JP7489655B2

JP7489655B2 - 空気弁

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Publication number: JP7489655B2
Application number: JP2020011995A
Authority: JP
Inventors: 勝也清水
Original assignee: Kyowa Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyowa Industrial Co Ltd
Priority date: 2020-01-28
Filing date: 2020-01-28
Publication date: 2024-05-24
Anticipated expiration: 2040-01-28
Also published as: JP2021116899A

Description

本発明は、水が流れる配管に繋がれ吸排気を行う空気弁に関する。

従来より、空気弁は、上下水道、工業用水のパイプライン又は農業用水のパイプラインなどの配管に繋がれ、いろいろな場所で広く用いられている。空気弁は、配管の設置工事、増設工事、又は交換工事などの際、配管の中の水を効率良く抜くために大気を配管内に導く吸気機能を有し、また、それらの工事の後に配管の中の多量の空気（その他の気体も含む）を大空気孔を経て外部に排気する多量排気（急速排気）の機能と、水が通常の圧力で配管を流れている状態で様々な原因で配管に混入した空気を少量ずつ小空気孔を経て外部に排気する少量排気の機能と、を有するもの（例えば、特許文献１～４など）が一般的に用いられている。

このような空気弁は、一般的に、基本構造として、配管に繋がれる弁箱と、大空気孔が形成され弁箱に装着される蓋体と、弁箱内に配され蓋体の大空気孔を下方から塞ぎ得る遊動弁体と、弁箱内に配されたフロート弁体と、を備えている。小空気孔は、蓋体に形成されたり（例えば、特許文献１など）、遊動弁体に形成されたり（例えば、特許文献２～４など）している。フロート弁体は、小空気孔を下方から塞ぎ得る。フロート弁体と遊動弁体とは、水よりも比重が小さいものである。空気弁と配管の間には、通常、弁箱への水の浸入を制御する止水弁の部分を有する別体の補修弁が連接されている。

多量排気時には、空気は、大空気孔を通って急速に排気される。多量排気は、補修弁の止水弁が開かれ配管から弁箱へ水が浸入してから、遊動弁体が下方から蓋体に密接して大空気孔を塞ぐまで行われる。多量排気が終わった後には、少量排気が行われる。少量排気時には、空気は蓋体又は遊動弁体に形成されている小空気孔を通って排気される。水面が上がり水面から小空気孔までが所定の距離になると、フロート弁体が小空気孔を下方から塞ぐようになり、排気は止まる。その後、配管から弁箱へ空気が水に混じって浸入し、水面から小空気孔までの空気の量が増え水面が下がると、フロート弁体が下がり、小空気孔が開放され、再度少量排気が行われる。そして、少量排気により水面が上がり水面から小空気孔までが所定の距離になると、フロート弁体が小空気孔を下方から塞ぐようになり、排気は止まる。

なお、特許文献４に開示される空気弁では、弁箱に設けられた複数個のレバーを回動操作し蓋体（内蓋体）に圧接することによって、蓋体（内蓋体）を弁箱に装着している。そうすることで、メンテナンス作業時などの分解後の組み立て（及び分解）において、蓋体の弁箱への装着（及び装着解除）を簡単な操作で行うことができる。

実開平４－１２６０７６号公報特開２０００－０７４２４１号公報特開２００８－１３８７６４号公報特開２００９－１２１６７８号公報

ところで、空気弁の中の水には、異物が混入することがある。特に、空気弁が水道水に比べて水質が劣る下水道、工業用水又は農業用水などの配管用に用いられる場合は、その異物は比較的多い。異物は、小空気孔に付着し目詰まりを生じさせて少量排気をできなくさせたり、或いは、小空気孔の近傍に付着し、小空気孔を塞ごうとするフロート弁体を阻止して漏水を起こさせたりすることもある。

そのため、小空気孔及びその近傍は、異物の付着を抑制できるようにするのが好ましい。

例えば、特許文献２では、大空気孔の上方から遊動弁体を押圧することにより、大空気孔を開放して水とともに異物を排出して掃除できるようにしている。特許文献３では、弁箱の周壁部に取り付けたピンでフロート弁体を押し下げることにより、小空気孔の近傍を掃除できるとしている。しかし、特許文献２及び３は、遊動弁体又はフロート弁体の全体の掃除であって小空気孔及びその近傍に集中した掃除ではないので、小空気孔及びその近傍における異物を取り除くことによる異物の付着の効率的な抑制としては改善の余地がある。

