JP2001032953A

JP2001032953A - 弁開閉動作増進装置

Info

Publication number: JP2001032953A
Application number: JP11205065A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Iwasaki; 正博岩崎; Yoshihiko Kawabata; 芳彦川端
Original assignee: Kurimoto Ltd; Meiwa Seisakusho KK
Current assignee: Kurimoto Ltd; Meiwa Seisakusho KK
Priority date: 1999-07-19
Filing date: 1999-07-19
Publication date: 2001-02-06
Anticipated expiration: 2019-07-19
Also published as: JP3535419B2

Abstract

(57)【要約】【課題】流路からのパイロット圧で開閉する弁Ｖ₁の
その開閉作用を迅速にする。【解決手段】流体流路に介設した開閉弁Ｖ₁にシリン
ダ２を設け、このシリンダ２内のピストン形弁体６の動
きによって弁開閉を行い、かつ、その弁動作を、前記流
体流路の流体圧により動くパイロット弁４０によるシリ
ンダ２内への圧力の印加又は解放によって行う弁装置に
おける前記弁動作の増進装置５０である。開閉弁Ｖ₁の
シリンダ２とパイロット弁４０の間に介設されて、パイ
ロット弁４０の前記開閉弁Ｖ₁の開閉動作時にパイロッ
ト弁４０からパイロット圧を印加されて前記開閉弁Ｖ₁
のシリンダ２内の圧ａを外部に開放する。強制的に開放
すれば、開閉弁Ｖ₁の開閉作用も迅速になる。すなわ
ち、増進される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、緊急遮断弁にお
けるその弁開閉動作を増進（増幅）させる装置及びその
増進装置を使用した緊急遮断弁（切換弁）に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】本願出願人は、地震や山崩れ等による水
道配管の破損時に管路を緊急遮断して水を確保する緊急
遮断弁を特願平１０−１８０７３７号において開示し、
地震時などに使用される非常用貯水槽設備における緊急
切換弁を特開平９−３１７９１０号公報及び特開平１０
−１３２１０２号公報等において開示した。

【０００３】それらの弁構造は、流体流路に介設した開
閉弁にシリンダを設け、このシリンダ内のピストンに前
記開閉弁の弁体を一体にして（連動させて）そのピスト
ンの動きによって弁開閉を行い、かつ、その弁開放又は
弁閉止を、前記流体流路の流体圧を検出するパイロット
圧による前記シリンダ内への圧力の印加又は解放によっ
て行うものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記水確保用緊急遮断
弁は基本的にはその緊急遮断状態は十分に満足のゆくも
のであるが、小型化を図ると、パイロット弁も小型化せ
ざるを得ず、そのパイロット弁の小型化はパイロット圧
の印加流路の縮小化を招き、このため、例えば、パイロ
ット排水量の減少を招いて、その作用が鈍くなって、緊
急遮断性能が低下する。

【０００５】また、非常用貯水槽設備における弁にあっ
ては、その作動用シリンダが大きくなると、そのシリン
ダ内の流体（水）給排に時間がかかり、切換時間が遅く
なる。

【０００６】この発明は、上記各弁作用の迅速化を図る
ことを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、流体流路に介設した開閉弁にシリンダ
を設け、このシリンダ内のピストンに前記開閉弁の弁体
を連動させてそのピストンの動きによって弁開閉を行
い、かつ、その弁開放動作又は弁閉止動作を、前記流体
流路の流体圧により作動するパイロット弁による前記シ
リンダ内への圧力の印加又は解放によって行う弁装置に
おける、前記弁開放動作又は弁閉止動作の増進装置であ
って、前記開閉弁のシリンダと前記パイロット弁の間に
介設されて、パイロット弁の前記開閉弁の開閉動作時に
前記パイロット弁からパイロット圧を印加されて前記開
閉弁のシリンダ内の圧を外部に開放するようにしたので
ある。

【０００８】このように、シリンダ内の圧を強制的に外
部に開放すれば、開閉弁の開閉作用も迅速になる。すな
わち、増速される。この迅速となることにより、パイロ
ット弁を開閉弁内に構成する場合等において、パイロッ
ト圧は開閉動作用信号として使用するため、その信号と
しての圧（流量）があればよく、このため、開閉弁のコ
ンパクト化によりそのパイロット弁が小型化しても、十
分に迅速な開閉作用を得ることができる。また、増進装
置の開放度合を調節することにより、上記開閉弁の開閉
作用速度も調節し得る。さらに、増速は増幅ともなるた
め、開閉弁の呼び径が変わっても、それに応じたパイロ
ット弁を用いることなく、対応できる。すなわち、増幅
度合の選択により同一のパイロット弁で対応し得る。

【０００９】

【発明の実施の形態】上記弁開閉動作を増進する装置の
実施形態としては、ケーシング内に受圧室と弁室をそれ
ぞれ形成し、その受圧室の受圧板と前記弁室内の弁体と
を一体化し、弁室を前記弁体が接離する弁座を介して外
部に開放し、前記受圧室を上記パイロット弁に連通する
とともに前記弁室を上記シリンダの圧開放室に連通し、
常時、前記弁室にシリンダ内の圧開放室の圧を導き入れ
てその圧により弁体を弁座に当接させ、パイロット弁の
作動時には、そのパイロット弁からパイロット圧を受圧
室に導き入れてその圧により受圧板を介し弁体を弁座か
ら離すようにした構成を採用し得る。

