JP6321416B2 - 水道用三方弁を備えた水道配管構造及びメータユニット - Google Patents

Description

本願発明は、災害時などの緊急時に一般家庭などへ給水車から給水することを可能とする給水機能を備えた三方弁に関する。さらに詳細に言えば、緊急時に集水者の給水ホースを接続できる町野式カップリングを備えた水道用三方弁に関する。さらに本発明は、そのような三方弁を備えた水道配管構造及びメータユニットに関する。

災害発生時などに水道の配管などの水道設備に損傷が発生すると一般家庭などへの給水ができなくなる。従来このような場合には給水車が出動し、人々はポリタンクなどを持参してそれに水を入れてもらって自宅へ持ち帰っている。しかし、災害時には水道設備が復旧するまでには時間が掛かり、このように給水車に頼らなければならない状態が長期にわたり、人々の負担は大きい。

従って給水車から一般家庭へ給水できるようになれば、被災者の負担は大幅に軽減される。特に受水槽を備えた集合住宅の場合には給水車から給水してその受水槽へ貯水するようにすれば、その後ある程度の時間にわたって水が確保され、何度も給水車まで出向いて水をもらってくるという負担がなくなる。

出願人において調べたが、上記のような問題点を指摘し、給水車から一般家庭へ直接給水を行うという技術的課題に言及した文献は見出せなかった。

本願発明は上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、災害時などに水道施設が損傷して通常の給水ができない場合に、給水車から一般家庭などへの給水を可能とする水道用三方弁並びに該三方弁を備えた水道配管構造及びメータユニットを提供することをその課題とする。

上記課題を解決するために本願発明は、以下の水道用配管構造を提供する。すなわち、メータの上流側に三方弁を設け、通常の使用時においては前記三方弁の第１ポートと第２ポートとを連通してメータ以下の下流側に給水する流路を形成し、前記三方弁の第３ポートには町野式カップリングを取付け、前記三方弁を切換えて第２と第３のポートを連通させ、前記町野式カップリングに給水ホースを接続して給水可能とする水道配管構造を提供する。
本発明はさらに、以下のメータユニットを提供する。すなわち、ベースに、メータの上流側及び下流側に接続される水道用機材を固定して取付けたメータユニットにおいて、前記上流側に取付けられるバルブを三方弁とし、該三方弁は常時は上流側の第１のポートと下流側の第２のポートを連通して前記第２のポートから前記メータ側へ給水するとともに第２と第３のポートを連通するように切換えることができ、前記第３のポートに町野式カップリングを備えており、前記町野式カップリングに給水ホースを接続して給水可能なメータユニットを提供する。
本発明はさらに、以下のバイパス管付きメータユニットを提供する。すなわち、ベースに、メータの上流側及び下流側に接続される水道用機材を固定して取付けたメータユニットにおいて、前記上流側に取付けられるバルブを三方弁として常時は上流側の第１のポートと下流側の第２のポートを連通して前記第２のポートから前記メータ側へ給水するとともに第２と第３のポートを連通するように切換えることができ、該三方弁の第３のポートを前記メータの下流側に接続するバイパス管を備え、さらに、前記バイパス管の途中に町野式カップリングを備えており、前記町野式カップリングに給水ホースを接続して前記バイパス管の途中へ給水可能なバイパス管付きメータユニットを提供する。この場合、さらに、前記バイパス管の前記町野式カップリングより下流側に開閉弁を備えてもよい。

上記から明らかなとおり、本願発明によれば、災害時などに水道施設が損傷を受けて通常の給水が不可能になった場合において、給水車から直接一般家庭などの水道配管へ給水することが可能となり、従前のように水道需要者が給水車まで容器を持って水を貰いに出向く必要がなくなり、きわめて好都合である。特に高層の集合住宅などでは、災害時には停電によりエレベータも停止してしまうことが多く、階段を上がり降りしなければならないので、その負担軽減は多大なものとなる。

町野式カップリングの結合前の状態を示す半断面正面図である。 町野式カップリングの結合した状態を示す半断面正面図である。 本願発明に係る水道配管構造を示す図であり、通常使用時を示す。 本願発明に係る水道配管構造を示す図であり、緊急時の給水状態を示す。 本願発明に係るバイパス管付きメータユニットを示す図であり、通常使用時を示す。 本願発明に係るバイパス管付きメータユニットを示す図であり、緊急時の給水状態を示す。

以下図面を参照して本願発明の水道用三方弁並びに該三方弁を備えた水道配管構造及びメータユニットについて説明する。

先ず、本願発明で使用される町野式カップリングについて説明する。町野式カップリング（以下「カップリング」という。）は、消防車で使用するホースの接続に広く使用されているワンタッチ式のカップリングであり、広く知られているので、本願発明の説明に必要な限りにおいて説明する。図1は、カップリング１の接続前の状態を、図２は接続した状態をそれぞれ示す、上側半部分を断面とした半断面正面図である。

