特開 2023-137254 自動排水装置およびサーモユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023137254

(43)【公開日】2023-09-29

(54)【発明の名称】自動排水装置およびサーモユニット

(51)【国際特許分類】

   E03B 7/07 20060101AFI20230922BHJP

   E03B 7/10 20060101ALI20230922BHJP

   F16K 31/68 20060101ALI20230922BHJP

【ＦＩ】

E03B7/07 Z

E03B7/10 M

F16K31/68 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022043374

(22)【出願日】2022-03-18

(71)【出願人】

【識別番号】000142595

【氏名又は名称】株式会社栗本鐵工所

(74)【代理人】

【識別番号】110001586

【氏名又は名称】弁理士法人アイミー国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 雅之

(72)【発明者】

【氏名】小仲 正純

(72)【発明者】

【氏名】魚津 颯二郎

【テーマコード（参考）】

3H057

【Ｆターム（参考）】

3H057AA02

3H057BB46

3H057BB49

3H057CC03

3H057CC04

3H057DD03

3H057EE01

3H057FA04

3H057FC05

3H057HH03

3H057HH15

(57)【要約】

【課題】上水道管の滞留部における水温上昇を抑制すること。
【解決手段】自動排水装置（１）は、上水道管における滞留部配管（３ｅ）に接続されて、滞留部配管内の水を自動的に捨水する自動排水装置であって、滞留部配管に直接または間接的に接続される排水管（１１）と、排水管の途中位置に設けられ、滞留部配管内の水の温度上昇に伴って流路を開く第１のサーモユニット（３０Ａ）とを備える。第１のサーモユニットは、内部に弁座を有する第１の管部材と、弁座に係合する弁体、および温度に応じて伸縮する伸縮部を有し、水の温度が規定温度以上に上昇して伸縮部が伸長したことに応じて弁体が弁座から離れるように、第１の管部材の内部に組み付けられた第１のサーモエレメントとを含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上水道管における滞留部配管に接続されて、前記滞留部配管内の水を自動的に捨水する自動排水装置であって、
前記滞留部配管に直接または間接的に接続される排水管と、
前記排水管の途中位置に設けられ、前記滞留部配管内の水の温度上昇に伴って流路を開く第１のサーモユニットとを備え、
前記第１のサーモユニットは、内部に弁座を有する第１の管部材と、前記弁座に係合する弁体、および温度に応じて伸縮する伸縮部を有し、水の温度が規定温度以上に上昇して前記伸縮部が伸長したことに応じて前記弁体が前記弁座から離れるように、前記第１の管部材の内部に組み付けられた第１のサーモエレメントとを含む、自動排水装置。

【請求項2】

前記第１のサーモユニットと並列に配置され、前記滞留部配管内の水の温度低下に伴って流路を開く第２のサーモユニットをさらに備え、
前記第２のサーモユニットは、内部に弁座を有する第２の管部材と、前記弁座に係合する弁体、および温度に応じて伸縮する伸縮部を有し、水の温度が規定温度以上であり前記伸縮部が伸長した状態で前記弁体が前記弁座に押し付けられるように、前記第２の管部材の内部に組み付けられた第２のサーモエレメントとを含む、請求項１に記載の自動排水装置。

【請求項3】

前記第１のサーモユニットは、前記第１のサーモユニットが設けられた第１管路と前記第２のサーモユニットが設けられた第２管路との交差部に隣接して配置されている、請求項２に記載の自動排水装置。

【請求項4】

前記第１の管部材および前記第２の管部材はいずれも、同じ形状および構造を有しており、
前記第１の管部材および前記第２の管部材は、前記弁座が設けられた中央管部と、前記中央管部の下流側に位置し、前記伸縮部の先端部を支持する支持部が設けられた下流管部と、前記中央管部の上流側に位置し、前記伸縮部が縮む方向に不勢力を与えるスプリングを支持する支持部が設けられた上流管部とにより構成されている、請求項２または３に記載の自動排水装置。

【請求項5】

前記第１のサーモユニットと並列に配置され、タイマ制御により開閉する電磁弁をさらに備える、請求項１～４のいずれかに記載の自動排水装置。

【請求項6】

前記第１のサーモユニットと直列に配置された量水器をさらに備える、請求項１～５のいずれかに記載の自動排水装置。

【請求項7】

水道管における滞留部配管に接続される自動排水装置用のサーモユニットであって、
径方向に延在するリング部が内部に設けられた中央管部と、前記中央管部の下流側に位置する下流管部と、前記中央管部の上流側に位置する上流管部とにより構成された、管部材と、
前記管部材の内部に選択的に取り付けられ、温度に応じて伸縮する伸縮部を有する第１および第２のサーモエレメントとを備え、
前記リング部は、上流に向かって拡径した第１弁座および下流に向かって拡径した第２弁座を一体的に有し、
前記第１のサーモエレメントは、前記第１弁座に係合する弁体を有し、前記第２のサーモエレメントは、前記第２弁座に係合する弁体を有している、サーモユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、上水道管における滞留部配管に接続されて、滞留部配管内の水を自動的に捨水する自動排水装置に関する。

