JP2000213657A - 寒冷地用減圧型縁切り弁 - Google Patents

寒冷地用減圧型縁切り弁

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JP2000213657A
JP2000213657A JP11019382A JP1938299A JP2000213657A JP 2000213657 A JP2000213657 A JP 2000213657A JP 11019382 A JP11019382 A JP 11019382A JP 1938299 A JP1938299 A JP 1938299A JP 2000213657 A JP2000213657 A JP 2000213657A
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JP
Japan
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pressure
valve
piston
check
check valve
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JP11019382A
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English (en)
Inventor
Akio Koizumi
紀生 小泉
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Hikari Gokin Co Ltd
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Hikari Gokin Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】ピストン部分を交換するだけで、配管部分を分
解することなく減圧弁としての機能を解除することので
きる寒冷地用減圧型縁切り弁を提供する。 【解決手段】第1逆止弁17と、その下流側の第1シリ
ンダ29内を摺動し、減圧ばね42による下向きの押圧
力と水圧による上向きの押圧力により減圧通止水するピ
ストン38との間に二次室9を形成し、その中に、第1
逆止弁上流側の一次圧と、その下流側圧力の差圧を受け
る逃がし弁21を収容するとともに、上記ピストンに
は、第1シリンダと同軸にもうけられる第2シリンダ6
に密着する第2逆止弁47を装着し、排水時には、ピス
トン上方の操作桿の移動により、排水口4′を開口する
ようにし、さらに、減圧ばねを省略し、ピストンとスピ
ンドルの上下の移動距離を押さえるようにしたピストン
部分をアッセンブリーで交換することにより、減圧弁と
しての機能を除去できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、減圧式逆流防止器
に排水機能と減圧機能を有せしめた、寒冷地用減圧型縁
切り弁に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、寒冷地では、凍結防止上、建物内
の水道配管内の水を抜くために、配管根元の不凍結部分
にドレンバルブを設置し、手動操作、あるいは電動によ
る遠隔操作によりドレンバルブを作動させ、流入口から
の水を遮断するとともに、流出口と排水口を開放し、ド
レンバルブ下流側配管内の水を排水口から排出するよう
にしている。それとは別に、最近は高層階のマンション
でも直結給水する場合が多くなってきているが、その場
合には逆流防止弁の設置が不可欠となり、でき得れば、
給水の安全性の維持に信頼性の高い減圧式逆流防止器を
使用することが望ましい。
【0003】これは、二つの逆止弁間に水圧とばねによ
り作動する逃がし弁をもうけ、逆止弁のばねの強度によ
って一次側と二次側に生じる圧力差が逆圧、逆サイホン
により、ある一定の値に減少したとき、二次側の水を逃
がし弁から放出して空間を構成しようとする縁切り弁で
あり、その信頼性は吐水口空間に匹敵すると言われてい
る。
【0004】そのため本出願人は、特願閉9ー1779
06として上記ドレンバルブに減圧式逆流防止器として
