JP5646253B2 - 弁開閉状態検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、手動弁の弁開閉状態を検知する弁開閉状態検知装置に関する。

一般に、原子力プラントや化学プラントに設置される手動弁は、装置、機器、特定区域などの点検や修理のために流路の隔離を目的とした開閉操作を行っている。このような手動弁では、本来のあるべき開閉状態であることを常時監視し、予め計画した状態を維持していることを監視し安全を確保する必要があり、また本来あるべき開閉状態と異なる状態へ変化したことを検出し、早期に対策を施すことで事故を最小限にとどめることが重要となる。

そこで、ハンドル軸の周囲を同心状に取り囲むリング部材を、このハンドル軸に一体に固定し、このリング部材に、手動弁の開閉動作に連動する永久磁石などの複数の被検出対象物を、周方向に等間隔に配設するとともに、配管側に、被検出対象物の動きを検出するセンサを、リング部材の回転方向に位置を違えて併設して、弁の開閉状態を検知できるようにした手動開閉弁が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開平８−２８５１３０号公報

しかしながら、上記した先行技術には、ハンドルまたは弁本体を分解して、弁開閉状態を検知するための検知装置を取り付けるため、手動弁に係る専門知識が必要であり、ユーザが、容易に検知装置を取り付けたり、取り外したりすることができないという問題がある。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、手動弁を分解することなく容易に取り付け、取り外しできる弁開閉状態検知装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために本発明の弁開閉状態検知装置は、手動弁の弁棒と、前記弁棒が貫通され、回転されることにより前記弁棒の自己の上面から貫通する部分を昇降させるハンドルと、前記弁棒の前記ハンドルの上面に貫通した部分に設けられ、前記弁棒とともに昇降される変移部と、前記変移部の前記ハンドル上における位置変化を検出する検出部と、前記検出された変移部の位置変化に応じて、前記手動弁の弁体の開状態又は閉状態の少なくとも一方の状態を判別する判別部と、を具備することを特徴とする。

本発明によれば、手動弁を分解することなく容易に取り付け、取り外しできる。

本発明の一実施形態に係る弁開閉状態検知装置の構成を示す図である。 第２実施形態に係る弁開閉状態検知装置の構成を示す図である。 第３実施形態に係る弁開閉状態検知装置の構成を示す図である。 第４実施形態に係る弁開閉状態検知装置の構成を示す図である。 第５実施形態に係る弁開閉状態検知装置の構成を示す図である。 第６実施形態に係る弁開閉状態検知装置の構成を示す図である。 第７実施形態に係る弁開閉状態検知装置の構成を示す図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る弁開閉状態検知装置２０の構成を示す図である。

図１に示すように、この実施形態における手動弁１０は、例えば手動玉形弁からなり、流体が流通する配管（図示せず）と直交する弁棒１１を備える。この弁棒１１は、ヨーク１２に螺合して昇降可能に支持されている。この弁棒１１の上端には、リング状のハンドル１３が固定されており、弁棒１１は、このハンドル１３を回転させることにより、先端に固設された弁体（図示せず）を配管内で開閉させる。なお、この実施形態では、ハンドル１３は弁棒１１と一体に形成されており、ハンドル１３を弁棒１１が上昇する方向に回転させると弁体が開状態になり、弁棒１１が下降する方向に回転させると弁体が閉状態になる。

弁開閉状態検知装置２０は、折り曲げられ、一端２１ａが水平をなして、他端２１ｂが垂直をなすように折り曲げられ、弁棒１１と連動して昇降するアーム部２１と、このアーム部２１の一端２１ａをハンドルの下面に押圧して接触させるコイルバネ２２と、昇降するアーム部２１の他端２１ｂの位置変化を検出する検出スイッチ２３，２４と、検出スイッチ２３，２４が配設される保持部材２５と、保持部材２５が一体的に固設される固定治具２６とを備える。さらに、弁開閉状態検知装置２０は、これら基本構成に加えて、検出スイッチ２３，２４が検出した位置変化を示す状態信号を無線伝送する無線通信部２７と、状態信号を受信し、弁体の開閉状態を管理する管理装置３０とを備える。

アーム部２１は、第１および第２の折曲点２１ｃ，２１ｄの２箇所で折れ曲がり、一端２１ａ、他端２１ｂを含む３つの直線部からなる。第１の折曲点２１ｃで折れ曲がったアーム部２１の他端２１ｂ側の軸は、保持部材２５に摺動可能に支持されている。このアーム部２１の一端２１ａは、第２の折曲点２１ｄより先端側が、弁棒１１を挟むことができるように二股に形成され、かつコイルバネ２２に押圧されてハンドル１３のアーム部２１と対向する面１３ａに当接している。

このアーム部２１の他端２１ｂは、アーム部材２１の直径より大径の円板形状に形成され、昇降する弁棒１１に伴って、弁体の全開位置と全閉位置に対応する検出スイッチ２３と２４との間を移動する。このアーム部２１は、ハンドル１３の回転により昇降し、手動弁１０の弁棒１１に外部から当接し、前記弁棒１１の移動に伴って位置を変化する変移部として機能する。

