JP5275938B2 - 流量調整止水栓 - Google Patents

Description

本発明は、節水時期や災害時などに流量を調整して給水を行えるようにした流量調整止水栓に関し、通常使用時の圧力損失を最小限に抑えると共に、簡易な操作によって流量制御を行えるようにした水道用の流量調整止水栓に関するものである。

従来、止水栓は止水機能を中心として設定され流量調整については別に独立した機器を設置してきているが、水資源の節約や止水栓設置環境の変化等に関連して節水時期や災害時などに流量を調整して給水を行う必要が生じてきている。

止水栓によって流量調整を行う方法として、ボール型止水栓が用いられ、図８に示すようにボール弁を半開状態にして調節することも行われてきたが、ボール弁を半開状態にして使用するとボールシートに局部変形が起こり、漏水の原因となることが認識され、ボール弁型止水栓は全開状態と全閉状態との間で切替え使用するように制約されてきている。

ボール弁型止水栓についての上記問題に対しては、断面円形の通水孔に直角に交差する制限板を上下させて流量調整する特許文献１記載のような提案がなされ、更に、ボール弁体に一体回転可能な副スピンドルとその軸線に平行な板面をボール弁の通水孔に拡げる副弁体を配置する特許文献２のような提案もなされてきている。

ボール弁型止水栓以外の流量調整が可能な止水栓としては、例えば特許文献３に記載のように、１次室の上側を２次室として内部区画する仕切壁に鉛直方向に開口する通水孔に対してコマ弁体を内蔵し栓の開度をハンドルで操作して通水量を制御する方法も用いられてきている。
特公平１−１２９８６号公報 特開平７−１１９８４８号公報 特開２００７−１３９０５７号公報

従来のコマ式止水栓や流量制御式止水栓は、何れも仕切壁による内部区画が必要であり、通水径路が屈折しているため全開時でもボール止水栓に比して圧力損失が大きい欠点がある。また、操作ハンドルの回転数によって弁開度を調整せざるを得ないため弁体の開閉状况を把握し難い問題がある。

従って、簡便な流量調整は困難であり、流量を規格的に把握しての流量調整ができない問題がある。また、操作ハンドルの回動による弁開度の調整は、止水栓内の内部区画室や通水径路等の外側空間に停滞水の発生を招き易いという点でも問題を残す。

更に、操作ハンドル部や流量調整部が外部に操作可能となっているため、いたずらや盗水に対しても無防備な状况となっているほか、止水、通水、節水を一律な切替え操作によってできないため、中途半端なハンドル操作が行われる可能性も大きく、作業終了後の後始末と点検が確認し難い問題もあった。

本発明は上記した課題に対応しようとするものであり、貫通する通水孔２１とこれに直交する側方通水孔２２を一側に設けたボール弁体２を内蔵する本体弁室１に、１次側継手構造部１１若しくは２次側継手構造部１２から本体弁室１に通じるバイパス通水路３を設け、操作ハンドル２３によりボール弁体２を９０度ずつ回動させることにより、簡易に流量調整を行えるようにした。

また、バイパス通水路３にバイパス流路における流量調整を行う副栓機構４を設けて節水時流量を連続的に調整できるようにし、更に、ボール側方通水孔２２の径の大きさ、バイパス通水流路３３の大きさを変えた種類を用意しておくことで様々な流量調整に幅広く対応できるようにした。

上記のように、本体弁室１を介して１次側と２次側を連絡するバイパス通水路３を設け、本体弁室１に内蔵させた貫通通水孔２１と貫通通水孔の一側にこれに直交する側方通水孔２２を設けたボール弁体２によって通水路の切替えを行う構成としたことにより、通常時における送水流路の屈曲を無くして直線的なものとし、通常時の圧力損失増大を防いだ。

更に、ボール弁体２の９０度回動により送水形態を切り替える確実な流路の選択を行うことができると共に、バイパス通水路３による送水圧の抑制と流路径の縮径による流量算定により規則的な節水給水を行うことができるようにした。

また、本体弁室１を介して１次側と２次側を連絡するバイパス通水路３を設けたことにより、バイパス通水路３の途中に流量調整機構や止水機構を設定することができ、緻密な流量制御を可能にすると共に給水管理面での附属機構の付設も行い易いものとした。

