(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水側の下部開口と排水側の上部開口が形成され、下部開口と対向する上部に弁蓋を設けられた弁箱と、
弁蓋に対し回転可能で上下動不能に設けられた筒状の第１弁棒と、
第１弁棒に対し進退可能に螺合され、弁蓋に対し回転不能で上下動可能に設けられた筒状の第２弁棒と、
第２弁棒の先端外周部に設けられ、第２弁棒の上下動に伴って、弁箱の下部開口から上部開口への連通を開閉する弁体と、
第１弁棒内に設けられ、下端部と側面に連通穴を開けられた案内部材と、
案内部材内に収容され、水に浮くことで案内部材内の水量に応じて上下動可能に設けられたフロート弁体と、
フロート弁体の上部に配置された状態で案内部材内に収容され、フロート弁体に伴って上下動可能で、案内部材内に入った空気を外方へ排気する排気穴を形成され、この排気穴をフロート弁体によって開閉可能とされ、案内部材の側面上部の連通穴よりも下方へ降下することでその連通穴を介して空気を外方へ排気可能な遊動弁体とを備え、
前記案内部材は、上方に開口した略円筒状で、その下面は略球面状に下方に膨出して形成され、遊動弁体が最も降下した状態でその上下位置となる側面と、下面中央部に連通穴を開けられており、
前記フロート弁体は、略球状に形成されており、
前記遊動弁体は、案内部材の内径よりも僅かに小径の略円板状で、中央部に上下方向に貫通して排気穴が設けられており、
案内部材の上部には、案内部材からの遊動弁体の脱落を防止するフロート押えが設けられ、
このフロート押えの中央部には、遊動弁体ないし案内部材からの空気を外方へ排気する排気穴が形成されており、このフロート押えの排気穴は、前記遊動弁体の排気穴より大径とされる
ことを特徴とする急速空気弁付き消火栓。
【請求項２】
給水側の下部開口と排水側の上部開口が形成され、下部開口と対向する上部に弁蓋を設けられた弁箱と、
弁蓋に対し上下方向に進退可能に螺合された筒状の弁棒と、
この弁棒の先端外周部に設けられ、弁棒の上下動に伴って、弁箱の下部開口から上部開口への連通を開閉する弁体と、
弁棒内に設けられ、下端部と側面に連通穴を開けられた案内部材と、
案内部材内に収容され、水に浮くことで案内部材内の水量に応じて上下動可能に設けられたフロート弁体と、
フロート弁体の上部に配置された状態で案内部材内に収容され、フロート弁体に伴って上下動可能で、案内部材内に入った空気を外方へ排気する排気穴を形成され、この排気穴をフロート弁体によって開閉可能とされ、案内部材の側面上部の連通穴よりも下方へ降下することでその連通穴を介して空気を外方へ排気可能な遊動弁体とを備え、
前記案内部材は、上方に開口した略円筒状で、その下面は略球面状に下方に膨出して形成され、遊動弁体が最も降下した状態でその上下位置となる側面と、下面中央部に連通穴を開けられており、
前記フロート弁体は、略球状に形成されており、
前記遊動弁体は、案内部材の内径よりも僅かに小径の略円板状で、中央部に上下方向に貫通して排気穴が設けられており、
案内部材の上部には、案内部材からの遊動弁体の脱落を防止するフロート押えが設けられ、
このフロート押えの中央部には、遊動弁体ないし案内部材からの空気を外方へ排気する排気穴が形成されており、このフロート押えの排気穴は、前記遊動弁体の排気穴より大径とされる
ことを特徴とする急速空気弁付き消火栓。
【請求項３】
給水側の下部開口と排水側の上部開口が形成され、下部開口と対向する上部に弁蓋を設けられた弁箱と、
弁蓋に対し回転可能で上下動不能に設けられた筒状の第１弁棒と、
第１弁棒に対し進退可能に螺合され、弁蓋に対し回転不能で上下動可能に設けられた筒状の第２弁棒と、
第２弁棒の先端外周部に設けられ、第２弁棒の上下動に伴って、弁箱の下部開口から上部開口への連通を開閉する弁体と、
第１弁棒内に設けられ、水に浮くことで水量に応じて上下動可能に設けられた略ブロック状のフロート弁体と、
フロート弁体の上部に配置され、フロート弁体に伴って上下動可能で、空気を外方へ排気する排気穴を形成され、この排気穴をフロート弁体によって開閉可能とされた略ブロック状の遊動弁体と、
第１弁棒内に設けられ、遊動弁体が気密状態に当接されると共に、遊動弁体がフロート弁体と共に下方へ降下することで、空気を外方へ排気する前記遊動弁体の排気穴より大きな大量排気穴が開口されるフロート押えと、
第１弁棒内において前記フロート押えの下部に配置され、複数の小穴を貫通形成された板状の案内部材と、
案内部材に立設され、前記フロート弁体および遊動弁体に差し込まれる案内棒と
を備えることを特徴とする急速空気弁付き消火栓。
【請求項４】
