JP2014159821A - 空気弁、副弁付き空気弁及びこれらの連結機構 - Google Patents

Abstract

【課題】地震等で振動しても空気弁と管路や副弁等の他の部材とがずれたり外れたりせず、漏液を抑制できる。
【解決手段】空気弁１は、大空気孔６が形成された弁箱５と、小空気孔１２を有していて弁箱５内で昇降して大空気孔６を開閉する遊動弁体１３と、弁箱５内で昇降して遊動弁体１３の小空気孔１２を開閉するフロート弁体１１とを備えた。弁箱５の下部開口８の外側にフランジ部２３を形成し、その外側に９０度間隔で略Ｌ字形状のアーム部２４を形成した。アーム部２４の屈曲部２４ａは挿通孔２４ｂを有し、屈曲部２４ａの挿通孔に締結ボルト２８を挿通させ、前後に配したナット２９に螺合させた。空気弁１のフランジ部２３の下側に立ち上がり管３のフランジ部２６を取り付けた。締結ボルト２８でフランジ部２６の外周面２６ａを四方から押圧して固定した。
【選択図】図１

Description

本発明は、水等の液体が流れる管路等に設けられていて流体中の空気を排出したり吸入したりする空気弁と副弁付き空気弁、そしてこれらの連結機構に関する。

従来、上水道等の液体、例えば水が流れる管路に直交する立ち上がり管に空気弁が設けられている。空気弁は、管路内を流れる液体中に混入している空気等を排出したり、管路内の液体を排出する際に圧力調整のために管路内に空気を吸入したりするための空気弁や副弁付き空気弁が設けられている。

空気弁を管路の立ち上がり管に接続する構造として、例えば特許文献１に記載されたものが提案されている。この空気弁は、管路に設けた立ち上がり管のフランジ部と空気弁に設けたフランジ部とを挿通孔を通してボルトとナットで締結することで連結していた。
なお、公知の空気弁は、管路に水を満たす場合には、弁箱内の遊動弁体とフロート弁体が降下した開弁状態で管路中の大量の空気を大空気孔から排出し、空気弁内に水が満たされるとフロート弁体と遊動弁体が浮力で上昇して大小の空気孔が閉弁する。また、水の中に含まれる空気が浮上して空気弁内に溜まると水面と共にフロート弁体が降下して小空気孔が開弁し、小空気孔を通して排気される。そして、管路内の水を抜く場合には、空気弁の遊動弁体とフロート弁体が降下して大小の空気孔が開弁するため多量の空気が吸入されて管路に流入され、管路内の負圧を抑制する。

特開２０１２−５２５６６号公報

しかしながら、上述した空気弁と立ち上がり管のフランジ部同士をボルトとナットで連結する構造では、フランジ部に形成したボルト穴とボルトとの間に遊びや公差を有している。そのため、地震が発生した際、振動によってボルトが振れて緩んでしまい、フランジ面同士がずれてしまうためにフランジ部から漏水することがあった。特に空気弁は管路の上側に設置するため、管路よりも地震による振動が大きくフランジ部がずれ易いため、上述したようなズレや漏水が発生し易いという欠点があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、地震等で振動しても空気弁と立ち上がり管や副弁等の他の部材とがずれたり外れたりせず、漏水を抑制できるようにした空気弁と副弁付き空気弁、及びこれらの連結機構を提供することを目的とする。

本発明による空気弁は、弁箱から径方向外側に延びていて弁箱に連結される他の部材を囲うアーム部と、該アーム部に取り付けられていて他の部材を押圧する押圧部材とを備えたことを特徴とする。
本発明による空気弁によれば、弁箱の外側に設けたアーム部で他の部材を囲うと共に、押圧部材でアーム部を介して他の部材を押圧して固定するようにしたから、地震等で空気弁と他の部材とが互いに振動したとしても空気弁と他の部材とがずれたり外れたりすることを抑制できて、空気弁と他の部材との連結部から漏液することを防止できる。

また、押圧部材はナットに螺合した締結ボルトであることが好ましい。
空気弁のアーム部材から締結ボルトを通して締め込むことで締結ボルトの先端によって他の部材を押圧し、ナットでその位置に固定することができる。

