JP4758876B2

JP4758876B2 - 空気弁

Info

Publication number: JP4758876B2
Application number: JP2006325200A
Authority: JP
Inventors: 武雄栗原
Original assignee: Maezawa Industries Inc
Current assignee: Maezawa Industries Inc
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2006-12-01
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2026-12-01
Also published as: JP2008138764A

Description

本発明は、水等の流体中に含まれる空気を抜く空気弁に関するものである。

一般に急速空気弁と称される前記空気弁の一構造例を図４に示す。空気弁５１は、上端に大空気孔２が形成され、下端に上水道管等に連通する配管連通孔３が形成された弁箱４と、この弁箱４内に設けられ、上端の開口部が大空気孔２と連通し、周壁部５に流体通過孔６が形成された筒状のフロート弁体ガイド７と、フロート弁体ガイド７内に設けられるフロート弁体８と、上下に貫通する小空気孔９を有し、フロート弁体８に載置されてフロート弁体８とともに昇降して大空気孔２を開閉する遊動弁体１０と、を備える。遊動弁体１０がフロート弁体８に載置されている状態では、小空気孔９の下端口はフロート弁体８の頂上部によって閉じられる。なお、弁箱４の上部は、蓋体４ａが取り付けられる分割構造となっており、大空気孔２はこの蓋体４ａに形成される。

図４（ａ）は充水前の状態を示し、フロート弁体８と遊動弁体１０とはフロート弁体ガイド７の下方に位置し、大空気孔２が開いた状態にある。配管連通孔３から弁箱４内に水が流入すると、流体通過孔６を介して水がフロート弁体ガイド７内に入り、浮力によりフロート弁体８と遊動弁体１０が上昇し、（ｂ）に示すように、遊動弁体１０が大空気孔２を閉じて水の流出を防ぐ。

水に含まれる空気が弁箱４内に溜まると、（ｃ）に示すように、圧力により遊動弁体１０は大空気孔２を閉じたままの状態で、水位の低下に伴いフロート弁体８のみが降下する。これにより、小空気孔９の下端口が開いて排気が行われ、排気が完了すると再び上昇したフロート弁体８によって小空気孔９の下端口が閉じられる。フロート弁体８には、自身の浮力と、空気弁内圧力と大気圧の差により生じる押し上げ力が作用しており、小空気孔９の下端口は堅固に閉じられる。これらの動作を繰り返して上水道管等の管路内の空気を排出する。

以上の構造からなる空気弁の例は特許文献１に記載されている。
特開２０００−７４２４１号公報

小空気孔９には、空気以外にも水面で跳ねた水やフロート弁体８の表面上の水が入るため、水中に含まれる細かい異物によって目詰まりを起こす場合がある。また、フロート弁体８と小空気孔９の下端口周りとの間に異物が噛み込んだ場合、完全止水ができず漏水状態が続く。従来では、小空気孔９に目詰まりが生じているか否かの日常的な確認は困難であり、定期的なメンテナンス等で空気弁５１を分解したときに小空気孔９の状態をチェックしているのが実情である。なお、前記特許文献１には、遊動弁体を押し下げて異物を大空気孔から排出する技術が記載されているが、この技術でも一旦生じた小空気孔の目詰まりを解消することは難しい。

本発明は、以上のような問題を解決するために創作されたものであり、分解を要することなく、遊動弁体の小空気孔における目詰まりの有無の確認および異物の除去が可能な空気弁を提供することを目的としている。

本発明は、前記課題を解決するため、上端に大空気孔が形成され、下端に配管連通孔が形成された弁箱と、この弁箱内に設けられ、上端の開口部が前記大空気孔と連通し、周壁部に流体通過孔が形成された筒状のフロート弁体ガイドと、このフロート弁体ガイド内に設けられるフロート弁体と、上下に貫通する小空気孔を有し、前記フロート弁体に載置されてフロート弁体とともに昇降して前記大空気孔を開閉する遊動弁体と、を備え、満水状態の前記弁箱に空気が流入したとき、前記フロート弁体が降下し、前記小空気孔を介して排気する空気弁であって、満水状態において前記小空気孔の下端口が開くように、前記フロート弁体を、その浮力および空気弁内圧力と大気圧の差により生じる押し上げ力に抗して押し下げる押圧手段を設けたことを特徴とする空気弁とした。

