JP2018136005A - 空気弁 - Google Patents

Abstract

【課題】蓋体にかかる圧力が非常に高くなっても耐え得、しかも、簡単な操作で蓋体を弁箱に強固に固定できる空気弁を提供する。【解決手段】この空気弁１は、水道管に繋がれる弁箱２と、大空気孔３ａが形成され、弁箱２に蓋装着用パッキン３Ａを介して装着される蓋体３と、弁箱２内に配され、蓋体３の大空気孔３ａを下方から塞ぎ得る遊動弁体４と、弁箱内２に配されたフロート弁体５と、を備えており、遊動弁体４には、小空気孔４ａが形成されており、フロート弁体５は、小空気孔４ａを下方から塞ぎ得、弁箱２は、複数個の蓋固定部２２を有しており、蓋体３は、複数個の差し込み部３ｃを有しており、複数個の差し込み部３ｃが複数個の蓋固定部２２に蓋体３の回動によって差し込まれることで、蓋体３が下降して蓋装着用パッキン３Ａを上方から押さえつけ、蓋体３が弁箱２に装着される。【選択図】図１

Description

本発明は、水道管に繋がれ吸排気を行う空気弁に関する。

従来より、水道管に繋がれる空気弁がいろいろな場所で広く用いられている。空気弁は、水道管の設置工事、増設工事、又は交換工事などの際、水道管の中の水を効率良く抜くために大気を水道管内に導く吸気機能を有し、また、それらの工事の後に水道管の中の多量の空気（その他の気体も含む）を大空気孔を経て外部に排気する多量排気（急速排気）の機能と、水が通常の圧力で水道管を流れている状態で様々な原因で水道管に混入した空気を少量ずつ小空気孔を経て外部に排気する少量排気の機能と、を有するもの（例えば、特許文献１〜４など）が一般的に用いられている。

このような空気弁は、一般的に、基本構造として、水道管に繋がれる弁箱と、大空気孔が形成され弁箱に装着される蓋体と、弁箱内に配され蓋体の大空気孔を下方から塞ぎ得る遊動弁体と、弁箱内に配されたフロート弁体と、を備えている。小空気孔は、遊動弁体又は蓋体に形成されている。フロート弁体は、小空気孔を下方から塞ぎ得る。フロート弁体と遊動弁体とは、水よりも比重が小さいものであり、遊動弁体は、フロート弁体よりも軽量である。空気弁と水道管の間には、通常、弁箱への水の浸入を制御するコックの部分を有する別体の補修弁が連接されている。

多量排気時には、空気は、大空気孔を通りそれに連通する吸排気路を経て急速に排気される。多量排気は、補修弁のコックが開かれ水道管から弁箱へ水が浸入してから、遊動弁体が下方から蓋体に密接して大空気孔を塞ぐまで行われる。多量排気が終わった後には、空気が水道管から水に混じって浸入しフロート弁体の上端近傍の空気溜まりに溜まってくると少量排気が行われる。少量排気時には、空気は遊動弁体又は蓋体に形成されている小空気孔を通りそれに連通する吸排気路を経て排気される。フロート弁体の上端近傍の空気溜まりの空気が十分に少なくなると、フロート弁体が小空気孔を下方から塞ぐようになり、排気は止まる。

特許文献１に開示される空気弁では、弁箱の上部の外側面に形成された雄ねじに、蓋体に形成された雌ねじを螺合させることによって蓋体を弁箱に固定している。特許文献２に開示される空気弁では、ボルトによって蓋体を弁箱に固定している。

また、特許文献３及び４に開示される空気弁では、弁箱に設けられた複数個のレバーを回動操作し蓋体（内蓋体）に圧接するによって、蓋体（内蓋体）を弁箱に固定している。そうすることで、メンテナンス作業時などの分解後の組み立て（及び分解）において、蓋体の弁箱への固定（及び固定解除）を簡単な操作で（容易に迅速に）行うことができる。また、特許文献４の空気弁では、多量排気において必要とされる排気量が多い場合に好適なように、弁箱や蓋体などを大きくするとともに、レバーの数を多くして、より強固に蓋体を弁箱に固定し、蓋体にかかる圧力が非常に高くなっても耐え得るようにしている。

特開平９−１６６２３４号公報 特開２００３−１３９２６０号公報 特開２００９−１２１６７８号公報 特開２０１３−０４４３５６号公報

このように、蓋体にかかる圧力が非常に高くなり得る場合は、より強固に蓋体を弁箱に固定するような構造にする必要が有る。しかし、そのような場合でも、蓋体の弁箱への固定は、より簡単な操作で行うことができるようにするのが望ましい。

本発明は、係る事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、蓋体にかかる圧力が非常に高くなっても耐えることができ、しかも、蓋体を弁箱に簡単な操作で強固に固定できる空気弁を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の空気弁は、水道水が流れる水道管に繋がれ、該水道管内に混入する空気を大空気孔又は小空気孔を経て外部に排気できる空気弁であって、前記水道管に繋がれるものであって、弁箱本体部とそれから上方に延びて設けられる複数個の蓋固定部とを有する弁箱と、前記弁箱本体部に蓋装着用パッキンを介して装着されるものであって、前記大空気孔が形成され、複数個の差し込み部を有する蓋体と、前記弁箱本体部内に配され、前記蓋体の前記大空気孔を下方から塞ぎ得る遊動弁体と、前記弁箱本体部内に配されたフロート弁体と、を備えており、前記遊動弁体又は前記蓋体には、前記小空気孔が形成されており、前記フロート弁体は、前記小空気孔を下方から塞ぎ得るものであり、前記蓋体は、回動により、前記差し込み部が前記蓋固定部に差し込まれることで、前記蓋体が下降して前記蓋装着用パッキンを上方から押さえつけて前記弁箱に装着されることを特徴とする。

