JP2001132862A

JP2001132862A - 空気弁

Info

Publication number: JP2001132862A
Application number: JP31684399A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Yokoyama; 郁生横山; Hiroatsu Osaki; 裕厚大崎
Original assignee: Asahi Organic Chemicals Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Yukizai Corp
Priority date: 1999-11-08
Filing date: 1999-11-08
Publication date: 2001-05-18
Anticipated expiration: 2019-11-08
Also published as: JP4497604B2

Abstract

(57)【要約】【課題】弁高を大幅に低くしながら従来品より大きな
排気能力を有する空気弁を提供する。【解決手段】下部に流入口を上部に開口部を形成した
弁箱と、弁箱内に配置され上部に連通口を有し外周面と
弁箱内周面との間に流路間隙を設けた有底案内筒と、弁
箱の開口部に装着され弁箱との間に案内筒を挟持し中央
に大径空気孔を有する蓋体と、案内筒内に昇降自在に設
けられ小径空気孔を有し上限位置で大径空気孔を閉じる
遊動弁体と、案内筒内に昇降自在に設けられ上限位置で
遊動弁体の小径空気孔を閉じるフロート弁とを具備する
空気弁において、案内筒の外径をＡ、蓋体の大径空気孔
の直径をＣ、案内筒の軸方向の全長をＢ、流入口の口径
をＤとした時、０．６６０≦Ｃ／Ａ≦０．８９０，０．
５５０≦Ｃ／Ｂ≦０．７３０，１．００≦Ｃ／Ｄ≦１．
３０の関係式が成立するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主として上水道や農
業用水などの流体輸送配管に設置される空気弁に係わ
り、特に、コンパクトでかつ大きな排気能力を有する空
気弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、流体輸送配管に取り付けられ、配
管内の空気の排出作用および外部から配管への吸気作
用、および該排気作用時に配管から外部への液体の流出
防止作用を行う空気弁として、例えば、図６に示す構造
のものが知られている。図において、空気弁は、配管
（図示せず）に連通して取り付けられた弁箱１と、弁箱
１の内部に収容され、遊動弁体９およびフロート弁体１
１が昇降自在に設けられた有底案内筒３とからなり、多
量排気作用時には、遊動弁体９とフロート弁体１１とは
案内筒３底部に位置して作動せず、空気は、大径空気孔
８から外部へと排出される。該排出が終了し、液体が弁
箱１および案内筒３内部に侵入した際には、その浮力や
液体からの動圧などの作用によって、遊動弁体９および
フロート弁体１１は上昇し、それぞれの上限位置におい
て、遊動弁体９は大径空気孔８を、フロート弁体１１
は、遊動弁体９に設けられた小径空気孔１０を閉塞し、
液体の外部への流出が阻止される。その後、弁箱１内部
に配管からの空気がたまると、それに応じてフロート弁
体１１が下降し、小径空気孔１０から空気が排出されて
少量排気作用または一般的に圧力下排気と呼ばれる作用
が行われる。外部から配管への吸気作用の際には、遊動
弁体９およびフロート弁体１１は下降し、大径空気孔８
から吸気が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の空気弁
には次のような課題がある。特に農業用水などの配管に
おいては、水道配管などとは異なり、用水時期と落水時
期とが年間１回は必ず発生する。したがって、毎年通水
操作と落水操作とを行わなければならず、必然的に通水
立ち上げ時間あるいは落水操作時間を短縮することが強
く要望されている。特に、通水立ち上げに関しては、排
泥操作などで時間を要することが多く、迅速な通水が求
められている。この問題の解決に対して最も効果的なの
は、液体が限られた排出エネルギーで効率良く輸送され
ることであり、換言すれば、空気弁における排気能力が
大幅に向上すれば良いということになる。すなわち、解
決すべき課題の第一は、空気弁の排気能力を従来のもの
よりも大幅に向上させることにある。

