(57)【要約】【課題】通常時には気密性を維持した状態で安定的に閉じられ、負圧発生時には円滑に開かれる通気弁を提供する。【解決手段】通気弁１は、弁体５０を閉鎖位置に向けて付勢する付勢部材６０を備えている。付勢部材６０は、弁体５０に設けられた第１磁石６１と、通気弁本体５に設けられ、第１磁石６１に対して開方向の側に配置され、第１磁石６１に反発力を与える第２磁石６２と、通気弁本体５に設けられ、第１磁石６１に対して閉方向の側に配置され、第１磁石６１に吸引力を与える磁性体または磁石からなる吸引体６３と、を有している。【選択図】図７
2020172961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通気口が形成された通気弁本体と、
前記通気口を閉鎖する閉鎖位置と前記通気口を開放する開放位置との間で移動可能なように前記通気弁本体に支持された弁体と、
前記弁体を前記閉鎖位置に向けて付勢する付勢部材と、を備え、
前記弁体が前記閉鎖位置から前記開放位置に向かう方向を開方向とし、前記開放位置から前記閉鎖位置に向かう方向を閉方向としたときに、
前記付勢部材は、
前記弁体に設けられた第１磁石と、
前記通気弁本体に設けられ、前記第１磁石に対して前記開方向の側に配置され、前記第１磁石に反発力を与える第２磁石と、
前記通気弁本体に設けられ、前記第１磁石に対して前記閉方向の側に配置され、前記第１磁石に吸引力を与える磁性体または磁石からなる吸引体と、を有している、通気弁。
【請求項２】
通気口が形成された通気弁本体と、
前記通気口を閉鎖する閉鎖位置と前記通気口を開放する開放位置との間で移動可能なように前記通気弁本体に支持された弁体と、
前記弁体を前記閉鎖位置に向けて付勢する付勢部材と、を備え、
前記弁体が前記閉鎖位置から前記開放位置に向かう方向を開方向とし、前記開放位置から前記閉鎖位置に向かう方向を閉方向としたときに、
前記付勢部材は、
前記通気弁本体に設けられた第１磁石と、
前記弁体に設けられ、前記第１磁石に対して前記閉方向の側に配置され、前記第１磁石に反発力を与える第２磁石と、
前記弁体に設けられ、前記第１磁石に対して前記開方向の側に配置され、前記第１磁石に吸引力を与える磁性体または磁石からなる吸引体と、を有している、通気弁。
【請求項３】
前記弁体は、前記通気口を覆う閉鎖部と前記閉鎖部から前記閉方向に延びる軸部とを有し、前記軸部の軸線方向に沿って移動可能なように前記通気弁本体に支持され、
前記第１磁石は、前記弁体の前記軸部に設けられ、
前記第２磁石は、前記第１磁石に対して前記弁体の前記閉鎖部の方に配置され、
前記第３磁石は、前記第１磁石に対して前記弁体の前記閉鎖部と反対の方に配置されている、請求項１に記載の通気弁。
【請求項４】
前記吸引体は、前記弁体が前記通気口を閉じているときに前記第１磁石から離間した位置に配置され、
前記弁体の軸部の先端は、前記弁体が前記通気口を閉じているときに前記通気弁本体から離間した位置に配置されている、請求項３に記載の通気弁。
【請求項５】
前記第１磁石は、前記弁体の前記軸部を囲むように環状に形成され、
前記第２磁石および前記吸引体は、環状に形成され、
前記第１磁石、前記第２磁石、および前記吸引体の中心は、同一直線上に位置する、請求項３または４に記載の通気弁。
【請求項６】
前記通気弁本体は、前記通気口が形成された第１部品と、前記第１部品に着脱可能に取り付けられる第２部品とを含み、
前記第１磁石は前記第１部品に設けられ、前記吸引体は前記第２部品に設けられている、請求項３〜５のいずれか一つに記載の通気弁。
【請求項７】
前記第１磁石、前記第２磁石、および前記吸引体は、前記第１磁石が前記第２磁石および前記吸引体から受ける力が、前記弁体が前記閉鎖位置から前記開放位置に向けて移動するときに徐々に小さくなってから徐々に大きくなるように設定されている、請求項１〜６のいずれか一つに記載の通気弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は通気弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
排水管路に負圧が生じると、排水管路に接続された排水機器の封水が破られるおそれがある。そこで従来から、内部が負圧になると開く通気弁を排水管路に設けることが推奨されている。通気弁は、弁体と、弁体を閉じる方向に付勢する付勢手段とを備え、内部の圧力が外部の圧力よりも小さくなると弁体が開くように構成されている。排水管路に負圧が生じると、通気弁の弁体が開くことによって外気が導入され、排水機器の封水が保護される。
【０００３】
通気弁の弁体は、負圧が生じた時に直ちに開くよう構成されていることが好ましい。一方、通気弁の弁体は、排水管路の臭気が外部に漏れないよう、負圧が生じていない通常時には気密性を維持した状態で安定的に閉じられ、また、負圧が解消した時には直ちに閉じるように構成されていることが好ましい。通気弁の弁体には、僅かな圧力変化に対応して開閉する開閉特性が求められる。
