(57)【要約】【課題】部品点数が少なく、構造が簡単で、可動部のない空気弁を提供する。【解決手段】  弁箱１９内に、管内側の空間と管外側の空間とを分離する隔壁２１を設ける。隔壁２１は、気体は通すが液体は通さない気液分離層２３と、この気液分離層２３を挟み付けて気液分離層の圧力による破損を防止する通気性の補強層２５との積層体で構成する。気液分離層２３は撥水性を有する樹脂の多孔質シートで構成する。補強層２５は例えば多数の小孔２７を形成した金属板で構成する。隔壁２１は、円板状に形成され、その周辺を弁箱１９に気密液密に固定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁箱内に、管内側の空間と管外側の空間とを分離する隔壁が設けられ、この隔壁が、気体は通すが液体は通さない気液分離層と、この気液分離層を挟んだ状態で気液分離層の圧力による破損を防止する通気性を有する補強層との積層体で構成されていることを特徴とする空気弁。
【請求項２】
隔壁は、板状に形成され、その周辺が弁箱に気密液密に固定されていることを特徴とする請求項１記載の空気弁。
【請求項３】
隔壁は、筒状に形成され、その一端側の周縁が当該一端側の開口を開いたまま弁箱に気密液密に固定され、他端側の開口が液体を通さない部材で塞がれていることを特徴とする請求項１記載の空気弁。
【請求項４】
気液分離層は、疎水性を有する多孔質樹脂シートで構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の空気弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送水管などで水に混入した空気を管外に排出するのに使用される空気弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上水道管には、管内を流れる水に混入した空気を管外に排出したり、管内の水を抜く際に管内に空気を吸入させたりするために、適当な区間毎に空気弁が設置されている。従来のこの種の空気弁は、一般に、弁箱の下部にフロート室を設け、このフロート室内にフロートを上下動可能に収容し、フロート室内の水位の上下に伴うフロートの上下動によって弁箱上部に設けた弁体を作動させ、これにより空気の排出・吸入を行うようになっている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】実開平７−２５３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、フロートの上下動により弁の開閉動作を行う従来の空気弁は、部品点数が多く、構造が複雑であるため、組立が面倒であり、メンテナンス時の解体・組立作業が煩雑になる。また、内部に可動部を設けながら、一方で止水性及び気密性を確保する必要があるため、精密な部品設計が必要であり、価格が高くなりがちである。
【０００５】
本発明の目的は、部品点数が少なく、構造が簡単で、可動部のない空気弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る空気弁は、弁箱内に、管内側の空間と管外側の空間とを分離する隔壁が設けられ、この隔壁が、気体は通すが液体は通さない気液分離層と、この気液分離層を挟んだ状態で気液分離層の圧力による破損を防止する通気性を有する補強層との積層体で構成されていることを特徴とするものである。このような構成にすることにより、空気弁の構造を可動部分のない単純な構造とすることができる。
【０００７】
本発明において、前記隔壁は、板状に形成され、その周辺が弁箱に気密液密に固定されている構成とすることができる。板状に形成された隔壁の形状は、円板状、略正方形状又は略長方形状にすることができる。略正方形状又は略長方形状のものは、そのコーナー部を所定寸法のアールを有するように形成することが好ましい。円板状と略正方形状又は略長方形状の略矩形状のものとの比較では、特に円板状のものが望ましい。
【０００８】
また本発明において、前記隔壁は、筒状に形成され、その一端側の周縁が当該一端側の開口を開いたまま弁箱に気密液密に固定され、他端側の開口が液体を通さない部材で塞がれている構成とすることもできる。筒状に形成された隔壁の形状は、円筒状又は略角筒状に形成されるが、隔壁の形状が角筒状に形成されるものは、その角筒のコーナー部にアール形状を有するものが望ましい。円筒状と角筒状のものとの比較では、特に円筒状のものが望ましい。
【０００９】
