JP6292430B2

JP6292430B2 - 通気弁装置

Info

Publication number: JP6292430B2
Application number: JP2017240102A
Authority: JP
Inventors: 徹亀谷; 敬太堀
Original assignee: ONDA MFG.CO.,LTD.
Current assignee: ONDA MFG.CO.,LTD.
Priority date: 2017-12-15
Filing date: 2017-12-15
Publication date: 2018-03-14
Anticipated expiration: 2033-10-30
Also published as: JP2018040496A

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なったとき、その負圧により弁座に支持された弁体が弁座から離間して排水管内に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。

この種の通気弁が例えば特許文献１に開示されている。すなわち、この通気弁は、弁室、その弁室の底面に形成され排水管に連通される開口部、外気を吸引する吸気口及び弁座を有する弁本体と、弁体と、弁座に密接するパッキンと備えている。そして、常には弁体がパッキンを介して弁座に密着し、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空気を吸入するように構成されている。

特開２０００−３２９２４５号公報

本発明の目的は、結露水の発生に起因した弁座に対する弁体の固着を抑制し、開弁機能を支障なく発揮することができる通気弁装置を提供すること。

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、環状の弁座に対して板状の弁体が開閉可能に支持され、当該弁体が前記弁座上に位置して閉弁し、当該弁体が前記弁座から離間して開弁するように構成された通気弁を備え、前記弁座の外面には、当該弁座と前記弁体との間に生ずる結露水を、当該弁座と前記弁体以外の領域へ導く案内溝を複数設けた。

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、前記複数の案内溝は前記弁座の周方向に一定間隔をおいて形成され、前記弁体の上面には中心から周縁へ放射状に延びる複数のガイド溝が周方向に等間隔で形成され、当該ガイド溝は前記弁体の上面に溜まる結露水を中心から周縁へと案内するものであり、前記案内溝の数は前記ガイド溝の数よりも多い。

本発明の通気弁装置によれば、弁座と弁体との間に結露水が生じたときには、その結露水を弁座の案内溝に導くことができる。従って、弁体は弁座に固着するおそれがなく、開弁機能は維持される。

第１実施形態の通気弁装置において、ハウジング内に設けられている一対の通気弁を示す分解斜視図。通気弁の弁座を示す平面図。通気弁の閉弁状態を示す断面図。（ａ）は通気弁の閉弁状態を示す断面図、（ｂ）は通気弁の開弁状態を示す断面図。第２実施形態の通気弁を示す斜視図。通気弁の弁座を示す平面図。図６の７−７線における断面図。第３実施形態における一対の通気弁のうち、一方の通気弁を分解して示す分解斜視図。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図１〜図４に従って詳細に説明する。
図１及び図４（ａ）に示すように、一対の通気弁１０が収容されるハウジング１１の底壁部１１ａは有底矩形枠状に形成され、その中央部には図示しない排水管の分岐管１２に接続される円筒部１３が突設され、該円筒部１３には排水管に連通される開口部１４が設けられている。また、ハウジング１１を構成する上壁部１１ｂは有蓋矩形箱状に形成され、前記底壁部１１ａに嵌合されて、内部に密閉室としての弁室１５が形成されるようになっている。

図２及び図４（ｂ）に示すように、前記底壁部１１ａにおける開口部１４の両側方には、平面円形状をなす一対の吸気口１６が設けられ、外気を吸引できるようになっている。この吸気口１６の周囲には、円環状の弁座１７が突設されている。該弁座１７の中心部には、円筒状の軸支筒１８が径方向に延びる３枚の支持板１９で支持されている。

