JPH10318395A - 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と、
該弁箱との間に流体流路３を形成する外筒２０と、弁箱
上部の弁体部３０とを有し、弁箱に外筒の底部に設けた
通孔２３を貫通するネジ軸１４を突設し、該ネジ軸に外
筒下面に当接可能なシール部材５０を螺合させるととも
に、外筒にシール部材の回り止め部材２６を設け、弁箱
を回動させてシール部材を上昇させたときに、該シール
部材と外筒下面とが当接して弁箱内と管路内とが遮断さ
れるように形成した。

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
る有底円筒状の弁箱と、該弁箱との間に流体流路となる
間隙を有する外筒と、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、前記外筒は、前記管路に設
けた空気弁取付部に固着し、前記弁箱は、上部外周面が
前記外筒の上部内周面に対して液密状態で回転可能に挿
入し、該弁箱の底板中心にネジ軸を突設して該ネジ軸に
前記外筒の底板部に設けた通孔の外周部に当接するシー
ル部材を螺合させるとともに、前記外筒に前記シール部
材の回り止め部材を設け、前記弁箱が回動したときに前
記シール部材がネジ軸に沿って昇降することによって該
シール部材と外筒底部とが当接して前記弁箱内と管路内
とが遮断されるように形成したことを特徴としている。

【０００８】本発明の空気弁のより具体的な第１の構成
は、上記空気弁において、前記外筒は、前記管路に設け
た空気弁取付部に固着し、前記弁箱は、上部外周面が前
記外筒の上部内周面に対して液密状態で回転可能に挿入
し、該弁箱の底板中心に前記外筒の底部に設けた通孔を
貫通するネジ軸を突設し、該ネジ軸に前記通孔の外周側
下面に当接するシール部を有するシール部材を螺合させ
るとともに、前記外筒に前記シール部材の回り止め部材
を設け、前記弁箱が回動したときに前記シール部材がネ
ジ軸に沿って昇降し、該シール部材の上昇時に、該シー
ル部材のシール部と外筒下面とが当接することによって
前記弁箱内と管路内とが遮断されるように形成したこと
を特徴としている。

【０００９】また、第２の構成は、上記空気弁におい
て、前記外筒は、前記管路に設けた空気弁取付部に固着
し、前記弁箱は、上部外周面が前記外筒の上部内周面に
対して液密状態で回転可能に挿入し、該弁箱の底板中心
にネジ軸を突設して該ネジ軸に前記外筒の底部に設けた
通孔の外周部上面に当接するシール部を有するシール部
材を螺合させるとともに、前記外筒に前記シール部材の
回り止め部材を設け、前記弁箱が回動したときに前記シ
ール部材がネジ軸に沿って昇降し、該シール部材の下降
時に、該シール部材のシール部と外筒底部上面とが当接
することによって前記弁箱内と管路内とが遮断されるよ
うに形成したことを特徴としている。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１乃至図３は、本発明の空気弁
の一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は図１のII−II線断面
図、図３は副弁を閉じた状態を示す断面図である。

【００１１】この空気弁は、フロート弁体１及び中央に
小径通気孔（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
の外周面との間に流体流路３となる間隙を形成可能な内
径を有する外筒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、前記弁箱１０の上部フラン
ジ１１を、外筒２０の上部フランジ２１との間で回転可
能に保持するリング状の押え板４０とを有するもので、
上水道等の管路に設けられた上向き開口からなる空気弁
取付部４のフランジ５に、前記外筒２０の上部フランジ
２１がガスケット６を介してボルト７により固着され
る。

【００１２】前記外筒２０は、底板２２の中央部に、管
路内に開口する通孔２３を有するとともに、上部内周に
弁箱１０の外周面に摺接するパッキン２４を有するもの
で、前記上部フランジ２１の外周部に設けた雌ネジ部２
５に、前記空気弁取付用のボルト７と、前記押え板４０
を取付けるためのボルト４１とが上下両方向から螺着さ
れる。

【００１３】前記弁箱１０は、上部外周が前記外筒２０
の上部内周に設けたパッキン２４に摺接して液密状態で
回転可能に外筒２０内に挿入されており、底板１２の外
周部と周壁上部とには通孔１３ａ，１３ｂがそれぞれ設
けられ、底板１２の下面中心には、前記外筒２０の通孔
２３を貫通するネジ軸１４が設けられている。

【００１４】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、弁箱１０には、パッキ
ン３２を介してボルト３３により固着されている。ま
た、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３４が設けられてお
り、押え板４０との間には、スレ止め３５が設けられて
いる。

【００１５】そして、前記ネジ軸１４には、副弁を構成
するシール部材５０が設けられている。このシール部材
５０は、上半部にシール面５１、下半部に前記ネジ軸１
４に螺合する雌ネジ部５２を有するスリーブ５３と、該
スリーブ５３の外周に設けられた円盤状のシール板５４
とからなるもので、該シール板５４の上面には、前記通
孔２３の外周部の底板２２の下面に当接するパッキン５
５が設けられている。また、外筒２０の底板２２から
は、前記シール板５４に設けた切欠部５６に係合するシ
ール部材５０の回り止め部材２６が突設している。さら
に、ネジ軸１４の基部側には、前記スリーブ５３のシー
ル面５１に当接するパッキン１５が設けられ、先端部に
は、止めナット１６と止め輪１７とが取付けられてい
る。

【００１６】このように形成され、管路の所定位置に取
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、シール部材５０をネジ軸１４の下端部に位置さ
せ、シール板５４の上面と外筒２０の底板２２とが離れ
た状態になるようにする。すなわち、シール部材５０と
底板２２とにより構成される副弁を開いた状態にする。

