JPH10246349A - 水槽用緊急遮断弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造簡易にして部品点数が少なく、小型でし
かも水槽への取付作業を容易にする。 【解決手段】 水槽２の底部寄りの壁に水槽の出水口３
を形成する筒状の弁本体４を貫通させて取付ける。この
弁本体４内に設けた弁棒１１を軸受部材３３によって軸
線方向に移動自在に支承する。弁本体４の外周に遮断弁
２０の駆動装置３８を取付け、その駆動軸４２と弁軸１
１をレバー４３によって連結する。駆動装置３８は、通
常制御回路によって商用電源に接続されており、停電時
には補助電源に接続されるようになっている。駆動装置
３８の駆動によって駆動軸４２が回動すると、弁棒１１
はレバー４３によって閉弁方向に直線移動され、弁体６
を出水口３に密着させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一定の震度以上の
地震を感知すると自動的に水槽の出水口を遮断する水槽
用緊急遮断弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】大地震の発生時に飲料水の安全確保は大
きな問題となっている。そのため、マンション等に設置
され水道水を貯留する受水槽、高架水槽等においては、
地震発生時に感震器が地震を感知すると、この感震器の
作動によって水槽の出水口を自動的に遮断する水槽用緊
急遮断弁（以下、遮断弁と呼ぶ）を備えている。

【０００３】図６にこのような遮断弁の従来例を示す。
この遮断弁１は、水槽２の底部付近の壁を貫通して取付
けられ内側開口端が出水口３を形成する円筒状の弁本体
４と、水槽２内に位置し弁本体４の出水口３を開閉する
弁体６と、この弁体６を水槽２の外部から動作させるア
クチュエータ７等を備えている。弁体６は、弁本体４の
外周面に取付けたブラケット８に中間部が連結ピン９を
介して回動自在に軸支され、一端が弁棒１１の先端に同
じくピン１２を介して回動自在に連結されている。弁棒
１１は、水槽２に設けた小孔１０を摺動自在に貫通して
設けられ、基端側が水槽２の外部に突出して前記アクチ
ュエータ７に連結されている。アクチュエータ７はソレ
ノイドからなり、図示しない感震器が地震を感知する
と、電気回路が切断されて磁力を失い前記弁棒１１を解
放する。これにより弁棒１１がばねの力により水槽２側
に移動する。この結果、弁体６は連結ピン９を回動支点
として反時計方向に回動し、水槽２内の水圧により出水
口３に密接され止水する。

【０００４】１３は水槽２の内部と弁本体４の内部を連
通させる均圧管１３である。この均圧管１３は、閉弁状
態において弁本体４内の水圧を水槽２内の水圧と等しく
することにより閉弁状態から開弁状態に切り替えるとき
の駆動力を小さくするために設けられる。なお、１４は
手動の止水弁、１５は給水管、１６は小孔１０をシール
する蛇腹状のシール部材、１７はアクチュエータ７を弁
本体４に取付けるための取付金具である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の遮断弁１においては、弁本体４を水槽２に取付
けた後に弁体６を弁本体４に取付け、しかる後水槽２の
内部から弁棒１１に連結する必要があるため、水槽２へ
の取付作業が煩わしく、また弁自体が大型化し設置スペ
ースが大きくなるという問題があった。また、水槽２の
壁に設けた小孔１０から弁棒１１を突出させる構造であ
るから、シール部材１６によって小孔１０をシールする
必要があるので、部品点数が増加する上、シール部材１
６が劣化するとシール性能が低下し小孔１０から水槽２
内の水１８が漏れるという問題もあった。さらに、ソレ
ノイドからなるアクチュエータ７においては、大きな駆
動力（数十Ｋｇ以上）を得ることが難しいため閉弁状態
から開弁状態に切り替えるときの駆動力を小さくするた
めに均圧管１６を設ける必要がある。そのため、水槽２
への取付作業が一層煩わしく、時間がかかるなどの問題
があった。

