JPH0237879Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は水の凍結を防止する装置に関し、特
に、節水効果の高い凍結防止装置に関する。

〔従来の技術並びにその問題点〕

水が凍結したときに体積が膨張する現象を利用
した水の凍結防止装置は開発されている（特公昭
61−51113号公報、特公昭52−19333号公報、実公
昭46−787号公報）。

これ等従来の装置は、凍結室の外周にフインを
設ける等の方法で外気との熱伝導を良くし、配管
内の水よりも先に凍結させ、凍結時の体積膨張を
利用して凍結防止弁を開いて配管内の水を排水し
て、これによつて、配管内の凍結を防止してい
る。この構造の凍結防止装置は、配管が凍結する
前に、排水して配管の凍結を効果的に防止できる
が、一端凍結防止弁が開いて、排水し始めると、
凍結室内の水が凍結状態にある限り、連続的に排
水して多量の水を排水する。実際の使用状態に於
ては、配管内の凍結を防止する為に一時的に排水
すると、相当時間に渡つて配管内凍結が防止でき
る。即ち、一時的に排水して配管内の水温が上昇
すれば、これが氷点まで冷却されて凍結するのに
相当の時間が掛かる。従つて、配管内の通過水の
凍結を防止するには、一時的に排水し、その後一
定時間排水を停止するのがよく、この方式装置が
実用化できるなら、著しく節水して凍結が防止で
きる。

この考案は、このことを実現することを目的に
開発されたもので、この考案の重要な目的は、凍
結防止弁が開いて排水する水でもつて、排水を停
止でき、節水効果の高い流体管路の凍結防止装置
を提供するにある。

又、この考案の他の重要な目的は、外気温並び
に排水温度に適応して自動的に排水量が制御さ
れ、最少の水で効果的に凍結が防止できる流体管
路の凍結防止装置を提供するにある。

〔従来の問題点を解決する為の手段〕

流体管路の凍結防止装置は、流体管路に連結さ
れる流入口が開口され、かつ、水を封入した凍結
室を有する本体と、該凍結室内の水の凍結による
体積増加に連動して開弁して流入口から流入され
る本体内の水を排水口から排出する凍結防止弁を
有する。排水口は、凍結室あるいは凍結室に連結
された伝熱部材に排水をかけ、排水で凍結室内の
水を融解する。

〔作用、効果〕

この考案の装置は、外気温が０℃以下になつて
凍結室内の水が凍結すると、体積が膨張して、凍
結防止弁が開弁し、流入口から流入される水を排
水口から排出する。排水すると、流入口に連結さ
れた配管内の水温が上昇して配管内の凍結が防止
される。

排水口から排水される水は、凍結室を加温し、
凍結室内の水を解凍する。凍結室内が解凍される
と、凍結防止弁が閉弁し、排水を停止する。

排水が凍結室内の水を解凍する時間は、排水温
度が低く、即ち、外気温が低くて凍結し易い程長
くなり、多量の水を排水して配管内の凍結をより
効果的に防止する。反対に排水温度が高くて凍結
し難い場合、短時間で凍結室内の氷を解凍して排
水量を節約する。

凍結室が解凍されて排水が停止された後は、更
に、凍結室が寒い外気温で冷却されると、所定時
間後に再び凍結して凍結防止弁を開いて排水す
る。

即ち、外気温が下がつて配管内の水が凍結しよ
うとすると先に凍結室が凍結して配管内の水を排
水し、所定量の水を排水して配管内が凍結しない
状態になると排水を停止し、再び配管内が凍結し
易い状態になると排水する動作を繰り返す。

この為、配管の凍結が効果的に防止されると共
に、少量の水を有効に利用して凍結を防止する
為、全体として著しく節水でき、更に、排水、停
止状態が外気温と排水温度とに適応して自動的に
制御されるので、最少の水で確実に凍結が防止で
きる特長が実現される。

〔好ましい実施例〕

以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明
する。

図に示す流体管路の凍結防止装置は、流体管路
１に連結される流入口２が開口され、かつ、水を
封入した凍結室３を有する本体４と、凍結室３内
の水の凍結による体積増加に連動して開弁して流
入口２から流入される水を排水口５から排出する
凍結防止弁６とを備える。

本体４は、全体形状が円筒状で一端に流入口が
開口され、それ自体を軸方向に弁棒が貫通する配
管の連結部４ａと、アーム４ｂとを介して連結部
４ａと同軸延長線上に配設されて内部に凍結室３
を形成する凍結管４ｃからなる。

連結部４ａは、流入口２の外周に雄捻７が刻設
されておつて、この雄捻７が流体管路１の配管に
ねじ込まれて連結される。連結部４ａの弁棒貫通
口８は、弁棒９が自由に移動できるように、弁棒
９の外形より多少大きく形成されている。

凍結管４ｃは弁棒側がゴム状弾性体の膨張ゴム
パツキン１０で密閉され、内部は水で満たされて
いる。凍結管４ｃは、流体管路１および連結部４
ａ内の水よりも先に凍結するように、例えば銅や
鉄等の熱伝導のよい金属製で、更に、凍結水で変
形しない強度を有する。

膨張ゴムパツキン１０の前面には、弁棒９がガ
イド筒１１が固定されており、更に、凍結管４ｃ
は、軸方向の固定位置が調整できるように、断熱
リング１２と押捻１３でもつて押圧されている。

