JPS6229633A - 凍結利用の凍結防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）、産業上の利用分野 この発明は、冬期間寒冷地において気温の低下により、
水道設備が凍結し使用不能になることがあるがこのよう
な水道設備に取付けて凍結を防止する装置に関するもの
である。

（２）、従来の技術 従来、水道蛇口においての凍結防止策は、ア、水道蛇口
の近くに断熱材を巻いて寒気を防ぐもの。

イ、凍結を予想して事前に水道蛇口を開いて少しづつ水
を出し放しにする。

ウ、水道蛇口の近くに電熱体を巻く。

などがある。

（３）、発明が解決しようとする問題点前（２）のア項
の場合は、その効果も少なく凍結する確立は高く充分な
対策とはいえない。

前（２）のイ項の場合は、効果はあるが凍結を予想して
その都度水道蛇口の開閉操作が伴うもので非常にわずら
わしく、しかも無人の場合は不可能である、また、予想
がはずれたり、忘れたりすることも考慮すると非常に不
確実なものとなる。

前（２）のウ項の場合は、凍結を予想してその都度電源
スイッチの開閉操作が伴い、わずらはしさがある、この
場合電源スイッチの入れ放しも考えられるが、いづれも
電気代で経費がかかると同時に、感電事故を含めた電源
事故防止に万全を期さなければならない。

また、電源設備のないところでは、取付けが不可能であ
る。

などいろいろな問題点があるが、これらを、本発明で解
決しようとするものである。

（４）、問題点を解決するための手段 次ぎに本発明の構成について説明する ア、凍結部（Ａ）と水道蛇口（４３）について第１図は
、本発明の実施例を示す断面図であるが、図中、（Ａ）
の部分が凍結部となっており、放射体（１′）を含む放
射体付きキャップナット（１）と、凍結筒（３）は熱伝
導率のよい材料を用いており、更に放射効果のよい構造
にしてある。

凍結筒（３）の中には水を充満して密閉してある、この
状態で温度が低下すると、中の水は、少量で、しかも放
射効果がよいため■及的速やかに凍結する。

それにくらべ、水道蛇口（４３）内の水は量が多く、比
較的温度の高い地中の水道に続いており、更に、断熱材
で防護でもしてあれば凍りにくい状態となっている。

即ち、凍結部（Ａ）の中の水と、水道蛇口（４３）の中
の水の凍結時桟に時間差を生ずるようにしてあり、その
差は長い程効果的である。

イ、量力変換部（Ｂ）について 第１図中、（Ｂ）部分が量力変換部である、これは、変
換筒（４）の中に量力変換体（７）と変換体復旧スプリ
ング（８）によって構成されている。

凍結部（Ａ）内の水が温度の低下によって凍結し、その
体積が増加すると、凍結部可動式パッキン（５）が押し
出される（図面に向って右側え、以下同じ）、それに伴
って、量力変換体（７）も同様の状態で押し出される。

水の凍結が解けると、変換体復旧スプリング（８）の復
旧する力によって平常の状態に戻る。即ち、量力変換部
（Ｃ）は、水の凍結または解凍によって生ずる体積の増
減を、力に変換するものである。

ウ、制御部（Ｃ）について 第１図中、Ｃ部分が制御部である。

制御筒（９）の中は、制御枠（１１）、シャフトスプリ
ング（１２）、ストッパーワッシャー（１３）、制御ス
プリング（１４）、制御シャフト（１５）、制御体（１
６）、シャフトストッパー（１８）などで構成されてい
る。

制御部（Ｃ）の桟能は、量力変換体（７）の働く力を一
定の時間をおいて、制御シャフト（１５）に伝いて、排
水弁大、小（２４）（２７）の開閉を制御するもので、
以下その動作についてのべる。

凍結部（Ａ）の水が凍結してその体積が膨張すると凍結
部可動式パッキン（５）及び重力変換体（７）は押し出
されるが、制御部（Ｃ）では、量力変換体（７）に取付
けられた、制御枠（１１）も同様に押し出される、また
、制御枠（１１）は同時に制御スプリング（１４）を上
、下に押し上げまたは押し下げている、始の段階では、
制御体（１６）の介して、制御シャフト（１５）は制御
スプリング（１４）の先端でロックされているため停止
の状態で維持されているが、水の凍結が進みその膨張が
大きくなり、押す力が更に続くと、やがては制御スプリ
ング（１４）のロックがはずれ、シャフトスプリング（
１２）の力によって、瞬間的に押し出され排水弁大、小
（２４）（２７）を開き、排水を開始する。