【００１０】この構成における弁体動作の具体例として
は、上記受圧室にその内部を仕切るダイヤフラムを設
け、このダイヤフラムに上記受圧板を取付け、上記弁体
はフロートとして上下方向に移動可能なものとした構成
を採用できる。この構成では、常時は、弁室に導かれた
流体圧によりフロート弁が弁座に当接して閉弁し、受圧
板に所要圧がかかれば、その受圧板の移動によりフロー
ト弁が弁座から離れて弁室が外部に開放され、この開放
により開閉弁のシリンダ内が外部に開放される。

【００１１】上記の弁開閉動作装置を付設した緊急遮断
弁の一実施形態としては、上記流路開閉弁が、弁箱内に
ピストン型弁体を挿入したシリンダ室を形成し、その弁
体の上流側からの受圧面積を前記シリンダ室の断面積よ
り小さくし、前記シリンダ室内に上流側から流体を流入
自在とし、シリンダ室内の下流側への開閉による前記弁
体の上下流側両面の受圧差により弁体を弁座に接離させ
て弁を開閉する緊急遮断弁であって、上記シリンダ室に
その内部を下流側に開閉する第１パイロット弁を設け、
上記弁体の上流側に流体の動圧を受ける受圧板を設け、
その受圧板の流体圧による流れ方向の動きにより、前記
第１パイロット弁を開閉して、前記弁体の上下流側両面
の流体動圧による受圧差を得て、正常時の受圧板の上流
側位置によって前記第１パイロット弁を開放し、異常時
の受圧板の下流側位置によって前記第１パイロット弁を
閉じるようになっており、上記弁体は、上流側から流体
圧を受ける弁体部と、その弁体部より受圧面積の大きい
ピストン部に分割し、その弁体部とピストン部をその軸
方向相互に移動自在にばねを介して連結し、その連結部
は、ピストン部の上流側で弁体部の外側に流体が流入可
能にされて、弁体部が弁開放位置のときに前記ばねによ
り弁体部がピストン部に対し上流側に動かされてその流
入が自在で、弁体部が弁閉止位置のとき流体圧により前
記ばねに抗してピストン部に対し下流側に動かされて流
入を阻止するようになっており、上記シリンダ室には、
前記ピストン部の上流側で弁体部の外側を弁箱外部に開
閉する第２パイロット弁を設け、その第２パイロット弁
は、弁体部が弁開放位置でのみ閉じるものであり、か
つ、上記ピストン部の上流側で弁体部の外側を弁箱外部
に開放するポートを設け、上記弁開閉動作増進装置のパ
イロット弁を上記第２パイロット弁とするとともに、上
記開閉弁のシリンダ内の外部への開放を上記ポートを介
した上記ピストン部の上流側で弁体部の外側の解放とし
た構成を採用し得る。

【００１２】この構成において、具体的には、上記第２
パイロット弁に上記受圧室を連結するとともに、上記ポ
ートを上記弁室に連結し、前記第２パイロット弁の開放
により前記受圧室に弁体外側の圧を印加し、受圧板を介
してケーシング内の弁体を弁座から離すようにする。

【００１３】この緊急遮断弁は、流体動圧が正常のと
き、弁体部とピストン部の連結部が流入可能で、ピスト
ン部の上流側で弁体部の外側に流体が流入してピストン
部の上下流側両面が同一受圧となり、受圧板が上流側位
置にあって、第１パイロット弁が開放していることによ
り、弁体は流体の動圧でもって下流側に押されて弁座か
ら離れて弁を開放する。この開放時、ピストン部の上下
流側両面に圧力差が殆んど生じないため、ピストン部は
弁体を動かす作用をなさず、全開状態が安定する。

【００１４】一方、流体動圧が異常になると、その異常
圧により、受圧板が下流側に動いて第１パイロット弁が
閉じるとともに、弁体部がその連結ばねに抗して押さ
れ、上記第２パイロット弁が開放してピストン部の上流
側で弁体部の外側の流体が外部に流出可能となる。すな
わち、ピストン部の上下流側両面の受圧において、上流
側の圧力が低下し、下流側が高くなってピストン部が上
流側に移動可能となる。また、第一パイロット弁の閉止
により、シリンダ室内が上流側動圧と同じとなり、この
ため、弁体が上流側に動いて弁座に当接して、弁を閉じ
る。このとき、第２パイロット弁の開放により、増進装
置も作動してシリンダ内を開放してその閉弁作用を迅速
化する。

【００１５】また、この弁開閉動作装置を付設した緊急
遮断弁の他の実施形態としては、上記流路開閉弁が、水
道本管に非常用貯水槽を介設したバイパス管を設け、そ
の水道本管とバイパス管の連通を開閉して、水道本管の
流れをバイパス管を通した状態と通さない状態にする流
路切換用として用いられ、弁箱内に同一軸上をスライド
する弁棒を設け、この弁棒を横切る仕切壁をその弁棒の
軸方向の３個所に設けて、前記弁箱内を前記軸方向に順
々に第１、第２、第３、第４の４室に分割し、その各室
にそれぞれポートを形成し、前記各仕切壁に前記弁棒が
貫通する連通孔を形成して、前記第１室と第２室の連通
孔周縁に第１弁座、第２室と第３室の連通孔周縁に第２
弁座、第３室と第４室の連通孔周縁に第３弁座をそれぞ
れ設け、前記弁棒には前記各弁座に接離してその連通孔
を開閉する弁体をそれぞれ設けた４方口切換弁であっ
て、上記弁箱に上記弁棒が挿入されたシリンダを設け、
このシリンダ内に、弁棒に連動したピストンを設けると
ともにそのピストンを第２の弁座から弁体が離れ、第
１、第３の弁座に弁体が当接する方向に付勢するばねを
設け、前記ピストンには上記水道本管内の水圧を前記ば
ねの付勢力に抗するように印加し、上記水圧が高い平常
時は、その水圧により、第１、第３弁座からそれぞれ弁
体が離れるとともに、第２弁座に弁体が当接し、上記水
圧が低い非常時には、上記ばねにより、第１、第３弁座
にそれぞれ弁体が当接するとともに、第２弁座から弁体
が離れるようにし、上記平常時は、水道本管の水圧を上
記シリンダ内に印加し、非常時には、水道本管からのシ
リンダ内への水圧の印加を遮断するパイロット弁をシリ
ンダに付設し、上記弁開閉動作増進装置のパイロット弁
を上記付設のパイロット弁として、そのパイロット弁の
遮断作用により上記シリンダ内の圧を開放する構成を採
用し得る。

