| 【発明の名称】 |
弁の開度表示装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】佐治 照久
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| 【要約】 |
【課題】弁体の開度確認時において、その都度、管理者が弁の設置位置まで移動する煩雑な行動を省略し、構造の簡略化と電源設備を不要にすることで、イニシャルコストを安くし、開度表示に要するランニングコスト略「０」に抑え、電源設備の有無および手動・電動の如何を問わず採用できるようにして使用範囲を拡大する。
【解決手段】弁棒３と同時に回転する開度カム１１を設け、そのカム面１２にピストンロッド１４の先端部をシリンダー１６内のスプリング１７の付勢によって常時当接させる。シリンダー後室１６Ａに赤色に着色したオイル１９を充填する。シリンダー後室１６Ａは、オイル取出口２０およびこのオイル取出口２０に接続した配管２１を介して、遠隔位置に設置した開度表示計２２の透明で有底の表示管２３の内部に連通させ、表示管２３内部の油面の目視によって弁体１の開度を確認する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 弁体が弁箱の軸線に交差する軸線を有する弁棒に取付けられ、弁棒とともにその軸線まわりに回転可能に弁箱に収容されているとともに、その回転によって弁体を開閉するように構成した弁において、前記弁棒またはこの弁棒に連結されて同時に回転する回転体に設けられた弁体の開度を半径方向の寸法変化に変換するカム面を有する開度カムと、先端部を前記開度カムのカム面に当接可能に配置した従節と、この従節の後端ピストン部を摺動自在に装入しているとともに、前記従節を進退移動自在かつ液密に挿通したシリンダーと、前記ピストン部および従節を前記開度カム側に付勢して従節の先端部を常時カム面に当接させる弾性体と、透明の表示管を有する開度表示計と、この開度表示計の透明の表示管の内部と前記シリンダーの室内とを互いに連通させる配管とを備え、前記弁体の開閉に追従する前記従節およびピストン部の進退移動に伴って前記透明の表示管内で液面が昇降する着色した液体を前記シリンダーの室内に充填していることを特徴とする弁の開度表示装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バタフライ弁、ボール弁あるいはプラグ弁のような弁棒に取付けた弁体が、弁棒とともにその軸線まわりに回転することで開閉を行うように構成されている弁の開度表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】通水管などの配管に介設されるバタフライ弁は、図６および図７に示すように、弁体１が弁箱２の軸線Ｃ１に直交する軸線Ｃ２を有する弁棒３に取付けられて、該弁棒３とともにその軸まわりに回転可能に弁箱２に収容され、弁体１の回転によって該弁体１外周部の弁体シート４，４が弁箱２内面の弁箱シート５、５に接離して開閉を行うように構成されている。弁棒３はカップリング６を介してスタンド７に載置されている開閉機８の出力軸に同時回転可能に連結され、開閉機８の入力軸に開閉用の操作ハンドル９が取付けられている。
【０００３】このように構成されたバタフライ弁では、操作ハンドル９の回転操作によって、弁体１を図７の実線で示す弁閉位置から仮想線で示す全開位置にかけて実線矢印方向に回転させると、弁体１の回転角の拡大に伴って弁箱２の内面と弁体１の外周部の回転軌跡との間隔および弁体シート４，４と弁箱シート５、５との間隔が大きくなり、流体（水などの液体）の通過断面積が拡大されて流量を増大させることができる。また、操作ハンドル９を前記回転操作時の逆方向に回転操作することによって、弁体１を仮想線で示す全開位置から実線で示す弁閉位置にかけて破線矢印方向に回転させると、弁体１の回転角の縮小に伴って弁箱２の内面と弁体１の外周部の回転軌跡との間隔および弁体シート４，４と弁箱シート５、５との間隔が小さくなり、流体の通過断面積が縮小されて流量を減少させ、全閉位置では流量を「０」にすることができる。したがって、弁体１を回転角０゜の実線で示す弁閉位置に位置決めした流量「０」の状態から、回転角９０゜の仮想線で示す全開位置に位置決めした最大流量の範囲内で弁体の回転角に応じて配管１０の通過流量を調整することができる。
