JP2997216B2

JP2997216B2 - 三方弁

Info

Publication number: JP2997216B2
Application number: JP8286886A
Authority: JP
Inventors: 正博岩崎; 泰夫明渡
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 1996-10-29
Filing date: 1996-10-29
Publication date: 2000-01-11
Anticipated expiration: 2016-10-29
Also published as: JPH10132102A

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、三方弁、その一
使用態様である圧力感知式パイロット弁及びそのパイロ
ット弁を使用した、地震災害時などに用いられる非常用
貯水槽と水道本管とを切断する管路等に設置して、それ
らの流路の変更を行う流路切換弁装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】三方弁は、流れの方向を切換える場合に
使用するものであり、その一態様として、図１１、１２
に示すものがある。この弁Ｖは、同図に示すように、弁
室１００内壁に、対向して第１ポート１０１及び第２ポ
ート１０２を形成するとともに、その両ポート１０１、
１０２の間に第３ポート１０３を形成し、前記第１、第
２ポート１０１、１０２の開口縁を第１、第２弁座１０
１ａ、１０２ａとして、その両弁座１０１ａ、１０２ａ
に、弁棒１０５を介し弁体１０４を選択的に当接させて
（図１１の実線と鎖線の状態）、第１ポート１０１と第
３ポート１０３、第２ポート１０２と第３ポート１０３
を選択的に連通して流れ方向を切換える。

【０００３】また、この三方弁Ｖは圧力感知式パイロッ
ト弁として使用され、このパイロット弁は非常用貯水槽
（タンク）設備における流路切換弁装置に採用されてい
る。すなわち、従来より、例えば地震等の災害発生時に
地域住民の生活水を確保したり、消火用水などとするた
めに、道路や校庭あるいは公園の地下等に非常用貯水槽
（タンク）が埋設されている。

【０００４】この非常用貯水槽設備は、一般に、図１０
に示すように、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１、１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
２を設けたものである。図中、３は消火栓、４は手動ポ
ンプ、５は空気弁である。

【０００５】そして、平常時は、緊急遮断弁１、１を開
放し、緊急開放弁２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１、１を閉じ、緊急開放弁２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。

【０００６】この非常用貯水槽設備において、上記緊急
遮断弁１、緊急開放弁２を、水道本管Ｓの水圧でもって
制御する技術が種々に開発されており、例えば、登録実
用新案第３０１８３３５号公報にその一例が開示されて
いる。また、その同様な従来技術として、図１３に示す
ように、緊急遮断弁１及び緊急開放弁２に２個のパイロ
ット弁６、７を付設したものがある。

【０００７】その従来技術は、例えば緊急遮断弁１の場
合について説明すると、バイパス管Ｐに介設した緊急遮
断弁１に２個の復帰用及び遮断用パイロット弁６、７が
付設され、そのパイロット弁６、７は、それぞれダイヤ
フラム６ａ、７ａ、そのダイヤフラムを押すばね６ｂ、
７ｂ、ダイヤフラムに弁棒を介して連動する弁体６ｃ、
７ｃ及びその弁座６ｄ、７ｄなどから成る。そして、水
道圧が所要圧以上である平常時は、図１３（ａ）に示す
ように、両パイロット弁６、７はその水道圧が印加さ
れ、ダイヤフラム６ａ、７ａはばね６ｂ、７ｂを圧縮状
態で、弁体６ｃは弁座６ｄから離れるとともに弁体７ｃ
が弁座７ｄに圧接して緊急遮断弁１のシリンダ弁１１ａ
に水道圧を印加しない。このため、シリンダ弁１１ａ
は、その内外圧がＰ₁＞Ｐ₂となり、弁座１２から離れ
て、遮断弁１は開放状態となっている。

【０００８】一方、地震等により、水道圧が低下してば
ね６ｂ、７ｂの付勢力より低くなると、同図（ｂ）に示
すように、両パイロット弁６、７は、ばね６ｂ、７ｂの
付勢力により、その弁体６ｃが弁座６ｄに当接するとと
もに、弁体７ｃは弁座７ｄから離れて、水道圧がシリン
ダ１１内に印加される（Ｐ₁≒Ｐ₂）。このとき、緊急
遮断弁１の弁座径Ｄ₁とシリンダ１１の径Ｄ₂にはＤ₁
＜Ｄ₂の関係があり、π／４・Ｄ₁ ²・Ｐ₁＜π／４・Ｄ
₂ ²・Ｐ₂＋Ｗ（シリンダ弁１１ａの重量）となるため、
シリンダ弁１１ａは弁座１２に当接して管路Ｐを閉じ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記三方弁Ｖは、弁体
１０４が第１弁座１０１ａ又は第２弁座１０２ａから離
れるとき、図１２に示すように、弁体１０４が両弁座１
０１ａ、１０２ａから離れて、第３ポート１０３が第
１、第２ポート１０１、１０２の両者に連通する状態が
必ず生じる。このため、この三方弁Ｖを圧力感知式パイ
ロット弁とし使用すると、その第１ポート１０１から両
ポート１０２、１０３への連通状態は、流れ方向の切換
え動作がなされていない不安定状態となる。このことは
切換動作の信頼性の点から問題である。例えば、上述の
非常用貯水槽設備において、緊急遮断弁１及び緊急開放
弁２の切換えが確実になされないことであり、信頼性の
問題が生じる。とくに、水道本管Ｐの水圧変動がゆっく
りであったり、切換え設定圧付近で、一時的に停滞する
と、上述不安定状態が生じる。

