JP6734617B2 - バキュームブレーカ - Google Patents

Description

本発明はバキュームブレーカに関するものである。

特許文献１は従来のバキュームブレーカを開示している。このバキュームブレーカは、弁箱、弁蓋、２次弁、及び防水キャップを備えている。弁箱及び弁蓋は、液体が流通する管路に連通する内部空間を形成している。この空間の上方には、弁蓋を上下に貫通する通気孔が形成されている。通気孔は、弁箱及び弁蓋の内部の空間と外部の空間とを連通する。２次弁は、弁箱と弁蓋が形成する空間内に収納されており、空間内に水が浸入したときに通気孔を閉塞する。防水キャップは弁蓋の上部を覆って弁蓋との間に空気室を形成している。また、防水キャップは、その外周縁部の下端面と弁蓋上面との間に隙間を形成している。弁蓋の上部に設けられた円筒状に突出する突出部には、筒内の空間と外側の空間を連通する透孔が形成されている。このような構成により、特許文献１のバキュームブレーカは、管路内に負圧が生じたときには、防水キャップと弁蓋の外周縁部の隙間から吸気して、透孔、空気室、通気孔、内部空間を経て管路内に空気を導入することができる。

特開２０００−３１９９４５号公報

しかし、特許文献１の場合、外周縁部に形成された防水キャップと弁蓋の間の隙間と、弁蓋上部の突出部に形成された透孔とは、上下に段違いになってしまっている。このため、空気の円滑な吸入が阻害されてしまっていた。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、空気を円滑に吸入することができるバキュームブレーカを提供することを解決すべき課題としている。

本発明のバキュームブレーカは、液体が流通する管路に連通する空間を内部に形成するとともに、前記空間を形成する上壁を上方に貫通して前記空間と外側の空間とを連通する通気孔が形成された本体ケースと、
前記通気孔を閉塞自在に前記本体ケース内に収納され、前記管路に負圧が生じたときに前記通気孔を開放する弁体と、
前記本体ケースの上方に設けられ、前記本体ケースの上部を覆って前記上壁の上面との間に空気室を形成するキャップとを備え、
前記キャップの外縁部の下面と前記本体ケースの上壁の上面との間には、前記空気室と連通する通気路が形成されており、
前記通気路は、前記空気室に向かって直線的に傾斜して延びていることを特徴とする。

このバキュームブレーカは、管路内に負圧が生じたときには、通気路から空気を吸入する。通気路から吸入された空気は、空気室、通気孔、本体ケースの内部の空間を経て管路に導入される。通気路は、空気室に向かって直線的に傾斜して延びている。このため、段差等のある場合と比較して比較的小さな流通抵抗で空気を吸入することができる。

したがって、本発明のバキュームブレーカは、空気を円滑に取り込むことができる。

実施例１に係るバキュームブレーカが備えられた水栓を示す斜視図である。 実施例１に係るバキュームブレーカが備えられた水栓を示す分解斜視図である。 実施例１に係るバキュームブレーカが備えられた水栓の縦断面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 実施例１に係るガイド部材を示す平面図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。

本発明における好ましい実施の形態を説明する。

本発明のバキュームブレーカにおいて、前記通気路は、前記本体ケースと前記キャップの側面に開口を有する形態で形成されているとともに、前記開口から前記空気室に向かって上方に傾斜し得る。
この場合、通気路が上面に開口する場合や、下方に傾斜する場合と比較して、ゴミ等の異物の自然落下による侵入を抑制できる。また、使用者の目線よりも低い位置に配置することで通気路内を視認できなくすることができるので、意図的な異物の挿入などの悪戯行為の誘発防止を図ることができる。

