JP6463919B2

JP6463919B2 - 遮断弁

Info

Publication number: JP6463919B2
Application number: JP2014153115A
Authority: JP
Inventors: 寺田　孝; 孝寺田
Original assignee: Tabuchi Corp
Current assignee: Tabuchi Corp
Priority date: 2014-07-28
Filing date: 2014-07-28
Publication date: 2019-02-06
Anticipated expiration: 2034-07-28
Also published as: JP2016031091A

Description

本発明は、例えば地震が発生した緊急時に、弁体を開放位置から閉塞位置に切り替えることによって水道水の流れを遮断することができる遮断弁に関する。

かかる遮断弁は、回転自在な弁軸に取り付けられ、開放位置と閉塞位置とに切り替え可能な弁体と、弁体に減速ギヤ機構を介して連結される直流電動機と、地震を検出するための感震器と、直流電動機へ電力を供給する蓄電池と、感震器からの検出信号により所定震度以上の地震が発生したと判断して開放位置の弁体を閉塞位置へ切り替えるためのＣＰＵと、直流電動機の開度（回転角度）を検出しその開度に基づいて弁体が閉塞位置であると判断したときに点灯させる遮断ランプと、を備えて構成されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００１−２８９３４３号公報

上記特許文献１の構成によれば、直流電動機の開度（回転角度）を検出しその開度に基づいて弁体が閉塞位置であると判断したときに遮断ランプを点灯させる構成であるため、次のような不都合が発生していた。つまり、直流電動機が正常に動作して直流電動機の開度が所定開度（弁体が閉塞位置となる開度）になったと判断された場合であっても、例えば減速ギヤ機構を構成するギヤ同士のスリップが発生していると、直流電動機からの動力の全てを弁軸の回転力に伝達することができない。そのため、直流電動機は、本来、弁体が閉塞位置になっているべき開度まで駆動して遮断ランプが点灯しているにも拘わらず、弁体が完全に閉塞位置になっていない場合が発生する。このような状態では、水道水の流れを遮断することができない。

本発明は前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、弁体の位置に基づいてアクチュエータの駆動を制御することで確実に弁体を閉塞位置にすることができる遮断弁を提供するものである。

本発明の遮断弁は、前述の課題解決のために、開放位置と閉塞位置とに切り替え可能な弁体と、該弁体に連動連結される駆動機構と、前記開放位置の弁体を閉塞位置へ操作すべく前記駆動機構を電気的に操作するためのアクチュエータと、前記弁体の開放位置及び閉塞位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段からの検出信号に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御する駆動制御手段と、前記開放位置の弁体が閉塞位置に切り替えられたことを表示する表示手段と、前記閉塞位置へ操作された弁体を開放位置へ切り替えるべく前記駆動機構を機械的に操作するための操作部とを備え、前記表示手段は、前記操作部で前記弁体を閉塞位置から開放位置へ切り替える際に、閉塞位置から開放位置の途中では表示を継続し、前記位置検出手段から出力される開放位置検出信号を受信すると非表示となるように構成されていることを特徴としている。

本発明によれば、弁体を閉塞位置に切り替える際には、アクチュエータによって駆動機構を電気的に操作して弁体を開放位置から閉塞位置に切り替える。このとき、弁体の位置を位置検出手段で直接検出しているので、弁体が閉塞位置に位置しているかどうかを確実に把握することができる。従って、ギヤ同士がスリップしている場合でも、位置検出手段からの検出信号に基づいてアクチュエータの駆動を制御する、つまり位置検出手段により弁体が閉塞位置になったことを検出するまでアクチュエータを駆動することによって、弁体を閉塞位置に位置させることができる。
又、表示手段の表示が非表示になるまで、操作部を操作することによって、操作部の操作量不足や操作部を過剰に操作することを防止することができる。

又、本発明の遮断弁は、前記位置検出手段が、前記弁体が閉塞位置に位置した状態で閉塞位置検出信号を出力するよう構成され、前記駆動制御手段は、前記弁体を開放位置から閉塞位置へ切り替える際に、前記閉塞位置検出信号を受信するまで前記アクチュエータを駆動する構成であってもよい。

上記のように、位置検出手段を、弁体が閉塞位置に位置した状態で閉塞位置検出信号を出力するよう構成することによって、駆動制御手段が、閉塞位置検出信号を受信するまでアクチュエータを駆動して弁体を閉塞位置に位置させることができる。