【０００４】
特許文献１には、弁体を閉じる方向に付勢する付勢手段として、コイルバネを備えた通気弁が開示されている。コイルバネは安価な付勢手段であるが、長期間の使用によりコイルバネの周囲に埃などが溜まると、コイルバネは円滑に伸縮しなくなり、負圧が生じたときに弁体が円滑に開かないおそれがある。
【０００５】
特許文献２には、弁体を閉じる方向に付勢する付勢手段として、互いに反発する一対の磁石を備えた通気弁が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−７４４８３号公報
【特許文献２】特開２０１８−１６５５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献２に開示された通気弁では、両磁石の反発力が弱いと、通常時に気密性を保ったまま弁体を閉じた状態に安定的に維持することが難しい。しかし、単に両磁石の反発力を強くしただけでは、負圧が生じたときに弁体を円滑に開くことができない。上記通気弁では、弁体の開閉特性について、必ずしも望ましい特性を得ることができなかった。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、通常時には気密性を維持した状態で安定的に閉じられ、負圧発生時には円滑に開かれる通気弁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る第１の通気弁は、通気口が形成された通気弁本体と、前記通気口を閉鎖する閉鎖位置と前記通気口を開放する開放位置との間で移動可能なように前記通気弁本体に支持された弁体と、前記弁体を前記閉鎖位置に向けて付勢する付勢部材と、を備える。前記弁体が前記閉鎖位置から前記開放位置に向かう方向を開方向とし、前記開放位置から前記閉鎖位置に向かう方向を閉方向としたときに、前記付勢部材は、前記弁体に設けられた第１磁石と、前記通気弁本体に設けられ、前記第１磁石に対して前記開方向の側に配置され、前記第１磁石に反発力を与える第２磁石と、前記通気弁本体に設けられ、前記第１磁石に対して前記閉方向の側に配置され、前記第１磁石に吸引力を与える磁性体または磁石からなる吸引体と、を有している。
【００１０】
本発明に係る第２の通気弁は、通気口が形成された通気弁本体と、前記通気口を閉鎖する閉鎖位置と前記通気口を開放する開放位置との間で移動可能なように前記通気弁本体に支持された弁体と、前記弁体を前記閉鎖位置に向けて付勢する付勢部材と、を備える。前記弁体が前記閉鎖位置から前記開放位置に向かう方向を開方向とし、前記開放位置から前記閉鎖位置に向かう方向を閉方向としたときに、前記付勢部材は、前記通気弁本体に設けられた第１磁石と、前記弁体に設けられ、前記第１磁石に対して前記閉方向の側に配置され、前記第１磁石に反発力を与える第２磁石と、前記弁体に設けられ、前記第１磁石に対して前記開方向の側に配置され、前記第１磁石に吸引力を与える磁性体または磁石からなる吸引体と、を有している。
【００１１】
上記第１および第２の通気弁によれば、第１磁石は第２磁石から反発力を受けると共に、吸引体から吸引力を受ける。そのため、第１磁石および第２磁石の互いの反発力が比較的弱く設定されていたとしても、弁体を閉方向に十分に付勢することができ、通常時に気密性を保ったまま弁体を閉じた状態に安定的に維持することができる。一方、負圧発生時に、ひとたび弁体が通気口を開放し、第１磁石と吸引体との間の距離が大きくなると、吸引体の吸引力は低下する。そのため、単に第１磁石および第２磁石の反発力を強くする場合に比べて、負圧発生時に弁体を迅速に移動させることができる。したがって、通常時には気密性を維持した状態で安定的に閉じられ、負圧発生時には円滑に開かれる通気弁を実現することができる。
【００１２】
前記第１の通気弁において、前記弁体は、前記通気口を覆う閉鎖部と前記閉鎖部から前記閉方向に延びる軸部とを有し、前記軸部の軸線方向に沿って移動可能なように前記通気弁本体に支持されていてもよい。前記第１磁石は前記弁体の前記軸部に設けられ、前記第２磁石は前記第１磁石に対して前記弁体の前記閉鎖部の方に配置され、前記第３磁石は前記第１磁石に対して前記弁体の前記閉鎖部と反対の方に配置されていてもよい。
【００１３】
本発明の好ましい一態様によれば、前記吸引体は、前記弁体が前記通気口を閉じているときに前記第１磁石から離間した位置に配置され、前記弁体の軸部の先端は、前記弁体が前記通気口を閉じているときに前記通気弁本体から離間した位置に配置されている。
【００１４】
上記態様によれば、弁体が通気口を閉じるときに、第１磁石と吸引体とは接触せず、かつ、弁体の軸部の先端は通気弁本体に接触しない。そのため、接触に伴う音が発生することはない。したがって、弁体が通気口を閉じるときに異音が発生することを防止することができる。また、吸引体が第１磁石に接触した位置または弁体の軸部の先端が通気弁本体に接触した位置で弁体が通気口を閉じるように設計されている場合、弁体または通気弁本体に寸法誤差が生じると、弁体が通気口を閉じる前に、吸引体が第１磁石に接触したり、弁体の軸部の先端が通気弁本体に接触してしまうおそれがある。その結果、通常時に弁体が通気口を良好に閉じることができないおそれがある。しかし、上記態様によれば、そのようなおそれがなく、多少の寸法誤差が発生したとしても、通常時に通気口を良好に閉じることができる。
