特開 2023-18704 空気弁、空気弁掃除方法及び空気弁分解方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023018704

(43)【公開日】2023-02-09

(54)【発明の名称】空気弁、空気弁掃除方法及び空気弁分解方法

(51)【国際特許分類】

   F16K 24/00 20060101AFI20230202BHJP

   F16K 51/00 20060101ALI20230202BHJP

【ＦＩ】

F16K24/00 S

F16K51/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021122890

(22)【出願日】2021-07-28

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 永晃株式会社熊本営業所 ２０２１年４月３０日 永晃株式会社熊本営業所 ２０２１年５月１９日 鴨川流域土地改良区 ２０２１年７月２１日 姉川左岸土地改良区 ２０２１年７月２１日

(71)【出願人】

【識別番号】397007066

【氏名又は名称】協和工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121337

【弁理士】

【氏名又は名称】藤河 恒生

(72)【発明者】

【氏名】清水 勝也

【テーマコード（参考）】

3H055

3H066

【Ｆターム（参考）】

3H055AA02

3H055AA22

3H055BA12

3H055BB02

3H055CC06

3H055CC15

3H055DD37

3H055GG37

3H066AA01

3H066BA38

(57)【要約】

【課題】効率的な吸排気が可能な空気弁を提供する。
【解決手段】この空気弁１は、内部に弁箱中空部２ａを有し、弁箱中空部２ａの上方側開口部の近傍の周囲に弁箱フランジ部２２を有する弁箱と、内部に蓋体中空部３ａを有し、蓋体中空部３ａの下方側開口部３ａａの近傍の周囲に弁箱フランジ部２２に締結される蓋体フランジ部３２を有し、小空気孔３５ａが形成された蓋体キャップ部３５を有し、蓋体中空部３ａの下方側開口部３ａａは弁箱中空部２ａに連通し、大空気孔３２ｂの上方側開口部は蓋体フランジ部３２の上面に形成され下方側開口部は弁箱中空部２ａに連通している蓋体３と、弁箱中空部２ａに配置され大空気孔３２ｂを下方から塞ぎ得、上下方向に貫通した中央孔４ａが形成された遊動弁体４と、蓋体中空部３ａに配置され小空気孔３５ａを下方から塞ぎ得るフロート弁体５と、を備えている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

大空気孔と小空気孔を有する空気弁であって、
内部に弁箱中空部を有し、該弁箱中空部の上方側開口部の近傍の周囲に弁箱フランジ部を有する弁箱と、
内部に蓋体中空部を有し、該蓋体中空部の下方側開口部の近傍の周囲に前記弁箱の前記弁箱フランジ部に締結される蓋体フランジ部を有し、前記小空気孔が形成された蓋体キャップ部を有し、前記蓋体中空部の前記下方側開口部は前記弁箱の前記弁箱中空部に連通し、前記大空気孔の上方側開口部は前記蓋体フランジ部の上面に形成され下方側開口部は前記弁箱の前記弁箱中空部に連通している蓋体と、
前記弁箱の前記弁箱中空部に配置され前記大空気孔を下方から塞ぎ得、上下方向に貫通した中央孔が形成された遊動弁体と、
前記蓋体の前記蓋体中空部に配置され前記小空気孔を下方から塞ぎ得るフロート弁体と、
を備えている空気弁。

【請求項2】

請求項１に記載の空気弁において、
前記蓋体には前記大空気孔に上方から挿通し得る遊動弁体用ピン体が保持されている空気弁。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の空気弁において、
前記蓋体には前記小空気孔に上方から挿通し得るフロート弁体用ピン体が保持されている空気弁。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載の空気弁において、
前記蓋体は前記蓋体キャップ部から下方に向かって延びる案内棒体を有しており、
前記フロート弁体には該案内棒体が挿通する案内棒体挿通孔が形成されている空気弁。

