JPH0515666Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、水栓器具による給水あるいは給湯を
急停止することにより発生するウオーターハンマ
ーを防止するための機構に関する。

（従来の技術） 一般に、給水若しくは給湯装置において、水栓
器具が湯水混合栓であると単水栓であるとを問わ
ず、水や湯の吐出を急停止すると、１次側の圧力
が急上昇して、上流側の配管や機器を損傷するこ
とがある。

そのため、従来は水栓器具の開閉弁の弁体にコ
ーンを設けるなどして開閉弁を閉弁するとき、特
に閉弁真際における弁開度の変化を緩慢にする等
の手段を講じて、１次側に急激な圧力上昇を生じ
させないようにすることにより、ウオーターハン
マーの防止を図つている。

しかし乍ら、水栓器具として弁要素を固定デイ
スクと、これに摺動自在に重ね合わせられた可動
デイスクとで構成する水栓器具を使用する場合に
あつては、上記手段を採用することができず、し
かも弁の構造上、特に閉弁時、弁の閉止が急速に
行なわれるためウオーターハンマーが起り易い。

これに対して、配管の途中に設けて上昇圧力を
配管外に放出するウオーターハンマー防止用の弁
もある（実開昭60−127173号公報参照）が、この
ものは、水栓の急閉以外の原因による１次側圧力
の緩慢な上昇（給湯元、給水元の圧力変動により
１次側圧力が上昇することがあり、また、水栓器
具が湯水混合栓の場合、湯側のみの使用による湯
側の熱が水側に伝わり、水側の逆止弁と水用弁と
の間の閉鎖空間内の水の熱膨張により１次側の圧
力が上昇することがある）に対して、上昇圧力を
配管外に放出せずに防止することはできない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明が解決しようとする問題点は水栓器具の
開閉弁の急激な閉止により開閉弁の１次側に急激
に生じる圧力上昇に対しては、上昇圧力を外部に
逃すことによりウオーターハンマーを防止し、開
閉弁の急閉以外の原因による１次側に生ずる緩慢
な圧力上昇に対しては１次側の容積を拡大するこ
とによりそれを吸収することである。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するために本考案が講ずる技
術的手段は、湯、水の供給源から水栓器具の本体
へ至る流路途中に設けられて、流路を流路外部の
大気中に開放する逃し弁孔と、逃し弁孔の孔縁に
設けられ流路内側を１次側とする逃し弁座と、１
次側に配備されて逃し弁座に対応する逃し弁体
と、逃し弁座の１次側に進退自在に設けられて１
次側の圧力を前面に受け、その進退に連係して逃
し弁体を逃し弁座に接離せしめる主ピストンと、
逃し弁体背後に設けられ、小通路を介して１次側
に連絡する圧力室と、逃し弁体背後に進退自在に
設けられ、その進退により圧力室の容積を増減す
る補助ピストンと、逃し弁体を逃し弁座に当接さ
せる方向に主ピストンを付勢すると共に圧力室の
容積を減少させる方向に補助ピストを付勢するバ
ネとを備え、１次側の圧力が上記バネのバネ力を
越えると主ピストンが逃し弁体を逃し弁座から離
す方向に移動し、圧力室の圧力が上記バネのバネ
力を越えると補助ピストンが圧力室の容積を増大
する方向に移動するようになすものである。

（作用） 而して、本考案の上記技術的手段によれば、水
栓器具が急閉止されて、水栓器具より上流の流路
内の圧力が急上昇すると、その上昇圧力により主
ピストンが逃し弁座から遠ざかるように作動し、
この主ピストンに連係する逃し弁体が後退して逃
し弁座から離れ、逃し弁孔が開くので、流路内の
上昇圧力は逃し弁孔を介して流路外へ排出され
る。

また、給湯元、給水元の圧力変動や、１次側水
の熱膨張により１次側圧力が緩慢に上昇するとき
には、１次側と連通する圧力室の圧力が上昇し、
その圧力に押されて補助ピストンが圧力室の容積
を拡大する方向に移動し、その分圧力室に連絡す
る１次側の容積が拡大して上昇圧力を吸収する。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図に基づいて説明す
る。

