JP5572483B2

JP5572483B2 - 空気弁

Info

Publication number: JP5572483B2
Application number: JP2010193467A
Authority: JP
Inventors: 順二江口
Original assignee: Maezawa Industries Inc
Current assignee: Maezawa Industries Inc
Priority date: 2010-08-31
Filing date: 2010-08-31
Publication date: 2014-08-13
Anticipated expiration: 2030-08-31
Also published as: JP2012052566A

Description

本発明は、空気弁に関し、詳しくは、異物を除去するストレーナを備えた空気弁の構造に関する。

従来から、上水道等の管路には、該管路内を流れる液体（水）中に混入している空気を排出したり、管路内の液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、弁箱下部に形成されるフロート室内にフロート弁体を上下動可能に収容し、該フロート弁体の上下動により弁箱上部に設けた弁座を開閉させ、これにより、管路内の空気の排出や吸入を行うように形成されている。

また、寒冷地で用いられる空気弁は、弁箱内の液体が凍結して空気弁を破損したりすることを防止するため、管路内を流れる液体が弁箱部分に常時接触して流れるように形成し、管路内を流れる液体の熱エネルギーによって弁箱内での液体の凍結を防止するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。

特許第３９１９２８４号公報

しかし、空気弁では、管路内を流れる液体の中に土砂や泥，ゴミ等の異物が多く含まれていると、これらが弁箱内に入り込んで弁体等の作動に悪影響を与えることがあった。

そこで本発明は、弁箱内への異物の流入を防止して長期にわたって安定した動作を継続することができる空気弁を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の凍結防止型空気弁は、管路から鉛直方向に立ち上がる立上り管内に配置され、内部にフロート室を備えた弁箱と、該弁箱の上部に設けられる弁体部と、前記フロート室内に上下動可能に収容されたフロート弁体とを備え、該フロート弁体の上下動により、前記弁体部を開閉作動させて管路内を流れる液体中の空気を排出する空気弁において、前記立上り管と前記弁箱との間に、前記立上り管と前記弁箱との間に配置される保持管と、該保持管の下端部に設けられるフィルタ部と、前記保持管の上端部に設けられる取付フランジとを備えたストレーナを配置し、前記フィルタ部を、前記管路の上面と同一面上か、或いは、前記管路内に突出した位置に配置したことを特徴としている。

さらに、本発明の空気弁は、前記フィルタ部の管路内側に流れ方向と平行な複数の突片を設けることが好ましく、特に、本発明は、前記空気弁が管路内を流れる液体が弁箱部分に常時接触して流れ、管路内を流れる液体の熱エネルギーによって弁箱内での液体の凍結を防止する凍結防止型の空気弁に最適である。

本発明の空気弁によれば、ストレーナによって立上り管内に異物が侵入することを防止できると共に、管路内を流れる液体によってフィルタ部に付着した異物を流すことができ、フィルタ部の目詰まりを防止することができる。特に、フィルタ部を、管路の上面と同一面上、或いは、管路内に突出した位置に配置することにより、管路内を流れる液体の熱エネルギーによって立上り管内や弁箱内での液体が凍結することを防止できる。

本発明を凍結防止型空気弁に適用した第１形態例を示す断面図である。図１のII−II断面図である。本発明の第２形態例を示す空気弁の要部断面図である。本発明の第３形態例を示す空気弁の要部断面図である。本発明の第４形態例を示す空気弁の要部断面図である。本発明の第５形態例を示す空気弁の要部断面図である。図６のVII-VII断面図である。

図１及び図２は本発明を凍結防止型空気弁に適用した第１形態例を示すもので、この凍結防止型の空気弁１１は、フロート弁体１２と遊動弁体１３とを上下動可能に収容する有底円筒状のフロートガイド１４と、該フロートガイド１４の外周側に配置される有底円筒状の弁箱１５と、該弁箱１５の上部に設けられたフロートガイド取付部材１６と、フロートガイド１４の上部開口部に取り付けられる弁体部１７と、前記弁箱１５と前記フロートガイド１４の上方を覆うキャップ１８と、前記弁箱１５の外周側に配置される有底円筒状のストレーナ１９とを備えている。