本発明は、係る事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、小空気孔及びその近傍における異物の付着を効率的に抑制できる空気弁を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の空気弁は、水が流れる配管に繋がれ、該配管内に混入する空気を大空気孔又は小空気孔を経て外部に排気できる空気弁であって、前記配管に繋がれる弁箱と、前記大空気孔が形成され前記弁箱の上部に装着される蓋体と、前記弁箱内に配され、前記蓋体の前記大空気孔を下方から塞ぎ得る遊動弁体と、前記弁箱内に配されたフロート弁体と、を備えており、前記遊動弁体は、前記小空気孔が形成されており、かつ、該小空気孔に上方から挿通し得るピン体が保持されており、前記フロート弁体は、前記小空気孔を下方から塞ぎ得るものであることを特徴とする。

請求項２に記載の空気弁は、水が流れる配管に繋がれ、該配管内に混入する空気を大空気孔又は小空気孔を経て外部に排気できる空気弁であって、前記配管に繋がれる弁箱と、前記大空気孔が形成され前記弁箱の上部に装着される蓋体と、前記弁箱内に配され、前記蓋体の前記大空気孔を下方から塞ぎ得る遊動弁体と、前記弁箱内に配されたフロート弁体と、を備えており、前記蓋体又は前記遊動弁体は、前記小空気孔が形成されており、かつ、該小空気孔に上方から挿通し得るピン体が保持されており、前記フロート弁体は、前記小空気孔を下方から塞ぎ得るものであり、前記ピン体は、弾性体の反動力により反復動作可能なように該弾性体を介して前記蓋体又は前記遊動弁体に保持されていることを特徴とする。

請求項３に記載の空気弁は、水が流れる配管に繋がれ、該配管内に混入する空気を大空気孔又は小空気孔を経て外部に排気できる空気弁であって、前記配管に繋がれる弁箱と、前記大空気孔が形成され前記弁箱の上部に装着される蓋体と、前記弁箱内に配され、前記蓋体の前記大空気孔を下方から塞ぎ得る遊動弁体と、前記弁箱内に配されたフロート弁体と、下部にフランジ部を有しそれよりも上方に上下方向に延びる棒部を有し、その上端部で前記遊動弁体を下方から押し得る押し棒体と、を備えており、前記蓋体は、前記小空気孔が形成されており、前記フロート弁体は、前記小空気孔を下方から塞ぎ得るものであることを特徴とする。

請求項４に記載の空気弁は、水が流れる配管に繋がれ、該配管内に混入する空気を大空気孔又は小空気孔を経て外部に排気できる空気弁であって、前記配管に繋がれる弁箱と、前記大空気孔が形成され前記弁箱の上部に装着される蓋体と、前記弁箱内に配され、前記蓋体の前記大空気孔を下方から塞ぎ得る遊動弁体と、前記弁箱内に配されたフロート弁体と、を備えており、前記蓋体又は前記遊動弁体は、前記小空気孔が形成されており、かつ、該小空気孔に上方から挿通し得るピン体が保持されており、前記フロート弁体は、前記小空気孔を下方から塞ぎ得るものであり、下部にフランジ部を有しそれよりも上方に上下方向に延びる棒部を有し、その上端部で前記遊動弁体を下方から押し得る押し棒体を更に備えていることを特徴とする。

請求項５に記載の空気弁は、水が流れる配管に繋がれ、該配管内に混入する空気を大空気孔又は小空気孔を経て外部に排気できる空気弁であって、前記配管に繋がれる弁箱と、前記大空気孔が形成され前記弁箱の上部に装着される蓋体と、前記弁箱内に配され、前記蓋体の前記大空気孔を下方から塞ぎ得る遊動弁体と、前記弁箱内に配されたフロート弁体と、を備えており、前記蓋体又は前記遊動弁体は、前記小空気孔が形成されており、かつ、該小空気孔に上方から挿通し得るピン体が保持されており、前記フロート弁体は、前記小空気孔を下方から塞ぎ得るものであり、前記弁箱は、回動操作することにより前記蓋体に圧接して該蓋体を該弁箱に装着する複数個のレバーが設けられており、前記蓋体は、前記複数個のレバーが圧接する箇所にリング体が設けられていることを特徴とする。

本発明に係る空気弁によれば、小空気孔及びその近傍における異物の付着を効率的に抑制できる。

本発明の実施形態に係る空気弁の断面図（図３（ａ）のＡ－Ａで示す線の位置で切断した断面図）である。同上の空気弁の弁箱（レバーは上がった状態）にフロート弁体、遊動弁体等を配置したときの平面図である。同上の空気弁の蓋体を示すものであって、（ａ）が平面図、（ｂ）が底面図である。同上の空気弁の弁箱に蓋体を装着する直前の状態を示す断面図である。同上の空気弁のフロート弁体と押し棒体を示すものであって、（ａ）がそれらの下部の斜視図、（ｂ）がそれらの下部の変形例の斜視図である。本発明の実施形態に係る別の空気弁の断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を説明する。本発明の実施形態に係る空気弁１は、水が流れる配管に繋がれ、その配管内に混入する空気を大空気孔３ａ又は小空気孔３ｂを経て外部に排気できるものである。空気弁１は、基本構造として、図１に示すように、弁箱２と蓋体３と遊動弁体４とフロート弁体５とを備えている。また、空気弁１は、ピン体６と弾性体６Ａを備え、押し棒体７を備えている。また、空気弁１は、カバー体８を備えている。

