JP3375595B2 - ヘッダ−配管における凍結防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、寒冷地で施工され
るヘッダ−配管の凍結防止装置に関し、特に、水抜きを
考慮して配管が制約される恐れの少ない、ランニングコ
ストがかからず、操作が簡単な水抜き方式による凍結防
止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、管の腐食防止、施工性および配管
更新の容易さ、工事費の削減、室内配管スペ−スの有効
利用等の観点から、室内の水、湯回りにヘッダ−配管が
普及するようになってきた。

【０００３】これは、あらかじめ床下スラブコンクリ−
ト内等にガイドとなる樹脂製さや管を敷設しておき、給
湯器やパイプシャフト水回りの周辺など、施工、維持管
理の容易な場所に設置したヘッダ−から、途中で分岐す
ることなく、各部屋の給水栓へ架橋ポリエチレン、ポリ
ブテンの様な樹脂管を給水管、給湯管（以下、可撓管と
総称する）として配管するシステムであり、配管途中に
分岐のための継手を使用しないので漏水の発生が少なく
なる、同時使用した場合の給水、給湯量の変化が少ない
等の利点もあり、今後も一層の普及が予想される配管シ
ステムである。

【０００４】しかし、床下に設置され、しかも樹脂管な
ので、自由に配管できる反面、どうしても撓み部分がで
き、交差配管もあり、従来の金属管のように水抜きを考
えた勾配を設けた配管が困難となる。そのため、寒冷地
においては、従来のように、土中に埋設される不凍給水
栓やパイプシャフト、ピット等に埋設しないで設置され
る水抜き用バルブ（以下、水抜栓と総称する）を使用
し、落差で配管内の水を地中あるいは排水管等の外部に
排出して配管を空にし、凍結を防止する方法は困難とな
る。

【０００５】さらに、従来のように、水抜栓の下流側配
管から分岐するのではなく、ヘッダ−から分岐するた
め、水抜栓を操作して、落差とサイホン作用により水抜
きしようとしても、排水が同時に始まった場合、ヘッダ
−から給水栓までの水平距離が最短の配管内の水抜きが
先ず終了し、ヘッダ−内に空気が入り込んでサイホン作
用が途切れ、一様な水抜きのための勾配をもうけること
が困難なので、他の分岐口からの水平配管内に一部水が
充満したまま凍結し、再通水が不可能になるという現象
が発生する。

【０００６】そのため、例えば、実開平３−１０３３６
３号公報のように、さや管と可撓管の連通空間内に、ヒ
−タ−等で加熱した温風を流通するようにしたり、特開
平１１−１６６２５１号公報のように、止水した後、コ
ンプレッサ等を使用して、ヘッダ−から圧縮空気を送り
込んで、可撓管内の水を一本ずつ、給水栓から排出する
方法も提案されているが、ランニングコストが高く付
く、装置が大がかりになる、操作が大変等の理由から現
実には実施されておらず、ランニングコストがかから
ず、簡単な装置、操作で凍結を防止できる方法が望まれ
ていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の事情
を背景としてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、水抜栓（特にモ−タ−駆動の電動式にすると操作
が簡便になるため、以下、それを対象に説明する）を操
作スイッチの投入により閉作動させるとともに、電動吸
引装置を一定時間作動させ、強制排水方式により配管内
の水抜きを完全に行う凍結防止装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そのため本発明において
は、水抜栓の下流側配管にヘッダーを接続し、上記ヘッ
ダーを排水バルブの入水口に接続し、上記排水バルブの
排水口を、モーター部と、モーター部に連結される回転
羽根部と、回転羽根部を収容し、吸引口、排出口を有す
るケーシング部とからなり、水と空気をともに吸引およ
び排出可能な電動吸引装置に接続してなるものであり、
水抜き時には、上記入水口と排水口を連通させて電動吸
引装置を一定時間作動させ、配管内の水を強制排水させ
るようにしたものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１に本発明の装置概略図
をブロック線図で示すが、１は水抜栓であり、一例とし
てその下流側配管２を介して水用ヘッダ−３、４に接続
される。水用ヘッダ−３、４はその入口に、常態におい
ては開栓状態の逆止弁５、６をもうけている。７は給湯
器であり、下流側配管２を介して湯用のヘッダ−８に接
続される。９は５、６と同様な逆止弁、１０は吸気弁で
あるが、逆止弁９は代わりに吸気弁を使用しても良い。
なお、逆止弁５、６はヘッダ−の入口に一体に形成する
のが、最もコストの低減になるが、継手を介して、ある
いは下流側配管２の適宜な場所にもうけることもでき
る。

