JP6496580B2 - 開閉装置 - Google Patents

Description

本発明は、下水道などの流路に使用する開閉装置に関する。

従来より、下水道などの流路に使用する開閉装置が知られている（例えば、特許文献１〜４を参照）。このような開閉装置は、通常は弁体（またはゲート）が閉じられた状態で流路をせきとめている。すると、流路の下流には、ごみがたまる。ここで、降雨等により流路の水位が所定の水位以上となると、弁体が倒れて開いた状態となって流路の下流に水が流れ、下流にたまったごみを流し去ることができる。すなわち、流路の洗浄を行うことができる。

特許第４０８３０６０号公報 特許第５１６６３０９号公報 特許第５１６６３１０号公報 特許第５１６６３１１号公報

しかしながら、上記の従来技術のように、弁体（またはゲート）が倒れることにより開く場合は以下のような問題が生じることがある。

すなわち、弁体の少なくとも一部が水面の下部に倒れることになるため、流路を流れる夾雑物が弁体に付着し、弁体の維持管理を難しくすることがある。

そこで、本発明は、弁体（またはゲート）が上がることにより開く開閉装置を提供することを課題とする。

本発明にかかる開閉装置は、流体の流れを受け、上方に移動可能な弁体と、前記流体に浮かぶフロートと、前記フロートの上昇に応じて、間隔が変化する一対の磁力系と、を備え、前記一対の磁力系は、永久磁石および磁性体からなるか、または一対の永久磁石からなり、前記一対の磁力系の間に働く磁力が、前記弁体の上方への移動に利用されるように構成される。

上記のように構成された開閉装置によれば、弁体が、流体の流れを受け、上方に移動可能である。フロートが、前記流体に浮かぶ。一対の磁力系が、前記フロートの上昇に応じて、間隔が変化する。前記一対の磁力系は、永久磁石および磁性体からなるか、または一対の永久磁石からなる。前記一対の磁力系の間に働く磁力が、前記弁体の上方への移動に利用される。

本発明にかかる開閉装置は、流体の流れを受け、弁体回転軸と共に回転しながら上方に移動可能な弁体と、前記弁体よりも上流側に配置され、前記流体よりも比重が小さいフロートと、前記フロートの上方への移動に伴って移動する第一移動永久磁石と、前記弁体回転軸に固定され、前記弁体回転軸と共に回転する回転軸永久磁石とを備え、前記フロートの上方への移動に伴い、前記第一移動永久磁石が前記回転軸永久磁石の下方に接近すると共に反発しあうように構成される。

上記のように構成された開閉装置によれば、弁体が、流体の流れを受け、弁体回転軸と共に回転しながら上方に移動可能である。フロートが、前記弁体よりも上流側に配置され、前記流体よりも比重が小さい。第一移動永久磁石が、前記フロートの上方への移動に伴って移動する。回転軸永久磁石が、前記弁体回転軸に固定され、前記弁体回転軸と共に回転する。前記フロートの上方への移動に伴い、前記第一移動永久磁石が前記回転軸永久磁石の下方に接近すると共に反発しあう。

なお、本発明にかかる開閉装置は、前記フロートの上方への移動に伴って移動し、前記第一移動永久磁石の上方に配置され、前記回転軸永久磁石と磁力により引き合う上方移動部材を備えるようにしてもよい。

なお、本発明にかかる開閉装置は、前記上方移動部材は永久磁石であるようにしてもよい。

なお、本発明にかかる開閉装置は、前記弁体から見た姿勢が一定である上方弁体部材と、前記上方弁体部材の上方に固定された上方固定部材とを備え、前記上方弁体部材と前記上方固定部材とが磁力により引き合うようにしてもよい。

なお、本発明にかかる開閉装置は、前記上方弁体部材と前記上方固定部材との一方または双方が永久磁石であるようにしてもよい。

なお、本発明にかかる開閉装置は、前記第一移動永久磁石は、前記フロートの上方への移動に伴って、前記弁体に近づくように移動するようにしてもよい。

なお、本発明にかかる開閉装置は、前記弁体が、前記弁体回転軸と共に回転しながら下方にも移動可能であり、前記フロートの下方への移動に伴って移動する第二移動永久磁石を備え、前記フロートの下方への移動に伴い、前記第二移動永久磁石が前記回転軸永久磁石の上方に接近すると共に反発しあうようにしてもよい。