請求項２に記載の空気弁は、請求項１に記載の空気弁において、前記蓋固定部は、側部とその上部から内方に突き出た突起部とを有し、該突起部の下面は、該突起部の一端面側から他端面側に向かって下面の全部又は一部が下方に傾斜した下面傾斜部により形成され、前記差し込み部の上面は、該差し込み部の一端面側から他端面側に向かって上面の全部又は一部が上方に傾斜した上面傾斜部により形成され、該差し込み部の該一端面が、前記突起部の前記一端面に前記下面傾斜部の下側に差し込まれることを特徴とする。

請求項３に記載の空気弁は、請求項１又は２に記載の空気弁において、前記蓋装着用パッキンの上側には、前記蓋体の回動による摺動の抵抗を小さくする補助リングが設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の空気弁は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気弁において、前記蓋体及び／又は前記弁箱は、前記弁箱に装着された前記蓋体が差し込みの向きと逆向きに回動するのを防止する逆回動防止部を有することを特徴とする。

請求項５に記載の空気弁は、請求項４に記載の空気弁において、前記逆回動防止部は、前記蓋体に、前記差し込み部の近傍に上下方向に回動するレバーを有し、前記弁箱に、該レバーの一部を収容し得るレバー収容溝を有することを特徴とする。

請求項６に記載の空気弁は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気弁において、前記蓋体は、その上面に、開栓キーの先端が嵌合するハンドルキャップを有することを特徴とする。

請求項７に記載の空気弁は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気弁において、前記下面傾斜部は、装着されることにより前記突起部の一部となっていることを特徴とする。

請求項８に記載の空気弁は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の空気弁において、前記上面傾斜部は、装着されることにより前記差し込み部の一部となっていることを特徴とする。

本発明に係る空気弁によれば、蓋体にかかる圧力が非常に高くなっても耐えることができ、しかも、蓋体を弁箱に簡単な操作で強固に固定できる。

本発明の実施形態に係る空気弁の断面図（図２のＡ−Ａで示す線の位置で切断した断面図）である。 同上の空気弁の平面図である。 同上の空気弁の断面図（図２のＢ−Ｂで示す線の位置で切断した断面図）である。 同上の空気弁の断面図（図２のＣ−Ｃで示す線の位置で切断した断面図）である。 同上の空気弁の断面図（図２のＤ−Ｄで示す線の位置で切断した断面図）である。 同上の空気弁の弁箱を示すものであって、（ａ）が平面図、（ｂ）が断面図（（ａ）のＡ’−Ａ’で示す線の位置で切断した断面図）である。 同上の空気弁の下面傾斜部を拡大して示すものであって、（ａ）が底面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が変形例の正面図である。 同上の空気弁において蓋体を弁箱に固定する前の状態を示す平面図である。 同上の空気弁の蓋体を示すものであって、（ａ）が平面図、（ｂ）が断面図（（ａ）のＡ’’−Ａ’’で示す線の位置で切断した断面図）である。 同上の空気弁の上面傾斜部を拡大して示すものであって、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が差し込もうとする状態の正面図、（ｄ）が差し込み完了状態の正面図、（ｅ）変形例の正面図、（ｆ）が変形例の差し込んだ直後の状態の正面図、（ｇ）が差し込み完了状態の正面図である。 同上の空気弁の蓋装着用パッキンと補助リングを示す断面図であって、（ａ）が補助リング、（ｂ）が蓋装着用パッキンである。 同上の空気弁の弁箱に雄型口金を装着した状態を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を説明する。本発明の実施形態に係る空気弁１は、水道水が流れる水道管に繋がれ、その水道管内に混入する空気を大空気孔３ａ又は小空気孔４ａを経て外部に排気できるものである。空気弁１は、基本構造として、図１に示すように、弁箱２と蓋体３と遊動弁体４とフロート弁体５とを備えている。また、空気弁１は、弁体案内６とカバー体７とを備えている。なお、図１は、図２においてＡ−Ａで示す線の位置で切断した断面図である。図２は、カバー体７の天頂部７ａを透視して描いた平面図である。また、図３に、図２においてＢ−Ｂで示す線の位置で切断した断面図、図４に、図２においてＣ−Ｃで示す線の位置で切断した断面図、図５に、図２においてＤ−Ｄで示す線の位置で切断した断面図を示す。

