JP2006320450A - 開閉弁及び浴槽水管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数浴槽の水位管理の容易性を維持しつつ、簡易な構成により個別に浴槽水の排出を行うことができる浴槽水管理システムを得る。
【解決手段】複数の浴槽を連通管５９で接続することにより、各浴槽の水位が常には同レベルとなる。この連通管５９には浴槽毎に開閉弁７１を接続する。開閉弁７１の弁体９１は常には板面が上下方向を向いている。この状態で、上方へ向けた湯の急速な流れが発生すると受圧体９４がその流れを受け、弁体９１が横方向に向くように回転しその後上昇して弁座体９５のシールリング９７に当接される。これにより、例えば圧力P１を発生させる浴槽側のみ浴槽水の排出を行うと、開閉弁７１が閉状態となり、圧力P２を発生させる浴槽側の浴槽水の水位低下を招くことがない。その後、圧力P１を発生させる浴槽側に浴槽水を補給すると、弁体９１は自重によって下方へ自動復帰して開閉弁７１が開状態となり、各浴槽が連通される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、複数浴槽の浴槽水の少なくとも水位を管理するための浴槽水管理システム及びその浴槽水管理システムに適した開閉弁に関する。

複数の浴槽を備えた浴場では、各浴槽の下面間に連通管を接続することにより、それら浴槽の水位管理を容易なものとしている。すなわち、所定の浴槽において他の浴槽よりも水位が下がる状況が発生すると、水位差による浴槽水の圧力差に基づき、高水位の浴槽から低水位の浴槽へと連通管を介して浴槽水が流入する。このようにして、連通管で接続された浴槽はいずれも同一水位を保つようになる。したがって、連通管に水位計測器を接続しておけば、各浴槽の水位を個別に確認することなく、水位計測器から全体の浴槽の水位を知ることができる。

上記のように連通管が設けられていることによって、各浴槽のうち何れかの浴槽について浴槽水を排出すると、全ての各浴槽の浴槽水が排出される結果となる。このように全ての浴槽において浴槽水が同時に排出されることは、全ての浴槽について清掃を行う場合には問題ないが、１の浴槽のみを清掃したい場合には湯が無駄になり好ましくない。

この問題を解決するために、例えば連通管に電磁切換弁を介在させることが考えられる（例えば特許文献１参照）。この構成であれば、連通管の連通状態を前記切換弁によって遮断させることにより、浴槽単位で排水作業を行い得る。

しかしながら、電磁切換弁を連通管に設ける場合には、ソレノイド等の駆動源やその制御システムの新規構築が必要となり、コスト面で不利になる。また、故障に対しての修復作業も大変であるといった問題が生じる。
特開２００３−３２５３６７号公報

本発明は、複数浴槽の水位管理の容易性を維持しつつ、簡易な構成により個別に浴槽水の排出を行うことができる浴槽水管理システムを提供することを目的としている。また、かかる浴槽水管理システムの構築に適した開閉弁を提供することを目的としている。

以下、上記課題を解決するのに有効な手段等につき、必要に応じて効果等を示しつつ説明する。なお以下においては、理解の容易のため、発明の実施の形態において対応する構成を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。

手段１．流体を流通させる流路が形成された弁本体（胴体７２）内に弁座（弁座体９５）及び弁体（弁体９１）を設け、前記弁座から前記弁体が離間することにより前記流路が開放され、前記弁座に前記弁体が当接されることにより前記流路を遮断する開閉弁において、
前記弁座の下方位置に弁体を配置し、
前記弁体に、該弁体に交差するとともに該弁体の受圧面よりも受圧面積が小さく形成された受圧体（受圧体９４）を設け、
前記受圧体が前記流路を流通する流体の上方への流れを受けることにより、前記弁体が前記弁座と交差する第１位置（図２の位置）から回転して前記弁座と向き合う第２位置（図３の位置）に案内され、さらに前記弁体が前記流体の上方への流れを受けることにより、前記第２位置から前記弁座に当接されて前記流路を遮断する第３位置（図４の位置）まで平行移動するよう上方へ案内されるガイド機構（ガイド部材８１、軸体８６及びストッパ９２，９３）によって、前記弁体を支持したことを特徴とする開閉弁。

手段１によれば、下方から上方へ向けた流体の急速な流れによって流路が遮断され、弁体の自重によって流路を開放した状態に復帰される。これにより、電気的又は手動によって弁を操作する必要がなく、コスト面やメンテナンス面で有利である。また、ガイド機構によって、弁体は弁座と交差する第１位置に保持されるため、通常時に流路断面積を絞り過ぎてしまう不具合がなく、円滑な流体の流通を保証することができる。

さらに、弁体には第１位置にある場合において流体の流れ方向と交差する方向に延びる受圧体を設けているため、下方から上方へ向けた流体の急激な流れを受圧体が受けることによって弁体に回転動作を付与することができる。そして、この受圧体は、弁体よりも受圧面積が小さく形成されているため、流路開放状態では受圧体の存在によっても流路断面積を絞る作用が小さくて済み、また流体の上方への急速な流れに追従して弁体を流路遮断状態とする第３位置にガイドすることができる。したがって、単に弁体をスライド移動させるものよりも有利である。

手段２．前記ガイド機構は、前記弁本体内に設けられたガイド部材（ガイド部材８１）と、前記弁体に設けられて前記ガイド部材に案内される軸体（軸体８６）とを備え、
前記ガイド部材は、前記軸体を回転方向にガイドする第１ガイド部（回転ガイド孔８５）と、その回転ガイド部に連続して上方に延び、前記軸体を上下方向にガイドする第２ガイド部（直線ガイド孔８４）とを備え、
前記第１ガイド部において前記弁体が前記第１位置と前記第２位置との間で回転可能に案内され、前記第１ガイド部において前記弁体が前記第２位置に配置された場合に限り、前記第２ガイド部において前記弁体が前記第３位置に向け案内されるように構成した上記手段１記載の開閉弁。

