JP2017110680A - 空気弁 - Google Patents

Abstract

【課題】弁箱に蓋体を取付けているボルト軸及びナットを弁箱から取外さずに弁箱から蓋体を取外すことができる空気弁を提供する。【解決手段】空気弁１は、上部に開口１０ａが形成された弁箱１０と、弁箱の上部に設置されていて側縁部１１ａに第一の切欠き１１ｂが形成された蓋体１１と、弁箱の側部に回転可能に支持されていて、蓋体の第一の切欠きに着脱可能なボルト軸１２と、蓋体の第一の切欠きにボルト軸が嵌合した状態でボルト軸に螺合することで、弁箱に蓋体を固定する第一のナット１３と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、空気弁に関する。

従来、水等の流体が流れる管路等に設けられ、管路内の空気を排出したり吸入したりする空気弁があり、特許文献１に記載されたものが知られている。

特許文献１の空気弁は、弁箱の上部開口に大空気孔を形成した蓋体が設置され、弁箱内には、大空気孔を開閉するための遊動弁体やフロート弁体等が配置されている。
弁箱及び蓋体には、挿通孔がそれぞれ形成されており、これらの挿通孔にボルト（ボルト軸）を挿通し、このボルトの雄ネジ部にナットを螺合させて、弁箱に蓋体を取付けている。

このように構成された空気弁については、ボルトからナットを取外し、弁箱及び蓋体の挿通孔からボルトを取外す。そして、弁箱から蓋体を取外し、弁箱内の遊動弁体やフロート弁体等の保守（メンテナンス）や修理を行っている。

特開２０１４−１５９８２０号公報

しかしながら、特許文献１の空気弁において、保守等を行うには、弁箱からボルト及びナットを取外す必要があり、作業中に、取外したボルト又はナットが空気弁や手元から落ちる可能性がある。この場合には、落ちたボルト又はナットを探す時間が必要になり、作業に長時間を要する。また、地下空間や橋梁等、空気弁の設置場所よっては、落ちたボルト又はナットは探せないため、新たなボルト又はナットを用意する必要がある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、弁箱に蓋体を取付けているボルト軸及びナットを弁箱から取外さずに弁箱から蓋体を取外すことができる空気弁を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の空気弁は、上部に開口が形成された弁箱と、前記弁箱の上部に設置されていて側縁部に第一の切欠きが形成された蓋体と、前記弁箱の側部に回転可能に支持されていて、前記蓋体の第一の切欠きに着脱可能なボルト軸と、前記蓋体の前記第一の切欠きに前記ボルト軸が嵌合した状態で前記ボルト軸に螺合することで、前記弁箱に前記蓋体を固定する第一のナットと、を備えることを特徴としている。
この発明によれば、ボルト軸と第一のナットとの螺合を維持したままボルト軸上で第一のナットを上方に移動させる。ボルト軸を回転させて第一の切欠きからボルト軸を取外し、弁箱から蓋体を取外す。
このように、弁箱から蓋体を取外しても、ボルト軸は弁箱に回転可能に支持され、第一のナットはボルト軸に螺合している。このため、弁箱からボルト軸及び第一のナットを取外さずに弁箱から蓋体を取外すことができる。

また、上記の空気弁において、前記蓋体の上部を覆い前記第一のナットから突出する前記ボルト軸を挿通させる挿入孔が形成されたカバーと、前記カバーから突出する前記ボルト軸に螺合することで前記弁箱に前記カバーを固定する第二のナットと、を備えてもよい。
この発明によれば、蓋体内に埃等が付着することをカバーにより抑えることができる。

また、上記の空気弁において、前記弁箱の側部に形成された一対の支持部と、一対の前記支持部に形成された貫通孔に挿入された支持ボルトと、前記支持ボルトに螺合する固定ナットと、を備え、前記ボルト軸は一対の前記支持部間で前記支持ボルトに回転可能に支持されていてもよい。
この発明によれば、一対の支持部、支持ボルト、及び固定ナットにより、ボルト軸を弁箱の側部に回転可能に支持することができる。

