不凍水栓
【課題】開閉操作について、よりスムースな操作性を実現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が連係され、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とを備え、弁体部２５が主弁体２６とコマ弁体２７とを備え、通水溝３２及びスプリングガイド３５を備える。
【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が連係され、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とを備え、弁体部２５が主弁体２６とコマ弁体２７とを備え、通水溝３２及びスプリングガイド３５を備える。
【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係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】
これに対しては、本出願人によって、押圧動作でより簡単に開閉する手段を備えた不凍水栓が開示されている（特許文献３参照）。この不凍水栓によれば、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係され、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。これによれば、不凍水栓の開閉操作をワンタッチの押圧動作で行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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）
【特許文献３】特開２０１０−１２６９３５号公報（請求項１、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
不凍水栓に関して解決しようとする課題は、従来の不凍水栓に対しては本出願人によって押圧動作でより簡単に開閉する基本的な手段が提案されているが、これをさらに改良してよりスムースな操作性を実現できるものを提供することにある。
そこで、本発明の目的は、開閉操作について、よりスムースな操作性を実現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】
【０００７】
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、及び該通水孔を形成する部位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係され、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備え、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備え、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、前記主弁体及び前記コマ弁体の両方が、前記弁機構部本体の前記下側給水路側に筒状に設けられると共に前記スプリングのスプリング受部となる底部を備えるスプリングガイドの筒内で上下動可能に案内されている。
【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、前記排水孔用弁体と前記ロッド部に設けられたストッパ部との間に配されて前記排水孔用弁体を押し上げるように付勢する押し上げスプリングとを備え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。
【００１１】
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、前記ロッド部の上方に配されて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下降可能に設けられた押しボタンと、該押しボタンを押し下げている状態を保持する保持構造と、該押しボタンを押し下げていない初期位置へ復帰させる復帰構造とを有する押しボタン機構を備え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、前記押しボタン機構が、スラストロック機構によって構成されてい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、前記押しボタン機構が、前記押しボタンを押していない初期位置で該押しボタンが押されないように阻止する押しボタンのロック機構を備え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、開閉操作について、よりスムースな操作性を実現できるという特別有利な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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３】図１の形態例の止水／水抜き状態を示す断面図である。
【図４】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５】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６】図１の形態例の通水の開始状態を説明する弁機構部の断面図である。
【図７】弁座を構成する弁箱の形態例を示す斜視断面図である。
【図８】図７の形態例の弁箱の形態例を示す平面図である。
【図９】排水孔用弁体の形態例を示す斜視図である。
【図１０】ロッド下端部の形態例を示す断面図である。
【図１１】スプリングガイドの形態例を示す斜視図である。
【図１２】スラストロック機構の構成を示す斜視図である。
【図１３】押しボタンロック機構を示す一部断面を含む斜視図である。
【図１４】キャップ部の形態例を示す斜視図である。
【図１５】押しボタンの形態例を示す底面から見た斜視図である。
【図１６】通水状態における押しボタンの作動状態を示す斜視図である。
【図１７】押しボタンのロック状態を示す斜視図である。
【図１８】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。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明にかかる不凍水栓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り、図２はその弁機構部の詳細を示す断面図である。また、図３は図１の形態例の水抜き状態を示す縦断面図及び吸気弁の詳細を示す断面図であり、図４はその弁機構部の詳細を示す断面図である。
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。
【００１７】
１０は弁機構部本体であり、通水管（例えば水道管１１１（図１８参照））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、その内部に立上り管２０が支持されている。
【００１８】
