JP2005249095A - 空気弁 - Google Patents
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Abstract
【課題】 弁体が傾くのを防止して、弁体を閉じた際の漏れを防ぐことができる空気弁を提供する。
【解決手段】 弁箱2の上部に設けられた蓋体4に、弁箱2内の空気を外部へ排気する排気孔7と、排気孔7を開閉する上下動自在な遊動弁8と、遊動弁8を開方向Oへ付勢する開方向付勢手段10とが設けられ、弁箱2内に、遊動弁8を閉方向へ付勢するフロートが設けられ、フロートは、フロート本体の上昇により、フロート棒11bが遊動弁8を閉方向へ押上げるように構成され、フロート棒11bは、遊動弁8から分離独立して弁箱2側に設けられたフロート保持手段35により所定範囲内で上下動可能に保持され、且つ、上端が遊動弁8から切離されて遊動弁8に対し当接離間自在である。
【選択図】 図2
【解決手段】 弁箱2の上部に設けられた蓋体4に、弁箱2内の空気を外部へ排気する排気孔7と、排気孔7を開閉する上下動自在な遊動弁8と、遊動弁8を開方向Oへ付勢する開方向付勢手段10とが設けられ、弁箱2内に、遊動弁8を閉方向へ付勢するフロートが設けられ、フロートは、フロート本体の上昇により、フロート棒11bが遊動弁8を閉方向へ押上げるように構成され、フロート棒11bは、遊動弁8から分離独立して弁箱2側に設けられたフロート保持手段35により所定範囲内で上下動可能に保持され、且つ、上端が遊動弁8から切離されて遊動弁8に対し当接離間自在である。
【選択図】 図2
Description
本発明は、管路等の空気を大気中に排気する空気弁に関する。
従来、この種の空気弁としては、例えば、図15,図16に示すように、弁箱61の下部に流体流入孔62が形成され、弁箱61の上部に蓋体63が設けられ、上記蓋体63に、弁箱61内の空気を外部へ排気する排気孔64と、排気孔64を開閉する上下動自在な遊動弁65と、この遊動弁65に対する弁座66と、遊動弁65を開方向Oへ付勢する圧力室67とが設けられ、弁箱61内に、浮力により遊動弁65を閉方向Sへ付勢するフロート68が上下動自在に設けられ、上記フロート68は、フロート本体68aと、このフロート本体68aの上部に設けられたフロート棒68bとで構成され、上記フロート68の上昇により、フロート棒68bが遊動弁65を閉方向Sへ押し上げるように構成されているものがある(例えば特許文献1参照)。
上記圧力室67にはダイヤフラム69と小排気孔70とが具備されている。また、上記遊動弁65は、蓋体63に保持されており、圧力室67内の圧力が上昇することによりダイヤフラム69を介して開方向Oへ付勢されるものであり、弁体65aと、弁体65aに設けられ且つ上部が圧力室67内に突入する弁棒65bとで構成されている。上記弁棒65bには、弁箱61内と圧力室67内とを連通する連通孔71が形成されている。また、上記弁体65aの下端部には円筒状のスリーブ72が一体に設けられ、フロート棒68bの上端部が下方からスリーブ72内に挿入されている。上記フロート棒68bの上端部は、ピン73を介してスリーブ72に連結されており、スリーブ72に対して所定範囲内で上下動することにより弁体65aに当接離間し、上記連通孔71を開閉するように構成されている。また、上記弁箱61内には、飛沫を遮るための防護壁74が固設されており、防護壁74の中央部には貫通孔75が形成されている。上記フロート棒68bは、貫通孔75に、昇降自在に挿通されている。
上記構成によると、初期の状態では、図16の仮想線で示すように、フロート68と遊動弁65とは自重により下降し、排気孔64と連通孔71とが開かれている。この際、フロート68はピン73を介して遊動弁65により保持されている。そして、管路内に充水すると、管路内の空気は流体流入孔62から弁箱61内に流入し、排気孔64から大気中へ排気される。その後、弁箱61内に水が流入すると、フロート68が浮上し、フロート棒68bの上端部が上動して弁体65aに当接し、連通孔71を閉じるとともに遊動弁65を閉方向Sへ押し上げる。これにより、弁体65aが弁座66に圧接して排気孔64を閉じる。
上記のように一旦、排気孔64を閉じた後、引き続き空気が管路内から弁箱61内に流入すると、液面が低下し、フロート68が下降する。この際、図16の実線で示すように、弁体65aの下面に空気圧が作用しているため、遊動弁65は下降せずに閉じたままとなる。これにより、フロート棒68bの上端部が弁体65aから離間して連通孔71を開き、弁箱61内の圧力が圧力室67内に伝えられ、遊動弁65が下降して排気孔64を開き、弁箱61内の空気が排気孔64から大気中に排気される。
上記の排気により弁箱61内の液面が上昇すると、フロート68が浮上し、フロート棒68bの上端部が連通孔71を閉じる。この際、圧力室67内の圧力が小排気孔70から抜けて圧力が低下し、遊動弁65を押し下げる押下力が減少するため、フロート68は、上記押下力に抗して、フロート棒68bで遊動弁65を押し上げ、これにより、弁体65aが弁座66に圧接して排気孔64を閉じる。
しかしながら上記の従来形式では、以下のような問題点(1),(2)がある。
(1)フロート68のフロート棒68bの外周面と防護壁74の貫通孔75の内周面との間に形成される隙間によってフロート68にがたつきが生じ、フロート棒68bが遊動弁65に対して傾く恐れがある。ここで、上記フロート棒68bはスリーブ72とピン73とを介して遊動弁65の弁体65aに連結されているため、上記のようにフロート棒68bが傾くと、フロート棒68bの上端部がスリーブ72の内周部に当接し、弁体65aも傾き、この状態で弁体65aを閉じた際、弁体65aと弁座66との間に隙間が発生し、漏れが生じるといった問題がある。