【００１０】また、上述の非常用貯水槽設備において、
２個のパイロット弁６、７を付設することは、設置スペ
ースも広く必要であり、その導圧管ｔの配管が複雑とな
るうえ、コスト的にも高いものとなる。また、２個の弁
６、７ゆえに故障発生率も高いものとなっている。

【００１１】さらに、両パイロット弁６、７の設定圧に
相関をとる必要があり、その調整が煩雑であって、調整
に不具合があると、所要の動作がなされない。すなわ
ち、両パイロット弁６、７の設定圧を５ｋｇ／ｃｍ²と
すべきところを、復帰用パイロット弁６の設定圧のみ
が、ばね６ｂの押圧が弱くて４ｋｇ／ｃｍ²に調整され
て低すぎるという不揃いが生じていると、管路Ｐが通常
圧より設定圧（５ｋｇ／ｃｍ²）に下がると、遮断用パ
イロット弁７は正常に作動（閉から開へ）して管路Ｐの
圧力水をシリンダ１１内へ供給する。しかし、復帰用パ
イロット弁６は、水圧が設定圧の４ｋｇ／ｃｍ²に下が
っておらず作動しない（開いたままの）ため、圧力水が
供給されても、その圧力水は、ほぼそのまま外部へ排出
されることになる。このため、シリンダ１１内の圧力は
若干上がるにしても所定の圧力にはならないので、シリ
ンダ弁１１ａは弁座１２に確実に圧接せず、遮断弁１
は、完全には閉鎖せず、上流側の水は弁１の下流側へ漏
れ続くことになる。

【００１２】また、このとき、シリンダ１１の圧力は、
圧力水の供給と排出の差異により決まるが、管路Ｐの流
体圧（水圧）、流量、バルブ（シリンダ弁１１）開度、
などが変化するため、弁１の開度なども一定せず、不安
定となり、下流側への漏れ量も安定したものとならず、
配管系としては著しく不安定で不具合なものとなる。こ
の様な不安定状態は、両弁６、７の導圧管ｔの配管長さ
に差がある場合や、洩れがある場合も起るおそれがあ
る。このため、両弁６、７の設定圧はその導圧管ｔの長
さ・洩れを考慮する必要があり、その調整は煩雑であ
る。

【００１３】一方、遮断用パイロット弁７の設定圧が低
すぎると、例えば４ｋｇ／ｃｍ²であると、管路Ｐの水
圧が５ｋｇ／ｃｍ²に下がり、復帰用パイロット弁６が
閉じても、遮断用パイロット弁７は作動しない（開かな
い）ため、圧力水はシリンダ１１内に供給されず、この
場合も、遮断弁１は閉鎖せず、不安定な開放状態とな
る。

【００１４】なお、上記両不安定状態は、管路Ｐの水圧
がさらに下がり、４ｋｇ／ｃｍ²になると、その時点
で、復帰用パイロット弁６又は遮断用パイロット弁７は
作動し（閉鎖又は開放し）、圧力水が全てシリンダ１１
に印加されて、遮断弁１は安定して確実に閉鎖する。

【００１５】この発明は、上記実情の下、上述の三方弁
において、２方向に流れが生じて流れ方向の切換え動作
がなされていない不安定状態をなくすことを第１の課題
とする。また、非常用貯水槽設備における流路切換弁装
置等において、パイロット圧による流路切換を確実に行
い得るようにすることを第２の課題、さらに、パイロッ
ト弁間の相関をとる調整を無くし、複雑で長い導圧配管
を極力なくして圧力調整が容易で、かつ故障の少ないパ
イロット弁とすることを第３の課題とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記第１の課題を解決す
るために、この発明は、上述の三方弁において、上記弁
体２５を、その移動方向の中程で分割して、一方の分割
弁体が一方の弁座から離れるとき、他方の分割弁体は他
方の弁座に当接しているようにしたのである（請求項
１）。

