蛇口（バルブ）

蛇口（スピゴットまたは蛇口とも呼ばれます。用法のバリエーションを参照してください）は、液体の放出を制御するバルブです。

• 蛇口は、英国および連邦のほとんどの国で、日常的に使用するあらゆるタイプのバルブ、特に浴槽やシンクへの給水を制御する継手として使用されています。

• 蛇口は米国で最も一般的な用語であり、英国英語の「蛇口」と似た用法で、「water faucet」（ただし、「蛇口」という用語は米国でも使用されます）として使用されます。
• スピゴットは、業界の専門家（配管工など）によって使用され、通常は屋外の設備を指します。^[1]
• Silcock (およびsillcock ) は、「spigot」と同じで、基礎敷居を貫通する「cock」( stopcockやpetcockなど) を指します。
• ビブ(ビブコック、ホースビブ、ホースビブ) は、通常、「スピゴット」の凍結耐性バージョンです。
• 壁面消火栓、「hosebibb」と同じ。
• 蛇口は一般に樽や樽の蛇口を指します が、温水または冷水の両方ではなくどちらか一方のみを供給する蛇口を指すこともよくあります。^{[要出典]また、「}水道水」（家庭用に浄化された水）の説明としても使用されます。単温度蛇口は、商業用または公共のトイレでよく見られ、水温は温水と冷水を混合する別の温度調節弁によって制御されます。調節弁は、手洗いシンクの下、または別の機械室やサービス クローゼットにある場合があります。これらの単温度蛇口は、頻繁な使用や破壊行為による破損の可能性が低くなります。^[要出典]

浴槽、シンク、洗面台用の水は、別々の温水と冷水の蛇口で供給できます。この配置は、特に公共の洗面所やユーティリティルーム/ランドリーなどの古い設備では一般的です。キッチンやバスルームでは、混合水栓がよく使用されます。この場合、2つのバルブからの温水と冷水は、出口に到達する前に混合され、温水と冷水の供給温度の間の任意の温度で水が出ます。混合水栓は、ニューブランズウィック州セントジョンのトーマス・キャンベルによって発明され、1880年に特許を取得しました。^[2]

浴槽やシャワーの混合水栓には、多くの場合、何らかの圧力バランス調整機能が組み込まれており、給水源の圧力が一時的に変化しても、温水と冷水の混合比が影響を受けません。これにより、他の水負荷（トイレの水を流すなど）が発生したときに、火傷や不快な寒気を避けることができます。 混合水栓では、2 つの別個のバルブではなく、1 つのハンドルで制御される 1 つのより複雑なバルブが使用されることがよくあります (シングル ハンドル ミキサー)。ハンドルを上下に動かして水量を調整し、左右に動かして水温を調整します。特にバスタブやシャワーの場合、最新の設計は、内蔵サーモスタットを使用してこれを実行するサーモスタット混合水栓で、機械式または電子式です。水温を示すカラー LED を備えた水栓もあります。

パイプが 2 本設置されている場合、温水蛇口には通常赤いインジケータが付いており、冷水蛇口には通常青または緑のインジケータが付いています。米国では、蛇口に「H」または「C」のラベルが付いていることもよくあります。ロマンス語圏の国では、温水には「C」、冷水には「F」の文字が使われます (フランス語「chaud」/イタリア語「caldo」/スペイン語「caliente」(熱い) とフランス語「froid」/イタリア語「freddo」/スペイン語「frio」(冷たい) から)。ポルトガル語では Q (「quente」(熱い) の略) と F を使用します。これは英語圏の訪問者を混乱させる可能性があります。混合水栓には、どちら側から温水が出、どちら側から冷水が出るかを示す赤と青のストライプまたは矢印が付いている場合があります。

ほとんどの国では、温水/冷水栓の標準的な配置があります。たとえば、米国やその他の多くの国では、建築基準法の規定により温水栓は左側にあります。この標準が無視されている設置が多数存在します (配管工はこれを「交差接続」と呼びます)。一部のシングルバルブ混合栓の組み立てミスにより、器具の配管が正しく行われていても、温水と冷水が入れ替わってしまいます。

アメリカ合衆国では、アメリカ障害者法によって、蛇口の操作に必要な力は5ポンド未満であることや、使用者が手首をひねる必要がないことなどの要件が定められている。^[3]