又、本発明の遮断弁は、前記位置検出手段が、前記弁体の開放位置及び閉塞位置に対応して設けられた２つの磁気センサから構成されていてもよい。

上記のように、弁体の開放位置及び閉塞位置の２つの位置を検出したときの検出信号のみを処理するだけで済むから、常時弁体の位置を検出しその検出位置から２つの位置である開放位置と閉塞位置とを割り出す構成に比べて、制御構成を簡素なものにすることができる。

本発明によれば、弁体の位置を直接検出して弁体の位置を確実に把握するので、弁体が完全に閉塞位置になっているかどうかを確認しながら、弁体を閉塞位置にするようアクチュエータの駆動を制御することができ、従って、ギヤ同士のスリップが発生した場合であっても、弁体を閉塞位置にすることができる遮断弁を提供することができる。

弁体が開いた状態の遮断弁の一部を断面にした側面図である。弁体が閉じた状態の遮断弁の一部を断面にした側面図である。遮断弁の縦断背面図である。遮断弁の平面図である。遮断弁の側面図である。水密用カバーを取り外した遮断弁の斜視図である。弁体が開いた状態の遮断弁の駆動機構の横断平面図である。弁体が閉じた状態の遮断弁の駆動機構の横断平面図である。制御ブロック図である。

以下、本発明の遮断弁の一実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態に係る遮断弁は、所定の震度を超える地震発生時に、各戸への給水（流体の一例）を遮断する緊急遮断弁（以下、単に遮断弁という）である。この遮断弁は、例えば水道メータが収納されるメータボックス内に配置される他、配水管から各戸の蛇口に至る間の給水用の配管（水道管）の適宜の場所に設置される。

遮断弁１は、図１〜図３に示すように、回転自在な弁軸２に取り付けられ、開放位置（図１参照）と閉塞位置（図２参照）とに切り替え可能な弁体３と、弁軸２に連動連結される駆動機構４と、開放位置の弁体３を緊急時又は試験時に閉塞位置へ操作すべく駆動機構４を電気的に操作するためのアクチュエータとしてのモータＭと、モータＭに電力供給する複数（ここでは２個であるが、１個でも３個以上でもよい）の電池Ｄ，Ｄと、開放位置の弁体３を閉塞位置に操作すべくモータＭを強制的に駆動させるための操作信号を出力する試験用の操作部としてのスイッチ５(図４参照)と、モータＭの電動力により閉塞位置へ操作された弁体３を開放位置へ切り替えるべく駆動機構４を機械的に操作するための操作部としての手動式の回転操作部６と、駆動機構４とモータＭと電池Ｄ，Ｄとを収容するケーシングＫとを備えている。

ケーシングＫは、駆動機構４を収容する第一のケース７と、モータＭ及び電池Ｄ，Ｄを収容する第二のケース８とを備えている。また、第二のケース８を上から被せて密閉度を上げるための水密用カバー９を更に備えている。

弁体３は、弁箱１０に収容される。その弁箱１０には、一端側に一次側開口１１が形成され、他端側に二次側開口１２が形成されている。弁箱１０の一次側開口１１と二次側開口１２の間に、これら開口１１，１２よりも拡径された弁体収容部１３が形成されている。弁体３は、弁体収容部１３に収容されている。

弁軸２は、上下方向に沿う軸であり、弁体収容部１３における二次側寄りに、弁軸２をその上部及び下部で外嵌して支持すべく、上下方向に離間した一対の筒状の膨出部１４，１５が形成されている。

そして、弁軸２が、駆動機構４の駆動により上下軸芯周りで一方側に回転することによって、弁体３を図１の開放位置に切り替えることができる。また、弁軸２が、駆動機構４の駆動により上下軸芯周りで他方側に回転し、弁体３を図２の閉塞位置に切り替えることができる。

図３に示すように、駆動機構４は、第一のケース７の内部にまとめられて収納され（組付けられ）、ユニット化されている。駆動機構４の駆動を制御するために後述する駆動制御手段３９を構成する電子部品群１６が設けられ、その電子部品群１６は、第一のケース７とは別体の第二のケース８の内部にまとめられて収納され（組付けられ）、ユニット化されている。第一のケース７は、弁箱１０上に配置され、第二のケース８は、第一のケース７上に着脱自在に取付けられている。つまり、下から弁箱１０、第一のケース７、第二のケース８の順に積み重ねられた状態で一体化されている。