の機能を有せしめて、省スペース、低コストの寒冷地用
減圧式逆流防止型ドレンバルブを提案した。上記提案に
より、寒冷地においても、給水の安全性に大きく貢献で
きる縁切り弁を安価に提供することが可能になったと言
える。
【0005】また、高層階に直結給水する場合は、その
階によって、圧力が高すぎるため減圧弁を取り付けなけ
ればならない箇所もあり、一軒のマンションでも必要な
箇所と不必要な個所が混在することも良く見受けられ
る。しかし、減圧弁と上記器具を接続するのでは、コス
トが高くなり、せっかくの省スペース効果も半減してし
まう。さらに、減圧弁を設置したが必要なくなった、あ
るいは逆に、減圧弁が必要になった、というとき、配管
工事をやり直すのは大変な労力であり、スペースの関係
で不可能な箇所も出てくる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記点に鑑み、本発明
においては、上記縁切り弁に減圧弁としての機能を有せ
しめることにより、安価で、省スペースの、しかも、ピ
ストン部分を交換するだけで、配管を分解することな
く、減圧弁としての機能を有せしめることも、減圧弁と
しての機能を解除する事もできる、寒冷地用減圧型縁切
り弁を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】そのため本発明において
は、大きな差圧を生じさせる第1逆止弁と、その下流側
の第1シリンダ内を摺動し、減圧ばねによる下向きの押
圧力と水圧による上向きの押圧力により減圧通止水する
ピストンとの間に二次室を形成し、その中に、第1逆止
弁上流側の一次圧と、その下流側圧力の差圧を受ける逃
がし弁を収容するとともに、上記ピストンには、第1シ
リンダと同軸に設けられる第2シリンダに密着する、小
さな差圧を生じさせる第2逆止弁を装着し、排水時に
は、ピストン上方の操作桿の移動により、ピストンが、
弁箱下端部に形成された排水口を開口するようにしたも
のであり、開口する手段としては、例えばピストン下端
に連結された排水弁を排水弁座から上昇、離脱させた
り、あるいは、ピストンと別体の逃がし弁をピストンが
押圧して逃がし弁座から離脱させる等の方法があり、さ
らに、減圧ばねを省略し、ピストンとスピンドルの上下
の移動距離を押さえるようにしたピストン部分をアッセ
ンブリーで交換することにより、減圧弁としての機能を
除去できるようにしたものである。
【0008】
【発明の実施の形態】ハンドルにより手動で開閉操作す
るものを例示しているが、これは、操作桿にギヤを介し
てモーターで開閉する電動操作にしても良く、パイプ、
ロッド等により上方に延長し、いわゆる階上ハンドルと
して使用することもできる。また、排水時には、第2シ
リンダの下流側から止水するものと、上流側から止水す
るものと、2タイプを例示している。
【0009】第1逆止弁は修理の容易さ、コンパクト性
を考慮して、流入口、流出口の軸心に対して直角方向に
動作する弁座タイプのリフト弁にしているが、必ずしも
それに拘るものではない。また、弁座自体を取り外して
修理するようにもできる。さらに、第1逆止弁上方部に
止水桿をもうけて第1逆止弁を押圧できるようにしてお
けば、その下流側配管内の機具類の修理などの際、メイ
ン管のバルブを止めることにより全館断水されてしまう
という不具合も生じない。
【0010】逃がし弁は、ダイヤフラムにより一次圧と
二次圧の圧力差を受けて作動させるのが普通であり、確
実でもあるが、必ずしも必須の構成要件とはならない。
【0011】ピストンにもダイヤフラムを装着して減圧
機能を有しめているものと、ダイヤフラムを使用しな
い、簡易型減圧弁とでも呼称されるものとを例示してい
るが、後者は前者に比して設定圧力が高い場合に使用さ
れるのが普通である。
【0012】ピストンにダイヤフラムを装着する場合
は、圧力水をピストン内部に穿った圧力水導入口からダ
イヤフラムに作用させるようにしているが、流出口から
弁箱上部体に至るバイパス路を弁箱に設けることもでき
る。
【0013】
【実施例】図1に本発明の1実施例を示しているが、1
は弁箱であり、左方に流入口2、右方に流出口3、下端
に2個の排水口4、4’を設けている。流入口2の下流