【請求項5】

請求項４に記載の空気弁において、
前記フロート弁体は、上部材と下部材を有し、該上部材と該下部材が互いに傾斜可能に結合している空気弁。

【請求項6】

止水弁が閉じた状態で、フロート弁体用ピン体の上部を押してその先端を小空気孔の下方まで到達させ、フロート弁体を突いて前記小空気孔を開放させ、水又は空気を前記小空気孔に吸い込ませ排出させて空気弁の内部の圧力を下げる第１ステップと、遊動弁体用ピン体の上部を押してその先端を大空気孔の下方まで到達させ、遊動弁体を突いて前記大空気孔を開放させ、その後、前記大空気孔を開放させた状態で、前記止水弁を開き、前記遊動弁体用ピン体を上げて前記大空気孔が再度前記遊動弁体により塞がれるまでに、前記大空気孔及びその近傍の異物を水又は空気とともに前記大空気孔から排出させる第２ステップと、を有する空気弁掃除方法。

【請求項7】

止水弁が開いた状態で、フロート弁体用ピン体の上部を押してその先端を小空気孔の下方まで到達させ、フロート弁体を突いて前記小空気孔を開放させ、その後、前記フロート弁体用ピン体を上げて前記小空気孔が再度前記フロート弁体により塞がれるまでに、前記小空気孔及びその近傍の異物を水又は空気とともに前記小空気孔に吸い込ませて排出させるステップを有する空気弁掃除方法。

【請求項8】

止水弁が閉じた状態で、フロート弁体用ピン体の上部を押してその先端を小空気孔の下方まで到達させ、フロート弁体を突いて前記小空気孔を開放させ、水又は空気を前記小空気孔に吸い込ませ排出させて空気弁の内部の圧力を下げるステップを有する空気弁分解方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水が流れる配管に繋がれ吸排気を行う空気弁に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、空気弁は、上下水道、工業用水のパイプライン又は農業用水のパイプラインなどの配管に繋がれ、いろいろな場所で広く用いられている。空気弁は、大空気孔と小空気孔を有するものが一般的に用いられている（例えば、特許文献１、２など）。大空気孔は、それを通して、吸気が行われたり多量排気（急速排気）が行われたりする。上流側のポンプを止めた（或いは上流側のバルブを閉じた）ときなど配管が通水状態から断水状態に切り替わるとき、吸気により大気を配管内に導いて配管の中の水を急速に抜くことができる。また、上流側のポンプを稼働させた（或いは上流側のバルブを開いた）ときなど配管が断水状態から通水状態に切り替わるとき、多量排気により、配管の中の空気（その他の気体も含む）を外部に急速に排気することができる。また、小空気孔は、それを通して、少量排気が行われる。少量排気により、配管が通常の圧力の通水状態のなか様々な原因で配管に混入した空気を少量ずつ外部に排気することができる。

【0003】

このような空気弁は、一般的に、配管に繋がれる弁箱と、大空気孔が形成され弁箱に装着される蓋体と、弁箱と蓋体の内部空間（弁箱と蓋体が形成する内部空間）内に配置されその内部空間の水面の位置（水位）に応じて蓋体の大空気孔を塞ぎ得る遊動弁体と、弁箱と蓋体の内部空間内に配置されたフロート弁体と、を備えている。小空気孔は、蓋体に形成されたり（例えば、特許文献１など）、遊動弁体に形成されたり（例えば、特許文献２など）している。フロート弁体は、水位に応じて小空気孔を塞ぎ得る。フロート弁体と遊動弁体とは、水よりも比重が小さいものである。空気弁と配管との間には、空気弁の補修などのために弁箱への水の浸入を止める（止水する）ことが可能な止水弁（いわゆる補修弁などが含まれる）が設けられるようにすることができる。

【0004】

大空気孔と小空気孔は、多くは、ほぼ水平方向に並列に配置されたり（例えば、特許文献１など）、大空気孔が上方に小空気孔が下方に配置されたり（例えば、特許文献２など）するが、大空気孔が下方に小空気孔が上方に配置されているものも知られている（例えば、特許文献３、４など）。特許文献３、４には、大空気孔が蓋体（弁蓋及びカバー（及び特許文献４では最上部の蓋））の下部の側部に形成され小空気孔が蓋体のキャップ部に形成された空気弁が開示されている。この空気弁では、環状の遊動弁体（筒状の弁体を上部に立設した環状フロート）が弁箱の内方に配置され、フロート弁体（フロート）が蓋体の内方に配置されている。大空気孔が下方に小空気孔が上方に配置されている空気弁は、大空気孔と弁箱の通水口との間の通路を広くすることができ、時間当たりの吸気及び多量排気の量を多くすることが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】実開平４－１２６０７６号公報

