JPH07151254A - 空気弁のシール構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 弁箱１内に内部空間を上下に仕切る飛沫除け
部２１をフロート軸１３ａに遊嵌して設け、飛沫除け部
２１にフロート軸１３ａの周囲において開口する通気孔
２２を形成する。飛沫除け部２１の下面側に配置する蛇
腹体２３をフロート軸１３ａに遊嵌させるとともに、下
端部でフロート軸１３ａに固定して設ける。蛇腹体２３
の上端側に蛇腹体２３の開口周囲において通気孔２２を
開閉する大ダイヤフラム２４を設け、蛇腹体２３の相当
接する襞部２３ａに小孔２３ｂを形成した 【効果】 弁体５の閉動に先立って大ダイヤフラム２４
により飛沫除け部２１の通気孔２２を閉塞するので、調
圧プラグの不調により弁体５の閉動が阻害されても、弁
箱１内の流体が外部に流出することがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、下水管路等において使
用する空気弁のシール構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、下水管路等に配置する空気弁は、
例えば、図３〜図４に示すような構造である。図３〜図
４において、弁箱１は底部において取付対象の管路に連
通し、弁箱１の上部には空気を排出する大空気孔２を形
成する空気孔カバー３を設けており、空気孔カバー３の
立ち上がり部には排気口４を設けている。

【０００３】弁箱１の内部には大空気孔２を開閉する弁
体５を配置しており、弁体５の軸部６を空気孔カバー３
の上部に配置したダイヤフラム７で支持している。この
ダイヤフラム７は、空気孔カバー３の上部に設けたスプ
リング箱８と圧力室カバー９の間に挟持して設けてい
る。スプリング箱８の内部にはダイヤフラム７を上方に
付勢するスプリング１０を配しており、圧力室カバー９
はダイヤフラム７との間に圧力室９ａを形成している。
圧力室カバー９には調圧プラグ９ｂを設けている。弁体
５の下部には小空気孔１１を形成しており、小空気孔１
１は弁体５の軸部６に設けた貫通孔１２を介して圧力室
９ａに連通している。

【０００４】弁箱１の内部に配置したフロート１３はフ
ロート軸１３ａを有し、フロート軸１３ａは弁箱１の上
部空間に配置した飛沫除け部１４を貫通している。フロ
ート軸１３ａは上端部に長孔１３ｂを有し、長孔１３ｂ
に挿通したピン１５を介してフロート軸１３ａを弁体５
の下部に連結している。このため、弁体５に対し、フロ
ート１３は長孔１３ｂにおいて許容される範囲において
上下に移動し、上位点において小空気孔１１を閉塞す
る。飛沫除け部１４は通気孔１６を有し、通気孔１６に
はストレーナ１７を配置している。

【０００５】この構成によれば、閉状態において、弁体
５が大空気孔２を閉塞し、フロート軸１３ａが小空気孔
１１を閉塞する。この閉状態において弁箱１の内部空間
に空気が溜り弁箱１内の水位が低下すると、弁箱１の内
圧を受けて弁体５が大空気孔２を閉塞する状態で、水位
の低下に伴ってフロート１３が長孔１３ｂにおいて許容
される範囲内で降下し、小空気孔１１を開放する。

【０００６】この状態で、弁箱１内の空気は小空気孔１
１から貫通孔１２を通って圧力室９ａに到り、調圧プラ
グ９ｂを通って外部に流出する。一方、圧力室９ａにお
ける空気の流入量と流出量の差量が残圧としてダイヤフ
ラム７に作用し、この力が軸部６を介して弁体５を押し
下げて大空気孔２を開放する。

【０００７】大空気孔２を開放した開状態においては、
弁箱１内の大量の空気が飛沫除け部１４のストレーナ１
７を通って大空気孔２から空気孔カバー１３内に到り、
排気口４を通って外部に排気される。

