(57)【要約】【課題】部品点数の増加を極力抑えつつ全体の大型化を防ぎ、空気弁としての排気及び吸気並びに止水機能を十分に発揮し、水没時には外部からの水の浸入を確実に防止する空気弁を提供する。【解決手段】大空気孔２０の上方を包囲する略円筒状のカバー体１４を備え、このカバー体１４の内部に設けられる連通部２１を介して大空気孔２０から連通状態で下方に開口する開口部２２と、大空気孔２０の上部側に形成される上端面２３と開口部２２との間の連通部２１に設けられる逆流防止弁座１５と、この逆流防止弁座１５と開口部２２との間に設けられて水の浮力で上昇する逆流防止弁体１６とを有する。開口部２２から流入する水により逆流防止弁体１６が上昇して逆流防止弁座１５に当接シールし、外部からの水の浸入を防止するようにした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大空気孔の上方を包囲するカバー体を備え、このカバー体の内部に設けられる連通部を介して前記大空気孔から連通状態で下方に開口する開口部と、前記大空気孔の上部側に形成される上端面と前記開口部との間の前記連通部に設けられる逆流防止弁座と、この逆流防止弁座と前記開口部との間に設けられて水の浮力で上昇する逆流防止弁体とを有し、前記開口部から流入する水により前記逆流防止弁体が上昇して前記逆流防止弁座に当接シールし、外部からの水の浸入を防止するようにしたことを特徴とする空気弁。
【請求項２】
前記逆流防止弁体の前記逆流防止弁座への当接シール時に、前記逆流防止弁座の下流側に所定の空気層を設けた請求項１に記載の空気弁。
【請求項３】
前記逆流防止弁座は、前記大空気孔の外径側に略環状に配置されると共に、前記逆流防止弁体がシール可能な略環状に形成され、これら逆流防止弁体と逆流防止弁座とが前記大空気孔に対して略同軸に配置された請求項１又は２に記載の空気弁。
【請求項４】
前記大空気孔の上部に前記上端面を有する筒体が設けられ、この筒体の外周側と前記カバー体の内周側との間に前記逆流防止弁座と前記逆流防止弁体とが設けられた請求項１乃至３の何れか１項に記載の空気弁。
【請求項５】
前記筒体の外周と前記カバー体の内周との間に環状の鍔部が設けられ、この鍔部には前記大空気孔と前記開口部とを連通する貫通部が設けられ、この貫通部の底面側に前記逆流防止弁座が設けられた請求項４に記載の空気弁。
【請求項６】
前記筒体の外周側に設けられた環状体と、この環状体の外周に設けられた前記鍔部と、前記環状体の外周に設けられた係止部と、この係止部に支受けされた状態で係止された前記逆流防止弁体とで逆流防止機構部を構成してユニット化され、前記カバー体内にユニット化された前記逆流防止機構部を一体化することで前記カバー体とともに前記逆流防止機構部を取り外せるようにした請求項５に記載の空気弁。
【請求項７】
前記逆流防止弁体の上面側にシール性を有する環状弾性体を配置させた請求項１乃至６の何れか１項に記載の空気弁。
【請求項８】
前記環状弾性体の上面に、前記貫通部の内外周をシール可能な環状の突状シール部が設けられた請求項７に記載の空気弁。
【請求項９】
前記逆流防止弁体と前記環状弾性体との間には環状凸部が介在され、この環状凸部が前記逆流防止弁体の上面に形成された請求項８に記載の空気弁。
【請求項１０】
前記逆流防止弁体と前記環状弾性体との間には環状凸部が介在され、この環状凸部が前記環状弾性体の底面に形成された請求項８に記載の空気弁。
【請求項１１】
前記筒体は、消火栓用の口金である請求項４乃至１０の何れか１項に記載の空気弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道本管などに敷設されて管内に混入する空気を排出する空気弁に関し、特に、地下に設置される場合に好適な空気弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
水道本管などの管路において、通水時に空気泡や空気溜まりがある場合には配管の有効断面積が減少して管路能力が低下することがある。そのため、このような管路には一般に空気弁が設けられ、この空気弁により内部に混入する空気が排出される。
通常、空気弁は、このように通水時に管路内に混入する空気を自動的に排除する機能（排気機能）を有し、これに加えて、管路に充水するときに管路内の空気を急速に多量排気する機能（急速排気機能）、管路が満水状態となったときに外部への水の流出を防ぐ機能（止水機能）、管路の排水時に多量吸気を急速におこなう機能（急速吸気機能）なども要求される。
【０００３】
この種の空気弁は、マンホール内や埋設用ボックス内の地下に設置されることも多い。この場合、降水、津波、洪水、鉄砲水等により空気弁を設けた地下に水が溜まって水没し、水道管内が負圧になったときにはこの水が空気弁に設けられた空気口から水道管に吸い込まれ、水道管内の水道水が汚染される可能性がある。これを回避するため、空気弁本体が水に浸かった場合でも水の浸入を防ぎ、水道管への外部の水の混入を防ぐようにした空気弁が知られている。
【０００４】
このような空気弁として、例えば、特許文献１の水道用空気弁が開示されている。この空気弁は、地中のマンホール内に設置され、弁本体に設けられたフロート弁体、弁本体の上部を覆い、フロート弁体で開閉される空気口を有する蓋体を通して水道管内部からの空気の排除や水道管内部への空気の吸引をおこなうようになっている。この空気弁の蓋体には、接続配管を用いて汚染水吸込防止機構が接続され、この汚染水吸込防止機構に設けられた逆流防止弁フロートにより、弁本体の空気口への接続管を閉止することで、マンホール内に貯まった汚染水の弁本体への吸い込みを防止しようとしている。
【０００５】
一方、特許文献２における急速空気弁付き消火栓は、地下の消火栓ボックス内に配置され、空気弁側の弁箱内にフロート弁体、遊動弁体が設けられる。さらに、空気弁の案内部材に連通孔、フロート弁体・遊動弁体を押えるためのフロート押えに排気穴、フロート押えの上部に配置される第３弁棒に排気穴、カバー内部に突出形成された突出部の先端部と第３弁棒の外周面との間に隙間（ゲート）、カバー下部に下部開口がそれぞれ設けられる。これらにより構成された空気流路から順次空気が流れることにより、排気又は吸気されるようになっている。
【０００６】
そして、この消火栓では、カバー内のゲートよりも下部に環状の閉止フロートが取付けられ、この閉止フロートが、ゲートと下部開口との間に設けられる環状流路を水量に応じて上下動するようになっている。空気弁が配置された地下に水が溜まり、カバーの下部開口から水が浸入しようとしたときには、閉止フロートが浮力によって環状流路内を上昇移動し、カバーの突出部の下面に当接できるようになっている。このことから、閉止フロートがゲートを塞ぎ、内部への水の浸入を防止しようとするものである。
【０００７】
一方、特許文献３の空気弁は、例えば埋設用ボックスを用いて地下に設置され、弁箱内にフロート弁体、小空気孔が設けられ、弁箱に大空気孔を有する蓋体が装着されている。蓋体には大空気孔を塞ぎ得る栓体が取付け可能に設けられ、この栓体により外部からの雨水の浸入を防ごうとしている。蓋体は、多量排気（急速排気）後に取付けられ、この蓋体の装着後には、フロート弁体の動作により、管路内の空気を少量ずつ自動排気し、管路の満水時には止水機能により外部への水の流出が防がれるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第５６４９１２８号公報