【００１５】
本発明の好ましい一態様によれば、前記第１磁石は、前記弁体の前記軸部を囲むように環状に形成されている。前記第２磁石および前記吸引体は、環状に形成されている。前記第１磁石、前記第２磁石、および前記吸引体の中心は、同一直線上に位置している。
【００１６】
上記態様によれば、弁体の軸部が直線状に移動しやすくなり、弁体の開閉動作が安定する。よって、通気口を円滑に開閉することができる。
【００１７】
本発明の好ましい一態様によれば、前記通気弁本体は、前記通気口が形成された第１部品と、前記第１部品に着脱可能に取り付けられる第２部品とを含んでいる。前記第１磁石は前記第１部品に設けられ、前記吸引体は前記第２部品に設けられている。
【００１８】
上記態様によれば、弁体を第１部品に取り付けた後、第１部品に第２部品を取り付けることにより、通気弁を容易に組み立てることができる。
【００１９】
本発明の好ましい一態様によれば、前記第１磁石、前記第２磁石、および前記吸引体は、前記第１磁石が前記第２磁石および前記吸引体から受ける力が、前記弁体が閉位置から開位置に向けて移動するときに徐々に小さくなってから徐々に大きくなるように設定されている。
【００２０】
上記態様によれば、望ましい弁体の開閉特性を得ることができる。すなわち、通常時には気密性を維持した状態で安定的に閉じられ、負圧発生時には円滑に開かれるために好適な開閉特性を得ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、通常時には気密性を維持した状態で安定的に閉じられ、負圧発生時には円滑に開かれる通気弁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施形態に係る通気弁の斜視図である。
【図２】通気弁の平面図である。
【図３】通気弁の正面図である。
【図４】通気弁の左側面図である。
【図５】通気弁の底面図である。
【図６】通気弁の図２のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】通気弁および配管の図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】通気弁本体の本体の斜視図である。
【図９】弁体の本体の斜視図である。
【図１０】流出口カバーの斜視図である。
【図１１】流出口カバーの断面図である。
【図１２】カバーを回転させる前の通気弁および配管の断面図である。
【図１３】カバーの回転作業の一例を示す平面図である。
【図１４】弁体の通気口からの距離と、第１磁石が第２磁石および吸引体から受ける力との関係を表すグラフである。
【図１５】（ａ）は他の実施形態に係る通気弁の部分断面図であり、（ｂ）は当該通気弁の弁体および通気弁本体の本体の平面図である。
【図１６】（ａ）は他の実施形態に係る通気弁の部分断面図であり、（ｂ）は当該通気弁の分解断面図である。
【図１７】他の実施形態に係る通気弁の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施形態に係る通気弁１の斜視図である。図２、図３、図４、図５は、それぞれ通気弁１の平面図、正面図、左側面図、底面図である。図６は図２のＶＩ−ＶＩ線断面図、図７は図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。通気弁１は、排水管路の配管１００（図７参照）に取り付けられ、配管１００内に負圧が生じると、外気を導入することによってその負圧状態を解消するものである。
【００２４】
通気弁１は、通気弁本体５（図１参照）と、弁体５０（図６参照）と、弁体５０を付勢する付勢部材６０（図６参照）とを備えている。
【００２５】
図１に示すように、通気弁本体５は、本体１０と、カバー２０と、流出口カバー３０とを含んでいる。通気弁本体５は、本体１０、カバー２０、および流出口カバー３０が互いに組み立てられることによって構成されている。
【００２６】
図８は本体１０の斜視図である。本体１０は、外筒部１１と、外筒部１１の内側に配置された内筒部１２と、外筒部１１と内筒部１２とを連結する複数の連結棒１３とを有している。
【００２７】
外筒部１１の外周面には、組立溝１４が形成されている。組立溝１４には、カバー２０の突起２５（図１参照）が嵌め込まれる。組立溝１４は、突起２５が挿入される挿入孔１４ａと、傾斜した上縁１４ｂとを有している。上縁１４ｂは、挿入孔１４ａから離れるほど下方に向かうように傾斜している。本実施形態では、外筒部１１の外周面に、３つの組立溝１４が形成されている。