なお、本発明にかかる開閉装置は、前記フロートの下方への移動に伴って移動し、前記第二移動永久磁石の下方に配置され、前記回転軸永久磁石と磁力により引き合う下方移動部材を備えるようにしてもよい。

なお、本発明にかかる開閉装置は、前記下方移動部材は永久磁石であるようにしてもよい。

なお、本発明にかかる開閉装置は、前記弁体から見た姿勢が一定である下方弁体部材と、前記下方弁体部材の下方に固定された下方固定部材とを備え、前記下方弁体部材と前記下方固定部材とが磁力により引き合うようにしてもよい。

なお、本発明にかかる開閉装置は、前記弁体部材と前記固定部材との一方または双方は永久磁石であるようにしてもよい。

なお、本発明にかかる開閉装置は、前記第二移動永久磁石は、前記フロートの下方への移動に伴って、前記弁体から遠ざかるように移動するようにしてもよい。

本発明の実施形態にかかる開閉装置１（弁体１０閉鎖時）の平面図である。 本発明の実施形態にかかる開閉装置１（弁体１０閉鎖時）の正面図である。 本発明の実施形態にかかる開閉装置１（弁体１０閉鎖時）の背面図である。 本発明の実施形態にかかる開閉装置１（弁体１０閉鎖時）の左側面図である。 発明の実施形態にかかる開閉装置１（弁体１０閉鎖時）の右側面図である。 本発明の実施形態にかかる開閉装置１（弁体１０閉鎖時）の正面透視図である。 図６のＡ１−Ａ１断面図（図７（ａ））および回転軸磁石５０近傍の部分拡大図（図７（ｂ））である。 図６のＢ１−Ｂ１断面図である。 本発明の実施形態にかかる開閉装置１（水位上昇時）の平面図である。 本発明の実施形態にかかる開閉装置１（水位上昇時）の正面図である。 本発明の実施形態にかかる開閉装置１（水位上昇時）の背面図である。 本発明の実施形態にかかる開閉装置１（水位上昇時）の左側面図である。 本発明の実施形態にかかる開閉装置１（水位上昇時）の右側面図である。 本発明の実施形態にかかる開閉装置１（水位上昇時）の正面透視図である。 図１４のＡ２−Ａ２断面図である。 図１４のＢ２−Ｂ２断面図である。 本発明の実施形態にかかる開閉装置１（弁体１０開放時）の平面図である。 本発明の実施形態にかかる開閉装置１（弁体１０開放時）の正面図である。 本発明の実施形態にかかる開閉装置１（弁体１０開放時）の背面図である。 本発明の実施形態にかかる開閉装置１（弁体１０開放時）の左側面図である。 本発明の実施形態にかかる開閉装置１（弁体１０開放時）の右側面図である。 本発明の実施形態にかかる開閉装置１（弁体１０開放時）の正面透視図である。 図２２のＡ３−Ａ３断面図である。 図２２のＡ３−Ａ３断面の部分拡大図であり、弁体１０の開放直前の状態（図２４（ａ））、弁体１０の開放直後の状態（図２４（ｂ））を示す。 図２２のＢ３−Ｂ３断面図である。 本発明の実施形態にかかる開閉装置１（水位下降時）の正面透視図である。 図２６のＡ４−Ａ４断面図である。 図２６のＢ４−Ｂ４断面図である。 図６のＡ１−Ａ１断面の部分拡大図であり、弁体１０の閉鎖直前の状態（図２９（ａ））、弁体１０の閉鎖直後の状態（図２９（ｂ））を示す。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。

