JP3454777B2 - ヘッダ−配管における凍結防止装置 - Google Patents

ヘッダ−配管における凍結防止装置

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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、主に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
にあり、さらにもう一つの目的は、可撓管の使用本数が
多い場合でも、水抜きに支障を来さない凍結防止装置を
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、水抜栓の下流側に給水ヘッダ−と給湯ヘッダ−を配
置し、上記各ヘッダーの水抜き口に、入水口、入湯口、
排出口を有し、3位置で停止できる電動切換弁を介し
て、水と空気をともに吸引できる電動吸引装置を接続
し、水抜き時は、上記電動切換弁により、入水口と入湯
を順次開閉するよう制御し、電動吸引装置を一定時間
作動させて、配管内の水を強制排水するようにしたもの
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はモ−タ−で駆動される電
動水抜栓であり、その下流側配管2には吸気弁3、逆止
弁4、給湯器5、吸気弁6が接続され、さらに、給水ヘ
ッダ−7、給湯ヘッダ−8が接続されている。逆止弁4
は、減圧弁に付属する逆止弁を代用しても良い。 【0010】各ヘッダ−7、8からは、必要数の可撓管
9、10が台所、風呂場等に配管されている。ヘッダ−
7、8の水抜口11、12には、常時閉で、通電時開の
電磁弁13、14が接続され、配管を介して電動吸引装
置15に接続される。 【0011】電動吸引装置15は、モ−タ−部と回転羽
根部を有しており、市販の水中ポンプのように回転羽根
部に空気が絡むと水の吸引が行われなくなるというよう
なものではなく、例えば電気掃除機のように、空気と水
をともに吸引できるものを使用しており、吸引した水は
直接あるいはタンクに一旦溜めてから排水管(図示せ
ず)に排出するようにしている。 【0012】通水時は、電磁弁13、14は閉じている
ため、電動吸引装置15に水抜栓1からの水が流出する
ことはない。冬、水抜き操作をするときは、水抜栓1の
制御ボックス(図面省略)のスイッチを投入すれば、ま
ず水抜栓1が排水状態になり、その後で上記制御ボック
スから配線される電磁弁13が通電されて開栓し、やは
り制御ボックスにつながった電動吸引装置15も作動を
開始する。 【0013】そのため、可撓管9内の水は電動吸引装置
15から排出されることになるが、この時、ボイラ−5
内の湯は逆止弁4の働きで吸引が阻止され、また、水抜
栓1は、弁部が地中に埋設される不凍給水栓の場合は、
地中の汚水を吸引する恐れもあるわけであるが、吸気弁
3の働きにより、強い負圧が発生するのが阻止され、ま
た一定の深さで地中に埋設されているため、通常、そう
いう事故も生じない。 【0014】しかし、さらに安全のため、水抜栓1を排
水状態でなく、止水状態で停止させて電動吸引装置15
で排水させ、電動吸引装置15の作動停止後に、水抜栓
1を排水状態にすることもでき、そのときには吸気弁3
は省略できる。 【0015】上記制御ボックス内にもうけられたタイマ
−の働きにより、一定時間経過後に通電が断たれて電磁
弁13は自動閉栓し、次に、電磁弁14が通電されて開
栓し、可撓管10内の湯はやはり電動吸引装置15から
排出されることになる。このとき、吸気弁6により、給
湯器5内の湯は吸引されることはない。 【0016】同様に、一定時間経過後にタイマ−の働き
で電磁弁14は通電が断たれて自動閉栓し、同時に電動
吸引装置15の作動も停止し、排水が完了する。 【0017】電動吸引装置15により強制排水するた
め、可撓管9、10に多少の撓みや交差配管があって
も、凍結して通水が阻害されるほどの水残りは生ぜず、
配管に著しい制約を受けることはない。 【0018】図示しないが、電磁弁13、14の代わり
に、モ−タ−駆動のボ−ルバルブのような、2位置で停
止する電動オン、オフ弁を使用しても良く、ボ−ルバル
ブを使用すれば、損失抵抗が少ないという利点がある。 【0019】図2に本発明の他の実施例をブロック線図
で示しているが、給水ヘッダ−7から給湯器5に可撓管
を使用して給水するようにしており、給水ヘッダ−7、
給湯ヘッダ−8の水抜口11、12に3位置で停止でき
る電動切換弁16を接続している。 【0020】図3に本発明の電動切換弁16の1実施例
を示すが、弁箱17側方には上方に入水口18を、中間
部に排出口19を、下端部に入湯口20をもうけ、それ
ぞれ、給水ヘッダ−7、電動吸引装置15、給湯ヘッダ
−8に接続する。入水口18と排出口19間に、上端を
弁座21としたシリンダ22を、排出口19と入湯口2
0間にシリンダ23を形成する。 【0021】上端に接続金具24を介して、駆動モ−タ
−(図面省略)を内蔵した駆動ボックス25を接続し、
コ−ド26により制御ボックスに接続されている。弁箱
17内には、減速歯車(図面省略)を介して上記駆動モ
−タ−に連結されたピストン27を収容し、ピストン2
7は、上記弁座を閉塞する平パッキン28と、シリンダ