(1)フロート68のフロート棒68bの外周面と防護壁74の貫通孔75の内周面との間に形成される隙間によってフロート68にがたつきが生じ、フロート棒68bが遊動弁65に対して傾く恐れがある。ここで、上記フロート棒68bはスリーブ72とピン73とを介して遊動弁65の弁体65aに連結されているため、上記のようにフロート棒68bが傾くと、フロート棒68bの上端部がスリーブ72の内周部に当接し、弁体65aも傾き、この状態で弁体65aを閉じた際、弁体65aと弁座66との間に隙間が発生し、漏れが生じるといった問題がある。
(2)防護壁74の中心が蓋体63の中心に対して径方向へ位置ずれし易く、この位置ずれによって、フロート棒68bが遊動弁65に対して径方向へ位置ずれし、フロート棒68bの上端部がスリーブ72の内周部に当接し、弁体65aが傾き、この状態で弁体65aを閉じた際、弁体65aと弁座66との間に隙間が発生し、漏れが生じるといった問題がある。
特公平7−65691号公報
本発明は、弁体が傾くのを防止して、弁体を閉じた際の漏れを防ぐことができる空気弁を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本第1発明は、弁箱の下部に流体流入孔が形成され、弁箱の上部に蓋体が設けられ、上記蓋体に、弁箱内の空気を外部へ排気する排気孔と、排気孔を開閉する上下動自在な遊動弁と、弁座とが設けられ、弁箱内に、遊動弁を閉方向へ付勢するフロートが設けられ、上記フロートは、フロート本体とフロート棒とで構成されて、フロート本体の上昇によりフロート棒が遊動弁を閉方向へ押し上げる空気弁であって、
上記フロート棒は、遊動弁から分離独立して弁箱側に設けられたフロート保持手段により所定範囲内で上下動可能に保持され、且つ、上端が遊動弁から切り離されているとともに遊動弁に対して当接離間自在であるものである。
上記フロート棒は、遊動弁から分離独立して弁箱側に設けられたフロート保持手段により所定範囲内で上下動可能に保持され、且つ、上端が遊動弁から切り離されているとともに遊動弁に対して当接離間自在であるものである。
これによると、初期の状態では、フロートと遊動弁とは自重により下降し、排気孔が開かれている。この際、フロートはフロート保持手段により弁箱側に保持されている。そして、管路内に充水すると、管路内の空気は流体流入孔から弁箱内に流入し、排気孔から大気中へ排気される。その後、弁箱内に水が流入すると、フロート本体が浮上して、フロート棒が遊動弁に当接して遊動弁を閉方向へ押し上げ、遊動弁が排気孔を閉じる。
上記のように一旦、排気孔を閉じた後、引き続き空気が管路内から弁箱内に流入すると、弁箱内の液面が低下し、フロートが下降し、遊動弁が下降して排気孔を開き、弁箱内の空気が排気孔から大気中に排気される。
フロート棒を保持しているフロート保持手段が弁箱側に設けられて遊動弁から分離独立しており、フロート棒の上端が遊動弁から切り離されているため、フロート棒が遊動弁に対して傾いても、遊動弁の弁体が傾くのを防止することができる。したがって、弁体を閉じた際、弁体と弁座との間の漏れを防ぐことができる。
本第2発明は、フロート保持手段は弁箱内に支持される飛沫除けからなり、上記飛沫除けは流体流入孔側と排気孔側とに開口する空気孔および貫通孔を有し、上記空気孔を通過して遊動弁側へ向かう途中でゴミを捕捉するストレーナが飛沫除けに上下動可能に支持され、フロート棒が飛沫除けの貫通孔とストレーナとに挿通され、ストレーナの上動に伴って遊動弁を閉方向へ押し上げる押上手段が設けられているものである。
これによると、フロート棒の外周面と飛沫除けの貫通孔の内周面との間に形成される隙間によってフロートにがたつきが生じ、フロート棒が遊動弁に対して傾いても、遊動弁の弁体が傾くのを防止することができる。
また、弁箱内に設けた飛沫除けによって、液面から飛散する飛沫を遮ることができる。
さらに、弁箱内の液面が低下し、フロートが下降し、遊動弁が下降して排気孔を開き、弁箱内の空気が飛沫除けの空気孔を通って排気孔から大気中に排気されている際、上記空気孔を通ったゴミは遊動弁の手前でストレーナによって捕捉される。これにより、ゴミが遊動弁と弁座との間に噛み込むのを防止することができる。
さらに、弁箱内の液面が低下し、フロートが下降し、遊動弁が下降して排気孔を開き、弁箱内の空気が飛沫除けの空気孔を通って排気孔から大気中に排気されている際、上記空気孔を通ったゴミは遊動弁の手前でストレーナによって捕捉される。これにより、ゴミが遊動弁と弁座との間に噛み込むのを防止することができる。
また、弁箱内に液体が流入すると、フロート本体が浮上し、フロート棒が遊動弁に当接して遊動弁を閉方向へ押し上げ、遊動弁が排気孔を閉じるが、万一、弁箱内の液面の上昇に対してフロート本体の浮上が遅れて、排気孔を閉じる時機(タイミング)が遅れる場合には、弁箱内の設定水位を越えて上昇する液面から飛散するゴミがストレーナに大量に付着し、ストレーナが目詰まりして通気が阻害され、これにより、ストレーナが弁箱内の空気圧力を受けて押し上げられ、このストレーナの上動に伴って遊動弁が押上手段により閉方向へ押し上げられるため、排気孔が遊動弁によって閉じられる。これにより、万一、弁箱内の液面の上昇に対してフロート本体の浮上が遅れても、フロートの代わりにストレーナの上昇によって排気孔が閉じられるため、汚水等の液体が排気孔から弁箱の外部へ流れ出るのを防止することができる。
