(57)【要約】  【課題】動作状態を目視だけで容易に確認できる液面ゲージ付き空気弁を提供する。  【解決手段】液面ゲージ付き空気弁６は、排気口１が上端に開放された弁箱２に弁体３を挿入し、弁箱２に導入される液体により浮き上がる弁体３が、排気口１を閉じる空気弁４に、弁箱２に導入された液体の液面ｈの高さを表示する液面ゲージ５を設けたものである。オペレータは、液面ゲージ５の浮子１６を一見するだけで、空気弁４が水漏れ又は閉塞している等の不具合を認識し、液面ゲージ付き空気弁６を直ちに修理できる。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端に排気口が開放された弁箱に弁体を挿入し、前記弁箱に導入される液体により浮き上がる前記弁体が、前記排気口を閉じる空気弁に、
前記弁箱に導入された液体の液面の高さを表示する液面ゲージを設けたことを特徴とする液面ゲージ付き空気弁。
【請求項２】
上端に排気口が開放し液体を導入できる弁箱と、
前記弁箱に昇降自在に挿入され、前記排気口の真下の位置を上下方向に貫く通気孔を有する封止弁と、
前記弁箱の前記封止弁の下側に昇降自在に挿入されたフロート弁と、
前記弁箱に導入された液体の液面の上限及び下限を表示する液面ゲージとを備え、
前記封止弁及び前記フロート弁が液体により浮き上がり、前記封止弁が前記排気口を閉じ、且つ前記フロート弁が前記封止弁に接触することにより前記通気孔を閉じた状態で、前記液面ゲージが表示する上限と下限との間に相当する高さに、液体の液面が達することを特徴とする液面ゲージ付き空気弁。
【請求項３】
上端に排気口が開放し液体を導入できる弁箱と、
前記弁箱に昇降自在に挿入されたフロート弁と、
前記弁箱に導入された液体の液面の上限及び下限を表示する液面ゲージとを備え、
前記フロート弁が前記液体により浮き上がり前記通気孔を閉じた状態で、前記液面ゲージが表示する上限と下限との間に相当する高さに、液体の液面が達することを特徴とする液面ゲージ付き空気弁。
【請求項４】
前記液面ゲージは、前記弁箱に接続した液路を有する透明ブロックに、前記弁箱に導入される液体の液面の高さを表示する指標を付し、
前記液路に、浮子を昇降自在に挿入し、前記液路に前記弁箱から導入される液体の液面に、前記浮子を浮かせることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の液面ゲージ付き空気弁。
【請求項５】
前記液面ゲージは、前記弁箱に上部及び下部を接続した液路の内面に、前記弁箱に導入された液体の液面の上限と下限との間の高さに相当する区間と、前記上限を超える高さ及び前記下限に満たない高さに相当する区間とを判別する色彩を付し、
前記液路に、前記色彩を反映させる鏡面を有する浮子を昇降自在に挿入し、前記液路に前記弁箱から導入される液体の液面に、前記浮子を浮かせ、
前記液路の上部又は下部に、前記鏡面に反映する前記色彩を透視できる窓部を設けたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の液面ゲージ付き空気弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体に混じって管路に侵入し、又は管路に滞留する空気等の気体を管外へ排気する空気弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８に示す急速空気弁１００は、排気口１を有する弁箱２に、封止弁８及びフロート弁９を昇降自在に挿入したものである。封止弁８の下面には、上下方向に通気孔７を貫かれたパッキン材８３が突出している。弁箱２の下部周縁にはフランジ２１が設けられており、以下に述べる「水道管」はフランジ２１に接合されるものとする。符号２２は、急速空気弁１００の修理等を行うときに、弁箱２と水道管とを遮断する開閉弁を指している。
【０００３】
弁箱２の内部に水道管から水が導入されると、この水圧によって弁箱２の内部の空気は口径が比較的大きな排気口１から急速に排気される。同時に、弁箱２の内部の水面が上昇し、封止弁８と共にフロート弁９が水により浮き上がる。そして、図９に示すように、封止弁８が弁箱２の内部の上端に着座して排気口１を閉じ、フロート弁９がパッキン材８３に密着して通気孔７を閉じるので、弁箱２の内部は密閉されることになる。
