(57)【要約】      （修正有）【課題】送水管内に混入した空気を排出する空気弁に於いて、排気口内に堆積する異物の排除を容易に行い、外部から弁作動の確認が可能で、メンテナンスの容易な弁を提供する。【解決手段】送水管縦管１０２内にフロート５６と一体に中空円筒状のシャフト３６を設け、シャフト３６の上端を装置外部に延在させ、シャフト３６の下部に設けた弁体部５０の作動を外部から確認可能とし、シャフト３６の下部に設けた弁体部５０近傍のシャフト３６の側面に空気孔４０を配置した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送水管に取り付けられる送水管用空気弁であって、
前記送水管に接続される弁蓋、
前記弁蓋に設けられ、前記送水管の内部と外部とを連通する開口部を有する弁座部、
前記開口部に摺動可能に設けられ、かつ前記弁蓋の上面より上部の位置に形成される排気口、その底部または底部の近傍に形成される空気孔、および前記排気口と前記空気孔とを連通する空気路を有するシャフト、
前記シャフトに設けられるフロート、および
前記フロートが上昇しているときに、その上面が前記弁座部の下面と当接して前記開口部の連通を遮断する弁体部を備える、送水管用空気弁。
【請求項２】
前記シャフトの一部が外部に露出する、請求項１記載の送水管用空気弁。
【請求項３】
前記シャフトの外側面および前記開口部の側面の少なくとも一方に設けられる溝をさらに備える、請求項１または２記載の送水管用空気弁。
【請求項４】
前記シャフトの外側面上部から突出して設けられる抜け落ち防止部材をさらに備える、請求項１ないし３のいずれかに記載の送水管用空気弁。
【請求項５】
前記弁体部の上面に設けられるシール部材をさらに備え、
前記フロートが上昇したときに、前記弁座部の下面と前記弁体部の上面とは前記シール部材を介して当接する、請求項１ないし４のいずれかに記載の送水管用空気弁。
【請求項６】
前記送水管は農業用水配管である、請求項１ないし５のいずれかに記載の送水管用空気弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は送水管用空気弁に関し、特にたとえば、送水管に混入した空気を排出する、送水管用空気弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の空気弁の一例が特許文献１に開示される。特許文献１の技術では、弁ケーシングで弁室が形成され、弁室の下部には流入口が設けられ、上部には排気口が設けられる。また、弁室の上方には孔部が形成される。弁室には、弁室と排気口とを連通する連通孔を開けた弁座部材が取り付けられ、この連通孔内には、摺動自在の筒状の排気弁体が配置される。排気弁体には、貫通孔が形成され、貫通孔の一方は弁室内に開口され、他方は孔部内に開口される。また、排気弁体にはフロートが取り付けられる。そのフロートの上部で、貫通孔の一方の開口の周囲には、その上端全周にシールリングが取り付けられオリフィス孔が形成された円筒壁が設けられる。また、排気弁体には、フロート下降時には排気口と連通し、フロート上昇時には孔部内に位置する箇所に、排気弁孔が設けられる。このような特許文献１の技術では、弁室内に水が流入すると、フロートの上昇と共に排気弁体が上昇し、孔部によって排気弁孔が閉止されるので、排気口への水の流出が防止される。また、円筒壁およびシールリングによって、排気弁体内や排気弁体と連通孔との間の隙間への水の浸入が防止される。
【特許文献１】特許２８３５６８３号［Ｆ１６Ｋ  ２４／０４］
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、円筒壁およびシールリングでは、水の浸入を完全には防ぐことができないので、排気弁体内に水が浸入する恐れがある。また、オリフィス孔や排気口から排気弁体内に水が浸入することもある。特許文献１の技術では、排気弁体内に一旦水が侵入すると、浸入した水は排気弁体内に留まってしまうので、排気弁体の自重が増して、フロートによる浮力が不足するようになり、所定の動作を実行できなくなる。
【０００４】
また、排気弁体と連通孔との間の隙間に水が浸入すると、水に含まれる泥などの異物が排気弁体や摺動リング等に付着し、排気弁体の摺動性が低下する。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、送水管内の水位変動と連動した所定の動作を確実に実行できる、送水管用空気弁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、送水管に取り付けられる送水管用空気弁であって、送水管に接続される弁蓋、弁蓋に設けられ送水管の内部と外部とを連通する開口部を有する弁座部、開口部に摺動可能に設けられ、かつ弁蓋の上面より上部の位置に形成される排気口、その底部または底部の近傍に形成される空気孔、および排気口と空気孔とを連通する空気路を有するシャフト、シャフトに設けられるフロート、およびフロートが上昇したときに、その上面が弁座部の下面と当接して開口部の連通を遮断する弁体部を備える、送水管用空気弁である。