図４及び図６に示すように、第二のケース８の長手方向中央部には、前述した試験用のスイッチ５が収納されている。このスイッチ５は、押しボタンから構成されている。スイッチ５の近傍には、後述する２つのランプ１７，１８が設けられている。これらスイッチ５及び２つのランプ１７，１８の上方となる第二のケース８の天板部分に開口が形成され、その開口に上方に突出しかつ外周面に螺子が形成された円筒状部に着脱自在に装着される平面視ほぼ円形のキャップ１９を備えている。そのキャップ１９の円形の天板部分１９Ａが透明な合成樹脂板にて構成されており、天板部分１９Ａを通してスイッチ５及び２つのランプ１７，１８を視認できるようになっている。この第二のケース８が水密用カバー９で覆われており、水密用カバー９における第二のケース８のキャップ１９に対応する位置に開口が形成され、その開口を透明な合成樹脂板でなる平面視ほぼ円形の覗き窓２０で覆っている。従って、覗き窓２０、キャップ１９の天板部分１９Ａを通してスイッチ５及び二つのランプ１７，１８を視認可能になっている。スイッチ５を押して弁体３を閉塞位置へ動作させる試験を行う場合には、水密用カバー９を取り外した後、キャップ１９を回転させて取り外してからスイッチ５を押すことになる。２つのランプ１７，１８のうちの一方の第１ランプ１７は、スイッチ５が押された時に例えば６秒間高速点滅し、開放位置の弁体３が閉塞位置に切り替えられた時点で低速点滅する緑色のＬＥＤランプであり、他方の第２ランプ１８は、後述する地震検知器４１により所定の大きさの地震を検出した時に例えば６秒間高速点滅し、開放位置の弁体３が閉塞位置に切り替えられた時点で低速点滅する赤色のＬＥＤランプである。尚、いずれのランプ１７又は１８も、閉塞位置から開放位置へ位置した時に前記点滅を消灯させる。

図３、図６〜図８に示すように、第一のケース７は、平面視において略矩形状の底壁７Ａと、底壁７Ａの四方から立設された側壁７Ｂとを備えて上方を開放部７Ｃとした略直方体形状に形成されている。開放部７Ｃは、板状の蓋体２１で被覆されている。第一のケース７と蓋体２１とは、シール部材ｍ１（図３参照）を介して組付けられている。底壁７Ａは弁箱１０の上面１０ａに載置され、第一のケース７は、第一のケース７の内部から底壁７Ａおよび弁箱１０の上面１０ａに挿通するボルト（図示していない）によって、上面１０ａに着脱自在に取付けられている。底壁７Ａと弁箱１０の上面１０ａとは、シール部材ｍ２（図３参照）を介して取付けられている。

図３、図７及び図８を参照しつつ、駆動機構４の構成を説明する。駆動機構４は、従動傘歯車２２を有する歯車機構２３と、歯車機構２３に連動連結された駆動回転軸２４と、駆動回転軸２４に外嵌固定されたウオーム２５と、ウオーム２５に噛合して弁軸２に動力を伝達するヘリカルギヤ２６と、駆動回転軸２４と前述した回転操作部６の回転軸２７との間に配置されたワンウェイクラッチ３１とを備える。ウオーム２５とヘリカルギヤ２６とから減速機構を構成して、弁軸２を確実に回転させて弁体３を閉塞位置にするためのトルクを得ることができるようにしている。

歯車機構２３は、従動傘歯車２２と、従動傘歯車２２とのギヤ比を変えるための複数（図３では２個）の平歯車２８とを備える。従動傘歯車２２の軸部２２Ａに一方の平歯車２８が噛合するよう構成されている。ウオーム２５は、駆動回転軸２４に一体回転するように外嵌固定されている。ウオーム２５は、駆動回転軸２４の軸方向途中部分に配置されている。

第一のケース７の底壁７Ａの上面から複数本の支持柱２９が立設され、支持柱２９に上側を開放した断面コ字形のブラケット３０の底壁３０Ａが支持されている。駆動回転軸２４の軸方向両端部側が、ブラケット３０の縦壁３０Ｂに回転自在に支持されている。また、ウオーム２５と噛み合うヘリカルギヤ２６は、弁軸２の上端に一体回転自在に取り付けられ、平面視において扇状に形成されている。

ワンウェイクラッチ３１は、駆動回転軸２４の一端と回転操作部６の回転軸２７とが突き合わされた突き合わせ端部間に設けられている。具体的には、駆動回転軸２４の先端側（歯車機構２３とは反対側の端部側、図３では左端部側）に一体回転自在に取り付けられた回転体３１Ａの外周に一体形成された複数（図では２個）の係止部としての係止爪３１ａと、回転操作部６の回転軸２７の駆動回転軸２４側の端部に一体回転自在に取り付けられ、かつ、前記回転体３１Ａよりも大径に構成された円板状部材３１Ｂの端面３１ｂに周方向に間隔を置いて一体形成された複数（図８では２個のみ図示）の係止部３１ｃとを備えている。従って、図８において駆動回転軸２４を左端側から見た状態で反時計回りに回転させた場合には、係止爪３１ａが係止部３１ｃを乗り越えるだけで係止爪３１ａが係止部３１ｃに係止されない。これにより駆動回転軸２４の回転力が回転操作部６の回転軸２７へ伝達されることがない。これに対して、図８において回転操作部６の回転軸２７を左端側から見た状態で反時計回りに後述する手動操作ハンドル３２を用いて回転させた場合には、係止部３１ｃが係止爪３１ａに係止して駆動回転軸２４を一体的に回転させる。これによって、閉塞位置の弁体３を手動操作力で開放位置に切り替えることができる。

