(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水配管に設けられ、給水時には前記給水配管内の空気を外部に排気するとともに前記給水配管内の水が外部に漏出するのを防止し、水抜き時には外部から前記給水配管内に空気を吸入して水抜きを行う吸排気弁であって、
弁室と、該弁室の下方に設けられ、前記弁室及び前記給水配管に連通する給排水口と、前記弁室の上方に設けられ、前記弁室に連通するとともに外気に開放される吸排気孔と、前記弁室の上部に設けられ、弾性材料で形成されるとともに前記吸排気孔に連通する弁口及びその周囲に形成されたテーパ状の弁座を有するシール部材と、前記弁室内に上下に変位可能に収容されるとともに水より比重の小さい材料で形成され、前記弁座に接離して前記弁口を開閉する球状のフロート弁とを備え、
前記弁座における前記フロート弁が接離する部位に微小突起群を形成したことを特徴とする吸排気弁。
【請求項２】
前記弁座の中心角度が１２０°≦α≦１５０°であることを特徴とする請求項１記載の吸排気弁。
【請求項３】
前記フロート弁の直径Ｄ１と前記弁口の直径Ｄ２との比が０．６５≦Ｄ２／Ｄ１≦０．７５であることを特徴とする請求項１記載の吸排気弁。
【請求項４】
前記弁座がゴム製であるとともに、ゴム硬度Ｈｓが６５≦Ｈｓ≦７５であることを特徴とする請求項１記載の吸排気弁。
【請求項５】
前記微小突起群は、前記弁口の周囲に同心円状に形成される複数の突条から成ることを特徴とする請求項１記載の吸排気弁。
【請求項６】
前記複数の突条の高さＬ１が５≦Ｌ１≦１５μｍであることを特徴とする請求項５記載の吸排気弁。
【請求項７】
前記複数の突条のピッチＰ１が３０≦Ｐ１≦５０μｍであることを特徴とする請求項６記載の吸排気弁。
【請求項８】
前記複数の突条は、前記シール部材を成形する金型に切削加工を施すことにより形成されることを特徴とする請求項５記載の吸排気弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水配管に装備される吸排気弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１は給水配管に装備される吸排気弁を開示している。
この吸排気弁は、給水配管の頂部に設けられ、給水時には給水配管内の空気を外部に排気するとともに給水配管内の水が外部に漏出するのを防止し、水抜き時には外部から給水管内に空気を吸入してスムーズに水抜きを行うように構成されている。
【０００３】
この種の吸排気弁は、水の漏出を防止するためのフロート弁を備えている。このフロート弁は水より比重の小さい材料で形成されており、弁本体に形成された弁室内に上下に変位可能に収容されている。弁室内の水位が上昇すると、フロート弁は上昇し、吸排気口に連通する弁口の周囲のテーパ状の弁座に当接して当該弁口を閉塞する。
【０００４】
なお、弁口のシール性を向上するべく、弁座をゴム等の弾性材料で形成し、フロート弁によって弁座を若干圧縮した状態で弁口を閉塞するようにしたものもある。
【０００５】
弁室内の水位が低下すると、フロート弁は弁口から離れて下降し、弁室の下方に設けられたシートに着座する。これにより吸排気孔から外気が弁室を介して給水配管内に取り込まれ、給水配管内の水が外部に排水される。なお、フロート弁が着座するシートには排水溝が設けられており、弁室内の水はこの排水溝を介して給水配管内に排水される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実用新案登録第３００７６２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来の吸排気弁において、吸排気孔に連通する弁口の周囲の弁座が弾性材料で形成
される場合には、フロート弁が接離する部位が平坦面であるため、弁座とフロート弁とが
面接触する。この場合、弁座が圧縮されにくく、特に水圧が小さい微圧域において弁口の