【０００４】次の課題として重要なのは、近年特に要求
が高まっている浅層埋設規格の問題である。該規格は、
工費の削減という観点からは、非常に重要な規格であ
り、また、工期の短縮が図れるという点からも有用であ
る。それゆえ、近い将来、この規格が全面的に実施され
るであろうことは容易に予想できる。この規格が適用さ
れる場合、バルブエレメントに要求される性能として
は、従来の品質を維持したまま、弁高を大幅に低下させ
ることであると思われる。

【０００５】弁高を低下させる場合に問題となるのは、
抵抗係数、ＣＶ値（流量特性値）、あるいは流量係数な
どで表される弁の圧力損失の増大である。弁高を圧縮す
ることで、流路断面積が減少することは避けられない。
特に、案内筒上部の連通口や、弁流入口から案内筒底部
までの距離などが余裕をもってとることができないの
で、これらに起因する圧力損失の増加は容易に予想され
る。

【０００６】また、流路面積を確保しようとして、弁箱
直径方向に拡大する方法も考えられるが、これにも限度
がある。あまりに拡大しすぎるとコンパクトさが失わ
れ、配管作業時や補修弁の操作に支障をきたすことにな
る。また、いくら流路面積だけを確保しても、弁箱直径
方向への流路の曲がりが急激になるため、この部分での
運動量のロスによる圧力損失の低下は避けられなくな
る。このことは、前記した『弁の排気能力を大幅に向上
させる』という第一の課題と逆行するものである。この
ような理由から、弁高を低下させたコンパクトな空気弁
を製造しようとすると、その排気能力は、現行性能を維
持させるのがせいぜいであると考えられる。

【０００７】すなわち、弁高が従来品よりも大幅に低い
構造を持ちながら、なおかつ、排気能力が、現行性能よ
りも大幅に向上した空気弁は、いまだ存在しないのが実
情である。本発明に係わる、第二の解決すべき課題はま
さにこの点にある。

【０００８】本発明は以上のような理由に基づき、弁高
を大幅に低下させて弁装置としてコンパクトに構成し
て、なおかつ従来品よりも大きな排気能力を有する空気
弁を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するためになされたもので、その構成は、下部に流
入口を上部に開口部をそれぞれ形成した弁箱と、弁箱内
に配置され上部に連通口を有しその外周面と弁箱内周面
との間に流路間隙を設けた有底案内筒と、弁箱の開口部
に装着され弁箱とでその間に前記案内筒を挟持固定し中
央に大径空気孔を有する蓋体と、前記案内筒内に昇降自
在に設けられ小径空気孔を有し上限位置で前記大径空気
孔を閉塞する遊動弁体と、前記案内筒内に昇降自在に設
けられ上限位置で前記遊動弁体の小径空気孔を閉塞する
フロート弁体とを具備する空気弁において、前記案内筒
の外径をＡ、前記蓋体の大径空気孔の直径をＣとしたと
きに、０．６６０≦Ｃ／Ａ≦０．８９０の関係式が成立するように構成されていることを特徴と
するものである。

【００１０】すなわち、本発明者らは、空気弁の圧力損
失が、案内筒の外径と大径空気孔の口径との比などによ
って大きく変化することを見出し本発明を為すに至っ
た。この口径比、すなわちＣ／Ａが０．６６０から０．
８９０の範囲になるよう構成することによって、空気弁
の弁高を可能な限り低く形成しても、従来品の性能を大
幅に上回る排気容量を確保することが可能となる。

【００１１】かかる構成の空気弁において、大径空気孔
とは、蓋体に設けられ空気などの流体が通過する流路直
径のうち最小である部分を指すことは言うまでもない。
また、案内筒の外径寸法とは、遊動弁体などが内部を昇
降自在に移動できる範囲内における筒状体の胴部外径寸
法のうち、最大の値を指すものであり、いわゆる急速空
気弁には一般的に採用されている形状である案内筒にお
いて、上部に設けられた鍔部の直径寸法を指すものでは
ない。なお、本発明の空気弁の材質は特に限定されるも
のではなく、金属でも、樹脂でも、あるいはまた、その
組み合わせであっても良い。