一方、水道管等の管路３１には、空気弁取付部に対応してＴ字管が用いられており、その分岐管部が立上り管３２として鉛直方向に設置されている。この立上り管３２の上端部外周には、空気弁１１を接続する接続用フランジ３２ａが設けられている。

ストレーナ１９は、立上り管３２の内径よりも小径で、且つ、弁箱１５の外径よりも大径で、前記立上り管３２の高さ寸法と同一の高さ寸法を有する保持管１９ａと、該保持管１９ａの上端に設けられ、前記立上り管３２の接続用フランジ３２ａに載置可能な取付フランジ１９ｂと、前記保持管１９ａの下端に設けられるフィルタ部１９ｃとを備えている。フィルタ部１９ｃは、保持管１９ａの下端部を閉塞する底板１９ｄに複数の小径孔１９ｅを穿設して形成され、接続用フランジ３２ａに取付フランジ１９ｂを載置したときに、フィルタ部１９ｃは、管路３１の上面と同一面上に配置される。

弁箱１５は、ストレーナ１９の内径よりも小径で、且つ、フロートガイド１４の外径よりも大径に形成される有底円筒状の胴部１５ａと、該胴部１５ａの上端に設けられる取付フランジ１５ｂとを備え、該取付フランジ１５ｂの内周部は、胴部１５ａよりも内周側に突出し、内周面にはシール材２０が嵌着されると共に、底部１５ｃの中央部には、通孔１５ｄが穿設されている。フロートガイド取付部材１６は、弁箱１５の取付フランジ１５ｂに取り付けられる取付部１６ａと、フロートガイド１４を螺着する雌ねじ部１６ｂとを備えている。

フロートガイド１４は、弁箱１５の胴部１５ａの内径よりも小径に形成される円筒状のガイド部１４ａと、該ガイド部１４ａの上端に設けられ、前記フロートガイド取付部材１６の雌ねじ部１６ｂに螺合する螺合フランジ１４ｂとを備え、螺合フランジ１４ｂの上面にはパッキン２１ａが嵌着されている。また、底部１４ｃの外周側で、前記弁箱１５の通孔１５ｄよりも外周側には、複数の通孔１４ｄが形成されると共に、前記弁箱１５の通孔１５ｄに対応する底部１４ｃの中央位置には下方に突出する突部１４ｅが形成されている。さらに、ガイド部１４ａの上方位置で、前記シール材２０よりも下方位置には、上部通孔１４ｆが形成されている。また、螺合フランジ１４ｂの上面には、中央部に大径通気孔１７ａを備えると共に前記遊動弁体１３の外周側に当接する弁体部１７が、螺合フランジ１４ｂの内周側に突出して設けられている。さらに、前記キャップ１８は、中央部に前記弁体部１７の大径通気孔１７ａに連通する空気孔１８ａが形成されている。遊動弁体１３は、中央に小径通気孔１３ａが形成されると共に、上面には、前記弁体部１７に当接するパッキン２１ｂが嵌着されている。

この空気弁１１は、立上り管３２の接続用フランジ３２ａの下部に配置される取付部材２２と、前記接続用フランジ３２ａと、ストレーナ１９の取付フランジ１９ｂと、弁箱１５の取付フランジ１５ｂと、取付フランジ１９ｂ，１５ｂ間に介装されるシール部材２３とが第１取付ボルト２４により連結され、弁箱１５の取付フランジ１５ｂと、フロートガイド取付部材１６の取付部１６ａとが第２取付ボルト２５により連結される。また、フロートガイド１４の螺合フランジ１４ｂと、弁体部１７とが第３取付ボルト２６により連結されると共に、螺合フランジ１４ｂがフロートガイド取付部材１６の雌ねじ部１６ｂに螺着される。さらに、螺合フランジ１４ｂと、弁体部１７と、キャップ１８とが第４取付ボルト２７により連結される。

このように形成された空気弁１１は、通常の使用時には、フロートガイド１４の螺合フランジ１４ｂがフロートガイド取付部材１６の雌ねじ部１６ｂの上端部に螺着されており、弁箱１５の通孔１５ｄとフロートガイド１４の突部１４ｅとが離れた状態となっており、これら通孔１５ｄと突部１４ｅとで構成される副弁を開いた状態としている。また、フロート弁体１２と遊動弁体１３とは、フロートガイド１４の底部側に位置している。この状態で、管路３１内に液体、例えば水を流通させる際には、管路３１内の空気は、ストレーナ１９の小径孔１９ｅと、弁箱１５の通孔１５ｄと、フロートガイド１４の上部通孔１４ｆとを通り、弁体部１７の大径通気孔１７ａからキャップ１８の空気孔１８ａを通って外部に排出される。