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を形成する部位の下面側（通水孔２２の下側）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７及び図８参照）。図７は弁箱１４の斜視断面図であり、図８は弁箱１４の平面図である。
【００１９】
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。
【００２０】
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が連係され、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。
【００２１】
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２等参照）。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２等参照）。
【００２２】
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６等に示すように、ロッド部３０のロッド下端部３０ａに設けられている。また、本形態例の通水溝３２は、図１０に示すように複数本（３本）が筋状に設けられている。図１０（ａ）はロッド下端部３０ａの断面図であり、図１０（ｂ）は図１０（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。
【００２３】
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１１参照）が、弁機構部本体１０の中間部を構成する弁箱１４（図７等参照）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１１はスプリングガイド３５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。３５ｃは切り欠き部であり、弁箱１４と螺合する部分に断続的に四箇所が設けられ、通水孔２２へ下側給水路１１が連通するように通水路となっている。
【００２４】
また、主弁体２６及びコマ弁体２７の両方が、弁機構部本体１０の下側給水路１１側に筒状に設けられると共にスプリング３３のスプリング受部３５ａとなる底部を備えるスプリングガイド３５の筒内で上下動可能に案内されている。本形態例では、主弁体２６とコマ弁体２７はほぼ同一の直径に形成されており、ポケット内部３５ｂの同一の内径の部分で上下方向へ摺動するように設けられている。
これによれば、主弁体２６及びコマ弁体２７の両方が、スプリングガイド３５の筒内面によって好適に案内されるため、横振れが抑制されてスムースに上下動できる。このため、操作性が向上する。さらに、主弁体２６が下降してコマ弁体２７から離れた際に、コマ弁体２７が受ける上方向の水圧は、コマ弁体２７がスプリングガイド３５の筒内にあり、スプリングガイド３５の筒内の水圧が通水溝３２を介し、上側給水路１２側に開放されるため小さくなる。これにより、コマ弁体２７を小さい力で押圧することが可能になり、操作性を向上できる。
【００２５】
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７及び図８等参照）。
【００２６】
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９参照）。図９は排水孔用弁体３８の斜視図である。
【００２７】
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。
【００２８】
４１は押し上げスプリングであり、排水孔用弁体３８とロッド部３０に設けられたストッパ部３１との間に配されて排水孔用弁体３８を押し上げるように付勢している。
この押し上げスプリング４１によれば、押し下げスプリング３９との間で、排水孔用弁体３８をバランスよく好適に保持できる。これにより、排水孔用弁体３８の上下動に関する動作をより無理なくスムースに行うことでき、操作性を向上できる。
【００２９】
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（図４等参照）。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。
【００３０】
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７及び図８参照）。
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。
【００３１】
次に、ロッド部３０の上端部に連係される操作部５０について説明する。
本形態例の操作部５０は、ロッド部３０の上方に配されてそのロッド部３０を介して弁体部２５を押し下げることができるように下降可能に設けられた押しボタン６０と、その押しボタン６０を押し下げている状態を保持する保持構造と、その押しボタン６０を押し下げていない初期位置へ復帰させる復帰構造とを有する押しボタン機構５９を備える。
これによれば、不凍水栓の開閉操作を、ワンタッチの押圧動作で好適に行うことができる。
【００３２】
本形態例の押しボタン機構５９には、スラストロック機構６２が採用されている。図１２はスラストロック機構６２を構成する部品（カムユニットの部分）の形態例を示す斜視図である。６２ａは上部カムリング、６２ｂは中間回動カムリング、６２ｃは下部固定カムリングである。このスラストロック機構６２は、図１２に示した構成に加えて、押しボタン６０、スプリング３３、ロッド上端部３０ｃを含むロッド部３０や立上り管２０などを備えることで構成されている。これによれば、押しボタン６０の一回の押圧動作によって、ロッド部３０を介して弁体部２５を押し下げることができ、押しボタン６０の次の一回の押圧動作によって初期位置へ復帰させることができる。このスラストロック機構６２は、簡易な構成でありながら、確実に作動でき、製造コストを低減できると共に信頼性を向上できる。
【００３３】
また、図１３〜１７に示すように、本形態例の押しボタン機構５９では、押しボタン６０を押していない初期位置でその押しボタン６０が押されないように阻止する押しボタンのロック機構７０を備えている。
図１３、１６、１７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一部を切り欠いた状態の斜視図である。また、図１４は不凍水栓の上部に装着されるキャップ７１の斜視図であり、図１５は押しボタン６０の形態例を示す底面から見た斜視図である。
【００３４】
本形態例のキャップ７１には、上端外周の立上げ縁７２に押しボタンのロック機構７０の構成要素であるスリット部７３及び被係合凹部７４が設けられている。
また、本形態例の押しボタン６０は、ロッド部３０の上端部３０ｃにスラストロック機構を介して上方から当接し、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。そして、この押しボタン６０の内側には、キャップ７１のスリット部７３に位置する際には押しボタン６０の下降を許容し、キャップ７１の被係合凹部７４に位置する際には押しボタン６０の下降を阻止するように、内方で且つ下方へ突起されて形成された係合片部６１が設けられている。
【００３５】
これによれば、図１３に示すように押しボタン６０が押されていないでスプリング３３の付勢力によって上方に位置している状態では、この不凍水栓は水抜き状態になっている。
