JP2016109301A - 補修弁と補修弁付き簡易分解式空気弁 - Google Patents

Abstract

【課題】空気弁の一次側に設けられる補修弁であり、圧抜き用の弁を組み込むことなく簡便かつ全体のコンパクト性を確保しながら空気弁に取付けでき、空気弁内の残圧を流路の閉操作と同時に抜くことで空気弁を効率的に分解可能にでき、しかも緊急時の消火栓としても使用可能である。【解決手段】上部に空気弁１を組み合わせて用いる。二次側と一次側の開口部２０、２１を有する弁箱３に内蔵したボール弁体４を一対のボールシート５、６を介して回動自在に設け、ボール弁体４の全閉時に、二次側の開口部２０と一対のボールシート５、６に挟まれた弁箱３内周とボール弁体４外周との間のキャビティ部１０を連通させる連通部４０をボール弁体４に形成すると共に、弁箱３には、キャビティ部１０と外部とを連通する排出孔３５を形成して全閉時に二次側圧開放機能を有する。排出孔には、圧抜き構造の開閉弁を設ける。【選択図】 図１

Description

本発明は、管路内に設けられる空気弁の一次側に設けられ、この空気弁を分解して点検や修理などをおこなう場合に流路を遮断するための補修弁と補修弁付き簡易分解式空気弁に関する。

水道本管などの管路内では、空気泡や空気溜まりにより配管の有効断面積が減少して管路能力が低下することがあるため、これを防止する空気弁が一般的に設置されている。空気弁は、管路の各所に配設され、管路内の空気を排出する機能により安定的な送配水や管路の保全が可能になっている。空気弁の機能を維持するためには、この空気弁を分解し、本体内部に付着したゴミの除去などの清掃、点検や修理が必要になる。これらを可能にするために、空気弁の直下には、管路内から加わる水圧を遮断可能な補修弁が設けられる場合がある。

この種の補修弁として、例えば、特許文献１に記載された補修弁が開示され、この補修弁は、フランジ一体型空気弁と呼ばれる空気弁と通気弁との間にフランジを介して取り付けられる。同文献１の空気弁の弁箱には、圧抜き用の内圧開放弁が設けられ、空気弁の清掃等を実施する場合、先ず、補修弁を全閉状態に操作して通水管と弁箱内部の連通を遮断したのち、内圧開放弁を全開状態に操作することで弁箱内部を大気に開放して弁内部の残圧を抜くようにし、これにより空気弁を分解して清掃等が可能になる。

特許文献２においては、空気の排出を行うフランジ一体型の空気弁であり、この空気弁に流路開閉用ボール補修弁が設けられている。これら空気弁とボール補修弁との間には、水抜き用の水抜栓が設けられ、この水抜栓は、中央に開口するフランジ部材で構成され、フランジ部を介して接続されている。

一方において、フランジ一体型空気弁とは異なる構造の空気弁として、コック付（ボール弁付）空気弁と呼ばれる空気弁が知られている。ボール弁付空気弁では、空気弁本体の一次側にボール弁が螺着等により一体に取付けられ、このボール弁により空気弁本体側への流路が開閉可能に設けられている。
この種のボール弁付空気弁として、例えば、特許文献３の空気弁が提案されている。この空気弁では、一体化されたボール弁のボール弁体とボール弁箱とにそれぞれ排水孔が設けられ、これらを介して弁閉と同時に２次側から排水し、空気弁の内圧を下げることが可能になっている。
一方、ボール弁付空気弁の弁箱部分に圧抜き用コック（ハンドル）が設けられ、このハンドルの開閉により圧抜きを実施する場合もある。

ところで、空気弁は、内部の部品を取出した後に、町野式口金と呼ばれる口金を取付けることにより、この口金を介して、消火栓や給水栓として使用したり、洗管や管路内をメンテナンス可能に通水できるように要求されることもある。

特開２００３−１８５０４５号公報 実用新案登録第３１１２５７６号公報 実用新案登録第３１６８８１８号公報

特許文献１や特許文献２の空気弁の場合、清掃、点検や修理に応じて分解するために、流路開閉側の補修弁に加えて、弁箱に圧抜き弁を組み込んでいる。これら空気弁を分解する際には、補修弁の開閉操作に加えて、圧抜き弁による残圧を抜く作業も必要になる。しかも、この分解時の順序として、補修弁を閉操作して空気弁への流路を遮断し、次いで、圧抜き弁を開放操作して残圧を抜くようにしなければならないため、作業が煩雑になっている。
圧抜き弁を設けたことにより部品点数も増加し、これに加えて組み込み時の作業工数も多くなり、組み込み用の穴や螺子加工も必要になって加工工数も増加する。さらに、圧抜き弁を空気弁の弁箱外部に取付ける場合、弁内の水や雨水等の対策として防錆処理等の補修作業も必要になるため一層加工工数が増える。しかも、圧抜き弁を弁箱の側方に突出して設けた場合、空気弁全体の取扱いが不便になって設置も困難になる。例えば、据え付け用のボックス内に空気弁を設置する場合、ボックス壁面や角に空気弁や圧抜き弁が接触することで、これらが破損するおそれがある。

これら空気弁を洗管作業したり消火栓などに利用する場合には、圧抜き弁を開放操作して内部部品を取り外す必要が生じるが、緊急時には圧抜き弁の操作手順に気付かなかったり見落としたりする等の理由で手順をスキップすることがあり、この場合空気弁を分解できなくなるおそれがある。