【背景技術】

【0002】

上水道の水の残留塩素の濃度低下に対する対策として、多くの事業体では、水道本管の管路末端部や管網等（滞留部配管）から排水溝等の排水系まで捨水配管を設け、捨水配管から排水系への常時排水や、捨水配管に設けた排水バルブの開閉による定期的な排水を行っている。しかし、常時排水の場合は無収水量の増加や水資源の損失が問題となり、定期的排水の場合は、作業員が排水バルブの設置場所に赴いて排水バルブの開閉作業を行う必要があるため、職員の労務負担の問題がある。

【0003】

一方で、特開２００９－２２１７６２号公報（特許文献１）、特開２０１３－１７０３７６号公報（特許文献２）、および特開２０２１－１３０９９５号公報（特許文献３）に開示されているように、捨水配管の途中に、電磁弁等の排水バルブと、その排水バルブの開閉をタイマ等で制御するコントローラとを備えた自動排水装置を設置し、任意のタイミングで自動的に捨水を行う技術が従来から知られている。

【0004】

たとえば図１４に示される自動排水装置１００は、水道本管（上水道管）３の管路末端部等から排水系としての排水溝４までの捨水配管５の途中に設けられている。特許文献３の自動排水装置１００は、少なくとも捨水配管５に介設される接続配管と電磁弁とを予め組み立ててユニット化した配管ユニット１０１を備えている。これにより、自動排水装置１００が小型化されるので、コントローラボックス１０２を含む自動排水装置１００の全体が、量水器ボックス２に収納可能となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９－２２１７６２号公報

【特許文献2】特開２０１３－１７０３７６号公報

【特許文献3】特開２０２１－１３０９９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

水のおいしさを感じる条件には様々なものがあるが、その一つとして水温が挙げられ、一般に冷たい方がおいしいと感じられる。水道水においても同様のことが言え、利用者の水のおいしさに対する要求の高まりもあって、水温上昇対策への取り組みは重要度を増しつつある。

【0007】

水道管内では特に、滞留部での水温上昇が課題となる。近年は、人口減少や節水機器の普及、ライフスタイルの変化等による水需要量減少の影響で滞留箇所が増加傾向にあることに加え、異常気象の影響で夏場に平年以上の気温となることも多いことから、水道水の水温上昇箇所の増加が懸念される。

【0008】

特許文献１～３のように、電磁弁を含む自動排水装置を水道管の滞留部配管に接続することで残留塩素の濃度低下を防止する技術は存在するものの、滞留部における水温上昇を抑制する技術は存在しない。

【0009】

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、夏場に上水道管の滞留部における水温上昇を抑制することのできる自動排水装置を提供することである。

【0010】

また、自装置が備える排水管が冬場に凍結することを防止することも、本発明の自動排水装置の目的とし、さらに、本発明は、このような自動排水装置に適したサーモユニットを提供することも、他の目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

この発明のある局面に従う自動排水装置は、上水道管における滞留部配管に接続されて、滞留部配管内の水を自動的に捨水する自動排水装置であって、滞留部配管に直接または間接的に接続される排水管と、排水管の途中位置に設けられ、滞留部配管内の水の温度上昇に伴って流路を開く第１のサーモユニットとを備える。第１のサーモユニットは、内部に弁座を有する第１の管部材と、弁座に係合する弁体、および温度に応じて伸縮する伸縮部を有し、水の温度が規定温度以上に上昇して伸縮部が伸長したことに応じて弁体が弁座から離れるように、第１の管部材の内部に組み付けられた第１のサーモエレメントとを含む。

【0012】

好ましくは、自動排水装置は、第１のサーモユニットと並列に配置され、滞留部配管内の水の温度低下に伴って流路を開く第２のサーモユニットをさらに備える。第２のサーモユニットは、内部に弁座を有する第２の管部材と、弁座に係合する弁体、および温度に応じて伸縮する伸縮部を有し、水の温度が規定温度以上であり伸縮部が伸長した状態で弁体が弁座に押し付けられるように、第２の管部材の内部に組み付けられた第２のサーモエレメントとを含む。

