JPH0545899Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、圧力下排気用の弾性弁座に作用す
る押圧力を軽減し、該弁座の保護を図つてその寿
命を延ばすことができる急速空気弁に関するもの
である。

従来の技術 この種の急速空気弁は、送水管路に充水する際
に多量排気し、該管路から排水する際に多量吸気
するための大空気孔と、大空気孔が閉鎖された状
態で、加圧された管路水から分離した空気やガス
を圧力下排気するための小空気孔とを具え、第９
図のように構成されている。

すなわち、弁箱１ａをその下部開口２ａが図示
しない送水管路に立設した管と連通するように設
置し、上部開口には中央部に大空気孔３ａを有す
るカバー４ａが固定されている。弁箱１ａ内には
有底筒状のガイド部材６ａが固定され、このガイ
ド部材６ａ内には大空気孔弁座５ａとガイド部材
６ａの内周壁に設けたストツパ１１ａの間を昇降
して大空気孔３ａを開閉する筒状の遊動弁体１０
ａが収納されているとともに、該弁体１０ａの下
方位置に遊動弁体１０ａの上壁中央部に設けた弾
性の小空気孔弁座３１ａに当接して小空気孔３２
ａを開閉する球状のフロート弁１３ａが収納され
ている。７ａはガイド部材６ａと弁箱１ａ間に形
成された環状の流路、９ａは充水孔である。

考案が解決しようとする課題 ところで、前記従来の急速空気弁においては、
小空気孔３２ａを開閉するフロート弁１３ａが遊
動弁体１０ａを載架した状態で水面に浮上する浮
力を生ずるようになつているので、小空気孔３２
ａを閉鎖する際に、小空気孔弁座３１ａに当接す
ることによつて作用する押圧力として、空気弁内
外の圧力差による押圧力（小空気孔の断面積に圧
力差を乗じた値）に前記フロート弁１３ａの浮力
による押圧力が加わるので、小空気孔弁座３１ａ
の疲労が促進して、その寿命が短くなるという問
題点があつた。

そこで、この考案は、前記のような従来の問題
点を解決し、圧力下排気用の弾性弁座に作用する
押圧力をほぼ空気弁内外の圧力差による押圧力に
することによつて、該弁座に作用する押圧力を軽
減でき、その寿命を延ばすことができる急速空気
弁を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 前記目的を達成するため、第１の考案は、前記
のような急速空気弁において、遊動弁体の上壁中
央部に小空気孔を有する弾性の小空気孔弁座を設
け、遊動弁体の下方のガイド部材内にフロートを
昇降自在に設け、このフロートの前記遊動弁体の
小空気孔と対向する位置に上端面が遊動弁体の上
壁下面に当接する上下端開口の弁体収納室を有す
る保持部材を設立し、この保持部材の弁体収納室
に、上端面が小空気孔弁座に当接して小空気孔を
開閉する弁体をフロートの昇降ストロークよりも
小さなストロークをもつて昇降自在、かつ抜き出
し不能に収納し、この弁体より下方の弁体収納室
に送水管路に通水される前に弁体の上端面が保持
部材の上端面よりも所定量突出した位置となるよ
うに規制する位置規制部材及び該位置規制部材と
弁体の重量を支持する程度の付勢力を有する付勢
部材をそれぞれ設け、フロートの浮上により弁体
の上端面で小空気孔を閉鎖する状態から保持部材
の上端面が遊動弁体の上壁下面に当接する過程
で、弁体の上端面で小空気孔を閉鎖したままで弁
体が付勢部材の付勢力に抗して保持部材に対し相
対的に下降するようになつている。

