(57)【要約】　　　（修正有）【課題】漏水があっても被害を最小限に押さえるようにするとともに、経年的にも安定して使用できる吸気弁を提供する。【解決手段】主弁５から漏水があった場合は、常時は、遮断弁１９を吸気口１８に設けることにより、高湿度な大気の進入によって浸潤されないようにしている保持材１３又は膨張剤が浸水されて変化する作用により、外部への水漏れを自動的に強制遮断するとともに、弁収容室９または副弁１２が移動して外観を変化させ、異常を確認できるようにしたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁箱の上流側に主弁を設け、下流側の弁箱内に、強い副弁ばね、副弁、浸水時は機械的強度を失う保持材を設け、さらに弱い遮断弁ばねと遮断弁を、大気雰囲気に貫通する吸気口を閉塞するように配置した吸気弁。
【請求項２】
弁箱の上流側に主弁を設け、下流側の弁箱内に、浸水時は吸水して体積を増大し荷重を発生する膨脹材、副弁を設け、さらに弱い遮断弁ばねと遮断弁を、大気雰囲気に貫通する吸気口を閉塞するように配置した吸気弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、寒冷地の水道配管において、凍結防止のため水抜栓を使用して水抜きを行うとき、管内に自動的に空気を吸入して排水を容易に行わせしめる目的で使用される吸気弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に吸気弁は、主弁と副弁を有し、主弁から漏水した場合は副弁で止水させようという思想のもとで設計されているものが多い。しかし、実際には給湯配管に取り付けられた場合のように、圧力が低い上、給湯時など圧力がさらに低下し、時には負圧になることもあり、主弁とともに副弁も開閉を繰り返す不安定状態になって、主弁からの漏水が、即、副弁の漏水につながることもあった。
【０００３】
また、通常の水道圧力がある状態でも、配管内のゴミ噛み等により、主弁から微量の漏水が生じたような時、配管内の残留水をできるだけ少なくするため、副弁は弱いばねで弁座に押圧されるか、弁箱内の水位が上昇して初めて弁座に密着する浮き弁を使用しているので、一定圧力で弁座に押圧される主弁と異なり、微量な漏水を確実に止水することは、なかなか困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そのため、例えば、二階に取り付けた吸気弁の副弁から微量な漏水が生じたとき、知らず知らずの内にその水が配管を伝わって一階の天井裏等に溜まり、被害を大きくすることもあった。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、漏水があっても被害を最小限に押さえるようにするとともに長期的に安定して使用できる吸気弁を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題解決のため本発明の吸気弁は、主弁から漏水があった場合は、常時は、遮断弁を吸気口に設ける事により、高湿度な大気の進入によって浸潤されないようにしている保持材または膨張材が浸水されて変化する作用により、外部への水漏れを自動的に強制遮断するとともに、主弁からの漏水圧、強い副弁ばね、膨張材により弁収容室や副弁が移動して外観を変化させ、異常を確認できるようにしたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の吸気弁の請求項１の１実施例であるが、弁箱１は下端に配管に接続する雄ねじ２を有し、弱い主弁ばね３で係止された、主弁パッキン４を装着する主弁５および、主弁座６を内蔵する主弁カートリッジ７をクリップ８で移動しないように収容し、主弁５が故障したときは主弁カートリッジ７ごと交換できるようにしたものである。
【０００８】
主弁５の上方下流側（主弁５側を上流側とし、水が漏水する方向を下流側とする。以下、同じ）に、弁収容室９を設け、弁収容室９内に、上流側からばね押さえ１０、強い副弁ばね１１、副弁１２、保持材１３、隔壁１４を配置する。強い副弁ばね１１は、副弁１２を介して、副弁１２の上方の隔壁１４に係止された保持材１３に強い押圧力を与えるようにしている。隔壁１４には、数個の縦穴１５を穿っている。
【０００９】
副弁１２は、保持材１３を押圧して副弁座１６から離脱しているが、上昇して副弁パッキン１７が副弁座１６に密着して止水する　。図示しないが、副弁座１６はシリンダ状の密封面であっても良い。
【００１０】
弁収容室９の最下流側の部位に吸気口１８を大気雰囲気と貫通するように設け、常時は弁収容室９内の保持材１３を浸潤する可能性のある高湿度の大気の進入を阻止するために、遮断弁１９が弱い遮断弁ばね２０により吸気口１８を閉塞するように隔壁１４の下流側に係止されている。
【００１１】
保持材１３は、常態においては強い副弁ばね１１の押圧力に耐えうる機械的強度を有し、かつ、水に浸ったときには比較的短時間でその機械的強度を失い、崩壊あるいは、水に溶解し、強い副弁ばね１１が副弁１２を上昇させ得るような材料を使用している。