【００１０】各ヘッダ−３、４、８からは、必要数の可
撓管１１、１１’、１１”が台所、風呂場等に配管され
ている。ヘッダ−３、４、８は３個の入水口１２、１
２’、１２”を介して排水バルブ１３に接続され、排水
バルブ１３は、排水口１４を介して電動吸引装置１５の
吸引口１６に接続される。電動吸引装置１５は、モ−タ
−部１７と、内部にモ−タ−部１７に連結される回転羽
根部（図面省略）を収容するケ−シング１８とからな
り、ケ−シング１８に上記吸引口１６と、排出口１９を
有しており、排出口１９からの水は排水パイプ２０に排
出される。

【００１１】図２に本発明の排水バルブ１３の１実施例
を示す縦断面図、図３にそのＡ−Ａ断面図を示すが、弁
箱２１には、側方に３個の入水口１２、１２’、１２”
と、排水口１４をもうけ、それぞれの入水口１２、１
２’、１２”には、止水体ケ−ス２２、２２’、２２”
を装着し、内部に、ばね２３、２３’、２３”に押圧さ
れてＯリングの弁座２４、２４’、２４”に密着する止
水体２５、２５’、２５”を収容し、先端部２６、２
６’、２６”を内壁２７より内部に突出させている。

【００１２】内壁２７内に止水体２５、２５’、２５”
と直角方向に収容される押圧桿２８は、下方に、止水体
２５、２５’２５”の先端部２６、２６’、２６”に接
触しない程度の細径部２９をもうけ、細径部２９の、先
端部２６、２６’、２６”に対応する位置の一部を、内
壁２７よりやや小径になる程度まで突出させた突起部３
０を形成する。

【００１３】弁箱２１の上端には、接続金具３１を介し
て駆動ボックス３２が接続され、内部に収納された駆動
モ−タ−および減速ギア（図面省略）を介して押圧桿２
８は、駆動モ−タ−とコ−ド３３によりに接続されてい
る制御ボックスのスイッチ（図面省略）の投入により、
９０゜ずつ３６０゜回転するようになっている。

【００１４】図は水抜栓１が閉栓で、電動駆動装置１５
が作動しており、止水体２５’が、押圧桿２８の突起部
３０に先端部２６’が押圧されて弁座２４’から離脱し
ている状態を示しており、ヘッダ−４および可撓管１
１’の水は排水口１４からケ−シング１８内に吸引さ
れ、排出口１９から排水パイプ２０へと排出されてい
る。

【００１５】このとき下流側配管２で接続されたヘッダ
−３、給湯器７下流側配管内の湯水も吸引しようとする
が、ヘッダ−３および可撓管１１内の水は、強い負圧に
より逆止弁５、９が作動して管路を遮断し、それぞれ吸
引されることはない。

【００１６】このことは、家庭用電源使用に際しての上
限消費電力から、吸引能力にも自ずと限界あるので、給
水箇所が多く、多数の可撓管を使用する場合に特に有効
となるが、可撓管の数が吸引能力限界範囲内で使用する
場合でも、ヘッダ−を分割して個々に吸引すれば、それ
だけ吸引能力が強くなり、配管の自由度が増すという利
点はある。

【００１７】制御ボックス内にもうけたタイマ−の働き
で、可撓管１１’内の水の吸引が終了するに充分な一定
時間経過後、駆動モ−タ−により押圧桿２８は時計回り
に回転を始め、突起部３０が止水体２５’の先端部２
６’から外れた時点で、止水体２５’は弁座２４’に密
着してヘッダ−４からの吸引を終了し、９０゜回転して
今度は止水体２５”を開放し、ヘッダ−８、可撓管１
１”内の湯水を吸引し始める。この時は、吸気弁１０の
働きにより、給湯器上流側配管内の水を吸引することは
ない。