この図１３の状態から図１６に示すように、スリット部７３に沿って係合片部６１が下降して入り込むように、押しボタン６０が押されることで、この不凍水栓は通水状態になる。この状態は、本形態例の場合においてはスラストロック機構のロック機能によって保持される。さらにもう一度、押しボタン６０が押されることで、スラストロック機構のロック状態が解除され、図１３の状態に戻ることができる。
そして、図１７に示すように、図１３の状態から押しボタン６０を回動することで、キャップ７１の被係合凹部７４に押しボタン６０の係合片部６１が係合して、押しボタン６０の押圧操作を阻止する状態にすることできる。これにより、不注意や不測事態によって不凍水栓が通水状態になってしまうことを好適に回避できる。
なお、６５はカランの連結部であり、カランに接続して水を吐出できるように形成されている。
【００３６】
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３の詳細図に示すように、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、フロート弁９７のシール部として配されたＯリングパッキン９７ａ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９８ａとを構成要素とする。
【００３７】
このフロート弁９７は、内側から弁座部９８にＯリングパッキン９７ａを介して当接して水密シールするように形成されている。また、このフロート弁９７は、内側へ延びる軸部９７ｂを有する断面略Ｔ字状に形成され、その軸部９７ｂが受け部９８ａに設けられた案内孔９８ｂに貫通状態に嵌まっており、フロート弁９７の開閉動作がスムースに行われるように案内されている。
これによれば、水抜きがされる際であって、立上り管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３の詳細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。
【００３８】
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６に基づいて説明する。
図４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。（図３はそのときの全体の縦断面図である。）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。
【００３９】
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５、６は通水操作の経過を説明する弁機構部の断面詳細図である。また、図２は通水操作の完了状態を説明する弁機構部の断面詳細図である。（図１はそのときの全体の縦断面図である。）
先ず、押しボタン６０を手動によって少し押すと、図５に示すように押し下げスプリング３９によって押されて排水孔用弁体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。
【００４０】
さらに押しボタン６０を押すことによって、図６の断面詳細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に張り付いているが、コマ弁体２７が受ける上方向の水圧は、コマ弁体２７がスプリングガイド３５の筒内にあり、スプリングガイド３５の筒内の水圧が通水溝３２を介し、上側給水路１２側に開放されるため小さくなる。
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との圧力差が縮まっていく。このため、次のコマ弁体２７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。
【００４１】
次に、本発明の一形態である不凍水栓柱１００の施工例を、図１８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、押しボタン６０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。
【００４２】
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。
【符号の説明】
【００４３】
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 押し上げスプリング
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
５９ 押しボタン機構
６０ 押しボタン
６２ スラストロック機構
６５ カランの連結部
７０ 押しボタンのロック機構
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係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】
これに対しては、本出願人によって、押圧動作でより簡単に開閉する手段を備えた不凍水栓が開示されている（特許文献３参照）。この不凍水栓によれば、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係され、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。これによれば、不凍水栓の開閉操作をワンタッチの押圧動作で行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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）
【特許文献３】特開２０１０−１２６９３５号公報（請求項１、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
不凍水栓に関して解決しようとする課題は、従来の不凍水栓に対しては本出願人によって押圧動作でより簡単に開閉する基本的な手段が提案されているが、これをさらに改良してよりスムースな操作性を実現できるものを提供することにある。
そこで、本発明の目的は、開閉操作について、よりスムースな操作性を実現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】
【０００７】
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、及び該通水孔を形成する部位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係され、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備え、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備え、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、前記主弁体及び前記コマ弁体の両方が、前記弁機構部本体の前記下側給水路側に筒状に設けられると共に前記スプリングのスプリング受部となる底部を備えるスプリングガイドの筒内で上下動可能に案内されている。
