不凍水栓
【課題】開閉操作を、押圧動作等の簡単な操作によって、モータ等の動力を用いることなく確実且つ適切に行うことができる不凍水栓を提供すること。
【解決手段】通水管の管路に接続される弁機構部本体１０と、その弁機構部本体１０に一体的に設けられ、下側給水路１１と上側給水路１２とを連通する通水孔２２を備える弁座部２１と、その弁座部２１のシール部に下方から当接することで通水孔２２を閉塞して止水することができる弁体部２５と、その弁体部２５が下端部に設けられ、ロッド状に形成されて上端部に操作部５０が連携され、下降した際に弁体部２５による通水孔２２の閉塞を解除することで通水状態とするロッド部３０と、そのロッド部３０及び弁体部２５と、弁機構部本体１０に一体的に設けられたスプリング受部３５ａとの間に配され、ロッド部３０及び弁体部２５を上方へ付勢するスプリング３３とを具備する。
【解決手段】通水管の管路に接続される弁機構部本体１０と、その弁機構部本体１０に一体的に設けられ、下側給水路１１と上側給水路１２とを連通する通水孔２２を備える弁座部２１と、その弁座部２１のシール部に下方から当接することで通水孔２２を閉塞して止水することができる弁体部２５と、その弁体部２５が下端部に設けられ、ロッド状に形成されて上端部に操作部５０が連携され、下降した際に弁体部２５による通水孔２２の閉塞を解除することで通水状態とするロッド部３０と、そのロッド部３０及び弁体部２５と、弁機構部本体１０に一体的に設けられたスプリング受部３５ａとの間に配され、ロッド部３０及び弁体部２５を上方へ付勢するスプリング３３とを具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道管等の地中に埋設された給水源の通水管に接続されて給水路を開閉し、止水時には水抜きを行うことで凍結を防止する不凍水栓に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、不凍水栓に関する給水路の開閉操作は、操作部によるネジ込み操作（ネジの回転操作）によってスピンドルを進退動させ、そのスピンドルに連携された弁体によって給水路を開閉するものであった。
また、一般的な不凍水栓においては、弁体が、上面にシール部を有する通水孔の弁座に上方から当接することで給水路を閉塞する構造になっている（特許文献１参照）。
【０００３】
これに対して、通水孔を弁体によって給水路の上流側から塞ぐ形態の不凍水栓（バルブ装置）が、本件特許出願人によって提案されている（特許文献２参照）。なお、このバルブ装置においても、その開閉操作は、操作部によるネジの回転操作によってなされるものであって、ワンタッチ或いは自動的にできるものではない。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３２７２４９号公報（要約、第１図）
【特許文献２】特開平１０−２５９８８２号公報（要約、第１図、第８図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
不凍水栓に関して解決しようとする問題点は、従来の不凍水栓においては、その開閉操作が、操作部によるネジの回転操作によってなされており、押圧動作でより簡単に開閉する手段が提供されていない点にある。
そこで、本発明の目的は、開閉操作を、押圧動作等の簡単な操作によって、モータ等の動力を用いることなく確実且つ適切に行うことができる不凍水栓を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するために次の構成を備える。
本発明にかかる不凍水栓の一形態によれば、水道管等の地中に埋設された給水源の通水管に接続されて給水路を開閉し、止水時には水抜きを行うことで凍結を防止する不凍水栓であって、前記通水管の管路に接続される下側給水路を備え、該下側給水路の上側に設けられる上側給水路の基部となる弁機構部本体と、該弁機構部本体に一体的に設けられ、前記下側給水路と前記上側給水路とを連通する通水孔、及び該通水孔の下面側にシール部を備える弁座部と、該弁座部のシール部に下方から当接することで前記通水孔を閉塞して止水することができる弁体部と、該弁体部が下端部に設けられ、上下方向に延びるロッド状に形成されて軸方向に昇降可能に配されると共に上端部に操作部が連携され、下降された際に前記弁体部による前記通水孔の閉塞を解除することで通水状態とするロッド部と、該ロッド部及び前記弁体部と、前記弁機構部本体に一体的に設けられたスプリング受部との間に配され、前記ロッド部及び前記弁体部を上方へ付勢するスプリングとを具備する。
【０００７】
また、本発明にかかる不凍水栓の一形態によれば、前記弁体部が、前記ロッド部の下端側に固定された主弁体と、該主弁体と前記ロッド部に設けられたストッパ部との所定の変位範囲で、該ロッド部に上下動可能に嵌められ、前記主弁体が前記ロッド部と共に押し上げられた際には、該主弁体と前記弁座部のシール部との間に挟まれて前記弁座部の通水孔を閉じるコマ弁体とを具備し、該コマ弁体が前記ストッパ部によって前記シール部から押し下げられる前であって前記主弁体が下降して前記コマ弁体から離れた際に、前記通水孔の一部を開くように前記ロッド部と前記コマ弁体との嵌め合い部分の少なくともどちらかに設けられた通水溝を備えることを特徴とすることができる。
【０００８】
また、本発明にかかる不凍水栓の一形態によれば、前記弁機構部本体と一体的に設けられて前記上側給水路の基部を形成する周壁に、外部に連通するように設けられると共に、該周壁の内部における排水孔の開口が上方に開いている排水孔と、前記ロッド部に所定の範囲で上下動可能に嵌められ、前記排水孔の開口に上方から当接して前記排水孔を塞ぐ排水孔用弁体と、該排水孔用弁体と前記ロッド部に設けられた受け部との間に配されて前記排水孔用弁体を押し下げるように付勢する押し下げスプリングと、前記ロッド部が上昇する際に前記排水孔用弁体の下側から当接して該排水孔用弁体を押し上げるように前記ロッド部に径方向に張り出して設けられた張り出し部とを備え、該張り出し部の当接部と前記排水孔用弁体の被当接部とが、該排水孔用弁体を傾斜させた状態で支持できるように、円周方向について部分的に構成されていることを特徴とすることができる。
【０００９】
また、本発明にかかる不凍水栓の一形態によれば、前記排水孔には、前記上側給水路を形成する周壁の内部から外部への排水を許容するが、外部から内部への進入を阻止する逆止用の球体が配され、該球体は逆止用のスプリングによって外部から内部へ向かって付勢されていることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる不凍水栓の一形態によれば、前記排水孔用弁体が上方から当接される被当接面であって一部に前記排水孔の開口が設けられた受け面が、前記ロッド部の軸心と同心の円上について断続的に設けられていることを特徴とすることができる。
【００１０】
また、本発明にかかる不凍水栓の一形態によれば、前記操作部が、前記ロッド部の上端部に設けられて該ロッド部が下降して通水した場合にその状態を維持するように保持される被係止部と、該被係止部に係止する係止爪部を有してロッド部の軸心に実質的に直交する外方向へのバネ力によってその係止状態を維持できる係止体とを具備することを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる不凍水栓の一形態によれば、前記ロッド部に上方から当接し、該ロッド部を介して前記弁体部を押し下げることができるように昇降可能に設けられた押しボタンと、該押しボタンを押していない初期位置へ復帰させる押しボタンの復帰手段とを具備することを特徴とすることができる。
【００１１】
また、本発明にかかる不凍水栓の一形態によれば、前記ロッド部の軸心に実質的に直交する内方向へ押すことで前記係止爪部による前記被係止部に対する係止状態を解除する解除用ボタンを具備することを特徴とすることができる。
【００１２】
また、本発明にかかる不凍水栓の一形態によれば、前記ロッド部の軸心に実質的に直交する方向にバネ力を有し、設定温度以下になった際にバネ力が弱くなる形状記憶バネと、該形状記憶バネの付勢力にバランスするバイアスバネと、前記二つのバネの間に挟まれて位置し、設定温度以下になった際に前記係止体のバネ力に抗して形状記憶バネ側に変位することで前記係止爪部による前記被係止部に対する係止状態を解除する解除用押接部材を具備することを特徴とすることができる。
【００１３】
また、本発明にかかる不凍水栓の一形態によれば、前記上側給水路を形成する周壁に、排水の際に空気が内部へ進入することを許容するように開口でき、該上側給水路内に通水している際には閉塞する吸気弁が設けられていることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかる不凍水栓によれば、開閉操作を、押圧動作等の簡単な操作によって、モータ等の動力を用いることなく確実且つ適切に行うことができるという特別有利な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明にかかる不凍水栓の最良の形態例を添付図面と共に詳細に説明する。
図１は本発明にかかる不凍水栓の形態例についてその通水状態（通水操作をした状態）を示す縦断面図である。図１（ａ）は不凍水栓の側面全体断面図であって、上部のカランが接続される部分と吸気弁の形態例を示してある。また、図１（ｂ）は不凍水栓の正面上部断面図であって、係止体がロッド部を下降した状態に保持する機構の形態例を示してある。また、図２は図１の形態例の水抜き状態を示す側面全体断面図及び吸気弁の拡大断面図である。
この不凍水栓は、水道管等の地中に埋設された給水源の通水管に接続されて給水路を開閉し、止水時には水抜きを行うことで凍結を防止するものである。
【００１６】
１０は弁機構部本体であり、通水管（例えば水道管１１１（図２０参照））の管路に接続される下側給水路１１を備え、その下側給水路１１の上側に設けられる上側給水路１２の基部になっている。
本形態例の弁機構部本体１０は、接続本体１３、弁箱１４、ガイドブッシュ１５が下からその順に接続されてＯリングパッキン１６、１７によって水密状態に一体的に設けられた形態になっている。この弁機構部本体１０の下端部が、通水管に接続される接続ネジ部１８になっている。また、弁機構部本体１０の上端部が、上側給水路１２の延長部である立上り管２０の管路に接続される接続ネジ部１９になっている。１０１は外筒であり、その内部に中継手１０２を介して立上り管２０を支持している。
