JP3418871B2

JP3418871B2 - 空気弁

Info

Publication number: JP3418871B2
Application number: JP17666898A
Authority: JP
Inventors: 正博岩崎; 幸夫笠波
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 1998-06-08
Filing date: 1998-06-08
Publication date: 2003-06-23
Anticipated expiration: 2018-06-08
Also published as: JPH11351428A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は管路の高所に取付け
て管内の空気を吸排する空気弁に係る。

【０００２】

【従来の技術】空気弁は通常、管路の高所に介装したＴ
字管の枝管フランジ上などに装着される。管内を移動す
る流体中には空気が溶解しており、その空気が途中で分
離して管内に滞留すると空気圧を生じて通水断面積を減
少させ、円滑な流れを阻害する原因となるので、適時、
管内から外界中へ空気を排出しなければならない。逆に
何かの理由によって管内に負圧が生じたときは、外気圧
のために管が破壊される危険性があるので、管内へ空気
を引き入れて管内圧を正常に戻すことも管路の保全上、
必要な機能である。

【０００３】空気弁はこのように通常は管内と連通して
空気の移動を自由に許容するフロート弁構造とすること
が一般的であるが、たとえば管内にごみなどの浮遊物が
混入している場合には、空気を排出すると同時にごみな
ども弁内に紛れ込んでしまうから、弁内の点検、清掃、
修理、取り替えなどの作業が伴う機会も想定しておかな
ければならない。このときは当然、管内と外界との連通
を遮断しなければ作業ができないから、通常は図４のよ
うに管路の高所に相当する箇所へＴ字管を介装し、その
枝管Ｐと空気弁１０１との間に遮断弁１０２を挾着して
管内と連通、または遮断するように設定している。

【０００４】図４に見るように空気弁は地上から管路に
達する検査ピットＫ（竪孔）を掘削し、狭隘な空間内に
取付けることが一般の形態であるから、遮断弁１０２を
経由して空気弁を装着すること自体、全体としてきわめ
て不安定、不均衡な組み立て状態にならざるを得ない。
とくに管路は通常道路に沿って埋設され、ピットにおい
てのみ外界に露出するから、車両の振動や地震などの揺
動を集中的に受ける可能性が高く、管路上から突出する
全高をできるだけ短縮して安定した姿勢とする要請が強
く求められることは、けだし時代の趨勢である。

【０００５】実公平４−５８１９号に係る従来技術はこ
の要請に応えた一例であって、図５に示すようにＴ字管
Ｐの枝管フランジＦに透孔１１１を穿設した外筐１０１
をボルトナット１１２で締結固定し、この外筐１０１内
に前記透孔１１１と対応する透孔１２１を穿設した内筐
１０２を回動自在に密嵌して内部にフロート１０３を配
置し、弁口１２２を有する内筐のふた１０４と固定した
構造である。通常時は内筐１０２を回動して透孔１２１
と外筐１０１の透孔１１１とを合致させて管Ｐと内筐１
０２とを連通状態におき、遮断の必要なときには両透孔
１１１と１２１とが互い違いとなるように内筐１０２を
回動すれば、容易に管内との連通を断つので遮断弁が不
要となったと謳っている。その他、外筐と内筐の二重構
造とし、内筐を回動してそれぞれの円筒体に穿孔した透
孔を合致させて開き、食い違わせて閉じる類似の発想か
ら出発した従来技術には特公昭６３−３３０３６号もあ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図５の従来技術によっ
て確かに遮断弁を介装しなくても空気弁自体の操作によ
って外界と管内との連通を断絶することができ、全高を
低く抑える効果のあることは評価できる。しかし、この
構成においては外筐と内筐の密嵌と回動を要件としてい
るが、外筐と内筐箱の境界面をシールする構成になって
おらず、また、シールする方法も難しいと解される。し
たがって内筐を回動して相互の透孔の位置をずらして連
通を断った状態においても、それぞれの透孔や内外筐間
の隙間を伝って管内水が外界に漏洩し作業を著しく妨害
する虞れがある。また逆に作業中に汚濁した地下水など
が外界から管内に侵入する可能性もあり、目的を果たす
上で万全とは言い難いのではないか。

【０００７】また、構成上、外筐１０１は枝管フランジ
Ｆにボルトナット１１２で螺着固定しているのに対し、
内筐１０２はふた１０４とボルトナット１２３で螺着固
定しているだけで回動自在に外筐内へ嵌め込んだままで
あり、また、そうしなければ開閉作用を発揮する最大の
要件が成り立たないが、周知のように重車両通過時の振
動、衝撃などが集中する管路の露出箇所にあっては、フ
リーの状態で嵌め込まれただけの内筐は、ふた１０４
や、その上へ被冠する上カバー１０５と共に振動によっ
て恣意に回動し、当初は合致していた透孔の位置を狂わ
せ、時には弁を閉塞する可能性も否定できないのではな
いか。このような変動が管理者の知らない間に発生して
おれば、管内に急激な負圧が発生したときでも本来の空
気吸入機能が働かず管路を損壊する懸念もなくはない。