【特許文献２】特開２００２−２７６８３６号公報
【特許文献３】特許第５７７３４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１の空気弁では、弁本体の上部の蓋体から接続配管により汚染水吸込防止機構が接続され、この汚染水吸込防止機構が、弁本体の外周側に別体に設けられている。このように、弁本体の空気弁機能を発揮するフロート弁体が昇降動するときの動作軸と、汚染水吸込防止機構の逆流防止弁フロートが昇降動するときの動作軸とが横方向（水平方向）にずれ、弁本体、汚染水吸込防止機構の各設置スペースが横方向に必要になっていることから、横方向に幅広い設置スペースが必要になり、地中内の所定の空間への設置が難しくなる場合がある。
【００１０】
これに加えて、逆流防止弁フロートが、ロッドを用いて形成された空気弁の設置スペースに露出状態で配置されているため、この逆流防止弁フロートやこれと対向する弁座側の空気孔が汚れやすくなり、これらの間がシール不足になって止水不良が発生し、空気弁本体側に汚染水が逆流するおそれがある。しかも、この汚染水吸込防止機構では、逆流防止弁フロートが汚染水により浮上する際に、浮力を利用して逆流防止弁フロートを空気孔に密着させる構造であるため、汚れの付着により負圧を維持しにくくなる。
【００１１】
さらに、汚染水吸込防止機構を弁本体に取付けるために、特殊形状の蓋体やエルボ状の接続配管が別途必要になり、汚染水吸込防止機構以外の特殊な部品の追加或は形状変更が必要になるという問題も有している。
【００１２】
特許文献２においては、急速空気弁付きの消火栓であることから空気弁単体で用いることができず、全体が大型化するという問題がある。
この消火栓では、ゲートと下部開口との間に環状流路が設けられ、この環状流路を構成する二重筒の内外周面に対して、環状の閉止フロートが、内外周面がほぼ接触した状態で昇降動するようになっている。このため、外部から水が浸入しようとしたときに閉止フロートと内外周面とが接触して閉止フロートがスムーズに移動できないことがあり、この場合、水の浸入を防止できなくなることにつながる。
これに加えて、カバーの突出部と第３弁棒外周面との間にゲートが形成されているため、このゲートと閉止フロートとの間に空間が生じ、この空間からカバー内に水が浸入する可能性がある。
これらのことから、この急速空気弁付き消火栓を地下に配置したときに外部より浸入した水が一次側の水に混入して水が汚れるおそれがある。
【００１３】
また、特許文献３の空気弁においては、多量排気をおこなった後に、蓋体に栓体を取付けて大空気孔を塞ぐようにしているため、栓体取付け後には小空気孔による少量の排気のみが可能であり、多量排気することができなくなる。これに加えて、管路の排水時に急速に多量吸気をおこなう急速吸気機能も発揮できなくなる。このように、この空気弁では、逆流防止用の栓体を取付けたことにより、空気弁として必要な機能が失われる。さらに、全体を組み立てた後に多量排気をおこない、その後、栓体を取付けるために外蓋体を着脱する必要があるため敷設作業にも手間がかかる。
【００１４】
本発明は、上記の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、部品点数の増加を極力抑えつつ全体の大型化を防ぎ、空気弁としての排気及び吸気並びに止水機能を十分に発揮し、水没時には外部からの水の浸入を確実に防止する空気弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、大空気孔の上方を包囲するカバー体を備え、このカバー体の内部に設けられる連通部を介して大空気孔から連通状態で下方に開口する開口部と、大空気孔の上部側に形成される上端面と開口部との間の連通部に設けられる逆流防止弁座と、この逆流防止弁座と開口部との間に設けられて水の浮力で上昇する逆流防止弁体とを有し、開口部から流入する水により逆流防止弁体が上昇して逆流防止弁座に当接シールし、外部からの水の浸入を防止するようにした空気弁である。
【００１６】
請求項２に係る発明は、逆流防止弁体の逆流防止弁座への当接シール時に、逆流防止弁座の下流側に所定の空気層を設けた空気弁である。
【００１７】
請求項３に係る発明は、逆流防止弁座は、大空気孔の外径側に略環状に配置されると共に、逆流防止弁体が逆流防止弁座をシール可能な略環状に形成され、これら逆流防止弁体と逆流防止弁座とが大空気孔に対して略同軸に配置された空気弁である。
【００１８】
請求項４に係る発明は、大空気孔の上部に上端面を有する筒体が設けられ、この筒体の外周側とカバー体の内周側との間に逆流防止弁座と逆流防止弁体とが設けられた空気弁である。
【００１９】
請求項５に係る発明は、筒体の外周とカバー体の内周との間に環状の鍔部が設けられ、この鍔部には大空気孔と開口部とを連通する貫通部が設けられ、この貫通部の底面側に逆流防止弁座が設けられた空気弁である。
【００２０】
請求項６に係る発明は、筒体の外周側に設けられた環状体と、この環状体の外周に設けられた鍔部と、環状体の外周に設けられた係止部と、この係止部に支受けされた状態で係止された逆流防止弁体とで逆流防止機構部を構成してユニット化され、カバー体内にユニット化された逆流防止機構部を一体化することで前記カバー体とともに前記逆流防止機構部を取り外せるようにした空気弁である。
【００２１】
請求項７に係る発明は、逆流防止弁体の上面側にシール性を有する環状弾性体を配置させた空気弁である。
【００２２】
請求項８に係る発明は、環状弾性体の上面に、貫通部の内外周をシール可能な環状の突状シール部が設けられた空気弁である。
【００２３】
請求項９に係る発明は、逆流防止弁体と環状弾性体との間には環状凸部が介在され、この環状凸部が逆流防止弁体の上面に形成された空気弁である。
【００２４】
請求項１０に係る発明は、逆流防止弁体と前記環状弾性体との間には環状凸部が介在され、この環状凸部が環状弾性体の底面に形成された空気弁である。
【００２５】
請求項１１に係る発明は、筒体は、消火栓用の口金である空気弁である。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１に係る発明によると、部品点数の増加を極力抑えつつ全体の大型化を防いだ状態で、大空気孔を介して排気及び吸気並びに止水機能を備えた空気弁機能を十分に発揮する。この場合、開口部と連通部を介して内部の急速排気や急速吸気をスムーズにおこない、吸排気時に逆流防止弁体が昇降動して空気弁機能に悪影響を及ぼすこともない。開口部から水が流入したときには、逆流防止弁体が水の浮力で上昇して逆流防止弁座に当接シールし、この状態を維持できるため外部からの大空気孔への水の浸入を阻止できる。これにより、水没時には外部から大空気孔への水の浸入を確実に阻止して弁箱の一次側を流れる水への汚染水等の混入を防ぎ、かつ、この水没後においても空気弁機能を維持できる。この場合、カバー体と弁箱との間に空気を圧縮しながら開口部から水が案内されるように流入するため、空気弁の周辺の水位が急激に上昇してもカバー内の水位の上昇を緩やかにでき、逆流防止弁体を徐々に上昇させてその水平状態を維持し、逆流防止弁座を確実にシールする。このようにカバー体の内部に徐々に水を流入させることができるため、逆流防止弁座や逆流防止弁体を含む部品への衝撃を回避してこれらの劣化や損傷を防いでいる。
【００２７】
