JP4551681B2

JP4551681B2 - 給水栓

Info

Publication number: JP4551681B2
Application number: JP2004094576A
Authority: JP
Inventors: 稔米田
Original assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Current assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2004-03-29
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2024-03-29
Also published as: JP2005278440A

Description

本発明は、給水栓に関し、例えば、給水パイプから供給される用水を所定流量で供給する機能だけでなく、吸排気機能も兼ね備えた給水栓に関する。

近年の大区画圃場整備事業では、大型作業機械の効率的運用のために、従来のオープン水路ではなく、農道に給排水用のパイプラインを埋設する形態となることが多い。パイプラインによって水田の各耕作区に給水を行う場合は、給水パイプにおける水頭圧の相違に関係なく、各耕作区に所定量の用水を供給するための給水栓（給水装置）が設けられている（例えば、特許文献１参照。）。

また、給水パイプの破損等により給水パイプ内から一時的に大量に用水が流出すると、給水パイプ内が瞬間的に負圧となってパイプが破損することがあり、また、給水パイプ内に大量の空気が進入して空気溜まりが発生すると、所定の給水能力が発揮できなくなる。

このため、弁本体内に浮子ボール（フロート弁）を浮上・降下自在に収納し、弁本体上部を覆う蓋体を貫通してスピンドルを垂下させ、吐出口のバルブシート部に浮上密着した浮子ボールをスピンドル下端で押し下げて吐出口を開放することによって所定量の用水を耕作区に供給できるようにするとともに、浮子ボールが吐出口のバルブシート部に浮上密着した閉弁状態で、給水パイプ内から一時的に大量に用水が流出したときには浮子ボールが下降して吸気することにより給水パイプ内が負圧になることを防止し、また、給水パイプ内に空気が侵入して弁本体内に空気が溜まると同時に浮子ボールが下降し、速やかに排気できるようにした浮子式バルブが用いられている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００２−３５４９４８号公報実公昭６１−２８９４４号公報

しかし、前記浮子式バルブでは、浮子ボールが用水中に配置されているため、耕作区に供給する用水中にゴミが多く含まれていると、このゴミが浮子ボールに付着して浮子ボールの吐出口開閉動作に不具合を生じるおそれがあった。また、ゴミが付着した浮子ボールの清掃は、給水パイプ内の圧力を無くした状態としてから弁本体を分解して浮子ボールを取り出す必要があるが、給水側パイプライン全体の管内圧力を落とすのは困難であり、弁本体の分解も面倒で作業性が良いとはいえなかった。さらに、用水の流れの中に浮子ボールが存在しているため、流水損失が大きいという不都合もあった。

そこで本発明は、流水損失が小さくて各耕作区への給水を効率よく行えるとともに、吸排気機能を有し、かつ、吸排気部の清掃や点検を容易に行うことができる給水栓を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の給水栓は、鉛直方向に立ち上がった給水パイプの上端に設けられた弁箱と、該弁箱の底部に設けられた給水パイプ連通口を開閉する弁体と、該弁体を給水パイプの軸線方向に移動させる弁軸とを有する給水栓において、前記弁軸を内部通路を有する中空管状に形成し、該弁軸の下端を前記弁体を貫通させて前記内部通路を給水パイプ側に連通させるとともに、弁軸上端部にフロート弁を上下動可能に収納するフロート弁収納室を設け、該フロート弁収納室の下部に前記内部通路を連通させ、前記フロート弁収納室の上部に前記フロート弁の上昇により閉塞される通気孔を設けたことしている。

本発明の給水栓によれば、フロート弁が弁軸の上端部に設けられているため、流水中に存在していた従来の浮子ボールに比べてゴミが付着しにくくなる。弁体が開弁状態になっていれば、フロート弁収納室にはほとんど水圧がかかっていない状態になっているので、フロート弁収納室を分解してフロート弁や通気孔、さらに弁軸内の清掃も行うことができる。

弁体の閉弁状態において、弁軸内に用水が流入してフロート弁収納室内の水位が上昇すると、フロート弁が浮上して通気孔を閉塞して用水が流出することを防止する。この状態で給水パイプ内から一時的に大量に用水が流出したときには、フロート弁が下降して通気孔から吸気することにより給水パイプ内が負圧になることを防止する。また、給水パイプ内に侵入した空気が弁軸からフロート弁収納室に上昇してフロート弁収納室内の水位が下がると、水位の低下によりフロート弁が下降して通気孔が開き、フロート弁収納室内の空気を通気孔から速やかに排気できる。

図１は本発明の一形態例を示す給水栓の縦断面図である。この給水栓１１は、例えば水田における各耕作区の側縁、例えば農道の傾斜面部分に設けられるものであって、農道に埋設された給水側パイプラインから分岐し、鉛直方向に立ち上がった給水パイプ１２の上端に設けられる。