手段２によれば、簡単な構成により、ガイド機構を構築することができる。なお、ガイド部材を一対設け、軸体の両端部をガイド部材によってそれぞれ案内させることが好ましい。

手段３．前記弁体は、前記第２位置に配置されている状態で前記弁体にかかる重力によって前記第１位置に回転復帰させるべく、前記第２位置から前記第１位置に回転する側へ力が作用する重量アンバランスを発生させるアンバランス手段（弁体９１の直線状カット部位、受圧体９４の位置関係）を備えた上記手段１又は２記載の開閉弁。

手段３によれば、第３位置から第２位置への降下は弁体の自重で行われるが、さらに第２位置から第１位置への回転復帰を重量アンバランスによって行うことができ、積極的に動作させる部材を設けなくとも簡易な構成により上下へのスライド及び回転動作を実現することができる。

手段４．複数の浴槽（第１浴槽１１、第２浴槽１２）間に接続され、これら各浴槽の水位を同レベルに維持する連通管（連通管５９）を備えた浴槽水管理システムにおいて、
前記各浴槽には、浴槽に溜められた浴槽水を個別に排出するための排出機構（排出機構４５）を接続し、
前記連通管には各浴槽毎に上記手段１乃至手段３のいずれかに記載の開閉弁（開閉弁７１）をそれぞれ設けたことを特徴とする浴槽水管理システム。

手段４によれば、浴槽間が連通管によって接続されているため、各浴槽は大気圧の作用によって同レベルに維持される。したがって、浴槽の水位を現場にて直接目視しなくても各浴槽の水位を把握し管理することができる。

また、連通管によって単に接続されている浴槽では個別に浴槽水を排出する排出機構を備えていても、全ての浴槽が連通管を通じて連通されているため、特定の浴槽だけについて浴槽水を排出することはできない。この点、本手段においては、各浴槽に対応して上記手段１乃至３のいずれかに記載された開閉弁が介在されている。これにより、特定の浴槽について排出機構によって浴槽水を排出すると、連通管には特定の浴槽に向けた急速な浴槽水の流れが生じる。これを受圧体が受けて、弁体を第１位置から第２位置へ更には第３位置へと移動させることとなり、自動的に特定の浴槽と他の浴槽との連通状態が遮断される。したがって、作業者は特定の浴槽について浴槽水の排出作業を行うだけでよく、特に他の浴槽との連通・遮断を意識しなくても済む。なお、特定の浴槽について清掃等の後に再度浴槽水を溜めることにより、やがて開閉弁の弁体が自重により開放される。

手段５．前記連通管には、該連通管内を流通する浴槽水を取り込んで前記各浴槽の水位を計測する水位計測手段（水位計測器６２）を接続した上記手段４記載の浴槽水管理システム。

手段５によれば、水位計測手段によって各浴槽の水位レベルを把握できる。ここで、予定水位の範囲を定めておいてこの上限値や下限値をセンサ等で検知するようにしておき、この検知結果を制御装置に付与するようにしておけば、水位の自動管理も可能となる。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は、一対の浴槽の浴槽水を管理する浴槽水管理システムを示す概略図である。

第１浴槽１１と第２浴槽１２は、例えば互いに同一形状及び同一大きさに形成されており、同じ高さ位置に設置されている。なお、各浴槽１１，１２はそれぞれの許容水位、すなわちこれ以上の水位となると浴槽から浴槽水が溢れる最高水位がほぼ同一高さ位置とされていればよく、両浴槽１１，１２の形状や大きさは同一である必要はない。

まず、各浴槽１１，１２に適温湯を供給する給湯機構１３について説明する。

給湯機構１３は、給湯管１４及び給水管１５を有している。給湯管１４及び給水管１５は、調整バルブ１６，１７を介して混合器１８に接続されている。そして、調整バルブ１６，１７の開度によって混合器１８に供給される湯量と水量の比率が調整され、混合器１８における湯と水との混合作用によって所望する温度の湯が生成される。

混合器１８の下流側にはモータバルブ１９が接続され、さらにその下流側が第１給湯管２０と第２給湯管２１とに分岐されている。そして、モータバルブ１９が開状態に切り換えられることで混合器１８から両給湯管２０，２１に湯が供給される。また、モータバルブ１９の開度によって両給湯管２０，２１に供給される湯量が調整される。

第１浴槽１２の上方には、装飾を施された第１装飾注湯口２２が配設されている。第１給湯管２０の先端は第１装飾注湯口２２に接続されており、第１給湯管２０を流通する湯は第１装飾注湯口２２を介して第１浴槽１２内に至るようになっている。第１給湯管２０には第１切換バルブ２３が接続されており、第１切換バルブ２３を開くことにより第１浴槽１１への給湯が許可され、第１切換バルブ２３を閉じることにより第１浴槽１１への給湯が阻止されるようになっている。同様にして、第２給湯管２１は第２浴槽１２の上方に配置された第２装飾注湯口２４に接続され、第２給湯管２１には第２切換バルブ２５が接続されている。なお、図示しないが両給湯管２０，２１には各装飾注湯口２２，２４からの湯の逆流を防止する逆止弁が介在されている。

次いで、各浴槽１１，１２内の湯を浄化するための濾過機構２７について説明する。

第１浴槽１１の底部及び側部には、それぞれ第１取出口２８が形成されている。第１取出口２８には、第１浴槽１１内の湯を取出して濾過装置２９に流入させるための第１取出管３１が接続されている。第１取出管３１には取出バルブ３２が接続されている。したがって、取出バルブ３２が開状態とされることにより、第１浴槽１１と濾過装置２９とが連通される。同様に、第２浴槽１２の底部及び側部には、それぞれ第２取出口３３が形成されている。第２取出口３３には、第２浴槽１２内の湯を取出して濾過装置２９に流入させるための第２取出管３４が接続されている。第２取出管３４には取出バルブ３５が接続されている。したがって、取出バルブ３５が開状態とされることにより、第２浴槽１２と濾過装置２９とが連通される。