弁箱２は、配管に繋がれるものであり、上方端部に上方開口部２ａ、下方端部に通水口２ｂを有し、上方開口部２ａの下方内部に中空部２ｃ、その下方で通水口２ｂ近傍に導水部２ｄを有している。弁箱２は、例えば、鋳鉄製とすることができる。弁箱２と配管の間には、通常、中空部２ｃへの水の浸入を制御する止水弁の部分を有する別体の補修弁（図示せず）が連接されている。この補修弁に替えて、導水部２ｄに止水弁を設けるようにしてもよい。

また、弁箱２は、蓋体３を装着する手段として、複数個（図では２個）のレバー２１と複数個（図では２個）の差し込み溝２２を有するようにすることができる（図２参照）。レバー２１は、上がった状態（図２及び図４参照）と倒れた状態（図１参照）が可能である。レバー２１は、作業者が触れて操作するところの操作部２１ａの部分と、倒れた状態のときに蓋体３の後述する圧接溝３４に対し圧接し得る圧接部２１ｂの部分と、を有している。レバー２１は、例えば、ステンレス製とすることができる。差し込み溝２２は、蓋体３を回すことで後述する差し込み部３５が差し込めるように、図２の破線で示すように、周方向に一定長さ形成されている。差し込み溝２２の入口近傍には、蓋体３の差し込み部３５を一旦載置する窪み部２２Ａを設けることができる。

蓋体３は、弁箱２の上部に装着されるものである。蓋体３は、弁箱２の上方開口部２ａから装着される。蓋体３は、上記の大空気孔３ａが形成されている。大空気孔３ａは、蓋体３の中央部に形成されている。蓋体３は、例えば、鋳鉄製とすることができる。蓋体３の下端面には、大空気孔３ａを塞ぐために、遊動弁体４が良好に密接できるようにＯリング３１が設けられている。このＯリング３１のかわりに、その対応する位置の遊動弁体４の上端面にＯリングが設けられていてもよい。

また、蓋体３は、上記の小空気孔３ｂが形成されている。小空気孔３ｂは、蓋体３の中心軸からずれた周辺の位置に形成されている。詳細には、蓋体３は、小空気孔３ｂが形成されている小空気孔形成部材３２を有している。小空気孔形成部材３２は、弁座ホルダー３２ａとその下側の弁座３２ｂで構成され、蓋体３を上下に貫通している。小空気孔３ｂは、弁座ホルダー３２ａと弁座３２ｂの中心を通って上下に貫通して形成されている。弁座３２ｂは、弾性を有し、フロート弁体５が下方から密接すると小空気孔３ｂが閉塞する。詳細には、小空気孔３ｂの内径は、弁座３２ｂよりも弁座ホルダー３２ａの方が少し大きくなっている。また、小空気孔３ｂの下端開口部は少し広がっている。また、後述するようにフロート弁体５が小空気孔３ｂを下方から塞いだとき、フロート弁体５が安定するように蓋体３に下方スペーサー３３が複数個設けられている。下方スペーサー３３は、弁座３２ｂの下端と略同じ水平位置に下端が有り、２個以上（図３（ｂ）では３個）設けられる。

蓋体３（詳細には小空気孔形成部材３２）は、小空気孔３ｂに上方から挿通し得るピン体６が弾性体６Ａを介して保持されている。弾性体６Ａは、図示する例では、バネ体であるが、ゴムなど弾性を有する他のものを用いることも可能である。具体的には、ピン体６はピン本体部の上端部につば部を有し、そのつば部と弁座ホルダー３２ａの間にピン本体部を取り囲んで弾性体６Ａが配置されるようにすることができる。ピン体６は、好ましくは、その先端（下端）が尖っており、また、通常の状態で、弁座３２ｂの小空気孔３ｂよりも上方に位置するように保持される。

蓋体３は、弁箱２に装着する手段として、その外周面に圧接溝３４と複数個（図３（ｂ）では２個）の差し込み部３５を有するようにすることができる。圧接溝３４は、凹曲面で環状に形成されており、前述したレバー２１の圧接部２１ｂが圧接し得る。圧接溝３４には、レバー２１が接触する下部の部分に、圧接リング３４ａを設けることができる。圧接リング３４ａは、例えば、銅合金製又はステンレス製など錆び難いものとすることができる。また、差し込み部３５は、外周面から少し突出している（図３（ｂ）参照）。