【0013】

上記の場合、第１のサーモユニットは、第１のサーモユニットが設けられた第１管路と第２のサーモユニットが設けられた第２管路との交差部に隣接して配置されていることが望ましい。

【0014】

好ましくは、第１の管部材および第２の管部材はいずれも、同じ形状および構造を有している。この場合、第１の管部材および第２の管部材は、弁座が設けられた中央管部と、中央管部の下流側に位置し、伸縮部の先端部を支持する支持部が設けられた下流管部と、中央管部の上流側に位置し、伸縮部が縮む方向に不勢力を与えるスプリングを支持する支持部が設けられた上流管部とにより構成されていることが望ましい。

【0015】

好ましくは、自動排水装置は、第１のサーモユニットと並列に配置され、タイマ制御により開閉する電磁弁をさらに備える。

【0016】

好ましくは、自動排水装置は、第１のサーモユニットと直列に配置された量水器をさらに備える。

【0017】

この発明の他の局面に従うサーモユニットは、水道管における滞留部配管に接続される自動排水装置用のサーモユニットであって、管部材と、管部材の内部に選択的に取り付けられ、温度に応じて伸縮する伸縮部を有する第１および第２のサーモエレメントとを備える。管部材は、径方向に延在するリング部が内部に設けられた中央管部と、中央管部の下流側に位置する下流管部と、中央管部の上流側に位置する上流管部とにより構成され、リング部は、上流に向かって拡径した第１弁座および下流に向かって拡径した第２弁座を一体的に有している。第１のサーモエレメントは、第１弁座に係合する弁体を有し、第２のサーモエレメントは、第２弁座に係合する弁体を有している。

【発明の効果】

【0018】

本発明の自動排水装置は、第１のサーモユニットを備えるため、上水道管の滞留部における水温上昇を抑制することができる。また、自動排水装置が、第２のサーモユニットをさらに備える場合には、排水管が冬場に凍結することを防止することもできる。

【0019】

さらに、本発明のサーモユニットの構造によれば、共通の管部材で第１のサーモユニットまたは第２のサーモユニットとして機能させることができるので、季節に応じてサーモユニットを入れ替えるなど、自動排水装置に適用する際の自由度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の実施の形態に係る自動排水装置の概略構成を模式的に示す図である。

【図2】（Ａ），（Ｂ）は、本発明の実施の形態における夏用サーモユニットおよび冬用サーモユニットの外観をそれぞれ示す斜視図である。

【図3】本発明の実施の形態における夏用サーモユニットの分解斜視図である。

【図4】本発明の実施の形態における夏用サーモユニットの内部構造を示す分解破断図である。

【図5】本発明の実施の形態における冬用サーモユニットの分解斜視図である。

【図6】本発明の実施の形態における冬用サーモユニットの内部構造を示す分解破断図である。

【図7】本発明の実施の形態における各サーモユニットが有する中央管部（第１部品）の断面図である。

【図8】（Ａ）は夏用のサーモエレメントを示す斜視図であり、（Ｂ）は冬用のサーモエレメントを示す斜視図である。

【図9】本発明の実施の形態における夏用サーモユニットの使用状態を模式的に示す断面図である。

【図10】本発明の実施の形態における冬用サーモユニットの使用状態を模式的に示す断面図である。

【図11】本発明の実施の形態におけるサーモユニット（夏用サーモユニットまたは冬用サーモユニット）を搭載した自動排水装置の全体構成例を示す図である。

【図12】本実施の形態の変形例１に係る自動排水装置の全体構成例を示す図である。

【図13】本実施の形態の変形例２に係る自動排水装置の全体構成例を示す図である。

【図14】上水道管における滞留部配管に接続された公知の自動排水装置を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

【0022】

＜自動排水装置の概要＞
はじめに、図１を参照して、本実施の形態に係る自動排水装置１の概要について説明する。自動排水装置１は、上水道管の滞留部に設置される。具体的には、自動排水装置１は、たとえば図１４に示した公知の自動排水装置１００と同様に、水道本管３の管路末端部等から排水系としての排水溝４までの捨水配管５の途中に設けられている。図１の矢印Ａ１は、流水方向を示す。

【0023】

自動排水装置１は、水道本管３の管路末端部等の滞留部配管３ｅに直接または間接的に接続された排水管１１と、排水管１１に並列に設けられた電磁弁２０およびサーモユニット３０を備えている。排水管１１は、たとえば、主経路１１ｍと、主経路１１ｍから迂回して設けられた副経路１１ｓとを有しており、電磁弁２０が主経路１１ｍ、サーモユニット３０が副経路１１ｓに設けられている。なお、図１では、理解を容易にするために、電磁弁２０およびサーモユニット３０が全閉状態の際に水が滞留する部分をハッチングで示している。