図１〜図８は、本発明の実施形態にかかる開閉装置１の弁体１０が閉じている状態を示す図である。

図１は、本発明の実施形態にかかる開閉装置１（弁体１０閉鎖時）の平面図である。図２は、本発明の実施形態にかかる開閉装置１（弁体１０閉鎖時）の正面図である。図３は、本発明の実施形態にかかる開閉装置１（弁体１０閉鎖時）の背面図である。図４は、本発明の実施形態にかかる開閉装置１（弁体１０閉鎖時）の左側面図である。図５は、本発明の実施形態にかかる開閉装置１（弁体１０閉鎖時）の右側面図である。図６は、本発明の実施形態にかかる開閉装置１（弁体１０閉鎖時）の正面透視図である。図７は、図６のＡ１−Ａ１断面図（図７（ａ））および回転軸磁石５０近傍の部分拡大図（図７（ｂ））である。図８は、図６のＢ１−Ｂ１断面図である。

本発明の実施形態にかかる開閉装置１は、ケーシング２、フロート２０、カウンタウェイト２２を備える。ケーシング２には、弁体通過孔４（図２参照）、弁体遮蔽孔６（図３参照）、切欠き８（図５参照）が設けられている。

図２を参照して、弁体通過孔４は、ケーシング２の正面（カウンタウェイト２２側かつ下流側）（カウンタウェイト２２側が下流側であることは図２３参照）に設けられた孔であり、半円および長方形を組み合わせたような輪郭の孔である。弁体１０は、弁体通過孔４を通過しながら（図１８、図２０、図２１など参照）、上方に移動する。

図３を参照して、弁体遮蔽孔６は、弁体１０により遮蔽される円形の孔であり、ケーシング２の背面（フロート２０側かつ上流側）（フロート２０側が上流側であることは図２３参照）に設けられた孔である。弁体遮蔽孔６が弁体１０により遮蔽されているときは、弁体１０が閉じている（図３、図７（ａ）など参照）。弁体１０が上方に移動すると、弁体１０による弁体遮蔽孔６の遮蔽が解除され（図１９、図２０、図２１など参照）、弁体１０が開放される。なお、弁体遮蔽孔６の輪郭は、ケーシング２の内側に突出している（図７（ａ）など参照）。

図５を参照して、切欠き８は、開閉装置１の右側面の上方に開けられた上下に延びる細長い孔である。

本発明の実施形態にかかる開閉装置１は、弁体１０、弁体回転軸１２、弁体アーム１４、バネ１８を備える。

弁体１０は、流体（例えば、図８に示すような下水）の流れを受け、弁体回転軸１２と共に回転しながら上方に移動可能であり（例えば、図７（ａ）から図２３に示すような状態に移動可能）、下方にも移動可能である（例えば、図２３から図７（ａ）に示すような状態に移動可能）。

弁体回転軸１２は、弁体１０の回転中心となる軸であり、ケーシング２内にて左右に延伸する（例えば、図１、図６参照）。

弁体アーム１４は、弁体１０と弁体回転軸１２とを連結するアームである（例えば、図６、図７参照）。バネ１８は、弁体１０を上方に移動させる力を生じるバネである。

本発明の実施形態にかかる開閉装置１は、フロート２０、フロート吊り下げ部材２１、カウンタウェイト２２、第１連結部材２３、第２連結部材２５、連結部材回転軸２８を備える。

フロート２０は、弁体１０よりも上流側（図８参照）に配置され、下水（流体）よりも比重が小さく、下水（流体）に浮かぶ。フロート２０は、開閉装置１の左右に配置されている（図１参照）。

フロート吊り下げ部材２１は、その下端にフロート２０が固定されており、フロート２０を吊り下げる部材である（図４、図５参照）。

カウンタウェイト２２は、フロート２０の動作を安定させるための重りである（例えば、図４、図５参照）。

第１連結部材２３は、カウンタウェイト２２とフロート吊り下げ部材２１とを連結する部材である（図４、図５参照）。第１連結部材２３の端部２３ａに、フロート吊り下げ部材２１が接続されている。第１連結部材２３の回転中心２３ｂは、ケーシング２の側面に配置されている。回転中心２３ｂから見て、カウンタウェイト２２は端部２３ａと反対側にある。なお、左右の第１連結部材２３は、背面側の第１連結部材２３により連結されている（図３参照）。

第２連結部材２５は、第１連結部材２３よりも上方に配置されている。左右の第２連結部材２５は、背面側の第２連結部材２５により連結されている（図３参照）。第２連結部材２５の端部２５ａに、フロート吊り下げ部材２１が接続されている。第２連結部材２５の回転中心２５ｂは、ケーシング２の側面に配置されている。

