JP2533205B2 - 空気弁 - Google Patents

空気弁

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JP2533205B2
JP2533205B2 JP1291671A JP29167189A JP2533205B2 JP 2533205 B2 JP2533205 B2 JP 2533205B2 JP 1291671 A JP1291671 A JP 1291671A JP 29167189 A JP29167189 A JP 29167189A JP 2533205 B2 JP2533205 B2 JP 2533205B2
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diaphragm
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和美 田尻
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Kubota Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、管路などにおける空気を大気中に排気する
ための空気弁に関する。
従来の技術 従来のこの種の空気弁として、たとえば第3図に示さ
れるものがある。ここで1はフロート室であり、管路に
連通している。フロート室1の内部には、フロート2が
設けられている。フロート室1の上部には防護壁3が設
けられ、この防護壁3は、管路からフロート室1の中に
入り込む流体の液面から飛散するしぶきをさえぎるため
に用いられる。防護壁3には空気孔4とストレーナ5と
が設けられ、ストレーナ5は、しぶきとともに飛散する
ごみを捕集するために用いられる。防護壁3よりも上方
には、フロート室1の上端部をなす空気通路6が形成さ
れている。
フロート室1よりも上方には、弁座部7を介してフロ
ート室1に連通する排気室8が設けられ、この排気室8
には、大気に開放する排気孔9が形成されている。
排気室8よりもさらに上方には、ケース10とカバー11
とによって囲まれた圧力室12が設けられている。ケース
10とカバー11との間にはダイヤフラム13が挟まれてお
り、圧力室12はこのダイヤフラム13によって上部チャン
バ14と下部チャンバ15とに区画されている。下部チャン
バ15には、ダイヤフラム13を上部チャンバ14へ向けて押
圧するためのばね16が設けられている。上部チャンバ14
は、小排気孔25によって大気に連通されている。
空気通路6から排気室8を経て圧力室12へ至る位置に
は、弁座部7およびケース10を貫通する遊動弁17が昇降
自在に設けられている。この遊動弁17は、上昇したとき
に弁座部7を閉塞可能なフランジ上の弁体18を有し、か
つその上端部がダイヤフラム13に固定されている。
フロート2は上方へ突出するシャフト19を有し、この
シャフト19は、防護壁3の中心部を昇降可能に貫通して
空気通路6に至る。シャフト19の先端には、軸心方向の
長孔20が形成されている。遊動弁17の下端にはスリーブ
21が形成され、このスリーブ21は、シャフト19の先端の
外周との間に隙間を保った状態で、このシャフト19の先
端をおおうように配置されている。スリーブ21は、フロ
ート2に対して一定量だけ上下動可能なように、ピン22
を介してシャフト19の長孔20に連結されている。遊動弁
17の中心部には小排気孔25よりも大径の連絡孔23が貫通
して形成され、この連絡孔23はフロート室1と圧力室12
の上部チャンバ14とを互いに連通可能である。連絡孔23
の下端開口には、ゴム製の弁座24が設けられている。こ
の弁座24は、シャフト19の先端面が接触したときに、こ
の先端面にて閉じられるように構成されている。
このような空気弁を水道管内の空気抜きのために用い
る場合を例にとって、以下に説明する。たとえば空の水
道管内に初めて通水する場合に、最初はフロート室1の
内部は空である。このとき、第3図に示すように遊動弁
17はばね16により上方へ押圧されて弁座部7を閉じてお
り、またフロート2が自重により下方へ移動すること
で、シャフト19が弁座24から離れ、連絡孔23は開いてい
る。
管内に通水すると、この管内の圧力が上昇し、フロー
ト室1の中の空気が連絡孔23を通って圧力室12に入り込
む。このとき小排気孔25よりも連絡孔23の方が大径であ
ることから、上部チャンバ14の中の圧力が上昇し、この
圧力がダイヤフラム13に作用して、遊動弁17をばね16の
力に抗して押し下げる。このため弁座部7が開き、管内
の空気が多量に排気される。
排気を行うことでフロート室1の中に水が入り、その
水位が上昇してくると、フロート2が浮上し、シャフト
19が弁座24を閉じる。すると上部チャンバ14にフロート
室1からの空気が入らなくなり、ダイヤフラム13への押
圧力が働かなくなっては、ばね16の力とフロート2の浮