管路３１内の空気が排出されると、ストレーナ１９の小径孔１９ｅを通って、立上り管３２内に水が流入し、さらに、弁箱１５の下部の通孔１５ｄから弁箱１５内に流入すると共にフロートガイド１４の通孔１４ｄからフロートガイド１４内に流入する。これによってフロート弁体１２が浮上し、これに伴って遊動弁体１３が押し上げられ、図１に示す位置まで両者が上昇し、遊動弁体１３の上面が弁体部１７に当接し、パッキン２１ｂが弁体部１７に圧接して、弁体部１７の大径通気孔１７ａが閉塞される。これにより、空気弁１１からの空気の排出が終了し、通常の通水状態となる。

この状態では、ストレーナ１９の周囲及び弁箱１５，フロートガイド１４内には、管路３１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１１の凍結が防止される。また、ストレーナ１９のフィルタ部１９ｃによって、立上り管内に異物が侵入することを防止できると共に、フィルタ部１９ｃは、管路３１の上面と同一面上に配置されることから、管路３１内の水の流れによりフィルタ部１９ｃに付着した異物を流すことができ、フィルタ部１９ｃの目詰まりを防止することができる。

また、管路３１内を流れる水に含まれている空気がストレーナ１９の小径孔１９ｅを介して、ストレーナ１９内に流入し、弁箱１５の通孔１５ｄ、フロートガイド１４の通孔１４ｄを介してフロートガイド１４内に流入すると、フロートガイド１４内の水位が次第に低下し、フロート弁体１２の重量とフロート弁体１２に作用する浮力のバランスに応じてフロート弁体１２が下降し、遊動弁体１３の小径通気孔１３ａが開いて弁箱上部の空気を外部に排出する。空気弁１１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３１内の空気を外部に排出する。

一方、管路３１内の水を排出する際には、管路３１内の圧力の低下に伴ってフロートガイド１４内の水位が低下し、フロート弁体１２の重量，遊動弁体１３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１２及び遊動弁体１３が下降し、大量の外気が、キャップ１８の空気孔１８ａ，弁体部１７の大径通気孔１７ａ，フロートガイド１４の上部通孔１４ｆ，弁箱１５の通孔１５ｄ，ストレーナ１９の小径孔１９ｅとを通って、管路３１内に吸い込まれる。

また、フロート弁体１２や遊動弁体の清掃や点検を行う際には、第４取付ボルト２７を外してキャップ１８を取り外し、第３取付ボルト２６に開栓器を係合させるなどの適宜な手段で弁体部１７とフロートガイド１４とを回動させ、雌ねじ部１６ｂに対して、螺合フランジ１４ｂをねじ込んでいく。これにより、フロートガイド１４が回動しながら弁箱１５内を下降し、弁箱１５の通孔１５ｄがフロートガイド１４の突部１４ｅによって閉塞されると共に、フロートガイド１４の通孔１４ｄが弁箱１５の底部１５ｃによって閉塞された状態になり、フロートガイド１４内と弁箱１５内とが、弁箱外部から遮蔽された状態となる。この後、第３取付ボルト２６を取り外して弁体部１７を取り除くことにより、フロート弁体１２及び遊動弁体１３をフロートガイド１４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。

図３乃至図７は、本発明の他の形態例を示すもので、第１形態例と同様の構成要素を示すものには、同一の符号をそれぞれ付して、その詳細な説明は省略する。

図３は、本発明の第２形態例を示すもので、ストレーナ４１は、保持管４１ａの長さ寸法を、立上り管３２の高さ寸法とよりも長く形成し、立上り管３２の接続用フランジ３２ａに取付フランジを載置した状態で、ストレーナ４１の下方が管路３１内に突出する。また、フィルタ部４１ｂは、保持管４１ａの下端部を閉塞する底板４１ｃに穿設された複数の小径孔４１ｄと、管路３１内に突出する保持管４１ａの周面下端側に穿設された複数の小径孔４１ｅによって形成されている。本形態例のストレーナ４１は、フィルタ部４１ｂが管路３１内に突出していることから、管路３１内を流れる水に接触する面積が大きくなり、流動する水が有する熱エネルギーを享受し易く、また、フィルタ部４１ｂの目詰まりもより確実に防止することができる。