第７図は、制御スプリング（１４）のロックが制御体（
１６）よりはずれる直前の状態を示す断面図である。

第８図は、制御スプリング（１４）のロックがはずれて
制御シャフト（１５）が押し出され、排水弁大小（２４
）（２７）が開いた状態の断面図である。

制御シャフト（１５）は押し出されるが、シャフトスト
ッパー（１８）によって一定の場所で停止する。

特に制御部（Ｃ）では、凍結部（Ａ）の中の水の凍結が
始まってすぐ、制御シャフト（１５）を動作させるので
はなく、ある時間をおいて後制御シャフト（１５）を動
作するようにしてある、これは、凍結部（Ａ）の中の水
が時間をかけて徐々に凍結しており、その結果の力を、
即、制御シャフト（１５）に伝いて、排水弁を開くと、
排水弁も徐々に時間をかけて開くことになる、その結果
排水弁からは少量の水が、にじみ出るような状態も起り
得る、そのような状態になると、外気温度が低下してい
るため、にじみ出る水は少量のためすぐ凍結し、やがて
は排水弁の付近は凍結状態となり排水が不能になる恐れ
がある。

これを防ぐため、排水弁が適当な排水ができるだけ開く
力が、制御部（Ｃ）に蓄られたとき、制御体（１６）の
ロックがはずれて瞬間的に排水が開始されるようになっ
ている。

エ、電気スイッチ付き制御部（Ｃ）について、第９図は
、市販の電気スイッチ（４４）を、スイッチ止め金具（
４５）に取付け、その開閉を、制御枠（１１）の一部を
延長したスイッチ操作片により操作できるようにした実
施例の断面図である。

これは、温度が低下して凍結しているか、否かを条件に
、自動的に電気スイッチを操作するもので、用途は任意
である。

オ、排水部（Ｄ）について、 排水部（Ｄ）は、排水弁１式と、これの開閉を制御する
制御シャフト（１５）と調整用キャップナット（２１）
で構成し排水口（２２）を設けてある、調整用キャップ
ナット（２１）で排水量の調節を行なう、排水部可動式
パッキン（１９）は、排水部（Ｄ）よりの漏水を防止す
るものである。

カ、調節部（Ｅ）について、 このバルブは、排水量の調節を行なうものである。

キ、導水部（Ｆ）について、 凍結防止用の排水は、凍結を防止しようとする水道蛇口
（４３）（水道設備）の最も近いところの、しかも、最
も凍結しにくい中心部の水を排水することが効果的であ
る。

導水管（３６）も凍結しにくい水道管の中心部に維持し
た方がよい。

即ち、凍結しにくい中心部が凍結しないうちに、凍結部
（Ａ）が凍結し、排水弁が開かれ、排水が始まれば、地
中より温度の高い水道水が順次補充されるため、水道蛇
口の凍結は防止できる。

以上のことから、導水管は水道蛇口まで伸ばし、中心部
に保持するため中心位置保持具（４２）を適当な箇所に
取付ける。

また、水道蛇口や、水道管はできるだけ大きめのものを
用い、更に凍結部（Ａ）以外は、断熱材で耐寒防護すれ
ば効果的である。

（註）、一般的に容器内の水の凍結は、外側より中心部
に向って進行する。

（５）、発明の効果 従来、水道設備の凍結防止装置は皆無の状態であり、凍
結防止対策としては前（２）項でのべた程度のものが実
施されていたが、その効果も少なく毎年冬期に広い地域
で水道設備の凍結被害が多発し、日常生活も含め莫大な
損害を受けているが、本発明は、その被害を最小限に止
どめる効果がある。

尚、本発明の凍結防止装置は、取付が簡単でしかも自動
的に、且つ正確に動作し、人手も電源も一切不要で、経
費も低■ですむ。

（６）実施例について ア、凍結式電気スイッチについて 凍結部（Ａ）と量力変換部（Ｂ）と電気スイッチを主体
とし、量力変換部（Ｂ）で生ずる力を電気スイッチの開
閉操作専用に用い、他の桟能や部品はすべて省ぶいた凍
結利用の電気スイッチ。