請求項２に係る発明によると、逆流防止弁座の下流側に所定の空気層を設けることで、この空気層により逆流防止弁体の上面と逆流防止弁座との間への水の接触を回避し、汚染水による汚れを防止して当接シール時の密着性を維持できる。
【００２８】
請求項３に係る発明によると、略環状に設けた逆流防止弁座と逆流防止弁体とを同軸上に配置することにより、横方向（水平方向）への大型化を防いで全体のコンパクト性を維持して地下の狭いスペースにも設置可能としつつ、弁箱内部への水の浸入を確実に防止する。
【００２９】
請求項４に係る発明によると、カバー体と筒体との間の領域を利用して逆流防止弁座、逆流防止弁体を配設でき、横方向への拡大を防いで全体のコンパクト性を発揮しつつ水の浸入を阻止する。既設された空気弁に対して筒体を介して逆流防止弁座、逆流防止弁体を装着することも可能となり、逆流防止機能を容易に追加できる。
【００３０】
請求項５に係る発明によると、筒体の外周とカバー体内周との間に環状の鍔部を設けることにより、貫通部及び逆流防止弁座を連通部内の所定位置に円周状に配置することができ、横方向（水平方向）への大型化も防止できる。
【００３１】
請求項６に係る発明によると、環状体、この環状体の外周に設けられた鍔部、係止部、逆流防止弁体により逆流防止機構部を構成してユニット化でき、カバー体とともにこのカバー体内にユニット化された逆流防止機構部を取り外せることで、部品がバラバラになることを防ぎつつ分解可能となり、部品の紛失や破損を防ぎながら容易に分解又は組立てできる。
【００３２】
請求項７に係る発明によると、逆流防止弁体の上面側に環状弾性体を設けていることで、逆流防止弁体が水の浮力で上昇したときに環状弾性体が逆流防止弁座をシールすることにより、止水性をより向上させることができる。
【００３３】
請求項８に係る発明によると、突状シール部が貫通部の内外周にシールすることで、環状弾性体と逆流防止弁座との面圧が上がり、止水性が向上することで弁箱内への水の浸入を確実に阻止できる。
【００３４】
請求項９又は１０に係る発明によると、環状弾性体の逆流防止弁座へのシール時には、環状凸部によりその内外周側が撓んで逆流防止弁座との密着性が高まり止水性が向上する。この場合、環状凸部を逆流防止弁体の上面に形成した場合には、環状弾性体の底面側が単純なフラット形状になることから、この環状弾性体の形状が単純化して容易に加工することができる。一方、環状凸部を環状弾性体の底面に形成した場合には、逆流防止弁体の上面側を単純なフラット状に形成でき、その平面度を高めやすくなることから環状弾性体を円周方向に均等に押圧して封止性を向上できる。環状凸部を高い精度で環状弾性体に形成することができ、環状凸部がリブの機能を発揮して止水部である内周側及び外周側のしなやかな状態を保ちつつ全体の強度を増大できる。これにより、環状弾性体の厚みを薄く形成した場合にも、歪みを防いで安定した止水性を発揮する。仮に、逆流防止弁体に対して環状弾性体が芯ズレ状態にある場合でも、環状凸部により逆流防止弁体の内周側と外周側との間の中央部が逆流防止弁体に押圧され、これら内外周側が環状凸部を中心に断面方向に略対称に変形するため、貫通部の周囲を均一に押圧シールして止水性を向上できる。
【００３５】
請求項１１に係る発明によると、筒体を口金により設けることができ、この口金を装着した状態で外部からの水の浸入を阻止できる。口金に外部の管を接続することにより、管路内の洗管などのメンテナンスを実施したり、消火栓として利用することができる。全体の大型化を防ぎつつ予め内部に口金を設けることができるため、口金用途への切換えが簡単になり、このとき口金取付け用の部品を別途必要とすることもない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の空気弁の第１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の空気弁内に水が流入した状態を示す縦断面図である。
【図３】空気弁の一部省略拡大平面図である。
【図４】（ａ）は、環状体を示す縦断面図である。（ｂ）は、環状体の平面図である。
【図５】逆流防止機構の他例を示す要部拡大断面図である。
【図６】逆流防止機構の更に他例を示す要部拡大断面図である。
【図７】逆流防止機構の更に別の他例を示す要部拡大断面図である。
【図８】本発明の空気弁の第２実施形態を示す縦断面図である。
【図９】本発明の空気弁の第３実施形態を示す縦断面図である。
【図１０】本発明の空気弁の第４実施形態を示す縦断面図である。
【図１１】本発明の空気弁の第５実施形態を示す断面図である。（ａ）は、空気弁の縦断面図である。（ｂ）は、（ａ）のＡ部拡大図である・
【図１２】図１１（ａ）の分離縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下に、本発明における空気弁の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１、図２においては、本発明の空気弁の第１実施形態の縦断面図を示しており、図４においては、図１の空気弁における環状体を示している。
【００３８】
図１、図２に示す本発明の実施形態における空気弁は、例えば図示しない水道本管の配管路などに取付けられ、特に、地下に埋設された水道管に対して、Ｔ字管などの分岐管１により立設状態で図示しない弁筐内に取付けられる。この空気弁は、弁箱１０、リング体１１、筒体１２、環状体１３、カバー体１４、逆流防止弁座１５、逆流防止弁体１６、フロート弁体１７、遊動弁体１８、案内体１９を有している。本例において、筒体１２は、消火栓用の口金により設けられ、この口金１２上部には上端面２３が設けられる。
【００３９】
空気弁において、弁箱１０の上部にはリング体１１が設けられ、このリング体１１に設けられた後述の大空気孔２０を通して後述する空気弁機能が発揮される。大空気孔２０（リング体１１）の上方には口金（筒体）１２が設けられ、この口金（筒体）１２の上部側には環状体１３が取付けられる。環状体１３の上方には略円筒状のカバー体１４が備えられ、このカバー体１４によって大空気孔２０の上方が包囲されている。この場合、本実施形態では、口金（筒体）１２が取付けられたリング体１１が弁箱１０の上部に着脱可能に取付けられ、口金（筒体）１２に対して環状体１３が着脱可能に設けられている。
これらリング体１１、口金（筒体）１２、環状体１３の外側にカバー体１４を設けることで、このカバー体１４の内部には空気流路となる連通部２１が設けられ、この連通部２１を通して大空気孔２０から連通した状態でカバー体１４の下方に開口部２２が設けられる。
【００４０】
大空気孔２０の上部側には口金（筒体）１２の上端面２３が配置され、この上端面２３と開口部２２との間の連通部２１に逆流防止弁座１５が設けられ、この逆流防止弁座１５と開口部２２との間には、後述する口金１２の突出片１２ｃに載置した状態で水の浮力で昇降動する逆流防止弁体１６が設けられ、これら逆流防止弁座１５と逆流防止弁体１６とにより逆流防止機構２４が設けられる。この逆流防止機構２４は、開口部２２から流入する水により逆流防止弁体１６が上昇して逆流防止弁座１５に当接シールし、大空気孔２０への外部からの水の浸入を防止する機能を有している。
【００４１】
この場合、逆流防止弁体１６が水に浮く際に水の表面より浮き出た部分があることから、図２に示すように、逆流防止弁体１６の逆流防止弁座１５への当接シール時には、その浮き出た部分に空気が残り、逆流防止弁座１５の下流側に所定の空気層Ｓが設けられる。ここで、本実施形態における逆流防止弁座１５の下流側とは、逆流防止弁体１６と逆流防止弁座１５との当接シール側を上流側としたときに、この当接シール側よりも開口部２２側（外部からの水の流入側）をいう。空気層Ｓの大きさは、カバー体１４の内径、環状体１３の下部側の外径、逆流防止弁体１６の大きさや浮力などを変えることで任意に設定可能である。