【００１６】この流路切換弁は、例えば圧力感知式パイ
ロット弁のパイロットポート及び第１ポートに水道本管
の水圧を導入し、第２ポートを流路切換弁のシリンダに
接続するとともに、第３ポートを外部に開放する（後述
の実施例参照）。このように配管すると、パイロット弁
により、シリンダ内に水道本管の水圧が適宜に印加さ
れ、流路切換弁は、そのピストンを介して、弁棒が自動
的に動き、流路開放又は遮断の状態が択一的になされ
て、平常時又は非常時の作用がなされる。とくに、この
流路切換弁は、一時的な水圧低下によって、非常時状態
になっても、水圧が戻れば、自動的に平常時状態に復帰
して、貯留槽内に水が流通するため、水が停滞して腐敗
することもない。また、同様に、遮断時、パイロット弁
により増進装置も作動されてシリンダ内を開放してその
閉弁作用を迅速化する。

【００１７】

【実施例】一実施例を図１乃至図８に示し、この実施例
は、水道配管の破損時に管路を緊急遮断して水を確保す
る緊急遮断弁Ｖ₁に採用したものであり、両端が開口し
た円筒状の弁箱１の内部に円筒状シリンダ（シリンダ
室）２と弁座３とが設けられている。シリンダ２はリブ
４を介して弁箱１に支持され（図５参照）、弁箱１の内
面とシリンダ２との間には流路５が形成されている。弁
座３はシリンダ２の上流側に位置している。

【００１８】シリンダ２の内側にはピストンをなす弁体
６がスライド自在に挿入されている。この弁体６は、先
端壁７とスリーブ８から成る弁体部６ａと、リング部９
からなるピストン部６ｂとに分割され、先端壁７の中央
部には、上流側からシリンダ２内に流体を導入する小孔
１０が設けられている。リング部９の外径はシリンダ２
の内径Ｂに一致しており、弁体６のスライドに伴い、ス
リーブ８はシリンダ２の先端部内面に摺動し、先端壁７
の周縁部が弁座３に接離して、流路５を開閉する。図
中、９ａはパッキングである。

【００１９】ピストン部６ａの外径Ａは、シリンダ２の
内径Ｂより小さく設定されており、弁体６の下流側の外
径はリング部９の外径、すなわちシリンダ２の内径Ｂと
なるため、弁体６の上流側受圧面積（Ａ²π／４）より
下流側受圧面積（Ｂ²π／４、シリンダ２内の断面積）
が広くなり、弁体６の上下流側両面に同圧Ｐが働けれ
ば、Ｐ×Ａ²π／４＜Ｐ×Ｂ²π／４から、弁体６は弁
座３に向かって動く。

【００２０】ピストン部６ｂは、シリンダ２の内面にパ
ッキング３０を介して水密に摺動するピストン輪３１と
その輪３１と一体となったばね受３２とから成り、ばね
ケース１２に流通可能の間隙をもって移動する。ばね受
３２と弁体部６ａ（先端壁７）との間にはばね３３が設
けられて、ピストン部６ｂに対し弁体部６ａを上流側に
付勢している。弁体部６ａのスリーブ８はばね受３３に
パッキング３３ａを介し水密に移動自在に嵌まり、スリ
ーブ８の端内面は欠如されてパッキング３３ａが対応し
ても流通可能となる（図１参照）。

【００２１】ピストン部６ｂの上流側及び下流側にそれ
ぞれリブ４を貫通して外部に通じるポート３４、３５が
形成されて、このポート３４はビス３４ａによって常時
は閉じられている。弁体部６ａのスリーブ８の外面全周
には溝３６が形成され、その溝３６に臨むように、弁箱
１、リブ４及びシリンダ２を貫通した開閉弁（請求の範
囲でいう第２パイロット弁）４０が設けられている。

【００２２】シリンダ２の後端には蓋１１が取り付けら
れ、この蓋１１の中央部には上記筒状のばねケース１２
が設けられている。ばねケース１２の先端部にはパイロ
ット弁箱１３が設けられ、小孔１０を介して、パイロッ
ト弁箱１３及びばねケース１２には、流体の流れに対し
て進退するニードル１４が挿入されている。ニードル１
４は、小孔１０に流通可能な間隙をもって先端から流れ
方向にテーパ状に細くなっており、その先端部には、弁
体６の上流側において、流体の流れに対向して皿状に開
いた受圧板１５が設けられている。