に上向きの第1逆止弁座5を、さらにその下流に設置さ
れる第2シリンダ6下端に第2逆止弁座7を形成し、第
1逆止弁座5の上流側を一次室8、第1逆止弁座5から
第2逆止弁座7までを二次室9、第2逆止弁座7下流側
を三次室10とする。
【0014】二次室9内に逃がし弁座11を設け、三次
室10内にガイド壁12および排水弁座13を形成し、
一次室8に一次圧導入路14を、二次室9内に二次圧導
入路15を、三次室10内に三次圧導入路16をそれぞ
れ穿っている。
【0015】17は第1逆止弁であり、下端に上記第1
逆止弁座5に密着する第1逆止駒パッキン18を装着
し、弁箱1に接続された逆止弁蓋19に係止される大き
な差圧を生じさせる第1逆止ばね20により常に下向き
の力を受けている。
【0016】21は逃がし弁であり、上記逃がし弁座1
1に密着する逃がし駒パッキン22と、逃がし弁座11
と同径の逃がし環状パッキン23および逃がしダイヤフ
ラム24を装着し、逃がし台座25に係止される逃がし
ばね26に押圧されている。逃がしダイヤフラム24は
弁箱1にビス(省略)で接続された逃がし弁蓋27によ
り弁箱1に締着され、一次側導入路14、横穴28から
の一次圧と二次圧導入路15からの二次圧を両面に受け
ている。
【0017】弁箱1の二次室9上端部に、第2逆止弁座
7と同径の第1シリンダ29を内部に形成する弁箱上部
体30をねじ接続し、さらにその上方に、ダイヤフラム
31を介してビス32によりダイヤフラム押さえ蓋33
を接続する。ダイヤフラム押さえ蓋33は内部に調整ね
じ34を形成し、調整ナット35を螺合するとともに、
内部に作動用雌ねじ36を有する上蓋37を接続、固定
する。
【0018】38はピストンであり、上端部が、上記作
動用雌ねじ36に螺合する作動用雄ねじ39を有する操
作桿40に回転、上下動自在に管つり連結され、ダイヤ
フラム31の一端をナット41により締着し、調整ナッ
ト35に係止される減圧ばね42により常に下向きに押
圧されている。
【0019】ピストン38は中間外周部に上記第1シリ
ンダ29を摺動する環状パッキン43を装着し、その下
方に細径部44を形成する。細径部44にはその外周に
密着する一方向密封性環状パッキン45および上記第2
シリンダ6の第2逆止弁座7を閉塞する第2逆止駒パッ
キン46を装着する第2逆止弁47を緩挿し、その下端
部を止水用Oリング48で密封するようにしている。
【0020】ピストン38の下端部に排水弁49を上下
動自在に離脱しないよう連結し、その下端部に装着され
た排水パッキン50が上記排水弁座13を密封するよう
にしている。第2逆止弁47は排水弁49に係止される
第2逆止ばね51により常に上向きの力を受け、ガイド
壁12内を摺動するようにしている。
【0021】第2シリンダ6は、弁箱上部体30の下端
に係止される補助ばね52に押圧され、Oリング53に
より二次室9と三次室10間を密封している。ピストン
38内部には、三次室10からの圧力水を環状パッキン
43とダイヤフラム31間に形成される圧力室54に導
入するための圧力水導入孔55を穿っている。なお、5
6は操作桿40上端に接続されたハンドルであり、57
は操作桿40下降時のストッパーとなるEリングであ
り、58は排水弁49を連結し、上昇させるための内曲
げ部である。
【0022】配管末端の蛇口を閉じた状態では、一次室
8内の圧力P1と二次室9内の圧力P2の関係は、P1
ーP2=35〜75KPa程度の大きな差圧を生じるよ
うに、第2逆止弁47は上流側から710mm水柱以
上、できるだけ低い圧力で開くよう、すなわち、小さな
差圧を生じるよう、第1逆止ばね20、第2逆止ばね5
1の強度を決めておく。このP1とP2の圧力差に逃が
しダイヤフラム24の有効受圧面積を乗じた力により、
逃がし弁21は、逃がしばね26を押圧し、逃がし駒パ
ッキン22が逃がし弁座11に密着して排水口4側への
漏水を止めた状態を保持しつつ、かつ、P2がP1より
少なくとも14KPa低い状態では開弁し始めるよう、
逃がしばね26の強度を決めておく。
【0023】図1は蛇口を少し開いて水を流している状
態を示しているが、この状態から蛇口をさらに開いてい
くと、三次室10内の圧力が低下していくため、三次圧
導入路16、圧力水導入孔55を通って圧力室54内に