【特許文献2】特開２００９－１２１６７８号公報

【特許文献3】実開昭５５－９３７６９号公報

【特許文献4】実開平３－４９４７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１、２などは勿論、特許文献３、４などに開示された空気弁よりもより効率的な吸排気が望まれる場合もある。例えば、農業用水のパイプラインなどのように、配管の通水状態と断水状態が頻繁に（例えば、日単位に）切り替わる場合などでは、より効率的な吸気及び多量排気が望まれる。

【0007】

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、効率的な吸排気が可能な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】

【0008】

上記目的を達成するために、請求項１に記載の空気弁は、大空気孔と小空気孔を有する空気弁であって、内部に弁箱中空部を有し、該弁箱中空部の上方側開口部の近傍の周囲に弁箱フランジ部を有する弁箱と、内部に蓋体中空部を有し、該蓋体中空部の下方側開口部の近傍の周囲に前記弁箱の前記弁箱フランジ部に締結される蓋体フランジ部を有し、前記小空気孔が形成された蓋体キャップ部を有し、前記蓋体中空部の前記下方側開口部は前記弁箱の前記弁箱中空部に連通し、前記大空気孔の上方側開口部は前記蓋体フランジ部の上面に形成され下方側開口部は前記弁箱の前記弁箱中空部に連通している蓋体と、前記弁箱の前記弁箱中空部に配置され前記大空気孔を下方から塞ぎ得、上下方向に貫通した中央孔が形成された遊動弁体と、前記蓋体の前記蓋体中空部に配置され前記小空気孔を下方から塞ぎ得るフロート弁体と、を備えている。

【0009】

請求項２に記載の空気弁は、請求項１に記載の空気弁において、前記蓋体には前記大空気孔に上方から挿通し得る遊動弁体用ピン体が保持されている。

【0010】

請求項３に記載の空気弁は、請求項１又は２に記載の空気弁において、前記蓋体には前記小空気孔に上方から挿通し得るフロート弁体用ピン体が保持されている。

【0011】

請求項４に記載の空気弁は、請求項１～３のいずれか１項に記載の空気弁において、前記蓋体は前記蓋体キャップ部から下方に向かって延びる案内棒体を有しており、前記フロート弁体には該案内棒体が挿通する案内棒体挿通孔が形成されている。

【0012】

請求項５に記載の空気弁は、請求項４に記載の空気弁において、前記フロート弁体は、上部材と下部材を有し、該上部材と該下部材が互いに傾斜可能に結合している。

【0013】

請求項６に記載の空気弁掃除方法は、止水弁が閉じた状態で、フロート弁体用ピン体の上部を押してその先端を小空気孔の下方まで到達させ、フロート弁体を突いて前記小空気孔を開放させ、水又は空気を前記小空気孔に吸い込ませ排出させて空気弁の内部の圧力を下げる第１ステップと、遊動弁体用ピン体の上部を押してその先端を大空気孔の下方まで到達させ、遊動弁体を突いて前記大空気孔を開放させ、その後、前記大空気孔を開放させた状態で、前記止水弁を開き、前記遊動弁体用ピン体を上げて前記大空気孔が再度前記遊動弁体により塞がれるまでに、前記大空気孔及びその近傍の異物を水又は空気とともに前記大空気孔から排出させる第２ステップと、を有する。

【0014】

請求項７に記載の空気弁掃除方法は、止水弁が開いた状態で、フロート弁体用ピン体の上部を押してその先端を小空気孔の下方まで到達させ、フロート弁体を突いて前記小空気孔を開放させ、その後、前記フロート弁体用ピン体を上げて前記小空気孔が再度前記フロート弁体により塞がれるまでに、前記小空気孔及びその近傍の異物を水又は空気とともに前記小空気孔に吸い込ませて排出させるステップを有する。

