(57)【要約】【課題】この発明は、不凍水栓柱等に用いられる水栓装置において、シール部材等の経年劣化があった場合でも、スピンドルの外方側（上方側）で水漏れが生じないようにして、商品性を高めることができる水栓装置及びこれを用いた水抜きシステムを提供することを目的とする。【解決手段】外部貫通路３７の開口３８ａ，３８ｂが環状のパッキン部材７よりも内方側（下方側）に位置するように設定されているため、流れ出た水が操作スピンドル３の外方側（上方側）に、漏れ出ることはない。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部に水を排出できる切換え弁を上流側に備える水栓装置であって、
前記水栓装置には、上流側水路と下流側水路との間に設置される水栓弁と、
該水栓弁を開閉操作する操作ハンドルと、
該操作ハンドルと前記水栓弁との間に設けられ、軸方向に移動することで操作ハンドルからの操作力を水栓弁に伝達する軸部材と、
該軸部材の内部に軸方向に延びるように形成されて、前記上流側水路と外部とを連通する吸気孔と、
該吸気孔の内部に設置されて、上流側水路の水が外部に排出される際には、上流側水路と外部とを連通して上流側通路に外気を取り入れる吸気弁とを備えており、
前記水栓弁の閉鎖時には、前記吸気孔の外部側開口が、軸部材の中間位置でシールするシール部材より内方側に位置するように設定した
水栓装置。
【請求項２】
前記水栓弁の開放時にも、前記吸気孔の外部側開口が、前記シール部材より内方側に位置するように設定した
請求項１記載の水栓装置。
【請求項３】
前記吸気孔の外部側開口を、前記軸部材の側周面に、約１８０度間隔で二箇所に形成した
請求項１又は２記載の水栓装置。
【請求項４】
前記水栓装置の上流側の上流側水路に分岐するように設けられ、水を外部に排出する排出路と、
該排出路へ前記上流側水路内の水を排出して、前記水栓装置との間で負圧を生じさせる切換え弁と、
該切換え弁を水排出時に切換え操作する操作部材とを備え、
前記請求項１〜３いずれかに記載の水栓装置を用いて水抜きを行なう、
水抜きシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、水道の凍結を防ぐ不凍水栓柱等に用いられる水栓装置及びこれを用いた水抜きシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、寒冷地などにおいては、水道の凍結を防ぐために、いわゆる不凍水栓柱を用いることが知られている。この不凍水栓柱は、水栓装置の不使用時に水栓装置に水を導入する水道（水路）内の水を外部に排出することにより、水の凍結を防いでいる。
【０００３】
不凍水栓柱の一例を、図５に示す模式図によって説明する。  
地面Ｇに対して上下方向に延びるように設置された水栓柱本体１００には、水栓装置（カラン）１０１が設けられており、通常時には、水栓柱本体１００の内部に設けた水路１０２によって導かれる水Ｒが、水栓装置１０１から吐出されるように構成している。  
この水栓柱本体１００の上部には、水路１０２の途中に設けた切換え弁１０３を切換え操作する操作ノブ１０４を設けており、この操作ノブ１０４によって、切換え弁１０３を切換えた場合には、水路１０２の水Ｒ′を途中で堰き止めると共に、水栓柱本体１００内の水路１０２の水Ｒ′を排出路１０２′から外部に排出するように構成している（なお、この「外部」には地中も含まれる）。  
なお、このとき、水栓装置１０１の操作ハンドルを開放操作することで、水路１０２内に外気を導入すること等が知られている。
【０００４】
ところで、下記特許文献１には、水栓装置内に残留する水も外部に排出するために、操作ハンドルを固定するスピンドル（栓棒）に、軸方向に延びる吸気孔を設け、この吸気孔を通じて外気を導入するようにしたものが、開示されている。
