(57)【要約】【課題】  凍結防止に必要な流量を容易かつ確実に設定し、水道水の無駄を有効に回避するとともに、小型化，低コスト化及び省スペース化を実現する。【解決手段】  流入口２ｉと流出口２ｏ間に、回動軸方向の一端面となる底面３ｄに設けた流入口２ｉに連通する弁入口部３ｉを有し、かつ回動軸の直角方向となる側面に流出口２ｏに連通可能な異なる開口面積により異なる位置に設けた弁通常出口部３ｎ及び弁微量出口部３ａ，３ｂを有する弁体部３を、回動可能に収容し、弁体部３の回動位置により、少なくとも、流出口２ｏに通常開口面積Ｓｎの１／１０以下となる微量開口面積Ｓａ，Ｓｂにより凍結防止水量Ｗａ，Ｗｂを通水する弁微量出口部３ａ，３ｂを位置させる微量給水位置Ｘａ，Ｘｂに切換可能な凍結防止バルブ１を、水道管Ｐに接続し、凍結防止バルブ１を微量給水位置Ｘａ（又はＸｂ）に切換えることにより凍結防止を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道管から水道水を連続して排水することにより前記水道管の凍結を防止する水道管の凍結防止方法において、一つの流入口と一つの流出口を有するとともに、前記流入口と前記流出口間に、回動軸方向の一端面となる底面に設けた前記流入口に連通する弁入口部を有し、かつ回動軸の直角方向となる側面に前記流出口に連通可能な異なる開口面積により異なる位置に設けた弁通常出口部及び弁微量出口部を有する弁体部を、回動可能に収容し、前記弁体部の回動位置により、少なくとも、前記流出口に通常開口面積により通常水量を通水する前記弁通常出口部を位置させる通常給水位置，前記流出口に前記通常開口面積の１／１０以下となる微量開口面積により凍結防止水量を通水する前記弁微量出口部を位置させる微量給水位置及び前記流入口と前記流出口間を遮断する止水位置に切換可能な凍結防止バルブを、前記水道管に接続し、前記凍結防止バルブを前記微量給水位置に切換えることにより凍結防止を行うことを特徴とする水道管の凍結防止方法。
【請求項２】
前記水道管は、地面の上に配した仮水道管であることを特徴とする請求項１記載の水道管の凍結防止方法。
【請求項３】
水道管に接続することにより当該水道管の凍結を防止する水道管の凍結防止バルブにおいて、一つの流入口と一つの流出口を有するとともに、前記流入口と前記流出口間に、回動軸方向の一端面となる底面に設けた前記流入口に連通する弁入口部を有し、かつ回動軸の直角方向となる側面に前記流出口に連通可能な異なる開口面積により異なる位置に設けた弁通常出口部及び弁微量出口部を有する弁体部を、回動可能に収容し、前記弁体部の回動位置により、少なくとも、前記流出口に通常開口面積により通常水量を通水する前記弁通常出口部を位置させる通常給水位置，前記流出口に前記通常開口面積の１／１０以下となる微量開口面積により凍結防止水量を通水する前記弁微量出口部を位置させる微量給水位置及び前記流入口と前記流出口間を遮断する止水位置に切換可能に構成したことを特徴とする水道管の凍結防止バルブ。
【請求項４】
前記弁微量出口部は、異なる微量開口面積により異なる微量給水位置に二以上設けることを特徴とする請求項３記載の水道管の凍結防止バルブ。
【請求項５】
両側に前記流入口と前記流出口を設けたハウジング部と、このハウジング部の内部に回動可能に収容した前記弁体部と、この弁体部を回動操作するハンドル部を備えることを特徴とする請求項３記載の水道管の凍結防止バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道管から水道水を継続して排水することにより水道管の凍結を防止する水道管の凍結防止方法及び凍結防止バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、住宅に対して下水道工事を行う場合、図３に示すように、下水管（不図示）は既設の上水管５１と一緒に地面Ｅに埋設することが多いため、地面Ｅを掘って下水管を敷設する工事を行う際には、量水器５２から上流側の配水管５３を取外すとともに、地面のＥ上に仮上水管６１を配し、この仮上水管６１と量水器５２を仮配水管Ｐで接続することにより、住宅に対して仮給水を行う。