【００１２】本発明の好適な実施態様においては、さら
に前記案内筒の軸方向の全長をＢとした時に、蓋体の大
径空気孔の直径Ｃとの間に、０．５５０≦Ｃ／Ｂ≦０．７３０の関係式が成立するように構成されている。またさらに
好適な実施態様においては上記の条件に加えてさらに、
前記流入口の口径をＤとした時に、蓋体の大径空気孔の
直径Ｃとの間に１．００≦Ｃ／Ｄ≦１．３０の関係式が成立するように構成されている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる空気弁の実
施形態について、図面に基づいて説明する。図１は、本
発明の一実施例を示す縦断面図である。図２は、図１の
大径空気孔が閉じられた状態を示す縦断面図である。図
３は、本発明の他の実施例を示す縦断面図である。図４
は、図３の排気作用時の状態を示す縦断面図である。図
５は、図４の大径空気孔が閉じられた状態を示す縦断面
図である。図６は、従来の空気弁を示す縦断面図であ
る。なお、図１から６において、図６の従来例と同一も
しくは相当部分には同一の符号を付して説明する。

【００１４】図１において、１は、例えば農水用配管
（図示せず）に連通して取り付けられ、下部に流入口２
および上部に開口部を有する略円筒形状の弁箱であり、
この弁箱１には、内部に有底筒状の案内筒３が装着さ
れ、４は、この案内筒３の外周面と弁箱１の内周面とで
形成されている流路間隙を示す。

【００１５】案内筒３の上部には、案内筒３の内部と上
記流路間隙４とを連通する連通口５が設けられていると
ともに、底部は半球状に形成されており、この底部略中
央には案内筒３の外部と内部とを連通する導水口６が形
成されている。図中Ａは、案内筒３の胴部外径を示して
おり、Ｂは、同じく、長軸方向の全長を示している。本
実施例においては、案内筒３の胴部外形形状は、図から
も明らかなように長軸方向に関して平行に形成されてい
るが、特にこのような形状に限定されるものではなく、
上部に向かって拡径された形状でも良い。ただし、この
場合には、外径Ａはその胴部最大径を指すものであるこ
とは言うまでもない。

【００１６】７は、弁箱１の上部開口部に装着された蓋
体であって、この蓋体７の中央部には、空気を大量排気
するための大径空気孔８が設けられている。図中Ｃは、
この大径空気孔８の直径を示すものであり、本実施例に
おいては、このＣは前記案内筒３の外径Ａとの比Ｃ／Ａ
が０．６６０から０．８９０の範囲に入るよう、また、
前記案内筒全長Ｂとの比Ｃ／Ｂが０．５５０から０．７
３０の範囲に入るよう構成されている。

【００１７】ここで、Ｃ／Ａは、後述する実験結果でも
明らかなとおり、この値が大きいほど圧力損失が小さく
なる傾向にあり、したがって、可及的にこの比を大きく
取るよう構成することが望ましい。Ａ／Ｃが０．６６０
よりも小さいと弁の圧力損失が増大し、排気能力は低下
する。一方、Ｃ／Ａが０．８９０よりも大きくなると、
後記遊動弁体９による大径空気孔８の閉塞が困難とな
り、水の外部漏れを引き起こす原因となる。なお、案内
筒３を樹脂にて形成する場合は、Ｃ／Ａの上限は、０．
８２０程度に設けるのがよい。

【００１８】次に、Ｃ／Ｂは、後述する実験結果からも
明らかなとおり、この値が大きいほど圧力損失は低下す
る。この比を大きくするためには、Ｂを小さくとるか、
Ｃを大きくとることが考えられるが、前記した目的、す
なわち、弁高を可及的に低く構成するという目的から
は、Ｂを小さくすることが好適である。然るに、後述す
る遊動弁体９やフロート弁体１１を収納するという機能
を考慮した場合、この寸法は必然的に制限が加えられ
る。それゆえ、この場合にも、大径空気孔８の直径を可
及的に大きく構成することが望ましいといえる。すなわ
ち、Ｃ／Ｂが０．５５０よりも小さいと弁の圧力損失が
増大し、排気能力は低下する。