本発明による副弁付き空気弁は、弁箱から径方向外側に延びていて弁箱に連結される副弁を囲う第一アーム部と、該第一アーム部に取り付けられていて副弁を押圧する第一押圧部材とを備えた空気弁と、空気弁に連通する流体の連通路を有する副弁箱と、該副弁箱内に設けられていて連通路を開閉可能な副弁体と、副弁箱から径方向外側に延びていて副弁箱に連結される他の部材を囲う第二アーム部と、該第二アーム部に取り付けられていて他の部材を押圧する第二押圧部材とを備えた副弁と、を備えたことを特徴とする。
本発明による副弁付き空気弁によれば、弁箱の外側に設けた第一アーム部で副弁を囲うと共に、第一押圧部材で第一アーム部を介して副弁を押圧することで空気弁と副弁の一体性を確保し、更に副弁の外側に設けた第二アーム部で管路の立ち上がり管等からなる他の部材を囲うと共に、第二押圧部材で第二アーム部を介して他の部材を押圧することで副弁付き空気弁と他の部材とを一体に固定保持できる。そのため、地震等で空気弁と副弁と他の部材とが互いに振動したとしても、第一及び第二アーム部と第一及び第二押圧部材とで順次押圧することで、空気弁と副弁と他の部材との連結部が相互にずれたり外れたりすることを防止できて、空気弁と副弁と他の部材との連結部から漏液することを抑制できる。

また、第一押圧部材と第二押圧部材はナットに螺合した締結ボルトであることが好ましい。
空気弁の第一アーム部材から第一押圧部材の締結ボルトを締め込むことで締結ボルトの先端によって副弁を押圧し、ナットでその位置に固定し、更に副弁の第二アーム部材から第二押圧部材の締結ボルトを締め込むことで締結ボルトの先端によって他の部材を押圧し、ナットでその位置に固定することができる。

また、本発明による空気弁の連結機構では、上述した空気弁を有しており、他の部材は、空気弁に連通する流体の連通路を有する副弁箱と該副弁箱内に設けられていて連通路を開閉可能な副弁体とを備えた副弁、または流体が流通する管路に設けた立ち上がり管であり、副弁または立ち上がり管に設けたフランジ部を、押圧部材で押圧するようにしたことを特徴とする。
副弁または立ち上がり管に設けたフランジ部を押圧部材で押圧することで、押圧部分の外径が大きくなるため、アーム部と押圧部材による空気弁と他の部材との固定強度が高くなり、地震等による振れが生じても一体に強固に固定でき、フランジ部のズレによる漏液を防止できる。

本発明による副弁付き空気弁の連結機構は、上述した副弁付き空気弁を有しており、副弁には第一フランジ部が設けられ、他の部材は流体が流通する管路に設けた立ち上がり管であって第二フランジ部が設けられ、第一押圧部材で第一フランジ部を押圧し、第二押圧部材で第二フランジ部を押圧するようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、副弁の第一フランジ部を空気弁の第一押圧部材で押圧固定し、立ち上がり管の第二フランジ部を副弁の第二押圧部材で押圧固定したから、管路に設けた立ち上がり管と副弁と空気弁を一体に固定保持でき、地震等で振動しても互いにずれたり外れたりすることがなく、第一または第二フランジ部のズレによる漏液を防止できる。

本発明による空気弁及びその連結機構によれば、空気弁のアーム部に設けた押圧部材によって他の部材を押圧固定できるから、地震等で振動したとしても、空気弁と他の部材とが互いにずれたり外れたりしないように固定することができ、漏液等が発生することを確実に防止できる。

また、本発明による副弁付き空気弁及びその連結機構によれば、空気弁の第一アーム部に設けた第一押圧部材によって副弁を押圧固定でき、更に副弁の第二アーム部に設けた第二押圧部材によって他の部材を押圧固定できるから、地震等で振動したとしても、空気弁と副弁と他の部材とが互いにずれたり外れたりしないように固定することができ、漏液等が発生することを確実に防止できる。