弁箱２は、水道管に繋がれるものであって、弁箱本体部２１とそれから上方に延びて設けられる複数個（本実施例では２個）の蓋固定部２２、２２とを有する（図６（ａ）、(ｂ)等参照）。弁箱２は、詳細には、弁箱本体部２１の上方端部に通気口２ａ、弁箱本体部２１の下方端部に通水口２ｂを有し、通気口２ａの下方内部に中空部２ｃ、その下方に導水部２ｄを有している。また、本実施形態では、弁箱２は、弁箱本体部２１の内壁面の上部には、上方端部から順に大径段２ｅ、中径段２ｆ、小径段２ｇが設けられており（図６（ａ）、(ｂ)参照）、この中径段２ｆが、後述する蓋装着用パッキン３Ａを配置するためのパッキン配置部となる。弁箱本体部２１の内壁面の段部の数又は形状などは、これに限定されるものではない。また、この弁箱２は、通常は、空気弁１と水道管の間に、中空部２ｃへの水の浸入を制御するコックの部分を有する別体の補修弁１０が連接されて用いられる。なお、補修弁１０に替えて、弁箱２の通水口２ｂの近傍にコック機能を付設してもよい。

蓋固定部２２は、弁箱本体部２１の周方向の所定角度範囲（例えば、７０度程度の範囲）に設けられる。蓋固定部２２は、側部２２ａと、その上部から庇状に内方（半径方向内方）に突き出た突起部２２ｂと、を有する。本実施形態において、蓋固定部２２の数は２つであるが、蓋固定部２２の数はこれに限られない。なお、蓋固定部２２の大きさは、適宜、変更可能である。

突起部２２ｂの下面２２３は、下面２２ｃａが傾斜した下面傾斜部２２ｃにより形成されている（図６（ｂ）参照）。下面傾斜部２２ｃの下面２２ｃａは、突起部２２ｂの一端面２２１側から他端面２２２側に向かって下方に傾斜している。なお、図６（ａ）では、下面傾斜部２２ｃを破線で示している。下面傾斜部２２ｃは、本実施形態では、弁箱２の他の部分とは別の部材により作製し、ネジ２２ｄ（図７（ａ）参照）で装着し固定することにより突起部２２ｂの一部としている。ネジ２２ｄは、例えば、皿頭ネジ(ネジ頭部の上面が平らで、ネジ頭部埋込み座面が円錐形状のもの)を用いることができる。この固定は、ネジ２２ｄで行うのは、下面傾斜部２２ｃを必要に応じて取り換えることが可能となり都合がよいが、溶接や圧入などの他の装着手段で行ってもよい。また、下面傾斜部２２ｃは、別の部材により作製するのではなく、弁箱２を製作する際に鋳物、例えば、鋳鉄により他の部分と一体的に成形し、突起部２２ｂの下面２２３、つまり下面傾斜部２２ｃの下面２２ｃａを傾斜したものとすることも可能である。なお、皿頭ネジを用いて下面傾斜部２２ｃを装着し固定する場合には、皿頭ネジを挿通する孔は、皿頭ネジの座面の収まりをよくするために、ネジ頭部埋込み孔の縁を円錐状に面取りした形状の皿孔を形成し、この皿孔に皿頭ネジを締め付けた状態で、皿頭ネジの頭部が突き出ることがないようにする必要がある。

下面傾斜部２２ｃは、図７（ａ）に示すように、底面視が扇形の中心部分を削除した形状である。また、正面視で、図７（ｂ）に示すように、下面２２ｃａが傾斜している。

突起部２２ｂの一端面２２１は、蓋体３の後述する差し込み部３ｃが蓋体３の回動により差し込まれる側の面である。下面傾斜部２２ｃの下面２２ｃａは、蓋体３の差し込み部３ｃの後述する上面３ｃ３、すなわち上面傾斜部３ｄの上面３ｄａが接触して摺動する面である。本実施形態では、図８に示すように、蓋体３を弁箱２の周方向において蓋固定部２２、２２が存在しない位置に配置させ、時計回りに蓋体３を回動させると図２（及び図１）に示すように、差し込み部３ｃが差し込まれるようにしている。従って、図６（ｂ）（及び図７（ｂ））においては、下面傾斜部２２ｃの下面２２ｃａは、左側から右側に向かって（時計回りに）下方に傾斜している。

下面傾斜部２２ｃの下面２２ｃａは、上面傾斜部３ｄの上面３ｄａに対し滑らかに摺動するように、表面をテフロン（登録商標）等の樹脂などでコーティングしてもよい。また、弁箱２の他の部分とは別の部材により作製する場合は、下面傾斜部２２ｃは、できるだけ滑らかに摺動するようなもの、例えば銅又は真鍮等の銅系の合金製のものを用いることができる。このように下面傾斜部２２ｃを別の部材で作製すると、弁箱２を製作する際に鋳鉄により他の部分と一体的に成形する場合に比べ、下面２２ｃａを精度よく製作することができ、また、もし、銅又は真鍮等の銅系の合金により弁箱２（若しくは蓋固定部２２だけ）の他の部分と一体的に成形した場合に比べ、安価にできる。

なお、下面傾斜部２２ｃは、その平面視の形状は、上述した形状に限られるものではない。また、下面傾斜部２２ｃは、下面２２ｃａの全部が傾斜しているのが、上面傾斜部３ｄと接触する面積が広く、しっかり押さえ付けるので好ましいが、場合によっては、図７（ｃ）に示すように、下面２２ｃａの一部だけが傾斜するようにすることも可能である。後述する差し込み部３ｃの上面傾斜部３ｄについても同様であり、これについては後述する。

