JP2589815Y2 - 空気弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、流体を移送する流体配
管、特に下水や汚泥或いは農水等の異物を含んだ流体を
移送する流体配管に設けられ、該流体配管内の空気の排
出及び吸入に用いられる空気弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】下水等の流体を移送する流体配管には、
流体配管内の空気や流体から発生するガスを排出した
り、或いは流体配管に空気を導入して、配管内の流体を
円滑に排出するために、例えば特開平２−１２５１８３
号公報に示される如き空気弁が取付けられる。

【０００３】この空気弁は、弁箱下部のフロート室と弁
箱上部の弁室との間に、フロート室の大径胴部よりも小
径の空気室を形成して、大径胴部の大量の空気を小径の
空気室で圧縮することにより、弁箱内の圧力を上昇させ
て、フロート室へ溢流する流体の圧力と平衡を保ち、流
体が弁室や通気孔に上昇するのを防止できるようにして
いる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかし、流体配管への
充水完了時や、流体配管中の流体が圧力変動等で脈動す
ると、流体が弁箱内に吹上げて、弁体と弁座との間に、
流体に含まれる土砂等の異物を噛み込んだり、シール材
が損傷して、弁体及び弁座間のシール性を損うことがあ
り、汚水が通気孔を通して空気弁外部へ溢出し、周囲を
汚損したり異臭を放つ虞がある。

【０００５】また、同じく流体の吹上げで、フロートが
上方へ跳上がり、上部壁に衝突して損傷したり、正規の
位置に正しく落下しないことがあって、フロートとして
の機能を充分に果たせないことがある。

【０００６】そこで本考案は、流体の吹上げによるフロ
ートの挙動を極力小さく抑えて、上述の不具合を解消す
るようにし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】本考案は、上述の目的に
従い、流体配管に接続される弁箱の下部にフロート室を
設け、該フロート室に収容されるフロートを、前記流体
配管からフロート室に溢流する流体の液面上昇によって
上動させることにより、前記弁箱上部の弁室に配設され
る弁体を上動して、弁室の上部に連設された通気孔を弁
体で閉塞し、前記流体配管中の空気の排出を遮断すると
共に、前記フロート室と弁室との間に、該フロート室よ
りも小径の空気室を設けた空気弁において、前記フロー
ト室から空気室への流体の吹上げを防止するしぶき止め
として、前記空気室に、空気通路を有する固定しぶき止
めを配設すると共に、前記フロート又は該フロートと前
記弁体とをつなぐロープのいずれかに、前記空気通路を
閉塞できる可動しぶき止めを取り付けたことを特徴とし
ている。

【０００８】

【作用】かかる構成によれば、固定しぶき止めと離間し
ている可動しぶき止めが、流体の吹上げでフロートが跳
上げられることによって上方へ移動しながら、流体の吹
上げを防止すると共に、固定しぶき止めに接近して固定
しぶき止めとの間隔を狭め、空気室から上方へ流体を行
きにくくなる。

【０００９】また、流体の流入量が多い場合や脈動が激
しい場合は、フロートの上動に伴い固定しぶき止めの空
気通路を閉塞し、流体中に含まれる汚泥や塵埃の空気室
への侵入を阻止して、汚泥や塵埃が弁室に付着したり噛
み込んで、シール不良や作動不良を生じることを防止す
る。

【００１０】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１１】空気弁１は、弁箱２の下端に設けられたフ
ランジ２ａを、図示しない下水管等の流体配管の上面に
接続して取付けられ、弁箱２の上端に設けられた大気連
通孔３を通して、流体配管の空気を排出または外部から
吸入する。弁箱２の下部には、流体配管と連通するフロ
ート室４が設けられ、上部に大気連通孔３と連通する弁
室５及びフロート弁室６とが連設されており、更にフロ
ート室４と弁室５との間には、これらを連通する小径の
空気室７が設けられている。

