JP6587342B2

JP6587342B2 - 補修弁

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Publication number: JP6587342B2
Application number: JP2015166931A
Authority: JP
Inventors: 実海老沼
Original assignee: Maezawa Industries Inc
Current assignee: Maezawa Industries Inc
Priority date: 2015-08-26
Filing date: 2015-08-26
Publication date: 2019-10-09
Anticipated expiration: 2035-08-26
Also published as: JP2017044263A

Description

本発明は、例えば水道管に連結された水道用空気弁や地下式消火栓等に使用される補修弁に関する。

従来、水道用空気弁や地下式消火栓等では、水道管路から立ち上がった分岐管に補修弁が装着され、操作レバーを開閉操作することで補修弁を開閉操作できるようにしている。そして、補修弁の下流側に例えば空気弁や消火栓等が設置されている。
空気弁では、水道管路内を流れる水に混入している空気等を排出したり、水道管路内の水を排出する際に圧力調整のために管路内に空気を混入したりするための空気弁が広く知られている。

例えば特許文献１や２に記載された補修弁では、水道管路から上方に分岐された分岐管を収納する地中の弁ボックス内に弁箱が設置されており、分岐管に連結された弁箱内には弁体が弁軸回りに回動可能に収納され、弁箱と弁体とでボール弁を形成している。
また、特許文献２では、弁体に連結された弁軸には弁体を開閉操作する操作レバーが取り付けられ、弁軸には弁体の開閉方向を表示する表示部を弁軸の径方向に突出させている。開弁状態では操作レバーの基端部に設けた表示部が垂直方向を向いている。そして、操作レバーを操作することで閉弁状態にすると、弁体の略球面状の閉塞部が弁箱の上部開口を閉塞し、表示部が水平方向を向くことになる。

特開２００１−３２４０３３号公報特開２００２−３９４３４号公報

しかしながら、特許文献１や２に記載された補修弁では、この補修弁が故障や破損等で作動不能や止水不能になった場合には水道管路を断水させて補修弁を修理する必要があった。しかも、水道管路を断水させると広い地域一帯が断水状態になるという不具合があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、補修弁が故障して作動不能や止水不能になったとしても管路の断水をしないで部品の交換や修理を行えるようにした補修弁を提供することを目的とする。

本発明による補修弁は、内部に流体の流路が形成された弁箱と、弁箱内に設けられていて流路の入口側に設けた第一副弁体と、弁箱内に設けられていて流路の出口側に設けた第二副弁体と、前記弁箱内における流路の出口に着脱可能に固定した脱着弁座と、前記第二副弁体に嵌合されていて該第二副弁体を開閉操作する操作部材の弁軸とを備え、前記第一副弁体を閉弁した状態で前記脱着弁座と前記弁軸とを取り外すことで、前記第二副弁体を弁箱から取り外し可能としたことを特徴とする。
本発明による補修弁によれば、弁箱内に形成した流路の出口側に固着した第二副弁体の脱着弁座を取り外し、第二副弁体を開閉操作する操作部材の弁軸と第二副弁体との嵌合を解除することで、弁箱内の第二副弁体を弁箱の流路の出口から取り外して交換や修理等を行える。弁箱内の流路の入口側と出口側に第一副弁体と第二副弁体を重ねて備えているため、流路の出口側に設けた第二副弁体が故障した場合には、第一副弁体を閉弁して弁箱内の流路の入口側を閉塞した状態で、第二副弁体を弁箱から取り外して修理や交換等を行える。その際、流路に連通する流体の管路を遮断することなく取り外しができる。しかも、一体形成した１つの弁箱内に第一副弁体と第二副弁体を納めたので個別に副弁体を備えた弁箱を積層するよりもコンパクトであり、複数の弁箱同士を固定具等で締め込むことによる経年劣化による錆びつきや腐食等を防止できるので地震等で破壊されたりせず、補修弁の耐久性が高い。

また、本発明による補修弁は、内部に流体の流路が形成された弁箱と、前記弁箱内に設けられていて流路の入口側に設けた第一副弁体と、前記弁箱内に設けられていて流路の出口側に設けた第二副弁体とを備え、前記第二副弁体には凹溝が形成され、該第二副弁体を開閉操作する操作部材の弁軸は前記凹溝に嵌合されていて、前記第一副弁体を閉弁した状態で前記第二副弁体の凹溝を前記弁軸に沿って摺動することで取り外し可能としたことを特徴とする。

本発明によれば、弁箱内の流路の出口側に設置した第二副弁体の脱着弁座を取り外し、第二副弁体の凹溝を弁軸に沿って移動することで、弁箱内の第二副弁体を弁箱の流路の出口から取り外して交換や修理等を行える。

