(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁函と、該弁函に収容されて通水・止水が切り替え可能な通水路を有するボール弁とからなり、該ボール弁の通水路は一次側と二次側を一直線上に連通する直線状とし、前記ボール弁には前記通水路と連通して、その側面に回動中心点から偏心して第一の水抜き路の開口を形成すると共に、底面にも前記通水路と連通する第二の水抜き路を形成してなり、さらに、弁函には、前記回動軸を中心とする第一の水抜き路の回転軌跡上に位置して、止水のときには第二の水抜き路によって二次側とボール弁の前記通水路が連通すると共に、前記第一水抜き路と合致して二次側の滞留水を外部に水抜き可能に連通する放出路を設け、この弁函の放出路には、水抜きシートが交換可能に装着され、且つ、該水抜きシートを密閉して前記放出路にプラグを着脱可能に設けたことを特徴とする水抜用止水栓。
【請求項２】
上記ボール弁は、水抜きシートとの接触部を平らに面取りしてなる請求項１記載の水抜用止水栓。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、止水と同時に二次側配管の滞留水を排出することで凍結事故を防止する水抜用止水栓の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
寒冷地では冬場の外気温が氷点下に下がり、特に水道を利用しない夜間に配管中の滞留水が凍結して配管が破裂することもあることから、この凍結事故を防止するために一般には元栓の二次側配管に前記滞留水を外部に排出する水抜栓が接続される。
【０００３】
一方、元栓と水抜栓が別体の場合、当然に元栓を閉めた上で水抜栓を操作しなければならないが、この二操作が面倒で、操作手順にも間違いを起こしやすいことから、止水栓と水抜栓を一体化し、一操作で止水と水抜きを同時に行うことができる水抜用止水栓が広く利用されている。
【０００４】
図４は、従来の水抜用止水栓の一例を示したものであり、通常は同図（Ａ）の状態により図面左の一次側Ｘから図面右の二次側Ｙへと通水するのであるが、コック２０を９０度捻って同図（Ｂ）の状態とすることで、内蔵したボール弁２１によって通水が断たれ、止水する。つまり、ボール弁２１には縦断面視で９０度に屈曲した逆Ｌ字状の通水路２２が貫設されており、当該ボール弁２１を回転操作することにより通水・止水を切り替えるようにしている。
【０００５】
一方、水抜きに関しては、弁函２３に水抜き穴２４が形成されると共に、ボール弁２１には止水位置において前記水抜き穴２４と連通する通孔２５が前記通水路２２と通じて形成されている。従って、この従来技術によれば、コック２０を捻るという一操作だけで止水と同時に水抜きが可能となる。
【０００６】
図５は、別の従来技術を示したものであり、ボール弁３０を利用した水抜用止水栓であるが、この従来技術の特徴は水抜き用シート３１を交換できるように構成したことである。詳細に説明すると、先ず、ボール弁３０には横断面視で９０度に屈曲したＬ字状の通水路３２が貫設されており、同図（Ａ）に示した状態では前記通水路３２が、同図（Ｂ）に示したように逆止弁３３を介して一次側Ｘと二次側Ｙの双方に開放され、通水可能となる。
【０００７】
一方、水抜きに関しては、弁函３４に二次側Ｙと連通する第一の水抜き路３５が形成されると共に、弁軸３６にも止水位置において前記第一水抜き路３５と連通する第二の水抜き路３７が形成されており、コック３８を９０度捻って同図（Ｃ）に示した状態とすると、一次側Ｘの通水が断たれると同時に、第二水抜き路３７と第一水抜き路３５が連通して二次側Ｙの滞留水は第二水抜き路３７の出口よりコック３８の隙間から漏出するように排出されるのである。従って、この従来技術においてもコック３８を捻るという一操作で止水・水抜きが可能である。また、この従来技術では、水抜き用シート３１を第一水抜き路３５と第二水抜き路３７の接続部位に介在させ、しかも弁函３４側面に着脱されるプラグ３９を外すことによって水抜き用シート３１をメンテナンスできるようにしたので、経時的に劣化する水抜き用シート３１の交換が可能となり、製品寿命を向上させることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術には次のような課題があった。第一に、双方の従来技術とも、ボール弁に形成した通水路が屈曲しているなど、流路が複雑且つ狭小であるため、通水時の圧力損失が大きいという課題である。