【００１２】弁箱２は適数の部分に分割されていて、内
部の組付け作業が容易に行なえるようになっている。フ
ロート室４の上部は大径胴部４ａとなっており、小径の
空気室７では、大径胴部４ａの大量の空気を圧縮するこ
とにより、弁箱２内の圧力を上昇させて、流体配管から
フロート室４へ溢流する流体の圧力と平衡を保ち、流体
が弁箱２の上部へ上昇するのを防いでいる。

【００１３】フロート室４には、空気室７の下側から複
数のガイドリブ８が垂設されており、これらガイドリブ
８に収容されたカプセル状のフロート９が、流体液面の
昇降に伴なってフロート室４を円滑に上下動できるよう
にしている。

【００１４】前記弁室５には、円筒ガイド１０内に弁体
１１が配設されており、該弁体１１は、円筒ガイド１０
の底壁１０ａとの間に縮設されたコイルスプリング１２
の弾発力にて、弁室５の上部に設けられた弁座１３方向
へ付勢されている。上記弁体１１は、リンク機構１４及
びワイヤロープ１５を介してフロート９に連結される下
弁１６と、上動時に弁座１３に着座して大径通気孔１３
ａを閉塞する上弁１７とに分割されており、円筒ガイド
１０内をそれぞれが個別に上下動できるようになってい
る。

【００１５】上記リンク機構１４は、フロート９の重量
とコイルスプリング１２の付勢力とをバランスさせ、弁
体１１をコイルスプリング１２の強い付勢力で上部方向
へ押圧して、大気連通孔１３ａ及び後述する小径通気孔
２８を確実に閉塞すると共に、フロート９に連動する弁
体１１の上下ストロークを、複数のリンクによってフロ
ート９よりも小さく抑える役割をも担っている。またワ
イヤロープ１５には可撓性があって、弁箱２内の液位が
上昇して弁体１１が大気連通孔１３ａを閉塞した際に、
フロート９の上下動を直接弁体１１に伝達しない緩衝手
段としての作用を有している。

【００１６】フロート弁室６では、円筒ガイド１８内に
短円筒錘形のフロート弁体１９が収納されており、フロ
ート室４にあった流体の液面がフロート弁室６まで上昇
した際に、フロート弁体１９が液面に浮いてフロート弁
室上部の弁座２０に着座し、大気連通孔３を閉塞して、
弁箱２内と外部との連通を遮断する。

【００１７】空気室７の下端には、固定しぶき止め２１
が配設されており、またワイヤロープ１５の固定しぶき
止め２１よりも下方位置には、可動しぶき止め２２が取
付けられている。固定しぶき止め２１は、外周を塞いで
形成された上下二枚の円錐板２３，２４からなり、両円
錐板２３，２４の小孔２３ａ，２４ａと中間空間部２５
とからなるラビリンス状の空気通路２６によって、フロ
ート室４と空気室７とに空気を流通させるほか、流体配
管内の流体が脈動して、フロート室４内に吹上げた際
に、この空気通路２６にて、空気室７や弁室５にしぶき
が入りにくいようにしている。円錐板２３，２４の頂部
には、ワイヤロープ１５を挿通させる通孔２３ｂ，２４
ｃが穿設されいて、該ロープ１５が円錐板２３，２４に
干渉することなく上下移動できるようにしている。

【００１８】可動しぶき止め２２は、一枚の円錐板によ
って形成されており、その取り付け位置と固定しぶき止
め２１の環状ストッパ２４ｂとの間隔は、弁体１１が下
限位置から大径通気孔１３ａを閉塞するまでのストロー
クよりも長い間隔である。この可動しぶき止め２２は、
固定しぶき止め２１と共働してしぶきの影響を防ぐほ
か、流体の吹上げでフロート９が姿勢を崩しながら急激
な上昇をした際に、環状ストッパ２４ｂに当接すること
により、フロート９の挙動を抑えて極力安定した姿勢を
確保できるようにしている。また、フロート９のストロ
ークが短い場合には、環状ストッパ２４ｂを実施例より
も下方へ長く延ばして、フロート９を受けるようにする
とよい。

