JP3768977B2 - 回転弁の開度検知装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、回転弁の開度検知装置に関するものである。とくに、この発明は、バタフライ弁又はボール弁のような回転弁において、弁体が所定の開き度に達したことを確実に検知することのできる開度検知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にバタフライ弁やボール弁のような回転弁は、トルクシール構造のものではなくて、弁体を締めれば締めるほどシールが完全になるものではない。云いかえると、回転弁はポジションシール構造のものであって、１つの定められた位置で全閉となり、また別の定められた位置で全開となるものである。従って、回転弁を扱う上では、弁体が全閉又は全開となる位置を正確に知る必要がある。その中でもとくに全閉位置を正確に知る必要がある。
【０００３】
一般に回転弁は、約９０度の角度範囲内だけで開閉される。すなわち、回転弁の弁体は、全閉位置から約９０度の角度だけ回動すると全開となり、全閉位置から全開位置までの間を回動することはできるが、全閉位置を越えてさらに締め付けたり、全開位置を越えてさらに回動したりすることは、できないようにされている。
【０００４】
回転弁では、弁体を上述の角度範囲内で回動させるために、通常これに駆動装置が付設される。駆動装置には手動式、電気式、空気圧式、水圧式など色々の形式のものがある。何れにしても、駆動装置には、弁体が全閉及び全開に達したことを確認するための開度表示装置が付設される。
【０００５】
開度表示装置にも色々な形式のものがある。大きく分けると平面式のものと立体式のものとに分れる。平面式の開度表示装置は平面状の目盛板上を指針が回動するという機構のものである。立体式の開度表示装置は、円筒状のカバー内を円筒状の表示部が回動し、カバーにあけられた窓から表示部の表示を読み取るという機構のものである。
【０００６】
図１は、手動式の駆動装置Ａの上に取り付けられた平面式の開度表示装置を示している。図１中、（ａ）は平面図であり（ｂ）は側面図である。この開度表示装置は指針Ｂが回転弁の弁体とともに回動するので、指針Ｂの先が指示する平面状の目盛板Ｃ上の目盛を見て開度を知ることができる。
【０００７】
図２は、駆動装置Ａの上に取り付けられた立体式の開度表示装置を示し、図２は装置の側面図である。図２の開度表示装置は、円筒状のカバーＤと、カバーＤ内で回動する表示部Ｆとで構成されている。カバーＤは窓Ｅを備え、窓Ｅ内に表示部Ｆの表示を表わして開度を知らせる。これらのうちでは立体式の開度表示装置が、平面状の開度表示装置よりも表示を見やすいという点で優っている。
【０００８】
しかし、これらの開度表示装置によっては弁体の開度を正確に知ることが困難である。なぜならば、上述のように回動する指針の示す目盛や窓に現れる表示を頼りにする限りでは、大よその開度を知ることができるだけで、正確な開度を知ることはできないからである。また、回動する指針の目盛や、回動して窓に現れる１つの表示を見るだけでは、見る者の位置によって誤差を生じるからである。そこで、やや離れたところからでも容易且つ正確に回転弁の開度を視認できる装置の提供が望まれた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上述の要望に応じようとしてなされたものである。すなわち、この発明は回転弁の弁体の開き度を遠方からでも容易且つ正確に視認できるような装置を提供しようとしてなされたものである。
【００１０】
【課題解決のための手段】
この発明者は、回転弁の開度表示装置としては上に述べた立体式の開度表示装置を用いることとした。すなわち、窓のあけられた円筒状のカバーと、カバーの中で弁体とともに回動する円筒状の表示部とからなり、回動して窓に現れる表示を見て、回転弁の開度を知ることができる、という機構の装置を用いることとした。この場合、カバーと表示部とは円筒状とするよりも半球状とするのが好都合であることを見出した。
【００１１】
