JPS6022128Y2 - 不凍給水栓の弁構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はピストンに装着する環状パツキンの、水圧によ
るブローアウトを防止するようにした不凍結水栓の弁構
造に関する。

従来、環状パツキンを装着したピストンがシリンダから
離脱して通水する形式の不凍結水栓にあっては、環状パ
ツキンがシリンダから離脱して瞬間、あるいはシリンダ
に進入する間際に、環状パツキン外側とシリンダの狭い
間隙を急速に流れる水によって起こる圧力低下と、環状
パツキンの溝底側にまわる水による環状パツキンを押し
上げる力とにより、環状パツキンが溝から外れてしまう
、いわゆるブローアウトが問題になっている。

それを防止するために、例えば第１図のようにピストン
１を溝部で二つに分割し、片側あるいは両側を傾斜面と
した、いわゆるアリ溝２を形威し、アリ溝２の入口幅り
の寸法を環状パツキン３の直径よりも小さくして、環状
パツキン３がアリ溝２から飛び出すのを防止するように
したり、あるいは第２図のように環状パツキン３の、水
圧により環状パツキン３が押しつけられる側のすみに数
個の逃し穴４をもうけて、環状パツキン３の溝底に入り
込んで環状パツキン３を押し上げようとする水圧力をそ
の穴から逃がしてやる方法等が行なわれている。

しかし、前者にあっては溝の寸法選定が難しく、切削・
組立等に手間がかかり、さらに高圧で使用されるような
ときには、環状パツキンは溝から完全に外れはしないが
、はみ出しが起き、場合によってはそのはみ出し部分が
シリンダとアリ溝の上下端にはさみこまれ、切断される
という事故にもつながる。

また後者にあっては、製作が簡単でコストが安くつくと
いう利点はあるが、環状パツキンの密封を損なう恐れが
あるため、あまり大きな逃し穴４をもうけることができ
ず、やはりブローアウトを完全に防止することはできな
かった。

本考案は、上述した様な方法でブローアウトを防止する
のではなく、弁構造それ自体を変更して、どのような高
水圧のものでもブローアウトを完壁に防止するようにし
たものであり、その要旨とするところは、下端に流入口
、その上方に流出口、排水口を有する弁本体の、上記流
入口、流出口間にもうけた最下端シリンダに、ピストン
が上昇して上記ピストンに装着した最下端環状パツキン
が密着して止水する前に、上記最下端シリンダの下方で
、上記シリンダと別体にもうけた弁座に二次止水体を密
着させて流入口からの水を遮断し、その後で上記最下端
環状パツキンが上記最下端シリンダに密着させるように
したものであり、つまりピストンの環状パツキンがシリ
ンダに進入する間際、あるいはシリンダから離脱した瞬
間には流入口からの水は二次止水体により遮断されて急
激な水の流れを起こさないようにしてブローアウトを防
止するようにしたものである。

以下、本考案を図面に掲げる実施例に即して説明する。

第３図において、ピストン１は下端に第１図、第２図と
同様の環状パツキンを装着し、その上方に２個の環状パ
ツキン５，６を装着している。

ピストン１を内蔵する弁本体７は、側壁の下方に流入口
８を、中間部に流出口９を、上部に排水口１０を突出さ
せてもうけており、内部には、流入口８と流出口９間に
最下端シリンダ１１を、流出口９と排水口１０間、およ
び排水口１０の上方にシリンダ１２．１３をそれぞれも
うけて、上述した環状パツキン３，５．６の摺動面を形
成する。

流入口８と最下端シリンダ１１間に二次止水収容室１４
を形威し、バネ１５により上向きの力を受けた二次止水
体１６を収容する。

二次止水体１６は環状パツキンの修理時等、いちいち上
流側の止水栓を止めてからピストン１を弁本体７から引
き抜かなくても良いよう、ピストン引抜時日動的に流入
口８からの水を遮断するためのものである。

更に、最下端シリンダ１１の下方に、最下端シリンダ１
１とは別体に上記二次止水体１６に装着された平パツキ
ン１７が当接する弁座１８をもうける。

ピストン１は中間に細径部１９をもうけて最下端シリン
ダ１１との間に長目のつば部２０を形成する。

図示しないが弁本体７はパイプ２１よりグランド等の支
持部材に接続され、ピストン１はロールピン２２により
ピストン継手２３に連結すれ、ピストン継手２３に接続
されたロッド２４を介して、スピンドル、カム等の操作
部材に連結される。

やはり図示しないが、流入口８は給水管に、流出口９は
蛇口に到る立上管に接続され、排水口１０には地中の水
が弁本体内に逆流しないよう、逆流防止弁が取りつけら
れる。