【０００６】本発明は上記した従来の問題点を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、構造
簡易にして部品点数が少なく、小型でしかも水槽への取
付作業が容易な水槽用緊急遮断弁を提供することにあ
る。また、本発明は商用電源が切れたときでも駆動装置
を駆動し出水口を止水することができるようにした水槽
用緊急遮断弁を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る水槽用緊急遮断弁は、地震発生時に感震
器の作動により水道水を貯留する受水槽、高架水槽等の
出水口を遮断する水槽用緊急遮断弁において、水槽の底
部寄りに取付けられ水槽の出水口を形成する筒状の弁本
体と、一端を水槽内に突出させて前記弁本体内に軸線方
向に移動自在に支承された弁棒と、この弁棒の一端に設
けられ通常開弁状態に保持される弁体と、地震の発生時
に商用電源または補助電源によって前記弁棒を駆動し前
記弁体を前記出水口に着座させる駆動装置と、前記感震
器が一定震度以上の地震を感知するとその検知信号に基
づき前記駆動装置を動作させる制御回路とを備え、この
制御回路は、停電時に前記補助電源を前記駆動装置に接
続することを特徴とする。また、本発明は、駆動装置が
直流モータであることを特徴とする。

【０００８】本発明において、弁棒は弁本体内に組み込
まれているので、弁自体の小型化を可能にするとともに
設置スペースを小さくする。また、水槽の外部から取付
けることが可能で取付作業を容易にする。駆動装置は、
例えば直流モータからなり、大きな駆動力で弁棒を駆動
でき、均圧管を不要にする。制御回路は、感震器が一定
強度以上の地震を感知したときに、駆動装置を駆動さ
せ、弁体が出水口を閉塞し止水する。また、制御回路
は、商用電源が電線の断線等の何らかの事故により停電
したとき、補助電源を駆動装置に接続する。したがっ
て、停電時においても遮断弁を閉じることができ、直流
モータを逆転させることにより開くこともできる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る水
槽用緊急遮断弁の一実施の形態を示す断面図、図２は図
１のII−II線断面図、図３は図１のIII −III 線拡大断
面図、図４は図１のＩＶ−ＩＶ線拡大断面図である。な
お、図中従来技術の欄で示した構成部材等については同
一符号をもって示し、その説明を適宜省略する。

【００１０】これらの図において、遮断弁２０は、水槽
２の底部付近の壁を貫通して設けられ内側開口端が出水
口３を形成する弁本体４を備えている。この弁本体４は
直管からなり、水槽２に設けた取付孔１９に外部から嵌
合されて溶接により固定されている。また、弁本体４の
水槽２寄りの外周には、フランジ２１が一体的に設けら
れ、このフランジ２１は水槽２の外周面に密接され、図
示しないボルト等によって固定されている。さらに、弁
本体４の水槽２とは反対側端にもフランジ２２が一体的
に設けられ、このフランジ２２には手動式の止水弁１４
を備えた給水管１５のフランジ２３が接続されている。

【００１１】前記弁本体４の内部で水槽２寄りには、軸
線方向に進退移動自在な弁棒１１が軸線を弁本体４の軸
線と略一致させて配設されている。この弁棒１１の水槽
２側端部は、弁本体４から水槽２内に通常突出し、その
突出端に出水口３を開閉制御する弁体６が微揺動自在に
かつ回転自在に取付けられている。

【００１２】前記弁棒１１に微揺動自在に取付けられる
弁体６は、弁本体４の外径と略同じ外径を有する円板状
のプレート２４と、このプレート２４の弁本体４と対向
する面に複数本のボルト２５によって共締め固定された
ゴム等のシール部材２６および押え板２７とで構成され
ている。シール部材２６は、外径がプレート２４の外径
と略同一のリング状に形成され、中央に穴２８を有して
いる。押え板２７は、弁本体４の内径より小さな外径を
有するリング状に形成され、中央に前記弁棒１１が適宜
な隙間を保って遊挿される挿通孔２９を有し、シール部
材２６をプレート２４とともに挟持している。弁棒１１
の弁体６側端部は雄ねじ部３０を構成し、ナット３１と
ともに前記シール部材２６の穴２８に抜けを阻止されて
挿入され、これによって弁体６が弁軸１１から脱落する
のを脱落を防止するとともに弁体６の微揺動を可能にし
ている。このような弁体６を弁棒１１に取付けるには、
予め押え板２７を弁棒１１に嵌装してナット３１を雄ね
じ部３０に螺合し、しかる後この雄ねじ部３０とナット
３１をシール部材２６の穴２８に挿入する。次に、シー
ル部材２６と押え板２７をボルト２５によってプレート
２４に共締め固定すればよい。弁体６を弁棒１１に対し
て微揺動自在に取付けた理由は、閉弁時にシール部材２
６を出水口３の全周にわたって確実に密着させ完全に止
水するためである。