【０００９】
第二に、前者には、水抜き用シートが密封された弁函に内蔵されているため、該シートの交換ができず、該シートの経時的劣化によって製品寿命が短いという課題がある。
【００１０】
第三に、後者には、第一と第二の水抜き路の形成が複雑で、当然に専用の生産ラインを設ける必要があって、製造コストが上昇すると同時に、第一水抜き路を形成し、且つ、水抜き用シートを交換可能に組み込む分、弁函が大型化するという課題がある。
【００１１】
本発明は上述した課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、通水時の流圧損失が小さく、製造も容易で、しかも小型で、さらに製品寿命の長い水抜用止水栓を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために本発明では、両端に一次側・二次側と接続される継手を有し、側面にレバーまたはコックを設けた筒状の弁函と、前記レバーまたはコックと回動軸を介して連結されて通水・止水が切り替え可能な通水路を有するボール弁とからなり、該ボール弁には前記通水路と連通して、その側面に回動中心点から偏心して第一の水抜き路を形成すると共に、底面に第二の水抜き路を形成してなり、さらに、前記弁函のレバーまたはコックとは反対側面に前記回動軸を中心とする第一の水抜き路の回転軌跡上に位置して、止水のとき前記第一水抜き路と合致して二次側の滞留水を水抜き可能な放出路を設けるという手段を用いた。
【００１３】
さらに、ボール弁の通水路を一次側と二次側を一直線上に連通する直線状とする手段、及び、弁函の放出路に水抜きシートが交換可能に装着され、且つ、該水抜きシートを密閉して前記放出路にプラグを着脱可能に設けるという手段を用いた。
【００１４】
また、請求項２では、ボール弁は水抜きシートとの接触部を平らに面取りするという手段を用いた。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面に従って説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る水抜用止水栓の通水状態（同図（Ａ））、止水・水抜き状態（同図（Ｂ））それぞれにつき、該水抜用止水栓の側面視縦断面図を示したものである。同図において、水抜用止水栓の左は給水本管等から水が供給される一次側Ｘ、右は宅内に水を送り出す二次側Ｙであって、図中、１は一次側Ｘ・二次側Ｙそれぞれに継手１ａ・１ｂを備えた円筒状の弁函、２は弁函１に内蔵されたボール弁、３は弁函１の側面に位置して、回動軸３ａを介してボール弁２に接続された操作レバーである。また、４は合成樹脂製のボールシートである。
同図から明らかなように、本水抜用止水栓はほぼ直管状の形態を呈し、弁函１に大きな出っ張りがなく、非常にコンパクトに成形されている。
【００１６】
また、上記ボール弁２には、直線状に通水路５が形成されており、さらに該通水路５と連通して二つの水抜き路６・７が形成されている。その一はボール弁２の側面に、回動軸３ａの中心Ｃからやや上方に偏心して形成され、止水時に後述する水抜き機構８と連通する第一の水抜き路６であり、他の一はボール弁２の底面中央に形成され、止水時に二次側Ｙと連通する第二の水抜き路７である。
【００１７】
上記構成において、先ず本水抜用止水栓の通水・止水構造について説明すると、ボール弁２には一次側Ｘと二次側Ｙを一直線状に連通する通水路５が貫設されており、図１（Ａ）のように、操作レバー３を右側に倒した状態では前記通水路５が一次側Ｘと二次側Ｙを連通して通水状態となる。一方、図１（Ｂ）のように、操作レバー３を左側に倒すと、これと連動してボール弁２が９０度回転し、それまで水平にあった前記通水路５は縦向きに変位するため、ボール弁２の壁面によって一次側Ｘが閉止され、止水状態となる。