【0024】

電磁弁２０は、通常時に全閉状態とされ、図示しないコントローラによって定期的に開状態とするタイマ制御が行われる。これにより、滞留部配管３ｅにおける残留塩素の濃度低下が防止される。また、定期的に排水されることにより、水道本管３内の水温上昇をある程度抑えることもできる。しかし、水道本管３内の水温は、気温や原水の水温、水需要量の変動等によって日々変化するため、水温状況と排水動作に乖離が生じる可能性があり、水温管理が不十分となるおそれがある。また、排水により確実に水温を低下させるためには、安全側を考慮して排水実施時間を眺めに設定する必要があり、捨水による無収水量の増加が懸念される。

【0025】

これに対し、本実施の形態に係る自動排水装置１は、副経路１１ｓにサーモユニット３０を備えているため、最適な水温管理を行うことができる。サーモユニット３０は、温度上昇時に伸長するサーモエレメントを含み、水温に応じて流路を機械的に開閉（止水または通水）するように構成されている。サーモエレメントは、たとえばパラフィンワックスが封入されており、パラフィンワックスの体積変化によって伸縮する。したがって、本実施の形態によれば、電磁弁２０による水質維持を行うと同時に、簡易に水温管理を行うことができる。

【0026】

ここで、本実施の形態に係る自動排水装置１では、サーモユニット３０として、図２に示す夏用サーモユニット３０Ａと冬用サーモユニット３０Ｂとを選択的に採用できるようにしている。夏用サーモユニット３０Ａは、水温上昇時に流路を開き、滞留部配管３ｅの水を排水するように構成されているため、水道本管３から各給水箇所に、人がおいしいと感じる冷水を供給することができる。冬用サーモユニット３０Ｂは、水温低下時に流路を開き、滞留部配管３ｅの水を排水するように構成されているため、冬期における排水管１１の凍結を防止し、不凍栓として機能させることができる。

【0027】

図２に示されるように、夏用サーモユニット３０Ａおよび冬用サーモユニット３０Ｂの外観形状および大きさは同じであるが、内部に設けられたサーモエレメントの弁体（フランジ部）の向きが異なっている。以下に、夏用サーモユニット３０Ａおよび冬用サーモユニット３０Ｂの内部構造の違いについて説明する。

【0028】

＜夏用サーモエレメントの構造＞
図３および図４を参照して夏用サーモユニット３０Ａの構造例について説明する。図３は、夏用サーモユニット３０Ａの分解斜視図であり、図４は、夏用サーモユニット３０Ａの内部構造を示す分解破断図である。

【0029】

夏用サーモユニット３０Ａは、３つの部品３１～３３に分割された管部材３９（図２）と、管部材３９の内部に設けられるサーモエレメント３４およびスプリング３５とを含む。３つの部品３１～３３は、互いに螺合することにより管部材３９を構成している。なお、図４では、図面が煩雑となるのを避けるために、雌ネジおよび雄ネジの図示を省略している。

【0030】

管部材３９の中央に位置する第１部品３１は、中央管部であり、流水方向に沿って延びる円筒部３１１と、円筒部３１１の内部中央に設けられたリング部３１２とを一体に含む。リング部３１２は、円筒部３１１の軸線Ｏに直交（交差）し、径方向に延在している。リング部３１２の外周部が円筒部３１１の内周面に連結されている。リング部３１２は、後述するように２つの弁座として機能し、リング部３１２の中心孔が流路を構成している。円筒部３１１の内周面には、雌ネジが切られている。

【0031】

第１部品３１の上流側に位置する第２部品３２は、上流管部であり、流水方向に沿って延びる円筒部３２１と、円筒部３２１の内部中央に掛け渡された板状の支持部３２２とを一体に含む。円筒部３２１の外周表面には、雄ネジが切られている。円筒部３２１の雌ネジと、第１部品３１の円筒部３１１の内周面の雌ネジとが螺合する。これにより、支持部３２２とリング部３１２との間に、第１空間４１が形成される。円筒部３２１の外周面の軸方向中央部には六角ボルト３２３が設けられていてもよい。

【0032】

第１部品３２の下流側に位置する第３部品３３は、下流管部であり、第２部品３２と同様に、流水方向に沿って延びる円筒部３３１と、円筒部３３１の内部中央に掛け渡された板状の支持部３３２とを一体に含む。円筒部３３１の外周表面には、雄ネジが切られている。円筒部３３１の雌ネジと、第１部品３１の円筒部３１１の内周面の雌ネジとが螺合する。これにより、支持部３３２とリング部３１２との間に、第２空間４２が形成される。つまり、リング部３１２は、第１空間４１と第２空間４２との境界に位置する。円筒部３３１の外周面の軸方向中央部には六角ボルト３３３が設けられていてもよい。