【0015】

請求項８に記載の空気弁分解方法は、止水弁が閉じた状態で、フロート弁体用ピン体の上部を押してその先端を小空気孔の下方まで到達させ、フロート弁体を突いて前記小空気孔を開放させ、水又は空気を前記小空気孔に吸い込ませ排出させて空気弁の内部の圧力を下げるステップを有する。

【発明の効果】

【0016】

本発明に係る空気弁、空気弁掃除方法及び空気弁分解方法によれば、効率的な吸排気が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態に係る空気弁及び止水弁を示す正面図である。

【図2】同上の空気弁の平面図である。

【図3】同上の空気弁の断面図（図２のＡ－Ａで示す線の位置で切断した断面図）である。

【図4】同上の空気弁の弁箱とその中の遊動弁体を示す平面図である。

【図5】同上の空気弁の蓋体の底面図である。

【図6】同上の空気弁の蓋体の蓋体キャップ部及びそれに取り付けられている部材を示すものであって、（ａ）が側面図、（ｂ）が底面図である。

【図7】同上の空気弁の遊動弁体を示すものであって、（ａ）が側面図、（ｂ）が底面図である。

【図8】同上の空気弁のフロート弁体を示すものであって、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図、（ｃ）が底面図である。

【図9】同上の空気弁の断面図であって、小空気孔が開放されるときを示すものである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明を実施するための形態を説明する。本発明の実施形態に係る空気弁１は、後述する大空気孔３２ｂと小空気孔３５ａを有するものである。空気弁１は、図１、図２及び図３に示すように、弁箱２と蓋体３と遊動弁体４とフロート弁体５とを備えている。

【0019】

弁箱２は、配管に繋がれるものであり、内部に弁箱中空部２ａを有している。弁箱中空部２ａの周囲の壁部は、筒状の弁箱筒状部２１となっている。弁箱中空部２ａの下方には、それよりも内径が小さい導水部２ｂを有している。弁箱２は、例えば、主に鋳鉄製とすることができる。弁箱中空部２ａには、図３及び図４に示すように、後に詳述する遊動弁体４が配置される。

【0020】

弁箱中空部２ａの上方側は開口しており、その上方側開口部の近傍の周囲に弁箱フランジ部２２を有している。弁箱フランジ部２２には、弁箱締結孔２２ａが複数個（本実施形態では４個）形成されている。

【0021】

弁箱２と配管の間には、通常、導水部２ｂを通って弁箱中空部２ａに水が浸入するのを制御する別体の止水弁１０（いわゆる補修弁などが含まれる）が連接されている（図１参照）。止水弁１０は、別体とせずに、導水部２ｂを長く下に延ばしてその中間に設けるようにしてもよい。

【0022】

蓋体３は、弁箱２の上側に装着されるものであり、内部に蓋体中空部３ａを有している。蓋体中空部３ａの周囲の壁部は、筒状の蓋体筒状部３１となっている。蓋体筒状部３１は、下側蓋体筒状部３１１と上側蓋体筒状部３１２とから構成されるようにすることができる。下側蓋体筒状部３１１（及びそれに連続する後述する蓋体フランジ部３２）は、例えば、主に鋳鉄製とすることができる。上側蓋体筒状部３１２は、加工精度（例えば、内壁などの加工精度）を容易に良くすることができる材料製（例えば、ステンレス製、銅系金属製）とすることができる。蓋体中空部３ａには、図３に示すように、後に詳述するフロート弁体５が配置される。

