダー内に摺動自在に配備
して弁座と対応するピストン状の弁体、弁体背後におい
てシリンダー内に摺動自在に配備し、弁体との間に空室
を形成するピストン、弁体を貫通して流路１次側と空室
とを連通連絡する小孔、小孔を介してピストンにかかる
水圧をシリンダーを後退させる力としてシリンダーに伝
達する圧力伝達手段、レバー部と該レバー部一端に設け
たカム部とからなり、カム部近傍のレバー部をガイド外
端部に枢着して設けられカム部をシリンダーの閉鎖端外
面に当接するレバーハンドル、シリンダーの閉鎖端外面
に形成されレバーハンドルのカム部に係合して弁開度を
設定する凹部を備えるものである。

（作 用） 而して、本発明の上記技術的手段によれば、閉弁によ
り１次側に生じる圧力の急上昇は直ちに弁体前面に作用
するが、弁体背後と１次側との連絡は弁体に開穿した小
孔によっているため上記上昇圧力が弁体背面に作用する
のには若干の時間遅れが生ずる。そのため閉弁直後弁体
前面側と背面側には１時的に圧力差が生じ、この圧力差
により一旦弁座に着座した弁体は再び後退させられて弁
座から離れ弁が開き、１次側の上昇圧力は２次側へ放出
される。

１次側上昇圧力放出後弁体の前面側と背面側の圧力が
バランスすると弁体は小孔からの空室への水の流入に伴
って緩やかに前進して再び弁座に着座し弁を閉じる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明する。

図中（４）は水栓の本体、（３）は本体（４）上面に
開設した開口、（１）は本体（４）内に形成した流路で
あり、流路（１）には上記開口（３）と同軸に弁座
（２）を形成し、開口（３）には円筒状のガイド（５）
を装着する。

ガイド（５）は両端を開放した円筒体よりなり、開口
（３）に挿入して、軸方向中途部に突出形成した係止部
（14）を開口（３）上端に当接係止し、開口（３）外周
に螺着した袋ナット（15）により該部に固定される。

上記ガイド（５）は本体（４）内外に延び、その外端
にはレバーハンドル（12）を前後垂直に回動自在に取着
する。尚、上記ガイド（５）外端にはレバーハンドル
（12）回動の妨げとならないように切欠（16）が設けら
れる。

またガイド（５）内部には、シリンダー（６）を進退
摺動自在に挿入配備する。

レバーハンドル（12）はレバー部（12a）とその一端
にレバー部（12a）とは所要の角度を有して延設された
カム部（12b）とからなり、カム部（12b）近傍のレバー
部（12a）を軸（17）によりガイド（５）に枢着する。

シリンダー（６）は上端を蓋（18）で塞ぎ、下端を開
放した円筒体よりなり、内部に弁体（７）ピストン
（９）、バネ（11）を内装する。

弁体（７）は、ピストン状に形成してシリンダー内周
面に対して摺動自在に設けられ、弁座（２）に対応す
る。

上記弁体（７）は前面にシートパッキン（19）が小孔
付ビス（21）により取りつけられており、このビス（2
1）の小孔（10）が弁体（７）背後と流路（１）とを連
通連絡する。

ピストン（９）は弁体（７）背後においてシリンダー
（６）内周面に摺動自在に設けられ、弁体（７）との間
に上記小孔（10）を介して流路（１）と連絡する空室
（８）を形成する。バネ（11）はピストン（９）の後退
を規制すると共に小孔（10）空室（８）を介してピスト
ンに伝わる水圧をシリンダー（６）を上昇させる力とし
てシリンダー（６）に伝える水圧伝達手段を構成するも
ので、ピストン（９）背面と蓋（18）との間に弾装され
てピストン（９）を弁体（７）方向に付勢する。

一方、上記シリンダー（６）は、下端に内方へ若干突
出する弁体掛止部（22）を有し、蓋（18）には空気孔
（20）が貫通開穿されている。

上記蓋（18）上面には、レバーハンドル（12）のカム
（12b）と係合する凹部（13）が、カム部（12b）が回転
する垂直面に対応して本体（４）の前後方向に設けら
れ、その底部は複数の段部、図示例では前後方向に連続
する４つの段部（23a）（23b）（23c）（23d）により形
成されている。

上記４つの段部（23a）（23b）（23c）（23d）は、カ
ム部（12b）がどの段部と係合するかによって弁を閉
弁、小開弁、中開弁、大開弁に設定するものであり、最
前の段部（23a）を閉弁用とし、順次後方へ小開弁用（2
3b）、中開弁用（23c）、大開弁用（23d）となってい
る。

即ち、段部（23a）（23b）（23c）（23d）はカム部
（12b）が閉弁用段部（23a）に係合している状態で、カ
ム部（12b）によりシリンダー（６）をピストン
（９）、バネ（11）、シリンダー（６）と順次伝わる水
圧に抗して最も下方へ押し下げて弁体（７）を弁座
（２）に押圧し、以下順次小開弁用（23b）、中開弁用
（23c）、大開弁用（23d）夫々の段部にカム部（12b）
が係合する状態ではシリンダー（６）の押し下げ高さを
順次段階的に小さくして弁開度を段階的に大きくするよ
うに形成する。

尚、上記シリンダー（６）は最も押し下げた状態、即
ち閉弁状態において先端が弁体（７）前面より僅かに突
出し、弁体掛止部（22）が弁体より若干離れるようにな
っている。

また各段部（23a）（23b）（23c）（23d）及びカム部
（12b）の形状は、ピストン（９）、バネ（11）、シリ
ンダー（６）、カム部（12b）と順次伝わる水圧をレバ
ー部（12a）を閉弁方向に回すモーメントとしてカム部
（12b）に伝えることが出来るような形状に形成する。