回転操作部６は、図３に示すように、ワンウェイクラッチ３１を介して駆動回転軸２４に手動回転力を伝達するための回転軸２７と、回転軸２７に一体回転自在に連結される手動操作ハンドル３２とを備えている。この手動操作ハンドル３２には、回転軸２７に着脱自在に外嵌される軸部３２Ａを備えている。また、回転軸２７は、第一のケース７の側壁７Ｂに、外方側に突出するよう形成された円筒状部３３に隙間なく内嵌されている。また、回転軸２７の軸方向途中部には、第一のケース７との回転抵抗となるシール部材ｍ３が外嵌され、第一のケース７の円筒状部３３にシール部材ｍ３を介して回転自在に支持されている。従って、手動操作ハンドル３２を図３の左端から見て反時計周りに回転させることによって、前述したようにワンウェイクラッチ３１を構成する係止部３１ｃが係止爪３１ａに係止して回転軸２７が駆動回転軸２４を一体的に回転させる。これによって、閉塞位置の弁体３を開放位置に強制的に切り替えることができる。また、回転軸２７は、駆動回転軸２４から離間する側、つまり第一のケース７の外部へ移動可能に構成されており、後述する当接部材３４によって、駆動回転軸２４から離間する側へ操作される。

駆動回転軸２４の回転軸２７側の端部の外面には、螺子２４Ｎが形成されている。この螺子２４Ｎに螺合する当接部材３４と、駆動回転軸２４の回転力を当接部材３４の軸方向への移動力へ変換するための変換機構とを備えている。当接部材３４は、螺子２４Ｎに螺合する螺子部を内面に形成した小径円筒部３４Ａと、小径円筒部３４Ａよりも大径な大径円筒部３４Ｂと、小径円筒部３４Ａと大径円筒部３４Ｂとを径方向で連結する連結部３４Ｃとを備えている。変換機構は、第一のケース７の底壁７Ａに設けられた一対の縦壁３５，３５と、当接部材３４の回転時に縦壁３５，３５に当接するように当接部材３４，３４に備えた一対の当接部３４Ｄ，３４Ｄとから構成されている。一方の当接部３４Ｄは、大径円筒部３４Ｂの幅方向一方側の下部に第一のケース７の底壁７Ａまで延びる縦壁部３４ｄから構成されている。また、他方の当接部３４Ｄは、大径円筒部３４Ｂの幅方向他方側の下部に第一のケース７の底壁７Ａまで延びる縦壁部３４ｄと縦壁部３４ｄの下端から水平方向に延びる板状の水平部３４ｅとから構成されている。従って、駆動回転軸２４を一方に回転させた場合には、一方の縦壁３５にこれに対応する当接部３４Ｄが当たって当接部材３４の回転が阻止される。これにより当接部材３４を回転させる回転力が当接部材３４の軸方向への移動力に変換されて、軸方向一方側に当接部材３４を移動させる。これに対して、駆動回転軸２４を他方に回転させた場合には、他方の縦壁３５にこれに対応する当接部３４Ｄが当たって当接部材３４の回転が阻止される。これにより当接部材３４を回転させる回転力が当接部材３４の軸方向への移動力に変換されて、軸方向他方側に当接部材３４を移動させる。

