(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気弁であって、
管連結具（１）の上縁部分がカバー（４）の壁によって囲まれている、ほぼ同軸に結合された管連結具（１）によって支持されている凹面が下方に面しているカバー（４）と、
カバーの壁（５）により支持され、かつこれに気密に結合されている輪形状で、上方を向いている第１の尾根座部（８）と、
カバーの壁（５）とほぼ同軸であり、かつ管連結具（１）の上端部分によって支持され、かつこれに気密に結合されている第２の輪形状の尾根座部（２）と、かつ
カバー（４）に垂直方向に可動であり、第１と第２の尾根座部（８，２）の上に気密に載っている環状で、弾性ゴムの弁ディスク又はワッシャー（２０）と、
を具備する空気弁において、
弁ワッシャー（２０）の前記尾根座部（８，２）に面している側面と前記尾根座部に面していない側面との２つの主表面が、その主表面の外層の圧力を避けるのに適した粗さ表面を有していて、
弁ワッシャー（２０）が前記第１と前記第２の尾根座部（８，２）と協働する環状の領域（２２，２１）を、前記尾根座部に面している弁ワッシャー（２０）の側面上の前記第１と前記第２の領域の間に設けられた第３の領域（２３）内の粗さよりもかなり僅かな粗さにそれぞれしていることを特徴とする空気弁。
【請求項２】
弁ワッシャーの両主表面が少なくともＲａ１の粗さを有していることを特徴とする請求項１に記載の空気弁。
【請求項３】
尾根座部と協働する弁ワッシャーのこれらの領域（２１，２２）が、約６Ｒａ２の粗さを有し、かつ前記領域（２１，２２）間にある環状領域（２３）が、約９Ｒａ８の粗さを有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気弁に関するものであって、この空気弁が、管連結具（１）の上縁部分がカバー（４）の壁によって囲まれ、ほぼ同軸に結合された管連結具（１）によって支持されている凹面が下方に面しているカバー（４）と、カバーの壁（５）によって支持され、かつこれに気密に結合された輪形状で、上方を向いている第１の尾根座部（８）と、カバーの壁（５）とほぼ同軸であり、管連結具（１）の上端部分によって支持され、かつこれに気密に結合された第２の輪形状の尾根座部（２）と、かつカバー（４）内で垂直方向に可動であり、第１と第２の尾根座部（８，２）の上に気密に載っている環状で、弾性ゴムの弁ディスク又はワッシャー（２０）とを具備するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気弁は周知であり、水洗便所、浴室、洗面器、台所の流し等に、いわゆる水密により連結されている廃水管又は土管の上端部に取り付けられている。空気弁は、この弁が、連結されている管内の圧力が、管外の圧力と同じである場合は、通常は閉じている。弁はまた、管内の圧力が周囲の圧力より高い場合に、管路を効果的に密封するだろう。しかしながら、管内の圧力が周囲の圧力よりも低い場合には、弁は開き、低い圧力を等しくするために、周囲の空気を入れる。このことが、水密状態の液体がそこから吸い出されるのを防いでおり、それから水密にされた部屋と空間に、廃出ガスが自由に入り込むようにしている。廃水管に取り付けられた場合、空気弁は臭気や暖気及び湿気をもまた、廃水管の上端から排出しないようにしており、それにより下水処理装置の設置を室内に限定することを可能としている。
【０００３】