本発明による流量調整止水栓の実施例を示すもので、本体弁室に内蔵されるボール弁体の通水孔、バイパス通水路及び１次側、２次側の継手構造部との流路関係を示すバイパス通水路を１次側に設けた場合の流量調整止水栓の横断面平面図 同じく、バイパス通水路を１次側に設けた場合のバイパス通水路途中に副栓機構を設ける位置関係を示す流量調整止水栓の横断面平面図 同じく、図２の副栓機構部を断面として副栓機構設定の一例を示した流量調整止水栓の要部切欠正面図 同じく、図２の副栓機構部を断面として副栓機構設定の一例を示した流量調整止水栓の要部切欠左側面図 本発明による流量調整止水栓の他の実施例を示すもので、バイパス通水路を２次側に設けた場合の本体弁室に内蔵されるボール弁体の通水孔、バイパス通水路及び１次側、２次側の継手構造部との流路関係を示す流量調整止水栓の横断面平面図 同じく、バイパス通水路を１次側に設けた場合のボール弁体の回動による給水流路の比較図で、（ア）は通水時、（イ）は節水時、（ウ）は止水時の各流路と水流の状況を示す流量調整止水栓の横断面平面図 同じく、バイパス通水路を２次側に設けた場合のボール弁体の回動による給水流路の比較図で、（ア）は通水時、（イ）は節水時、（ウ）は止水時の各流路と水流の状況を示す流量調整止水栓の横断面平面図 ボール弁体を半開状態にして水流を調節する流量調整方法を示す参考図で、従来例によるボール弁止水栓の横断面平面図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明すると、１は本体弁室で貫通通水孔２１と貫通通水孔の一側にこれに直交する側方通水孔２２を設けたボール弁体２に内蔵し、１次側通水口１ａと２次側通水口１ｂを介して１次側の配管継手部１１と２次側の配管継手部１２にそれぞれ連通している。

３はバイパス通水路で、１次側の配管継手部１１に流入口３１、ボール弁体２を内蔵する本体弁室１の側壁で止水栓通常通水時におけるボール弁体の側方通水孔２２と連通する位置に流出口３２を開口し、或いは、止水栓通常通水時におけるボール弁体の側方通水孔２２と連通する位置に流入口３１、２次側の配管継手部１２に流出口３２を開口する。

本発明の実施形態としての実施例１を図面を参照して説明する。
図１は１次側の配管継手部１１に流入口３１、本体弁室１の側壁で止水栓通常通水時におけるボール弁体の側方通水孔２２と連通する位置に流出口３２を開口した状況を示す止水栓の横断面平面図で、ボール弁体の貫通通水孔２１が配管継手部１１から１２に直線流路を形成しており、側方通水孔２２がバイパス通水路の流出口３２に連接している。

この状態において圧送水は、図６の（ア）に示されるように本流は１次側から２次側に直行し、その一部がバイパス通水路３を通って２次側に流れる。このバイパス通水路への一部流入によって水流が隔室内に常に流動し停滞水の発生を防止する効果がある。

ボール弁体２には操作ハンドル２３が付設され、上記貫通通水孔２１が１次側から２次側に抜ける通常通水の状態から左に９０度回動すると、図６の（イ）に示されるように側方通水孔２２の開口壁に対向するボール弁体２の側壁背面２ａが弁室の１次側通水口１ａを閉塞し、同時に側方通水孔２２が弁室２次側の通水口１ｂに連絡する。

これによって、１次側からの水流はボール弁体側壁２ａに阻まれて全てバイパス通水路３に流入し、ボール弁体の貫通通水孔２１から側方通水孔２２を経て２次側配管に通水する。これによりバイパス通水路による水路径の縮小と送水圧の減衰により送水量が減少し、節水送水が行われる。

通常通水の状態から右に９０度回動すると、図６（ウ）に示されるようにボール弁体２の側方通水孔２２が弁室１次側の流路１１に連絡する一方、側方通水孔２２に対向する側の弁壁面２ｂが弁室２次側の通水口１ｂを閉塞して１次側からの水流はボール弁体側壁背面２ａに阻まれて止水される。

他の実施形態としての実施例２を図面を参照して説明する。
図２は本体弁室１の側壁で止水栓通常通水時におけるボール弁体の側方通水孔２２と連通する位置に流入口３１、２次側の配管継手部１２に流出口３２を開口した状況を示す止水栓の横断面平面図で、ボール弁体の貫通通水孔２１が配管継手部１１から１２に直線流路を形成しており、側方通水孔２２がバイパス通水路の流入口３１に連接している。

この状態において圧送水は、図７の（ア）に示されるように本流は１次側から２次側に直行し、その一部がバイパス通水路３を通って２次側に流れる。このバイパス通水路への一部流入によって水流が隔室内に常に流動し停滞水の発生を防止する点は実施例１と同様である。

上記貫通通水孔２１が１次側から２次側に抜ける通常通水の状態から右に９０度回動すると、図７の（イ）に示されるように側方通水孔２２の開口壁に対向するボール弁体２の側壁２ａが弁室の２次側通水口１ｂを閉塞し、側方通水孔２２が弁室１次側の通水口１ａに連絡し、同時に貫通通水孔２１の一端がバイパス通水路３の流入口３１に連接する。