次に本考案の作動態様について説明する。

第３図は通水状態を示しており、全流入口８からの水は
最下端シリンダ１１とピストン１の細径部１９との間隙
を通って、流出口９から立上管を通って蛇口に到ってい
る。

この状態では環状パツキン５がピストン１２に密着して
おり、それにより上方への水の流出を防止している。

この状態からネジあるいはカム等の操作機構により、そ
れらに連結されたロッド２４を上昇させると、同時にピ
ストン１およびバネ１５と水流により上昇力を受けた二
次止水体１６も上昇し、まず、つば部２０が最下端シリ
ンダ１１に達して流量を絞り込んだ後で平パツキン１７
が弁座１８を閉塞して流入口８からの水を完全に遮断す
る。

その後もピストン１は上昇し、環状パツキン３が最下端
シリンダ１１に密着して止水状態となり、環状パツキン
５がシリンダ１２から上方に離脱して、立上管内の水は
排水口１０から地中に排出する。

すなわち排水状態となる。この状態においては環状パツ
キン６がシリンダ１３に密着しているため、パイプ２１
内に立上管内の水が上昇するようなことはない。

つまり、ピストン１の上昇時には、二次止水体１６によ
り流入口８からの水を完全に遮断した後で環状パツキン
３が最下端シリンダ１１に達するため、高速流体の通過
によるブローアウトは起こり得ないわけである。

また、本考案のもののように、下方にもうけた流入口と
、その上方にもうけた流出口間の最下端シリンダからパ
ツキンが下方に離脱して通水するもの（以下従来品とい
う）にあっては、まず環状パツキン３が最下端シリンダ
１１に密着して流入口８からの水を遮断した後で環状パ
ツキン５をシリンダ１２から離脱させるようにして、流
入口８から水が流出口９側と排水口１０側に同時に流れ
る、いわゆる同時漏水を防止するようにしているため、
通水状態で環状パツキン３を最下端シリンダよりもあま
り下に位置させておくと、それだけストロークが多くな
り、弁本体７やピストン１が長くなるので、ストローク
をできるだけ小さくシ、シかも一定流量を確保するには
、どうしてもつば部２０を短＜シ、環状パツキン３の位
置を最下端シリンダ１１に近づける必要があった。

そのため止水時に大きなウォーターハンマーが発生しや
すく、またつば部２０が短いため、高速流体通過による
衝撃腐食等により腐食を受けて漏水事故につながる、と
いうこともあった。

しかし、本考案にあっては、二次止水体１６で流入口か
らの水を遮断した後で、環状パツキン５をシリンダ１２
から離脱させれば良いわけであるから、環状パツキン５
がシリンダ１２から離脱した後で環状パツキン３を最下
端シリンダ１１に密着させることも可能となり、従って
従来品と同じストローク、同一水量でつば部２０を長く
することができ、上述したウォーターハンマーの軽減あ
るいは腐食による漏水を防止するのに非常に有効になる
。

上述したことと関連して、従来品にあっては環状パツキ
ン３が最下端シリンダ１１に密着して流入口８からの水
を遮断してから、環状パツキン５がシリンダ１２から離
脱して排水位置に達するまでの、環状パツキン３の移動
距離が長いため、ピストン１を下降する際、それだけ給
水管内の水の圧縮量が多くなり、水は非圧縮性の流体で
あるため、例えば給水管の上流側に立上管内の逆流を防
止するチャツキ弁がもうけられているようなとき、ハン
ドル操作が非常に重くなる、あるいは不能になるという
欠陥があった。

しかし、本考案にあっては、まず二次止水体１６により
流入口８からの水を遮断し、その後で環状パツキン３が
最下端シリンダ１１に密着するため、密着してから排水
位置に達するまでの移動距離の如何にかかわらず、下降
時、その分は給水管内の水の圧縮につながらず、ただ環
状パツキン３が最下端シリンダ１１から離脱する間際の
わずかな水の圧縮量で済み、ハンドル操作が従来品のよ
うに重くなる、あるいは不能なるという欠陥を有効に解
消できる。

従って二次止水体１６はピストン１を上昇させて止水す
る際、蛇口を閉じたままの状態すなわち水が流れていな
い状態でも弁座１８を閉塞できるよう、バネ１５により
常時上向きの力を受けるようにしているが、これはバネ
１５を省略して、二次止水体１６の材質を考慮して水に
浮くものを使用してもよい。