【０００８】空気の排気に伴って弁箱１内の水位が高ま
ると、浮力を受けてフロート１３が上昇し、フロート軸
１３ａが小空気孔１１を閉塞する。小空気孔１１を閉塞
すると圧力室９ａへの空気の供給が停止し、ダイヤフラ
ム９による押し下げ力が無くなり、スプリング１０の押
圧力とフロート１３の浮力が弁体５を押し上げ、弁体５
が大空気孔２を閉塞する閉状態に復帰する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の構成において、排気時にはストレーナ１７によって流
体中の異物を除去しているが、微小な異物はストレーナ
１７を通過して、小空気孔１１から貫通孔１２を通って
圧力室９ａに達する場合がある。この微小な異物が調圧
プラグ９ｂに詰まると、圧力室９ａ内の圧力を排除する
ことが困難もしくは不可能となり、閉動時にフロートの
上昇により弁体５を押し上げようとすると、圧力室９ａ
に残存する圧力が弁体５の閉動を阻害する。このため、
大空気孔２に対する弁体５の閉動作が遅れ、大空気孔２
から流体が外部に流出する問題があった。

【００１０】本発明は上記課題を解決するもので、調圧
プラグの目詰まりにより圧力室内の圧力を排除すること
が困難もしくは不可能となり、弁体の閉動作が遅れる状
態となっても、流体が外部に流出することがない空気弁
のシール構造を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の空気弁のシール構造は、上部に大空気孔を
有する弁箱の内部に、大空気孔を開閉する弁体を昇降自
在に配置し、弁体を弁箱の上方に設けたダイヤフラムで
支持し、弁箱内に配置したフロートのフロート軸を弁体
の下部に一定距離にわたって上下動自在に連結し、弁体
にフロートの上下動によりフロート軸によって開閉する
小空気孔を形成し、小空気孔をダイヤフラムの背面に形
成した圧力室に連通させるとともに、圧力室を調圧プラ
グを介して大気に連通させた空気弁において、弁箱内に
弁箱の内部空間を上下に仕切る飛沫除け部をフロート軸
に遊嵌して設け、飛沫除け部にフロート軸の周囲におい
て開口する通気孔を形成し、飛沫除け部の下面側に配置
する蛇腹体をフロート軸に遊嵌させるとともに、下端部
でフロート軸に固定して設け、蛇腹体の上端側に蛇腹体
の開口周囲において通気孔を開閉するシール手段を設
け、蛇腹体の相当接する襞部に小孔を形成した構成とす
るものである。

【００１２】

【作用】上記した構成により、閉状態において、弁体が
大空気孔を閉塞するとともに、フロート軸が小空気孔を
閉塞し、蛇腹体が収縮して襞部が相当接することにより
小孔を閉塞するとともに、蛇腹体がシール手段を飛沫除
け部の下面に押圧して通気孔を閉塞する。

【００１３】この閉状態において弁箱の内部空間に空気
が溜り弁箱内の水位が低下すると、水位の低下に伴って
フロートが降下し、蛇腹体が伸長する。このとき、シー
ル手段は弁箱内の空気圧および伸長しきらない蛇腹体の
弾性力を受けて飛沫除け部の下面に圧接し、蛇腹体の開
口周囲において通気孔を閉塞する状態にある。蛇腹体が
伸長して襞部の小孔が開放されると、飛沫除け部より下
方の弁箱内の空気が小孔から蛇腹体の内部および飛沫除
け部の通気孔を通って弁体の下方空間に流入し、弁箱内
の空気圧により弁体が大空気孔を閉塞する状態に維持さ
れる。

【００１４】さらに弁箱内の水位が低下してフロートが
浮力を失うと、フロートおよびフロート軸が許容範囲内
でさらに降下して弁体の小空気孔を開放し、伸長しきっ
た蛇腹体とともにシール手段が降下して通気孔を開放す
る。このとき、すでに蛇腹体の小孔の開放によってシー
ル手段を境とする両側の弁箱内の空気圧は等しくなって
おり、シール手段は円滑に降下する。

【００１５】小空気孔の開放によって、弁箱内の空気は
小空気孔から圧力室に到り、調圧プラグを通って大気に
流出する。一方、圧力室における空気の流入量と流出量
の差量が残圧としてダイヤフラムに作用し、この力が弁
体を押し下げて大空気孔を開放する。この大空気孔を開
放した開状態において、弁箱内の大量の空気が飛沫除け
部の通気孔を通って大空気孔から外部に排気される。

【００１６】空気の排気に伴って弁箱内の水位が高まる
と、浮力を受けてフロートおよびフロート軸が上昇し、
伸長しきった蛇腹体の上端側に位置するシール手段が飛
沫除け部の通気孔を閉塞する。