本発明のバキュームブレーカにおいて、前記本体ケースは、円筒状に形成された筒部、及び前記筒部の上部開口を閉塞して前記上壁を構成する上壁部を有しており、
前記上壁部の上面には、外周面におねじ部が形成され、前記通気孔の上側開口を囲う形態で上方に突出する円筒状の突出部が設けられており、
前記キャップは、内周面にめねじ部が形成された有底筒状に形成され、前記めねじ部が前記おねじ部に螺合して前記本体ケースに取り付けられており、
前記突出部は、周方向の少なくとも１箇所を上下に切り欠いた切欠き部を形成し得る。
この場合、キャップにより通気孔を上方から好適に覆いつつ、突出部の外周側と内周側が切欠き部により好適に連通される。このため、空気を好適に吸入することができる。

本発明のバキュームブレーカにおいて、前記突出部は、外周面の前記切欠き部に隣接する部位の少なくとも１箇所を面取りした面取り部を形成し得る。
この場合、面取り部によって通気路と切欠き部がより円滑に繋がるので、空気をより円滑に吸入することができる。

次に、本発明のバキュームブレーカを具体化した実施例１について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、便宜上、鉛直方向を上下方向とする。

＜実施例１＞
実施例１のバキュームブレーカ１は、図１〜図４に示すように、水栓２に一体に設けられている。水栓２は、主に屋外で使用される散水用の水栓である。水栓２は、着脱自在に設けられた図示しないハンドルを取り付けて操作部３を操作することによって弁部４を開閉し、水道管に接続される基端部５から先端部６に向かって水を流通する。先端部６にはホースカップリング７が取り付けられており、散水用のホースを取り付けることができるようになっている。

バキュームブレーカ１は、水栓２の弁部４と先端部６の間に設けられている。バキュームブレーカ１は、図１〜図４に示すように、本体ケース１０、弁体２０、及びキャップ３０を備えている。本体ケース１０は、水栓２の通水路２Ａ，２Ｂ（本発明に係る管路として例示する。）に連通する空間１０Ａをその内部に形成している。弁体２０は本体ケース１０内の空間１０Ａに収納されている。キャップ３０は本体ケース１０の上方に設けられている。

図３及び図４に示すように、本体ケース１０は、円筒状に形成された本体部１１（本発明に係る筒部として例示する。）と、この本体部１１の上部開口を閉塞するガイド部１２（本発明に係る上壁部として例示する。）とを有している。本体部１１は、その上端部の内周面にめねじが形成されている。ガイド部１２は、その外周面におねじが形成されており、本体部１１に螺合により取り付けられて本体部１１の上部開口を閉塞している。

図５及び図６に示すように、ガイド部１２は、中心軸に沿って上下に貫通する通気孔１３を形成している。通気孔１３は、ガイド部１２の中心軸回りに複数（図５中６箇所）設けられている。また、ガイド部１２の中心には、軸方向に上下に貫通するガイド孔１２Ａが形成されている。ガイド部１２の上面はすり鉢状に陥没して形成されている。各通気孔１３の上側開口はこのすり鉢状面に開口している。さらに、ガイド部１２の底面には、ガイド孔１２Ａ及び通気孔１３の下側開口を囲う形態の環状に形成されて下方に突出する弁座１２Ｂが設けられている。

また、ガイド部１２の上面には突出部１４が設けられている。突出部１４は、本体ケース１０の外径よりも縮径された円筒状に形成されており、通気孔１３の上側開口を囲う形態で上方に突出する。突出部１４は、その外周面におねじ部１４Ａを形成している。また、突出部１４は切欠き部１４Ｂを形成している。切欠き部１４Ｂは、円筒状をなす突出部１４を所定幅で上下方向に切欠いて形成されており、円筒状をなす突出部１４の内側の空間と外側の空間を連通している。切欠き部１４Ｂは、突出部１４の周方向に等間隔に複数（図５中４箇所）形成されている。