この特別な種類の弁は、通常は垂直方向に可動な弁板を含んでおり、この弁板は、その下面に、半径方向の内外の縁部が同軸で上方を向いている弁座リングに気密に載ることができる環状の気密ワッシャーを載せていて、それによりワッシャーは前記リングの座部間の環状隙間を密封している。弁ワッシャーは、気密ワッシャーとこのワッシャーを載せている案内板との組み合わされた重量の作用の下に、通常は座部の上に載っている。弁は、その重さを軽くすることによって、かなり小さな圧力差に応答して開くように作られる。それからまた、弁は、かなり長期間にわたって気密の状態になっていた後でさえも、特に低い接触力がワッシャーが離れなくなる傾向を少くしているために、非常に早く開くことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
気密ワッシャーは、低い接触力で輪形状の座部との効果的な気密接触を保証するために、薄くて、本質的に平坦でなければならない。
【０００５】
それ故、本発明の目的は、低い接触圧力で効果的な気密機能を与え、かつまた弁を早く簡単に開けることができる気密ワッシャーを含む空気弁を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的は、本発明による気密ワッシャー、即ち、弁ワッシャーの尾根座部に面している側と尾根座部に面していない側との２つの主表面が、その主表面の外層の圧力を実質的に避けるのに適した粗さ表面を有している気密ワッシャーにより達成される。
【０００７】
即ち、本発明では、空気弁が、管連結具の上縁部分がカバーの壁によって囲まれている、ほぼ同軸に結合された管連結具によって支持されている凹面が下方に面しているカバーと、カバーの壁によって支持され、かつこれに気密に結合されている輪形状で、上方を向いている第１の尾根座部と、カバーの壁とほぼ同軸であり、かつ管連結具の上端部分によって支持され、かつこれに気密に結合されている第２の輪形状の尾根座部と、かつカバーに垂直方向に可動であり、第１と第２の尾根座部の上に気密に載っている環状で、弾性ゴムの弁ディスク又はワッシャーとを具備する空気弁において、弁ワッシャーの２つの主表面が、その主表面の外層の圧力を実質的に避けるのに適した粗さ表面を有していることを特徴とする空気弁である。
【０００８】
従来の気密ワッシャーは、弁の尾根又は凸部の座部と気密な接触を与えるために、滑らかな主表面をもつように形成される。しかしながら、この点に関する１つの問題は、気密ワッシャーの密封効果が、そのワッシャーの滑らかな表面が傷付けられるならば、素早く失われ、又は損われることである。別の問題は、気密ワッシャーが、製造道具から外された後に、相互に及び滑らかな下にある表面に簡単にくっ付いてしまうことである。このワッシャーは、お互いに別けられるときに、線形の力又は伸張力を受け、この伸張はしばしば或る範囲に留まり、これによりワッシャーが完全に平坦に置かれることが妨げられる。このことは弁が小さな接触力の下での閉じた状態が完全にはきっちりと締らないことを意味している。ワッシャーの製造から最終的なワッシャーの据え付けまでの全ての段階で気密ワッシャーを非常に注意深く取り扱っているにもかかわらず、あまりにも多くのワッシャーが、製造業者のほうで平和な夜の眠りを保証するために、廃物にされなければならない。この点に関して、ばねの助けで弁座の方に可動な気密ワッシャー（弁板）を片寄らせることが、この問題の解決策を与えないことが解る。何故なら弁は、大きな開弁抵抗や重要な慣性力及び弁の開放を困難にしている付着傾向をもまたそれから克服する必要があるであろうからである。
【０００９】
本発明によれば、ワッシャーがもはや相互に又は下にある他の表面にくっ付いてしまわないように、一定の粗さ表面が気密ワッシャーに与えられる場合は、これらの問題が起らないことが見い出された。
【００１０】