家庭内のハンドルのほとんどは、ネジでバルブ シャフトに固定されていますが、多くの商業および工業用途では、「ルーズ キー」、「ウォーター キー」、または「シルコック キー」と呼ばれる取り外し可能なキーが取り付けられています。このキーには、四角いペグと四角い先端のキーがあり、水を止めたり出したりします。この「ルーズ キー」は、破壊者が水を出すのを防ぐために取り外すことができます。^{[要出典] 「ルーズ キー」が発明される前は、家主や管理人が蛇口のハンドルを外すのが一般的でした。ハンドルには、バルブ シャフトの}ギアと噛み合う歯がありました。この歯と歯車のシステムは、ほとんどの現代の蛇口で今でも使用されています。通行人が使用できないようにするために、「ルーズ キー」が家の外に置かれていることもあります。^[要出典]

蛇口は通常、「回転式蛇口コネクタ」によって給水源に接続されます。このコネクタは、はんだ付けまたは圧縮継手を使用して水道管の端に取り付けられ、浴槽、洗面台、またはシンクの下に垂れ下がっている蛇口のねじ付き「テール」にねじ込むための大きなナットが付いています。コネクタと蛇口テールの間には、ファイバーワッシャー（濡れると膨張し、密閉を助ける）が使用されます。蛇口テールの直径は通常、シンクの場合は1 ⁄ 2 インチまたは 12 mm、浴槽の場合は3 ⁄ 4 インチまたは 19 mm ですが、ヨーロッパ大陸では3 ⁄ 8 インチ（依然として帝国単位）サイズが使用されることもあります。同じ接続方法がボールコックにも使用されます。

タップという用語は、重力供給式か加圧式かを問わず、樽から生ビールを注ぐために使用されるバルブを表すために広く使用されています。

ガス栓は、住宅、商業、研究室の用途で燃料ガス（天然ガス、石炭ガス、合成ガスなど）の放出を大まかに制御するために使用される特殊なボール バルブです。すべてのボール バルブと同様に、ハンドルは開いているときはガス ラインと平行になり、閉じているときは垂直になるため、状態を視覚的に簡単に識別できます。

水道栓とガス栓は流量を調整できます。ゲート バルブはより漸進的ですが、ボール バルブはより粗く、通常はオン/オフ アプリケーションで使用されます。バルブのノブまたはレバーを回すと、バルブ アセンブリ内の制御デバイスの開口部が変化して流量が調整されます。どの角度でも開いた場合の結果は、チョーク フローです。その速度はパイプ内の液体またはガスの粘度や温度に依存せず、供給圧力にわずかにしか依存しないため、流量は特定の設定で安定しています。中間の流量設定では、バルブ制限部の圧力がベンチュリ効果によりほぼゼロに低下します。水道栓では、これにより、水が制限部を通過するときに室温で瞬間的に沸騰します。制限部で冷たい水蒸気の泡が形成されて崩壊し、おなじみのシューという音が発生します。非常に低い流量設定では、水の粘度が重要になり、圧力低下 (およびシューという音) は消えます。最大流量設定では、パイプ内の 寄生抵抗が重要になり、水は再び静かになります。

最初のねじ込み式蛇口機構は、 1845 年にロザラムの真鍮製造業者ゲストとクリムズによって特許が取得され、製造されました。ほとんどの古い蛇口では、流れを止めるためにバルブ シートにねじ込まれた柔らかいゴム製またはネオプレン製の ワッシャーが使用されています。これは工学的には「グローブ バルブ」と呼ばれ、漏れのない密閉と流量の微調整が可能ですが、ゴム製のワッシャーとバルブ シートは時間の経過とともに摩耗し (シートの場合は腐食も)、最終的には閉じた位置でしっかりと密閉されなくなり、蛇口から水漏れが発生します。ワッシャーは交換でき、バルブ シートは (少なくとも数回は) 再表面処理できますが、グローブ バルブはメンテナンスフリーではありません。

また、水がたどらざるを得ない曲がりくねった S 字型の経路は、水の流れを著しく妨げます。高圧の家庭用給水システムではこれは問題になりませんが、貯水タンクから給水されるシャワーなど、流量が重要な低圧システムでは、「止水栓」、または工学用語で言う「ゲート バルブ」が適しています。

ゲート バルブは、通常パイプと同じ直径の円形の面を持つ金属くさびを使用し、流れに対して垂直にねじ込まれて流れを遮断します。タップが完全に開いているときは流れに対する抵抗はほとんどありませんが、このタイプのタップは閉じたときに完全に密閉されることはほとんどありません。英国では、このタイプのタップには通常、クラッチ ハンドルやキャプスタン ハンドルではなく、ホイール型のハンドルが付いています。