この発明者は、立体式の開度表示装置を用いるが、表示部が回動して窓に表わす表示を頼りにするだけでなく、この装置にさらに別の表示機構を加えて、その全体から回転弁の開度を検知するようにしようと企てた。その場合、新たに加える別の表示機構とは、表示部の内部に新たに副表示具を付設し、表示部が特定の位置まで回動したとき、副表示具が弁軸方向に移動するようにして、その移動を表示部に設けたスリットを通して確認するという機構である。
【００１２】
副表示具の弁軸方向への移動は、例えば、副表示具をバネにより常に表示部がわに押しつけておき、副表示具がわの表面には表示部に向かって起立する突起を設け、他方、表示部がわの内面には弁軸に垂直な平坦面を形成して突起の先を平坦面に当接させることとするが、表示部が特定位置まで回動したとき、上記突起の先が陷入する窪みを設けることによって行うことができる。このようにすると、表示部が特定の位置まで回動した時だけ副表示具が弁軸方向に移動することとなるから、この移動を表示部に設けたスリットにより確認することができる。こうして所定の開度に達したことを確実に知ることができる。この発明は、このような知見に基づいて完成されたものである。
【００１３】
この発明は、回転弁の弁体を支える弁軸とともに回動する円筒状又は半球状の表示部と、表示部を覆って回転弁の弁本体がわに固定され、表示部の一部だけを透視可能としたカバーとからなる回転弁の開度表示装置において、表示部の内部に副表示具を設け、副表示具を弁本体がわに固定しておき、表示部が適所まで回動した時、副表示具と表示部とを隔てる突起が窪みに陷入して副表示具を弁軸方向に移動させ、この移動を表示部に設けたスリットを通して視認し、弁体の開度を検知することを特徴とする回転弁の開度検知装置を提供するものである。
【００１４】
【発明実施の態様】
この発明に係る回転弁の開度検知装置の一例を図面に基づいて説明すると、次のとおりである。図３は、回転弁が全開した時のこの発明に係る開度検知装置の側面図である。図４は、図３に示した状態における開度検知装置の断面図である。図５は、回転弁が全閉した時のこの発明に係る開度検知装置の断面図である。図６は、回転弁が全開と全閉との中間にある時のこの発明に係る開度検知装置の側面図である。図７は、回転弁が全閉になる直前のこの発明に係る開度検知装置の側面図である。図８は、回転弁が全閉に達した時のこの発明に係る開度検知装置の側面図である。図９と図１０とは、この発明に係る他の開度検知装置の断面図であり、そのうちの図９は回転弁が開いている時の状態を示し、図１０は回転弁が全閉した時の状態を示している。
【００１５】
図３において、この発明に係る開度検知装置Ｘは、駆動装置Ａの上に付設されている。装置Ｘは、半球状のカバー１の内部に、半球状の表示部が回転弁の弁体とともに回動可能に付設されて構成されている。
【００１６】
カバー１は、全体が透明な硬質合成樹脂で一体に作られているが、図中の黒い部分１１は例えば黒色不透明な合成材製の皮膜が内面に貼られて、透視できない状態となっている。これに対し、図中の白い部分１２は、透明な樹脂そのままで透視可能となっている。こうして、カバー１は、その表面が回動方向に４等分され、そのうちの対向する２つの領域が透視可能とされ、他の対向する２つの領域が透視不能とされている。手動式駆動装置に取り付けられるときは、透視可能領域が駆動装置のハンドル付設方向に向くようにするのが好ましい。
【００１７】
図３に示した開度検知装置Ｘの内部は、図４に示した構造とされている。カバー１の内部には、カバー１の内面に密接して回動する半球殻状の表示部２が接続具３によって弁体がわに固定されて、弁体とともに回動可能とされている。これに対し、カバー１は駆動装置Ａに固定された固定板Ｇ上に固定され、弁本体がわに固定されて回動しないものとなっている。従って、表示部２は静止したカバー１内で回動されるという関係になっている。
【００１８】