蓋体３の弁箱２への装着は、以下のようにして行われる。すなわち、蓋体３は、弁箱２に載置して回すと複数個（図では２個）の差し込み部３５が弁箱２の差し込み溝２２に差し込まれる。それから、図４に示すような状態から複数個（図では２個）のレバー２１を倒すと、その圧接部２１ｂが蓋体３の圧接溝３４（詳細には、圧接リング３４ａ）に複数方向（図では両側）から圧接するようになる（図１参照）。

このようにして、蓋体３の弁箱２への装着が可能である。このとき、圧接溝３４に圧接リング３４ａを設けるようにすると、圧接時の摺動によって擦り傷が出来ても、圧接リング３４ａを錆び難いものにすることで蓋体３全体の耐久性を上げることができる。また、長年の使用後にもし擦り傷が大きくなった場合、圧接リング３４ａだけを取り換え可能であるので、安価にその後も空気弁１を使用できる。

なお、蓋体３を弁箱２に装着する手段は、上記方式に限らず様々な方式が可能である。また、上記方式は、空気弁１（及び後述する空気弁１’）以外の空気弁にも適用可能である。

また、蓋体３は、カバー体８を取り付けるために、上方スペーサー３６を複数個（図では４個）設け、そのうちの何個か（図では２個）にスタットボルト３６Ａ（図３（ａ）及び図４参照）を固定することができる。

遊動弁体４は、弁箱２内に配されている。遊動弁体４は、例えば、図示するような大略円板状とすることができる。遊動弁体４は、蓋体３（詳細には、Ｏリング３１）に密接できるように、上端面は平坦である。また、遊動弁体４は、下端面の中央部に、押し棒体７の上端部が入り込み得る大きさの凹部４ａが形成されている。

フロート弁体５は、長尺の大略円柱状のもので、弁箱２内に配されている。フロート弁体５は、上端面の中央部に、遊動弁体４が入り込み得る大きさの凹部５ａが形成されている。フロート弁体５の上端部はつば状に形成されていて上端面は平坦であり、その一部で上記の小空気孔３ｂを下方から塞ぎ得る。

フロート弁体５は、その中心軸に沿って上下方向に挿通孔５ｂが形成されている。挿通孔５ｂには、押し棒体７の後述する棒部７ｂが挿通している。また、フロート弁体５は、その下部においては、図１及び図５（ａ）に示すように、挿通孔５ｂが形成された本体部５ｃ、底部５ｄ、これら本体部５ｃと底部５ｄの間をつなぐ複数個の柱部５ｅで囲まれる内空間（下部内空間）５ｆが形成されており、そこには押し棒体７の後述するフランジ部７ａが配置されている。底部５ｄには、貫通孔５ｄａが設けられている。この下部内空間５ｆには、底部５ｄの貫通孔５ｄａを通って、又は、複数個の柱部５ｅの互いの間を通って水又は空気が出入りするようになっている。本体部５ｃ、底部５ｄ、複数個の柱部５ｅは、一体成形されたものであってもよいし、又は、それぞれ別体として製作されて互いに接続されたものであってもよい。

押し棒体７は、下部にフランジ部７ａを有しそれよりも上方に上下方向に延びる棒部７ｂを有している。押し棒体７は、フランジ部７ａの下端面で流入して来た水の力を受けることができ、また、棒部７ｂの上端部で遊動弁体４を下方から押し得るものである。棒部７ｂの上端面は、曲面となっている。これにより、押し棒体７がフロート弁体５の傾きに応じて傾いたとしても、安定して遊動弁体４を下方から押し続けることができる。フランジ部７ａの下端面には、脚部７ｃを設けることができる。脚部７ｃにより、押し棒体７がフロート弁体５に対して下がった状態（弁箱２内に水がない状態）でもフランジ部７ａとフロート弁体５の底部５ｄの間に隙間が形成される。そうすると、配管が断水状態から通水状態なったとき、フランジ部７ａの下端面が流入して来た水の力を受け易くなり、速やかに押し棒体７が上昇して遊動弁体４により大空気孔３ａを塞ぐことができる。脚部７ｃは、例えば、図１及び図５（ａ）に示すように、複数個（図では２個）設けることができ、また、図５（ｂ）に示すように、棒部７ｂの下端部分を延長してフランジ７ａを貫通させることで設けたり、棒部７ｂの直下に別部材で１個設けたりすることも可能である。