給水側の下部開口と排水側の上部開口が形成され、下部開口と対向する上部に弁蓋を設けられた弁箱と、
弁蓋に対し上下方向に進退可能に螺合された筒状の弁棒と、
この弁棒の先端外周部に設けられ、弁棒の上下動に伴って、弁箱の下部開口から上部開口への連通を開閉する弁体と、
弁棒内に設けられ、水に浮くことで水量に応じて上下動可能に設けられた略ブロック状のフロート弁体と、
フロート弁体の上部に配置され、フロート弁体に伴って上下動可能で、空気を外方へ排気する排気穴を形成され、この排気穴をフロート弁体によって開閉可能とされた略ブロック状の遊動弁体と、
弁棒内に設けられ、遊動弁体が気密状態に当接されると共に、遊動弁体がフロート弁体と共に下方へ降下することで、空気を外方へ排気する前記遊動弁体の排気穴より大きな大量排気穴が開口されるフロート押えと、
弁棒内において前記フロート押えの下部に配置され、複数の小穴を貫通形成された板状の案内部材と、
案内部材に立設され、前記フロート弁体および遊動弁体に差し込まれる案内棒と
を備えることを特徴とする急速空気弁付き消火栓。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、消火栓の配水管路内に溜まった空気を、その量の多少にかかわらず自動排出できる急速空気弁付き消火栓に関するものである。更に詳細には、本発明は空気弁付き地下式消火栓、特に配水管内に流れたり溜まったりした空気を通常時（消火活動若しくはそれに類する行為等以外の時）つまり閉鎖時に自動的に多量及び少量排気できる空気弁付き地下式消火栓に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】
配水管に空気が溜まると、消火時の放水に振れを生じたり、断続的な水流になったりして、スムーズな消火活動に支障をきたす。また、配水管に空気溜まりが常時できると、その部分は酸化等の関係もあり、腐食が起こり易い状況になる。近年、特に塩素滅菌に抵抗力を持った菌も発生しており、また嫌気性のみならず好気性の菌の発生につながらないとも限らない。そして、このような腐食は、漏水の発生にもつながり、さらに空気体積が多ければそれだけ損失水量が多く、通水能力が落ち、流量経済効果もよくない。また、たとえ空気弁機構が備わっていても、その排気が規格までいかない少量排気では、初期排気が完全でなく大きな空気溜まりができてしまい、管内の圧力変動ができ、脈動を増幅させ、スムーズな放水に影響を来すことになる。さらに、配管の継手、機材の耐久性、及び作動性にも影響がないといえなかった。
【０００３】
ところで、従来の空気弁付き消火栓（急速用）は、地下式消火栓（規格もしくは準規格）の横に急速空気弁を付けた形、或いは一体型に横に広い形であった。これは現在一般的に使用されているが、消火栓ボックスが大きくなり、工事費も高く、材料費も大幅にコストアップになるものであった。また、本体重量も相当重く作業性が悪いものであった。
【０００４】
また、従来の空気弁内蔵型地下式消火栓は、部品点数が非常に多く、コスト高で、組立やメンテナンスも困難であった。特に、緊急性を要するメンテナンスは対応が大変であると言わざるを得ないものであった。まして、火災時、人命と財産を守るのに現地対応のまずさがあってはならないことである。
【０００５】
さらに、この空気弁内蔵型地下式消火栓の場合、その本体ケース（弁箱）の給水側下部開口から排水側上部開口への連通を開閉する弁体が、ねじ軸状のスピンドルの回転操作によって上下動されるものであり、その弁体内に空気弁が内蔵されてなるものであった。従って、弁体内に空気弁を内蔵し、その弁体を弁箱内に上下動可能に内蔵する必要があるので、空気弁の設置スペースの限界から少量排気しか期待できなかった。また、空気弁が弁箱内に完全に収容されるので、空気弁から弁箱外部への排気経路の確保が複雑になるものであった。
【０００６】
しかも、接水部に弁体と弁棒部の接続個所があり、微妙な弁座ゴムへの管内からの錆かす・微粒ゴミ・石等の詰まりで漏水になることもあり、その場合の対策が一切とれないものであった。消火栓ボックスから溢れてメーカー対策をとるか、補修弁で満水のボックスに手を入れて止めなければならなかった。この漏水期間は消火活動ができず、もし消火活動を行った場合、負圧又は放水の力でエアーを引き込み、通常時の消火活動が困難になるおそれがあった。
【０００７】
また、空気弁の弁座ゴムの少量排気空気穴は、径が小さいので、管内の微粒物が詰まることもあり、それが原因で漏水になることがあった。その場合、従来のものでは即座に対応がしにくく、対応が極端に遅れると、消火栓ボックスから水道水が溢れ、道路に溢れた水が厳寒の折には凍結し、事故や苦情が起きるおそれがあった。