【特許文献１】実開昭４９−１１０３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述のように、水栓装置１０１の操作ハンドルを開放操作することで、水路１０２内に外気を導入する場合には、操作ハンドルの開放操作を忘れると、水路内の水が排出されずに水道が凍結するおそれがある。  
そこで、例えば、水栓装置１０１に、自動的に水路１０２内に外気を導入する吸気弁１０５を設けて、水Ｒ′の外部への排出を円滑に行なうことが考えられる。
【０００６】
ここで、図６で、スピンドルに外気を導入する吸気孔を形成して吸気弁を設けた場合の水栓装置の詳細構造について、説明する。  
この水栓装置１０１においては、水栓本体１１０に設けた上流側通路部１１１と下流側通路部１１２との間に、スピンドル１１３と一体となった水栓弁１１４を設け、この水栓弁１１４とスピンドル１１３に、上流側通路部１１１と連通した軸方向に延びる吸気孔１１５，１１６を設ける共に、この吸気孔１１５，１１６の内部に吸気弁となる吸気ピストン１１７と吸気プレート１１８を設けることが考えられる。
【０００７】
この水栓装置１０１の上流側の水が、図示しない切換え弁（図５の１０３）によって外部に排出された場合には、上流側通路部１１１に負圧が発生するため、吸気弁の吸気ピストン１１７と吸気プレート１１８が内方側（下方側）に引き込まれることになり、自動的にスピンドル１１３の吸気孔１１６から上流側通路部１１１に、外気が導入されることになる。
【０００８】
そして、このスピンドル１１３の吸気孔１１６の開口１１９は、できるだけ外気を導入しやすいように、スピンドル１１３の中間位置に設けられるシール部材（パッキン）１２０よりも外方側（上方側）に設定することが考えられる。
【０００９】
しかし、このように、スピンドル１１３の吸気孔１１６の開口１１９をシール部材１２０よりも外方側に設定すると、以下のような問題が生じるおそれがある。  
すなわち、吸気ピストン１１７のＯリング１２１が、経年劣化によってシール性を維持できない状態になった場合や、ゴミかみが生じて吸気ピストン１１７が上方に移動しにくくなった場合には、上流側通路部１１１に水が導入されて高圧となった場合に、吸気ピストン１１７が外方側（上方側）に移動したとしても、Ｏリング１２１の部分から水が吹き出し、スピンドル１１３の吸気孔１１６の開口１１９から水が漏れる状態となってしまい、水漏れ状態がスピンドル１１３の外方側（上方側）で生じてしまうのである。
【００１０】
そこで、この発明は、不凍水栓柱等に用いられる水栓装置において、シール部材等の経年劣化があった場合等でも、スピンドルの外方側（上方側）で水漏れが生じないようにして、商品性を高めることができる水栓装置及びこれを用いた水抜きシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、外部に水を排出できる切換え弁を上流側に備える水栓装置であって、前記水栓装置には、上流側水路と下流側水路との間に設置される水栓弁と、該水栓弁を開閉操作する操作ハンドルと、該操作ハンドルと前記水栓弁との間に設けられ、軸方向に移動することで操作ハンドルからの操作力を水栓弁に伝達する軸部材と、該軸部材の内部に軸方向に延びるように形成されて、前記上流側水路と外部とを連通する吸気孔と、該吸気孔の内部に設置されて、上流側水路の水が外部に排出される際には、上流側水路と外部とを連通して上流側通路に外気を取り入れる吸気弁とを備えており、前記水栓弁の閉鎖時には、前記吸気孔の外部側開口が、軸部材の中間位置でシールするシール部材より内方側に位置するように設定したものである。
【００１２】
この構成によれば、水栓弁の閉鎖時には、軸部材の外部側開口がシール部材より内方側に位置するため、Ｏリング等が経年劣化することで、上流側水路から高圧（正圧）が作用した際に、軸部材の外部側開口から水が漏れたとしても、外方側に位置するシール部材によってシールされることになる。  
このため、軸部材の外部側開口から水が漏れたとしても、軸部材の外方側からの水漏れを防ぐことができる。
【００１３】
