| 【発明の名称】 |
緊急遮断弁 |
| 【発明者】 |
【氏名】戸崎 和男
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| 【要約】 |
【課題】吸気管の使用を省略することにより、弁室の長手方向の寸法を短縮して、弁室の小型化を図ることで、弁室の土木構築費を削減するとともに、吸気管のコスト相当分を削減して、全体の建設費用を低く抑え、さらに、スペース上の制約を緩和して、設置不能な状態を回避することができる緊急遮断弁を提供する。
【解決手段】弁箱１における弁体２の下流側に補修弁７０Ａを介して吸気手段８０が弁箱１の内部に連通して設けられ、従来必要とされていた吸気管８Ａの使用を省略し、弁室７０の長手方向の寸法Ｌ２を短縮する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 異常事態の発生時に弁閉して通水を遮断する弁体が弁箱の内部に収容された緊急遮断弁において、前記弁箱における前記弁体の下流側に該弁体の弁閉直後に吸気して、弁箱より下流側に接続されている配水管の通水を可能にする吸気手段が設けられていることを特徴とする緊急遮断弁。
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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、たとえば地震発生時などに配水管を緊急遮断する緊急遮断弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、地震によって配水管が破損した異常事態の発生時において、通水を自力により遮断する機能を備えた自力式緊急遮断弁として、図４に示すものが知られている。この図において、１は弁箱、２は弁体、３は弁棒を示し、弁箱１の両端開口部に配水管４Ａ，４Ｂが接続され、図示のような弁体２の弁開時において、矢印Ｆで示すように、配水管４Ａから配水管４Ｂの方向に水が通過する。一方、弁棒３に固着された弁体２が弁棒３とともにその軸線回りに約９０度回動することにより、流路の閉じ状態を得ることができる。この種の緊急遮断弁は、流速検知機構１０、係脱機構２０、回動機構３０、トルク発生源４０およびリンク機構５０を備えている。
【０００３】流速検知機構１０は、通過水流Ｆの流速を検知して、流速が設定値に到達した時点で作動するように構成されている。すなわち、図４ないし図７に示すように、弁箱１内に突出するフロ−センサ１１、弁箱１の上位に水密に取付けられたフ−ド１２内で水平かつ回転自在に支持された軸１３、フ−ド１２の外部において軸１３の端部に固着されたセンサレバ−１４、センサレバ−１４における支点部１４Ａの一端部に固着されたバランスウエイト１５、センサレバ−１４におけるバランスウエイト１５の反対側に位置して矢印方向の摺動および位置決め可能に取付けられたセンサウエイト１６を備えており、フロ−センサ１１の上端部は軸１３に固着されている。
【０００４】係脱機構２０は、図４ないし図７に示すように、鉛直方向の丸棒上のロッド２１と、このロッド２１の下端部に連結されて連動するベルクランク状のラッチレバ−２２を備えている。ロッド２１の上端部は、ピン２３を介して揺動自在にセンサレバ−１４におけるバランスウエイト１５の反対側に連結され、下端部はラッチレバ−２２の一方側延出部２２Ａの先端部に連結されている。ラッチレバ−２２は、ピン２２Ｂに回転自在に支持されており、他方側延出部２２Ｄの先端部に係合爪２２ｄが設けられている。
【０００５】回動機構３０は、図４、図５、図８、図９および図１０に示すように、ラッチ３１、ウエイト３２、ストライカ−３３を備えている。ラッチ３１は軸３４の一端部に固着され、軸３４はシリンダベ−ス５の上部に設けた軸受６，６によって水平かつ回転自在に支持されている。これにより、ラッチ３１が軸３４とともに回転した場合に、先端爪部３１Ａのえがく回転軌跡Ｒ上で、前記ラッチレバ−２２の係合爪２２ｄに係脱可能に対応することになる。ウエイト３２は、斜め上方にのびるレバ−３５を介して軸３４の他端部に固着されている。ストライカ−３３は、斜め下方向にのびて互いに対向する左右１対のア−ム部３３Ａ，３３Ａと、これらア−ム部３３Ａ，３３Ａの下端部を橋絡連結した水平方向のストライキングピン３３Ｂを備えたＵ字状に形成され、ア−ム部３３Ａ，３３Ａの上端部が、軸受６，６の間で軸３４に固着されている。