具体的には、閉塞位置の弁体３を開放位置へ切り替えるべく、図３において回転操作部６の回転軸２７に外嵌された手動操作ハンドル３２を左端側から見た状態で反時計回りに回転させることによって、図８に示す係止部３１ｃが係止爪３１ａに係止して駆動回転軸２４を一体的に回転させる。これによって、閉塞位置の弁体３を開放位置に強制的に切り替えることができるだけでなく、図７に示すように、当接部材３４が左側へ移動して円板状部材３１Ｂに当接する。この状態から更に当接部材３４が左側へ移動して円板状部材３１Ｂを押すことによって、回転体３１Ａから回転軸２７を離間させることができる。このように、当接部材３４が円板状部材３１Ｂに当接して回転軸２７を離間する側へ操作しておけば、緊急時に開放位置の弁体３を閉塞位置に切り替えるときに、ワンウェイクラッチ３１の係止爪３１ａと係止部３１ｃとが不測に当接してしまい、駆動回転軸２４に回転負荷がかかるといったことを確実に回避することができ、その分、小さな電力で閉塞位置に弁体３を切り替えることができる。また、当接部材３４が円板状部材３１Ｂに当接して回転軸２７を離間する側へ操作されることによって、係止部３１ｃと係止爪３１ａとの係止が解除される。このように係止が解除されることにより、手動操作ハンドル３２を回転操作しても、駆動回転軸２４が回転操作されることがないから、手動操作ハンドル３２の過剰回転操作による駆動機構４の損傷を招くことがなく、信頼性の高い遮断弁１とすることができる。尚、閉塞位置の弁体３を開放位置へ切り替えるときには、前記のように係止部３１ｃと係止爪３１ａとの係止が解除されている状態であるため、係止部３１ｃと係止爪３１ａとの係止が可能となるように手動操作ハンドル３２を駆動回転軸２４側へ少し押し込んだ後、手動操作ハンドル３２を回転操作することになる。

なお、円筒状部３３は、前述したように、第一のケース７の側壁７Ｂから外方側へ突出するよう形成され、回転軸２７は、円筒状部３３の奥まった位置に配置され、手動操作ハンドル３２の軸部３２Ａが、円筒状部３３に挿入されて回転軸２７に連結される。この構成により、手動操作ハンドル３２の軸部３２Ａと回転軸２７との連結部分を砂利や泥から保護することができ、しかも円筒状部３３に手動操作ハンドル３２の柄が挿入されていることにより円筒状部３３がガイドとなって、手動操作ハンドル３２を円滑に回転させることができる。

ヘリカルギヤ２６は、抜止め手段によって弁軸２から抜止めされている。抜止め手段は、図１に示すように、弁軸２の上面とヘリカルギヤ２６の上面に亘るアーム状の押え部材３６と、押え部材３６を弁軸２の上端面に固定させる取付ボルト３７とを備えている。取付ボルト３７が押え部材３６を挿通して、弁軸２の上部に螺合されている。

図７及び図８に示すように、押え部材３６は、駆動回転軸２４及びウオーム２５に接することなく水平面内（駆動回転軸２４の上方）で延長されて杆状に形成されている。押え部材３６は、ヘリカルギヤ２６とともにヘリカルギヤ２６の中心（弁軸２の中心でもある）回りに、歯部２６Ａが形成された範囲内で回動可能に構成されている。さらに詳しくは、後述するように、モータＭを駆動する時間内で、歯部２６Ａが形成された範囲内で回動可能に構成されている。押え部材３６の先端部には、永久磁石Ｈが装着されている。

電子部品群１６は、第二のケース８に内装されており、電子部品として、モータ（直流電動機）Ｍと、モータＭに電力を供給するための二つの電池（外部から給電を受けない蓄電池）Ｄ，Ｄと、所定の震度以上の地震を検知する地震検知器４１と、地震検知器４１からの震度信号の入力により電池Ｄ，ＤからモータＭへ電力を供給するよう制御する機能を有する一組の制御基板（図示せず）とを備えている。

図３及び図６に示すように、電子部品群１６に対する水密性を確保するために、第二のケース８は、水密用カバー９で上方から被覆される。すなわち、第二のケース８と水密用カバー９とで二重にシールされた構成により、電子部品群１６に対する水密性が確保されている。水密用カバー９は下側が開放された箱状に形成されている。水密用カバー９の四方の側壁９Ｂは、蓋体２１の外周縁に立設された支持枠２１Ｂに嵌合されたシール部材ｍ３に対して外側から嵌合するよう構成されている。

また、図９に示すように、弁軸２の位置（回転位置）を検出する位置検出手段である回転位置検出手段３８と、回転位置検出手段３８からの検出信号に基づいてモータMの駆動を制御する駆動制御手段３９と、回転位置検出手段３８からの検出信号により２つのランプ１７，１８のうちの一方を点滅させるためのランプ点滅回路４０とを備えている。回転位置検出手段３８は、弁体３が閉塞位置から開放位置に切り替えられることによって開放位置検出信号を出力し、弁体３が開放位置から閉塞位置に切り替えられることによって閉塞位置検出信号を出力するように構成されている。また、２つのランプ１７，１８は、弁体３が開放位置であることを表示する表示手段を構成している。この表示手段は、回転操作部６で弁体３を閉塞位置から開放位置へ切り替える際に、閉塞位置から開放位置の途中では表示（点滅）を継続し、開放位置検出信号を受信すると非表示（消灯）となるように構成されている。また、駆動制御手段３９は、弁体３を開放位置から閉塞位置へ切り替える際に、閉塞位置検出信号を受信するまでモータＭを駆動する。