第２の考案は、遊動弁体の上壁中央部に小空気
孔を設け、遊動弁体の下方のガイド部材内にフロ
ートを昇降自在に設け、このフロートの遊動弁体
の小空気孔と対向する位置に上端面が遊動弁体の
上壁下面に当接する上下端開口の弁体収納室を有
する保持部材を設立し、この保持部材の弁体収納
室に、上端部に弾性の弁体弁座を有し、該弁座が
小空気孔弁座に当接することによつて小空気孔を
開閉する弁体をフロートの昇降ストロークよりも
小さなストロークをもつて昇降自在、かつ抜き出
し不能に収納し、この弁体より下方の弁体収納室
に送水管路に通水される前に弁体上端の弁座が保
持部材の上端面よりも所定量突出した位置となる
ように規制する位置規制部材及び該位置規制部材
と弁体の重量を支持する程度の付勢力を有する付
勢部材をそれぞれ設け、フロートの浮上により弁
体弁座で小空気孔を閉鎖する状態から保持部材の
上端面が遊動弁体の上壁下面に当接する過程で、
弁体弁座で小空気孔を閉鎖したままで弁体が付勢
部材の付勢力に抗して保持部材に対し相対的に下
降するようになつている。

作 用 前記のように付勢部材の付勢力を弁体の重量を
支持する程度とすることによつて、第１の考案の
場合、フロートの浮上により弁体は保持部材とと
もに上昇し、まず弁体が小空気孔弁座に当接し、
さらに保持部材が上昇してその上端面が遊動弁体
の上壁下面に当接するが、弁体が小空気孔弁座に
当接後、弁体は付勢部材の付勢力に抗して弁体の
弁座面が小空気孔を閉鎖した状態で保持部材に対
し相対的に下降する。そのため、弁体の小空気孔
弁座に作用する押圧力としては、空気弁内外の圧
力差（弁箱内と大気圧との圧力差）による押圧力
のみとなり、フロートの浮力による押圧力は弁体
に加算されない。

第２の考案の場合も弾性弁座の位置が異なるだ
けで、作用は第１の考案と同様である。

考案の効果 前記のようにフロートの浮力による押圧力が圧
力下排気用の弾性弁座に作用しないため、該弁座
の疲労が遅れ、寿命が延びる。また、圧力下排気
の際、弁体は小空気孔を開放してから所定のスト
ローク降下するので、弁体の上端面と小空気孔と
の間隙が大きくなり、１回当たりの排気量が多く
なつて小空気孔を開閉する回数が著しく減少し、
従来のようなハンチング的な圧力下排気を防止す
ることができるという利点がある。

実施例 第１〜６図において１は空気弁の弁箱で、この
弁箱１は図示しない送水管路内と連通する下部開
口２を有し、かつその上部には大空気孔３を設け
たカバー４が固定されている。５は大空気孔弁座
である。６は弁箱１内に固定された有底筒状のガ
イド部材で、このガイド部材６の外周には環状の
流路７が形成されている。８はガイド部材６の上
部周壁に設けた、大空気孔３と環状流路７を連通
する流入孔、９はガイド部材６の下部底壁に設け
た充水孔である。

１０はガイド部材６内に収納され、ガイド部材
６に案内されて大空気孔弁座５とガイド部材６に
設けたストツパ１１の間を昇降して大空気孔３を
開閉する筒状の遊動弁体で、この遊動弁体１０の
周壁には流入孔８を介して内部が流路７と連通す
る連通孔１２が穿設されている。１３は遊動弁体
１０の下方位置にあつて、ガイド部材６に案内さ
れて昇降するフロートで、このフロート１３の上
面中央部には保持部材１４が立設されている。

保持部材１４は第２図に拡大して示すようにフ
ロート１３に固定された下部の台座１５、中央部
の保持筒１６、上部の保持リング１７により構成
され、これらの部材はねじ結合によつて一体にな
つている。

保持筒１６内は中央隔壁１８によつて上部側が
保持リング１７とで弁体収納室２０に、下部側が
台座１５とで後記する弁体押圧部材およびコイル
ばねの収納室２４に形成されている。弁体収納室
２０には下端外周に該収納室の内周面と摺接する
大径部１９ａを有する弁体１９が、保持リング１
７の孔２５から上方へ突出し、かつ大径部１９ａ
が孔２５の周縁に係合することによつて抜き出し
不能に収納されている。また、収納室２４には中
央部外周に該収納室の内周面と摺接する大径部２
３ａを有する断面十字形の弁体押圧部材２３が、
大径部２３ａより上方の小径部分を中央隔壁１８
に設けた孔２２から弁体収納室２０へ突出させて
収納されているとともに、該押圧部材２３の下方
に押圧部材２３を上方へ付勢するコイルばね２１
が収納されている。このコイルばね２１の付勢力
は弁体１９と押圧部材２３の重量を支持する程度
になつている。

