JPH10299928A - 空気弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 弁箱内と管路内との遮断を垂直方向からの圧
接で行い、より確実に弁箱内と管路内とを遮断すること
ができる副弁構造を備えた空気弁を提供する。 【解決手段】 フロート弁体１を収容する弁箱１０を覆
う外筒２０と、弁箱１０の上部に設けられた弁体部３０
とを有し、弁箱１０と外筒２０とを螺合させ、弁箱１０
を回動させて外筒２０を上方に移動させることにより、
弁箱１０及び外筒２０の底部をシール材１３に圧接させ
るとともに、外筒２０の上端開口縁を弁蓋４０のシール
材４８に圧接させ、管路３内と弁箱１０内とを遮断す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気弁に関し、詳
しくは、寒冷地での使用における凍結防止構造を備える
とともに、空気弁弁体部と管路内とを遮断するための副
弁を一体に備えた空気弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、上水道等の管路には、該管路
内を流れる流体中に含まれている空気等を排出したり、
管路内の流体を排出する際に管路内に空気を吸入したり
するための空気弁が設けられている。この空気弁は、一
般に、弁箱に形成されるフロート室内にフロートを上下
動可能に収容し、該フロートの上下動により弁箱上部に
設けた弁体を作動させ、これにより空気の排出や吸入を
行うように形成されている。

【０００３】また、寒冷地で用いられる空気弁は、弁箱
内の流体が凍結して空気弁弁体部の作動に悪影響を与え
ることを防止するため、空気弁の周りに管路内を流れる
流体の一部を導入し、該導入流体の熱エネルギーで弁箱
内の流体の凍結を防止するようにしている。

【０００４】さらに、このような凍結防止策を講じた空
気弁において、弁箱内の清掃等を行うため、特公昭６３
−３３０３６号公報や実公平４−５８１９号公報に記載
された空気抜き装置のように、フロートを収納する弁箱
を内外二重構造の筒体で形成するとともに、両筒体の所
定位置に透孔を形成し、内筒を回動させて両筒体の透孔
の位置を変えることにより弁箱内（フロート室内）と管
路内との連通及び遮断状態を得るように構成したものが
知られている。また、実開平７−４１１５７号公報に記
載された不凍結型空気弁では、弁箱外周にスリーブを設
け、このスリーブを２本のボルトで上下方向に移動させ
ることによって弁箱に設けた流通孔を閉塞し、弁箱内と
管路内とを遮断する構造を採用している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の各遮断
構造は、弁箱に設けた透孔（流通孔）を、面と平行な方
向にスライドする外筒やスリーブで覆うことによって閉
塞するものであるため、シール性能が低く、確実な閉塞
状態を得ようとすると、スライドする部材の摺動抵抗が
増大して操作性が損なわれることになる。

【０００６】そこで本発明は、弁箱内と管路内との遮断
を、従来のスライド方式ではなく、垂直方向からの圧接
で行い、より確実に弁箱内と管路内とを遮断することが
できる副弁構造を備えた空気弁を提供することを目的と
している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の空気弁は、フロートを上下動可能に収容す
る弁箱と、該弁箱を覆う外筒と、前記弁箱の上部に設け
られた弁体部とを備え、前記弁箱及び外筒の底部に設け
た通孔を介して管路内から弁箱内に流入した流体による
フロートの上下動により前記弁体部の弁口を開閉して管
路内の空気を排出する空気弁であって、前記外筒を、前
記弁箱に対して上下動可能に設け、該外筒を上昇させた
ときに、弁箱及び外筒の底部が互いに当接するととも
に、外筒の上端開口縁が前記弁箱を支承する弁蓋の下面
に当接することにより、前記弁箱内と管路内とが遮断状
態となるように形成したことを特徴としている。

【０００８】さらに、本発明の空気弁は、前記弁箱を、
前記弁蓋に液密状態で回動可能に設けるとともに、該弁
箱の外周面に設けた雄ネジと前記外筒の内周面に設けた
雌ネジとを螺合させ、弁箱を回動させることにより、外
筒が垂直方向のガイドに沿って上下動するように形成し
たことを特徴としている。

【０００９】また、前記弁箱を、前記弁蓋に液密状態で
回動可能に設けるとともに、該弁箱の底部から雄ネジ棒
を突設し、該雄ネジ棒に螺合する雌ネジ部を外筒の底部
に設け、弁箱を回動させることにより、外筒が垂直方向
のガイドに沿って上下動するように形成したことを特徴
としている。