【0033】

サーモエレメント３４は、たとえば円柱形状のセンサ部３４１と、直線状に延びる棒状伸縮部３４２と、センサ部３４１と棒状伸縮部３４２との間に位置する円環状に設けられたフランジ部３４３とを含む。センサ部３４１およびフランジ部３４３は、第１空間４１に配置され、棒状伸縮部３４２は、第２空間４２に配置される。フランジ部３４３は、弁体として機能し、通常状態においてリング部３１２の内周部（具体的には、後述の夏用弁座Ｂ１）に係合する。

【0034】

スプリング３５は、第１空間４１に位置し、第２部品３２の支持部３２２に形成された凹部３２２ａに取り付けられている。スプリング３５は、サーモエレメント３４のセンサ部３４１をリング部３１２側に付勢する圧縮バネである。スプリング３５は、サーモエレメント３４の伸縮部３４２が縮む方向に付勢力を与える。サーモエレメント３４の棒状伸縮部３４２の先端部は、第３部品３３の支持部３３２に形成された凹部３３２ａに取り付け支持されている。

【0035】

＜冬用サーモエレメントの構造＞
図５および図６を参照して冬用サーモユニット３０Ｂの構造例について説明する。図５は、冬用サーモユニット３０Ｂの分解斜視図であり、図６は、冬用サーモユニット３０Ｂの内部構造を示す分解破断図である。

【0036】

冬用サーモユニット３０Ｂは、夏用サーモユニット３０Ａと同じ管部材３９（部品３１～３３）およびスプリング３５を含んでいる。夏用サーモユニット３０Ａと異なる点は、サーモエレメント３４に代えて、サーモエレメント３６を含む点のみである。

【0037】

サーモエレメント３６は、サーモエレメント３４と同様に、センサ部３６１と、センサ部３６１の先端部から直線状に延びる棒状伸縮部３６２と、センサ部３６１の先端部に円環状に設けられたフランジ部３６３とを含む。しかし、センサ部３６１のみが、第１空間４１に配置され、フランジ部３６３および棒状伸縮部３６２が、第２空間４２に配置される。フランジ部３６３は、弁体として機能し、通常状態においてリング部３１２の内周部（具体的には、後述の冬用弁座Ｂ２）に係合する。

【0038】

このように、どちらのサーモエレメント３４，３６も、フランジ部３４３，３６３において第１部品３１のリング部３１２に係合するように取り付けられるが、両者のリング部３１２への係合方向（組付け方向）が異なっている。このことについて、図７および図８を参照して説明する。

【0039】

＜サーモエレメントの組付け方向＞
図７は、第１部品３１の断面図である。図８（Ａ）は夏用のサーモエレメント３４を示す斜視図であり、図８（Ｂ）は冬用のサーモエレメント３６を示す斜視図である。

【0040】

図７に示されるように、リング部３１２の内周面（中心孔を取り囲む面）は、板厚方向（管部材３９の軸方向）中心線Ｃと重なる中央円筒面３１２ａと、中央円筒面３１２ａの上流側に位置する第１テーパ面３１２ｂと、中央円筒面３１２ａの下流側に位置する第２テーパ面３１２ｃとを含む。第１テーパ面３１２ｂは、中央円筒面３１２ａに隣接する先端位置から第１空間４１側に向かって拡径している。第２テーパ面３１２ｃは、中央円筒面３１２ａに隣接する先端位置から第２空間４２側に向かって拡径している。リング部３１２のうち、第１テーパ面３１２ｂを含む上流側部分が、夏用弁座Ｂ１として機能し、第２テーパ面３１２ｃを含む下流側部分が、冬用弁座Ｂ２として機能する。第１テーパ面３１２ｂおよび第２テーパ面３１２ｃは、典型的には、中心線Ｃに重なる仮想面を基準とした面対称に形成される。

【0041】

夏用のサーモエレメント３４のフランジ部３４３は、伸縮部３４２側に、第１テーパ面３１２ｂに適合するテーパ形状を有しており、夏用弁座Ｂ１に係合する弁体として機能する。そのため、サーモエレメント３４を管部材３９に組付ける際には、リング部３１２の孔に、上流側から（矢印Ｄ１方向から）棒状伸縮部３４２を挿入する（図３、図４参照）。第１部品に設けられた夏用弁座Ｂ１と、弁体として機能するサーモエレメント３４のフランジ部３４３と、弁棒として機能するサーモエレメント３４の棒状伸縮部３４２とによって、夏用の感温式バルブが構成される。

