(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】  水道管Ｐに、三つの異なる開口面積を有し、かつ相互に合流する三つの水路部Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を形成した弁体部３を収容し、弁体部３の回動位置により、少なくとも、流入口２ｉと流出口２ｏ間に第一開口面積Ｓａにより通常水量Ｗｎを通水する第一通水孔Ｒａを位置させる第一給水位置Ｘａ，流入口２ｉと流出口２ｏ間に第一開口面積Ｓａの１／１０以下となる第二開口面積Ｓｂにより凍結防止水量Ｗｓを通水する第二通水孔Ｒｂを位置させる第二給水位置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を接続し、この凍結防止バルブ１を第二給水位置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継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、前記水道管に、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、三つの異なる開口面積を有し、かつ相互に合流する三つの水路部を形成した弁体部を収容し、前記弁体部の回動位置により、少なくとも、前記流入口と前記流出口間に第一開口面積により通常水量を通水する第一通水孔を位置させる第一給水位置，前記流入口と前記流出口間に前記第一開口面積の１／１０以下となる第二開口面積により凍結防止水量を通水する第二通水孔を位置させる第二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接続し、この凍結防止バルブを前記第二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、三つの異なる開口面積を有し、かつ相互に合流する三つの水路部を形成した弁体部を収容し、前記弁体部の回動位置により、少なくとも、前記流入口と前記流出口間に第一開口面積により通常水量を通水する第一通水孔を位置させる第一給水位置，前記流入口と前記流出口間に前記第一開口面積の１／１０以下となる第二開口面積により凍結防止水量を通水する第二通水孔を位置させる第二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】
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。
【請求項５】
前記第二給水位置は、前記第二開口面積を前記流出口側に位置させる正位置と、前記第二開口面積を前記流入口側に位置させるゴミ取位置とを有す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６】
前記第二開口面積の直径は、１．０〔ｍｍ〕以下に選定してなることを特徴とする請求項３又は５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２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を継続して排水することにより水道管Ｐの凍結を防止するに際し、水道管Ｐに、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、三つの異なる開口面積を有し、かつ相互に合流する三つの水路部Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を形成した弁体部３を収容し、弁体部３の回動位置により、少なくとも、流入口２ｉと流出口２ｏ間に第一開口面積Ｓａにより通常水量Ｗｎを通水する第一通水孔Ｒａを位置させる第一給水位置Ｘａ，流入口２ｉと流出口２ｏ間に第一開口面積Ｓａの１／１０以下となる第二開口面積Ｓｂにより凍結防止水量Ｗｓを通水する第二通水孔Ｒｂを位置させる第二給水位置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を接続し、この凍結防止バルブ１を第二給水位置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、三つの異なる開口面積を有し、かつ相互に合流する三つの水路部Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を形成した弁体部３を収容し、弁体部３の回動位置により、少なくとも、流入口２ｉと流出口２ｏ間に第一開口面積Ｓａにより通常水量Ｗｎを通水する第一通水孔Ｒａを位置させる第一給水位置Ｘａ，流入口２ｉと流出口２ｏ間に第一開口面積Ｓａの１／１０以下となる第二開口面積Ｓｂにより凍結防止水量Ｗｓを通水する第二通水孔Ｒｂを位置させる第二給水位置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、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。また、第二給水位置Ｘｂには、第二開口面積Ｓｂを流出口２ｏ側に位置させる正位置Ｘｂｐと、第二開口面積Ｓｂを流入口２ｉ側に位置させるゴミ取位置Ｘｂｏとを設けることができる。なお、第二開口面積Ｓｂの直径は、１．０〔ｍｍ〕以下に選定することができる。