連結部材回転軸２８は、左右の回転中心２５ｂを連結する回転軸である（図１参照）。

本発明の実施形態にかかる開閉装置１は、貫通部材３２、連結部材３３、第一回転アーム３４、回転軸３６、第二回転アーム３７、移動体連結部材３８、移動体４０を備える。

貫通部材３２は、第２連結部材２５に連結され、切欠き８を貫通する（図１、図５、図７（ａ）参照）。貫通部材３２は、回転中心２５ｂから見て、端部２５ａと同じ側にある（図５参照）。

連結部材３３は、貫通部材３２と第一回転アーム３４とを連結する（図１、図６参照）。

第一回転アーム３４は、バネ１８よりも正面側（カウンタウェイト２２側）に配置され、貫通部材３２の上昇および下降に伴って、回転軸３６を中心に、左回り（図６、図１４、図２２の順に回転）および右回り（図２２、図２６、図６の順に回転）に、回転軸３６と共に回転する。

回転軸３６は、第一回転アーム３４の回転を第二回転アーム３７に伝える。第二回転アーム３７は、バネ１８よりも背面側（フロート２０側）に配置され（図１参照）、第一回転アーム３４の回転に伴って回転し（図６、図１４、図２２の順に、または図２２、図２６、図６の順に）、移動体連結部材３８（図１参照）を左右に移動させる。移動体連結部材３８は、第二回転アーム３７と移動体４０とを連結する。

移動体４０は、ケーシング２内を左右に移動する。ケーシング２内には、移動体用レール４６（図１参照）が左右に延伸しており、移動体４０は移動体用レール４６に沿って左右に移動する。

移動体４０には、左上方移動磁石（上方移動部材）４２ａ、左下方移動磁石（第一移動永久磁石）４２ｂ、右上方移動磁石（第二移動永久磁石）４４ａ、右下方移動磁石（下方移動部材）４４ｂが固定されている。

図１および図６を参照して、正面側（カウンタウェイト２２側）から見て、左上方移動磁石（上方移動部材）４２ａは移動体４０の左上方に、左下方移動磁石（第一移動永久磁石）４２ｂは移動体４０の左下方に、右上方移動磁石（第二移動永久磁石）４４ａは移動体４０の右上方に、右下方移動磁石（下方移動部材）４４ｂは移動体４０の右下方に固定されている。

なお、図７を参照して、右上方移動磁石４４ａおよび右下方移動磁石４４ｂは、側面から見て、斜め上下に延伸している。左上方移動磁石４２ａおよび左下方移動磁石４２ｂも同様であり、右上方移動磁石４４ａおよび右下方移動磁石４４ｂと平行に配置されている。また、左上方移動磁石４２ａ、左下方移動磁石４２ｂ、右上方移動磁石４４ａおよび右下方移動磁石４４ｂは永久磁石である。

本発明の実施形態にかかる開閉装置１は、回転軸磁石（回転軸永久磁石）５０、弁体磁石（上方弁体部材）６０、吸着部材（上方固定部材）６２を備える。

回転軸磁石（回転軸永久磁石）５０は、弁体回転軸１２に固定され、弁体回転軸１２と共に回転する。図１においては、回転軸磁石５０は右上方移動磁石４４ａの下に隠れて見えない。図７を参照すると、回転軸磁石５０が右下方移動磁石４４ｂの上に接していることが分かる。回転軸磁石５０は、図７に示すように斜め下方に延伸した姿勢から、図２４（ｂ）に示すように斜め上方に延伸した姿勢をとるように移動することができる。すなわち、回転軸磁石５０は弁体回転軸１２と共に下から上に回転できる（逆に、図２９（ａ）の姿勢から図２９（ｂ）の姿勢のように、上から下にも回転できる）。ただし、回転軸磁石５０は、弁体回転軸１２上を左右に移動することは無い。

