JP6265035B2 - 通気弁装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば建築物の排水管内を排水が急激に流れ、排水管内が負圧状態に到ったとき、その負圧により弁座に支持された弁体が開弁動作して排水管内に外気（空気）を吸い込んで負圧状態を解消するための通気弁装置に関する。

建築物に設けられた排水管には、化粧室、台所、風呂等の排水設備が接続されている。これらの排水設備には、臭気が排水管内を上昇するのを防止するために、それぞれ排水トラップが設けられている。しかし、排水管内を排水が満液状態で急激に流れる等すると、その上流側で排水管内が負圧となり、排水トラップの封水が吸引されて流れ出し、臭気が排水管内から部屋に流れ込むおそれがある。このため、排水管に連通する通気管を排水管から分岐することにより設け、その通気管の開口部に通気弁が設けられ、排水管内の負圧状態を解消するようになっている。

この種の通気弁として例えば排水用通気弁が特許文献１に開示されている。すなわち、この排水用通気弁は、通気管に接続される接続管と、その接続管の上部を漏斗状に傾斜した環壁と、環壁の上部に被せられて内部に弁室を形成する弁箱とを備えている。前記環壁には外部と連通する弁口を設け、該弁口の弁室側に弁座を設けるとともに、弁座の上部に支点を有し、スイング開閉自在な弁体が弁座に着座するように構成されている。

そして、常には弁体が弁座に密着し、排水管内が負圧状態に到ったとき、弁体が弁座から離間して外気を吸入し、通気管内の負圧を解消して、排水トラップが良好に機能するように構成されている。

特開平１０−１０３５４９号公報

前記特許文献１に記載されている従来構成の排水用通気弁においては、弁体が弁座の上部に支点を有し、その下部がスイングして開口するように構成されている。すなわち、弁室内が負圧に到ったとき、弁体はその下端縁全体が一様に持ち上げられて開口するようになっている。このため、弁体の肉厚が厚い場合や、弁体が弾力性に乏しいような場合には、弁体の開弁動作が遅れたり、弁体の開弁が円滑に行われなかったりして、弁体の機能が十分に発揮されない場合があるという問題があった。

そこで本発明の目的とするところは、弁体の開弁動作を速やかにし、弁体の機能を良好に発揮することができる通気弁装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明の通気弁装置は、外部と連通する弁口を有する漏斗状の弁座を設けた通気弁本体と、該通気弁本体から延出され、排水管から分岐された通気管に接続される連結筒部と、前記弁座に着座させる弁体と、前記弁座上に被せて弁室を形成する蓋体とを備えた通気弁装置であって、前記弁体は、一端部を弁座と蓋体との間に挟着するとともに、他端部に切欠き部を設けてその切欠き部に臨む開閉部を形成し、弁室内に負圧が生じたとき開閉部が開口して外気を流入させるように構成したことを特徴とする。

請求項２に記載の発明の通気弁装置は、請求項１に係る発明において、前記弁体は、一体的に形成されていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明の通気弁装置は、請求項１又は請求項２に係る発明において、前記弁体の切欠き部は、３箇所又は４箇所に設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明の通気弁装置は、請求項１から請求項３のいずれか一項に係る発明において、前記弁体の切欠き部は、周方向に等間隔で設けられていることを特徴とする。

請求項５に記載の発明の通気弁装置は、請求項１から請求項４のいずれか１項に係る発明において、前記弁体の開閉部を他の部分より薄い薄肉部としたことを特徴とする。
請求項６に記載の発明の通気弁装置は、請求項１から請求項４のいずれか一項に係る発明において、前記弁体の切欠き部間の中間部に薄肉部を形成するとともに、前記弁座の弁口を弁体の薄肉部に対向するように形成し、弁室内に正圧が生じたとき弁体の薄肉部が外方へ膨出すると同時に開閉部が開口して弁室内のガスを外部へ排気するように構成したことを特徴とする。