【０００６】トルク発生源４０は、図４に示すように、レバ−４１を介して弁棒３の一端部に取付けられたウエイト４２によって構成されている。リンク機構５０は、図４、図８、図１０および図１１に示すように、第１リンク５１、第２リンク５２、レバ−５３を備えている。第１リンク５１の先端部は水平方向のピン５４を介して固定部材５５に回転自在に支持され、後端部は水平方向のピン５６を介して第２リンク５２の先端部に関節結合されているとともに、第２リンク５２の後先端部が水平方向のピン５７を介してレバ−５３の上端部に回転自在に連結されている。また、第１リンク５１を上下方向に貫通してボルト・ナットによってなる位置決め部材５８が取付けられ、この位置決め部材５８の下端がストッパ−５８Ａに当接することにより、リンク機構５０の思案点Ｃの下方側（一方側）への作動が限度内に規制される。前記レバ−５３は、弁棒３の他端部に固着されており、その下端部に水平方向のピン５９を介して油圧シリンダ７におけるピストンロッド７Ａの先端部が連結されている。さらに、レバ−５３の下端部に突子５３Ａが突設されているとともに、その後方に開度指針５３Ｂを設けてある。なお、前記油圧シリンダ７は、図９に示すように、水平方向のトラニオン８を介してシリンダベ−ス５およびこのシリンダベ−ス５の一側開口を着脱可能に閉塞しているトラニオンカバ−５Ａに揺動自在に支持されている。なお、図５において、１７は上部ストッパ、１８は下部ストッパを示し、それぞれはセンサレバ−１４におけるバランスウエイト１４の近傍に対応して設けられている。また、図８において、９Ａ，９Ｂはリミットスイッチ、９Ｃは開度目盛板、９Ｄはストッパを示し、リミットスイッチ９Ａ，９Ｂは、レバ−５３が弁棒３とともに回転した場合に、突子５３Ａのえがく回転軌跡Ｒ上に対応して設けられ、開度目盛板９Ｃは開度指針５３Ｂに対応して設けられている。
【０００７】このように構成された緊急遮断弁において、図５に示す通過水流Ｆの流速が設定値未満の領域では、流速検知機構１０のバランスウエイト１５とセンサウエイト１６の重量比およびレバ−比により、センサレバ−１４が上部ストッパ１７に当接した実線で示す右下がりの姿勢に保持され、フロ−センサ１１は実線で示す位置にある。したがって、係脱機構２０におけるラッチレバ−２２も実線で示す第１位置に保持され、その係合爪２２ｄは回動機構３０におけるラッチ３１の爪部３１Ａに係合し、図４の弁体２を略水平姿勢の弁開状態に保持している。
【０００８】地震の発生等によって、緊急遮断弁の下流側配管４Ｂが破損し、図５に示す通過水流Ｆの流速が設定値以上になると、フロ−センサ１１は仮想線で示す位置まで回動し、センサレバ−１４は仮想線で示すように下部ストッパ１８に当接した右上がりの姿勢に保持される。これにより、係脱機構２０のロッド２１は引上げられ、ラッチレバ−２２を仮想線で示す第２位置まで時計回りに回動させて、係合爪２２ｄを回動機構３０におけるラッチ３１の爪部３１Ａから退避させる。ラッチレバ−２２の係合爪２２ｄとラッチ３１の爪部３１Ａとの係合が解除されると、図８において、実線で示す位置に保持されている回動機構３０のウエイト３２の自重により、レバ−３５および軸３４（図９参照）が仮想線で示す位置まで回動するとともに、ストライカ３３も破線で示す位置から仮想線で示す位置に回動する。
【０００９】前記ストライカ３３の回動によって、図１０に示すストライキングピン３３Ｂがリンク機構５０における第１リンク５１の後端部と第２リンク５２の先端部との関節結合部の下面に衝突して上方に押上げる。これにより、ピン５６がリンク機構５０の思案点Ｃ１を越えて上方側（他方側）に移動する。その瞬間、図４のトルク発生源４０におけるウエイト４２の自重による閉トルクでレバ−４１および弁棒３を矢印Ｂ方向に回動させて、弁体２を弁閉方向に回動させる。弁体２が弁閉方向に回動し始めると、通過水流Ｆの動圧が弁体２に負荷されて閉弁方向の水力トルクが発生する。一方、レバ−５３がウエイト４２の自重により回動される前段状態、つまり図８の実線で示す位置にあって、突子５３Ａがリミットスイッチ９Ａに当接している状態では、油圧シリンダ７の前室内の高圧油は還流通路（図示省略）を通ってオイルタンク（図示せず）に還流されている。