【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、前記排水孔用弁体と前記ロッド部に設けられたストッパ部との間に配されて前記排水孔用弁体を押し上げるように付勢する押し上げスプリングとを備え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。
【００１１】
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、前記ロッド部の上方に配されて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下降可能に設けられた押しボタンと、該押しボタンを押し下げている状態を保持する保持構造と、該押しボタンを押し下げていない初期位置へ復帰させる復帰構造とを有する押しボタン機構を備え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、前記押しボタン機構が、スラストロック機構によって構成されてい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、前記押しボタン機構が、前記押しボタンを押していない初期位置で該押しボタンが押されないように阻止する押しボタンのロック機構を備え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、開閉操作について、よりスムースな操作性を実現できるという特別有利な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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３】図１の形態例の止水／水抜き状態を示す断面図である。
【図４】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５】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６】図１の形態例の通水の開始状態を説明する弁機構部の断面図である。
【図７】弁座を構成する弁箱の形態例を示す斜視断面図である。
【図８】図７の形態例の弁箱の形態例を示す平面図である。
【図９】排水孔用弁体の形態例を示す斜視図である。
【図１０】ロッド下端部の形態例を示す断面図である。
【図１１】スプリングガイドの形態例を示す斜視図である。
【図１２】スラストロック機構の構成を示す斜視図である。
【図１３】押しボタンロック機構を示す一部断面を含む斜視図である。
【図１４】キャップ部の形態例を示す斜視図である。
【図１５】押しボタンの形態例を示す底面から見た斜視図である。
【図１６】通水状態における押しボタンの作動状態を示す斜視図である。
【図１７】押しボタンのロック状態を示す斜視図である。
【図１８】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。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明にかかる不凍水栓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り、図２はその弁機構部の詳細を示す断面図である。また、図３は図１の形態例の水抜き状態を示す縦断面図及び吸気弁の詳細を示す断面図であり、図４はその弁機構部の詳細を示す断面図である。
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。
【００１７】
１０は弁機構部本体であり、通水管（例えば水道管１１１（図１８参照））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、その内部に立上り管２０が支持されている。
【００１８】
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を形成する部位の下面側（通水孔２２の下側）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７及び図８参照）。図７は弁箱１４の斜視断面図であり、図８は弁箱１４の平面図である。
【００１９】
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。
【００２０】
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が連係され、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。
【００２１】
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２等参照）。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２等参照）。
【００２２】
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６等に示すように、ロッド部３０のロッド下端部３０ａに設けられている。また、本形態例の通水溝３２は、図１０に示すように複数本（３本）が筋状に設けられている。図１０（ａ）はロッド下端部３０ａの断面図であり、図１０（ｂ）は図１０（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。
【００２３】
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１１参照）が、弁機構部本体１０の中間部を構成する弁箱１４（図７等参照）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１１はスプリングガイド３５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。３５ｃは切り欠き部であり、弁箱１４と螺合する部分に断続的に四箇所が設けられ、通水孔２２へ下側給水路１１が連通するように通水路となっている。
【００２４】
また、主弁体２６及びコマ弁体２７の両方が、弁機構部本体１０の下側給水路１１側に筒状に設けられると共にスプリング３３のスプリング受部３５ａとなる底部を備えるスプリングガイド３５の筒内で上下動可能に案内されている。本形態例では、主弁体２６とコマ弁体２７はほぼ同一の直径に形成されており、ポケット内部３５ｂの同一の内径の部分で上下方向へ摺動するように設けられている。
これによれば、主弁体２６及びコマ弁体２７の両方が、スプリングガイド３５の筒内面によって好適に案内されるため、横振れが抑制されてスムースに上下動できる。このため、操作性が向上する。さらに、主弁体２６が下降してコマ弁体２７から離れた際に、コマ弁体２７が受ける上方向の水圧は、コマ弁体２７がスプリングガイド３５の筒内にあり、スプリングガイド３５の筒内の水圧が通水溝３２を介し、上側給水路１２側に開放されるため小さくなる。これにより、コマ弁体２７を小さい力で押圧することが可能になり、操作性を向上できる。
【００２５】
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７及び図８等参照）。
【００２６】