【００１７】
２１は弁座部であり、弁機構部本体１０に一体的に設けられ、下側給水路１１と上側給水路１２とを連通する通水孔２２、及びその通水孔２２の下面側にシール部２３を備える。
本形態例の弁座部２１は、弁箱１４の内周部に形成されている（図３及び図４参照）。図３は弁箱１４の斜視図であり、図４は弁箱１４の平面図である。
【００１８】
２５は弁体部であり、弁座部２１のシール部２３に下方から当接することで通水孔２２を閉塞して止水することができるように設けられている。このように弁体部２５が、給水路の上流側である下方から弁座部２１に当接する形態であることで、水圧と後述するスプリング３３の作用によって通水孔２２を確実且つ適切に閉じることができる。
本形態例の弁体部２５は、後述するように、主弁体２６と、コマ弁体２７とによって通水孔２２を二段階に開閉する構造になっている。このように二段階の動作によって通水孔２２を開く構成によって、小さな力でスムースに操作することができる。
【００１９】
３０はロッド部であり、弁体部２５が下端部に設けられ、上下方向に延びるロッド状に形成されて軸方向に昇降可能に配されると共に上端部に操作部５０が連携され、下降された際に弁体部２５による通水孔２２の閉塞を解除することで通水状態とすることができる。
なお、本形態例のロッド部３０は、ロッド下端部３０ａ、ロッド主部３０ｂ、ロッド上端部３０ｃがその順に下から直列に配された形態によって構成されている。
【００２０】
そして、本形態例の弁体部２５は、ロッド部３０の下端側に固定された主弁体２６と、その主弁体２６とロッド部３０（ロッド下端部３０ａの中途部）に設けられたストッパ部３１との所定の変位範囲で、そのロッド部３０に上下動可能に嵌められ、主弁体２６がロッド部３０と共に押し上げられた際には、その主弁体２６と弁座部２１のシール部２３との間に挟まれて弁座部２１の通水孔２２を閉じるコマ弁体２７とによって構成されている。また、主弁体２６は、弁基部２６ａと板パッキン２６ｂとによって構成され、ロッド部３０の先端にネジ止めされて固定されている（図１１参照）。コマ弁体２７は、コマ２７ａとコマパッキン２７ｂとによって構成されて、中心に設けられた貫通孔２７ｃにロッド下端部３０ａが挿通されて嵌っている（図１１参照）。
【００２１】
３２は通水溝であり、コマ弁体２７がストッパ部３１によってシール部２３から押し下げられる前であって主弁体２６が下降してコマ弁体２７から離れた際に、通水孔２２の一部を開くようにロッド部３０とコマ弁体２７との嵌め合い部分の少なくともどちらかに設けられている。
この通水溝３２と弁体部２５とによって、通水孔２２が、徐々に開閉される弁機構となっている。このため、通水孔２２をスムースに開くことができると共に、閉じる際にはウォーターハンマー現象の発生を防止できる。
本形態例の通水溝３２は、図５に示すように、ロッド部３０のロッド下端部３０ａに複数本（３本）が筋状に設けられている。図５（ａ）はロッド下端部３０ａの断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。通水溝３２の形態は、これに限定されず、例えばコマ弁体２７の内周面に形成されていてもよく、実質的に溝状で通水できる形状であればよい。
【００２２】
３３はスプリングであり、ロッド部３０及び弁体部２５と、弁機構部本体１０に一体的に設けられたスプリング受部３５ａとの間に配され、ロッド部３０及び弁体部２５を上方へ付勢している。
本形態例では、スプリングガイド３５（図６参照）が、弁機構部本体１０の中間部を構成する弁箱１４（図３参照）の下端側に螺合されることで、スプリング受部３５ａが設けられている。図６（ａ）はスプリングガイド３５の底面側の斜視図であり、図６（ｂ）はスプリングガイド３５の平面側の斜視図である。なお、スプリング３３は、スプリングガイド３５の筒状のポケット内部３５ｂに配されることで、その伸縮動作が好適に案内される。
【００２３】
３７は排水孔であり、弁機構部本体１０と一体的に設けられて上側給水路１２の基部を形成する周壁１２ａに、外部に連通するように設けられると共に、その周壁１２ａの内部における排水孔の開口３７ａが上方に開いている。
本形態例の排水孔３７は、弁機構部本体１０の中間部を構成する弁箱１４に設けられている（図３及び図４参照）。
【００２４】
３８は排水孔用弁体であり、ロッド部３０に所定の範囲で上下動可能に嵌められ、排水孔の開口３７ａに上方から当接して排水孔３７を塞ぐことができるように設けられている。
本形態例の排水孔用弁体３８は、弁基部３８ａにリング状のパッキン３８ｂが固着され、円形の中心部にロッド部３０（ロッド下端部３０ａ）が挿通される孔３８ｃが設けられ、半径の中間部に水を通す一対の孔３８ｄが設けられている（図７参照）。図７は排水孔用弁体３８の斜視図である。
【００２５】
３９は押し下げスプリングであり、排水孔用弁体３８とロッド部３０に設けられた受け部４０との間に配されて排水孔用弁体３８を押し下げるように付勢している。
なお、本形態例の受け部４０は、ロッド下端部３０ａに外嵌されたＥ型止め輪によって構成されているが、これに限定されず、例えばロッド下端部３０ａと一体的に形成されていてもよい。
【００２６】
４１は張り出し部であり、ロッド部３０が上昇する際に排水孔用弁体３８の下側から当接してその排水孔用弁体３８を押し上げるようにロッド部３０に径方向に張り出して設けられている。そして、その張り出し部４１の当接部４１ａと排水孔用弁体３８の被当接部３８ｅとが、その排水孔用弁体３８を傾斜させた状態で支持できるように、円周方向について部分的に構成されている。本形態例では、張り出し部４１が、ロッド下端部３０ａに側方へ突起するように固定されたピンによって部分的に構成されている。
この張り出し部４１によれば、排水孔用弁体３８を、ロッド下端部３０ａに嵌っている遊びの範囲で傾斜させた状態で支持しつつ、排水孔３７の開閉をすることができる。
これによる開閉動作によれば、排水孔３７の開閉を徐々に行うことができ、その動作をスムースに行うことができる。
【００２７】
また、排水孔３７には、上側給水路１２を形成する周壁１２ａの内部から外部への排水を許容するが、外部から内部への進入を阻止する逆止用の球体４２が配され、その球体４２は逆止用のスプリング４３によって外部から内部へ向かって付勢されている。この逆止用のスプリング４３の付勢力によって、逆流を確実に防止できる。
また、外筒１０１の内部に排水口３７ｂが設けられ、外筒１０１の下端１０３から排水が地中へ排出されるように構成されている。これによれば、水抜きの際の排水をスムースに流すことができると共に、逆流して土や砂が流入することを好適に防止できる。
【００２８】
さらに、排水孔用弁体３８が上方から当接される被当接面であって一部に排水孔の開口３７ａが設けられた受け面４４が、ロッド部３０の軸心と同心の円上について断続的に設けられている（図３及び図４参照）。
これによれば、排水孔用弁体３８が、受け面４４に当接する荷重が集中することになり、排水孔の開口３７ａを確実且つ適切に閉塞できる。また、排水孔用弁体３８が、受け面４４から離れて排水孔の開口３７ａを開く際には、その受け面４４に過度に密着することを防止してスムースに作動できる。
【００２９】
次に、ロッド部３０の上端部に連携される操作部５０について説明する。図８は操作部５０が設けられている不凍水栓の上部外観を示す斜視図である。
５１は被係止部であり、図１（ｂ）や図１５等に示すように、ロッド部３０の上端部に設けられ、そのロッド部３０が下降して通水した場合にその状態を維持するように保持される部分になっている。
本形態例では、ロッド主部３０ｂに直列に連結された筒状のロッド上端部３０ｃに設けられたスリット孔５２の下側の縁部が、被係止部５１になっている（図９参照）。図９はロッド上端部３０ｃの斜視図である。
【００３０】
ロッド上端部３０ｃは、立上り管２０の上部に連結されて上側給水路１２を延長する上部周壁１２ｂの内部に装着されるシリンダ部５５に対して上下動するピストン部になっている。そのロッド上端部３０ｃの筒状の上端部５３は塞がれており、その上端部５３に後述する押しボタン６０の押圧棒部６２の下端が当接されて押されるようになっている。
【００３１】
また、ロッド上端部３０ｃの周壁には、一対のスリット孔状の連通部５４が設けられている。その連通部５４に対応して、シリンダ部５５の側壁にも一対のスリット孔状の連通部５６が設けられている。その両者の連通部５４、５６が上側給水路１２の一部となってカランの連結部６５（図８等参照）に水を供給できるように形成されている。
【００３２】
７０は係止体であり、被係止部５１に係止する係止爪部７３を有してロッド部３０の軸心に実質的に直交する外方向へのバネ力によってその係止状態を維持できる。
本形態例の係止体７０は、逆Ｕの字状に形成されて弾性力を生じさせる逆Ｕ字部７１と、その一方の端に一体的に延設された部分として形成された係止爪部７３と、その係止爪部７３の部分と逆Ｕ字部７１とが連続する間に外側へ突起した形状に設けられた被押圧部７２とが形成された形態になっている。この係止体７０は、被押圧部７２を除いて実質的にロッド上端部３０ｃ内に収納されている。
【００３３】
また、係止体７０の被押圧部７２は、シリンダ部５５の側壁に設けられた開口部５７の中に挿通された状態に嵌っている。従って、ロッド上端部３０ｃがシリンダ部５５内で上下に移動（昇降）する際にも、係止体７０は上下方向の位置を変位させないで、シリンダ部５５に係止した状態となっている。
なお、係止体７０の形態は、これに限らず、例えばスプリング（つる巻きバネ）のバネ力によって係止爪部７３を被係止部５１に係止させる形態としてもよい。
【００３４】
６０は押しボタンであり（図８等参照）、ロッド部３０に上方から当接し、そのロッド部３０を介して弁体部２５を押し下げることができるように昇降可能に設けられている。
本形態例の押しボタン６０は、ボタン部６１に押圧棒部６２が一体的に固定されて設けられており、押圧棒部６２の下端がロッド上端部３０ｃを押すように形成されている。
【００３５】