【００１０】さらに、前記外筒を、前記弁蓋を液密に貫
通する昇降ロッドにより支持するとともに、前記昇降ロ
ッドに、前記外筒を昇降させるネジ部材を設けたことを
特徴としている。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１及び図２は、本発明の空気弁
の第１形態例を示すもので、図１は副弁が開いている通
常の使用状態を示す断面図、図２は副弁を閉じた状態を
示す断面図である。

【００１２】この空気弁は、フロート弁体１及び中央に
小通気孔（小弁口）２ａを有する遊動弁体２を上下動可
能に収容する有底円筒状の弁箱１０と、この弁箱１０の
外周面を覆う外筒２０と、弁箱１０の上部開口を覆うよ
うに設けられた弁体部３０と、これらの部材を上水道等
の管路３に設けられた上向き開口からなる空気弁取付部
４に取り付けるための弁蓋４０とより形成されている。

【００１３】前記弁蓋４０は、中央部に前記弁箱１０を
挿通する円形の開口４１を有するとともに、該開口４１
の外周部下面に外筒２０を上下動可能に保持するための
複数のガイド棒４２を有するもので、空気弁取付部４の
フランジ４ａに、ガスケット５を介してボルト６により
固着される。

【００１４】前記弁箱１０は、底板１１の外周部と周壁
上部とに通孔１２ａ，１２ｂをそれぞれ有するもので、
底板１１の下面には、通孔１２ａより内周側に、副弁を
構成するためのリング状のシール材１３が設けられてい
る。また、弁箱１０の上部外周面は、前記弁蓋４０の開
口４１に装着されたパッキン４３により液密状態で回動
可能に保持されている。さらに、上端部には、弁蓋４０
の上面にスレ止め４４を介して摺接するフランジ１４が
設けられており、弁箱１０の下部外周面には、雄ネジ１
５が形成されている。この弁箱１０は、前記弁蓋４０の
開口４１内に挿入され、弁蓋４０の上面にフランジ１４
を載置させた状態で、弁蓋４０の上面にボルト４５で固
着されるフランジ受け４６により回動可能に保持され
る。なお、フランジ１４とフランジ受け４６との摺接面
にもスレ止め４７が設けられている。

【００１５】前記外筒２０は、底板２１の中央部で、か
つ、前記弁箱底部に設けたシール材１３より内周側の位
置に、管路３内に開口する通孔２２を有するとともに、
胴部内周面に、前記弁箱１０の雄ネジ１５に螺合する雌
ネジ２３を有するもので、上部外面には、前記ガイド棒
４２に対応したガイドスリーブ２４が設けられている。
また、この外筒２０の上端開口縁が当接する弁蓋４０の
下面にも、副弁を構成するリング状のシール材４８が設
けられている。この外筒２０は、ガイドスリーブ２４を
介して、下端部に抜止め４２ａを設けた前記ガイド棒４
２により上下動可能に保持され、弁箱１０を回動させる
ことにより上下動するように組み付けられる。

【００１６】前記弁体部３０は、中央部に大径通気孔
（大弁口）３１を有するもので、該大径通気孔３１の周
囲下面に当接する前記遊動弁体２の上面にはリング状の
パッキン３２が設けられている。この弁体部３０は、弁
箱１０のフランジ１４にガスケット３３を介してボルト
３４により固着される。

【００１７】このように形成され、管路３の所定位置に
取付けられた空気弁は、通常の使用時には、図１に示す
ように、弁箱１０の雄ネジ１５の下端部に外筒２０を位
置させ、弁箱１０の底板下面に設けたシール材１３が外
筒２０の底板上面から離れた状態になるようにする。す
なわち、弁箱１０の底板下面，シール材１３及び外筒２
０の底板上面の三者により構成される副弁を開いた状態
にする。

【００１８】図１に示す状態で、管路３内に流体、例え
ば水を流通させると、管路３内の空気は、図１に矢印で
示すように、外筒２０の通孔２２及び弁箱底部の通孔１
２ａを通って弁箱１０内に流入するとともに、空気弁取
付部４の内周と弁箱１０及び外筒２０の外周との間から
弁箱上部の通孔１２ｂを通って弁箱１０内に流入した
後、弁体部３０の大径通気孔３１から外部に排出され
る。