【００１７】さらに、弁箱内の水位が高まると、フロー
トおよびフロート軸が蛇腹体を収縮させながら上昇し、
フロート軸が小空気孔を閉塞して圧力室への空気の供給
を停止させることにより、ダイヤフラムによる押し下げ
力が無くなり、フロートの浮力が弁体を押し上げ、弁体
が大空気孔を閉塞する閉状態に復帰する。

【００１８】したがって、弁体によって大空気孔を閉塞
する前段階でシール手段が飛沫除け部の通気孔を閉塞す
るので、調圧プラグが閉塞する事態が生じ、弁体の閉動
時に圧力室の圧力が逃げ切らず、ダイヤフラムによる押
し下げ力が弁体の閉動を阻害する場合においても、シー
ル手段によって弁箱内の流体が外部に流出することを防
止できる。

【００１９】

【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。図１〜図２においては、先に図３〜図４におい
て説明したダイヤフラムの構成を省略して示しており、
また、同様の作用を行う部材については同一番号を付し
て説明を省略する。

【００２０】図１〜図２において、弁箱１の内部には、
弁箱１の内部空間を上下に仕切る飛沫除け部２１をフロ
ート軸１３ａに遊嵌して設けており、飛沫除け部２１に
はフロート軸１３ａの周囲において開口する通気孔２２
を形成している。

【００２１】飛沫除け部２１の下面側にはフロート軸１
３ａに遊嵌させて蛇腹体２３を配置しており、蛇腹体２
３の下端部はフロート軸１３ａに固定している。蛇腹体
２３は複数の襞部２３ａを有しており、相当接する襞部
２３ａにはそれぞれ小孔２３ｂを設けている。また、蛇
腹体２３は樹脂材やゴム材からなり、通常として伸長し
た状態にある。

【００２２】蛇腹体２３の上端側に接続してシール手段
をなす大ダイヤフラム２４を配置しており、大ダイヤフ
ラム２４は飛沫除け部２１の下面側に位置し、周縁部に
おいて弁箱１に固定している。大ダイヤフラム２４は、
周縁部に位置して断面円弧状をなす環状部２４ａと、環
状部２４ａに形成した通気小孔２４ｂと、環状部２４ａ
の内周側に拡がる平板部２４ｃと、飛沫除け部２１の通
気孔２２より大きな径をなし、蛇腹体２３の開口を囲ん
で環状に位置するシール部２４ｄとを有しており、シー
ル部２４ｄが飛沫除け部２１の下面に当接することで大
ダイヤフラム２４は蛇腹体２３の開口周囲において通気
孔２２を開閉する。

【００２３】以下、上記構成における作用を説明する。
閉状態において、弁体５が大空気孔２を閉塞し、フロー
ト軸１３ａが弁体５の小空気孔１１を閉塞し、蛇腹体２
３が収縮して襞部２３ａが相当接することにより小孔２
３ｂを閉塞し、蛇腹体２３が大ダイヤフラム２４を飛沫
除け部２１の下面に押圧し、シール部２４ｄが通気孔２
２の周囲において飛沫除け部２１の下面に当接して通気
孔２２を閉塞する。

【００２４】この閉状態において弁箱１の内部空間に空
気が溜り弁箱１内の水位が低下すると、水位の低下に伴
ってフロート１３が降下し、蛇腹体２３が伸長する。こ
のとき、大ダイヤフラム２４は弁箱１内の空気圧および
伸長しきらない蛇腹体２３の弾性力を受けて飛沫除け部
２１の下面に圧接し、蛇腹体２３の開口周囲において通
気孔２２を閉塞する状態にある。蛇腹体２３が伸長して
襞部２３ａが相互に離間し、小孔２３ｂが開放される
と、飛沫除け部２１より下方の弁箱１内の空気が小孔２
３ｂから蛇腹体２３の内部および飛沫除け部２１の通気
孔２２を通って弁体５の下方空間に流入し、弁箱１内の
空気圧により弁体５が大空気孔２を閉塞する状態に維持
される。