【００１８】
次に、図２に従って同実施形態の水抜き構造について説明する。同図（Ａ）は操作レバー３を奥に倒した通水状態、同図（Ｂ）は操作レバー３を手前に倒した止水・水抜き状態それぞれにつき、該水抜用止水栓の正面視縦断面図を示したものである。同図から明らかなように、弁函１の操作レバー３とは反対側の側面には水抜き機構８が設けられている。
【００１９】
弁函１の一側面（図示右）に設けられた水抜き機構８は、弁函１に形成された放出路９と、ボール弁２と接触するように前記放出路９に組み込まれた水抜きシート１０と、放出路９に螺合され、該放出路９と連通するＴ字通路１１をネジ軸内に形成したプラグ１２と、該Ｔ字通路１１の他端と連通するように弁函１に形成された水抜き口１３と、該水抜き口１３の開度を調整可能に水抜き口１３に螺合されるキャップ１４とからなる。なお、弁函１に形成された水抜き口１３は、キャップ１４の雌ネジ孔１３ａと連続して形成されている。また、キャップ１４の雄ねじ１４ａは、もちろん完全な螺旋ネジであると水抜きが不可能であるので、そのネジ軸を横断面略四角形となるように加工して、ネジ山の一部を欠如させ、その欠如部から水抜き排水するようにしている。また、キャップ１４の締め込み量を調整するため、図示しないスペーサを咬ませるようにすることもある。
【００２０】
上記構成の水抜き機構８の動作を説明する。先ず、図２（Ａ）に示した通水状態では、ボール弁２側面に形成した第一の水抜き路６は、水抜き機構８の放出路９と連通せず、閉止された状態にあるため、水抜き機構８から排水することはない。つまり、通水状態にあるボール弁２において、第一の水抜き路６は当該ボール弁２のやや上方に偏心して設けられており、他方、水抜き機構８の放出路９はボール弁２のやや前方に偏心して設けられているためで、通水状態では第一の水抜き路６と放出路９は合致しないからである。より詳しくは、図１（Ａ）からも明らかなように、水抜き機構８の放出路９は、弁函１の側面において、ボール弁２の回転軸３ａを中心Ｃとする第一の水抜き路６の回転軌跡上Ｌに形成されており、本実施形態の場合、通水状態において、第一の水抜き路６と水抜き口１３の放出路９は９０度の位相差をもって形成されている。なお、通水状態において、ボール弁２の底面に形成された他の第二の水抜き路７も二次側Ｙと連通せず、ボールシート４によって閉止されている。
【００２１】
一方、図２（Ｂ）に示した止水状態では、操作レバー３の止水操作、即ち、同図（Ａ）の状態から操作レバー３を前方に９０度倒すことによって、ボール弁２が回転し、通水路５は縦向きとなってボールシート４によって閉止され止水されると同時に、ボール弁２側面に形成した第一の水抜き路６が弁函１の側面に形成した放出路９と合致して、第一の水抜き路６と放出路９が連通状態となる。また、これと同時にボール弁２の底面に形成した第二の水抜き路７は二次側Ｙと連通する。よって、この状態では一次側Ｘは閉止される一方、二次側Ｙは第二の水抜き路７、通水路５、第一の水抜き路６を介して水抜き機構８の放出路９と連通し、二次側Ｙの滞留水は放出路９、プラグ１２のＴ字通路１１を経て、水抜き口１３から排出される。
【００２２】
このように本実施形態の水抜用止水栓によれば、操作レバー３を操作するだけで、通水・止水が切り替えられ、しかも止水と同時に水抜きをすることができる。また、ボール弁２の通水路５は直管状に形成されているため、通水時には一次側Ｘと二次側Ｙとを直線的に接続するので、ほとんど流体の圧力損失が発生しない。
【００２３】
また、経時的に劣化する水抜きシート１０をプラグ１２を外すことによって、容易に外部からメンテナンス・交換できるようにしたので、該水抜きシート１０の劣化によって製品全体を交換する必要がなく、消耗部分のみを交換できるから、合理的・経済的である。