連結部４ａの流入口２に連通して排水口５が設
けられており、排水口５は、ここから排水する水
で凍結室３内の氷を加温して解凍するように、排
水口５を形成する排水パイプ１４の開口端が、凍
結室３の凍結管４ｃに固定された伝熱部材１６に
接近してこれに向けられている。

連結部４ａと排水パイプ１４とは、万一内部に
水が残存してもこの水が凍結室３よりも先に凍結
しないように、断熱材１７で被覆されている。更
に、連結部４ａに連結されたアーム４ｂは、これ
が外気に冷却されると連結部４ａ内の残存水を凍
結するので、外気による冷却を防止する為に、断
熱材１７で被覆されている。又、アーム４ｂは凍
結管４ｃに冷却されないように、凍結管４ｃには
断熱性の優れたゴム製の断熱リング１２を介して
接触している。

図に示すように、連結部４ａ、並びにこれに連
結されたアーム４ｂと排水パイプ１４とが断熱処
理されたものは、連結部４ａと排水パイプ１４内
の残存水の凍結を効果的に防止出来る特長があ
る。

凍結管４ｃに固定された伝熱部材１６は、熱伝
導が優れた金属、例えば銅やアルミニウムが最適
である。

凍結管４ｃの一端を閉塞する膨張ゴムパツキン
１０とガイド筒１１とは、凍結管４ｃの外周にね
じ込れた蓋筒１８で固定されている。

伝熱部材１６の熱伝導性は、伝熱部材の長さ、
材質、太さ、凍結管への固定状態等で調整でき
る。伝熱部材１６の熱伝導性を調整して、凍結室
３の水が融解する時間を調整する。又、凍結室３
内の水の融解時間は、排水パイプ１４の流量、即
ち排水パイプ１４の内径と凍結防止弁の開度によ
つても調整出来る。

凍結防止弁６は、一時的に流体管路１から排水
して管路内の凍結を防止する。凍結防止弁６の開
弁時間が長すぎると、凍結防止の為に排水量が多
くなり、開弁時間が短すぎると、流体管路内の凍
結の危険性が高くなる。凍結室３内の水が凍結し
てから凍結氷が解凍されるまでの時間で決定され
る開弁時間、言い替えれば、凍結室３の氷が解凍
されるに要する時間は、流体管路１内の水を排水
して、管路内水が次の排水迄に凍結しない時間に
調整される。

図示しないが、排水口５は直接排水を凍結管４
ｃに噴射して凍結室３内の氷を解凍させることも
可能である。

凍結防止弁は、弁棒９と、この弁棒９を弾性的
に押圧する押バネ１９とからなる。弁棒９は一端
に弁体２０を有し、弁体２０は、流入口２の弁座
２１に押圧されて閉弁し、弁座２１から離されて
開弁する。弁棒９の他端はガイド筒１１を移動自
存に通過して、凍結室３を閉塞する膨張ゴムパツ
キン１０の表面に介在するゴム板１５まで延長さ
れており、先端に鍔２２が設けられている。

弁棒９の全長は、凍結室３内の水が凍結しない
状態、言い替えれば、弁棒９がゴム板１５を介し
て膨張ゴムパツキン１０で押圧されない状態で、
弁体２０が弁座２１に押圧されている。凍結室３
内の水が凍結して膨張ゴムパツキン１０に押圧さ
れる状態では、弁体２０が弁座２１から離れる長
さに決定されている。

押バネ１９はコイルスプリングで、これに弁棒
９が挿通されて、弁棒の鍔２２と連結部４ａとの
間に間挿されて、弁棒９の弁体２０弁座２１に押
圧している。

【図面の簡単な説明】

図はこの考案の一実施例を示す流体管路の凍結
防止装置の断面図である。 １……流体管路、２……流入口、３……凍結
室、４……本体、４ａ……連結部、４ｂ……アー
ム、４ｃ……凍結管、５……排水口、６……凍結
防止弁、７……雄捻、８……弁棒貫通孔、９……
弁棒、１０……膨張ゴムパツキン、１１……ガイ
ド筒、１２……断熱リング、１３……押捻、１４
……排水パイプ、１５……ゴム板、１６……伝熱
部材、１７……断熱材、１８……蓋筒、１９……
押バネ、２０……弁体、２１……弁座、２２……
鍔。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 流体管路に連結される流入口が開口され、か
   つ、水を封入した凍結室を有する本体と、該凍
   結室内の水の凍結による体積増加に連動して開
   弁して流入口から流入される本体内の水を排水
   口から排出する凍結防止弁を有する凍結防止装
   置に於て、排水口が、凍結室あるいは凍結室に
   連結された伝熱部材に排水をかけるように構成
   したことを特徴とする流体管路の凍結防止装
   置。 (2) 凍結室が筒状で、この凍結室の外側面に金属
   製の伝熱部材が固定され、この伝熱部材に排水
   口が向けられている実用新案登録請求の範囲第
   １項記載の流体管路の凍結防止装置。 (3) 凍結室がゴム状弾性体の膨張ゴムパツキンで
   密閉されており、膨張ゴムパツキンの外側に接
   近して、弁体に連通の弁棒の一端が配設されて
   おり、凍結室内の水が凍結して弁棒が膨張ゴム
   パツキンで押されると弁体が開弁して排水する
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の流体管路
   の凍結防止装置。