【０００７】
請求項１の発明では、送水管用空気弁（１０）は、弁蓋（１２）を含み、たとえば送水管（１００）に立設された縦管（１０２）に接続されて、送水管内に混入した空気を外部に排出する。弁蓋には、開口部（２４）を有する弁座部（２２）が設けられる。開口部は、送水管の内部と外部とを連通し、この開口部には、シャフト（３６）が摺動可能に設けられる。シャフトは、弁蓋の上面より上部の位置に形成される排気口（３８）、その底部または底部の近傍に形成される空気孔（４０）、および排気口と空気孔とを連通する空気路（４２）を有する。また、たとえば、シャフトの外側面下端に鍔状の弁体部（５０）が設けられ、その弁体部の下にフロート（５６）が設けられる。フロートは、送水管内の水位変動と連動して上下動する。フロートが下降しているときには、シャフトの底部または底部の近傍に形成される空気孔は、送水管の内部と空気路とを連通し、送水管内に混入した空気は、空気孔、空気路および排気口を通って外部に排出される。つまり、フロートが下降しているときには、開口部は、送水管の内部と外部とを連通する。一方、フロートが上昇しているときには、弁体部の上面と弁座部の下面とが当接して、開口部の連通が遮断され、空気の排出が停止されると共に、外部への水の排出が防止される。このとき、たとえばシャフトの内部に水が浸入しても、空気孔がシャフトの底部または底部の近傍に設けられているので、シャフト内に浸入した水は、フロートが下降したときに空気孔から送水管内へ排出される。
【０００８】
請求項１の発明によれば、シャフト内に水が浸入しても、空気孔から水が抜け、シャフト内に水が留まらないので、送水管内の水位変動と連動して開口部を開閉する所定の動作を確実に実行できる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明に従属し、シャフトの一部が外部に露出する。
【００１０】
請求項２の発明では、開口部（２４）に設けられるシャフト（３６）の一部が外部に露出する。したがって、送水管用空気弁（１０）を分解することなくシャフトの動作を確認できる。また、送水管用空気弁を分解することなくシャフトにオイルを差すことができ、シャフトの摺動性を高めることができる。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明に従属し、シャフトの外側面および開口部の側面の少なくとも一方に設けられる溝をさらに備える。
【００１２】
請求項３の発明では、シャフト（３６）の外側面および開口部（２４）の側面の少なくとも一方に溝（４４）が設けられる。この溝は、たとえば、シャフトの上端から空気孔（４０）より上の位置まで軸方向に延びて形成される。この溝にオイルを差せば、シャフト外側面へのオイルの回りがよくなるので、シャフトの摺動性をより高めることができる。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明に従属し、シャフトの外側面上部から突出して設けられる抜け落ち防止部材をさらに備える。
【００１４】
請求項４の発明では、シャフト（３６）に抜け落ち防止部材（４８）が設けられる。抜け落ち防止部材は、シャフトの外側面上部から突出するように設けられ、フロート（５６）が下降したときに、たとえば弁座部（２２）の上端と当接し、開口部（２４）からのシャフトの抜け落ちを防止する。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明に従属し、弁体部の上面に設けられるシール部材をさらに備え、フロートが上昇したときに弁座部の下面と弁体部の上面とはシール部材を介して当接する。
【００１６】
請求項５の発明では、弁体部（５０）の上面には、Ｏリング等のシール部材（６０）が設けられる。フロート（５６）が上昇しているときには、弁座部（２２）の下面と弁体部の上面はシール部材を介して当接する。したがって、シャフト（３６）の内部や外側面への水の浸入がより確実に防止される。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかの発明に従属し、送水管は農業用水配管である。
【００１８】