【００４２】
図１〜図３において、口金（筒体）１２は、例えばＣＡＣ４０６やＳＵＳ３０４などの金属材料により形成され、弁箱１０の上部に設けられたリング体１１の上部に消火栓用として取付けられる。この口金（筒体）１２は、例えば、図示しない消防用ホースを結合するための一般的な結合金具であり、本実施形態では、町野式口金からなっており、略円筒状の差し金具１２ａと、略環状の押し輪１２ｂとを有している。なお、図３は、図１の空気弁からカバー体１４及び環状体１３を外した一部省略拡大平面図を示している。
【００４３】
差し金具１２ａの下部には、雄ネジ２５が形成される。押し輪１２ｂは、差し金具１２ａの外周に上下動可能に装着され、この押し輪１２ｂの外周には複数、本実施形態では２つの突出片１２ｃが形成されている。この突出片１２ｃを押し上げることにより、口金（筒体）１２からホースを外すことが可能になっている。
【００４４】
突出片１２ｃには逆流防止弁体１６が載置可能に設けられ、これら２つの突出片１２ｃに逆流防止弁体１６を載置することで、図３の二点鎖線のクロスハッチング部分に示すように、逆流防止弁体１６と突出片１２ｃ（押輪）との接触箇所の面積が小さくなる。また、口金（筒体）１２の外周側には環状体１３が取付け可能に設けられ、この環状体１３に逆流防止弁座１５が設けられる。
【００４５】
図４（ａ）、図４（ｂ）に示した環状体１３は、その同心円上に円筒部３０が形成され、この円筒部３０の下部内周は押し輪１２ｂの円筒部分の外周に嵌合可能な内径に設けられ、円筒部３０の上部内周は差し金具１２ａの外周に嵌合可能な内径に設けられ、この円筒部３０上部の内径側にはシール用Ｏリング３１が取付けられている。環状体１３の下方側から口金（筒体）１２を嵌入し、環状体１３の下端側を突出片１２ｃ上面に当接させたときには、この環状体１３の内周側の大空気孔２０（リング体１１）に取付けた差し金具１２ａに上端面２３が設けられる。
【００４６】
環状体１３の外周には環状の鍔部３２が一体に形成され、この鍔部３２には複数の長穴状の貫通部３３が円周状に形成される。環状体１３の装着後には、貫通部３３を通して大空気孔２０の内部と開口部２２側とが連通部２１により連通されて吸排気可能になっている。貫通部３３は、その開口面積の合計が呼び径と同じ開口面積か或はより大きくなっていることによって規定の吸排気量が確保される。また、開口部２２についても、吸排気量を確保するために貫通部３３の開口面積と同じか或はより大きくなっているとよい。
貫通部３３の底面側における貫通部３３の内外周側には装着溝３４、３４が形成され、これら装着溝３４に逆流防止弁座となるシールリング１５、１５がそれぞれ装着され、これらシールリング１５により逆流防止弁体１６とのシール性が確保される。
【００４７】
鍔部３２の外周側には溝状部位が形成され、この溝状部位にシール材であるＯリング３６が取付けられる。このＯリング３６により、カバー体１４の内周側に環状体１３がシール状態で着脱可能に取付けられる。このような構成により、口金（筒体）１２の外周側とカバー体１４の内周側との間に、逆流防止弁座１５と逆流防止弁体１６とが設けられる。
【００４８】
逆流防止弁座１５は、大空気孔２０の外径側に略環状に配置され、図３に示すように、前述の逆流防止弁体１６が、この逆流防止弁座１５にシール可能な略環状に形成される。これら逆流防止弁体１６と逆流防止弁座１５は、大空気孔２０に対して略同軸に配置される。
【００４９】
逆流防止弁体１６は、発泡材やＡＢＳ樹脂などの樹脂材料等により水に浮遊可能に設けられる。この場合、中実或は中空の何れの状態に設けられていてもよく、本例では発泡材として中実に設けられ、これによって成形が容易になっている。一方、樹脂材料により逆流防止弁体１６を中空に形成する場合、軽量化を図りつつ内側に空気を蓄積すれば、浮力が高まって水に対して迅速に浮上可能となる。樹脂材料で中空の逆流防止弁体を設ける際に、複数の板材料を接着剤で接着して形成する場合には、内部に空気を蓄積させた状態で接着面から内部に水が浸入することのないようにする。逆流防止弁体を中実或は中空の何れに設ける場合にも、上下面側の平面度を高めることが望ましい。
【００５０】
図１、図２の弁箱１０は、例えばダクタイル鋳鉄により略筒状に形成され、その上部に上端開口部４０、下部に流入口４１が設けられ、これらの間には収納室４２が設けられる。上端開口部４０側には、嵌合部４３が形成され、この嵌合部４３には環状凹溝４４が形成されている。環状凹溝４４には、例えばシリンダ用の材料で形成されたシール用Ｕパッキン４５が装着される。上端開口部４０と嵌合部４３との間には段部４６が設けられ、この段部４６にはスラストリング４７が装着され、上端開口部４０の上面には、ボルト４８のおねじ４９を螺着するためのめねじ５０が複数箇所に設けられる。
【００５１】
流入口４１は、所定の流入面積が確保されるように設けられ、この流入口４１の周囲には所定の流入面積を確保可能に、例えば、略９０°の間隔で突起５１が突出形成されている。突起５１は、フロート弁体１７、遊動弁体１８の直径よりも内径側に突出するように設けられ、この突起５１にフロート弁体１７、遊動弁体１８が上方より係止することでこれらの落下を防止可能になっている。弁箱１０の外周下部にはフランジ５２が設けられ、このフランジ５２に分岐管１が接続される。
【００５２】
収納室４２は、案内体１９を収納可能な内径に設けられ、この収納室４２の下部には案内体１９載置用の案内台座５３が内方に向けて突出形成されている。収納室４２の内周側には複数の側面ガイド５４が突出形成され、この側面ガイド５４は、案内体１９を芯出し状態でガイド可能に、案内体１９の外周に当接可能な適宜の高さに設けられる。
【００５３】
収納室４２内には、案内体１９に収納された状態でフロート弁体１７、遊動弁体１８がこの案内体１９と共に上端開口部４０から収容され、案内台座５３に載置される。上端開口部４０には、固定手段６０によりリング体１１が固定可能に設けられ、後述するように、このリング体１１に口金（筒体）１２が装着される。
【００５４】
案内体１９は、例えばＡＢＳ樹脂などの樹脂材料により、リング体１１と案内台座５３との間に装着可能な高さの略筒状に設けられ、リング体１１に取付けられた状態で収納室４２に設けられる。案内体１９の上部の複数箇所には、流体を連通させるための切欠き部６１が等間隔に形成され、この切欠き部６１による隙間によって流体が通過するときの流量が確保される。
【００５５】
案内体１９のリング体１１への接続側である上端外周部には切片状の接続部６２が複数形成され、これら接続部６２の先端側にはプレスフィット構造の凹凸状の仮連結部６３が形成され、この仮連結部６３と、後述のリング体１１の仮連結部６４とが仮止め可能に設けられる。案内体１９の底面側の略中央位置には、所定径の孔６５が設けられる。
【００５６】
フロート弁体１７は、例えばエボナイトなどの樹脂材料、一方、遊動弁体１８は、例えばポリプロピレンなどの樹脂材料により、ともに短円柱形状で偏平形状に設けられる。フロート弁体１７の上方に遊動弁体１８が重ねられ、この状態で案内体１９に収納される。
【００５７】