この空気弁によれば、小空気孔に異物による目詰まりが生じた場合、弁箱の満水状態において、押圧手段によりフロート弁体を押し下げて小空気孔の下端口を開けば、フロート弁体を押し下げている間、目詰まり部に弁箱内の水圧を与えることができるので、この水圧によって異物を勢いよく小空気孔から排出させることができる。したがって、フロート弁体と小空気孔の下端口周りとの間に異物が噛み込むことによる漏水の問題も解消され、フロート弁体の上昇時における小空気孔の完全止水を維持できる。また、押圧手段を操作して、そのときもし水が排水されるならば、元から小空気孔に目詰まりが生じていなかったか、或いはフロート弁体を下げたことで異物が除去されたかのどちらかであり、いずれにしろ小空気孔に目詰まりが生じていない状態と判断できる。もし水が排水されないならば、弁箱の水圧をかけても除去できないほどの目詰まりが小空気孔に生じていると判断できる。

また本発明では、前記押圧手段は、前記弁箱の周壁部および前記フロート弁体ガイドの流体通過孔を挿通して、前記フロート弁体の上半球面側を押圧する押圧ピンを備えたことを特徴とする空気弁とした。

この空気弁によれば、簡易で組み付けの容易な押圧手段で済むため、経済的な空気弁となる。

本発明によれば、分解を要することなく、遊動弁体の小空気孔における目詰まりの有無の確認および異物の除去が可能となる。

図１は本発明に係る空気弁の構造断面図である。図１において、前記空気弁５１と同じ構成要素については図４と同一の符号を付している。すなわち、空気弁１は、上端（具体的には蓋体４ａ）に大空気孔２が形成され、下端に上水道管等に連通する配管連通孔３が形成された弁箱４と、この弁箱４内に設けられ、上端の開口部が大空気孔２と連通し、周壁部５に流体通過孔６が形成された筒状のフロート弁体ガイド７と、フロート弁体ガイド７内に設けられるフロート弁体８と、上下に貫通する小空気孔９を有し、フロート弁体８に載置されてフロート弁体８とともに昇降して大空気孔２を開閉する遊動弁体１０と、を備える。フロート弁体８には、自身の浮力と、空気弁内圧力と大気圧の差により生じる押し上げ力が作用している。

なお、蓋体４ａにおける大空気孔２周りの底面には、遊動弁体１０の上縁部に当接して大空気孔２を封密する大空気孔弁座１１が取り付けられている。蓋体４ａには、蓋体４ａの上面との間に排水空間ができるようにしてカバー１２がボルト１３およびナット１４により取り付けられている。大空気孔２や小空気孔９から上方に向けて噴出する水は、このカバー１２の底面に当たり、カバー１２の縁部から下方に向けて排水される。また、遊動弁体１０の小空気孔９は、具体的には遊動弁体１０に内嵌固定される小空気孔弁座１５に形成されている。符号１６は小空気孔弁座１５用の弁座押さえ部材である。以上の空気弁１による空気抜きの動作については図４に示した空気弁５１と同じなので、その説明は省略する。

本発明は、弁箱４の満水状態において小空気孔９の下端口が開くように、フロート弁体８を、その浮力および空気弁内圧力と大気圧の差により生じる押し上げ力に抗して押し下げる押圧手段１７を設けたことを主な特徴とする。図２は押圧手段１７の詳細断面図である。図２に示すように、押圧手段１７の好適例としては、弁箱４の周壁部およびフロート弁体ガイド７の流体通過孔６を挿通する押圧ピン１８により、フロート弁体８の上半球面側を押圧する構造が挙げられる。

本実施形態では、弁箱４の周壁部の平面部位に押圧ピン１８を取り付けている。具体的に説明すると、弁箱４の周壁部の平面部位に横貫通孔４ｂを形成し、この横貫通孔４ｂにボルト１９を弁箱４内側から挿通させ、弁箱４外において座金２０を介しナット２１を螺合することでボルト１９を弁箱４に対して横向きに貫通固定する。ボルト頭１９ａの裏面側には環状溝が形成されており、この環状溝に取り付けたＯリング２２によりボルト１９と弁箱４との隙間が封密される。

ボルト１９には、ねじ軸と同心状に貫通孔２３が形成されている。この貫通孔２３は、弁箱４内に臨む側の小径のピンガイド孔２３ａと、弁箱４外に臨む側の大径のコイルばね収容孔２３ｂとからなる。コイルばね収容孔２３ｂの端部周りには雌ねじが形成されていて、この雌ねじ部に、貫通孔を有したストッパ２４が螺合される。押圧ピン１８は、貫通孔２３を挿通するピン部１８ａと、弁箱４の外部に位置する押しボタン部１８ｂとからなる。ピン部１８ａの中程には鍔部１８ｃが形成されており、コイルばね収容孔２３ｂ内において、ピンガイド孔２３ａ周りの段差部と鍔部１８ｃとに挟まれるかたちで圧縮コイルばね２５がピン部１８ａに外嵌されている。つまり、圧縮コイルばね２５は、鍔部１８ｃを介して常時押圧ピン１８を弁箱４の外側に付勢している。押圧ピン１８の抜けは、鍔部１８ｃがストッパ２４に当接することで防止される。また、ピンガイド孔２３ａの内周面には環状溝が形成されており、この環状溝に取り付けたＯリング２６によりボルト１９と押圧ピン１８との隙間が封密される。