表示部２は、カバー１と同じように、その表面が回動方向に４等分され、そのうちの対向する２つの領域は弁体の全閉位置を中心として、その両側にほぼ４５度の中心角の範囲に広がる閉塞領域と、全開位置を中心としてその両側にほぼ４５度の中心角の範囲に広がる開放領域とからなるものである。従って、この表示部は、４個の領域のうち１つおきに閉塞領域と開放領域とを持ったものとなる。閉塞領域にはＣＬＯＳＥＤの文字が付され、開放領域にはＯＰＥＮの文字が付されている。
【００１９】
表示部２の内部には図４に示すように副表示具４が設けられている。副表示具４は図では皿状の円板で構成され、中心に接続具３を摺動自在に挿通させるための孔があけられ、その両側には支柱５を摺動自在に挿通させるための孔４１があけられている。支柱５は固定板Ｇ上に固定されているため、副表示具４は弁本体がわに固定されて回動しないものとなっている。しかし、副表示具４は接続具３と支柱５とに導かれて、弁軸方向にだけ移動可能とされている。
【００２０】
副表示具４の表面には、表示部２の内面に向かって起立する少なくとも２個の突起４２が付設されている。副表示具４の中央部には接続具３を取り巻く蔓巻バネ６が付設されて、副表示具４は表示部２に近づくように付勢されている。表示部２は、内部に弁軸に垂直に延びる平坦面２１を備え、自体が回動するに伴ない、副表示具４の突起４２の先を常に平坦面２１に接触させて副表示具４との間が常に一定の距離だけ隔たるようにしている。
【００２１】
平坦部２１は、表示部２の回動方向のほぼ全体にわたって平面状とされているが、特定位置だけ突起４２の先が僅かに陷入できる窪み２２とされている。図５は、突起４２の先が窪み２２に陷入した状態を示している。この特定位置は、例えば弁体が全閉となったときに、突起４２の先が当接する部分とされる。
【００２２】
副表示具４は、図５の状態では図４の状態よりも、窪み２２の深さ分だけ上昇し、表示部２の頂部に近づいている。このとき、上昇した副表示具４の側面に対向する表示部２の部分にスリット２３を穿設しておくと、スリット２３からこれまで見えていなかった副表示具４の側面が、スリット２３内に見えるようになる。こうして表示部２が適所まで回動したことを確認することができる。
【００２３】
さらに詳しく云えば、表示部２が回動する過程で、突起４２の先が平坦面２１上を摺動している間は、副表示具４が低い位置にあるためにスリット２３から副表示具４の側面を見ることができなかった。ところが、表示部２が特定位置まで回動すると、突起４２の先が窪み２２に陷入するので、副表示具４が上昇し、そのためにスリット２３を通して副表示具４の側面を見ることができるようになる。
【００２４】
そこで、突起４２の先を適度に細くし、また窪み２２の底を突起４２の先が丁度嵌まり込む形状とし、しかも突起４２の先が窪み２２内へ陷入し易く且つ窪み２２から脱出し易い形状にすると、表示部２の回動過程で丁度全閉状態となったときだけ、副表示具４が上昇するようにすることができる。このとき、スリット２３に現れる副表示具４の側面に目立つ彩色その他の記号を付けておくと、スリット２３が小さな幅であっても、スリット２３を通して副表示具４の上昇を色又は記号によりはっきりと知ることができる。こうして、回転弁が所定の開度に至ったことを正確に視認することができる。
【００２５】
この発明に係る開度検知装置では、回転弁が全開と全閉との中間の状態、例えば全閉から４５度の角度だけ開いたときには、開度検知装置Ｘは図６に示したような状態となる。図６では、カバー１の透視可能領域１２に、表示部の全開を示す領域の記号の一部「ＥＮ」と、全閉を示す領域の記号の一部「ＣＬ」とが現れ、中央にその境界を示す線２０が現れている。
【００２６】
この発明に係る開度検知装置Ｘは、回転弁が全閉に近い状態にあるけれども、まだ全閉に達していないときは、図７に示したような外観を呈する。回転弁が全閉に近い状態にあるため装置Ｘではカバー１の透視可能領域１２に表示部の閉塞を示す領域のほぼ全体が現れ、そこには弁の全閉を示す「ＣＬＯＳＥＤ」の文字が見られる。これだけを見ると、回転弁は全閉に達したように見える。
【００２７】