【００１９】管路３内の空気が排出されると、外筒２０
の通孔２２を通って水が流入し、さらに、弁箱１０の下
部の通孔１２ａから弁箱１０内に流入する。この弁箱１
０内への水の流入によってフロート弁体１が浮上し、こ
れに伴って遊動弁体２が押し上げられ、図２に示す位置
まで両者が上昇し、該遊動弁体２の上面のパッキン３２
が弁体部３０の下面に圧接して大径通気孔３１が閉塞さ
れる。これにより、空気弁からの空気の排出が終了し、
通常の通水状態となる。

【００２０】この状態では、外筒２０や弁箱１０の周囲
には、管路３内を流れる水が流動可能な状態になってい
るため、流動する水が有する熱エネルギーによって空気
弁部分の凍結が防止される。

【００２１】また、管路３内を流れる水に含まれている
空気が空気弁取付部４内に流入し、弁箱上部の通孔１２
ｂを通って弁箱１０内に流入すると、弁箱１０内の水位
が次第に低下し、フロート弁体１の重量とフロート弁体
１に作用する浮力とのバランスに応じてフロート弁体１
が下降し、遊動弁体２の小通気孔２ａが開いて弁箱上部
の空気を外部に排出する。空気弁は、通常の運転状態で
は、この微小排気動作を繰り返して管路３内の空気を外
部に排出する。

【００２２】一方、管路３管内の水を排出する際には、
管路３内の圧力の低下に伴って空気弁部分の水位が低下
し、フロート弁体１の重量，遊動弁体２の重量及び内外
の圧力差のバランスに応じてフロート弁体１及び遊動弁
体２が下降し、大量の外気が図１の矢印と逆方向に流れ
て管路３内に吸い込まれる。

【００２３】そして、フロート弁体１や遊動弁体２の清
掃や点検を行う際には、図２に想像線で示すように、弁
体部３０を弁箱１０に固着しているボルト３４に開栓器
５１を係合させるなどの適宜な手段で弁体部３０及び弁
箱１０を回動させ、外筒２０の雌ネジ２３に対して雄ネ
ジ１５をねじ込むようにする。これにより、弁箱１０の
回動に伴って外筒２０が引き上げられる状態となり、最
終的に、弁箱１０の底板下面に設けたシール材１３が外
筒２０の底板上面に圧接するとともに、外筒２０の上端
開口縁が弁蓋４０の下面に設けたシール材４８に圧接す
る。これにより、弁箱１０の上下の通孔１２ａ，１２ｂ
が外筒２０によって塞がれた状態となり、管路３内と弁
箱１０内とが遮断された状態になる。

【００２４】この流路の遮断は、弁箱１０の底板１１の
下面と外筒２０の底板２１の上面とが互いに近接してシ
ール材１３を垂直方向から挟着するとともに、外筒２０
の上端開口縁がシール材４８に垂直方向から圧着するこ
とにより行われるので、従来のスライドによる流路の遮
断に比べて確実な遮断状態を得ることができ、しかも、
弁箱１０の雄ネジ１５と外筒２０の雌ネジ２３との螺合
によって両シール材１３，４８を締め付けるので、より
確実な遮断状態が得られ、緩みを生じることもなく、水
漏れを生じることがない。

【００２５】このようにして管路３内と弁箱１０内とを
遮断した後、ボルト３４を取り外して弁体部３０を取り
除くことにより、フロート弁体１及び遊動弁体２を弁箱
１０内から取り出すことができ、これらの清掃や点検を
行うことができる。また、確実な遮断状態によって水漏
れを生じることがないので、清掃，点検後の組み付けも
容易に行うことができる。

【００２６】さらに、上記空気弁の遮断状態において、
外筒２０を空気弁取付部４内に完全に収納できるように
しているので、管路３内をピグ等で洗浄する際の障害と
なることもない。

【００２７】図３及び図４は、本発明の空気弁の第２形
態例を示すもので、図３は副弁が開いている通常の使用
状態を示す断面図、図４は副弁を閉じた状態を示す断面
図である。なお、本形態例以下の各形態例においては、
前記第１形態例の空気弁における構成要素と同一の構成
要素には同一符号を付し、各形態例における空気弁の構
造や空気弁としての作動、及び、管路３内と弁箱１０内
とを遮断するための副弁遮断操作に関する詳細な説明は
省略する。

【００２８】この空気弁も、フロート弁体１及び遊動弁
体２を上下動可能に収容する弁箱１０と、この弁箱１０
の外周面を覆う外筒２０と、弁箱１０の上部開口を覆う
ように設けられた弁体部３０と、これらの部材を管路３
の空気弁取付部４に取り付けるための弁蓋４０とにより
形成されており、弁箱１０の底部と外筒２０の底部との
間、外筒２０の上端開口縁と弁蓋４０の下面との間に、
それぞれ前記同様にして管路３内と弁箱１０内とを遮断
するための副弁構造が設けられている。