【００１７】このようにすれば、第２ポートが第１、第
３ポートに共に連通する状態がなくなり、流れ方向の切
換え（ＯＮ−ＯＦＦ）が明確となる。

【００１８】請求項２記載の発明は、上記発明の一方の
分割弁体が一方の弁座から離れるとき、他方の分割弁体
は他方の弁座に当接している考えの具体的態様であり、
上記弁室内に挿入した弁棒に、上記分割弁体を摺動自在
に嵌挿するとともに、両分割弁体間にばねを介設して離
れる方向に付勢し、前記弁棒には分割弁体の離れる方向
の摺動を制限する係止部をそれぞれ設け、この両係止部
の間隔（両分割弁体が摺動し得る間隙）は上記両弁座の
間隔よりも広く設定されている構成としたのである。

【００１９】このようにすれば、両分割弁体はばねによ
りその係止部に制限されるまで移動し、その両者の離れ
間隔は両弁座の間隔より広くなっている。このため、一
方の分割弁体がその弁座に当接し、他方の分割弁体がそ
の弁座から離れている状態から、他方の分割弁体がその
弁座に当接するときには、一方の分割弁体はその弁座へ
の当接状態を維持する。すなわち、両分割弁体が弁座か
ら共に離れる状態はなくなり、さらに、弁棒が動けば、
一方の分割弁体は係止部によって弁座から離れてそのポ
ートを開放する。

【００２０】請求項３に記載の発明は、上記第２の課題
を達成するために、上記三方弁を圧力感知式パイロット
弁に採用したものであり、上記弁室をなす弁箱に上記弁
棒が挿入されたシリンダを取付け、このシリンダ内に、
前記弁棒と連動するダイヤフラムを設けて、そのダイヤ
フラムにパイロット圧を印加するとともに、前記ダイヤ
フラムをパイロット圧の反印加方向に付勢するばねを設
け、パイロット圧が設定値を越えたことにより、パイロ
ット圧又は前記ばねによりダイヤフラムを介して前記弁
棒をその軸方向に動かして上記弁体を両弁座から交互に
接離する構成としたのである。

【００２１】このように構成する圧力感知式パイロット
弁は、ばねの付勢力の調整によって、弁体が弁座に接離
するパイロット圧を調節する。この調整圧が、第１ポー
トと第２ポートの流路の開閉と、第２ポートと第３ポー
トの流路の開閉の切換え圧となる。すなわち、ばねの付
勢力の調整によって、両流路の開閉切換えを同時に行い
得る。このため、その両流路を、上記復帰用及び遮断用
パイロット弁の開閉流路とすれば、その両弁の作用を一
つの弁によって行い得る（後述の発明の実施の形態参
照）。

【００２２】請求項４記載の発明は、上記各発明におい
て、上記弁室をなす弁箱を、第１のポートを有する第１
のピースと、第２、第３のポートを有する第２のピース
とに分割し、第２のピースは、第２ポートの対向面が開
放されて、その開放面に第１のピースが当接されて締結
されたものである構成としたのである。

【００２３】このようにすれば、各ピースの製造が容易
となり、両ピースはシールを介在してボルト締めすれ
ば、弁箱となり、その組立ても容易である。また、弁体
も第１、第２弁座間を直線的に動いてその動き方向にお
いて弁座に圧接して開閉することとなり、その動作も確
実で、かつシール性もよいものとなる。

【００２４】請求項５及び６記載の発明は、上記第３の
課題を達成するために、上記圧力感知式パイロット弁を
使用した流路切換弁装置に係るものであり、その請求項
５記載の発明は、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間に、そ
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弁を設けた非常貯
水槽設備において、上記流路切換弁に請求項３又は４記
載の圧力感知式パイロット弁を付設し、上記水道本管の
水圧を上記パイロット圧として、前記パイロット弁によ
り前記流路切換弁を動作させるようにしたものである。

【００２５】その流路切換弁を動作させる構成として
は、例えば、図１３の遮断弁１であれば、第１ポート又
は第３ポートに管路圧を導入し、第２ポートはシリンダ
１１に接続して、第３ポート又は第１ポートは解放した
構成とし、パイロット圧（管路圧）により、弁体を移動
させて、両弁座を開閉して、シリンダ１１内への管路圧
の印加を切換え、流路切換弁を動作させる（後述の実施
の形態参照）。

【００２６】請求項６記載の発明は、請求項５記載発明
において、図１３の遮断弁１及び開閉弁２を一つの弁で
なし得るようにしたものであり、その両弁１、２の作用
をなす流路切換弁を下記の構成（Ａ）とし、その流路切
換弁の第１、第４ポートにバイパス管又は水道本管、第
２、第３ポートに水道本管又はバイパス管を接続し、流
路切換弁の下記シリンダ内のピストンを上記パイロット
弁を介しての上記パイロット圧の印加によって動かし、
上記水道本管の水圧が高い平常時は、前記流路切換弁の
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、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たものである。