【００１９】一方、Ｃ／Ｂが、０．７３０よりも大きく
なると、後記遊動弁体９による大径空気孔８の閉塞が困
難となり、水の外部漏れを引き起こす原因となる。な
お、案内筒３を樹脂にて形成する場合は、Ｃ／Ｂの上限
は、０．６８０程度に設けるのが良い。また、全長Ｂに
関しては、本実施例および他の殆どの空気弁に関してい
えることであるが、大径空気孔８の位置から案内筒３の
下端部までの距離と該全長Ｂとはほぼ一致する。

【００２０】本発明においては、該距離と該全長Ｂとは
同義に用いているものであり、流体力学的な観点から言
えば、該距離と大径空気孔１０の直径Ｃとの比が重要で
ある。然るに、前記したとおり、Ｃとは蓋体７に穿設さ
れた開口部であるから、ある程度の幅を有するため、そ
の最小直径部がどこを指すのか判然としない嫌いがあ
る。それゆえに、本発明においては、案内筒３の上端面
と蓋体７とが接触する部分の平面に含まれる蓋体７の開
口部が大径空気孔最小直径部であるとして、全長Ｂを採
用しているものである。

【００２１】また、前記弁箱流入口２の口径ＤとＣとの
関係について言及するならば、弁の圧力損失を低下さ
せ、かつ、弁高を低くするという観点からは、該口径Ｃ
を前記口径Ｄよりも可及的に大きく構成できるようにす
ることが好適である。すなわち、Ｃ／Ｄが１．００から
１．３０の範囲に入るように構成するのが良い。

【００２２】９は前記案内筒３の内部に昇降自在に装着
された遊動弁体であって、この遊動弁体９の中心部には
少量の吸気、排気作用を行う小径空気孔１０が設けられ
ている。本実施例においては、小径空気孔１０は遊動弁
体９の中央部に設けられているが、特に中央部に限定さ
れるものではなく、例えば、小口径の空気弁等に採用さ
れているように、中心部から外周方向に少しずらした位
置に設けても良く、少量吸気、排気作用および止水作用
を行うことが出きれば良い。

【００２３】１１は、案内筒３内部に、前記遊動弁体９
の下部に昇降自在に装着されたフロート弁体であって、
その上限位置では前記小径空気孔１０を閉塞するもので
ある。ここで、フロート弁体１１の形状は、本実施例に
おいては球状に形成されているが、特にこの形状に限定
されるものではなく、上面が平坦となった円柱状、逆円
錐台状、逆円錐状などに形成されても良い。

【００２４】１２は、大径空気孔８よりも外周側に位置
して、蓋体７の下面に嵌合装着されたＯリング状の弁座
である。１３は、蓋体７の上方に装着され、大径空気孔
８を十分におおう大きさに形成されたカバーである。

【００２５】次に、本実施例の作用について、図１およ
び図２に基づいて説明する。図１は管路（図示せず）内
に通水が行われていない状態を示す。この状態において
は、遊動弁体９およびフロート弁体１１は案内筒３内の
下限位置にある。

【００２６】かかる状態から管路内に通液が開始される
と、該管路内の空気は、図１中矢印で示されるように、
流入口２から流路間隙４を通過し、案内筒３の連通口５
を経て、大径空気孔８から外部へと排出される。このと
き、大径空気孔８の直径Ｃと、案内筒３の外径Ａとの
比、および、該直径Ｃと案内筒３の全長Ｂとの比は、前
記した所定の範囲内にあるので、圧力損失はきわめて低
く、多量の排気がスムースに行われる。

