JPH0618089Y2 - 凍結防止装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は水道配管や瞬間湯沸器等の各種機器配管に使用
され、外気温変化に感応して変形するバネ部材を有する
凍結防止装置に関するものである。

従来の技術 従来、上水道や湯沸器等の各種機器配管には、断熱材を
巻回したり、ドレン抜きから水を抜く等して凍結に対処
している。しかしながらこれらの方法では、機器側に特
殊な加工を施さなければならず多大な費用を要し、しか
も特殊な操作を必要とする等の難点があった。そこで、
機器側に特殊な加工を施す必要がなく、簡単な構造で自
動的に凍結を防止することができる凍結防止装置が提案
されている。この凍結防止装置は、素材を変形させた後
加熱等により温度変化を与えると変形前の形状に素材が
復元する、所謂、形状記憶合金と呼称される合金製の作
動部材を使用しており、その具体例を第14図を参照しな
がら説明する。同図に示す凍結防止装置（１）は、水道
管（２）に連結される横筒部（5a）と横筒部（5a）の長
手方向中央部に連結して下方に突出する縦筒部（5b）と
からＴ形筒状に形成された本体（５）、横筒部（5a）の
下端に取付けられた水抜き口（7a）を有するキャップ
（７）、水抜き口（7a）を開閉するバルブ（８）、バル
ブ（８）を作動させる形状記憶合金製の作動スプリング
（９）及びバルブ（８）のバイアススプリング（10）等
から構成され、バルブ（８）を開くことにより、横筒部
（5a）内の水が連通孔（11）を介して縦筒部（5b）に入
り、キャップ（７）の水抜き口（7a）から外部に排出さ
れるようになっている。

上記安全弁（６）は、そのつまみ（6a）が横筒部（5a）
外に設けられ、このつまみ（6a）を操作することにより
上記連通孔（11）の有効開口面積を調整し、水抜き口
（7a）からの排水量を調整するようになっている。

上記凍結防止装置（１）は、第12図及び第13図に示すよ
うに、上水道や瞬間湯沸器（12）の配管に介装され、水
温が凍結温度付近になると作動スプリング（９）が伸長
し、バイアススプリング（10）の付勢力に抗してバルブ
（８）を押し上げて開き、水抜き口（7a）から排水する
と共に、水温が上昇すると縮小してバイアススプリング
（10）の付勢力によりバルブ（８）が閉じることを許す
ようになっている。〔特公昭60−14820号公報〕 考案が解決しようとする問題点 ところで、上記凍結防止装置（１）において、安全弁
（６）は、横筒部（5a）外のつまみ（6a）から連通孔
（11）に向って、水の流動方向と垂直な方向に、横筒部
（5a）内を横切っている。従って、水道管（２）内の流
れが前記安全弁（６）によって著しく阻害される。ま
た、作動スプリング（９）は縦筒部（5b）内に溜った水
の温度変化に感応して伸長することによりバルブ（８）
を上方に押上げる。ところが、実際には水道管（２）内
を流れる水の温度と縦筒部（5b）内の水の温度とに差異
があるために、凍結防止装置（１）が作動する以前に水
道管（２）の他の箇所が凍る虞があった。このように、
水温感知方式では、水温変化を敏感に捕えることには困
難性を伴っていた。

一方、バルブを開放させるための形状記憶合金製のバネ
部材を外気温度感知方式としたものが、実開昭６１−１
１６８６５号、実開昭５９−１４７９６５号等で開示さ
れている。

しかし、これらのものは、水道管の高圧部に上記バルブ
を直接対抗させて設置しているため、誤動作を発生する
ことがあり、しかも、誤動作した場合、これを防止させ
る手段もない等、実用性の点で問題がある。

問題点を解決するための手段 本考案は、上記問題点に鑑み提案されたもので、機器配
管の配管路途中に介装され、本体側方から流体を流出量
微調整可能に流出させる分流栓を有する弁胴と、前記弁
胴の下方に着脱自在に取付けられ、弁胴からの流出路を
塞ぐ作動弁が一体化され、且つ、第１のバネ部材により
開弁方向に付勢されると共に、形状記憶合金製の第２の
バネ部材により閉弁方向に付勢されるピストン体を摺動
自在に内蔵し、最下端に水抜き口を有し、この水抜き口
を通して外気に常時連通する室内に第２のバネ部材を配
置した弁箱とを備えた凍結防止装置において、上記分流
栓の弁座を、上記弁胴内に機器配管の配管路と直交させ
て形成すると共に、上記弁胴からの流出路を上記弁座よ
り下流で該弁座と直交させて形成し、弁箱内に設置され
る作動弁を機器配管の配管路の本流（高圧）から上記分
流栓及び弁胴からの流出路を経由させてずらした低圧室
位置に配置したものである。