【００２７】構成（Ａ）「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て、その各弁体は、第１
及び第３弁座に当接する際、第２弁座から離れ、第２弁
座に当接する際には第１及び第３弁座から離れるように
なっており、前記弁箱に上記弁棒が挿入されたシリンダ
を設けるとともに、このシリンダ内に、弁棒に連動した
ピストンを設ける」。

【００２８】このように構成する流路切換弁装置は、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（後述の実施形態参照）。このように配管
すると、パイロット弁によって、その上記作用により、
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、
上記の二通り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。

【００２９】

【発明の実施の形態】この発明を圧力感知式パイロット
弁Ｖ₁に採用した一実施形態を図１乃至図６に示し、そ
の図において、２０は弁箱であって、第１ポート（口）
２１ａを有する第１のピース（分割体）２０ａと、第２
ポート（口）２１ｂ及び第３ポート（口）２１ｃを有す
る第２のピース（分割体）２０ｂとから成り、後述のシ
リンダ３０の一部をなす蓋部２０ｃとともに、Ｏリング
２１を介在してボルト２２により締付けられて、各ピー
ス２０ａ、２０ｂ及び蓋部２０ｃが一体となっている。
ボルト２２は周囲等間隔位置に適宜数設ける。

【００３０】第２のピース２０ｂはその中央下部に円筒
状凹部が形成されており、この凹部開口を第１のピース
２０ａで塞ぐことにより、その凹部が弁室２７となる。
この弁室２７に、下方から第１ポート２１ａが開口し、
上方から第２ポート２１ｂが開口し、側方から第３ポー
ト２１ｃが開口しており、その第１ポート２１ａと第２
ポート２１ｂの開口縁に第１弁座２６ａ、第２弁座２６
ｂがそれぞれ形成される。

【００３１】弁箱２０（弁室２７）の中央には弁棒２３
が挿入され、この弁棒２３は、第２ピース２０ｂの摺動
孔２４にＯリング２４ａを介して摺動自在に嵌められて
いる。弁棒２３には弁体２５が摺動自在に嵌挿されてお
り、この弁体２５の上下面のゴムシート２８ａ、２８ｂ
が弁体２５の移動に従って上記弁座２６ａ、２６ｂに交
互に接離する。すなわち、弁体２５の上下動によって、
第１、第２ポート２１ａ、２１ｂが選択的に開閉され
る。

【００３２】弁体２５は中程で分割されて、その両分割
弁体２５ａ、２５ｂ間にはＯリング押え２８ｃを介在し
てコイルばね２８が介設されており、このばね２８によ
り両分割弁体２５ａ、２５ｂは離れる方向に付勢されて
いる。弁棒２３の先端にはナット２９ａがねじ込まれ
て、弁体２５の弁棒２３からの抜け止めをしている。ま
た、弁棒２３の中程には径段差２９ｂが形成されて、弁
体２５のそれ以上の移動を阻止している。すなわち、ナ
ット２９ａと段差２９ｂにより、弁体２５との係止部が
形成され、この係止部２９ａ、２９ｂによって、分割弁
体２５ａ、２５ｂの離れ方向の摺動が規制される。

【００３３】この両係止部２９ａ、２９ｂの間隙は第
１、第２弁座２６ａ、２６ｂの間隔よりも広く設定され
ている。このため、図３に示すように、一方の分割弁体
２５ｂがその弁座２６ｂに当接し、他方の分割弁体２５
ａがその弁座２６ａから離れている状態から、図５に示
すように他方の分割弁体２５ａがその弁座２６ａに当接
するときには、図４に示すように一方の分割弁体２５ｂ
はその弁座２６ｂへの当接状態を必ず維持する。すなわ
ち、両分割弁体２５ａ、２５ｂが弁座２６ａ、２６ｂか
ら共に離れる状態はなくなり、さらに、弁棒２３が動け
ば、一方の分割弁体２５ａ、２５ｂは係止部２９ａ、２
９ｂによって弁座２６ａ、２６ｂから離れてポート２１
ａ又は２１ｂを開放する。弁体２５ａ、２５ｂはその動
きがガイド２７ａによって規制されて円滑に動く。

【００３４】上記蓋部２０ｃには有蓋筒状体３１がねじ
込まれてシリンダ３０が形成されており、このシリンダ
３０内に、ベロフラム（藤倉ゴム（株）商品名）などの
ダイヤフラム３２が張設されている。このダイヤフラム
３２はその周囲が第２ピース２０ｂと蓋部２０ｃに挾持
されてシリンダ３０内を区画しており、その中央に、上
記弁棒２３が貫通している。その貫通した弁棒２３には
ピストン３３及びリテーナ３４がダイヤフラム３２を介
在して固着されており、このため、ダイヤフラム３２の
撓みに応じてピストン３３を介し弁棒２３が上下動す
る。