一方、特許文献３の空気弁の場合、圧抜き弁を別途必要とすることがなく、この空気弁の分解時には、ボール弁の一度の操作で弁閉と同時に２次側から排水して残圧を抜くことにより分解作業を簡略化し、清掃等の作業を簡単に実施できる。
しかし、この空気弁は、ボール弁が一体化された構造であるため大型化し、特に、ボール弁が螺着により接続されていることで設置高さが大きくなる。そのため、設置作業が困難になる場合がある。
この空気弁は、口金を取付けて緊急時の消火栓として用いることが考慮されておらず、この空気弁のボール弁が小口径であるために水道本管側からの空気や水の排出量がごく僅かになり、仮にこの空気弁に口金を取付けたとしても十分な給水量を確保することが難しい。このため緊急時の消火栓として使用することはできない。

本発明は、上記の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、空気弁の一次側に設けられる補修弁であり、圧抜き用の弁を組み込むことなく簡便かつ全体のコンパクト性を確保しながら空気弁に取付けでき、空気弁内の残圧を流路の閉操作と同時に抜くことで空気弁を効率的に分解可能にでき、しかも緊急時の消火栓としても使用可能な補修弁と、補修弁付き簡易分解式空気弁を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、上部に空気弁を組み合わせて用いる補修弁であって、二次側と一次側の開口部を有する弁箱に内蔵したボール弁体を一対のボールシートを介して弁棒で回動自在に設け、ボール弁体の全閉時に、二次側の開口部と一対のボールシートに挟まれた弁箱内周とボール弁体外周との間のキャビティ部を連通させる連通部をボール弁体に形成すると共に、弁箱又は弁棒には、キャビティ部と外部とを連通する排出孔を形成して全閉時に二次側圧開放機能を有するようにした補修弁である。

請求項２に係る発明は、空気弁は、町野式口金を用いる空気弁を組み合わせて用いる補修弁である。

請求項３に係る発明は、弁箱を弁箱部材と短管とを組み合わせて構成し、短管の下端にフランジ部を設けると共に、排出孔をフランジ部に向かって斜め下向きに形成して排出孔と連通部とを略噴出方向に設けた補修弁である。

請求項４に係る発明は、弁箱の流路を空気弁の流路と略同口径に設けた補修弁である。

請求項５に係る発明は、一対のボールシートのうち、二次側のボールシートを圧縮されにくい樹脂製のボールシートとし、一次側のボールシートを、密着性を有するゴムまたはＯリング付きの樹脂製ボールシートとすることにより、一次側のボールシートで確実に止水できるようにした補修弁である。

請求項６に係る発明は、空気弁の弁箱を下方に一体に延設して補修弁用弁箱部を設け、この弁箱部内に補修弁機能部を内蔵した補修弁である。

請求項７に係る発明は、二次側と一次側の開口部を有する弁箱に内蔵したボール弁体を一対のボールシートを介して弁棒で回動自在に設け、ボール弁体の全閉時に、二次側の開口部と一対のボールシートに挟まれた弁箱内周とボール弁体外周との間のキャビティ部を連通させる連通部をボール弁体に形成し、弁箱又は弁棒には、キャビティ部と外部とを連通する排出孔を形成して全閉時に二次側圧開放機能を有するようにした補修弁と、この補修弁の上部に空気弁本体を設け、この空気弁本体は、小空気孔を有する遊動弁体とフロート弁体とを上下に収容した弁箱部と、中央部に大空気孔を有し弁箱部に着脱可能に設けた着脱蓋とを有し、補修弁を全閉した状態で、着脱蓋の着脱により前記遊動弁体、フロート弁体を分解可能に設けた補修弁付き簡易分解式空気弁である。

請求項８に係る発明は、前記空気弁本体の弁箱部の下方を一体に延設して補修弁用弁箱部を設け、この弁箱部内に補修弁機能部を内蔵した補修弁付き簡易分解式空気弁である。

請求項９に係る発明は、前記排出孔に圧抜き構造の開閉弁を設けた補修弁と補修弁付き簡易分解式空気弁である。

請求項１０に係る発明は、前記弁棒に前記キャビティ部と外部とが連通された排出孔を形成し、この排出孔に圧抜き構造の開閉弁を設けた補修弁と補修弁付き簡易分解式空気弁である。

請求項１に係る発明によると、空気弁の一次側に設けられる流路開閉用の補修弁であり、ボール弁体にキャビティ部を連通させる連通部、弁箱にキャビティ部と外部とを連通する排出孔を形成することにより、圧抜き用の弁を組み込むことなく空気弁に簡便かつ全体のコンパクト性を確保しながら取付けできる。ボール弁体による流路の閉操作と同時に連通部によりキャビティ部を外部と連通して空気弁内の残圧抜きが可能であるため、煩雑な作業を必要とすることなく一度の操作で圧抜きでき、効率的に空気弁を分解して内部を清掃及び点検、修理できる。清掃及び点検、修理後には、ボール弁体の開操作と同時に一度の操作で連通部とキャビティ部の二次側との連通を閉止して空気弁の機能を回復できる。このように残圧抜きの作業が不要になることで、特に簡易分解式の空気弁に組み込んだときに、この簡易分解式空気弁の利便性と安全性とが向上する。圧抜き弁が不要であるために部品点数が増加することがなく、圧抜き弁を組み込むための作業工数が増加したり特別な加工を施す必要もない。全体をコンパクト化できることで、据え付け用ボックスの内部への接触を防いで破損を防止できる。ボール弁体の口径を大きくできることから、空気弁に口金を取付けたときに、緊急時の消火栓や給水栓として十分な給水量を確保しながら使用できる。