コイルバネ２２は、保持部材２５の上面と第１の折曲点２１ｃ間に介挿され、アーム部２１をハンドル１３側に押圧している。これにより、アーム部２１の一端２１ａは、ハンドル１３が固定された弁棒１１の上端に常時当接することができる。また、ハンドル１３が下降すると、このコイルバネ２２は、これに連動するアーム部２１によって保持部材２５側に押し下げられる。このコイルバネ２２は、前記変移部を前記保持部から離間させ、前記ハンドル１３に当接するように、前記変移部を押圧する弾性体として機能する。

検出スイッチ２３は、弁体の開状態、この実施形態では全開位置に対応したアーム部２１の他端２１ｂの円板形状の位置を検出し、検出スイッチ２４は、弁体の閉状態、この実施形態では全閉位置に対応したアーム部２１の他端２１ｂの円板形状の位置を検出する。検出スイッチ２３は、この保持部材２５の所定位置、すなわち弁体の全開位置に対応した保持部材２５の側板２５ａの側面の位置に配設され、上昇するアーム部２１の他端２１ｂが当接する。検出スイッチ２４は、この保持部材２５の所定位置、すなわち弁体の全閉位置に対応した保持部材２５の側板２５ａの側面の位置に配設され、下降するアーム部２１の他端２１ｂが当接する。この検出スイッチ２３，２４は、例えばマイクロスイッチから構成され、アーム部２１の他端２１ｂが当接すると、電気的に導通するオン状態になってオン状態を示す状態信号を出力し、当接が解除されるとオフ状態になる。検出スイッチ２３，２４は、変移部の位置変化を検出する検出部として機能する。

保持部材２５は、側板２５ａと、側板２５ａの上部に略逆Ｌ字形状をなすよう上板２５ｂを一体的に固設して構成される。側板２５ａの一側面には、検出スイッチ２３，２４が垂直方向に所定間隔で配設される。アーム部２１の他端２１ｂは、上板２５ｂに垂直方向に設けた貫通孔に貫通される。この構成により、アーム部２１の他端２１ｂは、検出スイッチ２３，２４を結ぶ線に沿って昇降可能となる。上板２５ｂの上面には、第１の折曲点２１ｃとの間に介挿されたコイルバネ２２の一端が係合している。

固定治具２６は、ヨーク１２に横方向から嵌合可能な略Ｃ字形状をなしており、この略Ｃ字形状の一外側面に保持部材２５を、アーム部２１の他端２１ｂが垂直となるよう固定する。この固定治具２６は、ヨークに横方向から着脱可能に嵌合され、例えばネジなどでヨーク１２の所定位置に位置決め固定される。また、この固定治具２６の外面には、無線通信部２７が取り付けられている。なお、この固定治具２６は、常時ヨーク１２にネジ止めされていてもよいし、弁体の開閉状態の検出が必要な時にだけ、ユーザがヨーク１２にネジ止めしてもよい。この保持部材２５および固定治具２６は、手動弁１０の前記弁棒１１を支持する支持部材に着脱可能に配設され、前記検出部を保持する保持部として機能する。

無線通信部２７は、検出スイッチ２３，２４と有線接続されるとともに、管理装置３０と無線接続されている。無線通信部２７は、検出スイッチ２３，２４からのオン状態を示す状態信号を、管理装置３０に無線送信する。この無線通信部２７は、検出部で検出された変移部の位置変化を、判別部に無線通信する。

管理装置３０は、無線通信部２７からの状態信号を受信し、この状態信号に応じて手動弁１０の弁体の開状態又は閉状態を判別する。この管理装置３０は、手動弁１０とは別に設けられており、同一プラントに設置される複数の手動弁１０の開状態又は閉状態を示す状態信号を複数受信し、各手動弁１０の開閉状態を判別及び管理する。この管理装置３０は、検出された変移部の位置変化に応じて、前記手動弁１０の弁体の開状態及び閉状態の状態を判別する判別部として機能する。

以下、図１を参照してこの弁開閉状態検知装置２０の動作を説明する。
この弁開閉状態検知装置２０を、例えば閉状態の手動弁１０に取り付ける場合は、コイルバネ２２を圧縮してアーム部２１の一端２１ａの二股部分で弁棒１１を挟みつつ、その上面をハンドル１３の下部に当接させる。次に、ヨーク１２の所定位置に設けておいたネジ孔に固定治具２６をネジ止めして固定する。

このとき、アーム部２１の他端２１ｂの円板形状が、検出スイッチ２４を押圧させる位置になるように、固定治具２６の固定位置を調整する。
なお、アーム部２１の他端２１ｂと検出スイッチ２３，２４との相対位置の微調整が必要な場合に備えて、検出スイッチ２３，２４を垂直方向に移動可能に取り付けたり、固定治具２６の側面の垂直方向に複数のネジ孔を形成しておき、ネジ孔の選択によりネジ止めの位置を調整することで、アーム部２１の他端２１ｂと検出スイッチ２３，２４との相対位置を微調整することができる。