【００２７】次に、上記多量排気作用の進行に伴い、管
路内の水が流入口２より弁箱１内に流入すると、液体の
大部分は流路間隙４へと進み、同時に、その一部は案内
３底部の導水口６から案内筒３内部へと流入する。水の
流入の度合いに伴って、弁箱１内部の空気は大径空気孔
８から外部へと排出されて行く。

【００２８】一方、案内筒３内に流入した水の水位が増
すにつれて、該水の浮力および動圧によって、フロート
弁体１１および遊動弁体９が上昇する。水の水位が、弁
箱１内部から空気がほぼ完全に排出されるまでに至る
と、図２に示すとおり、遊動弁体９は蓋体７の下部に設
けられた弁座１２に当接し、押圧され、水の外部への流
出が阻止される。同時に、フロート弁体１１はその上限
位置に達し、遊動弁体９に設けられた小径空気孔１０の
下端部に当接しこれを閉塞する。これら一連の作用によ
り、空気の排出が完了するとともに、水の外部への流出
が完全に阻止される。

【００２９】かかる状態から、管路内を流れる水中の空
気が、流入口２から弁箱１内部に入り、遊動弁体９の下
方にたまると、フロート弁体１１の自重が水によるフロ
ート弁体１１の浮力と弁箱１内部の液体の圧力が小径空
気孔１０の閉塞部に作用する上向きの荷重との和に打ち
勝つと、該弁体１１は下降し、小径空気孔１０下端部が
開放される。これにより、遊動弁体９の下方にたまった
空気は、小径空気孔１０から外部へと排出される。この
排出が進行するにつれて、水の水位は再び上昇し、それ
にともなって、フロート弁体１１も浮力の作用を受けて
上昇する。空気がほぼ完全に排出されるに至ると、弁体
１１は小径空気孔１０下端部を閉塞し、水の外部への流
出が阻止される。以後、弁箱１内部に所定量の空気がた
まるにつれて、上記した排気作用が繰り返される。

【００３０】なお、図２の状態において、配管内の水を
落水させると、弁箱１内部の水も下降し、これに伴っ
て、上記した排気および止水作用とは逆の原理で遊動弁
体９およびフロート弁体１１も順次下降し、大径空気孔
８が開放される。これによって、空気は弁箱１から管路
内へとスムースに導入されるので、管路内が負圧になる
ことがなく、落水操作が抵抗なく行われると同時に、水
撃現象が発生することもない。

【００３１】図３は本発明の他の実施例を示す縦断面図
である。前記実施例と異なる点は、弁箱１、蓋体７およ
びカバー１３を連通する連通口１４が設けられ、該連通
口１４にシャフト１５が上下動可能に配設されており、
該シャフト１５の両端には上下動を規制するストッパー
１６が設けられ、カバー１３はシャフト１５に上下動可
能に支持されている点である。

【００３２】次に、本実施例の作用について、図３、図
４および図５に基づいて説明する。図３は、配管に通水
が開始されていない状態を示す。この状態においては、
遊動弁体９およびフロート弁体１１は、案内筒３内の下
限部に位置している。

【００３３】かかる状態から、配管に通水が開始される
と、図４に矢印にて示すごとく、配管内の空気は流入口
２から連通口５を経て、大径空気孔８から外部に排出さ
れる。このとき、大径空気孔８の直径Ｃと、案内筒３の
外径Ａとの比、あるいは、該筒３の全長Ｂとの比は、前
記した所定の範囲内で形成されているので、圧力損失が
小さく、多量排気が極めてスムースに行われる。さら
に、このとき、大径空気孔８から排出される空気の圧力
によって、カバー１３はシャフト１５を介して上方に押
し上げられ、図４に示されるごとく、ストッパー１６で
制限される位置にまで移動し、大径空気孔８から外部に
至る流路を大幅に拡大する。それゆえ、排出される空気
の抵抗は大幅に減少し、前記した寸法比の効果と相乗し
て、きわめて大なる圧力損失の低下を実現させることが
できる。つぎに、排気作用がほぼ完了し、図５に示すご
とく遊動弁体９が大径空気孔８を、また、フロート弁体
１１が小径空気孔１０を閉塞するに至ると、カバー１３
を押し上げる空気が遮断されるため、該カバー１３は自
重によって下降し、図５で示される状態へと復帰する。
なお、他の作用は前記した第一の実施例と同じであるか
ら、説明を省略する。