図８を参照して、弁体磁石（上方弁体部材）６０は、弁体１０から見た姿勢が一定である部材である。吸着部材（上方固定部材）６２は、上方弁体部材の上方に固定されている。弁体磁石６０と吸着部材６２とは磁力により引き合う。弁体磁石６０と吸着部材６２との一方または双方が永久磁石である。

次に、本発明の実施形態の動作を説明する。

（１）上流側（フロート２０側）の下水の水位が充分に低く、弁体１０が閉じている状態（図１〜図８参照）
図７（ｂ）を参照して、回転軸磁石５０は、上がＳ極、下がＮ極の永久磁石である。右下方移動磁石４４ｂは上方がＳ極の永久磁石である。右上方移動磁石４４ａは下方がＳ極の永久磁石である。

回転軸磁石５０の下のＮ極が、右下方移動磁石４４ｂのＳ極に吸着している。このとき、弁体１０は弁体遮蔽孔６に接しており（図３、図７（ａ）参照）、上流側（フロート２０側）の下水をせきとめており、下流側（カウンタウェイト２２側）に下水は流れない。

（２）下水の水位が上昇しているものの弁体１０がなお閉じている状態（図９〜図１６参照）
弁体１０が上流側（フロート２０側）の下水をせきとめていると下水の水位が上昇するが（図１６参照、図１６の水位の方が図８の水位よりも高い）、弁体１０はなお閉じている状態を保っている（図１０、図１１、図１６参照）。

図９〜図１６は、本発明の実施形態にかかる開閉装置１において、水位が上昇するものの弁体１０が閉じている状態を示す図である。

図９は、本発明の実施形態にかかる開閉装置１（水位上昇時）の平面図である。図１０は、本発明の実施形態にかかる開閉装置１（水位上昇時）の正面図である。図１１は、本発明の実施形態にかかる開閉装置１（水位上昇時）の背面図である。図１２は、本発明の実施形態にかかる開閉装置１（水位上昇時）の左側面図である。図１３は、本発明の実施形態にかかる開閉装置１（水位上昇時）の右側面図である。図１４は、本発明の実施形態にかかる開閉装置１（水位上昇時）の正面透視図である。図１５は、図１４のＡ２−Ａ２断面図である。図１６は、図１４のＢ２−Ｂ２断面図である。

下水の水位が上昇すると（図１６参照）、フロート２０が上昇する。フロート２０は、フロート吊り下げ部材２１を介して、第１連結部材２３および第２連結部材２５に連結されている（図１２、図１３参照）。これにより、フロート２０の上昇に伴い、第１連結部材２３および第２連結部材２５が、回転中心２３ｂ、２５ｂを中心に回転する。貫通部材３２は、回転中心２５ｂから見て、端部２５ａと同じ側にあることから（図１３参照）、貫通部材３２は切欠き８に沿って上昇する（図１３参照、図５と比べて貫通部材３２は上昇している）。

図１４を参照して、貫通部材３２が上昇すると、連結部材３３も上昇し、第一回転アーム３４の右端が、図６の場合と比較して、上昇する。これにより、第一回転アーム３４が回転軸３６を中心に、回転軸３６とともに左回りに回転する。回転軸３６が左回りに回転すると、第二回転アーム３７も、回転軸３６を中心に左回りに回転する。第二回転アーム３７は、左回りに回転するとともに移動体連結部材３８（図９参照）を右側に引っ張る。移動体連結部材３８は移動体４０に連結されているので、移動体４０も移動体用レール４６に沿って右側に移動する（図９参照、図１と比べて移動体４０が右側に移動している）。

左下方移動磁石（第一移動永久磁石）４２ｂは移動体４０に固定されている。これにより、フロート２０の上方への移動に伴って、左下方移動磁石（第一移動永久磁石）４２ｂは、移動体４０と共に右側に、すなわち弁体１０に近づくように移動する。

なお、回転軸磁石（回転軸永久磁石）５０は、斜め下方に延伸したままの姿勢を保つが（図１５参照）、右上方移動磁石４４ａの真下からは外れる（図９参照）。回転軸磁石５０は、左上方移動磁石４２ａ、左下方移動磁石４２ｂ、右上方移動磁石４４ａおよび右下方移動磁石４４ｂのいずれにも吸着していない。