【０００４】
この状態で、封止弁８は、弁箱２の内部の気圧によって押上げられ、排気口１を閉じ続けるが、水道管の水に混じって弁箱２の内部へ空気が侵入すると、弁箱２の内部の水面が下がり、その分、フロート弁９が下降して通気孔７が開放される。これにより、弁箱２の内部の空気が通気孔７を経て排気され、弁箱２の内部の水面が再び上昇するので、フロート弁９がパッキン材８３に再び密着して通気孔７を閉じる。この他の空気弁に係る技術は、下記の特許文献に開示されている。
【特許文献１】特開２０００−７４２４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、封止弁８のパッキン材８３の材質が劣化する等の原因により、図９に示すフロート弁９とパッキン材８３との水密が損なわれることが稀にある。これにより滲み出る程度の少量の水漏れが起こっても、その殆どは見過ごされる。また、急速空気弁１００が水漏れを起こしているときは、弁箱２の内部の空気が水圧に押されて通気孔７から逃げるので、水面は封止弁８に接する高さまで上昇する。
【０００６】
或いは、フロート弁９とパッキン材８３とが粘着し、通気孔７が閉塞することによって排気が妨げられることが稀にある。この場合、弁箱２に空気が溜まり水面がフロート弁９の下方まで下降するに至っても、パッキン材８３からフロート弁９が落ちないという事態になる。特に、フロート弁９は軽量であることに加え、大気圧が微小な断面積の通気孔７を通してフロート弁９を押し下げる力は過小であるため、フロート弁９は封止弁８から落ち難いという傾向がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の実情に鑑みて為されたものであり、動作状態を目視だけで容易に確認できる液面ゲージ付き空気弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る液面ゲージ付き空気弁は、上端に排気口が開放された弁箱に弁体を挿入し、前記弁箱に導入される液体により浮き上がる前記弁体が、前記排気口を閉じる空気弁に、前記弁箱に導入された液体の液面の高さを表示する液面ゲージを設けたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る液面ゲージ付き空気弁は、上端に排気口が開放し液体を導入できる弁箱と、前記弁箱に昇降自在に挿入され、前記排気口の真下の位置を上下方向に貫く通気孔を有する封止弁と、前記弁箱の前記封止弁の下側に昇降自在に挿入されたフロート弁と、前記弁箱に導入された液体の液面の上限及び下限を表示する液面ゲージとを備え、前記封止弁及び前記フロート弁が液体により浮き上がり、前記封止弁が前記排気口を閉じ、且つ前記フロート弁が前記封止弁に接触することにより前記通気孔を閉じた状態で、前記液面ゲージが表示する上限と下限との間に相当する高さに、液体の液面が達することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る液面ゲージ付き空気弁は、上端に排気口が開放し液体を導入できる弁箱と、前記弁箱に昇降自在に挿入されたフロート弁と、前記弁箱に導入された液体の液面の上限及び下限を表示する液面ゲージとを備え、前記フロート弁が前記液体により浮き上がり前記通気孔を閉じた状態で、前記液面ゲージが表示する上限と下限との間に相当する高さに、液体の液面が達することを特徴とする。
【００１１】
更に、前記液面ゲージは、前記弁箱に接続した液路を有する透明ブロックに、前記弁箱に導入される液体の液面の高さを表示する指標を付し、前記液路に、浮子を昇降自在に挿入し、前記液路に前記弁箱から導入される液体の液面に、前記浮子を浮かせることを特徴とする。
【００１２】
