JP2000170939A

JP2000170939A - 空気抜き弁および空気抜き弁を設けた配管構造

Info

Publication number: JP2000170939A
Application number: JP10348858A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Noda; 克則能田; Kanji Yamamoto; 寛治山本
Original assignee: Shin Meiva Industry Ltd
Current assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Priority date: 1998-12-08
Filing date: 1998-12-08
Publication date: 2000-06-23

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の空気抜き弁では、異物が弁室内に入り
込むと、弁体と弁座との隙間を詰まらせ、弁体が弁座に
密着できなくなってしまうことが多かった。【解決手段】空気抜き弁70は、ボール型の弁体73と、
弁体73を遊動可能に収容する弁室72と、弁室72内に流体
を流入させる流入口74と、弁室72内から流体を流出させ
る流出口75とを備えている。弁室72内上部には弁座76が
形成されている。そして、流入口74から弁室72内に流入
した液体の圧力によって弁体73が浮上し、浮上した弁体
73が弁座76に着座することによって流出口75が閉鎖され
るように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この出願に係る発明は、空気
抜き弁および空気抜き弁を設けた配管構造に関し、特
に、異物が詰まって流出口が閉鎖されなくなる事態が生
じにくいような空気抜き弁およびかかる空気抜き弁を設
けた配管構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】空気抜き弁は、例えば、液体を流通させ
る配管構造に設けられる。図４は、マンホール110の縦
断面図であるが、このマンホール110内の配管構造に空
気抜き弁170が使用されている。マンホール110内には流
入管122から汚水が供給されている。Ｗは汚水の液面で
ある。マンホール110の底部近傍には水中ポンプ130が設
けられている。水中ポンプ130は汚水を吸入口から吸い
込んで吐出口から吐出する。吐出された汚水は、直管14
1内を上昇して逆止弁142、仕切弁143を介して流出管150
に送られ、マンホール110から出て行く。

【０００３】直管141上部側面からはＬ字型管160が分岐
しており、このＬ字型管160の先端に空気抜き弁170が設
けられている。この空気抜き弁170が必要となるのは次
の理由による。すなわち、水中ポンプ130によってマン
ホール110内の汚水が全て排出されると水中ポンプ130を
停止させるのであるが、停止直前ではマンホール110内
に汚水がない状態で水中ポンプ130が稼動することにな
る。そうすると水中ポンプ130は空気を吸い込むことと
なり、直管141内が空気で満たされる。次にマンホール1
10内に汚水が供給されて水中ポンプ130を再起動したと
きに直管141内の空気をそのまま残しておくと、水中ポ
ンプ130がエアロックしてしまい汚水を排出できなくな
る。直管141から分岐したＬ字型管160に空気抜き弁170
を設けておくと、直管141内の空気をこの空気抜き弁170
から抜くことができ、水中ポンプ130を再起動してもエ
アロックが生じないのである。

