JP2552229Y2 - 空気弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は水道管路などに付設し、
管路内に混入している空気を排出するのに用いる空気
弁、特に小形のものに適する空気弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、小形に適する空気弁は、例えば特
公昭６１−３２５５１号公報などとして提案されてい
る。この空気弁の構造は、弁箱内に浮動自在に収容した
フロート弁体の形状を、上面を平坦面となし、胴面を逆
円錐台にし、更に弁箱内の上部に通気弁座を下向き突出
状に設けると共に、この弁座下端と同高位置にストッパ
ーを設けた構造である。従って、この空気弁では、弁箱
内の空気が減少し、水位が上昇すると、フロート弁体が
弁座下面に接触して、通気孔を塞ぐ。この際、フロート
弁体は同時に、ストッパーとも接触するので、フロート
弁体は水平状態を保持する。次に、弁箱内の空気が増加
して水位が下がると、フロート弁体が傾き、通気孔が僅
かに開いて、そこから空気を排出する。そして、この作
動を繰り返し、弁箱内に空気が溜まるごとに排気し、水
道管路内に混入している空気を抜く。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】前記従来の空気弁で
は、弁座がゴムなどの弾性体製であるのに対して、スト
ッパーは金属製である。他方、水道管の水圧は０から
７．５ｋｇｆ／ｃｍ² まで変化する。水圧が高いと、弁
座に対するフロート弁体の押圧力が強くて、弾性体製の
弁座は大きく圧縮し、反対に、水圧が低いと、弁座の圧
縮は少ない。このように弁座は水圧の如何によって圧縮
量が変わり、フロート弁体の支持位置が上下に変動す
る。これに対して、ストッパーは金属製の為、圧縮変形
しない。従って、フロート弁体の水平支持を全ての水圧
時に於いて達成できない。

【０００４】即ち、低圧時を基準にして、フロート弁体
が水平になるように調節すると、高圧時に傾きが生じ、
反対に、高圧時を基準にして水平調節すると、低圧時に
傾きが起る。また、この現象をできるだけ防ぐ為に、弁
座のゴム硬度を上げると、ガスケット係数が上がり、低
圧時の止水性が悪くなる。このように従来の空気弁で
は、閉弁時におけるフロート弁体の水平保持が充分でな
かったり、弁座のゴム硬度が高かったりして、弁座部で
の止水性が悪く、水漏れが発生する。

【０００５】本考案は以上の点に鑑み、弁閉状態でのフ
ロート弁体の水平保持を充分にして、止水性を向上させ
た空気弁を提供せんとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本考案の空気弁の技術的
手段は、弁箱と、上蓋と、弁箱内に上下移動自在に収容
されたフロート弁体と、上蓋に取付けられた弾性材製の
弁座とからなり、フロート弁体の上面は平面であり、最
上昇したフロ一卜弁体は上蓋の下面で当接支持され、弁
座は、その弾性硬度を、高圧時に機械的強度に支障が出
ない範囲で可及的に低く設定すると共に、弁座の下端
が、上蓋の下面から僅かに突出するように配置し、低圧
時においては、フロート弁体の上昇による押圧力が作用
しても、弁座の下端は、上蓋の下面から突出した状態を
保持し、中圧時以上においては、フロート弁体の押圧力
によって弁座が上蓋下面と面一状態まで圧縮され、押圧
力は上蓋下面で受けるようになり、従い、低圧時の空気
抜き作動時には、弁座の下端が、フロート弁体の傾動支
点となり、また中圧時以上では、上蓋下面がフロート弁
体の傾動支点となって、傾動支点が２段階に変化するこ
とにある。

【０００７】また、弁座を、上蓋に螺着した弁座支持体
の下端に取付けるようにしてもよい。

【０００８】更に、フロート弁体は、表面の撥水性を高
くするのが好ましい。

【０００９】

【作用】本考案の空気弁では、弁箱内のフロート弁体は
弁箱内の水位に応じて上下に移動する。弁箱内に空気が
多いと、フロート弁体は降下して、弁座の通気孔が開放
され、弁箱から空気が外部に流出する。また、弁箱内の
空気が少ないと、フロート弁体は浮上し、弁座と接触し
て、通気孔を遮断する。

【００１０】空気抜き作動時には、フロート弁体は上昇
位置にあって弁座に密着している。そして、弁箱内に空
気が溜まると、フロート弁体が傾き、弁座部に生じた隙
間から空気が流出する。この排気により、弁箱内の空気
が減少すると、フロート弁体は水平に戻って再び弁座と
密着する。なお、フロート弁体が弁座に接触した時に
は、弁座の弾性硬度が低いので、両者の密着性がよく、
通気孔を完全に遮蔽でき、ここからの水漏れを完全に防
止できる。