コーン バルブまたはボール バルブも別の選択肢です。これらは、より高価な水道システムのサービス遮断バルブとしてよく見られ、通常はガス栓 (および、ちなみに、上記の樽ビール栓) にも見られます。これらは、全開と全閉の間の可動範囲がわずか 90° であることで識別できます。通常、ハンドルがパイプと一直線になっているときにバルブは開き、ハンドルがパイプを横切るときにバルブは閉じます。ただし、パイプに対して垂直な時計回りまたは反時計回りのどちらの方向にも動かすことができます。S = 閉、O = 開です。コーン バルブは、流体の流れを横切って配置されたぴったり合うソケット内の浅く先細りのコーンで構成されています。英国英語では、これは通常、テーパープラグ コックとして知られています。ボール バルブでは、代わりに球形のボールが使用されます。いずれの場合も、コーンまたはボールを貫通する穴は、流体が出入りするソケットの開口部と一直線になっている場合に流体を通過させます。ハンドルを使用してコーンを回すと、通​​路が回転し、流体はコーンの切れ目のない表面を通り抜けることができなくなります。コーンではなくシリンダーを使用するこのタイプのバルブに遭遇することがありますが、コーンを使用すると、中程度の製造公差でもしっかりとフィットさせることができます。ボール バルブのボールは、プラスチック (通常は PTFE) シート内で回転します。

ハンズフリーの赤外線近接センサーが標準バルブに取って代わります。サーモスタット制御の電子式二重目的混合バルブまたは分岐バルブは、必要に応じて液体を自動的に供給するために産業用途で使用されます。

足踏み式バルブは、実験室や医療施設/病院のほか、非常に汚れた手で蛇口を操作すると残留物が残る可能性がある産業環境にも設置されます。

現代の蛇口には、水の流れを制限し、泡の形で空気を取り入れて水しぶきを減らすためのエアレーターが先端に付いていることがよくあります。エアレーターがない場合、水は通常、蛇口から 1 つの大きな流れで流れ出ます。エアレーターは、水の流れを多数の小さな水滴に分散させます。病院や研究室などの衛生環境では、エアレーターの代わりに「層流装置」が使用されます。層流装置は、水の流れを制限し、危険な細菌や粒子を含む可能性のある周囲の空気を取り入れることなく、水を滑らかな流れに導きます。

現代の浴室やキッチンの蛇口には、バネ仕掛けのセラミック表面やプラスチックワッシャーに対して滑るセラミックまたはプラスチック表面がよく使用されています。これらの蛇口は、特に潤滑剤として水が存在する場合に、接触する 2 つのセラミック表面の摩擦係数の値が他に例を見ないほど低いことを利用して作られています。これらの蛇口は、従来のグローブバルブよりもはるかにメンテナンスが少なくて済む傾向があり、メンテナンスが必要な場合には、バルブの内部全体を、多くの場合、1 つの組み立て済みカートリッジとして交換するのが一般的です。

北米の 3 つのメーカーのうち、MoenとAmerican Standard はカートリッジ (Moen は O リング ベース、American Standard はセラミック) を使用し、Delta はカートリッジに面したゴム製のシートを使用しています。それぞれの設計には利点があります。Moen のカートリッジは入手しやすい傾向があり、American Standard のカートリッジは沈殿物のない市水でほぼ無限の寿命があり、Delta のゴム製のシートは井戸水の沈殿物に対して最も寛容です。

現在、米国のほとんどの管轄区域では、ホース栓、ホースビブ、壁の消火栓に真空ブレーカーまたは逆流防止装置を取り付けることが義務付けられており、ホースから栓を通って水が逆流するのを防いでいます。これにより、圧力が低下した場合にも建物や公共水道システムの汚染を防止できます。英国では、水道規制により二重チェックバルブが義務付けられており、多くの場合、蛇口本体に組み込まれています。

アメリカ機械学会 (ASME) は、配管に関するいくつかの規格を発行しています。その一部を以下に示します。

• ASME A112.6.3 – 床排水および溝排水
• ASME A112.6.4 – 屋根、デッキ、バルコニーの排水
• ASME A112.18.1/CSA B125.1 – 配管供給継手
• ASME A112.19.1/CSA B45.2 – エナメル加工鋳鉄およびエナメル加工鋼配管器具
• ASME A112.19.2/CSA B45.1 – セラミック配管器具

• 自動水栓 – センサー作動式水出口
• 点滴灌漑 – 灌漑システム
• 灌漑 – 土地への人工的な農業用水の利用
• シャワーヘッド – 人が水しぶきを浴びながら入浴する場所Pages displaying short descriptions of redirect targets

• ウィキメディア・コモンズの Tap に関連するメディア
• Wiktionaryの蛇口の辞書定義