【０００８】
また、従来の空気弁の構造では、消火栓ボックス内に汚水、雨水、泥水が逆流して空気弁を通して本管へ流れ込む可能性もあった。それを防御するものがなかったので、初期段階ですぐに対応しなければならなかった。泥水の溜まった消火栓ボックスの奥深くを探り、補修弁のコックを止めるのは至難であり、まして大雨・嵐の中で何箇所も行うことは困難をきわめた。
【０００９】
また、従来の構成では、部品が細かく多点にわたるため、組立、価格、生産性等で効率が良くないものであった。しかも、弁棒、弁体等、接続部が複雑なため、メンテナンスが現地で難しいと共に、専門知識、ジグ材料も必要とするものであった。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、簡易な構成で大量排気可能な急速空気弁付き消火栓を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の急速空気弁付き消火栓は、給水側の下部開口と排水側の上部開口が形成され、下部開口と対向する上部に弁蓋を設けられた弁箱と、弁蓋に対し回転可能で上下動不能に設けられた筒状の第１弁棒と、第１弁棒に対し進退可能に螺合され、弁蓋に対し回転不能で上下動可能に設けられた筒状の第２弁棒と、第２弁棒の先端外周部に設けられ、第２弁棒の上下動に伴って、弁箱の下部開口から上部開口への連通を開閉する弁体と、第１弁棒内に設けられ、下端部と側面に連通穴を開けられた案内部材と、案内部材内に収容され、水に浮くことで案内部材内の水量に応じて上下動可能に設けられたフロート弁体と、フロート弁体の上部に配置された状態で案内部材内に収容され、フロート弁体に伴って上下動可能で、案内部材内に入った空気を外方へ排気する排気穴を形成され、この排気穴をフロート弁体によって開閉可能とされ、案内部材の側面上部の連通穴よりも下方へ降下することでその連通穴を介して空気を外方へ排気可能な遊動弁体とを備え、前記案内部材は、上方に開口した略円筒状で、その下面は略球面状に下方に膨出して形成され、遊動弁体が最も降下した状態でその上下位置となる側面と、下面中央部に連通穴を開けられており、前記フロート弁体は、略球状に形成されており、前記遊動弁体は、案内部材の内径よりも僅かに小径の略円板状で、中央部に上下方向に貫通して排気穴が設けられており、案内部材の上部には、案内部材からの遊動弁体の脱落を防止するフロート押えが設けられ、このフロート押えの中央部には、遊動弁体ないし案内部材からの空気を外方へ排気する排気穴が形成されており、このフロート押えの排気穴は、前記遊動弁体の排気穴より大径とされることを特徴とする。
【００１２】
或いは、本発明の急速空気弁付き消火栓は、給水側の下部開口と排水側の上部開口が形成され、下部開口と対向する上部に弁蓋を設けられた弁箱と、弁蓋に対し上下方向に進退可能に螺合された筒状の弁棒と、この弁棒の先端外周部に設けられ、弁棒の上下動に伴って、弁箱の下部開口から上部開口への連通を開閉する弁体と、弁棒内に設けられ、下端部と側面に連通穴を開けられた案内部材と、案内部材内に収容され、水に浮くことで案内部材内の水量に応じて上下動可能に設けられたフロート弁体と、フロート弁体の上部に配置された状態で案内部材内に収容され、フロート弁体に伴って上下動可能で、案内部材内に入った空気を外方へ排気する排気穴を形成され、この排気穴をフロート弁体によって開閉可能とされ、案内部材の側面上部の連通穴よりも下方へ降下することでその連通穴を介して空気を外方へ排気可能な遊動弁体とを備え、前記案内部材は、上方に開口した略円筒状で、その下面は略球面状に下方に膨出して形成され、遊動弁体が最も降下した状態でその上下位置となる側面と、下面中央部に連通穴を開けられており、前記フロート弁体は、略球状に形成されており、前記遊動弁体は、案内部材の内径よりも僅かに小径の略円板状で、中央部に上下方向に貫通して排気穴が設けられており、案内部材の上部には、案内部材からの遊動弁体の脱落を防止するフロート押えが設けられ、このフロート押えの中央部には、遊動弁体ないし案内部材からの空気を外方へ排気する排気穴が形成されており、このフロート押えの排気穴は、前記遊動弁体の排気穴より大径とされることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の急速空気弁付き消火栓について、実施例に基づき更に詳細に説明する。
図１から図３は、本発明の急速空気弁付き消火栓の一実施例を示す縦断面図であり、図１は弁体１を閉じた通常時、図２は弁体１を閉じた急速排気時、図３は弁体１を開いた状態を示している。