本発明によれば、粗さが両方の主表面を越えて広げられた場合に、ワッシャーが、この表面粗さのおかげで非常に平坦な形状を得ることもまた見い出された。ワッシャーの主表面の粗さは、もしワッシャーの表面が滑らかであるならばワッシャーの外層に生じるであろう圧縮応力の状態を避けるようである。自然の結論では、ワッシャーの気密表面の粗さがその表面の粗さ故に気密機能をまさしく駄目にするであろうということである。しかしながら、この特定の用途における気密ワッシャーは、粗さ程度を慎重に選択することにより、改善された密封効果が与えられることを見い出した。このことは、気密ワッシャーが密封する下水処理設備のガス中に当然に見い出せる湿気と表面粗さとの協働作用により達成される。表面粗さは、気密ワッシャーが平坦で柔軟であるならば、格子の頂部が尾根座部に対して横になっている格子のような型を形成している。頂部の周りの格子のような型の粗さは、乾燥空気がそこを通過するに十分な大きさではあるが、この状況下で適用できるこれらの圧力差で液体が通るには狭すぎるような狭い通路を形成する。しかしながら、廃水装置の空気とガスは、高湿分の含有量を有している。このことから、次に、空気中の湿分は、これらの通路の壁に小さな雫や凝縮水滴を形成して付着し、そこで、気密ワッシャーと弁の尾根部との間に決定的な密封として機能する。気化しているどんな湿気も、ただちに新鮮な湿気に替えられるであろう。
【００１１】
下水処理設備内の圧力が増加すると、気密ワッシャーは尾根座部に対してより強く押され、それにより弾性の気密ワッシャー内の通路の領域を減少し、それと共にこの密封部分がこの高い圧力に耐えることができる。高い圧力期間は短時間（数秒）であり、かつ原則として、水洗便所の排水段階の開始時に、ほとんどが起き、次いで下位の圧力期間が続く。粗い表面の頂部がこの高い圧力で一緒に押し付けられる（マッサージされる）ので、弁は開くことが出来、空気が下位の圧力が起きている間にその設備にもっと容易に入ることができる。
【００１２】
ワッシャーの内外の縁領域、即ち尾根座部と協同するワッシャー領域で、例えば６Ｒａ２（ＡＧＩＥ標準による）の比較的に僅かな表面粗さをワッシャーに与えることができるのが見い出された。気密ワッシャーは、その中間の環状領域においてもっときめの粗い表面粗さ、例えば同じ標準による９Ｒａ８の粗さが与えられるのが有益であることもまた見い出された。
【００１３】
本発明の気密ワッシャーが半径方向の中間領域でもっときめの粗い粗さをもつ場合に得られる利点は、このもっときめの粗い粗さ領域が、気密ワッシャーの半径方向に別けられた縁部分間にいくつかの“ヒンジ手段”の形状を与えていることであり、それにより、軸方向の平面で気密ワッシャーを見る場合に、これらの縁部分が相互に角度を付けられている一方で、前記部分を直線状に保ち、気密ワッシャーの輪形状の座部と対応する接触部分との間のもっと効果的で／きっちりと締った接触をさせるようにしている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明は、例示している実施の態様及び添付図面を参照してさらに詳細に記載されるであろう。
【００１５】
空気弁は垂直方向に置かれた管連結具１を含んでおり、その上端部は、輪形状の水平な密封尾根部２の形状をした弁座を形成している。管連結具１はカバー４を支持している１つ又はそれ以上のほぼ半径方向の腕部材３を含み、そのカバーの壁又は覆い５は管連結具１の上端部分を囲んでいる。輪形状の円錐要素６の底部縁部分７は、環状の谷部７を形成するようにカバーの壁５の底縁部にしっかりと結合されている。谷部７の底部は管連結具１の内部へと導通している通路３１により、管連結具１の内部に好ましくは連通されている。通路３１は腕部材３の１つを通って延びており、前記管連結具に向って下方に都合よく傾斜されている。
【００１６】
カバー４の内表面上に形成される凝縮水の滴は、谷部７内に捕捉され、管連結具１の内部に戻る。
【００１７】