両取出管３１，３４は、取出バルブ３２，３５よりも下流側において合流しており、合流後の配管にポンプ３６が接続されている。したがって、ポンプ３６の駆動によって各浴槽１１，１２内の湯が積極的に取出され、濾過装置２９の入口側へと流入する。濾過装置２９は、フィルタその他の浄化手段を内蔵しており、取り込んだ湯からゴミや髪の毛などを除去したり、細菌や臭いや濁りなどを分解または吸着除去することにより、透明で衛生上の問題のない湯を得る。

濾過装置２９の出口側は中途で第１戻し管３７と第２戻し管３８とに分岐されている。第１戻し管３７は、第１浴槽１１の側部に設けられた第１戻し口３９と前記第１装飾注湯口２２とにそれぞれ接続され、これらにより濾過後の湯が第１浴槽１１に戻される。また、第２戻し管３８は、第２浴槽１２の側部に設けられた第２戻し口４１と前記第２装飾注湯口２４とにそれぞれ接続され、これらにより濾過後の湯が第２浴槽１２に戻される。

このように、濾過機構２７では、各浴槽１１，１２から汚れた湯を一旦取出し、浄化した後の清浄な湯を各浴槽１１，１２に戻すという、湯の浄化及び循環機能がある。

なお、各戻し管３７，３８にはそれぞれ戻しバルブ４２，４３が接続されている。取出バルブ３２，３５及び戻しバルブ４２，４３は、常には開状態とされているが、これら各バルブを閉じることにより、各浴槽１１，１２の湯をそのままにして濾過装置２９のフィルタ交換などの一時的なメンテナンスを行うことができる。

次いで、各浴槽１１，１２内の湯を排出するための排出機構４５について説明する。排出機構４５は各浴槽１１，１２単位で設けられている。

各浴槽１１，１２の底部には、それぞれ排出口４６，４７が形成されており、排出口４６，４７には排出管４８，４９がそれぞれ接続されている。各排出管４８，４９には、排出バルブ５１，５２が接続されている。排出バルブ５１，５２は常には閉じている。そして、排出バルブ５１，５２を開状態に切り換えることにより、浴槽１１，１２内の湯が排出される。なお、排出管４８，４９の排出バルブ５１，５２よりも下流側にはトラップ５３，５４が設けられており、臭気が逆流するのを遮断している。

次いで、各浴槽１１，１２の湯の水位を管理するための水位管理機構５６について説明する。

各浴槽１１，１２の底部には連通口５７，５８が形成されており、両連通口５７，５８には両者間を繋ぐ連通管５９が接続されている。これにより、第１浴槽１１と第２浴槽１２とが連通されている。したがって、第１浴槽１１に満たされた湯からの圧力Ｐ１と、第２浴槽１２に満たされた湯からの圧力Ｐ２との圧力差が生じると、その圧力差がなくなるように連通管５９を介して両浴槽１１，１２間で湯が行き来する。これにより、両浴槽１１，１２において浴槽水Ｗ１，Ｗ２の水位が同一高さとなる。

連通管５９の中間位置には、計測管６１が分岐接続されている。計測管６１の先端には両浴槽１１，１２の水位を測定する水位計測器６２が接続されている。水位計測器６２は上下に延びるようにかつ各浴槽１１，１２の水位変化を計測できる高さ位置に配置されている。すなわち、水位計測器６２に入り込む湯は各浴槽１１，１２の水位と同一水位を維持するものであり、これにより、直接浴槽１１，１２を確認せずとも浴槽１１，１２の水位を知ることができるようになっている。そして、水位計測器６２の有する低水位センサによって水位が第１閾値以下になったと判定される場合には、図示しない制御装置によってモータバルブ１９を開放し、各浴槽１１，１２に湯が補給される。一方、水位計測器６２の有する高水位センサによって水位が前記第１閾値よりも高い第２閾値以上になったと判定される場合には、前記制御装置によってモータバルブ１９を閉じ、各浴槽１１，１２への湯の補給が中断される。このようにして、各浴槽１１，１２の水位が自動調整される。

なお、計測管６１には計測用バルブ６３が接続されており、常には開状態となっている。そして、水位計測器６２のメンテナンス時には計測用バルブ６３を閉じればよい。また、水位計測器６２に、湯の清浄レベルを計測する機能を付加すれば、清浄レベルが低下した場合に濾過機構２７のポンプ３６を作動させ、濾過を自動的に行うようにすることができる。また、連通管５９には、連通管５９内の湯を排出するための点検用バルブ６４，６５が接続されているが、これら点検用バルブ６４，６５は常には閉状態となっており、連通管５９のメンテナンス時やレジオネラ菌対策の連通管５９洗浄時等には開放される。

上記の如く構成された浴槽水管理システムでは、排出バルブ５１，５２が閉塞された状態で、給湯機構１３によって浴槽１１，１２に給湯されることにより、浴槽水Ｗ１，Ｗ２で満たされる。この場合、両浴槽１１，１２間は連通管５９によって連通されているため、両浴槽１１，１２の水位が同じ高さとなる。つまり、第１浴槽１１と第２浴槽１２とが連通管５９で連通されていることにより、浴槽水Ｗ１からの圧力Ｐ１と浴槽水Ｗ２からの圧力Ｐ２との均衡が常に保たれる。したがって、第１浴槽１１と第２浴槽１２とが同水位の状態から、入浴者の出入等によって、例えば第１浴槽１１の水位が低下すると、圧力Ｐ１が圧力Ｐ２よりも小さくなる。すると、第２浴槽１２の浴槽水Ｗ２が連通管５９を介して第１浴槽１１に流れ込む。そして、再び第１浴槽１１と第２浴槽１２とが同水位となったところで、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２との均衡が保たれ、第１浴槽１１と第２浴槽１２との間で浴槽水の流れがなくなる。また、この場合の浴槽水の流れは極端に低速となる。若干の水位差が生じたときに、即座にその水位差が埋め合わされるためである。

