JP2018013145A - 接続管付き弁 - Google Patents
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Abstract
【課題】地震が発生した場合に空気弁やその接続部分が破損することを効果的に抑制することができる接続管付き弁を提供する。【解決手段】接続管付き弁10は空気弁1、空気弁1に接続された補修弁2、及び補修弁2に接続された接続管3を備え、接続管3は振動を緩和する弾性材料を用いて構成されるとともに、接続管3を補強する管部補強部材38及びフランジ部補強部材39を有する。【選択図】図1A
Description
本発明は、液体が流れる管路に接続して用いられる接続管付き弁に関する。
従来、水道管等の管路に接続される弁として、空気弁が知られている(例えば、特許文献1参照)。空気弁は、管路の内部を流れる流体中に混入している空気を排気し、又は管路の内部を流れる流体を排出する際に管路の内部に空気を吸気する。空気弁は、通常、水道管等の管路に対して、管路から起立する立ち上がり管に直接的に、又は補修弁等を介して間接的に接続される。
また、空気弁は、所定の容積を有する筐体であって地中等に埋設される弁筐に設置される。空気弁のメンテナンス等は、空気弁が弁筐に設置されたまま弁筐の中で行われるため、空気弁のメンテナンスを行い、又は空気弁が有する弁体の交換等を行うための空気弁の周辺のスペース(以下、「空気弁周辺スペース」という。)が弁筐に確保されている。ただし、空気弁周辺スペースは、空気弁のメンテナンスや弁体の交換等を行うために確保される最低限のスペースであり、極めて狭いスペースである場合が多い。
しかしながら、空気弁を設置した後に、例えば、地震が発生すると、空気弁が振動し、空気弁周辺スペースが極めて狭いために振動した空気弁が弁筐の壁面に衝突し、空気弁が破損するおそれがある。また、空気弁が振動すると、管路と空気弁との接続部分に、空気弁の振動による負荷が加わるため、該接続部分が破損して大量の流体が管路から流出するおそれがある。すなわち、地震が発生した場合に空気弁やその接続部分が破損することを効果的に抑制することができないという問題がある。
本発明の目的は、地震が発生した場合に空気弁やその接続部分が破損することを効果的に抑制することができる接続管付き弁を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の接続管付き弁は、所定の弁と、前記所定の弁を他の弁又は流体が流れる管路に接続するための接続管と、を備え、前記接続管は振動を緩和する弾性材料を用いて構成されていることを特徴とする。
本発明によれば、地震が発生した場合に空気弁やその接続部分が破損することを効果的に抑制することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
<接続管付き弁の構成>
図1Aは、本発明の実施の形態に係る接続管付き弁10の内部構成を説明するための断面図である。
図1Aは、本発明の実施の形態に係る接続管付き弁10の内部構成を説明するための断面図である。
図1Aの接続管付き弁10は、空気弁1、補修弁2、接続管3、及びフランジ部材4,5を備え、空気弁1及び接続管3は補修弁2を介して接続されている。接続管付き弁10は、流体が流れる不図示の管路(以下、単に「管路」という。)、例えば、上水道や下水道を形成する上下水道管等に接続される。なお、接続管付き弁10は管路に直接的に接続されてもよく、管路から起立する立ち上がり管を介して間接的に接続されてもよい。
(空気弁)
空気弁1は、空気弁1から空気を排気する機能(以下、「排気機能」という。)と、空気弁1に空気を吸気する機能(以下、「吸気機能」という。)を有する。空気弁1は、空気弁1の本体部分であって中心軸を有する円筒状の弁箱11、弁箱11の一端側に取り付けられた蓋体17、弁箱11の内部に格納されたフロート弁体ガイド12、弁箱11に格納され且つフロート弁体ガイド12によって昇降可能に規制されるフロート弁体13、弁箱11の中心軸の方向に関してフロート弁体13の蓋体17側に配置される遊動弁体14、遊動弁体14の中心部に配置され且つ後述の小空気孔弁座16を固定する弁座押さえ部材15、フロート弁体13と弁座押さえ部材15との間に配置され且つ小空気孔16aを有する小空気孔弁座16、蓋体17に取り付けられた大空気孔弁座18、及び蓋体17を覆うように配置されているカバー19を備える。
空気弁1は、空気弁1から空気を排気する機能(以下、「排気機能」という。)と、空気弁1に空気を吸気する機能(以下、「吸気機能」という。)を有する。空気弁1は、空気弁1の本体部分であって中心軸を有する円筒状の弁箱11、弁箱11の一端側に取り付けられた蓋体17、弁箱11の内部に格納されたフロート弁体ガイド12、弁箱11に格納され且つフロート弁体ガイド12によって昇降可能に規制されるフロート弁体13、弁箱11の中心軸の方向に関してフロート弁体13の蓋体17側に配置される遊動弁体14、遊動弁体14の中心部に配置され且つ後述の小空気孔弁座16を固定する弁座押さえ部材15、フロート弁体13と弁座押さえ部材15との間に配置され且つ小空気孔16aを有する小空気孔弁座16、蓋体17に取り付けられた大空気孔弁座18、及び蓋体17を覆うように配置されているカバー19を備える。
