JP2619953B2 - 空気弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、管路などの空気を大気中に排気する空気弁
に関する。

従来の技術 従来のこの種の空気弁が、下水のように汚物などのご
みを多く含む流体の管路に使用される場合には、たとえ
ば第３図に示すように、普通の上水道用空気弁１が補修
弁２の上部に立設されて、使用されていた。この空気弁
１は、弁箱３内に有底筒状のガイド４が設けられ、ガイ
ド４内に球状のフロート５とフロート５の上方の円板状
の遊動弁６とが昇降可能に設けられたものである。弁箱
３は、頂部の排気孔７と底部の流体流入孔８とを有す
る。ガイド４は、側壁上端部の上部連通孔９と底部の下
部連通孔10とを有し、内面にフロート５の昇降を案内す
る内筒11が嵌着されている。遊動弁６は、フロート５の
昇降により排気孔７を開閉するもので、中央部を小空気
孔12が貫通し、内筒11の上端面上に載っている。また、
補修弁２は、弁箱13に弁14およびストレーナ15が組み付
けられた構成で、管路（図示省略）に立設される。弁箱
13は、頂部の流体出口16と底部の流体入口17とを有し、
内部に開口18を有する弁座部19と外部に弁棒案内部20と
が形成されている。流体出口16は空気弁２の流体流入孔
８に連通し、流体入口17は管路に連通する。弁14は、一
側が弁箱13内に貫入した弁棒21の貫入側端部における弁
体22とこの弁棒21の他端部のハンドル23とを有してな
り、弁棒21の中間部が弁棒案内部20に出退可能に螺合し
ている。ストレーナ15は、円筒状で、弁座部19の背面側
に着脱可能に固定されている。24はストレーナ掃除用蓋
板である。補修弁２の開口18は、ストレーナ15の掃除や
空気弁１の保守・点検・取替えなどのときは閉じられ、
空気弁１の使用時には開かれる。

使用中の空気弁１において、弁箱３内に管路内の流体
が流入していないときは、フロート５が下降して遊動弁
６が排気孔７を開き、管路内の空気を補修弁２、流体流
入孔８および上部連通孔９を経由して排気孔７から大気
中に多量排気する。そして、管路内の流体が補修弁２を
経由して流体流入孔８から弁箱３内に流入すると、流体
の一部は下部連通孔10からガイド４内に入り、フロート
５が浮上して遊動弁６の小空気孔12を閉じるとともに、
遊動弁６を持ち上げる。遊動弁６は排気孔７を閉じ、弁
箱３内の流体が大気中にあふれ出るのを防止する。この
とき、弁箱３内には、管路内の水圧により内圧が発生し
ている。そのため、次に弁箱３内の流体の水位が低下し
たとき、フロート５は自重により下降するが、遊動弁６
は内圧により排気孔７に押し付けられたままで、下降し
ない。したがって、フロート５は遊動弁６から離れて小
空気孔12を開き、残留空気は小空気孔12から大気中に少
量排気され、弁箱３内の内圧は低下する。これに伴って
弁箱３内の流体の水位が上昇すると、フロート５が上昇
して小空気孔12を閉じ、弁箱３内の流体が大気中にあふ
れ出るのを防止する。このようにして、弁箱３内の流体
の水位に応じて排気孔７または小空気孔12を開閉するこ
とにより、管路内の空気を多量排気あるいは弁箱３内の
残留空気を少量排気するのである。

発明が解決しようとする課題 しかし、上記従来の構成においては、流体中に多量に
含まれたごみが補修弁２のストレーナ15に詰まり、空気
弁１がその機能を果せなくなるため、ストレーナ15を頻
繁に掃除する必要があり、その手間が非常に面倒である
という問題があった。

本発明は、従来の空気弁を改良して、このような問題
点を解消することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明の空気弁は、上部
の排気孔と下部の流体流入孔とを有する弁箱内にフロー
トが昇降可能に設けられ、フロート上方にフロートの昇
降により排気孔を開閉する遊動弁が付設されてなる空気
弁において、フロートと遊動弁との間に弁箱内を上下に
仕切る防護壁を設け、この防護壁を貫通して上下方向に
距離を有した空気孔を設け、この空気孔の上側における
防護壁の上面に、流体の最高水位時の液面と排気孔の弁
座との間に位置するストレーナを設けた構成としたもの
である。

作用 上記本発明の構成においては、空気弁自体の弁箱内に
ストレーナが設けられているので、空気弁は、ストレー
ナを有する補修弁を必要とせず、たとえばストレーナを
有しない通常の弁を介して管路に立設される。そして、
弁箱内に管路内の流体が流入していないときは、管路か
ら空気、流体およびごみが混じったものが弁箱内に入り
込んで来るが、ストレーナがこれらをろ過してごみを捕
集し、ごみが排気孔の弁座に付着するのを防止する。ま
た、管路内の流体が流体流入孔から弁箱内に流入して来
ると、流体の液面が乱れるためそのしぶきが上部に飛散
するが、防護壁が途中でしぶきやごみをさえぎり、また
空気孔の部分では、上下方向に距離を有した空気孔とス
トレーナとがしぶきやごみをさえぎって、これらが排気
孔の弁座に付着するのを防止する。これらの場合におい
て、ストレーナは流体の最高水位時の液面と排気孔の弁
座との間に設けられているので、ストレーナは常時流体
中に没しているわけではない。しかもストレーナは上述
のようにごみのさえぎり効果を有する空気孔の上側に設
けられるため、実際はこのストレーナにはごみがほとん
ど到達しない。したがって、ストレーナはごみの付着に
よる目詰りが少なくなり、ストレーナの掃除の頻度が大
幅に減少する。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