図面は２つの実施例を示しており、第１の実施
例は給水、給湯配管にウオーターハンマー防止機
能を付与したものであり、第２の実施例は水栓器
具の本体を給水、給湯配管に接続する脚状ソケツ
トにウオーターハンマー防止機能を付与したもの
である。

先ず第１の実施例について説明すると、第１図
に示すように水栓器具Ａに水又は湯を供給する流
路Ｂを構成する配管６の途中に、ケーシング７内
に機能部を収容したウオーターハンマー防止ユニ
ツトＣを介装する。

上記ウオーターハンマー防止ユニツトＣは、使
用水栓器具Ａが単水栓の場合には、第１図ａに示
すように、水栓器具Ａに接続される配管６が水用
又は湯用いずれか１本であるので、その配管６に
介装すれば良いが、使用水栓器具Ａが湯水混合栓
の場合には、第１図ｂに示すように水栓器具Ａに
接続される水用、湯用双方の配管６に夫々介装す
る。

ウオーターハンマー防止ユニツトＣのケーシン
グ７は、第２図に示すように、相対開口する流入
口７ａと流出口７ｂを有し、これら両口７ａ，７
ｂを介して配管６中途部に接続介装される。

またケーシング７には円筒状のガイド部１０と
逃し弁孔１を、その中心相互を結ぶ線が上記流入
口７ａと流出口７ｂの中心を結ぶ線と直交するよ
うに設けて、配管６の流路を上記逃し弁孔１を介
して大気中に開放させ、逃し弁孔１のケーシング
７内面側に開口する孔縁部にはケーシング７内、
即ち水栓器具Ａの開閉弁１次側の配管流路Ｂが１
次側となるように逃し弁座２を突出形成し、ガイ
ド部１０先端の開口部には中心部に通気孔１１を
有するキヤツプ１２を螺着する。

上記ケーシング７内には逃し弁座２に接離自在
な逃し弁体５と、ガイド部１０に摺動自在な主ピ
ストン４を配備する。

逃し弁体５は逃し弁座２より大径に形成して背
面に円筒状のピストンガイド８を設け、逃し弁座
２の１次側から該弁座２に対応させると共に背面
のピストンガイド８には主ピストン４に一体に設
けた補助ピストン３３を進退摺動自在に嵌合せし
める。

そして、上記ピストンガイド８にはその内底面
近くの側周面に非常に小径な小孔を穿設してピス
トンガイド８内底面と補助ピストン３３の前端と
の間を流路Ｂに連絡する小通路１３を形成する。

従つて、上記ピストンガイド８内底面と補助ピ
ストン３３の前端との間には小通路１３を介して
流路Ｂ内の圧力が作用し、且補助ピストン３３の
進退により容積を増減する圧力室９が形成される
ことになる。

一方、主ピストン４はガイド部１０に進退摺動
自在に嵌合してその前面を１次側の圧力を受ける
受圧面部となすと共にこの受圧面部の中央を前方
に突出せしめて前記補助ピストン３３を一体に形
成し、該補助ピストン３３を上記逃し弁体５背部
のピストンガイド８にＯリング１４を介して摺動
自在に嵌合せしめる。

また主ピストン４は、その背面とケーシング７
のキヤツプ１２との間に主ピストン４を前方に付
勢し、且補助ピストン３３を圧力室９の容積を減
少させる方向に付勢する第１バネ３を弾装すると
共に受圧面部と逃し弁体５の後端面に亘つて主ピ
ストン４及び補助ピストン３３を逃し弁体５から
引き離して圧力室９の容積を拡大する方向に付勢
し、且逃し弁体５を閉弁方向に付勢する上記第１
バネ３より弱い第２バネ１５を装備する。

斯る、ウオーターハンマー防止機構の作用につ
いて説明すれば、給水又は給湯を停止するため水
栓器具Ａの開閉弁（図示せず）が閉弁され、その
閉弁が急速に行なわれた場合、開閉弁１次側の流
路Ｂ、即ち配管９内の圧力が瞬間的に急上昇する
が、その上昇圧力は主ピストン４の受圧面部に即
座に作用して主ピストン４を後退させる。