【０００３】
また、冬季等の寒冷期に工事を行う場合には、地面Ｅの上に配した仮配水管Ｐが凍結する虞れがあるため、仮配水管Ｐの中途（量水器５２の近傍）に切換弁を接続し、凍結する虞れがあるときには、切換弁を給水位置（仮配水管Ｐの上流側と下流側を接続する位置）から排水位置（仮配水管Ｐの上流側と排水口を接続する位置）に切換えることにより、仮配水管Ｐ側の水道水を継続的に外部へ排出していた。
【０００４】
従来、このような切換弁を用いた凍結防止方法としては、特開昭６３−３１１６６号公報で開示される凍結防止方法が知られている。同公報で開示される通水管の凍結防止用排水構造は、不凍域に配管した給水用の通水管に継ぎ手を設け、この継ぎ手より上方の凍結域に突出し、水の使用箇所へ配管された通水管を設けた構造に対して、継ぎ手に水抜き用の排水路を接続し、この継ぎ手内には通水管に対して通水管又は排水路を選択的に切換連通せしめる切換弁を設けたものであり、凍結防止を行う際は、切換弁を通水管から排水路に切換えることにより水道水を外部へ排出する。
【特許文献１】特開昭６３−３１１６６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した従来の凍結防止方法及び凍結防止バルブ（切換弁）は、次のような問題点があった。
【０００６】
第一に、使用する切換弁（凍結防止バルブ）は、単なる二方向切換弁のため、流量を設定する機能を有していない。したがって、本来、凍結防止に必要な最少限の流量を設定することができず、上述した仮配水管Ｐに接続する用途においては水道水の無駄を招いてしまう。特に、下水道工事は一定期間、一定のエリアにわたって施工するため、年間に発生する無駄な水道水は無視できない膨大な量に及んでいるのが実情である。
【０００７】
第二に、切換弁は、基本的に二方向切換弁のため、一つの流入口と二つの流出口を備える。したがって、切換弁自体の構造が複雑になり、切換弁の小型化及びコスト面において不利になるとともに、上述した仮配水管Ｐに接続する用途において配管を接続した場合、三方向に配管が延出し、無用な設置スペースが取られる不具合を招く。
【０００８】
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した水道管の凍結防止方法及び凍結防止バルブの提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る水道管Ｐの凍結防止方法は、上述した課題を解決するため、水道管Ｐから水道水Ｗを連続して排水することにより水道管の凍結を防止するに際し、一つの流入口２ｉと一つの流出口２ｏを有するとともに、流入口２ｉと流出口２ｏ間に、回動軸方向の一端面となる底面３ｄに設けた流入口２ｉに連通する弁入口部３ｉを有し、かつ回動軸の直角方向となる側面に流出口２ｏに連通可能な異なる開口面積により異なる位置に設けた弁通常出口部３ｎ及び弁微量出口部３ａ，３ｂを有する弁体部３を、回動可能に収容し、弁体部３の回動位置により、少なくとも、流出口２ｏに通常開口面積Ｓｎにより通常水量Ｗｎを通水する弁通常出口部３ａを位置させる通常給水位置Ｘｎ，流出口２ｏに通常開口面積Ｓｎの１／１０以下となる微量開口面積Ｓａ，Ｓｂにより凍結防止水量Ｗａ，Ｗｂを通水する弁微量出口部３ａ，３ｂを位置させる微量給水位置Ｘａ，Ｘｂ及び流入口２ｉと流出口２ｏ間を遮断する止水位置Ｘｓに切換可能な凍結防止バルブ１を、水道管Ｐに接続し、凍結防止バルブ１を微量給水位置Ｘａ（又はＸｂ）に切換えることにより凍結防止を行うようにしたことを特徴とする。この場合、発明の好適な態様により、水道管Ｐには、地面Ｅの上に配した仮水道管を適用することが望ましい。
【００１０】