弁体収納室２０における弁体１９の大径部１９
ａでセパレートされた上部室２０ａは保持リング
１７の孔２５と弁体１９の間隙により、また下部
室２０ｂは中央隔壁１８付近の保持筒１６の周壁
に穿設した複数の小孔２６により、それぞれ弁体
収納室２０の外側と連通している。一方、収納室
２４における弁体押圧部材２３の大径部２３ａで
セパレートされた上部室２４ａ（第３図参照）は
中央隔壁１８の孔２２と押圧部材２３の間隙によ
り、また下部室２４ｂは押圧部材２３の中央部を
上下に貫通する孔２８および上端付近においてこ
れと連通して径方向に穿設した複数の小孔２７に
より、それぞれ弁体収納室２０の下部室２０ｂと
連通している。

弁体１９は上端に弁座面２９を有し、この弁座
面２９は弁体１９が昇降することにより遊動弁体
１０の上端中央部に固定部材３０を介して固定し
た小空気孔弁座３１に接離し、該弁座の小空気孔
３２を開閉するようになつている。弁体１９の昇
降ストロークｌ（第４図参照）はフロート１３の
昇降ストロークＬ（第３図参照）よりも小さく、
また押圧部材２３の押圧力に影響を受けない弁体
１９の遊びの昇降ストロークＳ（第１，２，４図
参照）は前記の昇降ストロークｌから押圧部材２
３の押圧量Ｒ（第２図に示すR₁から第３図に示す
R₂を減じた差）を減じた値になつている。

保持リング１７の上端には円周方向に複数の突
起３３が設けられ、これら突起３３は小空気孔弁
座３１の外周回りの遊動弁体１０の下面（内面）
に当接して遊動弁体１０を載架した状態で小空気
孔３１と保持リング１７の外側との連通を可能に
している。保持リング１７の孔２５と弁体１９と
の間隙と、小孔２６は弁体１９が弁体収納室２０
内を円滑かつ穏やかに移動するように緩衝孔の役
割りをしている。また、中央隔壁１８の孔２２と
押圧部材２３との間隙と、小孔２７，２８は押圧
部材２３が収納室２４内を円滑かつ穏やかに移動
するように緩衝孔の役割りをしている。３４は大
空気孔３に異物が落下することを防止することな
どの役割りをするカバーである。前記の中央隔壁
１８と押圧部材２３は送水管路に通水される前に
おいて、その上端の弁座面（弁体の上端面）２９
が所定量上方に突出した弁体１９の位置を規制す
る位置規制部材を構成する。

前記実施例において、第１図および第２図は送
水管路に通水されておらず、したがつて空気弁の
弁箱１内には水がない場合を示している。この状
態では遊動弁体１０はストツパ１１上に載置され
て大空気孔３を開放しているとともに、フロート
１３はガイド部材６の底壁に載置されており、か
つ弁体１９は前記位置規制部材によつて弁体収納
室２０の最下位位置よりも押圧部材２３の押圧量
R₁だけ上方の位置にあつて小空気孔３２を開放
している。

第１，２図の状態から通水が開始して管路内が
充水されてくると、管路内の空気は下部開口２か
ら弁箱１内に入り、そのほとんどが流路７、流入
孔８を介して大空気孔３から弁箱１外に急速に排
出される。

管路内が満水状態になり、水が弁箱１内に入つ
て来ると、ガイド部材６内には充水孔９から水が
入り、ガイド部材６内の水位は流路７とほぼ同じ
水位で上昇し、この水位の上昇によつてフロート
１３は上昇して、弁体１９の弁座面２９が小空気
孔弁座３１に当接した後、保持部材１４の保持リ
ング１７に設けた突起３３が小空気孔弁座３１の
周りの遊動弁体１０の下面に当接し、遊動弁体１
０を小空気孔３２が弁座面２９で閉鎖された状態
で載架するように上昇させる。これにより、第３
図に示すように遊動弁体１０が大空気孔弁座５に
当接して大空気孔３を閉鎖する。このとき、小空
気孔弁座３１と弁体１９の弁座面２９との間に作
用する最大の押圧力はほぼ空気弁内外の圧力差
（弁箱１内と大気圧との圧力差）による押圧力と
同じになり、フロート１３の浮力による押圧力は
加算されない。