【００１９】前記下弁１６は、頭部１６ａに連なる下部
の弁軸１６ｂが、カラー２７にガイドされ、該弁軸１６
ｂに上述のリンク機構１４が連結されると共に、リンク
機構１４から吊下げられたワイヤロープ１５にフロート
９が吊持されている。この下弁１６は、フロート９が流
体液面からの浮力を受けない状態にあって、自重やリン
ク機構１４等の重量により、コイルスプリング１２の弾
発力に抗して下位の下限位置にある。また、フロート９
が流体の液面上昇によって浮力を受け、ガイドリブ８内
を上昇すると、下弁１６がコイルスプリング１２の弾発
力によって弁室５を上動する。

【００２０】一方上弁１７は、円筒部１７ｂの上部を蓋
板１７ａで塞いだ逆有底筒状に形成されていて、その内
部に下弁１６の頭部１６ａが収容されている。蓋板１７
ａには、小径通気孔２８が上下方向に貫通形成されてお
り、大径通気孔１３ａよりも少量の空気がこの小径通気
孔２８からも流通できるようにしている。蓋板１７ａに
連なる円筒部１７ｂの内面には、複数の係合ピン２９が
突設されており、内部に収容された下弁１６の頭部１６
ａを抜止めしている。また係合ピン２９と蓋板１７ａと
の間のスペースは、下弁１６の頭部１６ａの厚さよりも
広く設定されていて、この間隙分を、上下弁１６，１７
のそれぞれが他方に拘りなく上下動できるようになって
いる。

【００２１】上記下弁１６の頭部１６ａと上弁１７の蓋
板１７ａには、上面に弁座シール１６ｃ，１７ｃがそれ
ぞれ埋設されていて、これら上下弁１６，１７が上動し
た際には、下弁１６の弁座シール１６ｃが上弁１７の弁
座１７ｄに着座し、また上弁１７の弁座シール１７ｃが
上部の弁座１３に着座して、大径通気孔１３ａと小径通
気孔２８をそれぞれ閉塞する。

【００２２】次に、上述のように構成された本実施例の
作動を説明する。

【００２３】図１及び図２では、弁箱２内に流体がない
状態を示し、フロート９がフロート室４の下方に下がっ
ており、このフロート９の重量により、下弁１６と上弁
１７とが、下限位置へ一体に引下げられていて、小径通
気孔２８は閉じ、大径通気孔１３ａが開口している。ま
たフロート弁体１９も、円筒ガイド１８の底板１８ａに
着座したフロート弁室６の下位にあって、大気連通孔３
が開口しており、フロート室４は大径通気孔１３ａと大
気連通孔３を通して外部と連通している。流体配管への
流体の充水はこの状態で行なわれ、流体と入れ代った流
体配管内の空気が、大気連通孔３を通して外部へ大量に
排出される。

【００２４】次に、流体配管への充水が開始され、フロ
ート室４内に流体が流入してくると、液面の上昇によっ
てフロート９が上昇し、更に弁体１１の下弁１６が、コ
イルスプリング１２の付勢力によって、頭部１６ａに上
弁１７を載せた状態で上動する。そして、流体配管への
充水が完了し、フロート室４が所定の液位になると、上
弁１７の弁座シール１７ｃが弁座１３に着座し、大径通
気孔１３ａを閉塞して空気の排出を止める（図３，図
４）。

【００２５】流体配管を流れる流体中の空気は、このよ
うにして空気弁体１からの排出が止められてからも、フ
ロート室４内の流体を通して弁箱２へ継続して排出され
るため、大径通気孔１３ａとフロート室４の液面との間
に画成された弁室５，空気室７，フロート室４の大径胴
部４ａに溜められて行き、液面が徐々に下降する。そし
て、同時にフロート９が下降して、リンク機構１４とワ
イヤロープ１５にてつながれた下弁１６が下動する。