【０００８】本発明は以上の課題を解決するために必要
なときに簡単に、かつ完全に管内と外界との連通を遮断
して作業性の確保と管内の水質保全に有効であり、加え
て弁の開閉を確実に固定できる新規な遮断機能付き空気
弁の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る空気弁は、
管路に介装したＴ字管の枝管Ｐ内へ環状の隙間Ｓを隔て
て内装した弁ガイド１、該弁ガイド１内で昇降自在に装
入したフロート弁２、該フロート弁２の昇降によって開
閉する大空気孔弁座３１を中央に具えたキャップ３、よ
りなり、特に弁ガイド１は底部から逆止アセンブリ１０
を突設した円筒体よりなって前記枝管ＰのフランジＦ上
へ水封的に載置し、該円筒体上方の外周面１’にシール
材１３を嵌装し、さらにその上方に前記隙間Ｓと連通し
て空気や水の通路を形成する横孔１４を穿孔し、該弁ガ
イド１の外周面１’に摺動可能に嵌合するアダプタ４は
特定の位置まで上下に摺動して前記横孔１４を開閉し、
前記通路と大空気孔弁座３１を連通または遮断すること
によって前記の課題を解決した。

【００１０】この基本構成によって、空気弁はＴ字管の
枝管へ内装した弁ガイドと、その弁ガイド上部の外周面
へ摺動自在に嵌合したアダプタを主体とするから、枝管
上へ突出する全高は極めて短小で足りる。また、管内と
外界の連通、遮断は確実に水封的に行なわれるから作業
性を損ったり、管外から逆に汚染される虞れがなくなっ
た。また、連通、遮断はアダプタを弁ガイドの上下方向
に摺動させて固定するから、操作しない限りこの位置関
係は確定しており、激しい振動や衝撃のため仮に全体と
して枝管フランジ上で回動することがあったとしても、
弁開閉の機能に影響が一切及ぶことはないから全ての課
題が解決する。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態を示す縦
断正面図であり、図２は弁ガイドだけの斜視図、図３は
空気弁を閉じた状態における全体の縦断正面図である。
弁ガイド１はＴ字管の枝管Ｐとほぼ軸芯を一致させた有
底円筒体よりなり、枝管の内周面との間に環状の隙間Ｓ
を十分にとって空気や管内水が自由に通過できるように
設定している。頂面は開放されてキャップ３の底面と対
向し、下方は遮蔽板１５を隔てて逆止アセンブリ１０を
具えている。逆止アセンブリ１０は、この実施形態では
遮蔽板１５の中央に穿孔した透孔１６を取り囲んで中空
突部１７を下方に突設し、この中空突部１７には透孔１
６および１８の孔径より大きい直径で水よりも軽い比重
のフロートボール１９を自由に遊動できるように内収し
ている。

【００１２】弁ガイド１の上方には円筒体外周面から円
板状のつば１２を突設して枝管ＰのフランジＦの上に載
置して空気弁全体を支え、そのつば１２の根元を垂直に
貫通して複数個の縦孔１１を円周上均等に配置し、隙間
Ｓと連通して空気や水の通路を形成する。つば１２より
上方の外周面１’にシール材１３を嵌装し、さらに上部
の円筒体を貫通して複数個の横孔１４を配設して一連の
空気、水の通路を形成する。

【００１３】弁ガイド１内へ収容されるフロート弁２
は、この実施形態ではフロート弁体２Ａと主弁体２Ｂに
よって形成する。フロート弁体２Ａは円柱状で上部は半
球状よりなり、その頂部は水平面として上方に収容され
た主弁体２Ｂの中心に設けた小空気孔弁座２１と自由に
密着できるようそれぞれ独立して弁ガイド内を昇降自在
に嵌入されている。

【００１４】弁ガイド１のつば１２は下方の枝管フラン
ジＦと上方のふた５のつば５２との間に挟み込まれ、管
内の流体が漏洩しないようにシール材５６を嵌装してい
る。ふた５の内周面５１は上方へ伸びる円筒部を具え、
ふた５に内嵌するアダプタ４は、ふた５の内周面５１と
摺動できる外周面４１を具えた円筒部と、その上端で直
角に折曲げた円環状のつば４３とよりなる。円筒部の外
周面４１にはＯリングなどのシール材４４を嵌装してふ
たの内周面５１とシール状態で昇降でき、円筒部の内周
面４２は弁ガイドの外周面１’に摺動可能に嵌合してい
るので、結局、アダプタ４はふた５と弁ガイド１の間に
挟まれて選ばれた特定の位置まで上下に摺動できる構成
となる。