また、ピストン１の下降時にあっては、環状パツキン３
がシリンダ１１から離脱する瞬間、二次止水体１６のパ
ツキン１７が弁座１８から離脱して多少の水の流れが起
こるが、しかし、その瞬間にすぐ水圧、バネ１５により
二次止水体１６が弁座１８を閉塞し、ピストン１の下端
が二次止水体１６の上端に当接して二次止水体１６を下
降させるまで水の流れは起きず、従ってピストン下降時
にもブローアウトを完全に防止できる。

次に第４図について説明する。

第４図は本考案の他の実施例を示す、やはり通水状態に
おける縦断図であり、第１図との相違点は以下のとおり
である。

なお、第１図と同様な部分には同じ符号を附している。

ピストン１には２本の環状パツキン３，６を装着し、第
３図の環状パツキン５の代りに、ピストン１を二つ継ぎ
し、間に止水カラー２５を装着する。

止水カラー２５は軟質で摩擦係数の低いプラスチックで
形成され、シリンダ１２よりもやや大径で、シリンダ１
２に対して多少のつぶし代を有せしめるようにしている
。

更に外周に数本の平行輪状溝２６をもうけて摩擦力をで
きるだけ小さくするようにしている。

二次止水体１６は比重が１より小さいプラスチック製の
ボールを使用しており、第３図のような弁座ではな（、
板ゴムを二次止水体１６が当接する弁座としている。

２７は弁座１８が離脱しないための弁座押えである。

作動態様は第３図のものとほぼ同様であるが、シリンダ
１２には環状パツキン６と止水カラー２５が密着してお
り、この状態からピストン１を上昇させると、二次止水
体１６が弁座１８を閉塞する前に、環状パツキン６がシ
リンダ１２から離脱するが、止水カラー２５により密封
が保たれており、二次止水体１６が弁座１８を閉塞して
流入口８からの水を遮断した後で環状パツキン３が最下
端シリンダ１１に密着し、更に止水カラー２５がシリン
ダ１２から離脱して流出口９側の水は排水口１０から排
出する。

この状態では環状パツキン６はシリンダ１３に密着して
おり、パイプ２１内に水が上昇することはない。

第３図において低圧とは言え、排水時、立上管内の水が
排水口１０から排出する際の水流により、環状パツキン
５がやはりブローアウトを起こすこともあったが、本実
施例にあっては環状パツキンの代りにプラスチック製の
止水カラーを使用しており、さらに環状パツキン６がシ
リンダ１２から離脱あるいは密着する際には止水カラー
２５により上流側の水を遮断しているため、ブローアウ
トを起こす心配は全くないものである。

二次止水体１６は比重が１より小さいプラスチックで形
成されているため、蛇口を閉じた状態、すなわち水の流
れがない状態でピストン１を上昇させたときにおいても
弁座１８を閉塞する点では第３図のものと同様である。

以上、本考案を第３図、第４図に掲げる実施例に即して
説明して説明してきたが、二次止水体１６は環状パツキ
ンのようにピストン１をパイプ２１から引抜けば地上に
おいて容易に修理できるものではなく、長年使用してい
る内に二次止水体あるいは弁座に傷がついて完壁な止水
が不可能になったとしても修理することは困難であるが
、しかし、環状パツキン３がブローアウトを起こすほど
の水の流れは生ぜず、従って環状パツキン３の止水効果
には何ら影響を及ぼさないものである。

以上のように本考案においては、弁構造を変更するだけ
で容易に、また完壁に環状パツキンのブローアウトを防
止することができる効果があり、その他に、従来品と同
一のストロークであってもウォーターハンマーの軽減、
つば部２０の腐食による漏水等の事故の防止に有効であ
り、かつ、やはり従来品に比べて給水管内の水の圧縮を
ずっと少なくできる効果も併せ有する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来例におけるＯリングのブローアウ
ト防止機構を示しており、第３図は本考案の一実施例を
示す通水状態における縦断面図であり、第４図は本考案
の他の実施例を示す、同じく通水状態における縦断面図
である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 弁本体側壁下方に流入口を、その上方に流出口、排水口
   をもうけ、上記流入口と流出口間にもうけた最下端シリ
   ンダに、上記弁本体内を上下動するピストンの最下端環
   状パツキンが密着して止水し、下方に離脱して通水する
   形式の不凍結水栓において、流入口と上記最下端シリン
   ダ間に、二次止水体収容室および上記最下端シリンダと
   は別体に二次止水体が当接する弁座をもうけ、上記二次
   止水体は浮力またはバネにより常時上向きの力が働くよ
   うにするとともに、ピストンの止水方向への移動時、上
   記最下端シリンダ状パツキンが上記最下端シリンダに密
   着する前に二次止水体が弁座に当接して流入口からの水
   を遮断するようにしたことを特徴とする不凍結水栓の弁
   構造。