【００２６】一方上弁１７は、液面上部の圧力によって
引続き上方へ付勢され、大径通気孔１３ａを閉塞する上
限位置にとどまるため、下弁１６は、その頭部１６ａが
上弁１７の係合ピン２９と当接した中間位置に吊持され
る（図５）。これにより、下弁１６の弁座シール１６ｃ
が上弁１７の弁座１７ｄから離れて、小径通気孔２８が
開口し、液面上部に圧縮された空気は、この小径通気孔
２８を通して外部へ少量づつ排出されて行く。

【００２７】この排出によって、液面上部の圧力が徐々
に低下して行き、上方へ付勢されていた上弁１７が、下
弁１６と共に下動して図１及び図２の下限位置に復帰
し、大径通気孔１３ａが開口する。或いは、フロート室
４の液面が下降して、フロート９と下弁１６とが下動し
た場合にも、下弁１６の頭部１６ａが係合ピン２９と当
接して、上弁１７を強制的に引き下げる。流体配管内の
流体を排水して行く場合に、弁体１１はこの図１及び図
２の状態となり、流体の減少に伴って、大量の空気が大
径通気孔１３ａを通して流体配管へ導入されて行く。

【００２８】また、流体配管中の流体が圧力変動で脈動
すると、流体が弁箱２内に吹上げ、下弁１６の弁座シー
ル１６ｃと弁座１７ｄの間や、上弁１７の弁座シール１
７ｃと弁座１３との間に、流体に含まれる土砂等の異物
を噛み込んだり、或いは弁座シール１６ｃ，１７ｃが損
傷した場合に、弁座シール１６ｃ，１７ｃと弁座１７
ｄ，１３との密着性が損われるが、吹上げ流体は大径通
気孔１３ａを通ってフロート弁室６へ上がり、フロート
弁体１９が流体の液面に浮いて弁座２０を液密にシール
するので、流体が空気弁１の外部へ溢出しない（図
６）。

【００２９】固定しぶき止め２１と可動しぶき止め２２
は、フロート室４と空気室７との間の空気の流通経路を
確保しつつ、流体の脈動による吹上げが、フロート室４
の大径胴部４ａから、上方の空気室７へ極力行かないよ
うになる。即ち、これらしぶき止め２１，２２は、それ
自体が流体の吹上げを防止するに有効な円錐形状である
ほか、固定しぶき止め２１は、ラビリンス状の空気通路
２６によって流体が上方へ行きにくくなっており、仮に
流体が固定しぶき止め２１よりも上に上がることがあっ
ても、上記円錐板２３，２４のテーパ形状と内部の空気
通路２６とによって、フロート室４へ排水し易くなって
いる。

【００３０】一方、可動しぶき止め２２は、充水完了時
（図３，４）や、弁箱２内の空気が小径通気孔２８を流
通する圧力下排気完了時（図５）に、フロート９の動き
に応じて上方へ動き、固定しぶき止め２１との距離を詰
めるので、空気通路２６に流体が入りにくくなる。ま
た、流体配管内の流体がフロート室４に吹上げ、フロー
ト９が跳ね上がると、ワイヤロープ１５が撓んで、可動
しぶき止め２２が環状ストッパ２４ｂに当接するので、
フロート９の跳ね上がり高さを低く抑えることができる
と共に、固定しぶき止め２１の空気通路２６が閉塞し
て、流体中に含まれる汚泥や塵埃が、弁室に付着したり
噛み込んで、シール不良や作動不良を生じることがな
く、弁箱外部へも溢出しない。更に、フロート９が上部
壁に引掛かって液面へ落下しなかったり、ぶつかって損
傷したりすることがなく、安定した姿勢で所定位置に落
下させることができる。