【０００４】前記バタフライ弁における弁体１の開度は、開閉機８に備えた開度計（図示省略）を目視する手段あるいは開閉機８に開度発信器を設け、この開度発信器から出力される開度信号を遠隔位置に設置した制御盤に組み込まれている受信器で受信し、この受信器の目盛を目視する手段などによって確認している。
【０００５】ところが、バタフライ弁の設置位置は管理棟から遠隔している。したがって、前者のバタフライ弁の開閉機８に備えた開度計を目視する手段では、管理棟からの目視によって弁体１の開度を確認することが困難である。このため、弁体１の開度確認時には、その都度、管理者がバタフライ弁の設置位置まで移動して、開閉機８に備えた開度計を目視する煩雑な行動が要求される。
【０００６】一方、後者の制御盤に組み込まれている受信器の目盛を目視する手段では、管理者がバタフライ弁の設置位置まで移動する煩雑な行動を省略することができる。しかし、開度発信器や受信器および制御用電気回路などが別途必要となり、開度表示装置のイニシャルコストやランニングコストが高くなるとともに、電源設備のない箇所に設置されているバタフライ弁には採用できないので、使用範囲が電動によって開閉される電動式のバタフライ弁にのみ制約される欠点を有している。なお、このような欠点と、前述の管理者がバタフライ弁の設置位置まで移動して、開閉機８に備えた開度計を目視する煩雑な行動が要求される問題点は、バタフライ弁のみに限らずボール弁やプラグ弁にもいえることである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】すなわち、従来の開度表示装置では、開度確認時において、その都度、管理者がバタフライ弁やボール弁の設置位置まで移動して、開閉機に備えた開度計を目視する煩雑な行動が要求され、このような煩雑な行動を省略できる別の装置では、開度表示装置のイニシャルコストやランニングコストが高くなり、電源設備のない箇所に設置されているバタフライ弁には採用できないので、使用範囲が電動によって開閉さできる電動式の弁にのみ制約される欠点を有している。
【０００８】そこで、本発明は、弁体の開度確認時において、その都度、管理者がバタフライ弁やボール弁の設置位置まで移動する煩雑な行動を省略でき、構造の簡略化と電源設備を不要にすることで、イニシャルコストを安くし、開度表示に要するランニングコストを略「０」に抑え、電源設備の有無および手動・電動の如何を問わず採用できるようにして、使用範囲を拡大することができるバタフライ弁、ボール弁あるいはプラグ弁などの弁の開度表示装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するために、本発明は、弁体が弁箱の軸線に交差する軸線を有する弁棒に取付けられ、弁棒とともにその軸線まわりに回転可能に弁箱に収容されているとともに、その回転によって弁体を開閉するように構成した弁において、前記弁棒またはこの弁棒に連結されて同時に回転する回転体に設けられた弁体の開度を半径方向の寸法変化に変換するカム面を有する開度カムと、先端部を前記開度カムのカム面に当接可能に配置した従節と、この従節の後端ピストン部を摺動自在に装入しているとともに、前記従節を進退移動自在かつ液密に挿通したシリンダーと、前記ピストン部および従節を前記開度カム側に付勢して従節の先端部を常時カム面に当接させる弾性体と、透明の表示管を有する開度表示計と、この開度表示計の透明の表示管の内部と前記シリンダーの室内とを互いに連通させる配管とを備え、前記弁体の開閉に追従する前記従節およびピストン部の進退移動に伴って前記透明の表示管内で液面が昇降する着色した液体を前記シリンダーの室内に充填していることを特徴としている。
【００１０】本発明によれば、弁棒および回転体がその軸まわりに回転して弁体が全閉されると、従節の先端部が開度カムのカム面における半径方向寸法最小の低位置に当接して、従節およびピストン部が前端位置まで前進し、シリンダー室内の容積が拡大または縮小される。シリンダー室内の容積が拡大された場合には、遠隔位置に設置した開度表示計の透明の表示管内の着色した液体の液面が低下するので、この液面を目視することによって弁体の全閉状態を確認できる。また、シリンダー室内の容積が縮小された場合には、前記透明の表示管内の着色した液体の液面が上昇するので、この液面を目視することによって弁体の全閉状態を確認できる。 一方、弁棒および回転体がその軸まわりに前記回転方向の逆方向に回転して弁体が全開されると、従節の先端部が開度カムのカム面における半径方向寸法最大の高位置に当接して、従節およびピストン部が後端位置まで後退し、シリンダー室内の容積が縮小または拡大される。