【００１３】さらに、前記弁本体４の内部には、前記弁
棒１１を摺動自在に支承する筒状の軸受部材３３が配設
されている。この軸受部材３３の外周には、軸線方向に
長く延在する例えば３つの取付板３３Ａが周方向に等配
されて一体的に突設され、その先端が弁本体４の内壁に
接合されている。また、軸受部材３３の内部両端寄りに
は、弁棒１１をガイドするリング３４がそれぞれ組み込
まれている。

【００１４】前記弁本体４の外周面で前記弁棒１１の水
槽２側とは反対側端部に対応する部位の上側には、弁本
体４の内部と連通する筒状の取付部３７が一体に突設さ
れ、この取付部３７の上端に一体に設けたフランジ３７
Ａ上に弁棒１１を進退移動させる駆動装置３８がケース
３９を介して固定されている。なお、取付部３７は、当
然のことながら水槽２の外部に位置して設けられてい
る。

【００１５】前記駆動装置３８は、予め定めた一定震度
以上の地震が発生したとき、弁棒１１を駆動して弁体１
１を出水口３に着座させ止水するもので、例えば従来周
知の直流モータ４０と、この直流モータ４０の回転を減
速する減速歯車機構４１を備えている。また、この減速
歯車機構４１を介して駆動モータ４０の回転が伝達され
ることにより所要角度（例えば、９０°）回動し弁棒１
１を駆動する駆動軸４２と、この駆動軸４２の回動を前
記弁棒１１の直線運動に変換する揺動自在なレバー４３
を備えている。

【００１６】前記減速歯車機構４１としては、例えばウ
オーム４４とウォームホイール４５が用いられる。ウオ
ーム４４とウォームホイール４５は、逆転防止機能を有
するため、弁本体４内を流れる水１８によって前記レバ
ー４３が閉方向の力を受けても駆動軸４２は回動せず、
弁体６を全開位置に安定した状態で保持することができ
る。前記駆動軸４２は、前記減速歯車機構４１とともに
ハウジング４７内に収納され、下端部がハウジング４７
の下方に突出して前記ケース３９内に挿入されている。
また、駆動軸４２は、図２に示すように弁本体４の中心
から偏心して設けられ、下端に前記レバー４３の上端が
クランク４９を介して連結されている。

【００１７】前記レバー４３は、上端に前記クランク４
９によって摺動自在に保持される球状の頭部４３Ａを一
体に有し、長手方向中間部に弁棒１１の軸線と直交する
水平な軸５０が設けられている。この軸５０の軸端は、
前記ケース３９によって軸支されている。レバー４３の
下端部は、図２に示すように二股状に分岐され、この分
岐部４３Ｂに前記弁棒１１の小径部１１Ａが挿入されて
いる。前記クランク４９は、図３に示すように平面視Ｕ
字状に形成され、屈曲部が前記駆動軸４２の下面に固定
され、溝４９Ｂによって前記レバー４３の球状頭部４３
Ａを回動自在に保持している。なお、レバー４３は、弁
棒１１の軸線上に位置している。

【００１８】前記ケース３９は、前記フランジ３７Ａ上
にＯリングを介して密接されボルト５５によって固定さ
れる下ケース３９Ａと、この下ケース３９の上面側開口
部に同じくＯリングを介して嵌合されボルト５６によっ
て固定される上ケース３９Ｂとで構成されている。下ケ
ース３９の下部には、前記レバー４３を挟んで弁棒１１
の軸線方向と直交する方向に対向する２つのレバー取付
部５２が一体に設けられ、これらのレバー取付部５２に
前記軸５０を軸支する軸穴５１が形成されている。