【００１６】
本実施例の消火栓は、水道用急速空気弁付き地下式消火栓であり、本体ケースとして弁箱２を備えている。この弁箱２は、上下方向に開口する略円筒状の本体部３と、この本体部３の周側面から９０度の円弧状に分岐して上方に開口するベンド管状の分岐管路４とが一体形成されてなる。本体部３は、分岐管路４との接続部より下部がやや縮径されて流入管路５とされている。そして、その流入管路５の下端部には、フランジ６が形成されている。
【００１７】
弁箱本体部３の上部開口には、弁蓋７が取り付けられる。この弁蓋７は、略円筒形状であり、外周面の上下方向中央部にフランジ８を一体形成されている。弁蓋７は、フランジ８より下部を弁箱本体部３の上部開口に差し込まれた状態で、そのフランジ８を気密状態に弁箱本体部３の上面に当接されて固定される。なお、弁蓋７の下端部には、後述する第２弁棒９の回転止め１０が径方向内側に突出して形成されている。
【００１８】
弁蓋７には、円筒状の第１弁棒１１がはめ込まれて取り付けられる。その際、弁蓋７の内周面に形成された断面略矩形状の円環状凹溝１２に、第１弁棒１１の外周面に突出形成した断面略矩形状の円環状凸部１３がはめ込まれる。よって、第１弁棒１１は、弁蓋７に対し回転可能で上下動不能とされる。
【００１９】
第１弁棒１１の下端部の内周面には、雌ねじ部１４が形成されており、この雌ねじ部１４には第２弁棒９が進退可能に螺合される。第２弁棒９は略円筒形状で、その外周面に形成された雄ねじ部１５が第１弁棒１１の雌ねじ部１４に螺合されている。第２弁棒９の上端部には、フランジ状の突部１６が一体形成されており、その突部１６にて第１弁棒１１から抜け止めがなされる。
【００２０】
第２弁棒９の外周面には、周方向の一部が断面略矩形状に上下方向（長手方向）に沿って切り欠かれて凹溝が形成されており、その凹溝に弁蓋７の回転止め１０が突入されている。よって、第２弁棒９は、弁蓋７に対し回転不能で、第１弁棒１１に対し上下方向に進退可能とされる。
【００２１】
第２弁棒９の下端部外周面には、径方向外側に突出してフランジ状のツバ部１７が設けられている。このツバ部１７の下端面にはパッキン１８が配置され、そのパッキン１８はパッキン押え１９にて位置決めされている。このようにして、第２弁棒９の先端部にパッキン１８等からなる弁体１が取り付けられる。
【００２２】
第２弁棒９の弁体１（パッキン１８）は、弁箱２の下部開口２Ａ（流入管路５）から上部開口２Ｂ（分岐管路４）への連通状態を調節するものである。すなわち、第１弁棒１１の回転操作により第２弁棒９を降下させると、第２弁棒９のツバ部１７下面のパッキン１８が弁箱２の流入管路５の上端面に密着状態に当接されて、弁箱２の下部開口２Ａから上部開口２Ｂへの連通を遮断する。なお、この状態では、第２弁棒９下端部９Ａやパッキン押え１９等が、弁箱２の流入管路５の上端部に僅かに差し込まれた状態とされる。また、第１弁棒１１を逆方向に回転操作すると第２弁棒９が上昇して、弁箱２の流入管路５の上部から弁体１が離れて、弁箱２の下部開口２Ａから上部開口２Ｂへの連通を実現することになる。
【００２３】
第１弁棒１１の上部には、急速空気弁が内蔵される。本実施例の急速空気弁は、案内部材（フロート弁体案内）２０と、フロート弁体２１と、遊動弁体２２と、フロート押え２３とによって構成されている。案内部材２０は、上方に開口した略円筒形状とされ、その上端部には、径方向外側に突出してフランジ２４が一体形成されている。なお、案内部材２０のフランジ２４の外径は、第１弁棒１１の外径に等しく形成されている。よって、このフランジ２４の下面を、第１弁棒１１の上部開口の上端面に当接して、案内部材２０は第１弁棒１１に保持される。また、案内部材２０の外径は第１弁棒１１の内径よりも小さく、案内部材２０の外周面と第１弁棒１１の内周面との間に、水ないし空気が入る隙間が形成された状態に配置される。
【００２４】
案内部材２０の下端面は浅い略球面状に下方に僅かに突出して形成されている。また、案内部材２０には、下端面と側面にそれぞれ、案内部材の内外を連通する連通穴２５,２５…を形成されている。図示例では、案内部材２０の下面中央部に形成されると共に、案内部材２０の側面には、上下に離間して２列になるよう複数個の連通穴２５Ａ,２５Ｂが形成されている。
【００２５】
本実施例のフロート弁体２１は、案内部材２０の内径よりもやや小径の球状に形成されている。フロート弁体２１は、案内部材２０内に上下動可能に収容され、また水に浮くよう形成されている。従って、フロート弁体２１は、案内部材２０内の水量に応じて上下動可能とされる。
【００２６】
