JP5414131B2

JP5414131B2 - 空気弁のメンテナンス方法

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Publication number: JP5414131B2
Application number: JP2012144605A
Authority: JP
Inventors: 勝也清水
Original assignee: Kyowa Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyowa Industrial Co Ltd
Priority date: 2007-10-24
Filing date: 2012-06-27
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2028-10-23
Also published as: JP5554394B2; JP2017106633A; JP5158914B2; JP2012211699A; JP2015092110A; JP2013064509A; JP5291430B2; JP2014178035A; JP2012255550A; JP2009121678A; JP6096165B2; JP5827371B2; JP6438058B2

Description

本発明は、通水管の内部に溜まる空気を管外に排出する空気弁のメンテナンス方法に関する。

一般に、水道管、農業用水管などの通水管には、内部に空気（本明細書では空気に混じって存在するその他の気体も含むものとする。）が溜まって通水の障害とならないように、所定の箇所に空気を管外に排出する空気弁が設けられる。図１１に示すものは従来の一般的な空気弁であって、本願発明者が発明者となっている特許文献１において従来技術として説明しているものと同様のものである。図１１の（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。この空気弁１０１は、上方端部に通気口１０２ａ、下方端部に通水口１０２ｂを有し、通気口１０２ａの下方内部に中空部１０２ｃ、その下方に導水部１０２ｄを有して通水口１０２ｂにて通水管１００に連結される弁箱１０２と、弁箱１０２の通気口１０２ａに臨んで空気を排出するための大空気孔１０３ａを有して弁箱１０２に装着される蓋体１０３と、弁箱１０２の中空部１０２ｃに配設された弁体案内１０５と、弁体案内１０５の内方に配された球体状のフロート弁体１０６と、弁体案内１０５の内方であってフロート弁体１０６の上方に配され、蓋体１０３の大空気孔１０３ａに臨む小空気孔１０７ａを有した遊動弁体１０７と、を備えている。更に詳しくは、弁箱１０２は、導水部１０２ｄの中間部にコック１２４を有している。また、蓋体１０３は、別体の外蓋体１０３Ａと上側内蓋体１０３Ｂａと下側内蓋体１０３Ｂｂとよりなり、蓋体固定ボルト１４１、１４１、・・・とナット１４２、１４２、・・・によって弁箱１０２に固定されている。また、弁体案内１０５は、側部上側と底部の適宜位置に、空気や水の流通が可能な窓孔を有している。また、遊動弁体１０７は、中央においてわずかに下方に突出する弁座１７１を有しており、これに小空気孔１０７ａが形成されている。なお、特許文献１は、球体状のフロート弁体１０６を柱状のフロート弁体とする等の工夫により、小型化等の効果を得ることを提案したものである。

空気弁１０１の動作は、通常（正常動作している時）以下のとおりである。すなわち、弁箱１０２に取り付けられたコック１２４が開かれると、通水管１００及び弁箱１０２の中の空気は、水圧に推されて大空気孔１０３ａから急速に排気（多量排気）される。通水管１００から弁箱１０２の中空部１０２ｃへ水が侵入すると、遊動弁体１０７及びフロート弁体１０６は水位の上昇に従って浮き上がる。これにより、図１２（ａ）に示すように、遊動弁体１０７が下側内蓋体１０３Ｂｂに密着して大空気孔１０３ａを塞ぎ、更にフロート弁体１０６が遊動弁体１０７に密着してその小空気孔１０７ａを塞ぐため、弁箱１０２の中空部１０２ｃは上下に空気溜まりＡと水溜まりＷができて完全に密封状態となる。このような密閉状態の後に、通水管１００から弁箱１０２の中空部１０２ｃへ空気が水に混じって侵入すると、弁箱１０２の中空部１０２ｃの空気溜まりＡの圧力が高くなり、水が退けられて水位が下降する。フロート弁体１０６はこの水位の下降に伴って下降し、他方、遊動弁体１０７は空気溜まりＡによる内圧によって押し上げられたままとなる。そうすると、図１２（ｂ）に示すように、フロート弁体１０６は遊動弁体１０７から下方へ離反し、空気は小空気孔１０７ａと大空気孔１０３ａを経て、弁箱１０２の外方へ放出（圧力下排気）される。そして、再び、水位が上昇し、フロート弁体１０６が遊動弁体１０７に密着してその小空気孔１０７ａを塞ぐ位置まで上昇し、弁箱１０２の中空部１０２ｃ内は、図１２（ａ）に示すように、完全に密封状態となる。

このような空気弁１０１では、正常動作していない時、例えば、ゴミ等の付着により、小空気孔１０７ａがフロート弁体１０６により閉塞されずに開いたままとなって漏水したり、逆に、遊動弁体１０７とフロート弁体１０６とが固着し、中空部１０２ｃ内の水位が下がってもフロート弁体１０６が下降せずに小空気孔１０７ａが塞がれたままとなって空気が排出されなくなったりする場合がある。このため、定期的に或いは障害が起こったときは緊急にメンテナンス作業が行われ、そのときは、空気弁１０１を分解することになる。