したがって、前記レバ−５３の回動により、油圧シリンダ７のピストンロッド７Ａが前進するとともに、油圧シリンダ７は、図９のトラニオン軸８を回動中心に図８の右上がり（前上がり）に傾動する。このような油圧シリンダ７の作動によって、前記ウエイト４２の自重による閉トルクと、通過水流Ｆの動圧による水力トルクによる図４の弁体２の弁閉速度を調整して、ウォ−タハンマ現象の発生を防止しながら、弁体２を略垂直姿勢の弁閉状態にして、上流側の配水管４Ａから下流側の配水管４Ｂへの通水を遮断する。この弁閉状態は、弁棒３とともにレバ−５３が図１０の実線で示す位置からストッパ９Ｄに当接する仮想線で示す位置まで回動して停止することによって保持される。また、レバ−５３がストッパ９Ｄに当接する仮想線で示す位置まで回動して停止することにより、突子５３Ａがリミットスイッチ９Ｂに当接して、油圧シリンダ７の後室内の高圧油は還流通路（図示省略）を通ってオイルタンク（図示せず）に還流されている。
【００１０】このように、従来の緊急遮断弁では、地震によって配水管４Ｂが破損した緊急時において通水を自力により遮断することができる。一方、図１２に示すように、緊急遮断弁は、コンクリート製の地中埋設型弁室７０内に設置されるとともに、弁室７０内で弁箱１の下流側に吸気手段８０を設けた吸気管８０Ａと伸縮管９０が直列に接続される。
【００１１】吸気手段８０は、たとえば空気弁によって構成され、緊急遮断弁の弁体２が弁開している通水時には、内部のフロートおよび弁（図示省略）が上昇して弁閉し、吸気管８０Ａへの吸気を遮断している。緊急遮断弁の弁体２が弁閉して通水を遮断された異常事態発生時には、前記図示されていないフロートおよび弁が下降して吸気管８０Ａ内に吸気し、伸縮管９０の下流側に接続されている配水管４Ｂの通水を可能にしている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の緊急遮断弁では、弁箱１の下流側に吸気管８０Ａを接続し、この吸気管８０Ａに空気弁によってなる吸気手段８０を設けているため、弁室７０の長手方向の寸法Ｌが吸気管８０Ａの長手方向の寸法Ｌ１分だけ長くなり、弁室７０が大型化される。このため、弁室７０の土木構築費が高くなるとともに、吸気管８０Ａのコストが加算されるので、全体の建設費用が高くなる問題点を有している。また、大きい設置スペースが必要であるため、場合によっては、スペース上の制約により、設置不能な状態を招くおそれもある。
【００１３】そこで、本発明は、吸気管の使用を省略することにより、弁室の長手方向の寸法を短縮して、弁室の小型化を図ることで、弁室の土木構築費を削減するとともに、吸気管のコスト相当分を削減して、全体の建設費用を低く抑え、さらに、スペース上の制約を緩和して、設置不能な状態を回避することができる緊急遮断弁を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため、本発明に係る緊急遮断弁は、異常事態の発生時に弁閉して通水を遮断する弁体が弁箱の内部に収容された緊急遮断弁において、前記弁箱における前記弁体の下流側に該弁体の弁閉直後に吸気して、弁箱より下流側に接続されている配水管の通水を可能にする吸気手段が設けられていることを特徴としている。
【００１５】本発明によれば、弁箱における弁体の下流側に吸気手段を設けているので、吸気管の使用を省略できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明を適用した自力式緊急遮断弁の弁箱を示す縦断面図である。なお、本発明の特徴は、吸気手段を弁箱に設けた点にあり、その他の構造は、前記従来の自力式緊急遮断弁と変わらないので、本発明の特徴部分のみについて説明する。図１において、弁箱１における弁体２の下流側に補修弁７０Ａを介して吸気手段８０が弁箱１の内部に連通して設けられている。