【００１１】また、弁座の下端は、上蓋下面から僅かに
突出しているが、中圧以上の時には、フロート弁体の押
圧力によって没入させられ、フロート弁体は上蓋下面に
当接し、水平状態に支持される。この際、弁座の下端は
その弾性復元力によってフロート弁体の上面に圧着して
いる。この結果、弁座とフロート弁体との密着がよく、
止水性が高い。中圧以下では、弁座は上蓋下面から突出
していて、フロート弁体は完全な水平状態でないが、そ
の際のフロート弁体の傾斜は極く僅かであり、弁座のガ
スケット係数が低いので、この場合も止水性は充分であ
る。

【００１２】 低圧時には、上昇したフロート弁体は、
突出した弁座の下端で当接支持されている。この為、空
気抜き作動時のフロート弁体の傾動は、弁座の下端を支
点にして生ずる。他方、 中圧以上では、上昇したフロー
ト弁体は上蓋下面で当接されていて、空気抜き作動時の
フロート体の傾動は、上蓋下面の接触点を支点にして生
ずる。この為、中圧以上では、傾動作動が確実で、弁座
には支点の力が全く作用しないから、弁座を傷めること
がない。

【００１３】また、弁座を、上蓋に螺着した弁座支持体
に取付けたものでは、弁座支持体を回動させることによ
り、弁座の突出量を調節できるので、製造組立時の弁座
の位置調節が容易である。

【００１４】フロート弁体の撥水性を良くしたもので
は、フロート弁体の水切れが良く、フロート弁体の上部
に水が乗らないので、弁座部での開閉弁作動が確実とな
る。

【００１５】

【実施例】本考案の空気弁の一実施例を図面について説
明する。１は弁箱、２は上蓋である。弁箱１内にフロー
ト弁体３が上下移動自在に収容されている。フロート弁
体３は上方部が円柱状で、下方部は逆円錐台状であり、
弁体の上面は完全な平面である。また、フロート弁体３
の素材には、撥水性の良いものを用いるのが好ましい。
通常の合成樹脂製とした場合には、弁体の外表面を、撥
水性に優れたポリテトラフルオルエチレン（商品名、テ
フロン）や、シリコンなどでコーティングするのが良
い。また、このコーティングにより、フロート弁体の表
面に水垢などが付着するのを同時に防止できる。

【００１６】４は弁座であり、ゴムなどの弾性材製で、
中央に小さな通気孔を有する。また、弁座４の弾性硬度
は、高圧時における機械的強度に問題が出ない範囲で、
できるだけ低く設定し、ガスケット係数を下げるように
する。

【００１７】弁座４は弁座押え５によって、弁座支持体
６の下端に取付けられている。弁座支持体６の中央には
通気孔が設けられていて、この通気孔は弁座の通気孔と
連通している。また、弁座支持体６は、その上方部で上
蓋２と螺合７していて、その螺合量を変えることによっ
て、弁座４の位置を上下に調節可能である。弁座４の位
置は、弁座４の下端が、上蓋２の下面８から僅かに（通
常、０．１ 〜２．０ｍｍ）下方に突出した状態に設定
する。また、弁座４は弾性材製である為、フロート弁体
３の上昇押圧力に応じて弁座４は圧縮させられるが、そ
の圧縮量が、中圧（３．５ｋｇｆ／ｃｍ² ）時の押圧力
によって、丁度、上蓋２の下面８と面一になるように、
弁座４の突出量と、弾性硬度とを調節設定する。

【００１８】１０は急給排気用の弁機構であり、１１は
そのフロート弁体、１２は大口径の通気孔である。この
弁機構１０は管路の補修時などに、管路内に急速に空気
を取入れたり、逆に管路内から急速に排気したりする場
合に利用し、通常の空気抜き作動時には、フロート弁体
１１が通気孔１２に圧着した、閉弁状態にある。

【００１９】次に前記空気弁の作動について説明する。
弁箱１内に大量の空気が存在し、水位が低い場合には、
フロート弁体３は図１に示された下方位置にある。弁座
４の通気孔は開放状態にあるので、弁箱１内から空気が
流出する。

【００２０】弁箱１内からの排気が進み、弁箱１内の空
気が減少すると、水位が上昇し、フロート弁体３は浮上
させられる。そして、更に排気が進むと、ついにフロー
ト弁体３が弁座４の下端面に当接する。この結果、弁座
４の通気孔が塞がれ、弁箱１内からの排気が止まる。弁
座４は弾性材製であるので、フロート弁体３の上昇押圧
力に応じて圧縮変形させられる。他方、フロート弁体３
の上昇押圧力は、管路内の圧力に比例する。従って、管
内圧が高い程、弁座４の圧縮量が大きくなる。

【００２１】実施例では、中圧時における圧縮量を、初
期突出量に符合させてある。この為、管内圧が中圧以下
の時には、弁座４の下端が、僅かに上蓋下面８から突出
している。この時、フロート弁体３は、その１箇所が弁
座４の下端で当接支持され、他側は上蓋下面８で当接支
持された状態になる。従って、この状態ではフロート弁
体３は完全な水平状態ではないが、ほぼ水平に近い。そ
の上、弁座４の弾性硬度が低いので、弁座４とフロート
弁体３との接触は密で、水漏れを起こすことはない。