給水栓１１は、箱形の弁箱１３と、該弁箱１３内に上下動可能に設けられた弁体１４と、該弁体１４を上下動させる弁軸１５と、弁軸１５の上端に設けられた吸排気部１６とを有している。弁箱１３は、底壁に給水パイプ連通口１７を有するとともに、側壁に耕作区連通口１８を有するものであって、弁箱１３の底部と給水パイプ１２の上端部とは、直接あるいは適宜な継手１９を介して接続することができる。

弁体１４は、弁軸１５の下端部にクリップ等の固定手段によって固定されており、弁軸１５の上下動に伴って弁箱１３内を給水パイプ１２の軸線方向に移動するように形成されている。この弁体１４の下部形状は、給水パイプ連通口１７を閉塞できるように形成されており、弁体１４と給水パイプ連通口１７との間には、閉じ状態の水密性を確保するためのパッキンを必要に応じて設けておくことができる。

弁軸１５は、内部に軸線方向の内部通路２１を有する中空管状に形成されており、弁体１４を貫通した下端には、内部通路２１と給水パイプ連通口１７とを連通させる下部連通孔２２が設けられている。弁軸１５の軸方向中間部の外周には、弁箱１３の上部中央に設けられた雌ねじ２３に螺合する雄ねじ２４が設けられており、該雄ねじ２４より上方で閉弁時に弁箱１３の上部から突出する部分には、開閉操作用のハンドル２５が固着されている。このハンドル２５は、角軸結合あるいは回り止めピン等によって弁軸１５と一体に回転するように取り付けられている。

吸排気部１６は、半球状の下部半体２６と上部半体２７とを組み合わせて球形状としたフロート弁収納室２８と、このフロート弁収納室２８内に上下動可能に収納されたフロート弁２９とで形成されている。下部半体２６の下面中央には、弁軸１５の内部通路２１に連通する下部通気孔３１が設けられており、この下部通気孔３１の周囲には、フロート弁２９が下部通気孔３１を閉塞するのを防止するための突起３２が設けられている。

一方、上部半体２７の上面中央には、外気に連通する上部通気孔３３が設けられており、この上部通気孔３３の周囲には、フロート弁２９によって上部通気孔３３が確実に閉塞されるようにするためのリング状のパッキン３４が設けられている。また、上部半体２６と上部半体２７とは、各開口部外周に突設したフランジ２６ａ，２７ａをボルト等の締結具３５を用いて分解可能な状態で組み付けられている。

このように形成された給水栓１１は、図１に示すように、給水パイプ１２内に用水が無い状態、例えば設置直後の状態では、フロート弁２９が自重によりフロート弁収納室２８の下方に下降して上部通気孔３３を開くとともに、フロート弁２９の下面が突起３２に当接して下部通気孔３１も開いた状態となっている。

弁体１４が給水パイプ連通口１７を閉塞した状態で給水側パイプラインに用水が供給されると、給水パイプ１２内の空気は、用水の供給圧力によって弁軸１５の下部連通孔２２及び内部通路２１を通り、さらに、下部通気孔３１を通ってフロート弁収納室２８内に流入し、上部通気孔３３から排気される。

給水パイプ１２から給水パイプ連通口１７部分に用水が流入し、この用水が弁軸１５の下部連通孔２２、内部通路２１、下部通気孔３１を通ってフロート弁収納室２８内に流入してくると、フロート弁収納室２８内の水位の上昇に伴ってフロート弁２９が浮上し、フロート弁２９の上面がパッキン３４に密着して上部通気孔３３を閉塞する。なお、用水の水頭圧が低い場合には、下部連通孔２２から内部通路２１に流入した用水の水面が内部通路２１の上下方向中間位置で止まることもあるが、全く問題はない。

給水パイプ１２からフロート弁収納室２８までが満水でフロート弁２９が上部通気孔３３を閉塞した状態で、給水側パイプラインから用水が流出すると、フロート弁２９をパッキン３４に押し付けている内部圧力が低下し、相対的に高くなった外部圧力及びフロート弁２９の自重によってフロート弁２９が下降する。これにより、上部通気孔３３が開いて上部通気孔３３から外気をフロート弁収納室２８内に吸入し、下部通気孔３１、内部通路２１、下部連通孔２２を通って給水パイプ１２に外気が流れ込み、給水パイプ１２や給水側パイプラインの内部が負圧になることを防止する。