遊動弁体１８の偏心位置には、上下に貫通した小空気孔６６が形成され、この偏心構造の小空気孔６６を空気が移動可能になっている。遊動弁体１８の上面側には、この遊動弁体１８が浮上したときに、リング体１１に設けられた弁座面１１ａに当接シール可能なシールリング６７が装着されている。
【００５８】
フロート弁体１７、遊動弁体１８は、案内体１９の内部で水に対して浮遊可能に設けられ、弁箱１０内の水位に応じて案内体１９に案内されつつ浮力により上下移動可能に設けられる。これらの動作により、水道水に含まれる空気が空気弁の外部に排出可能になっている。
【００５９】
リング体１１は、金属または樹脂材料により略円筒状に形成され、このリング体１１の中央に大空気孔２０が貫通して形成され、この大空気孔２０により口金（筒体）１２を通る空気等の流体が弁箱１０内に吸入排出される。大空気孔２０の内径は、案内体１９の上端開口部位、遊動弁体１８の外形よりも小径に形成され、これにより、フロート弁体１７、遊動弁体１８が上昇したときには、遊動弁体１８により大空気孔２０が塞がれて止水される。
【００６０】
リング体１１の上部内周側には雄ネジ２５と螺合可能な雌ネジ６８が形成され、リング体１１と口金（筒体）１２との間にＯリング６９が介在された状態で、雄ネジ２５と雌ネジ６８とが螺着される。これにより、これら口金（筒体）１２とリング体１１とが一体化される。
【００６１】
一方、リング体１１の底面外周には環状筒部７０が垂下するように形成され、この環状筒部７０の内周には仮連結部６３と仮止め可能なプレスフィット構造の仮連結部６４が形成される。リング体１１の内周側には、仮連結部６３、６４の連結により案内体１９の上端外周部の接続部６２が仮止め可能に設けられ、これによってフロート弁体１７並びに遊動弁体１８が収納された案内体１９が、リング体１１、口金（筒体）１２と共に弁箱１０に一体化可能に設けられる。
【００６２】
弁箱１０内には、フロート弁体１７、遊動弁体１８、案内体１９が内蔵された状態で、その上部に固定手段６０を有する固定蓋７１が取付けられる。そして、リング体１１に口金（筒体）１２が取付けられ、リング体１１が固定手段６０による固定で固定蓋７１に着脱可能に装着され、リング体１１に形成された大空気孔２０が弁箱１０上部に配置される。
【００６３】
この構造により、空気弁は、大空気孔２０を通して空気弁機能を発揮し、水道水に含まれる空気泡や空気溜まりによる空気を外部に排出可能になる。
また、フロート弁体１７、遊動弁体１８、案内体１９を収納室４２から取り外した状態で、環状体１３とカバー体１４を弁箱１０から取り外して口金（筒体）１２を露出させることにより、この口金（筒体）１２によって消火栓の機能を発揮することができる。
【００６４】
弁箱１０の上部にはカバー体１４が備えられ、このカバー体１４は、例えばステンレスなどの金属材料により、弁箱１０の上方を包囲可能な形状に設けられ、このカバー体１４によって大空気孔２０の上方が包囲されている。これにより、カバー体１４の内部に大空気孔２０と連通する空間状の連通部２１が設けられ、この連通部２１により大空気孔２０から連通状態で開口部２２が形成される。このようにカバー体１４を利用して開口部２２を設けていることで、上部側がカバー体１４で被覆された状態で、開口部２２により内部側が外気と連通する構造になっている。
【００６５】
カバー体１４の下部外周には環状のフランジ部７２が設けられ、このフランジ部７２に弁箱１０への取付け用ブラケット７３が取付けられ、このブラケット７３を利用して弁箱１０の所定位置にカバー体１４を取付け可能になっている。図３に示すように、ブラケット７３は、薄板により略環状に形成され、その外周の２箇所に断面略Ｌ字状に曲折された鍔状部７４が形成される。
【００６６】
ブラケット７３は、固定蓋７１の上から被せるように載置され、この固定蓋７１と共にボルト４８により弁箱１０に位置決め状態で固着される。この状態で鍔状部７４にフランジ部７２が載置され、フランジ部７２と鍔状部７４の先端側とがネジ７５により固定されることにより、カバー体１４が弁箱１０に位置決め固着される。
【００６７】
図１〜図３において、固定手段６０は、弁箱１０の段部４６、アーム係合片７６、ロックピン装置（ロックピン）７７、案内部７９、図示しないストッパを有し、これらによりリング体１１を着脱可能になっている。
【００６８】
アーム係合片７６は、リング体１１の外周面側に等間隔に突出形成され、段部４６に当接可能に設けられている。このアーム係合片７６は、前後側で異なる傾斜角度に形成され、一方側に緩傾斜面、他方側に急傾斜面が形成されている。これらの異なる傾斜角度により、緩傾斜面においては、ロックピン７７を没入方向に移動させながらリング体１１の回動が可能になり、一方、急傾斜面においては、ロックピン７７が完全に内周側に突出して両者が係合することでリング体１１の回動ができなくなるようになっている。
【００６９】
ロックピン７７は固定蓋７１に取付けられ、図示しないスプリングの付勢力でリング体１１に係合してこのリング体１１を所定の位置決め状態に装着可能に設けられる。このロックピン７７は、手指で把持して外方に引っ張ることでリング体１１への係止を外し、この状態でリング体１１を回転することで弁箱１０からリング体１１を着脱可能となる。
【００７０】
固定蓋７１は、リング体１１を位置決め固定可能に弁箱１０の上面に取付け可能に設けられる。固定蓋７１の中央には穴部が形成され、この穴部からリング体１１を挿入可能になっている。固定蓋７１のボルト４８が対応する位置には、挿通孔７８が形成されている。図示しないが、穴部の一部には、アーム係合片７６が通過するための切欠き部位が形成され、この切欠き部位に続けて下方に突出するストッパが形成され、このストッパによりリング体１１の回動範囲が設定される。固定蓋７１は弁箱１０の上面に載置され、挿通孔７８からボルト４８が弁箱１０に螺着されることで固定される。
【００７１】
図５（ａ）、図５（ｂ）においては、逆流防止機構の他例を示している。この逆流防止機構８０においては、逆流防止弁体８１の上面側にゴム板により形成されてシール性を有する環状弾性体８３が設けられている。
【００７２】
環状弾性体８３と逆流防止弁体８１との間には環状凸部８２が介在され、本例においては、この環状凸部８２が逆流防止弁体８１の上面の内周側と外周側との中間付近に一体に形成されている。これにより、図１の開口部２２から水が流入し、図５（ａ）から図５（ｂ）の状態に逆流防止弁体８１が上昇したときに、環状凸部８２が環状弾性体８３の中央部を押し上げ、その可撓性により製作誤差等によって同一平面状にない時でも内外周側が下方向に曲がることにより、鍔部３２の内外周側に装着された逆流防止弁座となるシールリング（逆流防止弁座）１５との密着性を高めることができる。
【００７３】
図６（ａ）、図６（ｂ）においては、逆流防止機構の更に他例を示している。この逆流防止機構９０では、逆流防止弁体８１の上面に図５の場合とは異なる環状弾性体９３が設けられる。
【００７４】
この環状弾性体９３の上面には突状シール部９４が設けられ、この突状シール部９４により貫通部３３の内外周をシール可能に設けられる。
突状シール部９４は、半Ｏリング状で環状に形成され、この場合には、逆流防止弁座９５側にＯリングを設ける必要がなく、図１の開口部２２から水が流入し、図６（ａ）から図６（ｂ）の状態に逆流防止弁体８１が上昇したときに、環状凸部８２が環状弾性体９３の中央部を押し上げ、この環状弾性体９３がその可撓性により内外周側が下方向に曲がることで、逆流防止弁座９５と突状シール部９４との密着性が高まる。