図３及び図４に示すように、本体部１１には流入口１５が形成されている。流入口１５は、水栓２の弁部４側の通水路２Ａと連通しており、弁部４が開放されたときに水道管からの水が流入する。流入口１５は、通水路２Ａを形成する筒体１７の上端に開口して形成されている。筒体１７は、本体部１１の底壁から空間１０Ａ内に突出して設けられている。筒体１７には渡し部１７Ａが形成されている。渡し部１７Ａは、筒体１７の中心軸に直交する形態で、筒体１７内に架け渡されている。渡し部１７Ａは弁体２０の誤組み付け防止のために設けられている。また、流入口１５には切欠き１５Ａが形成されている。

また、図３に示すように、本体部１１には吐水口１６が形成されている。吐水口１６は、本体部１１の周壁の下部に開口して形成されている。吐水口１６は、流入口１５よりも下方において、側方に開口して形成されている。吐水口１６は、水栓２の先端部６側の通水路２Ｂと連通しており、流入口１５から流入した水を先端部６側に吐出する。

図３及び図４に示すように、弁体２０は、空間１０Ａ内を上下に移動自在に収納されている。具体的には、弁体２０は、弁座１２Ｂと流入口１５との間を上下に移動自在に、空間１０Ａ内に配置されている。弁体２０は、円板状に形成されたディスク部２１と、このディスク部２１の中心から上方に延びるロッド部２２とを有している。弁体２０は、ガイド部１２のガイド孔１２Ａにロッド部２２が挿入されて上下の移動を案内される。弁体２０は、ロッド部２２を下方に向けて組み付けようとしたときには、ロッド部２２が上述の渡し部１７Ａに干渉するようにされている。これにより、弁体２０の上下逆向きの組み付けが不能とされている。

弁体２０は、ディスク部２１の両面にシール部材２３，２４が取り付けられている。ディスク部２１の上面のシール部材２３は、弁体２０が上方に移動して弁座１２Ｂに当接したときのシール材として機能する。弁体２０が弁座１２Ｂに当接したとき、通気孔１３と空間１０Ａとの連通が遮断され、通気孔１３が閉塞される。また、ディスク部２１の下面のシール部材２４は、弁体２０が下方に移動して流入口１５に当接したときのシール材として機能する。なお、流入口１５にディスク部２１が当接したときには、流入口１５に切欠き１５Ａが形成されていることにより、流入口１５は完全には閉塞されない。換言すると、ディスク部２１が流入口１５に当接したとき、空間１０Ａと上流側の通水路２Ａは流入口１５の切欠き１５Ａにより連通しているものの、開放時よりも極めて大きな流通抵抗が生じる状態にある。

図３及び図４に示すように、キャップ３０は、本体ケース１０の上部を覆い、ガイド部１２の上面との間に空気室３０Ａを形成する。本実施例１において、キャップ３０は、本体ケース１０の本体部１１の外径と略同径に形成された有底筒状をなしている。キャップ３０は、内周面にめねじ部３０Ｃが形成されており、開口を下方に向けて、本体ケース１０の上部の突出部１４の外周面に螺合により取り付けられている。キャップ３０の外縁部である周壁の下面と、ガイド部１２の上面との間には、通気路３０Ｂが形成されている。通気路３０Ｂは空気室３０Ａに連通している。そして、通気路３０Ｂは、空気室３０Ａに向かって直線的に傾斜して延びている。

また、本実施例１において、通気路３０Ｂは、本体ケース１０とキャップ３０の側面である外周面に開口する形態で形成されているとともに、外周面の開口から空気室３０Ａに向かって上方に傾斜して形成されている。具体的には、図３及び図４に示すように、キャップ３０は、周壁の下面に、径方向内側に向かって上方に傾斜する傾斜面部３０Ｄを全周に有している。また、ガイド部１２は、その上面のキャップ３０の傾斜面部３０Ｄと対向する部位において、径方向内側に向かって上方に傾斜する傾斜面部１２Ｃを全周に有している。また、傾斜面部３０Ｄと傾斜面部１２Ｃの傾斜角度は略同等とされており、これら傾斜面部３０Ｄと傾斜面部１２Ｃとの間に形成される通気路３０Ｂは、略等幅で上方に傾斜して延びている。