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９参照）。図９は排水孔用弁体３８の斜視図である。
【００２７】
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。
【００２８】
４１は押し上げスプリングであり、排水孔用弁体３８とロッド部３０に設けられたストッパ部３１との間に配されて排水孔用弁体３８を押し上げるように付勢している。
この押し上げスプリング４１によれば、押し下げスプリング３９との間で、排水孔用弁体３８をバランスよく好適に保持できる。これにより、排水孔用弁体３８の上下動に関する動作をより無理なくスムースに行うことでき、操作性を向上できる。
【００２９】
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（図４等参照）。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。
【００３０】
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７及び図８参照）。
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。
【００３１】
次に、ロッド部３０の上端部に連係される操作部５０について説明する。
本形態例の操作部５０は、ロッド部３０の上方に配されてそのロッド部３０を介して弁体部２５を押し下げることができるように下降可能に設けられた押しボタン６０と、その押しボタン６０を押し下げている状態を保持する保持構造と、その押しボタン６０を押し下げていない初期位置へ復帰させる復帰構造とを有する押しボタン機構５９を備える。
これによれば、不凍水栓の開閉操作を、ワンタッチの押圧動作で好適に行うことができる。
【００３２】
本形態例の押しボタン機構５９には、スラストロック機構６２が採用されている。図１２はスラストロック機構６２を構成する部品（カムユニットの部分）の形態例を示す斜視図である。６２ａは上部カムリング、６２ｂは中間回動カムリング、６２ｃは下部固定カムリングである。このスラストロック機構６２は、図１２に示した構成に加えて、押しボタン６０、スプリング３３、ロッド上端部３０ｃを含むロッド部３０や立上り管２０などを備えることで構成されている。これによれば、押しボタン６０の一回の押圧動作によって、ロッド部３０を介して弁体部２５を押し下げることができ、押しボタン６０の次の一回の押圧動作によって初期位置へ復帰させることができる。このスラストロック機構６２は、簡易な構成でありながら、確実に作動でき、製造コストを低減できると共に信頼性を向上できる。
【００３３】
また、図１３〜１７に示すように、本形態例の押しボタン機構５９では、押しボタン６０を押していない初期位置でその押しボタン６０が押されないように阻止する押しボタンのロック機構７０を備えている。
図１３、１６、１７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一部を切り欠いた状態の斜視図である。また、図１４は不凍水栓の上部に装着されるキャップ７１の斜視図であり、図１５は押しボタン６０の形態例を示す底面から見た斜視図である。
【００３４】
本形態例のキャップ７１には、上端外周の立上げ縁７２に押しボタンのロック機構７０の構成要素であるスリット部７３及び被係合凹部７４が設けられている。
また、本形態例の押しボタン６０は、ロッド部３０の上端部３０ｃにスラストロック機構を介して上方から当接し、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。そして、この押しボタン６０の内側には、キャップ７１のスリット部７３に位置する際には押しボタン６０の下降を許容し、キャップ７１の被係合凹部７４に位置する際には押しボタン６０の下降を阻止するように、内方で且つ下方へ突起されて形成された係合片部６１が設けられている。
【００３５】
これによれば、図１３に示すように押しボタン６０が押されていないでスプリング３３の付勢力によって上方に位置している状態では、この不凍水栓は水抜き状態になっている。
この図１３の状態から図１６に示すように、スリット部７３に沿って係合片部６１が下降して入り込むように、押しボタン６０が押されることで、この不凍水栓は通水状態になる。この状態は、本形態例の場合においてはスラストロック機構のロック機能によって保持される。さらにもう一度、押しボタン６０が押されることで、スラストロック機構のロック状態が解除され、図１３の状態に戻ることができる。
そして、図１７に示すように、図１３の状態から押しボタン６０を回動することで、キャップ７１の被係合凹部７４に押しボタン６０の係合片部６１が係合して、押しボタン６０の押圧操作を阻止する状態にすることできる。これにより、不注意や不測事態によって不凍水栓が通水状態になってしまうことを好適に回避できる。
なお、６５はカランの連結部であり、カランに接続して水を吐出できるように形成されている。
【００３６】
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３の詳細図に示すように、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、フロート弁９７のシール部として配されたＯリングパッキン９７ａ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９８ａとを構成要素とする。
【００３７】
このフロート弁９７は、内側から弁座部９８にＯリングパッキン９７ａを介して当接して水密シールするように形成されている。また、このフロート弁９７は、内側へ延びる軸部９７ｂを有する断面略Ｔ字状に形成され、その軸部９７ｂが受け部９８ａに設けられた案内孔９８ｂに貫通状態に嵌まっており、フロート弁９７の開閉動作がスムースに行われるように案内されている。
これによれば、水抜きがされる際であって、立上り管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３の詳細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。
【００３８】
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６に基づいて説明する。
図４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。（図３はそのときの全体の縦断面図である。）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。
【００３９】
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５、６は通水操作の経過を説明する弁機構部の断面詳細図である。また、図２は通水操作の完了状態を説明する弁機構部の断面詳細図である。（図１はそのときの全体の縦断面図である。）
先ず、押しボタン６０を手動によって少し押すと、図５に示すように押し下げスプリング３９によって押されて排水孔用弁体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。
【００４０】