本発明の第一実施形態による空気弁と立ち上がり管との連結機構を示す要部縦断面図である。 図１に示す空気弁と立ち上がり管との連結機構を示す斜視図である。 本発明の第二実施形態による副弁付き空気弁と立ち上がり管との連結機構を示す要部縦断面図である。 図３に示す副弁付き空気弁と立ち上がり管との連結機構を示す斜視図である。 立ち上がり管と空気弁または副弁との間に連結可能な縦管の縦断面図である。

以下、本発明の第一実施形態による空気弁の連結機構について図１及び図２を参照して説明する。
図１及び図２に示す空気弁１は、液体、例えば上水道等の水を流す管路２に略直交させて設けた立ち上がり管３の上端部に連結されている。空気弁１は、略カップ形状を有している弁箱５の上端の開口に大空気孔６が形成された蓋体７が設置されて覆われ、弁箱５の下部には管路２に連通する下部開口８が形成されている。弁箱５内には、上端の開口部が大空気孔６に連通し、周囲の壁面には水の通過孔が形成された略有底筒状のフロート弁体ガイド１０が配設されている。フロート弁体ガイド１０の上端部は蓋体７に液密に連結されている。

フロート弁体ガイド１０内には例えば略球体状のフロート弁体１１が浮力によって昇降可能に配設されている。フロート弁体１１の上側には、中央に小空気孔１２が形成されていて浮力で昇降して大空気孔６を開閉可能な遊動弁体１３が配設されている。遊動弁体１３は中央が隆起する略山形に形成されており、その中央頂部に上下面を連通する小空気孔１２が形成されている。フロート弁体１１には、自身の浮力と空気弁１内の圧力と大気圧の差によって生じる押し上げ力が作用している。フロート弁体１１が昇降することで小空気孔１２を開閉可能である。
なお、小空気孔１２は遊動弁体１３の中央下部に嵌装された小空気孔弁座２０に形成され、その上部には弁座押さえ部材２１が装着されている。

また、蓋体７には大空気孔６の周囲の裏面に遊動弁体１３の表面が当接して液密に封止するための大空気孔弁座１４がリング状に形成されている。
蓋体７の上部には、凸曲面状のカバー１６が設置されており、空気弁１内に異物が入らないようになっている。また、空気弁１から水が噴出した場合には、飛散することを防止できるようになっている。ナットを挟んで配設されたカバー１６と蓋体７は、周縁部の挿通孔を通してボルト１７とナット１８で連結されている（図１では１つのボルト１７とナット１８のみを示す）。

また、弁箱５の下部中央は縮径されており、縮径部に形成された下部開口８は小径の円筒面状に形成されている。そして、下部開口８の外周面には径方向外側に延びる略円盤形状のフランジ部２３が形成され、更にその外側には、所定間隔で適宜数、例えば４本の略Ｌ字形状のアーム部２４が径方向外側に延びており、その先端部は下方に屈曲した屈曲部２４ａとされ、各屈曲部２４ａには挿通孔２４ｂが水平方向に形成されている。
フランジ部２３には所定間隔、例えば９０度間隔でボルト１７を挿通させるための複数個、例えば４個の挿通孔２３ａが上下方向に形成されている。なお、フランジ部２３の挿通孔２３ａとアーム部２４とは交互に等間隔（例えば４５°間隔）で周方向に互い違いに配設されていることが強度上好ましい。

また、管路２に一体形成されていて管路２から起立する立ち上がり管３の上端部には、空気弁１のフランジ部２３の挿通孔２３ａに対向する位置に挿通孔を有するフランジ部２６が形成されている。立ち上がり管３のフランジ部２６と空気弁１のフランジ部２３とは好ましくは下部開口８及び内面３ａの間にガスケットを挟んで対向して配設されており、両フランジ部２３，２６はボルト１７を各挿通孔に挿入してナット１８で締結されている。
しかも、好ましくは、空気弁１の下部開口８の内径と立ち上がり管３の内面３ａの内径とは同一寸法とされている。