蓋体３は、上記の大空気孔３ａが形成されており、弁箱２に装着されるものである。大空気孔３ａは、蓋体３の略中央部に形成されている。大空気孔３ａの上方は、吸排気路３ｂとなる。蓋体３の弁箱２への装着は、蓋体３の下方に蓋装着用パッキン３Ａを配して、その蓋装着用パッキン３Ａを介して行われる。

蓋体３は、複数個の差し込み部３ｃ、３ｃを有している（図９（ａ）、（ｂ）参照）。差し込み部３ｃ、３ｃは、蓋体３の上部の外周部に、それから外方（半径方向外方）に羽根状に設けられている。差し込み部３ｃの外周面は、円弧状である。本実施形態において、差し込み部３ｃの数は、２つであるが、差し込み部３ｃの数は、これに限られない。差し込み部３ｃの数は、通常は、蓋固定部２２の数と等しい。なお、差し込み部３ｃの大きさは、差し込み部３ｃの数等に基づいて、適宜、変更可能である。

差し込み部３ｃの上面３ｃ３は、上面３ｄａが傾斜した上面傾斜部３ｄにより形成されている（図９（ｂ）参照）。上面傾斜部３ｄの上面３ｄａは、差し込み部３ｃの一端面３ｃ１側から他端面３ｃ２側に向かって上方に傾斜している。上面傾斜部３ｄは、本実施形態では、差し込み部３ｃの他の部分とは別の部材により作製し、ネジ３ｊ（図１０参照）で装着し固定することにより差し込み部３ｃの一部としている。ネジ３ｊは、例えば、皿頭ネジを用いることができる。この固定は、ネジ３ｊで行うのは、上面傾斜部３ｄを必要に応じて取り換えることが可能となり都合がよいが、溶接や圧入などの他の装着手段で行ってもよい。また、上面傾斜部３ｄは、別の部材により作製するのではなく、蓋体３を製作する際に鋳物、例えば、鋳鉄により他の部分と一体的に成形し、差し込み部３ｃの上面３ｃ３、つまり上面傾斜部３ｄの上面３ｄａを傾斜したものとすることも可能である。なお、皿頭ネジを用いて上面傾斜部３ｄを装着し固定する場合には、皿頭ネジを挿通する孔は、皿頭ネジの座面の収まりをよくするために、ネジ頭部埋込み孔の縁を円錐状に面取りした形状の皿孔を形成し、この皿孔に皿頭ネジを締め付けた状態で、皿頭ネジの頭部が突き出ることがないようにする必要がある。

上面傾斜部３ｄは、図１０（ａ）に示すように、平面視が扇形の中心部分を削除した形状である。また、正面視で、図１０（ｂ）に示すように、上面３ｄａが傾斜している。

差し込み部３ｃの一端面３ｃ１は、蓋固定部２２の突起部２２ｂの下面傾斜部２２ｃの下側に差し込まれる側の面である。上面傾斜部３ｄの上面３ｄａは、上述したように、蓋固定部２２の突起部２２ｂの下面傾斜部２２ｃの下面２２ｃａが接触して摺動する面である。本実施形態では、上述したように、蓋体３を弁箱２の周方向において蓋固定部２２、２２が存在しない位置に配置させ、時計回りに蓋体３を回動させると、差し込み部３ｃが差し込まれるようにしており（図８参照）、図９（ｂ）（及び図１０（ｂ））においては、上面傾斜部３ｄの上面３ｄａは、右から左に向かって（反時計回りに）上方に傾斜している。図１０（ｃ）は、差し込み部３ｃを差し込もうとする状態、図１０（ｄ）は、差し込み部３ｃの差し込みが完了した状態の上面傾斜部３ｄを、下面傾斜部２２ｃとともに示している。差し込み部３ｃを差し込もうとする状態から差し込み部３ｃの差し込みが完了した状態になるまでに、下面傾斜部２２ｃ（つまり弁箱２）に対して上面傾斜部３ｄ（つまり蓋体３）が下降する（押し下げられる）。

上面傾斜部３ｄの上面３ｄａは、下面傾斜部２２ｃの下面２２ｃａに対し滑らかに摺動するように、表面をテフロン（登録商標）等の樹脂などでコーティングしてもよい。また、差し込み部３ｃの他の部分とは別の部材により作製する場合は、上面傾斜部３ｄは、できるだけ滑らかに摺動するようなもの、例えば銅又は真鍮等の銅系の合金製のものを用いることができる。このように上面傾斜部３ｄを別の部材で作製すると、蓋体３を製作する際に鋳鉄により他の部分と一体的に成形する場合に比べ、上面３ｄａを精度よく製作することができ、また、もし、銅又は真鍮等の銅系の合金により蓋体３の他の部分と一体的に成形した場合に比べ、安価にできる。

なお、上面傾斜部３ｄは、その平面視の形状は、上述した形状に限られるものではない。また、上述した下面傾斜部２２ｃの下面２２ｃａについて述べたのと同様に、上面傾斜部３ｄの上面３ｄａの全部が傾斜しているのが好ましいが、場合によっては、図１０（ｅ）に示すように、上面３ｄａの一部だけが傾斜するようにすることも可能である。なお、この場合に、図１０（ｆ）に差し込み部３ｃを差し込んだ直後の状態、図１０（ｇ）に差し込み部３ｃの差し込みが完了した状態を示す。