請求項６の発明では、送水管用空気弁（１０）は、農業用水配管に設けられ、農業用水配管に混入した空気を排出する。したがって、請求項１の発明と同様の作用を示す。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、空気孔をシャフトの底部また底部の近傍に設けたので、シャフト内に水が進入しても、空気孔から水が抜け、シャフト内に水が滞留しない。したがって、送水管内の水位変動と連動して開口部を開閉する所定の動作を確実に実行できる。
【００２０】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１を参照して、この発明の一実施例である空気弁１０は、たとえば、農業用水配管などの送水管１００に立設された縦管１０２に取り付けられ、送水管１００に混入した空気を排出する。
【００２２】
図２−図４に示すように、送水管用空気弁（以下、単に「空気弁」ということがある。）１０は、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂によって形成される弁蓋１２を含む。弁蓋１２は、短円筒形状の胴体部１４およびその一方端に設けられる円板形状の円板部１６を有する。胴体部１４の内径は、縦管１０２の外径に対応して設定される。胴体部１４の内面には、ねじ溝１８が形成され、このねじ溝１８と縦管１０２の外周面に形成されるねじ山１０４との螺合によって、弁蓋１２は縦管１０２に着脱可能に取り付けられる。また、胴体部１４の外面は、周方向に波打つように形成され、縦管１０２に弁蓋１２を取り付ける際などに持ち易い形状となっている。さらに、円板部１６の下面には、胴体部１４の内面に沿うように、ゴムパッキン２０が装着されており、縦管１０２と弁蓋１２とはゴムパッキン２０を介して水密的に接続される。
【００２３】
また、弁蓋１２の円板部１６の中央には、黄銅や炭素鋼などの金属によって形成された弁座部２２が設けられる。弁座部２２は、円柱状の開口部２４を有する中空筒状の側壁２６と側壁２６の下端から鍔状に突出して形成される中空六角板状の鍔部２８とを含む。この鍔部２８の下面が、弁座部２２の下面となる。開口部２４は、縦管１０２の内部と外部、すなわち送水管１００の内部と外部とを連通する。また、弁座部２２の側壁２６の外面には、ねじ山３０が形成される。弁蓋１２の円板部１６に弁座部２２を設ける際には、円板部１６の中央に弁座部２２の側壁２６の外径に応じた孔を開け、下方からその孔に弁座部２２の側壁２６を挿入する。そして、孔から上方に突出した弁座部２２の側壁２６に対して、側壁２６のねじ山３０に対応したねじ溝３２を有する六角ボルトなどの留め具３４を取り付け、鍔部２８と留め具３４とで円板部１６を挟み込むようにして、円板部１６に弁座部２２を固定的に取り付ける。
【００２４】
また、開口部２４には、黄銅や炭素鋼などの金属によって形成された中空筒状のシャフト３６（図５参照）が摺動可能に設けられる。なお、シャフト３６の外径は、開口部２４の内径とほぼ同じに設定されるが、シャフト３６の摺動性を考慮して、開口部２４の内径より僅かに小さく設定されるものとする。シャフト３６の上端は、弁蓋１２の上面より上に位置して開口しており、そこに排気口３８が形成される。また、シャフト３６の側面下部、つまりシャフト３６の底部近傍には、断面円形の２つの空気孔４０が形成される。空気孔４０は、後述するフロート５６が下降しているときには弁座部２２の下面より低い位置に位置し、フロート５６が上昇しているときには弁座部２２の下面より高い位置に位置するように形成される。さらに、シャフト３６の内部には、排気口３８と空気孔４０とを連通する空気路４２が形成されている。
【００２５】
また、図５(ａ)に示すように、シャフト３６の外側面には、シャフト３６の上端から空気孔４０より上の位置まで軸方向に延びる溝４４が形成される。ただし、溝４４の形状に制約はなく、たとえば、図５(ｂ)に示すように、螺旋状に形成することもできる。また、溝４４は、弁座部２２の側壁２６の内面、すなわち開口部２４の側面に形成するようにしてもよい。
【００２６】
さらに、シャフト３６の側面上部には２つのボルト孔４６が形成され、そこに六角ボルトが取り付けられる。フロート５６が下降しているときには、この六角ボルトの下端と弁座部２２の上端とが当接する。つまり、この六角ボルトが、シャフト３６の外側面上部から突出して設けられ、開口部２４からのシャフト３６の抜け落ちを防止する抜け落ち防止部材４８として機能する。また、これにより、抜け落ち防止部材４８が設けられる位置より上のシャフト３６の部位は、常に外部に露出した状態となっている。
【００２７】
また、シャフト３６の底部には、シャフト３６の外側面下端から鍔状に突出する円板状の弁体部５０が一体的に形成される（図５参照）。弁体部５０の中央、つまりシャフト３６の底部の中央にはボルト孔５２が形成され、後述するフロート５６が、六角ボルトなどの固定部材５４を用いてシャフト３６に取り付けられる。
【００２８】