【０００４】図５は、従来の空気抜き弁170の縦断面図
である。弁室172内にはスイング式の弁体173がヒンジ17
9によって取り付けられている。直管141内に空気が充満
しており、よって弁室172内にも空気が充満していると
きは、弁体173はその自重によって弁座176から離れてい
るので、流出口175は開口した状態になる。この状態で
は、直管141からＬ字型管160に送られ流入口174から弁
室172内に入り込んだ空気は、弁体173と弁座176との隙
間を通過して流出口175から出て行く。従って水中ポン
プ130はエアロックを起こすことなく起動できる。そし
て、直管141内に汚水が充満してその汚水がＬ字型管160
を介して弁室172内に入り込むと、その汚水の液体圧力
によって弁体173が上方に押し上げられ、弁体173は弁座
176に着座して流出口175が閉鎖される。その後は直管14
1の汚水が空気抜き弁170から漏れ出すことなく、全て流
出管150に送り込まれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、汚水には異
物の混入が多く、この異物が直管141からＬ字型管160に
流れ込んで弁室172内に入り込み、弁体173と弁座176と
の隙間を詰まらせることがある。弁体173が自重によっ
て弁座176から最も離れた状態であっても弁体１７３と
弁座１７６との隙間はわずかであり、弁体173が弁座176
に密着する前に弁体173と弁座176との隙間を大きめの異
物が通過しようとすると、この隙間で異物が詰まってし
まい、弁体173が弁座176に密着できなくなってしまう。
また、弁体173やヒンジ179に異物がからみついて弁体17
3が弁座176に着座する方向にスイングできなくなること
もある。このような事態が生ずると、流出口175は弁体1
73によって閉鎖されず、ここから汚水が上方に漏れ出て
しまう。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この出願発明に係る空気抜き弁は、ボール型の弁体
と、該弁体を遊動可能に収容する弁室と、該弁室内に流
体を流入させる流入口と、該弁室内から流体を流出させ
る流出口とを備え、該弁室内上部に弁座が形成され、該
流入口から該弁室内に流入した液体の圧力によって該弁
体が浮上し、浮上した該弁体が該弁座に着座することに
よって該流出口が閉鎖されるように構成されている（請
求項１）。また、上記課題を解決するために、この出願
発明に係る配管構造は、液体を流通させる配管構造であ
って、液体の主流通路から分岐した分岐路に、上記空気
抜き弁を設けるようにしている（請求項３）。かかる構
成によると、弁体には突起部もなく異物がからみつきに
くいので、流出口を異物が詰まらせる事態も生じにく
い。また、弁体を弁室内壁に接続するための接続部もな
いので、このような接続部に異物がからみつくという事
態も生じない。また、たとえ異物が弁体と弁座の間に挟
まったとしても、弁体の回転によって異物が流出口側に
流し出されることもある。このように、空気抜き弁の弁
室内で異物が詰まることが防止される。

【０００７】また、上記空気抜き弁や上記配管構造にお
いて、該弁室内に液体の圧力が作用しないときに、該流
入口から該流出口までの流体流路から退避した位置に該
弁体を導くようなガイド部が、該弁室内に形成されるよ
うにすると（請求項２、請求項３）。弁体が弁座に着座
する前の状態では弁室内において流体流路を大きく開放
できるので、大きな異物が弁室内に侵入しても弁室内で
詰まらせることなく空気抜き弁を通過させることができ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】この出願発明の実施形態を図面を
参照しながら説明する。

【０００９】図１は、マンホール10の縦断面図である。
マンホール10は主に、砕石基礎21の上に載置された底板
11と、この底板11上に取り付けられた筒状の直壁部12
と、直壁部12の上端開口を塞ぐ鉄蓋13とで構成されてい
る。マンホール10は地中に埋め込まれている。このマン
ホール10内に本願に係る配管構造の一実施形態たる配管
構造Ｓが配されている。またこの配管構造Ｓは、本願に
係る空気抜き弁の一実施形態たる空気抜き弁70を備えて
いる。

【００１０】マンホール10には流入管22が接続されてお
り、この流入管22からマンホール10内に汚水が供給され
る。Ｗは汚水の液面である。配管構造Ｓはこの汚水を汲
み上げるためのものである。配管構造Ｓは、主に、水中
ポンプ30、直管41、逆止弁42、仕切弁43、流出管50、Ｌ
字型管60、空気抜き弁70から構成されている。水中ポン
プ30、直管41、逆止弁42、仕切弁43、Ｌ字型管60、空気
抜き弁70は対称に２つづつ配されているが、同一符号の
部材は同一の構造のものである。そして、水中ポンプ3
0、直管41、逆止弁42、仕切弁43、流出管50によって、
主流通路が形成されており、Ｌ字型管60はこの主流通路
から分岐する分岐路を形成している。流出管50は直管51
と二又管52とが接続されて構成されており、２つの仕切
弁43が二又管52に接続され、両仕切弁43を通過する汚水
が直管51を介して外部に流出できるようになっている。

【００１１】水中ポンプ30はマンホール10の底部近傍に
設置されている。水中ポンプ30の吐出口32は、直管41の
下端に接続されている。直管41はマンホール10底部から
上方に伸延するように配設されており、その上端は逆止
弁42の流入口側に接続されている。逆止弁42の流出口は
仕切弁43の流入口に接続されており、仕切弁43の流出口
は流出管50に接続されている。