特開２００５−６１６１８号公報

しかしながら、外蓋体１０４は弁箱１０２に複数の蓋体固定ボルト１４１、１４１、・・・を用いて固定されているため、その都度、工具を用いて、図１３に示すようにして、空気弁１０１を分解しなければならない。すなわち、図１３（ａ）に示すように、蓋体固定ボルト１４１、１４１、・・・からナット１４２、１４２、・・・を外してから外蓋体１０３Ａを取り外し、更に、図１３（ｂ）に示すように、蓋体固定ボルト１４１、１４１、・・・を緩めて取り外し、上側内蓋体１０３Ｂａと下側内蓋体１０３Ｂｂを取り外す。そして、図１３（ｃ）に示すように、弁箱１０２の中空部１０２ｃから弁体案内１０５、フロート弁体１０６、遊動弁体１０７を取り出す。その後、点検、清掃、或いは補修の作業が完了すると、弁体案内１０５、フロート弁体１０６、遊動弁体１０７を弁箱１０２の中空部１０２ｃに戻し、下側内蓋体１０３Ｂｂと上側内蓋体１０３Ｂａと外蓋体１０３Ａを弁箱１０２に取付け、蓋体固定ボルト１４１、１４１、・・・で固定する。このように、メンテナンス作業で空気弁１０１を分解することは、非常に作業が煩雑であった。

一方、空気弁１０１は道路におけるマンホールや水管橋などに設置されるが、マンホール内での作業では交通を一時止めて行うので、メンテナンス作業は、上記のように煩雑でありながらも迅速に行う必要がある。

本発明は係る事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、メンテナンス作業を含む組立や分解作業がより容易に迅速に行うことができる空気弁のメンテナンス方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の空気弁のメンテナンス方法は、上方端部に通気口、下方端部に通水口を有し、通気口の下方内部に中空部、その下方に導水部を有する弁箱と、前記弁箱の通気口に臨む大空気孔を有してそれに装着される蓋体と、前記弁箱の中空部に配設された弁体案内と、前記弁体案内の内方に配され、前記中空部内に導入される水の浮力により上昇するフロート弁体と、前記弁体案内の内方であって前記フロート弁体の上方に配され、前記蓋体の大空気孔に臨む小空気孔を有した遊動弁体と、を備える空気弁のメンテナンス方法であって、前記弁箱は、その側壁に前記中空部と外部とを連通できる孔を更に有し、前記孔は、前記中空部内にて前記フロート弁体が前記遊動弁体に密着してその小空気孔を塞ぐ位置まで上昇した状態での中空部内の水位よりも下であって、前記水位よりも水位が下がっても前記フロート弁体が下降しないで、前記小空気孔が塞がれた状態にあるときには、前記孔を介して前記中空部と外部とを連通した際、空気を噴出する位置に形成されてあり、前記蓋体を取り外す前に、前記孔により空気又は水を前記中空部から噴出させることによって、空気弁が正常動作しているか否かを外部からの観察で判断し、正常動作していなければ、空気弁を分解することを特徴とする。

本発明の空気弁のメンテナンス方法によれば、蓋体の取り外しの前に、弁箱の側壁に形成された孔を介して中空部と外部を連通するので、容易に迅速にメンテナンス作業を含む組立や分解作業が可能となる。

本発明の第１の実施形態に係る空気弁の（ａ）正面図、（ｂ）断面図である。同上の空気弁のカバー固定用の螺子等を説明する断面図である。同上の空気弁の動作を説明する断面図である。同上の空気弁のフロート弁体の動きを説明する拡大部分断面図である。同上の空気弁の分解手順を示す断面図である。本発明の第２の実施形態に係る空気弁の（ａ）正面図、（ｂ）断面図である。同上の空気弁のカバー固定用の螺子等を説明する断面図である。同上の空気弁の蓋体の装着操作を説明する平面図である。同上の空気弁の分解手順を示す断面図である。同上の空気弁を臨時の消火栓として利用する場合を説明する断面図である。従来の空気弁の（ａ）正面図、（ｂ）断面図である。同上の空気弁の動作を説明する断面図である。同上の空気弁の分解手順を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る空気弁１Ｘの（ａ）正面図、（ｂ）断面図（正面視の断面図）、図２（ａ）、（ｂ）は空気弁１Ｘのカバー固定用の螺子（ねじ）４１等を説明する側面視の断面図、図３（ａ）、（ｂ）は空気弁１Ｘの動作を説明する断面図、図４（ａ）、（ｂ）は空気弁１Ｘのフロート弁体６の動きを説明する拡大部分断面図、図５（ａ）〜（ｃ）は空気弁１Ｘの分解手順を順に示す断面図である。この空気弁１Ｘは、上方端部に通気口２ａ、下方端部に通水口２ｂを有し、通気口２ａの下方内部に中空部２ｃ、その下方に導水部２ｄを有して通水口２ｂにて通水管１００に連結される弁箱２と、弁箱２の通気口２ａに臨んで空気を排出するための大空気孔３ａを有して弁箱２に装着される蓋体３と、弁箱２の中空部２ｃに配設された弁体案内５と、弁体案内５の内方に配されたフロート弁体６と、弁体案内５の内方であってフロート弁体６の上方に配され、蓋体３の大空気孔３ａに臨む小空気孔７ａを有した遊動弁体７と、を備えるものである。また、弁箱２に着脱可能に取着されるレバーカバー４を更に備えている。以下、順に、これらの部品の構造についてその機能とともに説明する。