本発明による補修弁によれば、弁箱内の流路の入口側と出口側に第一副弁体と第二副弁体を備えているため、第二副弁体が故障した場合には、第一副弁体を閉弁して弁箱内の流路の入口側を遮断し、第二副弁体を弁箱から取り外して交換や修理等を行える。
しかも、その際、流路に進入する流体の管路を閉鎖する必要がないので管路を遮断することなく補修ができる。

本発明の第一実施形態による補修弁の正面図である。図１に示す補修弁の平面図である。図２に示す補修弁のＡ−Ａ線縦断面図である。本発明の第二実施形態による補修弁を示すものであって、図３と同様な縦断面図である。図４に示す第二副弁体と弁軸の要部拡大斜視図である。

以下、本発明の実施形態による補修弁について添付図面により説明する。
先ず、第一実施形態による補修弁を図１乃至図３を参照して説明する。図１及び図２に示す実施形態による補修弁１は弁箱一体型でツインボール式の補修弁である。この補修弁１は、液体、例えば上水道等の水を流す水道管路２から分岐されて地表近くの弁ボックス内に立ち上がる分岐管３の上端部に設けたものであり、その上部に二点鎖線で示す空気弁４を別体または一体に設けたものである。或いは、空気弁４に代えて消火栓等を連結するようにしてもよい。

本実施形態による補修弁１は例えば略円筒状の弁箱６を備えており、弁箱６の上端部と下端部にそれぞれフランジ７，８を有している。下側のフランジ８と分岐管３のフランジ９とは例えばボルト１０とナット１１とで連結されている。また、弁箱６の上側のフランジ７と空気弁４の下部フランジ１３とも例えばボルト１０とナット１１とで連結されている。
そして、補修弁１における略円筒状の弁箱６において、その上端部近傍には側面から横方向に突出する軸受部１５を介して操作レバー１６が連結されている。弁箱６における軸受部１５に対向する側面の下端部近傍には横方向に突出する軸受部１７を介してキャップ１８が連結されている。

次に補修弁１の内部構造を図３に示す縦断面図によって説明する。
補修弁１の略円筒状の弁箱６の内部には下端開口２０ａから上端開口２０ｂに向けて略円筒状の流路２０が形成され、流路２０の内部には分岐管３から水が流入するようになっている。この流路２０の水の流通方向の中間部には略リング状の仕切部２１が形成されている。仕切部２１の下側の開口周縁部には略リング状の下部パッキン２２が固定され、上側の開口周縁部にも略リング状の上部パッキン２３が固定されている。弁箱６の流路２０は仕切部２１によって下部空間２０Ａと上部空間２０Ｂに分けられている。

そして、弁箱６内において、仕切部２１の下側の流路２０の下部空間２０Ａには第一副弁体２４として略球形のボール弁体が設置されている。この第一副弁体２４の上下方向に対向する面部分には水を流通させるための下部開口２４ａと上部開口２４ｂが形成され、その間には略球面状の閉塞部が形成されている(図４参照)。弁箱６の流路２０の下端開口２０ａには略筒状の下部脱着弁座２５が雄ねじ部と雌ねじ部によってねじ込み嵌合されている。下部脱着弁座２５には第一副弁体２４に圧着可能なパッキン２５ａが形成されている。
図３に示す開弁状態で、第一副弁体２４の下部開口２４ａは下部脱着弁座２５のパッキン２５ａに着座して分岐管３に連通し、上部開口２４ｂは仕切部２１の下部パッキン２２に着座して上部空間２０Ｂに連通している。

また、第一副弁体２４の側面には例えば角筒状の凹部２４ｃが形成されている。凹部２４ｃに対向する位置には弁箱６の側部から横方向に延びる軸受部１７とキャップ１８が設置されている。軸受部１７内に形成した孔部１７ａ内に弁軸２７が液密に回転可能に挿通されており、弁軸２７の一端部は図示しないギヤ等を介してキャップ１８に連結されている。弁軸２７の他端部は例えば角柱状に形成された嵌合凸部２７ａを形成し、第一副弁体２４に形成された凹部２４ｃに嵌合されている。
例えば、図示しないＴ字の開閉操作器によってキャップ１８を回転させることでギヤ等を介して弁軸２７を回転させて第一副弁体２４を弁軸２７を中心に例えば９０度回転させる。これによって、流路２０の下部脱着弁座２５のパッキン２５ａと仕切部２１の下部パッキン２２とに第一副弁体２４の略球面状の閉塞部を着座させて閉塞し、第一副弁体２４を閉弁状態に切り替えることができる。