【００２８】
内筒部１２には、後述する弁体５０の軸部５２が挿入される軸孔１５が形成されている。内筒部１２は、外筒部１１と同心円状に配置されている。
【００２９】
連結棒１３は、内筒部１２から外筒部１１に延びている。ここでは連結棒１３の個数は４つであるが、特に限定されない。本実施形態では、連結棒１３は放射状に配置されている。連結棒１３は、軸線ＣＡに沿って見たときに、径方向に真っ直ぐに延びている。ただし、特に限定されない。連結棒１３は、軸線ＣＡに沿って見たときに曲がっていてもよい。例えば、連結棒１３は渦巻き状に形成されていてもよい。本実施形態では、連結棒１３は板状に形成されている。連結棒１３の表面１３ａは、軸線ＣＡと平行な線１９に対して傾斜している。連結棒１３の表面１３ａは、周方向の一方（図８の軸線ＣＡ周りの時計回り方向。矢印Ｑ参照）に行くほど下方に向かうように傾斜している。
【００３０】
図７に示すように、外筒部１１の上部１１ａは下部１１ｂよりも内径が小さくなっており、上部１１ａと下部１１ｂとの間には、段差が形成されている。この段差は、弁体５０を受ける弁座１６を構成している。弁座１６の内側には、弁体５０によって開閉される通気口１７が形成されている。通気口１７は上下方向に開口している。
【００３１】
弁体５０は、閉鎖部５１および軸部５２を有する本体５３と、シール材５４と、シール材５４を本体５３に押さえつける押さえ部品５５と、を有している。
【００３２】
図９は弁体５０の本体５３の斜視図である。図９に示すように、本体５３の閉鎖部５１は、軸線ＣＡに沿って見たときに円状に形成されている。軸部５２は円柱状に形成され、閉鎖部５１から上方に延びている。閉鎖部５１および軸部５２は一体的に形成されている。図７に示すように、閉鎖部５１は、シール材５４を介して弁座１６に当接する環状部５１ａと、環状部５１ａから下方に延びる筒部５１ｂとを含んでいる。筒部５１ｂが設けられていることにより、閉鎖部５１の剛性が高められている。
【００３３】
シール材５４は、板状かつ環状に形成されており、閉鎖部５１の環状部５１ａ上に配置されている。シール材５４の材料は特に限定されないが、例えば、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）等のゴムである。押さえ部品５５は、軸部５２に嵌め込まれており、シール材５４を上方から閉鎖部５１に向かって押さえつけている。これにより、閉鎖部５１にシール材５４が固定されている。ただし、ここで説明した構成は一例に過ぎない。閉鎖部５１にシール材５４を接着等することにより、押さえ部品５５を省略してもよい。閉鎖部５１の環状部５１ａが十分なシール性能を有している場合、シール材５４はなくてもよい。
【００３４】
カバー２０は、通気口１７の上方を覆うカバーとしての役割を果たす。図１に示すように、カバー２０は、本体１０の外筒部１１に係合する流入側筒状部２１と、天板部２２とを有している。天板部２２は、軸線ＣＡに対して垂直に設けられており、通気口１７の上方に配置されている。流入側筒状部２１は、天板部２２から軸線方向に延びている。流入側筒状部２１の内側には、本体１０の組立溝１４に嵌め込まれる前述の突起２５が設けられている。突起２５が組立溝１４に嵌め込まれることにより、図７に示すように、カバー２０はシール材１８を挟んで本体１０に組み立てられる。図３に示すように、流入側筒状部２１には流入口２７が形成されている。流入口２７は通気口１７よりも上方に配置されている。本実施形態では、流入口２７は側方に開口している。すなわち、流入口２７は軸線ＣＡと垂直な方向に開口している。ただし、流入口２７の位置および向きは特に限定されない。
【００３５】
図１に示すように、カバー２０は、天板部２２に一体的に形成された２本の引っ掛け棒２３を有している。２本の引っ掛け棒２３は、軸線ＣＡを挟んで互いに反対側に配置されている。引っ掛け棒２３は天板部２２から上方に延びている。また、天板部２２には、補強リブ２４が設けられている。補強リブ２４は、引っ掛け棒２３および天板部２２に連結されている。
【００３６】
流出口カバー３０は、本体１０の下部に取り付けられている。図１０は流出口カバー３０の斜視図である。図１１は流出口カバー３０の断面図である。図１０に示すように、流出口カバー３０は、流出側筒状部３１と、水浸入抑制部３２とを有している。流出側筒状部３１の下側には、流出口３７が形成されている。流出口３７は上下方向に開口している。流出口３７は、通気口１７よりも下方に配置されている。
【００３７】
水浸入抑制部３２は、配管１００内を流れる排水が跳ね上がった場合（図７の矢印Ａ１参照）に、その排水が内部に浸入することを抑制する部分である。水浸入抑制部３２は径方向の内側に延びた部分であり、本実施形態では、複数のフィン３３により構成されている。フィン３３は、流出側筒状部３１から径方向の内側に延びている。図５に示すように、本実施形態では、水浸入抑制部３２の内径Ｒ３２は、軸線ＣＡからフィン３３の内端までの距離により定義される。水浸入抑制部３２の内径Ｒ３２は、弁体５０の閉鎖部５１の外径Ｒ５１よりも小さい。
