JPS5836228B2 - 空気弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は主として水道用機器として管路に設置し、主
として水と共に管路内を流れている空気を排出する機能
を有する空気弁に関する。

弁箱内に底部を設けたフロート弁支えの受台を設けた従
来の空気弁には （イ）実願昭４７−１１６１７号第１図、（口）実願昭
４８−９１５１２号第２図、等があるが、これらの空気
弁は、管路に設置され、該管路に大量の残留空気がある
状態で送水が行われると、管路内送水により残留空気は
上記空気弁を介して排出され、嬉で空気を直接排出して
いる水が通路の狭Ｌ・空気弁の吸排口８に達すると流速
は著るし《大きくなって先づ弁箱７内の受台４の底部３
に衝突し、その勢いで更に狭い弁箱７と受台４との間を
通って初めに空気弁内に流入した水は吸排気口９を通っ
て空気弁の外に大量に排出が続き、其の間に受台４に僅
かづつ溜った水は漸く受台４内のフロート弁６ａと浮上
させ、該フロート弁６ａは弁座１０に接当空気弁は閉そ
く其の時点で漸く空気弁からの排水が止まる。

従ってこれらの空気弁からの排出される水の量は管路内
送水速度が大きい程大きくなる。

従って漏水率が大きくなり不経済であるばかりでなく空
気弁から大量に排出された水により空気弁の周囲汚水と
なって溜り、其の後空気弁の吸気作用時等には上記汚水
が空気弁を通って管路内が汚染されたり、汚水に浮遊し
ている物が弁座１０等に狭まり空気弁の機能を失ったり
、漏水による２次的災害を増太させる等々これらの空気
弁の実用上の問題は、災害復旧等で空の管路内の早期送
水は年毎に社会的要求は水の衛生問題と共に強くなり、
空気弁の上記問題点の対策力和々急がれてきた。

上記問題点の対策として、空気弁内の底部に比較的大き
い孔を施して空気弁から空気が排出するときにはフロー
ト弁は押上げられず水が空気弁に入ってきたときに上記
底部に施した孔からフロート弁に衝突しその力でフロー
ト弁を押し上げて弁座に接当閉そくさせて空気弁から水
が外へ出ないように試みられてきたが、底部の孔が余程
大きくかつ空気弁内の水の流速が早くないとフロート弁
が弁座に接当閉そくする前にその空気弁内に流入した水
は多量に空気弁から排出され、又底部の孔が太きかった
り、流速が太きいと、底部の孔からフロート弁に衝突す
る空気の流れの力と弁箱内の吸排気口近く即ちフロート
弁上方部の空気の早い流速により低圧が生じ空気弁は管
路の空気を十分排出しないままフロート弁は容易に上昇
し弁座に接当閉そくし、空気弁の排気機能を十分に果し
得ない難点があった。

この発明の空気弁は上記これまでの空気弁の使用上の問
題点にかんがみ、空気弁の排気速度にかかわりなく空気
弁がらの排水することのない機能を有する空気弁を構成
することを目的としたものである。

この発明は、排水する内外に通ずる孔を施し、かつ底部
を設けた受台内にフロート弁が着座しかつ上下動自在に
内蔵し、上記受台底部の外側が弁箱内下部に設けた接続
管路に吸排日が対面するように弁箱に内設し、弁箱の上
部には、吸排気口を施し、該吸排気口下面の周囲に上記
フロート弁が接当開閉そくする弁座を形成した弁蓋を設
けた空気弁において、受台の底部の中央に上下貫通する
孔を施し、該孔に１端適宜大きさの頭部を設け、かつ自
重又はばねを用い適宜押下げ荷重を付勢した適宜長さの
軸を頭部が底部の外側に位置するよう上下動自在に内挿
し、上記孔に内挿した軸先は受台に着座したフロート弁
の下部に接近するように、かつ底部に係止落脱を防ぐ抜
け止め金具を軸に設け構成した空気弁、作用効果として
は、この発明の空気弁を管路に設置され管路内の水の流
速で管路内の空気は押されて管路より断面積の小さい空
気弁の吸排日に流入するとその流速は大きくなり、先っ
その空気は頭部に衝突するが頭部に連設されている軸の
自重又はばね等で下方に押下げるように適宜付勢されて
いるから軸を介してフロート弁を押上げることはない。

従って頭部や受台の底部に衝突した空気は弁箱内周と受
台との狭い間を通って吸排気口を経て空気弁の外に排出
される。

続いて空気を押してきた管路内の水は管路より狭い空気
弁の吸排日に達すると流速を急激に増して先つ頭部に衝
突する。

この場合水の単位体積の重量＋３空気ρ単位体積重量の
約８２０位あり、その著るしい大きな力と流速の力とで
頭部は瞬間的に押されるから頭部に連設した軸は又同時
に瞬間的にフロート弁を搗き上げる。