本第3発明は、弁箱の下部に流体流入孔が形成され、弁箱の上部に蓋体が設けられ、上記蓋体に、弁箱内の空気を外部へ排気する排気孔と、排気孔を開閉する上下動自在な遊動弁と、弁座とが設けられ、弁箱内に、遊動弁を閉方向へ付勢するフロートが設けられ、上記フロートは、フロート本体とフロート棒とで構成されて、フロート本体の上昇によりフロート棒が遊動弁を閉方向へ押し上げる空気弁であって、
上記遊動弁に、フロートを保持するフロート保持部材が設けられ、上記フロート保持部材は、フロート棒との間に径方向の隙間を有してフロート棒の上端部に連結され、且つ、フロート棒を径方向に変動可能に保持し、フロートが遊動弁に対して径方向へ最大許容量までずれた場合でも、上記フロート保持部材は、上記隙間によってフロートの径方向へのずれを吸収し、上記ずれを遊動弁側に伝えないように構成されているものである。
上記遊動弁に、フロートを保持するフロート保持部材が設けられ、上記フロート保持部材は、フロート棒との間に径方向の隙間を有してフロート棒の上端部に連結され、且つ、フロート棒を径方向に変動可能に保持し、フロートが遊動弁に対して径方向へ最大許容量までずれた場合でも、上記フロート保持部材は、上記隙間によってフロートの径方向へのずれを吸収し、上記ずれを遊動弁側に伝えないように構成されているものである。
これによると、初期の状態では、フロートと遊動弁とは自重により下降し、排気孔が開かれている。そして、管路内に充水すると、管路内の空気は流体流入孔から弁箱内に流入し、排気孔から大気中へ排気される。その後、弁箱内に水が流入すると、フロート本体が浮上して、フロート棒が遊動弁を閉方向へ押し上げ、遊動弁が排気孔を閉じる。
上記のように一旦、排気孔を閉じた後、引き続き空気が管路内から弁箱内に流入すると、弁箱内の液面が低下し、フロートが下降し、遊動弁が下降して排気孔を開き、弁箱内の空気が排気孔から大気中に排気される。
また、フロートが遊動弁に対して径方向へ最大許容量までずれた場合であっても、上記フロートの径方向へのずれは、フロート保持部材とフロート棒との間の径方向の隙間で吸収され、遊動弁側には伝わらない。このため、フロートのずれに追従して遊動弁の弁体が傾くのを防止することができ、弁体を閉じた際、弁体と弁座との間の漏れを防ぐことができる。
本第4発明は、弁箱の下部に流体流入孔が形成され、弁箱の上部に蓋体が設けられ、上記蓋体に、弁箱内の空気を外部へ排気する排気孔と、排気孔を開閉する上下動自在な遊動弁と、弁座とが設けられ、上記遊動弁は、弁体と、弁体に設けられた弁棒とで構成され、弁箱内に、遊動弁を閉方向へ付勢するフロートが設けられ、上記フロートは、フロート本体とフロート棒とで構成されて、フロート本体の上昇によりフロート棒が遊動弁を閉方向へ押し上げる空気弁であって、
弁箱内に、流体流入孔側と排気孔側とに開口する空気孔および貫通孔を有する飛沫除けが嵌め込まれ、上記フロート棒が飛沫除けの貫通孔に挿通され、上記飛沫除けを蓋体側にセンタリングするセンタリング手段が設けられているものである。
弁箱内に、流体流入孔側と排気孔側とに開口する空気孔および貫通孔を有する飛沫除けが嵌め込まれ、上記フロート棒が飛沫除けの貫通孔に挿通され、上記飛沫除けを蓋体側にセンタリングするセンタリング手段が設けられているものである。
これによると、初期の状態では、フロートと遊動弁とは自重により下降し、排気孔が開かれている。そして、管路内に充水すると、管路内の空気は流体流入孔から弁箱内に流入し、排気孔から大気中へ排気される。その後、弁箱内に水が流入すると、フロート本体が浮上して、フロート棒が遊動弁を閉方向へ押し上げ、遊動弁が排気孔を閉じる。
上記のように一旦、排気孔を閉じた後、引き続き空気が管路内から弁箱内に流入すると、弁箱内の液面が低下し、フロートが下降し、遊動弁が下降して排気孔を開き、弁箱内の空気が飛沫除けの空気孔を通って排気孔から大気中に排気される。
また、弁箱内に設けた飛沫除けによって、液面から飛散する飛沫を遮ることができる。
さらに、飛沫除けがセンタリング手段によって蓋体側にセンタリングされ、蓋体に対する飛沫除けの径方向へのがたつきが無くなり、遊動弁の軸心に対する飛沫除けの貫通孔の軸心の径方向へのずれが防止される。これにより、フロート棒が遊動弁に対して径方向へずれたり或いは傾くのを防止することができる。したがって、遊動弁の弁体が傾くのを防止することができ、弁体を閉じた際、弁体と弁座との間の漏れを防ぐことができる。
さらに、飛沫除けがセンタリング手段によって蓋体側にセンタリングされ、蓋体に対する飛沫除けの径方向へのがたつきが無くなり、遊動弁の軸心に対する飛沫除けの貫通孔の軸心の径方向へのずれが防止される。これにより、フロート棒が遊動弁に対して径方向へずれたり或いは傾くのを防止することができる。したがって、遊動弁の弁体が傾くのを防止することができ、弁体を閉じた際、弁体と弁座との間の漏れを防ぐことができる。
本第1発明によると、フロート棒が遊動弁に対して傾いても、遊動弁の弁体が傾くのを防止することができ、したがって、弁体を閉じた際の漏れを防ぐことができる。
本第3発明によると、フロートが遊動弁に対して径方向へ最大許容量までずれた場合でも、上記フロートの径方向へのずれは、フロート保持部材とフロート棒との間の径方向の隙間で吸収され、遊動弁側には伝わらない。このため、フロートのずれに追従して遊動弁の弁体が傾くのを防止することができ、弁体を閉じた際、弁体と弁座との間の漏れを防ぐことができる。
本第3発明によると、フロートが遊動弁に対して径方向へ最大許容量までずれた場合でも、上記フロートの径方向へのずれは、フロート保持部材とフロート棒との間の径方向の隙間で吸収され、遊動弁側には伝わらない。このため、フロートのずれに追従して遊動弁の弁体が傾くのを防止することができ、弁体を閉じた際、弁体と弁座との間の漏れを防ぐことができる。