22を摺動する環状パッキン29、シリンダ23を摺動
する環状パッキン30を装着する。 【0022】図の状態では、平パッキン28が弁座21
に、環状パッキン30がシリンダ23に密着しており、
給水ヘッダ−7、給湯ヘッダ−8と電動吸引装置15間
は遮断されているが、この状態から水抜きをするとき
は、まず、水抜栓1を排水状態にしてから、電動切換弁
16を作動させ、ピストン27を環状パッキン30がシ
リンダ23から離脱しない程度の位置までピストン27
を上昇させて停止し、電動吸引装置15を作動させる。 【0023】一定時間経過して可撓管9内の排水が終了
した後で、ピストン27はさらに上昇し、環状パッキン
29がシリンダ22に密着し、環状パッキン30がシリ
ンダ23から離脱した状態でピストン27は上昇を停止
し、給水ヘッダ7が遮断され、給湯ヘッダ−8が開放さ
れるため、今度は可撓管10側の排水が始まることにな
る。 【0024】排水終了後は、すぐピストン27を図3の
状態に復帰させても良いし、再通水時、水抜栓1の作動
前に復帰させるようにしても良いが、コスト等の関係
で、水抜栓1を手動式にしたいというような場合は、操
作の煩雑性を避けるため、前者にすることが望ましい。 【0025】図4に本発明の電動切換弁として、中間停
止できる、モ−タ−駆動の3方向ボ−ルバルブを使用し
た実施例を示しているが、左端を入水口18、右端を入
湯口20、下端を排出口19としている。図の中間位置
においては、入水口18、入湯口20と排出口19は遮
断されており、この状態から反時計回りに90゜回転し
て入水口18と排出口19が連通し、次に、180゜逆
回転して入湯口20と排出口19が連通することにな
る。図2乃至図4の実施例においては、1個の電動弁で
済むという利点がある。 【0026】可撓管9、10の使用本数が多い場合は、
それだけ電動吸引装置15の吸引能力が要求されるわけ
であるが、電気器具として家庭で用いられる使用電流に
は限度があるので、一つのヘッダ−から分岐できる可撓
管の最大本数も制約を受け、通常は、給水ヘッダ−7、
給湯ヘッダ−8を個別に吸引すれば足りる本数内に収ま
るが、給水ヘッダ−をもう1個必要とする場合もあり、
その1実施例を図に示す。 【0027】本実施例においては、給水ヘッダ−7、給
湯ヘッダ−8の他に、もう1個の給水ヘッダ−7’を配
置し、常時閉の電磁弁13’を介して給水ヘッダ−7’
と電動吸引装置15は接続されている。給水ヘッダ−
7、7’の上流側に逆止弁32、32’を接続し、両方
のヘッダ−から同時に吸引することを防止するようにし
ている。 【0028】逆止弁32、32’は、常時は開で、電動
吸引装置15が作動したとき逆止機能を有せしめるもの
を使用することが望ましく、残留水滴が凍結して通路が
閉塞されることが無いという利点がある。 【0029】いずれにしても、水抜栓1(電動の場
合)、電磁弁13、13’、14または電動切換弁1
6、電動吸引装置15は、一つの制御ボックスからタイ
マ−回路も用いてシ−ケンス制御されており、制御ボッ
クスのスイッチを投入するだけで、水抜き操作を全て完
了させることが可能となり、さらに、スイッチを投入し
なくても、水温や気温をセンサ−で感知して自動的に水
抜き作業を行うようにすることもできる。 【0030】 【発明の効果】上述したように本発明においては、ヘッ
ダ−毎、個別に電動吸引装置で管内の湯水を吸引、排出
するよう制御されているので、水残りを考慮して配管が
制約される恐れが少なくなり、ランニングコストがかか
らず、操作が容易、あるいは全く操作しなくても水抜き
でき、可撓管の使用本数が多い場合でも水抜きに支障を
来さない、ヘッダ−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の1実施
例を示すブロック線図である。 【図2】本発明の他の実施例を示すブロック線図であ
る。 【図3】図2の切換バルブの1実施例を示す縦断面図で
ある。 【図4】図2の切換バルブの他の実施例を示す縦断面図
である。 【図5】本発明のもう1つの実施例を示すブロック線図
である。 【符号の説明】 1 水抜栓 7、7’ 給水ヘッダ− 8 給湯ヘッダ− 9、10 可撓管 11、12 水抜口 13、13’、14 電磁弁 15 電動吸引装置 16 電動切換弁 18 入水口 19 排出口 20 入湯口
───────────────────────────────────────────────────── 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 (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】水抜栓の下流側に給水ヘッダ−と給湯ヘッ
    ダ−を配置し、上記各ヘッダ−の水抜き口に、入水口、
    入湯口、排出口を有し、3位置で停止できる電動切換弁
    を介して、水と空気をともに吸引できる電動吸引装置を
    接続し、水抜き時は、上記電動切換弁により、入水口と
    入湯口を順次開閉するように制御されたヘッダ−配管の
    凍結防止装置。
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