カバー体８は、蓋体３が装着された弁箱２を覆い得るものである。カバー体８の蓋体３への取り付け方式は、様々なものが可能であるが、例えば、蓋体３のスタットボルト３６Ａ（図３（ａ）及び図４参照）にカバー体８に設けた孔（図示せず）を通し、それから、例えば袋ナット８Ａを螺着することで取り付けるようにできる。カバー体８は、蓋体３の形状によっては、弁箱２に取り付けるようにすることも可能である。

以上説明した空気弁１の排気動作は、以下の通りである。多量排気時には、空気は、大空気孔３ａを通って急速に排気される。多量排気は、配管が断水状態から上流側のポンプが稼働し或は上流側のバルブが開かれて配管が通水状態なったとき、又は、止水弁を一旦閉じてから空気弁１の保守点検などが終わったとき、止水弁が開かれ補修弁を通って弁箱２へ水が浸入してから、遊動弁体４が下方から蓋体３に密接して大空気孔３ａを塞ぐまで行われる。ここで、弁箱２へ水が浸入すると、フロート弁体５が浮き上がる前に、押し棒体７が速やかに反応して浮き上がり、遊動弁体４を押し上げる。そうすると、弁箱２へ水が浸入してから早い時点で、遊動弁体４が大空気孔３ａを塞ぐようになる。

多量排気が終わった後は、少量排気が行われる。少量排気時には、空気は蓋体３に形成されている小空気孔３ｂを通って排気される。多量排気が終わった直後には、水面ＷＳから小空気孔３ｂ（詳細には弁座３２ｂの下端）までの距離は長く、少量排気により徐々に水面ＷＳが上がり、それに従ってフロート弁体５が上昇する。水面ＷＳから小空気孔３ｂまでが所定の距離になると、フロート弁体５が小空気孔３ｂを下方から塞ぐようになり、排気は止まる。この所定の距離は、フロート弁体５の重量などで決めることができる。

よって、小空気孔３ｂには長い距離のところから徐々に水面ＷＳが近づくので、異物が水に混入していても小空気孔３ｂへの付着を効率的に抑制できる。また、フロート弁体５が長尺であると、フロート弁体５が小空気孔３ｂを塞ぐときの水面ＷＳから小空気孔３ｂまでの所定の距離を比較的長くすることができるので、異物が水に混入していても小空気孔３ｂへの付着を効率的に抑制できる。

その後、配管内の水が通常の状態で流れ、その水に空気が混じると、配管から弁箱２の中空部２ｃへ空気が水に混じって浸入する。そして、水面ＷＳから小空気孔３ｂまでの空気の量が増え水面ＷＳが下がると、フロート弁体５が下がり（詳細には、傾いて片側が下がり）、小空気孔３ｂが開放され、再度少量排気が行われる。そして、少量排気により水面ＷＳが上がり水面ＷＳから小空気孔３ｂまでが所定の距離になると、フロート弁体５が小空気孔３ｂを下方から塞ぐようになり、排気は止まる。

また、空気弁１は、通常の使用でも、配管内の水圧の変化（例えば、ウォーターハンマー現象による空気層の圧縮によるものなど）等により水面ＷＳの突発的な揺れは避け得ず、小空気孔３ｂ又はその近傍に水とともに異物が接触して付着する場合もある。そのため、小空気孔３ｂ及びその近傍は、蓋体３に保持されたピン体６により、定期的又は不定期的に掃除して異物を取り除くことで、異物の付着を効率的に抑制するようにできる。具体的には、小空気孔３ｂの下方開口部の下までピン体６を挿通させる。そうすると、目詰まりしないよう小空気孔３ｂの異物を取り除きその付着を効率的に抑制できる。このとき、ピン体６が弾性体６Ａを介して蓋体３に保持されていると、弾性体６Ａの反動力によりピン体６を反復動作させることにより、小空気孔３ｂの異物を取り除き易くなる。更に、ピン体６の先端を小空気孔３ｂの下方開口部から出してフロート弁体５を突くことで、フロート弁体５を傾斜させてそれが再度小空気孔３ｂを塞ぐまでの間に、小空気孔３ｂの近傍の異物を水又は空気とともに小空気孔３ｂに吸い込ませて排出させるようにできる。そうすると、フロート弁体５が正常に小空気孔３ｂを塞ぐことが可能なように、小空気孔３ｂの近傍の異物を取り除きその付着を効率的に抑制できる。なお、特許５５５４３９４の特許請求の範囲に記載されているような、空気弁１が正常動作しているか否かを外部からの観察で判断できる手段を併用して、例えば、正常動作していないと判断したときに、ピン体６により小空気孔３ｂ及びその近傍の掃除をするようにしてもよい。