作用する三次圧も低下するので、減圧ばね42に押圧さ
れてピストン38は下降し、第2逆止弁座7と第2逆止
駒パッキン46間の間隙が大きくなり、流量が増加す
る。逆に蛇口を閉じていくと、圧力室54内の三次圧が
高くなり、ダイヤフラム31を押圧してピストン38を
減圧ばね42に抗して上昇させ、流量は減少する。
【0024】蛇口を閉じた時、三次圧は最大になり、第
2逆止駒パッキン46が第2逆止弁座7に当接し、止水
用Oリング48とともに、流入口2からの水を遮断す
る。そのときの三次圧が設定圧力になるよう、予め調整
ナット35で減圧ばね42の強度を決めておく。調整ナ
ット35を下方にねじ込んでいけば設定圧力は高くな
る。この状態では、第1逆止弁17、逃がし弁21、排
水弁49はそれぞれ閉じた状態になっており、また、第
2逆止弁47は止水用Oリング48に密着した状態を保
持している。
【0025】流出口3側の圧力が流入口2側の圧力より
も高くなる、いわゆる逆圧現象が発生したときには、第
2逆止弁47が正常に働いている限り、流出口3側配管
内の水は二次室9内に逆流することはないが、もし、第
2逆止弁47に異物がはさまったりして漏水が生じたよ
うなときには、P1とP2の圧力差が小さくなり、少な
くとも14KPaになったときには、逃がし弁21は逃
がしばね26に押圧されて逃がし駒パッキン22が逃が
し弁座11から離脱し、逆流水は二次圧導入路15を通
って、排水口4から排出される。
【0026】本管工事等で断水し、流入口2側の圧力が
大気圧以下に低下すると、流出口3下流側配管内の水が
逆サイホン現象により流入口2側に逆流しようとする
が、第1逆止弁17は第1逆止ばね20に押圧されて第
1逆止弁座5を閉塞し、ピストン38は減圧ばね42に
押圧されて最下降するが、第2逆止弁47は第2逆止ば
ね51に押圧されて上昇し、第2逆止駒パッキン46が
第2逆止弁座7に、一方向密封性環状パッキン45が細
径部44にそれぞれ密着するため、やはり逆流は阻止さ
れ、同時に逃がし弁21は逃がしばね26と負圧力によ
り最大開口する。この時、第1逆止弁17の故障で漏れ
があったような場合には、排水口4から空気を吸入して
配管内の負圧を減少させる。なお、一方向密封性環状パ
ッキン45を使用することにより、摩擦力が非常に小さ
くなり、逆止弁としての性能がより向上するという利点
がある。
【0027】冬、配管内の水を抜きたいときには、ハン
ドル56を回転させると作動用雌ねじ36に螺合されて
操作桿40は回転しながら上昇し、それにともないピス
トン38も減圧ばね42を圧縮しながら回転することな
く上昇し、同時に第2逆止駒パッキン46に押圧されて
第2シリンダ6も上昇する。一定距離上昇したとき、今
度はピストン38下端内曲げ部58に係止されて排水弁
49が上昇し、排水パッキン50が排水弁座13から離
脱し、流出側配管内の水は三次圧導入路16を通って排
水弁49と排水弁座13の間隙から排水口4’へ排出さ
れる。即ち、流入口2からの水を遮断した後で、排水が
行われるため、流出口3側と排水口4’に同時に水が流
れる、いわゆる同時漏水はない。
【0028】再び通水状態にするときは、ハンドル56
を反対に回転させて操作桿40を下降させれば良く、減
圧ばね42に押圧されてピストン38は下降し、同時に
水圧力と補助ばね52に押圧されて第2シリンダ6も第
2逆止駒パッキン46に密着したまま下降し、排水弁4
9が排水弁座13に着座した後で、図1の状態に復帰す
る。
【0029】また、冬、水の落とし忘れ等により流出側
配管内が凍結して圧力が上昇したときは、同様にピスト
ン38が上昇し、排水弁49が排水弁座13から離脱し
て異常圧力を排水口4’へ逃がすため、凍結による配管
器具類の破損を効果的に防止することができる。なお、
排水口4、4’を2個分離して設けておけば、万一、漏
水が発生したとき等、原因追跡が容易になるという利点
があるが、勿論、一つにまとめても構わない。
【0030】図2に本発明を、ダイヤフラムを使用しな
い簡易型減圧弁に使用した実施例を示しているが、図1
のハンドル56から排水弁49まで(以下、ピストン部
分という)を弁箱1から抜き去って、アッセンブリーで
交換することにより、実現できる。弁箱上部体30、ピ