また、連通管５９に接続された水位計測器６２によって、個別に各浴槽１１，１２の水位を確認することなく、両浴槽１１，１２の水位を知ることができる。そして、浴槽１１，１２の水位が所定の水位を下回ると、水位計測器６２に設けられた低水位センサによってそれが検知され、制御装置によってモータバルブ１９が開状態に切り換えられ、浴槽１１，１２に湯が補給される。つまり、上記の如く浴槽水管理システムを構成することにより、浴槽１１，１２の水位管理を容易なものとすることができる。

また、浴槽水Ｗ１，Ｗ２の排出を行う場合には、両浴槽１１，１２の排出バルブ５１，５２を開状態に切り換えればよい。これにより、排出管４８，４９を介して浴槽水W１，W２が外部へ排出される。この場合、一方の排出バルブ５１又は５２のみを開状態としても結果は同様である。すなわち、一方の排出バルブ５１又は５２のみを開状態とすると、それに対応した浴槽１１又は１２の浴槽水が排出されるが、その浴槽１１又は１２の水位低下に伴って他方の浴槽１２又は１１から浴槽水が連通管５９を介して流れ込み、最終的には両浴槽１１，１２の浴槽水全てが排出される。

したがって、上記浴槽水管理システムでは、一方の浴槽１１又は１２についてのみ浴槽水を排出することはできない。その結果、一方の浴槽１１又は１２に汚物が入った場合など、一方の浴槽１１又は１２についてのみ排水を行おうとしても、不可能である。

この点、本実施の形態では、一方の浴槽１１又は１２についてのみ浴槽水を排出し、他方の浴槽１２又は１１の浴槽水はそのまま残すことができるように、連通管５９の所定位置において開閉弁７１が設けられている。

そこで、開閉弁７１の詳細につき、図２乃至図６に基づいて説明する。

なお、図２は開閉弁７１の縦断面図、図３（ａ）は図２のＡ−Ａ線断面図、図３（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線断面図、図４は開閉弁７１の要部分解斜視図、図５，６は開閉弁７１の動作を説明するための縦断面図である。

開閉弁７１は、各浴槽１１，１２に対応して１個ずつ設けられている。より詳細には、連通管５９の両端部である各浴槽１１，１２との接続部位（連通口５７，５８）の近傍位置が上下方向（鉛直方向）に延びており、その連通管５９の上下方向に延びる部位が分断されて、その分断位置に開閉弁７１がそれぞれ介在されている。

開閉弁７１は、上下に延びる円筒状の胴体７２を備えている。胴体７２は連通管５９と同一径となっている。胴体７２の上下両端には外周側へ延びるフランジ７３が一体形成されている。フランジ７３にはリング状の取付金具７４が溶接されている。取付金具７４には周方向等間隔に複数のボルト挿通孔７５が形成されている。連通管５９の開閉弁７１と向き合う端部も同様の構成となっている。そして、ボルト挿通孔７５にボルト７６を通しナット７７によって締め付けることにより、分断された連通管５９間に開閉弁７１が接続されている。なお、フランジ７３とそれに向き合う連通管５９のフランジとの間には図示しないパッキンが介在されていて水密に保持されている。

胴体７２の内周面には互いに対向するように一対のガイド部材８１が設けられている。ガイド部材８１は、上下に延びる長方形状の金属板の幅方向両端を、前面板部８２を残して後方へ折り曲げて形成されている。そして、その後方への折り曲げ部８３の開放端（後端）を胴体７２の内周面に溶接することにより、ガイド部材８１が固定されている。これにより、胴体７２の内周面とガイド部材８１の前面板部８２との間には少なくとも折り曲げ部８３の奥行き分だけの空間が確保されている。

ガイド部材８１の前面板部８２には、上下方向へ直線状に延びかつ上方側が開放された直線ガイド孔８４が形成されている。直線ガイド孔８４は幅が同一幅となっている。直線ガイド孔８４の下端部には、直線ガイド孔８４の幅よりも大きな直径とされた円形状の回転ガイド孔８５が形成されている。回転ガイド孔８５は直線ガイド孔８４に連続して形成されており、また回転ガイド孔８５の中心位置は、直線ガイド孔８４の幅方向中心位置よりも一方に偏倚するように配置されている。より詳細には、直線ガイド孔８５の幅方向一方が回転ガイド孔８５の接線となるように、直線ガイド孔８４に対して回転ガイド孔８５が幅方向にずらされた位置関係になっている。

軸体８６は、両ガイド部材８１に案内されている。すなわち、軸体８６の長さは、胴体７２内周面の直径よりも若干短くかつ両ガイド部材８１の前面板部８２間の長さよりも長く形成されている。そして、軸体８６の両端部が両ガイド部材８１のガイド孔８４，８５に挿入されている。これにより、軸体８６は両ガイド部材８１の直線ガイド孔８４や回転ガイド孔８５に案内可能な状態で支持されている。

軸体８６はその断面形状が円弧状部位８７とそれに連続する直線状部位８８とからなる略Ｄ字形状をなすように形成されている。円弧状部位８７の曲率半径は回転ガイド孔８５の曲率半径よりも若干小さくなっており、これにより、軸体８６は回転ガイド孔８４内で回転方向にガイドされる。また、円弧状部位８７の直径は直線ガイド孔８４の幅よりも大きくなっており、これにより、円弧状部位８７が回転ガイド孔８５内において直線ガイド孔８４と対峙している状態では軸体８６は直線ガイド孔８４側への移動が阻止される。さらに、直線状部位８８と垂直となる円弧状部位８７の最大長さ、すなわち円弧状部位８７の直線状部位８８からの突出量は、直線ガイド孔８４の幅よりも若干小さくなっており、これにより、直線ガイド孔８４の延びる方向である上下方向と直線状部位８８とが一致した場合には軸体８６は直線ガイド孔８４側への移動が許容される。なお、軸体８６が直線ガイド孔８４内にある場合、直線状部位８８が直線ガイド孔８４と対峙しており、その軸体８６の回転が阻止される。