先ず、弁箱２を説明する。弁箱２は、全体的にはワイングラスに似た外郭形状を成している。弁箱２の中空部２ｃは上方端部の通気口２ａから上下方向の真中付近までの比較的広い空間を有している。導水部２ｄは中空部２ｃに連通しており、中空部２ｃより小径の略円筒状の管路となっている。

この弁箱２は、その外側面に、一方に操作部２２ａ、他方に後述する蓋体３の係合溝３ｂに対し圧接し得る係合部２２ｂを有したレバー２２を回動可能に設けている。具体的には、弁箱２の通気孔２ａ近傍の外側面に２個の支軸体２１、２１を設け、これにレバー２２の操作部２２ａと係合部２２ｂの中間部が回動可能に支持されている。また、弁箱２の外側面を形成する側壁には、係合部２２ｂが回動して中空部２ｃに突出することを可能にするレバー用開口２ｅが設けてある。なお、レバー用開口２ｅは、上側の側壁を取り除いて窪みの形状としても構わない。レバー２２の係合部２２ｂは、いわゆる偏心カムの形状をしており、支軸体２１から水平方向内方の周面までの距離は、操作部２２ａが略鉛直方向である第１の位置（レバー２２を倒した状態）では長く、操作部２２ａが略水平方向となるレバー２２の第２の位置（レバー２２を起こした状態）では短く、回動に応じて徐々に変化するようになっている。なお、支軸体２１やレバー２２は２個に限らず、３個以上でも構わない。

弁箱２のレバー用開口２ｅの下方では、側壁の内側面が少し内方に屈曲しており、後述する蓋体３の内蓋部３Ｂの下端が当接する蓋体受部２ｆとなっている。この蓋体受部２ｆには、内蓋部３Ｂが弁箱２の通気口２ａから嵌め込まれて下端が当接する際の衝撃を緩和するとともに、密着性を良くするように、弾性のあるパッキンリング２３を嵌着している。

また、レバー２２が第１の位置（レバー２２を倒した状態）にあるときの操作部２２ａの先端の少し下方では、弁箱２の外側面が外方に鍔状に突出しており、後述する円筒状のレバーカバー４の下端面が当接する複数個（例えば４個）のレバーカバー受部２ｇ、２ｇ、・・・となっている。レバーカバー受部２ｇの鍔状に突出した先端部は、レバーカバー４を正しい位置に据え易いように、上方部分を切除した段状に形成するのが好ましい。更に、弁箱２の外側面には、レバーカバー受部２ｇとは別に、レバーカバー４の内側面に当接する程度外方に突出したカバー固定部２ｇ’を設けている。このカバー固定部２ｇ’は、外部から中空部２ｃに連通する螺子孔２ｈが形成され（図２参照）、その内周面には雌ねじが刻設されている。このカバー固定部２ｇ’は、レバーカバー受部２ｇの１個が兼用することも可能である。

また、中空部２ｃの下方付近の内側面が部分的に内方に突出しており、後述する有底円筒状の弁体案内５の下端部を受け止める複数個（例えば４個）の弁体案内受部２ｉ、２ｉ、・・・となっている。

中空部２ｃの下方の導水部２ｄの中間部には、コック２４が取り付けられ、このコック２４の開閉により通水管１００から弁箱２の中空部２ｃへの水の流入と流入停止を制御する。また、この部分の外方は、横からの衝撃加重でコック２４や弁箱２が破損するのを防ぐために、円筒状のコックカバー２５で覆われている。弁箱２は、下方端部の通水口２ｂの周辺に鍔部２ｊを有しており、通水口２ｂが通水管１００の内部に連通するよう鍔部２ｊが通水管１００に接合される。