【００１２】水中ポンプはその底部に吸入口31を備えて
おり、吸入口31から吸い込んだ汚水を吐出口32から吐出
する。吐出口32から吐出された汚水は直管41内を上昇し
て逆止弁42、仕切弁43を介して流出管50に達する。そし
てその汚水は流出管50内を流れてマンホール10の外部に
排出される。図中の矢印は、このような汚水の流れ方向
を示している。

【００１３】直管41の上端付近の側面からはＬ字型管60
が分岐している。そして、このＬ字型管60の先端に空気
抜き弁70が取り付けられている。この空気抜き弁70は、
直管41内の空気をここから排出して、水中ポンプ30の起
動時のエアロックを回避するために設けられたものであ
る。

【００１４】図２は空気抜き弁70とその周辺配管の側面
図である。直管41から分岐したＬ字型管60は、２本の短
管61,62をエルボ63で接続することによって構成されて
いる。そして、垂直方向に配された短管62の上端に、空
気抜き弁70の流入口74が接続されている。その接続は、
短管62の上部側面に形成された雄ねじ部と、流入口74の
内周壁面に形成された雌ねじとを螺合することによって
なされている。このようにしてＬ字型管60に空気抜き弁
70が取り付けられている。空気抜き弁70の流出口75には
短管81の下端が螺合されており、短管81の上端にはエル
ボ82が接続されている。エルボ82の紙面奥行き方向に向
いた開口は、大気（マンホール10内の空間）に開放され
ている。

【００１５】図３は空気抜き弁70の縦断面図である。
（ａ）は図２の紙面と平行な平面によって空気抜き弁70
を切断した縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線矢視断
面図である。図３からもわかるように、この空気抜き弁
70はケーシング71の内部空間が弁室72となっており、弁
室72内にボール型の弁体73を収容している。弁体73は、
鋼球を合成ゴムのような弾性部材で被覆した構造であ
る。弁体73は弁室72内で遊動できるように収容されてい
る。

【００１６】流入口74はケーシング71の下端に形成され
ており、ここから流体が弁室72内に流入できるようにな
っている。流出口75はケーシング71の上端に形成されて
おり、弁室72内の流体がここから流出できるようになっ
ている。流入口74と流出口75とは弁室72を介して連通さ
れており、流入口74から流出口75までを結ぶ経路が流体
流路となる。また、弁室72の上部には弁座76が形成され
ている。

【００１７】弁室72の内壁には略円弧状に湾曲したガイ
ド部77が形成されている。ガイド部は図３（ｂ）におい
て左右対称位置に一対となるように形成されており、ガ
イド部77同士の間隔は弁体73の直径よりも小さく、弁体
73はこのガイド部77に導かれて弁室72内を移動する。す
なわちこのガイド部77は、仮想線Ａで示すような弁座76
に着座するような位置から、実線Ｃで示すような流体流
路から退避した位置までの間を、弁体73が円滑に移動で
きるように誘導するために形成されたものである。

【００１８】次に、水中ポンプ30が停止している状態か
ら水中ポンプ30が起動されたときに、この空気抜き弁70
がどのように作用するかを説明する。

【００１９】水中ポンプ30が起動する前（水中ポンプ30
の停止中）は、直管41内上部には空気が充満しており、
空気抜き弁70の弁室72内にも汚水ではなく空気が充満し
ている。このときは弁体73は自重によって、弁室72内で
遊動できる範囲における最下の位置、すなわち図３の実
線Ｃで示す位置にある。このように、弁室72内に液体の
圧力が作用しないときには、ガイド部77によって流体流
路から退避した位置に弁体73が導かれているので、弁室
72内では流入口74から流出口75に至る流体流路が大きく
開放されている。

【００２０】水中ポンプ30が起動されると直管41内の下
方から徐々に汚水が押し上げられる。そして、直管41内
の空気はＬ字型管60を介して空気抜き弁70を通過して、
エルボ82からマンホール10の内部の空間に放出される。
このときの弁体73の位置は、図３（ａ）の実線Ｃに示す
位置のままである。