なお、軸部材の外部側開口から漏れる水は、軸部材の内方側に流れて下流側水路を経由して水栓装置の吐出口からシンク内に流れ出ることになるが、軸部材の外方側から水漏れする場合のように、水が外部に大きく飛散することもないため、水栓装置の商品性を悪化させることはない。
【００１４】
この発明の一実施態様としては、前記水栓弁の開放時にも、前記吸気孔の外部側開口が、前記シール部材より内方側に位置するように設定したものである。  
この構成によれば、水栓弁の開放時にも、軸部材の外部側開口がシール部材よりも内方側に位置するため、水栓弁の開放状態においても、軸部材の外部側開口から漏れる水は、外方側に位置するシール部材によってシールされる。  
よって、水栓弁の閉鎖時、開放時、いずれの場合であっても、確実に軸部材の外方側からの水漏れを防ぐことができる。
【００１５】
この発明の一実施態様としては、前記吸気孔の外部側開口を、前記軸部材の側周面に、約１８０度間隔で二箇所に形成したものである。  
この構成によれば、軸部材の外部側開口が、軸部材の側周面に約１８０度間隔で二箇所に形成されることで、外部側開口から水が漏れる場合であっても、両開口からの吐出圧が相殺されるため、軸部材が径方向に変動することはない。  
このため、軸部材の外部側開口から水が漏れたとしても、軸部材が径方向で変動せずに、その位置が維持されるため、シール部材のシール性が変化することがなく、確実にシール性能を維持できる。  
よって、軸部材の外方側からの水漏れを、より確実に防ぐことができる。
【００１６】
また、この発明は、前記水栓装置の上流側の上流側水路に分岐するように設けられ、水を外部に排出する排出路と、該排出路へ前記上流側水路内の水を排出して、前記水栓装置との間で負圧を生じさせる切換え弁と、該切換え弁を水排出時に切換え操作する操作部材とを備え、前記水栓装置を用いて水抜きを行なう、水抜きシステムである。
【００１７】
この構成によれば、前述のような商品性の高い水栓装置を用いることで、水抜きシステムの商品性も、高めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、シール部材が外方側に位置するため、軸部材の外部側開口から水が漏れたとしても、軸部材の外方側からの水漏れを防ぐことができる。  
よって、不凍水栓柱等に用いられる水栓装置において、シール部材等の経年劣化があった場合でも、スピンドルの外方側（上方側）で水漏れが生じないようにして、商品性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明の水栓装置の実施形態について、図面によって詳述する。図１はこの実施形態の水栓装置の全体断面図、図２は吸気弁閉鎖時の水栓装置の要部詳細断面図、図３は吸気弁開放時の水栓装置の要部詳細断面図、図４はＯリングが経年劣化した際の水栓装置の要部詳細断面図である。
【００２０】
この実施形態の水栓装置は、図１に示すように、鋳造成形等によって成形した金属製の水栓本体１と、操作者が操作する操作ハンドル２と、この操作ハンドル２に締結固定されて水栓本体１に組み付けられる操作スピンドル３とを備えている。
【００２１】
そして、操作スピンドル３の内方側（図面で下方側）には、嵌め込み固定された水栓弁としての弁パッキン４と、弁パッキン４の外方側（図面で上方側）に設置されて、外気導入と外気遮断を切換える吸気弁としての吸気ピストン５及び吸気プレート６とを備えており、操作スピンドル３の中間位置には、操作スピンドル３の内方側と外方側とをシールする環状のパッキン部材７とを備えている。
【００２２】
また、この環状のパッキン部材７の外方側には、このパッキン部材７を水栓本体１に固定するパッキン押え８を設けており、パッキン部材７の内方側には、ドーナツプレート状のパッキン受け９を設けている。
【００２３】
さらに、水栓本体１の下流側（図面で右側）には、屈曲した筒状の先端パイプ部材１０をパイプ用ナット１１を介して回動自在に連結固定している。
【００２４】