また、前述の満水状態で給水側パイプラインから給水パイプ１２内に侵入した空気は、鉛直方向に立ち上がった給水パイプ１２の上端に気泡となって浮上し、さらに、下部連通孔２２、内部通路２１、下部通気孔３１を通ってフロート弁収納室２８内に上昇し、フロート弁収納室２８内の水位を押し下げる。フロート弁収納室２８内の水位が下降し、フロート弁収納室２８内からフロート弁２９をパッキン３４に押し付ける圧力よりも、上部通気孔３３からフロート弁２９を押し下げる外気の圧力及びフロート弁２９の自重の合計が大きくなると、フロート弁２９がフロート弁収納室２８の下方に移動して上部通気孔３３を開き、フロート弁収納室２８内の空気を排気する。空気の排気に伴ってフロート弁収納室２８内の水位が上昇すると、フロート弁２９も上昇してパッキン３４に密着し、上部通気孔３３を再び閉塞する。

吸排気部１６は、このようにして吸排気を行い、給水側パイプライン内が負圧になってパイプが破損することを防止し、かつ、給水側パイプライン内への空気の侵入によって空気溜まりが発生することを防止するので、安定した状態で耕作区への給水を行うことができる。

また、吸排気部１６を弁軸１５の上端部に設けたことにより、耕作区への給水時に用水がフロート弁収納室２８内に流入することがないので、フロート弁２９やパッキン３４にゴミが付着することがほとんどなく、円滑な吸排気動作を安定して継続することができる。さらに、吸排気部１６を弁軸１５と一体的に設けたことにより、給水パイプ１２等からパイプを分岐させて吸排気用の専用の弁を設置する場合に比べて吸排気に要する構成を大幅に簡略化することができ、設備コストの削減が図れるとともに、施工や保守に要する手間も低減できる。

給水栓１１から耕作区への用水の供給は、ハンドル２５を操作して弁軸１５を回転させ、弁体１４を上方に移動させて給水パイプ連通口１７を開くことで行うことができる。また、ハンドル２５の操作で給水パイプ連通口１７を任意の開度で開くことができるので、給水側パイプラインから給水パイプ１２に供給された用水を、給水パイプ連通口１７から耕作区連通口１８を通して耕作区内に所望の水量、流速で供給することができる。この耕作区への給水状態では、従来の浮子ボールのようなものが流路中に存在しないので、流水損失が小さく、各耕作区への給水を効率よく行うことができる。

さらに、この給水状態では、給水側パイプラインの水頭圧や弁開度にもよるが、吸排気部１６にはほとんど水圧がかかっていない状態になるので、締結具３５を取り外して上部半体２７を下部半体２６から分離しても用水が噴出することはなく、フロート弁収納室２８内のフロート弁２９や上下の各通気孔３１，３３、パッキン３４の点検、清掃だけでなく、弁軸１５内の内部通路２１の点検や清掃も容易に行うことができる。

なお、本形態例では、弁軸１５の上端に吸排気部１６の下部半体２６を一体形成した例を示しているが、弁軸１５として通常のパイプを使用し、別に形成した下部半体２６を、直接あるいは継手を介してねじ結合したり、接着したりすることによってこれらを一体化するようにしてもよい。また、弁箱１３の底部と給水パイプ１２の上端部とを継手等を使用してねじ構造で連結することにより、給水パイプ１２への給水栓１１の着脱を容易に行うことができ、取り替え交換も容易に行うことができる。

さらに、フロート弁収納室２８の形状は任意であり、フロート弁２９の材質によってはパッキン３４を省略することができる。また、弁体１４の形状も、給水パイプ連通口１７の形状に応じて適宜な形状を選択することができ、例えば、給水パイプ連通口１７の上端をパイプ状に弁箱１５内に突出させた場合は、弁体１４はパイプの端部開口を閉塞可能な円盤状に形成することができる。

本発明の給水栓は、パイプラインから水田や畑等の耕作地に用水を供給する給水装置として使用できる。

本発明の一形態例を示す給水栓の縦断面図である。

符号の説明

１１…給水栓、１２…給水パイプ、１３…弁箱、１４…弁体、１５…弁軸、１６…吸排気部、１７…給水パイプ連通口、１８…耕作区連通口、１９…継手、２１…内部通路、２２…下部連通孔、２３…雌ねじ、２４…雄ねじ、２５…ハンドル、２６…下部半体、２７…上部半体、２８…フロート弁収納室、２９…フロート弁、３１…下部通気孔、３２…突起、３３…上部通気孔、３４…パッキン、３５…締結具

Claims

鉛直方向に立ち上がった給水パイプの上端に設けられた弁箱と、該弁箱の底部に設けられた給水パイプ連通口を開閉する弁体と、該弁体を給水パイプの軸線方向に移動させる弁軸とを有する給水栓において、前記弁軸を内部通路を有する中空管状に形成し、該弁軸の下端を前記弁体を貫通させて前記内部通路を給水パイプ側に連通させるとともに、弁軸上端部にフロート弁を上下動可能に収納するフロート弁収納室を設け、該フロート弁収納室の下部に前記内部通路を連通させ、前記フロート弁収納室の上部に前記フロート弁の上昇により閉塞される通気孔を設けたことを特徴とする給水栓。