【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を通水する第一開口面積Ｓａに対して１／１０以下となる第二開口面積Ｓｂにより凍結防止水量Ｗｓを通水する第二通水孔Ｒｂを位置させる第二給水位置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Ｐｗ等を用いて最適となる。
【００１３】
（２）  通常水量Ｗｎと凍結防止水量Ｗｓの二種類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、第二給水位置Ｘｂに、第二開口面積Ｓｂを流出口２ｏ側に位置させる正位置Ｘｂｐと、第二開口面積Ｓｂを流入口２ｉ側に位置させるゴミ取位置Ｘｂｏとを設ければ、正位置Ｘｂｐに切換える前にゴミ取位置Ｘｂｏに切換えることにより、第二通水孔Ｒｂに付着し又は詰まったゴミ等を除去することができ、開口面積の小さい第二通水孔Ｒｂによる通水を円滑に行うことができる。
【００１５】
（４）  好適な態様により、第二開口面積Ｓｂの直径を、１．０〔ｍｍ〕以下に選定すれば、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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を一体形成する。この場合、流入口２ｉは、内周面にネジ孔部１１を有する円筒形に形成するとともに、流出口２ｏは、流入口２ｉよりも小径の円筒形に形成する。したがって、図１に示すように、流入口２ｉの内周面には水道管７１の先端を螺着できるとともに、流出口２ｏの外周面には柔軟な樹脂製のホース７２等を接続できる。
【００１９】
また、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）に形成し、弁室２ｒの内部に回動可能に収容するとともに、弁体部３の上端には、図３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、シャフト部１２とハンドル本体部１３を備え、シャフト部１２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、このシャフト部１２の上端にハンドル本体部１３の一端を結合する。
【００２０】
一方、弁体部３の内部には、図１に示すように、水平方向三方向に開口する内水路Ｒを形成する。内水路Ｒは、開口面積の最も大きい第一水路部Ｒ１，開口面積（第二開口面積Ｓｂ）の最も小さい第三水路部Ｒ３、及び第一水路部Ｒ１と第三水路部Ｒ３の中間の開口面積（第一開口面積Ｓａ）となる第二水路部Ｒ２の組合わせにより構成し、弁体部３の中心付近でそれぞれ合流させる。第一水路部Ｒ１の開口面積は、流入口２ｉの開口面積とほぼ同じとなるように形成するとともに、第二水路部Ｒ２の開口面積は、流出口２ｏの開口面積とほぼ同じとなるように形成することが望ましい。この第一水路部Ｒ１と第二水路部Ｒ２により第一通水孔Ｒａが構成されるとともに、第一水路部Ｒ１と第三水路部Ｒ３により第二通水孔Ｒｂが構成される。
【００２１】
この場合、第三水路部Ｒ３の第二開口面積Ｓｂは、第二水路部Ｒ２の第一開口面積Ｓａに対して１／１０以下、望ましくは、第三水路部Ｒ３の直径を１．０〔ｍｍ〕以下に選定する。第三水路部Ｒ３の直径を１．０〔ｍｍ〕以下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、第三水路部Ｒ３の直径を、０．８〔ｍｍ〕に選定することにより、直径２０〔ｍｍ〕程度の水道管であれば、−１５〔℃〕まで凍結を回避できた。第三水路部Ｒ３の直径（第二開口面積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することができるが、第三水路部Ｒ３の直径を、０．８〔ｍｍ〕に選定すれば、実用上、問題のない最適な第二開口面積Ｓｂを設定できる。
【００２２】
また、第一通水孔Ｒａと第二通水孔Ｒａの位置関係を含む弁体部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５（ｃ）に示す第一給水位置Ｘａへ回動操作することにより、流入口２ｉと流出口２ｏ間に第一開口面積Ｓａにより通常水量Ｗｎを通水する第一通水孔Ｒａを位置させることができる。一方、弁体部３を図５（ｂ）及び図１に示す第二給水位置Ｘｂへ回動操作することにより、流入口２ｉと流出口２ｏ間に第二開口面積Ｓｂにより凍結防止水量Ｗｓを通水する第二通水孔Ｒｂを位置させることができる。この場合、第二給水位置Ｘｂには、第二開口面積Ｓｂ（第三水路部Ｒ３）を流出口２ｏ側に位置させる図１に示す正位置Ｘｂｐと、第二開口面積Ｓｂ（第三水路部Ｒ３）を流入口２ｉ側に位置させる図５（ｂ）に示すゴミ取位置Ｘｂｏが含まれる。したがって、図５（ｂ）に示すゴミ取位置Ｘｂｏは、図１に示す正位置Ｘｂｐに対して反対方向となるため、正位置Ｘｂｐに切換える前にゴミ取位置Ｘｂｏに切換えることにより、第二通水孔Ｒｂに付着し又は詰まったゴミ等を除去することができる。さらに、弁体部３を図５（ａ）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。