弁箱２の蓋固定部２２の突起部２２ｂの下面傾斜部２２ｃと蓋体３の差し込み部３ｃの上面傾斜部３ｄは、下面傾斜部２２ｃの下面２２ｃａと上面傾斜部３ｄの上面３ｄａの全部又は一部が傾斜していれば、弁箱２の蓋固定部２２の突起部２２ｂの下側に蓋体３の差し込み部３ｃを差し込み回動させることで、下面傾斜部２２ｃの下面２２ｃａの傾斜部分に上面傾斜部３ｄの上面３ｄａの傾斜部分が接触して蓋体３が下降する。それにより、後述するように、蓋体３が蓋装着用パッキン３Ａを所望の圧力で上方から押さえつけて止水性と密封性を確保することができる。

また、差し込みの最終状態では、下面傾斜部２２ｃの下面２２ｃａと上面傾斜部３ｄの上面３ｄａとは、面接触し、また、面接触の面積は広くすることが可能である。それにより、空気弁１の設定圧力が高くても（例えば、１.６ＭＰａ以上）、蓋体３をしっかりと弁箱２に固定することができる。なお、弁箱２の蓋固定部２２の突起部２２ｂ（下面傾斜部２２ｃ以外の部分）と蓋体３の差し込み部３ｃ（上面傾斜部３ｄ以外の部分）とは、上述したように鋳物、例えば、鋳鉄により弁箱２又は蓋体３の他の部分と一体的に成形できるので、空気弁１の設定圧力に耐え得る剛性を容易に有するようにすることができる。また、下面傾斜部２２ｃと上面傾斜部３ｄの材質については、空気弁１の設定圧力に耐え得るものとする必要がある。

蓋体３の下方に配される蓋装着用パッキン３Ａは、円環状のゴム製のもの（例えば、Ｏリング）である（図１１（ｂ）参照）。

蓋装着用パッキン３Ａの上側には、蓋体３の回動による摺動の抵抗を小さくする補助リング３Ｂを設けることが好ましい（図１等及び図１１（ａ）参照）。補助リング３Ｂを設けることにより、蓋体３をスムーズに弁箱２に対して回動させることができる。補助リング３Ｂは、その材質には特に制限はなく、金属又は樹脂で製造されたリングを使用可能である。補助リング３Ｂの好ましい素材として、例えば、テフロン（登録商標）等の樹脂があげられる。なお、補助リング３Ｂは、空気弁１をメンテナンスなどによる分解をせずに長期間使用した場合でも、蓋装着用パッキン３Ａと蓋体３との固着を防止することが可能である。

蓋体３を回動させて弁箱２に固定した後は、弁箱２装着された蓋体３が差し込みの向きと逆向きに回動するのを防止する逆回動防止部により、蓋体３をより確実に弁箱２に固定することが好ましい。逆回動防止部は、蓋体３及び／又は弁箱２に設けられ、特に機構が限定されるものではないが、以下に述べるものが可能である。

すなわち、本実施形態では、蓋体３に、差し込み部３ｃの他端面３ｃ２の近傍に、上下方向に回動するレバー３ｅ、３ｅを設けるようにし（図９（ａ）、図４参照）、弁箱２に、レバー３ｅ、３ｅの一部を収容し得るレバー収容溝２ｈ、２ｈを設けるようにしている（図６（ａ）参照）。蓋体３を所定の量だけ回動させ弁箱２に完全に固定できる位置において、レバー３ｅとレバー収容溝２ｈの位置が合致する。従って、その位置で、レバー３ｅの所定部分をレバー収容溝２ｈに収めることで、装着された蓋体３が逆回動することを防止できる。見方を変えれば、レバー３ｅの所定部分を収容溝２ｈに収めることで、弁箱２に完全に固定できる位置まで蓋体３を所定の量だけ回動したことが確認できる。なお、レバー３ｅは、自在に揺動するものであっても、上がった状態や下がった状態などが一時的に保持されるものであってよい。また、本実施形態では、レバー３ｅ、レバー収容溝２ｈをそれぞれ２個設けているが、１個にすることも可能である。

また、本実施形態では、蓋体３には、蓋体３の中央部を跨ぐように把持部材３ｆが取り付けられている（図９（ａ）参照）。把持部材３ｆは、蓋体３を把持する手段としてだけではなく、後述するように、蓋体３を回動させるための手段としても使用される。

把持部材３ｆには、その略中央に、図９（ａ）に示すように、ハンドルキャップ３ｇを設けることも可能である。ハンドルキャップ３ｇは、多角形、例えば、四角形である。蓋体３を回動させて弁箱２から着脱する際に、開栓キー（図示せず）の先端を前記四角形に差し込んで嵌合させ、開栓キーを回動させることにより、蓋体３を回動させることができる。空気弁１は、道路の地下等に設けられることも多い。従って、作業環境によっては、作業者がしゃがみこんで把持部材３ｆを把持することが困難な状況もあり得る。このような時に、開栓キーを用いることにより、作業者が無理な体勢で作業をせずとも、蓋体３を回動させることができる。

なお、本実施形態では、蓋体３に、Ｏリング３ｈとＯリング３ｉが取り付けられている（図９（ｂ）参照）。Ｏリング３ｈは遊動弁体４に対する止水性や密着性などを高めることができ、Ｏリング３ｉは補助リング３Ｂに対する止水性や密着性などを高めることができる。