本発明の通気弁装置によれば、弁体の開弁動作を速やかにし、弁体の機能を良好に発揮することができるという効果を奏する。

第１実施形態の通気弁装置において、通気管に接続される通気弁装置を示す分解斜視図。 通気弁装置を示す断面図。 （ａ）は通気弁装置の弁体を示す平面図、（ｂ）は弁体を示す側面図。 通気弁装置の蓋体を示す斜視図。 通気弁本体を示す平面図。 蓋体を取り除いた状態の通気弁装置を示す斜視図。 通気弁装置の作用を示す斜視図。 第２実施形態の通気弁装置において、通気弁本体を示す平面図。 通気弁装置の弁体を示す平面図。 蓋体を取り除いた状態の通気弁装置を示す斜視図。 通気弁装置の作用を示す斜視図。 本発明の別例の通気弁装置を示す断面図。 本発明のさらなる別例の通気弁装置を示し、（ａ）は弁座を示す断面図、（ｂ）は弁体を示す断面図。 弁体を弁座に組付ける途中の状態を示す断面図。示す断面図。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図７に従って詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、通気弁装置１０を構成する通気弁本体１１は合成樹脂により形成され、該通気弁本体１１には上方ほど拡径する逆円錐台状をなす筒状の弁座１２が設けられている。この弁座１２の上端部にはフランジ部１３が設けられ、該フランジ部１３の外面には係合凸部１４が複数箇所（第１実施形態では３箇所）に形成されている。

前記弁座１２の下部には円筒状の連結筒部１５が延出されるとともに、その内側には連結筒部１５より短い小径筒部１６が一体的に形成されている。そして、連結筒部１５の内側に排水管から分岐された通気管１７が嵌入され、その通気管１７の先端部が連結筒部１５と小径筒部１６との間の環状凹部１８に挿入されるように構成されている。そして、通気管１７の外周面と連結筒部１５の内周面との間に塗布される接着剤が通気弁本体１１内へ入り込まないようになっている。

なお、図２の二点鎖線に示すように、通気管１７が連結筒部１５の外側に嵌挿される場合には、連結筒部１５の外周面が上部ほど拡径するテーパ状に形成されていることから、通気管１７はその内径が連結筒部１５の外径にほぼ一致する深さまで挿入されるようになっている。この場合、連結筒部１５の内側に小径筒部１６を設け、環状凹部１８を形成したことにより、通気管１７内面を伝う虫が弁座１２内に入り込むことを抑制することができる。

図２及び図５に示すように、前記弁座１２の内周面下部には、複数の縦長の仕切突条１９が設けられている。この仕切突条１９は、前記弁座１２外周面に設けられた係合凸部１４の位置に対応するように突設されている。また、弁座１２には縦長四角形状をなす多数の弁口２０が周方向に一定間隔をおいて外部と連通するように開口されている。なお、弁口２０は、内面側が広く、外面側が狭くなるテーパ状に形成されている。

図１及び図２に示すように、前記弁座１２上には、合成ゴム等の弾性材料で一体的に形成された弁体２１が着座している。すなわち、前記弁座１２の弁口２０間は支持リブ２２となり、その支持リブ２２上に弁体２１が着座している。弁体２１は上方ほど拡径するように逆円錐台状をなす筒状に形成され、その上端部にはフランジ２３が設けられるとともに、フランジ２３の外周縁には折り返し部２４が設けられている。この弁体２１のフランジ２３及び折り返し部２４が前記弁座１２のフランジ部１３に係合するように構成されている。弁体２１を形成する合成ゴムとしては、例えばエチレン・プロピレン・ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、シリコーンゴム等が用いられる。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、前記弁体２１の下端部には、縦長四角形状に切欠かれた切欠き部２５が周方向に等間隔をおいて３箇所に形成されている。そして、図６に示すように、弁体２１が弁座１２に着座した状態で、弁体２１の切欠き部２５から弁座１２の仕切突条１９が突出するように構成され、弁体２１が弁座１２に対して位置決めされている。

前記切欠き部２５に臨む弁体２１の隅部には、後述する弁室２６内に負圧が生じたとき開口して外気を流入するための開閉部２７が設けられている。図７に示すように、この開閉部２７はその下端縁と切欠き部２５側の側端縁が自由端縁となっていることから、弁室２６内の負圧により開閉部２７の下端縁と側端縁がめくれ上がり、弁体２１が開弁しやすくなっている。この開弁状態では、弁体２１の開閉部２７は、その下端縁と側端縁の交点から斜め４５°方向の断面が弓なりの円弧状に形成される。また、弁室２６内の負圧が解消されたときには、弁体２１の開閉部２７は弁体２１の弾性力により閉弁し、弁座１２に押し付けられるため、閉弁機能を向上させることができる。