本実施例の空気弁は、第１図および第２図に示すよう
に、弁箱31内にフロート32が昇降可能に設けられ、フロ
ート32に遊動弁33が付設されてなるもので、図示を省略
したが、通常の開閉弁を介して下水などの管路に立設さ
れる。

弁箱31は、フロート室34の上部に遊動弁箱35、排気室
36および圧力室37が順次設けられてなる。フロート室34
は、底部に流体流入孔38を有し、上端部に固設されて図
示のように弁箱31内を上下に仕切る防護壁39の上面に複
数個のストレーナ40が設けられている。流体流入孔38は
開閉弁を介して管路内に連通する。防護壁39のストレー
ナ40の下部には、図示のように遊動弁箱35に連通すると
ともに上下方向に距離を有した複数個の空気孔41が設け
られている。ストレーナ40は、多数の小孔を有する円板
で、スペーサ42を介して積み重ねられている。なお、ス
トレーナ40は、フロート室34内の流体の最高水位時（最
高使用圧力時）の液面Ｌと、後述する排気孔45の弁座48
との間に位置していることが必要である。遊動弁箱35
は、中央部に空気孔43が設けられ、ボルト44によりフロ
ート室34の上端面に固設されている。排気室36は、底部
の排気孔45と側壁の複数個の開口46とが設けられ、ボル
ト47により遊動弁箱35の上面に固設されている。排気孔
45の下端面には弁座48が形成されている。圧力室37は、
上部室49と下部室50との間にダイヤフラム51が挾持され
てなり、ボルト52、ナット53により排気室36の上面に固
設されている。54は、上部室49に螺設された排気プラグ
で、小排気孔55を有している。

フロート32は、楕円球状で、比重が１よりも小さい素
材からなり、中心部から上方に延伸する案内棒56を有
し、フロート室34内に昇降可能に配置されている。案内
棒56は、上端部が防護壁39の中心部を昇降可能に貫通し
て遊動弁箱35内に突出し、先端部に長孔57が設けられて
いる。

遊動弁33は、弁体58が弁棒59の下端部に形成されてな
る。弁体58は、周縁部に排気孔45の弁座48に当接するゴ
ムシート60を有する円形板弁で、遊動弁箱35内に昇降可
能に配置され、排気孔45を開閉する。弁棒59は、下端部
がフロート32の案内棒56の外側に遊嵌され、ピン61を介
して長孔57に接続され、フロート32に対して一定量だけ
上下動可能にされている。また、その上端部が排気室36
内を貫通して圧力室37内に突出し、先端部にナット62に
より嵌着された上下２組の座金63,64の間にダイヤフラ
ム51を挾持している。さらに、弁棒59の中心部に連通孔
65が貫通して設けられ、連通孔65の下端開口にゴム製弁
座66が嵌着され、上端開口が圧力室37のダイヤフラム51
の上方に開口している。ダイヤフラム51の下部座金64と
圧力室37の下部室50との間に、圧縮ばね67が設けられ、
弁棒59を上向きに付勢している。