本実施例の遊動弁体２２は、案内部材２０の内径よりも僅かに小径の円板状に形成され、案内部材に上下動可能に収容され、また水に浮くよう形成されている。遊動弁体２２の中央部には、段付きの略円形穴が上下方向に貫通形成されている。下方の小径穴は、下方へ行くに従って縮径したテーパ穴に形成され、このテーパ穴にはこれと略適合した大きさの円錐弁座２６がはめ込まれる。
【００２７】
円錐弁座２６の中央部には、例えば約２ｍｍ程度の穴（排気穴）２７を上下方向に貫通形成されている。円錐弁座２６は、遊動弁体２２の上部大径穴に取り付けられる弁座押え２８によって固定される。弁座押え２８は、中央部に円錐弁座２６の排気穴２７よりも大径の排気穴２９を貫通形成された略円板形状とされ、その外周面に形成された雄ねじを、遊動弁体２２の大径穴内周面に形成された雌ねじにねじ込んで取り付けられる。これにより、円錐弁座２６は、遊動弁体２２からの脱落が防止される。
【００２８】
案内部材２０のフランジ２４の上面には、フロート押え２３が取り付けられる。このフロート押え２３は、案内部材２０のフランジ２４の外径に等しい外径の円板状に形成され、その外周部下端面を案内部材２０のフランジ２４上面に当接されて配置される。フロート押え２３の中央部には、上下方向に貫通して排気穴３０が形成されている。この排気穴３０は、図示例では弁座押え２８の排気穴２９より大径で、弁座押え２８の外径より小径とされている。
【００２９】
案内部材２０に対するフロート押え２３の位置決めは、第１弁棒１１の上部に連結される第３弁棒３１によって行われる。第３弁棒３１は、下部に下方に開口した略円筒状部３２を形成され、その円筒状部３２の内径は第１弁棒１１の外径と適合している。従って、第１弁棒１１の上部に被せるように第３弁棒３１の円筒状部３２を第１弁棒１１にはめ込んで、第１弁棒１１と第３弁棒３１とを一体的に固定すればよい。これにより、第１弁棒１１の上端面ないし案内部材２０のフランジ２４と、第３弁棒３１の円筒状部３２上面とに挟み込まれてフロート押え２３が位置決めされる。
【００３０】
第３弁棒３１の前記円筒状部３２の上部は、上方に行くに従って縮径した略円錐状部３３とされ、その円錐状部３３の上端部には軸部３４が一体形成されている。第３弁棒３１の円筒状部３２の内側上面中央部には、フロート押え２３の排気穴３０と円錐状部３３の外方とを連通する排気穴３５が形成されている。
【００３１】
第３弁棒３１は、カバー３６にて覆うことが好ましい。本実施例のカバー３６は、上部に第３弁棒３１の軸部３４にはめ込まれる軸カバー部３７を備えている。この軸カバー部３７の外形は、消火栓開閉用の工具にて回転操作される角棒状に形成されている。そして、軸カバー部３７は、第３弁棒３１と一体回転するよう取り付けられる。
【００３２】
軸カバー部３６の下端部には、略円筒状のカバー本体部３６Ａが設けられる。カバー本体部３６Ａは、第３弁棒３１より大径の略円筒形状とされ、第３弁棒３１を覆うように取り付けられる。このような形状のカバー３６は、下部にのみ開口部３８を形成されている。図示例では、カバー本体部３６Ａの下面に開口部３８を形成されている。
【００３３】
カバー本体部３６Ａの内周面の上下方向中央部には、径方向内側に突出して円板状の突出部３９が形成されている。この突出部３９の先端部と、第３弁棒３１の外周面との間には隙間（ゲート）４０が形成される。なお、この突出部３９は、第３弁棒３１の円錐状部３３に開口された排気穴３５よりも下部で、カバー３６の下部開口部３８より上方に配置されている。
【００３４】
カバー本体部３６Ａの前記ゲート４０より下部には、閉止フロート４１が上下動可能に取り付けられる。本実施例の閉止フロート４１は、略円板状とされ、その内径は第３弁棒３１の外径に適合し、その外径はカバー３６の内径よりも小さく形成されている。そして、閉止フロート４１は、その内径を第３弁棒３１の外周面に差し込まれて取り付けられる。
【００３５】
閉止フロート４１は、通常、重力によってカバー３６下端部まで下降して配置されているが、その状態でも前記下部開口部３８の一部ないし全部は開口するよう構成されている。一方、外部からカバー３６内に浸水しようとする場合、閉止フロート４１は浮力で上昇し、カバー３６の突出部３９の下面に当接するまで上昇する（図１において二点鎖線で示す閉止フロート４１）。これにより、カバー３６のゲート４０を閉止フロート４１が気密状態に封鎖して、それ以上内部側への水の浸入を防止する。
【００３６】
ところで、弁箱２の分岐管路４の上部開口２Ｂには、継ぎ足し管４２を介して口金座４３が設けられ、その口金座４３に口金４４が設けられている。また、口金４４には押し輪４５が設けられると共に、その上端部には口金蓋４６が設けられている。