【００７５】
このように環状弾性体９３に環状の突状シール部９４を一体形成した場合、環状弾性体９３を薄板状に成形して可撓性を向上させ、逆流防止弁座９５への追従性を高めることができると共に、突状シール部９４がリブの機能を発揮し、環状弾性体９３が薄板状であっても不要な歪みを防ぐことができる。これにより、薄板状の環状弾性体９３を、環状凸部８２を中心に略左右対称に可撓させ、環状弾性体９３が元の形状に戻ろうとする弾性力と突状シール部９４によるシール力を高めつつ貫通部３３の内外周側にある逆流防止弁座９５に密着シールさせて止水性を向上できる。
【００７６】
図７（ａ）、図７（ｂ）においては、逆流防止機構の更に別の他例を示している。この逆流防止機構１５０では、逆流防止弁体８１と環状弾性体１５１との間に環状凸部１５２が介在され、この環状凸部１５２が、環状弾性体１５１の底面の内周側と外周側との中間付近に一体に形成されている。環状弾性体１５１の上面には、図６の場合と同様に環状で半Ｏリング状の突状シール部９４が内外周側に形成され、この突状シール部９４が逆流防止弁座９５に当接することで面圧力が高められる。一方、逆流防止弁体８１の上面はフラット状に設けられる。
【００７７】
このように、環状凸部１５２を環状弾性体１５１側に設ける場合には、このゴム板である環状弾性体１５１を一体成形することで製作容易になり、しかも、所定位置に高精度に形成可能となる。一方、逆流防止弁体８１においては、その上面側に凸部が無くなって単純な平面形状となるため、表面の精度（平面度）を高めやすく、表裏関係なく使用できる。
【００７８】
逆流時に逆流防止弁体８１が上昇し、環状弾性体１５１が逆流防止弁座９５に当接するときには、その内周側と外周側との中間位置に配置された環状凸部１５２が中央側のリブとして機能し、環状凸部１５２を挟んで内周側、外周側の突状シール部９４がしなやかな状態を保ちつつ変形し、中央側の強度を増しつつ各突状シール部９４が貫通部３３の内周側、外周側の位置で逆流防止弁座９５に密着する。そのため、貫通部３３への漏れを確実に防いで優れた止水性能を発揮し、安定したシール状態を維持できる。
【００７９】
仮に、逆流防止弁体８１に対して環状弾性体１５１が芯ズレを起こしたとしても、逆流防止弁体８１の上面に環状弾性体１５１中央の環状凸部１５２が当接し、この環状凸部１５２を中心として環状弾性体１５１の内外周側の突状シール部９４側が断面方向において左右対称に変形して逆流防止弁座９５を均等に押圧することには変わりがないため、閉止時には止水性が低下することなく常に高いシール性を発揮する。
【００８０】
上記のように、環状凸部は、逆流防止弁体と環状弾性体との間に配置されていれば、環状弾性体側に設けられていてもよく、また、凸面を有していればその断面形状にこだわることなく任意の形状に設定できる。
【００８１】
なお、本発明の空気弁は、水道本管の配管路に設けられ、水道水内に含まれる空気を排出するために用いられるが、農業用水など水道水以外に用いることも可能である。この空気弁は、例えば、洗管作業、圧力測定、臨時給水等に適している。
【００８２】
上記実施形態では、消火栓用の口金を筒体としているが、筒体は口金に限られることはなく、筒形で大空気孔の上部側に取付け可能であればその形状等を変更することもできる。
【００８３】
続いて、本発明の空気弁の上記実施形態における動作並びに作用を説明する。
図１の状態において、図示しない地下設置用の弁筐が水没していない場合には、逆流防止弁体１６が下降して突出片１２ｃに載置した状態となり、後述する急速排気、急速吸気、圧力下排気の何れの場合でも、逆流防止弁体１６が逆流防止弁座１５の貫通部３３を塞ぐことなく各機能が発揮される。この場合、弁箱１０の上方側を包囲するカバー体１４を設けているので、このカバー体１４により外部からのゴミ等の浸入を抑えている。逆流防止弁体１６の突出片１２ｃへの載置面積が小さいため、逆流防止弁体１６が突出片１２ｃに付着するおそれがなく、逆流防止弁体１６の作動不良が起こりにくい。
【００８４】
図２において、弁筐に汚染水などの水が流入して蓄積すると、この蓄積した水が空気弁内に流入しようとする。このとき、弁筐内の水位の上昇に伴ってカバー体１４の開口部２２より水が徐々に入り込むことで弁筐内に水が溜まり、空気弁全体が水没する際には、開口部２２より流入した水位の上昇に伴って逆流防止弁体１６が浮き上がる。
【００８５】
逆流防止弁体１６の上面１６ａが、貫通部３３の内外周に装着されたシールリング（逆流防止弁座）１５に当接すると、この逆流防止弁体１６は上昇を停止して図２に示した状態となる。逆流防止弁体１６には浮力が加わり、この浮力により逆流防止弁座１５に逆流防止弁体１６の当接シール力が働き続けることで、貫通部３３が塞がれた止水状態が継続される。
【００８６】
逆流防止弁体１６の逆流防止弁座１５への当接シール時には、上昇した水位が図２の状態となり、逆流防止弁座の下流側（弁座シール側）に所定の空気層Ｓが設けられる。これにより、上昇した水位が逆流防止弁体１６の上面１６ａと逆流防止弁座１５の高さ付近まで到達することがなく、これらの隙間に水が浸入したり、これらが水に濡れることを防止できる。そのため、これら逆流防止弁体１６や逆流防止弁座１５に対して、水に浮いている落ち葉などの浮遊物や水に含まれる汚れ・ゴミなどの付着を防ぎ、当接時の密着性を保持して弁箱１０内への水漏れを防いだ状態を維持できる。
【００８７】
空気弁の水没状態で水道管内が正圧の場合には、後述する排気のみがおこなわれ、この排気時には逆流防止弁体１６を押し下げてカバー体１４内に排気する。さらに排気がおこなわれると、カバー体１４内の水が外部に押し出され、このカバー体１４の内部に空気が溜まり、水没していない場合と同様に逆流防止弁体１６を突出片１２ｃに載置した状態で排気動作が可能となる。
【００８８】
逆流防止弁座１５を大空気孔２０の外径側に配置し、この逆流防止弁座１５に逆流防止弁体１６をシール可能な略環状に形成し、これら逆流防止弁体１６と逆流防止弁座１５とを大空気孔２０に対して略同軸に配置していることにより、逆流防止弁座１５、逆流防止弁体１６の拡径方向の大型化を最小限に抑えつつ、貫通部３３により優れた空気弁機能を発揮できる。
【００８９】
口金（筒体）１２により大空気孔２０の上部に上端面２３を設け、口金（筒体）１２の外周側とカバー体１４の内周側との間に環状体１３を設けていることにより、逆流防止弁座１５、逆流防止弁体１６を装着する領域を確保できる。しかも、環状体１３の同軸上に、貫通部３３、逆流防止弁座１５を有する鍔部３２を設けていることで、逆流防止弁座１５と逆流防止弁体１６との位置合わせをおこなうことなく組立時にこれらを所定の状態に配置できる。
【００９０】
図１の状態で空気弁として用いる場合、弁箱１０内に水が無いときには、フロート弁体１７、遊動弁体１８は降下して大空気孔２０が開放した状態になり、この状態から急速排気や急速吸気の動作がおこなわれる。
【００９１】
急速排気は、図示しない水道管の管路に充水するときに、管路内の空気を、大空気孔２０を通して急速に多量に排気するときの動作となる。急速排気時には、遊動弁体１８、フロート弁体１７はともに浮き上がることなく案内体１９の下方に位置するため、大空気孔２０が全開状態になる。これにより、管路内の空気が効率的に外部に排出される。
【００９２】