【００３５】筒状体３１内にはばね３５が内装されてお
り、このばね３５は下端がピストン３３に、他端がばね
受け３６に当接している（受けられている）。そのばね
受け３６は、ボルト３７のねじ込み量に応じて筒状体３
１内を移動してばね３５を伸縮させる。このため、ボル
ト３７のねじ込み量によって、ばね３５の付勢力が調整
され、弁棒２３の動き、すなわち、弁体２５が弁座２６
ａ、２６ｂに接離するダイヤフラム３２への印加圧を調
整し得る。その印加は、第２ピース２０ｂに形成された
パイロットポート２１ｄを通してなされる。

【００３６】この圧力感知式パイロット弁Ｖ₁の実施形
態は以上の構成であり、図６に示すように、水道圧など
のパイロット圧ｐがダイヤフラム３２に印加されている
状態において、その圧ｐが、ばね３５による設定圧より
高い場合には、同図（ａ）のごとく、その圧ｐによっ
て、ダイヤフラム３２は上方に撓んで、弁棒２３も上昇
して弁体２５は第２弁座２６ｂに圧接し、第１ポート２
１ａと第３ポート２１ｃが連通し、第２ポート２１ｂと
第３ポート２１ｃとの間が閉じている（図３参照）。

【００３７】この状態で、地震等の何らかの事情によ
り、水道本管Ｓの水圧などが下がってパイロット圧ｐが
低下し、ばね３５による設定圧より低くなると、図４に
示す両分割弁体２５ａ、２５ｂがそれぞれ弁座２６ａ、
２６ｂに圧接している状態を経たのち、図６（ｂ）のご
とく、ばね３５により、ダイヤフラム３２は下方に撓ん
で、弁棒２３も下降して分割弁体２５ｂは第２弁座２６
ｂから離れ、第２ポート２１ｂと第３ポート２１ｃを連
通する（図５参照）。

【００３８】この実施形態において、シリンダ３０内の
ばね３５側にパイロット圧ｐを印加し、ばね３５は伸長
状態でピストン３３を上方に付勢するようにしてもよ
い。このとき、ばね３５の付勢力によって、分割弁体２
５ａを第１弁座２６ａから離し、分割弁体２５ｂを第２
弁座２６ｂに圧接することとなる。

【００３９】つぎに、上記圧力感知式パイロット弁Ｖ₁
の実施形態を図１０の非常用貯水槽設備に使用した実施
形態を図７乃至図１０に示し、その図７及び図８は図１
３の遮断弁１（図７）及び開放弁２（図８）に採用した
ものであり、その弁１、２の構成は、前述と同一である
ため、その説明は省略する。

【００４０】図７に示す遮断弁１の場合は、管路（バイ
パス管）Ｐの水圧をパイロット弁Ｖ₁のパイロットポー
ト２１ｄ及び第２ポート２１ｂに導入し、第３ポート２
１ｃをシリンダ１１に接続するとともに、第１ポート２
１ａを開放する。

【００４１】この弁装置は、平常時、同図（ａ）に示す
ように、水圧ｐによってダイヤフラム３２は上方に撓ん
で弁体２５を第２弁座２６ｂに圧接し、第１弁座２６ａ
が開放して、シリンダ１１内は外部に開放状態となって
いる。このため、Ｐ₁＞Ｐ₂から、シリンダ弁１１ａは
上昇して、弁座１２は開放し、遮断弁１は開放状態で、
管路Ｐには水道水が流通している。

【００４２】一方、地震等によって、水圧ｐが低下し、
ばね３５による設定圧以下になると、ばね３５により、
同図（ｂ）に示すように、ダイヤフラム３２が下方に撓
んで、弁体２５を第２弁座２６ｂから離し、第１弁座２
６ａに圧接する。このため、管路Ｐの水圧ｐは、第３ポ
ート２１ｃからシリンダ１１内に印加され、前述と同様
にして、シリンダ弁１１ａが下降して弁座１２に圧接
し、管路Ｐを閉じる。

【００４３】管路Ｐの水圧が戻り、上記設定圧以上とな
れば、ダイヤフラム３２が上方に撓み、パイロット弁Ｖ
₁が同図（ａ）のように復帰して管路Ｐを開放する。

【００４４】図８に示す開放弁２の場合は、管路（水道
本管）Ｓの水圧ｐをパイロット弁Ｖ₁のパイロットポー
ト２１ｄ及び第１ポート２１ａに導入し、第３ポート２
１ｃをシリンダ１１に接続するとともに、第２ポート２
１ｂを開放する。