【0042】

一方、冬用のサーモエレメント３６のフランジ部３６３は、センサ部３６１側に、第２テーパ面３１２ｃに適合するテーパ形状を有しており、冬用弁座Ｂ２に係合する弁体として機能する。そのため、サーモエレメント３６を管部材３９に組付ける際には、リング部３１２の孔に、下流側から（矢印Ｄ２方向から）センサ部３６１を挿入する（図５、図６参照）。第１部品に設けられた冬用弁座Ｂ２と、弁体として機能するサーモエレメント３６のフランジ部３６３と、弁棒として機能するサーモエレメント３６の棒状伸縮部３６２とによって、冬用の感温式バルブが構成される。

【0043】

＜夏用サーモユニットの使用状態＞
図９は、夏用サーモユニット３０Ａの使用状態を模式的に示す断面図である。（Ａ）は滞留部配管３ｅに貯められた水の温度が規定温度以下である場合のサーモエレメント３４を示し、（Ｂ）は滞留部配管３ｅに貯められた水の温度が規定温度を超えた場合のサーモエレメント３４を示しいている。なお、規定温度（動作温度）は、サーモエレメント３４の製造時に自由に設定することができる。冬用のサーモエレメント３６の規定温度も同様である。

【0044】

図９（Ａ）を参照して、管部材３９の第１空間４１は、排水管１１を介して滞留部配管３ｅと常時連通しているため、第１空間４１には常時水が存在する。そのため、サーモエレメント３４のセンサ部３４１は常時、水に接している。第１空間４１内の水の温度が規定温度以下の場合、棒状伸縮部３４２は縮められているため、棒状伸縮部３４２の長さは初期長さ（典型的には最小長さ）である。この際、スプリング３５の付勢力によって、サーモエレメント３４の弁体としてのフランジ部３４３が第１弁座Ｂ１に押し付けられているので、感温式バルブは全閉状態（止水状態）となっている。つまり、第１空間４１から第２空間４２への流路（リング部３１２の中心孔）は閉鎖されており、捨水配管５への排水は遮断されている。

【0045】

一方、図９（Ｂ）を参照して、第１空間４１内の水の温度が規定温度を超えた場合、サーモエレメント３４に内蔵されたパラフィンワックスが熱膨張するので、棒状伸縮部３４２が伸びる。棒状伸縮部３４２が伸びることにより、サーモエレメント３４の弁体としてのフランジ部３４３が、スプリング３５の付勢力に抗って上流側へ移動するので、フランジ部３４３と第１弁座Ｂ１との間に隙間ができ、感温式バルブは開状態となる。これにより、第１空間４１から第２空間４２への流路（リング部３１２の中心孔）が開放されるので、当該流路を介して排水が行われる。つまり、滞留部配管３ｅに滞留することによって比較的高温となった水が、捨水配管５へ向かって排水される。これにより、滞留部配管３ｅに水道本管３内の新しい水が流れ込むので、滞留部配管３ｅに連通する第１空間４１内の水の温度が次第に低下する。

【0046】

滞留部配管３ｅに滞留していた水を排水することによって、第１空間４１内の水の温度が再び規定温度以下となると、棒状伸縮部３４２が縮むので、図９（Ｂ）に示す通水状態から図９（Ａ）に示す止水状態に戻る。したがって、本実施の形態によれば、無駄な排水を減らしつつ、水温を規定温度以下に自動的に保つことができる。

【0047】

＜冬用サーモユニットの使用状態＞
図１０は、冬用サーモユニット３０Ｂの使用状態を模式的に示す断面図である。（Ａ）は滞留部配管３ｅに貯められた水の温度が規定温度以上である場合のサーモエレメント３６を示し、（Ｂ）は滞留部配管３ｅに貯められた水の温度が規定温度を下回った場合のサーモエレメント３６を示しいている。冬用のサーモエレメント３６に設定された規定温度は、夏用のサーモエレメント３４に設定された規定温度よりも十分に低く、通常の止水状態において、サーモエレメント３６の棒状伸縮部３６２は伸びている。

【0048】

図１０（Ａ）を参照して、上述のように、管部材３９の第１空間４１は、排水管１１を介して滞留部配管３ｅと常時連通しているため、第１空間４１には常時水が存在する。そのため、サーモエレメント３６のセンサ部３６１は常時、水に接している。第１空間４１内の水の温度が規定温度以上の場合、棒状伸縮部３６２は伸びているため、棒状伸縮部３６２の長さは初期長さ（典型的には最小長さ）よりも長い。この際、サーモエレメント３６の弁体としてのフランジ部３６３が、スプリング３５の付勢力に抗って上流側へ移動することにより第２弁座Ｂ２に押し付けられている。つまり、冬用サーモユニット３０Ｂにおいては、水温が規定温度以上である場合に、感温式バルブは全閉状態（止水状態）となっている。