このうち、前述の水栓本体１は、略Ｔ字状の筒状部材で構成しており、内部には、上流側通路部２１と下流側通路部２２を形成して、両通路部２１，２２の間には、水平方向に延びる仕切り壁部２３を形成している。そして、この仕切り壁部２３には、上下方向に貫通する連通穴２４を設けている。  
また、水栓本体１の上流側（図面で左側）には、不凍水栓柱（図１では図示せず）に締結固定するために、締結ネジ部２５と固定フランジ部２６を形成している。
【００２５】
上流側通路部２１の下面２１ａは、上流側が下方に僅かに傾斜した傾斜勾配α（例えばα=３°）で、形成している。このように傾斜勾配αを設定することで、不凍水栓柱で上流側の水を外部に排出した際に、この上流側通路部２１の水も外部に排出できるようにしている。
【００２６】
前述の操作ハンドル２は、詳細には図示しないが、放射状に三方に広がる翼部２ａを有する金属製のハンドル部材で構成している。この操作ハンドル２は、軸方向（上下方向）に延びる締結ボルトＢで、操作スピンドル３に締結固定している。この操作ハンドル２を周方向に回転操作することで、操作スピンドル３を軸方向に移動できるように構成している。
【００２７】
前述の操作スピンドル３は、図２に示すように、外方側の小径軸部３１と、内方側の大径軸部３２とを備えており、大径軸部３２の外周面には、水栓本体１の上部１２内面に形成した内ネジ１３に螺合する外ネジ３３を形成している。この外ネジ３３に沿って操作スピンドル３を周方向に回転操作することで、操作スピンドル３が軸方向に移動するようにしている。
【００２８】
操作スピンドル３には、軸方向に延びる吸気孔３４を設けている。この吸気孔３４は、外方側（上方側）３４ａが吸気ピストン５等を収容するように略円筒形状で形成されて、内方側（下方側）３４ｂが弁パッキン４を嵌め込むように末広がりとなった略台形円筒形状で形成されている。
【００２９】
前述の弁パッキン４は、この吸気孔３４の内方側に嵌め込まれるように、末広がり形状の略台形円筒形状のゴム製部材で構成している。この弁パッキン４には、中央に軸方向に延びる貫通孔４１を形成している。
【００３０】
この弁パッキン４は、操作スピンドル３に連動して軸方向に移動する。そして、弁パッキン４を、連通穴２４を封鎖するように仕切り壁部２３に当接させることで、上流側通路部２１と下流側通路部２２を閉鎖して（図２参照）、仕切り壁部２３から離間させることで、上流側通路部２１と下流側通路部２２を連通させて（図１参照）、水栓弁として機能させている。
【００３１】
前述の吸気プレート６は、弁パッキン４の外方側に位置するドーナツプレート状の金属板で構成している。この吸気プレート６は、操作スピンドル３の内周段差部３５と弁パッキン４との間で弾性的に挟持されている。そして、この弁パッキン４の貫通孔４１を通じて上流側通路部２１内の圧力変化を受けるように構成している。
【００３２】
前述の吸気ピストン５は、吸気プレート６の外方側に位置する略分銅形状の金属部材で構成している。この吸気ピストン５の内部には、内方側（下方側）に開口する縦孔５１と、縦孔５１先端に連通する横貫通孔５２を形成している。この縦孔５１と横貫通孔５２は、外気を取り入れる吸気通路として機能している。
【００３３】
また、吸気ピストン５の外方側傾斜面５３には、ゴム製のＯリング５４を組み付けている。このＯリング５４は、吸気ピストン５が操作スピンドル３の内周傾斜面３６に押圧された際に（外方側に押圧された際に）、内周傾斜面３６に当接して、外方側と内方側をシールするようにしている。  
すなわち、上流側通路部２１に水が充填されて圧力がかかった状態（図２の状態）では、吸気ピストン５が外方側（上方側）に押圧されることで、Ｏリング５４が内周傾斜面３６に当接して、外部への水漏れを防いでいるのである。
【００３４】
この吸気ピストン５の上方には、吸気孔の先端空間部３４ｃが形成されており、この先端空間部３４ｃは、操作スピンドル３の径方向に貫通する外部貫通路３７を介して外部に連通している。この外部貫通路３７は、操作スピンドル３の側周面に１８０度間隔で開放する二箇所の開口３８ａ，３８ｂを有している。
【００３５】