【００４５】この弁装置は、前述の遮断弁１の場合と逆
作用を行い、平常時、水圧ｐによってダイヤフラム３２
は上方に撓んで弁体２５を第２弁座２６ｂに圧接し、第
１弁座２６ａが開放して、シリンダ１１内には水圧ｐが
印加し、シリンダ弁１１ａが下降して弁座１２に圧接
し、管路Ｓを閉じている。

【００４６】一方、地震等によって、水圧ｐが低下し、
ばね３５による設定圧以下になると、ばね３５により、
同図（ｂ）に示すように、ダイヤフラム３２が下方に撓
んで、弁体２５を第２弁座２６ｂから離し、第１弁座２
６ａに圧接する。このため、管路Ｓの水圧は、シリンダ
１１内に印加されず、第３ポート２１ｃを介して外部に
開放され、シリンダ弁１１ａが上昇して弁座１２から離
れ、管路Ｓを開放する。

【００４７】管路Ｓの水圧が戻り、上記設定圧以上とな
れば、ダイヤフラム３２が上方に撓み、パイロット弁Ｖ
₁が同図（ａ）のように復帰して管路Ｓを閉じる。

【００４８】図９は、図１０における上記遮断弁１及び
開放弁２を１つの流路切換弁Ｖ₂によってなした実施形
態であり、その図において、４０は弁箱であって、第１
ポート（口）４１ａと第２ポート（口）４１ｂを有する
一方の分割体４０ａと、第３ポート（口）４１ｃと第４
ポート（口）４１ｄを有する他方の分割体４０ｂと、一
方の分割体４０ａの蓋４０ｃとから成り、両分割体４０
ａと４０ｂ、一方の分割体４０ａと蓋４０ｃはそれぞれ
パッキング（シール）４２を介在してボルト４３により
一体化されている。ボルト４３は周囲適宜位置に設け
る。

【００４９】弁箱４０の中央には弁棒４４が挿入され、
この弁棒４４は蓋４０ｃと他方の分割体４０ｂ底面の軸
受４５ａ、４５ｂ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４０内は、弁棒４４を横切る
仕切り壁４６ａ、４６ｂ、４６ｃが設けられて、第１ポ
ート４１ａの第１室４７ａ、第２ポート４１ｂの第２室
４７ｂ、第３ポート４１ｃの第３室４７ｃ、第４ポート
４１ｄの第４室４７ｄの４室に分割されている。

【００５０】各仕切壁４６ａ、４６ｂ、４６ｃには弁棒
４４が貫通する連通孔４８ａ、４８ｂ、４８ｃが形成さ
れて、その孔４８ａ、４８ｂ、４８ｃの周縁が第１、第
２、第３弁座４９ａ、４９ｂ、４９ｃとなっている。弁
棒４４にはその弁座４９ａ、４９ｂ、４９ｃに接離する
弁体５０ａ、５０ｂが設けられており、同図実線に示す
ように、下側の弁体５０ｂが第２弁座４９ｂに当接して
いるときには、上側の弁体５０ａは第１弁座４９ａから
離れ、同図鎖線に示すように、下側の弁体５０ｂが第２
弁座４９ｂから離れて第３弁座４９ｃに当接すると、上
側の弁体５０ａは第１弁座４９ａに当接するようになっ
ている。弁体５０ａ、５０ｂの弁座４９ａ、４９ｂ、４
９ｃとの当接面にはシール５１を設けて水密性を確保す
る。

【００５１】弁箱４０の蓋４０ｃ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５２が
形成されており、このシリンダ５２内に弁棒４４の上端
が挿入されて、その端にピストン５３が固着されてい
る。このピストン５３はばね５４によって下方に押され
ている。ばね５４は調節ねじ５５によってばね受け５６
を介して押圧されており、そのねじ５５のねじ込み量に
よって付勢力が決定される。

【００５２】シリンダ５２のばね５４の反対側に上記パ
イロット弁Ｖ₁の第３ポート２１ｃが接続され、その管
路ｔに手動弁５７ａ、５７ｂが弁設されており、通常、
この一方の手動弁５７ａは開放され、他方の手動弁５７
ｂは閉じている。パイロット弁Ｖ₁のパイロットポート
２１ｄ及び第１ポート２１ａには水道本管Ｓの圧力水が
導入され、第２ポート２１ｂは開放している。

【００５３】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Ｖ₁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３２が上方に撓んで弁体２５は第２弁座２
６ｂに圧接している。このため、第１ポート２１ａから
第３ポート２１ｃを介して、水道本管Ｓの水圧がシリン
ダ５２内に印加し、同図実線のごとく、ピストン５３が
ばね５４を圧縮して上動し（上死点位置）、弁棒４４も
上方に位置して、弁体５０ｂが第２弁座４９ｂに当接す
るとともに、弁体５０ａが第１弁座４９ａから離れた状
態を維持する。この状態は、第１室４７ａと第２室４７
ｂ、第３室４７ｃと第４室４７ｄ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４１ａと第２ポート４１ｂ又は第３ポート４１
ｃと第４ポート４１ｄ間を流れ、貯水槽Ｔ内を通過す
る。

