JPS5927475B2 - フロ−ト弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、フロートが上下動することによって弁体が開
閉されるフロート弁に関し、特に、従来のフロート弁に
見られるフロートの連続的微少緩慢力動きを、間けつ的
な大きな急動作とするととにより、弁の開閉を確実なら
しめるもので、主として気体抜弁に使用されるフロート
弁に関する。

第５図に従来のフロート弁の一例を示す。

このフロート弁は、フロート２に弁体９が連結されてお
り、フロートは、弁箱１内の液面レベルの変動によって
上下動される。

この構造のフロート弁は、流入口１１から弁箱１内に空
気が流入されると、その空気量が少なくとも液面レベル
は降下し、フロート２が微少量降下して弁体９が弁座ロ
アから離れて弁箱１内の空気を排気する。

弁箱１内の空気が排気されて液面レベルが少しでも上昇
すると、弁体９は弁座ロアを閉鎖する。

従って、この構造のフロート弁は、弁体９と弁座ロアと
が開弁と閉弁の臨界状態にあって、開弁状態にあっては
大きく開弁せず、閉弁状態に於ては強固に閉弁すること
がない。

ただ、弁箱１に一時に多量の空気が流入されたときには
、弁体９は大きく降下して大きく開弁する。

しかしながら、配管内の空気抜用に使用されるフロート
弁は、配管内に含まれる微細な気泡を分離する為のもの
であって、一時に多量に送り込まれることなどほとんど
ない。

又、例え多量の空気が流入されて大きく開弁されても、
閉弁状態に於ては、弁体９が強く弁座口に押し付けられ
ることはなく、閉弁状態での漏れを減少できない欠点が
あった。

従って、従来のフロート弁は、閉弁時の液滴漏れ、ある
いは開弁動作の確実性等の点に関する信頼性および耐久
性が充分でない欠点があったＱ これ等の原因としては、これ等従来のフロート弁のフロ
ートの動きが微少であり、従って弁のリフトが小さく、
弁が微少開閉を繰り返し、このため弁の締切り面圧が小
さく、弁体および弁座の耐久性を悪くし、まだ弁座当り
面にごみを咬み込みやすいこと等が挙げられる。

即ち、第５図に示す従来のフロート弁は、弁箱の中にフ
ロート２を浮設し、このフロート２に弁体９を連結した
もので、フロート２が一定レベル以下で開弁し、一定レ
ベル以上で閉弁するものであるが、従来のフロート弁は
、弁箱内に気泡が流入すると、この気泡は直ちに弁箱１
の上部に浮上して液面レベルを降下させる。

この為、気泡が流入する度にフロート２が微少量降下し
て弁が開き、流入した微少量の空気が排出されるとフロ
ート２が上昇して閉弁する。

この為、弁体の上下動が微少で、弁は閉弁と開弁の限界
に近い状態にあって開閉を繰り返し、前述の欠点を生ず
る。

本発明は、これ等従来のフロート弁にみられた欠点を解
消すると共に、更に優れた特長を有すべく、フロートに
下方開口の蓄積室を設けると共に、弁箱には蓄積室の下
方に位置して流入口を開口し、更に、フロートを転倒防
止手段でもって転倒しない状態に保持し、流入口から弁
箱内に浮上する気体を一旦フロートの蓄積室に蓄え、蓄
積室に蓄えられる気体でフロートの浮力を増大して閉弁
力を増強し、蓄積室に一定量以上の空気が溜められると
、液体との間の表面張力が破壊されて蓄積室の空気が一
時に多量にフロート外に流出してフロートの浮力を急激
に減少させ、これによってフロートを大巾に上下動させ
るように構成したもので、本発明の重要な目的は、フロ
ートの上下動が大きく、弁の開閉動作が確実で漏れを極
減できるフロート弁を提供するにある。

以下に、本発明の具体例について述べる。

第１図に示すフロート弁は、弁箱１と、この弁箱１内に
浮設されたフロート２と、フロート２に連結された弁体
９と、フロート２を、上下動自在であるが転倒しない状
態で保持する転倒阻止手段とからなる。

弁箱１は、上下両端が開口され、上の開口部に弁座４が
固定され、下の開口部は空気の流入口１１を形成し、こ
の流入口１１から流入される気泡がフロート２の蓄積室
１５に浮上するように、流入口１１はフロートの蓄積室
１５下方に位置し、弁座４はそれ自体を上下方向に貫通
して空気の噴出口５が穿設され、噴出口５は下部が弁座
ロアを形成する。

