JP2002349736A - 空気弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた排気機能を保ちつつ、弁体の開閉頻度
を少なくして飛沫やゴミの飛散を抑制し、汚水等が外部
へ漏れることを防止できる空気弁を提供する。 【解決手段】 下部に配管への接続フランジ部１を有
し、上部に排気孔３を形成する弁座シート４を有する弁
箱５と、排気孔３を開閉する弁体６と、弁箱内部に配置
して浮力で弁体６を閉動方向に押圧するフロート１１と
を備えた空気弁において、フロート１１と弁体６とを連
結するシャフト１４にフロート１１を上下動自在に設け
るとともに、フロート１１に対してシャフト１４を相対
的に上方へ押圧するコイルばね２１を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は空気弁に関し、下水
配管等において空気を排出する技術に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の空気弁として、図３〜図７に示
すものがある。この空気弁は下部に下水配管Ａへの接続
用フランジ部１を有し、上部カバー２に排気孔３を形成
する弁座シート４を設けており、上部カバー２を弁箱５
に固定している。排気孔３を開閉する弁体６は弁軸部分
６ａの上端部にダイヤフラム７を固定しており、ダイヤ
フラム７の上部に大気への圧力抜き孔８ａを有する蓋部
材８を配置して、弁軸部分６ａに貫設した小径空気孔９
を通して弁箱５の内部に連通する圧力室１０を形成して
いる。

【０００３】弁箱５の内部には液位の変動に応じて上下
動し、浮力で弁体６を閉動方向へ押圧するフロート１１
を配置している。フロート１１を支持するシャフト１４
は長孔１２において弁体６のピン１３に係合し、弁体６
に対して上下方向に一定範囲内で相対移動可能に設けて
おり、シャフト１４の上端面１４ａが空気孔弁座９ａに
当接、離間することにより小径空気孔９を開閉する。

【０００４】上部カバー２の下方にはしぶきよけ１５を
配置しており、しぶきよけ１５には通気孔１５ａを形成
し、通気孔１５ａの上方にはストレーナ１６を取り付け
ている。排気孔３の上方部を覆って配置する防護カバー
１７には所定の開口部（図示省略）を形成している。

【０００５】図７に示すように、フロート１１はシャフ
ト１４に対して座金部材１８，１８を介して固定配置し
ている。上記構成の空気弁の動作について説明する。配
管Ａへの充水時にはフロート１１および弁体６が下動
し、排気孔３が開放されているので、配管Ａ中の空気は
弁箱５の排気孔３を通して外部に多量排気される。

【０００６】充水が進行して弁箱５の内部の水位が上昇
すると、図４に示すように、フロート１１に浮力が働い
てフロート１１が上動し、シャフト１４が上端面１４ａ
で弁座９ａに当接して小径空気孔９を閉じるとともに弁
体６を押し上げ、弁体６が排気孔３を閉じる。

【０００７】充水完了後において、配管Ａを流れる液体
中の空気が弁箱５へ流入して内部に溜まると液位が低下
し、液位の低下によってフロート１１が下動する。これ
に伴って、図５に示すように、シャフト１４も一緒に下
動し、その上端面１４ａが弁座９ａから離間して小径空
気孔９を開放する。この小径空気孔９の開放により弁箱
５の内部圧力が小径空気孔９を通じて圧力室１０に作用
し、ダイヤフラム７を介して下向きの力が弁体６に作用
する。

【０００８】このため、弁体６にはダイヤフラム７を介
して作用する下向きの力と、弁箱５の内部圧力によって
作用する上向きの力とが働き、図６に示すように、その
差分の力と弁体６およびフロート１１の重量とで弁体６
を押し下げ、排気孔３を通して弁箱５の内部に溜まった
多量の空気が排出される。

【０００９】空気の排出に伴って弁箱５の内部の水位が
上昇し、フロート１１の上動によってシャフト１４が上
端面１４ａで小径空気孔９を閉じるとともに弁体６を押
し上げる。弁体６は閉動によって排気孔３を閉じるとと
もにダイヤフラム７を押し上げ、圧力室１０に溜まった
空気が圧力抜き孔８ａを通して排出される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記した構成の空気弁
は、ダイヤフラム７により弁箱５の内部圧力を利用する
ことで弁体６の開閉動作を応答性よく、かつ確実に行う
ことができ、排気孔３を通して空気の排出を円滑に行う
ことができ、空気弁の機能に優れている。

【００１１】ところで、弁箱５の内部における液位は配
管を流れる流体の脈動によって変動し、大きな気溜まり
が流入すると弁箱５の内部の液面は波立つ。このときフ
ロート１１およびシャフト１４は一体的に液位の変動に
追従して上下動し、小径空気孔９を頻繁に開閉して排気
操作を繰り返し、場合によってはダイヤフラム７に作用
する圧力によって弁体６が開動する。この排気孔３の開
放に伴い弁箱５の内部の圧力が急激に低下して気泡の急
膨張や液位の急上昇が起こり、多量の飛沫やゴミが弁箱
５の内部の液面から発生し、この飛沫やゴミが小径空気
孔９の弁座９ａや圧力抜き孔８ａに詰まり、結果として
排気孔３が完全に閉まらずに汚水等が多量に外部に漏れ
る可能性があった。

【００１２】本発明は上記した課題を解決するものであ
り、優れた排気機能を保ちつつ、弁体の開閉頻度を少な
くして飛沫やゴミの飛散を抑制し、汚水等が外部へ漏れ
ることを防止できる空気弁を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明の空気弁は、下部に配管への接続部を有
し、上部に排気孔を形成する弁座シートを有する弁箱
と、排気孔を開閉する弁体と、弁箱内部に配置して浮力
で弁体を閉動方向に押圧するフロートとを備えた空気弁
において、フロートと弁体とを連結するシャフトにフロ
ートを上下動自在に設けるとともに、フロートに対して
シャフトを相対的に上方へ押圧する弾性体を設けたもの
である。