この押しボタン６０を押した状態から手を離すと、その押しボタン６０は上側給水路１２の上部まで満たされた水圧を押圧棒部６２の下端で受けることよって元の位置に戻る。
これによれば、給水路上端閉塞部１２ｃに設けられた貫通孔６３と、その貫通孔６３に挿通されて下端部６２ｂが抜け止めを兼ねた受圧面として設けられた押圧棒部６２とによって、押しボタンの復帰手段６４になっている。
なお、この押しボタン６０を押していない初期位置へ復帰させる押しボタンの復帰手段としては、給水路上端閉塞部１２ｃの上面と押しボタン６０との間にスプリングを配することで構成することもできる。
この押しボタン６０の作業者による操作は、通水を開始する際に押圧することのみであり、その他の操作に用いられることがない。また、押しボタン６０は、作業者が押していない場合には押しボタンの復帰手段６４の作用によって図２等に示すように初期位置に留まっている。
【００３６】
８０は解除用ボタンであり（図８等参照）、ロッド部３０の軸心に実質的に直交する内方向へ押すことで係止爪部７３による被係止部５１に対する係止状態を解除することができる。
本形態例の解除用ボタン８０は、係止体７０に側方から当接し、その係止体７０の係止爪部７３による被係止部５１の係止状態を解除できるように押し込まれるように設けられている。また、この解除用ボタン８０はボタン部８１に押圧棒部８２が一体的に固定されて設けられており、押圧棒部８２の先端が後述する解除用押接部材９０を介して係止体７０の被押圧部７２を押すように形成されている。
【００３７】
この解除用ボタン８０は、係止体７０のバネ力（弾性反発力）によって、押していない初期位置へ復帰されるように配されている。
また、この解除用ボタン８０の作業者による操作は、止水して水抜きを開始する際に押圧することのみであり、その他の操作に用いられることがない。解除用ボタン８０は、作業者が押していない場合には係止体７０のバネ力及び水圧の作用によって図１（ｂ）等に示すように初期位置に留まっている。
【００３８】
８５は形状記憶バネであり、ロッド部３０の軸心に実質的に直交する方向にバネ力を有し、設定温度以下になった際にバネ力が弱くなるように設けられている。
８６はバイアスバネであり、形状記憶バネ８５の付勢力にバランスするように対向して配されている。この二つのバネ８５、８６は、外筒１０１の上部内に収容され且つ上側給水路１２の一部を形成するように配されて六方向に開口した内部空間を形成するクロス８７の対向する開口内に位置している。
【００３９】
９０は解除用押接部材であり、形状記憶バネ８５とバイアスバネ８６の間に挟まれて位置し、設定温度以下になった際に係止体７０のバネ力に抗して形状記憶バネ８５側に変位することで係止爪部７３によるロッド部３０の被係止部５１に対する係止状態を解除するように設けられている。
【００４０】
本形態例の解除用押接部材９０は、図１０に示すように矩形の枠（キューブ）状に形成されており、その内部の上下方向に開放された空間９１に、シリンダ部５５、ロッド上端部３０ｃ及び係止体７０が挿通される状態に配されている。なお、９２は連通部であり、カランの連結部６５に水を供給できるように開口されている。また、９３はバネ保持部であり外側面に突起した状態に設けられ、バイアスバネ８６の一端側が嵌るように形成されている。
【００４１】
９５は吸気弁であり、上側給水路１２を形成する上部周壁１２ｂに、排水の際に空気が内部へ進入することを許容するように開口でき、その上側給水路１２内に通水している際には閉塞するように設けられている。
本形態例の吸気弁９５は、図２の拡大図に示すように、吸気孔９６と、その吸気孔９６を開閉するフロート弁９７と、そのフロート弁９７が圧接する弁座部９８と、その弁座部９８のシール部として配されたＯリングパッキン９８ａと、フロート弁９７を閉じる方向に付勢するスプリング９９と、そのスプリング９９の受け部としてフロート弁９７の軸部９７ａに固定された止め輪９７ｂとを構成要素とする。
【００４２】
このフロート弁９７は、内側から弁座部９８のＯリングパッキン９８ａに当接して水密シールするように形成されている。また、断面Ｔ字状に形成されており、吸気孔９６に嵌った柱状摺動部（軸部９７ａ）の内部に外側に開口する連通穴部９７ｃが形成され、その連通穴部９７ｃの奥の部分で側方へ開口する連通部９７ｄが設けられている。
これによれば、水抜きがされる際であって、立上げ管２０等によって構成される上側給水路１２内が減圧されたときに、図２の拡大図に示すようにフロート弁９７が内側へ変位し、点線の矢印で示すように外気が内部へ吸気される。これによって、上側給水路１２内の水をスムースに排水することができる。
【００４３】
次に、以上の構成を備える不凍水栓の操作及び動作について説明する。
先ず、弁機構部の動作について、図１、図２、図１１〜図１４に基づいて説明する。
図１１は、止水して水抜きがなされている状態を示す弁機構部の断面図であり、水の流れを矢印で示してある。このとき、上部の操作部５０は、図２のようになっている。そして、水抜きが完了すると、各弁（弁体部２５の主弁体２６とコマ弁体２７、及び排水孔用弁体３８）の作用状態が維持されて通常の止水状態となる。これは、水圧とスプリング３３との作用によって、弁体部２５が上方へ押圧されて通水孔２２を確実に閉塞できるためである。
【００４４】
次に、押しボタン６０を押すことにより、ワンタッチで通水状態にする操作について説明する。図１２は通水操作の経過を説明する弁機構部の断面図である。図１３は通水の開始状態を説明する不凍水栓の断面図である。図１３（ａ）は側面全体断面図であり、図１３（ｂ）は正面上部断面である。また、図１４は通水操作の完了状態を説明する弁機構部の断面図である。
先ず、押しボタン６０を少し押すと、図１２に示すように排水孔用弁体３８が排水孔の開口３７ａを塞ぐ。また、主弁体２６が、コマ弁体２７から離れて下降する。
【００４５】
さらに押しボタン６０を押すことによって、図１３の拡大図に示すようにロッド下端部３０ａの通水溝３２を通って水が流れ始める。このとき、通水孔２２が小さく開口して少量の水が流れるだけであり、抵抗となる水圧は小さく、押しボタン６０を押す力は小さくてよい。なお、コマ弁体２７は、未だ水圧に押されて弁座部２１のシール部２３に張り付いている。
このように上側給水路１２側へ水が流れることで、通水孔２２を境にしての下側給水路１１と上側給水路１２との静水圧による圧力差が縮まっていく。このため、次のコマ弁体２６を押す力も小さくて済むことになり、押しボタン６０による操作を軽い押圧力で適切に行うことができる。
【００４６】
また、流れた水が形状記憶バネ８５の周辺に達することで、気温が水の温度より低いときは満たされた水によって暖められる。ここで、図１３（ｂ）中の矢印について、Ｆ１が形状記憶バネ８５の力、Ｆ２がバイアスバネ８６の力、Ｆ３が係止体７０の元の状態に戻ろうとする力とする。形状記憶バネ８５の設定温度よりも気温が低いときは、バネの力のバランスが、Ｆ１＋Ｆ３≦Ｆ２となっている。そして、形状記憶バネ８５が水によって暖められることで、そのバネの力のバランスが、Ｆ１＋Ｆ３≧Ｆ２となり、解除用押接部材９０がバイアスバネ８６側へスライドする方向へ付勢される。さらに、Ｆ１≧Ｆ２となり、解除用押接部材９０は通水時の位置になるように付勢される。
【００４７】
さらに押しボタン６０を押すと、図１４に示すようにコマ弁体２７が弁座部２１のシール部２３から外れ、通常の水量が流れる。また、これに伴ってロッド上端部３０ｃが、そのロッド上端部３０ｃの被係止部５１に係止体７０の先端の係止爪部７３が引っ掛かって係止する位置まで下がる。そして、係止体７０が元の形態に戻ることで、その係止爪部７３が、ロッド上端部３０ｃの被係止部５１に当接して係止する状態となり、通水状態を保持する（図１（ｂ）参照）。
それから、押しボタン６０から手を離すと、その押しボタン６０は上側給水路１２の上部まで満たされた水圧によって元の位置に戻る（図１５参照）。
【００４８】
次に、操作部５０における自動水抜きに係る動作について、図１、図２、図１５〜図１７に基づいて説明する。図中の矢印は、Ｆ１が形状記憶バネ８５の力、Ｆ２がバイアスバネ８６の力、Ｆ３が係止体７０の元の状態に戻ろうとする力、Ｆ４がスプリング３３によってロッド部３０を上へ押す力、Ｆ５が係止体７０の摩擦抵抗力（Ｆ４によって係止爪部７３の先端と被係止部５１、係止体７０の被押圧部７２とシリンダ部５５の接触部とに摩擦抵抗力が発生）とする。
【００４９】
先ず、形状記憶バネ８５の周辺の温度（水温）が例えば４℃以上のとき、Ｆ１≧Ｆ２の力関係を保持し、キューブ（解除用押接部材９０）は、図１５の状態を保持するように設定することができる。
そして、形状記憶バネ８５の周辺の温度（水温）が例えば４℃未満になると、Ｆ１＜Ｆ２の力関係になり、図１５の状態からＦ１とＦ２がバランスしようとするように設定することができる。これにより、解除用押接部材９０に、形状記憶バネ８５を縮める方向へ移動させる力がかかるようになる。そして、解除用押接部材９０が、係止体７０の被押圧部７２に接して押圧する状態となる。
しかし、形状記憶バネ８５の周辺の温度（水温）がさらに下がっても一定の温度までは、Ｆ１＋Ｆ３＋Ｆ５≧Ｆ２の力関係になっていて、解除用押接部材９０はスライドしない（図１５参照）。
【００５０】
そして、形状記憶バネ８５の周辺の温度（水温）がさらに下がって、例えば２℃±０．５℃以下となった場合に、Ｆ１＋Ｆ３＋Ｆ５＜Ｆ２となるように設定することができる。
このように設定された条件を超えた場合、図１６に示すように、解除用押接部材９０が、係止体７０の被押圧部７２を押すことで形状記憶バネ８５を縮める方向へ移動されることになる。これにより、係止体７０の先端の係止爪部７３が、ロッド上端部３０ｃの被係止部５１から外れる（図１６参照）。
【００５１】
すると、図１７に示すように、係止爪部７３が係止することによって保持されていたロッド上端部３０ｃとそれを一部とするロッド部３０が、スプリング３３の付勢力（Ｆ４）によって上方へ移動される。これにより、通水孔２２が弁体部２５によって閉じられて止水がなされると共に、排水孔３７が開いて水抜きがなされる（図１１参照）。
以上に説明した動作によれば、設定された所定の温度になると、形状記憶バネ８５の機能によって、自動的に止水と水抜き操作がなされる。この不凍水栓によれば、人手によることなく操作が簡単になり、確実且つ適切に水抜き操作が行われるため、その信頼性を高めることができる。