図においてH1及びH2はそれぞれ互いに接続されるホースであり、それぞれの端部にカップリング１のカップリングオス３及びカップリングメス１５が取付けられている。カップリングオス３は、筒状のオス本体４を備え、このオス本体４は図中左側から、ホースH1に挿入される挿入部５と、後述の押輪８がその外周上に装着される押輪装着部６と、押輪装着部６より外径が大きくされた係止部７とを備えている。挿入部５の外周は図示のような波型形状とされ、挿入されたホースH1から外れないようになっている。押輪装着部６には、図示のように断面がL字型になった押輪８が取付けられている。押輪８は押輪装着部６に嵌る筒部９と径方向外方へ延びるフランジ１０を備えている。挿入部５と押輪装着部６との境目の外周には円周溝１１が形成され、この溝１１には止めリング１２が嵌っている。これにより、押輪８はこの止めリング１２と係止部７との間で移動はできるが、外れないようになっている。

符号１５はカップリングメスである。カップリングメス１５はメス本体１６を備えている。メス本体１６は筒状で、ホースH2に挿入される一端側の外周が波側に形成された筒状部１７と、筒状部１７の他端から径方向外方に延びるフランジ部１８と、フランジ部１８の径方向外端部から筒状部１７とは反対側へ延び、その端部側に雄ネジが形成された係合部１９と、係合部１９の端部から径方向内方へ延びる内方フランジ２０を備えている。

メス本体１６にはしめ輪２１が取付けられる。すなわちしめ輪２１は先端に雌ネジを備えた筒部２２と、筒部２２の雌ネジと反対側の端部から内方へ延びる内方フランジ２３を備え、筒部２２の雌ネジが前述のメス本体１６の係合部１９の雄ネジに螺合することによりメス本体１６に取付けられる。なお、緩み止めのために止めねじ２４が図示のように位置して取付けられる。

メス本体１6のフランジ１８、係合部１９、内フランジ２０とにより囲まれたスペースには、断面が「レ」の字状になるように折り返し部２６を備えたリング状のゴム製のパッキン２５が装着されている。一方、メス本体１６としめ輪２１とにより囲まれたスペースには、つめ座２７とつめ２８とが配置されている。つめ座２７はリング状の部材で、しめ輪２１の内フランジ２３の内面側に接して配置され、つめ２８はつめ座２７とメス本体１６の内フランジ２０との間に配置されている。つめ２８は、円周方向に所定の円弧範囲で延びる、同じ円弧状の形に形成された複数のつめ２８から構成されている。図１の状態ではそれぞれのつめ２８が隣り合うつめ２８とその両端部において接して、図示の位置に位置している。つめ２８の断面形状は図示のとおり内周面側が円弧状に形成され、メス本体１６の内フランジ２０に隣接する部分において平らに形成されて摺接部２９となっている。つめ２８の外周には周方向での中央位置から両側に所定の範囲で浅い溝（符号なし）が形成され、中央部（図示の断面が取られている部分）において板バネ３０が止めピン３１を用いて取付けられている。板バネ３０は図１において紙面の前方及び後方へ延びており、その両側端部においてしめ輪２１の内周面に当接している。それにより、板バネ３０はつめ２８を径方向内方へ常に付勢している。なお、符号３２はしめ輪２１の外周に嵌めたリング状のゴムバンドであり、滑り止めのために設けられている。

カップリング１を結合状態とするには、図１の状態から、カップリングオス３のオス本体４をカップリングメス１５のメス本体１６内へ挿入する。オス本体４の先端に形成されている係止部７がメス本体１６内に入ると、その移動に伴ってつめ２８を板バネ３０の力に抗して径方向外方向へ移動させる。係止部７の外径寸法はメス本体１６の内フランジ２０の内径と同じ寸法になっている。したがって係止部７がつめ２８の摺接部２９に摺接して摺接部２９が内フランジ２０の内周面と面一になるまで移動させ、メス本体１６内へ進入する。所定の距離だけ進むと係止部７の先端がメス本体１６のフランジ１８の内面に当接し、それ以上の進入を阻止される。そしてこの位置まで進むと係止部７の後ろ側端部がメス本体１６の内フランジ２０の外側面よりわずかに内側に位置する。従ってつめ２８との係合から外れ、つめ２８は板バネ３０の力により径方向内方へ戻され、図２の状態となる。従ってカップリングオス３とメス１５とが結合され、その結合状態が外れることはない。また、オス本体４の係止部７の外周へパッキン２５の折り返し部２６が密着し、シールする。従ってカップリングオス３とメス１５とは液密に結合されることとなる。カップリング１を外すには、図２の状態において押輪８を図中右側へ移動させる。つめ２８を径方向外方へ移動させながら押輪２８を係止部７に当接するまで移動させると、つめ２８は係
止部７の後ろ側端部から外れる。その状態でオス本体４はメス本体１６から引き抜くことができる。