また本発明において、前記気液分離層は、疎水性を有する多孔質樹脂シートで構成されていることが好ましい。
【００１０】
ここで、「疎水性」とは、水と親和性がなく、水を吸着したり、吸収したりしない性質をいう。撥水性（水をはじく性質）も疎水性に含まれる。樹脂自体が疎水性を有する場合と、表面処理により疎水性（撥水性）を付与した場合とがある。
また、「シート」とは、フィルム（膜）状のもの、薄板状のものも含むものとする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る空気弁は、気液分離層を有する隔壁によって管内の空間と管外の空間を分離したので、送水管内の空気は気液分離層を通過して管外に排出されるが、送水管内の水は気液分離層を通過できないので管外に漏れることがない。したがって管内の空気だけを管外に排出することができる。また、気液分離層は一般に多孔質樹脂シート等からなり、機械的強度が低いので、単体で使用すると水圧や大気圧によって破損するおそれがあるが、本発明では、気液分離層を両面から補強層で挟み付けているため、気液分離層の水圧や大気圧による破損を防止することができる。また本発明に係る空気弁は、可動部がなく、構造的にシンプルであり、部品点数も少なくて済むため、組立が簡単で、メンテナンスも容易であり、価格を安くできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜実施形態１＞  図１（Ａ）は本発明の一実施形態を示す。この空気弁１１は、例えば送水管１３の上部に突設された分岐筒部１５のフランジ１７に取り付けられるものである。この点は従来の空気弁と同じである。この空気弁１１は円筒状の弁箱１９を備えている。弁箱１９内には、管内側の空間と管外側の空間とを上下に分離する円板状の隔壁２１が設けられている。この隔壁２１は、気体は通すが液体は通さない気液分離層２３と、この気液分離層２３を挟み付ける通気性の補強層２５との積層体で構成されている。
【００１３】
気液分離層２３は、疎水性を有する多孔質樹脂シートで構成される。疎水性を有する多孔質樹脂シートとしては、株式会社ナック製のモノトランフィルム、三菱樹脂株式会社製のエクセポール、住友電工ファインポリマー株式会社製のボアフロンメンブレンなどが使用できる。また、多孔質樹脂シートの構成としては、疎水性のフィルム状樹脂シートのみでシートを構成する場合と、フィルム状樹脂シートにさらに疎水性樹脂製織布又は疎水性樹脂製不織布などを適宜積層した構成とすることができる。また、これらの多孔質樹脂シートの孔径は、例えば５〜２０μｍ程度に設定する。このようにすることにより、空気や、水蒸気などの気体分子は、前記孔径よりも分子の大きさが小さいためシートを通過するが、水はシートを通過させないことが可能になる。もちろん、上記の多孔質シートは、より疎水性レベルの高い樹脂材料を選定すれば、前記孔径の範囲を前記範囲よりもさらに広く設定できる。多孔質樹脂シートの強度は、補強層のみでなく、シートの厚さを厚くすることにより高めることができる。
【００１４】
補強層２５は、機械的強度の低い気液分離層２３が水圧や大気圧により破損するのを防止するもので、例えば図１（Ｂ）に示すように多数の小孔２７を形成した金属板などで構成することができる。また補強層２５は、目の細かい金網、孔が厚さ方向に配向したハニカム構造体、通気性を有する不織布などで構成することもでき、さらに、これらの材料を組み合わせて構成することもできる。
【００１５】
隔壁２１は、その周辺を弁箱１９に気密液密に固定されている。隔壁２１の弁箱１９への固定構造は例えば次のとおりである。弁箱１９の下部には内向きに環状突縁２９が一体に形成され、弁箱１９の内周面には雌ねじ部３１が形成され、この雌ねじ部３１には、外周面に雄ねじ部３３を形成した雄ねじリング３５がねじ込まれるようになっている。円板状の隔壁２１は、弁箱１９内の環状突縁２９上に載置され、その上から雄ねじリング３５をねじ込んで締め付けることにより、弁箱１９に固定される。環状突縁２９と隔壁２１の間、隔壁２１と雄ねじリング３５の間には、パッキングを介在させるが、図示を省略してある。
【００１６】
また、弁箱１９の上端には、スペーサ３７を介して防塵用のキャップ３９が取り付けられている。このため、隔壁２１の上の空間は、弁箱１９とキャップ３９の間の隙間により外部空間と連通している。
【００１７】
また、弁箱１９の外周にはフランジ４１が一体に形成されている。この空気弁１１は、弁箱１９のフランジ４１を、送水管１３側のフランジ１７に、ボルトナット４３で締め付け固定することにより、送水管１３上に取り付けられる。