【００３４】次に、本発明に係わる各部の構成による効
果を、次の方法により実験した結果に基づいて説明す
る。以下に示す寸法にて構成された空気弁の弁差圧およ
び排気量を、ＪＩＳＢ２０６３に規定される多量排気
試験方法にしたがって測定し、それらの値からそれぞれ
の弁の抵抗係数を算出して比較した。算出にあたって
は、ＭＫＳ単位で統一した。

【００３５】実験例１この実験は、前記実施例１において、Ｃ／Ａの値のみを
特定したものを示す。サンプル１および２は本発明に係
わるものであり、サンプル３は従来の急速空気弁の構成
に対応するものである。なお、サンプル１および２の弁
高は、サンプル３に比較して、約２２％低い構成となっ
ている。サンプル１弁高２４３mm 入口流路Ｄ７５mm 大径空気孔直径Ｃ８２mm 案内筒外径Ａ１２１．７mm Ｃ／Ａ０．６７４サンプル２弁高２４３mm 入口流路Ｄ７５mm 大径空気孔直径Ｃ９２mm 案内筒外径Ａ１２１．７mm Ｃ／Ａ０．７５６サンプル３弁高３１０mm 入口流路Ｄ７５mm 大径空気孔直径Ｃ７５mm 案内筒外径Ａ１１５mm Ｃ／Ａ０．６５２実験結果１サンプル１サンプル２サンプル３抵抗係数１．３８１１．０２１３．０６５Ｃ／Ａ０．６７４０．７５６０．６５２排気量０．０５（注１）２０．８４２４．２４１３．９９排気量０．１（注２）２９．４８３４．２８１９．７９注１）流量０．０５は、弁差圧０．０５kgf ／cm²の時の排気量（ｍ³／min ）を示す。注２）流量０．１は、弁差圧０．１kgf ／cm²の時の排気量（ｍ³／min ）を示す。この実験結果から、Ｃ／Ａが０．６６０以上の構成のサ
ンプル１および２は、サンプル３に比較して弁の抵抗係
数が５５〜６７％も低くなっている。また、サンプル１
と２とを比較すると、後者は、前者よりも２６％ほど低
く、Ｃ／Ａの比の値が大きくなるほど抵抗係数は顕著に
低くなる傾向にあることがわかる。また、排気量の結果
を比較すると、サンプル３に比較して、サンプル１は約
４９％多く、サンプル２は約７３％多い値となってい
る。すなわち、従来の空気弁に比較して、４９〜７３％
も排気能力が向上している。