【0049】

一方、図１０（Ｂ）を参照して、第１空間４１内の水の温度が規定温度を下回った場合、棒状伸縮部３６２が縮む。棒状伸縮部３６２が縮むことにより、スプリング３５の付勢力でサーモエレメント３６の弁体としてのフランジ部３６３が下流側へ移動するので、フランジ部３６３と第２弁座Ｂ２との間に隙間ができ、感温式バルブは開状態となる。これにより、第１空間４１から第２空間４２への流路（リング部３１２の中心孔）が開放されるので、当該流路を介して排水が行われる。つまり、冬場に滞留部配管３ｅに滞留することによって比較的低温となった水が、捨水配管５へ向かって排水される。これにより、滞留部配管３ｅに水道本管３内の新しい水が流れ込むので、滞留部配管３ｅに連通する第１空間４１内の水の温度が次第に上昇する。

【0050】

滞留部配管３ｅに滞留していた水を排水することによって、第１空間４１内の水の温度が再び規定温度以上となると、棒状伸縮部３６２が伸びるので、図１０（Ｂ）に示す通水状態から図１０（Ａ）に示す止水状態に戻る。したがって、本実施の形態によれば、無駄な排水を減らしつつ、自動排水装置１の排水管１１の凍結を防止することができる。その結果、排水管１１の破損を防止することができる。

【0051】

なお、排水管１１全体の凍結を適切に防止するためには、図１に示したように、主経路１１ｍと副経路１１ｓとの交差部１１ｘが、電磁弁２０の直前に位置していることが望ましい。言い換えると、電磁弁２０が交差部１１ｘに隣接する位置に設けられていることが望ましい。これにより、交差部１１ｘと電磁弁２０とが離れて配置されている場合に比べて、サーモユニット３０Ｂを通水状態としても主経路１１ｍの一部（交差部１１ｘから電磁弁２０までの管路）に水が滞留し続けるという不具合を解消することができる。

【0052】

＜自動排水装置の全体構成例＞
図１１は、サーモユニット３０（夏用サーモユニット３０Ａまたは冬用サーモユニット３０Ｂ）を搭載した自動排水装置１の全体構成例を示す図である。図１１（Ａ）は斜視図であり、図１１（Ｂ）は側面図である。

【0053】

図１１に示す自動排水装置１は、図１４に示したような量水器ボックス２に収容可能な形状を有している。自動排水装置１の排水管１１は、上方から見てたとえば反時計回りに曲げられており、互いに平行に配置された上流側配管１１１と中間配管１１２と下流側配管１１３とを含む。一例として、下流側配管１１３のみが、上流側配管１１１および中間配管１１２よりも上方位置に配置されている。

【0054】

上流側配管１１１に、逆止弁付き止水栓５０および採水バルブ６０が設けられている。中間配管１１２に、量水器７０が設けられている。下流側配管１１３に、電磁弁２０が設けられている。下流側配管１１３には、電磁弁２０よりも上流部に一端が接続され、電磁弁２０よりも下流部に他端が接続されたフレキシブル管１１４が連結されている。下流側配管１１３のうち電磁弁２０が設けられた部分が主経路１１ｍに相当し、フレキシブル管１１４が副経路１１ｓに相当する。

【0055】

この自動排水装置１においては、一例として、サーモユニット３０が、フレキシブル管１１４の下流側端部に縦向きに設置されている。サーモユニット３０は、電磁弁２０の高さ範囲内に設けられている。これにより、量水器ボックス２のような狭い設置スぺースであっても、サーモユニット３０の他、様々な機能を搭載した自動排水装置１を収容することができる。

【0056】

また、上述のように、夏用サーモユニット３０Ａと冬用サーモユニット３０Ｂの管部材３９は共通であるため、季節の変わり目に、夏用サーモユニット３０Ａと冬用サーモユニット３０Ｂとを簡易に入れ替えることができる。したがって、夏場の水温上昇の防止と冬場の凍結防止との双方を実現することができる。なお、自動排水装置１は、通年、夏用サーモユニット３０Ａのみを採用してもよい。

【0057】

＜変形例１＞
本実施の形態では、自動排水装置１が電磁弁２０およびサーモユニット３０の双方を備えることを前提としたが、自動排水装置は電磁弁２０を備えていなくてもよい。つまり、自動排水装置は、少なくともサーモユニット３０を備え、水温管理機能を有していればよい。