請求項２に係る発明によると、町野式口金を着脱可能に設けたり、或は町野式口金を予め一体に装着することにより給水用として兼用でき、給水時には大流量を確保できる。

請求項３に係る発明によると、排出孔をフランジ部に向かって斜め下向きに形成して排出孔と連通部とを略噴出方向に設けていることにより、排出孔により弁箱内部と外部とが連通状態となるボール弁体の中間開度もしくは全閉時に水が吹き出したときに、この水をフランジ部に当てることにより水が直線的な噴流になることを防ぎ、水が目に入るなどの災害の発生を防止しつつ、連通部から排出孔を介してスムーズに圧抜きできる。下向きの排出孔によって弁箱外部からのごみや雨水などの浸入も防止できる。さらには、ボール弁が一体化された空気弁にそれぞれ形成する場合に比較して、排出孔、連通部を大径に設けることができ、連通部の空気弁側をこの空気弁の真下に設けることで、弁箱に圧抜き弁を設ける場合のように弁箱内に水が残って清掃、点検や修理などのメンテナンスがし難くなることがない。ボール弁が一体に設けられたボール弁付空気弁のように、空気弁よりも十分下の位置まで水を抜く必要がなく空気弁の直下まで水を抜けばよいため、短時間で適切な高さまで水を抜くことが可能になる。これらにより、ごみ詰まりを防止して圧抜き機能の低下も回避できる。

請求項４に係る発明によると、空気弁に別途口金を取付けるか、或は予め口金を一体に取付けた空気弁の何れの構造の場合にも、空気弁としての管路内からの空気排出機能を維持しつつ、一方、消火栓や給水栓として使用する場合には、大口径に設けて十分な給水量を得ることができる。

請求項５に係る発明によると、一対のボールシートのうち、二次側を圧縮されにくい樹脂である、例えばＰＴＦＥ製の弁座とし、一次側を密着性を有するゴムまたはＯリング付きの樹脂製として、密着性を有しつつ止水性を向上させた構造に設けることができる。これにより、ボール弁体が一次側から圧力を受けたときに、この圧力により二次側のボールシートが極端につぶれてボール弁体が二次側に移動することを防ぎ、一次側のボールシートの止水機能の低下を防止する。そのため全開及び全閉時に一次側の流体が排出孔側に回り込むことを防いで、一次側のボールシートにより確実に止水性を発揮させることができる。

請求項６に係る発明によると、空気弁と一体に形成してコンパクト化や部品点数の削減を図りつつ形成でき、空気弁の流路を確保してこの空気弁による空気排出機能を確保しつつ、補修弁機能部を介してボール弁体の開閉操作と同時に圧抜きを実施できる。

請求項７に係る発明によると、圧抜き用の弁を組み込むことなく簡便かつ全体のコンパクト性を維持しながら一体化でき、煩雑な作業を要することなくボール弁体の閉操作と同時に一度の操作で残圧を抜くことによって効率的に空気弁本体を分解して内部を清掃及び点検、修理できる。清掃及び点検、修理後には、ボール弁体の開操作と同時に一度の操作で連通部とキャビティ部の二次側との連通を閉止して空気弁の機能を回復できる。このように残圧抜きの作業が不要になることで、特に簡易分解式の空気弁本体とした場合に、この空気弁本体の利便性と安全性とが向上する。圧抜き弁が不要であるために部品点数が増加することがなく、圧抜き弁を組み込むための作業工数が増加したり特別な加工を施す必要もない。全体のコンパクト化により、据え付け用ボックスの内部への接触を防いで破損を防止できる。ボール弁体の口径を大きくできることで、空気弁本体に口金を取付けたときに、緊急時の消火栓や給水栓として十分な給水量を確保しながら使用できる。

請求項８に係る発明によると、空気弁と一体に形成してコンパクト化や部品点数の削減を図りつつ形成でき、空気弁の流路を確保してこの空気弁による空気排出機能を確保しつつ、補修弁機能部を介してボール弁体の開閉操作と同時に圧抜きを実施できる補修弁付き簡易分解式空気弁を提供できる。

請求項９又は１０に係る発明によると、補修弁の排出孔から仮に漏水するおそれがあっても、排出孔に開閉弁を設けたので、排出孔からの漏水を止水することができ、補修弁を交換することなく、圧抜き機能付きの補修弁として安心して使用することが可能となる。

本発明の補修弁と補修弁付き簡易分解式空気弁の第１実施形態を示す縦断面図である。 図１の補修弁の弁開状態を示す縦断面図である。 図１に町野式口金を用いた空気弁を設けた状態を示す縦断面図である。 （ａ）はボール弁体の平面図，（ｂ）は同上の正面図である。 ボールシート付近を示した一部拡大断面図である。 図１の一部省略Ａ−Ａ断面図である。 本発明の補修弁と補修弁付き簡易分解式空気弁の第２実施形態を示す縦断面図である。 図７に町野式口金を用いた空気弁を設けた状態を示す縦断面図である。 本発明の補修弁の第３実施形態を示す縦断面図である。 本発明の補修弁の第４実施形態を示す縦断面図である。 本発明における補修弁の他の実施形態を示す縦断面図である。 同上の開閉弁を示した拡大断面図である。 本発明における補修弁のさらに他の実施形態を示す縦断面図である。