これによって、１次側からの水流はボール弁体側壁２ａに阻まれて、ボール弁体の側方通水孔２２から貫通通水孔２１を経て全てバイパス通水路３に流入し、２次側配管に通水する。これによりバイパス通水路３による水路径の縮小と送水圧の減衰により送水量が減少し、節水送水が行われる。

通常通水の状態から左に９０度回動すると、図７の（ウ）に示されるように側方通水孔２２に対向する側の弁壁２ａの背部が弁室１次側の通水口１ａを閉塞して、圧送水はボール弁体の１次側において止水される。
この場合、１次側シートで止水されるため一時的止水用に設計した水抜き栓用のボールシートを使用する。

更に、他の実施形態としての実施例３を図面を参照して説明する。
図２〜４はバイパス通水路を１次側に設けた場合のバイパス通水路の途中に副栓機構を設けた状態を示すものであるが、バイパス通水路を２次側に設けた場合でも同様に実施することがてきる。

１次側若しくは２次側に設けられたバイパス通水路３は、バイパス通水路の流路径の大きさを変えた種類を用意することによって、更なる流量調整を行うことも可能であるが、バイパス通水路３の途中に副栓機構４を設けることによって止水栓の分解や部材の交換を行うことなく、簡便で緻密な流量調整を行うことができるようにする。

４１は副栓機構嵌装スペースで、バイパス通水路３の略中間位置に通水流路３３を跨いで形成され、上部からユニットに構成された栓機構或いはバルブ機構が摺動嵌入して嵌装可能なスペースとして形成されている。

副栓機構４は、側腹部に通水流路３３と接合する通水孔４２が設定され、上部に形成された着合治具との嵌合部４３に治具を着合して回動することにより通水流路３３を止水し、或いは、その流量を更に調整できるようになっている。また、副栓機構４によりバイパス通水路３の通水流路３３を閉塞することにより、通常のボール弁止水栓として使用することもできる。
なお、着合治具は当該配管部の管理者のみが所持し、第三者がむやみに操作できないようにすることもできる。

本発明は以上のように構成したので、通常使用時には一般のボール弁体止水栓として低圧力損失性能を維持しつつ、必要に応じてボール弁体を９０度回動することにより流量を調整した節水送水、更に、配管環境に応じて１次側における止水、２次側における止水を選択して行うことができる等、ボール弁体の回動操作だけで簡単に送水形態の切替えを行えるようにできたものである。

本発明に係る流量調整止水栓は、従来、通水か止水か二者択一の止水栓を、所定の流量に調整して送水できるようにすると共に、簡単な操作によって送水形態の切替えを行えるようにしたので、水資源の節約を積極的に押し進めることができ、水道施設産業上に高度の利用価値を有するものである。

１ 本体弁室
１ａ 本体弁室の１次側通水口
１ｂ 本体弁室の２次側通水口
１１ １次側配管継手部
１２ ２次側配管継手部
２ ボール弁体
２ａ ボール弁体の側壁背面
２ｂ ボール弁体の弁壁面
２１ ボール弁体の貫通通水孔
２２ ボール弁体の側方通水孔
２３ ボール弁体の操作ハンドル
３ バイパス通水路
３１ バイパス通水路の流入口
３２ バイパス通水路の流出口
３３ バイパス通水路の通水流路
４ 副栓機構
４１ 副栓機構嵌装スペース
４２ 副栓機構の側腹通水孔
４３ 副栓機構頂部の治具嵌合部

Claims (4)

1. 弁体を貫通する貫通通水孔とこれに直行する側方通水孔を一側に設けたボール弁体を収容する本体弁室に、その１次側流路若しくは２次側流路と連通するバイパス通水路への開口部を設け、回動操作により、前記ボール弁体を９０度ずつ回動させることにより、側方通水孔が本体弁室の１次側通水口、本体弁室に開口するバイパス通水路への開口部、本体弁室の２次側通水口に選択的に連通させて通水の流量制御を行うようにした流量調整止水栓
2. 本体弁室に開口するバイパス通水路への開口部を１次側流路と連通するようにした請求項１記載の流量調整止水栓
3. 本体弁室に開口するバイパス通水路への開口部を２次側流路と連通するようにした請求項１記載の流量調整止水栓
4. バイパス通水路の途中の側腹部に、バイパス通水路の通水流路と連通する通水孔を有し、上部に着合治具との嵌合部を形成した副栓を回動可能に収容して構成した副栓機構を設定するようにした請求項１又は請求項２又は請求項３記載の流量調整止水栓
   

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