弁箱11の中心軸方向に関して蓋体17側の端部は開口部11e及びリング状のフランジ部11aを備える。フランジ部11aは蓋体17を弁箱11に接続するための複数の取付用孔11bを設けている。弁箱11の中心軸方向に関して補修弁2側の端部は開口部11eよりも小さい開口部11d及びリング状のフランジ部11cを備える。フランジ部11cは、空気弁1及び補修弁2を接続するためのボルト31が挿通される複数の取付用孔(不図示)を設けている。
フロート弁体ガイド12は、略有底筒状に形成され、フロート弁体13が昇降する際に、フロート弁体13の移動を案内する。フロート弁体ガイド12の周壁には適宜水や空気の通過孔(不図示)が形成され、例えば、水は、開口部11d、フロート弁体ガイド12の内部、当該通過孔、及びフロート弁体ガイド12の外部を順次通過し、若しくは、開口部11d、フロート弁体ガイド12の外部、当該通過孔、及びフロート弁体ガイド12の内部を順次通過する。フロート弁体ガイド12の一端側は、フロート弁体ガイド12の外部に向けて屈曲した屈曲部12aを備え、フロート弁体ガイド12は屈曲部12aが弁箱11の端部に掛着することによって弁箱11に取り付けられている。また、屈曲部12aの外周にはリング状に形成されたパッキン20を備え、パッキン20は、弁箱11に蓋体17が取り付けられたときに、例えば、フロート弁体13及び誘導弁体14とフロート弁体ガイド12との間を通過した水が弁箱11及び蓋体17の間から漏れるのを防止する。
フロート弁体13は、球体状且つ中空状に形成されている。フロート弁体13には、フロート弁体13自体の浮力と、空気弁1に流入する水によって生じる押し上げ力が作用する。したがって、フロート弁体13は、開口部11dから水が流入すると、開口部11dから開口部11eの方向に上昇する。
遊動弁体14は、フロート弁体ガイド12内でフロート弁体13が昇降した場合に、フロート弁体13と一緒に昇降する。遊動弁体14の外径は、フロート弁体ガイド12の内径よりも小さく、遊動弁体14は弁箱11の中心軸方向に関して蓋体17側から眺めると、略円形に形成されている。遊動弁体14の蓋体17側には山型の突出部分14aが形成され、突出部分14aに弁座押さえ部材15が取り付けられ、弁座押さえ部材15の中心には連通孔15aが形成されている。また、遊動弁体14には小空気孔弁座16が嵌合され、小空気孔弁座16は弁座押さえ部材15が小空気孔弁座16を押さえつけることにより、遊動弁体14の中心部に固定される。小空気孔弁座16の中心には小空気孔16aが形成され、小空気孔16a及び連通孔15aは連通している。
蓋体17は、例えば、4組のボルト21及びナット22を用いて弁箱11の開口部11eを覆うように取り付けられている。本実施の形態では、ボルト21の頭部及びナット22がフランジ部11a及び蓋部17を挟み込みように取り付けられ、2組のボルト21及びナット22はボルト21の頭部がフランジ部11aに隣接するように取り付けられ、他の2組のボルト21及びナット22はボルト21の頭部が蓋部17に隣接するように取り付けられている。また、蓋体17は大空気孔17aを有し、大空気孔17aには誘導弁体14が上昇したとき、遊動弁体14の突出部分14aが嵌合する。
蓋体17の弁箱11側の端面であって大空気孔17aの近傍にはリング状の大空気孔弁座18が備えられている。遊動弁体14の突出部分14aが大空気孔17aに嵌合するとき、誘導弁体14は蓋体17及び大空気孔弁座18に当接し、大空気孔弁座18は、例えば、フロート弁体13及び誘導弁体14とフロート弁体ガイド12との間を通過した水が誘導弁体14及び蓋体17の間から漏れるのを防止する。
カバー19は、蓋体17を覆うようにナット23を用いて取り付けられている。具体的に、本実施の形態では、蓋体17を弁箱11に取り付けるとき、2組のボルト21及びナット22は、ボルト21の頭部及びナット22がフランジ部11a及び蓋部17を挟み込み、ボルト21の頭部がフランジ部11aに隣接するように取り付けられているが、カバー19は当該ナット22に載置され、さらにナット23が当該ボルト21に取り付けられる。すなわち、カバー19が取り付けられるボルト21にはナット22,23がカバー19を挟み込むように取り付けられている。そのため、蓋体17及びカバー19の間には間隙が生じている。
以下に、空気弁1の排気機能と吸気機能について順に説明する。
(排気機能)
空気弁1の排気機能は、管路に水を流すときに発揮される。具体的に、管路を流れる水が接続管3及び補修弁2を順次通過して開口部11dから弁箱11内に進入し、弁箱11内に水が溜まっていく。このとき、フロート弁体13は、弁箱11内の水位の上昇に従って上昇し、遊動弁体14は、フロート弁体13の上昇に応じて上昇する。これに対応して、空気弁1に存在する多くの空気は、大空気孔17aから排気される。その後、弁箱11内が水で満たされると、フロート弁体13が水面付近に浮き、遊動弁体14の突出部分14aが蓋体17の大空気孔17aに嵌合し、遊動弁体14は蓋体17及び大空気孔弁座18に当接する。