また、上記の空気弁において、前記蓋体の上部を覆い、側縁部に第二の切欠きが形成されたカバーと、前記ボルト軸に螺合する第二のナットと、を備え、前記ボルト軸は、前記カバーの第二の切欠きに着脱可能であり、前記蓋体の前記第一の切欠きに前記ボルト軸が嵌合したときに、前記ボルト軸は前記カバーの前記第二の切欠きに嵌合し、前記ボルト軸に前記第二のナットが螺合することで、前記弁箱に前記カバーを固定してもよい。
この発明によれば、ボルト軸と第一のナット及び第二のナットとの螺合を維持したままボルト軸上で第一のナット及び第二のナットを上方に移動させる。ボルト軸を回転させて第一の切欠き及び第二の切欠きからボルト軸を取外し、弁箱からカバー及び蓋体を取外す。
このようにボルト軸を回転させることで、弁箱からカバー及び蓋体を一度に取外すことができる。

本発明の空気弁によれば、弁箱に蓋体を取付けているボルト軸及びナットを弁箱から取外さずに弁箱から蓋体を取外すことができる。

本発明の第１実施形態の空気弁の一部を破断した側面図である。 同空気弁の一部を破断した平面図である。 同空気弁の要部の平面の断面図である。 同空気弁を保守、点検する手順を示す側面の断面図である。 本発明の第２実施形態の空気弁の一部を破断した側面図である。 同空気弁の一部を破断した平面図である。

（第１実施形態）
以下、本発明に係る空気弁の第１実施形態を、図１から図４を参照しながら説明する。
図１に示すように、本実施形態の空気弁１は、例えば上水道等の水（流体）を流す図示しない管路に直交させて設けた立ち上がり管（分岐管）に、副弁（補修弁）を介して設けられており、副弁の上端部Ｐ１の上端部に連結させて用いられる。

図１及び図２に示すように、空気弁１は、上部に上部開口（開口）１０ａが形成された弁箱１０と、弁箱１０の上部に設置されていて側縁部１１ａに複数の第一の切欠き１１ｂが形成された蓋体１１と、弁箱１０の側部に回転可能に支持された複数のボルト軸１２と、ボルト軸１２に螺合する第一のナット１３と、を備える。
弁箱１０は、前述の上部開口１０ａ及び下部開口１０ｂが形成された円筒状に形成されている。弁箱１０は、上部の外径よりも下部の外径の方が小さい。
弁箱１０の外周面の下部には、フランジ部１０ｃが設けられている。フランジ部１０ｃには、上下方向Ｚに貫通する取付け孔１０ｄが形成されている。

図１及び図３に示すように、弁箱１０の側部、すなわち外周面の上部には、一対の支持部１６が互いに弁箱１０の周方向に間隔を空けて形成されている。一対の支持部１６には、図示しない貫通孔がそれぞれ形成されている。支持部１６の貫通孔には、支持ボルト１７が挿入されている。支持ボルト１７に固定ナット１８が螺合することで、一対の支持部１６に支持ボルト１７及び固定ナット１８が取付けられている。なお、支持ボルト１７及び固定ナット１８の替わりに、ピンと止め輪としてもよい。
一対の支持部１６、支持ボルト１７、及び固定ナット１８を組にした支持体１９は、弁箱１０の軸線Ｃ１周りに等角度ごとに４つ配置されている。
なお、弁箱１０に設けられる支持体１９の数に制限はなく、１つから３つでもよいし、５つ以上でもよい。支持体１９に対応付けて設けられるボルト軸１２、蓋体１１の第一の切欠き１１ｂ、第一のナット１３、後述するカバー３１の挿入孔３１ａ、及び第二のナット３２の数についても同様である。

蓋体１１は、図２に示す平面視において正方形となる板状に形成されている。
図１及び２に示すように、蓋体１１の各隅部の側縁部１１ａには、前述の第一の切欠き１１ｂが形成されている。第一の切欠き１１ｂは、蓋体１１の側面に形成されるとともに、蓋体１１を上下方向Ｚに貫通する。
図１に示すように、蓋体１１の中央部には、大空気孔１１ｃが形成されている。蓋体１１の下面には、大空気孔１１ｃを囲うように封止部材２９が取付けられている。蓋体１１は、上部開口１０ａを覆っている。