作用 上記手段によれば、外気温度が凍結温度付近になると、
第２のバネ部材により、作動弁が開放し、機器配管路内
の水を分流栓で調節させた流量で流して凍結を防止させ
ることができる。

一方、外気温度が凍結しない温度に回復すれば、第２の
バネ部材により、作動弁を閉弁動作させて無駄な水洩れ
を防止させることができる。

また、作動弁は、機器配管の配管路の本流（高圧）から
上記分流栓及び弁胴からの流出路を経由させてずらした
低圧室位置に配置してあるため、高圧水が直接作用する
ことがなく、誤動作を防止することができる。

さらに、分流栓は、凍結防止時の排水量を調節するほ
か、万一、第２のバネ部材が損傷して作動弁が開放した
ままとなった場合にも、無駄な水漏れを防止する手段と
なる。

実施例 本考案に係る凍結防止装置の実施例を第１図乃至第11図
を参照しながら説明する。第１図乃至第３図に示す凍結
防止装置（21）に於て、(22)は水道配管や瞬間湯沸器等
の各種機器配管の配管路途中に介装される弁胴で、筒状
の本体（22a）の側方に、内部が本管（22d）と連通する
突出部（22b）を設けて、この突出部（22b）に分流栓
（23）を装備し、突出部（22b）内の一部に下方に通じ
る連通孔（22c）を形成してある。前記分流栓（23）
は、本管（22d）の流出口を塞ぐゴム付ケレップ（23a）
と、ゴム付ケレップ（23a）を固着し、突出部（22b）内
に螺着され水平方向に移動可能な栓棒（23b）とで構成
し、突出部（22b）の開口端部はパッキン受（24）、三
角パッキン（25）を介してナット（26）により気密的に
封止してある。従って、ゴム付ケレップ（23a）の前端
面を本管（22d）の流出口に当接させて閉塞した状態か
ら、栓棒（23b）を回動させることにより、流出口とゴ
ム付ケレップ（23a）との間に隙間を形成し、この隙間
から連通孔（22c）を介して、本管（22d）を流動する流
体を下方へ流出させる。（27）は弁胴（22）の下部に気
密的に嵌合してセットビス（28）により固定された弁座
ヘッドで、前記連通孔（22c）と連通する流路（27a）を
内部の上下方向に貫設してある。

（29）は弁箱であって、弁座ヘッド（27）の流路（27
a）の下部を塞ぐ作動弁（30）と、作動弁（30）と一体
化され、弁箱（29）内を上下方向に摺動するピストン体
（31）と、弁座ヘッド（27）とピストン体（31）間に介
在し、バネ座（32）を介してピストン体（31）を下方に
付勢する第１のバネ部材（33）と、ピストン体（31）と
弁箱の最下端の水抜き口（29a）間に介在し、ピストン
体（31）を上方に付勢する、Cu−Zn−Al系等の形状記憶
合金製の第２のバネ部材（34）とを内蔵している。従っ
て、常温時は第２のバネ部材（34）の上方への付勢力
が、第１のバネ部材（33）の下方への付勢力に勝るた
め、ピストン体（31）が上方に押上げられて作動弁（3
0）が弁座ヘッド（27）の流路（27a）を閉塞する。外気
温度が水の凍結温度近くになると、第２のバネ部材（3
4）が縮短し、ピストン体（31）が下方に摺動して作動
弁（30）が流路（27a）を開放する。前記ピストン体（3
1）には、第３図に示すように、等配位置の３箇所に流
路（31a）（31b）（31c）を形成してあり、作動弁（3
0）が下方に摺動することにより、弁胴（22）の本管（2
2d）から連通孔（22c）を通って弁座ヘッド（27）の流
路（27a）、更にピストン体（31）の流路（31a）（31
b）（31c）から弁箱（29）の内部を通って最下端の水抜
き口（29a）に至るまでの流出路が開通したことにな
る。このようにして、凍結温度近くになると、水は水道
管から水抜き口（29a）を通って排出される。従って、
水道管内は水が流動することになるから凍結は起らな
い。尚、水抜き口（29a）からの排水量は分流栓（23）
によって微調整される。また、上述するように、装置全
体を分離構造とすることで、組付性が向上し、内部部品
の交換、調整等が容易に行えて耐久性が向上して、コス
ト的に非常に有利となる。