次に、ハンドル１３を、例えば右回転させることにより、弁棒１１が上昇すると、弁体は開状態となり、これに伴ってアーム部２１がコイルバネ２２に押圧されて上昇する。この上昇により、アーム部２１の他端２１ｂは、検出スイッチ２３の位置に到達し、検出スイッチ２３を押圧する。これにより、検出スイッチ２３は、オン状態を示す状態信号を無線通信部２７に出力する。

無線通信部２７は、検出スイッチ２３から状態信号が入力すると、この状態信号を管理装置３０へ無線送信する。
管理装置３０は、無線通信部２７から状態信号を受信すると、この状態信号に応じて手動弁１０の弁体の開状態又は閉状態を判別する。ここでは、検出スイッチ２３で検出された状態信号なので、管理装置３０は、手動弁１０の弁体が開状態であると判別し、これを記録して管理する。

また、ハンドル１３を、例えば左回転させることにより、弁棒１１が下降すると、アーム部２１がコイルバネ２２の押圧力に抗して下降する。この下降により、アーム部２１の他端２１ｂは、検出スイッチ２４に到達し、検出スイッチ２４を押圧する。これにより、検出スイッチ２４は、オン状態を示す状態信号を無線通信部２７に出力する。無線通信部２７は、この状態信号を管理装置３０へ無線送信する。

管理装置３０は、受信した状態信号が検出スイッチ２４で検出された状態信号の場合は、手動弁１０の弁体が閉状態であると判別し、これを記録して管理する。管理装置３０は、プラントに設置される複数の手動弁１０の開閉状態の情報を、各手動弁１０に取り付けた弁開閉状態検知装置２０と無線通信することで、取得して管理することができる。

なお、この実施形態では、管理装置３０に手動弁の弁開閉状態を判別する判別部の機能を持たせたが、これに限らず、例えば無線通信部にこの判別部の機能を持たせ、判別した弁開閉状態の信号を管理装置３０に無線送信するように構成してもよい。この場合、管理装置３０は、受信した各手動弁の開閉状態の情報を管理する機能のみを有する。

また、検出スイッチ２３，２４の固定位置を微調整する他の構成としては、例えば保持部材２５の側面に、アーム部２１の他端２１ｂの昇降方向への検出スイッチ２３，２４の配設位置を調整可能な取付機構を設けることも可能である。これにより、検出スイッチ２３，２４の固定位置を、弁体の開位置及び閉位置に合わせて微調整することができる。

このように、この実施形態の弁開閉状態検知装置２０は、ヨーク１２に着脱可能に取り付けられて固定され、弁棒１１に連動するアーム部２１の位置変化を検出して、手動弁１０の弁開閉状態を判別することができる。この結果、手動弁を分解することなく容易に弁開閉状態検知装置２０の取り付け、取り外しを実現することができる。これにより、弁開閉状態検知装置２０の取り付け、取り外しの作業時間が低減し、例えば放射線管理区間に設置された手動弁１０に、この弁開閉状態検知装置２０を取り付けたり、取り外したりする場合、被爆量を低減することができる。

（第２実施形態）
図２は、第２実施形態に係る弁開閉状態検知装置２０の構成を示す図である。
図２に示すように、この実施形態に係る弁開閉状態検知装置２０は、検出スイッチのうち、検出スイッチ２４のみを備えた点が第１実施形態と異なり、他の構成は第１実施形態と同様である。

すなわち、手動弁１０の本来のあるべき弁体の状態が閉状態の場合、弁体が閉状態か否かを判別するだけでよい場合があるので、検出スイッチ２３を省き、検出スイッチ２４のみを弁体の閉位置に合わせて保持部材２５に配設する。

ここで、ハンドル１３を、例えば左回転させることにより、弁棒１１が下降すると、アーム部２１がハンドル１３の押圧によって下降する。この下降により、アーム部２１の他端２１ｂは、検出スイッチ２４に当接、すなわち検出スイッチ２４を押圧するので、検出スイッチ２４は、オン状態を示す状態信号を無線通信部２７に出力する。

無線通信部２７は、検出スイッチ２４からのオン状態を示す状態信号を、管理装置３０に無線送信し、管理装置３０は、受信したこの状態信号に応じて手動弁１０の弁体が閉状態であると判別する。

このように、この実施形態の弁開閉状態検知装置２０によれば、第１実施形態と同様の効果を奏するとともに、単一の検出スイッチのみを備えるので、部品点数を削減することができる。

なお、手動弁１０の本来のあるべき弁体の状態が開状態の場合、弁体が開状態か否かを判別するだけでよい場合があるので、検出スイッチ２４を省き、検出スイッチ２３のみを保持部材２５に配設することも可能である。この場合も、第２実施形態と同様の効果を奏することができる。