ストン38、減圧ばね42以外は図1の部品と兼用にし
ている。図1のものよりもかなり安価になるが、3次圧
の受圧面積が第2逆止弁座7の直径分しかなく、図1の
ダイヤフラム31の受圧面積よりずっと小さくなるた
め、設定圧をあまり低くすることができない、と言う不
便さもある。その他の作動態様は図1のものと同様であ
る。
【0031】図3に、減圧機能を無くして、ドレンバル
ブとして使用する場合の実施例を示すが、図2のものか
ら、減圧ばね42は不要なので取り外し、操作桿40下
端とピストン38肩部59間に端部を切り離した樹脂製
のカラー60を弾力性を利用して挿入するなど、操作軸
40とピストン38相互の垂直方向の移動距離を少なく
したピストン部分をアッセンブリーで交換すればよい。
操作桿40、ピストン38のいずれかを兼用にしないの
なら、カラー60は必要ないのは勿論である。減圧機能
が無くなるだけで、逆止機能、排水機能に差異はない。
但し、水圧によってピストン38が移動することはない
ので、凍結による異常圧力を逃がすためには、第2シリ
ンダ6のOリング53を弁箱シリンダ61から離脱させ
て、逃がし弁21から排水させてやる必要がある。
【0032】図4には他の簡易型減圧弁の例を排水状態
で示しているが、第1シリンダ29、第2シリンダ6を
弁箱1に同径に形成し、第2逆止弁47には外周にOリ
ング等の第2逆止環状パッキン62を装着し、第2シリ
ンダ6を摺動するようにしており、操作桿40とピスト
ン38をピン63で連結し、操作桿40下端のばね受け
64を介して係止される減圧ばね42によりピストン3
8は下向きの力を受けるようにしている。また、図1、
図2のガイド壁12を省略し、そのかわり第1シリンダ
29を充分長くしてガイドにするようにしており、さら
に、図1の排水口4を4’に合流させている、相違もあ
る。
【0033】第2逆止環状パッキン62を使用すること
により、図2のものよりも、流量損失は大きくなるが、
部品点数が少なく、構造が簡単で、より安価になり、ま
た、減圧ばね42を操作桿40で係止させているので、
排水状態にするとき、減圧ばね42を圧縮することがな
く、ハンドル操作がよりスムーズになるという利点があ
る。
【0034】図5に、減圧弁、逃がし弁の他の実施例を
示すが、図1乃至図4のものとの主な相違点としては、
ピストン38に排水専用環状パッキン65を装着してい
ること、ダイヤフラム支持体66をピストン38から分
離したこと、第2シリンダ6を数個の腕部67を介して
弁箱上部体30と一体にして補助ばね52を省略したこ
と、ガイド壁12、三次圧導入路16を数カ所凹凸状に
もうけ、第2逆止弁47を短くし、ガイド壁12をピス
トン38が摺動するようにしたこと、第2逆止ばね51
をピストン38で係止するようにしたこと、操作桿40
の下降時のストッパーとなるEリング57を省略し、第
2シリンダ6にピストン38の排水専用環状パッキン6
5上方部が当接して、ピストン38および操作桿40の
下降が停止するようにしたこと、図1の排水弁49を省
略し、その代わり、ピストン下端に傾斜部68を形成
し、逃がし弁座11を二次室9でなく、三次室10に開
口するようにして、逃がし弁21の先端に突起69をガ
イド壁12内に突出するように設けたこと等がある。
【0035】本実施例は、ピストン38を下降させて排
水する構造を有しており、下降時には、先ず、ダイヤフ
ラム支持体66の下端が弁箱上部体30に当接して停止
し、ピストン38はさらに下降して排水専用環状パッキ
ン65が第2シリンダ6に密着して流入口からの水を遮
断し、その後で傾斜部68が突起69を押圧して逃がし
弁21を逃がし弁座11から離脱させ、流出側配管内の
水を排出するようにしている。
【0036】流出側配管内の圧力が上昇したときは、逃
がし弁21から直接、異常圧力を逃がすようにしてい
る。簡易型減圧弁として、あるいは減圧機能を持たせ
ず、ドレンバルブとして使用するときは図2、図3の実
施例と同様にすればよい。本実施例によれば、構造がよ
り単純になり、また、操作桿40を下降させて排水状態
にするとき、減圧ばね42を圧縮しないので、ハンドル
操作がより容易になるという利点がある。
【0037】
【発明の効果】上述したように本発明においては、信頼