また、本発明に係る水道管Ｐの凍結防止バルブ１は、水道管Ｐに接続することにより当該水道管Ｐの凍結を防止する水道管の凍結防止バルブであって、一つの流入口２ｉと一つの流出口２ｏを有するとともに、流入口２ｉと流出口２ｏ間に、回動軸方向の一端面となる底面３ｄに設けた流入口２ｉに連通する弁入口部３ｉを有し、かつ回動軸の直角方向となる側面に流出口２ｏが連通可能な異なる開口面積により異なる位置に設けた弁通常出口部３ｎ及び弁微量出口部３ａ，３ｂを有する弁体部３を、回動可能に収容し、弁体部３の回動位置により、少なくとも、流出口２ｏに通常開口面積Ｓｎにより通常水量Ｗｎを通水する弁通常出口部３ａを位置させる通常給水位置Ｘｎ，流出口２ｏに通常開口面積Ｓｎの１／１０以下となる微量開口面積Ｓａ，Ｓｂにより凍結防止水量Ｗａ，Ｗｂを通水する弁微量出口部３ａ，３ｂを位置させる微量給水位置Ｘａ，Ｘｂ及び流入口２ｉと流出口２ｏ間を遮断する止水位置Ｘｓに切換可能に構成したことを特徴とする。この場合、発明の好適な態様により、弁微量出口部３ａ，３ｂは、異なる微量開口面積Ｓａ，Ｓｂにより異なる微量給水位置Ｘａ，Ｘｂに二以上設けることができる。また、両側に流入口２ｉと流出口２ｏを設けたハウジング部２と、このハウジング部２の内部に回動可能に収容した弁体部３と、この弁体部３を回動操作するハンドル部４とを備えて構成できる。
【発明の効果】
【００１１】
このような本発明に係る水道管Ｐの凍結防止方法及び凍結防止バルブ１によれば、次のような顕著な効果を奏する。
【００１２】
（１）  通常水量Ｗｎを通水する通常開口面積Ｓｎに対して１／１０以下となる微量開口面積Ｓａ，Ｓｂにより凍結防止水量Ｗａ，Ｗｂを通水可能な微量給水位置Ｘａ，Ｘｂに切換可能な凍結防止バルブ１を用いるため、凍結防止に必要な最少限の流量を容易かつ確実に設定することができる。したがって、水道水の無駄を有効に回避することができ、特に、地面Ｅの上に配した仮水道管Ｐ等を用いて最適となる。
【００１３】
（２）  通常水量Ｗｎと凍結防止水量Ｗａ，Ｗｂの二種類以上の水量を一つの流出口２ｏを有する凍結防止バルブ１により実現できるため、全体構造の単純化を図ることができる。したがって、凍結防止バルブ１の小型化及び低コスト化を実現できるとともに、配管が三方向に延出して無用な設置スペースが取られる不具合を回避することができる。
【００１４】
（３）  好適な態様により、弁微量出口部３ａ，３ｂを、異なる微量開口面積Ｓａ，Ｓｂにより異なる微量給水位置Ｘａ，Ｘｂに二以上設ければ、外気温に応じて排出する水量Ｗａ…を選択することができ、水道水の無駄をより有効に回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００１６】
まず、本実施形態に係る凍結防止バルブ１の構成について、図１〜図５を参照して説明する。
【００１７】
凍結防止バルブ１において、２はスチール等の金属材で形成したハウジング部であり、内部には弁室２ｒを設けるとともに、この弁室２ｒの１８０〔゜〕両側に位置する横側面には、流入口２ｉと流出口２ｏを設ける。この場合、弁室２ｒに後述する弁体部３を収容できるように、流出口２ｏはハウジング部２に対して別体に形成し、かつ螺着可能に構成する。流入口２ｉ及び流出口２ｏは円筒形に形成し、内周面にはそれぞれネジ孔部１１ｉ，１１ｏを設ける。
【００１８】
ハウジング部２の弁室２ｒには弁体部３を収容する。弁体部３は球体（ボール体）の一部をスライスした形状を有し、弁室２ｒの内部に弁受部１２と１３を介して回動可能に収容する。また、弁体部３の上端には、図１に示すように、この弁体部３を回動操作するハンドル部４を結合する。ハンドル部４は、スピンドル部１５とハンドル本体部１６を備え、スピンドル部１５の下端を弁体部３の上端に結合するとともに、上端をハウジング部２の上面から突出させ、このスピンドル部１５の上端にハンドル本体部１６の一端を結合する。なお、１７…はスピンドル部１５の周面に配したＯリングを示す。
【００１９】
弁体部３には、図１及び図２に示すように、回動軸方向（スピンドル部１５の軸方向）の一端面となる底面３ｄに流入口２ｉに連通する弁入口部３ｉを設けるとともに、回動軸の直角方向となる側面３ｓに流出口２ｏに連通可能な異なる開口面積を有する三つの弁出口部３ｎ，３ａ，３ｂを形成する。したがって、各弁出口部３ｎ，３ａ，３ｂは弁体部３の内部において弁入口部３ｉと連通するとともに、図２に示すように、それぞれ周方向に９０〔゜〕間隔で順次設ける。また、ハウジング部２の内部には、流入口２ｉから下方に至り、下方から弁体部３の底面３ｄに至ることにより、流入口２ｉと弁入口部３ｉを連通させるＪ形の連通水路Ｒを設ける。