その力でフロート弁は弁座に近づくと、フロート弁上部
と弁座との間は狭くなるから空気の流速は更に速くなり
圧カが低下するから上記状態のフロート弁は瞬間的に弁
座に接当閉そくする。

従って頭初空気弁に流入した水は空気弁内の弁座に達し
たときには空気弁はフロート弁によって閉そくしている
から空気弁から空気は排出するが水は確実に排水するこ
とはない。

従って空気弁の排水による諸問題を確実に防止すること
ができる。

実施例 １ 第３図に基づいて説明する。

排水する内外に通ずる孔２を施した底部３を設けた受台
４に着座し、かつ上下動自在のフロート弁６ａを内蔵し
た上記受台４を、該受台４の底部３の外側から弁箱７内
の下部に内外に連通ずるように形成した吸排口８に対面
するように弁箱１に内設し、該弁箱７の上部には吸排気
口９を形成し、吸排気孔９の下面の周囲に上記フロート
弁６ａが接当開閉そくするゴムリング５を嵌着した弁座
１０を施した弁蓋１１を設けた空気弁において、受台４
の底部３の中央に上下貫通する孔を施し、該孔に１端に
適宜の広さの円形の頭部１２を設けた軸１３を底部３の
外側と頭部１２との間に圧縮ばね１４を介在し、底部３
の外側から上下動自在に内挿し、上記孔に内挿し受台４
内に突出した軸先は受台４内に着座したフロート弁６ａ
の下部に近設するように底部３内孔の周囲に係止落脱を
防止する金具１５を軸１３の適宜の位置に設け、軸１３
の下部の端に設けた頭部１２は少くとも吸排口８内に適
宜の位置に突出するように軸１３に連設形成し構成する
空気弁１ａ０ 作用効果としては、空気弁１ａを管路に設置され管路内
の水の流速で管路内の空気は押されて空気弁１ａの吸排
口８に速い速度で流入するが、流入した空気の流速で吸
排日８内に突出している頭部１２に先づ衝突するが軸１
３、頭部１２の自重と圧縮ばね１４で軸１３を押上げる
ことができない。

従って受台４内に着座しているフロー｝弁＄ａは動かな
い。

空気を押し流している管路内の水は狭い吸排日８内に流
速を増大し流入し、吸排日８内に突出している頭部１２
に先づ衝突する。

その衝突時の水の速さと空気に対して単位体積当りの重
量比は約８２０倍の水の質量との大きな力で瞬間的に圧
縮ばね１４を圧縮し、軸１３をの先端はフロート弁６ａ
を瞬間的に大きな力で搗き上げる。

搗き上げられたフロート弁６ａは受台４内を上昇して弁
座１０に設けた吸排気口９に近づくと吸排気口９とフロ
ート弁６ａとの間は狭くなりそれだげ空気の排出する流
速は早くなり同時にそこの圧力は低くなるからフロート
弁６ａは瞬間的に弁座１０に接当嵌着し空気弁１ａは閉
そくする。

前記頭部１２に衝突した水は乱流状態となって弁箱７内
と受台４の狭い屈曲した間を通って個々の流れの水は互
いに干渉しあって後続して来る弁箱７内の水は上昇し琥
て弁座１０近くに達したときには弁座１０にフロート弁
６ａは接当閉そくされいるので空気弁１ａ内に流入した
水は空気弁１ａから外部に排出されることはない。

又其の時には弁箱７の水位は弁座１０近くに達している
からフロート弁６ａは、自体の浮力で弁座１０に嵌着し
水圧も加るがら空気弁１ａ内の水は漏水することはない
。

又空気と水が空気弁に流入する速度が早い場合にはあら
かじめ上下動自在の軸１３を適宜更に長くし頭部１２を
吸排口８下部に突設することによりフロート弁６ａをよ
り早く搗き上げ空気弁１ａを閉そくすることはできるか
ら、管路内の空気を排出し、かつ空気弁１ａ閉そく時排
水や漏水等確実に防止することができ従来の空気弁のよ
うに閉そく時の排水、漏水等により２次的災害を完全に
防止することができる。