次に、上記した町野式カップリングを備えた三方弁並びに該三方弁を備えた水道管の配管構造、メータユニットおよびバイパス管付きメータユニットについて説明する。図３は、本願発明に係る三方弁を備えて構成された水道の配管構造を示す図であり、（イ）は平面断面図、（ロ）は正面断面図、（ハ）は左側面図であり、通常の使用状態を示している。なお、これらの図においては、メータ、各種弁、継手等は公知のものであり、それらの構成については周知であるので、簡略化して図示している。またこの例は、集合住宅の例を示しており、メータを通って給水された水は建物の屋上の受水槽にいったん貯留され、そこから各戸へ給水されるようになっている。

図において符号Ｂはメータボックスであり、Ｂ１はボックス本体、Ｂ２は底板、Ｂ３は蓋、Ｂ４は開閉蓋である。符号４５は三方弁であり、第１ポート４５a、第２ポート４５ｂ、第３ポート４５ｃの三つのポートを備えている。図３の通常の使用状態においては第１ポート４５aと第２ポート４５ｂとが通じている。第３ポート４５ｃには、本実施の形態においては前述した町野式カップリング１のカップリングオス３に相当する弁側カップリング６１が取付けられている。これについては後述する。

三方弁４５の第２ポート４５ｂには接続管４８がそれぞれのフランジ４６，４９を用いてボルト、ナットで結合されている。そして接続管４８の反対側にはメータ５１が袋ナット５０を用いて結合されており、メータ５１の下流側は逆止弁５４にフランジ５２，５４を用いて結合されている。

弁側カップリング６１については図４も参照して説明する。弁側カップリング６１は、前述のカップリングオス３のオス本体４に相当する本体６２を備え、この本体６２がその下端側で三方弁４５の第３ポート４５ｃにネジなど適宜な手段で結合されている。本体６２は前述のカップリングオス３の押輪装着部８と係止部７と同じ形状の押輪装着部６３と係止部６４とを備え、その押輪装着部６３にはこれもまた前述のカップリングオス３の押輪８と同じ形状の押輪６５が取付けられている。符号６６はキャップで、図３に示すように通常の使用状態においては本体６２の係止部６４に嵌められ、弁側カップリング６１の先端部を閉じている。

図４は災害時などにおいて本願の三方弁を用いて給水する方法を示す図で、（イ）、（ロ）、（ハ）はそれぞれ図３の（イ）、（ロ）、（ハ）に対応している。災害時に給水管などの給水施設に損傷が生じて通常の給水ができない場合には、先ず三方弁４５を切換えて第１ポート４５aと第２ポート４５ｂとの接続を絶ち、第３ポート４５ｃと第２ポート４５ｂとの接続を開く。次いで弁側カップリング６１のキャップ６６を外し、給水車の給水ホース（図示せず）を弁側カップリング６１に接続する。これにより給水が可能となり、給水車の栓を開くと水は第３ポート４５ｃから三方弁４５内に入り、第２ポート４５ｂからメータMを通って、例えば集合住宅の屋上に設けられた受水槽に送られ、貯留される。各戸へは、通常の状態と同じようにこの受水槽から給水できる。

なお、上記においては、カップリング６１の付いた三方弁４５と逆止弁５４とを上下流の配管と接続してメータボックスＢ内に個別に配置し、それらの間にメータを接続した配管構造であるが、それに代えて、ベースに三方弁と逆止弁とを予め取付けてあるいわゆるメータユニットとして構成しておいてもよい。この場合でも、災害時等においてカップリング６１を用いての給水する手順は同じである。メータユニットについてはすでに当該技術分野においては周知であるので、詳細な説明は省略する。

次に図５、６を参照してバイパス管付きメータユニットに本願発明を適用した例を説明する。バイパス管付きメータユニットは例えば特許第３０４２９７５号に開示されているように、メータの交換時においても各戸において不断水で水道の使用を可能にしたものである。その構成については同公報に詳細に記載されているが、以下に簡単に説明する。図５は通常の使用時の図で（イ）は平面断面図、（ロ）は正面断面図である。また、図６は災害時等に給水車により給水する場合の図であり、（イ）は平面断面図、（ロ）は正面断面図、（ハ）は側面部分断面図である。