【0023】

蓋体中空部３ａの下方側は開口しており、弁箱２の弁箱中空部２ａに連通している。その下方側開口部３ａａの内径は、弁箱中空部２ａの上方側開口部の内径よりも小さい。

【0024】

蓋体３は、下方側開口部３ａａの近傍の周囲に蓋体フランジ部３２を有している。蓋体フランジ部３２には蓋体締結孔３２ａが複数個（本実施形態では４個）形成されている。蓋体フランジ部３２は、ボルトとナットなどからなる複数個（本実施形態では４個）の締結具３Ａにより弁箱フランジ部２２に締結される。詳細には、蓋体フランジ部３２は、弁箱フランジ部２２の弁箱締結孔２２ａと蓋体締結孔３２ａにボルトを通過させてボルトとナットを締め付けることによって弁箱フランジ部２２に締結される。

【0025】

また、蓋体フランジ部３２は、弁箱２の弁箱中空部２ａの上方側開口部に平面視において重なる部分を有し、蓋体フランジ部３２の上面に大空気孔３２ｂの上方側開口部が形成されている。大空気孔３２ｂの下方側開口部は、弁箱２の弁箱中空部２ａに連通している。また、大空気孔３２ｂは、所定数（本実施形態では６個）に分割されている（図５参照）。大空気孔３２ｂは、上下方向（鉛直方向）に形成された貫通孔とするか、或いは、図３に示すように、大空気孔３２ｂの上方側開口部が下方側開口部よりも外方（空気弁１の軸心に対して外方）にずれるようにして、上に向かうにつれて全体的に外方になるような上下方向斜めに形成された貫通孔とすることができる。

【0026】

蓋体３は、その下面（蓋体フランジ部３２の下面を含む）において大空気孔３２ｂの下方側開口部の外方側と内方側にＯリング３３Ａ、３３Ｂを有している。遊動弁体４は、その上面が蓋体３の下面（具体的には、Ｏリング３３Ａ、３３Ｂ）に密接して大空気孔３２ｂの下方側開口部を閉塞し得る。

【0027】

蓋体３は、その下面において蓋体締結孔３２ａよりも内方側に、他の主な部位とは異なる材料で加工精度を容易に良くすることができる材料製（例えば、銅系金属製）の別部材のプレート３’を組み込むことが可能である。そうすると、遊動弁体４による大空気孔３２ｂの上記閉塞などが良好になるように、蓋体３の下面を精度良く平らにしたりＯリング３３Ａ、３３Ｂを嵌め込む穴を精度良く形成したりすることができる。

【0028】

蓋体３は、バネ体などの弾性体３４Ａを介して保持される遊動弁体用ピン体３４を有している。遊動弁体用ピン体３４は、大空気孔３２ｂに上方（斜め上方を含む）から挿通し得、上部を押すことにより、弁箱中空部２ａまで到達することができる。なお、本実施形態では、弾性体３４Ａは、弾性体保持筒体３４Ｂによって保持されている。

【0029】

蓋体３の蓋体中空部３ａの上方側は、蓋体キャップ部３５により塞がれている。蓋体キャップ部３５には、上記の小空気孔３５ａが形成されている。本実施形態では、小空気孔３５ａは蓋体３の中心軸上に形成されている。詳細には、蓋体キャップ部３５は弁座３５ｂを有しており、小空気孔３５ａは、弁座３５ｂとその上の部材を上下に貫通して形成されている。弁座３５ｂは、弾性を有し、フロート弁体５が下方から密接すると小空気孔３５ａが閉塞される。蓋体キャップ部３５の下面には、図３に示す例では、弁座３５ｂの下方及びその周囲に凹部３５ｃが形成されている。また、蓋体キャップ部３５の側面には、小空気孔３５ａにそれらの間の空間を通って導通する外部空気孔３８が形成されている（図１参照）。なお、蓋体キャップ部３５は、蓋体筒状部３１（詳細には、上側蓋体筒状部３１２）から取り外し可能である。蓋体キャップ部３５を取り外すと、その弁座３５ｂの掃除等をしたり、蓋体中空部３ａに配置されているフロート弁体５を取り出して掃除等をしたりすることができる。