【００１５】アダプタ４のつば４３の上には、大空気孔
弁座３１を中央に開口するキャップ３がボルト３２で固
定され、このつば４３外周側にはさらに複数のボルト孔
を穿孔してふた５のつば５２に穿孔したボルト孔と共通
してボルト５４を挿通しナット５５で締結している。こ
の両つば４３〜５２間の間隔を調整して固定するため
に、圧縮ばね５３がその端面をそれぞれのつば面に当る
ようにボルト５４と共に装着し、さらにふた５のつば５
２の上面へストッパ５７を圧縮ばね５３と平行に立設
し、ボルト５４の上にはカバー６がビス止めされてい
る。

【００１６】管路の補修工事などＴ字管内の水が充水さ
れていない状態においては、フロート弁体２Ａと主弁体
２Ｂは自重によって弁ガイドの遮蔽板１５上へ載置する
まで重なって降下している。管路に充水が始まると管内
の空気は隙間Ｓを通り、つば１２の縦孔１１、横孔１４
を経由して大空気孔から外界へ放出される。一方、遮蔽
板１５の底面に付設された逆止アセンブリ１０では、フ
ロートボール１９が中空突部１７内で自重によって下方
へ落ちて透孔１８を塞いでいるが、空気は側面の透孔１
８’から弁ガイド内へ入り、弁ガイドの内面とフロート
弁体２Ａとの間の隙間、主弁体２Ｂの縦溝２２の中を通
り抜ける系路からも大空気孔弁座３１の内側より外界へ
向けて放出される。

【００１７】水が管路内に充満してくると、逆止アセン
ブリ１０内のフロートボール１９は浮力を受けて浮上
し、弁ガイド１の遮蔽板１５中心の透孔１６を塞いで連
通を断ち逆止作用が発揮される。水は隙間Ｓ、縦孔１
１、横孔１４を通って主弁体２Ｂの上方に達し、自重に
よって降下して弁ガイド１の内部に進入する。この進入
と共にフロート弁体２Ａ，主弁体２Ｂに対する浮力が発
生し、主弁体２Ｂが大空気孔弁座３１に衝き当って水が
外界へ放出されるのを遮断する。

【００１８】管内の上部に空気が充満してくると、逆止
アセンブリ１０内のフロートボール１９は下方に落ち、
弁ガイド１内へ進入した水は管内へ抜けるので、フロー
ト弁体２Ａの自重が浮力に勝つため遮蔽板１５まで降下
する。しかし主弁体２Ｂは大空気孔弁座３１内径の圧力
差によってなお密着しており、小空気孔弁座２１だけが
外界と連通して管内の空気は徐々に排出され、空気がな
くなれば水は弁ガイド１内に進入してフロート弁体２Ａ
を再び浮上させて小空気孔弁座２１と当接して外界との
連通を断つ。

【００１９】管内へ通水したままで空気弁の点検や補修
を行なうときは、カバー６を取り外し、アダプタ４とふ
た５に跨がって締結しているボルト５４のナット５５を
圧縮ばね５３の付勢力を凌いで押し込んでいくと、図３
のようにアダプタ４の内周面４２は弁ガイド１のシール
材１３に密着して管内と弁ガイド内との連通を遮断す
る。この場合、アダプタを押し込み過ぎて弁ガイド１に
損傷を与えないように、ふた５のつば５２から上方へ突
出したストッパ５７が下降するアダプタのつば４３の底
面と突き当ることによって正しい停止位置を知ることが
できる。管路と遮断した空気弁はキャップ３へ捩じ込ん
だボルト３２を抜き取りキャップ３をアダプタ４から取
り外すと、フロート弁体２Ａ、主弁体２Ｂを共に外部に
取り出して点検などを行なうことができる。

【００２０】点検や補修の終了した後、フロート弁体２
Ａ，主弁体２Ｂを重ねて弁ガイド１内に収容し、キャッ
プ３をアダプタ４にボルト３２で固着する。つぎにボル
ト５４に螺合しているナット５５を徐々に緩めるに伴っ
て圧縮ばね５３の反力が働いてアダプタ４は上昇し、内
周面４２はシール材１３との密着状態から離れ、弁ガイ
ドの横孔１４が開口する位置まで上昇すると、フロート
弁２が通常の機能を発揮する状態に復帰する。