急速吸気は、管路内の水を排出するときに、急速に管路内に多量の吸気をおこなうときの動作となる。急速吸気時には、遊動弁体１８、フロート弁体１７が降下した状態となる。この場合、大空気孔２０が開口し、この大空気孔２０から効率的に吸気して管路内の排水が迅速におこなわれる。このとき、孔６５から案内体１９内に蓄積した水も排水される。
この場合、逆流防止弁体１６は、その自重により突出片１２ｃへの載置状態を保持し、貫通部３３側に吸い上げられることがないため、貫通部３３が開口した状態でスムーズに急速吸気できる。
これらの急速排気、急速吸気により、水道管への最初の送水や、水道管からの排水などの作業を短時間でおこなうことができる。
【００９３】
空気弁内への充水が完了し、管路内が満水状態になって弁箱１０内が水で満たされているときには、フロート弁体１７、遊動弁体１８が浮力によって上昇し、遊動弁体１８のシールリング６７がリング体１１の弁座面１１ａに密着して大空気孔２０を塞ぎ、かつ、フロート弁体１７が遊動弁体１８の小空気孔６６を塞ぐ。これらにより、弁箱１０内が完全に遮蔽された状態になり、外部への水の流出が防がれる。
【００９４】
この充水時の圧力下において、水道管内に混入している空気は、徐々に空気弁に集まって弁箱１０内に溜まっていく。この空気量が一定に達すると、先ず、フロート弁体１７のみが降下し、遊動弁体１８の小空気孔６６が開いた状態になる。これは、大空気孔２０と小空気孔６６とにおける孔径の大小関係により、遊動弁体１８が大空気孔２０を有するリング体１１の弁座面１１ａから離れないためであり、その結果、フロート弁体１７のみが自重により降下する。
【００９５】
その際、遊動弁体１８の小空気孔６６がフロート弁体１７に対して偏心位置に配置されていることで、まず、小空気孔６６の反対側から降下し、フロート弁体１７には傾斜する方向の力が加わる。さらに上記のようにフロート弁体１７が短円柱状で、かつ偏平形状であることで案内体１９内周に対する接触抵抗が少ない。これらのことから、フロート弁体１７が遊動弁体１８に対して傾きやすく、遊動弁体１８から離間させて確実に降下する。これにより、フロート弁体１７と遊動弁体１８との吸着を防いで、開口させた遊動弁体１８の小空気孔６６から空気弁内の空気をスムーズに外部に排出できる。さらに、フロート弁体１７の下部側の角部位をアール状に形成していることで、フロート弁体１７がより傾斜して降下しやすくなっている。
【００９６】
空気の排出により弁箱１０内の空気量が少なくなると、フロート弁体１７が上昇して再び小空気孔６６を塞ぐ。以上の動作を繰り返すことにより、本管内に溜まった空気を自動的に弁外に排出する。
以上のように、急速排気、急速吸気、圧力下排気がおこなわれて通気弁機能が発揮される。
【００９７】
また、空気弁を洗管用や臨時の消火栓として通水機能を発揮させる場合、案内体１９、フロート弁体１７、遊動弁体１８、リング体１１と一体化された口金（筒体）１２を抜き出した弁箱１０に対して、再度口金（筒体）１２を取付けるようにする。この場合、口金（筒体）１２を弁箱１０の上方より挿入し、図３におけるアーム係合片７６と案内部７９との位置を合わせながら差し込んで所定角度回転させる。この回転により、ロックピン７７がアーム係合片７６の緩傾斜面により自動的に没入方向に移動する。口金（筒体）１２がセット位置まで達すると、急傾斜面がロックピン７７の位置に到達することで、ロックピン７７がスプリングの付勢力で突出して急傾斜面側に係合する。このとき、緩傾斜面がストッパの側面部位に衝突することから、アーム係合片７６が両側から挟まれて固定保持される。
【００９８】
このように口金（筒体）１２とは別の部品を必要とすることなく、口金（筒体）１２と一体化したリング体１１の大空気孔２０を通して通水機能を発揮可能になる。このため、空気弁の設置場所に口金部品等の別部品を持ち運ぶ必要もなく、案内体１９、フロート弁体１７、遊動弁体１８、口金（筒体）１２、リング体１１の弁箱１０への着脱により簡単に空気弁と消火栓等とを切換えできる。
この場合、一般的な玉形弁構造の消火栓では圧力損失が大きくなるが、本実施形態の空気弁では流路がストレート構造であることで、消火栓等として使用する際の圧力損失が小さくなる。
【００９９】
口金（筒体）１２には、ホース等を接続可能であり、ホースの接続により上記の臨時の消火栓として利用したり、或は、管路内を洗管したり、応急給水に利用したり、管路内の水圧測定も実施でき、これら以外の各種の用途にも利用可能である。口金（筒体）１２を取付けて消火栓等として使用する場合には、例えば、日本水道協会規格ＪＷＷＡ Ｂ １０３（水道用地下式消火栓）の消火栓と同等の流量を確保できる。
【０１００】
さらに、フランジ５２にボール弁等の補修弁を一次側に接続した場合、この補修弁の開閉により流路を確保しながら洗管用や臨時の消火栓に適した状態にできる。弁箱１０の下部に案内台座５３を設けていることで、補修弁側から流れ込む噴流がこの案内台座５３に当たり、弁外への直接の噴出を防止可能になっている。
【０１０１】
図８においては、本発明の空気弁の第２実施形態を示している。なお、この実施形態以降において、それ以前の実施形態と同一部分は同一符号によって表し、その説明を省略する。
この実施形態における空気弁では口金とは別の筒体１００が設けられ、この筒体１００に環状体１３が取付けられる。筒体１００の上部には上鍔部１０１、中間部には中間鍔部１０２がそれぞれ設けられ、これら上鍔部１０１、中間鍔部１０２を利用して前述の環状体１３が装着される。これにより、上鍔部１０１の上面には上端面１００ａが設けられる。筒体１００の中央には大空気孔１０３が形成され、筒体１００の下部外周にはＯリング１０４が装着されている。
【０１０２】
弁箱１０には固定蓋１０５が取付けられ、この固定蓋１０５の中央に形成された取付穴１０６にＯリング１０４を装着した状態で筒体１００が嵌入されるように取付けられる。これにより、筒体１００に形成された大空気孔１０３が遊動弁体１８側に開口した状態になっている。
【０１０３】
逆流防止弁体１６、逆流防止弁座１５が形成された環状体１３、カバー体１４は、前記実施形態と同じものを使用でき、筒体１００の外周側に逆流防止弁体１６が上昇可能な状態で取付けられる。逆流防止弁体１６の下方には、固定蓋１０５、ブラケット７３取付け用のボルト１０７が配置し、このボルト１０７に下降した逆流防止弁体１６が載置可能に設けられている。
【０１０４】
このように、口金が設けられていないものに対しても、筒体１００を装着することで前記実施形態と同様に逆流防止弁体１６、逆流防止弁座１５をカバー体１４の内部に装着し、このカバー体１４の開口部２２から流入する水により逆流防止弁体１６が上昇して逆流防止弁座１５に当接シールすることにより、外部からの水の浸入を防止可能となる。
【０１０５】
この実施形態では空気弁の直下にボール弁からなる補修弁１０８がネジ接続により設けられ、この補修弁１０８を介在させた状態で空気弁が水道管の分岐管１に取付けられる。このように空気弁の一次側に補修弁１０８を設けるようにしてもよく、この場合、水道管から空気弁に加わる水圧を遮断可能となり、この遮断状態で空気弁のメンテナンスや交換が可能となる。補修弁１０８としてボール弁が用いられているが、この補修弁１０８は、ボール弁以外のバルブを用いることもできる。
【０１０６】
図９においては、本発明の空気弁の第３実施形態を示している。この実施形態の空気弁では、口金の代わりに筒体１１０が設けられ、この筒体１１０を介在してカバー体１１１が取付けられる。