ボルト軸１２は、通しボルトで、いわゆる十字穴等が形成された頭部を有さないものである。図１及び図３に示すように、ボルト軸１２は、自身の第一の端部が一対の支持部１６の間で支持ボルト１７に回転可能に支持されている。ボルト軸１２の第二の端部の外周面には、雄ネジ部１２ａが形成されている。ボルト軸１２は、支持ボルト１７に直交する平面上で、支持ボルト１７周りに回転する。
ボルト軸１２の第二の端部は、蓋体１１の第一の切欠き１１ｂに着脱可能である。すなわち、ボルト軸１２が支持ボルト１７周りに回転することで、ボルト軸１２の第二の端部は、蓋体１１の第一の切欠き１１ｂに嵌合したり、この嵌合を解除したりすることができる。

ボルト軸１２は、蓋体１１の第一の切欠き１１ｂに嵌合した位置に配置されている。前述の第一のナット１３は、ボルト軸１２の雄ネジ部１２ａに螺合するとともに、蓋体１１の上面に当接している。第一のナット１３が締め込まれて支持部１６と第一のナット１３とで蓋体１１を上下方向Ｚに挟み込むことで、弁箱１０に蓋体１１が固定されている。
これらボルト軸１２及び第一のナット１３が、弁箱１０に蓋体１１を取付けている。

弁箱１０内には、フロート弁体ガイド２０、フロート弁体２１、及び遊動弁体２２が配置されている。
フロート弁体ガイド２０は、有底筒状に形成されている。フロート弁体ガイド２０は、上端の開口部（符号省略）が弁箱１０の上部開口１０ａに連通している。フロート弁体ガイド２０には、水等を通過させるためのスリット２０ａや小孔（符号省略）が形成されている。
フロート弁体２１は球状に形成され、フロート弁体ガイド２０内に配置されており、弁箱１０内が水で充填されているときに、フロート弁体２１は水による浮力によって浮くことができる。

遊動弁体２２は、中央が隆起する山形に形成されている。遊動弁体２２の中央の下部には、小空気孔弁座２５が嵌合している。小空気孔弁座２５の中央には、小空気孔２５ａが形成されている。小空気孔弁座２５の上部に装着された弁座押え部材２６により、遊動弁体２２に小空気孔弁座２５が取付けられる。

本実施形態では、図１及び図２に示すように、空気弁１は、蓋体１１の上部を覆うカバー３１と、各ボルト軸１２の雄ネジ部１２ａに螺合する第二のナット３２と、を備えている。
カバー３１は、中央部が上方に向かって凸となるように湾曲した円板状に形成されている。カバー３１の縁部には、複数の挿入孔３１ａが形成されている。複数の挿入孔３１ａは、Ｃ１周りに等角度ごとに形成されている。
各挿入孔３１ａには、第一のナット１３から上方に突出するボルト軸１２の雄ネジ部１２ａが挿通している。カバー３１は、第一のナット１３上に配置されている。第二のナット３２は、カバー３１から突出するボルト軸１２に螺合するとともに、カバー３１の上面に当接している。第二のナット３２が締め込まれて第一のナット１３と第二のナット３２とでカバー３１を上下方向Ｚに挟み込むことで、弁箱１０にカバー３１が固定されている。
空気弁１がカバー３１及び第二のナット３２を備えることで、蓋体１１内に埃等が付着しにくくなる。

次に、以上のように構成された空気弁１の作用の一例について説明する。
図１に示すように、副弁の上端部Ｐ１には、取付け孔Ｐ３が形成されたフランジ部Ｐ２が設けられている。空気弁１は、副弁の上端部Ｐ１のフランジ部Ｐ２と弁箱１０のフランジ部１０ｃとを対向（当接）させた状態で、取付け孔Ｐ３、１０ｄに図示しないボルト等の締結部材を挿通させることで、副弁に連結される。

管路内の空気は、立ち上がり管、副弁を介して空気弁１に流れ、空気弁１の弁箱１０内の空気は、矢印Ａ１のように弁箱１０とフロート弁体ガイド２０との間を流れる。矢印Ａ２のように、フロート弁体ガイド２０のスリット２０ａ、蓋体１１の大空気孔１１ｃ、及び図示しない蓋体１１とカバー３１との隙間を通って、外部に排出される。