【００２１】

【発明の効果】本発明の空気弁は以上述べたように管路
の高所に配置されたＴ字管に取付けられるが、枝管フラ
ンジから上方へ突出する高さは極めて低く姿勢が安定し
ているから、地震などの災害に対しても信頼性が高く、
また凍結の虞れが軽減される他、橋梁下などの狭い箇所
へ設置する場合には最適となる。

【００２２】同じ目的で開発された従来技術と比較すれ
ば、本発明は管路と外界との連通を完全に断ち切った状
態で点検や補修を行なうから、作業性を阻害する原因が
取り除かれ、汚水などが管内へ逆流して水質を劣化する
可能性も払拭されて重要な社会的ニーズに応える効果が
顕著である。

【００２３】また地下に埋設した管路が露呈した特定の
箇所においては、振動、揺動、震動などの外力が集中す
ることが避けられないが、管内と連通状態にある使用中
は流体の通路が確実に保持され、空気弁としての機能を
低下させる一切の原因が除外される。これは管内と外界
間の連通や遮断が嵌合する２部材間の相対的な回動によ
るのでなく、上下方向の摺動によるため、震動、振動な
どの外力を受けても部材間相互の位置関係が崩れないと
いう構成上の差がもたらす効果である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の連通状態の縦断正面図であ
る。

【図２】実施形態の中、弁ガイドだけの斜視図である。

【図３】同じ実施形態の遮断状態の縦断正面図である。

【図４】一般の空気弁の従来技術を示す正面図（Ａ）と
側面図（Ｂ）である。

【図５】別の従来技術の縦断正面図である。

【符号の説明】

１弁ガイド２フロート弁２Ａフロート弁体２Ｂ主弁体３キャップ４アダプタ５ふた６カバー 10 逆止アセンブリ1' 外周面 11 縦孔 12 つば 13 シール材 14 横孔 15 遮蔽板 16 透孔 17 中空突部 18 透孔 19 フロートボール 21 小空気孔弁座 22 縦溝 31 大空気孔弁座 41 外周面 42 内周面 43 つば 51 内周面 52 つば 53 圧縮ばねＰＴ字管の枝管ＦフランジＳ隙間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 24/00 - 24/06 F16L 55/07

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】管路に介装したＴ字管の枝管Ｐ内へ環状
の隙間Ｓを隔てて内装した弁ガイド１、該弁ガイド１内
で昇降自在に装入したフロート弁２、該フロート弁２の
昇降によって開閉する大空気孔弁座３１を中央に具えた
キャップ３、よりなる空気弁において、弁ガイド１は底
部から逆止アセンブリ１０を突設した円筒体よりなって
前記枝管ＰのフランジＦ上へ水封的に載置し、該円筒体
上方の外周面１’にシール材１３を嵌装し、さらにその
上方に前記隙間Ｓと連通して空気や水の通路を形成する
横孔１４を穿孔し、該弁ガイド１の外周面１’に摺動可
能に嵌合するアダプタ４は特定の位置まで上下に摺動し
て前記横孔１４を開閉し、前記通路と大空気孔弁座３１
を連通または遮断することを特徴とする空気弁。
【請求項２】請求項１において、弁ガイド１は底部か
ら逆止アセンプリ１０を突設した円筒体よりなって上方
に隙間Ｓと連通して空気や水の通路を形成する縦孔１１
を貫通したつば１２が突出して前記枝管ＰのフランジＦ
上へ水封的に載置し、該つば１２上方の外周面１’にシ
ール材１３を嵌装し、さらにその上方を貫通して一連の
空気と水の通路を形成する横孔１４を穿孔したことを特
徴とする空気弁。
【請求項３】請求項１または２において、フロート弁
２は円柱状のフロート弁体２Ａと、該フロート弁体２Ａ
の頂面と着脱して開閉する小空気孔弁座２１を中央に具
え外周に縦溝２２を刻設した主弁体２Ｂとを弁ガイド１
内でそれぞれ独立して昇降自在に内嵌してなることを特
徴とする空気弁。
【請求項４】請求項１乃至３の何れかにおいて、弁ガ
イド１のつば１２と固着したふた５の内周面５１に添っ
て、キャップ３と固着したアダプタ４の外周面４１が摺
動してふた５と弁ガイド１に挟まれて昇降可能とし、ア
ダプタ４の内周面４２が弁ガイド１の外周面１’に嵌装
したシール材１３と圧接して水封的に閉止するか、また
は穿孔した横孔１４を開いて縦孔１１、隙間Ｓを経由し
て管内と連通する位置に停止する手段を具えていること
を特徴とする空気弁。
【請求項５】請求項４において、位置の調整と停止手
段がアダプタ４の頂面につば４３を突設し、該つば４３
とふた５の底面に突設したつば５２間へ圧縮ばね５３を
介装してボルト５４およびナット５５によって任意の間
隔に締結固定することを特徴とする空気弁。