JPH09100927A - 緊急遮断弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 管路内の圧力低下により確実に弁体を閉じる
ことができるとともに、既存の管路にも容易に取り付け
ることが可能な緊急遮断弁を提供する。 【解決手段】 弁軸２に連動して回動するアーム１２
と、該アーム１２を介して弁体を閉じ方向に付勢するウ
ェイト１１と、アーム１２を弁体の開位置に保持する回
転板１４及び係止レバー１５からなる係止部と、圧力室
内の流体圧により係止部を係止状態に維持するシリンダ
ー１６と、圧力室内の流体圧が低下したときに係止部の
係止状態を解除するスプリング１７と、圧力室と弁箱１
に設けた流体圧力取出し部とをパイロット配管１８で接
続し、圧力室内に導入される流体の圧力が低下したとき
に弁体を全閉状態にする緊急遮断弁である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、緊急遮断弁に関
し、詳しくは、上水道管路の途中に設けて地震等の緊急
時に管路を自動的に遮断するための緊急遮断弁の構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】緊急遮断弁は、管路の破損や停電等の異
常発生時に管路を自動的に遮断して流体の流出を防止し
たり、ポンプ等にかかる異常負荷を防止するためのもの
であって、一般には、ウェイトの作用で弁体を閉じる形
式のものが多く用いられている。すなわち、異常発生時
にウェイトを自重で降下させることにより弁体を閉じる
ものが一般的であり、異常発生時にウェイトを降下させ
る手段としては、例えば、実開昭５７−９４７６２号公
報や実開昭５７−９４７６６号公報に記載されたものが
知られている。

【０００３】上記実開昭５７−９４７６２号公報に記載
された緊急遮断弁装置は、管路内の流体の速度変化を管
路に設けたオリフィスの前後の差圧により検出し、差圧
が設定値以上になったとき、即ち管路の破損等により流
速が上昇したときに弁体を閉じるように形成している。
また、実開昭５７−９４７６６号公報に記載された緊急
遮断弁装置は、停電時に電磁弁を作動させて弁体を閉じ
るようにしている。さらに、他の形式として、管路内の
圧力を電気的に検出し、検出した圧力に応じてソレノイ
ドを作動させることにより弁体を閉じるように形成した
ものも知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電気的
に緊急遮断弁を作動させる形式のものは、地震等で電気
回路が破壊された場合には緊急遮断弁が作動しなくなる
おそれがあり、また、流速により緊急遮断弁を作動させ
る形式のものは、管路にオリフィスを設けたり、２本の
パイロット配管を設けたりする必要があるなどの問題が
あった。

【０００５】そこで本発明は、管路内の圧力低下により
確実に弁体を閉じることができるとともに、既存の管路
にも容易に取り付けることが可能な緊急遮断弁を提供す
ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の緊急遮断弁は、弁箱内に回動可能に設けら
れた弁体の弁軸に連動して回動するアームと、該アーム
を介して前記弁体を閉じ方向に付勢するウェイトと、前
記アームを弁体の開位置に保持する係止部と、圧力室内
の流体圧により前記係止部を係止状態に維持するシリン
ダーと、該シリンダーの圧力室内の流体圧が低下したと
きに前記係止部の係止状態を解除するスプリングとを備
え、前記圧力室内に導入される流体の圧力が低下したと
きに前記弁体を全閉状態にする緊急遮断弁であって、前
記シリンダーの圧力室への流体圧力取出し部を弁箱に設
け、該流体圧力取出し部と圧力室とをパイロット配管で
接続したことを特徴とするものであって、特に、前記パ
イロット配管に水撃緩衝器を設け、また、前記スプリン
グに弾発力調節手段を備えていることを特徴としてい
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、図面を参照して
さらに詳細に説明する。図１乃至図５は、それぞれ本発
明を適用した緊急遮断弁を示すもので、図１は開弁状態
の緊急遮断弁を示す正面図、図２は閉弁状態の緊急遮断
弁を示す正面図、図３は緊急遮断弁の側面図、図４は同
じく平面図、図５はシリンダー部分を示す一部断面図、
図６は水撃緩衝器の一例を示す断面図である。

【０００８】この緊急遮断弁は、弁箱１を水平方向に貫
通する弁軸２に弁体３を設け、弁箱１から突出する弁軸
２の一方に弁体復帰装置４を設けるとともに、弁軸２の
他方に遮断装置５を設けたもので、弁箱１の両側の開口
がそれぞれ流体管路（図示せず）に接続される。