【0030】

蓋体３は、蓋体キャップ部３５に、バネ体などの弾性体３６Ａを介して保持されるフロート弁体用ピン体３６を有している。フロート弁体用ピン体３６は、その下部（ピン本体部）が小空気孔３５ａに上方から挿通し得、上部を押すことにより、小空気孔３５ａの下方まで到達することができる。このとき、弾性体３６Ａの反動力により、フロート弁体用ピン体３６の上部を複数回押して反復動作させることにより、小空気孔３５ａ及びその近傍の後述する異物を取り除き易くなる。

【0031】

蓋体３は、蓋体キャップ部３５から下方に向かって延びる案内棒体３７を有している。案内棒体３７は、後述するようにフロート弁体５の案内棒体挿通孔５ａを貫通し、その下部にはフロート弁体５のそれ以上の降下を止めるストッパとしてのナットが締結されている（図３及び図６参照）。それにより、案内棒体３７は、水面の位置（水位）に応じて上下移動するフロート弁体５を案内する。

【0032】

また、蓋体３は、蓋体キャップ部３５から下方に向かって延びるフロート弁体回転止め棒体３７Ａを有している（図６参照）。フロート弁体回転止め棒体３７Ａは、フロート弁体５が案内棒体３７を軸として回転するのを阻止することができる。

【0033】

遊動弁体４は、上記のように弁箱２の弁箱中空部２ａに配置されている。遊動弁体４は、弁箱中空部２ａの水面の位置（水位）に応じて蓋体３の大空気孔３２ｂを下方から塞ぎ得る。遊動弁体４は、例えば、図示するような大略円板状とすることができる（図４及び図７参照）。遊動弁体４は、蓋体３（詳細には、Ｏリング３３Ａ、３３Ｂ）に密接できるように、上端面は平坦である。また、遊動弁体４は、上下方向に貫通した中央孔４ａが形成されている。遊動弁体４は、下部に所定数（本実施形態では３個）の脚部４１を有している（図７参照）。

【0034】

フロート弁体５は、長尺の大略円柱状のもので、上記のように蓋体３の蓋体中空部３ａに配置されている。フロート弁体５は、蓋体中空部３ａの水面の位置（水位）に応じて小空気孔３５ａを下方から塞ぎ得る。

【0035】

フロート弁体５には、蓋体３の案内棒体３７が挿通する案内棒体挿通孔５ａが形成されている。案内棒体挿通孔５ａは貫通孔である。また、フロート弁体５には、蓋体３のフロート弁体回転止め棒体３７Ａが挿通する回転止め孔５ｂが形成されている（図８参照）。

【0036】

フロート弁体５は、上部材５１と下部材５２を有し、結合部材５ｃ（本実施形態では、六角穴付きボルト）によって上部材５１と下部材５２が互いに傾斜可能に結合している。本実施形態では、結合部材５ｃが上部材５１の端部近傍に設けられている。

【0037】

以上説明した空気弁１においては、上流側のポンプを止めた（或いは上流側のバルブを閉じた）ときなど配管が通水状態から断水状態に切り替わるとき、大空気孔３２ｂを通して吸気し、大気を弁箱中空部２ａ及び導水部２ｂ（及び開かれた状態の止水弁１０）を通して配管内に導く。ここで、大空気孔３２ｂは、上下方向か或いは上記のような上下方向斜めに形成されているので、大気がスムーズに弁箱中空部２ａ及び導水部２ｂを通って多量に配管内に流れ込むことができる。よって、極めて効率的な吸気が可能になる。なお、この点においては、大空気孔３２ｂを上記のような上下方向斜めに形成されるようにするのがより好ましい。

【0038】

また、空気弁１においては、上流側のポンプを稼働させた（或いは上流側のバルブを開いた）ときなど配管が断水状態から通水状態に切り替わるとき、止水弁１０が開かれた状態で、大空気孔３２ｂを通して配管の中の空気（その他の気体も含む）が外部に急速に排気（多量排気）される。多量排気は、弁箱中空部２ａに水が浸入してから、遊動弁体４が下方から蓋体３に密接して大空気孔３２ｂを塞ぐまで行われる。ここで、大空気孔３２ｂは、上下方向か或いは上記のような上下方向斜めに形成されているので、配管の中の空気がスムーズに導水部２ｂ及び弁箱中空部２ａから大空気孔３２ｂを通って多量に外部に排出されるようにすることができる。よって、極めて効率的な多量排気が可能になる。なお、この点においては、大空気孔３２ｂを上記のような上下方向斜めに形成されるようにするのがより好ましい。