【００１２】
保持材１３の材料としては、例えば粉末状の基材（アルミナ等）と水溶性バインダーを混練、造粒して成型し、一定の強度を有せしめ、水に浸ったときは、水溶性バインダーが溶解して崩壊するようにしたもの、あるいは、水に浸ることで軟化し、強い副弁ばね１１に押圧されて、形状を変化させるもの、等が考えられるが、いずれにしても、水に浸ることで、比較的短時間に、元の機械的強度を失うものが使用される。
【００１３】
弁箱１の内部上方に、弁収容室９が漏水圧によって下流側に移動する時、当接して停止するストッパリング２１を設け、止水パッキン２２を備えた止水キャップ２３を、止水クリップ２４を挟んで弁箱１の外部上方に螺合して設ける。上記止水キャップ２３は、弁収容室９が弁箱１から突出した時、外部から見えるように透明な樹脂などの材質でできている。
【００１４】
図１の状態から水抜栓（図面省略）を操作して水抜き状態にすると、配管内が負圧になって主弁５は主弁ばね３を圧縮して下降し、遮断弁１９も弱い遮断弁ばね２０を圧縮して下降するので、弁箱１と止水キャップ２３の間隙から、大気が、吸気口１８、隔壁１４の数カ所の縦穴１５、主弁カートリッジ７の通気孔２５を通って管内に導入され、管内の水はスムーズに水抜栓の排水口（図面省略）から排出されることになる。排水が終了すると、主弁ばね３に押圧されて主弁５が上昇し、主弁パッキン４が主弁座６に密着して旧位に復する。
【００１５】
もし、何らかの原因で主弁５から漏水が生じると、弁収容室９内の水位が上昇して保持材１３が水に浸り、次第にその機械的強度を失って崩壊または変形するため、副弁１２は、強い副弁ばね１１に押圧されて上昇し、副弁パッキン１７が副弁座１６に密着して漏水を遮断する。
【００１６】
副弁座１６が密封されると、弁収容室９は漏水圧力を受けて上昇し、弁箱１のストッパリング２１に当接して停止する。即ち、上昇し始めてから停止するまでの距離分、弁収容室９の先端部分が外方に突出するため、使用者にその外観の変化を視覚で容易に認知せしめ、吸気弁の異常を知らしめる故障表示機能となる。
【００１７】
弁収容室９を、危険色を示す赤色の樹脂で成型するなど、他の部分と全く異なる色彩を施したり、蛍光塗料を塗布して暗いところで発光するようにしたりすると、透明な材質の止水キャップ２３の外部から弁収容室９が見えるので、水道利用者に容易に発見されやすい。
【００１８】
本吸気弁は、外部へ水漏れを自動遮断する機能を有するが、同時に、吸気機能が消失してしまうという構造を有するため、水抜栓を操作して水抜きしようとしても管内の水が抜けなくなるという不都合が発生する。したがって、視覚によって認知される自動漏水遮断表示機能は、凍結事故を防止する必要不可欠で重要な機能である。本表示機能によって、水道使用者は、早くその異常事態に気づき工事業者に頼んで、吸気弁を修理、交換してもらうことができる。
【００１９】
なお、本実施例では、自動漏水遮断機能が働かず、万一漏水が止まらないとき、止水クリップ２４を引き抜いて止水キャップ２３を締め込んでいくと、止水キャップ２３の裏面に装着された止水パッキン２２が弁箱１の上部に当接して止水することができる構造になっている。
【００２０】
図２に、本発明の請求項１の他の実施例を示すが、弁箱１に直接主弁座６を設け主弁５を弱い主弁ばね３で係止して設ける。副弁１２は、主弁５の下流側に直角方向に位置させており、強い副弁ばね１１に押圧されて、環状の保持材１３に当接されている。副弁１２の左方には、大気導入路２６と弁収容室９を備え、弁収容室９の最下流側の部位に吸気口１８を大気雰囲気と貫通するように設ける。遮断弁１９を、弱い遮断弁ばね２０により大気雰囲気と貫通する吸気口１８を閉塞するように収容している点は図１のものと同様である。
【００２１】
副弁１２に環状突起部２７、副弁１２が摺動する止水キャップ２３に先端環状突起部２８を形成し、弁箱１に平パッキンを装着してなる副弁座１６に上記両突起部２７、２８が当接して止水するようにしている。
【００２２】
図２の状態から、水抜栓を操作して水抜き状態にすると、配管内が負圧になり、大気が、吸気口１８から、遮断弁１９、副弁１２の大気導入路２６、主弁５を経て管内に導入され、管内の水はスムーズに水抜栓の排水口から排出されることになる。排水が終了すると、図１のものと同様に、主弁ばね３に押圧されて主弁５が上昇し、主弁パッキン４が主弁座６に密着して旧位に復する。
【００２３】
もし、何らかの原因で主弁５から漏水が生じたときは、環状の保持材１３が浸水される事により機械的強度を失い、副弁１２は、強い副弁ばね１１に押圧されて左方に移動し、最終的には環状突起部２７が副弁座１６に密着して漏水を遮断する。この時、弁収容室９は、副弁１２に押圧されると同時に漏水圧にも押されて弁箱１の外部に突出する。したがって、使用者にその外観の変化を視覚で容易に認知せしめ、異常を知らしめることが可能となる。
【００２４】
なお、本実施例では、自動漏水遮断機能が働かず、万一漏水が止まらないときは、止水クリップ２４を引き抜いて止水キャップ２３を締め込んでいくと、止水キャップ２３の先端環状突起部２８が副弁座１６に当接して止水するようにしている。