イ、コントロールワイヤー方式によるもの本装置の制御
部（Ｃ）と排水部（Ｄ）の境界線で分割し、一方は凍結
部（Ａ）と、量力変換部（Ｂ）と、制御部（Ｃ）を一組
とし、他の一方は、排水部（Ｄ）と調節部（Ｅ）と導水
部（Ｆ）を一組にする。

尚、分離店で切断される制御シャフト（１５）は、コン
トロールワイヤーによって接続し、結果的には、制御シ
ャフト（１５）の役割を果すもので、これをコントロー
ルワイヤー方式という。

凍結部（Ａ）を屋外に、排水部（Ｄ）を屋内に、など別
々な場所に設置することができるので非常に便利である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を示す垂直断面図第２図は、
　−　　〃　　−　　平面図第３図は、　−　　〃　　
−　　正面図第４図は、　−　　〃　　−　　左側面図
第５図は、　−　　〃　　−　　右側面図第６図は、　
−　　〃　　−　　水平断面図第７図は、制御スプリン
グ（１４）が制御体（１６）よりはずれる直前の部分的
垂直断面図 第８図は、制御ズプリング（１４）がはずれて排水弁（
２４）（２７）が開いた状態の垂直断面図第９図は、電
源スイッチを取付けた、部分的水平断面図 （Ａ）　　は、凍結部 （Ｂ）　　は、量力変換部 （Ｃ）　　は、制御部 （Ｄ）　　は、排水部 （Ｅ）　　は、調節部 （Ｆ）　　は、導水部 Ｇ、Ｌ　　は、地表面 ａ、ｂ　　は、垂直方向 ｃ、ｄ　　は、水平方向 （１）　　は、放射体付きキャップナット（１′）　は
、放射体 （２）　　は、凍結部パッキン （３）　　は、凍結筒 （４）　　は、変換筒 （５）　　は、凍結部可動式パッキン （６）　　は、リングナット （７）　　は、量力変換体 （８）　　は、変換体復旧スプリング （９）　　は、制御筒 （１０）　は、スプリング止めカシメ （１１）　は、制御枠 （１２）　は、シャフトスプリング （１３）　は、ストッパーワッシャー （１４）　は、制御スプリング （１５）　は、制御シャフト （１６）　は、制御体 （１７）　は、ロックナット（含ワッシャー）（１８）
　は、シャフトストッパー （１９）　は、排水部可動パッキン （２０）　は、袋ナット （２１）　は、調整用キャップナット （２２）　は、排水口 （２３）　は、排水筒 （２３′）は、排水管 （２４）　は、排水弁大 （２５）　は、排水弁パッキン１ （２６）　は、排水弁パッキン２ （２７）　は、排水弁小 （２８）　は、排水弁復旧スプリング （２９）　は、異型袋ナット （３０）　は、排水弁ベース （３１）　は、排水部パッキン１ （３２）　は、排水部パッキン２ （３３）　は、排水調節管 （３４）　は、排水調節弁 （３５）　は、導水管パッキン （３６）　は、導水管 （３７）　は、水道管 （３８）　は、メクラ蓋（含パッキン）（３９）　は、
分岐用水道管 （４０）　は、水道管 （４１）は、９０°曲り水道管 （４２）は、中心位置保持具 （４３）は、水道蛇口一式 （４４）は、電気スイッチ （４５）は、スイッチ止め金具 以上■

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、放射効果がよく凍りやすくした容器の中に、水
   を入れて密閉した凍結部と、その水の凍結または解凍に
   よる堆積の増減を力に変換し、その力によって、排水弁
   の開閉とその時桟を制御し、被凍結防止箇所より排水を
   導びき、排水を行うことができる構成とし、温度 の低下時、凍りやすい凍結部は早く凍結し、前記桟能に
   より、凍結部より凍りにくい被凍結防止箇所より、凍結
   防止用の排水を行なって、凍結防止を行うことを特徴と
   する、水 道設備の凍結利用の凍結防止装置。
2. （２）、凍結部の水の凍結または解凍により、その体積
   の増減によって生ずる力を用いて、電気スイッチの開閉
   操作を行うようにした、特 許請求の範囲第１項記載の凍結利用の凍結防止装置。