次に、蓋体３を説明する。蓋体３は、薄皿を伏せたような形状の外蓋部３Ａと、大略円筒状であって上部に大空気孔３ａを有する内蓋部３Ｂと、これらを一定の隙間Ｇを介在させて連結する複数本（例えば３本）の柱部３Ｃと、を一体的に形成してなる。内蓋部３Ｂの下方に延出する下方円筒部３ｂは、弁箱２のレバー２２、２２が第２の位置（レバー２２、２２を起こした状態）で弁箱２の通気口２ａから中空部２ｃに嵌まり込み、その下端が弁箱２の蓋体受部２ｆに当接することとなる。この下方円筒部３ｂの外側面には、前述したレバー２２の係合部２２ｂが圧接し得る凹状の係合溝３ｃを形成している。外蓋部３Ａは、雨水等が大空気孔３ａから弁箱２の中空部２ｃに侵入するのを阻止するもので、内蓋部３Ｂより大径になっている。そして、弁箱２の中空部２ｃの空気は、大空気孔３ａ、隙間Ｇを通って外部に流出する。

内蓋部３Ｂが嵌め込まれた状態で、レバー２２、２２が第２の位置から第１の位置（レバー２２、２２を倒した状態）に回動すると、その係合部２２ｂ、２２ｂがレバー用開口２ｅ、２ｅを通過して係合溝３ｃを両側から圧接し、これにより蓋体３が水や空気による内圧によって外れることのないように弁箱２にかたく結合して装着される。従って、係合溝３ｃは、係合部２２ｂ、２２ｂによる両方からの圧接が可能なように、上下方向が緩やかな凹曲線でもって環状に形成されている。また、再度、レバー２２、２２の第２の位置（レバー２２、２２を起こした状態）に回動すると、係合部２２ｂ、２２ｂが係合溝３ｃから離反して圧接状態が解除され、蓋体３と弁箱２が分離できる状態になる。なお、内蓋部３Ｂの大空気孔３ａの周辺部には、遊動弁体７と弁体案内５が密着性良く当接するように、弾性のある２重のＯリング３１、３２が嵌め込まれている。

円筒状のレバーカバー４は、その下端をレバーカバー受部２ｇ、２ｇ、・・・に当接させて弁箱２に取着したとき、カバー固定部２ｇ’の螺子孔２ｈに対応する位置にカバー固定孔４ａが形成されている（図２参照）。また、レバーカバー４は、その下端をレバーカバー受部２ｇ、２ｇ、・・・に当接させた状態で、第１の位置にあるレバー２２、２２がほぼ完全に収まるような高さと内径を有している。また、図２（ａ）に示すように、レバーカバー４或いは弁箱２にワイヤやチェーンなどで連結された付属のカバー固定用の螺子４１が設けられている。螺子４１により、レバーカバー４は、弁箱２に着脱可能に取着されることとなる。レバーカバー４を弁箱２に取着するときは、図２（ｂ）に示すように、螺子４１をレバーカバー４のカバー固定孔４ａに通し、弁箱２の螺子孔２ｈに螺合させる。なお、螺子４１は、工具が無くても螺合ができる図のような蝶ボルトやハンドル付きボルトのようなものが望ましい。また、螺子孔２ｈの中空部２ｃ側を狭くし、ゴミ等が付着し難いように、螺子４１の先端が少し内方に突出するようにするのが望ましい。

このレバーカバー４は、マンホール内などではなく、空気弁１Ｘが露出して設置されているような場合に、不測の外力によりレバー２２、２２が誤って第２の位置になるのを防止することができ、また、美観も良くする。また、螺子４１と弁箱２の側壁に設けられた螺子孔２ｈは、空気弁１Ｘの分解作業時に優れた効果を奏するが、これについては後述する。この螺子孔２ｈは、正常動作している時には水を噴出し、正常動作していないときには空気を噴出し得る位置に形成されている。すなわち、この螺子孔２ｈは、中空部２ｃ内にてフロート弁体６が遊動弁体７に密着してその小空気孔７ａを塞ぐ位置まで上昇した状態での中空部２ｃ内の水位よりも下であって、この水位よりも水位が下がってもフロート弁体６が下降しないで、小空気孔７ａが塞がれた状態にあるときには、中空部２ｃと外部とを当該螺子孔２ｈを介して連通したときに、空気を噴出する位置に形成されている。

有底円筒状の弁体案内５は、側部上側と底部の適宜位置に、空気や水の流通が可能な窓孔５ａ、５ｂを有している。側部上側の窓孔５ａは、弁体案内５の上端からの切り欠けであってもよい。弁体案内５は、その上端が蓋体３のＯリング３２に当接し、弁体案内５の下端部は弁箱２の弁体案内受部２ｉに当接することにより、位置が固定される。

フロート弁体６は、水よりも比重が小さく軽量である。フロート弁体６は、長尺の略円柱状をなしており、その上端部６ａは円錐台状に先細りになっている。その先端は、鉛直方向から傾斜して空気弁１Ｘを設置した場合の密着性や弁座７１との固着のし難さなどを考慮した曲面となっている。このように、先端の曲面を自由に設計できる点は、背景技術の欄で述べた図１１の空気弁１０１のフロート弁体１０６と異なるところである。