以上のとおり、軸体８６は、回転ガイド孔８５によって回転可能に支持される。また、回転ガイド孔８５内において直線状部位８８が上下方向に配置された状態では、軸体８６は、直線ガイド孔８４へスライド移動可能な状態となる。さらに、直線ガイド孔８４内では、軸体８６は、直線ガイド孔８４に沿って上下方向へスライド可能に、かつ回転不能に支持される。

軸体８６には、その両端部に、回転ガイド孔８５よりも大径の円板部８９が設けられている。円板部８９は、両ガイド部材８１の前面板部８２の背面側に配置されている。これにより、ガイド部材８１から軸体８６が抜け落ちるのを防止している。

軸体８６には、円板状の弁体９１が溶接によって固定されている。より詳細には、弁体９１の中心位置を軸体８６が通るように、かつ軸体８６の直線状部位８８が下方を向いている状態で弁板９１の板面が上下方向を向くような位置関係となっている。また、この状態における弁体９１の上端部分は水平方向かつ直線状にカットされており、軸体８６を挟んでカットされた側の重量が軽くなっている。この直線状のカット部位により、本実施形態における弁体９１の重量アンバランスを生成するアンバランス手段が構成されている。

両ガイド部材８１の前面板部８２には、それぞれ円柱状の第１ストッパ９２及び第２ストッパ９３がそれぞれ設けられている。第１ストッパ９２は回転ガイド孔８５の直下位置に配置されている。また、第２ストッパ９３は回転ガイド孔８５とほぼ同一高さ位置にかつ、直線ガイド孔８４に対する回転ガイド８５の偏倚側とは反対側に当該回転ガイド孔８５から離間して配置されている。したがって、軸体８６が回転ガイド孔８５内に配置されている状況下で、弁体９１の板面が上下方向を向いた回転位置において弁体９１が第１ストッパ９２に当接され、弁体９１の板面が横方向を向いた回転位置において弁体９１が第２ストッパ９３に当接される。その結果、弁体９１は、板面が上下方向を向いた第１位置（図４参照）と、そこからほぼ９０度回転して板面が横方向を向いた第２位置（図５参照）との間で回転可能となる。なお、弁体９１が第２位置に配置されると、上記したように軸体８６が直線ガイド孔８４に沿って上方へ移動できる状態、すなわち弁体９１が板面を横方向にした状態で上方へ移動できる状態となる。

弁体９１における軸体が設けられた板面とは反対側の板面には、受圧体９４が設けられている。受圧体９４は弁体９１の直径よりも幅狭の矩形板状に形成されている。そして、その基端部は弁体９１の中心位置を通過するようにかつ軸体８６と平行となるように、弁体９１に溶接固定されている。また、弁体９１の板面が上下方向を向いた第１位置にある場合には受圧体９４の板面が横方向に延びるように、また弁体９１の板面が横方向を向いた第２位置にある場合には受圧体９４の板面が上下方向に延びるように、弁体９１に対してほぼ直交して受圧体９４が配置されている。この受圧体９４もまた、弁体９１の直線状のカット部位とともに、本実施形態における弁体９１の重量アンバランスを生成するアンバランス手段を構成している。

胴体７２の内周面において、ガイド部材８１の上端位置より若干上方となる位置には弁座体９５が溶接によって固定されている。弁座体９５は、平面視で弁体９１と相似形をなしかつ弁体９１外周縁よりも小さな開口９６が形成されている。弁座体９５の開口９６周縁部分は下方に折り曲げられており、その折り曲げ部位の外周壁に沿ってシールリング９６が接着により固定されている。したがって、弁体９１がその板面を横方向に向けた状態で直線ガイド孔８４に沿って上昇すると、最終的には弁体９１における受圧体９４側の板面の周縁部位が弁座体９５のシールリング９６に当接した第３位置（図６参照）に配置される。

なお、開閉弁７１の製造時には、まず胴体７２の内周面にガイド部材８１を溶接し、そのガイド部材８１の直線ガイド孔８４の上方開口から軸体８６を挿入する。その後、弁座体９５を胴体７２の内周面に溶接することにより、直線ガイド孔８４の上方開口から軸体８６が抜け落ちることがない。

さて、このように構成された開閉弁７１の作用及びこれが組み込まれた浴槽水管理システムの作用について説明する。

まず、第１浴槽１１に対応して設けられた開閉弁７１に着目して作用を説明すると、第１浴槽１１側の開閉弁７１には、上方より第１浴槽１１の浴槽水Ｗ１からの圧力Ｐ１が作用し、下方より第２浴槽Ｗ２からの圧力Ｐ２が作用する。

浴槽１１，１２がそれぞれ同一水位の浴槽水Ｗ１，Ｗ２で満たされている状態では、両圧力Ｐ１，Ｐ２は同一であるため、開閉弁７１に上下から与えられる圧力は相殺される。その結果、開閉弁７１の弁体９１には自重のみが作用する。ここで、開閉弁７１の弁体９１は、略円板状に形成されるとともにその中心を通る軸体８６で支持され、かつ軸体８６を挟んだ一方が直線状にカットされた形状となっているため、軸体８６を挟んでそのカット部位を含んだ側の方が軽くなっている。また、受圧体９４が弁体９１の一方に設けられていることにより重量アンバランスが強調されている。これにより、弁体９１は図２に示すようにカット部位を含んだ側が上側となりかつ板面が上下方向に延びた第１位置に配置される。

この状態で、第１浴槽１１又は第２浴槽１２において、人の出入などによって水位に若干の変化があっても、その変化は連通管５９を通じて即座に吸収する。若干の水位変化があると、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２とで圧力差が生じ、その圧力差がなくなるように連通管５９を湯が流通するためである。したがって、このような水位変化では、連通管５９の湯の流れは非常に遅く、しかも圧力差（Ｐ１−Ｐ２）も小さいため、連通管５９に生じる湯の流れが受圧体９４に作用しても、弁体９１は図２に示される第１位置に保持される。

