JPH0544619Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は管路の空気を排出する空気弁に係る技
術である。

［従来の技術］ 従来、空気弁は建物内に配管されたいわゆる空
調設備の管路に介装して管内を通る冷水や温水の
温度差に伴つて気化する空気を排出するものや、
上下水道の修理や断水の時に入り込んだ空気を通
水時に管路外へ排出する為に使用するものが主に
見られる。一般的な構成としては、弁箱の中に水
位の変動に対応して上下に昇降するフロートを具
え、この上下動によつて弁口を開閉することを基
本とし、既に多くの改良技術が提案されている。
その中でフロートに繋がる弁棒をフロートの昇降
によつて傾動させて、弁体と弁口との圧着を解除
する方式として、例えば実公昭58−15718号公報．
第３図イ，ロ，ハや、特公昭53−27007号公報．
第４図などがある。

このうち前者は、フロート７ａの頂部に長孔１
０１を有する連結板１００が突出し、この長孔に
弁棒９ａが係合している。弁棒の先端には弁体６
ａが装着されていて、弁体６ａはばね５ａによつ
て常に弁口２ａを閉しする方向に付勢されている
（図ロ）。フロート７ａは図イに示すように、弁口
２ａと反対側の面を中心から外方に向かつて斜め
上方へ傾斜させているので、弁箱１ａ内に空気が
溜まつて水位が下がると、図ハのように弁棒９ａ
が長孔１０１内で押し下げられて傾き、ばね５ａ
の付勢力に打ち勝つて弁体６ａは弁口２ａから引
き離される。これによつて水中から発生する気泡
の破裂を弁口から離れた水面で起こるようにでき
たと謳つている。

また後者の従来技術は、弁箱１ｂ内にレバー９
ｂを取り付けレバーの一端は弁体６ｂを構成して
弁口２ｂを開閉する。この弁体６ｂには常にばね
５ｂが弾性付勢して弁口２ｂを塞ぐ方向に押し上
げている。

一方、レバーの他端はフロート７ｂと係合して
いるので、水位が下がるとレバーの一端を引つ張
つて弁６ｂを弁口２ｂから引き離すのは、前と同
様である。

［考案が解決しようとする課題］ ここに述べた従来技術は、何れも主として水温
の上下による空気の溶解度の違いに応じて気化す
る空気の排出を目的とするものであり、その排出
量も少ないし、従つて弁口も小さな断面積で足り
る。すなわち弁自体も小型にできる。

しかるに上下の水道管路のように管の内径も大
きく通過する水量も大きい場合は、排出すべき空
気の量もまた大きいので、これらの大量の空気を
急速に出入させるためには、弁口の断面積も大き
くならざるを得ず、これを開閉する弁体もまた大
型化することがぜひ必要となつてくる。弁体が大
型化すると、これを開閉するのに大きな駆動力を
必要とし、フロートの昇降による力を単に利用す
るだけでは、十分に機能することは難しい。

特に管内に圧力が加わつた状態で空気を排出す
る場合には、弁体が管内圧力によつて弁座に圧着
しているため弁を開けるのに大きな力を必要とす
る。

第５図はこの基本を説明する図であつて、弁棒
の全長をＬ、支点から力点までの距離をｌとし、
水圧やばねの付勢力によつて弁を閉じようと働く
力をｆ、弁棒を傾けて弁を開くのに必要な力をＦ
とすれば、弁を開く条件はＦ・Ｌ＞ｆ・ｌであ
り、支点を中心とするモーメントの釣り合いから
言えばＭ＝Ｆ・Ｌ−ｆ・ｌ＞０となる。

また、弁棒の傾動以外の構成でフロートの昇降
を利用することもできるが、弁体が大型となれば
これを開くために、大きな引き下げる力を発生す
るよう全体が大型となり、数多くの管路に介装す
るには経済的に不利である。

本考案は以上に述べた課題を解決するために、
比較的大型の管路に使用し、小型、軽量でありな
がら開閉にフロートの昇降を利用して、なお完全
に機能する空気弁の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本考案に係る空気弁で、弁箱１内の上方の弁口
２近くに設けた支点３によつて片持ち梁状に支え
られる傾動体４は、支点を軸に常に上方へ付勢す
るばね５と、ばね上に固着した弾性変形容易な薄
鋼板６Ａと、該薄鋼板上へ添着し弁口外周に設け
た環状の突条２１と圧着する軟質ゴム６Ｂで形成
する弾性弁体６よりなり、傾動体の後端側は剛性
レバー９よりなつて、弁箱内を昇降自在に収容さ
れたフロート７の上面中央を吊支する吊杆８と係
合していることによつて前記の課題を解決した。