しかし、実際には全閉に達していないため、装置Ｘの内部は図４に示したような状態となっている。そこでは、突起４２の先が平坦面２１上にあって、表示部２のスリット２３には副表示具４の側面が現れていない。従って、装置Ｘのスリット２３を見ることにより、回転弁が全閉状態に達していないことが確認される。
【００２８】
図７の状態から回転弁がさらに締められて、全閉状態になると、開度検知装置Ｘは図８に示したような外観を呈するに至る。すなわち、回転弁が全閉になると装置Ｘの内部は図５に示したように、突起４２の先が窪み２２内へ陷入し、副表示具４が上昇する。このため、副表示具４の側面がスリット２３内に現れる。このとき、副表示具４の側面に顕著な色彩又は記号を付しておけば、スリット２３は幅の小さいものであっても目を惹くものとなる。こうして回転弁の全閉を正確に知ることができる。
【００２９】
スリット２３に現れる副表示具４の色彩又は記号としては、蛍光を発する色、とりわけ目を惹き易い蛍光赤色とすることが好ましい。
【００３０】
突起４２が窪み２２内へ陷入し、また窪み２２から脱出することを容易にするためには窪み２２の深さを小さくしなければならない。このため副表示具４の上昇する距離は僅かとなり、従って、スリット２３の幅は狭いものとなる。その結果、スリット２３は視認し難いものとなるおそれがある。この点を改良するには次のようにすることができる。
【００３１】
図９と図１０は、副表示具４の上昇距離を拡大したこの発明に係る開度検知装置の一例を示している。図９と図１０では、図４と図５とにおける対応部分に同じ引用数字を付した。図９と図１０では、副表示具４にリンク機構８を付設して、副表示具４の上昇距離をリンク機構８により拡大して指示板９に伝え、指示板９を大きく上昇させて、指示板９の側面が大きなスリット２３に現れるようにしている。
【００３２】
詳述すれば、図９では副表示具４に付設された突起４２が表示部２の内面に形成された平坦面２１上にあって、副表示具４はバネ６により弁軸方向に上昇するように付勢されており、リンク機構８により副表示具４と連なる指示板９も低いところに位置している。図１０は、突起４２が平坦面２１上の適所に設けられた窪み内に陷入し、副表示具４が上昇した状態を示している。図１０では、リンク機構８により副表示具４の上昇距離が拡大されるため、指示板９は大きく上昇してスリット２３に現れている。こうして、スリット２３に現れる表示を見易くすることができる。
【００３３】
この発明に係る開度検知装置では、図４及び図５に示したように、表示部２とカバー１とを何れも半球殻状としたが、これはカバー１上に塵埃などが付着することを防止し、且つ流水によって表面に付着した塵埃を容易に除去できるようにするためである。また、表示部２の回動を容易にするために、表示部２の頂部外面に円柱状の窪みを設け、そこにカバー１の頂部内面に付設した円柱状突出物を嵌め合わせている。
【００３４】
また、表示部２を回転弁の弁体とともに回動させるために、表示部２の頂部内面に断面が直角四辺形の窪みを設け、この窪みに接続具３の端を挿入して接続具３と接続している。また接続具３の他端は、駆動装置Ａの出力軸にボルトナットにより固定されている。
【００３５】
表示部２とカバー１とは、何れもそれぞれ合成樹脂の射出成形により一体に成形されたものであることが好ましい。また、副表示具４はその形状は皿状に限らないが、何れにしても合成樹脂の射出成形により一体に成形したものであることが好ましい。
【００３６】
図４及び図５並びに図９及び図１０では、突起４２を副表示具４がわに設け、窪み２２を表示部２がわに設けることとしたが、突起を表示部２がわに設け、窪みを副表示具４がわに設けて、同じように作動させることができる。
【００３７】
また、これまでの説明では、回転弁の全閉位置で副表示具４が上昇する場合を例に取ったが、副表示具４が上昇する場合はそれに限らない。必要に応じて他の適宜の位置で副表示具４を上昇させて、所望の開度に達したことを確認することができる。
【００３８】
【発明の効果】
この発明によれば、回転弁の弁体を支える弁軸とともに回動する円筒状又は半球状の表示部と、表示部を覆って回転弁の弁本体がわに固定され、表示部の一部だけを透視可能としているカバーとからなる回転弁の開度表示装置を基礎とするものであるから、表示装置が立体式のものであるために離れた場所からでもよく見え、また透視可能領域に現れている表示部の表示を見て大よその開度を知ることができる。
