(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒内に、吸気孔を備えた上部支持胴と、先端にディスクケースを着合する下部支持胴を収容し、前記下部支持胴の先端に着合するディスクケース内に、通水通孔と排水通孔を設けたディスクパッキンと固定ディスクを重合固定し、固定ディスクの上部に、回動によって固定ディスクの通水通孔或いは排水通孔と連通する切換え通孔を設けた回動ディスクを重合した切換え機構を、外筒頂部のキャップハンドルの回動によって切換え作動し、蛇口への給水と給水停止時に残留水を排除するために大気圧を導入する吸気孔の開口を切換えるようにしたことを特徴とする不凍水栓柱
【請求項２】
固定ディスクと回動ディスクをセラミックスで構成し、両ディスクを鏡面摺接による無軸回動機構に構成した請求項１記載の不凍水栓柱
【請求項３】
上部支持胴と下部支持胴を内筒で連結した収容郭内に、先端にディスクケースを着合し、尾端部をキャップハンドルの回動機構に連結させた構造機構を挿脱可能に収納するようにした請求項１又は請求項２記載の不凍水栓柱
【請求項４】
下部支持胴の下端に嵌装され、先端にディスクケースを着合し、尾端部をキャップハンドルの回動機構に連結させた構造機構を受け容れる構造機構受容部に、ディスクケース先端に設けた案内突条に摺接して構造機構を所定の部位に修正案内するテーパー面を設けるようにした請求項３記載の不凍水栓柱
【請求項５】
上部支持胴に開口する吸気孔の内側に摺接する吸気回動軸の切換え吸気孔の周囲に弾性素材によるシール部材を設定するようにした請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４記載の不凍水栓柱
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、寒冷地において給水停止時に水抜きをして凍結を防止する不凍水栓柱であって、水抜き時に栓内に大気圧を導入して積極的に残留水を排除するようにした不凍水栓柱に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、不凍水栓柱は、例えば特許文献１に記載されるように切換弁部を切換弁ホルダに収容し、このホルダを水栓柱本体内部に変位可能に配設して切換弁の変位により通水と排水の切換えを行うもの、特許文献２に記載されるように可動ディスクに貫通して設定される連通孔と同一位相、同一形状で固定ディスクに設定される通水孔と、この通水孔と所定の位置関係において上面から側面に連通する排水溝とを可動ディスクの回動によって連通或いは遮断する給水と排水の切り換え機構によって水抜きによる凍結防止に対応してきたもの等が存在する。
【特許文献１】特開２０００−１３６５５２号公報
【特許文献２】特開平０８−２１８４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、最も発生し易い排水機構通水路開閉部をシールするＯリングの摩耗等による水漏れに対する対応がなされていない問題があり、排水孔通水路開閉部に設定されたＯリングの故障により水漏れが発生した場合、部品交換や修理に多大な時間と手間を要する問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は上記した問題点に対応しようとするものであり、切換え機構を通水通孔と排水通孔を設けたディスクパッキンと固定ディスクをディスクケース内に重合固定し、固定ディスクの上部に、回動によって固定ディスクの通水通孔或いは排水通孔と連通する切換え通孔を設けた回動ディスクを重合して構成し、従来、Ｏリングに頼っていた水路開閉部のシールを耐久性にも水密性にも優れたディスクパッキンによって安定したものに構成した。
【０００５】
固定ディスクと回動ディスクをセラミックスで構成し鏡面接触により支軸を用いないで面回動するようにし、回動摺動の摩擦抵抗を減少させ耐久性にも優れたものとすると共に、Ｏリングを用いた水漏れの発生し易い複雑なシール機構部をディスクパッキンによって完全にシールし単純簡明な構造に構成した。
【０００６】
更に、上部支持胴と下部支持胴を内筒で連結した収容郭内に、先端にディスクケースを着合し、尾端部をキャップハンドルの回動機構に連結させた構造機構を挿脱可能に収納することにより、構造機構を抜き出しての作業を可能にし、修理やメンテナンスを容易にしたものである。
【０００７】
下部支持胴の構造機構受容部に、ディスクケース先端に設けた案内突条に摺接して構造機構を所定の部位に修正案内するテーパー面を設け、構造機構を単純に挿入するだけで変位重合孔の部位修正が自動的に行われて組立が容易であると共に重合孔のずれなどのトラブルを確実に防止することができた。
【０００８】
更に、外筒頂部のキャップハンドルの回動によって通水通孔と排水通孔との連通を切換え、給水元圧を遮断して吸気口からの大気導入により水抜き排水を行うようにし、残留水排水のために蛇口開放を行う必要をなくして通水通孔の閉塞失念などの事故を完全に排除するようにした。