遊動弁体７は、大略円板状であり、下面にフロート弁体６の円錐台状の上端部６ａに対応した逆円錐台状の凹部７ｂが形成されている。その中央には、フロート弁体６に密着可能なようにわずかに下方に突出して表面が平坦であり、弾性を有する弁座７１を有しており、小空気孔７ａが弁座７１の中心に上下に貫通して形成されている。また、遊動弁体７の外周面と凹部７ｂとの間に、空気の通過のための小孔７ｃが形成されている。遊動弁体７は、フロート弁体６よりも更に軽量である。遊動弁体７からフロート弁体６が離反しているときは、小空気孔７ａから弁箱２の中空部２ｃの空気が排出される。遊動弁体７にフロート弁体６が接触しているときは、凹部７ｂにフロート弁体６の上端部６ａが嵌まり込み、小空気孔７ａを塞ぐ。また、遊動弁体７は、その上面に凸部７ｄが形成されている。この凸部７ｄは、蓋体３の大空気孔３ａより小さくなっていて、遊動弁体７が上昇して行くと、大空気孔３ａに緩く嵌合し、凸部７ｄの周辺部は蓋体３の０リング３１に密着性良く当接することになる。

この空気弁１Ｘは、以下のように動作する。すなわち、コック２４が開かれ、通水管１００から弁箱２の中空部２ｃへ水が侵入すると、弁箱２の中空部２ｃの空気は、水圧に推されて大空気孔３ａから急速に排気される。同時に、遊動弁体７及びフロート弁体６は水位の上昇に従って浮き上がる。これにより、図３（ａ）のように、遊動弁体７が内蓋部３Ｂの上面に密着して大空気孔３ａを塞ぎ、更にフロート弁体６が遊動弁体７に密着してその小空気孔７ａを塞ぐため、弁箱２の中空部２ｃは上下に空気溜まりＡと水溜まりＷができて完全に密封状態となる。このような密閉状態の後に、通水管１００から弁箱２の中空部２ｃへ空気が水に混じって侵入すると、弁箱２の中空部２ｃの空気溜まりＡの圧力が高くなり、水が退けられて水位が下降する。フロート弁体６はこの水位の下降に伴って下降し、他方、遊動弁体７は空気溜まりＡによる内圧によって押し上げられたままとなる。そうすると、図３（ｂ）のように、フロート弁体６は遊動弁体７から下方へ離反し、空気は小空気孔７ａと大空気孔３ａを経て、弁箱２の外方へ放出される。そして、再び、水位が上昇し、フロート弁体６が遊動弁体７に密着してその小空気孔７ａを塞ぐ位置まで上昇し、弁箱２の中空部１０２ｃ内は、完全に密封状態となる。

ここで、背景技術の欄で述べた図１１の空気弁１０１など通常のものは、一般に、鉛直方向から２度以上に傾斜すると正常な動作が難しく、それ以内で設置される。本発明の実施形態に係る空気弁１Ｘのフロート弁体６は、鉛直方向に設置されると、図４（ａ）に示すように、遊動弁体７の弁座７１の表面に密着する。鉛直方向から傾斜して設置されたものでは、図４（ｂ）に示すように、フロート弁体６は、長尺であるために通常、上側となる側壁の内側面に円柱側面が接しながら水位の上昇に従って浮き上がり、その先端が遊動弁体７の弁座７１の表面に密着する。図４（ｂ）のフロート弁体６と弁座７１の相対的な位置関係は、図４（ａ）におけるフロート弁体６を径方向に、フロート弁体６と側壁の内側面との隙間ｇだけ平行移動したものとなっている。従って、遊動弁体７の逆円錐台状の凹部７ｂはその平行移動を妨げないような大きさになっている。また、フロート弁体６の上端部６ａの先端は、弁座７１に良く密着するのは、平坦に近い方であるが、平坦だとその間の固着が起こり易い。本願発明者の実験では、フロート弁体６の丈（高さ）Ｌの１〜３倍までの曲率半径の曲面が望ましく、空気弁１Ｘは鉛直方向から３０度傾斜した場合でも問題なく動作することが確認されている。従って、上りであっても下りであっても、メンテナンス作業を容易に迅速に行える場所に空気弁１Ｘを設置することが可能になる。

次に、空気弁１Ｘのメンテナンス作業の手順について説明する。まず、必要に応じマンホールの蓋等を取り外して空気弁１Ｘが現れるようにする。このとき、水が溢れて出ていれば、ゴミ等の付着により、小空気孔７ａがフロート弁体６により閉塞されずに開いたままとなって漏水している可能性がある。次に、コック２４を閉めて通水管１００と弁箱２の中空部２ｃとの連通を遮り、作業中に水が流入するのを防ぐようにする。