また、仕切部２１の上側における流路２０の上部空間２０Ｂには第二副弁体２９として略球形のボール弁体が設置されている。この第二副弁体２９の上下方向に対向する面部分には水を流通させるための下部開口２９ａと上部開口２９ｂが形成され、その間には略球面形状の閉塞部が形成されている。
第二副弁体２９の下部開口２９ａは第一副弁体２４を設けた流路２０の下部空間２０Ａに連通し、上部開口２９ｂは上端開口２０ｂに連通している。そして、弁箱６の流路２０の上端開口２０ｂには略筒状の上部脱着弁座３０が雄ねじ部と雌ねじ部によってねじ込み嵌合されている。上部脱着弁座３０には第二副弁体２９に圧着可能なパッキン３０ａが形成されている。

また、第二副弁体２９の一側面には例えば角筒状の凹部２９ｃが形成されている。凹部２９ｃに対向する位置には弁箱６の側部に横方向に延びる軸受部１５と操作レバー１６が設置されている。軸受部１５内に形成した孔部１５ａ内には弁軸３２が液密に回転可能に挿通されており、弁軸３２の一端部は操作レバー１６に連結されている。また、弁軸３２の他端部は例えば角柱状に形成された嵌合凸部３２ａを形成し、第二副弁体２９に形成された凹部２９ｃに嵌合されている。
そして、例えば操作レバー１６を回動させることで弁軸３２を回転させて第二副弁体２９を弁軸３２回りに例えば９０度回転させて、流路２０の上部脱着弁座３０のパッキン３０ａと上部パッキン２３に第二副弁体２９の略球面形状の閉塞部を着座させて閉弁し、開閉切り替えすることができる。

本実施形態による補修弁１では、操作レバー１６とキャップ１８が弁箱６の両側部に例えば略１８０度対向して配設され、しかも操作レバー１６は上側にキャップ１８は下側にそれぞれ設置されている。また、１つの弁箱６内の上下方向に形成した流路２０の下部空間２０Ａと上部空間２０Ｂにそれぞれ第一副弁体２４と第二副弁体２９が開閉可能に設置されている。

本実施形態による補修弁１は上述の構成を備えており、通常の使用状態では、弁箱６内に上下方向に直列に設置された第一副弁体２４と第二副弁体２９はそれぞれ開口２４ａ、２４ｂ、開口２９ａ、２９ｂが、図３に示すように、流路２０に開口した開弁状態にある。弁箱６内の流路２０が上下に通じることによって水道管路２の水が上方の空気弁４に流れて水に含まれる空気が逃げることができる等、空気弁４の機能を発揮する。

そして、上側の第二副弁体２９が故障で作動不能や止水不能になった場合、図示しないＴ字の開閉操作器によってキャップ１８を回転操作することでギヤ等を介して弁軸２７を回転させて、下側の第一副弁体２４を弁軸２７を中心に９０度回転させる。これによって、第一副弁体２４は、流路２０の下端開口２０ａに固定した下部脱着弁座２５のパッキン２５ａの開口に対して下部開口２４ａから略球面状の閉塞部に切り替えて着座させると共に、仕切部２１の下部パッキン２２の開口に対しても上部開口２４ｂから閉塞部に切り替えて当接させる。こうして、第一副弁体２４を閉弁する。
これによって、水道管路２内の水は流路２０内への流入を阻止される。

この状態で、弁箱６の上端開口２０ｂに捩じ込んだ上部脱着弁座３０を緩めて外し、上部脱着弁座３０を取り外す。そして、操作レバー１６を弁箱６の側面の弁軸３２に固定するネジ部３３を取り外して弁軸３２を少し引き出すことで、先端側の嵌合凸部３２ａを第二副弁体２９の凹部２９ｃから引き抜く。これによって、第二副弁体２９は弁箱６内の上部空間２０Ｂから上端開口２０ｂを通して取り出すことができる。
そして、第二副弁体２９を修理するか新たなものに交換して弁箱６内の上部空間２０Ｂに装着することができる。その後、弁軸３２を押し込んで嵌合凸部３２ａを凹部２９ｃに嵌合させ、上部脱着弁座３０を弁箱６の上端開口２０ｂに捩じ込むことで、第二副弁体２９を固定できる。