【００１７】吸気手段８０は、弁体２の弁閉直後に吸気して下流側の配水管４Ｂの通水を可能にするためのもので、たとえば、図２に示す空気弁によってなる。吸気手段８０を構成している空気弁は、弁箱８１と、弁箱８１の内部に収容されたフロ−ト８２と、このフロ−ト８２に被冠されてフロ−ト８２とともにフロートガイド８３を案内に昇降する弁体８４を備えており、この弁体８４の外周縁部上端に弁体シ−ト８４Ａが形成されている。弁箱８１の上端部に第１弁孔８５Ａが設けられ、下端部に第２弁孔８５Ｂが設けられている。また、フロートガイド８３の周壁上端部に複数個の切欠８３Ａ，８３Ａが設けられている。さらに、フロートガイド８３の上端部下面に弁箱側シ−ト８６が弁体シ−ト８４Ａに対向して設けられている。したがって、図３のように、弁室７０内に自力式緊急遮断弁を設置し、伸縮管９０および配水管４Ａ，４Ｂの配管が完了した通水前の初期の状態では、フロ−ト８２および弁体８４は、自重により仮想線で示す弁開位置に下降して第１弁孔８５Ａを開放する。このため、弁箱１への充水時、弁箱１内の空気は、第２弁孔８５Ｂ→弁箱８１とフロートガイド８３の間の隙間８７→フロートガイド８３の切欠８３Ａ→第１弁孔８５Ａ→の経路で急速に排気される。また、弁箱１への充水によって弁箱８１内に水が流入するのに伴って、フロ−ト８２に浮力が発生し、フロ−ト８２および弁体８４がフロートガイド８３を案内に浮上して、実線で示す弁閉位置まで上昇し、弁体８４の弁体シ−ト８４Ａが弁箱側シ−ト８６に密着して第１弁孔８５Ａを閉塞して止水する。
【００１８】また、この種の空気弁では、複数のステー、ボルトおよび蝶ナットなどによってなる締結機構１００を使用して、弁箱８１の上部にカバー１０１を装着し、このカバー１０１により第１弁孔８５Ａを覆うことで、フロートガイド８３および弁箱８１の内部にゴミなどの異物が侵入するのを防止するとともに、弁箱１への充水時において第１弁孔８５Ａが弁体８４により閉塞される前段で第１弁孔８５Ａから噴出する水が上方へ高く飛散するのを防止している。
【００１９】一方、異常事態の発生によって、自力式緊急遮断弁の弁体２が図１のように弁閉して通水が遮断されると、弁箱１における弁体２の下流側が負圧になり、図２の弁体８４とフロート８２が仮想線で示す位置まで下降して、第１弁孔８５Ａが開放される。これにより、補修弁７０Ａを介して弁箱１における弁体２の下流側に吸気がなされ、伸縮管９および下流側配水管４Ｂの通水を可能にする。
【００２０】このように、弁箱１における弁体２の下流側に吸気手段８０を設けているので、従来必要とされていた吸気管８０Ａの使用を省略できる。このため、図３の弁室７０の長手方向の寸法Ｌ２を図１２の弁室７０の長手方向の寸法Ｌと比較して吸気管８０Ａの長手方向の寸法Ｌ１相当分短縮することができる。これにより、弁室７０の小型化を図り、弁室７０の土木構築費を削減するとともに、吸気管８０Ａのコスト相当分を削減して、全体の建設費用を低く抑え、さらに、スペース上の制約を緩和して、設置不能な状態を回避することができる。
【００２１】前記実施の形態では、緊急遮断弁として自力式緊急遮断弁を使用して説明しているが、震度、流速（流量）、水位などの異常信号の受信により自力で緊急遮断するように構成した信号式緊急遮断弁であってもよい。また、吸気手段８０を構成している空気弁は、前記実施の形態で説明した空気弁のみに限らず、他の構造の空気弁を採用してもよい。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、弁箱における弁体の下流側に吸気手段を設けているので、従来必要とされていた吸気管の使用を省略できる。このため、弁室の長手方向の寸法を従来の弁室の長手方向の寸法と比較して吸気管の長手方向の寸法相当分短縮することができる。これにより、弁室の小型化を図り、弁室の土木構築費を削減するとともに、吸気管のコスト相当分を削減して、全体の建設費用を低く抑え、さらに、スペース上の制約を緩和して、設置不能な状態を回避することができる。
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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１１年２月２２日（１９９９．２．２２） |
| 【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２０００−２４０８３２（Ｐ２０００−２４０８３２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年９月８日（２０００．９．８） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−４３５２１ |
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