また、図５に示すように、本実施例１において、突出部１４の外周面には面取り部１４Ｃが形成されている。面取り部１４Ｃは、切欠き部１４Ｂに隣接する部位に形成されている。各面取り部１４Ｃは、各切欠き部１４Ｂの開口を中心に、突出部１４の中心軸方向に平面取りする形態で形成されている。すなわち、本実施例１に係る面取り部１４Ｃは、各切欠き部１４Ｂの両側方に形成されている。また、面取り部１４Ｃの下端は、切欠き部１４Ｂの下端よりも下方に位置している。換言すると、面取り部１４Ｃは、切欠き部１４Ｂの下方において、左右の面取り部１４Ｃが連結された形態で形成されている。また、図５に示すように、本実施例１において、面取り部１４Ｃは、突出部１４の中心軸を挟んで反対側に形成された他の面取り部１４Ｃと互いに平行な面を形成している。このため、ガイド部１２を本体部１１に螺合する際に、スパナなどの締結用の工具をかけることができるようになっている。さらに、面取り部１４Ｃの下端は、突出部１４の下端と一致している。

上述のように、本実施例１に係る突出部１４は、切欠き部１４Ｂ、及び面取り部１４Ｃを形成している。切欠き部１４Ｂは、突出部１４を上下に切り欠いて形成されており、突出部１４の円筒形状の内外の空間を連通する。面取り部１４Ｃは、突出部１４の外周面を軸芯方向に面取りして形成されている。そして、切欠き部１４Ｂの下端は、面取り部１４Ｃの下端および突出部１４の外周面の下端より上方に位置し、面取り部１４Ｃの下端は、突出部１４の外周面の下端と一致している。すなわち、面取り部１４Ｃの下端には、切欠き部１４Ｂの形成されていない部分が設けられている。この面取り部１４Ｃの基端の部分は、傾斜面部１２Ｃの上端面から上方に僅かに突出する形態をなしている。この部分は、通気路３０Ｂに小枝などの異物を挿入しようとした際の引っかかりとして機能し、それ以上の挿入防止を図っている。

次に、上記のように構成された実施例１のバキュームブレーカ１の作用効果について説明する。水栓２の操作部３が操作されて弁部４が開放されると、水道管から通水路２Ａに通水される。通水路２Ａの水は、流入口１５から流入して空間１０Ａ内に進入し、吐水口１６から通水路２Ｂへと流通する。空間１０Ａ内に水が進入したときには、空間１０Ａ内の水位が上昇して弁体２０に浮力が生じる。そして、浮力により上方に移動した弁体２０は弁座１２Ｂに当接して通気孔１３を閉塞する。このとき、弁体２０は、ロッド部２２がガイド部１２のガイド孔１２Ａに案内されて空間１０Ａ内を上方に平行移動するので、弁座１２Ｂに好適に当接することができる。

通水路２Ａ，２Ｂ内に負圧が生じたときには、通気路３０Ｂから空気室３０Ａ、通気孔１３を経て空間１０Ａ，通水路２Ａ，２Ｂ内に空気が吸入されて負圧状態を解消する。この通気路３０Ｂは、空気室３０Ａに向かって直線的に傾斜して形成されている。このように、通気路３０Ｂと空気室３０Ａは段差なく連通しているので、比較的小さな流通抵抗で空気を吸入することができる。また、通気路３０Ｂは、空気室３０Ａに向かって上方に傾斜して形成されているので、通気路３０Ｂからのゴミなどの異物の侵入を抑制することができる。