このように、空気弁１は、異物が水に混入していても小空気孔３ｂ及びその近傍への付着を効率的に抑制できる。空気弁１は、上水道の配管用に好適なのは勿論のこと、水道水に比べて水質が劣る下水道、工業用水又は農業用水などの配管用に特に好適であり、例えば農業用水のように配管の通水と断水の切り替わりが頻繁に（例えば、日単位又は週単位に）起こる場合は更に好適である。

次に、本発明の実施形態に係る別の空気弁１’について説明する。空気弁１’は、空気弁１と同様に、水が流れる配管に繋がれ、その配管内に混入する空気を大空気孔３ａ’又は小空気孔４ｂ’を経て外部に排気できるものである。空気弁１’は、図６に示すように、空気弁１における弁箱２、蓋体３、遊動弁体４、フロート弁体５、ピン体６、弾性体６Ａ、カバー体８に対応する弁箱２’、蓋体３’、遊動弁体４’、フロート弁体５’、ピン体６’、弾性体６Ａ’、カバー体８’を備えている。また、空気弁１’は、弁体案内９’を備えている。なお、空気弁１’は、空気弁１における押し棒体７に対応する部材は備えていない。

弁箱２’は、弁箱２と同様の構造のものである。蓋体３’は、小空気孔３ｂ及びそれに関連する部材を有さないこと以外は、蓋体３と同様の構造のものである。

遊動弁体４’は、弁箱２’内に配されている。遊動弁体４’は、例えば、図示するような大略円板状とすることができる。遊動弁体４’は、蓋体３’に密接できるように、上端面に平坦部分を有する。また、遊動弁体４’は、下端面の中央部に、空気弁１の凹部４ａと同様の凹部４ａ’を有しているが、それはフロート弁体５’の上端部が入り込むためのものである。遊動弁体４’には、その外周面から凹部４ａ’に空気が通過できるように横方向に貫通孔が形成されている。

また、遊動弁体４’は、上記の小空気孔４ｂ’が形成されている。小空気孔４ｂ’は、遊動弁体４’の中心軸の位置に形成されている。詳細には、遊動弁体４’は、小空気孔４ｂ’が形成された小空気孔形成部材４１’を有している。小空気孔形成部材４１’は、弁座ホルダー４１ａ’とその下側の弁座４１ｂ’で構成され、遊動弁体４’を上下に貫通している。小空気孔４ｂ’は、弁座ホルダー４１ａ’と弁座４１ｂ’の中心を通って上下に貫通して形成されている。弁座４１ｂ’は、弾性を有し、フロート弁体６’が下方から密接すると小空気孔４ｂ’が閉塞する。

遊動弁体４’（詳細には小空気孔形成部材４１’）は、小空気孔４ｂ’に上方から挿通し得るピン体６’が弾性体６Ａ’を介して保持されている。弾性体６Ａ’は、図示する例では、バネ体であるが、ゴムなど弾性を有する他のものを用いることもできる。具体的には、ピン体６’はピン本体部の上端部につば部を有し、そのつば部と弁座ホルダー４１ａ’の間にピン本体部を取り囲んで弾性体６Ａ’が配置されるようにすることができる。また、ピン体６’は、遊動弁体４’に形成された断面逆Ｕ字状のピン体支持部４ｃ’内に収容され、通常の状態では、ピン体支持部４ｃ’により上方から支持されるようにすることができる。ピン体支持部４ｃ’は、上部中央に孔部を有し、ピン体６’のつば部が上方から押さえられ得るようになっている。ピン体支持部４ｃ’は、遊動弁体４’の他の部分と一体成形されたものであってもよいし、又は、別体として製作されて他の部分に接続されたものであってもよい。また、ピン体６’は、好ましくは、その先端（下端）が尖っている。

フロート弁体５’は、例えば、図示するような大略円柱状のものとすることができる。フロート弁体５’は、弁箱２’内に配されている。フロート弁体５’は、遊動弁体４’の凹部４ａ’に入り込み得る大きさの凸部５ｇ’が形成されている。フロート弁体５’の凸部５ｇ’の上端面は、平坦であり、上記の小空気孔４ｂ’を下方から塞ぎ得る。

カバー体８’は、カバー体８と同様の構造のものである。

弁体案内９’は、有底円筒状であって、空気や水の流通が可能な窓孔を側部及び底部に有している。遊動弁体４’とフロート弁体５’とは、弁体案内９’の内方に配される。

以上説明した空気弁１’の排気動作は、以下の通りである。多量排気時には、空気は、大空気孔３ａ’を通って急速に排気される。多量排気は、配管が断水状態から上流側のポンプが稼働し或は上流側のバルブが開かれて配管が通水状態なったとき、又は、止水弁を一旦閉じてから空気弁１’の保守点検などが終わったとき、止水弁が開かれ補修弁を通って弁箱２’へ水が浸入してから、遊動弁体４’が浮き上がって下方から蓋体３’に密接して大空気孔３ａ’を塞ぐまで行われる。ここで、遊動弁体４’が大空気孔３ａ’を塞いだときには、まだ、小空気孔４ｂ’は、フロート弁体５’により塞がれていない。