一方、上記圧力上昇は瞬間的であり、しかも、
流路Ｂと逃し弁体５背面側との連絡は非常に小径
な小孔状の小通路１３によつてなされているた
め、上記圧力は逃し弁体５の背面への作用には若
干時間遅れがある。

従つて、主ピストン４が後退すると圧力室９の
圧力上昇が遅れるため、主ピストン４に連動する
補助ピストン３３に引張られて逃し弁体５も主ピ
ストン４及び補助ピストン３３と共に後退し、逃
し弁孔１が開放される。（第３図） そのため、配管６内に生じる上昇圧力は逃し弁
孔１を通つて配管６外の大気中に放出され、配管
６内の圧力は直ちに低下する。

尚、配管６内の圧力低下により主ピストン４は
第１バネ３の力により元の位置に復帰し、逃し弁
体５も第２バネ１５の力により閉弁位置に復帰す
る。

また、給湯元、給水元の圧力変動などによつて
も配管６内の圧力が上昇することがあるが、この
場合には圧力上昇は緩慢に行なわれ、水が小通路
１３より圧力室９内に流入して逃し弁体５背面に
作用し、逃し弁体５を逃し弁座２に押しつける。
従つて、主ピストン４に連動する補助ピストン３
３の後退にもかかわらず、逃し弁体５は後退しな
いので、補助ピストン３３の後退に伴つて、補助
ピストン３３前端とこれが嵌合するピストンガイ
ド１２内底面との間隙、即ち圧力室９が拡張し、
それにより配管６内の上昇圧力を吸収する。（第
４図） 次に第２の実施例について説明すると、この実
施例は前述せる如く、水栓器具Ａの本体A′を給
水、給湯配管６に接続する脚状ソケツト１６にウ
オーターハンマー防止機能を付与するもので、図
面において、水栓器具Ａはバス・シヤワー切換機
能を有する、シングルレバー式の湯水混合栓であ
り、その本体A′背面に突出状に開設した給湯用
及び給水用の開口１７ａ，１７ｂが夫々ソケツト
１６を介して給湯、給水夫々の配管６に接続され
ており、これら湯側、水側双方のソケツト１６に
夫々ウオーターハンマー防止機能が付与されてい
る。

ソケツト１６は軸方向両端部側周面に配管接続
口１８と水栓器具接続口１９を相互に反対向きに
有し、これら両口１８，１９を通水路２０により
連絡している。通水路２０には、隔壁２１により
排水室２２が区画形成され、該排水室２２には排
水孔２３がソケツト１６外方へ突出状に開設され
る。

また、上記隔壁２１には、通孔２４が開穿さ
れ、該通孔２４と同軸の開口２５がソケツト１６
に開設される。そして、開口２５と通孔２４に亘
つて機能部を内装する円筒状のカートリツジケー
ス２６が装着される。

一方、上記排水室２２の排水孔２３には排水パ
イプ２７が接続され、該排水パイプ２７は水栓器
具Ａのスパウト取付孔２８に螺着したスパウト接
続金具２９に開設した排水受入孔３０に接続され
る。

カートリツジケース２６は一端を開放すると共
に他端には段部を介して逃し弁孔１を開穿し、段
部内面側には逃し弁孔１の孔縁に沿つて逃し弁座
２を突出形成する。

また、カートリツジケース２６は逃し弁座２近
傍の周面に流入孔３２を開穿すると共にこの流入
孔３２より若干開放端側の周面に小孔３９を開穿
する。

そして、このカートリツジケース２６は、内部
に主ピストン４と、逃し弁体５と、補助ピストン
３３と、上記主ピストン４と補助ピストン３３を
相互に反対方向に付勢するバネ３を収容配備し、
逃し弁孔１側を先にして開口２５からソケツト１
６内の通水路２０に挿入し、先端を隔壁２１の通
孔２４に嵌合すると共に開放端にはソケツト１６
の開口２５の蓋を兼ねる蓋３４を螺着する。