本第4発明によると、飛沫除けがセンタリング手段によって蓋体側にセンタリングされるため、蓋体に対する飛沫除けの径方向へのがたつきが無くなり、これによって、フロート棒が遊動弁に対して径方向へずれたり或いは傾くのを防止することができる。したがって、遊動弁の弁体が傾くのを防止することができ、弁体を閉じた際、弁体と弁座との間の漏れを防ぐことができる。
以下に、本発明における第1の実施の形態を図1〜図5に基づいて説明する。
図1,図2に示すように、1はボール弁等を介して管路(図示省略)に立設される空気弁である。この空気弁1の弁箱2の下部には、管路に連通する流体流入孔3が形成されている。また、弁箱2の上部には蓋体4がボルト5とナット6とを介して着脱自在に設けられている。上記蓋体4には、弁箱2内の空気を外部へ排気する排気孔7と、排気孔7を開閉する上下動自在な遊動弁8と、弁座9と、遊動弁8を開方向O(すなわち下方向)へ付勢する開方向付勢手段10とが設けられている。また、弁箱2内には、遊動弁8を閉方向S(すなわち上方向)へ付勢するフロート11が設けられている。
図1,図2に示すように、1はボール弁等を介して管路(図示省略)に立設される空気弁である。この空気弁1の弁箱2の下部には、管路に連通する流体流入孔3が形成されている。また、弁箱2の上部には蓋体4がボルト5とナット6とを介して着脱自在に設けられている。上記蓋体4には、弁箱2内の空気を外部へ排気する排気孔7と、排気孔7を開閉する上下動自在な遊動弁8と、弁座9と、遊動弁8を開方向O(すなわち下方向)へ付勢する開方向付勢手段10とが設けられている。また、弁箱2内には、遊動弁8を閉方向S(すなわち上方向)へ付勢するフロート11が設けられている。
上記蓋体4は、円環状をしたフランジ型の下部蓋14と、下部蓋14上に設けられ且つ上記弁座9を有する中間部材15と、中間部材15上に設けられ且つ遊動弁8を保持する弁保持部材16と、弁保持部材16上に設けられ且つ圧力室17を有する上部蓋18と、上記下部蓋14に取付けられて中間部材15と弁保持部材16と上部蓋18との外方を覆う防護カバー19とで構成されている。
尚、上記中間部材15と弁保持部材16とによって排気室20が形成され、上記排気孔7から排気された空気が排気室20を通って防護カバー19に形成された開口部(図示省略)より外部へ排気されるように構成されている。
また、上記弁保持部材16と上部蓋18との間にはダイヤフラム21が挟まれて取付けられ、上記圧力室17は上部蓋18とダイヤフラム21とで形成されている。尚、圧力室17とダイヤフラム21とで上記開方向付勢手段10が構成されている。上記ダイヤフラム21の受圧面積は排気孔7の開口面積よりも大きく設定されている。また、上部蓋18には、圧力室17を大気に連通させる小排気孔22が形成されている。
上記遊動弁8は、弁体8aと、弁体8aに設けられた弁棒8bとで構成されている。上記弁棒8bは弁保持部材16の中央に形成されたボス部16aの貫通孔に挿通されており、弁棒8bの上部は、圧力室17内に突入し、ダイヤフラム21にナット24と座金25を介して連結されている。また、遊動弁8には、弁箱2内と圧力室17内とを連通する小空気孔8cが形成されている。さらに、遊動弁8の下端には、小空気孔用弁座8dが設けられている。
弁保持部材16にはスプリング室27が形成され、このスプリング室27の上部はダイヤフラム21によって圧力室17と仕切られている。このスプリング室27には、遊動弁8を閉方向S(すなわち上方向)へ付勢するスプリング28が設けられている。尚、上記弁保持部材16には、スプリング室27を大気に連通させる連通孔29が形成されている。
上記フロート11は、フロート本体11aと、このフロート本体11aの上部に立設したフロート棒11bとで構成されており、フロート本体11aの上昇によりフロート棒11bが遊動弁8を閉方向Sへ押上げるものである。上記フロート棒11bは、遊動弁8から分離独立して弁箱2側に設けられたフロート保持手段35により上下動可能に保持され、且つ、上端が遊動弁8から切り離されているとともに遊動弁8の小空気孔用弁座8dに対して当接離間自在である。
上記フロート保持手段35は飛沫除け36からなり、この飛沫除け36は、円盤状の本体36aと、本体36aの上部に嵌合されたリング体36bとで構成されている。上記本体36aは、中央部に貫通孔36cを形成したボス部36dを有し、さらに、ボス部36dの周辺に、流体流入孔3側と排気孔7側とに開口する複数の空気孔36eを有している。また、上記本体36aは弁箱2の上部の内周面に上方から嵌め込まれて弁箱2側に支持されており、本体36aの外周面と弁箱2の内周面との間はOリング39でシールされている。
上記飛沫除け36と蓋体4とには、飛沫除け36を蓋体4側にセンタリングするセンタリング手段32が設けられている。すなわち、センタリング手段32は凸部40と凹部41とからなる嵌め合い構造であり、凸部40は、飛沫除け36のリング体36bに設けられ、上方に突出し且つ上記貫通孔36cを中心とする円環状に形成されている。また、上記凹部41は、蓋体4の下部蓋14の下面に設けられ、弁棒8bを中心とする円形状に形成されている。上記蓋体4を弁箱2に取付けた際、凸部40が凹部41に嵌合する。
上記飛沫除け36上には、空気孔36eを通過して遊動弁8側へ向かう途中でゴミを捕捉するストレーナ37が支持されている。このストレーナ37は、金属や樹脂製の網又はフィルタ等で構成され、中央に貫通孔を有する円板状に形成されており、ボス部36dの上面に当接する下限位置D(図5の仮想線参照)と凹部41の上奥面に当接する上限位置U(図5の実線参照)との間を上下動可能である。また、ストレーナ37は、ダイヤフラム21の受圧外径よりも大径であり、リング体36bの内側の空間を上下に仕切っている。