【０００９】遮断装置５は、基端部が前記弁軸２に固着
されて弁軸２と一体に回動し、その先端部に装着された
ウェイト１１により前記弁体３を閉じる方向に付勢され
ているアーム１２と、該アーム１２を弁体３の開位置に
保持するとともに、緊急時にアーム１２を回動可能とす
るため、アーム１２の回動に伴ってリンク機構１３を介
して回動する扇状の回転板１４及び該回転板１４の係止
段部１４ａに係止する係止レバー１５を有する係止部
と、圧力室１６ａ内に導入される流体圧により作動して
係止レバー１５を係止位置に維持するシリンダー１６
と、該シリンダー１６の圧力室１６ａ内の流体圧が低下
したときに前記係止レバー１５を非係止位置に移動させ
て係止部の係止状態を解除するスプリング１７と、シリ
ンダー１６の圧力室１６ａ内に弁箱１の一次側に設けた
流体圧力取出し部１ａから流体を導入するパイロット配
管１８とを備えている。また、パイロット配管１８に
は、水撃等による流体圧の変動を吸収するための水撃緩
衝器１９が設けられ、スプリング１７には、該スプリン
グ１７の弾発力を調節するための弾発力調節手段２０が
設けられている。さらに、前記アーム１２には、弁体３
を閉じる速度を制御するためのダンパー２１が設けら
れ、アーム１２の回動中心部には、弁体３の開度を表示
する開度表示器１２ａが設けられている。

【００１０】前記シリンダー１６は、図５に示すよう
に、シリンダー１６内のピストン１６ｂとシリンダー内
壁との間にダイヤフラム１６ｃを設けて前記圧力室１６
ａを画成したものであって、圧力室１６ａに連通するポ
ート１６ｄに前記パイロット配管１８が接続される。シ
リンダー１６を貫通するピストンロッド１６ｅの一端１
６ｆは、連結部材１５ａを介して前記係止レバー１５に
連結されており、他端部には、前記スプリング１７及び
弾発力調節手段２０が設けられている。なお、反圧力室
側に設けられたポート１６ｇは、大気に開放させた状態
としておけばよい。

【００１１】前記ピストンロッド１６ｅの一端１６ｆと
係止レバー１５の先端部とを連結する連結部材１５ａ
は、係止レバー１５の先端部の回動とピストンロッド１
６ｅの直動とを円滑に接続するために揺動可能に設けら
れており、また、係止レバー１５の先端部とは、連結部
材１５ａに設けられた長孔を介して連結されている。さ
らに、係止レバー１５の先端部には、係止レバー１５を
回転板１４方向に引き付けて両者を確実に係止状態に保
持するためのコイルスプリング１５ｂが設けられてい
る。

【００１２】前記シリンダー１６に設けられたスプリン
グ１７は、基端部１７ａがシリンダー１６の端壁に当接
して保持されるとともに、先端部１７ｂが弾発力調節手
段２０により所定位置に保持された状態で配置されてお
り、ピストンロッド１６ｅを、図５において上方に移動
させる弾発力が与えられている。弾発力調節手段２０
は、ピストンロッド１６ｅの先端部に設けられたネジ部
１６ｈに螺合するナット２０ａと、該ナット２０ａによ
り位置決めされるスプリング押え２０ｂとからなるもの
で、ナット２０ａの位置を調節してスプリング押え２０
ｂの位置を変えることにより、スプリング１７の弾発力
を調節することができ、スプリング押え２０ｂの位置を
シリンダー１６方向に移動させるとスプリング１７の弾
発力が強くなる。

【００１３】また、ピストンロッド１６ｅの他端部先端
には、ブラケット２０ｃを介して目盛板２０ｄが設けら
れている。この目盛板２０ｄは、スプリング押え２０ｂ
の位置に対応するスプリング１７の弾発力を表示するも
のであって、例えば、スプリング１７の弾発力に対応す
る圧力室１６ａ内の流体圧が表示されている。

【００１４】前記水撃緩衝器１９は、図６に示すよう
に、容器１９ａ内に可撓性及び気密性を有する筒状体１
９ｂを収容し、容器１９ａと筒状体１９ｂとの間に、密
封された空気層１９ｃを形成したものであって、筒状体
１９ｂ内をパイロット配管１８の管路内に連通させた状
態でパイロット配管１８に取り付けられている。この水
撃緩衝器１９は、流体に水撃が発生した際に、空気層１
９ｃをクッションとして可撓性の筒状体１９ｂが伸縮す
ることによりパイロット配管１８内の水撃を吸収し、シ
リンダー１６の圧力室１６ａ内の流体圧の急変を防止す
る。これにより、水撃による圧力変動でシリンダー１６
が誤作動することがなくなる。

【００１５】このように構成した緊急遮断弁は、該緊急
遮断弁の弁箱１部分に作動用のパイロット配管１８を接
続しているので、管路の途中に設置する際に、管路にオ
リフィスを設けたり、パイロット配管を設けたりする必
要がなく、既設の管路の途中にも容易に設置することが
できる。

【００１６】次に、上記緊急遮断弁の作動を説明する。
まず、緊急遮断弁を設置した管路の圧力に応じて前記弾
発力調節手段２０を調節し、遮断動作圧力を設定する。
この遮断動作圧力は、通常、０．３〜０．７ｋｇ／ｃｍ
² の範囲で適宜に設定され、例えば０．５ｋｇ／ｃｍ²
に設定される。