また、弁体９１が第１位置に配置されている状況では、湯の流れ方向である上下方向に弁体９１が沿った状態となるため、殆ど流路断面積を狭くすることがない。一方、受圧体９４は湯の流れ方向に直交する方向へ延びているが、受圧体９４は弁体９１に比して受圧面積が小さいため流路断面積の絞り作用が小さい。その結果、第１浴槽１１と第２浴槽１２とは十分な流路断面積を保持した状態で連通されている。

このような水位管理がなされている状況下で、第１浴槽１１に汚物が混入し第１浴槽１１のみ清掃すべき事情が生じた場合、第１浴槽１１の浴槽水Ｗ１のみを外部へ排出する。この場合、作業者は、第１浴槽１１側の排出バルブ５１を開状態に切り換えるだけでよい。なお、この作業は、排出バルブ５１が手動式であれば手動で行われるし、電磁バルブのように電気的に制御されているものであればスイッチ操作によって行われる。なお、第１浴槽１１の浴槽水Ｗ１を排出する場合には、濾過機構２７の動作を一時的に停止させる。具体的には少なくともバルブ３２，４２を閉状態とする。濾過機構２７は第１浴槽１１と第２浴槽１２とで共有しているためである。

さて、第１浴槽１１が浴槽水Ｗ１で満たされている場合に排出バルブ５１を開状態に切り換えると、浴槽水Ｗ１は排出口４６及び排出管４８を介して排出される。排出口４６及び排出管４８は湯の排出効率を高めるべく一般に大口径となっている。これにより、浴槽水Ｗ１は勢いよく排出される。この状況では、第１浴槽１１における水位低下が著しく、第１浴槽１１の浴槽水Ｗ１から作用する圧力Ｐ１が急激に低下する。

すると、連通管５９内では、第２浴槽１２から第１浴槽１１に向けて急激な湯の流れが発生する。この急激な湯の流れ、換言すれば、第１浴槽１１と第２浴槽１２との急激な圧力変化（Ｐ１−Ｐ２）が受圧体９４に作用し、受圧体９４には上方へ持ち上げられる大きな力が作用する。受圧体９４は弁体９１に固定され、弁体９１は第１位置においては軸体８６によって回転方向へのみ移動が許容されているだけであるから、上方への力の作用によって、受圧体９４は図２の時計方向へ回転する。その回転途中では、弁体８１が水平方向に近づくため、弁体９１の軸体８６取付け側の板面に圧力ないし流速が作用し、弁体９１がやがてその板面を水平方向とする状況となる。この状態では図５に示すように、弁体９１が第２ストッパ９３に当接されて、弁体９１の板面が水平方向を向いた第２位置となる。なお、弁体９１の第２位置における第２ストッパ９３と当接される側が直線状にカットされていることから、この側の受圧面積が軸体８６を挟んだ反対側のそれよりも小さくなるため、第１位置から第２位置への回転が円滑に行われる。

さらに、弁体９１の下面には、第２浴槽１２から第１浴槽１１に向けて急激な湯の流れが作用し続け、この弁体９１の受圧面積が流路の大半を覆うような大きなもであることも相俟って、板面を水平方向に保ったまま自重に抗して上方へと水平移動する。なお、板面が水平を保つのは、軸体８６の直線状部位８８が直線ガイド孔８４に沿った状態となるためである。すると、図６に示すように、弁体９１の上面が弁座体９５、より詳しくはシールリング９７に当接され、弁座体９５内周側の開口９６を閉鎖した第３位置に配置される。これにより、連通管５９内における湯の流通が阻止される。この状態では、第１浴槽１１においてさらに湯が排出されていき、圧力差（Ｐ１−Ｐ２）が益々高まるばかりであるため、弁体９１は図６に示す流路遮断状態を強固に維持する結果となる。

やがて第１浴槽１１に満たされた浴槽水Ｗ１が全て排出されると、第１浴槽１１側からの圧力Ｐ１は最低となる。この状況でもやはり弁体９１は流路遮断状態を維持する。そして、作業者が第１浴槽１１から汚物を取り除き清掃作業を行った後に、排出バルブ５１を閉じ、給湯機構１３によって湯を第１浴槽１１に湯を補給すると、第１浴槽１１には徐々に浴槽水Ｗ１が満たされていく。

湯の補給によって第１浴槽１１の水位が徐々に上昇し、やがて第１浴槽１１の水位が第２浴槽１２の水位に近づくと、圧力差（Ｐ１−Ｐ２）に基づいて弁体９１に作用する力では弁体９１の自重を支えきれなくなる。こうなると、弁体９１が自重によって降下を開始し、弁体９１による流路遮断状態が解消される。これにより、連通管５９における第１浴槽１１と第２浴槽１２との湯の流通が開始され、やがて第１浴槽１１と第２浴槽１２とが同一水位となる。

弁体９１は、さらに降下していき、図５に示す第２位置に復帰する。この状態では、弁体９１の一方（図の右側）が直線状にカットされていることにより、右側よりも左側の方が重くなった重量アンバランスの状態となっている。したがって、この重量アンバランスによって、弁体９１は反時計方向に回転しはじめる。そして、回転しはじめると、受圧体９４が第２位置よりも左側に傾くため、これが重量アンバランスを強調する結果となり、やがて図２に示すように第１ストッパ９２に当接した第１位置へと円滑に自動復帰する。

なお、第２浴槽１２側の排出バルブ５２のみを開状態に切り換えた場合には、第２浴槽１２に対応して設けられた開閉弁７１が以上説明したとおりの動作を行う。このとき、第１浴槽１１側の開閉弁７１には上方から下方へ向けて湯の急速な流れが生じ、これを受圧体９４が受けて弁体９１を反時計方向へ回転させる力が作用することになる。ただし、弁体９１は第１位置において反時計方向への回転を阻止する第１ストッパ９２が設けられているため、弁体９１がそれ以上回転することはなく、図２に示される第１位置に保持される。

以上詳述した第１実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

第１浴槽１１と第２浴槽１２との底部間を連通管５９によって連通させた。これにより、第１浴槽１１と第２浴槽１２とを常には同一水位に保持することができる。また、両浴槽１１，１２において若干の水位変化が生じても即座に水位差を埋め合わせることができる。さらに、連通管５９に接続された水位計測器６２によって、個別に各浴槽１１，１２の水位を確認することなく、両浴槽１１，１２の水位を知ることができ、両浴槽１１，１２の水位管理を容易なものとすることができる。