次に、弁箱２の側壁に設けられた螺子孔２ｈに螺合するカバー固定用の螺子４１の螺合を緩めて、それを取り外す。このとき、通常（正常動作している時）は、弁箱２の側壁に設けられた螺子孔２ｈから水を噴出し、その水圧により空気弁１Ｘの正常動作が確認できる。仮に、遊動弁体７とフロート弁体６とが固着し、水位が下がってもフロート弁体６が下降せずに小空気孔７ａが塞がれたままとなって空気が排出されなくなっていた場合、すなわち、正常動作していない時には、中空部２ｃ内の水位が螺子孔２ｈよりも下がり、空気溜Ａが増大しているので、空気を噴出する。このようにして、空気弁１Ｘを分解しなくても、空気弁１Ｘが正常動作しているか否かを外部からの観察で判断できる。また、正常動作していなければ、空気弁１Ｘを分解することになるが、その際、溜まった圧縮空気による内圧を減らしてから蓋体３の取り外しなどの分解作業に入ることができるので、レバー２２、２２を第２の位置にした瞬間などに異常な内圧によって蓋体３が吹き飛ぶ等の可能性を回避しながら迅速に作業を行うことが可能になる。なお、背景技術の欄で述べた図１１の空気弁１０１においても、外部から中空部１０２ｃに連通する螺子孔を形成して螺子を螺合しておれば、空気弁１０１を分解しなくても、螺合を緩めて行き、水が噴出するか空気が噴出するかを観察することにより、遊動弁体１０７とフロート弁体１０６との固着を判断することができる。

次に、図５（ａ）に示すように、レバーカバー４を取り外し、蓋体３の取り外し作業に入る。図５（ｂ）に示すように、レバー２２、２２を第２の位置にして、蓋体３とレバー２２、２２との圧接状態を解除する。そして、図５（ｃ）に示すように、蓋体３を引き上げて取り外す。ここで、外蓋部３Ａと内蓋部３Ｂが一体となっており、背景技術の欄で述べた図１１の空気弁１０１の外蓋体１０３Ａと上側内蓋体１０３Ｂａと下側内蓋体１０３Ｂｂのように別体となっていないので、弁箱２から蓋体３を容易に迅速に取り外すことができる。

点検、清掃、或いは補修の作業が完了すると、弁体案内５、フロート弁体６、遊動弁体７を弁箱２の中空部２ｃに戻し、蓋体３を嵌め込み、レバー２２、２２を第１の位置にして蓋体３とレバー２２、２２とを圧接状態にして取着する。そして、レバーカバー４を据え、弁箱２の螺子孔２ｈに螺子４１を螺合する。必要に応じ、マンホールの蓋等を元に戻す。このように、容易に迅速に空気弁１Ｘを組み立てることができる。

つまり、この空気弁１Ｘは、弁箱２のレバー２２、２２を回動操作することにより蓋体３の固定や固定解除が行われるので、工具を用いず、容易に迅速にメンテナンス作業を含む組立や分解作業が可能となるのである。

次に、本発明の第２の実施形態に係る空気弁１Ｙについて説明する。この空気弁１Ｙは、空気弁１Ｘと同様に、弁箱２、蓋体３、弁体案内５、フロート弁体６、遊動弁体７、レバーカバー４、を備えており、空気弁１Ｘの部位に相当する部位が多い。以下の説明において、空気弁１Ｘの部位に相当する部位には同じ符号を付している。図６は空気弁１Ｙの（ａ）正面図、（ｂ）断面図（正面視の断面図）である。図７（ａ）、（ｂ）は空気弁１Ｙのカバー固定用の螺子４１等を説明する側面視の断面図であって、（ａ）は弁箱２に蓋体３を嵌め込んだ直後の状態、（ｂ）はその後、蓋体３を回転しレバーカバー４を装着した状態を示している。図８（ａ）、（ｂ）は空気弁１Ｙの蓋体３の装着操作を説明する平面図である。図９（ａ）〜（ｃ）は空気弁１Ｙの分解手順を順に示す断面図である。なお、図９（ｃ）以外の断面図では、弁体案内５の断面背景部分は省略している。空気弁１Ｙは、コック２４がないタイプのものであって、通常は、空気弁１Ｙと通水管１００の間に、コック２４の部分を有する別体の補修弁１００’が連接されて用いられるものである。以下、順に、空気弁１Ｙの部品の構造についてその機能とともに説明する。なお、空気弁１Ｘのものと同様のところは当業者が容易に理解できるので、説明は省略している。