【００２３】また、ニードル１４には、パイロット弁箱
１３内において、パイロット弁体１６が設けられてい
る。一方、ばねケース１２の先端にはパイロット弁座１
７が設けられており、パイロット弁体１６がニードル１
４の進退に伴ってパイロット弁座１７に接離するパイロ
ット弁（請求の範囲でいう第１パイロット弁）１８が構
成されている。このパイロット弁１８の流通は、弁体１
６の透孔１６ａを介して行われる。

【００２４】ばねケース１２内において、ニードル１４
の外側にはコイルばね１９が設けられている。ばねケー
ス１２の後端にはキャップ２０が被せられ、ばね１９の
一端はキャップ２０にねじ込まれたばね受２１に、他端
はニードル１４に設けられたフランジ２２にそれぞれ当
接している。受圧板１５は、ばね１９により上流側に付
勢されており、この付勢力は、キャップ２０に対してば
ね受２１を回転させてねじ結合によって進退させること
により調整することができる。ばね受２１には貫通孔２
３が形成されている。

【００２５】上記開閉弁４０は、図６に示すように、ね
じ付スリーブ４１内に球状弁体４２を挿入し、その弁体
４２をばね受４３ａ、４３ｂを介してばね４４により弁
座４５に圧接したものである。一方のばね受４３ｂは中
空のねじ軸となっており、そのねじ込み量により、弁体
４２の弁座４５への圧接力を調整する。スリーブ４１の
先端には球状押圧子４６が抜出し不能に挿入されてお
り、この押圧子４６と弁体４２の間に作動杆４７が介設
されている。このため、図６（ａ）に示すように、開閉
弁４０が弁体部スリーブ８の溝３６に対応して押圧子４
６が溝３６に嵌まると、ばね４４により弁体４２が弁座
４５に当接して開閉弁４０が閉じ、同図（ｂ）、（ｃ）
に示すように、溝３６からずれると、押圧子４６により
弁体４２が押されて弁座４５から離れ、開閉弁４０が開
放する。なお、作動杆４７及びばね押え４３ａは、スリ
ーブ４１内面と流体が流通可能な間隙が形成されたり、
又は貫通孔が形成されて、流体が外部に円滑に流れ出る
ようになっている。

【００２６】この開閉弁４０にこの発明の特徴点である
増進具５０が三方手動コック５８を介して連結されてい
る。この増進具５０は、図７に示すように、ケーシング
５１内に受圧室５２と弁室５３をそれぞれ形成し、その
受圧室５２にダイヤフラム５４で支持された受圧板５７
を設け、弁室３３にはフロート弁５５を設けている。弁
室５３は上記ピストン部６ｂのポート３５に連結され
て、常時、ピストン部６ｂの上流側ａの水圧がかかって
いる。このため、常時は、フロート弁５５は上昇して弁
座５６に当接してその水圧を外部に逃がさない（図７
（ａ））。ポート３５は中心貫通孔のビス３５ａがねじ
込まれて弁室５３に連結されている。

【００２７】受圧室５２は上記開閉弁４０に連結されて
おり、開閉弁４０が開放してピストン部６ｂの上流側ａ
の水圧が印加すると、ダイヤフラム５４の受圧面積が弁
座５６の受圧面積より大きく、かつ、フロート弁５５の
浮力を加えても、受圧板５５の受圧がフロート弁５８の
受圧より大きく設定されているため、フロート弁５６が
弁座５７から離れて弁室５３、すなわちピストン部６ｂ
の上流側ａを解放する（同図（ｂ））。

【００２８】三方手動コック５８は、図８（ａ）に示す
ように、常時は開閉弁４０を受圧室５２に連通している
が、初期においては、同図（ｂ）に示すように、受圧室
５２の圧（水圧）を抜く作用を行う。すなわち、初期通
水時、受圧室５２に圧力が残っていると、フロート弁５
６が上昇して閉弁しない恐れがあるため、このコック５
８により、受圧室５２を大気に開放して無圧状態とす
る。その後、（ａ）の状態に戻してスタンバイ状態とす
る。図中、５９は手動レバーである。但し、初期通水時
の受圧が支障なければ、このコック５８は省略し得る。

【００２９】この実施例の緊急遮断弁Ｖ₁を管路に介在
させると、通水当初は、流体（矢印方向）が受圧板１５
に当って、図２に示すようにパイロット弁１８が閉じ、
この状態で、ビス３４ａを緩めたり、取り外してピスト
ン部６ｂの下流側ｂの空気を抜くと、それにつれて、又
は前後して弁体６が後退する。空気を抜き終れば、ビス
３４ａをねじ込んでポート３４を閉じる。このとき、増
進具５０の受圧室５２も無圧状態とする。

【００３０】この図２の状態から、管路内に流体が充満
すると、小孔１０を通して流体がシリンダ２内（弁体６
内）に流入し、シリンダ２内圧（弁体６の下流側圧）が
上昇し、図１に示すように、弁体部６ａは上流側に移動
し、ばね３３の付勢力とその下流圧の和が上流圧と均り
合ったところで停止し、弁開放状態となる。この弁体６
の移動により、ピストン部６ｂと弁体部６ａの連結部
（スリーブ８端とパッキング３３ａの間）に空隙が生じ
てピストン部６ｂの上流側で弁体部６ａの外側（符号ａ
部分）に流体が流れ込む。このとき、開閉弁４０は図６
（ｂ）から（ａ）の状態に移行して、閉止状態となるた
め、その部分ａは密封となって流体が充填された状態と
なる。この状態は、ピストン部６ｂの上下流側両面（ａ
部分とｂ部分）の受圧が同一となるため、ピストン部６
ｂは動かず、弁体６を動かす作用は行わない。このた
め、この緊急遮断弁Ｖ₁が閉弁されることもなく、シリ
ンダ２内が減圧されることもない。一方、受圧板１５
は、ばねケース１２内が流体により充填されて、その圧
の上昇により、その圧とばね１９の付勢力により、上流
側に位置してパイロット弁１８は開放する。