（第３実施形態）
図３は、第３実施形態に係る弁開閉状態検知装置の構成を示す図である。
図３に示すように、この実施形態では、弁棒１１の位置を検出する検出部として、保持部材２５の側面に配設させたポテンショメータ２９と、図示しない電源を備え、電気回路を構成する。さらに、アーム部２１の他端２１ｂが電気的接点となって、ポテンショメータ２９に当接した状態で、この電気回路に電流が流れる。そして、このアーム部２１の他端２１ｂが、弁棒１１の昇降に対応してスライドすることで、電気回路の電圧値が変化するので、この電圧値を測定し、この電流値に対応した弁体の開度、例えば０〜１００％の開度状態の検出を可能とする。

ここで、ハンドル１３を、例えば右回転させることにより、弁棒１１が上昇すると、アーム部２１がコイルバネ２２の押圧によって上昇する。この上昇により、アーム部２１の他端２１ｂは、ポテンショメータ２９に当接、すなわちポテンショメータ２９に押圧された状態で上昇してスライドする。また、ハンドルを、例えば左回転させることにより、弁棒１１が下降すると、アーム部２１が下降する。この下降により、アーム部２１の他端２１ｂは、ポテンショメータ２９に押圧された状態で下降してスライドする。このスライドによって変化する電圧信号を無線通信部２７に出力する。

無線通信部２７は、ポテンショメータ２９からの電圧信号を、管理装置３０に無線送信し、管理装置３０は、受信したこの電圧信号に応じて、手動弁１０の弁体の開度状態を判断する。

このように、この実施形態の弁開閉状態検知装置２０によれば、第１実施形態と同様の効果を奏するとともに、ポテンショメータ２９によって変化する電圧信号に応じて、手動弁１０の弁体の開度状態を判断できるので、この開度状態から手動弁１０の開閉状態を容易に判別することができる。

（第４実施形態）
図４は、第４実施形態に係る弁開閉状態検知装置６０の構成を示す図である。
図４に示すように、手動弁５０は、流体が流通する配管（図示せず）と直交する弁棒５１を備える。この弁棒５１は、ヨーク５２に螺合して昇降可能に支持されている。ハンドル５３は、押さえナット５４によってヨーク５２上の所定位置に回転可能に配設される。弁棒５１は、このハンドル５３を回転させることにより、先端に固設された弁体（図示せず）を配管内で開閉させる。なお、この実施形態では、弁棒５１とハンドル５３は別体で形成され、ハンドル５３を弁棒５１が上昇する方向に回転させると、弁棒５１のみが上昇して弁体が開状態になる。また、ハンドル５３を弁棒１１が下降する方向に回転させると、弁棒５１のみが下降して弁体が閉状態になる。

弁開閉状態検知装置６０は、弁棒５１に設けられる変移部６１と、ハンドル５３に載置される保持部６２と、弁棒５１に連動して昇降する変移部６１の位置変化を検出する検出スイッチ６３，６４、変移部６１および保持部６２を覆う保護カバー部６５とを備える。さらに、弁開閉状態検知装置６０は、第１実施形態と同様に、無線通信部６６および管理装置６８を備える。

変移部６１は、円板形状に形成され、弁棒５１の例えば上端に同心上に嵌合して設けられる。この変移部６１は、弁棒１１に連動して昇降することで位置を変化し、保持部６２に配設された検出スイッチ６３，６４との当接を可能にする。

保持部６２は、台座６２ａと保持体６２ｂを備え、ハンドル５３上に着脱可能に載置される。
台座６２ａは、中空の円板形状に形成され、押さえナット５４の外周面に嵌合してハンドル５３上に着脱可能に載置される。この台座６２ａは、例えば押さえナット５４にネジなどで位置決め固定される。

保持体６２ｂは、台座６２ａに固定される２本の橋脚部６２ｂ１，６２ｂ２と、この橋脚部６２ｂ１，６２ｂ２に橋渡された橋架部６２ｂ３と、を有し、一方の橋脚部６２ｂ１で、弁棒１１と対向する側面には、検出スイッチ６３，６４が保持されている。なお、橋脚部６２ｂ１，６２ｂ２は、弁棒５１が最大に上昇した場合でも、橋架部６２ｂ３に変移部６１が当接しない長さに形成されている。

検出スイッチ６３は、弁体の開状態、この実施形態では全開位置に対応した変移部６１の位置を検出し、検出スイッチ２４は、弁体の閉状態、この実施形態では全閉位置に対応した変移部６１の位置を検出する。検出スイッチ６３は、一方の橋脚部６２ｂ１の所定位置、すなわち弁体の全開位置に対応した橋脚部６２ａ１の側面の位置に配設され、上昇する変移部６１が当接する。検出スイッチ６４は、この橋脚部６２ｂ１の所定位置、すなわち弁体の全閉位置に対応した橋脚部６２ａ１の側面の位置（検出スイッチ６３に比べてハンドル５３に近い側）に配設され、下降する変移部６１が当接する。この検出スイッチ６３，６４は、例えば第１実施形態の検出スイッチ２３，２４と同様に、マイクロスイッチから構成され、変移部６１が当接すると、電気的に導通するオン状態になり、当接が解除されるとオフ状態になる。検出スイッチ６３，６４は、変移部の位置変化を検出する検出部として機能する。