回転位置検出手段３８は、弁体３の開放位置及び閉塞位置に対応して設けられた２つの磁気センサ３８Ａ，３８Ｂから構成されている。２つの磁気センサ３８Ａ，３８Ｂは、図７及び図８に示す押え部材３６の先端に設けられた永久磁石Ｈの磁力で反応して検出信号を出力する。従って、押え部材３６が図７に示す位置に位置すると、一方の磁気センサ３８Ｂ（図３参照）が反応して開放位置検出信号を出力する。すると、弁体３が開放位置に位置したと判断し、また、押え部材３６が図８に示す位置に位置すると、他方の磁気センサ３８Ａ（図３参照）が反応して閉塞位置検出信号を出力して弁体３が閉塞位置に位置したと判断する。

上記のように構成された遮断弁１の動作について説明する。地震が発生していない通常時では、図１に示すように、弁体３は、水道水を左から右へ流れるように開放位置に位置している。この開放位置における駆動機構４は図７に示す状態であり、ヘリカルギヤ２６は、弁軸２を中心として時計方向側（図７では右側）に回転した状態にあり、これととともに押え部材３６も弁軸２を中心として時計方向側（図７では右側）に回転した状態にある。

上記状態において弁体３の試験を行う場合には、水密用カバー９を取り外した後、キャップ１９を取り外してからスイッチ５を押す。すると、６秒間緑色の第１ランプ１７を高速点滅させるとともに、駆動制御手段３９により電池Ｄ，ＤからモータＭへ電力を供給して開放位置から閉塞位置側へ弁軸２を回転させる。弁体３が閉塞位置に切り替わったことを回転位置検出手段３８の一方の磁気センサ３８Ｂからの閉塞位置検出信号により判断すると、モータＭの駆動を停止するとともに緑色の第１ランプ１７を低速点滅して制御を終了する。尚、第１ランプ１７を高速点滅させる時間を６秒としているのは、モータＭの駆動開始時から６秒後に弁体３が閉塞位置に切り替わるため、モータＭの駆動時間（６秒）に一致させるためである。弁体３の試験が終了すると、回転操作部６の手動操作ハンドル３２を回転操作して閉塞位置の弁体３を開放位置に切り替える。弁体３が開放位置に切り替わると、他方の磁気センサ３８Ａが開放位置検出信号を出力して、点滅している第１ランプ（表示手段）１７が消灯する（非表示となる）。従って、第１ランプ１７が消灯するまで手動操作ハンドル３２を回転操作するだけで弁体３を開放位置に切り替えることができる。尚、モータＭが駆動されると、ウオーム２５に噛合しているヘリカルギヤ２６が回転し、ヘリカルギヤ２６に連結されている弁軸２がその軸心回りに回動し、図１の開放位置にある弁体３が、図２の閉塞位置に切り替えられる。前記のように、弁軸２の回転位置を検出する回転位置検出手段３８からの検出信号に基づいてモータＭを駆動することによって、ギヤ同士がスリップしている場合でも、弁体３を閉塞位置に位置させることができる。

また、上記状態において所定の震度以上の地震が発生した場合、これを地震検知器４１が検知して、震度信号が制御基板の制御回路に出力されると、駆動制御手段３９は、地震検知器４１からの震度信号の入力により電池Ｄ，ＤからモータＭへ電力を供給する。すると、６秒間赤色の第２ランプ１８を高速点滅させるとともに、駆動制御手段３９により電池Ｄ，ＤからモータＭへ電力を供給して開放位置から閉塞位置側へ弁軸２を回転させる。弁体３が閉塞位置に切り替わったことを回転位置検出手段３８の一方の磁気センサ３８Ｂからの閉塞位置検出信号により判断すると、モータＭの駆動を停止するとともに赤色の第２ランプ１８を低速点滅させて制御を終了する。尚、第２ランプ１８を高速点滅させる時間を６秒としているのは、モータＭの駆動開始時から６秒後に弁体３が閉塞位置に切り替わるため、モータＭの駆動時間（６秒）に一致させるためである。遮断弁１が遮断状態から復帰させる場合には、回転操作部６の手動操作ハンドル３２を回転操作して閉塞位置の弁体３を開放位置に切り替える。前述したように、弁体３が開放位置に切り替わると、他方の磁気センサ３８Ａが開放位置検出信号を出力して、点滅している第２ランプ（表示手段）１８が消灯する（非表示となる）。従って、第２ランプ１８が消灯するまで手動操作ハンドル３２を回転させるだけで弁体３を開放位置に位置させて復帰させることができる。尚、モータＭが駆動されると、前述したように、ウオーム２５に噛合しているヘリカルギヤ２６が回転し、ヘリカルギヤ２６に連結されている弁軸２がその軸心回りに回動し、図１の開放位置にある弁体３が、図２の閉塞位置となる。また、前記のように、弁軸２の回転位置を検出する回転位置検出手段３８からの検出信号に基づいてモータＭを駆動することによって、ギヤ同士がスリップしている場合でも、弁体３を閉塞位置に位置させることができる。