【００３８】
図１０に示すように、フィン３３同士は互いに離間している。フィン３３は、周方向に沿って並んでおり、互いに周方向に離間している。フィン３３は、流出口３７の中心線３７ｃと平行な線３７ｄに対して傾斜している。また、フィン３３は、中心線３７ｃと垂直な面（本実施形態では水平面）に対して傾斜している。そのため、空気が隣り合うフィン３３の間を通過するときに、空気の流れ方向は中心線３７ｃに対して斜めの方向となる（図１０および図１１の矢印Ａ２参照）。なお、本実施形態では、流出口３７の中心線３７ｃは軸線ＣＡと一致している。
【００３９】
図５に示すように、流出口３７の中心線３７ｃに沿って見たときに、フィン３３同士は周方向に離間している。ただし、限定されない。流出口３７の中心線３７ｃに沿って見たときに、フィン３３同士は周方向に離間していなくてもよく、フィン３３同士は部分的に重なっていてもよい。本実施形態では、流出口３７の中心線３７ｃに沿って見たときに、フィン３３が離間しているので、フィン３３の間にはスリット孔３３ｇが形成されている。ここでは、スリット孔３３ｇは、周囲が閉じた孔ではなく、周囲の一部（中心線３７ｃ側の部分）が開いた孔である。本明細書において、「孔」には、周囲が閉じた孔と、周囲の一部が開いた孔との両方が含まれる。本実施形態では、流出口３７の中心線３７ｃに沿って見たときに、水浸入抑制部３２の面積は、スリット孔３３ｇの開口面積よりも大きくなっている。すなわち、流出口３７の中心線３７ｃに沿って見たときに、フィン３３の全体の面積は、スリット孔３３ｇの全体の開口面積よりも大きい。なお、ここで言うスリット孔３３ｇの開口面積とは、スリット孔３３ｇの中心線３７ｃ側が閉じていると仮定した場合の開口面積のことである。
【００４０】
通気弁本体５および弁体５０の材料は特に限定されないが、ここでは、通気弁本体５の本体１０およびカバー２０の材料はＡＢＳ樹脂であり、流出口カバー３０の材料はＰＰ（ポリプロピレン）樹脂である。弁体５０の本体５３および押さえ部品５５の材料はＡＢＳ樹脂である。
【００４１】
付勢部材６０は、通気口１７を閉じる方向に弁体５０を付勢する部材である。本実施形態は、弁体５０が下方に移動すると通気口１７が開放され、弁体５０が上方に移動すると通気口１７が閉鎖される。付勢部材６０は、弁体５０を上方に付勢するように構成されている。本実施形態では、付勢部材６０は、磁力を利用して弁体５０を付勢するように構成されている。図７に示すように、付勢部材６０は、弁体５０の軸部５２に設けられた第１磁石６１と、通気弁本体５の本体１０に設けられた第２磁石６２と、通気弁本体５のカバー２０に設けられた吸引体６３とを有している。
【００４２】
弁体５０の軸部５２の上部には、合成樹脂製（本実施形態ではＡＢＳ樹脂製）の環状部材５６が嵌め込まれている。第１磁石６１は、この環状部材５６に取り付けられている。なお、環状部材５６は必ずしも必要ではなく、第１磁石６１が軸部５２に直接取り付けられていてもよい。第１磁石６１は環状に形成されている。第１磁石６１は、第１磁石６１の中心線と軸線ＣＡとが一致するように配置されている。
【００４３】
第２磁石６２は、本体１０の内筒部１２に取り付けられている。第２磁石６２は第１磁石６１の下方に配置されている。言い換えると、第２磁石６２は、第１磁石６１に対して弁体５０の閉鎖部５１の方に配置されている。第２磁石６２も環状に形成されている。図７に示すように、弁体５０の軸部５２は第２磁石６２を貫通している。第２磁石６２は、第２磁石６２の中心線と軸線ＣＡとが一致するように配置されている。第２磁石６２は、第１磁石６１に反発力を与えるように構成されている。第１磁石６１および第２磁石６２は、対向する面同士が同じ極性を有するように構成されている。
【００４４】
吸引体６３は、第１磁石６１に吸引力を与える部材である。本実施形態では、吸引体６３は金属により構成されているが、吸引体６３は磁石であってもよい。また、吸引体６３は金属以外の磁性体であってもよい。本実施形態では、吸引体６３は、環状の金属板により構成されている。吸引体６３は、カバー２０の天板部２２に取り付けられており、第１磁石６１の上方に配置されている。吸引体６３は、第１磁石６１に対して弁体５０の閉鎖部５１と反対の方に配置されている。吸引体６３は、吸引体６３の中心線と軸線ＣＡとが一致するように配置されている。
【００４５】
以上が通気弁１の構成である。次に、通気弁１の動作について説明する。
【００４６】
第１磁石６１は、第２磁石６２から反発力を受け、吸引体６３から吸引力を受けている。そのため、第１磁石６１は第２磁石６２および吸引体６３から上向きの力を受けている。第１磁石６１は弁体５０に取り付けられているので、弁体５０は第１磁石６１を介して上向きの力を受けている。弁体５０は、付勢部材６０により上向きの力を受けている。よって、配管１００内に負圧が発生していない通常時には、弁体５０は通気口１７を閉じている。