【００１８】同様に、一定時間経過後、押圧桿２９は９
０゜回転し、ヘッダ−８を閉じ、ヘッダ−３を開いて可
撓管１１内の水を吸引する。この時は逆止弁６、９によ
り可撓管１１’、１１”から空気を吸引することはな
い。

【００１９】最後に９０゜回転して突起部３０が排水口
１４に向いたとき、３６０゜回転したことになり、押圧
桿２８の回転は終了し、電動吸引装置１８の作動も停止
する。そのときには全ての逆止弁５、６、９は開放状態
になり、残留水滴が凍結して、流路を閉塞し、再通水時
に水が出ないということはない。

【００２０】水抜栓１として、地中に埋設される不凍給
水栓を使用するときは、上記過程が修了するまで水抜栓
１を止水状態で停止させておき、その後で排水状態にす
れば、地中に埋設された逆止弁の故障により、汚水を吸
引する恐れもなく、便利であるが、必ずしも必須の構成
要件ではなく、例えば、地中に埋設される逆止弁を省略
し、下流側配管２に至るまでの水も電動吸引装置１８で
吸引するようにすることもできる。

【００２１】必ずしも電動吸引装置を排水の最初から作
動させ続けないで、初めは排出口１９から自然排水さ
せ、一定時間経過後に管内の残り水だけ電動吸引装置を
作動させて吸引し、それを順次繰り返すようにしてもよ
い。

【００２２】その場合は、時計回りで２７０゜順次回転
させて自然排水させ、その後、反時計回りに１８０゜順
次回転させて強制排水をし、電動吸引装置を止めてから
更に９０゜反時計回りに回転させて、突起部３０が排水
口１４に向いた通常状態に復帰させることもできる。

【００２３】図４に本発明の排水バルブの他の実施例を
示すが、押圧桿２８は回転式でなく、上下動するように
なっており、全周に亘ってもうけた突起部３０が、段違
いに配置された止水弁２５、２５’、２５”の突起部２
６、２６’、２６”を順次押し開いていくようにしたも
のであり、排水口１４を下向きにもうけている。突起部
３０が全周に亘っており、排水面積が小さくなるため、
別の排水通路３４を押圧桿２８内部にもうけるようにし
ている。

【００２４】図２、３でヘッダ−が４個の場合は、図４
のように排水口１４は下端にもうけられ、逆に、ヘッダ
−が水用１個、湯用１個の場合は入水口は２個で済むこ
とになり、その場合は、図２乃至図４の排水バルブ１３
を、水抜栓１の上部に位置させてもうけ易くなり、駆動
ボックス３２が１個で済むので、コスト低減をはかれ
る。なお、このときは、逆止弁５、６は必要なくなる。

【００２５】水抜栓のその１実施例を図５に示すが、３
５は水抜栓１の弁本体であり、土中凍結深度以下に埋設
される。側壁に流入口３６、流出口３７、地下排水口３
８をもうけ、内部に、３個のシリンダ３９、４０、４１
を形成する。図示しないが、地下排水口３８には地中の
汚水が弁本体３５内に入り込まないよう、逆止弁を取り
付けている。ピストン４２は、上記シリンダ３９、４
０、４１をそれぞれ摺動する３個の環状パッキン４３、
４４、４５を装着し、ロッド４６を介して上方に延長さ
れる。

【００２６】弁本体３５は、パイプ４７により上方に延
長され、パイプ４７の上端に排水バルブ１３の弁箱２１
が接続される。ロッド４６の上端には押圧桿２８が接続
され、押圧桿２９の下端部に、上部シリンダ４８を摺動
する環状パッキン４９を装着する。