筒体１１０の上部にはフランジ部１１２が設けられ、このフランジ部１１２の上部に上端面１１０ａが設けられる。このフランジ部１１２の上面には等間隔で支柱１１３が立設して形成され、この支柱１１３に設けられたメネジ１１４への固着ボルト１１５の螺着により略円筒状のカバー体１１１が取付けられる。筒体１１０の中央には大空気孔１１６が形成され、筒体１１０は螺子構造によりＯリング１１７を装着した状態で固定蓋１１８に取付けられる。
【０１０７】
フランジ部１１２の下面にはシールリング１２０が装着されて内周側弁座が構成され、一方、カバー体１１１にはシールリング１２０と同じ高さになるようにシールリング１２１が装着されて外周側弁座が構成される。フランジ部１１２とカバー体１１１との間には連通部１２３が設けられ、この連通部１２３内に前記内外周側の弁座による逆流防止弁座１２２が形成される。
【０１０８】
逆流防止弁座１２２と、固定蓋１１８取付け用のボルト１２４との間に筒体１１０が貫通された状態で逆流防止弁体１２５が装着され、これによって逆流防止弁体１２５がボルト１２４と逆流防止弁座１２２との間を上昇可能に設けられている。
【０１０９】
この実施形態の場合、筒体１１０とカバー体１１１とにより逆流防止弁座１２２を構成でき、これらの間の隙間からなる貫通部１２６が設けられる。これによって部品点数を少なく抑えつつ、水の流入時に逆流防止弁体１２５が浮力で上昇したときには、同じ高さのシールリング１２０、１２１に当接シールして内部と外部とを遮断して水の浸入を防止できる。
【０１１０】
カバー体１１１取付け用の支柱１１３と、カバー体１１１を加工することにより、内周側のシールリング１２０と外周側のシールリング１２１とによる逆流防止弁座１２２の高さを高い精度で合わせることも可能になる。
【０１１１】
図１０においては、本発明の空気弁の第４実施形態を示している。この実施形態では、口金や筒体を設けることなくカバー体１３０が取付けられ、このカバー体１３０と弁箱１３１とに逆流防止弁体１３２、逆流防止弁座１３３が設けられる。
【０１１２】
弁箱１３１の上部にはフランジ状部１３４が形成され、このフランジ状部１３４の下面にはシールリング１３５が装着されることにより内周側弁座が構成される。一方、カバー体１３０におけるシールリング１３５と同じ高さにはシールリング１３６が装着されることにより外周側弁座が構成され、これら内外周弁座により逆流防止弁座１３３が設けられる。弁箱１３１、固定蓋１３７とカバー体１３０との間には貫通部１３８が設けられ、この貫通部１３８を通して連通部１３９が外部と連通されており、この貫通部１３８内に、前記逆流防止弁座１３３が設けられる。固定蓋１３７の上部には上端面１３７ａが設けられ、中央には大空気孔１４１が設けられる。
【０１１３】
弁箱１３１の下部付近の外周には金属製、又は樹脂製の止めリング１４０が装着され、この止めリング１４０により脱落を防いだ状態で逆流防止弁体１３２が上昇可能な状態で取付けられている。
この実施形態の場合には、別途部品を必要とすることなく、カバー体１３０、弁箱１３１にシールリング１３５、１３６や止めリング１４０の装着溝を加工するだけで、これらカバー体１３０と弁箱１３１との間に逆流防止弁体１３２、逆流防止弁座１３３を設けることができる。
【０１１４】
図１１においては、本発明の空気弁の第５実施形態を示している。この実施形態では、筒体（口金）１２の外周側に設けられた環状体１６１と、この環状体１６１の外周に設けられた鍔部３２と、環状体１６１の外周に設けられた係止部１６４と、この係止部１６４に支受けされた状態で係止された逆流防止弁体１６と、この逆流防止弁体１６の上面側に設けたシール性を有する環状弾性体１６５とにより逆流防止機構部１６０を構成してユニット化されている。そして、このユニット化された逆流防止機構部１６０がカバー体１４内に一体化されていることにより、カバー体１４とともに逆流防止機構部１６０を取り外せるようにしたものである。
【０１１５】
上記の係止部１６４は、金属製或は樹脂製の止めリングからなり、この止めリング（係止部）１６４が、環状体１６１の下部外周に形成された溝部１６３に嵌め込まれて一体化されている。逆流防止弁体１６は、止めリング１６４により脱落が阻止された状態で、この止めリング１６４と鍔部３２との間を外部から浸入した水により、環状弾性体１６５とともに昇降動可能に設けられる。
【０１１６】
係止部１６４は、逆流防止弁体１６、環状弾性体１６５の抜け出しを防止するものであれば止めリングに限ることはなく、例えば、Ｏリングや針金などを使用してもよい。また、これらＯリングや針金などを設けることなく、環状体１６１の下部外周に抜け出し防止する任意の凸部があってもよい。何れの場合にも、逆流防止機構部１６０のメンテナンスや清掃を実施する際に、分解・組立てしやすい態様とするとよい。
【０１１７】
環状弾性体１６５は、鍔部３２の内周側に形成された貫通部３３の位置に対応するように、その外径が小さく設けられている。環状弾性体１６５を小径に設けた場合、変形による弾性力が高められて閉止時のシール性能が向上し、また、その材料の使用量も抑えられる。このように、環状弾性体１６５は、貫通部３３の位置や径に応じて任意の外径に設定でき、上記のように小径に設けた場合にも、前述した場合と同様に環状凸部１５２が逆流防止弁体１６の上面に当接し、突状シール部９４が逆流防止弁座１６６に均等に押圧されることで高い止水性を発揮する。
【０１１８】
図１２においては、図１１の空気弁を分離した状態を示している。図のようにカバー体１４を弁箱１０から取り外すようにして上方に持ち上げるようにすれば、このカバー体１４を取り外す際に、逆流防止弁体１６及び環状体１６１、環状弾性体１６５を一体に着脱できるようになる。
【０１１９】
このように、カバー体１４内に逆流防止機構部１６０をユニット化（一体化）することで、部品を分散させることなくカバー体１４を取り外すのみの簡単な手順により弁箱１０側からユニットを分離させ、続いて、各部を分解してメンテナンスや清掃可能となる。
これにより、例えば、内部へのゴミ詰まりによる弁機構部分の漏水の修理や、消火栓として使用するために内部部品（フロート弁体１７、遊動弁体１８、案内体１９）を取り外すときにも、分解が煩雑になることを防いで各部品の紛失、破損も防止できる。
【０１２０】
なお、止めリング１６４は、逆流防止弁体１６、弾性環状体１６５が環状体１６１から外れない程度の強度があれば十分であり、強く固定することなく簡単に取付け、取外しできることから、逆流防止機構部１６０の清掃等を実施する際には簡単に分解することができる。
【０１２１】
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は、前記実施の形態記載に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変更ができるものである。
【符号の説明】
【０１２２】
１０  弁箱
１２  口金（筒体）
１３、１６１  環状体
１４  カバー体
１５  逆流防止弁座
１６  逆流防止弁体
２０  大空気孔
２１  連通部
２２  開口部
２３  上端面
３２  鍔部
３３  貫通部
８２、１５２  環状凸部
８３、９３  環状弾性体
９４  突状シール部
１６０  逆流防止機構部
１６４  止めリング（係止部）
１６５  環状弾性体
Ｓ  空気層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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