ここでは、地震検知器４１からの震度信号の入力により弁体３が閉塞位置に位置すると、第２ランプ１８を点滅させる構成であるが、第２ランプ１８を点灯させる構成にしてもよいし、ブザーやモニター等の報知手段を設けて実施してもよい。尚、モータＭを予め設定されている十分な時間（上記実施形態では６秒を超える時間）駆動させても、弁体３が閉塞位置に位置しない場合には、異常であると判断して、モータＭの駆動を停止するとともに第３者にブザーやモニターあるいはランプ等の報知手段を用いて報知することが好ましい。

本発明の遮断弁は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。上記実施形態では、ケーシングＫを、２つのケース７，８とカバー９とから構成したが、１つのケース又は２つのケース、あるいは４つ以上のケースから構成することもできる。このとき、カバー９を省略することもできる。

また、上記実施形態では、ウオーム２５と、ウオーム２５に噛合しているヘリカルギヤ２６とから減速機構を構成したが、ウオームと、ウオームに噛合しているウォームホイールとから減速機構を構成してもよいし、ウオームギヤと、ウオームギヤに噛合している平歯車とから減速機構を構成してもよく、その具体構成は自由に変更可能である。

また、上記実施形態では、回転位置検出手段が、２つの磁気センサ３８Ａ，３８Ｂから構成したが、接触式のリミットスイッチであってもよいし、非接触式の光電センサや超音波センサ等であってもよい。

また、上記実施形態では、弁体３を垂直方向（上下方向）に沿う弁軸２回りに回動する構成にしたが、水平方向に沿うように弁軸を配置し、水平方向に沿う弁軸回りに回動する構成であってもよい。

また、上記実施形態では、モータＭに電力供給をする電池として充電式電池である蓄電池を用いたが、充電不能な一次電池を用いてもよい。

また、上記実施形態では、駆動機構４を駆動するアクチュエータとしてモータＭを用いたが、流体圧シリンダや電磁式アクチュエータ等を用いることができる。

また、上記実施形態では、弁体３の開放位置において当接部材３４により回転軸２７を駆動回転軸２４から離間させる構成としたが、バネや弾性体により回転軸２７を駆動回転軸２４から離間させる側へ移動付勢させる構成であってもよい。また、当接部材３４を省略して、回転軸２７を駆動回転軸２４から離間させない構成にしてもよい。

また、上記実施形態では、試験用のスイッチ５を設けているが、省略してもよい。

また、上記実施形態では、流体の一例として水道水を挙げ、水道水の給水遮断を行うようにした遮断弁１を例に挙げた。しかしながら、本発明は水道水の給水遮断を行う遮断弁１に限定されず、他の流体の遮断を行う遮断弁として適用することもできる。他の流体である液体としては、工業用水、燃料油、清涼飲料、水薬等が挙げられる。

また、上記実施形態では、弁軸２と弁体３とを別々に構成し、それらが一体回転するように連結したが、両者を一体形成して弁体３としてもよい。また、弁体を回転させて閉塞位置と開放位置とに切り替える構成としたが、弁体をスライドさせて閉塞位置と開放位置とに切り替える構成であってもよい。この場合、スライドした弁体の位置を検出する位置検出手段を設けて実施することになる。

また、上記実施形態では、水密用カバー９を取り外した後、キャップ１９を取り外してからスイッチ５を押すことによって、弁体３を開放位置から閉塞位置へ切り替える構成としたが、無線で弁体３を開放位置から閉塞位置へ切り替える構成としてもよい。具体的には、遮断弁側にアンテナや制御部等を備えるＲＦＤＩ基板と、このＲＦＤＩ基板に電波又は磁界に乗せて弁体３を開放位置から閉塞位置へ切り替えるための信号を送信するリーダ又はリーダライタとを有するＲＦＤＩから構成する。