フロート５６は、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂によって、有頂円筒状に形成される。フロート５６の上面中央には孔５８が形成される。シャフト３６にフロート５６を取り付ける際には、固定部材５４を孔５８の下方からスプリングワッシャを介して孔５８およびボルト孔５２に挿入し、ボルト止めすることによって固定する。
【００２９】
このような空気弁１０は、上述したように、縦管１０２を介して送水管１００に接続され、送水管１００に混入した空気を排出する。図３に示すように、フロート５６が下降しているときには、シャフト３６の空気孔４０は、弁座部２２の下面よりも低い位置に位置し、縦管１０２の内部と空気路４２とを連通する。したがって、送水管１００に混入した空気は、縦管１０２から空気孔４０を介して空気路４２に入り、排気口３８を介して外部に排出される。つまり、フロート５６が下降しているときには、開口部２４は、送水管１００の内部と外部とを連通している。一方、縦管１０２の内部の水位が上昇すると、フロート５６がその浮力によって上昇する。フロート５６の上昇と共にシャフト３６も上昇し、図４に示すように、弁座部２２の下面と弁体部５０の上面とが当接する。これによって、開口部１４の連通が遮断され、空気の排出が停止されると共に、外部への水の排出が防止される。
【００３０】
また、このとき、仮にシャフト３６内に水が浸入しても、縦管１０２の内部の水位が下降したときには、フロート５６の下降に伴いシャフト３６も下降し、空気孔４０が弁座部２２の下面よりも低い位置にくる。空気孔４０はシャフト３６の底部近傍に形成されているため、シャフト３６内に浸入した水は、空気孔４０を介して縦管１０２内に排出される。
【００３１】
したがって、この実施例によれば、シャフト３６内に水が滞留せず、水の滞留によるシャフト３６の自重の増加は起こらないので、送水管１００内の水位変動と連動して開口部２４を開閉する所定の動作を確実に実行できる。
【００３２】
また、シャフト３６の一部が常に外部に露出しているので、空気弁１０を分解することなくシャフト３６の動作を確認できる。また、空気弁１０を分解することなく、シャフト３６の外部に露出した部位からオイルを差すこともできる。さらに、シャフト３６の外面に溝４４を形成したので、オイルがシャフト３６の下部まで伝わり易く、オイルのまわりがよくなる。したがって、空気弁１０のメンテナンスを行うときなどにシャフト３６にオイルを差せば、シャフト３６の摺動性を高めることができ、所定の動作をより確実に実行できる。
【００３３】
さらに、シャフト３６の排気口３８を弁蓋１２の上面より上に位置させ、シャフト３６を大気圧下で摺動させるので、空気弁１０は低圧でも適切に作動できる。したがって、空気弁１０は、一般的に水圧が低い農業用水配管のような送水管１００に最適である。
【００３４】
なお、上述の実施例では、フロート５６が上昇したときに、弁座部２２の下面と弁体部５０の上面とが直接当接するようにしたが、これに限定されない。たとえば、図６に示すように、シャフト３６の外側面に沿うように、弁体部５０の上面にシール部材６０を設けることもできる。シール部材６０には、たとえば、ゴム製のＯリングを用いるとよい。これによって、フロート５６が上昇したときに、弁座部２２の下面と弁体部５０の上面とがシール部材６０を介して当接するので、シャフト３６の内部や外側面へ水が浸入し難くなり、シャフト３６の摺動性が低下し難くなる。
【００３５】
また、上述の各実施例では、弁蓋１２と弁座部２２とを別部材として形成し、留め具３４を用いて取り付けるようにしたが、これに限定されない。たとえば、溶接や接着剤などによって弁蓋１２に弁座部２２を取り付けるようにしてもよいし、図７に示すように、弁蓋１２と弁座部２２とを予め一体的に形成するようにしてもよい。同様に、上述の各実施例では、シャフト３６と弁体部５０とを一体的に形成し、それにフロート５６を固定部材５４によって取り付けるようにしたが、シャフト３６、弁体部５０およびフロート５６を別部材として形成し、後に接続するようにしてもよい。また、図７に示すように、シャフト３６と弁体部５０とフロート５６とを予め一体的に形成することもできる。さらに、図８に示すように、フロート５６の上面が弁体部５０として機能するようにしてもよい。
【００３６】
また、上述の各実施例では、フロート５６の形状を有頂円筒状に形成したが、フロートの形状はこれに限定されない。たとえば、図９に示すように、有頂および有底の円筒状に形成してもよいし、球形や楕円球形などに形成してもよい。
【００３７】