なお、蓋体３は、様々に変形することが可能である。例えば、蓋体３の差し込み部３ｃと把持部材３ｆとが蓋体３の他の部分に対して回動可能に取り付けられており、他の部分は回動させずに、把持部材３ｆと差し込み部３ｃを回動させて弁箱２へ蓋体３を装着できるようにすることが可能である。また、蓋体３は、把持部材３ｆを有さないようにすることも可能であり、この場合、蓋体３を持ち運んだり回動させたりするときは、蓋体３の他の部分を把持したりレバー３ｅを把持したりすることになる。また、蓋体３は、ハンドルキャップ３ｇを有さないようにすることも可能であり、この場合、開栓キーを用いずに蓋体３を回動させることになる。

遊動弁体４は、弁箱２の弁箱本体部２１内に配され、蓋体３の大空気孔３ａを下方から塞ぎ得る。遊動弁体４と後に詳述するフロート弁体５とは、水よりも比重が小さいものであり、遊動弁体４は、フロート弁体５よりも軽量である。

遊動弁体４は、本実施形態では、大略円板状であり、中央には弁座４１が設けられている。弁座４１は、フロート弁体５に密接可能なように、わずかに下方に突出しており、下表面が略平坦であり、弾性を有している。前述した小空気孔４ａは、弁座４１の中心に、上下に貫通して形成されている。

また、遊動弁体４は、下端面の中央付近に凹部４ｂが形成されており、その凹部４ｂは、フロート弁体５の上端部５ａが弁座４１に適切に接触できるように、フロート弁体５の上端部５ａが余裕を持って入り込み得る大きさになっている。また、遊動弁体４の外周面と凹部４ｂの間に空気が通過できるように横方向に貫通孔４ｃが形成されている。また、遊動弁体４は、その上端面の中央部に凸部４ｄが形成されており、この凸部４ｄは、蓋体３の大空気孔３ａに入り得るように、それより小さくなっている。

フロート弁体５は、弁箱２の弁箱本体部２１内に配されている。フロート弁体５は、上述した小空気孔４ａを下方から塞ぎ得る。

フロート弁体５は、本実施形態では、全体として、大略円柱状のものである。また、その上端部５ａは円錐台状に先細りになっており、その先端である上端面５ａａは略平坦である。上端面５ａａは、平坦度が高いほどそれだけ遊動弁体４の弁座４１に密接し易くなるが、その一方で弁座４１と固着状態となって密接した状態から離れ難くなる場合もあり得るので、若干の曲率を有するようにしてもよい。

本実施形態では、特許文献４に開示のものと同様に、フロート弁体５は、フロート中央部５Ａとフロート周辺部５Ｂとから成る。これは、多量排気において必要とされる排気量を多くできるように弁箱２の横幅を広げて大型化した場合に、好適な形態である。フロート周辺部５Ｂは、中心軸の周りに中央孔５Ｂａを有する厚肉円筒状であり、フロート中央部５Ａは、略円柱状であって、フロート周辺部５Ｂの中央孔５Ｂａに挿入されている。上述した上端部５ａは、フロート中央部５Ａに形成されている。また、フロート周辺部５Ｂは、フロート中央部５Ａよりも重くなっている。

また、フロート中央部５Ａの下端部は、その上側部分よりも大径であって鍔部５Ａａを有して段差５Ａａａを形成している。フロート周辺部５Ｂの中央孔５Ｂａは、この鍔部５Ａａが嵌り込み可能なように、その下端部がその上側部分よりも大径の部分を有して段差５Ｂａａを形成している。

弁体案内６は、有底円筒状であって、空気や水の流通が可能な窓孔６ａを有している。窓孔６ａは、側部と底部の適宜位置に設けられている。遊動弁体４とフロート弁体５は、弁体案内６の内方に配され、弁体案内６は、それらの横方向のずれを防止している。

カバー体７は、天頂部７ａを有した円筒状であり、取手付き螺子７１によって横方向から、及び蓋固定部２２に固定されたスペーサ７２にナット７３を締結させることによって上側から、弁箱２に取り付けられる（図５参照）。なお、取手付き螺子７１は、空気弁１の分解作業時に、弁箱２の中空部２ｃから水又は空気を抜くことができるものである。

以上説明した空気弁１は、例えば、分解後などには、以下のようにして組み立てることができる。先ず、補修弁１０のコックが閉じた状態で、弁箱２の弁箱本体部２１に、弁体案内６、フロート弁体５、遊動弁体４を入れ、蓋体３を装着する。弁箱２への蓋体３の装着は、以下のようにして行うことができる。

すなわち、先ず、蓋体３を弁箱２の弁箱本体部２１の通気口２ａにはめ込む（図１などを参照）。このとき、把持部材３ｆを把持することができる。そして、蓋体３を回動（本実施形態ででは時計回りに回動）させ、蓋体３の差し込み部３ｃ、３ｃを、弁箱２の蓋固定部２２、２２の突起部２２ｂ、２２ｂの下側に差し込む。そうすると、蓋体３の上面傾斜部３ｄ、３ｄの上面３ｄａ、３ｄａが弁箱２の下面傾斜部２２ｃ、２２ｃの下面２２ｃａ、２２ｃａに接触し、蓋体３の回動に伴って、蓋体３が押し下げられる。蓋体３が押し下げられると、蓋体３の下側に配された蓋装着用パッキン３Ａが所望の圧力で押さえつけられて押しつぶされる。その結果、蓋体３と弁箱２との間の止水性と密封性が確保され、水又空気が漏れない状態になる。