多量排気が終わった後は、少量排気が行われる。少量排気時には、空気は遊動弁体４’に形成されている小空気孔４ｂ’を通って排気される。少量排気により徐々に水面ＷＳが上がり、それに従ってフロート弁体５’が上昇する。水面ＷＳから小空気孔４ｂ’までが所定の距離になると、フロート弁体５’が小空気孔４ｂ’を下方から塞ぐようになり、排気は止まる。この所定の距離は、フロート弁体５の重量などで決めることができる。

その後、配管内の水が通常の状態で流れ、その水に空気が混じると、配管から弁箱２の中空部２ｃ’へ空気が水に混じって浸入する。そして、水面ＷＳから小空気孔４ｂ’までの空気の量が増え水面ＷＳが下がると、フロート弁体５’が下がり、小空気孔４ｂ’が開放され、再度少量排気が行われる。そして、少量排気により水面ＷＳが上がり水面ＷＳから小空気孔４ｂ’までが所定の距離になると、フロート弁体５’が小空気孔４ｂ’を下方から塞ぐようになり、排気は止まる。

小空気孔４ｂ’及びその近傍は、遊動弁体４’に保持されたピン体６’により、定期的又は不定期的に掃除して異物を取り除くことで、異物の付着を効率的に抑制できる。具体的には、小空気孔４ｂ’ の下方開口部の下までピン体６’を挿通させる。そうすると、目詰まりしないよう小空気孔４ｂ’の異物を取り除きその付着を効率的に抑制できる。このとき、ピン体６’が弾性体６Ａ’を介して遊動弁体４’に保持されていると、弾性体６Ａ’の反動力によりピン体６’を反復動作させることにより、小空気孔４ｂ’の異物を取り除き易くなる。更に、ピン体６’の先端を小空気孔４ｂ’の下方開口部から出してフロート弁体５’を突くことで、フロート弁体５’を押し下げてそれが再度小空気孔４ｂ’を塞ぐまでの間に、小空気孔４ｂ’の近傍の異物を水又は空気とともに小空気孔４ｂ’に吸い込ませて排出させるようにできる。そうすると、フロート弁体５’が正常に小空気孔４ｂ’を塞ぐことが可能なように、小空気孔４ｂ’の近傍の異物を取り除きその付着を効率的に抑制できる。また、空気弁１と同様に、空気弁１’が正常動作しているか否かを外部からの観察で判断できる手段を併用して、例えば、正常動作していないと判断したときに、ピン体６’により小空気孔４ｂ’ 及びその近傍の掃除をするようにしてもよい。

このように、空気弁１’は、押し棒体７に対応する部材を備えていないなどの点は空気弁１と異なるけれど、異物が水に混入していてもピン体６’によって異物を取り除くことで、小空気孔４ｂ’及びその近傍への付着を効率的に抑制できる。空気弁１’は、空気弁１と同様に、上水道の配管用に好適なのは勿論のこと、下水道、工業用水又は農業用水などの配管用に特に好適であり、配管の通水と断水の切り替わりが頻繁に起こる場合は更に好適である。

以上、本発明の実施形態に係る空気弁について説明したが、本発明は、上述の実施形態に記載したものに限られることなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内でのさまざまな設計変更が可能である。

１、１’ 空気弁
２、２’ 弁箱
２ａ弁箱の上方開口部
２ｂ弁箱の通水口
２ｃ、２ｃ’ 弁箱の中空部
２ｄ弁箱の導水部
２１レバー
２１ａレバーの操作部
２１ｂレバーの圧接部
２２差し込み溝
２２Ａ窪み部
３、３’ 蓋体
３ａ、３ａ’ 大空気孔
３ｂ小空気孔
３１Ｏリング
３２小空気孔形成部材
３２ａ小空気孔形成部材の弁座ホルダー
３２ｂ小空気孔形成部材の弁座
３３下方スペーサー
３４圧接溝
３４ａ圧接リング
３５差し込み部
３６上方スペーサー
３６Ａスタットボルト
４、４’ 遊動弁体
４ａ、４ａ’ 遊動弁体の凹部
４ｂ’ 小空気孔
４ｃ’ ピン体支持部
４１’ 小空気孔形成部材
４１ａ’ 小空気孔形成部材の弁座ホルダー
４１ｂ’ 小空気孔形成部材の弁座
５、５’ フロート弁体
５ａフロート弁体の凹部
５ｂフロート弁体の挿通孔
５ｃフロート弁体の本体部
５ｄフロート弁体の底部
５ｄａフロート弁体の底部の貫通孔
５ｅフロート弁体の柱部
５ｆフロート弁体の下部内空間
５ｇ’ フロート弁体の凸部
６、６’ ピン体
６Ａ、６Ａ’ 弾性体
７押し棒体
７ａ押し棒体のフランジ部
７ｂ押し棒体の棒部
７ｃ押し棒体の脚部
８、８’ カバー体
８Ａ袋ナット
９’ 弁体案内
ＷＳ水面