空気弁１の弁箱１０内に水が流入すると、フロート弁体ガイド２０に形成された小孔等を通して、フロート弁体ガイド２０内に水が流入する。水による浮力により、フロート弁体２１及び遊動弁体２２が上方に移動する。遊動弁体２２が図１に示す位置Ｑ１に移動し、蓋体１１の下面に遊動弁体２２の上面が接触すると、蓋体１１の大空気孔１１ｃを遊動弁体２２が塞ぐ。蓋体１１の大空気孔１１ｃ内を、水が流れなくなる。このように、遊動弁体２２は蓋体１１の大空気孔１１ｃを水が流れる開いた状態にしたり、大空気孔１１ｃを水が流れない閉じた状態にしたりすることができる。
フロート弁体２１が位置Ｑ２に移動し、小空気孔弁座２５の小空気孔２５ａをフロート弁体２１が塞ぐ。小空気孔弁座２５の小空気孔２５ａ内を、水が流れなくなる。

次に、空気弁１を保守、点検（以下、保守等と称する）するときについて説明する。
先ず、副弁を閉状態にして、管路から空気弁１への水及び空気を遮断する。
空気弁１の各ボルト軸１２から第二のナット３２を取外す。カバー３１を上方に移動させ、カバー３１の各挿入孔３１ａからボルト軸１２を抜く。こうして、弁箱１０からカバー３１を取外す。
各ボルト軸１２と第一のナット１３との螺合を維持したまま、ボルト軸１２上で第一のナット１３を緩める方向に回転させ上方に移動させる。図４に示すように、各ボルト軸１２を支持ボルト１７周りに回転させて、蓋体１１の第一の切欠き１１ｂからボルト軸１２を取外す。弁箱１０から蓋体１１を取外し、遊動弁体２２やフロート弁体２１の保守等を行う。

このように、弁箱１０から蓋体１１を取外しても、ボルト軸１２は弁箱１０に回転可能に支持され、また、第一のナット１３はボルト軸１２上で移動するが螺合した状態となる。したがって、保守等の作業中にボルト軸１２及び第一のナット１３が空気弁１から落ちることはない。
ボルト軸１２から第一のナット１３を取外すことなく弁箱１０から蓋体１１を簡単に取外せるため、空気弁１のメンテナンス性が向上する。

保守等が終了したら、前述の手順とは逆の手順で空気弁１を組み立てる。
すなわち、弁箱１０の上部に蓋体１１を置く。各ボルト軸１２を支持ボルト１７周りに回転させ、蓋体１１の各第一の切欠き１１ｂにボルト軸１２を嵌合させる。ボルト軸１２の雄ネジ部１２ａに螺合している第一のナット１３を蓋体１１に締め付け、弁箱１０に蓋体１１を固定する。
各ボルト軸１２をカバー３１の挿入孔３１ａを挿通させ、各第一のナット１３上にカバー３１を配置する。各ボルト軸１２の雄ネジ部１２ａに第二のナット３２を螺合させて締め付け、弁箱１０にカバー３１を固定する。

以上説明したように、本実施形態の空気弁１によれば、弁箱１０から蓋体１１を取外しても、ボルト軸１２は弁箱１０に回転可能に支持され、第一のナット１３はボルト軸１２に螺合している。このため、弁箱１０からボルト軸１２及び第一のナット１３を取外さずに弁箱１０から蓋体１１を取外すことができる。
空気弁１がカバー３１及び第二のナット３２を備えることで、蓋体１１内に埃等が付着しにくくすることができる。また、支持体１９により、ボルト軸１２を弁箱１０の側部に回転可能に支持することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図５及び６を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図５及び図６に示すように、本実施形態の空気弁２は、第１実施形態の空気弁１のカバー３１に複数の挿入孔３１ａに代えて複数の第二の切欠き３１ｂが形成されている。
第二の切欠き３１ｂは、カバー３１の側縁部３１ｃに形成されている。各ボルト軸１２は、カバー３１の第二の切欠き３１ｂに着脱可能である。蓋体１１の第一の切欠き１１ｂにボルト軸１２が嵌合したときに、このボルト軸１２はカバー３１の第二の切欠き３１ｂに嵌合する。
ボルト軸１２に第二のナット３２が螺合して、第一のナット１３と第二のナット３２とでカバー３１を上下方向Ｚに挟み込むことで、弁箱１０にカバー３１が固定されている。