また、アーム部２４の屈曲部２４ａには、押圧部材として、例えば締結ボルト２８が挿通孔２４ｂを通してフランジ部２６の外周面２６ａを押圧固定しており、締結ボルト２８には屈曲部２４ａの前後にナット２９が螺着されている。少なくとも一方のナット２９はダブルナットにすることが好ましい。そして、締結ボルト２８を締め込むことで、空気弁１のアーム部２４と立ち上がり管３のフランジ部２６とを固定できる。
図１及び図２に示す締結ボルト２８は無頭ボルトであるが、有頭ボルトを用いてもよい。

本実施形態による空気弁１とその連結機構は上述の構成を備えているため、空気弁１と立ち上がり管３はアーム部２４及び締結ボルト２８によってフランジ部２３とフランジ部２６を強固に固定できるから、地震等で振動が発生したとしても、空気弁１の振れが抑制される。そのため、空気弁１のフランジ部２３と立ち上がり管３のフランジ部２６とはフランジ面がずれたり外れたりせず、立ち上がり管３からの漏水事故を抑制できる。
しかも、空気弁１はフランジ部２３の外側に突出する複数本、例えば４本のアーム部２４を挿通する締結ボルト２８によって、立ち上がり管３のフランジ部２６の外周面２６ａを押圧して固定するようにしたから、力の作用点が空気弁１の中心から離れているため固定強度が高い。

更に、空気弁１の下部開口８や立ち上がり管３の内面３ａには水の流通を阻害する部材が存在しないから、スムーズな水の流通を得られる。
また、立ち上がり管３のフランジ部２６を、空気弁１のフランジ部２３に設けたアーム部２４の締結ボルト２８で外側から押圧固定する構成であるから、既存または既設の管路２の立ち上がり管３に空気弁１を容易に取り付けできる。

なお、本発明は上述の第一実施形態による空気弁１に限定されることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜の変更や置換等が可能であり、これらはいずれも本発明に含まれる。以下に、本発明の他の実施形態や変形例について説明するが、上述の実施形態と同一または同様な部分、部材には同一の符号を用いて説明を省略する。
例えば、図３及び図４は本発明の第二実施形態による副弁付き空気弁３２を示すものである。本第二実施形態による副弁付き空気弁３２は、空気弁１と管路２の立ち上がり管３との間に副弁３３を取り付けた構成を備えており、副弁３３は例えば空気弁１内のフロート弁体１１や遊動弁体１３等の点検等を行うために設けている。

副弁３３は、副弁箱３４内に副弁体３５として略球形のボール弁体を設けており、副弁体３５の略球形のボール弁体の上下方向に対向する面部分には水を流通させるための開口３５ａ、３５ｂが形成されている。そして、副弁箱３４において水の挿通路を構成する内面の上部には略リング状の上部弁座３７が設置され、内面の下部には略リング状の下部弁座３８が設置されている。そして、副弁箱３４の側部には挿通孔部４０が水平方向に形成され、この挿通孔部４０内には副弁体３５の側部に固定された弁軸４１が水平方向の軸線回りに回転可能に嵌挿されている。

副弁箱３４の挿通孔部４０と弁軸４１との間にはパッキンが嵌挿され、挿通孔部４０は弁軸４１を液密に回転可能に支持している。弁軸４１の他端は副弁箱３４の外部に突出してレバー４２が取り付けられている。そのため、レバー４２を回転させることで弁軸４１を介して副弁体３５を水平軸線回りに回転させ、上下部弁座３７，３８に対して副弁体３５の開弁と閉弁を切り替えることができる。

そして、副弁３３の副弁箱３４において、上部弁座３７の上側には空気弁１の下部開口８に対向する上部開口４３が形成されている。同様に、下部弁座３８の下側には立ち上がり管３の内面３ａに対向する下部開口４４が形成されている。
また、副弁３３の副弁箱３４において、上部開口４３の外周には、空気弁３２のフランジ部２３に対向する上部フランジ部４５が形成され、下部開口４４の外周には立ち上がり管３のフランジ部２６に対向する下部フランジ部４６が形成されている。これら上部フランジ部４５と空気弁１のフランジ部２３、下部フランジ部４６と立ち上がり管３のフランジ部２６とはそれぞれガスケット４８を介して図示しないボルト１７とナット１８によって連結されている。