【００４７】
配管１００内に負圧が発生すると、弁体５０の上方と下方との間に圧力差が生じる。その圧力差により弁体５０に下向きの力が作用する。この下向きの力が、付勢部材６０による上向きの力よりも大きくなると、弁体５０は下向きに移動する。その結果、通気口１７は開放される。通気口１７が開放されると、外部の空気が流入口２７、通気口１７、および流出口３７を通過し、配管１００内に導入される。このように、通気弁１が開くことにより、外部から配管１００内に空気が導入される。
【００４８】
配管１００内に空気が導入されることにより、配管１００の内部圧力は上昇する。これにより、負圧状態は解消される。弁体５０の上方と下方との間の圧力差が小さくなると、弁体５０に作用する下向きの力が付勢部材６０による上向きの力よりも小さくなる。その結果、弁体５０は上向きに移動し、通気口１７は閉鎖される。
【００４９】
このように、配管１００に通気弁１が設けられていることにより、配管１００内に負圧が発生しても、通気弁１が開くことにより、負圧状態は直ちに解消される。
【００５０】
次に、通気弁１の組立方法について説明する。前述したように、通気弁１は通気弁本体５と弁体５０とを備え、通気弁本体５は本体１０、カバー２０、および流出口カバー３０を有している。まず、本体１０の内筒部１２の軸孔１５（図８参照）に弁体５０の軸部５２を下方から挿通し、軸部５２の先端に環状部材５６を取り付ける。次に、本体１０の下部に流出口カバー３０を取り付ける。また、本体１０の周囲に環状のシール材１８を取り付け、カバー２０の突起２５（図１参照）が本体１０の挿入孔１４ａに嵌まるように、上方からカバー２０を本体１０に取り付ける。これにより、通気弁１が組み立てられる。なお、本体１０に対するカバー２０の取り付けと、本体１０に対する流出口カバー３０の取り付けとは、どちらが先でも構わない。
【００５１】
次に、通気弁１の設置方法の一例について説明する。図１２に示すように、配管１００には、通気弁１を取り付けるための筒状の取付口１０１が設けられている。まず、通気弁１を取付口１０１に挿入する。次に、カバー２０を回転させる。この際、例えば図１３に示すように、ドライバ２００などの工具を引っ掛け棒２３に引っ掛け、カバー２０を回転させるようにしてもよい。これにより、カバー２０に大きな回転力を付与することができる。カバー２０が回転すると、カバー２０の突起２５が本体１０の組立溝１４の上縁１４ｂ（図８参照）に沿って移動する。その結果、カバー２０は回転すると共に下向きに移動し、シール材１８が押しつぶされる（図７参照）。このようにして、通気弁１は取付口１０１に気密に取り付けられる。
【００５２】
通気弁１のメンテナンス時または交換時には、上記説明と逆の順序により、通気弁１を取付口１０１から取り外すことができ、通気弁１を分解することができる。ところで、通気弁１が長期間にわたって取付口１０１に取り付けられている場合、カバー２０が固着してしまい、カバー２０を本体１０に対して回転させにくいことがある。しかし、上述のように、例えばドライバ２００などの工具を引っ掛け棒２３に引っ掛けることとすれば、カバー２０に大きな回転力を付与することができるので、カバー２０を比較的容易に回転させることができる。そのため、通気弁１のメンテナンスまたは交換を容易に行うことができる。
【００５３】
前述したように、本実施形態に係る通気弁１は、通気口１７を閉じる方向に弁体５０を付勢する手段として、第１磁石６１と第２磁石６２と吸引体６３とを有する付勢部材６０を備えている。図１４は、弁体５０の通気口１７からの距離Ｌと、第１磁石６１が第２磁石６２および吸引体６３から受ける力Ｆとの関係を表すグラフである。距離Ｌは、弁体５０が通気口１７を閉じているときは零であり、通気口１７から離れるほど（本実施形態では、通気口１７から下方に行くほど）大きくなる。破線の曲線Ｂ２は、第１磁石６１が第２磁石６２から受ける反発力を表している。一点鎖線の曲線Ｂ３は、第１磁石６１が吸引体６３から受ける吸引力を表している。実線の曲線Ｂ１は、それら反発力および吸引力の合力を表している。言い換えると、実線の曲線Ｂ１は、第１磁石６１が第２磁石６２および吸引体６３から受ける合計の力を表している。
【００５４】
曲線Ｂ１から分かるように、第１磁石６１が受ける力は、距離Ｌが零からＬ１の間では、距離Ｌが大きくなるほど徐々に小さくなり、Ｌ１以上では距離Ｌが大きくなるほど徐々に大きくなる。すなわち、第１磁石６１、第２磁石６２、および吸引体６３は、弁体５０が閉位置から開位置に向けて移動するときに、第１磁石６１に作用する力が徐々に小さくなってから徐々に大きくなるように設定されている。
【００５５】
吸引体６３が設けられていることにより、Ｌ＝０のときに第１磁石６１が受ける力Ｆ１は、第１磁石６１が第２磁石６２から受ける力Ｆ２よりも大きくなっている。そのため、本実施形態に係る付勢部材６０により、弁体５０は閉じる方向に十分に付勢される。弁体５０は気密性を保ったまま、閉じた状態に安定的に維持される。