空気弁1の排気機能は、管路に水を流すときに発揮される。具体的に、管路を流れる水が接続管3及び補修弁2を順次通過して開口部11dから弁箱11内に進入し、弁箱11内に水が溜まっていく。このとき、フロート弁体13は、弁箱11内の水位の上昇に従って上昇し、遊動弁体14は、フロート弁体13の上昇に応じて上昇する。これに対応して、空気弁1に存在する多くの空気は、大空気孔17aから排気される。その後、弁箱11内が水で満たされると、フロート弁体13が水面付近に浮き、遊動弁体14の突出部分14aが蓋体17の大空気孔17aに嵌合し、遊動弁体14は蓋体17及び大空気孔弁座18に当接する。
次いで、フロート弁体13は小空気孔弁座16の小空気孔16aに当接し、水中に混入している空気(小さな気泡)が新たに溜まると、弁箱11の中心軸方向に関して補修弁2側に変位する。これにより、小空気孔16aは開放され、新たに溜まった空気は小空気孔16aを介して弁箱11の外部に排気される。その後、フロート弁体13は弁箱11の中心軸方向に関して蓋体17側に変位して小空気孔16aに当接する。すなわち、空気弁1の排気機能が発揮されることにより、管路を流れる水に混入している空気を空気弁1の外部に排気することができる。
(吸気機能)
空気弁1の吸気機能は、管路から水を抜くときに発揮される。具体的に、管路には水が上流側から下流側に流れているが、上流側で水の流れを塞き止めると、弁箱11内の水位は低下する。このとき、フロート弁体13及び誘導弁体14は弁箱11内の水位の低下に従って降下し、空気が大空気孔17aから空気弁1に進入する。その後、空気弁1及び管路の内部は空気で満たされる。すなわち、空気弁1の吸気機能が発揮されることにより、管路内を空気で満たすことができる。
空気弁1の吸気機能は、管路から水を抜くときに発揮される。具体的に、管路には水が上流側から下流側に流れているが、上流側で水の流れを塞き止めると、弁箱11内の水位は低下する。このとき、フロート弁体13及び誘導弁体14は弁箱11内の水位の低下に従って降下し、空気が大空気孔17aから空気弁1に進入する。その後、空気弁1及び管路の内部は空気で満たされる。すなわち、空気弁1の吸気機能が発揮されることにより、管路内を空気で満たすことができる。
(補修弁)
補修弁2は、空気弁1のメンテナンス等を行う際に用いられ、補修弁2の本体部分を構成する弁箱25、弁箱25の内部に格納された弁体26、及び補修弁2の開閉に使用されるレバー27を備える。レバー27が回動すると、補修弁2の開閉が切り替わる。
補修弁2は、空気弁1のメンテナンス等を行う際に用いられ、補修弁2の本体部分を構成する弁箱25、弁箱25の内部に格納された弁体26、及び補修弁2の開閉に使用されるレバー27を備える。レバー27が回動すると、補修弁2の開閉が切り替わる。
弁箱25は略円筒形状であり、開口部25a,25b及び開口部25a,25bの間に配置される弁体格納部25eからなる。弁箱25の中心軸は空気弁1における弁箱11の中心軸の延長線上にあり、開口部25aは弁箱25の中心軸方向に関し空気弁1側に配置され、開口部25bは弁箱25の中心軸方向に関し接続管3側に配置されている。また、弁体格納部25eは弁体26を格納し、弁体格納部25eの形状は弁体26の形状に対応している。弁箱25の一端はフランジ部25cを備え、弁箱25の他端はフランジ部25dを備える。フランジ部25cは空気弁1のフランジ部11cに接続され、フランジ部25dはフランジ部材4に接続される。さらに、開口部25a及び弁体格納部25eの境界部はリング状の弁座28を配置し、弁体26が弁座28に当接する。また、開口部25b及び弁体格納部25eの境界部はリング状の弁座29を配置し、弁体26が弁座29に当接する。弁体26は、略球形の中空構造であるとともに、弁孔26a,26bを有し、弁孔26a,26bは、補修弁2の開弁時にそれぞれ開口部25a,25bに対応している。
レバー27は、補修弁2の開閉を切り替える際に操作され、その基端部は、弁棒30に接続され、弁棒30は弁体26に接続されている。すなわち、レバー27は弁体26に間接的に接続されている。弁棒30は、弁体26の中心軸に直交し、弁棒30の一端部30aはボルト34によってレバー27に接続され、弁棒30の他端部30bは弁体26の係合部26cに係合され、弁箱25に対して回転自在に支持されている。レバー27が回動すると、レバー27の回動によって生じる回転力が弁棒30を介して弁体26の係合部26cに作用し、弁箱25内で弁体26が回動する。
図1Bは、図1Aにおけるレバー27を弁棒30の一端部30aから他端部30bの方向に沿って眺めた図であり、レバー27の操作を説明するための図である。