また、上記実施形態では、弁体３を閉塞位置から開放位置へ切り替える操作部として、手動操作ハンドル３２から構成したが、スイッチで駆動されるアクチュエータの駆動力によって弁体３を閉塞位置から開放位置へ切り替える構成であってもよい。

また、上記実施形態では、回転位置検出手段３８からの閉塞位置検出信号により６秒間高速点滅させていた第１ランプ１７又は第２ランプを低速点滅に切り替えるように構成したが、回転位置検出手段３８からの閉塞位置検出信号が所定時間（上記実施形態では６秒）経過しても出力されない場合には、異常であると判断して６秒間高速点滅させていた第１ランプ１７又は第２ランプ１８を低速点滅に切り替えないで、消灯させる。このように構成した場合には、特に、作業者がスイッチ５を押して弁体３の動作確認を行っている際に、６秒間高速点滅させていた第１ランプ１７を、低速点滅ではなく消灯させることによって、弁体３が閉塞位置に位置していないことを作業者に把握させることができる利点がある。また、ギヤ同士のスリップ等の原因により第１ランプ１７又は第２ランプ１８の消灯後から所定時間経過後に弁体３が閉塞位置に位置した場合には、正常であると判断して第１ランプ１７又は第２ランプ１８を低速点滅するように構成することもできる。

１…遮断弁、２…弁軸、３…弁体、４…駆動機構、５…スイッチ（操作部）、６…回転操作部、７…第一のケース、７Ａ…底壁、７Ｂ…側壁、７Ｃ…開放部、８…第二のケース、９… 水密用カバー、９Ｂ…側壁、１０…弁箱、１０ａ…上面、１１…一次側開口、１２…二次側開口、１３…弁体収容部、１４，１５…膨出部、１６…電子部品群、１７…第１ランプ、１８…第２ランプ、１９…キャップ、１９Ａ…天板部分、２０…窓、２１…蓋体、２１Ｂ…支持枠、２２…従動傘歯車、２２Ａ…軸部、２３…歯車機構、２４…駆動回転軸、２４Ｎ…螺子、２５…ウオーム、２６…ヘリカルギヤ、２６Ａ…歯部、２７…回転軸、２８…平歯車、２９…支持柱、３０…ブラケット、３０Ａ…底壁、３０Ｂ…縦壁、３１…ワンウェイクラッチ、３１…ワンウェイクラッチ、３１Ａ…回転体、３１Ｂ…円板状部材、３１ａ…係止爪、３１ｂ…端面、３１ｃ…係止部、３２…手動操作ハンドル、３２Ａ…軸部、３３…円筒状部、３４…当接部材、３４Ａ…小径円筒部、３４Ｂ…大径円筒部、３４Ｃ…連結部、３４Ｄ…当接部、３４ｄ…縦壁部、３４ｅ…水平部、３５…縦壁、３６…押え部材、３７…取付ボルト、３８…回転位置検出手段、３８Ａ，３８Ｂ…磁気センサ、３９…駆動制御手段、４０…ランプ点滅回路、４１…地震検知器、Ｄ…電池、Ｈ…永久磁石、Ｋ…ケーシング、M…モータ、ｍ１，ｍ２，ｍ３…シール部材

Claims

開放位置と閉塞位置とに切り替え可能な弁体と、該弁体に連動連結される駆動機構と、前記開放位置の弁体を閉塞位置へ操作すべく前記駆動機構を電気的に操作するためのアクチュエータと、前記弁体の開放位置及び閉塞位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段からの検出信号に基づいて前記アクチュエータの駆動を制御する駆動制御手段と、前記開放位置の弁体が閉塞位置に切り替えられたことを表示する表示手段と、前記閉塞位置へ操作された弁体を開放位置へ切り替えるべく前記駆動機構を機械的に操作するための操作部とを備え、前記表示手段は、前記操作部で前記弁体を閉塞位置から開放位置へ切り替える際に、閉塞位置から開放位置の途中では表示を継続し、前記位置検出手段から出力される開放位置検出信号を受信すると非表示となるように構成されていることを特徴とする遮断弁。
前記位置検出手段は、前記弁体が閉塞位置に位置した状態で閉塞位置検出信号を出力するよう構成され、前記駆動制御手段は、前記弁体を開放位置から閉塞位置へ切り替える際に、前記閉塞位置検出信号を受信するまで前記アクチュエータを駆動することを特徴とする請求項１に記載の遮断弁。
前記位置検出手段が、前記弁体の開放位置及び閉塞位置に対応して設けられた２つの磁気センサから構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の遮断弁。