次で、第４図及び第５図に示す凍結防止装置（21′）に
ついて以下、説明する。上記凍結防止装置（21）との相
違点は、弁胴（22′）の分流栓（23′）にあって栓棒
（23b′）をＯリング（35）を介して気密的に螺着する
ことで気密性を向上している。また、第６図及び第７図
に示す凍結防止装置（21″）は、前記凍結防止装置（2
1′）を改良したもので、弁胴（22″）の本体（22a″）
に雄ネジを刻設して配管等への着脱をねじ込み式にする
ことによって装着性を向上している。また、第８図及び
第９図に示す凍結防止装置（22）は、第４図及び第５
図に示した凍結防止装置（21′）の弁座ヘッド（27）及
びナット（26′）を省略したものに相当し、そうするこ
とによって装置全体の小型化が実現され、組立性が向上
する。第10図及び第11図に示す凍結防止装置（22′）
は、第１図及び第２図に示す凍結防止装置（21）の弁座
ヘッド（27）を省略して小型化し、更に分流栓（23
′）の栓棒（23b′）の他端部にハンドル部（36）
を固着して、ドライバー等の工具を使用しなくても人の
手によって分流栓（23）による流路の開閉及び流出量
の微調整を行えるようにしたもので、操作性が著しく向
上する。また、上記実施例に於ける弁胴（22）の形状は
凍結防止装置の取付けられる相手側機器及び配管の形
状、サイズにより設計変更可能であって、例えば、両流
出口が雌形ソケットであっても良い。

尚、上記実施例に於ける凍結防止装置は、工場の給排水
配管、石油ボイラー、温水ボイラー、水洗トイレ等にも
使用することができる。

考案の効果 本考案の凍結防止装置によれば、 蛇口または湯沸器等の水を使用する機器と水道管との
間に容易に取り付けられる機構になっている。

工場等の別の場所で予め製作ができる機構になってい
るため、商品精度、品質等が安定する。

水抜き機構内に水抜き口からの排水量を調節する分流
栓と、水抜き口を開閉する作動弁と、外気温度変化を感
知して作動弁を閉方向に作動する形状記憶合金製の第２
のバネ部材と、作動弁を常時開方向に付勢する第１のバ
ネ部材等の組合せよりなる凍結防止装置であること。

水抜き口の作動弁も排水量を調節する分流栓の栓棒も
配管流路の妨げとならない位置に配置する機構になって
いる。

水抜きの排水量を調節する分流栓から、外気温度変化
を感知して作動弁を開閉する形状記憶合金製の第２のバ
ネ部材を取り外し交換することが出来る機構になってい
る。

作動弁を円形でゴム製とすることによりシール性を安
定させることができ、、また、シール面精度もそれほど
必要なく、また、容易に作動弁を交換することが出来
る。

水抜き排水口位置が３６０°自由にとれる。

水抜き口の位置を本流（高圧）からずらした低圧室位
置に設けたため、弁の開閉力の差が小さい。また、外気
温度センサーである形状記憶合金製の第２のバネ部材を
小さくすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る凍結防止装置の一実施例を示す正
断面図、第２図は第１図の側面図、第３図は第１図のＡ
−Ａ線矢視図、第４図及び第５図、第６図及び第７図、
第８図及び第９図、第10図及び第11図の夫々は、凍結防
止装置の他の実施例を示す正断面図及び側面図である。 第12図及び第13図は従来の凍結防止装置の使用例を示す
概略図、第14図は従来の凍結防止装置の正断面図であ
る。 （21）（21′）（21″） （21）（21′）…凍結防止装置、 （22）（22′）（22″） （22）（22′）…弁胴、 （23）（23′）（23′）…分流栓、 （29）（29′）…弁箱、 （30）（30′）…作動弁、 （31）（31′）…ピストン体、 （33）…第１のバネ部材、 （34）…第２のバネ部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】機器配管の配管路途中に介装され、本体側
   方から流体を流出量微調整可能に流出させる分流栓を有
   する弁胴と、前記弁胴の下方に着脱自在に取付けられ、
   弁胴からの流出路を塞ぐ作動弁が一体化され、且つ、第
   １のバネ部材により開弁方向に付勢されると共に、形状
   記憶合金製の第２のバネ部材により閉弁方向に付勢され
   るピストン体を摺動自在に内蔵し、最下端に水抜き口を
   有し、この水抜き口を通して外気に常時連通する室内に
   第２のバネ部材を配置した弁箱とを備えた凍結防止装置
   において、 上記分流栓の弁座を、上記弁胴内に機器配管の配管路と
   直交させて形成すると共に、上記弁胴からの流出路を上
   記弁座より下流で該弁座と直交させて形成し、弁箱内に
   設置される作動弁を機器配管の配管路の本流（高圧）か
   ら上記分流栓及び弁胴からの流出路を経由させてずらし
   た低圧室位置に配置したことを特徴とする凍結防止装
   置。