連通管５９には、各浴槽１１，１２に対応して開閉弁７１を設けた。これにより、一方の浴槽、例えば第１浴槽１１の浴槽水Ｗ１のみを排出する場合には、第１浴槽１１に対応して設けた開閉弁７１が連通管５９の流路を閉鎖するため、第２浴槽１２の浴槽水Ｗ２を無駄に排出することがなく、湯の無駄を極力排除することができる。

開閉弁７１を、連通管５９を流通する湯の急速な流れないしは圧力差によって流路を遮断し、弁体９１の自重によって流路を開放した状態に復帰するように構成した。これにより、連通管５９の連通遮断のために電磁切換弁などの電気的構成を設ける必要がなく、コスト面やメンテナンス面で有利である。さらには、手動切換すらも不要であることから、一方の浴槽１１又は１２の湯を排出する場合には単に対応する浴槽１１又は１２の排出バルブ５１，５２を開放するだけでよく、作業者による連通管５９の切り換え忘れ等の懸念もない。

開閉弁７１は常には弁体９１の板面を湯の流れ方向である上下方向に向けた第１位置に保持されている。これにより、連通管５９の流路断面積を絞ってしまう不具合がなく、円滑な湯の流通を保証することができる。

開閉弁７１の弁体９１には第１位置にある場合において湯の流れ方向と直交する方向に延びる受圧体９４を設けた。そして、一方の浴槽１１又は１２の湯が排出されると、その急速な流れ又は圧力変化を受圧体９４が受け、弁体９１を回転させた第２位置、更には流路を遮断した第３位置に至らしめる。そして、この受圧体９４は、弁体９１よりも板面の面積が小さく形成されている。これにより、連通管５９の流路開放状態では受圧体９４の存在によっても流路断面積を絞る作用が小さくて済み、また急速な湯の流れに追従して弁体９１を流路遮断状態とする第３位置に切り換えることができる。したがって、単に弁体９１をスライド移動させるものよりも有利である。

開閉弁７１の弁体９１を第１位置に復帰させるために、弁体９１の一部をカットした形状として重量アンバランスを利用した。これにより、第３位置から第２位置への降下を弁体９１の自重で行うとともに、第２位置から第１位置への回転復帰を重量アンバランスによって行うことができ、簡易な構成により上下へのスライド及び回転動作を実現することができる。また、第２位置から第１位置への回転を開始すると、受圧体９４が第１位置側へ傾くため、重量アンバランスがより強調されて第１位置側へ円滑に回転させることができる。また、回転及びスライドのガイドを、ガイド部材８１の各ガイド孔８４，８５及び軸体８６の形状によって実現しているので、さらに構成の簡素化が図られる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、第１実施形態との相違点のみを、図７に基づいて説明する。

第１実施形態では、弁座体９５を胴体７２の内周面に溶接によって固定していた。これに対し、第２実施形態の開閉弁１０１では、弁座体１０２を胴体７２内周面に溶接することなく構成している。

すなわち、胴体７２の内周面のうち上端縁には複数の板状の載置板１０３が溶接固定されている。図示では載置板１０３は左右２つが示されているが、３以上であってもよい。そして、載置板１０３には上下方向に貫通するネジ孔（図示略）が形成されている。そして、平面視で各載置板１０３と、第２位置（すなわち板面が水平方向）となった弁体９１とが重ならない程度に、各載置板１０３が胴体７２の内周面寄りに小さく形成されている。そして、弁座体１０２はその外形がフランジ７３の外周縁まで延びるように形成されており、弁座体１０２が前記載置板１０３とともにビス１０４止めされている。

以上のようにして開閉弁１０１を構成することにより、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

さらには、ビス１０４を外すことにより、弁座体１０２を開閉弁１０１から取り外すことができる。弁座体１０２を開閉弁１０１から取り外すことで、劣化したシールリング９６を交換することができる。また、弁座体１０２を取り外すことができる点、及び平面視で各載置板１０３と弁体９１とが重ならない位置関係にある点により、弁座体１０２を取り外した状態では、ガイド部材８１における直線ガイド孔８４の上部開放端から弁体９１を取り外すことができるため、弁体９１のメンテナンスも行うことができる。これらにより、第１実施形態における開閉弁７１よりも開閉弁１０１のメンテナンス性が向上する利点がある。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について、第１実施形態との相違点のみを、図８に基づいて説明する。

第１実施形態では、弁体９１の一部を直線状にカットした形状とし、軸体８６を挟んだ両側の重量アンバランスを作り出していた。これに対し、第３実施形態の開閉弁１１１では、弁体１１２を円板状に形成しており、弁体１１２それ自体での重量アンバランスは存在しない。

また、第１実施形態では、受圧体９４を弁体９１の中心を通るように固定していた。これに対し、第３実施形態の開閉弁１１１では、弁体１１２が図示されている第１位置、すなわち弁体１１２の板面が上下方向を向いている状態で、弁体１１２の中心よりも下方に偏倚した位置に受圧体１１３が設けられている。

以上のようにして開閉弁１０１を構成することにより、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

さらには、弁体１１２を単純な円板状に形成するだけでよいため、弁体１１２の製作が容易になる。これに伴い、弁座体９５も単純なリング板状に形成すればよいため、弁座体９５の製作も容易になる。さらには、弁体１１２に対する弁座体９５の方向性もなくなるため、組付け時（溶接時）の作業性も向上する。

また、受圧体１１３を弁体１１２の中心から偏倚させて取り付けることにより、弁体１１２全体としての重量アンバランスを生成している。すなわち、受圧体１１３が本実施形態におけるアンバランス手段を構成している。これにより、第２位置から第１位置への回転復帰をこの重量アンバランスを利用して行うことができる。