以下に、本発明における補修弁と補修弁付き簡易分解式空気弁の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１においては、本発明の補修弁と補修弁付き簡易分解式空気弁の第１実施形態を示しており、図２においては、図１の補修弁の弁開状態を示している。

図１に示した本発明における補修弁は、図示しない水道本管の配管路の空気弁本体１の一次側に設けられる。補修弁には圧抜き機能が備えられ、この補修弁により圧抜き弁を設けていない空気弁本体１への流路を遮断し、この空気弁本体１や配管路の点検や修理を可能にしている。

後述の空気弁本体１は簡易分解式の構造からなり、補修弁の上部に設けられる。空気弁本体１は、急速空気弁の機能以外にも、図３の町野式口金２が着脱可能に用いられることで緊急時の消火栓や給水栓としても使用可能になっている。ここで、「町野式口金を用いる空気弁」とは、町野式口金２を着脱可能に設けた空気弁、或は町野式口金２を予め一体に装着した空気弁を意味する。

補修弁は、弁箱３、ボール弁体４、ボールシート５、６、ステム７、ハンドル８を有するボール弁構造からなり、補修弁の内部にはキャビティ部１０が設けられている。

弁箱３は、ボール弁体４収納用の弁箱部材１１と、この弁箱部材１１に一体化可能な短管１２とが組み合わされる、いわゆるツーピース型であり、弁箱部材１１に形成された複数のリブ状の取付部１３に短管１２が固着ボルト１４で固着されて一体に構成され、これらの組み合わせにより二次側と一次側とに開口部２０、２１がそれぞれ設けられる。弁箱３の開口部２０、２１側の流路は、町野式口金２を用いる空気弁本体１の流路と略同口径に設けられる。
短管１２は、図１に示した短尺状以外であってもよく、空気弁本体１の設置場所や配置スペースなどに応じて長尺状や適宜の長さに設けられる。

図１において、弁箱部材１１の上端にはフランジ２２、短管の下端にはフランジ部２３がそれぞれ設けられ、弁箱部材１１のフランジ２２に空気弁本体１、短管１２のフランジ部２３に水道本管の配管路が、それぞれ図６の連通孔３１を介してボルト３２により接続可能に設けられている。これにより、補修弁は、一次側の開口部２０に水道本管の配管路、二次側の開口部２１に空気弁本体１が接続されてこれらの間に設置可能になる。

図１に示すように、弁箱３の胴部３ａには、短管１２のフランジ部２３に向かって斜め下向きに排出孔３５が形成される。排出孔３５は、前記取付部１３とフランジ部２３の連通孔３１とをそれぞれ避けるように、開口側の延長線上にフランジ部２３が直接位置するように穿孔され、フランジ部接続用のボルト３２にもその延長線が重なることがないように設けられていることが望ましい。

弁箱部材１１、短管１２の内部には、一対のボールシート５、６を介してボール弁体４が内蔵される。ボール弁体４にはステム７が接続され、このステム７を外部に接続されたハンドル８により９０°の範囲で手動操作することにより回動自在に設けられ、空気弁本体１側への流路を開閉可能になっている。

ボール弁体４は、例えばＡＢＳ樹脂製で、そのボール口径が空気弁本体１の町野式口金２の流路と略同じになるように設けられる。ハンドル８は、図１、図２に示したレバー型以外にも、キャップ型であってもよい。

ボール弁体４の装着により、一対のボールシート５、６に挟まれた弁箱３内周とボール弁体４外周との間にキャビティ部１０が設けられる。ボール弁体４には、その全閉時に二次側の開口部２０とキャビティ部１０とを連通させる連通部４０が形成され、具体的には、この連通部４０は、図４（ａ）のボール弁体４の平面図に示すように、ボール弁体４の貫通孔４ａ方向と直交する方向で、図４（ｂ）のボール弁体４の正面図において、弁閉時に弁箱３の排出孔３５と略噴出方向になるように設けられる。この場合、連通部４０は、弁閉時に上記排出孔３５と一直線方向に延びるように設けられていることが望ましい。このとき、連通部４０から排出孔３５を介して抵抗の少ない状態で外部に排気や排水可能になる。

ここで、前記弁箱３の排出孔３５は、キャビティ部１０と外部とを連通可能な位置に形成されており、図２のボール弁体４の全開時には、連通部４０の両端開口側はキャビティ部１０内に位置している。図２の全開状態からボール弁体４を回転して図１の弁閉状態にしたときには、二次側の開口部２０とキャビティ部１０とが連通部４０により連通し、この連通部４０と排出孔３５とは常時連通している構造であるため、図１の全閉時には、二次側開口部２０側の空気や水の残圧が連通部４０から排出孔３５を介して外部に排出される機能である、二次側圧開放機能を有している。