上記凸部40の内周面は、ストレーナ37の外周縁を上下方向に案内する案内面として形成されている。ストレーナ37の上下動範囲において、凸部40の内周面がストレーナ37の外周縁を囲んで、ストレーナ37の外周縁と凸部40の内周面との隙間から遊動弁8側へのゴミの通り抜けを阻止する。
上記ストレーナ37の中央部には、ストレーナ37の上動に伴って遊動弁8を閉方向Sへ押し上げるスリーブ38(押上手段の一例)が支持されている。このスリーブ38は、円筒状に形成され、飛沫除け36に対して上下動可能である。上記フロート棒11bは下方から飛沫除け36の貫通孔36cとストレーナ37の貫通孔とスリーブ38とに挿通されている。図2,図3に示すように、上記フロート棒11bの上端部には、上下方向に長い長孔42が形成されており、ピン43が長孔42とスリーブ38とに差し込まれてスリーブ38の外周部に係止され、これにより、スリーブ38がピン43を介してフロート棒11bに連結され、フロート棒11bは長孔42の上下長さに相当する所定範囲内で上下動可能に保持される。
以下、上記構成における作用を説明する。
空気弁1の基本動作は以下の(1)〜(4)の通りである。
(1)図2に示すように、初期の状態において、フロート11が自重により下降するとともに、遊動弁8が自重によって開方向Oへ下降し、排気孔7が開かれている。この際、上記フロート11は、ピン43とスリーブ38とストレーナ37とを介して、飛沫除け36によって弁箱2側に保持されている。また、管路内の空気は、流体流入孔3から弁箱2内に流入し、飛沫除け36の空気孔36eとストレーナ37とを通過し、排気孔7から外部へ排気されるとともに、弁箱2内の空気の一部が小空気孔8cを通って圧力室17内に侵入し、小排気孔22から外部へ少量ずつ排気される。
空気弁1の基本動作は以下の(1)〜(4)の通りである。
(1)図2に示すように、初期の状態において、フロート11が自重により下降するとともに、遊動弁8が自重によって開方向Oへ下降し、排気孔7が開かれている。この際、上記フロート11は、ピン43とスリーブ38とストレーナ37とを介して、飛沫除け36によって弁箱2側に保持されている。また、管路内の空気は、流体流入孔3から弁箱2内に流入し、飛沫除け36の空気孔36eとストレーナ37とを通過し、排気孔7から外部へ排気されるとともに、弁箱2内の空気の一部が小空気孔8cを通って圧力室17内に侵入し、小排気孔22から外部へ少量ずつ排気される。
(2)その後、管路の充水作業とともに弁箱2内の圧力が上昇すると、圧力室17内の圧力も高圧になり、ダイヤフラム21が押し下げられて、遊動弁8がさらに開方向Oへ押され、弁箱2内の空気が排気孔7から大量に排気される。
(3)その後、管路内の下水が流体流入孔3から弁箱2内に流入してくると、液面の上昇に伴ってフロート11が浮上し、図4に示すように、フロート棒11bの上端が、小空気孔用弁座8dに当接して小空気孔8cを閉じるとともに、遊動弁8を閉方向Sへ押上げる。この際、小空気孔8cが閉じられているため、空気が圧力室17内に流入せず、圧力室17内の圧力が小排気孔22から抜けて圧力が下がるため、ダイヤフラム21による遊動弁8の押下げ力が低下し、フロート11の浮力によって遊動弁8が閉方向Sへ押上げられ、弁体8aが排気孔7を閉じる。これにより、フロート11の上部に素早く空気が閉じ込められる。
(4)上記のように一旦、排気孔7を閉じた後、引き続き空気が管路内から弁箱2内に流入すると、弁箱2内に空気が溜まって液面が下降し、フロート11が下降する。これに対して、遊動弁8は、弁体8aの下面に作用する圧力によって押上げられているため、下降せず、したがって、フロート棒11bの上端が小空気孔用弁座8dの下方へ離間し、小空気孔8cが開き、弁箱2内に溜まった空気の圧力が小空気孔8cを通って圧力室17内に供給され、圧力室17内が高圧になり、図2に示すように、ダイヤフラム21が押し下げられて、遊動弁8が開方向Oへ下降し、排気孔7が開かれ、弁箱2内の空気が排気孔7から排気される。
上記(1)〜(4)の動作の際、フロート棒11bの外周面と飛沫除け36の貫通孔36cの内周面との間に形成される隙間によってフロート11にがたつきが生じ、フロート棒11bの軸心が遊動弁8の軸心に対して傾いても、フロート棒11bを保持しているフロート保持手段35(すなわち飛沫除け36)が弁箱2側に設けられて遊動弁8から分離独立しており、フロート棒11bの上端が遊動弁8から切り離されているため、遊動弁8の弁体8aが傾くのを防止することができる。したがって、弁体8aを閉じた際、弁体8aと弁座9との間の漏れを確実に防ぐことができる。
また、排気孔7からの排気によって、弁箱2内の液面が上昇し、この際、液面から飛散する飛沫が飛沫除け36によって遮られるため、上記飛沫が排気孔7から漏れ出すのを防止することができる。
また、飛沫除け36の空気孔36eを通過したゴミは遊動弁8の手前でストレーナ37によって捕捉されるため、上記ゴミが弁体8aと弁座9との間に噛み込むのを防止することができる。