【００２４】
さらに、構成自体も従来のボール止水栓をほぼ踏襲したものであるので、部品の流用が可能であって生産コストの上昇が抑えられ、しかも製造・組み立ても極めて簡単に行える。
【００２５】
なお、ここに例示した実施形態では、水抜きシート１０を弁函１の放出路９に着脱自在なプラグ１２を外すことによって適宜交換できるように構成した。このため上述したように製品寿命を向上させるという利点が得られるが、その反面、放出路９から水抜き口１３までの流路がやや複雑となる。そこで、より簡易な構成としては、プラグ１２と水抜き口１３を省略し、弁函１の放出路９に直接キャップ１４を装着するようにする。この簡易構成であっても、キャップ１４の締め込み量を調整することで放出路９を水抜き口１３として機能させ、止水と同時に水抜きを行うことができる。また、ボール弁２の通水路５は変更を要しないため、依然として圧力損失の小さい水抜用止水栓とすることができる。
【００２６】
その他、本実施形態ではボール弁２の操作手段として棒状の操作レバー３を採用したが、これに代えてツマミ状のコックを採用してもよいことはもちろんである。
【００２７】
さらに、本実施形態では、図２や図３に示されたように、ボール弁２の水抜きシート１０との接触部を平らに面取り２ａしているため、ボール弁２が回動しても水抜きシート１０との良好な密着性が維持され、水抜きシート１０も複雑形状のものを必要としない、という利点がある。しかし、ボール弁２に面取り２ａを形成することは一例であって、該面取り２ａを省略することは自由である。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ボール弁側面に偏心して設けた水抜き路が、止水時に弁函に設けた水抜き放出路と合致して、二次側の滞留水を排水するように構成したので、一操作で止水と水抜きを行うことができる。従って、元栓と水抜栓が別体であった従来に比べれば、操作性が向上すると共に、操作を間違えることがない。
【００２９】
また殆どの構造を従来のボール型止水栓と同じとすることで、部品の流用が可能であるなど、合理的・経済的な水抜用止水栓とすることができる。
【００３０】
またボール弁の通水路を直線的に設け、一次側と二次側を一直線上に通水することとしたので、通水時の圧力損失や流速低減といった不都合を回避することができる。
【００３１】
さらに水抜きシートを弁函の水抜き放出路に着脱自在なプラグを外すことによって交換可能としたので、製品寿命を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】同図（Ａ）は本発明の一実施形態に係る水抜用止水栓の通水状態を示した側面視縦断面図、同図（Ｂ）は同水抜用止水栓の止水・水抜き状態を示した側面視縦断面図
【図２】同図（Ａ）は同水抜用止水栓の通水状態を示した正面視縦断面図、同図（Ｂ）は同水抜用止水栓の止水・水抜き状態を示した正面視縦断面図
【図３】同図（Ａ）は同水抜用止水栓の通水状態を示した要部拡大斜視図、同図（Ｂ）は同水抜用止水栓の止水・水抜き状態を示した要部拡大斜視図
【図４】同図（Ａ）は従来水抜用止水栓の通水状態を示した側面視縦断面図、同図（Ｂ）は同水抜用止水栓の止水・水抜き状態（Ｂ）を示した側面視縦断面図
【図５】同図（Ａ）は他の従来水抜用止水栓の通水状態を示した側面視縦断面図、同図（Ｂ）は同水抜用止水栓の通水状態を示した横断面図、同図（Ｃ）は同水抜用止水栓の止水・水抜き状態を示した側面視縦断面図
【符号の説明】
１  弁函
２  ボール弁
３  操作レバー
４  ボールシート
５  通水路
６  第一の水抜き路
７  第二の水抜き路
８  水抜き機構
９  水抜きの放出路
１０  水抜きシート
１１  プラグ内のＴ字通路
１２  プラグ
１３  水抜き口
１４  キャップ
【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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