なお、開閉弁は常時開かれており、空気弁の保守・点
検・取替えなどのときに閉じられる。

次に、上記構成における作用について説明する。

フロート室34内に管路内の流体が流入していないとき
は、フロート32が下降し、フロート32の重量により弁棒
59の下部座金64が圧縮ばね67に抗して圧力室37の下部室
50に当接する（第２図中の二点鎖線参照）。弁体58は弁
座48から離れて排気孔45を開き、管路内の空気を開閉
弁、流体流入孔38、空気孔41、ストレーナ40および排気
孔45を経由して開口46から大気中に多量排気する。この
とき、フロート32の案内棒56は弁棒59の弁座66から離れ
て連通孔65を開き、遊動弁箱35内の空気圧力と圧力室37
内の空気圧力とは均衡を保っている。一方、管路からは
空気、流体およびごみが混じったものがフロート室32内
に飛んで来るが、ストレーナ40がこれらをろ過してごみ
を捕集し、ごみが排気孔45の弁座48に付着するのを防止
する。そして、管路内の流体が開閉弁を経由して流体流
入孔38からフロート室34内に流入して来ると、フロート
32が浮上し始めるとともに、遊動弁箱35内に管路内の水
圧にもとづく内圧が発生し、この内圧は連通孔65を経由
して圧力室37内に伝わる。圧力室37内の空気の一部は小
排気孔55から大気中に排出されるが、小排気孔55は連通
孔65よりも小径に形成されており、連通孔65から流入す
る空気量が小排気孔55から排出される空気量よりも多い
ので、圧力室37内には内圧が残っており、弁棒59を押し
下げている。フロート32がさらに浮上して案内棒56が連
通孔65を閉じると、圧力室37は連通孔65からの空気の流
入がなくなり、小排気孔55からの排出のみとなるので、
圧力室37内は大気圧となり、弁棒59を押し下げる力がな
くなる。そのため、フロート32は容易に遊動弁33を持ち
上げ、弁体58が排気孔45を閉じて、フロート室32内の流
体が大気中にあふれ出るのを防止する。このとき、フロ
ート室34内で水位が上昇していく流体の液面は乱れるた
め、そのしぶきが上方に飛散するが、防護壁39およびス
トレーナ40が途中でしぶきをさえぎり、しぶきが排気孔
45の弁座48に付着するのを防止する。排気孔45の閉鎖に
伴って、フロート室34内には管路内の水圧にもとづく内
圧が発生している。そのため、次にフロート室34内の空
気量が増加して流体の水位が低下すると、フロート32は
自重により下降するが、遊動弁33は内圧により下降を妨
げられる。したがって、案内棒56は弁棒59の弁座66から
離れて連通孔65を開き、遊動弁箱35内の内圧が連通孔65
を経由して圧力室37内に伝わる。圧力室37内の空気の一
部は小排気孔55から大気中に排出されるが、既に説明し
た場合と同じ理由で、圧力室37内には内圧が残り、弁棒
59を押し下げる。この弁棒59を押し下げる力と遊動弁箱
35内の内圧が弁体58を押し下げる力とが釣り合い、遊動
弁33はその自重により下降して排気孔45を開き、遊動弁
箱35内の空気を少量排気する。これにより、フロート室
34内の内圧は低下し、圧力室37内は大気圧になってい
る。次に、フロート室34内の流体の水位が上昇すると、
既に説明した場合と同様にして、フロート32の浮力によ
り遊動弁33が持ち上げられ、排気孔45を閉じてフロート
室34内の流体が大気中にあふれ出るのを防止する。この
ようにして、フロート室34内の流体の水位に応じて排気
孔45を開閉することにより、管路内の空気を多量排気あ
るいは弁箱31内の空気を少量排気するのである。

なお、上記作用中において、ストレーナ40は流体の最
高水位時の液面Ｌと排気孔45の弁座48との間に設けられ
ているので、ストレーナ40は常時流体中に没しているわ
けではない。またストレーナ40はごみのさえぎり効果を
有する空気孔41の上側に設けられるため、このストレー
ナ40にはごみがほとんど到達しない。したがって、スト
レーナ40は、ごみの付着による目詰りか少なくなり、掃
除の頻度が大幅に減少する。流体の液面の乱れによって
しぶきが生じたりごみが飛び上がったりしても、防護壁
39がこのしぶきやごみをさえぎる。また空気孔41の部分
では、この空気孔41が上下方向に距離を有することか
ら、この空気孔41自体が上方へのしぶきの飛散やごみの
飛び上がりを効果的に阻止するとともに、ストレーナ40
によるしぶきやごみのさえぎり効果も期待できる。その
結果しぶきやごみが排気孔45の弁座48に付着しないの
で、止水性が長期間確保される。

発明の効果 本発明は、以上説明したように、フロートと遊動弁と
の間で弁箱内を上下に仕切る防護壁と、この防護壁を貫
通して上下方向に距離を有した空気孔と、この空気孔の
上側における防護壁の上面に位置するストレーナとを設
けたため、これら防護壁と空気孔とストレーナとのさえ
ぎり効果によって、しぶきやごみが排気孔の弁座に付着
するのを防止できる。またストレーナが流体の最高水位
時の液面と排気孔の弁座との間に位置する構成として、
このストレーナが常時流体中に没していないようにする
とともに、このストレーナを上述のようにごみのさえぎ
り効果を有する空気孔の上側に配置したため、ごみの付
着によるストレーナの目詰りの発生を少なくすることが
できる。したがって、ストレーナの掃除の頻度が大幅に
減少し、さらに、排気孔の弁座の止水性が長期間確保さ
れるという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す空気弁の断面図、第２
図は本発明の要部を示す拡大断面図、第３図は従来の空
気弁の一例を示す断面図である。 31……弁箱、32……フロート、33……遊動弁、38……流
体流入孔、39……防護壁、40……ストレーナ、45……排
気孔、48……弁座、Ｌ……液面。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上部の排気孔と下部の流体流入孔とを有す
   る弁箱内にフロートが昇降可能に設けられ、フロート上
   方にフロートの昇降により排気孔を開閉する遊動弁が付
   設されてなる空気弁において、フロートと遊動弁との間
   に弁箱内を上下に仕切る防護壁を設け、この防護壁を貫
   通して上下方向に距離を有した空気孔を設け、この空気
   孔の上側における防護壁の上面に、流体の最高水位時の
   液面と排気孔の弁座との間に位置するストレーナを設け
   たことを特徴とする空気弁。