また、上記(3)の動作において、下水が弁箱2内に流入し液面の上昇に伴ってフロート11が浮上し、遊動弁8が排気孔7を閉じる際、万一、上部蓋18の小排気孔22がゴミ等で閉塞されていると、圧力室17内の圧力が小排気孔22から抜けずに高圧に保たれるため、遊動弁8に押し下げ力が作用したままとなり、これにより、遊動弁8の閉方向Sへの上昇が妨げられ、弁箱2内の液面の上昇に対してフロート本体11aの浮上が遅れ、排気孔7を閉じる時機(タイミング)が遅れる。このような場合には、弁箱2内の上限水位を越えて上昇する液面から飛散するゴミがストレーナ37に大量に付着し、ストレーナ37が目詰まりを起して通気が阻害され、これにより、図5に示すように、ストレーナ37が、弁箱2内の空気圧力を受けて、下限位置D(仮想線参照)から上限位置U(実線参照)まで押し上げられる。このストレーナ37に伴ってスリーブ38が上昇して遊動弁8を押し上げるため、排気孔7が遊動弁8によって閉じられる。これにより、弁箱2内の液面の上昇に対してフロート本体11aの浮上が遅れても、フロート11の代わりにストレーナ37の上昇によって排気孔7が閉じられるため、弁箱2内の下水が排気孔7から外部へ流れ出るのを防止することができる。
また、上記ストレーナ37は飛沫除け36の凸部40の内周面に案内されて下限位置Dと上限位置Uとの間を上下動する。この際、ストレーナ37の上下動範囲において、凸部40の内周面がストレーナ37の外周縁を囲んでおり、ストレーナ37の外周端と凸部40の内周面との間の隙間を小さく設定することによって、上記隙間から遊動弁8側へのゴミの通り抜けが阻止される。これにより、ゴミが弁体8aと弁座9との間に噛み込むことをより確実に防止することができる。
さらに、飛沫除け36の凸部40を蓋体4の凹部41に嵌め込むことにより、蓋体4に対する飛沫除け36の径方向へのがたつきが無くなって、遊動弁8の軸心に対する飛沫除け36の貫通孔36cの軸心の径方向へのずれが防止され、飛沫除け36が蓋体4に対してセンタリング(心出し)される。これにより、フロート棒11bが遊動弁8に対して径方向に位置ずれしたり或いは傾くのを防止することができる。したがって、遊動弁8の弁体8aが傾くのを防止することができ、弁体8aを閉じた際、弁体8aと弁座9との間の漏れを防ぐことができる。
また、空気弁1の内部を保守点検する等の際、ボルト5とナット6を取外して、蓋体4を弁箱2から取外す。この時、遊動弁8は蓋体4と一緒に取外されるが、フロート11は遊動弁8から切り離されているため弁箱2内に残る。したがって、上記ように蓋体4を取外す場合、蓋体4を弁箱2に対して僅かに持ち上げればよい。これに対して、図9,図10で示した従来の空気弁ではフロート68が遊動弁65に連結されているため、蓋体63を弁箱61から取外す場合、蓋体63と一緒に遊動弁65とフロート68とが取外されることになり、したがって、フロート68が弁箱61の上方へ脱抜されるまで蓋体63を弁箱2に対して持ち上げなければならず、労力を要した。このようなことから、上記第1の実施の形態における空気弁1の方が保守点検に要する労力を従来に比べて軽減することができる。
上記第1の実施の形態では、図2に示すように、ピン43を介してフロート棒11bとスリーブ38とを連結しているが、第2の実施の形態として、図6に示すように、フロート棒11bとスリーブ38とを連結しないように構成してもよい。この場合、上記ピン43を介してフロート棒11bと飛沫除け36のボス部36dとが連結される。これにより、フロート11はピン43を介して飛沫除け36によって弁箱2側に保持される。
また、第3の実施の形態として、図7に示すように、長孔42とピン43とを設けず、その代わりに、飛沫除け36のボス部36dの下部に、貫通孔36cの内側へ突出する係止突起36fが形成され、フロート棒11bの上部に段差をつけて上記係止突起36fに上方から係合する係合部11cが形成されているものであってもよい。
これによると、係合部11cが係止突起36fに係合することにより、フロート棒11bの下降が阻止され、フロート11が飛沫除け36に支持される。また、フロート棒11bの上端が閉状態の遊動弁8の小空気孔用弁座8dに当接することにより、フロート棒11bの上昇が阻止される。
また、第4の実施の形態として、図8に示すように、飛沫除け36のボス部36dの下部に、貫通孔36cの内側へ突出する係止突起36fが形成され、フロート棒11bの上部には、上下方向の所定長さにおいて直径を小さくしたくびれ部11dが形成されている。上記係止突起36fはくびれ部11dに嵌め込まれている。
これによると、係止突起36fがくびれ部11dの上端部に係合することによって、フロート棒11bの下降が阻止され、フロート11が飛沫除け36に支持される。
上記第1の実施の形態では、図5に示すように、押上手段の一例としてスリーブ38を用いたが、スリーブ38に限定されるものではなく、例えば、第5の実施の形態において、図9に示すように、押上手段の一例として、ボルト44等の突起物を用いてもよい。すなわち、上記ボルト44はストレーナ37の中央部に複数本立設されている。
上記第1の実施の形態では、図5に示すように、押上手段の一例としてスリーブ38を用いたが、スリーブ38に限定されるものではなく、例えば、第5の実施の形態において、図9に示すように、押上手段の一例として、ボルト44等の突起物を用いてもよい。すなわち、上記ボルト44はストレーナ37の中央部に複数本立設されている。
これによると、弁箱2内の液面の上昇に対してフロート本体11aの浮上が遅れ、排気孔7を閉じる時機(タイミング)が遅れる場合には、弁箱2内の上限水位を越えて上昇する液面から飛散するゴミがストレーナ37に大量に付着し、ストレーナ37が目詰まりを起して通気が阻害され、これにより、図9に示すように、ストレーナ37が、弁箱2内の空気圧力を受けて、上限位置Uまで押し上げられる。このストレーナ37と共にボルト44が上昇して遊動弁8を押し上げるため、排気孔7が遊動弁8によって閉じられる。
上記第5の実施の形態では、押上手段の一例であるボルト44をストレーナ37に設けているが、第6の実施の形態として、図10に示すように、上記複数のボルト44を遊動弁8の弁体8aに下向きに突出させて設けてもよい。尚、上記第5および第6の実施の形態では、押上手段の一例としてボルト44を用いたが、ボルト44以外の突起物、例えばピン等を用いてもよい。