力とによって遊動弁17が上方へ移動し、弁座部7を閉じ
る。これにより、フロート室1の中の水が大気中にあふ
れ出ることが防止される。
フロート室1の中に空気がたまってその水位が低下す
ると、フロート2が自重により降下してシャフト19が弁
座24から離れる。すると、水圧の影響を受けて加圧状態
となっていた空気が連絡孔23を通って上部チャンバ14に
入り込み、ばね16の力に打ち勝つダイヤフラム13の下向
きの力が発生して遊動弁17を押し下げる。これにより弁
座部7が開いて、フロート室1の中の空気が排気され
る。
発明が解決しようとする課題 しかし実際は、ダイヤフラム13に下向きの力が発生し
て弁座部7がわずかに開き、フロート室1の中の加圧空
気が排気室8に流れ込むと、この加圧空気の一部は、圧
力室12のケース10と遊動弁17との隙間から下部チャンバ
15の中に入り込む。このため、この空気の圧力がダイヤ
フラム13の下面に作用し、ダイヤフラム13に上向きの力
が生じることになって、上部チャンバ14の中の空気によ
る遊動弁14の開き量が抑えられることになる。この結
果、排気量が少なくなって、排気性能が低下するという
問題点がある。
そこで本発明はこのような問題点を解決し、遊動弁を
大きく開いて多く排気できるようにすることを目的とす
る。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するため本発明は、 上方に突出するシャフトを有したフロートと、 このフロートが室内に設けられたフロート室と、 このフロート室の上方に設けられ、弁座部を通してフ
ロート室に連通されるとともに大気に開放された排気室
と、 この排気室の上方に設けられた圧力室と、 フロート室から排気室を経て圧力室に至る部分を上下
に移動自在であるとともに、上方への移動により前記弁
座部を閉塞可能な遊動弁と、 前記圧力室の内部においてこの圧力室内を上部チャン
バと下部チャンバとに二分するように設けられるととも
に、前記遊動弁の上端部が固定されたダイヤフラムと、 前記下部チャンバ内に設けられて前記ダイヤフラムを
押し上げることにより、前記遊動弁に閉じ方向の力を与
えるばねと、 前記遊動弁の中心部を軸心方向に貫通して設けられ、
フロート室と圧力室の上部チャンバとを互いに連通させ
る連絡孔と、 前記下部チャンバを大気に開放させる圧力逃がし孔
と、 前記遊動弁とシャフトとの一方に設けられた水平方向
のピンおよびそれらの他方に設けられて前記ピンと係り
合う上下方向の長孔とを有して、 前記フロート室内の水位の上昇によりフロートの浮力
が増大したときに、ピンと長孔との係り合いを解除させ
て前記シャフトの上端にて連絡孔を閉じさせるととも
に、前記ばねの力と前記フロートの浮力にもとづくシャ
フトの押し上げ力とによって遊動弁で弁座部を閉塞させ
るように構成され、 かつ、前記フロート室内の水位の低下によりフロート
の浮力が減少したときに、前記長孔の範囲内でフロート
を遊動弁よりも降下させてシャフトの上端が連絡孔を開
放させることで、フロート室内の加圧空気を連絡孔を介
して上部チャンバへ連通させてダイヤフラムを下方へ押
圧させることにより遊動弁が弁座部を開放させるととも
に、前記ピンと長孔との係り合いによりフロートの重量
を遊動弁に対し開方向に作用させるように構成され、 ているようにしたものである。
作用 このような構成によれば、下部チャンバに入り込んだ
空気は圧力逃がし孔を通って大気に開放されるため、こ
の空気がダイヤフラムを上向きに押すようなことがなく
なる。また水位の低下により浮力が減少したときには、
ピンと長孔との係り合いによってフロートの重量が遊動
弁に対し開方向に作用する。このため、遊動弁が動きや
すくなって、その開き量が大きくなり、排気量を多くす
ることが可能になる。また、水位の上昇によりフロート
の浮力が増大したときに、ピンの長孔との係り合いが解
除されて、遊動弁に対しフロートの重量が作用しなくな
るので、ばねによって遊動弁がすばやく閉じられる。し
たがって、フロート室の上部に所要の空気溜りが確保さ
れ、弁座部および排気室を通って水の噴出が確実に防止
される。
実施例 第1図は本発明の一実施例の空気弁の要部を詳細に示
し、第2図はその全体を示す。
第1図に示すように、圧力室12のケース10には、下部
チャンバ15を大気に連通させるための圧力逃がし孔31が
貫通して形成されている。なお第2図において、32はフ
ロート室1を形成するための弁箱、33は外カバーであ
る。外カバー33には図示を省略した通気孔が形成されて
おり、排気孔9より排出された空気を大気に開放させる
ことができるようになっている。
このような構成において、フロート室1の中の水位が
上昇すると、フロート2が浮力の増大によって浮き上が
り、ピン22と長孔20との係り合いが解除されて、遊動弁
17に対しフロート2の重量が作用しなくなる。このた
め、遊動弁17に作用するばね16の力によって弁座部7が
すばやく閉じられ、フロート室1の上部に所要の空気溜
りが確保されることになって、弁座部7および排気室8