適切なシール性が確保しづらいという問題があった。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、吸排気孔に連通する弁口のシール性の向上を図った吸排気弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、給水配管に設けられ、給水時には給水配管内の空気を外部に排気するとともに給水配管内の水が外部に漏出するのを防止し、水抜き時には外部から給水配管内に空気を吸入して水抜きを行う吸排気弁であって、弁室と、弁室の下方に設けられ、弁室及び給水配管に連通する給排水口と、弁室の上方に設けられ、弁室に連通するとともに外気に開放される吸排気孔と、弁室の上部に設けられ、弾性材料で形成されるとともに吸排気孔に連通する弁口及びその周囲に形成されたテーパ状の弁座を有するシール部材と、弁室内に上下に変位可能に収容されるとともに水より比重の小さい材料で形成され、弁座に接離して弁口を開閉する球状のフロート弁とを備え、弁座におけるフロート弁が接離する部位に微小突起群を形成したことを特徴とするものである。
【００１０】
なお、フロート弁による弁口のシール性をより向上するために、弁座の中心角度は１２０°≦α≦１５０°であることが好ましい。
また、フロート弁の弁口への食い付きを防ぐために、フロート弁の直径Ｄ１と弁口の直径Ｄ２との比を０．６５≦Ｄ２／Ｄ１≦０．７５とすることが好ましい。また、弁座をゴム製にするとともに、ゴム硬度を６５≦Ｈｓ≦７５とすることが好ましい。
微小突起群は、例えば、弁口の周囲に同心円状に形成される複数の突条から成るものとすることができる。
この場合、複数の突条の高さＬ１を５≦Ｌ１≦１５μｍとすることが好ましく、さらに、ピッチＰ１を３０≦Ｐ１≦５０μｍとすることが好ましい。
なお、複数の突条は、シール部材を成形する金型に切削加工を施すことにより容易に形成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の吸排気弁は、閉弁時にフロート弁が微小突起群を押し潰すため、微圧域でも弁口の高いシール性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の吸排気弁の全体構造を示す断面図。
【図２】本発明の吸排気弁の構成部品の断面図。
【図３】本発明の吸排気弁のフロート弁とシール部材の詳細を示す説明図であって、（ｂ）は（ａ）の一部拡大図。
【図４】本発明の吸排気弁の要部の詳細を示す説明図であって、（ａ）はシール部材を装着した蓋部材の内面図、（ｂ）は（ａ）の一部拡大図。（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ’線断面図。
【図５】本発明の吸排気弁の作用を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明の吸排気弁の全体構造を示す説明図である。
吸排気弁１００は弁本体１１０を有し、弁本体１１０には給排水口１１２に連通する弁室１１４が形成されている。給排水口１１２と弁室１１４の間にはテーパー状のシート１２０が設けられ、弁室１１４内には球状のフロート弁１３０が配置される。
【００１４】
このフロート弁１３０はポリプロピレン（ＰＰ）等の比重が０．８程度のプラスチック材で形成され、弁室１１４内に給水されると水に浮き、給水されないときにはシート１２０上に着座する。弁本体１１０の頂部にはねじ部１４４が設けられ、蓋部材１４０が螺合される。蓋部材１４０には弁室１１４に連通するとともに外気に開放された吸排気孔１４２が形成されている。蓋部材１４０の内側にはゴム等の弾性材料で形成される環状のシール部材１５０が固着される。このシール部材１５０は、吸排気孔１４２に連通する弁口１５２を有しており、弁口１５２のフロート弁１３０に対向するエッジ部にテーパ状のフロート弁接触部１６０が形成されてフロート弁１３０の弁座として機能する。弁本体１１０と蓋部材１４０の間にはＯリング１７０が挿入されて水漏れを防止する。
【００１５】
図２は、本発明の吸排気弁の構成部品の詳細を示す説明図である。
弁本体１１０は給排水口１１２の外周部に給水配管への取付用の雄ねじ部１１６を有する。給排水口１１２と弁室１１４の間に形成されるシート１２０には４つの排水溝１２２（図５参照）が形成される。弁本体１１０の頂部の内壁部には雌ねじ部１４４ａが形成される。
【００１６】
蓋部材１４０の外周には雄ねじ部１４４ｂが形成され、蓋部材１４０の上面には、取付用の工具が係合する係合部としての２個の有底の工具用穴１４６が設けられる。蓋部材１４０は工具用穴１４６に工具を係合して回転させることで、弁本体１１０に強固に固定することができるとともに、弁本体１１０から容易に取り外すことができるので、吸排気弁１００を容易にメンテナンスすることが可能となる。