而して、斯る水栓は第１図の状態では、カム部（12
b）が閉弁用段部（23a）に係合し、シリンダー（６）は
最も下方位置にまで押し下げられ、弁体（７）が弁座
（２）に着座して弁を閉じている。即ち止水状態にあ
る。

この止水状態において空室（８）は小孔（10）を介し
て１枚側と連絡し、室内の圧力は１次側の静圧と等しく
なっている。

従って、ピストン（９）はバネ（11）が１次側圧力と
バランスする位置と押し上げられているが弁体（７）は
弁座（２）に押しつけられている。

また、このときには水圧が空室（８）よりピストン
（９）、バネ（11）を介してシリンダー（６）を押し上
げる力として加わるがカム部（12b）には、閉弁させる
方向にレバー部（12b）を回転させるモーメントとして
入るためシリンダー（６）はこれ以上上昇しない。

次に、レバー部（12b）を押し下げカム部（12a）を閉
弁用段部（23a）から外ずして、他の段部（23b）（23
c）（23d）側へ移動させると、シリンダー（６）に対す
るカム部（12b）の押し付け力が一旦解除されるので、
シリンダー（６）は水圧により押し上げられ、このシリ
ンダー（６）の上方への移動により弁体掛止部（22）が
弁体（７）に掛止して弁体（７）を引き上げる。従って
弁体（７）は弁座（２）から離れて弁が開き、１次側の
水は２次側に流れ吐出される。

シリンダー（６）はレバー部（12a）の回動位置に伴
うカム部（12b）の位置に応じて所定の段部（23b）（23
c）（23d）がカム部（12b）に係合する位置まで上昇
し、弁の開度はカム部（12b）に係合する段部（23b）
（23c）（23d）によるシリンダー（６）の高さにより決
定される。

所定の段部（23b）（23c）（23d）がカム部（12b）に
係合すると水圧によるシリンダー（６）の押上力がレバ
ー部（12a）を閉弁方向に回すモーメントとして作用す
るので、それ以上のシリンダー（６）の上昇は押えられ
る。

この開弁状態時には、弁体（７）前面付近の流路内圧
力は大気圧近くに下がるため、空室（８）内の圧力も下
降し、バネ（11）の力によりピストン（９）は前進す
る。（第２図） そして、再びレバーハンドル（12）を操作してカム部
（12b）を閉弁用段部（23a）に係合させるとシリンダー
（６）及び弁体（７）はレバー部（12a）の回動速度に
比例して急速に下降して、弁体（７）が弁座（２）に着
座し、弁は急閉弁する。

そのため１次側圧力は急上昇し、その上昇圧力は直ち
に弁体（７）前面に作用するが、弁体（７）背後の空室
（８）を１次側に連絡する通路が小孔（10）であるた
め、上記上昇圧力が弁体（７）背面に作用するには若干
の時間的遅れが生じ、この時間的遅れのため弁体（７）
は１次側圧力によりシリンダー（６）内に押し込まれて
上昇後退する。

即ち弁体（７）は再び弁座（２）から離れ、１次側の
上昇圧力は２次側へ放出される。（第３図） この上昇圧力の放出により１次側は正常な圧力に戻
り、弁体（７）は小孔（10）からの水流入に伴う空室
（８）の容積増加に応じて緩やかに下降前進（第４図）
して弁座（２）に着座し、再び第１図の止水状態に戻
る。

（効 果） 本発明は上記の構成であるから以下の利点を有する。

（１）弁体をレバーハンドルの操作により進退するシ
リンダー内に摺動自在に設けると共に弁体背後に空室を
形成し、該空室を弁体に開設した小孔を介して流路１次
側と連通させたので、弁の急閉止により１次側圧力が急
上昇した場合、弁の前背面に瞬間的に生じる圧力差によ
り弁体がシリンダー内に押し込まれて少しの間再び開弁
し、１次側の上昇圧力を２次側へ放出することができ
る。

従って、ウォーターハンマーによる配管及び上流側機
器の損傷を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本考案の一実施例を示す水栓の断面図で、第１
図は止水状態、第２図は吐水状態、第３図は１次側上昇
圧力を放出する状態、第４図は上昇圧力放出側再び閉弁
する状態を夫々示している。 1:流路、2:弁座 3:開口、4:本体 5:ガイド、6:シリンダー 7:弁体、8:空室 9:ピストン、10:小孔 11:圧力伝達手段（バネ）、12:レバーハンドル 12a:レバー部、12b:カム部 13:凹部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流路を内設すると共にこの流路途中に設け
   た弁座と同軸に開口を開設した本体、本体の開口に装着
   して本体内方へ延びる円筒状のガイド、一端を開放した
   円筒状を呈し、開放端を本体内方に向けてガイド内に摺
   動自在に嵌挿したシリンダー、シリンダー内に摺動自在
   に配備して弁座と対応するピストン状の弁体、弁体背後
   においてシリンダー内に摺動自在に配備し、弁体との間
   に空室を形成するピストン、弁体を貫通して流路１次側
   と空室とを連通連絡する小孔、小孔を介してピストンに
   かかる水圧をシリンダーを後退させる力としてシリンダ
   ーに伝達する圧力伝達手段、レバー部と該レバー部一端
   に設けたカム部とからなり、カム部近傍のレバー部をガ
   イド外端部に枢着して設けられカム部をシリンダーの閉
   鎖端外面に当接するレバーハンドル、シリンダーの閉鎖
   端外面に形成されレバーハンドルのカム部に係合して弁
   開度を設定する凹部を備えてなる水栓。