弁箱１内が満水となつた第３図の状態で、水中
から分離した空気やガスが弁箱内の上部に溜り、
水位の降下によつて第４図に示すようにフロート
１３が弁体１９のストロークｌだけ降下すると、
小空気孔弁座３１と弁座面２９の当接面に作用す
る弁箱１内と大気圧との差圧によつて弁座面２９
を小空気孔弁座３１に当接させようとする力と、
弁体１９からフロート１３までの部材の合計重量
がつり合う。つり合うまでは弁体１９は弁箱１内
の圧力よりも大気圧が低いことから弁座面２９を
小空気孔弁座３１に当接させた状態を保つ。

この第４図の状態から水位がさらに降下して、
フロート１３に作用する浮力が減少し、小空気孔
弁座３１と弁座面２９との間に作用する弁体１９
からフロート１３までの部材の合計重量が増加す
ると、第５図に示すように弁座面２９は小空気孔
弁座３１から離れ、ついで第６図に示すように弁
体１９は緩やかに弁体収納室２０の最下位位置に
降下（弁体１９は弁体収納室２０内を弁体１９の
遊びＳだけ降下）し、弁座面２９と小空気孔弁座
３１との間隙が大きくなり、圧力下排気が行なわ
れる。そのため、１回当りの排気量が多くなり、
小空気孔３２を開閉する回数が著しく減少する。
すなわち、第９図に示す従来の空気弁では小空気
孔弁座３１ａとフロート弁１３ａが小開度の状態
でハンチング的に圧力下排気を繰り返すが、この
実施例では第３図から第４図に至るまでは排気が
行なわれず（小空気孔弁座３１と弁座面２９の接
離回数も０）、第５図に至つて初めて排気が行な
われる。しかも、弁座面２９が小空気孔弁座３１
から離れた後、弁体１９は下降するので、弁体面
２９と小空気孔弁座３１との接離回数は著しく減
少する。

前記圧力下排気の際、たとえ管路の圧力が脈動
的に変動する場合でフロート１３が水中に沈んだ
としても、弁体１９の弁座面２９は従来のものに
比べフロート１３の上面よりも上方にあるから、
弁体１９の弁座面２９が水中に沈むようなことは
なく、管路内の水が空気やガスと一緒に排出され
るようなことはない。

圧力下排気が終わると、弁箱１内は再び水位が
上昇して第３図のように満水状態となり、大空気
孔３および小空気孔３２は閉鎖される。

前記弁体１９と孔２５との間隙および小孔２６
が緩衝孔の役割りをするから、フロート１３が脈
動的に昇降して小空気孔３２を開閉しようとして
も、弁体１９が小空気孔弁座３１に緩やかに接離
する。そのため、衝撃音を発するようなことがな
く、またより以上に小空気孔弁座３１の寿命を延
ばすという利点がある。

第７，８図は別の実施例を示し、この実施例は
前記実施例の遊動弁体１０に設けた小空気孔弁座
３１および固定部材３０を廃し、代わりに遊動弁
体１０に小空気孔３２のみを設けるとともに、こ
の小空気孔３２を開閉する弁体１９の上端面に弾
性の弁体弁座３５を設けている。