一対のボールシート５、６のうち、二次側のボールシート５は、図５（ａ）の二次側ボールシート付近の一部拡大断面図において、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）製のようなゴムと比較して圧縮されにくい樹脂製、またはポリアセタールや、金属表面にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素樹脂がコーティングされたものからなり、一方、一次側のボールシート６は、密着性を有するゴムまたはＯリング付きの樹脂製からなっており、本実施形態では、図５（ｂ）の一次側ボール付近の一部拡大断面図において、ボール弁体４側の表面に樹脂コーティングによるコーティング部４１が施されられたゴムが用いられている。このように、一次側ボールシート６を二次側ボールシート５よりも圧縮しやすく、密着性を有する材料で設けることにより、弁閉時に一次側のボールシート６で確実に止水できるようにし、配管路側からの漏れが防止されるようになっている。

図５（ｃ）に示した他のボールシート４２を一次側に装着したときの一次側ボール付近の一部拡大断面図に示すように、一次側ボールシート４２を樹脂製とし、このボールシート４２の一次側外周にゴム製Ｏリング４３が装着されていてもよい。この場合にも、Ｏリング４３により圧縮性と密着性とが向上し、一次側開口部２１側からの漏れを防止できる。さらに、図において一次側ボールシート４２の一次側内周には適宜長さの溝部４４が形成され、ボール弁体４から一次側に力が加わったときにこの溝部４４を介して樹脂製ボールシート４２がやや弾性変形することによりシール性が高まる。

なお、図示しないが、弁箱部材１１と短管１２とが一体となったワンピースでもよい。本発明の補修弁をトラニオン型のボール弁構造に設けることもでき、この場合、一次側、二次側のボールシートを構成する材料の種類にかかわらず、ボール弁体が一次側から押圧されて二次側に移動することを防止できるため、全開及び全閉時に一次側の水が排出孔３５側に回り込むことを防いで、一次側のボールシートのみで確実に止水することが可能になる。

図１、図２に示す補修弁の上部に設けられる空気弁本体１は、水道水に含まれる空気泡や空気溜まりによる空気を外部に排出可能に設けられている。特に好ましい設置場所としては、管路の敷設勾配が変化するときの最頂部、直線状の水平管路に対して一定間隔（例えば、３００〜５００ｍ）ごと、水管路の中央部、管路の主弁前後の空気の供給や排気の必要な箇所などがある。空気弁本体１は、弁箱部５１、フロート弁体５２、遊動弁体５３、着脱蓋５４、カバー５５、案内筒体５８を有し、これらを簡単に分解可能な簡易分解式空気弁からなっている。

弁箱部５１内には、例えばエボナイトなどの樹脂製のフロート弁体５２と、ポリプロピレンなどの樹脂製の遊動弁体５３とが収容され、弁箱部５１の上方には上端開口部５６が形成されている。上端開口部５６には、ＣＡＣ４０６などの金属製の着脱蓋５４が適宜の固定手段５７を介して常時固定され、この着脱蓋５４には大空気孔６０が設けられている。この空気弁本体１において、必要に応じて着脱蓋５４と、フロート弁体５２と遊動弁体５３とを上端開口部５６から取り出し、取り出し後の弁箱部５１の上端開口部５６に、図３に示した町野式口金２が着脱可能に設けられている。
弁箱部５１の下部外周にはフランジ体６１が設けられ、このフランジ体６１を介して補修弁のフランジ２２にボルト３２で固着可能に設けられている。

フロート弁体５２、遊動弁体５３は、ともに短円柱形状で偏平形状に設けられ、フロート弁体５２、遊動弁体５３が上下の位置関係で積み重ねられるように弁箱部５１に収容される。遊動弁体５３の偏心位置には、上下に貫通した小空気孔６２が形成され、この小空気孔６２を空気が移動可能になっている。遊動弁体５３の上面側には、着脱蓋５４の下面５４ａに当接シール可能なシールリング６３が装着されている。
フロート弁体５２、遊動弁体５３は、弁箱部５１内の水位に応じて浮力を受けてスムーズに上下移動し、これらの動作により水道水に含まれる空気が空気弁本体１の外部に排出可能に設けられている。

着脱蓋５４は、弁箱部５１の上端開口部５６に着脱自在に嵌合固定される。着脱蓋５４の中央部には前記大空気孔６０が貫通して形成され、この大空気孔６０を介して弁箱部５１内に空気等の流体が吸入排出可能に設けられる。大空気孔６０は遊動弁体５３よりも小径に設けられ、これにより大空気孔６０が遊動弁体５３で塞がれて止水可能となる。着脱蓋５４の上面側には、この着脱蓋５４を弁箱部５１に着脱可能であって位置決め固定する固定蓋６４が設けられる。

カバー５５は、例えばステンレスなどの金属製からなり、弁箱部５１の上部を包囲可能な形状に形成され、着脱蓋５４の大空気孔６０と大気とを連通させた状態で被覆するように着脱蓋５４の上部又は弁箱部５１の上部に着脱可能に設けられる。
これにより、上記の着脱蓋５４は、空気弁本体１として用いる場合において、下部にフロート弁体５２、遊動弁体５３が配設された状態で、大空気孔６０により外気と連通する状態でカバー５５によって被蓋されている。

上記の空気弁本体１は、補修弁の上部に設けられて補修弁付き簡易分解式空気弁が構成される。この空気弁本体１において、補修弁を全閉状態にしたときに着脱蓋５４を着脱可能になり、この状態で遊動弁体５３、フロート弁体５２を簡易的に分解可能になる。
なお、補修弁に取り付けられる空気弁は、簡易分解式の空気弁に限られることはなく、通常の構造の急速空気弁であってもよい。