また、空気弁１におけるフランジ部２３から径方向外側に延びるアーム部２４が適宜数、例えば９０度間隔で４本形成されている。各アーム部２４の屈曲部２４ａには、押圧部材として、例えば締結ボルト２８が挿通孔２４ｂを通して副弁３３の上部フランジ部４５の外周面４５ａを押圧固定しており、締結ボルト２８には屈曲部２４ａの前後にナット２９が螺着されている。少なくとも一方のナット２９はダブルナットにすることが好ましい。そして、締結ボルト２８を締め込むことで、空気弁１のアーム部２４と副弁３３の上部フランジ部４５とを押圧固定できる。

また、副弁３３における下部フランジ部４６から径方向外側に延びるアーム部２４と同様のアーム部５０が適宜数、例えば９０度間隔で４本形成されている。各アーム部５０の屈曲部５０ａには、押圧部材として、例えば締結ボルト２８が挿通孔５０ｂを通して立ち上がり管３のフランジ部２６の外周面２６ａを押圧固定しており、締結ボルト２８には屈曲部５０ａの前後にナット２９が螺着されている。少なくとも一方のナット２９はダブルナットにすることが好ましい。そして、締結ボルト２８を締め込むことで、副弁３３のアーム部５０と立ち上がり管３のフランジ部２６とを押圧固定できる。

本第二実施形態による副弁付き空気弁３２は上述の構成を備えているため、空気弁１と副弁３３と立ち上がり管３とは各一対のフランジ部２３、４５とフランジ部４６、２６とがボルト１７とナット１８によって厚み方向にそれぞれ固定されている。しかも、空気弁１におけるフランジ部２３のアーム部２４から径方向内側に延びる締結ボルト２８によって副弁３３の上部フランジ部４５を押圧固定し、副弁３３における下部フランジ部４６のアーム部５０から立ち上がり管３のフランジ部２６を押圧固定している。
そのため、地震等で、副弁付き空気弁３２に管路２より大きな振動が生じたとしても、副弁３３の上部フランジ部４５は空気弁１のフランジ部２３のアーム部２４から延びる締結ボルト２８によって押圧固定され、立ち上がり管３のフランジ部２６は副弁３３の下部フランジ部４６から延びるアーム部５０によって押圧固定されているため、各フランジ部２３、４５、５０，２６はいずれもボルト１７やフランジ面がずれたりせず、漏水事故を抑制できる。

しかも、互いに連結される空気弁１の下部開口８や副弁３３の上部開口４３と下部開口４４、立ち上がり管３の内面３ａには水の流通を阻害する部材が存在しないから、スムーズな水の流通を得られる。
また、副弁３３の上部フランジ部４５や立ち上がり管３のフランジ部２６の外周面４５ａ、２６ａを外側から締結ボルト２８で押圧固定する構成であるから、固定強度が高い上に、既存または既設の管路２の立ち上がり管３に副弁付き空気弁３２を容易に取り付けできる。

なお、上述した各実施形態では、空気弁１や副弁３３のアーム部２４、５０に挿通する締結ボルト２８をナット２９に螺合させて副弁３３や立ち上がり弁３の上部フランジ部４５やフランジ部２６を押圧するようにしたが、被押圧部としての副弁３３や立ち上がり弁３等では、必ずしも上部フランジ部４５やフランジ部２６等のフランジ部を設ける必要はない。例えば、副弁３３の副弁箱３４の胴体や立ち上がり管３の管体等を締結ボルト２８で直接押圧して固定するようにしてもよい。
また、空気弁１のアーム部２４、副弁３３のアーム部５０はそれぞれフランジ部２３、下部フランジ部４６から延びて設けられているが、必ずしもフランジ部２３、４６を設ける必要はなく弁箱５、副弁箱３４の外周面から直接アーム部２４、５０が延びて設けられていてもよい。この場合、各アーム部２４、５０にボルト１７の挿通孔をそれぞれ設け、副弁３３の上部フランジ部４５、立ち上がり管３のフランジ部２６の挿通孔を通してボルト１７とナット１８とで連結してそれぞれ上下方向に固着してもよい。

