JPS5840134Y2 - 水道管の凍結破壊防止器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は水道管の凍結破壊防止器に関する。

従来、寒冷地方では水道管の凍結破壊による事故が多発
し問題になっている。

すなわち、熱伝導率が比較的大きい鋼管製などの水道本
管から氷結が始まり、これによる体積膨張が、比較的熱
伝導率が小さくて、遅く冷却する可鍛鋳鉄製などの継手
部に集中し、その続手部が内圧に耐えられなくなって破
壊する。

このため、一般に布の巻付けによる保温や、連続放水な
どによって対処しているが、実効は少ないものである。

また、継手部構造の強化を図ることも考えられるが、水
が氷結する場合は約２０００ ｋｇ／ｃｍ２という大圧
力を伴って約１０％近くも膨張するので、通常の水道水
の流圧２ｋｇ／ｃｍ２、あるいはこれより多生高圧なウ
ォータハンマーの衝撃荷重に耐える程度の一般的なもの
に比べて強度を極端に高いものにしなければならず実用
困難であり、例え設置したところで水道本管側に破壊が
移るだけとなり完全な破壊防止は図れない。

この考案はそのような事情に鑑みてなされたもので、凍
結膨張が主に集中する継手部を利用して、その体積膨張
分を吸収し、格別材料強度を高める必要もなく、また放
水などの余計な手間をかけることもなく破壊事故防止が
確実に、かつ自動的に図れる水道管の凍結破壊防止器を
提供するものである。

以下、この考案の一実施例を第１図〜第３図を参照して
説明する。

図中１は熱伝導率が比較的小さい例えば可鍛鋳鉄などか
らなる水道管接続用の継手であり、その胴部に内部流路
４と連通させて、水道管１５と接続される両端の管接続
口２の内径Ｄ１よりも大きい内径Ｄ２を有する突出口３
を設けている。

この突出口３に両端が開口した筒状のケーシング６を外
装状態でねじ部５を介して同軸的に連設し、これらの連
設部内周縁に段状に配置される突出口３の周端部３ａに
よって、ケーシング６側に向いた弁座８を構成している
。

また、ケーシング６の周壁６ａには連設側端部近傍に放
射状配置で排水孔７を複数あけ、これら排水孔７を弁座
８の外側に臨ませ、継手１の内部流路４を外方に通孔し
ている。

そして、ケーシング６内にニードル弁−１０を嵌挿し、
このニードル弁１０の突出する円錐形の弁体部１０ ａ
を弁座８に接離可能にするとともに、このニードル弁１
０の弁体部１０ ａ中央部の突端１０ ｂを突出口３に
軸心を一致させて深く挿入している。

なお、９は弁座８の上記ニードル弁１０の弁体部１０
ａとの接触部に埋設した例えばテフロン製のリング状パ
ツキンである。

一方、ケーシング６の外側端部にねじ部１２を介してキ
ャップ１１をねじ込み、このキャップ１１とニードル弁
１０の間に介装した圧縮コイルスプリング１３によって
、このニードル弁１０を弁座１０に押圧している。

スプリング１３は、流路４側からニードル弁１０の弁体
部１０ ａにか・る上記内部流路４内の圧力に対し、通
常の水道水の流圧あるいはこれより多少高圧なウォータ
ハンマ等の衝撃荷重には耐えて上記ニードル弁１０の弁
体部１０ ａを上記弁座８に当接作動させるとともに、
水道水の氷結時の大きな体積膨張圧には屈して上記ニー
ドル弁１０の弁体部１０ａを上記弁座８から離間動作さ
せるようにばね力を設定している。

なお、キャップ１１の頭部にねじ込み操作用ナツト部１
４を突設し、このナツト部１４を介してキャップ１１の
ねじ込み深さを変化させることによってスプリング１３
のばね力を調整できるようにしている。

そして、管接続口２，２を介して継手１を熱伝導率が比
較的大きい例えば鋼製の水道管１５．１５間に所定間隔
で設置している。

このような構成であれば、所定弾性力のスプリング１３
によってニードル弁１０を閉成状態に保持しているので
、通常はウォータハンマ等の衝撃に耐える継手として一
般のものと同様に何ら問題なく使用できる。

そして、凍結時は水道水の氷結が熱伝導率の差によって
水道管１５から継手１へ、また継手１内では早く冷却す
る周側部から内方へと進行するが、継手１の突出口３の
内径Ｄ２が管接続口２の内径Ｄ１よりも大径であるから
、冷却の到達速度の差によってその突出口３の軸心部で
の氷結が最も遅く行なわれるものである。