保護カバー部６５は、変移部６１および保持部６２を覆う中空の円筒形状に形成され、ハンドル５３上に着脱可能に載置される。この保護カバー部６５の下端は、台座６２ａの外周面に嵌合し、例えばこの台座６２ａにネジなどで固定される。

無線通信部６６は、保護カバー部６５の外径と同径の円板形状に形成され、この保護カバー部６５の上端に配置、固定される。この無線通信部６６は、第１実施形態の無線通信部２７と同様、検出スイッチ６３，６４と有線接続されるとともに、管理装置６８と無線接続される。無線通信部６６は、検出スイッチ６３，６４からのオン状態を示す状態信号を、管理装置６８に無線送信する。この無線通信部６６は、検出部で検出された変移部の位置変化を、判別部に無線通信する機能を有する。

管理装置６８は、第１実施形態の管理装置３０と同様、無線通信部６６からの状態信号を受信し、この状態信号に応じて手動弁５０の弁体の開状態又は閉状態を判別する。この管理装置６８は、手動弁５０とは別に設けられており、同一プラントに設置される複数の手動弁５０の開状態又は閉状態を示す状態信号が複数受信し、各手動弁５０の開閉状態を判別及び管理している。この管理装置６８は、検出された変移部６１の位置変化に応じて、前記弁体の開状態及び閉状態の状態を判別する判別部として機能する。

以下、図４を参照してこの弁開閉状態検知装置６０の動作を説明する。
この弁開閉状態検知装置６０では、例えば閉状態の手動弁５０に取り付ける場合は、変移部６１を弁棒５１の上端に嵌合し、保持部６２をハンドル５３上に配置させる。次に、押さえナット５４の所定位置に設けておいたネジ孔に固定治具２６をネジ止めして固定する。

このとき、変移部６１の円板形状が、検出スイッチ６４を押圧させる位置になるように、検出スイッチ２４の固定位置を調整する。
なお、この実施形態では、検出スイッチ２３，２４を垂直方向に移動可能に取り付けることで、変移部６１と検出スイッチ６３，６４との相対位置を微調整することができる。

次に、ハンドル５３を、例えば右回転させることにより、弁棒５１が上昇すると、弁体は開状態になる。この上昇により、変移部６１は、検出スイッチ６３の位置に到達し、検出スイッチ６３を押圧する。これにより、検出スイッチ６３は、オン状態を示す状態信号を無線通信部６６に出力する。無線通信部６６は、この状態信号を管理装置６８へ無線送信する。

管理装置６８は、受信した状態信号が検出スイッチ６３で検出された状態信号の場合は、手動弁５０の弁体が閉状態であると判別し、これを記録して管理する。

また、ハンドル５３を、例えば左回転させることにより、弁棒５１が下降すると、弁体は閉状態となる。この下降により、変移部６１は、検出スイッチ６４の位置に到達し、検出スイッチ６４を押圧する。これにより、検出スイッチ６４は、オン状態を示す状態信号を無線通信部６６に出力する。無線通信部６６は、この状態信号を管理装置６８へ無線送信する。

管理装置６８は、受信した状態信号が検出スイッチ６４で検出された状態信号の場合は、手動弁５０の弁体が閉状態であると判別し、これを記録して管理する。管理装置６８は、プラントに設置される複数の手動弁５０の開閉状態を、各手動弁５０に取り付けた弁開閉状態検知装置６０と無線通信することで、取得して管理することができる。

このように、この実施形態の弁開閉状態検知装置６０は、ハンドル５３上に着脱可能に取り付けられて固定され、弁棒５１に連動する変移部６１の位置変化を検出して、手動弁５０の弁開閉状態を判別することができる。この結果、手動弁を分解することなく容易に弁開閉状態検知装置６０の取り付け、取り外しを実現することができる。これにより、弁開閉状態検知装置６０の取り付け、取り外しの作業時間が低減し、例えば放射線管理区間に設置された手動弁５０に、この弁開閉状態検知装置６０を取り付けたり、取り外したりする場合、被爆量を低減することができる。

（第５実施形態）
図５は、第５実施形態に係る弁開閉状態検知装置の構成を示す図である。
図５に示すように、この実施形態に係る弁開閉状態検知装置６０は、検出スイッチのうち、検出スイッチ６４のみを備えた点が第４実施形態と異なり、他の構成は第４実施形態と同様である。この実施形態では、手動弁５０の本来のあるべき弁体の状態が閉状態の場合、弁体が閉状態か否かを判別する。

ここで、ハンドル５３の回転、例えば左回転により、弁棒５１が下降すると、変移部６１が連動して下降する。この下降により、変移部６１は、検出スイッチ６４に当接、すなわち検出スイッチ６４を押圧するので、検出スイッチ６４は、オン状態を示す状態信号を無線通信部６６に出力する。

無線通信部６６は、検出スイッチ６４からのオン状態を示す状態信号を、管理装置６８に無線送信し、管理装置６８は、受信したこの状態信号に応じて手動弁５０の弁体が閉状態であると判別する。