図３に示すように、前記弁座１７の軸支筒１８内には、円板状をなす弁体２０の中心部に設けられた支軸２１が上下動可能に支持されている。そして、弁体２０がパッキン２２及びパッキン押え２３を介在した状態で、弁座１７に対して密着又は離間されるようになっている。前記パッキン２２は弁体２０と同じ直径を有し、パッキン押え２３によって弁体２０の下面に保持されるようになっている。前記軸支筒１８内の貫通孔は下部ほど拡径するテーパ孔２４となり、弁体２０の支軸２１がテーパ孔２４に挿入されたとき傾斜可能に構成され、弁体２０の全周が弁座１７に対して密着できるようになっている。また、軸支筒１８内がテーパ孔２４となっていることにより、弁体２０の支軸２１とテーパ孔２４は入り口部分で線接触する。そのため、支軸２１はテーパ孔２４内に引っ掛かり難く、通気弁１０の開閉がスムーズに行われる。

図１に示すように、弁体２０の上面には、中心から周縁へ放射状に延びる複数（第１実施形態では９本）のガイド溝２５が周方向に等間隔で形成されている。そして、常には弁体２０がパッキン２２を介して弁座１７上に位置して閉弁し、弁室１５内の減圧時には弁体２０が弁座１７から離間して開弁するように開閉可能に構成されている。弁体２０の閉弁状態では、パッキン２２が弁体２０と弁座１７との間に介在されて、弁体２０と弁座１７との間のシール性を高め、弁室１５内の臭気が外部へ漏れ出さないようになっている。

前記弁座１７の外周面には、上下方向に平行に延びる複数の第１案内溝２６が一定間隔をおいて形成されている。この第１案内溝２６は、結露水を弁座１７と弁体２０との間から下方へ、つまり弁室１５内の弁座１７と弁体２０との間以外の領域へ導くようになっている。

前記弁座１７の上部外周面には上部ほど縮径するように傾斜する傾斜面２７が設けられ、該傾斜面２７には前記第１案内溝２６から上方へ延びるよう形成された第２案内溝２８が設けられている。そして、弁座１７と弁体２０との間に生ずる結露水は、弁座１７の傾斜面２７に設けられた第２案内溝２８に引き込まれ、さらに弁座１７の外周面に設けられた第１案内溝２６へと引き込まれるようになっている。

通気弁装置は、前記弁座１７、第１案内溝２６、第２案内溝２８、弁体２０、ハウジング１１、弁室１５等により構成されている。
以上のように構成された第１実施形態の通気弁装置について作用を説明する。

さて、図４（ａ）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１５内は外気と同じ圧力（常圧）に保たれることから、弁体２０は弁座１７上に支持され、通気弁１０は閉弁状態となる。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、弁座１７の軸支筒１８内は下部ほど拡径するテーパ孔２４となっていることから、弁体２０の支軸２１が３６０度いずれの方向へも傾くことができ、弁体２０の全周が弁座１７に密着する。さらに、弁体２０の下面にはパッキン２２が装着されているため、弁体２０と弁座１７との密着性が高められる。このため、排水管内の臭気が外部へ漏れ出すことが抑えられる。

図４（ｂ）に示すように、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１５内が減圧状態となることから、弁体２０の支軸２１が軸支筒１８内を上昇して弁体２０が浮き上がり、弁座１７から離間して、通気弁１０は開弁状態となる。このため、吸気口１６から空気が吸い込まれ、その空気は図４（ｂ）の矢印に示すように、通気弁１０を通って開口部１４から分岐管１２を経て排水管へと流れる。このため、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はなく、臭気の漏出が抑えられる。

そして、排水管内が常圧に戻ると、弁室１５内も常圧になって、弁体２０は自重で下降して弁座１７上に到り、通気弁１０が閉弁され、外部への臭気の漏出が抑えられる。
前記通気弁１０の閉弁状態において、冬季等の外気温が低い場合には、通気弁１０の弁座１７と弁体２０との間に存在する空気が冷却されて露点以下に達すると結露が生じる。この結露によって生じた水は、弁座１７上部の傾斜面２７に設けられている第２案内溝２８内に毛細管現象により引き込まれ、さらに弁座１７の外周面の第１案内溝２６内へ毛細管現象により引き込まれる。このため、結露水が弁座１７と弁体２０との間に溜まることが抑制される。その結果、弁座１７と弁体２０との間で結露水が凍結して弁体２０が弁座１７に固着する事態が回避される。従って、通気弁１０の開弁動作は支障なく行われる。