性の高い減圧式逆流防止器に、排水機能と減圧機能を有
せしめたので、大変安価で、省スペースの、しかも、ピ
ストン部分を交換するだけで、配管を分解することな
く、簡易型減圧弁として、また減圧機能のないドレンバ
ルブとして相互置換できる寒冷地用減圧型縁切り弁を提
供できるという効果の他に、凍結等で流出側配管内に異
常圧力が発生しても、排水口から逃がすことができるの
で、配管器具類の破損事故を未然に防止できるという利
点も併せ有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例を示す、通水状態に於ける縦
断面図である。
【図2】図1のものを簡易型減圧弁として使用した場合
の1実施例を示す、通水状態に於ける要部縦断面図であ
る。
【図3】図2のものから減圧弁としての機能を除去した
1実施例を示す、要部縦断面図である。
【図4】簡易型減圧弁としての他の実施例を示す、排水
状態に於ける要部縦断面図である。
【図5】本発明の他の実施例を示す、通水状態に於ける
要部縦断面図である。
【符号の説明】
1 弁箱 2 流
入口 3 流出口 4、4’ 排
水口 5 第1逆止弁座 6 第
2シリンダ 7 第2逆止弁座 8 一
次室 9 二次室 10 三
次室 11 逃がし弁座 12
ガイド壁 13 排水弁座 14
一次圧導入路 15 二次圧導入路 16
三次圧導入路 17 第1逆止弁 18
第1逆止駒パッキン 19 逆止弁蓋 20
第1逆止ばね 21 逃がし弁 22
逃がし駒パッキン 23 逃がし環状パッキン 24
逃がしダイヤフラム 25 逃がし台座 26
逃がしばね 27 逃がし弁蓋 28
横穴 29 第1シリンダ 30
弁箱上部体 31 ダイヤフラム 32
ビス 33 ダイヤフラム押さえ蓋 34
調整ねじ 35 調整ナット 36
作動用雌ねじ 37 上蓋 38
ピストン 39 作動用雄ねじ 40
操作桿 41 ナット 42
減圧ばね 43 環状パッキン 44
細径部 45 一方向密封性環状パッキン 46
第2逆止駒パッキン 47 第2逆止弁 48
止水用Oリング 49 排水弁 50
排水パッキン 51 第2逆止ばね 52
補助ばね 53 Oリング 54
圧力室 55 圧力水導入孔 56
ハンドル 57 Eリング 58
内曲げ部 59 肩部 60
カラー 61 弁箱シリンダ 62
第2逆止環状パッキン 63 ピン 64
ばね受け 65 排水専用環状パッキン 66
ダイヤフラム支持体 67 腕部 68
傾斜部 69 突起
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F16K 15/14 F16K 15/14 D 17/34 17/34 A

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】弁箱の上流側に大きな差圧を生じさせる第
    1逆止ばねに押圧された第1逆止弁を位置させ、その下
    流側の第1シリンダ内を摺動し、減圧ばねによる下向き
    の押圧力と水圧による上向きの押圧力により減圧通止水
    するピストンとの間に二次室を形成し、その中に、第1
    逆止弁上流側の一次圧と、その下流側圧力の差圧を受
    け、逃がしばねにより作動する逃がし弁を収容するとと
    もに、上記ピストンには、第1シリンダと同軸に設けら
    れる第2シリンダに密着する、小さな差圧を生じさせる
    第2逆止ばねに押圧された第2逆止弁を装着し、排水時
    にはピストン上方の操作軸の移動により、ピストンが、
    弁箱下端部に形成される排水口を開口させるようにした
    ことを特徴とする、寒冷地用減圧型縁切り弁。
  2. 【請求項2】ピストン部分を交換することにより、減圧
    弁として作動せず、流出側配管内の水の排出を行うドレ
    ンバルブとして使用される、請求項1記載の寒冷地用減
    圧型縁切り弁。
  3. 【請求項3】排水時にはピストンが逃がし弁を押圧し
    て、排水口を開口するようにしたことを特徴とする請求
    項1、請求項2記載の寒冷地用減圧型縁切り弁。
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