このようにして、蓋体３の差し込み部３ｃ、３ｃを弁箱２の蓋固定部２２、２２の突起部２２ｂ、２２ｂの下側に差し込み、蓋体３の１８０度回動よりも少ない回動（本実施形態では、約９０度）により、簡単な操作で蓋体３を弁箱２に装着し強固に固定できる。また、差し込み部３ｃ、３ｃと突起部２２ｂ、２２ｂとの間で広い面により蓋体３にかかる圧力に耐えるので、圧力が非常に高くなっても耐えることができる。

弁箱２への蓋体３の装着後は、弁箱２を覆うようにカバー体７を取り付ける。

また、空気弁１は、特許文献３に記載されているのと同様に、臨時の消火栓としての利用や給水に利用などが可能である。そのためには、図１２に示すような、雄型口金３’を用いる。

雄型口金３’は、消火ホース、スタンドパイプ、又はアングルバルブなどが有する雌型口金が接続できるものであり、その接続部分（図１２における雄型口金３’の上部）は、一般の差し込み式（町野式）の雄型口金と同じ形状である。

また、雄型口金３’は、弁箱２への装着のための構造が蓋体３と同様になっている。すなわち、雄型口金３’は、上述した複数個の差し込み部３ｃ、３ｃ（図１２では図示せず）を有し、上面傾斜部３ｄ、３ｄを有している。なお、雄型口金３’では、上記の把持部材３ｆ、ハンドルキャップ３ｇを有していない。レバー３ｅ、３ｅについては、好ましくは、有するようにする。

雄型口金３’を装着する手順は、以下の通りである。すなわち、先ず、補修弁１０のコックを閉じて、弁箱２から、カバー体７、蓋体３、遊動弁体４、フロート弁体５、弁体案内６を取り外す。続いて、弁箱２に上述した蓋体３と同様にして雄型口金３’を差し込む。このとき、通常は、蓋装着用パッキン３Ａと補助リング３Ｂは、雄型口金３’の下方に配しておく。この状態で、雌型口金を有する消火ホースを接続すると、消火が可能であり、同様に雌型口金を有するスタンドパイプ又はアングルバルブを接続すると、災害時などの給水が可能である。また、雌型口金に止水圧力計が結合された圧力測定器を接続すると、水圧の測定が可能である。また、弁箱２に雄型口金３’を差し込んだ状態で、水道管の内部に管路内調査カメラなどを進入させて、管路内調査を行うことも可能である。

以上、本発明の実施形態に係る空気弁について説明したが、本発明は、上述の実施形態に記載したものに限られることなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内でのさまざまな設計変更が可能である。それにより、本発明は上述した空気弁１以外にもさまざまな形状及び構造の空気弁に適用できる。例えば、上記の特許文献１、３、４のように小空気孔が遊動弁体に形成されている様々な形状及び構造の空気弁には勿論適用できるし、上記の特許文献２のように小空気孔が蓋体に形成されている様々な形状及び構造の空気弁にも適用できる。また、特許文献１のように弁体案内を備えていない構造やカバー体などを備えていない構造の空気弁にも適用できる。また、特許文献３、４のように蓋体を固定するためのレバーが弁箱側に付設されたものにおいて、当該レバーを蓋体の逆回動防止部として構成してもよい。また、蓋体の逆回動防止部として弁箱側にロックピンを設け、蓋体の差し込み部が最終位置に差し込まれた状態で該ロックピンが当接し、蓋体の回動を防止するようなロックピン機構を用いてもよい。更に、上述の実施形態では、突起部２２ｂの下面２２３および差し込み部３ｃの上面３ｃ３を傾斜するように形成したが、これらの傾斜は、差し込み部３ｃを差し込む際に、差し込み部３ｃを上方から押さえつけ、蓋装着用パッキン３Ａを下方に押し付ける力を極力小さくする為である。従って、これら突起部２２ｂの下面２２３及び差し込み部の上面３ｃ３のいずれか一方のみの一部を傾斜面とし、他の部分はフラットな形状としても良い。また、突起部２２ｂの下面２２３および差し込み部３ｃの上面３ｃ３の両方をフラットな形状とし、差し込み部３ｃを差し込むために回転する際に、差し込み部３ｃを上方から押さえつけ、蓋装着用パッキン３Ａを下方に押し付けながら装着しても良い。この場合、蓋装着用パッキン３Ａの上に、より滑らかに回転できるように補助リング３Ｂを設けるのが好ましい。或は、突起部２２ｂの下面２２３および差し込み部３ｃの上面３ｃ３両方をフラットな形状とし、この間に僅かな隙間（蓋装着用パッキン３Ａの押さえつけ代程度以下）を設け、この隙間を用いてレバー３ｅを把持し回転させながら、差し込み部３ｃを差し込んだ後、レバー３ｅをレバー収容溝２ｈに収容する際に、カム、または、てこの原理を用いて、蓋装着用パッキン３Ａを下方に押し付けながら装着しても良い。この構成においても、蓋体３が蓋装着用パッキン３Ａを所望の圧力で上方から押さえつけて止水性と密封性を確保することができる。この場合、蓋装着用パッキン３Ａの上に、より滑らかに回転できるように補助リング３Ｂを設けるのが好ましい。