そして、この外部貫通路３７の開口３８ａ，３８ｂは、弁パッキン４が閉鎖位置にあるときに（図２の位置）、前述の環状のパッキン部材７よりも内方側（下方側）に位置するように設定している。  
このように、開口３８ａ，３８ｂをパッキン部材７よりも内方側に設定しても、その外周側空間３９が、水栓本体１の内ネジ１３と操作スピンドル３の外ネジ３３との間の隙間を介して、下流側通路部２２と連通しているため、外気を取り入れることができる。
【００３６】
次に、このように構成した水栓装置の吸気弁（５，６）の作動状態を説明する。
【００３７】
図２に示すように、上流側通路部２１に水が充填されている通常時において、水栓装置の吸気ピストン５及び吸気プレート６には、高圧（正圧）が作用しているため、外方側（上方側）に押圧される。このため、吸気ピストン５のＯリング５４は内周傾斜面３６に当接して、操作スピンドル３内からの水漏れを防いでいる。  
よって、通常時においては、操作スピンドル３から水漏れは生じない。
【００３８】
一方、図３に示すように、不凍水栓柱の切換え弁（図５参照）によって、上流側通路部２１から水が排出される排水時においては、水栓装置の吸気ピストン５及び吸気プレート６には、負圧が作用するため、内方側（下方側）に引き込まれる。このため、吸気ピストン５のＯリング５４は、内周傾斜面３６から離間して、この間に通気空間ｗを形成することになる。よって、排水時には、外部から空気を吸込むことができ、円滑に排水を行うことができる。  
このように、この水栓装置では、水栓装置としての機能を確保しながら、不凍水栓柱の排水効果を高めている。
【００３９】
ところで、この水栓装置のＯリング５４が経年劣化した場合には、図４に示すような状態になる。すなわち、Ｏリング５４′が経年劣化すると、Ｏリング５４′の弾性力が低下して、断面形状も楕円状等に変化することになる。
【００４０】
このため、上流側通路部２１に水が充填されている通常時であっても、吸気ピストン５のＯリング５４′が内周傾斜面３６に当接せずに、隙間w′が生じることになる。そして、この隙間から上流側通路部２１の水が吸気孔３４の先端空間部３４ｃに流れ出て、外部貫通路３７を介して、操作スピンドル３の外部に流れ出ることになる（矢印参照）。
【００４１】
もっとも、この実施形態では、外部貫通路３７の開口３８ａ，３８ｂが環状のパッキン部材７よりも内方側（下方側）に位置するように設定されているため、流れ出た水が操作スピンドル３の外方側（上方側）に漏れることはない。
【００４２】
このように、操作スピンドル３の外方側から水が漏れ出ることがないため、水が外部に大きく飛散することもないため、操作者等が、水漏れを強く意識することを防止できる。
【００４３】
なお、この流れ出た水は、水栓本体１の内ネジ１３と操作スピンドル３の外ネジ３３との間を経由して、下流側通路部２２に流れ出て、図示しないシンク内に滴下することになる。
【００４４】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
【００４５】
この実施形態では、弁パッキン４が閉鎖位置（図２の位置）にあるときに、操作スピンドル３の外部貫通路３７の開口３８ａ，３８ｂが、パッキン部材７より内方側に位置するように設定している。  
これにより、Ｏリング５４が経年劣化して、上流側通路部２１から高圧（正圧）が作用した際、又はゴミかみで吸気ピストン５が上方に移動しにくくなった際に、操作スピンドル３の外部貫通路３７の開口３８ａ，３８ｂから、水が漏れたとしても、外方側に位置するパッキン部材７によってシールされる。  
このため、操作スピンドル３の外部貫通路３７の開口３８ａ，３８ｂから水が漏れたとしても、操作スピンドル３の外方側からの水漏れを防ぐことができる。  
よって、不凍水栓柱等に用いられる水栓装置において、Ｏリング５４の経年劣化やゴミかみがあった場合でも、操作スピンドル３の外方側（上方側）で水漏れが生じないため、商品性を高めることができる。
【００４６】
