JP2005249095A

JP2005249095A - 空気弁

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Publication number: JP2005249095A
Application number: JP2004061486A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Tajiri; 和美田尻
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2004-03-05
Filing date: 2004-03-05
Publication date: 2005-09-15

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

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

本発明の第１の実施の形態における空気弁の断面図である。同、空気弁の遊動弁周辺の拡大断面図であり、遊動弁が開いた状態を示す。同、空気弁のフロート棒とスリーブとの連結部分の横断面図である。同、空気弁の遊動弁周辺の拡大断面図であり、遊動弁が閉じた状態を示す。同、空気弁の遊動弁周辺の拡大断面図であり、ストレーナの上動により遊動弁が押上げられて閉じた状態を示す。本発明の第２の実施の形態における空気弁の遊動弁周辺の拡大断面図である。本発明の第３の実施の形態における空気弁の遊動弁周辺の拡大断面図である。本発明の第４の実施の形態における空気弁の遊動弁周辺の拡大断面図である。本発明の第５の実施の形態における空気弁の遊動弁周辺の拡大断面図である。本発明の第６の実施の形態における空気弁の遊動弁周辺の拡大断面図である。本発明の第７の実施の形態における空気弁の遊動弁周辺の拡大断面図である。本発明の第８の実施の形態における空気弁の凹凸部の嵌め合い構造を示す拡大図である。本発明の第９の実施の形態における空気弁のフロート棒の上端部の拡大図である。本発明の第１０の実施の形態における空気弁の遊動弁周辺の拡大断面図である。従来の空気弁の断面図である。同、空気弁の遊動弁周辺の拡大断面図である。

符号の説明

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

Claims

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。