【００２３】
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１５を設けるとともに、ハンドル本体部１３におけるシャフト部１２側に位置する端部近傍の上面に、指針部１６を設ける。切換位置表示部１５には、第一給水位置Ｘａ，正位置Ｘｂｐ，ゴミ取位置Ｘｂｏ及び止水位置Ｘｓに対応する文字を含むマーキング１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを表示する。これにより、指針部１６をマーキング１５ａに合わせれば、第一給水位置Ｘａに、指針部１６をマーキング１５ｂに合わせれば、ゴミ取位置Ｘｂｏに、指針部１６をマーキング１５ｃに合わせれば、止水位置Ｘｓに、指針部１６をマーキング１５ｄに合わせれば、正位置Ｘｂｐに、それぞれ切換えることができる。その他、図示を省略したが、ハウジング部２と弁体部３間やハウジング部２とシャフト部１２間には、ゴム製のＯリングや樹脂製のシーリング部材を介在させる。
【００２４】
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。
【００２５】
図２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。
【００２６】
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には柔軟な樹脂製のホース７２を接続する。
【００２７】
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１３の指針部１６をマーキング１５ｃに合わせ、図５（ａ）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１３を回動操作し、指針部１６をマーキング１５ａに合わせれば、図５（ｃ）に示す第一給水位置Ｘａ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、第一開口面積Ｓａによる通常水量Ｗｎを供給するため、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使用が可能になる。
【００２８】
他方、凍結防止に使用する際は、まず、ハンドル本体部１３を回動操作し、指針部１６をマーキング１５ｂに合わせれば、図５（ｂ）に示すゴミ取位置Ｘｂｏに切換えることができる。これにより、第三水路部Ｒ３の内部側（弁体部３の中心側）に付着し又は詰まったゴミ等を除去することができ、開口面積の小さい第二通水孔Ｒｂによる通水を円滑に行うことができる。そして、所定の水量が流通するのを確認したなら、ハンドル本体部１３を回動操作し、指針部１６をマーキング１５ｄに合わせれば、図１に示す正位置Ｘｂｐ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Ｗｓが凍結防止バルブ１を通過し、ホース７２を通して継続的に排水され、仮配水管Ｐの凍結防止が図られる。
【００２９】
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を通水する第一開口面積Ｓａに対して１／１０以下となる第二開口面積Ｓｂにより凍結防止水量Ｗｓを通水する第二通水孔Ｒｂを位置させる第二給水位置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Ｐｗ等を用いて最適となる。また、通常水量Ｗｎと凍結防止水量Ｗｓの二種類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。
【００３０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【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平面図、
【図２】同凍結防止バルブの使用方法説明図、
【図３】同凍結防止バルブの断面側面図、
【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】
【００３２】
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，４：ハンドル部，Ｐ：水道管（仮水道管），Ｒ１：水路部，Ｒ２：水路部，Ｒ３：水路部，Ｒａ：第一通水孔，Ｒｂ：第二通水孔，Ｓａ：第一開口面積，Ｓｂ：第二開口面積，Ｗｎ：通常水量，Ｗｓ：凍結防止水量，Ｘａ：第一給水位置，Ｘｂ：第二給水位置，Ｘｂｐ：正位置，Ｘｂｏ：ゴミ取位置，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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