以上により、押しボタン部１８ｂを圧縮コイルばね２５の付勢力に抗して押すことで、図１（ｂ）に示すように、ピン部１８ａの先端がフロート弁体８の上半球面側を押圧し、フロート弁体８を、その浮力および空気弁内圧力と大気圧の差により生じる押し上げ力に抗して押し下げる。押しボタン部１８ｂから指を離すと、圧縮コイルばね２５の付勢力により押圧ピン１８が押し戻されて図１（ａ）の通常時の状態に戻る。

本発明によれば、小空気孔９に異物による目詰まりが生じた場合、図１（ｂ）のように、弁箱４の満水状態において、押圧ピン１８によりフロート弁体８を押し下げて小空気孔９の下端口を開けば、フロート弁体８を押し下げている間、目詰まり部に弁箱４内の水圧を与えることができるので、この水圧によって異物を勢いよく排出させることができる。したがって、小空気孔９の目詰まりが解消される。また、フロート弁体８と小空気孔弁座１５（小空気孔９の下端口周り）との間に異物が噛み込むことによる漏水の問題も解消され、フロート弁体８の上昇時における小空気孔９の完全止水を維持できる。

また、本発明によれば、押圧ピン１８を押してみて、そのときもし水が排水されるならば、元から小空気孔９に目詰まりが生じていなかったか、或いはフロート弁体８を下げたことで異物が除去されたかのどちらかであり、いずれにしろ小空気孔９に目詰まりが生じていない状態と判断できる。もし水が排水されないならば、弁箱４の水圧をかけても除去できないほどの目詰まりが小空気孔９に生じていると判断できるので、そのときは空気弁１を分解して小空気孔９の清掃を行えばよい。

以上、本発明の好適な実施形態について説明した。空気弁１が例えば地中の上水道管に取り付けられていて、押圧ピン１８の位置が点検マンホールの開口部から離れて指が届きにくい場合には、図３に示すように、回転レバー３１を介在させて押圧ピン１８の押しボタン部１８ｂを押すようにすればよい。図３では、カバー１２を取り付けるためのボルト１３、ナット１４を利用してブラケット３２を取り付け、このブラケット３２に形成した水平軸３３周りに回転レバー３１を回転可能に取り付けた場合を示している。水平軸３３を挟んだ回転レバー３１の下端側は押しボタン部１８ｂに当接している。回転レバー３１の上端側はそのまま上方に延設させてもよいが、図では、パイプ材３４を回転レバー３１の上端に着脱自在に取り付ける構造としている。この構造によれば、作業者は点検マンホールの蓋を開け、パイプ材３４を回転レバー３１の上端に嵌合させてレバー操作をすればよく、押しボタン部１８ｂまで手を伸ばすことなく目詰まりの確認ができる。

また、押圧手段１７の他の構造例としては、図示はしないが、押圧ピン１８に雄ねじ部を形成し、ねじ回転方式により押圧ピン１８を進退させる構造としてもよい。

本発明に係る空気弁の構造断面図である。押圧手段の詳細断面図である。押圧手段に回転レバーを設けた場合の説明図である。空気弁における空気抜きの動作説明図である。

符号の説明

１空気弁
２大空気孔
３配管連通孔
４弁箱
５周壁部
６流体通過孔
７フロート弁体ガイド
８フロート弁体
９小空気孔
１０遊動弁体
１７押圧手段
１８押圧ピン

Claims

上端に大空気孔が形成され、下端に配管連通孔が形成された弁箱と、
この弁箱内に設けられ、上端の開口部が前記大空気孔と連通し、周壁部に流体通過孔が形成された筒状のフロート弁体ガイドと、
このフロート弁体ガイド内に設けられるフロート弁体と、
上下に貫通する小空気孔を有し、前記フロート弁体に載置されてフロート弁体とともに昇降して前記大空気孔を開閉する遊動弁体と、
を備え、満水状態の前記弁箱に空気が流入したとき、前記フロート弁体が降下し、前記小空気孔を介して排気する空気弁であって、
満水状態において前記小空気孔の下端口が開くように、前記フロート弁体を、その浮力および空気弁内圧力と大気圧の差により生じる押し上げ力に抗して押し下げる押圧手段を設けたことを特徴とする空気弁。
前記押圧手段は、前記弁箱の周壁部および前記フロート弁体ガイドの流体通過孔を挿通して、前記フロート弁体の上半球面側を押圧する押圧ピンを備えたことを特徴とする請求項１に記載の空気弁。