【００５４】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Ｖ₁のダイヤフラム３２
がばね３５により下方に撓んで弁体２５は第２弁座２６
ｂから離れて第１弁座２６ａに圧接する。このため、シ
リンダ５２内は第３ポート２１ｃ、第２ポート２１ｂを
介して外部に開放され、同図鎖線のごとく、ばね５４に
よりピストン５３が下降し（下死点位置）、弁棒４４も
下方に位置して、弁体５０ｂが第２弁座４９ｂから離れ
て第３弁座４９ｃに当接するとともに、弁体５０ａが第
１弁座４９ａに当接する。この状態は、第２室４７ｂと
第３室４７ｃが連通し、第１、第４室４７ａ、４７ｄは
第２、第３室４７ｂ、４７ｃ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４１ｂと第３ポート４１ｃの間を流れ、貯水槽
Ｔ内の水は流出することがない。

【００５５】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Ｖ₁を介してシリンダ５２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５３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。

【００５６】なお、非常時には、一方の手動弁５７ａを
閉じ、他方の手動弁５７ｂ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５７ａ、５７ｂは電磁弁ともし得る。

【００５７】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成し、２方
向に流れが生じて流れ方向の切換え動作がなされていな
い不安定状態をなくしたので、例えば、圧力感知式パイ
ロット弁に採用すれば、その切換え動作が明確となった
ものにし得る。

【００５８】また、非常用貯水槽設備における流路切換
弁用パイロット弁として、その復帰用及び遮断用などを
一つの弁で行い得るようにすれば、設定圧の調整が容易
で、かつ故障の少ないものとなる。さらに、弁の数を少
なくし得ることは、その導圧管の配管数も少なくなり、
コスト的にも有利なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】圧力感知式パイロット弁の一実施形態の断面図

【図２】同実施形態の要部分解斜視図

【図３】同実施形態の作用説明図

【図４】同実施形態の作用説明図

【図５】同実施形態の作用説明図

【図６】同実施形態の作用説明図

【図７】同実施形態の一使用態様の作用説明図

【図８】同実施形態の他の使用態様の作用説明図

【図９】他の実施形態の断面図

【図１０】非常用貯水槽設備の説明図

【図１１】従来例の作用説明図

【図１２】従来例の作用説明図

【図１３】従来例の作用説明図

【符号の説明】

Ｐバイパス管ｐ水道圧（圧力水）Ｓ水道本管Ｔ貯水槽（タンク）Ｖ₁ パイロット弁Ｖ₂ 流路切換弁１緊急遮断弁２緊急開放弁１１シリンダ１１ａシリンダ弁１２弁座２０弁箱２０ａ、２０ｂ、２０ｃ弁箱分割ピース２１ａ第１ポート２１ｂ第２ポート２１ｃ第３ポート２１ｄパイロットポート２３弁棒２５弁体２５ａ、２５ｂ分割弁体２６ａ、２６ｂ弁座２７弁室２８ばね２９ａ、２９ｂ係止部（ナット、段部）３０シリンダ３２ダイヤフラム３５ばね４０弁箱４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄポート（口）４４弁棒４６ａ、４６ｂ、４６ｃ仕切壁４７ａ第１室４７ｂ第２室４７ｃ第３室４７ｄ第４室４８ａ、４８ｂ、４８ｃ連通孔４９ａ第１弁座４９ｂ第２弁座４９ｃ第３弁座５０ａ、５０ｂ弁体５２シリンダ５３ピストン５４ばね