又圧縮ばねを用いる代りに軸１３や金具１５、頭部１２
を適宜大きくして重量を重くしても同様の作用効果を得
ることができる。

実施例 ２ 排水孔２を施した底部３を弁箱７内下部に設けた吸排口
８に対向させ、かつ上方に拡開した受台４を設置し、上
記受台４内に、 上部、下部共に表面半球形の中央に内外に通ずる小弁孔
１８、孔２１を夫々施し、小弁孔１８内側周囲に小弁座
１７を設け、上部、下部半球形の間の胴部には窓孔１９
を設け形成した擬だ円形のフロート弁座１６に、上下動
自在の上部、下部に表面半球形を形威したフロート弁６
ａを内蔵したフロート弁座１６を上下動自在に着座させ
、弁箱７の上部に円形の吸排気口９を形成し、該吸排気
口９の下面周囲にはフロート弁座１６が接当開閉そくす
るゴムリング５を備えた弁座１０を形成した弁蓋１１を
設けた空気弁において、 受台４の底部３中夫に上下貫通する孔を設け、該孔に上
下動自在適宜外径太の軸１３を内挿し、該軸１３の吸排
口８側の端に適宜径大の円形の頭部１２を設け、受台４
内側に突出した軸１３には、軸１３の孔からの落脱防止
と軸１３の先端とフロート弁座１６下部との間隔を調節
する金具１５を設け、 少くとも軸１３の全長は頭部１２が吸排日８内において
適宜突出することも考慮して決めるよう構成した空気弁
１ｂ０ この空気弁１ｂは、外気圧に対して設置した送水管路の
内圧が常時比較的高い場合においても空気弁１ｂ内に徐
々に溜った空気を排出する機能を有するもので、これら
の空気弁１ｂ等においても管路内から大量の空気が送水
によって空気弁１ｂを通って排出する場合空気弁から外
部へ排水や漏水を防止するために構成されたものである
。

作用、効果としては、管路内一時に大量の空気が押され
空気弁１ｂの吸排口８を通ってその空気が最初に頭部１
２、底部３に衝突するが軸１３等は上記の空気の衝突に
は十分に押し上げられない自重で形成されているので動
かないから衝突した空気は弁箱Ｉと受台４の狭い間を通
って上昇し、吸排気口９を通過して排出される。

鋳て空気を押してきた水が管路から狭い吸排口１８に入
ると流速を更に増して先づ頭部１２に衝突続いて底部３
に衝突して激しい乱流となって弁箱７内を上昇上する。

このとき最初に頭部１２に水が勢をもって衝突すると、
空気が流速をもって頭部１２に衝突する場合と異って、
水の質量は空気の質量の約８２０倍と著しく太きいため
にその力積も又著るしく大きくなるために空気の衝突に
よって動かなかった頭部１２を設けた軸１３は瞬間的に
押上げられるから、フロート弁座１６は弁箱７内を上昇
して来る水より早く軸１３に搗上げられて弁座１０に接
当閉そくする。

又同時にフロート弁座１６内のフロート弁６ｂも小弁座
１７に接当閉そくするから空気弁１ｂから排水すること
はない。

上記状態になった直後空気弁１ｂ内の水はフロート弁座
１６の窓外１９からその内部に流入するからフロート弁
６ｂ自体は浮力を増してその力で小弁座１７に接当を続
け更にフロート弁６ｂの浮力でフロート弁座１６を弁座
１０に接当し続けるから空気弁１ｂから漏水が発生する
ことはなＬ・。

この空気弁１ａは以上従来の各種空気弁の大容量空気排
出の際発生する排水や漏水のための直接、間接の問題点
を確実に解消できる顕著な効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実願昭４７−１１６１７号、初期急速排気弁
の縦断面を示す。 第２図は、実願昭４８−９１５１２号、給水管路用空気
自動吸排の平衡装置の断面を示す。 第３図は、この発明の実施例１の空気弁の正面１部縦断
面を示す。 第４図は、この発明の実施例２の空気弁の正面１部縦断
面を示す。 １ａ・・・・・・空気弁、１ｂ−・一・一空気弁、２・
・−・・一排水孔、３・・−・・・底部、４・−・一受
台、５・−・−・ゴムリング、６ａ，６ｂ・・一・−フ
ロート弁、７・・−・一弁箱、８・・一・吸排日、９・
・−・一吸排気口、１０・・−・・弁座、１１・・−・
・・弁蓋、１２・・一・一頭部、１３・・−・・・軸、
１４・・−・一圧縮ばね、１５・一・一金具、１６・・
−・・−フロート弁座、１７・一・−・・小弁座、１８
・−・・一小弁孔、１９・・・・・・窓孔、２ｏ・・−
・・・案内板、２１・−・一孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内外に通ずる排水孔を施し、かつ底部を設けた受台
   内にフロート弁が着座し、上下動自在に内蔵し、上記受
   台底部の外側が弁箱内下部に設けた接続管路に通ずる吸
   排日に対面するように弁箱に内設し、弁箱の上部には吸
   排気口を施し、該吸排気口下面の周囲に上記フロート弁
   が接当開閉そくする弁座を形成した弁蓋を設けた空気弁
   において、上記受台の底部に上下貫通する孔を施し、該
   孔に頭を設けた軸を下方から上下動自在に内挿し、上記
   軸端は受台に着座したフロート弁に近設状態になるよう
   軸に抜け止め金具を設け構威したことを特徴とした空気
   弁。