また、第7の実施の形態では、図11に示すように、押上手段の別の例として、複数の突起物47(ボルトやピン等)をフロート棒11bの上端部外周面に横方向に設けている。これら突起物47はストレーナ37の中央部に上方から係合している。フロート11は、突起物47とストレーナ37とを介して、飛沫除け36によって弁箱2側に保持されている。
これによると、弁箱2内の液面の上昇に対してフロート本体11aの浮上が遅れ、排気孔7を閉じる時機(タイミング)が遅れる場合には、弁箱2内の上限水位を越えて上昇する液面から飛散するゴミがストレーナ37に大量に付着し、ストレーナ37が目詰まりを起して通気が阻害され、これにより、ストレーナ37が、弁箱2内の空気圧力を受けて、下限位置D(仮想線参照)から上限位置U(実線参照)まで押し上げられる。このストレーナ37に伴って突起物47が上昇することで、フロート棒11bが持ち上げられ、フロート棒11bの上端が遊動弁8を押し上げ、排気孔7が遊動弁8によって閉じられる。
尚、上記第7の実施の形態では、突起物47としてボルトやピン等を用いているが、リングをフロート棒11bの上端部外周面に嵌め込んだものであってもよい。
上記第1の実施の形態では、図2に示すように、凸部40を飛沫除け36に形成し、凹部41を下部蓋14に形成しているが、第8の実施の形態として、図12に示すように、凸部40を下部蓋14に形成し、凹部41を飛沫除け36に形成してもよい。
上記第1の実施の形態では、図2に示すように、凸部40を飛沫除け36に形成し、凹部41を下部蓋14に形成しているが、第8の実施の形態として、図12に示すように、凸部40を下部蓋14に形成し、凹部41を飛沫除け36に形成してもよい。
また、第1および第8の実施の形態では、センタリング手段32を凸部40と凹部41とで構成しているが、この構成以外であってもよく、例えば、飛沫除け36の外周面を蓋体4の下部蓋14の下面に嵌め込む構成などであってもよい。
また、第9の実施の形態として、図13に示すように、フロート棒11bの上端面11eにアールをつけて円弧形状に形成している。また、長孔42を上下方向に長い楕円形状に形成している。
これによると、フロート棒11bが遊動弁8に対して傾いても、フロート棒11bの上端面11eを円弧形状にしているため、フロート棒11bの上端面11eが確実に小空気孔8cに密接して小空気孔8cを閉じることができる。
また、長孔42を楕円形状にすることで、長孔42の上下中央部の幅が広がり、これにより、フロート棒11bが遊動弁8に対して傾いても、ピン43に対してフロート棒11bがスムーズに上下動する。
次に、第10の実施の形態を図14に基づいて説明する。
スリーブ38は、フロート11を保持するフロート保持部材の一例であり、遊動弁8の弁体8aの下端に一体に設けられ、円筒状に形成されており、弁体8aから下向きに突出するとともに下面が開放されている。
スリーブ38は、フロート11を保持するフロート保持部材の一例であり、遊動弁8の弁体8aの下端に一体に設けられ、円筒状に形成されており、弁体8aから下向きに突出するとともに下面が開放されている。
フロート棒11bの上端部は下方からスリーブ38内に挿入されている。このスリーブ38は、径方向に挿通されたピン43によってフロート棒11bの上端部に連結され、フロート棒11bを径方向へ変動可能に保持している。上記ピン43は、フロート棒11bの上端部に形成された長孔42とスリーブ38とに差し込まれて、スリーブ38の外周部に係止されている。これにより、フロート11がスリーブ38を介して遊動弁8に保持されている。また、スリーブ38は、全周にわたって、フロート棒11bとの間に径方向の隙間45を有している。
尚、フロート棒11bの外周面と飛沫除け36の貫通孔36cの内周面との間に形成される隙間によってフロート11にがたつきが生じ、図14の仮想線で示すように、フロート棒11bの軸心が遊動弁8の軸心に対して傾いたり或いは径方向へ平行移動することによって、遊動弁8に対するフロート棒11bの径方向へのずれの最大許容量が決まる。
これに基づいて、スリーブ38の内径は、フロート棒11bが遊動弁8に対して径方向へ最大許容量までずれた場合でも、フロート棒11bとスリーブ38の内周面との間に上記径方向の隙間45が全周にわたり確保される大きさに設定されている。
上記構成によると、フロート11が遊動弁8に対して径方向へ最大許容量までずれても、上記フロート棒11bのずれは上記隙間45で吸収され、フロート棒11bの上端部がスリーブ38の内周面に当接することは防止される。これにより、上記フロート棒11bの径方向へのずれが遊動弁8側に伝わることはなく、フロート棒11bのずれに追従して遊動弁8の弁体8aが傾くのを防止することができ、したがって、弁体8aを閉じた際、弁体8aと弁座9との間の漏れを防ぐことができる。
上記第10の実施の形態では、フロート保持部材の一例として円筒状のスリーブ38を用いたが、スリーブ38に限定されるものではなく、例えば、弁体8aの下端に一対の突起部材(板やボルト等)を設け、フロート棒11bの上端部を上記突起部材間に下方から挿入し、フロート棒11bの上端部と突起部材とを径方向に挿通されたピン43によって連結した構成であってもよい。
1 空気弁
2 弁箱
3 流体流入孔
4 蓋体
7 排気孔
8 遊動弁
8a 弁体
8b 弁棒
9 弁座
11 フロート
11a フロート本体
11b フロート棒
32 センタリング手段
35 フロート保持手段
36 飛沫除け
36c 貫通孔
36e 空気孔
37 ストレーナ