【００３７】
本実施例の消火栓は、弁箱２下端部のフランジ６を補修弁５０のフランジ５１に連結され、その補修弁５０や接続管を介して水道管に接続されて設置される。通常は、図１に示すように、第１弁棒１１に対し第２弁棒９が下方に伸びて、第２弁棒９下端部の弁体１（パッキン１８）が流入管路５の上端外周部に当接されている。その状態では、流入管路５は、第２弁棒９とのみ連通され、弁箱２の流入管路５と分岐管路４とは非連通状態とされる。従って、弁箱２の下部開口２Ａ（流入管路５下部）からの水は、第２弁棒９を介して第１弁棒１１内を満たす。
【００３８】
すると、第１弁棒１１内の案内部材２０には複数個の連通穴２５が開けられているので、水は案内部材２０内に入る。これにより、案内部材２０内のフロート弁体２１が水の浮力によって上昇し、フロート弁体２１の上部が遊動弁体２２の排出口２７,２９を塞いだ図１の状態となる。よって、遊動弁体２２から外部への水の流出は防止される。
【００３９】
今、微小な空気が水道管から消火栓に入ったとすると、その空気は第２弁棒９を通って上昇し、案内部材２０下部の連通穴２５Ｃ等から案内部材２０内に進入し、案内部材２０の上部へ移動する。フロート弁体２１と遊動弁体２２との間まで上昇した空気は、フロート弁体２１を僅かに下方に押し下げて、遊動弁体２２の排気穴２７,２９、フロート押え２３の排気穴３０、第３弁棒３１の排気穴３５、カバー３６の下部開口３８を介して消火栓外部へ排出される。
【００４０】
一方、比較的大量の空気が消火栓に入った場合には、第１弁棒１１内の空気弁が急速排気を行う。すなわち、この場合には、図２に示すように、大量の空気が案内部材２０の上部に一時的にたまることで、案内部材２０内の水が少なくなり、フロート弁体２１が浮力を失って下方に下がると共に、遊動弁体２２もこれに伴って重力によって下方に下がることになる。この状態において案内部材２０の側面には、遊動弁体２２の上下位置となる高さにそれぞれ排気穴２５（２５Ａ）,２５（２５Ｂ）が配置される。従って、空気は遊動弁体２２の上方に配置された排気穴２５Ａを通って、フロート押え２３の排気穴３０、第３弁棒３１の排気穴３５、カバー３６の下部開口３８を介して消火栓外部に急速排気される。
【００４１】
そして、空気が排出されると、遊動弁体２２の下部に配置された排気穴２５Ｂや、案内部材２０の下面に形成された排気穴２５Ｃを通って水が案内部材２０内に流入し、浮力を得たフロート弁体２１や遊動弁体２２は上昇して、図１の状態に戻されることになる。
【００４２】
ところで、水道配管側が負圧となった場合には、フロート弁体２１（ないし遊動弁体２２）が下方に降下して、カバー３６の下部開口３８、第３弁棒３１の排気穴３５、フロート押え２３の排気穴３０を介して外気を吸い込むことで、その負圧を解消することができる。
【００４３】
また、消火栓の使用時には、軸カバー部３７を回転操作して、第３弁棒３１を介して第１弁棒１１を回転させればよい。ここで、第１弁棒１１は弁蓋７に対し回転可能で上下動不能とされ、第２弁棒９は弁蓋７に対し回転不能で上下動可能とされている。従って、第１弁棒１１の回転に伴って、第２弁棒９が上下動することになる。よって、図３に示すように、第２弁棒９を上昇させることで、弁体１を上昇させて、流入管路５と分岐管路４とを連通状態とすることができる。従って、弁箱２の下部開口２Ａからの水を上部開口２Ｂ側へ供給することができ、口金蓋４６に代えて口金４４に消火ホース６０等を接続することで、消火栓を使用することができる。
【００４４】
以上より明らかなとおり、上記各実施例の消火栓では、弁棒自体が消火栓の弁体をかねている。この弁棒（第１弁棒１１）は、回転するのみで上下動せず、しかも弁箱２内のみならず弁箱２外にも配置することができ、設置スペースを適宜に調整でき、ひいては排気量の調整も容易となる。よって、弁棒内の空気弁は、急速空気弁の排気量並みの性能を発揮し得るものとなる。また、空気弁は、多量排気でなお且つ吸気機能も発揮し得るものとできる。
【００４５】
また、空気弁排気穴から出た空気等は、汚水・汚泥侵入防止用のカバー３６の下部を介して外部へ排出される。このカバー３６は、空気透過ないし不透過のポリ繊維を使って形成することで、消火栓外部から内部側に汚水、雨水、汚泥等が入ることを防止できる。しかも、カバー３６には逆止機能を持たせ、外部の汚水等が消火栓内部側へ侵入するのを防止することもできる。
【００４６】
さらに、本実施例の構成によれば、弁蓋と弁棒を、従来の地下式消火栓の弁棒と弁蓋に代えて取り付けることで、本発明の急速空気弁付き地下式消火栓に変更することができる。