上記蓋３４はキヤツプ状に形成され、その内周
面によりカートリツジケース２６に螺着し、外周
面によりソケツト１６の開口２５に螺着して、カ
ートリツジケース２６開放端及びソケツト開口２
５を塞ぐと共にカートリツジケース２６後端をソ
ケツト１６の開口２５部に固定する。

従つて、ソケツト１６の通水路２０とカートリ
ツジケース２６の内部は流入孔３２を介して連絡
し、更にカートリツジケース２６内部は逃し弁孔
１、排水室２２、排水パイプ２７、スパウト接続
金具２９、スパウト３１を介して大気に連絡す
る。

主ピストン４は、カートリツジケース２６内周
面に対して摺動自在に設けられ、逃し弁座２に対
向する端面にはシートパツキンを取りつけて逃し
弁体５を一体に設ける。

また、主ピストン４は逃し弁体５を設けた端面
とは反対側の端面から軸方向中途部にかけて凹孔
３５を凹設すると共にこの凹孔３５底部から逃し
弁体５前面中央に貫ける透孔３６を穿設し、該透
孔３６には逃し弁体５前面側から貫通孔付ビス３
７を螺着する。

上記主ピストン４は逃し弁体５が逃し弁座２に
着座した状態で、後端、即ち凹孔３５開放端がカ
ートリツジケース２６に螺着した蓋３４との間に
若干の間隙を有する。従つて主ピストン４はその
間隙分後方へ摺動することができ、後方へ摺動す
ることにより逃し弁体５が逃し弁座２から離れ
る。

また主ピストン４はカートリツジケース２６の
流入孔３２と小孔３９の間に位置する部分の周面
に凹溝を形成して該凹溝にシールパツキン３８を
嵌着すると共に凹溝より後方の外径をカートリツ
ジケース２６内径より僅かに小径に形成して両者
間にできる僅かな間隙により小孔３９から流入す
る水をピストン４後方の間隙に導く小通路１３を
形成する。

補助ピストン３３は主ピストン４の凹孔３５内
周面に対して摺動自在に設けられて凹孔３５の開
口部を塞ぎ、凹孔３５内に空室４０を形成すると
共にカートリツジケース２６の蓋３４との間に上
記小孔３９及び小通路１３を介して通水路２０に
連絡する圧力室９を形成する。

バネ３は、主ピストン４の凹孔３６底部と補助
ピストン３３の上記凹孔３６底部に対向する面と
にわたつて弾装し、逃し弁体５を逃し弁座２に圧
接せしめる方向に主ピストン４を付勢すると共に
補助ピストン３３を蓋３４に圧接せしめる方向、
即ち圧力室９の容積を減少させる方向に付勢す
る。

而して、この実施例のものは、水栓器具Ａの開
閉弁を急閉して、１次側、即ちソケツト１６、及
び配管６内の圧力が瞬間的に上昇すると、その上
昇圧力はカートリツジケース２６の流入孔３２を
介してピストン４及び逃し弁体５前面に直ちに作
用する。

一方、ソケツト１６の通水路２０はカートリツ
ジケース２６の小孔３９及びカートリツジケース
２６内周面と主ピストン４との間に形成される小
通路１３を介して圧力室９背後と連絡している
が、上記小孔３９及び小通路１３は非常に狭いた
め通水路２０の圧力上昇が圧力室９を介して主ピ
ストン４及び補助ピストン３３背後に作用するに
は若干の時間を必要とする。

従つて、ソケツト１６の通水路２０の圧力が急
上昇した瞬間、主ピストン４の前面側に作用する
圧力と背面側に作用する圧力には差が出来、この
圧力差により主ピストン４がバネ３の力に抗して
後退し、これと一体に設けられた逃し弁体５が逃
し弁座２から離脱して逃し弁孔１を開放する（第
７図）ので、上昇圧力は逃し弁孔１、排水室２
２、排水孔２３、排水パイプ２７、スパウト接続
金具２９、スパウト３１を経て直ちに大気中に逃
がされる。