【０００９】
また、上部支持胴に開口する吸気孔の内側に摺接する吸気回動軸の切換え吸気孔の周囲に弾性素材によるシール部材を設定し、吸気孔のシール不足による逆流漏水にも対処するようにした。
【実施例】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。１は水栓柱の外筒で、頂部にキャップハンドル１１が回動可能に覆着され、内部には上部支持胴２１と下部支持胴２２が内装されて外筒が補強されると共に、支持胴２１、２２が内筒２によって連結されて構造機構の収容郭２３が形成されている。
【００１１】
上部支持胴２１には蛇口設定ブッシング４の螺合孔が開口し、その上部に回動変位により吸気口４１に連絡する吸気孔３１を側部に開口させた吸気回動軸３が嵌装され、ハンドル固定軸１３を挿通した蓋体２４によって覆蓋されている。
【００１２】
吸気回動軸３は、上部にビス１２によってキャップハンドル１１を固定し、側部には外筒１に開口する吸気口４１に回動軸３の回動によって上部支持胴２１に設定された吸気開口部２８を介して開閉する吸気孔３１が設定され、吸気された空気を栓内に導入する空気流入路４２、４３に連絡し、下端はロッド３３との接合部４４となっている。
【００１３】
吸気回動軸３の吸気孔３１は、回動軸３の回動によって上部支持胴２１の内周壁を摺動して吸気開口部２８と重合し、或いは開口部をずらすことによって吸気開閉が行われるので、その開口囲周に弾性リング３１ａを嵌装し水密性を高めるように構成されている。
【００１４】
また、キャップハンドル１１による吸気回動軸３の回動は、上部支持胴２１に設定された切欠き段差１４と回動規制ピン１５の突合によって回動範囲が規制され、キャップハンドル１１に表示された通水、水抜きの回動表示と共に、回動角度が９０度に規制されるように構成されている。
【００１５】
下部支持胴２２は側部に排水機構２５が設けられ、先端にディスクケース３２を着合し、尾端部を吸気回動軸３を介してキャップハンドル１１の回動機構に連結するロッド３３に接合して下端部は給水管に連絡する給水口２６に構成されている。
【００１６】
ディスクケース３２は内径壁に、ディスクパッキン３４、固定ディスク３５の各外周に設けられた嵌合凹部３４ａ、３５ａと嵌合する突条３７を突設し、これに回動ディスク３６の３枚のディスク体を重合して収容する本体と下部に外周に案内突条３８を設けた着接部３９から成り、下部支持胴２２の下端に嵌装された構造機構受容部２７に着接する。
【００１７】
構造機構受容部２７には、ディスクケース着接部の構造機構貫通位置が下降に従って所定の位相部に螺旋斜行して構造機構を所定の部位に修正案内する斜行突段部２７ａ、２７ａが設けられており、構造機構を単純に挿入するだけで変位重合孔の部位修正が自動的に行われるようになっている。
【００１８】
回動ディスク３６は、ディスクパッキン３４、固定ディスク３５より径が小さく、突条３７、３７の先端に内接して回動可能に固定ディスク３５の上面に重合摺接し、ロッド３３に接合する回動軸５の先端５１と嵌合する嵌合部３６Ｍと固定ディスクの通水通孔３５ｘ、３５ｘ或いは排水通孔３５ｙ、３５ｙと連通する切換え通孔３６Ｇ、３６Ｇが設けられている。
【００１９】
回動ディスク３６と固定ディスク３５はセラミックス素材によって形成され、その重合摺接面は鏡面仕上げにより互いに吸着されて無軸回動構造となっており、摺動摩擦を伴うことなく円滑な回動操作を行えるようになっている。
【００２０】
ディスクケース３２には、回動ディスク３６の嵌合部３６Ｍと嵌合する先端５１を備え、尾端が回動機構に連結するロッド３３と接合するディスク回動軸５を内嵌され、キャップハンドル１１の回動によって回動ディスク３６の回動操作が行われる。
【００２１】
ディスク回動軸５の頂部は、角度制限キャップ５２に挿嵌され、回動軸５の回動が常に９０度となり回動ディスク３６の切換え通孔３６Ｇ、３６Ｇが固定ディスクの通水通孔３５ｘ、３５ｘ或いは排水通孔３５ｙ、３５ｙと連通する位置に停止されるように構成される。
【００２２】
また、ディスク回動軸５の側壁には、回動ディスク３６の切換え通孔３６Ｇ、Ｈの孔口に接合する導水溝５３、５３と導水孔５４、５４が設けられ、給水管からの水道水を蛇口（蛇口設定ブッシング４）に供給し、或いは上部支持胴２１の残留水を排水機構２５に導水する。
【００２３】
このように構成された不凍水栓柱は、常時は吸気回動軸３の側部に開口させた吸気孔３１は吸気口４１との連絡路が閉塞され、回動ディスク３６の切換え通孔３６Ｇ、３６Ｇが固定ディスクの通水通孔３５ｘ、３５ｘと重合しているので、ブッシング４に取り付けられた蛇口（図示しない。）が開栓されると、水は上部からの気圧を受けることなく、本管からの給水圧により下部支持胴２２の下端給水口２６から通水通孔３５ｘ、３５ｘ導水溝５３、５３と導水孔５４、５４を通り蛇口から出水される。
【００２４】