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 11/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】弁室２７内壁に、対向して第１ポート２
１ａ及び第２ポート２１ｂを形成するとともに、その両
ポート２１ａ、２１ｂの間に第３ポート２１ｃを形成
し、前記第１、第２ポート２１ａ、２１ｂの開口縁を第
１、第２弁座２６ａ、２６ｂとして、その両弁座２６
ａ、２６ｂに弁体２５を選択的に当接させて第１ポート
２１ａと第３ポート２１ｃ、第２ポート２１ｂと第３ポ
ート２１ｃを選択的に連通する三方弁において、上記弁体２５を、その移動方向の中程で分割して、一方
の分割弁体２５ａ、２５ｂが一方の弁座２６ａ、２６ｂ
から離れるとき、他方の分割弁体２５ｂ、２５ａは他方
の弁座２６ｂ、２６ａに当接しているようにしたことを
特徴とする三方弁。
【請求項２】上記弁室２７内に挿入した弁棒２３に、
上記分割弁体２５ａ、２５ｂを摺動自在に嵌挿するとと
もに、両分割弁体２５ａ、２５ｂ間にばね２８を介設し
て離れる方向に付勢し、前記弁棒２３には分割弁体２５
ａ、２５ｂの離れる方向の摺動を制限する係止部２９
ａ、２９ｂをそれぞれ設け、この両係止部２９ａ、２９
ｂの間隔は上記両弁座２６ａ、２６ｂの間隔よりも広く
設定されていることを特徴とする請求項１記載の三方
弁。
【請求項３】上記弁室２７をなす弁箱２０に上記弁棒
２３が挿入されたシリンダ３０を取付け、このシリンダ
３０内に、前記弁棒２３と連動するダイヤフラム３２を
設けて、そのダイヤフラム３２にパイロット圧を印加す
るとともに、前記ダイヤフラム３２をパイロット圧の反
印加方向に付勢するばね３５を設け、パイロット圧が設定値を越えたことにより、パイロット
圧又は前記ばね３５によりダイヤフラム３２を介して前
記弁棒２３をその軸方向に動かして上記弁体２５を両弁
座２６ａ、２６ｂに交互に接離することを特徴とする請
求項１又は２に記載の三方弁から成る圧力感知式パイロ
ット弁。
【請求項４】上記弁室２７をなす弁箱２０を、第１ポ
ート２１ａを有する第１のピース２０ａと、第２、第３
のポート２１ｂ、２１ｃを有する第２のピース２０ｂと
に分割し、第２のピース２０ｂは、第２ポート２１ｂの
対向面が開放されて、その開放面に第１のピース２０ａ
が当接されて締結されたものであることを特徴とする請
求項１又は２記載の三方弁又は請求項３記載の圧力感知
式パイロット弁。
【請求項５】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
間に、その連通を開閉して、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弁Ｖ
₂を設けた非常用貯水槽設備において、上記流路切換弁Ｖ₂に請求項３又は４記載の圧力感知式
パイロット弁Ｖ₁を付設し、上記水道本管Ｓの水圧を上
記パイロット圧として、前記パイロット弁Ｖ₁により前
記流路切換弁Ｖ₂を動作させるようにしたことを特徴と
する非常用貯水槽設備における流路切換弁装置。
【請求項６】上記流路切換弁Ｖ₂を下記の構成（Ａ）
とし、その流路切換弁Ｖ₂の第１、第４ポート４１ａ、
４１ｄにバイパス管Ｐ又は水道本管Ｓ、第２、第３ポー
ト４１ｂ、４１ｃに水道本管Ｓ又はバイパス管Ｐを接続
し、流路切換弁Ｖ₂の下記シリンダ５２内のピストン５
３を上記パイロット弁Ｖ₁を介しての上記パイロット圧
の印加によって動かし、前記水道本管Ｓの水圧が高い平
常時は、前記流路切換弁Ｖ₂の第１、第３弁座４９ａ、
４９ｃからそれぞれ弁体５０ａ、５０ｂが離れるととも
に、第２弁座４９ｂに弁体５０ｂが当接し、上記水圧が
低い非常時には、第１、第３弁座４９ａ、４９ｃにそれ
ぞれ弁体５０ａ、５０ｂが当接するとともに、第２弁座
４９ｂから弁体５０ｂが離れるようにしたことを特徴と
する請求項５記載の非常用貯水槽設備における流路切換
弁装置。構成（Ａ）「弁箱４０内に同一軸上をスライド
する弁棒４４を設け、この弁棒４４を横切る仕切壁４６
ａ、４６ｂ、４６ｃをその弁棒４４の軸方向の３個所に
設けて、前記弁箱４０内を前記軸方向に順々に第１、第
２、第３、第４の４室４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄ
に分割し、その各室にそれぞれポート４１ａ、４１ｂ、
４１ｃ、４１ｄを形成し、前記各仕切壁に前記弁棒４４
が貫通する連通孔４８ａ、４８ｂ、４８ｃを形成して、
前記第１室４７ａと第２室４７ｂの連通孔４８ａ周縁に
第１弁座４９ａ、第２室４７ｂと第３室４７ｃの連通孔
４８ｂ周縁に第２弁座４９ｂ、第３室４７ｃと第４室４
７ｄの連通孔４８ｃ周縁に第３弁座４９ｃをそれぞれ設
け、前記弁棒４４には前記各弁座に接離してその連通孔
を開閉する弁体５０ａ、５０ｂをそれぞれ設けて、その
各弁体は、第１及び第３弁座４９ａ、４９ｃに当接する
際、第２弁座４９ｂから離れ、第２弁座４９ｂに当接す
る際には第１及び第３弁座４９ａ、４９ｃから離れるよ
うになっており、前記弁箱４０に上記弁棒４４が挿入さ
れたシリンダ５２を設けるとともに、このシリンダ５２
内に、弁棒４４に連動したピストン５３を設ける」。