【００１７】
図３は、シール部材１５０のフロート弁接触部１６０の詳細を示す説明図である。フロート弁１３０の径寸法Ｄ１は例えば１９ｍｍ（３／４インチ）であって、シール部材１５０の弁口１５２の径寸法Ｄ２は例えば１３．５ｍｍである。シール部材１５０がフロート弁１３０に接離する部位に設けられるフロート弁接触部１６０は、全体が傾斜面に形成されている。後述する微小突起１６２が容易に潰れて良好な気密性及び水密性を確保するために、中心角度αは、好ましくは１２０°〜１５０°程度に設定される。
【００１８】
図３の（ｂ）は、フロート弁接触部１６０の表面を模式化して示すもので、断面リップ状で環状の突条からなる微小突起１６２と断面リップ状で環状の溝部１６４とが交互に出現する波状に形成されている。微小突起１６２のピッチＰ１は、３０≦Ｐ１≦５０μｍ程度、高さ寸法Ｌ１は、５≦Ｌ１≦１５μｍ程度に形成するのが好ましい。フロート弁接触部１６０の表面形状を上記の態様に形成することによって、フロート弁１３０が水圧で押し付けられることにより微小突起１６２が容易に潰れて気密性及び水密性を確保することができる。
【００１９】
なお、シール部材１５０のゴム硬度は、ＨＳスケールで６５より小さいと、軟かすぎてフロート弁１３０が弁口１５２に食い込んでフロート弁接触部１６０に固着してしまい、ＨＳが７５より大きいと、微圧領域でのシール性に問題があるので、６５≦ＨＳ≦７５であることが望ましいとの結果を得た。
【００２０】
図４に示すように、微小突起１６２と溝部１６４は交互に同心円状に形成されている。かかる微小突起１６２と溝部１６４は、シール部材１５０を成形する金型に切削加工を施すことにより容易に形成することができる。
【００２１】
図５は、本発明の吸排気弁１００の作用を示す説明図である。
図５の（ａ）は、給水管に給水される前の状態を示し、吸排気弁１００の内部には空気が存在する。この状態ではフロート弁１３０は弁本体１１０のシート１２０上に載置されている。
【００２２】
図５の（ｂ）は、給排水口１１２内に矢印Ｆ１側から水Ｗ１が給水された状態を示し、フロート弁１３０は、弁本体１１０の弁室１１４内で浮き上り、弁本体１１０内の空気は蓋部材１４０の吸排気孔１４２から排気される。水圧によりフロート弁１３０がシール部材１５０のフロート弁接触部１６０に押圧されると、フロート弁１３０とフロート弁接触部１６０との間はシールされ、弁室１１４の水が吸排気孔１４２側へ漏れ出ることは防止される。
【００２３】
図５の（ｃ）は、給水配管内の水が排出される状態を示す。弁室１１４内の水Ｗ１は給排水口１１２から排出され、フロート弁１３０はフロート弁接触部１６０から離れて吸排気孔１４２から弁室１１４内に空気が導入される。弁室１１４内の水はシート１２０に設けた４本の排水溝１２２を通り、完全に排出される。この作用により、吸排気弁１００の弁室１１４内に水が残留することは防止され、衛生が確保される。
【００２４】
図５の（ｄ）は、図５（ａ）のＢ−Ｂ’断面図であって、破線Ｒ１はシート１２０に対するフロート弁１３０の接触円を示し、フロート弁１３０と４つの排水溝１２２との間に排水路が形成されることが示されている。排水溝１２２は給排水口１１２から放射状に形成された平面視十字形をなすように形成されている。このような形状の排水溝１２２は、フライスで横方向の加工を施すことにより容易に形成することができる。
【００２５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に種々の改変を施すことができる。
【符号の説明】
【００２６】
１００  吸排気弁
１１０  弁本体
１１２  給排水口
１１４  弁室
１１６  雄ねじ部
１２０  シート
１２２  排水溝
１３０  フロート弁
１４０  蓋部材
１４２  吸排気孔
１４４  ねじ部
１４４ａ  雌ねじ部
１４４ｂ  雄ねじ部
１４６  工具用穴
１５０  シール部材
１５２  弁口
１６０  フロート弁接触部
１６２  微小突起
１６４  溝部
１７０  Ｏリング
【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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