また、この実施形態では、弁パッキン４が開放位置（図１の位置）にあるときでも、操作スピンドル３の外部貫通路の開口３８ａ，３８ｂが、パッキン部材７より内方側に位置するように設定している（図１参照）。  
これにより、弁パッキン４の開放状態においても、操作スピンドル３の外部貫通路３７の開口３８ａ，３８ｂから漏れる水が、外方側に位置するパッキン部材７でシールされることになる。  
よって、弁パッキン４の開放時も含めて、確実に操作スピンドル３の外方側からの水漏れを防ぐことができる。
【００４７】
また、この実施形態では、操作スピンドル３の外部貫通路３７の開口３８ａ，３８ｂを、操作スピンドル３の側周面に１８０度間隔で二箇所に形成している。  
これにより、操作スピンドル３の外部貫通路３７の開口３８ａ，３８ｂから水が漏れる場合であっても、両開口３８ａ，３８ｂからの吐出圧が相殺されるため、操作スピンドル３が径方向に変動することはない。  
このため、操作スピンドル３の外部貫通路３７の開口３８ａ，３８ｂから水が漏れたとしても、操作スピンドル３が径方向で変動せず、その位置が維持されるため、パッキン部材７のシール性が変化することがなく、確実にシール性能を維持できる。  
よって、操作スピンドル３の外方側からの水漏れを、より確実に防ぐことができる。
【００４８】
また、この実施形態の水栓装置を、図５に示したような、不凍水栓柱に用いてもよい。すなわち、この水栓装置（１００に対応）の上流側に位置する水路１０２の途中に分岐するように排水路１０２´を設けて、この排水路１０２´を用いて水路１０２内の水を外部に排出する切換え弁１０３を設け、さらに、その切換え弁１０３を水排出時に切換え操作する操作ノブ１０４を設けた不凍水栓柱に用いるのである。  
このように、不凍水栓柱に用いた場合にも、水栓装置のからの水漏れを防止することで不凍水栓柱自体の商品性を高めることができる。  
なお、この不凍水栓柱の切換え弁１０３については、高低差を利用して排水を行なうように構成しているが、別途、負圧を発生させる機構等を用いて排水するように構成してもよい。
【００４９】
以上、この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の水栓弁は、実施形態の弁パッキン４に対応し、
以下、同様に、
上流側水路は、上流側連通路２１に対応し、
下流側水路は、下流側連通路２２に対応し、
軸部材は、操作スピンドル３に対応し、
吸気弁は、吸気ピストン５及び吸気プレート６に対応し、
外部側開口は、外部貫通路の開口３８ａ，３８ｂに対応し、
シール部材は、パッキン部材７に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。  
例えば、軸部材の外部側開口は、一つであってもよいし、また、水栓弁の閉鎖時にのみに外部側開口がシール部材より内方側に位置するように設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施形態の水栓装置の全体断面図。
【図２】吸気弁閉鎖時の水栓装置の要部詳細断面図。
【図３】吸気弁開放時の水栓装置の要部詳細断面図。
【図４】Ｏリングが経年劣化した際の水栓装置の要部詳細断面図。
【図５】不凍水栓柱の一例を示す模式図。
【図６】スピンドルに従来構造の吸気孔を設けた場合の水栓装置の詳細構造。
【符号の説明】
【００５１】
１…水栓本体
２…操作ハンドル
３…操作スピンドル
４…弁パッキン
５…吸気ピストン
６…吸気プレート
７…パッキン部材
２１…上流側連通路
２２…下流側連通路
３４…吸気孔
３７…外部貫通路
３８ａ…開口
３８ｂ…開口
【図１】
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【図２】
2009256946.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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