【0039】

多量排気が終わった後は、少量排気が行われる。少量排気により、蓋体中空部３ａの中の空気が小空気孔３５ａを通って排気され、徐々に水面が上がり、案内棒体３７に沿ってフロート弁体５が上昇する。水面から小空気孔３５ａまでが所定の距離になると、フロート弁体５（詳細には、上部材５１の上面）が弁座３５ｂに接触して小空気孔３５ａを下方から塞ぐようになり、排気は止まる。

【0040】

その後、配管内の水が通常の状態で流れ、その水に空気が混じると、配管から蓋体中空部３ａへ空気が水に混じって浸入する。そして、水面から上の空気の量が増え水面が下がると、小空気孔３５ａが開放されるようになる。

【0041】

ここで、小空気孔３５ａが蓋体３の中心軸上に形成されており、フロート弁体５の上部材５１と下部材５２を結合する結合部材５ｃが上部材５１の端部近傍にあって中心軸から所定距離だけ離れていると、下部材５２の下降する力にほぼその所定距離を掛け合わせたモーメント力（力のモーメント）が上部材５１と弁座３５ｂの接触部分に働くことになる。それにより、上部材５１の上面が傾き、上部材５１と弁座３５ｂがたとえ強く密着していたとしても引きはがすことが容易にできる（図９参照）。

【0042】

このようにして上部材５１の上面が傾いたり全体的に下がったりして小空気孔３５ａが開放され、再度少量排気が行われる。そして、少量排気により水面が上がり水面から小空気孔３５ａまでが所定の距離になると、フロート弁体５が小空気孔３５ａを下方から塞ぐようになり、排気は止まる。

【0043】

大空気孔３２ｂ及びその近傍は、遊動弁体用ピン体３４を用いて定期的又は不定期的に掃除して異物を取り除くようにできる。異物を取り除くことで、吸気のときの遊動弁体４による大空気孔３２ｂの開放及び多量排気のときの遊動弁体４による大空気孔３２ｂの開放及び閉塞の動作を維持し、効率的な吸気及び多量排気を維持することが容易になる。

【0044】

具体的には、大空気孔３２ｂ及びその近傍の掃除は、以下のようにして行うことができる。すなわち、先ず、第１ステップとして、止水弁１０が閉じた状態で、フロート弁体用ピン体３６の上部を押し、その先端を小空気孔３５ａの下方まで到達させてフロート弁体５を突く。それにより、フロート弁体５の上面を傾けさせたり全体的に下がらせたりして、小空気孔３５ａを開放させる。そうすることで、水又は空気を小空気孔３５ａに吸い込ませて排出させ、空気弁１の内部（蓋体中空部３ａと弁箱中空部２ａ）の圧力（水圧及び気圧）を下げる。

【0045】

次に、第２ステップとして、遊動弁体用ピン体３４の上部を押し、その先端を大空気孔３２ｂの下方まで到達させて遊動弁体４を突く。それにより、遊動弁体４の上面を傾けさせたり全体的に下がらせたりして、大空気孔３２ｂを開放させる。その後、大空気孔３２ｂを開放させた状態で、止水弁１０を開き、遊動弁体用ピン体３４を上げて大空気孔３２ｂが再度遊動弁体４により塞がれるまでに、大空気孔３２ｂ及びその近傍の異物を水又は空気とともに大空気孔３２ｂから排出させる。

【0046】

このように、第１ステップを行ってから第２ステップを行うと、空気弁１の内部の水圧が下がることにより、遊動弁体用ピン体３４を内部から押し返す力が弱まっているので、遊動弁体用ピン体３４の先端を大空気孔３２ｂの下方まで容易に押し込めることができるようになる。なお、第１及び／又は第２ステップは、必要に応じて複数回行うことも可能である。