このように、この実施形態の弁開閉状態検知装置６０によれば、第４実施形態と同様の効果を奏するとともに、単一の検出スイッチのみを備えるので、部品点数を削減することができる。

なお、手動弁５０の本来のあるべき弁体の状態が開状態の場合、弁体が開状態か否かを判別するだけでよい場合があるので、検出スイッチ６４を省き、検出スイッチ６３のみを保持部６２に配設することも可能である。この場合も、第４実施形態と同様の効果を奏することができる。

（第６実施形態）
図６は、第６実施形態に係る弁開閉状態検知装置の構成を示す図である。
図６に示すように、この実施形態では、弁棒５１の位置を検出する検出部として、保持部６２の側面に配設されたポテンショメータ６７と、図示しない電源を備え、電気回路を構成する。さらに、変移部６１が電気的接点となって、ポテンショメータ６７に当接した状態で、この電気回路に電流が流れる。そして、この変移部６１が、弁棒５１の昇降に対応してスライドすることで、電気回路の電圧値が変化するので、この電圧値を測定し、この電流値に対応した弁体の開度、例えば０〜１００％の開度状態の検出を可能とする。

ここで、ハンドル５３を、例えば右回転させることにより、弁棒５１が上昇すると、変移部６１は、ポテンショメータ６７に当接、すなわちポテンショメータ６７に押圧された状態で上方にスライドする。このスライドによって変化する電圧信号を無線通信部６６に出力する。

無線通信部６６は、ポテンショメータ６７からの電圧信号を、管理装置６８に無線送信し、管理装置６８は、受信したこの電圧信号に応じて、手動弁５０の弁体の開度状態を判断する。

このように、この実施形態の弁開閉状態検知装置６０によれば、第４実施形態と同様の効果を奏するとともに、ポテンショメータ６７によって変化する電圧信号に応じて、手動弁５０の弁体の開度状態を判断できるので、この開度状態から手動弁５０の開閉状態を容易に判別することができる。

（第７実施形態）
図７は、第７実施形態に係る弁開閉状態検知装置の構成を示す図である。なお、手動弁５０は、第４実施形態の手動弁と同一構成なので、ここでは説明を省略する。
図７に示すように、弁開閉状態検知装置７０は、押さえナット５４上に配設されるスイッチ受け板７１と、弁棒５１に設けられる保持治具７２と、保持治具７２を摺動可能に貫通する支持棒７３と、昇降する保持治具７２の位置変化を検出する検出スイッチ７４，７５と、支持棒７３を押圧するまきバネ７６とを備える。さらに、弁開閉状態検知装置７０は、検出スイッチ７４，７５が検出した位置変化を示す状態信号を無線伝送する無線通信部７７と、状態信号を受信し、弁体の開閉状態を管理する管理装置８０とを備える。

スイッチ受け板７１は、円板形状に形成される。スイッチ受け板７１の中心部は、弁棒５１に挿入されており、押さえナット５４上に着脱可能に配置される。このスイッチ受け板７１は、例えばハンドル５３押さえ用の押さえナット５４の上面にネジ止めなどで固定される。

保持治具７２は、円板形状に形成され、弁棒５１の上端に同心上に嵌合して設けられる。この保持治具７２は、弁棒５１に連動して昇降することで位置を変化し、検出スイッチ７４との当接およびスイッチ受け板７１と検出スイッチ７５との当接を可能にする。また、保持治具７２は、上面７２ｂと下面７２ｃを貫通する孔７２ａを有する。すなわち、この保持治具７２は、孔７２ａを有し、前記弁棒５１に配設され、この弁棒５１の移動に伴って移動する変移部の機能を有する。

支持棒７３は、保持治具７２の孔７２ａに挿入されて、摺動可能に支持されている。この支持棒７３には、上端に検出スイッチ７４が取り付けられる。この支持棒７３は、たとえば、弁体の全開状態に対応する保持治具７２の上昇位置では、支持棒７３は、自重とまきバネ７６の押圧によって下降し、保持治具７２と検出スイッチ７４の当接を可能にする。そして、弁棒５１が下降すると、支持棒７３の下端がスイッチ受け板７１と当接し、支持棒７３は下降を抑止される。これに対して弁棒５１は、弁体の全閉状態に対応する下降位置まで下降を続行するので、保持治具７２と検出スイッチ７４は離間することとなる。また、弁棒５１の上昇時には、支持棒７３は、下端とスイッチ受け板７１との当接状態を維持して、保持治具７２との支持位置が上方に変化し、保持治具７２と検出スイッチ７４の当接を可能にする。すなわち、この支持棒７３は、孔７２ａを貫通し、かつこの孔７２ａに摺動可能に支持されるとともに、一端が前記ハンドル受け板７１に当接する機能を有する。

検出スイッチ７４は、弁体の開状態、この実施形態では全開状態に対応した弁棒５１の位置を検出するものである。この検出スイッチ７４は、上述したごとく、支持棒７３の上端、すなわち弁体の全開位置に対応した支持棒７３の上端位置に配設され、保持治具７２の上面に離間可能に当接している。この検出スイッチ７４は、前記変移部と前記支持棒５１の相対的な位置変化を検出する第１検出部として機能する。