を通っての水の噴出が確実に防止される。また弁座24が
シャフト19の上端により閉じられる。この状態からフロ
ート室1の中に空気がたまってその水位が低下すると、
長孔20がピン22に係り合うまでの範囲内でフロート2が
自重により降下して、シャフト19が弁座24から離れ、フ
ロート室1の中の加圧空気が連絡孔23を通って上部チャ
ンバ14に入り込み、ダイヤフラム13に下向きの力が加わ
る。そして、このダイヤフラム13に作用する下向きの力
と、ピン22と長孔20との係り合いによって遊動弁17に作
用するフロート1の重量とによって、この遊動弁17を下
方へ押す。すると、まず弁座部7がわずかに開いてフロ
ート室1の中の加圧空気が排気室8に徐々に流れ込み、
この加圧空気は排気孔9を通って大気中へ排出される。
加圧空気の一部は、ケース10と遊動弁17との隙間から
下部チャンバ15の中に入り込むが、その後ただちに圧力
逃がし孔31を経て大気に放出される。したがって、下部
チャンバ15の中に入り込んだ空気がダイヤフラム13を上
方へ押すような事態が生じることはなく、遊動弁17が上
部チャンバ14の中の加圧空気により十分に下方へ移動さ
れることになって、多量の空気を排気することが可能に
なる。
発明の効果 以上述べたように本発明によると、圧力室の下部チャ
ンバを大気に開放させる圧力逃がし孔を有する構成とし
たため、ダイヤフラムに上向きの押圧力が加わることが
なく、さらに水位の低下により浮力が減少したときに
は、ピンと長孔との係り合いによってフロートの重量が
遊動弁に対し開方向に作用するため、その分だけ遊動弁
が開きやすくなって、フロート室からの空気の排気量を
多くすることができる。また、水位の上昇によりフロー
トの浮力が増大したときには、ピンと長孔との係り合い
の解除によって遊動弁に対しフロートの重量が作用しな
くなるので、ばねによって遊動弁をすばやく閉じさせる
ことができ、したがって、フロート室の上部に所要の空
気溜りを確保できて、弁座部および排気室を通っての水
の噴出を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の空気弁の要部の断面図、第
2図は第1図の空気弁の全体断面図、第3図は従来の空
気弁の要部の断面図である。 1……フロート室、2……フロート、7……弁座部、8
……排気室、12……圧力室、13……ダイヤフラム、14…
…上部チャンバ、15……下部チャンバ、17……遊動弁、
23……連絡孔、31……圧力逃がし孔。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】上方に突出するシャフトを有したフロート
    と、 このフロートが室内に設けられたフロート室と、 このフロート室の上方に設けられ、弁座部を通してフロ
    ート室に連通されるとともに大気に開放された排気室
    と、 この排気室の上方に設けられた圧力室と、 フロート室から排気室を経て圧力室に至る部分を上下に
    移動自在であるとともに、上方への移動により前記弁座
    部を閉塞可能な遊動弁と、 前記圧力室の内部においてこの圧力室内を上部チャンバ
    と下部チャンバとに二分するように設けられるととも
    に、前記遊動弁の上端部が固定されたダイヤフラムと、 前記下部チャンバ内に設けられて前記ダイヤフラムを押
    し上げることにより、前記遊動弁に閉じ方向の力を与え
    るばねと、 前記遊動弁の中心部を軸心方向に貫通して設けられ、フ
    ロート室と圧力室の上部チャンバとを互いに連通させる
    連絡孔と、 前記下部チャンバを大気に開放させる圧力逃がし孔と、 前記遊動弁とシャフトとの一方に設けられた水平方向の
    ピンおよびそれらの他方に設けられて前記ピンと係り合
    う上下方向の長孔とを有して、 前記フロート室内の水位の上昇によりフロートの浮力が
    増大したときに、ピンと長孔との係り合いを解除させて
    前記シャフトの上端にて連絡孔を閉じさせるとともに、
    前記ばねの力と前記フロートの浮力にもとづくシャフト
    の押し上げ力とによって遊動弁で弁座部を閉塞させるよ
    うに構成され、 かつ、前記フロート室内の水位の低下によりフロートの
    浮力が減少したときに、前記長孔の範囲内でフロートを
    遊動弁よりも降下させてシャフトの上端が連絡孔を開放
    させることで、フロート室内の加圧空気を連絡孔を介し
    て上部チャンバへ連通させてダイヤフラムを下方へ押圧
    させることにより遊動弁が弁座部を開放させるととも
    に、前記ピンと長孔との係り合いによりフロートの重量
    を遊動弁に対し開方向に作用させるように構成され、 ていることを特徴とする空気弁。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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