そのほかの構成および作用は前記実施例と同様
であり、第７図が第１図と、第８図が第２図とそ
れぞれ対応する。

尚、前記各実施例は好ましい例を示したにすぎ
ず、細部の設計等は要旨を変更しない範囲で種々
に修正が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す縦断正面
図、第２図は同上の要部の拡大断面図、第３図乃
至第６図は同上の作用を説明する縦断正面図、第
７図は別の実施例を示す縦断正面図、第８図は第
２図と対応する同上の要部の拡大断面図、第９図
は従来例を示す縦断正面図である。 １……弁箱、２……下部開口、３……大空気
孔、５……大空気孔弁座、６……ガイド部材、１
０……遊動弁体、１１……ストツパ、１３……フ
ロート、１４……保持部材、１５……台座、１６
……保持筒、１７……保持リング、１８……中央
隔壁、２０……弁体収納室、２１……コイルば
ね、２３……押圧部材、２９……弁座面、３１…
…小空気孔弁座、３２……小空気孔、３３……突
起、３５……弁体弁座。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 送水管路の上部に、該管路内と連通する下部
   開口を有する弁箱を設置し、この弁箱の上部を
   閉鎖する上壁中央部に大空気孔を設け、前記弁
   箱内にガイド部材を固定し、このガイド部材内
   に上端が上壁によつて閉塞され、かつ下端が開
   口した筒状の遊動弁体を前記大空気孔を閉鎖可
   能なように昇降自在に設けた急速空気弁におい
   て、 前記遊動弁体の上壁中央部に小空気孔を有す
   る弾性の小空気孔弁座を設け、前記遊動弁体の
   下方のガイド部材内にフロートを昇降自在に設
   け、このフロートの前記遊動弁体の小空気孔と
   対向する位置に上端面が遊動弁体の上壁下面に
   当接する上下端開口の弁体収納室を有する保持
   部材を設立し、この保持部材の弁体収納室に、
   上端面が前記小空気孔弁座に当接して小空気孔
   を開閉する弁体をフロートの昇降ストロークよ
   りも小さなストロークをもつて昇降自在、かつ
   抜き出し不能に収納し、この弁体より下方の弁
   体収納室に送水管路に通水される前に弁体の上
   端面が保持部材の上端面よりも所定量突出した
   位置となるように規制する位置規制部材及び該
   位置規制部材と弁体の重量を支持する程度の付
   勢力を有する付勢部材をそれぞれ設け、前記フ
   ロートの浮上により弁体の上端面で小空気孔を
   閉鎖する状態から保持部材の上端面が遊動弁体
   の上壁下面に当接する過程で、弁体の上端面で
   小空気孔を閉鎖したままで弁体が付勢部材の付
   勢力に抗して保持部材に対し相対的に下降する
   ようになつていることを特徴とする急速空気
   弁。 ２ 送水管路の上部に、該管路内と連通する下部
   開口を有する弁箱を設置し、この弁箱の上部を
   閉鎖する上壁中央部に大空気孔を設け、前記弁
   箱内にガイド部材を固定し、このガイド部材内
   に上端が上壁によつて閉塞され、かつ下端が開
   口した筒状の遊動弁体を前記大空気孔を閉鎖可
   能なように昇降自在に設けた急速空気弁におい
   て、 前記遊動弁体の上壁中央部に小空気孔を設
   け、前記遊動弁体の下方のガイド部材内にフロ
   ートを昇降自在に設け、このフロートの前記遊
   動弁体の小空気孔と対向する位置に上端面が遊
   動弁体の上壁下面に当接する上下端開口の弁体
   収納室を有する保持部材を設立し、この保持部
   材の弁体収納室に、上端部に弾性の弁体弁座を
   有し、該弁座が前記小空気孔弁座に当接するこ
   とによつて小空気孔を開閉する弁体をフロート
   の昇降ストロークよりも小さなストロークをも
   つて昇降自在、かつ抜き出し不能に収納し、こ
   の弁体より下方の弁体収納室に送水管路に通水
   される前に弁体上端の弁座が保持部材の上端面
   よりも所定量突出した位置となるように規制す
   る位置規制部材及び該位置規制部材と弁体の重
   量を支持する程度の付勢力を有する付勢部材を
   それぞれ設け、前記フロートの浮上により弁体
   弁座で小空気孔を閉鎖する状態から保持部材の
   上端面が遊動弁体の上壁下面に当接する過程
   で、弁体弁座で小空気孔を閉鎖したままで弁体
   が付勢部材の付勢力に抗して保持部材に対し相
   対的に下降するようになつていることを特徴と
   する急速空気弁。