検出スイッチ７５は、弁体の閉状態、この実施形態では全閉状態に対応した保持治具７２の位置変化を検出するものである。この検出スイッチ７５は、保持治具７２の下面７２ｂに取り付けられ、弁棒５１の昇降に連動して昇降する。この検出スイッチ７５は、弁棒５１に連動して下降し、この弁棒５１が弁体の全閉位置に対応した位置に到ると、スイッチ受け板７１と当接する。この検出スイッチ７５は、ハンドル５３と対向する面７２ｃに配設され、前記弁棒５１の移動に伴って移動し、前記変移部と前記ハンドル５３の相対的な位置変化を検出する第２検出部として機能する。

この検出スイッチ７４，７５は、第１実施形態の検出スイッチ２３，２４と同様、例えばマイクロスイッチから構成され、保持治具７２、スイッチ受け板７１と当接すると、電気的に導通するオン状態になり、この当接が解除されると、オフ状態になる。

まきバネ７６は、バネ端を有し、鋼線をコイルのように巻いて構成される。このまきバネ７６は、支持棒７３の上端に配設され、バネ端が保持治具７２の上面に接続されている。このまきバネ７６は、支持棒７３をハンドル５３側に押圧するとともに、保持治具７２の孔７２ａからこの支持棒７３が離脱するのを抑止している。このまきバネ７６は、一端が前記変移部に接続され、他端が前記支持棒７３の他端に接続され、前記支持棒７３の一端を前記スイッチ受け板７１に当接するように、前記支持棒７３を押圧する弾性体として機能する。なお、まきバネ７６の代わりに、コイルバネを用いて、一端を保持治具７２の上面に接続させ、他端を支持棒７３の上端に接続させて、支持棒７３をハンドル５３側に押圧することも可能である。

無線通信部７７は、保持治具７２の上面に配設され、検出スイッチ７４，７５と有線接続されるとともに、管理装置８０と無線接続される。無線通信部７７は、検出スイッチ７４，７５からのオン状態を示す状態信号を、管理装置８０に無線送信する。この無線通信部７７は、検出部で検出された変移部の位置変化を、判別部に無線通信する機能を有する。

管理装置８０は、第１実施形態の管理装置３０と同様、無線通信部７７からの状態信号を受信し、この状態信号に応じて手動弁５０の弁体の開状態又は閉状態を判別する。この管理装置８０は、手動弁５０とは別に設けられており、同一プラントに設置される複数の手動弁５０の開状態又は閉状態を示す状態信号が複数受信し、各手動弁５０の開閉状態を判別及び管理している。この管理装置８０は、検出された変移部の位置変化に応じて、前記弁体の開状態及び閉状態の状態を判別する判別部として機能する。

以下、図７を参照してこの弁開閉状態検知装置７０の動作を説明する。
この弁開閉状態検知装置７０では、例えば開状態の手動弁５０に取り付ける場合は、スイッチ受け板７１を押さえナット５４上に固定するとともに、支持棒７３、検出スイッチ７４，７５および無線通信部７７等が配設された保持治具７２を、弁棒５１の上端に嵌合して固定する。

このとき、検出スイッチ７４が保持治具７２に当接し、かつ支持棒７３の下端がスイッチ受け板７１に当接するように、弁棒５１の上端における保持治具７３の嵌合位置を調整する。
なお、この実施形態では、弁棒５１に保持治具７３を螺合させる構成とし、この螺合位置を調整することで、スイッチ受け板７１と検出スイッチ７４，７５との相対位置を微調整することができる。

次に、ハンドル５３を、例えば右回転させることにより、弁棒５１が上昇すると、保持治具７２はこれに連動して上昇する。この上昇に対して、支持棒７３はハンドル５３側に抑止されるので、保持治具７２が検出スイッチ７４に近づいて当接し、検出スイッチ７４を押圧する。これにより、検出スイッチ７４は、オン状態を示す状態信号を無線通信部７７に出力する。無線通信部７７は、この状態信号を管理装置８０へ無線送信する。

管理装置８０は、受信した状態信号が検出スイッチ７４で検出された状態信号の場合は、手動弁５０の弁体が閉状態であると判別し、これを記録して管理する。

また、ハンドル５３を、例えば左回転させることにより、弁棒５１および保持治具７２が下降すると、保持治具７２は、検出スイッチ７４と離間し、スイッチ受け板７１が検出スイッチ７５に当接し、検出スイッチ７５を押圧する。この押圧により、検出スイッチ７５は、オン状態を示す状態信号を無線通信部７７に出力する。無線通信部７７は、この状態信号を管理装置８０へ無線送信する。

管理装置８０は、受信した状態信号が検出スイッチ７５で検出された状態信号の場合は、手動弁５０の弁体が開状態であると判別し、これを記録して管理する。管理装置８０は、プラントに設置される複数の手動弁５０の開閉状態を、各手動弁５０に取り付けた弁開閉状態検知装置７０と無線通信することで、取得して管理することができる。