【００２２】また、管内圧が中圧以上になると、弁座４
は完全に押込まれ、図３のように、フロート弁体３は、
全周的に上蓋下面８に密着した状態になる。この状態で
はフロート弁体３は完全に水平であり、また、弁座４は
その弾性復元力によってフロート弁体３と圧着している
ので、弁座４部での止水性は充分である。

【００２３】次に、空気抜き作動、即ち、圧力下での少
量排気作動について説明する。この時、水道管路は通常
の送水状態にあり、管内には一定の圧力が作用してい
る。水道管路には少量の空気が混入しているので、この
空気は管路の高所に設けられている空気弁に入り、弁箱
１内に徐々に溜まる。

【００２４】弁箱１内の空気量が増加するにつれて、水
位が下がり、フロート弁体３は降下を始める。この際、
弁座４との接触部には負圧による吸着力が作用している
ので、フロート弁体３は先ず反弁座側から降下し、図４
のように傾斜状態となる。そして、この傾斜量が一定以
上になると、弁座４との間の遮蔽が崩れ、できた隙間か
ら空気が流出する。この排気によって弁箱１内の空気が
減ると、水位が上がり、フロート弁体３は水平に戻り、
再び通気孔が遮断される。このような空気抜き作動は、
弁箱１内に空気が溜まるごとに生じ、これにより、水道
管路内の混入空気が自動的に排出されるのである。

【００２５】 空気抜き作動時にはフロート弁体は傾斜
作動するが、その際の支点Ｆは、低圧時と、中高圧時と
で異なる。即ち、低圧時では、弁座の下端が突出してい
るので、弁座下端が支点となり、中高圧時の支点Ｆは、
弁座が没入している為、図２に示されるように上蓋２と
フロート弁体３との接触点である。中高圧時において
は、弁座４には支点の荷重が一切作用しないので、弾性
材製で、脆弱な弁座４傷めることがない。

【００２６】なお、本考案の空気弁は前記の実施例に限
定されるものではなく、実用新案登録請求の範囲内で自
由に変形実施可能である。

【００２７】

【考案の効果】本考案の空気弁は、中高圧時には、上昇
したフロート弁体が、上蓋下面によって完全な水平状態
に支持され、また、低圧時には僅かに突出した弁座と上
蓋下面とによってほぼ水平状態に支持される。加えて、
弁座の弾性硬度が低い。従って、どのような圧力の場合
でも、弁座とフロート弁体との密着がよく、止水性が高
くて、水漏れを起こさない。また、中高圧時における弁
座の圧縮量を許容範囲内に押えることができるので、弁
座の劣下を抑制できる。更に、中高圧時の空気抜き作動
時には、上蓋の下面が支点になるので、弁座を傷めるこ
とがない。

【００２８】請求項２のものでは、弁座支持体を回動さ
せることによって、弁座の位置を上下に移動できるの
で、弁座の突出量の調節が簡単である。

【００２９】請求項３のものでは、フロート弁体の水切
れが良いので、フロート弁体の上部に水が乗ることがな
く、開閉弁作動を正確に行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の空気弁の実施例の縦断面図。

【図２】Ａ−Ａ線での断面図。

【図３】フロート弁体が上昇した状態の要部の断面図。

【図４】空気抜き作動時の要部の断面図。

【符号の説明】

１ 弁箱 ２ 上蓋 ３ フロート弁体 ４ 弁座 ５ 弁座支持体 ６ 弁座押え ８ 上蓋の下面

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁箱と、上蓋と、弁箱内に上下移動自在
   に収容されたフロート弁体と、上蓋に取付けられた弾性
   材製の弁座とからなり、フロート弁体の上面は平面であ
   り、最上昇したフロート弁体は上蓋の下面で当接支持さ
   れ、弁座は、その弾性硬度を、高圧時に機械的強度に支
   障が出ない範囲で可及的に低く設定すると共に、弁座の
   下端が、上蓋の下面から僅かに突出するように配置し、
   低圧時においては、フロート弁体の上昇による押圧力が
   作用しても、弁座の下端は、上蓋の下面から突出した状
   態を保持し、中圧時以上においては、フロート弁体の押
   圧力によって弁座が上蓋下面と面一状態まで圧縮され、
   押圧力は上蓋下面で受けるようになり、従い、低圧時の
   空気抜き作動時には、弁座の下端が、フロート弁体の傾
   動支点となり、また中圧時以上では、上蓋下面がフロー
   ト弁体の傾動支点となって、傾動支点が２段階に変化す
   る空気弁。
2. 【請求項２】 弁座４は弁座支持体６の下端に固着さ
   れ、弁座支持体６は上蓋２に螺着されている請求項１記
   載の空気弁。
3. 【請求項３】 フロート弁体３は、その表面の撥水性が
   高くなっている請求項１記載の空気弁。