シリンダー室内の容積が縮小された場合には、前記透明の表示管内の着色した液体の液面が上昇するので、この液面を目視することによって弁体の全開状態を確認できる。また、シリンダーの室内の容積が拡大された場合には、透明の表示管内の着色した液体の液面が下降するので、この液面を目視することによって弁体の全開状態を確認できる。他方、弁体が中間開度で保持された場合には、前記透明の表示管内の着色した液体の液面が中間開度に応じて変動するので、変動した液面を目視することによって中間開度を確認することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明の特徴は、バタフライ弁、ボール弁あるいはプラグ弁などの開度表示装置にあり、バタフライ弁の全体構成は図６および図７の従来例と変わらないので、バタフライ弁全体の図示は省略し、従来例と同一もしくは相当部分には同一符号を付して説明する。図１において、弁棒３は、従来例と同様にカップリング６を介してスタンド７に載置されている開閉機８の出力軸（図示省略）に同時回転可能に連結され、開閉機８の入力軸に開閉用の操作ハンドル９が取付けられており、操作ハンドル９の正方向回転によって弁棒３が軸線Ｃ２まわりの正方向に９０゜回転して弁体１を全閉させ、操作ハンドル９の逆方向回転によって弁棒３が軸線まわりの逆方向に９０゜回転して弁体１を全開させるように構成されている。
【００１２】カップリング６の外周に開度カム１１が外嵌して固着されている。この開度カム１１は、弁体の開度を半径方向の寸法変化に変換するためのもので、図２および図３に示すように、カム面１２を有しており、このカム面１２はボス部１１Ａの外周に設けられている。なお、カップリング６に対する開度カム１１の外嵌固着は、ボス部１１Ａに貫通して設けた半径方向のねじ孔１１ａに止めねじ（図示省略）を螺合して、その先端部がカップリング６の外周所定位置に設けた凹部に圧入されるまで締め付けることによってなされる。
【００１３】カム面１２は、半径方向寸法最小の低位置Ｐ１から半径方向寸法最大の高位置Ｐ２にかけて漸次拡径される円弧面によってなり、図４のグラフで示すように、縦軸を従節の行程とし、横軸を弁体１の開度に相当する弁棒３およびカップリング６の回転角度としたカム線図の直線Ｃで表される特性を有している。
【００１４】図１において、先端部にローラ１３を配したピストンロッド１４が開度カム１１の側方に対向し、かつローラ１３がカム面１２に当接可能に配置される。このピストンロッド１４の後端ピストン部１５はシリンダー１６に摺動自在に装入されているとともに、ピストンロッド１４は進退移動自在かつ液密にシリンダー１６に挿入されている。また、シリンダー１６の後室１６Ａには、スプリング１７が収容されており、このスプリング１７のバネ力によってピストン部１５およびピストンロッド１４を開度カム１１側に付勢して、ピストンロッド１４先端部のローラ１３を常時カム面１２に当接させている。なお、シリンダー１６はブラケット１８を介して弁箱２に取付けられている。
【００１５】シリンダー１６の後室１６Ａには、たとえば赤色に着色したオイル１９が充填され、後室１６Ａは、シリンダー１６の周壁に貫通形成したオイル取出口２０およびこのオイル取出口２０に接続した配管２１を介して開度表示計２２の透明で有底の表示管２３の内部に連通している。
【００１６】開度表示計２２はバタフライ弁から遠隔した位置に設置される。透明で有底の表示管２３は透明樹脂またはガラスによって成形されており、その前面に目視用の切り欠き２４Ａと目盛２４Ｂを設けた表示板２４が配置されている。なお、図中、Ｖはオイル注入弁、Ｖ１はオイル吐出弁、Ｖ２はエアー抜き弁を示す。
【００１７】このような構成であれば、弁棒３およびカップリング６がその軸線Ｃ２まわりに回転して弁体１が全閉されると、ピストンロッド１４のローラ１３が開度カム１１のカム面１２における半径方向寸法最小の低位置Ｐ１に当接して、ピストンロッド１４およびピストン部１５が前端位置まで前進し、シリンダー後内１６Ａの容積が拡大される。シリンダー後室１６Ａ内の容積が拡大されることで、遠隔位置に設置した開度表示計２２の透明で有底の表示管２３内の着色したオイル１９の油面が低下する。したがって、目視用の切り欠き２４Ａから油面を目視し、かつ油面が対応する目盛２４Ｂを目視することによって、遠隔位置にあるバタフライ弁における弁体１の全閉状態を容易に確認することができる。なお、バタフライ弁の設置位置では、従来と同様に開閉機８に備えた開度計を目視することで弁体１の全閉状態を確認することができる。