【００２０】
この場合、三つの弁出口部３ｎ，３ａ，３ｂのうち、一つの弁出口部３ｎは、通常水量Ｗｎを通水する通常開口面積Ｓｎを有する弁通常出口部３ｎとなる。したがって、通常開口面積Ｓｎは、弁体部３の底面３ｄに形成する弁入口部３ｉの開口面積Ｓｎとほぼ同じになるように選定する。他の二つの弁微量出口部３ａ，３ｂは、異なる微量開口面積Ｓａ，Ｓｂにより異なる位置に設けた第一弁微量出口部３ａと第二弁微量出口部３ｂとなる。いずれも微量開口面積Ｓａ，Ｓｂは通常開口面積Ｓｎの１／１０以下、望ましくは１／５０以下となるように選定して凍結防止水量Ｗａ，Ｗｂを通水する。例示する第一弁微量出口部３ａの内径（直径）は、１．１〔ｍｍ〕、第二弁微量出口部３ｂの内径（直径）は、１．３〔ｍｍ〕である。このように選定することにより、水道水の無駄を回避し、凍結防止に必要な排水量を確保するという観点からバランスのとれた流量を設定できる。実験的には、直径１３〔ｍｍ〕程度の水道管であれば、いずれも−１８〔℃〕まで凍結を回避できた。各弁微量出口部３ａ，３ｂの直径（微量開口面積Ｓａ，Ｓｂ）は、使用する地域、即ち、寒冷度合の異なる地域によって任意に選定できる。
【００２１】
一方、弁体部３の回動位置（回動角）における弁機能は次のようになる。弁体部３を図１及び図２に示す通常給水位置Ｘｎへ回動操作することにより、流出口２ｏに弁通常出口部３ｎを位置させることができる。また、弁体部３を図５（ａ）に示す第一微量給水位置Ｘａへ回動操作することにより、流出口２ｏに第一弁微量出口部３ａを位置させることができるとともに、弁体部３を図５（ｂ）に示す第二微量給水位置Ｘｂへ回動操作することにより、流出口２ｏに第二弁微量出口部３ｂを位置させることができる。さらに、弁体部３を図５（ｃ）に示す止水位置Ｘｓへ回動操作することにより、流入口２ｉと流出口２ｏ間を遮断する止水位置Ｘｓに位置させることができる。
【００２２】
このため、図４に示すように、ハウジング部２の上面には、切換位置を示す切換位置表示部２１を設けるとともに、ハンドル本体部１６の先端側には指針部１６ｓを設ける。切換位置表示部２１には、周方向へ９０゜間隔置きに、「Ｏ」を表示したマーキング部２１ｎ，「１」を表示したマーキング部２１ａ，「２」を表示したマーキング部２１ｂ及び「Ｓ」を表示したマーキング部２１ｓを順次設ける。これにより、指針部１６ｓをマーキング部２１ｎに合わせることにより通常給水位置Ｘｎに、指針部１６ｓをマーキング部２１ａに合わせることにより第一微量給水位置Ｘａに、指針部１６ｓをマーキング部２１ｂに合わせることにより第二微量給水位置Ｘｂに、指針部１６ｓをマーキング部２１ｓに合わせることにより止水位置Ｘｓに、それぞれ切換えることができる。
【００２３】
次に、本実施形態に係る凍結防止方法を含む凍結防止バルブ１の使用方法及び作用について、図１〜図５を参照して説明する。
【００２４】
図３は、凍結防止バルブ１の使用例を示す。同図は、住宅に対して下水道工事（上水道工事も同様）を行う場合を示している。通常、同図に示すように、下水管（不図示）は既設の上水管５１と一緒に地面Ｅに埋設することが多いため、地面Ｅを掘って下水管を敷設する工事を行う際には、量水器５２から上流側の配水管５３を取外すとともに、地面のＥ上に仮上水管６１を配し、この仮上水管６１と量水器５２を仮配水管（水道管）Ｐで接続することにより、住宅に対して仮給水を行う。
【００２５】
そして、冬季等の寒冷期に工事を行う場合には、地面Ｅの上に配した仮配水管Ｐが凍結する虞れがあるため、仮配水管Ｐの中途（量水器５２の近傍）に、本実施形態に係る凍結防止バルブ１を接続する。凍結防止バルブ１を接続するに際しては、仮配水管Ｐの中途に分岐継手６２を接続し、分岐口６２ｓに一端口を接続した接続管（水道管）７１の他端口に凍結防止バルブ１の流入口２ｉを接続するとともに、凍結防止バルブ１の流出口２ｏに排出管（水道管）７２を接続する。
【００２６】