レバー27は弁棒30を回転軸として弁孔26a,26bが開口部25a,25bに重畳する開弁時レバー位置27a及び弁孔26a,26bが開口部25a,25bに重畳しない閉弁時レバー位置27bの間を回動する。レバー27が開弁時レバー位置27aに位置するとき、開口部25a,25b及び弁孔26a,26bは弁箱25の中心軸上で重畳し、補修弁2は全開状態になる。また、レバー27が閉弁時レバー位置27bに位置するとき、開口部25a,25bは弁箱25の中心軸上に位置するが、弁孔26a,26bは弁箱25の中心軸に直交する軸上に位置する。したがって、開口部25a,25bが弁体26の弁孔26a,26b以外の部分で塞がれ、その結果、補修弁2は全閉状態になる。
ユーザがレバー27を操作して閉弁時レバー位置27aに合わせると補修弁2が全閉状態になる。これにより、補修弁2から空気弁1への水の流入が阻止されるので、ユーザは管路の水を止めることなく、空気弁1のメンテナンス等(点検、修理、部品交換等)を行うことができる。なお、本実施の形態では、空気弁1と補修弁2とが別個であることを前提にしているが、空気弁1と補修弁2とが一体に形成されてもよい。
図1Aに戻り、補修弁2のフランジ部25cはボルト31及びナット32によって空気弁1のフランジ部11cに接続される。具体的に、フランジ部11c及びフランジ部25cは、互いに対応する複数の取付用孔(不図示)を備え、各取付用孔に挿入されたボルト31にナット32が取り付けられることにより、フランジ部11c及びフランジ部25cが接続する。フランジ部11c及びフランジ部25cの間にはシール材33が介在してもよく、シール材33は、例えば、フランジ部11c及びフランジ部25cの形状及びサイズに対応している。
(接続管)
接続管3は、略円筒形状であり、管路及び補修弁2を接続する。管路及び補修弁2に接続された接続管3の中心軸は空気弁1における弁箱11の中心軸及び補修弁2における弁箱25の中心軸の延長線上にある。また、接続管3は振動を緩和し又は吸収する弾性材料を用いて構成され、接続管3に外力が働いたときに変形する可撓性を有する。弾性材料には、例えば、振動を緩和する性質を有する弾性ゴムが用いられ、振動を緩和する性質だけでなく、耐水性、耐薬品性、耐候性、及び耐寒性等を有するエチレンプロピレンゴム等の合成ゴムが用いられるのがよい。さらに、接続管3は管状に形成された胴部35を有し、胴部35には膨出部35aが形成されている。膨出部35aは、胴部35の内径及び外径が接続管3の径が大きくなる方向(以下、「外側方向」という。)に膨出した部分である。本実施の形態では、胴部35は、その中央に1つの膨出部35aを備える。また、接続管3の中心軸方向に関して補修弁2側の端部及び管路側端部は、それぞれフランジ部36,37を備える。接続管3を構成する胴部35及びフランジ部36,37は一体構造であり、フランジ部36,37は胴部35のそれぞれの端部から外側方向に屈曲して形成されている。
接続管3は、略円筒形状であり、管路及び補修弁2を接続する。管路及び補修弁2に接続された接続管3の中心軸は空気弁1における弁箱11の中心軸及び補修弁2における弁箱25の中心軸の延長線上にある。また、接続管3は振動を緩和し又は吸収する弾性材料を用いて構成され、接続管3に外力が働いたときに変形する可撓性を有する。弾性材料には、例えば、振動を緩和する性質を有する弾性ゴムが用いられ、振動を緩和する性質だけでなく、耐水性、耐薬品性、耐候性、及び耐寒性等を有するエチレンプロピレンゴム等の合成ゴムが用いられるのがよい。さらに、接続管3は管状に形成された胴部35を有し、胴部35には膨出部35aが形成されている。膨出部35aは、胴部35の内径及び外径が接続管3の径が大きくなる方向(以下、「外側方向」という。)に膨出した部分である。本実施の形態では、胴部35は、その中央に1つの膨出部35aを備える。また、接続管3の中心軸方向に関して補修弁2側の端部及び管路側端部は、それぞれフランジ部36,37を備える。接続管3を構成する胴部35及びフランジ部36,37は一体構造であり、フランジ部36,37は胴部35のそれぞれの端部から外側方向に屈曲して形成されている。
接続管3は、接続管3の強度を補強する補強部材として、管部補強部材38(第1の補強部材)及びフランジ部補強部材39(第2の補強部材)を備え、管部補強部材38は胴部35に含まれ、フランジ部補強部材39はフランジ部36,37に含まれる。管部補強部材38は、胴部35が接続管3の形状を維持しつつ地震による揺れを緩和するために、例えば、合成繊維からなり、管部補強部材38の形状は胴部35の形状に対応している。また、フランジ部補強部材39は、フランジ部36,37が補修弁2及び管路に強固に接続するために、例えば、管部補強部材38から延伸される合成繊維で被覆された鋼材等の金属(芯金)からなり、フランジ部36,37の形状に対応している。したがって、管部補強部材38及びフランジ部補強部材39は合成繊維を用いて接続されている。管部補強部材38及びフランジ部補強部材39は、接続管3を構成する弾性材料と一体成形(インサート成形)されている。一体成型された接続管3は管部補強部材38が埋設された弾性部材である胴部35及びフランジ部補強部材39が埋設された弾性部材であるフランジ部36,37から構成されている。このとき、管部補強部材38及びフランジ部補強部材39は合成繊維で被覆されているため、それぞれの表面は平坦ではなく凸凹している。表面が凸凹した管部補強部材38及びフランジ部補強部材39、並びに、弾性材料が一体成型されると、弾性材料が管部補強部材38及びフランジ部補強部材39のそれぞれの表面の合成繊維に入り込み、弾性材料及び合成繊維(管部補強部材38及びフランジ部補強部材39)の密着性が向上される。