図４は、本発明の第３形態例を示すもので、ストレーナ４２は、保持管４２ａを立上り管３２の高さ寸法と同一の高さ寸法に形成し、底板４２ｂを管路３１の上面と同様に湾曲させて形成し、該底板４２ｂに複数の通孔４２ｃを穿設してフィルタ部４２ｄを形成している。

図５は、本発明の第４形態例を示すもので、ストレーナ４３は、底板４３ａの中央部に開口部４３ｂが形成され、該開口部４３ｂを覆う網部材４３ｃを、抑え板４３ｄを介して底板１９ｄに複数のボルト４３ｅで固着してフィルタ部４３ｆを形成している。

図６及び図７は、本発明の第５形態例を示すもので、ストレーナ４４は、保持管４４ａを立上り管３２の高さ寸法と同一の高さ寸法に形成され、底板４４ｂに複数の小径孔４４ｃを穿設すると共に、底板４４ｂから管路３１内に向けて複数の突片４４ｄを水の流れ方向と平行に突設してフィルタ部４４ｅが形成されている。本形態例では、フィルタ部４４ｅの管路内側に設けた複数の突片４４ｅが管路３１内の水と接触することにより、流動する水が有する熱エネルギーを享受し易くしている。

なお、本発明の空気弁は、上述の各形態例に示した凍結防止型空気弁に限るものではなく、吸排気を行うための弁口の開閉機構は、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、フロート弁体のみを弁体として用いて遊動弁体を用いないものや、フロートガイドを省略して、弁箱内にフロート弁体や遊動弁体を収容するものにも適用することができる。また、立上り管、ストレーナ及び空気弁本体の接合は、立上り管の状態や空気弁本体の状態に応じて適宜な接合構造を採用することが可能である。

１１…空気弁、１２…フロート弁体、１３…遊動弁体、１３ａ…小径通気孔、１４…フロートガイド、１４ａ…ガイド部、１４ｂ…螺合フランジ、１４ｃ…底部、１４ｄ…通孔、１４ｅ…突部、１４ｆ…上部通孔、１５…弁箱、１５ａ…胴部、１５ｂ…取付フランジ、１５ｃ…底部、１５ｄ…通孔、１６…フロートガイド取付部材、１６ａ…取付部、１６ｂ…雌ねじ部、１７…弁体部、１７ａ…大径通気孔、１８…キャップ、１８ａ…空気孔、１９…ストレーナ、１９ａ…保持管、１９ｂ…取付フランジ、１９ｃ…フィルタ部、１９ｄ…底板、１９ｅ…小径孔、２０…シール材、２１ａ，２１ｂ…パッキン、２２…取付部材、２３…シール部材、２４…第１取付ボルト、２５…第２取付ボルト、２６…第３取付ボルト、２７…第４取付ボルト、３１…管路、３２…立上り管、３２ａ…接続用フランジ、４１，４２，４３，４４…ストレーナ

Claims

管路から鉛直方向に立ち上がる立上り管内に配置され、内部にフロート室を備えた弁箱と、該弁箱の上部に設けられる弁体部と、前記フロート室内に上下動可能に収容されたフロート弁体とを備え、該フロート弁体の上下動により、前記弁体部を開閉作動させて管路内を流れる液体中の空気を排出する空気弁において、前記立上り管と前記弁箱との間に、前記立上り管と前記弁箱との間に配置される保持管と、該保持管の下端部に設けられるフィルタ部と、前記保持管の上端部に設けられる取付フランジとを備えたストレーナを配置し、前記フィルタ部を、前記管路の上面と同一面上か、或いは、前記管路内に突出した位置に配置したことを特徴とする空気弁。
フィルタ部の管路内側に流れ方向と平行な複数の突片を設けたことを特徴とする請求項１記載の空気弁。
前記空気弁は、管路内を流れる液体の熱エネルギーによって弁箱内での液体の凍結を防止する凍結防止型の空気弁であることを特徴とする請求項１又は２記載の空気弁。