フロート２は、下部の周縁にスカート１４が形成されて
、スカート１４によって下方開口の蓄積室１５が形成さ
れ、かつそれ自体の中心を上下に貫通して芯枠１０が固
定され、芯枠１０の上端には、上下方向に所定の距離だ
け自由に移動し得る自由継手により弁体９が連結され、
弁体９は、上端が先鋭状に形成されて弁座ロアを気密に
塞閉可能である。

第２図ない１３４図はスカート１４あるいはフロート２
を貫通して空気抜用の小孔あるいは切欠等の空気孔を形
成したもので、第２図はスカート１４を貫通して小孔を
穿設したもの、第３図はスカート１４の一部を上下に切
欠ｉ〜だもの、第４図はフロート２を貫通して小孔を穿
設したもので、この構造によると、小孔や切欠等の空気
孔から蓄積室１５の空気が排出される。

ただ空気孔は液中に開口されるので、開口端面が液体の
表面張力によって塞がれ、所要量の空気が蓄積室に溜っ
てこの空気孔開口端の表面張力を破壊しない限り空気が
流出しないのは言うまでもない。

転倒阻止手段は、フロート２の転倒を阻止することによ
って、下方開口の蓄積室１５に、所要量の空気が蓄えら
れる容積を確保し、更に、空気の流入口１１から流入す
る気泡が蓄積室１５内に浮上する位置にフロート２を配
設させ、かつフロート２を上下動自在に保持するもので
、第１図においては、フロート２に固定された芯枠１０
の下端が上下動自在に挿通された下部ガイド１２と、弁
体９を上下動自在に保持するガイド８とである。

ただ、第１図は転倒阻止手段の−ψすを示すものであっ
て、転倒阻止手段の形状をこの形状に限定するものでは
ないことは言うまでもない。

今この弁を、空気抜きを目的とする個所に設置したとす
る。

弁の流入口１１から温水が流入し、この温水が弁箱内の
空気を排除してフロート２を浮上させ、フロートに接続
された弁体９により弁座ロアは締切られ弁は閉止する。

この状態で流入口１１から弁箱１内に気泡が流入すると
、この気泡はまず蓄積室１５に溜る。

その後天々と気泡が弁箱１内に流入されると、これが蓄
積室１５に溜り、フロート２の浮力は暫時増加する。

このとき蓄積室１５内に溜り得る空気の最大量は、水の
表面張力により第１図の境界線１６に示す如くなる。

さらに空気の蓄積が多くなると、該表面張力がスカート
内にそれ以上の空気を蓄積し得なくなり、該表面張力が
破壊されて、蓄積していた空気を一時に多量にフロート
外へ放出し、フロート２の浮力は急減する。

このとき、蓄積室１５内の空気は一緒に多量に排出され
、第１図の鎖線で示す如く、蓄積室１５の下線より境界
線１６′が上方になるまで排出される。

蓄積室１５がら空気が排出されると、フロート２の浮力
が減少すると共に、弁箱１内の液面レベルが降下し、フ
ロート２が大巾に下って大きく開弁する。

弁体９が開弁するど弁箱１内の空気が排出され、液面レ
ベルが上昇して弁体９は閉弁する。

その後、続いて流入する空気も同様に一度スカート内に
蓄積された後、弁箱向上部１３へ向い温水面を下げて開
弁する。

フロートに設けられた蓄積室１５は、ここに空気を貯え
て一時に排出してフロート２の浮力を急減する。

蓄積室１５から一度に排出される空気量が相当に多い場
合、蓄積室１５がら空気が排出される度にフロート２は
弁体９が開弁するまで降下する。

しかしながら、蓄積室１５が一度に排出する空気量が少
々い場合、蓄積室１５が複数回空気を排出して始めて弁
体９が開弁することもある。

この場合、蓄積室１５が表面張力破壊によって空気を排
出する度に弁箱１内の温水面レベルは段階的に降下し、
何回か温水面レベルが降下した後弁体９が開口して弁箱
１内の空気が一度に排出され、その後フロート２が上昇
して開弁する。

この状態は、弁箱内圧力が高く、しかも噴出口５に連通
する空隙６の面積が大きいときに起り易いＯ というのは、弁体９は、閉弁状態にあっては、フロート
２の浮力に加えて、空隙６の開口面積に弁箱内外の圧力
差を掛けだ大きさの上向き力を受ける。