【００５２】
次に、強制的に水抜きをする場合の動作について、図１８に基づいて説明する。図１８は、以上に説明した形態例の強制水抜きステップを説明する断面図である。
先ず、ステップ１として、解除用ボタン８０を押す。
次に、ステップ２として、解除用押接部材９０を介して係止体７０が押され、ロッド上端部３０ｃの被係止部５１から、係止体７０の先端の係止爪部７３が外れる。
そして、ステップ３として、係止体７０の先端の係止爪部７３によって保持されているロッド部３０が、弁機構部のスプリング３３の付勢力によって上方へ押されて移動される。
これによれば、前述した自動水抜きの構成に加えて、手動によって強制的に水抜きをできる構成になっている。非常時等に好適に対応でき、その信頼性を向上できる。
【００５３】
次に、手動水抜きの構成を備える操作部の場合の動作について、図１９に基づいて説明する。図１９は、本発明に係る不凍水栓の操作部の他の形態例における手動水抜きステップを説明する断面図である。
先ず、ステップ１として、解除用ボタン８０を押す。
次に、ステップ２として、解除用押接部材９０Ａを介して係止体７０が押され、ロッド上端部３０ｃの被係止部５１から、係止体７０の先端の係止爪部７３が外れる。
そして、ステップ３として、係止体７０の先端の係止爪部７３によって保持されているロッド部３０が、弁機構部のスプリング３３の付勢力によって上方へ押されて移動される。
【００５４】
さらに、ステップ４として、解除用ボタン８０を押すことを止めると、バイアスバネ８６Ａの反発力により、解除用押接部材９０Ａと共に解除用ボタン８０が元の位置に戻る。また、係止体７０も元に戻ろうとする力により、ロッド上端部３０ｃの引掛りに当たるまで戻る。
このように手動水抜きの構成を備える操作部の不凍水栓によれば、ワンタッチで簡単に水抜き操作ができる。
【００５５】
次に、本発明の一形態である不凍水栓柱１００の施工例を、図２０に基づいて説明する。
不凍水栓柱１００は、水道の本管１１０に接続された通水管である水道管１１１に、止水栓１１２、量水器１１３、逆止弁１１４を介して、弁機構部を備える弁機構部本体１０の下端部で接続されている。
その弁機構部本体１０は、地表面１１５から地中の凍結しない深さに埋設されており、以上に説明したように水抜き操作が自動的或は解除用ボタンを押すワンタッチの操作によって簡単になされる。このため、凍結を適切に防止でき、寒冷期にあっても凍結を心配することなく、水道水を利用することができる。
【００５６】
以上、本発明につき好適な形態例を挙げて種々説明してきたが、本発明は以上の形態例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る不凍水栓の形態例の通水状態を示す断面図である。
【図２】図１の形態例の水抜き状態を示す断面図である。
【図３】弁座を構成する弁箱の形態例を示す斜視図である。
【図４】図３の形態例の弁箱の形態例を示す平面図である。
【図５】ロッド下端部の形態例を示す断面図である。
【図６】スプリング受部を構成するスプリングガイドの形態例を示す斜視図である。
【図７】排水孔用弁体の形態例を示す斜視図である。
【図８】図１の形態例の上部外観を示す斜視図である。
【図９】ロッド上端部を構成するピストンの形態例を示す斜視図である。
【図１０】解除用押接部材を構成するキューブの形態例を示す斜視図である。
【図１１】図１の形態例の止水／水抜き状態を説明する弁機構部の断面図である。
【図１２】図１の形態例の通水操作の経過を説明する弁機構部の断面図である。
【図１３】図１の形態例の通水の開始状態を説明する断面図である。
【図１４】図１の形態例の通水操作の完了状態を説明する弁機構部の断面図である。
【図１５】図１の形態例の通水状態の操作部を示す断面図である。
【図１６】上記操作部による自動水抜き操作の状態を説明する断面図である。
【図１７】上記操作部による自動水抜き操作が完了した状態を示す断面図である。
【図１８】図１の形態例の強制水抜きステップを説明する断面図である。
【図１９】本発明に係る不凍水栓の操作部の他の形態例における手動水抜きステップを説明する断面図である。
【図２０】本発明に係る不凍水栓の設置場所の形態例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 弁機構部本体
１１ 下側給水路
１２ 上側給水路
１２ａ 周壁
２０ 立上り管
２１ 弁座部
２２ 通水孔
２３ シール部
２５ 弁体部
２６ 主弁体
２７ コマ弁体
３０ ロッド部
３１ ストッパ部
３２ 通水溝
３３ スプリング
３５ａ スプリング受部
３７ 排水孔
３７ａ 排水孔の開口
３８ 排水孔用弁体
３８ｅ 被当接部
３９ 押し下げスプリング
４０ 受け部
４１ 張り出し部
４１ａ 当接部
４２ 逆止用の球体
４３ 逆止用のスプリング
４４ 受け面
５０ 操作部
５１ 被係止部
６０ 押しボタン
６５ カランの連結部
７０ 係止体
７２ 被押圧部
７３ 係止爪部
８０ 解除用ボタン
８５ 形状記憶バネ
８６ バイアスバネ
９０ 解除用押接部材
９５ 吸気弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道管等の地中に埋設された給水源の通水管に接続されて給水路を開閉し、止水時には水抜きを行うことで凍結を防止する不凍水栓に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、不凍水栓に関する給水路の開閉操作は、操作部によるネジ込み操作（ネジの回転操作）によってスピンドルを進退動させ、そのスピンドルに連携された弁体によって給水路を開閉するものであった。
また、一般的な不凍水栓においては、弁体が、上面にシール部を有する通水孔の弁座に上方から当接することで給水路を閉塞する構造になっている（特許文献１参照）。
【０００３】
これに対して、通水孔を弁体によって給水路の上流側から塞ぐ形態の不凍水栓（バルブ装置）が、本件特許出願人によって提案されている（特許文献２参照）。なお、このバルブ装置においても、その開閉操作は、操作部によるネジの回転操作によってなされるものであって、ワンタッチ或いは自動的にできるものではない。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３２７２４９号公報（要約、第１図）
【特許文献２】特開平１０−２５９８８２号公報（要約、第１図、第８図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
不凍水栓に関して解決しようとする問題点は、従来の不凍水栓においては、その開閉操作が、操作部によるネジの回転操作によってなされており、押圧動作でより簡単に開閉する手段が提供されていない点にある。
そこで、本発明の目的は、開閉操作を、押圧動作等の簡単な操作によって、モータ等の動力を用いることなく確実且つ適切に行うことができる不凍水栓を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するために次の構成を備える。
本発明にかかる不凍水栓の一形態によれば、水道管等の地中に埋設された給水源の通水管に接続されて給水路を開閉し、止水時には水抜きを行うことで凍結を防止する不凍水栓であって、前記通水管の管路に接続される下側給水路を備え、該下側給水路の上側に設けられる上側給水路の基部となる弁機構部本体と、該弁機構部本体に一体的に設けられ、前記下側給水路と前記上側給水路とを連通する通水孔、及び該通水孔の下面側にシール部を備える弁座部と、該弁座部のシール部に下方から当接することで前記通水孔を閉塞して止水することができる弁体部と、該弁体部が下端部に設けられ、上下方向に延びるロッド状に形成されて軸方向に昇降可能に配されると共に上端部に操作部が連携され、下降された際に前記弁体部による前記通水孔の閉塞を解除することで通水状態とするロッド部と、該ロッド部及び前記弁体部と、前記弁機構部本体に一体的に設けられたスプリング受部との間に配され、前記ロッド部及び前記弁体部を上方へ付勢するスプリングとを具備する。
【０００７】
また、本発明にかかる不凍水栓の一形態によれば、前記弁体部が、前記ロッド部の下端側に固定された主弁体と、該主弁体と前記ロッド部に設けられたストッパ部との所定の変位範囲で、該ロッド部に上下動可能に嵌められ、前記主弁体が前記ロッド部と共に押し上げられた際には、該主弁体と前記弁座部のシール部との間に挟まれて前記弁座部の通水孔を閉じるコマ弁体とを具備し、該コマ弁体が前記ストッパ部によって前記シール部から押し下げられる前であって前記主弁体が下降して前記コマ弁体から離れた際に、前記通水孔の一部を開くように前記ロッド部と前記コマ弁体との嵌め合い部分の少なくともどちらかに設けられた通水溝を備えることを特徴とすることができる。
【０００８】
また、本発明にかかる不凍水栓の一形態によれば、前記弁機構部本体と一体的に設けられて前記上側給水路の基部を形成する周壁に、外部に連通するように設けられると共に、該周壁の内部における排水孔の開口が上方に開いている排水孔と、前記ロッド部に所定の範囲で上下動可能に嵌められ、前記排水孔の開口に上方から当接して前記排水孔を塞ぐ排水孔用弁体と、該排水孔用弁体と前記ロッド部に設けられた受け部との間に配されて前記排水孔用弁体を押し下げるように付勢する押し下げスプリングと、前記ロッド部が上昇する際に前記排水孔用弁体の下側から当接して該排水孔用弁体を押し上げるように前記ロッド部に径方向に張り出して設けられた張り出し部とを備え、該張り出し部の当接部と前記排水孔用弁体の被当接部とが、該排水孔用弁体を傾斜させた状態で支持できるように、円周方向について部分的に構成されていることを特徴とすることができる。
【０００９】
また、本発明にかかる不凍水栓の一形態によれば、前記排水孔には、前記上側給水路を形成する周壁の内部から外部への排水を許容するが、外部から内部への進入を阻止する逆止用の球体が配され、該球体は逆止用のスプリングによって外部から内部へ向かって付勢されていることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる不凍水栓の一形態によれば、前記排水孔用弁体が上方から当接される被当接面であって一部に前記排水孔の開口が設けられた受け面が、前記ロッド部の軸心と同心の円上について断続的に設けられていることを特徴とすることができる。
