(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁箱の上部に大空気孔を形成し、大空気孔の上方にダイヤフラムを有するとともに、微小孔を通して大気に連通する圧力室を設け、大空気孔を貫通して弁棒を配置し、弁棒の下端側に大空気孔を開閉する弁体を設け、弁棒に圧力室と弁箱内空間とを連通する小空気孔を形成し、弁体の下部に小空気孔を開閉するシャフトを上下に移動可能に接続し、シャフトにフロートを設けた空気弁において、
ダイヤフラムに弁棒を挿通する貫通孔を形成し、この貫通孔の内周縁に接当離間するダイヤフラム受け部をダイヤフラムの下面に対向して弁棒に設けたことを特徴とする空気弁の排気構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気弁の排気構造に関し、下水管路の途中に設ける空気弁の技術に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の空気弁としては、例えば図３〜図４に示すものがある。図３〜図４において、弁箱１は、管路に連通する底部の下部開口２と弁箱蓋３を装着する上部開口４との間にフロート室５を形成しており、上部開口４に飛沫除け部６を設けている。弁箱蓋３は中央部に弁室７を形成する開口を有し、下面に飛沫除け部６で支持してストレーナ８を配置するとともに、上面に開口を覆ってシート９を配置しており、シート９に大空気孔１０を形成している。
【０００３】
弁箱蓋３の上方には支柱ボルト１１を介してスプリング箱１２を設けており、スプリング箱１２を覆って蓋１３を配置するとともにスプリング箱１２と蓋１３の間にダイヤフラム１４を介装している。このダイヤフラム１４はスプリング箱１２と蓋１３とで形成する空間を上部の圧力室１５ａとスプリング室１５ｂとに仕切っている。スプリング箱１２にはスプリング室１５ｂを大気に連通させる連通孔１６を形成し、蓋１３には圧力室１４を大気に連通させる微小孔１７を形成している。
【０００４】
弁室７には大空気孔１０を開閉する弁体１８を配置しており、弁体１８とダイヤフラム１４を弁棒１９で連結している。ダイヤフラム１４は上押さえ部１４ａと下押さえ部１４ｂとの間に挟み込み、ナット１４ｃを締め付けることで弁棒１９に連結している。スプリング室１５ｂにはダイヤフラム１４および弁棒１９を介して弁体１８を閉動方向に付勢するスプリング１５ｃを配置している。弁棒１９は軸心方向に貫通する小空気孔１９ａを有しており、小空気孔１９ａは圧力室１５ａと弁室７とを連通している。弁体１８は上面にシート９に気密に当接する大空気孔弁座（図示省略）を有し、下面に小空気孔の下端開口を覆って配置する小空気孔弁座（図示省略）を有している。
【０００５】
弁体１８の下端にはシャフト２０を配置している。シャフト２０は、頭部が小空気孔弁座に当接して小空気孔を開閉する小空気孔弁体をなし、上端側に形成した長孔２１が弁体１８に設けたスナップピン（図示省略）に係合することで、小空気孔弁体と小空気孔弁座の双方が当接する位置と双方が離間する位置とにわたって上下動可能に弁体１８に吊下げている。シャフト２０の下部側にはフロート２２を装着し、フロート２２の下端にフラッパー２３を設けている。
【０００６】
上述した構成における作用について説明する。管路を流れる水が下部開口２から弁箱１の内部に流入し、弁箱１のフロート室５の水位が増加するのに伴ってフロート２２が上昇する。このフロート２２の上昇によってシャフト２０、弁体１８、弁棒１９が一体的に上昇し、シャフト２０の小空気孔弁体が弁体１８の小空気孔弁座に当接して小空気孔１９ａを閉栓し、弁体１８が大空気孔弁座でシート９に当接して大空気孔１０を閉栓する。
【０００７】
流水に連行されて管路を流れる空気が下部開口２から弁箱１の内部に流入し、フロート室５に空気が溜るにしたがって弁箱１のフロート室５の水位が低下する。フロート室５の水位が下限水位以下に低下するとフロート２２に作用する浮力が減少し、フロート重量が浮力に勝ることでフロート２２が下降する。このとき、弁体１８は弁室７の内部の空気圧を受けて閉栓状態を維持し、フロート２２およびシャフト２０がスナップピンに係合する長孔２１の範囲で降下する。
【０００８】
シャフト２０の降下によって小空気孔１９ａが開栓し、弁室７の内部の空気圧が小空気孔１９ａを通して圧力室１５ａに流入する。このとき、圧力室１５ａは微小孔１７を通して大気に連通しているだけなので、急激な空気の流入によってダイヤフラム１４が膨張して弁棒１９および弁体１８を開栓方向に付勢し、この不勢力と弁棒１９、弁体１８、シャフト２０、フロート２２の重量とが弁室７の内部の空気圧による力に優ることで弁体１８が開栓し、大空気孔１０を通して弁室７およびフロート室５の空気を大気中へ排気する。