これにより、凍結防止バルブ１を使用しないときは、ハンドル本体部１６の指針部１６ｓをマーキング部２１ｓに合わせ、図５（ｃ）に示す止水位置Ｘｓに切換える。これにより、接続管７１には水道水Ｗが流れない止水状態にすることができる。一方、ハンドル本体部１６を回動操作し、指針部１６ｓをマーキング部２１ｎに合わせれば、図１及び図２に示す通常給水位置Ｘｎに切換えることができる。これにより、水道水Ｗの通常使用が可能となる。即ち、凍結防止バルブ１は、通常開口面積Ｓｎによる通常水量Ｗｎを供給できるため、例えば、作業者が飲水したり或いは道具や手を洗うなどの通常の使用が可能になる。
【００２７】
他方、凍結防止に使用する際は、まず、ハンドル本体部１６を回動操作し、指針部１６ｓをマーキング部２１ａに合わせれば、図５（ａ）に示す第一微量給水位置Ｘａに切換えることができる。これにより、凍結を防止するための水量、即ち、凍結防止水量Ｗａが凍結防止バルブ１を通過し、排出管７２を通して連続的に排水され、仮配水管Ｐの凍結防止が図られる。さらに、水圧が低く水量が少ない場合や気温が極端に低い場合などでは、ハンドル本体部１６を回動操作し、指針部１６ｓをマーキング部２１ｂに合わせれば、図５（ｂ）に示す第二微量給水位置Ｘｂに切換えることができる。これにより、凍結防止水量Ｗａよりも水量が多くなる凍結防止水量Ｗｂが凍結防止バルブ１を通過し、排出管７２を通して連続的に排水され、仮配水管Ｐの凍結防止が図られる。このように、弁微量出口部３ａ，３ｂを、異なる微量開口面積Ｓａ，Ｓｂにより異なる微量給水位置Ｘａ，Ｘｂに二以上設けるようにすれば、外気温に応じて排出する水量Ｗａ…を選択することができ、水道水の無駄をより有効に回避することができる。
【００２８】
よって、このような本実施形態に係る凍結防止方法（及び凍結防止バルブ１）によれば、通常水量Ｗｎを通水する通常開口面積Ｓｎに対して１／１０以下となる微量開口面積Ｓａ，Ｓｂにより凍結防止水量Ｗａ，Ｗｂを通水可能な微量給水位置Ｘａ，Ｘｂに切換可能な凍結防止バルブ１を用いるため、凍結防止に必要な最少限の流量を容易かつ確実に設定することができる。したがって、水道水の無駄を有効に回避することができ、特に、地面Ｅの上に配した仮水道管Ｐ等を用いて最適となる。また、通常水量Ｗｎと凍結防止水量Ｗａ，Ｗｂの二種類以上の水量を一つの流出口２ｏを有する凍結防止バルブ１により実現できるため、全体構造の単純化を図ることができる。したがって、凍結防止バルブ１の小型化及び低コスト化を実現できるとともに、配管が三方向に延出して無用な設置スペースが取られる不具合を回避することができる。
【００２９】
以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，数値等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。例えば、二つの微量給水位置Ｘａ，Ｘｂを設ける場合を示したが、三つ以上の微量給水位置Ｘａ…を設けてもよい。この場合、弁体部３を大径化し、９０〔゜〕よりも小さい間隔で設ければ実施可能である。なお、本発明に係る凍結防止バルブ１は、凍結防止のみならず一般的な節水バルブとしても利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の最良の実施形態に係る凍結防止バルブの断面側面図、
【図２】同凍結防止バルブの断面平面図、
【図３】同凍結防止バルブの使用方法説明図、
【図４】同凍結防止バルブの外観平面図、
【図５】同凍結防止バルブにおける切換位置の説明図、
【符号の説明】
【００３１】
１：凍結防止バルブ，２：ハウジング部，２ｉ：流入口，２ｏ：流出口，３：弁体部，３ｄ：底面，３ｉ：弁入口部，３ｎ：弁通常出口部，３ａ：弁微量出口部，３ｂ：弁微量出口部，４：ハンドル部，Ｐ：水道管，Ｗ：水道水，Ｗｎ：通常水量，Ｗａ：凍結防止水量，Ｗｂ：凍結防止水量，Ｘｎ：通常給水位置，Ｘａ：微量給水位置，Ｘｂ：微量給水位置，Ｘｓ：止水位置，Ｅ：地面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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