(フランジ部材)
フランジ部材4,5は、接続管3の胴部35に嵌合されて、接続管3の両端のそれぞれに配置されている。具体的に、フランジ部材4は接続管3の膨出部35a及びフランジ部36の間に配置され、フランジ部材5は接続管3の膨出部35a及びフランジ部37の間に配置される。フランジ部材4,5は、いずれもリング状に形成され、フランジ部材4は、補修弁2に接続管3を取り付けるために用いられ、フランジ部材5は、管路に接続管3を取り付けるために用いられる。
フランジ部材4,5は、接続管3の胴部35に嵌合されて、接続管3の両端のそれぞれに配置されている。具体的に、フランジ部材4は接続管3の膨出部35a及びフランジ部36の間に配置され、フランジ部材5は接続管3の膨出部35a及びフランジ部37の間に配置される。フランジ部材4,5は、いずれもリング状に形成され、フランジ部材4は、補修弁2に接続管3を取り付けるために用いられ、フランジ部材5は、管路に接続管3を取り付けるために用いられる。
図2は、図1Aにおけるフランジ部材4,5の構成を説明するための図であり、図2(A)はフランジ部材4,5の平面図であり、図2(B)は図2(A)のフランジ部材4,5の側面図である。図2(B)は後述のリベット43周辺の断面図を含む。
フランジ部材4,5は、接続管3の胴部35に嵌合するとき、フランジ部36,37に干渉するのを回避するため、複数のフランジ構成部材によって構成されている。本実施の形態では、フランジ部材4,5はフランジ部材4,5を組み立てる手間やフランジ部材4,5の機械的強度の低下等を回避するために、それぞれ2つのフランジ構成部材41,42,51,52から構成される。
フランジ構成部材41,42,51,52は結合部材、例えば、リベット43,53を用いて一体化されている(図2(B))。本実施の形態ではリベット43,53を結合部材に用いたが、フランジ構成部材41,42,51,52を一体化できればよく、例えば、ネジを結合部材に用いてもよく、結合部材を用いることなく溶接によって一体化してもよい。
図3は、図2におけるフランジ構成部材41,42,51,52を説明するための図であり、図3(A)はフランジ構成部材41,51を説明するための図であり、図3(B)はフランジ構成部材42,52を説明するための図であり、図3(C)はフランジ構成部材41,42及びフランジ構成部材51,52をそれぞれ一体化したときのフランジ部材4,5周辺の拡大図である。
図3(A)において、フランジ構成部材41,51は、薄肉部41a,51a、結合用孔41b,51b、取付用孔41c,51c、鍔部41d,51d、取付用孔41e,51e、外縁部41f,51f、及び内縁部41g,51gを備え、図3(B)において、フランジ構成部材42,52は、薄肉部42a,52a、結合用孔42b,52b、取付用孔42c,52c、鍔部42d,52d、取付用孔42e,52e、外縁部42f,52f、及び内縁部42g,52gを備える。フランジ構成部材41,42,51,52は、外縁部41f,42f,51f,52f及び内縁部41g,42g,51g,52gに囲まれることによって形成され、略U字形状に構成されている。
フランジ構成部材41,51の両端部は、それぞれ薄肉部41a,51aを有し、フランジ構成部材42,52の両端部は、それぞれ薄肉部42a,52aを有する。フランジ構成部材41,51の一端から延伸するように形成された薄肉部41a,51aはフランジ構成部材42,52の一端から延伸するように形成された薄肉部42a,52aに対応し、フランジ構成部材41,51の他端から延伸するように形成された薄肉部41a,51aはフランジ構成部材42,52の他端から延伸するように形成された薄肉部42a,52aに対応する。
フランジ構成部材41,51の一端の薄肉部41a,51a及びフランジ構成部材42,52の一端の薄肉部42a,52aはリベット43,53によって一体化され、フランジ構成部材41,51の他端の薄肉部41a,51a及びフランジ構成部材42,52の他端の薄肉部42a,52aはリベット43,53によって一体化される。リベット43,53は薄肉部41a,51aに設けられた結合用孔41b及び薄肉部42a,52aに設けられた結合用孔42bに差し込まれてかしめられ、これにより、フランジ構成部材41及びフランジ構成部材42が一体化される。また、一体化された薄肉部41a,42a,51a,52aの厚みは、薄肉部41a,42a,51a,52a以外のフランジ構成部材41,51,42,52の厚みと同一である。