この大気中への圧力放出により通水路２０内の
圧力が静圧に戻ると主ピストン４はバネ３の力に
より前進し、逃し弁体５が逃し弁座２に当接して
逃し弁孔１を閉じる。

また給湯元、給水元の圧力変動などによつて通
水路２０の圧力が上昇する場合には、圧力の上昇
は緩慢に行なわれ、主ピストン４の前面側と背面
側にはほとんど圧力差が生じないため、主ピスト
ン４及び逃し弁体５は作動せず、逃し弁座孔１は
開かないが、補助ピストン３３の受圧部にかかる
通水路２０内圧力がバネ３の力を越えると補助ピ
ストン３３が空室４０内に押し込まれ、水圧とバ
ランスする位置まで補助ピストンが移動し、その
分圧力室９の容積が増大する。

尚、第５図において、４１は止水栓、４２はス
トレーナー、４３は逆止弁、４４はシヤワー側出
口、４５はバス・シヤワー切換ハンドルである。

（効果） 本考案は、上記の構成であるから以下の利点を
有する。

(1) 水栓器具の急閉止により上流側の流路に急激
な圧力上昇が生じると、該流路に設けた主ピス
トンが作動して逃し弁体を動かし、大気と連絡
する逃し弁孔を開放するので、上昇圧力は直ち
に大気中に放出され、ウオーターハンマーの発
生が防止される。

従つて、水栓器具の開閉弁の構造に拘りな
く、ウオーターハンマーにより配管や機器類に
損害を与える恐れがない。

(2) 給湯元、給水元の圧力変動など、弁の急閉以
外の何等かの原因により、１次側に緩やかな圧
力上昇が生じても、補助ピストンが作動して圧
力室の容積を拡大してその分１次側の容積が大
きくなるので、上記圧力の上昇は吸収され逃が
し弁は開弁しない。

従つて、このウオーターハンマー防止機構は
静圧の値に関係なく用いることができ、汎用性
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すウオーターハ
ンマー防止機構の全体構成図で、ａは水栓器具が
単水栓の場合、ｂは水栓器具が湯水混合栓の場合
を夫々示す。第２図は要部の拡大断面図、第３
図、第４図は作動状態を示す同断面図である。第
５図は本考案の他の実施例を示す平面図で要部を
破断して示してある。第６図は一部切欠側面図、
第７図、第８図は作動状態を示す断面図である。 Ａ……水栓器具、A′……水栓器具の本体、Ｂ
……流路、１……逃し弁孔、２……逃し弁座、３
……バネ（第１バネ）、４……主ピストン、５…
…逃し弁体、９……圧力室、１３……小通路、３
３……補助ピストン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 湯、水の供給源から水栓器具Ａの本体A′へ至
   る流路Ｂ途中に設けられて、流路Ｂを流路外部の
   大気中に開放する逃し弁孔１と、逃し弁孔１の孔
   縁に設けられ流路Ｂ内側を１次側とする逃し弁座
   ２と、１次側に配備されて逃し弁座２に対応する
   逃し弁体５と、逃し弁座２の１次側に進退自在に
   設けられて１次側の圧力を前面に受け、その進退
   に連係して逃し弁体５を逃し弁座２に接離せしめ
   る主ピストン４と、逃し弁体５背後に設けられ、
   小通路１３を介して１次側に連絡する圧力室９
   と、逃し弁体５背後に進退自在に設けられ、その
   進退により圧力室９の容積を増減する補助ピスト
   ン３３と、逃し弁体５を逃し弁座２に当接させる
   方向に主ピストン４を付勢すると共に圧力室９の
   容積を減少させる方向に補助ピスト３３を付勢す
   るバネ３とを備え、１次側の圧力が上記バネ３の
   バネ力を越えると主ピストン４が逃し弁体５を逃
   し弁座２から離す方向に移動し、圧力室９の圧力
   が上記バネ３のバネ力を越えると補助ピストン３
   ３が圧力室９の容積を増大する方向に移動するこ
   とを特徴とするウオーターハンマー防止機構。