更に、前記液面ゲージは、前記弁箱に上部及び下部を接続した液路の内面に、前記弁箱に導入された液体の液面の上限と下限との間の高さに相当する区間と、前記上限を超える高さ及び前記下限に満たない高さに相当する区間とを判別する色彩を付し、前記液路に、前記色彩を反映させる鏡面を有する浮子を昇降自在に挿入し、前記液路に前記弁箱から導入される液体の液面に、前記浮子を浮かせ、前記液路の上部又は下部に、前記鏡面に反映する前記色彩を透視できる窓部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る液面ゲージ付き空気弁によれば、空気弁の弁箱に導入された液体の液面の高さを液面ゲージに表示することができるので、当該空気弁の保守を担うオペレータは、浮子の位置を一見するだけで、空気弁の水漏れ又は通気孔が開かない等の不具合を即時に認識し、当該空気弁を直ちに修理することができる。また、オペレータは、浮子の鏡面に反映される色彩を、その上方又は下方から覗くことができる。このため、当該空気弁が地中に埋設され、又は橋梁の下側に設置されている場合に、オペレータは無理な体勢で浮子を覗き込まなくても、上記の効果を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１（ａ）は、排気口１が上端に開放された弁箱２に弁体３を挿入し、弁箱２に導入される液体により浮き上がる弁体３が、排気口１を閉じる空気弁４に、弁箱２に導入された液体の液面の高さを表示する液面ゲージ５を設けた液面ゲージ付き空気弁６を示している。詳しくは以下の実施例で述べる。また、急速空気弁の説明として既に述べた要素には、引続き同じ呼称又は同じ符号を用いるものとする。
【実施例１】
【００１５】
弁箱２は、その内部に液体と共に気体を導入するための適度な容量を有するものであれば良い。ここで、液体は、水道管を流れる水を意味し、気体は、水道管から弁箱２に侵入する空気、又は弁箱２に溜まった空気を意味するが、これらに限定する必要はない。弁体３は、排気口１の真下の位置を上下方向に貫く通気孔７を有する円板状の封止弁８と、封止弁８の下側に配置される球状のフロート弁９とから構成される。
【００１６】
液面ゲージ５は、弁箱２の内部に連通孔１０，１１を介して接続された液路１２を有する透明ブロック１３と、図１（ｂ）に示すように透明ブロック１３の正面に付された２つの指標１４，１５と、液路１２に昇降自在に挿入された浮子１６とを備える。
【００１７】
液路１２は、透明ブロック１３の内部に形成された縦長の中空部である。透明ブロック１３は、ガラス、ポリカボネート、又はアクリル等の方形塊（透明固体材）である。連通孔１０，１１は、弁箱２に透明ブロック１３を取付けるためのボルトの軸部に形成され、弁箱２の内部と液路１２の間で液体又は気体を自由に通すことができる。弁箱２の内部に導入される液体の液面の高さと、この液体が連通孔１０を通って液路１２に達したときに液路１２の内部に形成する液面の高さとは必ず一致するので、これらの液面は、以下で同一の符号ｈを用いて表記する。
【００１８】
液面ゲージ５の２つの指標１４，１５は、予め空気弁４の設計値として液体の比重、弁体３の比重、及び空気弁４の内部の圧力を勘案して見積もられた液面ｈの上限及び下限の高さを示す仕切り線である。連通孔１０，１１を弁箱２に設ける位置は限定されないが、連通孔１０が指標１４よりも低く、連通孔１１が指標１５よりも高ければ良い。この他、液面ゲージ５の指標は、液面ｈの高さを数量的に示す目盛であっても良い。浮子１６は、液路１２の下部に連通孔１０を経て導入される液体の液面ｈに浮くものであれば良い。また、浮子１６は、無色の液体の液面を際立てる役割を果たすが、液体が有色であれば浮子１６を省略しても良い。
【００１９】
以下に、液面ゲージ付き空気弁６の動作について説明する。封止弁８及びフロート弁９のそれぞれの作用は、既に述べた急速空気弁と同様である。
【００２０】
先ず、弁箱２に液体が導入されると、図１（ａ）に示すように、封止弁８及びフロート弁９が液体により浮き上がるので、封止弁８が排気口１を閉じフロート弁９が封止弁８の通気孔７を閉じる。この状態で、液面ｈの高さは、密閉された弁箱２の内部に溜まった気体の圧力と、液体の圧力との釣合いにより決まるので、液体の圧力が相対的に上昇すれば液面ｈも上昇する。これにより液面ｈが同図（ｂ）に示す位置を超え、液面ゲージ５の指標１５に相当する高さに達することはあるが、この高さを超えることはない。従って、浮子１６の位置が指標１５よりも高く上昇することはない。また、液体の圧力が相対的に下降すれば液面ｈも下降するが、液面ｈは液面ゲージ５の２つの指標１４，１５の間に相当する高さを満たすので、浮子１６の位置が指標１４を下回ることはない。