この開閉部２７は、常には弁座１２に密接して閉弁し、弁室２６内の負圧時のみ図７に示すように開弁するように構成されている。前記弁体２１の切欠き部２５及び弁座１２の仕切突条１９は、弁体２１の閉弁機能と開弁機能をバランス良く発揮するために３箇所又は４箇所に設けられることが好ましい。弁体２１の切欠き部２５及び弁座１２の仕切突条１９が２箇所では弁体２１の開弁機能又は閉弁機能が弁室２６内の負圧度に十分に対応できないおそれがあり、５箇所以上では通気弁装置１０の構成が複雑になるとともに、弁体２１の開閉部２７が過剰に形成される傾向を示す。

前記弁体２１は閉弁機能と開弁機能を良好に発揮するために、その厚さは０．５〜２．０ｍｍであることが好ましく、０．７〜１．５ｍｍであることがさらに好ましい。弁体２１の厚さが０．５ｍｍより薄い場合には、弁体２１の閉弁機能を十分に発揮することができないときがあり、不用意に開弁して臭気が外部へ漏れるおそれがある。その一方、弁体２１の厚さが２．０ｍｍより厚い場合には、開弁機能を良好に発揮できないときが生じ、弁室２６内の負圧時に開弁されないと通気管１７内の負圧が解消されず、排水トラップが機能しなくなるおそれがある。

前記開閉部２７には、弁体２１の他の部分より薄く形成された正面三角形状の薄肉部２８が設けられている。開閉部２７を薄肉部２８で形成することにより、弁室２６内が負圧状態に移行するに伴って弁体２１を容易に変形させて円滑に開弁させることができる。この薄肉部２８の厚さは、弁体２１の他の部分より若干薄く形成されておればよく、具体的な厚さは弁体２１の材質、形状等に応じて適宜設定される。

図２及び図４に示すように、弁座１２上には弁体２１のフランジ２３が挟着されるように蓋体２９が被嵌され、内部に弁室２６を形成するようになっている。この蓋体２９は有蓋円筒状をなし、その内周面には係合凹部３０が周方向に等間隔をおいて３箇所に形成されている。そして、蓋体２９が弁座１２上に被嵌されたとき、蓋体２９の係合凹部３０に弁座１２の係合凸部１４が係合し、蓋体２９が弁座１２上に固定されるようになっている。なお、蓋体２９内周面の係合凹部３０が設けられた周方向の位置に対応して、蓋体２９外周面には目印３１が突設され、係合凹部３０の位置を外部から視認できるように構成されている。

以上のように構成された第１実施形態の通気弁装置１０について作用を説明する。
さて、図６に示すように、排水設備が使用され、排水管内を排水が通常の状態で流れる場合には、弁室２６内は外気と同じ常圧に保たれることから、弁体２１の開閉部２７は弁座１２上に接して支持され、通気弁は閉弁状態となっている。従って、各排水設備における排水トラップの封水が流れ出すことはなく、臭気が外部へ漏れるおそれはない。

このとき、弁体２１は弾性材料である合成ゴムで形成されていることから、その開閉部２７は弁座１２上に密接され、閉弁機能が良好に発現される。
図７に示すように、例えば排水設備の使用により排水管内を排水が満液状態で急激に流れる場合には、排水管の上流側で負圧が生じ、弁室２６内が減圧状態に到ることから、弁体２１の開閉部２７がその隅部からめくれ上がり、弁座１２から離間して開口部が形成され、通気弁は開弁状態となる。このため、図７の矢印に示すように、外気が弁座１２の弁口２０から弁体２１の開閉部２７を経て弁室２６内へ吸い込まれ、その外気は連結筒部１５から通気管１７を経て排水管へと流れる。

このとき、弁体２１の開閉部２７は弁体２１の下端部の切欠き部２５に臨む隅部に設けられ、弁体２１の下端部の一部である隅部に位置する開閉部２７のみがその下端縁及び側端縁から開弁するように構成されていることから、弁体２１の開弁性が高められる。一方、従来の弁体は、その下部全体がスイングして開弁するように構成されている。このため、第１実施形態の弁体２１は、従来の弁体に比べて開弁動作を弁室２６内の減圧度の変化に追従して速やかに行うことができ、弁体２１の機能発現に優れている。