Claims

水が流れる配管に繋がれ、該配管内に混入する空気を大空気孔又は小空気孔を経て外部に排気できる空気弁であって、
前記配管に繋がれる弁箱と、
前記大空気孔が形成され前記弁箱の上部に装着される蓋体と、
前記弁箱内に配され、前記蓋体の前記大空気孔を下方から塞ぎ得る遊動弁体と、
前記弁箱内に配されたフロート弁体と、
を備えており、
前記遊動弁体は、前記小空気孔が形成されており、かつ、該小空気孔に上方から挿通し得るピン体が保持されており、
前記フロート弁体は、前記小空気孔を下方から塞ぎ得るものであることを特徴とする空気弁。
水が流れる配管に繋がれ、該配管内に混入する空気を大空気孔又は小空気孔を経て外部に排気できる空気弁であって、
前記配管に繋がれる弁箱と、
前記大空気孔が形成され前記弁箱の上部に装着される蓋体と、
前記弁箱内に配され、前記蓋体の前記大空気孔を下方から塞ぎ得る遊動弁体と、
前記弁箱内に配されたフロート弁体と、
を備えており、
前記蓋体又は前記遊動弁体は、前記小空気孔が形成されており、かつ、該小空気孔に上方から挿通し得るピン体が保持されており、
前記フロート弁体は、前記小空気孔を下方から塞ぎ得るものであり、
前記ピン体は、弾性体の反動力により反復動作可能なように該弾性体を介して前記蓋体又は前記遊動弁体に保持されていることを特徴とする空気弁。
水が流れる配管に繋がれ、該配管内に混入する空気を大空気孔又は小空気孔を経て外部に排気できる空気弁であって、
前記配管に繋がれる弁箱と、
前記大空気孔が形成され前記弁箱の上部に装着される蓋体と、
前記弁箱内に配され、前記蓋体の前記大空気孔を下方から塞ぎ得る遊動弁体と、
前記弁箱内に配されたフロート弁体と、
下部にフランジ部を有しそれよりも上方に上下方向に延びる棒部を有し、その上端部で前記遊動弁体を下方から押し得る押し棒体と、
を備えており、
前記蓋体は、前記小空気孔が形成されており、
前記フロート弁体は、前記小空気孔を下方から塞ぎ得るものであることを特徴とする空気弁。
水が流れる配管に繋がれ、該配管内に混入する空気を大空気孔又は小空気孔を経て外部に排気できる空気弁であって、
前記配管に繋がれる弁箱と、
前記大空気孔が形成され前記弁箱の上部に装着される蓋体と、
前記弁箱内に配され、前記蓋体の前記大空気孔を下方から塞ぎ得る遊動弁体と、
前記弁箱内に配されたフロート弁体と、
を備えており、
前記蓋体又は前記遊動弁体は、前記小空気孔が形成されており、かつ、該小空気孔に上方から挿通し得るピン体が保持されており、
前記フロート弁体は、前記小空気孔を下方から塞ぎ得るものであり、
下部にフランジ部を有しそれよりも上方に上下方向に延びる棒部を有し、その上端部で前記遊動弁体を下方から押し得る押し棒体を更に備えていることを特徴とする空気弁。
水が流れる配管に繋がれ、該配管内に混入する空気を大空気孔又は小空気孔を経て外部に排気できる空気弁であって、
前記配管に繋がれる弁箱と、
前記大空気孔が形成され前記弁箱の上部に装着される蓋体と、
前記弁箱内に配され、前記蓋体の前記大空気孔を下方から塞ぎ得る遊動弁体と、
前記弁箱内に配されたフロート弁体と、
を備えており、
前記蓋体又は前記遊動弁体は、前記小空気孔が形成されており、かつ、該小空気孔に上方から挿通し得るピン体が保持されており、
前記フロート弁体は、前記小空気孔を下方から塞ぎ得るものであり、
前記弁箱は、回動操作することにより前記蓋体に圧接して該蓋体を該弁箱に装着する複数個のレバーが設けられており、
前記蓋体は、前記複数個のレバーが圧接する箇所にリング体が設けられていることを特徴とする空気弁。