【００３１】この状態で、過流速になると、受圧板１５
がばね１９の付勢力に勝って後退してパイロット弁１８
を閉じるとともに、図２に示すように、弁体部６ａがば
ね３３に抗し後退してピストン部６ｂに押し付けられ
る。このとき、パッキング３３ａが弁体部６ａの後部に
当接してピストン部６ｂの上流側ａが閉じられるととも
に、弁体部６ａの後退により、開閉弁４０が図６（ｂ）
のごとく溝３６から外れて開放するため、ピストン部６
ｂの上流側ａに流体の流入が阻止されるとともにその中
の流体を開放する。この作用と同時に、パイロット弁１
８が閉じたことにより、シリンダ２内（弁体６内）の流
体圧が上昇し、弁体６の上下流側両面の流体圧が同じに
なると、〔弁体６の外径Ａ＜シリンダ２の内径Ｂ〕か
ら、弁体６は上流側に動いて弁座３に当接して弁を閉じ
る。

【００３２】このとき、開閉弁４０は、図６（ｂ）→
（ａ）→（ｃ）の状態を経るが、その（ａ）の状態は瞬
時のため、ａ部分からの流体排出作用は維持されて、弁
体６の作用に支障はない。また、開閉弁４０の開放によ
り、ピストン部６ｂの上流側ａの水圧が増進具５０の受
圧室５２に印加（流入）してフロート弁５６が弁座５７
から離れてポート３５を開放する。このため、前記上流
側ａの水圧はこのポート３５から増進具５０を介して勢
いよく外部に逃げ、弁体６はスムースに閉じる。しか
し、ニードル１４により、小孔１０の流通面積が徐々に
減少されるため、ウォータハンマーは生じない程度にス
ムースに閉弁される。

【００３３】流体圧（流速）が通常に戻れば、受圧板１
５がばね１９により復帰してパイロット弁１８が開き、
弁体６内の流体圧が降下し、弁体６が下流側に動いて弁
座３から離れ、開弁が行われる。なお、遮断状態から通
常状態に強制的に復帰させるには、ポート３４のビス３
４ａを外してピストン部６ｂの下流側ｂを開放すれば、
ピストン部６ｂの下流側ｂが減圧となって弁体６が下流
側に動いて開弁される。開弁後、ポート３４は閉じる。

【００３４】この実施例において、図１の通常状態で閉
弁するには、同図矢印のごとく、ポート３５のビス３５
ａを外して、ピストン部６ｂの上流側（ａ部分）を開放
すると、弁体部６ａ内が減圧されて弁体部６ａが後退
し、ピストン部６ｂの上流側ａを弁体部６ａ内から閉じ
て、ピストン部６ｂの上下流側ａ、ｂに受圧差が生じ、
その差により、ピストン部６ｂ、すなわち弁体６が上流
側に動いて弁座３に当接して閉弁がなされる。すなわ
ち、強制閉弁操作がなされる。

【００３５】図９には他の実施例を示し、この実施例
は、図１０に示す非常用貯水槽設備の緊急遮断弁Ｖ₂、
緊急開放弁Ｖ₃を１つの流路切換弁Ｖ₅でなしたもので
あり、この非常用貯水槽設備は、一般に、水道本管Ｓに
バイパス管Ｐを設けて、そのバイパス管Ｐに貯水タンク
（槽）Ｔを介設し、バイパス管Ｐの流出入側にそれぞれ
緊急遮断弁Ｖ₂、Ｖ₂を設けるとともに、バイパス管Ｐ
の間の水道本管Ｓに緊急開放弁Ｖ₃を設けたものであ
る。図中、１１３は消火栓、１１４は手動ポンプ、１１
５は空気弁である。

【００３６】そして、平常時は、緊急遮断弁Ｖ₂、Ｖ₂
を開放し、緊急開放弁Ｖ₃を閉じ、水をａ、ｂ、ｃ、ｄ
の矢印のごとく流して、貯水タンクＴ内に貯水するとと
もに、その貯水タンクＴ内に水が停滞しないようにして
腐敗を防止している。一方、地震等の非常時（緊急時）
には、緊急遮断弁Ｖ₂、Ｖ₂を閉じ、緊急開放弁Ｖ₃を
開放し、水道本管Ｓの流れを確保するとともに、貯水タ
ンクＴを水道本管Ｓから断ち切って、サイホン現象によ
る貯水タンクＴからの水の流出を防ぎ、その水を確保す
る。

【００３７】この実施例の流路切換弁Ｖ₅はパイロット
弁Ｖ₄により作動し、このパイロット弁Ｖ₄は、弁箱に
４つのポート６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄを有して
その弁箱上部にシリンダ７０が形成されている。このシ
リンダ７０内に、ベロフラム（藤倉ゴム（株）商品名）
などのダイヤフラム７２が張設されている。このダイヤ
フラム７２はシリンダ７０内を上下に区画して、その中
央に弁棒６３が貫通している。その貫通した弁棒６３に
はピストン７３がダイヤフラム７２を介在して固着され
ており、このため、ダイヤフラム７２の撓みに応じてピ
ストン７３を介し弁棒６３が上下動する。