［作用］ 本考案の作用を実施例を示す第１図によつて説
明する。図において弁箱１内の弁口２のすぐ下の
一端に設けた支点３によつて傾動体４を支持して
いるが、この傾動体４の支点側は捩じりコイルば
ね５の上に変形容易な薄い鋼板６Ａと軟質ゴム６
Ｂで作られている弾性の弁体６が重なり合つて形
成され、常に弁口２と圧着するように上方へ付勢
している。すなわち空気弁は通常、第１図の２点
鎖線のように閉じており、空気の通過は妨げられ
る。しかし水中から空気が気化して水面が下る
と、これに従つてフロート７に作用する浮力が減
少してフロート７の天頂を吊支している吊杆８を
下方へ引つ張つて、この吊杆８の上端で係合して
いる傾動体４の後端側である剛性レバー９の先端
を下方へ傾け弁を開けようとする。

この弁を開けようと作用する力は、弁体６にお
いては、まず剛性レバー９との接続部１０に近い
弁口２に密着している端部に曲げモーメントとし
て作用する。曲げモーメントが作用すると弁体６
は変形可能な弾性体であるから、フロート７の降
下に連動して、この曲げモーメントが作用する部
分がたわんで弁口２から引き離されて弁は開き始
め、水位の降下とともに、曲げモーメントが作用
する位置も移動して弁の開きも順次拡大し排気が
行われる。排気が終り水位が上昇すると、フロー
ト７も上昇し弁体は弁口を閉鎖する。

ところで、弁体６が弁口２に密着している端部
に曲げモーメントが作用して、この部分がたわん
で弁口から引き離されるとき、反力として作用す
る弁体を閉止しようとする力（主として管内圧力
による力）ｆの範囲は、第２図に示すように、直
線と円弧が接する範囲のようにきわめて小さく、
この小さな範囲（支点からの距離１のほぼ２倍）
の微小面積に作用する力ｆは、きわめて小さいも
のであり、そしてフロート７による曲げモーメン
トに対抗するモーメントを形成する力ｆの作用点
から支点までの距離１は、フロート７の吊点から
支点までの距離Ｌよりもはるかに小さいので、弁
体を弁口から引き離そうと剛性レバー９に作用す
る力Ｆは小さくてもよいことになる。

よつて本考案は、弁体が剛性であつて弁口の全
部を一度に開く必要のあつた従来に比べると問題
にならないほどの微力で足りると言う顕著な作用
が発現する。

［実施例］ 第１図の実施例について少し補足すると、弁箱
１の蓋１１の中心には弁口２が開口し、この蓋と
空隙を隔てて上カバー１２が被冠している。弁箱
１内には複数の案内棒１３が螺着され、フロート
はこの案内棒に拘束されて弁体内の所定の範囲で
上下昇降する。

［考案の効果］ 本考案は以上に述べたように上下の水道管のよ
うな大型の管路にも適用できる空気弁でありなが
ら、構造が簡単で部材の数も少なくて足り、比較
的小型で故障が少なくて保全も容易であるなど、
実務上の便益が大きい。この特徴を生かして大き
な断面積を持つ大容量の弁が必要なときでも、弁
の開閉にはそれと比例する程の大きな駆動力を与
える必要がなく、設計上極めて有利な構成を組む
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す垂直断面図、第
２図は本考案の作用を示す垂直断面の部分図、第
３図イ，ロ，ハと第４図はそれぞれ異なる従来技
術を示す垂直断面図、第５図は従来技術の作用を
示す垂直断面の部分図。 １……弁箱、２……弁口、３……支点、４……
傾動体、５……ねじりコイルばね、６……弁体、
７……フロート、８……吊杆、９……剛性レバ
ー、１０……接続部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 上方は大気へ開口する弁口を有し、下方は管路
   へ接続する空気弁において、弁箱１内の上方の弁
   口２近くに設けた支点３によつて片持ち梁状に支
   えられる傾動体４は、支点を軸に常に上方へ付勢
   するばね５と、ばね上に固着した弾性変形容易な
   薄鋼板６Ａと、該薄鋼板上へ添着し弁口外周に設
   けた環状の突条２１と圧着する軟質ゴム６Ｂで形
   成する弾性弁体６よりなり、傾動体の後端側は剛
   性レバー９よりなつて、弁箱内を昇降自在に収容
   されたフロート７の上面中央を吊支する吊杆８と
   係合していることを特徴とする空気弁。