【００２９】本形態例では、前記第１形態例に示す空気
弁に比べて、弁箱１０の外周面に設けた雄ネジ１５及び
外筒２０の内周面に設けた雌ネジ２３のストロークをそ
れぞれ短くするとともに、弁蓋４０のガイド棒４２の長
さもネジストロークに合わせて短くし、弁箱１０の上部
に設けた通孔１２ｂを開閉可能な最小限の寸法で外筒２
０を上下動させるようにしたものである。一方、外筒２
０の底板２１の下面には、図３に示す副弁の開弁時に管
路３内に突出するフィン２５を設けている。これによ
り、管路３内を流れる水の熱エネルギーを弁箱１０等に
伝達できるとともに、水流を空気弁取付部４内に呼び込
むこともでき、より確実に凍結を防止することができ
る。

【００３０】次に、図５及び図６は、本発明の空気弁の
第３形態例を示すもので、図５は副弁が開いている通常
の使用状態を示す断面図、図６は副弁を閉じた状態を示
す断面図である。

【００３１】本形態例は、弁箱１０の回動による外筒２
０の上下動を、前記弁箱外周の雄ネジ１５と外筒内周の
雌ネジ２３との螺合に代えて、弁箱１０の底板１１の下
面中央から下方に突設した雄ネジ棒１６と、外筒２０の
底板２１の中央に設けた雌ネジ部２６との螺合によって
行うようにしたものである。また、外筒２０の底板２１
に設けられている通孔２２は、前記弁箱底部のシール材
１３より内周側の位置で、雌ネジ部２６の形成に支障の
ない位置に設けている。

【００３２】したがって、前記同様に弁箱１０を回動さ
せると、雄ネジ棒１６と雌ネジ部２６との螺合によって
外筒２０が上下動し、前記同様にして管路３内と弁箱１
０内とが遮断される。

【００３３】図７及び図８は、本発明の空気弁の第４形
態例を示すもので、図７は副弁が開いている通常の使用
状態を示す断面図、図８は副弁を閉じた状態を示す断面
図である。

【００３４】本形態例は、弁箱１０を回動することによ
って外筒２０を上下動させるのに代えて、弁箱１０を回
動させることなく外部から外筒１０を上下動させること
ができるようにしたものである。すなわち、弁箱１０
は、弁蓋４０と一体に形成されて空気弁取付部４に固着
されており、外筒２０は、弁蓋４０を液密に貫通する複
数本の昇降ロッド５２の下端部に支持されている。ま
た、弁箱１０の外周面と外筒２０の内周面との間には、
外筒２０の上下動を円滑に行えるような隙間が設けられ
ている。

【００３５】弁蓋４０から突出した前記昇降ロッド５２
の上端部には、各昇降ロッド５２を連結するスリーブ５
２ａが設けれており、このスリーブ５２ａは、ネジ部材
５３の下端部に抜け止め部材５４を介して回動可能に取
り付けられている。前記ネジ部材５３は、弁蓋４０の上
面から立設した複数本の支脚５５に支持される雌ネジ部
材５６に螺合しており、上端には回動用のハンドル５３
ａが設けられている。

【００３６】したがって、ハンドル５３ａによってネジ
部材５３を雌ネジ部材５６に対してねじ込んでいくと、
図７に示すように、外筒２０が下降して管路３内と弁箱
１０内とが連通した状態となり、逆に、ネジ部材５３を
引き抜く方向に回動させると、図８に示すように、外筒
２０が上昇して前記同様に両シール材１３，４８により
管路３内と弁箱１０内とが遮断された状態となる。

【００３７】図９及び図１０は、本発明の空気弁の第５
形態例を示すもので、図９は副弁が開いている通常の使
用状態を示す断面図、図１０は副弁を閉じた状態を示す
断面図である。

【００３８】本形態例は、前記第４形態例と同様に、弁
箱１０を弁蓋４０と一体に形成して空気弁取付部４に固
着するとともに、弁蓋４０を液密に貫通する複数本の昇
降ロッド５２の下端部に外筒２０を固着したものであ
る。

【００３９】弁蓋４０から突出した前記昇降ロッド５２
の上端部には、弁体部３０と弁蓋４０との間に回転可能
に挟着された雌ネジ駒５７に螺合する雄ネジ５８が設け
られており、雌ネジ駒５７を回動することにより、昇降
ロッド５２を介して外筒２０を上下動できるように形成
されている。