一方、図３においては、空気弁本体１の弁箱部５１に町野式口金２を取付けた状態を示している。町野式口金２は、弁箱部５１から空気弁本体１の内部部品であるフロート弁体５２、遊動弁体５３、着脱蓋５４、カバー５５、案内筒体５８が取り外された状態で、弁箱部５１の上端開口部５６側に着脱蓋５４と同様に着脱可能に取り付けられる。町野式口金２の開口側には図示しないホース等が接続され、空気弁本体１の弁箱部５１を、ホースを介して管路内の洗管したり、緊急時の消火栓、給水栓、或は管路内の水圧測定等に利用できる。町野式口金２を用いて消火栓等として利用する場合、例えば、町野式口金２の呼び６５の流量を確保できる。

続いて、本発明の補修弁と補修弁付き簡易分解式空気弁の上記実施形態における作用を説明する。
本発明の補修弁は、弁箱３に内蔵したボール弁体４を一対のボールシート５、６を介して回動自在に設け、全閉時にキャビティ部１０を連通させる連通部４０をボール弁体４に形成し、かつ、弁箱３には、キャビティ部１０と外部とを連通する排出孔３５を形成して全閉時に二次側圧開放機能を有するようにしていることにより、空気弁本体１の外部に圧抜き弁を設けることなくこの空気弁本体１に取付け、補修弁側の操作による二次側圧開放機能で空気弁本体１内を圧抜きして空気弁本体１を分解可能にできる。

補修弁を空気弁本体１に取付けて補修弁付き簡易分解式空気弁を構成した場合において、空気弁本体１を分解するときには、補修弁側のハンドル８を介してステム７でボール弁体４を回転し、補修弁を図１の閉状態にすれば、この閉操作と同時に二次側の空気弁本体１内の圧力を外部に開放でき、煩雑な作業を必要とすることなく一度の操作で残圧を抜くことができる。また、補修弁の排出孔３５からの水の流出が止まることにより、空気弁の弁箱からの水抜きが完了したことを認識することができる。この状態で空気弁本体１を分解して内部の清掃及び点検、修理等のメンテナンスを実施できる。

この場合、空気弁本体１がフロート弁体５２、遊動弁体５３、案内筒体５８を容易に着脱して分解・組立てできる簡易分解式の空気弁であることから、補修弁の操作による利便性が高まりメンテナンス作業を簡単に実施できる。すなわち、空気弁本体１を分解する際には、残圧を抜いた状態でカバー５５を取外し、続いて、固定手段５７による固定を解除しながら、着脱蓋５４を回転させつつ上方に持ち上げて抜き出すようにする。この着脱蓋５４の抜き出しにより、フロート弁体５２、遊動弁体５３、案内筒体５８を弁箱部５１から簡単に取り外しできる。

しかも、本出願人が既に特願２０１４−２１８１２７にて提案しているように、図１において、フロート弁体５２と遊動弁体５３とを案内筒体５８内に収納し、この案内筒体５８を図示しない仮連結部を介して着脱蓋に着脱した構造に設けていることにより、着脱蓋５４を弁箱部５１から抜き出す際に、着脱蓋５４とともに案内筒体５８を同時に引き上げることができる。これにより、案内筒体５８内とともにフロート弁体５２、遊動弁体５３を空気弁本体１から簡単に取り外すことができる。

メンテナンス後においては、ボール弁体４を開操作して空気弁本体１への流路を開状態にしたときに空気弁本体１側の圧抜きも同時に停止できるため、補修弁側の一度の操作で復旧可能になる。このように、空気弁本体１側で圧抜き弁を弁開・弁閉する操作工程や、圧抜き弁等の装置が不要になり、圧抜き作業のスキップを確実に防止しながら簡易分解式空気弁を分解・組立できる。
なお、空気弁本体を通常の構造の急速空気弁とした場合にも、上記と同様に二次側の残圧を開放できる。又、他の構造の簡易分解式の空気弁であってもよい。

また、フロート弁体５２、遊動弁体５３、案内筒体５８を取り外した状態にし、野式口金２を空気弁本体１の弁箱部５１の上端開口部５６に装着することにより、町野式口金２を介して緊急時の消火栓や給水栓等として使用できる。

この場合、弁箱３の流路を町野式口金２を装着した空気弁本体１の流路と略同口径に設けていることにより、大流量の水を二次側に供給することができ、消火栓や給水栓としての機能を十分に発揮する。
空気弁本体１を再度管路の空気排出用として使用する場合には、町野式口金２を取外した状態で、前記分解の場合と逆の手順で空気弁本体１を組立てればよい。

補修弁付き簡易分解式空気弁を設置する場合には、補修弁と空気弁本体１とを重ねた状態で配管に簡便にかつコンパクト化しながら管路に接続できる。空気弁本体１の外周側に圧抜き弁用のスペースを設ける必要がないため、取り扱いが容易になって据え付けボックスへの収納が容易になる。部品点数及び作業工数の増加を防ぎ、防錆処理等の特別な加工を施す必要もないため加工工数も削減できる。これらにより、コストを抑えることも可能になる。