【００４７】
図４は、本発明の急速空気弁付き消火栓の他の実施例を示す縦断面図であり、弁体１を閉じた急速排気時の状態を示している。
本実施例の消火栓も基本的には前記第１実施例のものと同様であるので、以下では主として両者の異なる点を中心に説明する。
【００４８】
まず、本実施例では、前記第１実施例の第１弁棒１１と第２弁棒９とが一体化された構成である。つまり、本第２実施例の弁棒９（１１）は、上下方向に細長い略円筒形状とされ、その上方内部には急速空気弁が内蔵されると共に、その下方外周面には雄ねじ部１５が形成され、且つ下端部にはパッキン１８が設けられて弁体１を構成している。
【００４９】
弁棒９の下端部には、弁棒９の径方向内外に突出してツバ部１７が形成されており、径方向内側に延出するツバ部１７にて弁棒９の下端部の開口はやや狭められている。これは、弁棒９の内周面に適宜に突出形成可能なツバ部１０５と共にウォータハンマによる弊害を防止する。前記ツバ部１７の下面にはパッキン１８が配置され、このパッキン１８はパッキン押え１９にて固定されている。このパッキン１８が流入管路５の上端部に当接することで、消火栓の弁が閉じられる。また、弁棒９の上下動に伴って、下部開口２Ａと上部開口２Ｂとの間の連通状態を調整して、排出水量の調整が可能とされる。
【００５０】
本実施例では、弁棒９が貫通して配置される弁蓋７の下端部に、雌ねじ部１４が形成されている。弁蓋７のこの雌ねじ部１４に、弁棒９の雄ねじ部１５が進退可能に螺合される。従って、弁棒９を回転させることで、弁蓋７に対し弁棒９を上下動させることができる。なお、弁蓋７の上部には、弁棒９の内周面（雄ねじ部１５が形成されていない部分）との間にパッキン１００が配置され、このパッキン１００は弁蓋７の上面に取り付けられるパッキン押え１０１にて位置決めされる。これにより、弁棒９と弁蓋７とは気密状態に取り付けられ、水漏れが防止される。
【００５１】
弁棒９の上方内周面には、径方向内側に突出してツバ部１０２が形成され、このツバ部１０２の上面に、案内部材２０上端のフランジ２４が保持される。そして、この案内部材２０は、そのフランジ２４の上面に取り付けられるフロート押え２３にて、位置決め固定される。案内部材２０の構成は、前記第１実施例と同様である。また、案内部材２０内には、前記第１実施例と同様に、球状のフロート弁体２１、そのフロート弁体２１の上方に配置される略円板状で円錐弁座２６付きの遊動弁体２２が収容されている。
【００５２】
弁棒９の上部には、軸カバー部３７が連結され、弁棒９を回動可能としている。本実施例の弁棒９には、前記フロート押え２３より僅かに上部の周側面に、弁棒９の内外を連通する排気穴３５を形成している。なお、排気の仕方は、図示例の構成に限られないのは勿論である。例えば、弁棒９の上部に前記第１実施例のようなカバー３６（図１〜３参照）を取り付けて、前記第１実施例と同様の排気を実現してもよい。
【００５３】
上記各実施例では、従来の単口地下式消火栓の外形を保ち、つまり消火栓ボックス並びに消火栓蓋をそのまま使用することもできる。さらに、状況により、現在地下式単口消火栓が取り付けられているものに、弁蓋や弁棒を弁箱より外し、上記実施例の要部に取り替えることで、本発明の空気弁消火栓（急速用）とすることもできる。その場合には、上記実施例のものと機能は変わらず、コストダウン、軽量化、工場生産、現場作業性、工事費、消火ボックス・消火栓蓋のコストダウンや工事時間の短縮等、メリットは多い。
【００５４】
従来の単口式空気弁では、部品点数が多く、細かく複雑であったが、上記各実施例のものは単純で、メンテナンスが容易で、万一、弁座ゴム等の詰まりが出て漏水という事態が生じても、現地で強制排気止めを行うことで消火活動に影響をもたらすことはない。また、基本的に接水部への繋ぎ目がないため、漏水は通常考えられない。これらのことより、製品自体のコストダウンは言うまでもなく、製造上も組立が簡易で、トータルコストのダウンを図ることができる。
【００５５】
前述したように、上記各実施例の消火栓は、重量も軽く、コストも低く、工事時の作業性も良く、従来の単口消火栓ボックスに共通して使えるメリットもある。また、従来の地下式消火栓単口式と弁箱を全く同一にできるので、その場合には、弁棒部を取り替えることにより、地下式単口消火栓が急速空気弁地下式消火栓に手軽に交換できることになる。この場合、補修弁の開閉操作を行って取り替えることになるのは勿論である。
【００５６】