【００２１】汚水が直管41内全体に充満し、Ｌ字型管60
から流入口74を介して弁室72内に入り込むと、汚水の液
体圧力によって弁体73が浮上を始め、図３(ａ)の仮想線
Ｂのような状態となる。さらに弁体73はガイド部77に誘
導されつつ弁室72内を上昇し、最終的には図３（ａ）の
仮想線Ａのような弁座76に着座した状態となる。これに
よって流出口75は閉鎖される。

【００２２】汚水には異物が混入している場合が多い。
そして異物の中にはかなり大きなものもある。しかし、
弁体73が弁座76に着座する前に異物が弁室72内に入り込
んだとしても、弁室72内において流体流路が大きく開放
されているので、異物は弁室72内に詰まることなく弁室
72を通過して流出口75から排出される。また、弁体73は
ボール型（球形）であり異物がからみつくような突起部
もないし、弁室72の内壁にも異物がからみつくような突
起部を形成する必要もない。よって異物が弁体73や弁室
72内壁ににからみつくという事態も生じにくい。また、
例えばヒンジのような、弁体73と弁室72内壁とを接続す
る接続部もないので、このような接続部に異物がからみ
つくという事態も生じない。さらに、たとえ異物が弁体
73と弁座76の間に挟まったとしても、弁体73の回転によ
って、異物が流出口75側に流れ出るという作用が期待で
きる。つまり、異物が弁座76で詰まることなく弁室72を
通過するのである。異物が通過した後に弁体73は弁座76
に密着し、流出口75は閉鎖される。

【００２３】このように、単純な構造でありながら異物
が空気抜き弁に詰まることが防止される。異物が詰まる
ことが少ないので空気抜き弁のメンテナンス回数を減ず
ることができる。また、単純な構造であるため空気抜き
弁のメンテナンスも容易である。

【００２４】以上、図１〜３を参照しつつ、本願発明の
一実施形態を説明した。上記実施形態においては、マン
ホール内の配管構造に空気抜き弁が設けられているが、
本願発明の空気抜き弁は、液体の流通するようなもので
あれば、他の配管構造にも適用できる。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２６】(１)空気抜き弁の弁室内で異物が詰まるこ
とが防止され、流出口を確実に閉鎖することができる。

【００２７】(２)弁室内に液体圧力が作用しないときに
流体流路から退避した位置に弁体を導くガイド部を設け
ると、弁室内で流入口から流出口に至る流体流路を大き
く開放でき、よって、大きな異物であっても弁室内で詰
まらせることなく空気抜き弁を通過させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】マンホールの縦断面図である。

【図２】空気抜き弁とその周辺配管の側面図である。

【図３】空気抜き弁の縦断面図であり、（ａ）は図２の
紙面と平行な平面によって空気抜き弁を切断した縦断面
図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線矢視断面図である。

【図４】マンホールの縦断面図である。

【図５】従来の空気抜き弁の縦断面図である。

【符号の説明】

10 マンホール 11 底板 12 直壁部 13 鉄蓋 21 砕石基礎 22 流入管 30 水中ポンプ 31 吸入口 32 吐出口 41 直管 42 逆止弁 43 仕切弁 50 流出管 51 直管 52 二又管 60 Ｌ字型管 61,62 短管 63 エルボ 70 空気抜き弁 71 ケーシング 72 弁室 73 弁体 74 流入口 75 流出口 76 弁座 77 ガイド部 81 短管 82 エルボＳ配管構造

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ボール型の弁体と、該弁体を遊動可能に
収容する弁室と、該弁室内に流体を流入させる流入口
と、該弁室内から流体を流出させる流出口とを備え、該弁室内上部に弁座が形成され、該流入口から該弁室内に流入した液体の圧力によって該
弁体が浮上し、浮上した該弁体が該弁座に着座すること
によって該流出口が閉鎖される、空気抜き弁。
【請求項２】該弁室内に液体の圧力が作用しないとき
に、該流入口から該流出口までの流体流路から退避した
位置に該弁体を導くようなガイド部が、該弁室内に形成
された、請求項１記載の空気抜き弁。
【請求項３】液体を流通させる配管構造であって、液
体の主流通路から分岐した分岐路に、請求項１または２
記載の空気抜き弁を設けた配管構造。