取付用孔41c,42c,51c,52cにはフランジ部材4,5を用いて接続管3を補修弁2や管路に取り付ける際に後述のボルト44や不図示のボルトが挿通される。また、取付用孔41c,42c,51c,52cはフランジ構成部材41,42,51,52のそれぞれに2つ設けられている。フランジ構成部材41,42が一体化され、フランジ構成部材51,52が一体化されると、取付用孔41c,42c,51c,52cはフランジ部材4,5において等間隔に配置される。
鍔部41d,42d,51d,52dはフランジ構成部材41,42,51,52の外縁部41fの中間であって外縁部41fから突出するように山型に形成されている。鍔部41d,42d,51d,52dには取付用孔41e,42e,51e,52eが設けられ、それぞれには後述のボルト48が挿通される。
図3(C)において、フランジ構成部材41,42を一体化するとき、フランジ構成部材41の一端に形成された薄肉部41aはフランジ構成部材42の一端に形成された薄肉部42aに重ね合わせられるとともに、フランジ構成部材41の他端に形成された薄肉部41aはフランジ構成部材42の他端に形成された薄肉部42aに重ね合わせられる。その結果、フランジ構成部材41の薄肉部41aに設けられた結合用孔41bとフランジ構成部材42の薄肉部42aに設けられた結合用孔42bとが同軸上に重畳する。重畳した結合用孔41b,42bにリベット43が差し込まれてかしめられると、フランジ構成部材41,42が一体化してフランジ部材4が得られる。また、フランジ構成部材51,52を一体化するとき、フランジ構成部材51の一端に形成された薄肉部51aはフランジ構成部材52の一端に形成された薄肉部52aに重ね合わせられるとともに、フランジ構成部材51の他端に形成された薄肉部51aはフランジ構成部材52の他端に形成された薄肉部52aに重ね合わせられる。その結果、フランジ構成部材51の薄肉部51aに設けられた結合用孔51bとフランジ構成部材52の薄肉部52aに設けられた結合用孔52bとが同軸上に重畳する。重畳した結合用孔51b,52bにリベット53が差し込まれてかしめられると、フランジ構成部材51,52が一体化してフランジ部材5が得られる。
フランジ構成部材41,42が一体化されたフランジ部材4は、補修弁2のフランジ部25dとの間に接続管3のフランジ部36を挟持し、フランジ部材4及びフランジ部25dはボルト44及びナット45によって接続されている。このとき、ボルト44は取付用孔41c,42c(図2(A))に挿通され、挿通されたボルト44にナット45が取り付けられている。
フランジ構成部材51,52が一体化されたフランジ部材5は、管路側に設けられるフランジ部との間に接続管3のフランジ部37を挟持し、フランジ部材5及び管路側に設けられるフランジ部はボルト及びナットによって接続されている。このとき、ボルトは取付用孔51c,52c(図2(A))に挿通され、挿通されたボルトにナットが取り付けられている。
図1Aに戻り、フランジ部材4,5には、ボルト48、ナット49a,49b,49c,49d、平座金55a、55b,55c,55d,55e、55f,55g,55h、及びゴム座金56a,56b,56c,56dが取り付けられている。ボルト48とナット49a,49b,49c,49dは、フランジ部材4,5における鍔部41d,42d,51d,52dの取付用孔41e,42e,51e,52eに取り付けられている。具体的に、ボルト48は取付用孔41e,51eに挿通されるとともに、取付用孔42e,52eに挿通されている。ナット49a,49bは、フランジ部材4の鍔部41dを挟み込むようにボルト48に取り付けられ、ナット49c,49dは、フランジ部材5の鍔部51dを挟み込むようにボルト48に取り付けられている。また、ナット49a及び鍔部41dの間には平座金55a、55b及びゴム座金56aが配置されるとともに、ゴム座金56aは平座金55a、55bに挟まれるように配置され、ナット49b及び鍔部41dの間には平座金55c、55d及びゴム座金56bが配置されるとともに、ゴム座金56bは平座金55c、55dに挟まれるように配置されている。さらに、ナット49c及び鍔部51dの間には平座金55e、55f及びゴム座金56cが配置されるとともに、ゴム座金56cは平座金55e、55fに挟まれるように配置され、ナット49d及び鍔部41dの間には平座金55g、55h及びゴム座金56dが配置されるとともに、ゴム座金56dは平座金55g、55hに挟まれるように配置されている。