【００５６】
ところで、吸引体６３を設けなくても、第１磁石６１および第２磁石６２の反発力を高めに設定することにより、Ｌ＝０のときに第１磁石６１が受ける力を大きくすることができる。曲線Ｂ４は、反発力を高めに設定したときに第１磁石６１が受ける力を表している。しかし、単に第１磁石６１および第２磁石６２の反発力を高めに設定しただけでは、第１磁石６１が受ける力は、距離Ｌの増加と共に大きくなるだけである。
【００５７】
一方、本実施形態によれば、第１磁石６１が受ける力は、距離Ｌの増加と共にいったん小さくなってから大きくなる。そのため、弁体５０は、負圧を受けることによっていったん通気口１７から離れると、その後は開く方向に迅速に移動する。よって、本実施形態によれば、外気を配管１００内に即座に導入することができる。
【００５８】
以上のように、本実施形態に係る通気弁１によれば、弁体５０の軸部５２に設けられた第１磁石６１は、通気弁本体５に設けられた第２磁石６２から反発力を受けると共に、通気弁本体５に設けられた吸引体６３から吸引力を受ける。そのため、第１磁石６１および第２磁石６２の互いの反発力が比較的弱く設定されていたとしても、弁体５０を閉じる方向に十分に付勢することができ、よって、通常時に気密性を保ったまま、弁体５０を閉じた状態に安定的に維持することができる。一方、負圧発生時に、ひとたび弁体５０の閉鎖部５１が通気口１７から離れると、吸引体６３の吸引力は低下する。そのため、単に第１磁石６１および第２磁石６２の反発力を強くする場合に比べて、負圧発生時に弁体５０を迅速に移動させることができる。したがって、通常時には気密性を維持した状態で安定的に閉じられ、負圧発生時には円滑に開かれる通気弁１を実現することができる。
【００５９】
本実施形態によれば、図６および図７に示すように、弁体５０が通気口１７を閉じているときに、吸引体６３は第１磁石６１から離間した位置に配置され、弁体５０の軸部５２の先端は通気弁本体５の天板部２２から離間した位置に配置されている。そのため、通気口１７を閉じるときに弁体５０は天板部２２に向かって上方に移動するが、吸引体６３が第１磁石６１に当たることはなく、軸部５２が天板部２２に当たることはない。よって、弁体５０が通気口１７を閉じるときに音が発生することを防止することができる。
【００６０】
また、弁体５０および通気弁本体５は、複数の部品が組み立てられることにより構成されている。弁体５０および通気弁本体５は、単一の部品により構成される場合に比べて、寸法誤差が生じやすい。仮に、吸引体６３が第１磁石６１に接触した位置または弁体５０の軸部５２の先端が通気弁本体５に接触した位置で弁体５０が通気口１７を閉じるように設計されている場合、弁体５０または通気弁本体５に寸法誤差が生じると、弁体５０が通気口１７を閉じる前に、吸引体６３が第１磁石６１に接触したり、弁体５０の軸部５２の先端が通気弁本体５に接触してしまうおそれがある。その結果、通常時に弁体５０が通気口１７を良好に閉じることができないおそれがある。しかし、本実施形態によれば、そのようなおそれがなく、多少の寸法誤差が発生したとしても、通常時に通気口１７を良好に閉じることができる。
【００６１】
ただし、本実施形態は一例に過ぎず、通常時に通気口１７を良好に閉じることができる限り、弁体５０が通気口１７を閉じているときに軸部５２が天板部２２に接触していてもよく、吸引体６３が第１磁石６１に接触していてもよい。弁体５０が通気口１７を閉じるときに音が発生してもよい。
【００６２】
本実施形態によれば、第１磁石６１は弁体５０の軸部５２を囲むように環状に形成され、第２磁石６２および吸引体６３も環状に形成されている。第１磁石６１、第２磁石６２、および吸引体６３は、軸線ＣＡ上に配置されており、同一直線上に位置している。これにより、弁体５０の軸部５２は直線状に移動しやすくなり、弁体５０の開閉動作が安定する。よって、通気口１７を円滑に開閉させることができる。
【００６３】
本実施形態によれば、通気弁本体５は、通気口１７が形成された本体１０と、本体１０に着脱可能に取り付けられるカバー２０とを含んでおり、第１磁石６１は本体１０に設けられ、吸引体６３はカバー２０に設けられている。これにより、弁体５０を通気弁本体５の本体１０に取り付けた後、本体１０にカバー２０を取り付けることにより、通気弁１を容易に組み立てることができる。
【００６４】
なお、前記実施形態では、第１磁石６１、第２磁石６２、および吸引体６３は環状に形成されているが、特に限定される訳ではない。第１磁石６１、第２磁石６２、または吸引体６３は、円板状に形成されていてもよく、その他の形状に形成されていてもよい。
【００６５】
前記実施形態では、第１磁石６１は弁体５０の軸部５２の周囲に配置されている。しかし、第１磁石６１の配置は特に限定されない。例えば、第１磁石６１は軸部５２の先端（軸部５２の上方）に配置されていてもよい。
【００６６】