【００１７】図１の実線で示すように、弁体３が全開状
態の平常時は、ウェイト１１が上昇した位置にアーム１
２が回動しており、シリンダー１６の圧力室１６ａ内に
は、弁箱一次側の所定圧力の流体がパイロット配管１８
を介して導入されている。これにより、圧力室１６ａ内
の流体圧でピストン１６ｂ及びピストンロッド１６ｅが
図において下方に押圧され、ピストンロッド１６ｅが下
方に移動した状態になる。したがって、係止レバー１５
は、自重及びコイルスプリング１５ｂの作用で回転板１
４の係止段部１４ａに係止した状態に維持されている。

【００１８】管路の異常により管路内の流体圧が低下す
ると、弁箱一次側の流体圧も低下し、パイロット配管１
８を介して接続されている圧力室１６ａ内の圧力が低下
する。そして、圧力室１６ａ内の圧力があらかじめ設定
された遮断動作圧力、例えば０．５ｋｇ／ｃｍ² 以下に
なると、スプリング１７の弾発力によりピストンロッド
１６ｅが図において上方に引き上げられ、一端１６ｆが
コイルスプリング１５ｂより強い力で係止レバー１５を
上方の非係止位置に移動させる。これにより、回転板１
４が回動可能となり、回転板１４にリンク機構１３を介
して連結されているアーム１２も回動可能な状態となる
ので、アーム１２は、ウェイト１１の作用で、図１に想
像線で示す方向に回動して弁軸２を回動させ、図２に示
す状態となって弁体３を閉じる。

【００１９】管路の復旧により流体圧が回復して緊急遮
断弁を開く際には、弁体復帰装置４を作動させて弁体３
を開き、図２の状態から図１の状態に戻すだけでよい。
このとき、圧力室１６ａ内の圧力も管路の流体圧の回復
と同時に所定圧力に戻るため、スプリング１７の弾発力
に抗してピストンロッド１６ｅが下方に移動する。そし
て、弁体３を開く際の弁軸２，アーム１２の回動に伴っ
て回転板１４が回動し、原位置に復帰して係止段部１４
ａが係止レバー１５との係止位置に至ると、係止レバー
１５が、自重及びコイルスプリング１５ｂの作用により
回動して係止段部１４ａに係止し、回転板１４の回動を
阻止して弁体３を全開状態に保持する。

【００２０】なお、弁体復帰装置４は、手動でも電動で
もよく、従来から用いられている弁体復帰装置を使用す
ることができる。また、適当な位置にリミットスイッチ
２２ａ，２２ｂを設けておけば遠方監視も可能となる。
さらに、弁箱１に設ける流体圧力取出し部は、二次側に
設けることもできるが、管路復旧時に流体圧が直接作用
する一次側に設けることにより、開弁作動時の係止レバ
ー１５の係止をより確実に行うことができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の緊急遮断
弁は、弁箱から取り出した流体圧で作動するシリンダー
により弁体を全閉するようにしたので、管路への設置が
容易であり、既存の管路にも容易に取り付けることがで
きる。また、流体圧だけで作動するので、地震等で電気
回路が破壊された場合でも、管路の破断等の異常によっ
て流体圧が低下した際には、流体圧の低下により確実に
作動して管路を遮断することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用した緊急遮断弁の一例を示すも
ので、開弁状態の緊急遮断弁を示す正面図である。

【図２】 同じく閉弁状態の緊急遮断弁を示す正面図で
ある。

【図３】 同じく緊急遮断弁の側面図である。

【図４】 同じく平面図である。

【図５】 シリンダー部分を示す一部断面図である。

【図６】 水撃緩衝器の一例を示す断面図である。

【符号の説明】

１…弁箱、１ａ…流体圧力取出し部、２…弁軸、３…弁
体、４…弁体復帰装置、５…遮断装置、１１…ウェイ
ト、１２…アーム、１３…リンク機構、１４…回転板、
１４ａ…係止段部、１５…係止レバー、１６…シリンダ
ー、１６ａ…圧力室、１６ｂ…ピストン、１６ｅ…ピス
トンロッド、１７…スプリング、１８…パイロット配
管、１９…水撃緩衝器、２０…弾発力調節手段、２１…
ダンパー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁箱内に回動可能に設けられた弁体の弁
   軸に連動して回動するアームと、該アームを介して前記
   弁体を閉じ方向に付勢するウェイトと、前記アームを弁
   体の開位置に保持する係止部と、圧力室内の流体圧によ
   り前記係止部を係止状態に維持するシリンダーと、該シ
   リンダーの圧力室内の流体圧が低下したときに前記係止
   部の係止状態を解除するスプリングとを備え、前記圧力
   室内に導入される流体の圧力が低下したときに前記弁体
   を全閉状態にする緊急遮断弁であって、前記シリンダー
   の圧力室への流体圧力取出し部を弁箱に設け、該流体圧
   力取出し部と圧力室とをパイロット配管で接続したこと
   を特徴とする緊急遮断弁。
2. 【請求項２】 前記パイロット配管は、水撃緩衝器を備
   えていることを特徴とする請求項１記載の緊急遮断弁。
3. 【請求項３】 前記スプリングは、弾発力調節手段を備
   えていることを特徴とする請求項１記載の緊急遮断弁。