【００３８】シリンダ７０の上部室内にはばね７５が内
装されており、このばね７５は下端がピストン７３に、
他端がばね受け７６に当接している（受けられてい
る）。そのばね受け７６は、ボルト７７のねじ込み量に
応じてシリンダ７０内を移動してばね７５を伸縮させ
る。このため、ボルト７７のねじ込み量によって、ばね
７５の付勢力が調整され、弁棒６３の動き、すなわち、
弁体６５が弁座６６ａ、６６ｂに接離するダイヤフラム
７２への印加圧を調整し得る。その印加は、パイロット
ポート６１ｄを通してなされる。

【００３９】つぎに、流路切換弁Ｖ₅の構成は、図９に
おいて、８０は弁箱であって、第１ポート（口）８１ａ
と第２ポート（口）８１ｂを有する一方の分割体８０ａ
と、第３ポート（口）８１ｃと第４ポート（口）８１ｄ
を有する他方の分割体８０ｂと、一方の分割体８０ａの
蓋８０ｃとから成り、両分割体８０ａと８０ｂ、一方の
分割体８０ａと蓋８０ｃはそれぞれパッキング（シー
ル）８２を介在してボルト８３により一体化されてい
る。ボルト８３は周囲適宜位置に設ける。

【００４０】弁箱８０の中央には弁棒８４が挿入され、
この弁棒８４は蓋８０ｃと他方の分割体８０ｂ底面の軸
受８５ａ、８５ｂによって、その軸方向に移動自在に支
持されている。また、弁箱８０内は、弁棒８４を横切る
仕切り壁８６ａ、８６ｂ、８６ｃが設けられて、第１ポ
ート８１ａの第１室８７ａ、第２ポート８１ｂの第２室
８７ｂ、第３ポート８１ｃの第３室８７ｃ、第４ポート
８１ｄの第４室８７ｄの４室に分割されている。

【００４１】各仕切壁８６ａ、８６ｂ、８６ｃには弁棒
８４が貫通する連通孔８８ａ、８８ｂ、８８ｃが形成さ
れて、その孔８８ａ、８８ｂ、８８ｃの周縁が第１、第
２、第３弁座８９ａ、８９ｂ、８９ｃとなっている。弁
棒８４にはその弁座８９ａ、８９ｂ、８９ｃに接離する
弁体９０ａ、９０ｂが設けられており、同図実線に示す
ように、下側の弁体９０ｂが第２弁座８９ｂに当接して
いるときには、上側の弁体９０ａは第１弁座８９ａから
離れ、同図鎖線に示すように、下側の弁体９０ｂが第２
弁座８９ｂから離れて第３弁座８９ｃに当接すると、上
側の弁体９０ａは第１弁座８９ａに当接するようになっ
ている。弁体９０ａ、９０ｂの弁座８９ａ、８９ｂ、８
９ｃとの当接面にはシール９１を設けて水密性を確保す
る。

【００４２】弁箱８０の蓋８０ｃの上部は筒状となっ
て、その筒状部に有蓋筒がねじ込まれてシリンダ９２が
形成されており、このシリンダ９２内に弁棒８４の上端
が挿入されて、その端にピストン９３が固着されてい
る。このピストン９３はばね９４によって下方に押され
ている。ばね９４は調節ねじ９５によってばね受け９６
を介して押圧されており、そのねじ９５のねじ込み量に
よって付勢力が決定される。

【００４３】シリンダ９２のばね９４の反対側に上記パ
イロット弁Ｖ₄の第３ポート６１ｃが接続され、その管
路ｔに手動弁９７ａ、９７ｂが弁設されており、通常、
この一方の手動弁９７ａは開放され、他方の手動弁９７
ｂは閉じている。パイロット弁Ｖ₄のパイロットポート
６１ｄ及び第１ポート６１ａには水道本管Ｓの圧力水が
導入され、第２ポート６１ｂは開放している。

【００４４】また、シリンダ９２の下側室とパイロット
弁Ｖ₄の第２ポート６１ｂの間に上述の増進具５０等が
介設されている。

【００４５】この接続状態において、平常時は、水道本
管Ｓ内の水圧も所定の値があり、その水圧がパイロット
弁Ｖ₄のシリンダ３０内に印加し、同図実線のごとく、
ダイヤフラム７２が上方に撓んで弁体６５は第２弁座６
６ｂに圧接している。このため、第１ポート６１ａから
第３ポート６１ｃを介して、水道本管Ｓの水圧がシリン
ダ９２内に印加し、同図実線のごとく、ピストン９３が
ばね９４を圧縮して上動し（上死点位置）、弁棒８４も
上方に位置して、弁体９０ｂが第２弁座８９ｂに当接す
るとともに、弁体９０ａが第１弁座８９ａから離れた状
態を維持する。この状態は、第１室８７ａと第２室８７
ｂ、第３室８７ｃと第４室８７ｄが連通したものであ
り、水道本管Ｓの水は、同図実線又は点線のごとく、第
１ポート８１ａと第２ポート８１ｂ又は第３ポート８１
ｃと第４ポート８１ｄ間を流れ、貯水槽Ｔ内を通過す
る。