この上向き力は閉弁時にのみ弁体９に作用し、開弁時は
作用しない。

従って、開弁して弁箱１内の空気が排気されて閉弁した
直後に、弁体９はこの上向き力を受けて閉弁される。

蓄積室１５は、表面張力破壊によって空気を排出する毎
に浮力が減少するが、１回の表面張力破壊による浮力の
減少力が、前述の弁箱内外差圧による上向き力よりも小
さい場合、１回の表面張力破壊で弁体９は開弁しない。

何回も表面張力破壊を起こしてフロート２の浮力が段階
的に減少し、この浮力減少が圧力差による上向き力より
も大きくなったときに始めて弁体は開弁じて一時に弁箱
内の空気を排出する。

但し、弁箱内外差圧によって生ずる弁体の上向き力は、
弁箱内の圧力が外圧よりも高いときにのみ作用するもの
であって、弁箱内の圧力が外圧に等しいときにはこの力
は発生しない。

従って、弁箱内圧力が外圧に等しい場合、表面張力破壊
の度に弁体は開弁する。

ところで、フロート弁は、温水面の下降に伴いフロート
に下降力が生じ、この力が弁箱内圧により弁体を押し上
げている力に近くなると、弁座の締切面圧が小さくなる
が、従来のフロート弁にあっては、温水面レベルが降下
して弁座の締切り面圧が小さくなると、弁座がら空気が
漏れやすい状態になり、少量の空気漏れを生ずると、温
水面は上昇し、フロートの下降力が小さくなって閉弁す
る。

従って、弁が完全に開くことはほとんどなく、弁座に挾
まれる異物等を空気流で除去できない。

本発明のフロート弁は、上述のごとくフロートの浮力が
間けつ的に急減少するため（即ち、フロートの下降力が
間けつ的に急増するため）、漏れのない状態からすみや
かに開弁に向い、あるいは多少の漏れがあったとしても
、それに打勝って開弁させる。

即ち、本発明のフロート弁は、所要量以上の空気が送り
込まれると、弁が急全開して、空気を外部に放出し、空
気の放出が終ると弁は全閉して、完全な締切り作動を為
す。

従来のフロート弁では、このあと次に開弁するまでの間
、浮力は漸次減少に向うのであるが、本発明のフロート
弁にあっては、閉弁後も蓄積室に溜められる空気によっ
て暫時浮力が増加し、弁座当り面の締切り面圧が大きく
な楓また開弁直前には、浮力が急減少するため、フロー
トに衝撃的な下向きの力が働くことになり、フロートの
下降をすみやかにして、フロートの上下運動は極めて確
実に行なわれる。

又、フロートが転倒阻止手段によって、上下動自在であ
るが転倒しない状態で保持されるので、入口から流入さ
れる空気が外部に漏れずに蓄積室に浮上し、しかもフロ
ートが傾かないので下方が開口された空気室の実効容積
が減少せず、蓄積室を有するフロートの上下動作は更に
確実になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すフロート弁の断面図、
第２図ないし第４図はフロートのスカートの部分の拡大
断面図、第５図は従来のフロート弁を示す断面図である
。 １・・・弁箱、２・・・フロート、３・・・温水面、４
・・・弁座、５・・・噴出口、６・・・空隙、７・・・
弁座口、８・・・ガイド、９・・・弁体、１０・・・芯
枠、１１・・・流入口、１２・・・下部ガイド、１３・
・・弁箱上部、１４・・・スカート、１５・・・蓄積室
、１６・・・スカート内に空気が溜ったときの境界面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 弁箱内にフロートが浮設され、このフロートが弁体
   に連結され、フロートが降下すると弁体が開弁じ、フロ
   ートが上昇すると弁体が開弁するように構成されたフロ
   ート弁に於て、該フロートが下方開口の蓄積室を有する
   と共に、この蓄積室の開口部は液面レベルよりも下方に
   開口されており、弁箱はこの蓄積室の下方に流入口が開
   口されており、更に、フロートは転倒阻止手段によって
   、上下動自在であるが転倒しない状態に保持されており
   、流入口から弁箱内に浮上する気体はいったんフロート
   の蓄積室に蓄えられ、蓄積室に所要量以上の気体が溜め
   られると、フロートが浮設される液体との間の表面張力
   が破壊されて蓄積室内の気体が一時にフロート外に流出
   してフロートの浮力が急激に減少するように構成された
   ことを特徴とするフロート弁。