図７、図８においては、本発明の補修弁と補修弁付き簡易分解式空気弁の第２実施形態を示している。なお、この実施形態以降において、前記実施形態と同一部分は同一符号によって表し、その説明を省略する。
この実施形態における補修弁は、町野式口金２を常時装着した簡易分解式の空気弁本体７０に取付けるようにし、具体的には、本出願人が特願２０１４−２１８２１６において提案しているように、弁箱部５１の上端開口部５６に、大空気孔７１と町野式口金２とを有する着脱蓋７２を設けたものである。これにより、上部に町野式口金２を用いる空気弁本体７０を、補修弁に組み合わせるようにした。

この空気弁本体７０の場合、図７において、フロート弁体５２、遊動弁体５３を収納した案内筒体５８を弁箱部５１内に装着した状態で、補修弁の操作により町野式口金２を有する着脱蓋７２を介して残圧を排出し、内部の部品を簡単に分解できる。

一方、図８において、町野式口金一体型の着脱蓋７２の着脱によりフロート弁体５２、遊動弁体５３、案内筒体５８を取り外し、別の口金をあらたに必要とすることなく緊急時の消火栓や給水栓、洗管用や圧力測定用等として通水できる。このため、用途に応じて着脱蓋７２を取り替えることなく迅速に空気弁或は緊急時の消火栓等として使用できる。さらに、上部に町野式口金２を用いる空気弁であれば、この構造以外の空気弁に、本発明の補修弁を組み合わせて使用することもできる。

なお、この実施形態においても、前記実施形態と同様に案内筒体５８を仮連結部により着脱蓋７２に連結しているが、必ずしもこれら案内筒体５８を着脱蓋７２に仮着する必要はなく、案内筒体５８を着脱蓋７２と別体に設け、この案内筒体５８を含む内部部品を着脱蓋７２と別々に着脱してもよい。

図９においては、本発明の補修弁の第３実施形態を示している。
この補修弁においては、上部に通常の構造の急速空気弁を設けたものであり、具体的には、圧抜き弁を装着していない急速空気弁本体８０を使用したものである。通常、このような空気弁本体８０を使用する場合、蓋部材８１が急激に吹き飛んだりすることを防ぐために、蓋部材８１締付け用のふたボルト８２を徐々に緩めて慎重に残圧を抜く必要がある。しかし、本発明の補修弁をこの空気弁本体８０に取付けることにより、空気弁本体８０側で残圧を抜く作業が不要になるため利便性と安全性が向上する。
この実施形態では、例えば、口径φ２５ｍｍのフランジ一体型の空気弁本体８０に補修弁を組み合わせているが、例えば、口径φ７５ｍｍ等の異なる口径や、或はボール弁付きのフランジ一体型とは異なる空気弁にも補修弁を組み合わせることができる。

図１０においては、本発明の補修弁の第４実施形態を示している。
この実施形態では、空気弁のボデーである弁箱９０を図において下方に一体に延設し、この弁箱９０と一体に補修弁用弁箱部９１を設け、この弁箱部９１内に補修弁機能部９２を内蔵したものである。補修弁用弁箱部９１には、短管１２が組み合わせ可能に設けられている。

補修弁機能部９２は、前述の補修弁と同様に、ボール弁体４、ボールシート５、６、ステム７等の部品を有し、前記補修弁と同様の機能を発揮する。
これにより、全体をコンパクト化しつつ、空気弁部位による空気の排出機能と補修弁機能部９２による圧抜き機能とを一体型の補修弁により発揮することが可能になり、上部側の空気弁側の圧抜きが容易になり効率的に分解できる。

図１１は、本発明における補修弁の他の実施形態を示す縦断面図であり、図１２は同上の開閉弁部分を示した拡大断面図である。
本実施形態は、前述の第１〜第４実施形態と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。

図１１に示す実施形態は、排出孔３５に開閉弁９３を取付け、万が一の漏水時に、開閉弁９３を閉めて漏水を止めるようにした例である。
図１２において、具体的には、排出孔３５にブッシング９４を螺子込み、このブッシング９４には、開閉弁９３の弁体９３ａが螺子込まれている。開閉弁９３の弁体９３ａとブッシング９４との間には、スペーサ９５が装着され、このスペーサ９５により弁体９３ａの先端がブッシング９４の弁座部９４ａに当接しないようにして、開閉弁９３が常時開いている。

開閉弁９３には、軸方向に貫通孔９６を設け、この貫通孔９６は、排出孔３５と外部と連通する開口部９６ａとを連通させている。なお、開閉弁９３の操作部には、ローレットノブの他、ハンドル形状や六角その他の形状にしても良く、また、工具を用いて操作できるようにしても良い。

以上のことから、補修弁の一次側の弁座部からの水が回り込んで排出孔３５から漏水する事態が発生しても、スペーサ９５を取外し、開閉弁９３を強制的に閉めることで通常の補修弁として使用し続けることができるため、補修弁を交換することなく、圧抜き機能付きの補修弁として使用することが可能となる。

図１１に示す補修弁の使用方法は、通常時、スペーサ９５を装着した状態で開閉弁９３を締め込んでおき、圧抜き時に水が開閉弁９３の開口部９６ａより排出される。
一方、補修弁の一次側の弁座部からの水が回り込む漏水等の故障時には、スペーサを取外し、開閉弁９３を締め込んで閉止することで排出口３５から外部への漏水を止めて通常の補修弁として使用できる。なお、圧抜き弁として機能させる場合は、開閉弁を開けて圧を抜くことができる。