【００１９】図５は上記構成からなる遮断弁の電気回路
を示すブロック図である。６０は商用電源（ＡＣ１００
Ｖ）、６１は商用電源６０からの交流を直流に変換する
Ａ／Ｄ変換器、６２は補助電源で、例えば１２Ｖからな
る２つの蓄電池で構成されている。補助電源６２として
蓄電池を用いた場合は、商用電源６０に対し後記する制
御回路６４と蓄電池を並列に接続すればよい。６３は地
震を検知する感震器、６４は遮断弁２０の制御回路で、
前記商用電源６０に前記Ａ／Ｄ変換器６１を介して接続
されるとともに補助電源６２に接続され、通常は商用電
源６０からの通電によって動作し、商用電源６０が何ら
かの原因で停電すると、補助電源６２が自動的に接続さ
れるように構成されている。また、制御回路６４は、感
震器６３が地震を感知すると、地震感知ランプ６５を点
灯させて地震があったことを表示し、予め定めた一定振
動以上（例えば、震度５）の地震を感知したときは、そ
の検知信号に基づき前記遮断弁２０の駆動装置３８を商
用電源６０（停電時は補助電６２）に接続して動作させ
るとともに遮断弁２０の表示ランプ６６を点灯させ、遮
断弁２０が閉弁したことを知らせる。なお、図５におい
ては２つの遮断弁２０を示したが、その数は水槽２の大
きさまたは数に対応させる。

【００２０】次に、上記構成からなる遮断弁２０の動作
について説明する。遮断弁２０は通常図１に実線で示す
開弁状態、すなわち弁体６が出水口３から離間し開いた
状態に保持されている。したがって、水槽２内の水１８
は弁本体４内を通って給水管１５に給水される。この開
弁状態において、駆動装置３８はＯＦＦ状態に保持され
ている。制御回路６４は、商用電源６０にＡ／Ｄ変換器
６１を介して接続されている。

【００２１】感震器６３が一定震度以上の地震を感知す
ると、制御回路６４はその検知信号に基づき駆動装置３
８を駆動させる。駆動装置３８は、駆動により駆動軸４
２を図１において反時計方向に所定角度回動させ、これ
によりレバー４３が軸５０を回動中心として図１に２点
鎖線で示すように時計方向に回動して弁棒１１を左方へ
直線移動させ、弁体６を出水口３に着座させる。したが
って、遮断弁２０により水槽２を止水する。なお、止水
後、遮断弁２０の開弁は、直流モータ４０を反転させる
ことにより行うことができる。

【００２２】地震後、安全を確認し、遮断弁２０の止水
状態を解除して水１８の供給を再開するには、図示して
いないスイッチを操作して制御回路６４によって駆動装
置３８を反転駆動させ出水口３を開く。また、商用電源
６０が損害を受け停電したときは、補助電源６２を制御
回路６４により駆動装置３８に接続し、駆動装置３８を
駆動する。なお、遮断弁２０の開弁後は駆動装置３８が
ＯＦＦになるように制御する。

【００２３】このような構造からなる遮断弁２０にあっ
ては、弁棒１１を弁本体４内に組み込んでいるので、図
６に示した従来の遮断弁に比べて弁自体の小型化を可能
にするとともに設置スペースを小さくすることができ
る。また、予め弁体６を備えた弁棒１１と駆動装置３８
が取付けられた状態で弁本体４を水槽２に取付けること
ができるので、取付作業が容易で短時間に設置すること
ができる。さらに、駆動装置３８として直流モータ４０
を用いることにより、ソレノイドに比べて大きな駆動力
で弁棒１１を駆動することができる。したがって、図６
に示した均圧管１３を必ずしも用いる必要がなく、一層
弁自体の簡素化、小型化と組立作業性を向上させること
ができる。