【００２１】
次に、液面ゲージ５による不具合の検知について説明する。封止弁８のパッキン材８３の材質が劣化し、又はパッキン材８３とフロート弁９との間に異物が挟まれる等して、通気孔７から僅かな水漏れが起こると、図２（ａ）に示すように、液面ｈは封止弁８の下面に接する高さまで上昇する。この液面ｈの上昇に伴なって浮子１６は、同図（ｂ）に示すように、液面ゲージ５の指標１５を超える位置まで上昇する。或いは、封止弁８が変質する等の原因で、封止弁８にフロート弁９が粘着し通気孔７が閉塞することがある。この場合、図３（ａ）に示すように、弁箱２の内部に気体が溜まり続け、液面ｈが大幅に下降するので、同図（ｂ）に示すように、浮子１６は液面ゲージ５の指標１４より更に低い位置まで下降する。
【００２２】
従って、液面ゲージ付き空気弁６の保守を担うオペレータは、浮子１６の位置を一見するだけで、上記の水漏れ又は通気孔７が開かない等の不具合を認識し、液面ゲージ付き空気弁６を直ちに修理することができる。
【実施例２】
【００２３】
実施例１で既に述べた要素には、その図示の有無に関わらず、引続き同じ呼称又は同じ符号を用いるものとする。図４（ａ）に示すように、液面ゲージ付き空気弁６０は、空気弁４に液面ゲージ５０を設けたものである。液面ゲージ５０の液路１２は、直立した姿勢のシリンダ１２１の内部であり、シリンダ１２１の下部及び上部は、弁箱２の内部に連通孔１０，１１を介してそれぞれ接続されている。液路１２の内周面には、液面ｈの上限と下限との間の高さに相当する区間と、液面ｈの上限を超える高さに相当する区間と、液面ｈの下限に満たない高さに相当する区間とを判別する色彩が付されている。例えば、これらの区間をそれぞれ青、赤、黄色となるよう色分けしても良い。
【００２４】
シリンダ１２１の上部には、図４（ｂ）に示す窓部１７が設けられている。窓部１７は、液路１２の上端口をガラス板、ポリカボネート、又はアクリル等の合成樹脂板で塞いだ箇所である。連通孔１０は、弁箱２にシリンダ１２１を取付けるためのボルトの軸部に形成されているが、連通孔１１としては、弁箱２の内部と液路１２とを接続する管材が適用されている。液路１２には、同図（ｃ）に示す浮子１６０が昇降自在に挿入されている。浮子１６０は、上記の色彩を反映することのできる円錐状の鏡面１６１を有し、液路１２に連通孔１０を経て導入される液体の液面ｈに浮き上がる。このため、液面ｈの高さが上限と下限との間にあれば、浮子１６０の鏡面１６１に液路１２の内周面の青色が反映し、窓部１７から覗いた浮子１６０が青色に見える。
【００２５】
次に、液面ゲージ５による不具合の検知について説明する。通気孔７から僅かな水漏れが起り、図５に示すように、液面ｈの上昇に伴なって浮子１６０が上記の上限を超える位置まで上昇すると、鏡面１６１に液路１２の内周面の赤色が反映し、窓部１７から覗いた浮子１６０が赤色に見える。或いは、通気孔７の閉塞によって弁箱２の内部に気体が溜まり、図６に示すように、液面ｈの下降に伴なって浮子１６０が上記の下限を下回る位置まで下降すると、鏡面１６１に液路１２の内周面の黄色が反映し、窓部１７から覗いた浮子１６０が黄色に見える。
【００２６】
従って、オペレータは、浮子１６０の鏡面１６１が反映する色彩を一見するだけで、上記の水漏れ又は通気孔７が開かないことを認識できる。また、液面ゲージ付き空気弁６０が地中に埋設、又は橋梁の下側に配置されている場合に、オペレータは、浮子１６０の鏡面１６１に反映される色彩を、液面ゲージ付き空気弁６０の上方からに覗くことができる。このため、オペレータは無理な体勢で浮子１６０を覗き込まなくても、実施例１で述べた効果を達成することができる。
【００２７】
尚、窓部１７を液路１２の下部に設けても良い。この場合、図６に示した浮子１６０を倒立させた姿勢にして、鏡面１６１を下方へ向けると、オペレータは、浮子１６０の鏡面１６１に反映される色彩を、液面ゲージ付き空気弁６０の下方から覗くことができる。
【実施例３】
【００２８】