上述のように本実施形態による補修弁１によれば、水道管路２の分岐管３に連結した補修弁１として第一副弁体２４と第二副弁体２９を２つ重ねて１つの弁箱６内に設置したため、上部の第二副弁体２９が故障したり破損したりした場合に下側の第一副弁体２４を閉弁して止水した状態で、水道管路２を断水させることなく上側の第二副弁体２９を取り外して交換や修理が行える。
また、上側の第二副弁体２９の取り外し交換に際して、上端開口２０ｂに固定した上部脱着弁座３０を取り外して操作レバー１６の弁軸３２の嵌合凸部３２ａを第二副弁体２９の嵌合用の凹部２９ｃから外すことで、容易に第二副弁体２９を取り外しことができる。

しかも、本実施形態では、１つの弁箱６内に２つの副弁体２４，２９を重ねて設置したため、別個に複数の補修弁を設置する場合と比較して高さを低く設定できる。また、複数の弁箱のフランジ同士を固定具等で締め込むことによる経年劣化による錆びつきや腐食等を防止できるので耐久性が高い。
仮に、各弁箱に副弁体を収納したボール弁を２つ積層して設置しフランジ同士をボルト連結したとすると、経年劣化による腐食でボルトが腐ってしまい地震等でボール弁が転倒し破損する恐れがある。しかし、本実施形態による補修弁１では１つの弁箱６内に第一副弁体２４と第二副弁体２９を積層した構成であるため保持強度が高く、経年劣化でボルトが腐食したり地震で倒れる等の不具合は生じない。

なお、本発明は上述の実施形態による補修弁１に限定されることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜の変更や置換等が可能であり、これらはいずれも本発明に含まれる。以下に、本発明の他の実施形態や変形例について説明するが、上述の実施形態と同一または同様な部分、部材には同一の符号を用いて説明を省略する。

本発明の第二実施形態による補修弁１Ａについて図４及び図５によって説明する。
本第二実施形態による補修弁１Ａは上述した第一実施形態による補修弁１と基本的に同一構成を備えている。相違点として、図４において、本第二実施形態による第一副弁体２４の軸受部１７の孔部１７ａ内に設けた弁軸２７には、下部空間２０Ａに突出する例えば円板状に拡径されたフランジ部２７ｂが形成されており、その先端側に断面略角柱状の嵌合凸部２７ａが形成されている。
一方、第一副弁体２４の弁軸２７に対向する凸曲面には、断面四角形状で両端部に連通する直線状の凹溝３６が形成され、凹溝３６内に弁軸２７の嵌合凸部２７ａが嵌合されている。第一実施形態と同様に、第一副弁体２４は周方向の略１８０度対向する位置に下部開口２４ａと上部開口２４ｂが形成され、これらに直交する位置には略球面状の閉塞部２４ｄ、２４ｅが略１８０度対向して形成されている。図４に示す第一副弁体２４の回転位置では閉塞部２４ｄ、２４ｅが下部脱着弁座２５のパッキン２５ａと仕切部２１の下部パッキン２２とに着座して流路２０を閉塞可能である。

また、弁箱６内の上部空間２０Ｂ内に設けた第二副弁体２９とその弁軸３２においても同様な構成を有している。即ち、軸受部１５の孔部１５ａ内に設けた弁軸３２の先端側には上部空間２０Ｂに突出するフランジ部３２ｂが形成され、その先端側に断面略角柱状の嵌合凸部３２ａが形成されている。
弁軸２７、３２にフランジ部２７ｂ、３２ｂを設けたことで、弁軸２７、３２は外側に引き抜けないが、下部空間２０Ａ、上部空間２０Ｂ内に引き出すことで弁箱６から取り外すことができる。
一方、図４及び図５において、第二副弁体２９の弁軸３２に対向する凸曲面には、断面四角形状で両端部に連通する直線状の凹溝３７が形成され、凹溝３７内に弁軸３２の嵌合凸部３２ａが嵌合されている。そして、第二副弁体２９は周方向の略１８０度対向する位置に上部開口２９ｂと下部開口２９ａが形成され、これらに直交する位置には略球面状の閉塞部２９ｄ、２９ｅが略１８０度対向して形成されている。図４に示す第二副弁体２９の回転位置では閉塞部２９ｄ、２９ｅが仕切部２１の上部パッキン２３と上部脱着弁座３０のパッキン３０ａとに着座して流路２０を閉塞可能である。

本実施形態による補修弁１Ａは上述した構成を備えているから、上側の第二副弁体２９が故障で作動不能や止水不能になった場合、図４に示すように、図示しない開閉操作器によってキャップ１８を回転操作することで弁軸２７を回転させて、下側の第一副弁体２４を弁軸２７を中心に９０度回転させる。
第一副弁体２４は、流路２０の下端開口２０ａに固定した下部脱着弁座２５のパッキン２５ａの開口に対して閉塞部２４ｄに切り替えて着座させると共に、仕切部２１の下部パッキン２２の開口も閉塞部２４ｅに切り替えて当接させる。こうして、第一副弁体２４を閉弁し、水道管路２の水の流路２０内への流入を阻止する。