このように、この実施形態の弁開閉状態検知装置７０は、弁棒５１の上端に着脱可能に嵌合された保持治具７２の位置変化を検出して、手動弁５０の弁開閉状態を判別することができる。この結果、手動弁を分解することなく容易に弁開閉状態検知装置７０の取り付け、取り外しを実現することができる。これにより、弁開閉状態検知装置６０の取り付け、取り外しの作業時間が低減し、例えば放射線管理区間に設置された手動弁５０に、この弁開閉状態検知装置６０を取り付けたり、取り外したりする場合、被爆量を低減することができる。

なお、この実施形態では、スイッチ受け板７１を押さえナット５４上に固定し、押さえナット５４への支持棒７３、検出スイッチ７５の当接を可能としたが、本願発明はこれに限らない。例えば、スイッチ受け板７１を排除し、支持棒７３の長さや検出スイッチ７５の高さを変更、調整して、支持棒７３、検出スイッチ７５がハンドル５３に当接するように構成して、保持治具７２の位置変化を検出することも可能である。この場合には、部品点数を削減することができるとともに、取り付け、取り外しの作業をさらに容易にすることができる。

また、第２実施形態と同様に、弁体の開状態または閉状態の必要性に応じて、検出スイッチ７４又は７５のいずれか一方の検出スイッチのみを備えることも可能である。この場合も、第２実施形態と同様の効果を奏することができる。

また、これら実施形態では、接触型の検出スイッチを用いたが、本発明では、例えばレーザ光などを用いた非接触型の検出スイッチを用いることも可能である。

なお、本願発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形してもよい。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより、種々の発明を構成できる。例えば実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１０，５０…手動弁、１１，５１…弁棒、１２，５２…ヨーク、１３，５３…ハンドル、２０，６０，７０…弁開閉状態検知装置、２１…アーム部、２２…コイルバネ、２３，２４，６３，６４，７４，７５…検出スイッチ、２５…保持部材、２６…固定治具、２７，６６，７７…無線通信部、２９…ポテンショメータ、３０，６８，８０…管理装置、５４…押さえナット、６１…変移部、６２…保持部、６２ａ…台座、６２ｂ…保持体、６２ｂ１，６２ｂ２…橋脚部、６２ｂ３…橋架部、６５…保護カバー部、６７…ポテンショメータ、７１…スイッチ受け板、７２…保持治具、７２ａ…孔、７３…支持棒、７６…まきバネ。

Claims (7)

1. 手動弁の弁棒と、
   前記弁棒が貫通され、回転されることにより前記弁棒の自己の上面から貫通する部分を昇降させるハンドルと、
   前記弁棒の前記ハンドルの上面に貫通した部分に設けられ、前記弁棒とともに昇降される変移部と、
   前記変移部の前記ハンドル上における位置変化を検出する検出部と、
   前記検出された変移部の位置変化に応じて、前記手動弁の弁体の開状態又は閉状態の少なくとも一方の状態を判別する判別部と、
   を具備することを特徴とする弁開閉状態検知装置。
2. 前記変移部は、円板形状に形成され、前記弁棒の上端に嵌合して設けられていることを特徴とする請求項１記載の弁開閉状態検知装置。
3. 一対の橋脚部およびこの橋脚部に橋渡された橋架部を有し、前記弁棒および前記変移部を跨いで前記ハンドルに着脱可能に配設される保持部をさらに具備し、
   前記検出部は、前記橋脚部に配設されていることを特徴とする請求項１又は２記載の弁開閉状態検知装置。
4. 前記変移部は、貫通孔を有し、
   前記貫通孔を貫通し、かつこの貫通孔に摺動可能に支持されるとともに、一端が前記ハンドルに当接する支持棒と、
   一端が前記変移部に接続され、他端が前記支持棒の他端に接続され、前記支持棒の一端を前記ハンドルに当接するように、前記支持棒を押圧する弾性体と、をさらに具備し、
   前記検出部は、前記変移部と前記支持棒の相対的な位置変化を検出する第１検出部を有することを特徴とする請求項１又は２記載の弁開閉状態検知装置。
5. 前記検出部は、前記変移部の前記ハンドルに対向する面に配設され、前記弁棒の昇降に伴って昇降し、前記変移部と前記ハンドルの相対的な位置変化を検出する第２検出部を有することを特徴とする請求項１、２、４のいずれか１項に記載の弁開閉状態検知装置。
6. 前記第１検出部は、前記検出された変移部の位置変化に応じて、前記手動弁の弁体の開状態又は閉状態の一方を検出し、
   前記第２検出部は、前記検出された変移部の位置変化に応じて、前記手動弁の弁体の開状態又は閉状態の他方を検出する
   ことを特徴とする請求項５記載の弁開閉状態検知装置。
7. 前記検出部で検出された前記変移部の位置変化を、前記判別部に無線通信する無線通信部を、
   さらに具備することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の弁開閉状態検知装置。

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