【００１８】
空気弁１１を送水管１３に取り付けると、管内側の空間と管外側の空間とが隔壁２１により仕切られた状態となる。この状態で、例えば筒部１５内に空気が溜まると、隔壁２１は全体として通気性であるため、溜まった空気は水圧に押されて隔壁２１を通過し、外部に排出される。また、隔壁２１の下の空気が全部排出され、管内の水が隔壁２１に接する状態になっても、気液分離層２３は水を通さないため、管内の水が外部に漏れることはない。また、この状態になると、気液分離層２３に水圧がかかるが、気液分離層２３は補強層２５によって保護されているため、破損するおそれがない。また、管１３内の水を排出する際などに、筒部１５内の空気の圧力が大気圧より低くなる場合（いわゆる負圧になる場合）も同様に保護される。
【００１９】
＜実施形態２＞  図２は本発明に係る空気弁の他の実施形態を示す。この空気弁１１が、実施形態１の空気弁と大きく異なる点は、隔壁２１が円筒状に形成され、弁箱１９と同軸状に配置されていることである。円筒状の隔壁２１は、気体は通すが液体は通さない円筒状の気液分離層２３と、この気液分離層２３を内周と外周から挟み付ける通気性の補強層２５との積層体で構成されている。
【００２０】
円筒状隔壁２１の下端には、中心に開口４５を有する金属製の鍔板４７が固定されている。鍔板４７は、上向きに筒状突起４９を有しており、この筒状突起４９を円筒状隔壁２１の下端部内周に嵌合させた状態で、円筒状隔壁２１の下端部外周を環状締付け部材５１で締め付けることにより、円筒状隔壁２１の下端に気密液密に固定されている。
【００２１】
また、円筒状隔壁２１の上端には、円筒状隔壁２１の上端側の開口を塞ぐ金属製の円板５３が固定されている。円板５３は、下向きに筒状突起５５を有しており、この筒状突起５５を円筒状隔壁２１の上端部内周に嵌合させた状態で、円筒状隔壁２１の上端部外周を環状締付け部材５７で締め付けることにより、円筒状隔壁２１の上端に気密液密に固定されている。
【００２２】
上記のように鍔板４７及び円板５３が固定された円筒状隔壁２１は、その鍔板４７を、弁箱１９の下部に内向きに形成された環状突縁２９にボルトナット５９で固定することにより、弁箱１９に取り付けられている。
【００２３】
上記以外の構成は、図１に示した空気弁と同様であるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００２４】
以上のような構成にすると、円筒状隔壁２１の内側は管内の空間に連通し、円筒状隔壁２１の外側は管外の空間に連通し、管内の空間と管外の空間が気液分離層２３を有する隔壁２１によって仕切られた状態となるので、実施形態１と同様の弁機能を得ることができる。また、この実施形態によると、弁箱１９の直径を大きくすることなく、円筒状隔壁２１の長さを長くすることで、気液分離層２３の面積を大きくすることができるので、空気排出量の大きい空気弁を構成することができる。
【００２５】
＜実施形態３＞  図３は本発明のさらに他の実施形態を示す。この空気弁１１が、実施形態２の空気弁と異なる点は、弁箱１９の上端に内向きに環状突縁２９が形成され、この環状突縁２９に、鍔板４７及び円板５３が固定された円筒状隔壁２１が上下を反対にして固定されていることである。上記以外の構成は、図２に示した空気弁と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明を省略する。このような構成でも、実施形態２と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る空気弁の一実施形態を示す断面図。
【図２】本発明に係る空気弁の他の実施形態を示す断面図。
【図３】本発明に係る空気弁のさらに他の実施形態を示す断面図。
【符号の説明】
【００２７】
１１：空気弁、１３：送水管、１５：分岐筒部、１７：フランジ、１９：弁箱
２１：隔壁、２３：気液分離層、２５：補強層、２７：小孔、２９：環状突縁
３１：雌ねじ部、３３：雄ねじ部、３５：雄ねじリング、３７：スペーサ
３９：キャップ、４１：フランジ、４３：ボルトナット、４５：開口、４７：鍔板
４９：筒状突起、５１：環状締付け部材、５３：円板、５５：筒状突起
５７：環状締付け部材、５９：ボルトナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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