さらに押しボタン６０を押すことによって、図６の断面詳細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に張り付いているが、コマ弁体２７が受ける上方向の水圧は、コマ弁体２７がスプリングガイド３５の筒内にあり、スプリングガイド３５の筒内の水圧が通水溝３２を介し、上側給水路１２側に開放されるため小さくなる。
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との圧力差が縮まっていく。このため、次のコマ弁体２７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。
【００４１】
次に、本発明の一形態である不凍水栓柱１００の施工例を、図１８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、押しボタン６０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。
【００４２】
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。
【符号の説明】
【００４３】
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 押し上げスプリング
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
５９ 押しボタン機構
６０ 押しボタン
６２ スラストロック機構
６５ カランの連結部
７０ 押しボタンのロック機構
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、及び該通水孔を形成する部位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係され、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備え、
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備え、
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、
前記主弁体及び前記コマ弁体の両方が、前記弁機構部本体の前記下側給水路側に筒状に設けられると共に前記スプリングのスプリング受部となる底部を備えるスプリングガイドの筒内で上下動可能に案内されていることを特徴とする不凍水栓。
【請求項２】
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、
前記排水孔用弁体と前記ロッド部に設けられたストッパ部との間に配されて前記排水孔用弁体を押し上げるように付勢する押し上げスプリングと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２又は３記載の不凍水栓。
【請求項５】
前記操作部が、前記ロッド部の上方に配されて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下降可能に設けられた押しボタンと、該押しボタンを押し下げている状態を保持する保持構造と、該押しボタンを押し下げていない初期位置へ復帰させる復帰構造とを有する押しボタン機構を備え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】
前記押しボタン機構が、スラストロック機構によって構成されていることを特徴とする請求項５記載の不凍水栓。
【請求項７】
前記押しボタン機構が、前記押しボタンを押していない初期位置で該押しボタンが押されないように阻止する押しボタンのロック機構を備えることを特徴とする請求項５又は６記載の不凍水栓。
【請求項８】
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１〜７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、及び該通水孔を形成する部位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係され、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備え、
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備え、
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、
前記主弁体及び前記コマ弁体の両方が、前記弁機構部本体の前記下側給水路側に筒状に設けられると共に前記スプリングのスプリング受部となる底部を備えるスプリングガイドの筒内で上下動可能に案内されていることを特徴とする不凍水栓。
【請求項２】
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、
前記排水孔用弁体と前記ロッド部に設けられたストッパ部との間に配されて前記排水孔用弁体を押し上げるように付勢する押し上げスプリングと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２又は３記載の不凍水栓。
【請求項５】
前記操作部が、前記ロッド部の上方に配されて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下降可能に設けられた押しボタンと、該押しボタンを押し下げている状態を保持する保持構造と、該押しボタンを押し下げていない初期位置へ復帰させる復帰構造とを有する押しボタン機構を備え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】
前記押しボタン機構が、スラストロック機構によって構成されていることを特徴とする請求項５記載の不凍水栓。
【請求項７】
前記押しボタン機構が、前記押しボタンを押していない初期位置で該押しボタンが押されないように阻止する押しボタンのロック機構を備えることを特徴とする請求項５又は６記載の不凍水栓。
【請求項８】
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１〜７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】
【公開番号】特開２０１３−９６１０１（Ｐ２０１３−９６１０１Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３８０６４（Ｐ２０１１−２３８０６４）
【出願日】平成２３年１０月２９日（２０１１．１０．２９）
【特許番号】特許第４９６６４２７号（Ｐ４９６６４２７）
【特許公報発行日】平成２４年７月４日（２０１２．７．４）
【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２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２９日（２０１１．１０．２９）
【特許番号】特許第４９６６４２７号（Ｐ４９６６４２７）
【特許公報発行日】平成２４年７月４日（２０１２．７．４）
【出願人】（０００１５００９５）株式会社竹村製作所 (16)
【Ｆターム（参考）】
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