加えて、弁体２１の開閉部２７が他の部分より薄い薄肉部２８で形成され、変形しやすくなっていることから、開閉部２７は弁室２６内の減圧度に応じて一層速やかに開弁することができる。

従って、排水管内の減圧状態が解消され、各排水トラップの封水に影響を及ぼすことはなく、臭気の漏出が抑えられる。その後、排水管内が常圧に戻ると、弁室２６内も常圧に戻って、弁体２１の開閉部２７は弁体２１の弾性力により下降して弁座１２上に戻って密接し、通気弁が閉弁され、外部への臭気の漏出が抑えられる。この場合、開閉部２７が弁体２１の隅部に設けられ、弁体２１の弾性力が強く働くことから、弁体２１の閉弁性が高められる。一方、従来の弁体は弁座と蓋体との挟着部分を支点にして開閉することから、第１実施形態の弁体２１に比べて弁体の弾性力が十分に働かない。

以上の第１実施形態によって発揮される効果について、以下にまとめて記載する。
（１）この第１実施形態の通気弁装置１０においては、弁体２１はその一端部が弁座１２と蓋体２９との間に挟着されるとともに、他端部に切欠き部２５を設けてその切欠き部２５に臨むような開閉部２７が形成されている。このため、弁室２６内に負圧が生じたとき、弁体２１の開閉部２７が開口しやすく、その開閉部２７から外気が弁室２６内へ迅速に流入する。

従って、第１実施形態の通気弁装置１０によれば、弁体２１の開弁動作を速やかにし、弁体２１の機能を良好に発揮することができるという効果を奏する。
（２）前記弁体２１は一体的に形成されている。従って、弁体２１の構成を簡易にすることができるとともに、弁体２１の製造を容易に行うことができ、かつ弁座１２に対する弁体２１の組付けを簡単に行うことができる。

（３）前記弁体２１の切欠き部２５は、３箇所又は４箇所に設けられることが好ましい。この場合には、弁体２１の開弁機能と閉弁機能をバランス良く発揮することができる。
（４）前記弁体２１の切欠き部２５は、弁体２１の周方向に等間隔をおいて設けられている。このため、弁体２１の複数の開閉部２７による開閉機能を均等に行うことができ、弁体２１の機能発現を全体として向上させることができる。

（５）前記弁体２１の開閉部２７を他の部分より薄い薄肉部２８とした。このため、弁体２１の開閉部２７の変形を容易にして、開弁動作及び閉弁動作を弁室２６内の圧力に対応して感度良く行うことができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図８〜図１１に従って説明する。なお、この第２実施形態では、主に前記第１実施形態と相違する部分について説明する。

図８に示すように、前記弁座１２に開口された弁口２０の１つは、第１実施形態の弁口２０のほぼ３つ分に相当する大きさの大面積の加圧用弁口２０ａとなっている。図９に示すように、弁体２１の切欠き部２５間の中間部には、前記弁座１２の加圧用弁口２０ａに対応する位置及び大きさの加圧用薄肉部２８ａが形成されている。

そして、図１０に示すように、弁体２１を弁座１２上に着座させたときには、弁体２１の加圧用薄肉部２８ａが弁座１２の加圧用弁口２０ａに対向して配置される。なお、この第２実施形態では、前記第１実施形態の弁体２１の開閉部２７に設けられた薄肉部２８は設けられていない。

さて、図１１に示すように、排水設備の使用により排水管内の一部が詰まったりした場合等には、排水管の上流側で正圧が生じ、弁室２６内が加圧状態となる。このとき、弁体２１の一部には加圧用薄肉部２８ａが広い面積で設けられるとともに、弁座１２にはその加圧用薄肉部２８ａに対向するように広い面積の加圧用弁口２０ａが設けられている。

このため、弁体２１の加圧用薄肉部２８ａが弁室２６内の圧力に応じて外側へ膨出すると同時に、その反動で弁体２１の開閉部２７がその隅部からめくれ上がって開口し、通気弁は開弁状態となる。その結果、図１１の矢印に示すように、加圧状態となった通気管１７内のガスが弁室２６から弁体２１の開閉部２７を通って外部へ排気される。従って、通気管１７内さらには排水管内の加圧状態が解消されて常圧に戻り、外部への臭気の漏出が抑制される。

