(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、弁棒の上端側をダイヤフラムに連結固定し、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、
弁体の下方にダイヤフラムより大径に形成したストレーナを弁箱内空間を上下に仕切って配置し、ストレーナの中心部にシャフトに遊嵌するとともに、シャフトの軸心方向において弁体の下端に当接するリングを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、フロート室５の上部に飛沫除け部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１５ａ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が開栓し、弁室７の内部の空気圧が小空気孔を通して圧力室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、排気時に弁箱１に流入する汚水から飛散する異物は飛沫除け部６およびストレーナ８で遮るものの、小さな異物は小空気孔に侵入して圧力室１５ａに流入し、圧力室１５ａの微小孔１７が詰まることがある。この微小孔１７の詰りによって圧力室１５ａに対する空気の出入りが遮断されると、ダイヤフラム１４の円滑な運動が阻害される。
【００１１】
つまり、排気時に膨張した状態にあるダイヤフラム１４が排気後にフロートの上昇によって初期状態に復帰することが困難となり、弁体１８の閉栓動作が阻害され、弁箱１に流入する汚水および汚物が大空気孔から外部へ漏れ出る問題があった。
【００１２】
本発明は上記課題を解決するものであり、異物によって圧力室の小排気孔が詰まっても、弁体を閉栓することができる空気弁の排気構造を提供することを目的としている。
【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、弁棒の上端側をダイヤフラムに連結固定し、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、
弁体の下方にダイヤフラムより大径に形成したストレーナを弁箱内空間を上下に仕切って配置し、ストレーナの中心部にシャフトに遊嵌するとともに、シャフトの軸心方向において弁体の下端に当接するリングを設けたものである。
【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。一方、フロートが降下し、小空気孔を通して弁箱内の空気圧が圧力室に作用することで、膨張するダイヤフラムが弁棒を介して弁体を開栓方向に押し下げる。
【００１５】
排気時に弁箱内の空気はストレーナを通って大空気孔から大気へ排出する。また、ストレーナは排気時に弁箱内に流入する汚水から飛散するゴミ等の異物を捕捉する。
【００１６】
圧力室の微小孔がゴミ等で閉塞して圧力室の圧力が弁体の閉栓動作を阻害し、閉栓の時機が遅れる場合には、弁箱内の設定水位を越えて上昇する水面から飛散する異物がストレーナの下面に大量に付着して通気を阻害し、ストレーナが弁箱内の空気圧力を受けて上方に移動し、中心部のリングで弁体に当接して弁体を閉栓方向に付勢する。このとき、ストレーナはダイヤフラムの圧力が作用する部位より大径に形成してあるので、圧力室の空気圧がダイヤフラムを介して弁体におよぼす開栓方向の不勢力よりも、弁箱内の空気圧がストレーナを介して弁体におよぼす閉栓方向の不勢力が優り、弁体が大空気孔を閉栓して汚水が弁箱外へ流れ出ることを防止する。
【００１７】
【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。
【００１８】
図１〜図２において、飛沫除け部６には複数の通気穴６ａを設けている。弁棒１９を軸心方向に貫通して形成した小空気孔１９ａは、圧力室１５ａ（図３参照）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１８ａを有し、下面に小空気孔１９ａの下端開口を覆って小空気孔弁座１８ｂを有している。弁体１８の下端に接続するシャフト２０は、頭部が小空気孔弁座１８ｂに当接して小空気孔１９ａを開閉する小空気孔弁体２０ａをなし、上端側に形成した長孔２１（図３参照）が弁体１８に設けたスナップピン１８ｃに係合することで、小空気孔弁体２０ａと小空気孔弁座１８ｂ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である。
【００１９】
ストレーナ８はダイヤフラム１４（図３参照）の加圧外形より大径に形成しており、弁箱１の弁室７における空間を上下に仕切っている。ストレーナ８は金属または樹脂製の網もしくはフィルタからなり弾性を有しており、中心部のリング８ａでシャフト２０に遊嵌し、リング８ａはシャフト２０の軸心方向において弁体１８の下端に当接する。
【００２０】
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、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２０ａが弁体１８の小空気孔弁座１８ｂに当接して小空気孔１９ａを閉栓し、弁体１８が大空気孔弁座１８ａでシート９に当接して大空気孔１０を閉栓する。
【００２１】
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１８ｃに係合する長孔２１の範囲で降下し、弁体１８が弁室７の内部の空気圧を受けて閉栓状態を維持する。
【００２２】
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に流入し、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。
【００２３】
この排気によってフロート室５の内部の水位が上昇する。このとき、水面の上昇に伴って水面から飛散する飛沫を飛沫除け部６が遮り、通気穴６ａを通過したゴミ等の異物をストレーナ８が捕捉し、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、圧力室１５ａの空気を微小孔１６から排気し、閉栓状態に復帰する。
【００２４】
万一に、圧力室１５ａの微小孔１７がゴミ等で閉塞することで、圧力室１５ａの圧力が弁体１８の閉栓動作を阻害して閉栓の時機が遅れる場合には、上限水位を越えて上昇する水面から飛散する異物がストレーナ８の下面に大量に付着して異物層Ｄを形成することで通気を阻害し、ストレーナ８が弁箱１の内部の空気圧力を受けて上方に移動するとともに、弾性変形によって上方に撓む中心部のリング８ａで弁体１８を閉栓方向に付勢する。
【００２５】
このとき、ストレーナ８はダイヤフラム１４の圧力が作用する部分より大径に形成してあるので、圧力室１５ａの空気圧がダイヤフラム１４を介して弁体１８におよぼす開栓方向の不勢力よりも、弁箱１の内部の空気圧がストレーナ８を介して弁体１８におよぼす閉栓方向の不勢力が優り、弁体１８が大空気孔１０を閉栓して汚水が弁箱１の外部へ流れ出ることを防止する。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、微小孔の閉塞により圧力室の圧力で弁体の閉栓動作が阻害される場合には、弁箱内の上昇する水面から飛散する異物がストレーナの下面に大量に付着して通気を阻害し、ストレーナが弁箱内の空気圧力を受けてリングで弁体を閉栓方向に付勢し、圧力室の圧力に優る力で弁体を閉栓させることで、汚水が弁箱外へ流れ出ることを防止できる。
【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拡大断面図である。
【図２】同空気弁の部分断面図である。
【図３】従来の空気弁の一例を示す断面図である。
【図４】同空気弁の部分断面図である。
【符号の説明】
Ｄ    異物層
１    弁箱
３    弁箱蓋
４    上部開口
５    フロート室
６    飛沫除け部
６ａ  通気穴
７    弁室
８    ストレーナ
８ａ  リング
９    シート
１０    大空気孔
１８    弁体
１８ａ  大空気孔弁座
１８ｂ  小空気孔弁座
１８ｃ  スナップピン
１９    弁棒
１９ａ  小空気孔
２０    シャフト
２０ａ  小空気孔弁体
２１    長孔
【図１】
0003835976.tif 000002
【図２】
0003835976.tif 000003
【図３】
0003835976.tif 000004
【図４】
0003835976.tif 000005