また、通気路３０Ｂと空気室３０Ａは、突出部１４が形成する切欠き部１４Ｂを介して連通しており、切欠き部１４Ｂは、突出部１４を所定幅で縦方向に切欠いて形成している。このため、突出部１４の内周側と外周側の各空間を孔で連通する場合と比較して、空気をより円滑に吸入できる。また、切欠き部１４Ｂは、突出部１４の中心軸回りに複数形成されているので、より効率よく空気を吸入することができる。さらに、各切欠き部１４Ｂの両側方に面取り部１４Ｃが形成されているため、より広い範囲の通気路３０Ｂから切欠き部１４Ｂに好適に空気を吸入できる。

また、ガイド部１２は、中心軸に沿って上下に貫通する通気孔１３を形成しており、通気孔１３はガイド部１２の中心軸回りに複数設けられている。このため、空気を効率よく吸入できる。また、ガイド部１２の上面はすり鉢状に陥没して形成されているので、ガイド部１２の上面を陥没させず平面状に形成する場合と比較して、空気室３０Ａの空間を大きく設定することができる。これにより、空気室３０Ａを通過する空気の速度を抑制でき、圧力損失や空気の流れに対する慣性力の影響などを低減することができる。その結果、より円滑な吸気を実現することができる。また、各通気孔１３は、ガイド部１２の上面のすり鉢状面に開口しているので、平面的に形成された面に開口する場合と比較して開口面積を大きくすることができ、吸気効率を向上させることができる。また、ガイド部１２の上面を陥没させて形成しているので、通気孔１３の長さを短くすることができ、通気孔１３を流通する空気の流通抵抗を低減することができる。

また、通水路２Ａ，２Ｂ内に負圧が生じたとき、弁体２０は、通水路２Ａ，２Ｂに連通する空間１０Ａと外部空間との圧力差により弁座１２Ｂから離間して下方に移動し、流入口１５に当接する。上述のように、流入口１５には切欠き１５Ａが形成されているので、弁体２０が流入口１５に当接した状態でも、通水路２Ａ内には徐々に空気が侵入して負圧状態を解消することができる。一方、通水路２Ｂは、通水路２Ａよりも速やかに負圧状態が解消される。すなわち、通水路２Ａ，２Ｂ内に負圧が生じたときには、水栓２の先端側の通水路２Ｂの負圧状態が先に解消されるので、空間１０Ａ内の水は吐水口１６から通水路２Ｂ側に吐出される。その後は、空間１０Ａ内には空気が吸入されているので、流入口１５の切欠き１５Ａから空気が好適に吸入され、通水路２Ａ内の負圧状態が解消される。すなわち、バキュームブレーカ１では、流入口１５を流通して先端部６から吐出された水が再び通水路２Ａ内に侵入することが確実に防止される。

このように、本実施例１に係るバキュームブレーカ１は、空気を円滑に吸入することができる。

本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）実施例１では、通気路が、空気室に向かって直線的に上方に傾斜する形態を例示したが、空気室に向かって下方に傾斜する形態であってもよい。
（２）実施例１では、筒部としての本体部１１と、上壁部としてのガイド部１２とを備えて構成される本体ケース１０を例示したが、本体ケースの構成はこれに限定されるものではない。本発明に係る本体ケースは、例えば、筒部と上壁部が一体に形成された構成や、２つの有底筒状の部材の開口端同士を接続する構成等の他の構成であってもよい。
（３）実施例１では、本体ケースの上壁部上面に円筒状の突出部を設けてキャップを取り付けるようにしたが、キャップの取付形態はこれに限定されるものではない。例えば、上壁部上面の中央部に円柱状の部材を立設し、この円柱状部材の先端にキャップを取り付ける形態などの他の形態であってもよい。なお、円柱状部材を立設させる場合には、この円柱状部材の外周面の周囲に通気孔を開口させる形態とすることができる。
（４）実施例１では、円筒状に形成された突出部を上下に切り欠いた切欠き部を形成し、この切欠き部が通気路と空気室を連通する形態を例示したが、空気の流通経路の形態は、通気路が空気室に向かって直線的に傾斜する限り特に限定されず、例えば上記（３）の構成など、種々の構成を採用することができる。
（５）実施例１では、突出部の切欠き部に隣接する部位を面取りした面取り部を形成したが、本発明において、突出部及び切欠き部を設けた場合に面取り部を形成することは必須の構成ではない。
（６）実施例１では、キャップ３０の傾斜面部３０Ｄとガイド部１２の傾斜面部１２Ｃの傾斜角度は略同等としたが、異なる傾斜角度であってもよい。また、一方が傾斜面を有していれば、他方は水平面であってもよい。
（７）実施例１では、水栓に一体に設けられたバキュームブレーカとしたが、これに限定されず、例えば、管路の所望位置に取り付けられるバキュームブレーカであってもよい。