この状態で、弁箱６の上端開口２０ｂに捩じ込んだ上部脱着弁座３０を緩めて外し、上部脱着弁座３０を上端開口２０ｂの出口から取り外す。そして、操作レバー１６を略９０度回転させて、第二副弁体２９の略球体状の閉塞部２９ｅで上部脱着弁座３０のパッキン３０ａの開口を閉鎖し、仕切部２１の上部パッキン２３の開口も閉塞部２９ｄで閉鎖する。
この状態で、図５に示すように、第二副弁体２９の凹溝３７は上下方向に向いており、弁軸３２の嵌合凸部３２ａが凹溝３７に嵌合している。そして、第二副弁体３２を上方に移動させることで嵌合凸部３２ａに沿って凹溝３７を摺動させて、弁箱６の上端開口２０ｂから取り外す。
その後、第二副弁体２９を修理するか新たなものに交換して弁箱６内の上部空間２０Ｂに装着する。そして、上部脱着弁座３０を弁箱６の上端開口２０ｂに捩じ込むことで、第二副弁体２９を固定できる。

本第二実施形態による補修弁１Ａによれば、第二副弁体２９が故障や破損等した場合に、操作レバー１６を回転させて閉塞部２９ｄ、２９ｅで流路２０を閉塞した位置に保持すれば、上部脱着弁座３０を弁箱６の上端開口２０ｂから外すだけで、第二副弁体２９を取り外して交換等を行うことができて一層便利である。
また、第一副弁体２４の凹溝３６及び第二副弁体２９の凹溝３７は、両端部に連通する直線状となっているが、凹溝３６，３７は弁軸２７，３２の嵌合凸部２７ａ，３２ａが嵌合し開栓機のキャップ１８や操作レバー１６の回転を伝達すると共に、弁体２４，２９を取り外せればよく、凹溝３６，３７は一方の端部にのみ連通する直線状の溝としてもよい。この場合、嵌合凸部２７ａ、３２ａに嵌合する面積が多くなるので、回転の伝達トルクを大きくできる。

なお、上述した各実施形態による補修弁１、１Ａにおいて、故障や破損等で第二副弁体２９を弁箱６内から取り外す場合、漏水を防ぐために第一副弁体２４は閉弁位置に保持することが必要であるが、第二副弁体２９は開弁状態でも閉弁状態でもよい。
また、上述した各実施形態では、第一副弁体２４と第二副弁体２９を開閉操作する部材としてキャップ１８と操作レバー１６を用いたが、共にキャップ１８を設置してもよいし、共に操作レバー１６を設置してもよい。或いは第一副弁体２４の開閉操作に操作レバー１６を設置して第二副弁体２９の開閉操作にキャップ１８を設置してもよい。これら操作レバー１６とキャップ１８は操作部材を構成する。
また、上述の実施形態では、上水道である水道管路２に設けた補修弁１を例にとって説明したが、本発明は水道や消火栓等に限らず、他の流体用の管路の補修弁としても用いることができる。

１，１Ａ補修弁
２水道管路
３分岐管
６弁箱
１６操作レバー
１８キャップ
２０流路
２４第一副弁体
２７，３２弁軸
２７ａ、３２ａ嵌合凸部
２９第二副弁体
３６，３７凹溝

Claims

内部に流体の流路が形成された弁箱と、
前記弁箱内に設けられていて流路の入口側に設けた第一副弁体と、
前記弁箱内に設けられていて流路の出口側に設けた第二副弁体と、
前記弁箱内における流路の出口に着脱可能に固定した脱着弁座と、
前記第二副弁体に嵌合されていて該第二副弁体を開閉操作する操作部材の弁軸とを備え、
前記第一副弁体を閉弁した状態で前記脱着弁座と前記弁軸とを取り外すことで、前記第二副弁体を弁箱から取り外し可能としたことを特徴とする補修弁。
内部に流体の流路が形成された弁箱と、
前記弁箱内に設けられていて流路の入口側に設けた第一副弁体と、
前記弁箱内に設けられていて流路の出口側に設けた第二副弁体とを備え、
前記第二副弁体には凹溝が形成され、該第二副弁体を開閉操作する操作部材の弁軸は前記凹溝に嵌合されていて、前記第一副弁体を閉弁した状態で前記第二副弁体の凹溝を前記弁軸に沿って摺動することで取り外し可能としたことを特徴とする補修弁。