なお、本発明の急速空気弁付き消火栓は、上記各実施例の構成に限らず、適宜変更可能である。例えば、上記各実施例では、弁棒上部にカップ状の案内部材２０を配置し、その案内部材２０内に球状のフロート弁体（エボ球）２１と遊動弁体２２を配置した例について説明したが、この部分の構造は上記実施例のものに限らず適宜変更可能である。例えば、図５に示すように変更することができる。
【００５７】
図５の実施例は、図４の実施例の変形例である。それ故、以下では両者の異なる点を中心に説明する。図５の実施例の場合、案内部材２０は、多孔板、つまり複数の小穴２５を貫通形成された平板（円板）からなる。そして、この多孔板２０は、弁棒９を長手方向中央部で上下に仕切るように、弁棒９内に張られて設けられる。
【００５８】
多孔板２０より上方には、多孔板２０と離間してフロート押え２３が設けられている。このフロート押え２３の中央部には、上下方向に貫通して、比較的大径の排気穴３０が形成されている。そして、このフロート押え２３よりも上方において、弁棒９の周側壁には、弁棒９の内外を貫通する排気穴３５が形成されている。多孔板２０からフロート押え２３までの領域は、前記図４の実施例におけるカップ状案内部材内の領域として機能する。
【００５９】
多孔板２０とフロート押え２３との間には、上下方向に沿って案内棒１１１が立てられている。図示例では、中央部よりやや右側に案内棒１１１が設けられている。この案内棒１１１には、略ブロック状のフロート弁体２１と遊動弁体２２とが差し込まれている。フロート弁体２１と遊動弁体２２は、それぞれ案内棒１１１に沿って上下動可能とされている。
【００６０】
遊動弁体２２は、フロート弁体２１の上部に配置され、中央部には、フロート押え２３の排気穴３０に突入可能な膨出部１１３が上方に突出形成されている。また、遊動弁体２２には、上下方向に貫通して、小径の排気穴２７が形成されている。この排気穴２７の上部開口は、フロート押え２３の排気穴３０と対応した位置に配置され、図示例では中央部よりやや右寄りに形成されている。また、排気穴２７の下部開口には、弁座１１４が設けられている。
【００６１】
フロート弁体２１は、その上面が遊動弁体２１の排気穴２７の下部開口（便座１１４）に当接可能とされ、この当接具合で排気穴２７を開閉可能とされている。このような構成であるから、多孔板２０を介して流入される水の浮力で、遊動弁体２２とフロート弁体２１は浮くことができ、フロート押え２３の下面に配置されたＯリング１１２を介して気密状態に、遊動弁体２２がフロート押え２３に当接される。そして、少量排気の場合には、遊動弁体２２とフロート弁体２３との隙間に空気が入って、遊動弁体２２に対しフロート弁体２３を僅かに下方に移動させることで、空気は遊動弁体２２の排気穴２７やフロート押え２３の排気穴３０、弁棒９の排気穴３５を通って外方に逃げることができる。
【００６２】
また、大量排気の場合には、フロート弁体２１と遊動弁体２２の周囲に大量の空気がたまることで、これら部材２１，２２が浮力をなくして案内棒９に沿って下方に下がることで、フロート押え２３の排気穴３０を開口して行われる。なお、図５に示されるこのような構造は、図４の実施例だけでなく、図１から図３の実施例にも適用可能なことは言うまでもない。
【００６３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の急速空気弁付き消火栓によれば、簡易な構成で大量排気可能な消火栓を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の急速空気弁付き消火栓の一実施例を示す縦断面図であり、弁体を閉じた通常時の状態を示している。
【図２】図１の急速空気弁付き消火栓の縦断面図であり、弁体を閉じた急速排気時の状態を示している。
【図３】図１の急速空気弁付き消火栓の縦断面図であり、弁体を開いた状態を示している。
【図４】本発明の急速空気弁付き消火栓の他の実施例を示す縦断面図であり、弁体を閉じた急速排気時の状態を示している。
【図５】図４の急速空気弁付き消火栓の変形例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  弁体
２  弁箱
２Ａ  下部開口
２Ｂ  上部開口
７  弁蓋
９  第２弁棒
１１  第１弁棒
１８  パッキン
２０  案内部材
２１  フロート弁体
２２  遊動弁体
２３  フロート押え
２５  連通穴
２７,２９  排気穴
３０  排気穴
３５  排気穴
３６  カバー
３８  下部開口
４０  ゲート
４１  閉止フロート
【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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