【００３６】実験例２この実験は、前記した実施例１において、Ｃ／Ａの値に
加えてＣ／ＢとＣ／Ｄの値を特定したものを示す。サン
プル４および５は本発明に係わる構成のものであり、サ
ンプル６は従来の急速空気弁の構成に対応するものであ
る。なお、サンプル４および５の弁高は、サンプル６に
比較して、約２２％低い構成となっている。サンプル４… 弁高２４３mm 入口流路口径Ｄ７５mm 大径空気孔直径Ｃ８５mm 案内筒外径Ａ１２１．７mm 案内筒全長Ｂ１４７．４mm Ｃ／Ａ０．６９８Ｃ／Ｂ０．５７７Ｃ／Ｄ１．１３３サンプル５… 弁高２４３mm 入口流路口径Ｄ７５mm 大径空気孔直径Ｃ９４mm 案内筒外径Ａ１２１．７mm 案内筒全長Ｂ１４７．４mm Ｃ／Ａ０．７７２Ｃ／Ｂ０．６３８Ｃ／Ｄ１．２５３サンプル６… 弁高３１０mm 入口流路口径Ｄ７５mm 大径空気孔直径Ｃ７５mm 案内筒外径Ａ１１５．０mm 案内筒全長Ｂ１８１．４mm Ｃ／Ａ０．６５２Ｃ／Ｂ０．４１３Ｃ／Ｄ１．０００実験結果２サンプル４サンプル５サンプル６抵抗係数１．２６２１．０３１２．６８１Ｃ／Ａ０．６９８０．７７２０．６５２Ｃ／Ｂ０．５７７０．６３８０．４１３Ｃ／Ｄ１．１３３１．２５３１．０００排気量０．０５注¹⁾ ２１．８０２４．１２１４．９６排気量０．１注²⁾ ３０．８４３４．１２２１．１６注１）流量０．０５は、弁差圧０．０５kgf ／cm²の時の排気量（ｍ³／min ）を示す。注２）流量０．１は、弁差圧０．１kgf ／cm²の時の排気量（ｍ³／min ）を示す。この実験結果から、Ｃ／Ａが０．６６０以上で、Ｃ／Ｂ
が０．５１０以上及びＣ／Ｄが１．１００以上の構成の
サンプル４および５は、サンプル６に比較して弁の抵抗
係数が５３〜６２％も低くなっている。また、サンプル
４と５とを比較すると、後者は、前者よりも１９％ほど
低く、Ｃ／ＡおよびＣ／Ｂの比の値が大きくなるほど抵
抗係数は顕著に低くなる傾向にあることがわかる。ま
た、排気量の結果を比較すると、サンプル６に比較し
て、サンプル４は約４６％多く、サンプル５は約６１％
多い値となっている。すなわち、従来の空気弁に比較し
て、４６〜６１％も排気能力が向上している。

【００３７】実験例３この実験は、前記した実施例２に対応するものである。
サンプル７および８は、本発明の構成のものであり、サ
ンプル９は、従来の急速空気弁の構成に対応するもので
ある。なお、サンプル７および８の弁高は、サンプル９
に比較して、約２２％低い構成となっている。また、カ
バーの移動距離は最大６０mmに設定した。サンプル７… 弁高２４３mm 入口流路口径Ｄ７５mm 大径空気孔直径Ｃ８５mm 案内筒外径Ａ１２１．７mm 案内筒全長Ｂ１４７．４mm Ｃ／Ａ０．６９８Ｃ／Ｂ０．５７７Ｃ／Ｄ１．１３３サンプル８… 弁高２４３mm 入口流路口径Ｄ７５mm 大径空気孔直径Ｃ９４mm 案内筒外径Ａ１２１．７mm 案内筒全長Ｂ１４７．４mm Ｃ／Ａ０．７７２Ｃ／Ｂ０．６３８Ｃ／Ｄ１．２５３サンプル９… 弁高３１０mm 入口流路口径Ｄ７５mm 大径空気孔直径Ｃ７５mm 案内筒外径Ａ１１５．０mm 案内筒全長Ｂ１８１．４mm Ｃ／Ａ０．６５２Ｃ／Ｂ０．４１３Ｃ／Ｄ１．０００