【００４６】一方、地震等が生じた非常時には、水道本
管Ｓ内の水圧が低下する。この水圧低下により、同図鎖
線に示すように、パイロット弁Ｖ₄のダイヤフラム７２
がばね７５により下方に撓んで弁体６５は第２弁座６６
ｂから離れて第１弁座６６ａに圧接する。このため、シ
リンダ９２内は第３ポート６１ｃ、第２ポート６１ｂを
介して外部に開放され、同図鎖線のごとく、ばね９４に
よりピストン９３が下降し（下死点位置）、弁棒８４も
下方に位置して、弁体９０ｂが第２弁座８９ｂから離れ
て第３弁座８９ｃに当接するとともに、弁体９０ａが第
１弁座８９ａに当接する。このとき、パイロットＶ₄の
第２ポート６１ｂから増進具５０にパイロット圧が印加
されて、増進具５０が外部に開放してシリンダ９２内が
開放され、ピストン９３、すなわち弁体９０ａ、９０ｂ
はスムースに動く。この状態は、第２室８７ｂと第３室
８７ｃが連通し、第１、第４室８７ａ、８７ｄは第２、
第３室８７ｂ、８７ｃから遮断されたものであり、水道
本管Ｓの水は、同図実線又は点線のごとく、第２ポート
８１ｂと第３ポート８１ｃの間を流れ、貯水槽Ｔ内の水
は流出することがない。

【００４７】この貯水槽Ｔの閉鎖状態で、水道本管Ｓの
水圧が上昇して所要の値に復帰すると、上述のごとく、
パイロット弁Ｖ₄を介してシリンダ９２内にその水圧が
印加され、その所要の水圧によって、ピストン９３が上
動されて同図実線に示す状態に復帰する。すなわち、水
道本管Ｓ内の水圧が、何らかの事情によって、一時的に
低下しても、貯水槽Ｔへの流水状態に自動的に復帰す
る。

【００４８】なお、非常時には、一方の手動弁９７ａを
閉じ、他方の手動弁９７ｂを開放することにより、上記
の貯水槽Ｔと水道本管Ｓとの遮断作用を行うこともでき
る。手動弁９７ａ、９７ｂは電磁弁ともし得る。

【００４９】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成したの
で、開閉弁の動作を円滑にし得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例を緊急遮断弁に採用したその弁開放作
用説明用切断正面図