【００２５】
図３に、本発明の請求項２の１実施例を示すが、主弁５の下流側に弁収容室９を設け、弁収容室９内に、上流側から順に、リング３０、チャンバ３１、チャンバ３１に充填された膨張材２９、副弁１２を備える。副弁１２は、副弁１２の下流側に配置される遮断弁１９との間に設けられた弱い遮断弁ばね２０で押圧され係止されている。
【００２６】
弁収容室９の最下流側の部位に吸気口１８を大気雰囲気と貫通するように設け、遮断弁１９が弱い遮断弁ばね２０で上記吸気口１８を閉塞するように設けられているのは、図１のものと同様である。
【００２７】
膨張材２９は、水に浸されたとき著しく体積を増大するとともに、少なくとも副弁１２を移動させるだけの力を発生する、高吸水性の樹脂を使用している。
【００２８】
弁箱１の内部上方に、弁収容室９が漏水圧によって下流側に移動する時、当接して停止するストッパリング２１を設け、止水パッキン２２を備えた止水キャップ２３を、止水クリップ２４を挟んで弁箱１の外部上方に螺合してもうける。上記止水キャップ２３は、弁収容室９が弁箱１から突出した時、外部から見えるように透明な樹脂などでできている。
【００２９】
水抜栓を操作して水抜き状態にして、大気が、吸気口１８から、遮断弁１９、主弁５を経て管内に導入され、管内の水が水抜栓の排水口から排出される点は図１のものと同様である。
【００３０】
もし、何らかの原因で主弁５から漏水し、弁収容室９内の水位が上昇してチャンバ３１内に浸水すると、膨張材２９が浸潤し、体積膨張して副弁１２を下流側上方に移動させ、副弁座１６を閉塞して漏水を遮断する。さらにその後、弁収容室９は漏水圧によって上方に移動し、ストッパリング２１に到達して弁箱１上部より突出し、視覚で確認できる故障表示となる事は図１のものと同様である。
【００３１】
図４に、本発明の請求項２の他の実施例を示すが、副弁１２は、主弁５の下流側に直角方向に位置させており、副弁１２の右方に設けられた止水キャップ２３に深溝３２を穿ち、その中に環状の膨脹材２９を収納している。副弁１２の左端に吸気口１８を大気雰囲気と貫通するように設ける。常時は、膨張材２９を浸潤する可能性のある高湿度の大気が、副弁１２内に設けられた大気導入路２６を通って進入するのを阻止するために、遮断弁１９が弱い遮断弁ばね２０で吸気口１８を閉塞するように設けられている。
【００３２】
膨張材２９は、図３のものと同じく、水に浸されたとき著しく体積を増大するとともに、少なくとも副弁１２を移動させるだけの力を発生する、高吸水性の樹脂を使用している。
【００３３】
水抜栓を操作して水抜き状態にして、大気が、吸気口１８から、遮断弁１９、副弁１２の内部に設けた大気導入路２６、主弁５を経て管内に導入され、管内の水が水抜栓の排水口から排出される点は図２のものと同様である。
【００３４】
もし、何らかの原因で主弁５から漏水が生じたときは、膨張材２９が浸潤し、体積膨脹して副弁１２を下流側左方に移動させ、最終的には環状突起部２７が副弁座１６に密着して漏水を遮断する。この時、副弁１２の左端は、弁箱１の外部に突出し、視覚で確認できる故障表示となる事は他のものと同様である。
【発明の効果】
本発明は、主弁から漏水していること、吸気弁としての機能を果たさないことを、吸気弁自体の形状または色彩の変化を通して、外部から確認できるようにした表示機能を付加したので、漏水事故の減少に大きな効果を有するとともに、水抜栓で排水させようとしても吸気弁から吸気せず、配管内の水が凍結する事故を未然に防止できる効果がある。さらに吸気弁の設置環境が雨に曝されたり、結露しやすい場所でも、常時は、吸気弁の流入口側は主弁で閉止されており、吸気弁の流出側の吸気口は、遮断弁が高湿度の大気の進入を阻止しているので、浸水時は機械的強度を失う保持材や、吸水して体積を増大し荷重を発生する膨張材が湿気に侵されず、特性が経年的にも長期に安定し、漏水の自動止水機能が万全となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の請求項１の吸気弁の、保持材を使用した１実施例を示す縦断面図である。
【図２】本発明の請求項１の吸気弁の、保持材を使用した１実施例を示す縦断面図である。
【図３】本発明の請求項２の吸気弁の、膨張材を使用した１実施例を示す縦断面図である。
【図４】本発明の請求項２の吸気弁の、膨張材を使用した１実施例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１　　　　　弁箱
５　　　　　主弁
９　　　　　弁収容室
１１　　　　　強い副弁ばね
１２　　　　　副弁
１３　　　　　保持材
１８　　　　　吸気口
１９　　　　　遮断弁
２０　　　　　弱い遮断弁ばね
２９　　　　　膨脹材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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