【００１４】上記した構成により、弁箱の内部の液位が
配管における流体の脈動に起因して上下変動し、液位の
変動に追従してフロートが変動しても、弾性体がフロー
トに対してシャフトを上方へ押圧することで、フロート
浮力が常にシャフトに作用してシャフトを閉状態に安定
保持し、小径空気孔の頻繁な開閉を抑制する。

【００１５】これによって、小径空気孔の頻繁な開閉に
起因する飛沫やゴミの飛散の発生を抑制し、飛沫やゴミ
によって排気機能が損なわれることを防止する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。本実施の形態における空気弁の基
本的な構成は図３〜図６に示したものと同じであるの
で、同様の作用を行う部材には同一番号を付してその説
明を省略する。

【００１７】図１〜図２において、フロート１１はシャ
フト１４にその軸心方向へ移動自在に装着しており、シ
ャフト１４にはフロート１１の上下高さＨよりも大きい
上下間隔Ｌを隔てた位置にピン２０ａ，２０ｂを配置し
ている。

【００１８】フロート１１の上端面と上方のピン２０ａ
の間にはピン２０ａで係止するばね受け部材２１ａおよ
び座金部材１８を配置し、ばね受け部材２１ａと座金部
材１８の間にはフロート１１に対してシャフト１４を相
対的に上方へ押圧するコイルばね２１ｂを設けている。

【００１９】以下、上記した構成における作用を説明す
る。配管Ａへの充水時にはフロート１１に浮力が働かな
いので、図１に示すように、フロート１１は下部の座金
部材１８に当接する位置まで下降した状態にあり、コイ
ルばね２１ｂが伸張した状態でフロート１１に対してシ
ャフト１４を相対的に上方へ押圧しており、排気孔３の
開放により配管Ａ中の空気が弁箱５及び排気孔３を通し
て多量排気される。

【００２０】充水が進行して弁箱５の内部の液位が上昇
すると、浮力によってフロート１１が上動し、それに伴
ってシャフト１４がフロート１１とともに直ちに上動
し、その上端面１４ａを弁座９ａに当接させて小径空気
孔９を閉栓するとともに、弁体６を押し上げて排気孔３
を閉栓する。弁箱５の内部の液位が所定高さに達する
と、図２に示すように、フロート１１はコイルばね２１
ｂを収縮させて所定位置まで上動する。

【００２１】配管Ａへの充水完了後において、弁箱５の
内部の液位が配管Ａにおける流体の脈動に起因して上下
変動すると、液位の変動に追従してフロート１１が上下
動する。このとき、フロート１１はコイルばね２１ｂを
伸縮させてその押圧力でシャフト１４を閉栓状態に保ち
ながら上下動するので、小径空気孔９の頻繁な開閉が抑
制される。これによって、小径空気孔の頻繁な開閉に起
因する飛沫やゴミの飛散の発生を抑制し、飛沫やゴミが
小径空気孔９の弁座９ａや圧力抜き孔８ａに詰まって排
気機能が損なわれることを防止する。

【００２２】空気が弁箱５の内部に溜まって弁箱５の液
位が低下し、フロート１１がシャフト１４の下端に達し
てさらに液位が低下すると、シャフト１４がフロート１
１とともに下動して小径空気孔９を開放し、弁箱５の内
部圧力が小径空気孔９を通じて圧力室１０に作用し、ダ
イヤフラム７に作用する下向きの力で弁体６が押し下げ
られ、排気孔３を通して弁箱５の内部に溜まった多量の
空気が排出される。

【００２３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、シャフ
トに対してフロートを上下動自在に配置し、フロートに
対してシャフトを上方へ押圧する弾性体を設けることに
よって、弁体の開閉頻度を少なくして減圧や液面の急上
昇等に起因する飛沫やゴミの飛散を抑制することがで
き、排気開始位置を低くして弁箱内の液面を低く保ち、
液体やゴミが排気孔の弁座やしぶきよけに付着すること
を防止できるという効果を奏し、下水配管用の空気弁と
して有効に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における空気弁の要部を示
す正面図である。

【図２】同空気弁の作動を示す説明図である。

【図３】従来の空気弁の全体断面図である。

【図４】同空気弁の要部拡大断面図である。

【図５】同空気弁の作動を示す説明図である。

【図６】同空気弁の作動を示す説明図である。

【図７】従来の空気弁の要部であるフロート部分の拡大
正面図である。

【符号の説明】

１ 接続フランジ部 ３ 排気孔 ４ 弁座シート ５ 弁箱 ６ 弁体 ６ａ 弁軸部分 ７ ダイヤフラム ８ 蓋部材 ８ａ 圧力抜き孔 ９ 小径空気孔 ９ａ 弁座 １０ 圧力室 １１ フロート １４ シャフト １４ａ シャフト上端面 ２１ コイルばね（ばねの一例）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H055 AA02 AA22 CC03 CC15 DD03 DD26 DD37 GG26 GG37 JJ03 JJ13

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部に配管への接続部を有し、上部に排
   気孔を形成する弁座シートを有する弁箱と、排気孔を開
   閉する弁体と、弁箱内部に配置して浮力で弁体を閉動方
   向に押圧するフロートとを備えた空気弁において、 フロートと弁体とを連結するシャフトにフロートを相対
   的に上下動自在に設けるとともに、フロートに対してシ
   ャフトを上方へ押圧する弾性体を設けたことを特徴とす
   る空気弁。