なお、空気弁１と立ち上がり管３との間、副弁３３と立ち上がり管３との間に、図５に示すような縦管５５を設けてもよい。この場合、縦管５５は中空の内面５６ａを有する管体５６と上フランジ部５７と下フランジ部５８を備えており、下フランジ部５８にはアーム部５９と締結ボルト２８及びナット２９を備えることが好ましい。
縦管５５を設置する場合、上フランジ部５７は空気弁１または副弁３３のアーム部２４、５０及び締結ボルト２８及びナット２９によって外周面を押圧固定され、下フランジ部５８はそのアーム部５９及び締結ボルト２８及びナット２９によって立ち上がり管３のフランジ部２６を押圧固定することができる。
なお、締結ボルト２８には必ずしもダブルナット２９等のナット２９を設ける必要はなく、例えば屈曲部２４ａ，５０ａの挿通孔に雌ネジが切られていてもよい。
また、上述の各実施形態ではアーム部２４，５０，５９を４本設けたが、４本に限定されるものではなく適宜本数配設でき、例えば１２０度間隔で３本、６本或いは８本等配設しても良い。
さらに、上述した実施形態による空気弁１は遊動弁体１３を備えているが、遊動弁体１３を設けずにフロート弁体１１によって大空気孔６を開閉する空気弁に構成してもよい。

１ 空気弁
２ 管路
３ 立ち上がり管
５ 弁箱
６ 大空気孔
８ 下部開口
１１ フロート弁体
１２ 小空気孔
１３ 遊動弁体
１４ 大空気孔弁座
２３、２６ フランジ部
２４，５０、５９ アーム部
２４ａ，５０ａ 屈曲部
２８ 締結ボルト
２９ ナット
３２ 副弁付き空気弁
３３ 副弁
３４ 副弁箱
３５ 副弁体
４５、５７ 上フランジ部
４６、５８ 下フランジ部
５５ 縦管
５６ 管体

Claims (6)

1. 弁箱から径方向外側に延びていて前記弁箱に連結される他の部材を囲うアーム部と、該アーム部に取り付けられていて前記他の部材を押圧する押圧部材とを備えたことを特徴とする空気弁。
2. 前記押圧部材はナットに螺合した締結ボルトである請求項１に記載された空気弁。
3. 弁箱から径方向外側に延びていて前記弁箱に連結される副弁を囲う第一アーム部と、該第一アーム部に取り付けられていて前記副弁を押圧する第一押圧部材とを備えた空気弁と、前記空気弁に連通する流体の連通路を有する副弁箱と、該副弁箱内に設けられていて前記連通路を開閉可能な副弁体と、前記副弁箱から径方向外側に延びていて前記副弁箱に連結される他の部材を囲う第二アーム部と、該第二アーム部に取り付けられていて前記他の部材を押圧する第二押圧部材とを備えた前記副弁と、
   を備えたことを特徴とする副弁付き空気弁。
4. 前記第一押圧部材と第二押圧部材はナットに螺合した締結ボルトである請求項３に記載された副弁付き空気弁。
5. 請求項１または２に記載された空気弁を有しており、前記他の部材は、前記空気弁に連通する流体の連通路を有する副弁箱と該副弁箱内に設けられていて前記連通路を開閉可能な副弁体とを備えた副弁、または流体が流通する管路に設けた立ち上がり管であり、前記副弁または立ち上がり管に設けたフランジ部を、前記押圧部材で押圧するようにしたことを特徴とする空気弁の連結機構。
6. 請求項３または４に記載された副弁付き空気弁を有しており、前記副弁には第一フランジ部が設けられ、前記他の部材は流体が流通する管路に設けた立ち上がり管であって第二フランジ部が設けられ、前記第一押圧部材で第一フランジ部を押圧し、前記第二押圧部材で第二フランジ部を押圧するようにしたことを特徴とする副弁付き空気弁の連結機構。

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