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実施形態における通気弁装置においては、弁座１７の外周面に第１案内溝２６が設けられている。このため、弁座１７と弁体２０との間に結露水が生じたときには、その結露水を弁座１７の第１案内溝２６に導くことができる。従って、弁体２０は弁座１７に固着するおそれがなく、開弁機能は維持される。

よって、第１実施形態の通気弁装置によれば、弁座１７に対する弁体２０の固着を抑制し、開弁機能を支障なく発揮することができるという効果を奏する。
（２）前記第１案内溝２６は複数（多数）設けられていることから、弁座１７と弁体２０との間の全周に亘って結露水の凍結を有効に抑制することができる。

（３）前記複数の第１案内溝２６は等間隔で設けられている。このため、弁座１７と弁体２０との間の全周に亘って結露水を均等に第１案内溝２６に導くことができる。
（４）前記弁座１７は円筒状に形成され、弁体２０が円板状に形成され、弁座１７の上部外周面には上部ほど縮径するように傾斜する傾斜面２７が設けられるとともに、弁座１７の外周面に第１案内溝２６が形成され、傾斜面２７には第１案内溝２６に連なる第２案内溝２８が設けられている。従って、弁座１７と弁体２０との間に生じた結露水を、第２案内溝２８を介して第１案内溝２６に円滑に導くことができる。

（５）前記弁体２０の上面には、中心から周縁へ延びるガイド溝２５が設けられている。このため、弁体２０の上面に溜まる結露水を、ガイド溝２５を介して弁体２０の周縁から下方へ導くことができる。

（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態を図５〜図７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実施形態と異なる部分について説明する。

図５及び図６に示すように、弁座１７の外周面と傾斜面２７との境界部には、前記第１案内溝２６及び第２案内溝２８と連通する第３案内溝２９が全周に亘って形成されている。そして、弁座１７の傾斜面２７上に存在する結露水が、この第３案内溝２９に導かれるように構成されている。また、傾斜面２７の第２案内溝２８に入り込んだ結露水も第３案内溝２９に入ることができるようになっている。なお、弁体２０上面のガイド溝２５の底面は外周側ほど低くなる斜面となり、弁体２０上面の結露水を速やかに外周側へ導くようになっている。

図５及び図７に示すように、前記第３案内溝２９は第１案内溝２６及び第２案内溝２８と同じ形状に形成され、第３案内溝２９の幅及び深さは、第１案内溝２６及び第２案内溝２８の幅及び深さと同じに設定されている。

さて、冬季において、通気弁１０を閉じた状態では、弁座１７と弁体２０との間の近傍位置に存在する空気が露点以下に冷却されて水分が生じる。その水分は、弁座１７の傾斜面２７に設けられた第２案内溝２８から弁座１７の外周面の第１案内溝２６又は弁座１７の傾斜面２７と外周面の境界部に位置する第３案内溝２９へと引き込まれる。或いは、弁座１７の傾斜面２７上に存在する水分は、第３案内溝２９又は第２案内溝２８に引き込まれる。

このように、第２実施形態の通気弁装置では、第１実施形態の第１案内溝２６及び第２案内溝２８に加えて第３案内溝２９を設けたことから、傾斜面２７上の結露水を第３案内溝２９に導くことができるとともに、第２案内溝２８に導かれた水を第３案内溝２９にも誘導することができ、結露水を分散させて下方へ導くことができる。そのため、結露水を効率良く下方へ誘導することができ、弁座１７と弁体２０との間に結露水が残って、その結露水が凍結して弁体２０が弁座１７に固着する事態を回避することができる。従って、通気弁１０の開弁動作に支障を来たすおそれがない。