【００２７】図は通水状態を示しており、止水体２５
と、その直角方向の止水体２５’により、排水口１４へ
の通路は遮断されている。排水時には、駆動ボックス３
２内の駆動モ−タ−により押圧桿２８とともにピストン
４２も上昇し、先ず環状パッキン４４がシリンダ４０に
密着して流入口３６からの圧力水を遮断し、その後で押
圧桿２８の突起部３０が止水体２５を押し開いた状態で
一旦上昇を停止し、図１の電動吸引装置１５で排水口１
４から吸引を開始する。そのときには、環状パッキン４
９は上部シリンダ４８に密着しており、環状パッキン４
３はシリンダ３９から離脱していないので、地下排水口
３８を介して地中の汚水を吸引する恐れはない。

【００２８】一定時間経過後に押圧桿２８は更に上昇
し、止水体２５が閉じ、止水体２５’が開いて、次のヘ
ッダ−の排水が始まる。この間、電動吸引装置１５は連
続運転させても、タイマ−で間欠運転させても良いが，
間欠運転させるときは、電動吸引装置１５が作動を停止
すると同時に、押圧桿２８が上昇を開始し、上昇停止状
態で一定時間自然排水させ、その後で運転開始させるよ
うにするのが最も経済的ではある。この時にも環状パッ
キン４９、４３はシリンダに密着したままになってい
る。

【００２９】排水終了後、電動吸引装置１５は作動を停
止し、同時に、押圧桿２８は更に上昇して止水体２５’
は閉塞され、環状パッキン４３がシリンダ３９から離脱
し、流出口３７側配管内の水は地下排水口３８から地中
に排出される。なお、流出口３７を地中にもうける代わ
りに、上部シリンダ４８下方にもうける、いわゆる地上
配管タイプにすることもでき、立上管を省略できるとい
う利点がある。その排水バルブ部分の１実施例を図６に
示す。

【００３０】本実施例においては、流出口３７を水用ヘ
ッダ−の入水口と兼用させ、上部シリンダを４８、５０
と２個もうけたことを特徴としており、通水状態におい
ては環状パッキン４９はシリンダ４８に密着しており、
排水時には、流入口からの圧力水を遮断した後で、環状
パッキン４９はシリンダ４８から上方に離脱し、排水口
１４と流出口３７は連通する。

【００３１】一定時間経過後押圧桿２８は上昇し、環状
パッキン４９が上部シリンダ５０に密着した状態で停止
し、流出口３７を閉塞するとともに、突起部３０が止水
体２５”を押し開いて、湯側ヘッダ−８からの湯を排出
する。電動吸引装置が停止した後で、押圧桿２８は更に
上昇し、環状パッキン４９が上部シリンダ５０から離脱
し、止水体２５”が閉塞された状態で、弁本体のピスト
ンが排水状態になり、パイプ４７内の水は地下排水口か
ら排出される。

【００３２】図２、３のように回転式の弁を適用すると
きは、押圧桿２８は回転のみで、ロッド４６を介して押
圧桿２８に螺合されるピストン４２を上下動させるよう
にすれば良く、例えば図３において、止水体２５’を省
略し、押圧桿２８の突起部３０が排水口１４を向いてい
る通水状態から、時計回りに回転を始め、止水体２５”
を押圧する前に、水抜栓１は止水状態になり、そのまま
止水状態を維持し、止水体２５を押圧終了後、排水状態
になるように、水抜栓１のピストン４２と弁本体３５の
位置関係を設定しておけばよい。再び通水状態にすると
きは、今度は、途中で止めることなく、反時計回りに押
圧桿２８を回転させればよいことになる。

【００３３】本発明においては、電動吸引装置１５とし
て、市販の水中ポンプのように、回転羽根部に空気が噛
んだときに水の吸引が行われなくなるようなものではな
く、電気掃除機のように空気も水も同時に吸い込み、し
かも、モ−タ−部１７に水が接触しないようモ−タ−部
１７とケ−シング１８とを密封し、回転羽根部側方にも
うけた排出口１９から直ちに排出するものを使用してい
るため、排水が安全、確実に行われ、吸い込んだ水を溜
めておくタンクをもうける必要がないので、それだけ場
所をとらず、設置が容易になるという利点がある。