【０００９】
この排気によってフロート室５の内部の水位が上昇し、浮力およびスプリングの付勢力によって、フロート２２、シャフト２０、弁体１８、弁棒１９が一体的に上昇し、閉栓状態に復帰する。このとき、圧力室１５ａの空気は微小孔１６を通して排気される。フロート室５の飛沫除け部６は流体の液面から飛散する飛沫を遮り、ストレーナ８は飛沫とともに飛散するゴミを捕捉する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来の構成において、配管内の流体を排水する時には、大空気孔１０を通して外気を弁箱１に吸気し、弁箱１から配管に空気を取り込む。この吸気時に、シャフト２０は小空気孔１９ａを開放し、弁体１８は大空気孔１０を開栓した状態となる。
【００１１】
このとき、圧力室１５ａは微小孔１７を通して大気に連通しているだけなので、圧力室１５ａの空気が小空気孔１９ａを通して弁箱１の側に吸気されると圧力室１５ａが負圧となり、ダイヤフラム１４が収縮する。ダイヤフラム１４の収縮によって弁体１８が閉栓方向に付勢され、大空気孔１０の開度が狭まり、円滑な吸気が行なえなくなる。また、ダイヤフラム１４は上押さえ部１４ａと下押さえ部１４ｂとの間に挟み込み、ナット１４ｃを締め付けることで弁棒１９に連結しているので、ナット１４ｃの締付け時にダイヤフラム１４が弾性変形し、その復元力が弁棒１９に作用することで弁体１８が傾いた姿勢となり、止水性が低下する問題があった。
【００１２】
本発明は上記課題を解決するものであり、ダイヤフラムと弁棒の締結をなくし、吸気時における弁体の閉栓を防止し、弁体を適正な姿勢に保持して確実なシーツ性を発揮できる空気弁の排気構造を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の空気弁の排気構造は、弁箱の上部に大空気孔を形成し、大空気孔の上方にダイヤフラムを有するとともに、微小孔を通して大気に連通する圧力室を設け、大空気孔を貫通して弁棒を配置し、弁棒の下端側に大空気孔を開閉する弁体を設け、弁棒に圧力室と弁箱内空間とを連通する小空気孔を形成し、弁体の下部に小空気孔を開閉するシャフトを上下に移動可能に接続し、シャフトにフロートを設けた空気弁において、
ダイヤフラムに弁棒を挿通する貫通孔を形成し、この貫通孔の内周縁に接当離間するダイヤフラム受け部をダイヤフラムの下面に対向して弁棒に設けたものである。
【００１４】
上記した構成により、弁体はフロートの上昇に伴って閉栓方向に移動する。このとき、シャフトが小空気孔を閉栓する状態で弁棒が上方に移動し、ダイヤフラム受け部が貫通孔を閉栓する状態でダイヤフラムを押圧し、圧力室の空気を微小孔から排気してダイヤフラムを収縮させる。
【００１５】
一方、圧力下排気時には、フロートとともにシャフトが降下して小空気孔を開栓し、弁箱内の空気圧が小空気孔を通して圧力室に作用することで、ダイヤフラムが貫通孔の内周縁をダイヤフラム受け部に圧接させた状態で膨張し、弁棒および弁体を開栓方向に押し下げる。
【００１６】
配管の流体を排水する吸気時には、フロートとともにシャフトが降下して小空気孔を開栓し、弁体の降下によって大空気孔を開栓し、この状態で大空気孔を通して外気を弁箱内に吸気する。
【００１７】
このとき、ダイヤフラムと弁棒は機械的な締結を施していないので、圧力室の空気が小空気孔を通して弁箱内に吸気されると、外気圧に押されてダイヤフラムの貫通孔の内周縁がダイヤフラム受け部から離間し、貫通孔を通して外気が圧力室内に流入する。このことで、吸気時に圧力室が負圧となることを防止するとともに、ダイヤフラムの動作が弁棒に及ぶことを防止する。
【００１８】
また、ダイヤフラムと弁棒との間に機械的な締結を施さないことで、通常時においてもダイヤフラムの歪み等の影響が弁棒に及ぶことがなく、弁体を適正な姿勢に保持できる。
【００１９】
【実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。先に図３〜図４において説明した部材と同様の作用を行なうものは同一番号を付して説明を省略する。
【００２０】
図１〜図２において、ダイヤフラム１４は、外周縁の側をスプリング箱１２と蓋１３とで挟み、両者を支柱ボルト１１で結合することで固定装着しており、中心部に弁棒１９を挿通するための貫通孔１４ｄを形成している。