フランジ部材4,5に、ボルト48及びナット49a,49b,49c,49dが取り付けられることにより、フランジ部材4,5が互いに固定され、接続管3の内部に水圧が加わった場合に接続管3の変位等(特に、フランジ部36,37に近い部分の変位)が抑制され、接続管3の耐圧性を向上させることができる。すなわち、ボルト48及びナット49a,49b,49c,49dが取り付けられていないと、接続管3の内部に様々な方向から水圧が加わり、その結果、接続管3が水圧に耐えられずに変位(位置ずれ)し、又は破損して漏水事故等を招くおそれがあるところ、ボルト48及びナット49a,49b,49c,49dを用いてフランジ部材4,5を固定することによって漏水事故等の発生を防止することができる。また、フランジ部材4,5を固定するためにボルト48及びナット49a,49b,49c,49だけでなく、ゴム座金56a,56b,56c,56dが用いられている。ゴム座金56a,56b,56c,56dが用いられていなければ接続管3が補修弁2や管路に強固に固定され、例えば、横揺れ地震が発生すると、フランジ部材4,5周辺の接続管3に働く外力が完全に接続管3に吸収等されず、空気弁1や補修弁2に及ぼす影響が拡大されるが、ゴム座金56a,56b,56c,56dが用いられることにより、フランジ部材4,5周辺の接続管3に働く外力が最大限ゴム座金56a,56b,56c,56dや接続管3に吸収等され、又は当該外力が接続管3の中心軸に直交する方向に接続管3及びフランジ部材4,5が移動することによって放出され、空気弁1や補修弁2に及ぼす影響を最小限にすることができる。
<実施の形態の効果>
本実施の形態の接続管付き弁10において、空気弁1及び補修弁2は弾性材料を用いた接続管3を介して接続されている。このため、接続管付き弁10を管路に接続した後に、例えば、地震等が発生しても、地震による振動が接続管3を構成する弾性材料によって緩和され、管路から空気弁1及び補修弁2に伝達される振動は軽減される。これにより、地震発生時における空気弁1及び補修弁2の揺れが軽減されるので、弁筐に格納される空気弁1等が弁筐の壁面に衝突して破損するのを回避することができる。また、地震による振動が接続管3を構成する弾性材料によって緩和されるため、接続管3と管路の接続部分に加わる負荷も軽減することができる。これにより、地震発生時に接続管3と管路の接続部分に負荷が加わり、当該接続部分が破損して大量の水が管路から流出するのを回避することができる。すなわち、地震が発生した場合に空気弁やその接続部分が破損することを効果的に抑制することができる。
本実施の形態の接続管付き弁10において、空気弁1及び補修弁2は弾性材料を用いた接続管3を介して接続されている。このため、接続管付き弁10を管路に接続した後に、例えば、地震等が発生しても、地震による振動が接続管3を構成する弾性材料によって緩和され、管路から空気弁1及び補修弁2に伝達される振動は軽減される。これにより、地震発生時における空気弁1及び補修弁2の揺れが軽減されるので、弁筐に格納される空気弁1等が弁筐の壁面に衝突して破損するのを回避することができる。また、地震による振動が接続管3を構成する弾性材料によって緩和されるため、接続管3と管路の接続部分に加わる負荷も軽減することができる。これにより、地震発生時に接続管3と管路の接続部分に負荷が加わり、当該接続部分が破損して大量の水が管路から流出するのを回避することができる。すなわち、地震が発生した場合に空気弁やその接続部分が破損することを効果的に抑制することができる。
本実施の形態の接続管付き弁10において、接続管3は補強部材として、管部補強部材38及びフランジ部補強部材39を備える。これにより、空気弁1や補修弁2の自重による接続管3の変形を抑制することができ、もって、接続管3が変形して、例えば、接続管3、並びに、補修弁2及び管路の接続部分から漏水するのを抑制することができる。
本実施の形態の接続管付き弁10において、接続管3を補強する補強部材には、接続管3の胴部35に設けられた管部補強部材38と、接続管3の端部であるフランジ部36,37に設けられたフランジ部補強部材39と、が含まれる。接続管3は、接続管3の形状を維持しつつ地震による揺れを緩和するための胴部35、並びに、補修弁2及び管路に強固に接続するためのフランジ部36,37から構成され、各構成部分が異なる役割を有するが、各構成部分の役割に応じて胴部35及びフランジ部36,37のそれぞれに適した材料又は特性の補強部材である管部補強部材38及びフランジ部補強部材39で各構成部分を補強することができる。その結果、胴部35及びフランジ部36,37はそれぞれの役割を適切に果たすことができる。
本実施の形態の接続管付き弁10において、管部補強部材38は合成繊維を用いて構成され、フランジ部補強部材39は金属を用いて構成されている。これにより、接続管3の胴部35は、合成繊維を用いた管部補強部材38で補強されるため、胴部35の変形を抑制し、接続管3の形状を維持することができる。また、接続管3のフランジ部36,37は、金属を用いたフランジ部補強部材39で補強されるため、接続管3のフランジ部36,37に、ナットをボルトに取り付ける際の強い力が作用しても、接続管3のフランジ部36,37の形状を適切に維持することができる。また、接続管3を構成する弾性材料(弾性ゴム等)は管部補強部材38及びフランジ部補強部材39を被覆する合成繊維に入り込んで管部補強部材38及びフランジ部補強部材と一体成型されるので、管部補強部材38及びフランジ部補強部材39、並びに、弾性材料を確実に密着させることができる。