【００３４】しかし、タンクを用いた場合は、タンクと
電動吸引装置を分離することが可能なので、特別な電動
吸引装置を設置しておかなくとも、家の人が家庭用の電
気掃除機で吸引することも可能となり、また、タンク内
に、風呂の水を洗濯機に吸引する時使用するような水中
ポンプをあらかじめ設置しておけば、タンク内に溜まっ
た水を吸い上げて排出することもでき、排水パイプ２０
を省略できるという利点もある。

【００３５】いずれにしても、電動吸引装置に一定の吸
い込み能力があり、配管の本数がある一定範囲内であれ
ば、交差配管のように上がり下がり部分が生じても、考
えられる通常の床転がし配管程度では、可撓管内が閉塞
されるような水残りは生ぜず、従って、凍結により、再
通水が不可能になるという事故も生じない。

【００３６】

【発明の効果】上述したように本発明においては、複数
個のヘッダーを排水バルブの入水口に接続し、排水バル
ブの排水口を、水と空気をともに吸引および排出可能な
電動吸引装置に接続したものであり、水抜きを考慮した
配管の制約が少なく、それだけ配管の自由度が増し、ラ
ンニングコストがかからず、操作が簡単となり、上記排
水バルブは、複数個の入水口を１個ずつ開閉するように
しており、例えば、ヘッダーの数だけ電磁弁を使用する
ようなことをしなくても、各ヘッダー毎、個別に配管内
の水の吸引ができるため、多数の可撓管を使用する場合
にあっても、安いコストで対応が可能なヘッダー配管の
凍結防止装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のヘッダ−配管の凍結防止装置を示す、
概略ブロック線図である。

【図２】本発明の排水バルブの１実施例を示す、排水時
の縦断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ部分の断面図である。

【図４】本発明の排水バルブの他の実施例を示す部分縦
断面図である。

【図５】本発明の排水バルブを、水抜栓に組み込んだ１
実施例を示す部分縦断面図である。

【図６】本発明の排水バルブを、水抜栓に組み込んだ他
の実施例を示す部分縦断面図である。

【符号の説明】

１ 水抜栓 ２ 下流側配管 ３、４、８ ヘッダ− ５、６、９ 逆止弁 １２、１２’、１２” 入水口 １３ 排水バルブ １４ 排水口 １５ 電動吸引装置 １６ 吸引口 １７ モ−タ−部 １８ ケ−シング １９ 排出口 ２４、２４’、２４” 弁座 ２５、２５’、２５” 止水体 ２６、２６’、２６” 先端部 ２７ 内壁 ２８ 押圧桿

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E03C 1/02 E03B 7/10

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水抜栓の下流側配管にヘッダーを接続し、
   上記ヘッダーを排水バルブの入水口に接続し、上記排水
   バルブの排水口を、モーター部と、モーター部に連結さ
   れる回転羽根部と、回転羽根部を収容し、吸引口、排出
   口を有するケーシング部とからなり、水と空気をともに
   吸引および排出可能な電動吸引装置に接続したことを特
   徴とするヘッダー配管の凍結防止装置。
2. 【請求項２】水抜栓の下流側配管にヘッダーを接続し、
   上記ヘッダーを排水バルブの弁箱に設ける複数個の入水
   口に接続し、上記排水バルブの排水口を、水と空気をと
   もに吸引および排出可能な電動吸引装置に接続し、上記
   入水口には、その先端部が排水バルブの内壁より内部に
   突出し、入水口内にもうけられた弁座に当接してヘッダ
   ーからの水を遮断する止水体を挿入し、弁箱には内壁内
   に上記止水体と直角方向に押圧桿を収容し、水抜き時に
   は、水抜栓で止水した後、電動吸引装置を作動させると
   ともに、上記押圧桿の作動により、適宜な時間経過後に
   １個ずつ入水口を排水口と連通させるようにしたことを
   特徴とするヘッダー配管の凍結防止装置。
3. 【請求項３】上記排水バルブを水抜栓の上部にもうけた
   ことを特徴とする、請求項２記載のヘッダー配管の凍結
   防止装置。
4. 【請求項４】ヘッダーの入口に、常時は開で、電動吸引
   装置が作動したとき弁座を閉塞する逆止弁をもうけたこ
   とを特徴とする、請求項２記載のヘッダー配管の凍結防
   止装置。