【００１０】
また、本発明にかかる不凍水栓の一形態によれば、前記操作部が、前記ロッド部の上端部に設けられて該ロッド部が下降して通水した場合にその状態を維持するように保持される被係止部と、該被係止部に係止する係止爪部を有してロッド部の軸心に実質的に直交する外方向へのバネ力によってその係止状態を維持できる係止体とを具備することを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる不凍水栓の一形態によれば、前記ロッド部に上方から当接し、該ロッド部を介して前記弁体部を押し下げることができるように昇降可能に設けられた押しボタンと、該押しボタンを押していない初期位置へ復帰させる押しボタンの復帰手段とを具備することを特徴とすることができる。
【００１１】
また、本発明にかかる不凍水栓の一形態によれば、前記ロッド部の軸心に実質的に直交する内方向へ押すことで前記係止爪部による前記被係止部に対する係止状態を解除する解除用ボタンを具備することを特徴とすることができる。
【００１２】
また、本発明にかかる不凍水栓の一形態によれば、前記ロッド部の軸心に実質的に直交する方向にバネ力を有し、設定温度以下になった際にバネ力が弱くなる形状記憶バネと、該形状記憶バネの付勢力にバランスするバイアスバネと、前記二つのバネの間に挟まれて位置し、設定温度以下になった際に前記係止体のバネ力に抗して形状記憶バネ側に変位することで前記係止爪部による前記被係止部に対する係止状態を解除する解除用押接部材を具備することを特徴とすることができる。
【００１３】
また、本発明にかかる不凍水栓の一形態によれば、前記上側給水路を形成する周壁に、排水の際に空気が内部へ進入することを許容するように開口でき、該上側給水路内に通水している際には閉塞する吸気弁が設けられていることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかる不凍水栓によれば、開閉操作を、押圧動作等の簡単な操作によって、モータ等の動力を用いることなく確実且つ適切に行うことができるという特別有利な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明にかかる不凍水栓の最良の形態例を添付図面と共に詳細に説明する。
図１は本発明にかかる不凍水栓の形態例についてその通水状態（通水操作をした状態）を示す縦断面図である。図１（ａ）は不凍水栓の側面全体断面図であって、上部のカランが接続される部分と吸気弁の形態例を示してある。また、図１（ｂ）は不凍水栓の正面上部断面図であって、係止体がロッド部を下降した状態に保持する機構の形態例を示してある。また、図２は図１の形態例の水抜き状態を示す側面全体断面図及び吸気弁の拡大断面図である。
この不凍水栓は、水道管等の地中に埋設された給水源の通水管に接続されて給水路を開閉し、止水時には水抜きを行うことで凍結を防止するものである。
【００１６】
１０は弁機構部本体であり、通水管（例えば水道管１１１（図２０参照））の管路に接続される下側給水路１１を備え、その下側給水路１１の上側に設けられる上側給水路１２の基部になっている。
本形態例の弁機構部本体１０は、接続本体１３、弁箱１４、ガイドブッシュ１５が下からその順に接続されてＯリングパッキン１６、１７によって水密状態に一体的に設けられた形態になっている。この弁機構部本体１０の下端部が、通水管に接続される接続ネジ部１８になっている。また、弁機構部本体１０の上端部が、上側給水路１２の延長部である立上り管２０の管路に接続される接続ネジ部１９になっている。１０１は外筒であり、その内部に中継手１０２を介して立上り管２０を支持している。
【００１７】
２１は弁座部であり、弁機構部本体１０に一体的に設けられ、下側給水路１１と上側給水路１２とを連通する通水孔２２、及びその通水孔２２の下面側にシール部２３を備える。
本形態例の弁座部２１は、弁箱１４の内周部に形成されている（図３及び図４参照）。図３は弁箱１４の斜視図であり、図４は弁箱１４の平面図である。
【００１８】
２５は弁体部であり、弁座部２１のシール部２３に下方から当接することで通水孔２２を閉塞して止水することができるように設けられている。このように弁体部２５が、給水路の上流側である下方から弁座部２１に当接する形態であることで、水圧と後述するスプリング３３の作用によって通水孔２２を確実且つ適切に閉じることができる。
本形態例の弁体部２５は、後述するように、主弁体２６と、コマ弁体２７とによって通水孔２２を二段階に開閉する構造になっている。このように二段階の動作によって通水孔２２を開く構成によって、小さな力でスムースに操作することができる。
【００１９】
３０はロッド部であり、弁体部２５が下端部に設けられ、上下方向に延びるロッド状に形成されて軸方向に昇降可能に配されると共に上端部に操作部５０が連携され、下降された際に弁体部２５による通水孔２２の閉塞を解除することで通水状態とすることができる。
なお、本形態例のロッド部３０は、ロッド下端部３０ａ、ロッド主部３０ｂ、ロッド上端部３０ｃがその順に下から直列に配された形態によって構成されている。
【００２０】
そして、本形態例の弁体部２５は、ロッド部３０の下端側に固定された主弁体２６と、その主弁体２６とロッド部３０（ロッド下端部３０ａの中途部）に設けられたストッパ部３１との所定の変位範囲で、そのロッド部３０に上下動可能に嵌められ、主弁体２６がロッド部３０と共に押し上げられた際には、その主弁体２６と弁座部２１のシール部２３との間に挟まれて弁座部２１の通水孔２２を閉じるコマ弁体２７とによって構成されている。また、主弁体２６は、弁基部２６ａと板パッキン２６ｂとによって構成され、ロッド部３０の先端にネジ止めされて固定されている（図１１参照）。コマ弁体２７は、コマ２７ａとコマパッキン２７ｂとによって構成されて、中心に設けられた貫通孔２７ｃにロッド下端部３０ａが挿通されて嵌っている（図１１参照）。
【００２１】
３２は通水溝であり、コマ弁体２７がストッパ部３１によってシール部２３から押し下げられる前であって主弁体２６が下降してコマ弁体２７から離れた際に、通水孔２２の一部を開くようにロッド部３０とコマ弁体２７との嵌め合い部分の少なくともどちらかに設けられている。
この通水溝３２と弁体部２５とによって、通水孔２２が、徐々に開閉される弁機構となっている。このため、通水孔２２をスムースに開くことができると共に、閉じる際にはウォーターハンマー現象の発生を防止できる。
本形態例の通水溝３２は、図５に示すように、ロッド部３０のロッド下端部３０ａに複数本（３本）が筋状に設けられている。図５（ａ）はロッド下端部３０ａの断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ断面図である。通水溝３２の形態は、これに限定されず、例えばコマ弁体２７の内周面に形成されていてもよく、実質的に溝状で通水できる形状であればよい。
【００２２】
３３はスプリングであり、ロッド部３０及び弁体部２５と、弁機構部本体１０に一体的に設けられたスプリング受部３５ａとの間に配され、ロッド部３０及び弁体部２５を上方へ付勢している。
本形態例では、スプリングガイド３５（図６参照）が、弁機構部本体１０の中間部を構成する弁箱１４（図３参照）の下端側に螺合されることで、スプリング受部３５ａが設けられている。図６（ａ）はスプリングガイド３５の底面側の斜視図であり、図６（ｂ）はスプリングガイド３５の平面側の斜視図である。なお、スプリング３３は、スプリングガイド３５の筒状のポケット内部３５ｂに配されることで、その伸縮動作が好適に案内される。
【００２３】
３７は排水孔であり、弁機構部本体１０と一体的に設けられて上側給水路１２の基部を形成する周壁１２ａに、外部に連通するように設けられると共に、その周壁１２ａの内部における排水孔の開口３７ａが上方に開いている。
本形態例の排水孔３７は、弁機構部本体１０の中間部を構成する弁箱１４に設けられている（図３及び図４参照）。
【００２４】
３８は排水孔用弁体であり、ロッド部３０に所定の範囲で上下動可能に嵌められ、排水孔の開口３７ａに上方から当接して排水孔３７を塞ぐことができるように設けられている。
本形態例の排水孔用弁体３８は、弁基部３８ａにリング状のパッキン３８ｂが固着され、円形の中心部にロッド部３０（ロッド下端部３０ａ）が挿通される孔３８ｃが設けられ、半径の中間部に水を通す一対の孔３８ｄが設けられている（図７参照）。図７は排水孔用弁体３８の斜視図である。
【００２５】
３９は押し下げスプリングであり、排水孔用弁体３８とロッド部３０に設けられた受け部４０との間に配されて排水孔用弁体３８を押し下げるように付勢している。
なお、本形態例の受け部４０は、ロッド下端部３０ａに外嵌されたＥ型止め輪によって構成されているが、これに限定されず、例えばロッド下端部３０ａと一体的に形成されていてもよい。
【００２６】
４１は張り出し部であり、ロッド部３０が上昇する際に排水孔用弁体３８の下側から当接してその排水孔用弁体３８を押し上げるようにロッド部３０に径方向に張り出して設けられている。そして、その張り出し部４１の当接部４１ａと排水孔用弁体３８の被当接部３８ｅとが、その排水孔用弁体３８を傾斜させた状態で支持できるように、円周方向について部分的に構成されている。本形態例では、張り出し部４１が、ロッド下端部３０ａに側方へ突起するように固定されたピンによって部分的に構成されている。
この張り出し部４１によれば、排水孔用弁体３８を、ロッド下端部３０ａに嵌っている遊びの範囲で傾斜させた状態で支持しつつ、排水孔３７の開閉をすることができる。
これによる開閉動作によれば、排水孔３７の開閉を徐々に行うことができ、その動作をスムースに行うことができる。
【００２７】
また、排水孔３７には、上側給水路１２を形成する周壁１２ａの内部から外部への排水を許容するが、外部から内部への進入を阻止する逆止用の球体４２が配され、その球体４２は逆止用のスプリング４３によって外部から内部へ向かって付勢されている。この逆止用のスプリング４３の付勢力によって、逆流を確実に防止できる。