【００１７】図１に示す状態で、管路内に流体、例えば
水を流通させると、管路内の空気は、図１に矢印で示す
ように、シール部材５０と底板２２との間から通孔２３
を通って弁箱１０と外筒２０との間の流体流路３に流入
し、さらに、通孔１３ａ，１３ｂ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。

【００１８】管路内の空気が排出されると、通孔２３及
び通孔１３ａを通って弁箱１０内に水が流入し、この弁
箱１０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３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３４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。

【００１９】この状態では、外筒２０や弁箱１０の周囲
には、管路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。

【００２０】また、管路内を流れる水に含まれている空
気が空気弁取付部４内に溜まり、通孔２３から流体流路
３及び通孔１３ｂを経て弁箱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の小径通気孔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
内の空気を外部に排出する。

【００２１】一方、管路管内の水を排出する際には、管
路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
路内に吸い込まれる。

【００２２】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３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３３に開栓器
６１を係合させるなどの適宜な手段で弁体部３０及び弁
箱１０を回動させる。この弁箱１０の回動によってネジ
軸１４が弁箱１０と一体に回動し、回り止め部材２６に
よって回り止めされているシール部材５０がネジ軸１４
に沿って上昇する。これにより、シール部材５０が外筒
２０の底板２２に近付き、最終的に、底板２２の下面に
シール板５４に設けたパッキン５５が圧接するととも
に、スリーブ５３のシール面５１がパッキン１５に摺接
し、通孔２３がシール部材５０によって塞がれた状態と
なり、管路内と弁箱１０内とが遮断された状態になる。

【００２３】この流路の遮断は、シール部材５０のシー
ル板５４の上面と外筒２０の底板２２の下面とが互いに
近接してパッキン５５を垂直方向から挟着することによ
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、ネジ軸
１４と雌ネジ部５２との螺合によってパッキン５５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。なお、パ
ッキン１５は、スリーブ５３の雌ネジ部５２とネジ軸１
４との螺合部の隙間を通って進入する水を封止するもの
であり、その水量も極めて少なく、両ネジ部の螺合のみ
でも十分な止水性が得られる場合は省略することもでき
る。

【００２４】このようにして管路内と弁箱１０内とを遮
断した後、ボルト３３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１
０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。

【００２５】さらに、上記空気弁の遮断状態において、
空気弁全体を空気弁取付部４内に完全に収納できるよう
にしているので、管路内をピグ等で洗浄する際の障害と
なることもない。

【００２６】図４及び図５は、本発明の空気弁の他の形
態例を示すもので、図４は副弁が開いている通常の使用
状態を示す要部の断面図、図５は図４のＶ−Ｖ線断面図
である。

【００２７】この空気弁は、外筒２０の底板２２に設け
た通孔２３を、シール部材５０を下降させて遮断するよ
うに形成したものである。すなわち、前記同様に回転可
能に設けられた弁箱１０の底板１２の下面中心にネジ軸
１４を突設するとともに、該ネジ軸１４に、弁箱１０の
底板１２と外筒２０の底板２２との間を昇降するシール
部材５０を螺合させ、このシール部材５０の外周部下面
に前記通孔２３の外周部上面に当接するパッキン５５を
設けている。また、シール部材５０のスリーブ５３は袋
ナット状に形成されており、外筒２０には、シール部材
５０の外周に突設した２本の係合突起５７によって形成
されるガイド溝５８内に係合する回り止め部材２７が設
けられている。

【００２８】本形態例に示す空気弁は、通常の使用時に
は、弁箱１０を回動させて図４に実線で示すようにシー
ル部材５０を上昇させる。これにより、シール部材５０
と外筒２０の底板２２との間が開いて通孔２３が開口
し、弁箱１０内と管路内とが連通した状態になる。

【００２９】また、図４に想像線で示すように、弁箱１
０を回動させてシール部材５０を下降させると、シール
部材５０の下面と通孔２３の外周の底板２２の上面とが
当接し、パッキン５５が圧接されて弁箱１０内と管路内
とが遮断された状態になる。

【００３０】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。

【００３１】

【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】 本発明の空気弁の一形態例を示す断面図であ
る。

【図２】 図１のII−II線断面図である。

【図３】 同じく副弁を閉じた状態を示す断面図であ
る。

【図４】 本発明の空気弁の他の形態例を示す要部の断
面図である。

【図５】 図４のＶ−Ｖ線断面図である。

【符号の説明】

１…フロート弁体、２…遊動弁体、２ａ…小径通気孔、
３…流体流路、４…空気弁取付部、１０…弁箱、１１…
上部フランジ、１２…底板、１３ａ，１３ｂ…通孔、１
４…ネジ軸、１５…パッキン、２０…外筒、２１…上部
フランジ、２２…底板、２３…通孔、２４…パッキン、
２６…回り止め部材、３０…弁体部、３１…大径通気
孔、３５…スレ止め、４０…押え板、５０…シール部
材、５１…シール面、５２…雌ネジ部、５３…スリー
ブ、５４…シール板、５５…パッキン、５６…切欠部

Claims (1)

【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有底円
   筒状の弁箱と、該弁箱との間に流体流路となる間隙を有
   する外筒と、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、前記外筒は、前記管路に設けた空気
   弁取付部に固着し、前記弁箱は、上部外周面が前記外筒
   の上部内周面に対して液密状態で回転可能に挿入し、該
   弁箱の底板中心にネジ軸を突設して該ネジ軸に前記外筒
   の底板部に設けた通孔の外周部に当接するシール部材を
   螺合させるとともに、前記外筒に前記シール部材の回り
   止め部材を設け、前記弁箱が回動したときに前記シール
   部材がネジ軸に沿って昇降することによって該シール部
   材と外筒底部とが当接して前記弁箱内と管路内とが遮断
   されるように形成したことを特徴とする空気弁。