バイパス管付きメータユニット７１（以下「メータユニット７１」という。）は、メータボックスＢの底板Ｂ２の上に載置される金属など剛性を備えた材料で作られたベースを備え（図示せず）、その上に、上流側に第１、第２、第３ポート７２a、７２ｂ、７２ｃを備えた三方弁７２が、そして下流側には逆止弁８０が固定して取付けられている。通常の使用時には第１ポート７２aと第２ポート７２ｂとが通じている。これら三方弁７２と逆止弁８０との間にメータ８１が、三方弁７２の第２ポート７２ｂに取付けられた着脱装置８２を用いて着脱可能に取付けられる。着脱装置８２も周知であるので、詳細な説明は省略する。符号８３は逆止弁の下流側に取付けられた仕切弁であり、通常使用時には開いている。符号８４はバイパス管で、三方弁７２の第３ポート７２ｃを仕切弁８３の下流側につなげている。バイパス管８４の途中にはボール式開閉弁８５が取付けられ、通常時には閉じている。また、バイパス管８４には三方弁７２の第３ポート７２ｃに近い位置に本願発明に係る町野式カップリング、すなわち第１の実施形態で説明したのと同じ構成でよい弁側カップリング７３が取付けられている。弁側カップリングは、第３ポート７２ｃに取付けられ、押輪装着部７５と係止部７６とを備えた本体７４と、押輪装着部７５に取付けられた押輪７７とを備えている。そして通常はキャップ７８によりカップリング７３の開口部は閉じられている。

上記のメータユニット７１では、メータ交換時に不断水とすることができる。すなわち、メータ８１を交換する際には、三方弁７２を切換えて第１ポート７２ａと第３ポート７２ｃとが通じるようにする。そして仕切弁８３を閉じ、開閉弁８５を開く。これにより第１ポート７２ａに入った水はバイパス管８４を通って流れるようになる。この状態で着脱装置を操作してメータを外し、別のメータを取付けることができる。

災害時等に通常の給水ができない場合には、図６に示すように三方弁７２を切換えて第２ポート７２ｂと第３ポート７２ｃとが繋がるように切換える。仕切弁８３を開き、開閉弁８５は閉じたままとする。この状態でキャップ７８を外し、給水車のホースを弁側カップリング７３に繋ぐと、水は第３ポートから三方弁７２、メータ８１を通って流れ、通常と同じように給水することができる。

上記においては開閉弁８５を設け、給水された水がメータを通って流れるようにして水量を計量できるようにしたが、給水された水が必ずしも計量されなくてもよい場合には計閉弁をなくし、給水された水がバイパス管８４から仕切弁８３の下流へのルートもを流れるようにしてもよい。

上記各実施の形態においては、三方弁に取付けられる町野式カップリングはカップリングオスとして説明したが、これは給水車の給水ホースが、その下流側端部にカップリングメスを備えている場合にある。給水車の仕様によってはもちろんカップリングメスを三方弁に取付けるようにすることができる。

Claims (4)

1. 水道用配管構造において、メータの上流側に三方弁を設け、通常の使用時においては前記三方弁の第１ポートと第２ポートとを連通してメータ以下の下流側に給水する流路を形成し、前記三方弁の第３ポートには町野式カップリングを取付け、前記三方弁を切換えて第２と第３のポートを連通させ、前記町野式カップリングに給水ホースを接続して給水可能なことを特徴とする、水道の配管構造。
2. ベースに、メータの上流側及び下流側に接続される水道用機材を固定して取付けたメータユニットにおいて、前記上流側に取付けられるバルブを三方弁とし、該三方弁は常時は上流側の第１のポートと下流側の第２のポートを連通して前記第２のポートから前記メータ側へ給水するとともに第２と第３のポートを連通するように切換えることができ、前記第３のポートに町野式カップリングを備えており、前記町野式カップリングに給水ホースを接続して給水可能なことを特徴とする、メータユニット。
3. ベースに、メータの上流側及び下流側に接続される水道用機材を固定して取付けたメータユニットにおいて、前記上流側に取付けられるバルブを三方弁とし、該三方弁は常時は上流側の第１のポートと下流側の第２のポートを連通して前記第２のポートから前記メータ側へ給水するとともに第２と第３のポートを連通するように切換えることができ、該三方弁の第３のポートを前記メータの下流側に接続するバイパス管を備え、さらに、前記バイパス管の途中に町野式カップリングを備えており、前記町野式カップリングに給水ホースを接続して前記バイパス管の途中へ給水可能なことを特徴とする、バイパス管付きメータユニット。
4. 請求項３記載のバイパス管付きメータユニットにおいて、さらに、前記バイパス管の前記町野式カップリングより下流側に開閉弁を備えていることを特徴とする、バイパス管付きメータユニット。

Images