また、外筒１０１の内部に排水口３７ｂが設けられ、外筒１０１の下端１０３から排水が地中へ排出されるように構成されている。これによれば、水抜きの際の排水をスムースに流すことができると共に、逆流して土や砂が流入することを好適に防止できる。
【００２８】
さらに、排水孔用弁体３８が上方から当接される被当接面であって一部に排水孔の開口３７ａが設けられた受け面４４が、ロッド部３０の軸心と同心の円上について断続的に設けられている（図３及び図４参照）。
これによれば、排水孔用弁体３８が、受け面４４に当接する荷重が集中することになり、排水孔の開口３７ａを確実且つ適切に閉塞できる。また、排水孔用弁体３８が、受け面４４から離れて排水孔の開口３７ａを開く際には、その受け面４４に過度に密着することを防止してスムースに作動できる。
【００２９】
次に、ロッド部３０の上端部に連携される操作部５０について説明する。図８は操作部５０が設けられている不凍水栓の上部外観を示す斜視図である。
５１は被係止部であり、図１（ｂ）や図１５等に示すように、ロッド部３０の上端部に設けられ、そのロッド部３０が下降して通水した場合にその状態を維持するように保持される部分になっている。
本形態例では、ロッド主部３０ｂに直列に連結された筒状のロッド上端部３０ｃに設けられたスリット孔５２の下側の縁部が、被係止部５１になっている（図９参照）。図９はロッド上端部３０ｃの斜視図である。
【００３０】
ロッド上端部３０ｃは、立上り管２０の上部に連結されて上側給水路１２を延長する上部周壁１２ｂの内部に装着されるシリンダ部５５に対して上下動するピストン部になっている。そのロッド上端部３０ｃの筒状の上端部５３は塞がれており、その上端部５３に後述する押しボタン６０の押圧棒部６２の下端が当接されて押されるようになっている。
【００３１】
また、ロッド上端部３０ｃの周壁には、一対のスリット孔状の連通部５４が設けられている。その連通部５４に対応して、シリンダ部５５の側壁にも一対のスリット孔状の連通部５６が設けられている。その両者の連通部５４、５６が上側給水路１２の一部となってカランの連結部６５（図８等参照）に水を供給できるように形成されている。
【００３２】
７０は係止体であり、被係止部５１に係止する係止爪部７３を有してロッド部３０の軸心に実質的に直交する外方向へのバネ力によってその係止状態を維持できる。
本形態例の係止体７０は、逆Ｕの字状に形成されて弾性力を生じさせる逆Ｕ字部７１と、その一方の端に一体的に延設された部分として形成された係止爪部７３と、その係止爪部７３の部分と逆Ｕ字部７１とが連続する間に外側へ突起した形状に設けられた被押圧部７２とが形成された形態になっている。この係止体７０は、被押圧部７２を除いて実質的にロッド上端部３０ｃ内に収納されている。
【００３３】
また、係止体７０の被押圧部７２は、シリンダ部５５の側壁に設けられた開口部５７の中に挿通された状態に嵌っている。従って、ロッド上端部３０ｃがシリンダ部５５内で上下に移動（昇降）する際にも、係止体７０は上下方向の位置を変位させないで、シリンダ部５５に係止した状態となっている。
なお、係止体７０の形態は、これに限らず、例えばスプリング（つる巻きバネ）のバネ力によって係止爪部７３を被係止部５１に係止させる形態としてもよい。
【００３４】
６０は押しボタンであり（図８等参照）、ロッド部３０に上方から当接し、そのロッド部３０を介して弁体部２５を押し下げることができるように昇降可能に設けられている。
本形態例の押しボタン６０は、ボタン部６１に押圧棒部６２が一体的に固定されて設けられており、押圧棒部６２の下端がロッド上端部３０ｃを押すように形成されている。
【００３５】
この押しボタン６０を押した状態から手を離すと、その押しボタン６０は上側給水路１２の上部まで満たされた水圧を押圧棒部６２の下端で受けることよって元の位置に戻る。
これによれば、給水路上端閉塞部１２ｃに設けられた貫通孔６３と、その貫通孔６３に挿通されて下端部６２ｂが抜け止めを兼ねた受圧面として設けられた押圧棒部６２とによって、押しボタンの復帰手段６４になっている。
なお、この押しボタン６０を押していない初期位置へ復帰させる押しボタンの復帰手段としては、給水路上端閉塞部１２ｃの上面と押しボタン６０との間にスプリングを配することで構成することもできる。
この押しボタン６０の作業者による操作は、通水を開始する際に押圧することのみであり、その他の操作に用いられることがない。また、押しボタン６０は、作業者が押していない場合には押しボタンの復帰手段６４の作用によって図２等に示すように初期位置に留まっている。
【００３６】
８０は解除用ボタンであり（図８等参照）、ロッド部３０の軸心に実質的に直交する内方向へ押すことで係止爪部７３による被係止部５１に対する係止状態を解除することができる。
本形態例の解除用ボタン８０は、係止体７０に側方から当接し、その係止体７０の係止爪部７３による被係止部５１の係止状態を解除できるように押し込まれるように設けられている。また、この解除用ボタン８０はボタン部８１に押圧棒部８２が一体的に固定されて設けられており、押圧棒部８２の先端が後述する解除用押接部材９０を介して係止体７０の被押圧部７２を押すように形成されている。
【００３７】
この解除用ボタン８０は、係止体７０のバネ力（弾性反発力）によって、押していない初期位置へ復帰されるように配されている。
また、この解除用ボタン８０の作業者による操作は、止水して水抜きを開始する際に押圧することのみであり、その他の操作に用いられることがない。解除用ボタン８０は、作業者が押していない場合には係止体７０のバネ力及び水圧の作用によって図１（ｂ）等に示すように初期位置に留まっている。
【００３８】
８５は形状記憶バネであり、ロッド部３０の軸心に実質的に直交する方向にバネ力を有し、設定温度以下になった際にバネ力が弱くなるように設けられている。
８６はバイアスバネであり、形状記憶バネ８５の付勢力にバランスするように対向して配されている。この二つのバネ８５、８６は、外筒１０１の上部内に収容され且つ上側給水路１２の一部を形成するように配されて六方向に開口した内部空間を形成するクロス８７の対向する開口内に位置している。
【００３９】
９０は解除用押接部材であり、形状記憶バネ８５とバイアスバネ８６の間に挟まれて位置し、設定温度以下になった際に係止体７０のバネ力に抗して形状記憶バネ８５側に変位することで係止爪部７３によるロッド部３０の被係止部５１に対する係止状態を解除するように設けられている。
【００４０】
本形態例の解除用押接部材９０は、図１０に示すように矩形の枠（キューブ）状に形成されており、その内部の上下方向に開放された空間９１に、シリンダ部５５、ロッド上端部３０ｃ及び係止体７０が挿通される状態に配されている。なお、９２は連通部であり、カランの連結部６５に水を供給できるように開口されている。また、９３はバネ保持部であり外側面に突起した状態に設けられ、バイアスバネ８６の一端側が嵌るように形成されている。
【００４１】
９５は吸気弁であり、上側給水路１２を形成する上部周壁１２ｂに、排水の際に空気が内部へ進入することを許容するように開口でき、その上側給水路１２内に通水している際には閉塞するように設けられている。
本形態例の吸気弁９５は、図２の拡大図に示すように、吸気孔９６と、その吸気孔９６を開閉するフロート弁９７と、そのフロート弁９７が圧接する弁座部９８と、その弁座部９８のシール部として配されたＯリングパッキン９８ａと、フロート弁９７を閉じる方向に付勢するスプリング９９と、そのスプリング９９の受け部としてフロート弁９７の軸部９７ａに固定された止め輪９７ｂとを構成要素とする。
【００４２】
このフロート弁９７は、内側から弁座部９８のＯリングパッキン９８ａに当接して水密シールするように形成されている。また、断面Ｔ字状に形成されており、吸気孔９６に嵌った柱状摺動部（軸部９７ａ）の内部に外側に開口する連通穴部９７ｃが形成され、その連通穴部９７ｃの奥の部分で側方へ開口する連通部９７ｄが設けられている。
これによれば、水抜きがされる際であって、立上げ管２０等によって構成される上側給水路１２内が減圧されたときに、図２の拡大図に示すようにフロート弁９７が内側へ変位し、点線の矢印で示すように外気が内部へ吸気される。これによって、上側給水路１２内の水をスムースに排水することができる。
【００４３】
次に、以上の構成を備える不凍水栓の操作及び動作について説明する。
先ず、弁機構部の動作について、図１、図２、図１１〜図１４に基づいて説明する。
図１１は、止水して水抜きがなされている状態を示す弁機構部の断面図であり、水の流れを矢印で示してある。このとき、上部の操作部５０は、図２のようになっている。そして、水抜きが完了すると、各弁（弁体部２５の主弁体２６とコマ弁体２７、及び排水孔用弁体３８）の作用状態が維持されて通常の止水状態となる。これは、水圧とスプリング３３との作用によって、弁体部２５が上方へ押圧されて通水孔２２を確実に閉塞できるためである。
【００４４】
次に、押しボタン６０を押すことにより、ワンタッチで通水状態にする操作について説明する。図１２は通水操作の経過を説明する弁機構部の断面図である。図１３は通水の開始状態を説明する不凍水栓の断面図である。図１３（ａ）は側面全体断面図であり、図１３（ｂ）は正面上部断面である。また、図１４は通水操作の完了状態を説明する弁機構部の断面図である。
先ず、押しボタン６０を少し押すと、図１２に示すように排水孔用弁体３８が排水孔の開口３７ａを塞ぐ。また、主弁体２６が、コマ弁体２７から離れて下降する。
【００４５】
さらに押しボタン６０を押すことによって、図１３の拡大図に示すようにロッド下端部３０ａの通水溝３２を通って水が流れ始める。このとき、通水孔２２が小さく開口して少量の水が流れるだけであり、抵抗となる水圧は小さく、押しボタン６０を押す力は小さくてよい。なお、コマ弁体２７は、未だ水圧に押されて弁座部２１のシール部２３に張り付いている。
このように上側給水路１２側へ水が流れることで、通水孔２２を境にしての下側給水路１１と上側給水路１２との静水圧による圧力差が縮まっていく。このため、次のコマ弁体２６を押す力も小さくて済むことになり、押しボタン６０による操作を軽い押圧力で適切に行うことができる。
【００４６】