このように構成された空気弁２を保守等するときには、各ボルト軸１２と第二のナット３２及び第一のナット１３との螺合を維持したまま、第二のナット３２及び第一のナット１３を緩める。
各ボルト軸１２を支持ボルト１７周りに回転させて、カバー３１の第二の切欠き３１ｂ及び蓋体１１の第一の切欠き１１ｂからボルト軸１２を取外す。ボルト軸１２を回転させることで、弁箱１０からカバー３１及び蓋体１１が一度に取外される。
続いて、遊動弁体２２やフロート弁体２１の保守等を行う。

保守等が終了したら、弁箱１０の上部に蓋体１１及びカバー３１を置く。各ボルト軸１２を支持ボルト１７周りに回転させ、カバー３１の第二の切欠き３１ｂ及び蓋体１１の各第一の切欠き１１ｂにボルト軸１２を嵌合させる。このとき、支持部１６と第一のナット１３とで蓋体１１を上下方向Ｚに挟み、第一のナット１３と第二のナット３２とでカバー３１を上下方向Ｚに挟む。
第一のナット１３を締め込み、弁箱１０に蓋体１１を固定する。第二のナット３２を締め込み、弁箱１０にカバー３１を固定する。

以上説明したように、本実施形態の空気弁２によれば、弁箱１０に蓋体１１を取付けているボルト軸１２及び第一のナット１３を弁箱１０から取外さずに弁箱１０から蓋体１１を取外すことができる。
また、ボルト軸１２を回転させることで、弁箱１０からカバー３１及び蓋体１１を一度に取外すことができる。

以上、本発明の第１実施形態及び第２実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。さらに、各実施形態で示した構成のそれぞれを適宜組み合わせて利用できることは、言うまでもない。

１、２ 空気弁
１０ 弁箱
１０ａ 上部開口（開口）
１１ 蓋体
１１ａ、３１ｃ 側縁部
１１ｂ 第一の切欠き
１２ ボルト軸
１３ 第一のナット
１６ 支持部
１７ 支持ボルト
１８ 固定ナット
３１ カバー
３１ａ 挿入孔
３１ｂ 第二の切欠き
３２ 第二のナット

Claims (4)

1. 上部に開口が形成された弁箱と、
   前記弁箱の上部に設置されていて側縁部に第一の切欠きが形成された蓋体と、
   前記弁箱の側部に回転可能に支持されていて、前記蓋体の第一の切欠きに着脱可能なボルト軸と、
   前記蓋体の前記第一の切欠きに前記ボルト軸が嵌合した状態で前記ボルト軸に螺合することで、前記弁箱に前記蓋体を固定する第一のナットと、
   を備えることを特徴とする空気弁。
2. 前記蓋体の上部を覆い前記第一のナットから突出する前記ボルト軸を挿通させる挿入孔が形成されたカバーと、
   前記カバーから突出する前記ボルト軸に螺合することで前記弁箱に前記カバーを固定する第二のナットと、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の空気弁。
3. 前記弁箱の側部に形成された一対の支持部と、
   一対の前記支持部に形成された貫通孔に挿入された支持ボルトと、
   前記支持ボルトに螺合する固定ナットと、
   を備え、
   前記ボルト軸は一対の前記支持部間で前記支持ボルトに回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気弁。
4. 前記蓋体の上部を覆い、側縁部に第二の切欠きが形成されたカバーと、
   前記ボルト軸に螺合する第二のナットと、
   を備え、
   前記ボルト軸は、前記カバーの第二の切欠きに着脱可能であり、
   前記蓋体の前記第一の切欠きに前記ボルト軸が嵌合したときに、前記ボルト軸は前記カバーの前記第二の切欠きに嵌合し、
   前記ボルト軸に前記第二のナットが螺合することで、前記弁箱に前記カバーを固定することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の空気弁。

Images