（第３実施形態）
次に、本発明を具体化した第３実施形態を図８に従って説明する。なお、この第３実施形態では、主に前記第１実施形態と異なる部分について説明する。

図８に示すように、第１実施形態における弁座１７の傾斜面２７に設けられた第２案内溝２８に代えて、Ｖ字状をなす第４案内溝３０が設けられ、その第４案内溝３０の下端部が前記第１案内溝２６に連なるように構成されている。そのため、第３案内溝３０と第１案内溝２６でＹ字状をなす溝が形成されている。この第４案内溝３０は前記第１案内溝２６と同じ断面形状に形成され、第４案内溝３０の幅及び深さは、第１案内溝２６の幅及び深さと同じに設定されている。なお、第１案内溝２６の数は、第１実施形態の第１案内溝２６の数よりも少なく設定されている。

さて、冬季において、通気弁１０を閉じた状態では、弁座１７と弁体２０との間又はその近傍位置に存在する空気が露点以下に冷却されて水分が生じる。その水分は、弁座１７の傾斜面２７に設けられた第４案内溝３０から弁座１７の外周面の第１案内溝２６へと導かれる。或いは、弁座１７の傾斜面２７上に存在する水分は、第４案内溝３０に引き込まれる。

このように、第３実施形態の通気弁装置では、第１実施形態の第２案内溝２８に代えて、傾斜面２７上を斜めにＶ字状をなすように延びる第４案内溝３０を設けたことから、傾斜面２７上の結露水を第３案内溝３０に導きやすくすることができ、第４案内溝３０に集められた水を第１案内溝２６に誘導することができる。このため、結露水を効率的に下方へ導くことができ、結露水の凍結によって弁体２０が弁座１７に固着する事態を回避することができる。従って、通気弁１０の開弁動作を良好に行うことができる。

なお、前記実施形態を、次のように変更して具体化することも可能である。
・第１実施形態の第１案内溝２６、第２案内溝２８、第２実施形態の第３案内溝２９及び第３実施形態の第４案内溝３０溝を、開口部側が拡幅するように構成したり、溝の底面を断面円弧状に構成したり、溝の側面を段差状に構成したりしてもよい。

・第１実施形態の第１案内溝２６、第２案内溝２８、第２実施形態の第３案内溝２９及び第３実施形態の第４案内溝３０の少なくとも１つを異なる形状に設定してもよい。
・第３実施形態の第４案内溝３０について、そのＶ字の角度を適宜変更したり、またその形状をＵ字状に形成したり、Ｘ字状に形成したりしてもよい。なお、Ｘ字状に形成する場合には、第４案内溝３０の２つの下端部は、それぞれ隣接する第１案内溝２６に連なるように構成する。

・前記弁座１７を四角筒状等の角筒状等に形成してもよい。そのような形状の弁座１７の外周面に第１案内溝２６を形成する。
・前記弁座１７の傾斜面２７を省略してもよい。

・第３実施形態において、第２実施形態の第２案内溝２９を設けるように構成してもよい。この場合、結露水の排出を一層効率的に行うことができる。

１０…通気弁、１１…ハウジング、１４…開口部、１５…弁室、１６…吸気口、１７…弁座、１８…軸支筒、２０…弁体、２１…支軸、２４…テーパ孔。

Claims

環状の弁座に対して板状の弁体が開閉可能に支持され、当該弁体が前記弁座上に位置して閉弁し、当該弁体が前記弁座から離間して開弁するように構成された通気弁を備え、
前記弁座の外面には、当該弁座と前記弁体との間に生ずる結露水を、当該弁座と前記弁体以外の領域へ導く案内溝を複数設けた通気弁装置。
前記複数の案内溝は前記弁座の周方向に一定間隔をおいて形成され、前記弁体の上面には中心から周縁へ放射状に延びる複数のガイド溝が周方向に等間隔で形成され、当該ガイド溝は前記弁体の上面に溜まる結露水を中心から周縁へと案内するものであり、前記案内溝の数は前記ガイド溝の数よりも多い請求項１に記載の通気弁装置。