また、流れた水が形状記憶バネ８５の周辺に達することで、気温が水の温度より低いときは満たされた水によって暖められる。ここで、図１３（ｂ）中の矢印について、Ｆ１が形状記憶バネ８５の力、Ｆ２がバイアスバネ８６の力、Ｆ３が係止体７０の元の状態に戻ろうとする力とする。形状記憶バネ８５の設定温度よりも気温が低いときは、バネの力のバランスが、Ｆ１＋Ｆ３≦Ｆ２となっている。そして、形状記憶バネ８５が水によって暖められることで、そのバネの力のバランスが、Ｆ１＋Ｆ３≧Ｆ２となり、解除用押接部材９０がバイアスバネ８６側へスライドする方向へ付勢される。さらに、Ｆ１≧Ｆ２となり、解除用押接部材９０は通水時の位置になるように付勢される。
【００４７】
さらに押しボタン６０を押すと、図１４に示すようにコマ弁体２７が弁座部２１のシール部２３から外れ、通常の水量が流れる。また、これに伴ってロッド上端部３０ｃが、そのロッド上端部３０ｃの被係止部５１に係止体７０の先端の係止爪部７３が引っ掛かって係止する位置まで下がる。そして、係止体７０が元の形態に戻ることで、その係止爪部７３が、ロッド上端部３０ｃの被係止部５１に当接して係止する状態となり、通水状態を保持する（図１（ｂ）参照）。
それから、押しボタン６０から手を離すと、その押しボタン６０は上側給水路１２の上部まで満たされた水圧によって元の位置に戻る（図１５参照）。
【００４８】
次に、操作部５０における自動水抜きに係る動作について、図１、図２、図１５〜図１７に基づいて説明する。図中の矢印は、Ｆ１が形状記憶バネ８５の力、Ｆ２がバイアスバネ８６の力、Ｆ３が係止体７０の元の状態に戻ろうとする力、Ｆ４がスプリング３３によってロッド部３０を上へ押す力、Ｆ５が係止体７０の摩擦抵抗力（Ｆ４によって係止爪部７３の先端と被係止部５１、係止体７０の被押圧部７２とシリンダ部５５の接触部とに摩擦抵抗力が発生）とする。
【００４９】
先ず、形状記憶バネ８５の周辺の温度（水温）が例えば４℃以上のとき、Ｆ１≧Ｆ２の力関係を保持し、キューブ（解除用押接部材９０）は、図１５の状態を保持するように設定することができる。
そして、形状記憶バネ８５の周辺の温度（水温）が例えば４℃未満になると、Ｆ１＜Ｆ２の力関係になり、図１５の状態からＦ１とＦ２がバランスしようとするように設定することができる。これにより、解除用押接部材９０に、形状記憶バネ８５を縮める方向へ移動させる力がかかるようになる。そして、解除用押接部材９０が、係止体７０の被押圧部７２に接して押圧する状態となる。
しかし、形状記憶バネ８５の周辺の温度（水温）がさらに下がっても一定の温度までは、Ｆ１＋Ｆ３＋Ｆ５≧Ｆ２の力関係になっていて、解除用押接部材９０はスライドしない（図１５参照）。
【００５０】
そして、形状記憶バネ８５の周辺の温度（水温）がさらに下がって、例えば２℃±０．５℃以下となった場合に、Ｆ１＋Ｆ３＋Ｆ５＜Ｆ２となるように設定することができる。
このように設定された条件を超えた場合、図１６に示すように、解除用押接部材９０が、係止体７０の被押圧部７２を押すことで形状記憶バネ８５を縮める方向へ移動されることになる。これにより、係止体７０の先端の係止爪部７３が、ロッド上端部３０ｃの被係止部５１から外れる（図１６参照）。
【００５１】
すると、図１７に示すように、係止爪部７３が係止することによって保持されていたロッド上端部３０ｃとそれを一部とするロッド部３０が、スプリング３３の付勢力（Ｆ４）によって上方へ移動される。これにより、通水孔２２が弁体部２５によって閉じられて止水がなされると共に、排水孔３７が開いて水抜きがなされる（図１１参照）。
以上に説明した動作によれば、設定された所定の温度になると、形状記憶バネ８５の機能によって、自動的に止水と水抜き操作がなされる。この不凍水栓によれば、人手によることなく操作が簡単になり、確実且つ適切に水抜き操作が行われるため、その信頼性を高めることができる。
【００５２】
次に、強制的に水抜きをする場合の動作について、図１８に基づいて説明する。図１８は、以上に説明した形態例の強制水抜きステップを説明する断面図である。
先ず、ステップ１として、解除用ボタン８０を押す。
次に、ステップ２として、解除用押接部材９０を介して係止体７０が押され、ロッド上端部３０ｃの被係止部５１から、係止体７０の先端の係止爪部７３が外れる。
そして、ステップ３として、係止体７０の先端の係止爪部７３によって保持されているロッド部３０が、弁機構部のスプリング３３の付勢力によって上方へ押されて移動される。
これによれば、前述した自動水抜きの構成に加えて、手動によって強制的に水抜きをできる構成になっている。非常時等に好適に対応でき、その信頼性を向上できる。
【００５３】
次に、手動水抜きの構成を備える操作部の場合の動作について、図１９に基づいて説明する。図１９は、本発明に係る不凍水栓の操作部の他の形態例における手動水抜きステップを説明する断面図である。
先ず、ステップ１として、解除用ボタン８０を押す。
次に、ステップ２として、解除用押接部材９０Ａを介して係止体７０が押され、ロッド上端部３０ｃの被係止部５１から、係止体７０の先端の係止爪部７３が外れる。
そして、ステップ３として、係止体７０の先端の係止爪部７３によって保持されているロッド部３０が、弁機構部のスプリング３３の付勢力によって上方へ押されて移動される。
【００５４】
さらに、ステップ４として、解除用ボタン８０を押すことを止めると、バイアスバネ８６Ａの反発力により、解除用押接部材９０Ａと共に解除用ボタン８０が元の位置に戻る。また、係止体７０も元に戻ろうとする力により、ロッド上端部３０ｃの引掛りに当たるまで戻る。
このように手動水抜きの構成を備える操作部の不凍水栓によれば、ワンタッチで簡単に水抜き操作ができる。
【００５５】
次に、本発明の一形態である不凍水栓柱１００の施工例を、図２０に基づいて説明する。
不凍水栓柱１００は、水道の本管１１０に接続された通水管である水道管１１１に、止水栓１１２、量水器１１３、逆止弁１１４を介して、弁機構部を備える弁機構部本体１０の下端部で接続されている。
その弁機構部本体１０は、地表面１１５から地中の凍結しない深さに埋設されており、以上に説明したように水抜き操作が自動的或は解除用ボタンを押すワンタッチの操作によって簡単になされる。このため、凍結を適切に防止でき、寒冷期にあっても凍結を心配することなく、水道水を利用することができる。
【００５６】
以上、本発明につき好適な形態例を挙げて種々説明してきたが、本発明は以上の形態例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る不凍水栓の形態例の通水状態を示す断面図である。
【図２】図１の形態例の水抜き状態を示す断面図である。
【図３】弁座を構成する弁箱の形態例を示す斜視図である。
【図４】図３の形態例の弁箱の形態例を示す平面図である。
【図５】ロッド下端部の形態例を示す断面図である。
【図６】スプリング受部を構成するスプリングガイドの形態例を示す斜視図である。
【図７】排水孔用弁体の形態例を示す斜視図である。
【図８】図１の形態例の上部外観を示す斜視図である。
【図９】ロッド上端部を構成するピストンの形態例を示す斜視図である。
【図１０】解除用押接部材を構成するキューブの形態例を示す斜視図である。
【図１１】図１の形態例の止水／水抜き状態を説明する弁機構部の断面図である。
【図１２】図１の形態例の通水操作の経過を説明する弁機構部の断面図である。
【図１３】図１の形態例の通水の開始状態を説明する断面図である。
【図１４】図１の形態例の通水操作の完了状態を説明する弁機構部の断面図である。
【図１５】図１の形態例の通水状態の操作部を示す断面図である。
【図１６】上記操作部による自動水抜き操作の状態を説明する断面図である。
【図１７】上記操作部による自動水抜き操作が完了した状態を示す断面図である。
【図１８】図１の形態例の強制水抜きステップを説明する断面図である。
【図１９】本発明に係る不凍水栓の操作部の他の形態例における手動水抜きステップを説明する断面図である。
【図２０】本発明に係る不凍水栓の設置場所の形態例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 弁機構部本体
１１ 下側給水路
１２ 上側給水路
１２ａ 周壁
２０ 立上り管
２１ 弁座部
２２ 通水孔
２３ シール部
２５ 弁体部
２６ 主弁体
２７ コマ弁体
３０ ロッド部
３１ ストッパ部
３２ 通水溝
３３ スプリング
３５ａ スプリング受部
３７ 排水孔
３７ａ 排水孔の開口
３８ 排水孔用弁体
３８ｅ 被当接部
３９ 押し下げスプリング
４０ 受け部
４１ 張り出し部
４１ａ 当接部
４２ 逆止用の球体
４３ 逆止用のスプリング
４４ 受け面
５０ 操作部
５１ 被係止部
６０ 押しボタン
６５ カランの連結部
７０ 係止体
７２ 被押圧部
７３ 係止爪部
８０ 解除用ボタン
８５ 形状記憶バネ
８６ バイアスバネ
９０ 解除用押接部材
９５ 吸気弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道管等の地中に埋設された給水源の通水管に接続されて給水路を開閉し、止水時には水抜きを行うことで凍結を防止する不凍水栓であって、
前記通水管の管路に接続される下側給水路を備え、該下側給水路の上側に設けられる上側給水路の基部となる弁機構部本体と、
該弁機構部本体に一体的に設けられ、前記下側給水路と前記上側給水路とを連通する通水孔、及び該通水孔の下面側にシール部を備える弁座部と、
該弁座部のシール部に下方から当接することで前記通水孔を閉塞して止水することができる弁体部と、
該弁体部が下端部に設けられ、上下方向に延びるロッド状に形成されて軸方向に昇降可能に配されると共に上端部に操作部が連携され、下降された際に前記弁体部による前記通水孔の閉塞を解除することで通水状態とするロッド部と、
該ロッド部及び前記弁体部と、前記弁機構部本体に一体的に設けられたスプリング受部との間に配され、前記ロッド部及び前記弁体部を上方へ付勢するスプリングとを具備することを特徴とする不凍水栓。
【請求項２】
前記弁体部が、前記ロッド部の下端側に固定された主弁体と、該主弁体と前記ロッド部に設けられたストッパ部との所定の変位範囲で、該ロッド部に上下動可能に嵌められ、前記主弁体が前記ロッド部と共に押し上げられた際には、該主弁体と前記弁座部のシール部との間に挟まれて前記弁座部の通水孔を閉じるコマ弁体とを具備し、