【００３９】
またこの発明によれば、表示部の内部に副表示具を設け、副表示具を表示部の回動に伴ない弁軸方向だけに移動可能に弁本体がわに固定して表示部が適所まで回動した時、副表示具と表示部とを隔てている突起が窪みに陷入して副表示具を弁軸方向に移動させ、この移動を表示部に設けたスリットを通して視認することとしたので、表示部が適所まで回動したことを正確に視認することができ、従って、弁体が所定の開度に至ったことを正確に検知することができる。とくに、これによって回転弁の全閉を正確に検知することができるので、全閉時に僅かな流体漏れの生じることを確実に防ぐことができる。
【００４０】
さらに、この発明に係る開度検知装置は、静止した固定板に対し９０度の角度範囲内で回動する回動部を備えた駆動装置であれば、どのような駆動装置でも使用することができる。従って、手動式の駆動装置に限らず、電気式、空気圧式、水圧式などの駆動装置にも広く適用することができる。この発明は、以上のような利益を与えるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の開度表示装置を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図２】従来の他の開度表示装置の側面図である。
【図３】この発明に係る開度検知装置の全開時の側面図である。
【図４】図３に示したこの発明に係る開度検知装置の開弁時の縦断面図である。
【図５】図３に示したこの発明に係る開度検知装置の全閉時の縦断面図である。
【図６】図３に示したこの発明に係る開度検知装置が中間開度にあるときの側面図である。
【図７】図３に示したこの発明に係る開度検知装置が全閉に達する直前の状態を示した側面図である。
【図８】図３に示したこの発明に係る開度検知装置が全閉に達した時の状態を示す側面図である。
【図９】この発明に係る他の開度検知装置の開弁時の縦断面図である。
【図１０】図９に示したこの発明に係る開度検知装置の弁体全閉時の縦断面図である。
【符号の説明】
Ａ 駆動装置
Ｂ 指針
Ｃ 目盛板
Ｄ カバー
Ｅ 窓
Ｆ 表示部
Ｇ 固定板
Ｘ この発明に係る開度検知装置
１ カバー
２ 表示部
３ 接続具
４ 副表示具
５ 支柱
６ バネ
８ リンク機構
９ 指示板
１１ 透明不能領域
１２ 透明可能領域
２０ 境界線
２１ 平坦面
２２ 窪み
２３ スリット
４１ 孔
４２ 突起

Claims (4)

1. 回転弁の弁体を支える弁軸とともに回動する円筒状又は半球状の表示部と、表示部を覆って回転弁の弁本体がわに固定され、表示部の一部だけを透視可能としたカバーとからなる回転弁の開度表示装置において、表示部の内部に副表示具を設け、副表示具を弁本体がわに固定しておき、表示部が適所まで回動した時、副表示具と表示部とを隔てる突起が窪みに陷入して副表示具を弁軸方向に移動させ、この移動を表示部に設けたスリットを通して視認し、弁体の開度を検知することを特徴とする、回転弁の開度検知装置。
2. 副表示具は弁本体がわに固定された支柱とバネにより支持されて弁軸方向にだけ移動可能とされていることを特徴とする、請求項１に記載の回転弁の開度検知装置。
3. 副表示具は表示部の内側頂部に向かって起立する突起を備え、表示部は内側に突起の先を当接させて弁軸に垂直に延びる平坦面を備えるとともに適所に突起の先を陷入させる窪みを備えていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の回転弁の開度検知装置。
4. 副表示具の弁軸方向への移動をリンク機構により拡大して指示板に伝え、副表示具の移動を指示板の移動によりスリットを通して視認することを特徴とする、請求項１−３の何れか１つの項に記載の回転弁の開度検知装置。

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