本実施の形態の接続管付き弁10において、接続管3の端部を補修弁2や管路に接続するためのフランジ部材4,5を備える。フランジ部材4は、補修弁2のフランジ部25dとの間に接続管3のフランジ部36を挟持し、フランジ部25dにボルト44及びナット45によって接続されているので、補修弁2に接続管3を簡単に接続することができる。また、フランジ部材5は、管路側に設けられるフランジ部との間に接続管3のフランジ部37を挟持し、管路側に設けられるフランジ部にボルト及びナットによって接続されているので、管路に接続管3を簡単に接続することができる。
本実施の形態の接続管付き弁10において、接続管3の端部を補修弁2や管路に接続するためのフランジ部材4,5が、接続管3の胴部35に対して着脱可能な複数のフランジ構成部材を組み合わせて構成されている。これにより、接続管3の端部にフランジ部36,37が形成されていても、フランジ部36,37に干渉するのを回避して接続管3の胴部35にフランジ部材4,5を嵌合することができる。
<変形例等>
本発明の技術的範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
本発明の技術的範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
上記実施の形態において、空気弁1、補修弁2、及び接続管3を備える接続管付き弁10について説明したが、例えば、補修弁2及び接続管3を備え、接続管3の一端が補修弁2に接続され、接続管3の他端が管路に接続される接続管付き弁40としてもよく(図4)、また、空気弁及び接続管を備え、接続管3の一端が空気弁1に接続され、接続管3の他端が管路に接続される接続管付き弁(補修弁なし)としてもよく、さらに、空気弁1、補修弁2、及び接続管3を備えるとともに、空気弁1及び補修弁2の間に接続管3が配置され、接続管3の一端が空気弁1に接続され、接続管3の他端が補修弁2に接続される接続管付き弁としてもよい。
また、上記実施の形態において、接続管3の胴部35に1つの膨出部35aが形成されているが、複数の膨出部35aが形成されてもよい。なお、本発明において、必ずしも膨出部35aを設ける必要はないが、膨出部35aがあれば接続管3に外力が加えられても変形しやすくなる。すなわち、膨出部35aが設けられることによって接続管3は接続管3の中心軸に直交する方向に動きやすくなり、その結果、地震等が発生しても空気弁1等に与える地震等に起因する揺れを緩和することができる。
1…空気弁
2…補修弁
3…接続管
4,5…フランジ部材
10…接続管付き弁
35…胴部
36,37…フランジ部
38…管部補強部材
39…フランジ部補強部材
41,42,51,52…フランジ構成部材
43,53…リベット
2…補修弁
3…接続管
4,5…フランジ部材
10…接続管付き弁
35…胴部
36,37…フランジ部
38…管部補強部材
39…フランジ部補強部材
41,42,51,52…フランジ構成部材
43,53…リベット
Claims (9)
- 所定の弁と、
前記所定の弁を他の弁又は流体が流れる管路に接続するための接続管と、を備え、
前記接続管は振動を緩和する弾性材料を用いて構成されていることを特徴とする接続管付き弁。 - 前記接続管は、該接続管を補強する補強部材を備えることを特徴とする請求項1に記載の接続管付き弁。
- 前記補強部材は、前記接続管の胴部に設けられた第1の補強部材と、前記接続管の端部に設けられた第2の補強部材と、を含むことを特徴とする請求項2に記載の接続管付き弁。
- 前記第1の補強部材は、合成繊維を用いて構成され、前記第2の補強部材は、金属を用いて構成されていることを特徴とする請求項3に記載の接続管付き弁。
- 前記接続管の端部を前記所定の弁及び前記他の弁のいずれか一方と、前記管路とに接続するためのフランジ部材をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の接続管付き弁。
- 前記フランジ部材は、前記接続管の胴部に対して着脱可能な複数のフランジ構成部材を組み合わせて構成されていることを特徴とする請求項5に記載の接続管付き弁。
- 前記複数のフランジ構成部材は、それぞれU字形状であって、各前記フランジ構成部材が一体化されることを特徴とする請求項6に記載の接続管付き弁。
- 前記所定の弁は、空気弁及び補修弁のうち少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の接続管付き弁。
- 前記所定の弁が空気弁であり、前記他の弁が補修弁であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の接続管付き弁。
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2016
- 2016-07-19 JP JP2016141667A patent/JP2018013145A/ja active Pending
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