【００３８】実験結果３サンプル７サンプル８サンプル９抵抗係数１．０５９０．５９１２．６８１Ｃ／Ａ０．６９８０．７７２０．６５２Ｃ／Ｂ０．５７７０．６３８０．４１３Ｃ／Ｄ１．１３３１．２５３１．０００排気量０．０５注¹⁾ ２３．８４３１．８６１４．９６排気量０．１注²⁾ ３３．６６４５．０６２１．１６注１）流量０．０５は、弁差圧０．０５kgf ／cm²の時の排気量（ｍ³／min ）を示す。注２）流量０．１は、弁差圧０．１kgf ／cm²の時の排気量（ｍ³／min ）を示す。実験結果からも明らかなとおり、Ｃ／Ａが０．６６０以
上で、Ｃ／Ｂが０．５１０以上及びＣ／Ｄが１．１００
以上のサンプル７および８は、サンプル９に比較して、
弁の抵抗係数が約６０％〜７８％も低下している。ま
た、サンプル８は、サンプル７に比較して、抵抗係数が
約４４％も低くなっており、前記した二つの比の値が大
きくなるほど抵抗係数は顕著に低下することを示してい
る。また、排気量の結果からは、サンプル９に比較し
て、サンプル７は約５９％多く、サンプル８は約１１３
％も多い値となっている。すなわち、従来の空気弁に比
較して、５９から１１３％も排気能力が向上しており、
実験例２に比較しても、さらに、その効果大なることを
示している。特にこの実施例においては、Ｃ／Ａは、
０．６７〜０．８９０の範囲で構成すると特に好適であ
ることを確認している。なお、流入口口径が７５mm以
上、または、以下のものについても同様の結果が得られ
たことを確認済みである。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の空気弁に
よれば、弁高を大幅に低く形成し、全体としてコンパク
トに構成しても、弁の抵抗は従来のものよりも７８％以
上小さくすることができる。すなわち、弁の排気能力を
１１３％以上向上させることができるので、迅速なる通
液立ち上げが可能であり、特に農業用水配管など、年間
を通じて通水および落水を繰り返すような配管では、時
間と経費の削減を図ることができるとともに、また、浅
層埋設など、弁高の制約を受ける工法などには特に好適
に使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す縦断面図である。

【図２】図１の大径空気孔を閉塞した状態を示す縦断面
図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す縦断面図である。

【図４】図３の排気作用時の状態を示す縦断面図であ
る。

【図５】同じく大径空気孔を閉じた状態を示す縦断面図
である。

【図６】従来の空気弁を示した縦断面図である。

【符号の説明】

１…弁箱２…流入口３…案内筒４…流路間隙５…連通口６…導水口７…蓋体８…大径空気孔９…遊動弁体１０…小径空気孔１１…フロート弁体１２…弁座１３…カバー１４…連通口１５…シャフト１６…ストッパー

フロントページの続きＦターム(参考） 3H055 AA04 AA05 AA22 BC01 CC03 CC06 CC15 GG22 JJ02 JJ04 JJ08 3H068 AA02 BB52 CC02 DD02 DD03 DD12 DD14 DD17 FF06 GG02 GG17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下部に流入口を上部に開口部をそれぞれ
形成した弁箱と、弁箱内に配置され上部に連通口を有し
その外周面と弁箱内周面との間に流路間隙を設けた有底
案内筒と、弁箱の開口部に装着され弁箱とでその間に前
記案内筒を挟持固定し中央に大径空気孔を有する蓋体
と、前記案内筒内に昇降自在に設けられ小径空気孔を有
し上限位置で前記大径空気孔を閉塞する遊動弁体と、前
記案内筒内に昇降自在に設けられ上限位置で前記遊動弁
体の小径空気孔を閉塞するフロート弁体とを具備する空
気弁において、前記案内筒の外径をＡ、前記蓋体の大径
空気孔の直径をＣとしたときに、０．６６０≦Ｃ／Ａ≦０．８９０の関係式が成立するように構成されていることを特徴と
する空気弁。
【請求項２】前記案内筒の軸方向の全長をＢとした時
に、蓋体の大径空気孔の直径Ｃとの間に、０．５５０≦Ｃ／Ｂ≦０．７３０の関係式が成立するように構成されていることを特徴と
する請求項１に記載の空気弁。
【請求項３】前記流入口の口径をＤとした時に、蓋体
の大径空気孔の直径Ｃとの間に１．００≦Ｃ／Ｄ≦１．３０の関係式が成立するように構成されていることを特徴と
する請求項１又は２に記載の空気弁。
【請求項４】前記蓋体に上下動自在のカバーが取付け
られている請求項１から３のうちの１項に記載の空気
弁。