ところで、この突出口３の軸心部に残る未氷結の水は他
の氷結部分の体積膨張を受けて非常に高圧状態になり、
最終的に凍結する時は継手１を破壊する程の過大な内圧
を発生する。

しかし、この突出口３の軸心部にはニードル弁１０の突
端が臨んでいるから、未凍結の水はスプリング１３の押
圧力を越えた際、ニードル弁１０を自動的に押し開き、
結局排水ロアを介して排水され、上記のような過大な内
圧の発生を確実に回避できるものである。

したがって、例えば突出口３の内部が先に氷結し、未氷
結の水を継手１内にとじ込めるようなものでは、継手が
最終的に過大な内圧を受けて破壊するが、この考案はそ
のような虞れが全くなく、流通状態にある高圧な未氷結
の水を最後まで弁に作用できる位置に集合させて自動的
に排水できるようにし、これによって継手の破壊原因と
なる内圧高化を完全に除去したから、継手１の凍結時の
破壊を確実に防止できるようになるものである。

なお、解氷後はスプリング１３の作用によってニードル
弁１０が閉塞状態に復帰するから、通常の流水が何ら問
題なく再開できる。

また、上記実施例のようにケーシング６の後方からねじ
込んだキャップ１１によってスプリング１３の圧縮状態
を変化できるようにすれば、配管施工の際、あるいはそ
の他必要に応じてニードル弁１０の動作具合の微調整等
が行なえる。

なお、上記実施例ではケーシング６を突出口３に外装状
態で連設し、突出口３の段状に表われる周端部３ａによ
って弁座８を構成したが、必ずしもそのようなものに限
らず、例えば第４図に示すように、ケーシング１６の連
設側端部を突出口１７よりも小径にしてこれに内装状態
で連設し、弁座１８を予めケーシング１６内に設けたも
のにしてもよい。

このような構成であっても上記実施例と全く同様の作用
効果が得られるものである。

なお、第４図に示した他の実施例によれば、弁座１８を
形成するパツキン１９を継手２０ではなくケーシング１
６側に設けることになるので、継手の構成が簡単になり
、従来汎用の継手等を利用し易いものになる。

なお、第４図中、第１図〜第３図に示した一実施例と同
一構成部分にはこれと同一符号を付して説明を省略する
。

また、要部以外の構成につき、上記各実施例以外の変形
、応用が可能なことは勿論である。

例えば、ニードル弁１０のシール性を高めるために弁体
部１０ ａの弁座に対する接触部分にもパツキンを埋設
するとか、また、曲管用継手や分岐継手を用いて曲部配
管や分岐配管にこの考案を適用するなどはもとより可能
である。

【図面の簡単な説明】 第１図〜第３図はこの考案の一実施例を示すもので、第
１図は要部断面図、第２図および第３図は部分断面図、
第４図はこの考案の他の実施例を示す要部断面図である
。 １・・・・・・継手、２・・・・・・管接続口、３・・
・・・・突出口、４・・・・・・内部流路、６・・・・
・・ケーシング、６ａ・・・・・・ケーシングの周壁部
、７・・・・・・排水孔、８・・・・・・弁座、１０・
・・・・・ニードル弁、１０ ａ・・・・・・ニードル
弁の円錐形の弁体部、１０ｂ・・・・・・ニードル弁の
弁体部の突端、１３・・・・・・スプリング、１５・・
・・・・水道管。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 熱伝導率が比較的大きい材料よりなる水道管と接続され
   ている管接続口よりも大径な筒状突出口を内部流路に連
   通させて設けた熱伝導率が比較的小さい材料よりなる継
   手と、この継手の突出口に連設され、その周壁部に排水
   孔を複数あけた筒状のケーシングと、このケーシングま
   たは上記突出口の内周縁に設けた弁座と、この弁座に接
   離可能にした円錐形の弁体部を備え、かつその弁体部中
   央部の突端を上記突出口に軸心を一致させて挿入したニ
   ードル弁と、上記ケーシング内に保持され、上記ニード
   ル弁を上記弁座側に押圧して、当該ニードル弁の弁体部
   を上記内部流路内の圧力には耐えて上記弁座に当接動作
   させるとともに、水道水の氷結時の体積膨張圧には屈し
   て上記ニードル弁の弁体部を上記弁座から離間動作させ
   るスプリングとを具備してなることを特徴とする水道管
   の凍結破壊防止器。