円錐要素６の上縁部は、より低い縁部よりも小さな直径を有し、管連結具１上の密封尾根部２と同様な水平面にある輪形状の水平な密封尾根部８を形成している。カバー４の底部壁９の内表面上に、弁板１１と協働する中央案内体１０があるならば弁板を弁の軸方向に直線的に動かすことができ、この方向は通常はカバー４及び管連結具１の軸と一致している。弁板１１は中央の穴１２を有し、別々の腕部材１４により輪状取付体１３を支えている。輪状取付体１３は、断面Ｕ字形状をしていて、環状の弾性ゴムの気密ワッシャー２０の内縁部を受け入れるポケット部１７を形成するために、底部のウェブ１６から延びている半径方向で外方に延在している脚部１４，１５を有している。
【００１８】
取付体１３の輪形状の底脚部１６の直径は、管連結具１の直径より小さく、取付体の上脚部１４は、尾根座部２と８の間の領域まで延在している。取付体の内脚部１５は、管連結具１の内壁の内方に受け入れられている。ワッシャー又はディスク２０の主表面は、それらのそれぞれの領域の実質的に全部にわたって、ワッシャーが相互に又は他の表面に少くともかなりな程度までくっ付くのを防ぐに少くとも十分な程のきめの粗さを有している。
【００１９】
図２から明らかなように、尾根座部２，８に面しているディスク又はワッシャー２０の側面は、ワッシャーが尾根座部２と協働している内縁領域２１及びまたワッシャーが尾根座部８と協働している外環状縁部分２２では、例えば粗さ、６Ｒａ２の程度の比較的に僅かな粗さが与えられている。ワッシャー２０は、前記ワッシャーの中間環状領域２３では、例えば９Ｒａ８のよりきめの粗い粗さが与えられている。ワッシャー２０と尾根座部２，８と間の接触領域にある液体は、良好な密封を達成するのを保証している。関連した液体は、水、即ち空気中の湿分の凝縮水、特にカバー及び管連結具１内にある通常は比較的に暖かで、湿った空気からの凝縮水であるのが解る。
【００２０】
本発明は、ここに好ましい実施の形態として前述の特定の実施の形態に限定されるものではないと認められる。
【００２１】
例えば、ワッシャー２０が両方の主表面で同じ程度の粗さをもつ必要がないことは明らかである。さらに、長期間にわたってその粘性を保ち、かつ長期間にわたってワッシャー上に溜まり、その特性を本質的に維持する。例えばシリコン油のような油膜形状の液体が、ワッシャーに、少くともその密封領域に適用される。この油は、気密ワッシャーがこの材料から作られるのを、かつまたワッシャーの特性を材料が維持するのに役に立つ。この油は前述した密封機能をもまた与えている。もし油が存在しないか、存在しても不十分な量であるなら、油は凝縮水、即ち空気弁が接触状態にあるガス（空気）からの本質的には水によって補われるか又は取り替えられる。
【００２２】
空気弁がカバー４及び管連結具１内のかなりの過度の圧力に応答して閉じるであろうことは、当業者なら解るであろう。この圧力は弁ワッシャー２０上に作用し、図１に見られるように、尾根座部８と２との間でワッシャーを下方に曲げ、それにより、よりきめの粗い粗さの中間領域２３が、ワッシャー２０の内外縁部２１，２２に対しさらに好ましい密封状態を与えるヒンジ手段として、すぐに機能する。
【００２３】
ワッシャーの領域２３は直接に領域２１，２２に隣接し、それらの間を液体が自由に移動出来るようになっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のワッシャー又はディスクを含む空気弁を軸方向に切断した概略縦断面図である。
【図２】図２は、図１に示された弁の気密ワッシャーの概略下面図である。
【符号の説明】
１…管連結具
２…第２の尾根座部（尾根部）
３…腕部材
４…カバー
５…カバーの壁又は覆い
６…円錐要素
７…谷部
８…第１の尾根座部（尾根部）
９…底部壁
１０…案内体
１１…弁板
１２…穴
１３…輪状取付体
１４…腕部材
１４，１５，１６…脚部
１７…ポケット部
２０…ワッシャー又はディスク（弁ワッシャー）
２１，２２，２３…領域
３１…通路
【図１】
0003974250.tif 000002
【図２】
0003974250.tif 000003