38 スリーブ(押上手段,フロート保持部材)
40 凸部
41 凹部
43 ピン
44 ボルト(押上手段)
45 隙間
47 突起物(押上手段)
O 開方向
S 閉方向
2 弁箱
3 流体流入孔
4 蓋体
7 排気孔
8 遊動弁
8a 弁体
8b 弁棒
9 弁座
11 フロート
11a フロート本体
11b フロート棒
32 センタリング手段
35 フロート保持手段
36 飛沫除け
36c 貫通孔
36e 空気孔
37 ストレーナ
38 スリーブ(押上手段,フロート保持部材)
40 凸部
41 凹部
43 ピン
44 ボルト(押上手段)
45 隙間
47 突起物(押上手段)
O 開方向
S 閉方向
Claims (4)
- 弁箱の下部に流体流入孔が形成され、弁箱の上部に蓋体が設けられ、上記蓋体に、弁箱内の空気を外部へ排気する排気孔と、排気孔を開閉する上下動自在な遊動弁と、弁座とが設けられ、弁箱内に、遊動弁を閉方向へ付勢するフロートが設けられ、上記フロートは、フロート本体とフロート棒とで構成されて、フロート本体の上昇によりフロート棒が遊動弁を閉方向へ押し上げる空気弁であって、
上記フロート棒は、遊動弁から分離独立して弁箱側に設けられたフロート保持手段により所定範囲内で上下動可能に保持され、且つ、上端が遊動弁から切り離されているとともに遊動弁に対して当接離間自在であることを特徴とする空気弁。 - フロート保持手段は弁箱内に支持される飛沫除けからなり、上記飛沫除けは流体流入孔側と排気孔側とに開口する空気孔および貫通孔を有し、上記空気孔を通過して遊動弁側へ向かう途中でゴミを捕捉するストレーナが飛沫除けに上下動可能に支持され、フロート棒が飛沫除けの貫通孔とストレーナとに挿通され、ストレーナの上動に伴って遊動弁を閉方向へ押し上げる押上手段が設けられていることを特徴とする請求項1記載の空気弁。
- 弁箱の下部に流体流入孔が形成され、弁箱の上部に蓋体が設けられ、上記蓋体に、弁箱内の空気を外部へ排気する排気孔と、排気孔を開閉する上下動自在な遊動弁と、弁座とが設けられ、弁箱内に、遊動弁を閉方向へ付勢するフロートが設けられ、上記フロートは、フロート本体とフロート棒とで構成されて、フロート本体の上昇によりフロート棒が遊動弁を閉方向へ押し上げる空気弁であって、
上記遊動弁に、フロートを保持するフロート保持部材が設けられ、上記フロート保持部材は、フロート棒との間に径方向の隙間を有してフロート棒の上端部に連結され、且つ、フロート棒を径方向に変動可能に保持し、フロートが遊動弁に対して径方向へ最大許容量までずれた場合でも、上記フロート保持部材は、上記隙間によってフロートの径方向へのずれを吸収し、上記ずれを遊動弁側に伝えないように構成されていることを特徴とする空気弁。 - 弁箱の下部に流体流入孔が形成され、弁箱の上部に蓋体が設けられ、上記蓋体に、弁箱内の空気を外部へ排気する排気孔と、排気孔を開閉する上下動自在な遊動弁と、弁座とが設けられ、上記遊動弁は、弁体と、弁体に設けられた弁棒とで構成され、弁箱内に、遊動弁を閉方向へ付勢するフロートが設けられ、上記フロートは、フロート本体とフロート棒とで構成されて、フロート本体の上昇によりフロート棒が遊動弁を閉方向へ押し上げる空気弁であって、
弁箱内に、流体流入孔側と排気孔側とに開口する空気孔および貫通孔を有する飛沫除けが嵌め込まれ、上記フロート棒が飛沫除けの貫通孔に挿通され、上記飛沫除けを蓋体側にセンタリングするセンタリング手段が設けられていることを特徴とする空気弁。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004061486A JP2005249095A (ja) | 2004-03-05 | 2004-03-05 | 空気弁 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004061486A JP2005249095A (ja) | 2004-03-05 | 2004-03-05 | 空気弁 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005249095A true JP2005249095A (ja) | 2005-09-15 |
Family
ID=35029759
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2004061486A Pending JP2005249095A (ja) | 2004-03-05 | 2004-03-05 | 空気弁 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005249095A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102401175A (zh) * | 2011-07-08 | 2012-04-04 | 喻黎明 | 一种用于高粘稠大气量污水的进排气阀 |
-
2004
- 2004-03-05 JP JP2004061486A patent/JP2005249095A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102401175A (zh) * | 2011-07-08 | 2012-04-04 | 喻黎明 | 一种用于高粘稠大气量污水的进排气阀 |
CN102401175B (zh) * | 2011-07-08 | 2014-04-02 | 长沙理工大学 | 一种用于高粘稠大气量污水的进排气阀 |
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