（他の実施形態）
上述した第１乃至第３の各実施形態に限らず、例えば以下に示す各実施形態とすることもできる。

・上記各実施形態では、弁体９１，１１２をＤ字板状や円板状に形成したが、楕円板状や多角形板状にする等、他の形状としてもよい。

・上記各実施形態では、開閉弁７１，１０１，１１１の弁体９１，１１２が第１位置にある場合において、軸体８６の直線状部位８８が下向きとなるようにしていたが、直線状部位８６が上向きとなるように弁体９１，１１２に固定してもよい。また、軸体８６は必ずしも断面Ｄ字状とする必要はなく、弁体９１，１１２が回転動作を行った後に上昇動作を行うようにガイドされる形状であればよい。

・上記各実施形態では、受圧体９４，１１３を矩形板状に形成したが、半円状に形成するなど他の形状としてもよい。また、受圧体を複数枚設けてもよいが、この場合には各受圧体の受圧面積を小さくすることが好ましい。

・上記各実施形態では、弁座体９５，１０２にゴム製のシールリング９７を設けて流路遮断時に湯の流通を完全に遮断するようにしていたが、メタルシールなど他のシール手段を設けるようにしてもよい。

・上記各実施形態では、弁体９１，１１２の重量アンバランスを生成するために、弁体９１の一部をカットし、または受圧体１１３を偏倚した位置に取り付けたが、これら以外にも、弁体９１，１１２の軸体８６を挟んだ一方（第１位置における下方）に重りを取り付けることによって重量アンバランスを生成することができる。

・上記各実施形態では、一対の浴槽１１，１２を連通管５９で接続したが、３以上の浴槽に連通管を接続して各浴槽を連通させても良い。この場合には、浴槽の数にあわせて連通管を中途で分岐させればよく、各浴槽に対応してそれぞれ開閉弁７１，１０１，１１１を介在させることにより、上記各実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。

・上記各実施形態では、開閉弁７１，１０１，１１１を浴槽１１，１２の浴槽水管理のための浴槽水管理システムに適用した場合について説明したが、開閉弁７１，１０１，１１１は、その他の用途に用いることが可能である。例えば、魚などを入れるための複数の水槽を連通する連通管に接続することができる。また、複数のタンク間に設けることも可能である。これらの場合においても、上記各実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。

第１実施形態の浴槽水管理システムを示す概略図。 第１実施形態の連通管の一部及び開閉弁（開閉弁は開状態）を示す縦断面図。 （ａ）は図２のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線断面図。 開閉弁の要部分解斜視図。 開閉弁の動作途中の状態を示す縦断面図。 開閉弁の閉状態を示す縦断面図。 第２実施形態の開閉弁を示す縦断面図。 第３実施形態の開閉弁を示す縦断面図。

符号の説明

１１，１２…浴槽、１３…給湯機構、２７…濾過機構、４５…排出機構、５１，５２…排出バルブ、５６…水位管理機構、５７，５８…連通口、５９…連通管、６２…水位計測手段としての水位計測器、７１…開閉弁、７２…弁本体を構成する胴体、８１…ガイド機構を構成するガイド部材、８４…第２ガイド部としての直線ガイド孔、８５…第１ガイド部としての回転ガイド孔、８６…ガイド機構を構成する軸体、８７…円弧状部位、８８…直線状部位、８９…円板部、９１…弁体、９２，９３…ガイド機構を構成するストッパ、９４…アンバランス手段を兼ねた受圧体、９５…弁座としての弁座体、９６…開口、９７…シールリング、１０１…開閉弁、１０２…弁座としての弁座体、１０３…載置板、１０４…取付部材としてのビス、１１１…開閉弁、１１２…弁体、１１３…アンバランス手段を兼ねた受圧体。

Claims (5)

1. 流体を流通させる流路が形成された弁本体内に弁座及び弁体を設け、前記弁座から前記弁体が離間することにより前記流路が開放され、前記弁座に前記弁体が当接されることにより前記流路を遮断する開閉弁において、
   前記弁座の下方位置に弁体を配置し、
   前記弁体に、該弁体に交差するとともに該弁体の受圧面よりも受圧面積が小さく形成された受圧体を設け、
   前記受圧体が前記流路を流通する流体の上方への流れを受けることにより、前記弁体が前記弁座と交差する第１位置から回転して前記弁座と向き合う第２位置に案内され、さらに前記弁体が前記流体の上方への流れを受けることにより、前記第２位置から前記弁座に当接されて前記流路を遮断する第３位置まで平行移動するよう上方へ案内されるガイド機構によって、前記弁体を支持したことを特徴とする開閉弁。
2. 前記ガイド機構は、前記弁本体内に設けられたガイド部材と、前記弁体に設けられて前記ガイド部材に案内される軸体とを備え、
   前記ガイド部材は、前記軸体を回転方向にガイドする第１ガイド部と、その回転ガイド部に連続して上方に延び、前記軸体を上下方向にガイドする第２ガイド部とを備え、
   前記第１ガイド部において前記弁体が前記第１位置と前記第２位置との間で回転可能に案内され、前記第１ガイド部において前記弁体が前記第２位置に配置された場合に限り、前記第２ガイド部において前記弁体が前記第３位置に向け案内されるように構成した請求項１記載の開閉弁。
3. 前記弁体は、前記第２位置に配置されている状態で前記弁体にかかる重力によって前記第１位置に回転復帰させるべく、前記第２位置から前記第１位置に回転する側へ力が作用する重量アンバランスを発生させるアンバランス手段を備えた請求項１又は２記載の開閉弁。
4. 複数の浴槽間に接続され、これら各浴槽の水位を同レベルに維持する連通管を備えた浴槽水管理システムにおいて、
   前記各浴槽には、浴槽に溜められた浴槽水を個別に排出するための排出機構を接続し、
   前記連通管には各浴槽毎に請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の開閉弁をそれぞれ設けたことを特徴とする浴槽水管理システム。
5. 前記連通管には、該連通管内を流通する浴槽水を取り込んで前記各浴槽の水位を計測する水位計測手段を接続した請求項４記載の浴槽水管理システム。

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