空気弁１Ｙの弁箱２は、導水部２ｄに上記のコック２４を有しておらず、短い導水部２ｄの端の通水口２ｂにて、補修弁１００’の導水部１００ｄに連通される。弁箱２の中空部２ｃは、導水部２ｄが短いために、上方端部の通気口２ａから下方端部近傍までの空間を有することになる。通気口２ａ近傍の内側面には、蓋体３の後述の２個の差し込み部３Ｄ、３Ｄを差し込むための差し込み溝２ｋ、２ｋが円周方向に形成されている（図９（ｃ）参照）。差し込み溝２ｋ、２ｋの入口の蓋体載置部は、差し込み部３Ｄ、３Ｄが差し込み溝２ｋ、２ｋに確実に差し込まれないうちは蓋体３がレバー２２、２２により圧接できないように、下り斜面の部分２ｋａ、２ｋａを有している（図９（ｃ）参照）。弁箱２の側壁の上部には、ナットによって手締め等でレバーカバー４を取り付けるためのカバー取着用雄ねじ２ｍが設けられている。蓋体受部２ｆの下方には、側壁の内側面が少し内方に屈曲しており、弁体案内５の鍔部を当接して支持する弁体案内支持部２ｎが形成されている。導水部２ｄは、中空部２ｃより少し小さいが、比較的大きな直径の略円筒状の短い管路となっている。なお、図では、正面視と側面視で導水部２ｄの直径は異なっている。螺子孔２ｈが形成されているカバー固定部２ｇ’は、図７では、空気弁１Ｘのものよりも大きいが、基本構造は同様である。カバー固定部２ｇ’は、弁箱２の外側面とレバーカバー４の内側面が当接する程度の大きさならば、外方に突出しなくてもよい場合もある。従って、弁箱２は、空気弁１Ｘにおけるレバーカバー受部２ｇ、弁体案内受部２ｉ、コック２４、コックカバー２５は有していない。空気弁１Ｙの弁箱２において、以上の他、説明を省略したところは、空気弁１Ｘのものと同様である。

空気弁１Ｙの蓋体３は、内蓋部３Ｂと、内蓋部３Ｂの上面の周縁に設けられた２個の差し込み部３Ｄ、３Ｄと、を一体的に形成してなる。従って、蓋体３は、空気弁１Ｘにおける外蓋部３Ａと柱部３Ｃは有していない。差し込み部３Ｄは、端部３Ｄａが薄くなるように段差が形成されており、端部３Ｄａは内蓋部３Ｂの外側面よりも外方に突出している（図７（ａ）参照）。蓋体３の装着は、図８（ａ）に示すように、２個の差し込み部３Ｄ、３Ｄを、弁箱２の差し込み溝２ｋ、２ｋの入口の蓋体載置部に載置して、内蓋部３Ｂを嵌め込む。そして、同図（ｂ）に示すように時計方向に回転させて２個の差し込み部３Ｄ、３Ｄを差し込み溝２ｋ、２ｋに差し込み、それからレバー２２、２２を回動する。これは、誤ってレバーカバー４を装着しないでカバー固定用の螺子４１を螺子孔２ｈに螺合して組み立てた万一の場合に、メンテナンス作業の際に蓋体３とレバー２２、２２との圧接状態を解除したときに蓋体３が吹き飛ぶ等の可能性を多重に回避するためである。空気弁１Ｙの蓋体３には、空気弁１ＸにおけるＯリング３１、３２は設けられていない。空気弁１Ｙの蓋体３において、以上の他、説明を省略したところは、空気弁１Ｘのものと同様である。

空気弁１Ｙのレバーカバー４は、頂部を有した円筒状である。レバーカバー４の頂部４ｂは、空気弁１Ｘの外蓋部３Ａの代わりの働きをし、そこには、レバーカバー４を取着したときに弁箱２のカバー取着用雄ねじ２ｍが挿通するような孔が形成されている。レバーカバー４は、第１の位置にあるレバー２２、２２の大部分が収まるような高さと内径を有している。カバー固定用の螺子４１は、図７では、ハンドル付きボルトの形状であり、空気弁１Ｘのものよりも大きいが、基本構造は同様である。また、螺子４１は、図７では、ワイヤやチェーンなどでレバーカバー４等に連結されていないが、連結することも可能である。空気弁１Ｙのレバーカバー４において、以上の他、説明を省略したところは、空気弁１Ｘのものと同様である。

空気弁１Ｙの弁体案内５には、その底部に固定されて下方に、中央に整流孔５Ａａを有する円板状の整流板５Ａが取り付けられている。整流板５Ａは、整流孔５Ａａの直径が導水部２ｄの直径よりも小さくなっており、また、整流孔５Ａａの周囲の本体部５Ａｂが弁体案内５の底部の窓孔５ｂの位置に重合する。従って、整流板５Ａは、導水部２ｄの直径の大きさに係わらず、導水部２ｄからの空気（多量排気の場合）や水（圧力下排気の場合）がそのままの流速で窓孔５ｂに流れ込んでフロート弁体６の正常な動作を妨げることのないように、空気や水の流れを整えることができる。なお、空気弁１Ｙの弁体案内５の側部上側の窓孔５ａは、上端からの切り欠けになっている（図９（ｃ）参照）。空気弁１Ｙの弁体案内５において、以上の他、説明を省略したところは、空気弁１Ｘのものと同様である。