【００２４】また、弁体６を弁棒１１に対して微揺動自
在に取付けているので、弁棒１１への取付精度が要求さ
れず、閉弁時に弁体６を出水口３に確実に密接させ止水
することができる。したがって、弁の止水特性に優れ、
漏水を防止し得る。

【００２５】また、駆動装置３８は、通常ＯＦＦの状態
を保持し、遮断弁２０を開弁または閉弁するときにのみ
通電によって駆動するので、省電力型の遮断弁を提供す
ることができる。

【００２６】図６に示した従来の遮断弁は停電時に閉弁
すると、停電が解消されるまで水槽２内の水１８を使用
することができず、日常生活に支障をきたすという問題
があったが、本発明においては、補助電源６２を備えて
いるので、商用電源６０の停電時においても遮断弁２０
を開くことができ、上記した従来の問題を解消すること
ができる。

【００２７】なお、上記した実施の形態においては駆動
装置３８によって弁体６を開弁位置に保持するようにし
た例を示したが、これに限らずばねを用いて開弁位置を
保持するようにしてもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る水槽用
緊急遮断弁は、地震発生時に感震器の作動により水道水
を貯留する受水槽、高架水槽等の出水口を遮断する水槽
用緊急遮断弁において、水槽の底部寄りに取付けられ水
槽の出水口を形成する筒状の弁本体と、一端を水槽内に
突出させて前記弁本体内に軸線方向に移動自在に支承さ
れた弁棒と、この弁棒の一端に設けられ通常開弁状態に
保持される弁体と、地震の発生時に商用電源または補助
電源によって前記弁棒を駆動し前記弁体を前記出水口に
着座させる駆動装置と、前記感震器が一定震度以上の地
震を感知するとその検知信号に基づき前記駆動装置を動
作させる制御回路とを備え、この制御回路は、停電時に
前記補助電源を前記駆動装置に接続するようにしたの
で、弁自体の小型化および簡素化を可能にするととも
に、水槽への取付作業が容易で、短時間に取付けること
ができる。また、大きな駆動力を得ることができるの
で、均圧管を必要とせず、一層弁自体の簡素化、小型化
と、組立作業性を向上させることができる。

【００２９】また、本発明は補助電源を備えているの
で、商用電源の停電時においても遮断弁を開閉させるこ
とができ、しかも駆動装置は、通常ＯＦＦの状態に保持
され、遮断弁を開弁または閉弁するときにのみ駆動され
るので、電力の消費が少なく経済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る水槽用緊急遮断弁の一実施の形
態を示す断面図である。

【図２】 図１のII−II線断面図である。

【図３】 図１のIII −III 線拡大断面図である。

【図４】 図１のＩＶ−ＩＶ線拡大断面図である。

【図５】 電気回路のブロック図である。

【図６】 遮断弁の従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

２…水槽、３…出水口、４…弁本体、６…弁体、２０…
遮断弁、３８…駆動装置、４１…減速歯車機構、４２…
駆動軸、４３…レバー、６０…商用電源、６２…補助電
源、６３…感震器、６４…制御回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西 雄二郎 神奈川県平塚市真土2480番地 三菱樹脂株 式会社平塚工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地震発生時に感震器の作動により水道水
   を貯留する受水槽、高架水槽等の出水口を遮断する水槽
   用緊急遮断弁において、 水槽の底部寄りに取付けられ水槽の出水口を形成する筒
   状の弁本体と、一端を水槽内に突出させて前記弁本体内
   に軸線方向に移動自在に支承された弁棒と、この弁棒の
   一端に設けられ通常開弁状態に保持される弁体と、地震
   の発生時に商用電源または補助電源によって前記弁棒を
   駆動し前記弁体を前記出水口に着座させる駆動装置と、
   前記感震器が一定震度以上の地震を感知するとその検知
   信号に基づき前記駆動装置を動作させる制御回路とを備
   え、この制御回路は、停電時に前記補助電源を前記駆動
   装置に接続することを特徴とする水槽用緊急遮断弁。
2. 【請求項２】 請求項１記載の水槽用緊急遮断弁におい
   て、 駆動装置が直流モータであることを特徴とする水槽用緊
   急遮断弁。