図１３は、本発明における補修弁のさらに他の実施形態を示す縦断面図である。
本実施形態も、前述の第１〜第４実施形態と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。

本例は、弁棒７にキャビティ部に連通する圧抜き用の排出孔３５ａを設けたものであり、この排出孔３５ａを外部と連通させるための開口部９８ａを設けている。図１３に示すように、弁棒７に開閉弁９７を螺子込み、開閉弁９７と弁棒７の間にスペーサ９９を入れ、開閉弁９７の先端が弁座部９７ａに当たらない構造としている。

図１３における弁棒７に開閉弁９７を設けた例の使用方法は、図１１における場合と同様であり、弁棒７に排出孔３５ａと開閉弁９７を設け、万が一の補修弁の一次側の弁座部からの水が回り込む漏水時に止水することができ、補修弁を交換することなく使用できる。なお、開閉弁は、ニードル弁、ボールコックなどの弁機構を実施に応じて任意に採用する。

以上のように、補修弁のみの一度の操作により、空気弁の弁箱内から完全に水を抜くことができ、これにより弁箱内に水が残って、清掃、点検や修理などのメンテナンスがし難くなることがない。

１ 空気弁本体
２ 町野式口金
３ 弁箱
４ ボール弁体
５、６ ボールシート
１０ キャビティ部
１１ 弁箱部材
１２ 短管
２０ 二次側開口部
２１ 一次側開口部
２２ フランジ
２３ フランジ部
３０ 空気弁
３５，３５ａ 排出孔
４０ 連通部
４３ Ｏリング
５１ 弁箱部
５２ フロート弁体
５３ 遊動弁体
５４ 着脱蓋
６０ 大空気孔
６２ 小空気孔
６４ 固定蓋
９１ 補修弁用弁箱部
９２ 補修弁機能部
９３ 開閉弁
９３ａ 弁体
９５ スペーサ
９６ａ 開口部
９７ 開閉弁
９８ａ 開口部
９９ スペーサ

Claims (10)

1. 上部に空気弁を組み合わせて用いる補修弁であって、二次側と一次側の開口部を有する弁箱に内蔵したボール弁体を一対のボールシートを介して弁棒で回動自在に設け、前記ボール弁体の全閉時に、二次側の開口部と一対のボールシートに挟まれた弁箱内周とボール弁体外周との間のキャビティ部を連通させる連通部を前記ボール弁体に形成すると共に、前記弁箱又は前記弁棒には、前記キャビティ部と外部とを連通する排出孔を形成して全閉時に二次側圧開放機能を有するようにしたことを特徴とする補修弁。
2. 前記空気弁は、町野式口金を用いる空気弁を組み合わせて用いる請求項１に記載の補修弁。
3. 前記弁箱を弁箱部材と短管とを組み合わせて構成し、前記短管の下端にフランジ部を設けると共に、前記排出孔を前記フランジ部に向かって斜め下向きに形成して前記排出孔と前記連通部とを略噴出方向に設けた請求項１又は２に記載の補修弁。
4. 前記弁箱の流路を前記空気弁の流路と略同口径に設けた請求項１乃至３の何れか１項に記載の補修弁。
5. 前記一対のボールシートのうち、二次側のボールシートを圧縮されにくい樹脂製のボールシートとし、一次側のボールシートを、密着性を有するゴムまたはＯリング付きの樹脂製ボールシートとすることにより、一次側のボールシートで確実に止水できるようにした請求項１乃至４の何れか１項に記載の補修弁。
6. 前記空気弁の弁箱を下方に一体に延設して補修弁用弁箱部を設け、この弁箱部内に補修弁機能部を内蔵した請求項１に記載の補修弁。
7. 二次側と一次側の開口部を有する弁箱に内蔵したボール弁体を一対のボールシートを介して弁棒で回動自在に設け、前記ボール弁体の全閉時に、二次側の開口部と一対のボールシートに挟まれた弁箱内周とボール弁体外周との間のキャビティ部を連通させる連通部を前記ボール弁体に形成し、前記弁箱又は前記弁棒には、前記キャビティ部と外部とを連通する排出孔を形成して全閉時に二次側圧開放機能を有するようにした補修弁と、この補修弁の上部に空気弁本体を設け、この空気弁本体は、小空気孔を有する遊動弁体とフロート弁体とを上下に収容した弁箱部と、中央部に大空気孔を有し前記弁箱部に着脱可能に設けた着脱蓋とを有し、前記補修弁を全閉した状態で、前記着脱蓋の着脱により前記遊動弁体、フロート弁体を分解可能に設けたことを特徴とする補修弁付き簡易分解式空気弁。
8. 前記空気弁本体の弁箱部の下方を一体に延設して補修弁用弁箱部を設け、この弁箱部内に補修弁機能部を内蔵した請求項７に記載の補修弁付き簡易分解式空気弁。
9. 前記排出孔に圧抜き構造の開閉弁を設けた請求項１乃至８の何れか１項に記載の補修弁と補修弁付き簡易分解式空気弁。
10. 前記弁棒に前記キャビティ部と外部とが連通された排出孔を形成し、この排出孔に圧抜き構造の開閉弁を設けた請求項１又は７に記載の補修弁と補修弁付き簡易分解式空気弁。

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