【００２５】さらに弁箱１内の水位が低下してフロート
１３が浮力を失うと、フロート１３およびフロート軸１
３ａが長孔１３ｂにおいて許容される範囲内でさらに降
下して弁体５の小空気孔１１を開放し、伸長しきった蛇
腹体２３とともに大ダイヤフラム２４の平板部２４ｃが
降下する。平板部２４ｃの降下は環状部２４ａの延びに
よって許容し、平板部２４ｃの降下により通気孔２２を
開放する。このとき、すでに蛇腹体２３の小孔２３ｂの
開放によって大ダイヤフラム２４を境とする両側の弁箱
１内の空気圧は等しくなっており、大ダイヤフラム２４
は円滑に降下する。

【００２６】小空気孔１１の開放によって、弁箱１内の
空気は小空気孔１１から貫通孔１２を通って圧力室９ａ
に到り、調圧プラグ９ｂを通って大気に流出する。一
方、圧力室９ａにおける空気の流入量と流出量の差量が
残圧としてダイヤフラム９に作用し、この力が弁体５を
押し下げて大空気孔２を開放する。この大空気孔２を開
放した開状態において、弁箱１内の空気は、大ダイヤフ
ラム２４の複数の通気小孔２４ｂおよび飛沫除け部２１
の通気孔２２を通って大空気孔２から外部に多量に排気
される。

【００２７】空気の排気に伴って弁箱１内の水位が高ま
ると、浮力を受けてフロート１３およびフロート軸１３
ａが上昇し、伸長しきった蛇腹体２３の上端側に位置す
る大ダイヤフラム２４がシール部２４ｄで飛沫除け部２
１の下面に当接して通気孔２２を閉塞する。

【００２８】さらに、弁箱１内の水位が高まると、フロ
ート１３およびフロート軸１３ａが蛇腹体２３を収縮さ
せながら上昇し、フロート軸１３ａが小空気孔１１を閉
塞して圧力室９ａへの空気の供給を停止させることによ
り、ダイヤフラム９による押し下げ力が無くなる。この
ため、フロート１３の浮力およびスプリング１０の弾性
力が弁体５を押し上げ、弁体５が大空気孔２を閉塞する
閉状態に復帰する。

【００２９】このように、弁体５によって大空気孔２を
閉塞する前段階で大ダイヤフラム２４が飛沫除け部２１
の通気孔２２を閉塞するので、異物等によって調圧プラ
グ９ｂが閉塞する事態が生じ、弁体５の閉動時に圧力室
９ａの圧力が逃げ切らず、ダイヤフラム９による押し下
げ力が弁体５の閉動を阻害する場合においても、大ダイ
ヤフラム２４によって弁箱１内の流体が外部に流出する
ことを防止できる。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、弁
体の閉動に先立ってシール手段により飛沫除け部の通気
孔を閉塞するので、調圧プラグの不調により弁体の閉動
が阻害されても、弁箱内の流体が外部に流出することが
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す空気弁の断面図であ
る。

【図２】同実施例における蛇腹体の伸縮を示す説明図で
ある。

【図３】従来の空気弁の要部を示す断面図である。

【図４】同空気弁の全体断面図である。

【符号の説明】

１ 弁箱 ２ 大空気孔 ５ 弁体 １１ 小空気孔 １３ フロート １３ａ フロート軸 ２１ 飛沫除け部 ２２ 通気孔 ２３ 蛇腹体 ２３ａ 襞部 ２３ｂ 小孔 ２４ 大ダイヤフラム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部に大空気孔を有する弁箱の内部に、
   大空気孔を開閉する弁体を昇降自在に配置し、弁体を弁
   箱の上方に設けたダイヤフラムで支持し、弁箱内に配置
   したフロートのフロート軸を弁体の下部に一定距離にわ
   たって上下動自在に連結し、弁体にフロートの上下動に
   よりフロート軸によって開閉する小空気孔を形成し、小
   空気孔をダイヤフラムの背面に形成した圧力室に連通さ
   せるとともに、圧力室を調圧プラグを介して大気に連通
   させた空気弁において、弁箱内に弁箱の内部空間を上下
   に仕切る飛沫除け部をフロート軸に遊嵌して設け、飛沫
   除け部にフロート軸の周囲において開口する通気孔を形
   成し、飛沫除け部の下面側に配置する蛇腹体をフロート
   軸に遊嵌させるとともに、下端部でフロート軸に固定し
   て設け、蛇腹体の上端側に蛇腹体の開口周囲において通
   気孔を開閉するシール手段を設け、蛇腹体の相当接する
   襞部に小孔を形成したことを特徴とする空気弁のシール
   構造。