凍結を避けるため水栓柱内の残留水を抜くときには、キャップハンドル１１を９０度回動すると回動ディスク３６が変位して通水通孔３５ｘを閉鎖し、切換え通孔３６Ｇ、３６Ｇが排水通孔３５ｙ、３５ｙと重合して排水機構２５に連通すると共に、吸気回動軸３の回動により吸気孔３１が吸気口４１に連絡して栓内への吸気が行われ、これにより発生する内圧と共に柱内の残留水を排水機構通水路に抜くようになっている。
【００２５】
排水機構２５は、上端をキャップ２５ａで閉鎖すると共に、側部に排水孔２５ｂが開口しボール逆止弁２５ｃが嵌装され排水孔等からの逆流が防止されるようになっている。
【００２６】
本発明は以上のように構成したので、従来、排水孔通水路開閉部に設定されたＯリングの故障、部品交換や修理について、キャップハンドル１１と蓋体２４を取外してハンドル固定軸１３を引き上げれば、吸気回動軸３、ロッド３３、ディスクケース３２を一挙に水栓柱本体から分離でき、部品交換や修理に簡易迅速に対応することができたものである。     
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による不凍水栓柱の実施例を示すもので、中央胴部分を省略して全体を縦断面とした全体構造側面図である。
【図２】同じく、不凍水栓柱上端の上部支持胴に装嵌される吸気回動軸と吸気孔の囲周パッキンの設定状况を示す部分拡大斜視図である。
【図３】同じく、ディスクバルブを収納するディスクケースの構造を示す構造部材の分解斜視図である。
【図４】同じく、ディスクケース内に嵌装されるディスク回動軸と各ディスクの関係を示す構造部材の分解斜視図である。
【図５】同じく、不凍水栓柱下端の給水口からディスクバルブを通って水道水が蛇口に供給される通水時における経路を示す水栓柱下端部の縦断面側面図である。
【図６】同じく、止水及び水抜き時における栓内内圧と残留水を排水機構通水路に導入する経路を示す水栓柱下端部の縦断面側面図である。
【図７】同じく、回動ディスクのディスクケース内への嵌装状況を示す回動ディスクとディスクケースの横断面平面図である。
【図８】同じく、固定ディスクのディスクケース内への嵌装状況を示す回動ディスクとディスクケースの横断面平面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１      水栓柱の外筒
１１      キャップハンドル
１２      キャップハンドル固定ビス
１３      ハンドル固定軸
１４      回動角度規制切欠き段差
１５      回動規制ピン
２      内筒
２１      上部支持胴
２２      下部支持胴
２３      構造機構の収容郭
２４      ハンドル固定軸を挿通した蓋体
２５      下部支持胴の排水機構
２５ａ      排水機構の上端キャップ
２５ｂ      排水機構の側部排水孔
２５ｃ      排水機構のボール逆止弁
２６      下部支持胴の給水口
２７      下部支持胴の下端に嵌装された構造機構受容部
２７ａ      斜行突段部
２８      上部支持胴に設定された吸気開口部
３      吸気回動軸
３１      吸気回動軸の吸気孔
３１ａ      吸気孔の囲周パッキン
３２      ディスクケース
３３      上部下部の支持胴を連結するロッド
３４      ディスクパッキン
３４ａ      ディスクパッキンの外周に設けられた嵌合凹部
３４ｂ      ディスクパッキンの通水通孔
３５      固定ディスク吸気回動軸の吸気孔
３５ａ      固定ディスクの外周に設けられた嵌合凹部
３５ｂ      固定ディスクの外周に設けられた嵌合凹部
３５ｃ      固定ディスクの外周に設けられた嵌合凹部
３５ｄ      固定ディスクの外周に設けられた嵌合凹部
３５ｘ      固定ディスクの通水通孔
３５ｙ      固定ディスクの排水通孔
３６      回動ディスク
３６Ｍ      回動ディスクの回動軸突起との嵌合凹部
３６Ｇ      回動ディスクの切換え通孔
３７      各ディスクの外周に設けられた嵌合凹部と嵌合する突条
３８      ディスクケース外周のディスク案内突条
３９      ディスクケース下部の着接部
４      ブッシング
４１      外筒に開口する吸気口
４２      吸気された空気を栓内に導入する空気流入路
４３      吸気された空気を栓内に導入する空気流入路
４４      ロッド３３との接合部
５      ディスク回動軸
５１      ディスク回動軸先端の嵌合突起
５２      ディスク回動軸先端の角度制限キャップ
５３      ディスク回動軸の導水溝
５４      ディスク回動軸の導水孔
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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