１…バキュームブレーカ
２…水栓
２Ａ…弁部側の通水路
２Ｂ…先端部側の通水路
３…操作部
４…弁部
５…基端部
６…先端部
７…ホースカップリング
１０…本体ケース
１０Ａ…本体ケース内の空間
１１…本体部
１２…ガイド部
１２Ａ…ガイド孔
１２Ｂ…弁座
１２Ｃ…傾斜面部
１３…通気孔
１４…突出部
１４Ａ…おねじ部
１４Ｂ…切欠き部
１４Ｃ…面取り部
１５…流入口
１６…吐水口
１７…筒体
１７Ａ…渡し部
２０…弁体
２１…ディスク部
２２…ロッド部
２３…弁座側のシール部材
２４…流入口側のシール部材
３０…キャップ
３０Ａ…空気室
３０Ｂ…通気路
３０Ｃ…めねじ部
３０Ｄ…傾斜面部

Claims (3)

1. 液体が流通する管路に連通する空間を内部に形成するとともに、前記空間を形成する上壁を上方に貫通して前記空間と外側の空間とを連通する通気孔が形成された本体ケースと、
   前記通気孔を閉塞自在に前記本体ケース内に収納され、前記管路に負圧が生じたときに前記通気孔を開放する弁体と、
   前記本体ケースの上方に設けられ、前記本体ケースの上部を覆って前記上壁の上面との間に空気室を形成するキャップとを備え、
   前記キャップの外縁部の下面と前記本体ケースの上壁の上面との間には、前記空気室に連通する通気路が形成されており、
   前記通気路は、前記本体ケースと前記キャップの側面に開口を有する形態で形成されているとともに、前記開口から前記空気室に向かって略等幅で直線的に上方に傾斜して延びている、
   バキュームブレーカ。
2. 液体が流通する管路に連通する空間を内部に形成するとともに、前記空間を形成する上壁を上方に貫通して前記空間と外側の空間とを連通する通気孔が形成された本体ケースと、
   前記通気孔を閉塞自在に前記本体ケース内に収納され、前記管路に負圧が生じたときに前記通気孔を開放する弁体と、
   前記本体ケースの上方に設けられ、前記本体ケースの上部を覆って前記上壁の上面との間に空気室を形成するキャップとを備え、
   前記キャップの外縁部の下面と前記本体ケースの上壁の上面との間には、前記空気室に連通する通気路が形成されており、
   前記通気路は、前記空気室に向かって直線的に傾斜して延びており、
   前記本体ケースは、円筒状に形成された筒部、及び前記筒部の上部開口を閉塞して前記上壁を構成する上壁部を有しており、
   前記上壁部の上面には、外周面におねじ部が形成され、前記通気孔の上側開口を囲う形態で上方に突出する円筒状の突出部が設けられており、
   前記キャップは、内周面にめねじ部が形成された有底筒状に形成され、前記めねじ部が前記おねじ部に螺合して前記本体ケースに取り付けられており、
   前記突出部は、周方向の少なくとも１箇所を上下に切り欠いた切欠き部を形成していることを特徴とするバキュームブレーカ。
3. 前記突出部は、外周面の前記切欠き部に隣接する部位の少なくとも１箇所を面取りした面取り部を形成していることを特徴とする請求項２記載のバキュームブレーカ。

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