前記実施形態では、弁体５０が通気口１７を閉じているときに、第１磁石６１と吸引体６３との距離は、第１磁石６１と第２磁石６２との距離よりも小さい。しかし、第１磁石６１と吸引体６３との距離は、第１磁石６１と第２磁石６２との距離と等しくてもよく、第１磁石６１と第２磁石６２との距離よりも大きくてもよい。
【００６７】
次に、他の実施形態の例について簡単に説明する。以下の説明では、前記実施形態と同様の部分または対応する部分には同様の符号を付し、それらの説明は省略することとする。
【００６８】
前記実施形態では、弁体５０は軸部５２を有しているが、軸部５２は必ずしも必要ではない。次に、図１５を参照しながら、弁体５０が軸部を有していない実施形態の例について簡単に説明する。
【００６９】
図１５（ｂ）に示すように本実施形態では、弁体５０は、閉鎖部５１と、閉鎖部５１の外周部から径方向の外側に延びる複数の突起５７とを有している。通気弁本体５の本体１０には、突起５７が係合する凹部５７ｂが形成されている。突起５７は、凹部５７ｂに対して摺動可能であり、凹部５７ｂにより上下方向に案内される。図１５（ａ）に示すように、第１磁石６１は弁体５０の閉鎖部５１に取り付けられている。第２磁石６２は、通気弁本体５における第１磁石６１よりも下方の部分に取り付けられている。吸引体６３は、通気弁本体５における第１磁石６１よりも上方の部分に取り付けられている。ここでは、第２磁石６２は本体１０に取り付けられ、吸引体６３はカバー２０に取り付けられている。
【００７０】
本実施形態においても、第１磁石６１は第２磁石６２から上向きの反発力を受けると共に、吸引体６３から上向きの吸引力を受ける。そのため、通常時には、弁体５０は上向きの力を受け、通気口１７を閉鎖する。一方、負圧が発生すると、弁体５０に作用する下向きの力が上記上向きの力よりも大きくなり、弁体５０は下向きに移動する。その結果、弁体５０は通気口１７を開放する。本実施形態では、弁体５０の突起５７が通気弁本体５の凹部５７ｂ内を摺動することにより、弁体５０は上下方向に案内される。
【００７１】
前記実施形態では、通気口１７は上下に開口し、弁体５０は上下に移動するように構成されている。通気口１７の開口方向と弁体５０の移動方向とは一致している。しかし、通気口１７の開口方向と弁体５０の移動方向とは、必ずしも一致している必要はない。例えば図１６に示す実施形態では、通気弁本体５は、傘状の通気口形成部材８０を有し、弁体５０は傘状の閉鎖部５１を有している。通気口形成部材８０には複数の通気口１７が形成されており、各通気口１７は上下方向から傾いた方向に開口している。第１磁石６１は弁体５０に取り付けられ、第２磁石６２は通気弁本体５の本体１０に取り付けられ、吸引体６３は通気弁本体５のカバー２０に取り付けられている。弁体５０には筒状の軸部５２が備えられており、カバー２０には軸部５２に係合する軸部２０ａが備えられている。弁体５０は、軸部５２がカバー２０の軸部２０ａに沿って摺動することにより、上下に案内される。本実施形態では、通気口１７の開口方向は上下方向から傾いているが、弁体５０は上下方向に移動する。
【００７２】
前記実施形態では、第１磁石６１は弁体５０に設けられ、第２磁石６２および吸引体６３は通気弁本体５に設けられている。しかし、例えば図１７に示すように、第１磁石６１が通気弁本体５に設けられ、第２磁石６２および吸引体６３が弁体５０に設けられていてもよい。図１７に示す実施形態では、通気弁本体５の通気口形成部材８０に第１磁石６１が設けられている。弁体５０は軸部５２の上部に嵌め込まれた環状部材５６を有しており、第２磁石６２はこの環状部材５６に設けられている。吸引体６３は、弁体５０の閉鎖部５１に設けられている。
【００７３】
本実施形態では、第１磁石６１は第２磁石６２から下向きの反発力を受けると共に、吸引体６３から下向きの吸引力を受ける。言い換えると、第２磁石６２は第１磁石６１から上向きの反発力を受け、吸引体６３は第１磁石６１から上向きの吸引力を受ける。そのため、通常時には、弁体５０は上向きの力を受け、通気口形成部材８０に形成された通気口１７を閉鎖する。一方、負圧が発生すると、弁体５０に作用する下向きの力が上記上向きの力よりも大きくなり、弁体５０は下向きに移動する。その結果、弁体５０は通気口１７を開放する。
【符号の説明】
【００７４】
１      通気弁
５      通気弁本体
１０      本体（第１部品）
２０      カバー（第２部品）
１７      通気口
５０      弁体
５１      閉鎖部
５２      軸部
６０      付勢部材
６１      第１磁石
６２      第２磁石
６３      吸引体
【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】
2020172961.tif 000009
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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