【００２１】
弁棒１９は頭端側に小径部１９ｂを有し、小径部１９ｂに嵌合装着してダイヤフラム受け部２４を配置しており、ダイヤフラム受け部２４はスリーブ２５を介してナット１４ｃで弁棒１９に締結している。ダイヤフラム受け部２４はダイヤフラム１４の下面に対向し、貫通孔１４ｄの内周縁１４ｅに接当離間する。
【００２２】
以下、上記した構成における作用について説明する。フロート２２はフロート室５の水位の増加に伴って上昇し、フロート２２の上昇によってシャフト２０が小空気孔１９ａを閉栓し、シャフト２０、弁体１８、弁棒１９が一体的に上昇して弁体１８がシート９に当接して大空気孔１０を閉栓する。このとき、弁棒１９の上方への移動によってダイヤフラム受け部２４が貫通孔１４ｄを閉栓する状態でダイヤフラム１４を押圧し、圧力室１５ａの空気を微小孔１７から排気してダイヤフラム１４を収縮させる。
【００２３】
下部開口２から弁箱１の内部に流入する空気がフロート室５に溜るにしたがってフロート室５の水位が低下してフロート２２に作用する浮力が減少し、フロート重量が浮力に優ることで、フロート２２およびシャフト２０がスナップピンに係合する長孔２１の範囲で降下し、シャフト２０の降下によって小空気孔１９ａが開栓する。このとき、弁体１８は弁室７の内部の空気圧を受けて閉栓状態を維持する。
【００２４】
図２に示すように、弁室７の内部の空気圧が小空気孔１９ａを通して圧力室１５ａに作用すると、ダイヤフラム１４が貫通孔１４ｄの内周縁１４ｅをダイヤフラム受け部２４に圧接させた状態で膨張し、弁棒１９および弁体１８を開栓方向に付勢する。この付勢力と弁棒１９、弁体１８、シャフト２０、フロート２２の重量とが弁室７の内部の空気圧による力に優ることで弁体１８が開栓し、大空気孔１０を通して弁室７およびフロート室５の空気を大気中へ排気する。
【００２５】
配管の流体を排水する吸気時には、フロート２２とともにシャフト２０が降下して小空気孔１９ａを開栓し、弁体１８の降下によって大空気孔１０を開栓し、この状態で大空気孔１０を通して外気を弁箱１の内部に吸気する。
【００２６】
このとき、図１に示すように、ダイヤフラム１４と弁棒１９は機械的な締結を施していないので、圧力室１５ａの空気が小空気孔１９ａを通して弁箱１の内部に吸気されると、連通孔１６を通してスプリング室１５ｂに作用する大気圧に押されてダイヤフラム１４の貫通孔１４ｄの内周縁１４ｅがダイヤフラム受け部２４から離間し、貫通孔１４ｄを通して外気が圧力室１５ａの内部に流入する。このことで、吸気時に圧力室１５ａが負圧となることを防止するとともに、ダイヤフラム１４の動作が弁棒１９に及ぶことを防止する。また、ダイヤフラム１４と弁棒１９との間に機械的な締結を施さないことで、通常時においてもダイヤフラム１４の歪み等の影響が弁棒１９に及ぶことがなく、弁体１８を適正な姿勢に保持でき、その止水性を損なうことがない。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ダイヤフラムと弁棒は機械的な締結を施していないので、配管の流体を排水する吸気時において、圧力室の空気が小空気孔を通して弁箱内に吸気されると、外気圧に押されてダイヤフラムの貫通孔の内周縁がダイヤフラム受け部から離間し、貫通孔を通して外気が圧力室内に流入することで、吸気時に圧力室が負圧となることを防止できるとともに、ダイヤフラムの動作が弁棒に及ぶことを防止できる。また、通常時においてもダイヤフラムの歪み等の影響が弁棒に及ぶことがなく、弁体を適正な姿勢に保持して確実な止水性を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における空気弁を示す要部断面図である。
【図２】同空気弁の要部断面図である。
【図３】従来の空気弁の一例を示す断面図である。
【図４】同空気弁の要部断面図である。
【符号の説明】
１    弁箱
１０    大空気孔
１１    支柱ボルト
１２    スプリング箱
１３    蓋
１４    ダイヤフラム
１４ｃ  ナット
１４ｄ  貫通孔
１４ｅ  内周縁
１５ａ  圧力室
１５ｂ  スプリング室
１５ｃ  スプリング
１６    連通孔
１７    微小孔
１９    弁棒
１９ａ  小空気孔
１９ｂ  小径部
２４    ダイヤフラム受け部
２５    スリーブ
【図１】
0004100862.tif 000002
【図２】
0004100862.tif 000003
【図３】
0004100862.tif 000004
【図４】
0004100862.tif 000005