また、上述の各実施例では、シャフト３６の側面上部に設けた抜け落ち防止部材４８によって、シャフト３６が開口部２４から抜け落ちないようにしたが、これに限定されない。たとえば、図１０に示すように、シャフト３６の上部にキャップ部材６２を設けることもできる。このキャップ部材６２は、たとえば有頂円筒形に形成され、その側面には、外部と連通する排気口６４が形成される。この場合には、たとえば、シャフト３６の外面上部にねじ山を形成しておき、そのねじ山に対応したねじ溝をキャップ部材６２の内側面に形成する。そして、シャフト３６のねじ山とキャップ部材６２のねじ溝との螺合によって、キャップ部材６２をシャフト３６に取り付けるとよい。フロート５６が下降しているときには、キャップ部材６２の下端と弁座部材２２の上端とが当接し、開口部２４からのシャフト３６の抜け落ちを防止する。
【００３８】
また、図１１に示すように、シャフト３６に抜け落ち防止部材４８を設けるのではなく、弁蓋１２によって、シャフト３６の抜け落ちを防止するようにしてもよい。具体的には、たとえば、弁蓋１２の胴体部１４の高さを、空気孔４０の上端からフロート５６の下端までの高さよりも長く設定し、胴体部１４の下端に胴体部１４の中心方向に向かって突出するストッパ部６６を形成する。また、胴体部１４の外径を縦管１０２の内径に相当する大きさにする。そして、縦管１０２に胴体部１４を嵌め込むようにして空気弁１０を縦管１０２に接続する。フロート５６が下降しているときには、フロート５６の下端とストッパ部６６の上面とが当接し、開口部２４からのシャフト３６の抜け落ちを防止する。なお、空気弁１０を縦管１０２に接続する際には、ねじ式に接続してもよいし、接着剤などを用いて接続してもよい。また、たとえば、胴体部１４の外側面上部から突出する鍔状の係り部を設け、その係り部を縦管１０２の上端にゴムパッキン等を介して係止させることによって、空気弁１０と縦管１０２とを接続してもよい。
【００３９】
さらに、上述の各実施例では、シャフト３６の側面下部に空気孔４０を設けたが、図１２に示すように、シャフト３６の底部に空気孔４０を設けることもできる。この場合には、空気孔４０の下に、空気孔４０と縦管１０２の内部とを連通するための空間を設ける必要があるので、たとえば、軸部５４ａの長い固定部材５４を用いてシャフト３６とフロート５６とを接続するとよい。また、シャフト３６とフロート５６との間にスペーサを介在させて、シャフト３６とフロート５６とを接続してもよい。
【００４０】
なお、上述した径や高さ等の具体的数値は、いずれも単なる一例であり、必要に応じて適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】この発明の一実施例の送水管用空気弁が送水管に設けられている様子を簡略的に示す図解図である。
【図２】図１の送水管用空気弁を示す平面図である。
【図３】図１の送水管用空気弁のフロートが下降しているときの状態を示す断面図である。
【図４】図１の送水管用空気弁のフロートが上昇しているときの状態を示す断面図である。
【図５】（ａ）は図１の送水管用空気弁が備えるシャフトの一例を示す側面図であり、（ｂ）はシャフトの他の一例を示す側面図である。
【図６】この発明の他の実施例の送水管用空気弁を示す断面図である。
【図７】この発明のさらに他の実施例の送水管用空気弁を示す断面図である。
【図８】この発明のさらに他の実施例の送水管用空気弁を示す断面図である。
【図９】この発明のさらに他の実施例の送水管用空気弁を示す断面図である。
【図１０】この発明のさらに他の実施例の送水管用空気弁を示す断面図である。
【図１１】この発明のさらに他の実施例の送水管用空気弁を示す断面図である。
【図１２】この発明のさらに他の実施例の送水管用空気弁を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  …送水管用空気弁
１２  …弁蓋
２２  …弁座部
２４  …開口部
３６  …シャフト
３８  …排気口
４０  …空気孔
４２  …空気路
４４  …溝
４８  …抜け落ち防止部材
５０  …弁体
５６  …フロート
６０  …シール部材
１００  …送水管
１０２  …縦管
【図１】
2008232334.tif 000003
【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】
2008232334.tif 000008
【図７】
2008232334.tif 000009
【図８】
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【図９】
2008232334.tif 000011
【図１０】
2008232334.tif 000012
【図１１】
2008232334.tif 000013
【図１２】
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