【図２】同開放状態を示す切断正面図

【図３】同閉止作用説明用切断正面図

【図４】同閉止状態を示す切断正面図

【図５】同切断左側面図

【図６】同実施例の部分作用説明図

【図７】同実施例の部分作用説明図

【図８】同実施例の部分作用説明図

【図９】同実施例を他の緊急切換弁に採用した断面図

【図１０】非常用貯水槽設備の説明図

【符号の説明】

１弁箱２シリンダ（シリンダ室）３弁座５流路６弁体６ａ弁体部６ｂピストン部１０小孔１４ニードル１５受圧板１８第１パイロット弁１９、３３ばね３５ポート４０開閉弁（第２パイロット弁）５０増進具５１ケーシング５２受圧室５３弁室５４ダイヤフラム５５弁体５６弁座５７受圧板Ｐバイパス管Ｓ水道本管Ｔ非常用貯水槽Ｖ₁ 緊急遮断弁Ｖ₄ 第１パイロット弁Ｖ₅ 緊急切換弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川端芳彦和歌山市六十谷551番地株式会社明和製作所内Ｆターム(参考） 3H060 AA02 AA09 BB01 CC02 DB13 DC05 DD05 FF03 FF07 HH03 HH11 HH14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体流路に介設した開閉弁Ｖ₁、Ｖ₅に
シリンダ２、９２を設け、このシリンダ内のピストンに
前記開閉弁の弁体６、９０ａ、９０ｂを連動させてその
ピストンの動きによって弁開閉を行い、かつ、その弁開
放動作又は弁閉止動作を、前記流体流路の流体圧により
作動するパイロット弁４０、Ｖ₄による前記シリンダ内
への圧力の印加又は解放によって行う弁装置における、
前記弁開放動作又は弁閉止動作の増進装置であって、上記開閉弁のシリンダと上記パイロット弁の間に介設さ
れて、パイロット弁の前記開閉弁の開閉動作時に前記パ
イロット弁からパイロット圧を印加されて前記開閉弁の
シリンダ内の圧を外部に開放するようにした弁開閉動作
増進装置。
【請求項２】ケーシング５１内に受圧室５２と弁室５
３をそれぞれ形成し、その受圧室５２の受圧板５７と前
記弁室５３内の弁体５５とを一体化し、弁室５３を前記
弁体５５が接離する弁座５６を介して外部に開放し、前
記受圧室５２を上記パイロット弁４０、Ｖ₄に連通する
とともに前記弁室５３を上記シリンダの圧開放室に連通
し、常時前記弁室５３に前記シリンダ内の圧開放室の圧
を導き入れてその圧により弁体５５を弁座５６に当接さ
せ、前記パイロット弁の作動時には、そのパイロット弁
からパイロット圧を受圧室５２に導き入れてその圧によ
り受圧板５７を介し弁体５５を弁座５６から離すように
したことを特徴とする請求項１に記載の弁開閉動作増進
装置。
【請求項３】上記受圧室５２にその内部を仕切るダイ
ヤフラム５４を設け、このダイヤフラム５４に上記受圧
板５７を取付け、上記弁体５５はフロートから成って上
下方向に移動可能なものとしたことを特徴とする請求項
２に記載の弁開閉動作増進装置。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれか一つに記載の
弁開閉動作増進装置を付設した上記流路開閉弁が、弁箱
１内にピストン型弁体６を挿入したシリンダ室２を形成
し、その弁体６の上流側からの受圧面積を前記シリンダ
室２の断面積より小さくし、前記シリンダ室２内に上流
側から流体を流入自在とし、シリンダ室２内の下流側へ
の開閉による前記弁体６の上下流側両面の受圧差により
弁体６を弁座３に接離させて弁を開閉する緊急遮断弁Ｖ
₁であって、上記シリンダ室２にその内部を下流側に開閉する第１パ
イロット弁１８を設け、上記弁体６の上流側に流体の動
圧を受ける受圧板１５を設け、その受圧板１５の流体圧
による流れ方向の動きにより、前記第１パイロット弁１
８を開閉して、前記弁体６の上下流側両面の流体動圧に
よる受圧差を得て、正常時の受圧板１５の上流側位置に
よって前記第１パイロット弁１８を開放し、異常時の受
圧板１５の下流側位置によって前記第１パイロット弁１
８を閉じるようになっており、上記弁体６は、上流側から流体圧を受ける弁体部６ａ
と、その弁体部６ａより受圧面積の大きいピストン部６
ｂに分割し、その弁体部６ａとピストン部６ｂをその軸
方向相互に移動自在にばね３３を介して連結し、その連
結部は、ピストン部６ｂの上流側で弁体部６ａの外側ａ
に流体が流入可能にされて、弁体部６ｂが弁開放位置の
ときに前記ばね３３により弁体部６ａがピストン部６ｂ
に対し上流側に動かされてその流入が自在で、弁体部６
ａが弁閉止位置のとき流体圧により前記ばね３３に抗し
てピストン部６ｂに対し下流側に動かされて流入を阻止
するようになっており、上記シリンダ室２には、上記ピストン部６ｂの上流側で
弁体部６ａの外側ａを弁箱１外部に開閉する第２パイロ
ット弁４０を設け、その第２パイロット弁４０は、弁体
部６ａが弁開放位置でのみ閉じるものであり、かつ、前
記ピストン部６ｂの上流側で弁体部６ａの外側ａを弁箱
１外部に開放するポート３５を設け、上記弁開閉動作増進装置のパイロット弁を上記第２パイ
ロット弁４０とするとともに、上記開閉弁のシリンダ内
の外部への開放を上記ポート３５を介した上記ピストン
部６ｂの上流側で弁体部６ａの外側ａの開放としたこと
を特徴とする緊急遮断弁。
【請求項５】請求項１乃至３のいずれか一つに記載の
弁開閉動作増進装置を付設した上記流路開閉弁が、水道
本管Ｓに非常用貯水槽Ｔを介設したバイパス管Ｐを設
け、その水道本管Ｓとバイパス管Ｐの連通を開閉して、
水道本管Ｓの流れをバイパス管Ｐを通した状態と通さな
い状態にする流路切換用として用いられ、弁箱８０内に
同一軸上をスライドする弁棒８４を設け、この弁棒８４
を横切る仕切壁８６ａ、８６ｂ、８６ｃをその弁棒８４
の軸方向の３個所に設けて、前記弁箱８０内を前記軸方
向に順々に第１、第２、第３、第４の４室８７ａ、８７
ｂ、８７ｃ、８７ｄに分割し、その各室にそれぞれポー
ト８１ａ、８１ｂ、８１ｃ、８１ｄを形成し、前記各仕
切壁に前記弁棒８４が貫通する連通孔８８ａ、８８ｂ、
８８ｃを形成して、前記第１室８７ａと第２室８７ｂの
連通孔８８ａ周縁に第１弁座８９ａ、第２室８７ｂと第
３室８７ｃの連通孔８８ｂ周縁に第２弁座８９ｂ、第３
室８７ｃと第４室８７ｄの連通孔８８ｃ周縁に第３弁座
８９ｃをそれぞれ設け、前記弁棒８４には前記各弁座に
接離してその連通孔を開閉する弁体９０ａ、９０ｂをそ
れぞれ設けた４方口切換弁Ｖ₅であって、上記弁箱８０に上記弁棒８４が挿入されたシリンダ９２
を設け、このシリンダ９２内に、弁棒８４に連動したピ
ストン８３を設けるとともにそのピストン８３を第２の
弁座８９ｂから弁体９０ｂが離れ、第１、第３の弁座８
９ａ、８９ｃに弁体９０ａ、９０ｂが当接する方向に付
勢するばね９４を設け、前記ピストン９３には上記水道
本管Ｓ内の水圧を前記ばね９４の付勢力に抗するように
印加し、上記水圧が高い平常時は、その水圧により、第１、第３
弁座８９ａ、８９ｃからそれぞれ弁体９０ａ、９０ｂが
離れるとともに、第２弁座８９ｂに弁体９０ｂが当接
し、上記水圧が低い非常時には、上記ばね９４により、
第１、第３弁座８９ａ、８９ｃにそれぞれ弁体９０ａ、
９０ｂが当接するとともに、第２弁座８９ｂから弁体９
０ｂが離れるようにしたものであり、かつ、上記平常時は、水道本管Ｓの水圧を上記シリンダ
９２内に印加し、非常時には、水道本管Ｓからのシリン
ダ９２内への水圧の印加を遮断するパイロット弁Ｖ₄を
シリンダ８２に付設し、上記弁開閉動作増進装置のパイロット弁を上記付設のパ
イロット弁Ｖ₄として、そのパイロット弁Ｖ₄の遮断作
用により、上記シリンダ９２内の圧を開放するようにし
たことを特徴とする緊急流路切換弁。