よって、第２実施形態の通気弁装置１０によれば、排水管内が減圧状態に到った場合だけではなく、排水管内が加圧状態に到った場合でも、弁体２１は開弁動作を行うことができ、弁体２１の機能を一層良好に発揮することができる。

なお、前記各実施形態を、次のように変更して具体化することも可能である。
・図１２に示すように、前記第２実施形態において、弁座１２の加圧用弁口２０ａを省略し、加圧用弁口２０ａに相当する部分における弁座１２の支持リブ２２をその下部が外方へ突出する断面略Ｌ字状に形成し、該支持リブ２２と弁座１２上に着座する弁体２１との間に膨出用空間部３２を形成するように構成してもよい。

この場合には、弁室２６内が加圧状態に到ると、弁体２１の加圧用薄肉部２８ａが膨出用空間部３２内へ膨出すると同時に、その反動で弁体２１の開閉部２７がその隅部からめくれ上がって開口し、通気弁は開弁状態となる。

・図１３（ａ）に示すように、漏斗状に形成された弁座１２を傾斜角度αに設定し、図１３（ｂ）に示すように、漏斗状の弁体２１を傾斜角度βに設定し、傾斜角度βが傾斜角度αより大きくなるように構成してもよい（α＜β）。この場合には、図１４に示すように、弁体２１を弁座１２に組付ける途中で弁体２１の下端部が弁座１２に接触し、組付けが完了すると弁体２１が弁座１２に対して圧接される。従って、弁体２１の開閉部２７による閉弁機能を高めることができる。

・前記弁体２１を複数に分割して構成してもよい。例えば、弁体２１を切欠き部２５の部分で３分割して構成してもよい。
・前記弁体２１の開閉部２７を薄肉部２８で形成するのではなく、開閉部２７を形成する材料の硬度をその他の部分の硬度より低硬度にしてもよい。

・前記第２実施形態において、弁体２１の開閉部２７に薄肉部２８を形成してもよい。
・前記弁座１２に設けられた弁口２０を、仕切突条１９の近傍のみに設けてもよい。すなわち、弁口２０を、弁座１２上に着座する弁体２１の開閉部２７の近傍にのみ設けてもよい。

・前記弁体２１の開閉部２７を形成する薄肉部２８の形状を、正面四角形状、正面五角形状等に形成してもよい。
・前記弁座１２の弁口２０を、外面側が広く、内面側が狭いテーパ状に形成したり、テーパを省略したりしてもよい。

１０…通気弁装置、１１…通気弁本体、１２…弁座、１５…連結筒部、１７…通気管、２０…弁口、２１…弁体、２５…切欠き部、２６…弁室、２７…開閉部、２８…薄肉部、２９…蓋体。

Claims (6)

1. 外部と連通する弁口を有する漏斗状の弁座を設けた通気弁本体と、該通気弁本体から延出され、排水管から分岐された通気管に接続される連結筒部と、前記弁座に着座させる弁体と、前記弁座上に被せて弁室を形成する蓋体とを備えた通気弁装置であって、
   前記弁体は、一端部を弁座と蓋体との間に挟着するとともに、他端部に切欠き部を設けてその切欠き部に臨む開閉部を形成し、弁室内に負圧が生じたとき開閉部が開口して外気を流入させるように構成したことを特徴とする通気弁装置。
2. 前記弁体は、一体的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の通気弁装置。
3. 前記弁体の切欠き部は、３箇所又は４箇所に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の通気弁装置。
4. 前記弁体の切欠き部は、周方向に等間隔で設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の通気弁装置。
5. 前記弁体の開閉部を他の部分より薄い薄肉部としたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の通気弁装置。
6. 前記弁体の切欠き部間の中間部に薄肉部を形成するとともに、前記弁座の弁口を弁体の薄肉部に対向するように形成し、弁室内に正圧が生じたとき弁体の薄肉部が外方へ膨出すると同時に開閉部が開口して弁室内のガスを外部へ排気するように構成したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の通気弁装置。