【００１８】一方、弁棒３およびカップリング６がその軸線Ｃ２まわりに逆回転して弁体１が全開されると、ピストンロッド１４のローラ１３が開度カム１１のカム面１２における半径方向寸法最大の高位置Ｐ２に当接して、ピストンロッド１４およびピストン部１５が後端位置まで後退し、シリンダー後内１６Ａの容積が縮小される。シリンダー後室１６Ａ内の容積が縮小されることで、遠隔位置に設置した開度表示計２２の透明で有底の表示管２３内の着色したオイル１９の油面が上昇する。したがって、目視用の切り欠き２４Ａから油面を目視し、かつ油面が対応する目盛２４Ｂを目視することによって、遠隔位置にあるバタフライ弁における弁体１の全開状態を容易に確認することができる。
【００１９】他方、弁体１が中間開度で保持された場合には、透明で有底の表示管２３内の着色したオイルの油面が中間開度に応じて変動するので、この油面を目視し、かつ油面が対応する目盛２４Ｂを目視することによって、遠隔位置にあるバタフライ弁における弁体１の中間開度状態を容易に確認することができる。
【００２０】なお、前記実施の形態では、カップリング６に開度カム１１を設けているが、弁棒３に設けてもよい。また、シリンダー１６におけるシリンダー後室１６Ａにオイルを充填した構成で説明しているが、図５に示すように、シリンダー１６におけるシリンダー前室１６Ｂにオイルを充填してもよい。このような構成であれば、弁体１が全閉されると、シリンダー前室１６Ｂの容積が縮小され、遠隔位置に設置した開度表示計２２の透明で有底の表示管２３内の着色したオイル１９の油面が上昇し、弁体１が全開されると、シリンダー前室１６Ｂの容積が拡大され、遠隔位置に設置した開度表示計２２の透明で有底の表示管２３内の着色したオイル１９の油面が下降する。さらに、着色したオイル１９に代えて着色した水または他の液体を使用してもよい。
【００２１】さらに、前記実施の形態では、手動開閉式のバタフライ弁について説明しているが、電動開閉式のバタフライ弁にも適用することができるとともに、図１の二点鎖線で示すように、シリンダー１６を複数台（２台）の開度表示計２２の透明で有底の表示管２３の内部に連通させて遠隔した複数箇所（２箇所）で確認できるようにしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】本発明は、バタフライ弁、ボール弁あるいはプラグ弁などの弁体の開閉状態を開度表示計における透明で有底の表示管内の着色した液体の液面の目視によって遠隔位置からでも容易に確認することができるので、たとえ管理棟から遠隔した位置にバタフライ弁、ボール弁あるいはプラグ弁などが設置されていても、開度確認時において、その都度、管理者が弁の設置位置まで移動する煩雑な行動を省略できる。また、構造が簡単であるとともに電源設備が不要になるので、イニシャルコストを安くし、開度表示に要するランニングコストを略「０」に抑えることが可能である。しかも、電源設備の有無および手動・電動の如何を問わず採用できるので、使用範囲を拡大することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１０５２
【氏名又は名称】株式会社クボタ
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| 【出願日】 |
平成１０年１２月２日（１９９８．１２．２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７２３３８
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴江 孝一 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１７０９５３（Ｐ２０００−１７０９５３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年６月２３日（２０００．６．２３） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３４２７２５ |
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