【００４０】したがって、雌ネジ駒５７を雄ネジ５８に
対して抜き方向に回動させると、図９に示すように、昇
降ロッド５２と共に外筒２０が下降して管路３内と弁箱
１０内とが連通した状態となり、逆に、雌ネジ駒５７を
雄ネジ５８に対してねじ込む方向に回動させると、図１
０に示すように、昇降ロッド５２と共に外筒２０が上昇
し、前記同様に両シール材１３，４８により管路３内と
弁箱１０内とが遮断された状態となる。

【００４１】なお、本発明の空気弁において、吸排気を
行うための弁口の開閉機構は、上記形態例に限定される
ものではなく、所望の吸排気量や弁の大きさに応じて適
宜な機構を選択することができ、フロートのみを弁体と
して用いて遊動弁体を用いない構造のものにも適用する
ことができる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の空気弁に
よれば、弁箱内と管路内との遮断を確実に行うことがで
きるので、フロート等の清掃や点検の際に水漏れなどを
生じることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の空気弁の第１形態例を示す断面図で
ある。

【図２】 同じく副弁を閉じた状態を示す断面図であ
る。

【図３】 本発明の空気弁の第２形態例を示す断面図で
ある。

【図４】 同じく副弁を閉じた状態を示す断面図であ
る。

【図５】 本発明の空気弁の第３形態例を示す断面図で
ある。

【図６】 同じく副弁を閉じた状態を示す断面図であ
る。

【図７】 本発明の空気弁の第４形態例を示す断面図で
ある。

【図８】 同じく副弁を閉じた状態を示す断面図であ
る。

【図９】 本発明の空気弁の第５形態例を示す断面図で
ある。

【図１０】 同じく副弁を閉じた状態を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１…フロート弁体、２…遊動弁体、３…管路、４…空気
弁取付部、１０…弁箱、１１…底板、１２ａ，１２ｂ…
通孔、１３…シール材、１４…フランジ、１５…雄ネ
ジ、１６…雄ネジ棒、２０…外筒、２１…底板、２２…
通孔、２３…雌ネジ、２４…ガイドスリーブ、２５…フ
ィン、２６…雌ネジ部、３０…弁体部、３１…大径通気
孔、３２…パッキン、４０…弁蓋、４１…開口、４２…
ガイド棒、４３…パッキン、４６…フランジ受け、４８
…シール材、５２…昇降ロッド、５３…ネジ部材、５４
…抜け止め部材、５５…支脚、５６…雌ネジ部材、５７
…雌ネジ駒、５８…雄ネジ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フロートを上下動可能に収容する弁箱
   と、該弁箱を覆う外筒と、前記弁箱の上部に設けられた
   弁体部とを備え、前記弁箱及び外筒の底部に設けた通孔
   を介して管路内から弁箱内に流入した流体によるフロー
   トの上下動により前記弁体部の弁口を開閉して管路内の
   空気を排出する空気弁であって、前記外筒を、前記弁箱
   に対して上下動可能に設け、該外筒を上昇させたとき
   に、弁箱及び外筒の底部が互いに当接するとともに、外
   筒の上端開口縁が前記弁箱を支承する弁蓋の下面に当接
   することにより、前記弁箱内と管路内とが遮断状態とな
   るように形成したことを特徴とする空気弁。
2. 【請求項２】 前記弁箱を、前記弁蓋に液密状態で回動
   可能に設けるとともに、該弁箱の外周面に設けた雄ネジ
   と前記外筒の内周面に設けた雌ネジとを螺合させ、弁箱
   を回動させることにより、外筒が垂直方向のガイドに沿
   って上下動するように形成したことを特徴とする請求項
   １記載の空気弁。
3. 【請求項３】 前記弁箱を、前記弁蓋に液密状態で回動
   可能に設けるとともに、該弁箱の底部から雄ネジ棒を突
   設し、該雄ネジ棒に螺合する雌ネジ部を外筒の底部に設
   け、弁箱を回動させることにより、外筒が垂直方向のガ
   イドに沿って上下動するように形成したことを特徴とす
   る請求項１記載の空気弁。
4. 【請求項４】 前記外筒を、前記弁蓋を液密に貫通する
   昇降ロッドにより支持するとともに、前記昇降ロッド
   に、前記外筒を昇降させるネジ部材を設けたことを特徴
   とする請求項１記載の空気弁。