１ 空気弁
２ 弁箱
２１ 弁箱の弁箱本体部
２ａ 弁箱の通気口
２ｂ 弁箱の通水口
２ｃ 弁箱の中空部
２ｄ 弁箱の導水部
２ｅ 弁箱の弁箱本体部の大径段
２ｆ 弁箱の弁箱本体部の中径段（パッキン配置部）
２ｇ 弁箱の弁箱本体部の小径段
２ｈ レバー収容溝
２２ 蓋固定部
２２ａ 蓋固定部の側部
２２ｂ 蓋固定部の突起部
２２１ 突起部の一端面
２２２ 突起部の他端面
２２３ 突起部の下面
２２ｃ 下面傾斜部
２２ｃａ 下面傾斜部の下面
２２ｄ ネジ
３ 蓋体
３ａ 大空気孔
３ｂ 吸排気路
３ｃ 差し込み部
３ｃ１ 差し込み部の一端面
３ｃ２ 差し込み部の他端面
３ｃ３ 差し込み部の上面
３ｄ 上面傾斜部
３ｄａ 上面傾斜部の上面
３ｅ レバー
３ｆ 把持部材
３ｇ ハンドルキャップ
３ｈ Ｏリング
３ｉ Ｏリング
３ｊ ネジ
３Ａ 蓋装着用パッキン
３Ｂ 補助リング
３’ 雄型口金
４ 遊動弁体
４ａ 小空気孔
４ｂ 遊動弁体の凹部
４ｃ 遊動弁体の貫通孔
４ｄ 遊動弁体の凸部
４１ 弁座
５ フロート弁体
５ａ フロート弁体の上端部
５ａａ フロート弁体の上端部の上端面
５Ａ フロート中央部
５Ａａ フロート中央部の鍔部
５Ａａａ フロート中央部の段差
５Ｂ フロート周辺部
５Ｂａ フロート周辺部の中央孔
５Ｂａａ フロート周辺部の中央孔の段差
６ 弁体案内
６ａ 弁体案内の窓孔
７ カバー体
７ａ カバー体の天頂部
７１ 取手付き螺子
７２ スペーサ
７３ ナット
１０ 補修弁

Claims (8)

1. 水道水が流れる水道管に繋がれ、該水道管内に混入する空気を大空気孔又は小空気孔を経て外部に排気できる空気弁であって、
   前記水道管に繋がれるものであって、弁箱本体部とそれから上方に延びて設けられる複数個の蓋固定部とを有する弁箱と、
   前記弁箱本体部に蓋装着用パッキンを介して装着されるものであって、前記大空気孔が形成され、複数個の差し込み部を有する蓋体と、
   前記弁箱本体部内に配され、前記蓋体の前記大空気孔を下方から塞ぎ得る遊動弁体と、
   前記弁箱本体部内に配されたフロート弁体と、
   を備えており、
   前記遊動弁体又は前記蓋体には、前記小空気孔が形成されており、
   前記フロート弁体は、前記小空気孔を下方から塞ぎ得るものであり、
   前記蓋体は、回動により、前記差し込み部が前記蓋固定部に差し込まれることで、前記蓋体が下降して前記蓋装着用パッキンを上方から押さえつけて前記弁箱に装着されることを特徴とする空気弁。
2. 請求項１に記載の空気弁において、
   前記蓋固定部は、側部とその上部から内方に突き出た突起部とを有し、
   該突起部の下面は、該突起部の一端面側から他端面側に向かって下面の全部又は一部が下方に傾斜した下面傾斜部により形成され、
   前記差し込み部の上面は、該差し込み部の一端面側から他端面側に向かって上面の全部又は一部が上方に傾斜した上面傾斜部により形成され、該差し込み部の該一端面が、前記突起部の前記一端面に前記下面傾斜部の下側に差し込まれることを特徴とする空気弁。
3. 請求項１又は２に記載の空気弁において、
   前記蓋装着用パッキンの上側には、前記蓋体の回動による摺動の抵抗を小さくする補助リングが設けられていることを特徴とする空気弁。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気弁において、
   前記蓋体及び／又は前記弁箱は、前記弁箱に装着された前記蓋体が差し込みの向きと逆向きに回動するのを防止する逆回動防止部を有することを特徴とする空気弁。
5. 請求項４に記載の空気弁において、
   前記逆回動防止部は、前記蓋体に、前記差し込み部の近傍に上下方向に回動するレバーを有し、前記弁箱に、該レバーの一部を収容し得るレバー収容溝を有することを特徴とする空気弁。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の空気弁において、
   前記蓋体は、その上面に、開栓キーの先端が嵌合するハンドルキャップを有することを特徴とする空気弁。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の空気弁において、
   前記下面傾斜部は、装着されることにより前記突起部の一部となっていることを特徴とする空気弁。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の空気弁において、
   前記上面傾斜部は、装着されることにより前記差し込み部の一部となっていることを特徴とする空気弁。

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