図７に示すように、液面ゲージ付き空気弁７０は消火栓１８に取付けることができる。液面ゲージ付き空気弁７０の弁箱２０は、その上端に排気口１を有する封止部材８０、及び封止部材８０を覆う頭部カバー８１がそれぞれ固定されている。弁箱２０の下端は消火栓１８に導入路１９を介して接続されている。排気口１は、実施例１，２で述べた通気孔７と同じ作用を奏する小径の孔である。封止部材８０の上面と頭部カバー８１との間には風道８２が確保されている。本実施例に適用する弁体は、円柱状のフロート弁９０を主体とする。フロート弁９０が上昇した位置は中心線ＣＬの右側に表れ、フロート弁９０が下降した位置は中心線ＣＬの左側に表れている。
【００２９】
消火栓１８から弁箱２０に水道水が導入されると、フロート弁９０が水道水により浮き上がり上昇するので、フロート弁９０が封止部材８０の下面に接触して排気口１を閉じる。この状態で、消火栓１８から水道水に混じって弁箱２０に空気が侵入することにより水面（液面）が下がると、これに従いフロート弁９０は封止部材８０から下方へ退いて排気口１を開くので、上記の空気は排気口１及び風道８２を経て大気へ放出される。この直後、水面が上昇し、フロート弁９０が排気口１を再び閉じる。このようなフロート弁９０の昇降が繰り返されるとき、浮子１６は、水面の昇降に伴なって液面ゲージ５の２つの指標１４，１５の間で変位する。
【００３０】
次に、液面ゲージ５による不具合の検知について説明する。排気口１から僅かな水漏れが起こると、水面が封止部材８０の下面に接する高さまで上昇するので、液面ゲージ５の浮子１６は水面の上昇に伴なって指標１５を超える位置まで上昇する。或いは、封止部材８０にフロート弁９０が粘着することにより排気口１が閉塞した場合、弁箱２０の内部に空気が溜まり続けるので、浮子１６は水面の下降に伴なって液面ゲージ５の指標１４を下回る位置まで下降する。
【００３１】
尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々なる改良、修正、変形を加えた態様で実施することができる。例えば、実施例３の液面ゲージ５に代えて、液面ゲージ５０を弁箱２０に取付けても良い。
【００３２】
また、日光による水質への影響を考慮して、実施例１，３の透明ブロック１３に、遮光材から成るカバーを着脱自在に被せても良く、実施例２の窓部１７に、遮光材から成るカバーを開閉自在に取付けても良い。更に、液面ゲージ５，５０が破損する等したときに、ここから液体が噴出するのを抑止できるように、液体の流れを規制する弁等を連通孔１０，１１の途中に設けても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、消火栓、水道管、給水管の他、あらゆる管路に溜まる空気等の気体を排気する空気弁が正常に動作していることを即時に確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】（ａ）は本発明の実施例１に係る液面ゲージ付き空気弁の動作を示す断面図、（ｂ）はそのときの液面ゲージの状態を示す正面図。
【図２】（ａ）は本発明の実施例１に係る液面ゲージ付き空気弁の不具合の一例を示す断面図、（ｂ）はそのときの液面ゲージの状態を示す正面図。
【図３】（ａ）は本発明の実施例１に係る液面ゲージ付き空気弁の不具合の他例を示す断面図、（ｂ）はそのときの液面ゲージの状態を示す正面図。
【図４】（ａ）は本発明の実施例２に係る液面ゲージ付き空気弁の動作を示す断面図、（ｂ）はその液面ゲージに適用した窓部の平面図、（ｃ）はその浮子の側面図。
【図５】本発明の実施例２に係る液面ゲージ付き空気弁の不具合の一例を示す断面図。
【図６】本発明の実施例２に係る液面ゲージ付き空気弁の不具合の他例を示す断面図。
【図７】本発明の実施例３に係る液面ゲージ付き空気弁の使用例を示す断面図。
【図８】急速空気弁の断面図。
【図９】急速空気弁の動作を示す断面図。
【符号の説明】
【００３５】
１：排気口
２，２０：弁箱
３：弁体
４：空気弁
５，５０：液面ゲージ
６，６０，７０：液面ゲージ付き空気弁
７：通気孔
８：封止弁
９，９０：フロート弁
１２：液路
１３：透明ブロック
１４，１５：指標
１６，１６０：浮子
１６１：鏡面
１７：窓部
ｈ：液面
【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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