【0047】

また、小空気孔３５ａ及びその近傍は、フロート弁体用ピン体３６を用いて定期的又は不定期的に掃除して異物を取り除くようにできる。異物を取り除くことで、少量排気のときのフロート弁体用ピン体３６による小空気孔３５ａの開放及び閉塞の動作を維持し、効率的な少量排気を維持することが容易になる。

【0048】

具体的には、小空気孔３５ａ及びその近傍の掃除は、以下のようにして行うことができる。すなわち、先ず、止水弁１０が開いた状態で、フロート弁体用ピン体３６の上部を押し、その先端を小空気孔３５ａの下方まで到達させてフロート弁体５を突く。それにより、フロート弁体５の上面を傾けさせたり全体的に下がらせたりして、小空気孔３５ａを開放させる。その後、フロート弁体用ピン体３６を上げて小空気孔３５ａが水圧力で再度フロート弁体５により塞がれるまでに、小空気孔３５ａ及びその近傍の異物を水又は空気とともに小空気孔３５ａに吸い込ませて排出させる。なお、このような処理（ステップ）は、必要に応じて複数回行うことが可能である。

【0049】

このように、空気弁１を分解（例えば、蓋体３を弁箱２から取り外したり又は／及び蓋体キャップ部３５を蓋体３から取り外したりして分解）することなく、空気弁１（大空気孔３２ｂ、小空気孔３５ａ及びそれらの近傍）を掃除することができる。この掃除は、空気弁１が上水道の水道水に比べて水質が劣る水が流れる下水道、工業用水のパイプライン又は農業用水のパイプラインなどの配管用の場合に特に有用である。なお、小空気孔３５ａは、水面から通常離れているが、配管内の水圧の変化（例えば、ウォーターハンマー現象による空気層の圧縮によるものなど）等により水面の突発的な揺れが起こって水とともに異物が接触することも少なくない。

【0050】

また、メンテナンスのために空気弁１を分解するときには、その前に、止水弁１０が閉じた状態で、フロート弁体用ピン体３６の上部を押し、その先端を小空気孔３５ａの下方まで到達させてフロート弁体５を突く。それにより、フロート弁体５の上面を傾けさせたり全体的に下がらせたりして、小空気孔３５ａを開放させる。そうすることで、水又は空気を小空気孔３５ａに吸い込ませて排出させ、空気弁１の内部（蓋体中空部３ａと弁箱中空部２ａ）の圧力（水圧及び気圧）を下げる。この処理（ステップ）により、その後、蓋体３を弁箱２から取り外したり又は蓋体キャップ部３５を蓋体３から取り外したりしたとき、内部の水又は空気が噴き出すのを抑止することができる。このメンテナンスにより、効率的な吸排気を維持することができる。

【0051】

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、上述の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。

【符号の説明】

【0052】

１ 空気弁
１０ 止水弁
２ 弁箱
２ａ 弁箱中空部
２ｂ 導水部
２１ 弁箱筒状部
２２ 弁箱フランジ部
２２ａ 弁箱締結孔
３ 蓋体
３’ プレート
３Ａ 締結具
３ａ 蓋体中空部
３ａａ 下方側開口部
３１ 蓋体筒状部
３１１ 下側蓋体筒状部
３１２ 上側蓋体筒状部
３２ 蓋体フランジ部
３２ａ 蓋体締結孔
３２ｂ 大空気孔
３３Ａ、３３Ｂ Ｏリング
３４ 遊動弁体用ピン体
３４Ａ 弾性体
３４Ｂ 弾性体保持筒体
３５ 蓋体キャップ部
３５ａ 小空気孔
３５ｂ 弁座
３５ｃ 凹部
３６ フロート弁体用ピン体
３６Ａ 弾性体
３７ 案内棒体
３７Ａ フロート弁体回転止め棒体
３８ 外部空気孔
４ 遊動弁体
４ａ 遊動弁体の中央孔
４１ 脚部
５ フロート弁体
５ａ 案内棒体挿通孔
５ｂ 回転止め孔
５ｃ 上部材と下部材の結合部材
５１ 上部材
５２ 下部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】