【0058】

図１２は、本実施の形態の変形例１に係る自動排水装置１Ａの全体構成例を示す図である。図１２（Ａ）は上面図であり、図１２（Ｂ）は側面図である。

【0059】

自動排水装置１Ａの排水管１１の基本構成は図１１と同様であり、排水管１１は、上流側配管１１１と中間配管１１２と下流側配管１１３とを含んでいる。また、上流側配管１１１に、逆止弁付き止水栓５０および採水バルブ６０が設けられている。中間配管１１２に、量水器７０が設けられている。一方、下流側配管１１３には、電磁弁２０が設けられていない。この場合、下流側配管１１３に直接、サーモユニット３０を取り付けることができるので、図１１に示したフレキシブル管１１４を省くことができる。

【0060】

なお、図示しない他の変形例として、自動排水装置は、直線状の排水管１１にサーモユニット３０のみを備えた装置であってもよい。

【0061】

＜変形例２＞
本実施の形態では、自動排水装置１に搭載されるサーモユニット３０が一つであり、夏用サーモユニット３０Ａおよび冬用サーモユニット３０Ｂのいずれか一方のみが採用される例について説明したが、夏用サーモユニット３０Ａおよび冬用サーモユニット３０Ｂの両方を搭載してもよい。

【0062】

図１３は、本実施の形態の変形例２に係る自動排水装置１Ｂの全体構成例を示す図である。図１３（Ａ）は斜視図であり、図１３（Ｂ）は側面図である。なお、図１３には、上記変形例１と同様に電磁弁２０を備えていない例が示されている。

【0063】

自動排水装置１Ｂの排水管１１の基本構成は図１１および図１２と同様であり、排水管１１は、上流側配管１１１と中間配管１１２と下流側配管１１３とを含んでいる。また、上流側配管１１１に、逆止弁付き止水栓５０および採水バルブ６０が設けられている。中間配管１１２に、量水器７０が設けられている。

【0064】

下流側配管１１３は、直線状に延びる主経路１１ｎと、主経路１１ｎに一端および他端が接続された迂回路１１ｄとを含む。主経路１１ｎに夏用のサーモユニット３０Ａが設けられており、迂回路１１ｄに冬用サーモユニット３０Ｂが設けられている。迂回路１１ｄは、主経路１１ｎよりも上方側に迂回するように配置されており、逆Ｕ字形状を有している。図１３（Ａ）に示されるように、冬用サーモユニット３０Ｂは、たとえば、迂回路１１ｄのうち主経路１１ｎと平行な直線部分に設けられている。夏用サーモユニット３０Ａは、主経路１１ｎと迂回路１１ｄの上流端との交差部１１ｃに隣接して設けられている。これにより、交差部１１ｃから夏用サーモユニット３０Ａまでの管路に水が滞留し続けることによる凍結を防止することができる。なお、迂回路１１ｄのうち、冬用サーモユニット３０Ｂよりも上流側部分および下流側部分の一方が、フレキシブル管１１４により構成されていてもよい。

【0065】

本変形例に係る自動排水装置１Ｂによれば、季節の変わり目に夏用サーモユニット３０Ａと冬用サーモユニット３０Ｂとを入れ替える必要がないので、通年利用が可能である。

【0066】

＜他の変形例＞
図１１～図１３には、量水器ボックス２に収容するのに適した自動排水装置の構成例を示したが、排水管１１の配管構成を適宜変更することにより、自動排水装置を、マンホールなど、他種の点検桝に収容することもできる。

【0067】

また、自動排水装置が設置される位置は、図１４に示したような位置に限定されず、たとえばループ状の上水道管から複数の水道管が分岐する分岐点など、他の滞留部にも設置することも可能である。

【0068】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0069】

１，１Ａ，１Ｂ 自動排水装置、２ 量水器ボックス、３ｅ 滞留部配管、１１ 排水管、２０ 電磁弁、３０ サーモユニット、３０Ａ 夏用サーモユニット（第１のサーモユニット）、３０Ｂ 冬用サーモユニット（第２のサーモユニット）、３１ 第１部品（中央管部）、３２ 第２部品（上流管部）、３３ 第３部品（下流管部）、３４，３６ サーモエレメント、３５ スプリング、７０ 量水器、３１１，３２１，３３１ 円筒部、３１２ リング部、３２２，３３２ 支持部、３４１，３６１ センサ部、３４２，３６２ 棒状伸縮部、３４３，３６３ フランジ部（弁体）、Ｂ１ 夏用弁座（第１弁座）、Ｂ２ 冬用弁座（第２弁座）。

【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】