【００３１】上述のしぶき止め２１，２２によれば、フ
ロート室４内の流体が空気室７から上へ行きにくくなる
ので、流体中に含まれる汚泥や塵埃が、弁室５に付着し
たり噛み込んで作動不良を生じたり、外部へ溢出するこ
とがなくなる。

【００３２】尚、上述の実施例では、空気室側のしぶき
止め内部に空気通路を形成したが、しぶき止めの外側と
空気室との間に間隙を設定して、これを空気通路として
もよい。更に本考案のしぶき止めは、フロートの上部に
直接設けてもよく、更には空気室とフロートとロープの
いずれか１つ、或いは２乃至は３つを組合わせて使用し
てもよく、また円錐形以外の形状であっても差支えな
い。

【００３３】

【考案の効果】以上説明したように、本考案の空気弁
は、フロート室から空気室への流体の吹上げを防止する
しぶき止めとして、空気室に、空気通路を有する固定し
ぶき止めを配設すると共に、フロート又は該フロートと
前記弁体とをつなぐロープのいずれかに、前記空気通路
を閉塞できる可動しぶき止めを取り付けたので、固定し
ぶき止めと離間している可動しぶき止めが、流体の吹上
げでフロートが跳上げられることによって上方へ移動し
ながら、流体の吹上げを防止すると共に、固定しぶき止
めに接近して固定しぶき止めとの間隔を狭め、空気室か
ら上方へ流体を行きにくくなる。

【００３４】また、流体の流入量が多い場合や脈動が激
しい場合は、フロートの上動に伴い固定しぶき止めの空
気通路を閉塞し、流体中に含まれる汚泥や塵埃の空気室
への侵入を阻止して、汚泥や塵埃が弁室に付着したり噛
み込んで、シール不良や作動不良を生じることを防止す
る。更に弁箱外部へも溢出しにくくなるので、空気弁と
しての機能を安定して発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２の要部拡大断面図

【図２】大量排気及び大量吸気時の空気弁を示す断面正
面図

【図３】閉状態の空気弁を示す断面正面図

【図４】図３の要部拡大図

【図５】小径通気孔の開状態を示す空気弁の断面正面図

【図６】弁箱上部まで流体が上がった状態を示す空気弁
の要部拡大断面図

【符号の説明】

１…空気弁 ２…弁箱 ３…大気連通孔 ４…フロート室 ５…弁室 ６…フロート弁室 ７…フロート室４の大径胴部４ａよりも小径な空気室 ９…フロート １１…弁体 １２…コイルスプリング １３…弁座 １３ａ…大径通気孔 １４…リンク機構 １５…ワイヤロープ １６…下弁 １７…上弁 １９…フロート弁体 ２０…弁座 ２１…固定しぶき止め ２２…可動しぶき止め ２３，２４…円錐板 ２３ａ，２４ａ…小孔 ２３ｂ，２４ｃ…通孔 ２４ｂ…環状ストッパ ２５…中間空間部 ２６…空気通路 ２８…小径通気孔 ２９…係合ピン

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体配管に接続される弁箱の下部にフロ
   ート室を設け、該フロート室に収容されるフロートを、
   前記流体配管からフロート室に溢流する流体の液面上昇
   によって上動させることにより、前記弁箱上部の弁室に
   配設される弁体を上動して、弁室の上部に連設された通
   気孔を弁体で閉塞し、前記流体配管中の空気の排出を遮
   断すると共に、前記フロート室と弁室との間に、該フロ
   ート室よりも小径の空気室を設けた空気弁において、前
   記フロート室から空気室への流体の吹上げを防止するし
   ぶき止めとして、前記空気室に、空気通路を有する固定
   しぶき止めを配設すると共に、前記フロート又は該フロ
   ートと前記弁体とをつなぐロープのいずれかに、前記空
   気通路を閉塞できる可動しぶき止めを取り付けたことを
   特徴とする空気弁。