空気弁１Ｙのフロート弁体６は、空気弁１Ｘのものと同様である。

空気弁１Ｙの遊動弁体７には、空気弁１Ｘにおいて蓋体３に設けられていたＯリング３１の代りに、Ｏリング７２が設けられている。空気弁１Ｙの遊動弁体７において、以上の他、説明を省略したところは、空気弁１Ｘのものと同様である。

空気弁１Ｙの動作は、上記した空気弁１Ｘの動作と同様である。空気弁１Ｙのメンテナンス作業の手順は、レバーカバー４の着脱の際にカバー取着用雄ねじ２ｍにナットを手で螺合させたり外したりする作業と、蓋体３の着脱の際に弁箱２の差し込み溝２ｋ、２ｋへの差し込み部３Ｄ、３Ｄの差し込みの操作以外は、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、空気弁１Ｘの場合と同様であり、工具を用いず、容易に迅速にメンテナンス作業を含む組立や分解作業が可能となる。なお、図９（ｂ）と同図（ｃ）の間で、蓋体３は回転している。

また、空気弁１Ｙは、臨時の消火栓としての利用が可能である。図１０は、レバーカバー４、蓋体３、弁体案内５、フロート弁体６、遊動弁体７を取り外し、弁箱２の中空部２ｃに差し込み式（町野式）の口金８を差し込んでレバー２２、２２を第１の位置にした状態を示す断面図である。口金８には、蓋体３の凹状の係合溝３ｃと同様の係合溝３ｃ’が形成されており、弁箱２のレバー２２、２２の係合部２２ｂ、２２ｂが係合溝３ｃ’に両側から圧接し、弁箱２に口金８がかたく結合している。この状態で、消火ホースを接続し、消火が可能である。導水部２ｄは比較的大きな直径なので、多量の水の供給が可能となっている。口金８を取り外すときは、レバー２２、２２を第２の位置にする。また、図１０に示す状態でアングルバルブを取り付け、災害時の給水に利用することも可能である。更には、通水管１００の内部に管路内調査カメラや圧力計などを進入させて調査を行うために、図１０に示す状態にしておくことも可能である。

以上、本発明の実施形態に係る空気弁について説明したが、本発明は、実施形態に記載したものに限られることなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内でのさまざまな設計変更が可能である。例えば、かかる空気弁を通常の消火栓に一体に取り付けることも可能である。また、実施形態に記載した弁箱、蓋体、弁体案内、フロート弁体、遊動弁体などの形状や構造は適宜変形できることは勿論である。また、空気弁１Ｘをコック２４がないタイプにしたり、空気弁１Ｙをコック２４があるタイプにしたりすることも容易に可能である。

１Ｘ、１Ｙ空気弁
２弁箱
２ａ弁箱の通気口
２ｂ弁箱の通水口
２ｃ弁箱の中空部
２ｄ弁箱の導水部
２ｇ’ カバー固定部
２ｈ弁箱の螺子孔
２２レバー
２２ａレバーの操作部
２２ｂレバーの係合部
３蓋体
３Ｂ蓋体の内蓋部
３ａ蓋体の大空気孔
３ｂ蓋体の下方円筒部
３ｃ蓋体の係合溝
４レバーカバー
４１螺子
５弁体案内
５Ａ整流板
５Ａａ整流孔
６フロート弁体
７遊動弁体
７ａ遊動弁体の小空気孔

Claims

上方端部に通気口、下方端部に通水口を有し、通気口の下方内部に中空部、その下方に導水部を有する弁箱と、前記弁箱の通気口に臨む大空気孔を有してそれに装着される蓋体と、前記弁箱の中空部に配設された弁体案内と、前記弁体案内の内方に配され、前記中空部内に導入される水の浮力により上昇するフロート弁体と、前記弁体案内の内方であって前記フロート弁体の上方に配され、前記蓋体の大空気孔に臨む小空気孔を有した遊動弁体と、を備える空気弁のメンテナンス方法であって、
前記弁箱は、その側壁に前記中空部と外部とを連通できる孔を更に有し、前記孔は、前記中空部内にて前記フロート弁体が前記遊動弁体に密着してその小空気孔を塞ぐ位置まで上昇した状態での中空部内の水位よりも下であって、前記水位よりも水位が下がっても前記フロート弁体が下降しないで、前記小空気孔が塞がれた状態にあるときには、前記孔を介して前記中空部と外部とを連通した際、空気を噴出する位置に形成されてあり、前記蓋体を取り外す前に、前記孔により空気又は水を前記中空部から噴出させることによって、空気弁が正常動作しているか否かを外部からの観察で判断し、正常動作していなければ、空気弁を分解することを特徴とする空気弁のメンテナンス方法。