該コマ弁体が前記ストッパ部によって前記シール部から押し下げられる前であって前記主弁体が下降して前記コマ弁体から離れた際に、前記通水孔の一部を開くように前記ロッド部と前記コマ弁体との嵌め合い部分の少なくともどちらかに設けられた通水溝を備えることを特徴とする請求項１記載の不凍水栓。
【請求項３】
前記弁機構部本体と一体的に設けられて前記上側給水路の基部を形成する周壁に、外部に連通するように設けられると共に、該周壁の内部における排水孔の開口が上方に開いている排水孔と、
前記ロッド部に所定の範囲で上下動可能に嵌められ、前記排水孔の開口に上方から当接して前記排水孔を塞ぐ排水孔用弁体と、
該排水孔用弁体と前記ロッド部に設けられた受け部との間に配されて前記排水孔用弁体を押し下げるように付勢する押し下げスプリングと、
前記ロッド部が上昇する際に前記排水孔用弁体の下側から当接して該排水孔用弁体を押し上げるように前記ロッド部に径方向に張り出して設けられた張り出し部とを備え、
該張り出し部の当接部と前記排水孔用弁体の被当接部とが、該排水孔用弁体を傾斜させた状態で支持できるように、円周方向について部分的に構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の不凍水栓。
【請求項４】
前記排水孔には、前記上側給水路を形成する周壁の内部から外部への排水を許容するが、外部から内部への進入を阻止する逆止用の球体が配され、該球体は逆止用のスプリングによって外部から内部へ向かって付勢されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の不凍水栓。
【請求項５】
前記排水孔用弁体が上方から当接される被当接面であって一部に前記排水孔の開口が設けられた受け面が、前記ロッド部の軸心と同心の円上について断続的に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の不凍水栓。
【請求項６】
前記操作部が、前記ロッド部の上端部に設けられて該ロッド部が下降して通水した場合にその状態を維持するように保持される被係止部と、該被係止部に係止する係止爪部を有してロッド部の軸心に実質的に直交する外方向へのバネ力によってその係止状態を維持できる係止体とを具備することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の不凍水栓。
【請求項７】
前記ロッド部に上方から当接し、該ロッド部を介して前記弁体部を押し下げることができるように昇降可能に設けられた押しボタンと、該押しボタンを押していない初期位置へ復帰させる押しボタンの復帰手段とを具備することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の不凍水栓。
【請求項８】
前記ロッド部の軸心に実質的に直交する内方向へ押すことで前記係止爪部による前記被係止部に対する係止状態を解除する解除用ボタンを具備することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の不凍水栓。
【請求項９】
前記ロッド部の軸心に実質的に直交する方向にバネ力を有し、設定温度以下になった際にバネ力が弱くなる形状記憶バネと、
該形状記憶バネの付勢力にバランスするバイアスバネと、
前記二つのバネの間に挟まれて位置し、設定温度以下になった際に前記係止体のバネ力に抗して形状記憶バネ側に変位することで前記係止爪部による前記被係止部に対する係止状態を解除する解除用押接部材を具備することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の不凍水栓。
【請求項１０】
前記上側給水路を形成する周壁に、排水の際に空気が内部へ進入することを許容するように開口でき、該上側給水路内に通水している際には閉塞する吸気弁が設けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の不凍水栓。
【請求項１】
水道管等の地中に埋設された給水源の通水管に接続されて給水路を開閉し、止水時には水抜きを行うことで凍結を防止する不凍水栓であって、
前記通水管の管路に接続される下側給水路を備え、該下側給水路の上側に設けられる上側給水路の基部となる弁機構部本体と、
該弁機構部本体に一体的に設けられ、前記下側給水路と前記上側給水路とを連通する通水孔、及び該通水孔の下面側にシール部を備える弁座部と、
該弁座部のシール部に下方から当接することで前記通水孔を閉塞して止水することができる弁体部と、
該弁体部が下端部に設けられ、上下方向に延びるロッド状に形成されて軸方向に昇降可能に配されると共に上端部に操作部が連携され、下降された際に前記弁体部による前記通水孔の閉塞を解除することで通水状態とするロッド部と、
該ロッド部及び前記弁体部と、前記弁機構部本体に一体的に設けられたスプリング受部との間に配され、前記ロッド部及び前記弁体部を上方へ付勢するスプリングとを具備することを特徴とする不凍水栓。
【請求項２】
前記弁体部が、前記ロッド部の下端側に固定された主弁体と、該主弁体と前記ロッド部に設けられたストッパ部との所定の変位範囲で、該ロッド部に上下動可能に嵌められ、前記主弁体が前記ロッド部と共に押し上げられた際には、該主弁体と前記弁座部のシール部との間に挟まれて前記弁座部の通水孔を閉じるコマ弁体とを具備し、
該コマ弁体が前記ストッパ部によって前記シール部から押し下げられる前であって前記主弁体が下降して前記コマ弁体から離れた際に、前記通水孔の一部を開くように前記ロッド部と前記コマ弁体との嵌め合い部分の少なくともどちらかに設けられた通水溝を備えることを特徴とする請求項１記載の不凍水栓。
【請求項３】
前記弁機構部本体と一体的に設けられて前記上側給水路の基部を形成する周壁に、外部に連通するように設けられると共に、該周壁の内部における排水孔の開口が上方に開いている排水孔と、
前記ロッド部に所定の範囲で上下動可能に嵌められ、前記排水孔の開口に上方から当接して前記排水孔を塞ぐ排水孔用弁体と、
該排水孔用弁体と前記ロッド部に設けられた受け部との間に配されて前記排水孔用弁体を押し下げるように付勢する押し下げスプリングと、
前記ロッド部が上昇する際に前記排水孔用弁体の下側から当接して該排水孔用弁体を押し上げるように前記ロッド部に径方向に張り出して設けられた張り出し部とを備え、
該張り出し部の当接部と前記排水孔用弁体の被当接部とが、該排水孔用弁体を傾斜させた状態で支持できるように、円周方向について部分的に構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の不凍水栓。
【請求項４】
前記排水孔には、前記上側給水路を形成する周壁の内部から外部への排水を許容するが、外部から内部への進入を阻止する逆止用の球体が配され、該球体は逆止用のスプリングによって外部から内部へ向かって付勢されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の不凍水栓。
【請求項５】
前記排水孔用弁体が上方から当接される被当接面であって一部に前記排水孔の開口が設けられた受け面が、前記ロッド部の軸心と同心の円上について断続的に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の不凍水栓。
【請求項６】
前記操作部が、前記ロッド部の上端部に設けられて該ロッド部が下降して通水した場合にその状態を維持するように保持される被係止部と、該被係止部に係止する係止爪部を有してロッド部の軸心に実質的に直交する外方向へのバネ力によってその係止状態を維持できる係止体とを具備することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の不凍水栓。
【請求項７】
前記ロッド部に上方から当接し、該ロッド部を介して前記弁体部を押し下げることができるように昇降可能に設けられた押しボタンと、該押しボタンを押していない初期位置へ復帰させる押しボタンの復帰手段とを具備することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の不凍水栓。
【請求項８】
前記ロッド部の軸心に実質的に直交する内方向へ押すことで前記係止爪部による前記被係止部に対する係止状態を解除する解除用ボタンを具備することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の不凍水栓。
【請求項９】
前記ロッド部の軸心に実質的に直交する方向にバネ力を有し、設定温度以下になった際にバネ力が弱くなる形状記憶バネと、
該形状記憶バネの付勢力にバランスするバイアスバネと、
前記二つのバネの間に挟まれて位置し、設定温度以下になった際に前記係止体のバネ力に抗して形状記憶バネ側に変位することで前記係止爪部による前記被係止部に対する係止状態を解除する解除用押接部材を具備することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の不凍水栓。
【請求項１０】
前記上側給水路を形成する周壁に、排水の際に空気が内部へ進入することを許容するように開口でき、該上側給水路内に通水している際には閉塞する吸気弁が設けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の不凍水栓。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１０−１２６９３５（Ｐ２０１０−１２６９３５Ａ）
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３００６６９（Ｐ２００８−３００６６９）
【出願日】平成２０年１１月２６日（２００８．１１．２６）
【出願人】（０００１５００９５）株式会社竹村製作所 (16)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２６日（２００８．１１．２６）
【出願人】（０００１５００９５）株式会社竹村製作所 (16)
【Ｆターム（参考）】
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