（３）下水の水位がさらに上昇して弁体１０が開いた状態（図１７〜図２５参照）
図１６に示す状態から、下水の水位がさらに上昇し続けると、弁体１０が上方に移動することにより開放され（図１８、図１９参照）、下水が下流側（カウンタウェイト２２側）に流れる（図２３、図２５参照）。これにより、下流側にたまったごみを流し去ることができる。

図１７〜図２５は、本発明の実施形態にかかる開閉装置１において、水位が上昇するものの弁体１０が閉じている状態を示す図である。

図１７は、本発明の実施形態にかかる開閉装置１（弁体１０開放時）の平面図である。図１８は、本発明の実施形態にかかる開閉装置１（弁体１０開放時）の正面図である。図１９は、本発明の実施形態にかかる開閉装置１（弁体１０開放時）の背面図である。図２０は、本発明の実施形態にかかる開閉装置１（弁体１０開放時）の左側面図である。図２１は、本発明の実施形態にかかる開閉装置１（弁体１０開放時）の右側面図である。図２２は、本発明の実施形態にかかる開閉装置１（弁体１０開放時）の正面透視図である。図２３は、図２２のＡ３−Ａ３断面図である。図２４は、図２２のＡ３−Ａ３断面の部分拡大図であり、弁体１０の開放直前の状態（図２４（ａ））、弁体１０の開放直後の状態（図２４（ｂ））を示す。図２５は、図２２のＢ３−Ｂ３断面図である。

図１６に示す状態から、下水の水位がさらに上昇し続けると、フロート２０が上昇を続ける。すると、先に説明したとおりフロート２０の上昇に連動して、フロート吊り下げ部材２１、第２連結部材２５（図２０、図２１参照）および貫通部材３２、連結部材３３、第一回転アーム３４、回転軸３６、第二回転アーム３７、移動体連結部材３８（図１７、図２２参照）が動作して、移動体４０も移動体用レール４６に沿って右側に移動する（図１７参照、図９と比べて移動体４０が右側に移動している）。すると、左下方移動磁石（第一移動永久磁石）４２ｂが回転軸磁石（回転軸永久磁石）５０の下方に接近し、回転軸磁石５０の真下に左下方移動磁石４２ｂが位置するようになる（図２４（ａ）参照）。

図２４（ａ）を参照して、回転軸磁石５０は、上がＳ極、下がＮ極の永久磁石である。左下方移動磁石４２ｂは上方がＮ極の永久磁石である。左上方移動磁石（上方移動部材）４２ａは下方がＮ極の永久磁石である。左下方移動磁石４２ｂと回転軸磁石５０とは共に反発しあう。すると、回転軸磁石５０は弁体回転軸１２を中心に回転し、弁体回転軸１２と共に左回りに回転する。弁体回転軸１２が左回りに回転することで、弁体１０もまた弁体回転軸１２を中心に左回りに回転しながら上方に移動する。

弁体１０には、上流側（フロート２０側）から水圧がかかっており、弁体回転軸１２を中心に回転して跳ね上がりやすくなっている。このような状態で、回転軸磁石５０と左下方移動磁石４２ｂとの反発による弁体回転軸１２回りのモーメントが弁体１０に作用すると、弁体１０が上方に移動する。

左上方移動磁石（上方移動部材）４２ａは、移動体４０に固定され、左下方移動磁石４２ｂの上方に配置されている。移動体４０はフロート２０の上方への移動に伴って移動するが、左上方移動磁石（上方移動部材）４２ａもまた移動体４０の移動に伴って移動する。

図２３、図２４（ｂ）を参照して、左上方移動磁石４２ａ（Ｎ極）と回転軸磁石５０（上方がＳ極）とは磁力により引き合う。よって、回転軸磁石５０が弁体回転軸１２を中心に左回りに回転すると、左上方移動磁石４２ａに吸着して、回転軸磁石５０が斜め上に延伸する姿勢を取り続けることになる。なお、左上方移動磁石４２ａは、永久磁石でなくても、磁性体（例えば鉄板）であってもよい。

また、回転軸磁石５０が弁体回転軸１２を中心に左回りすると、弁体回転軸１２も左回りに回転し、弁体１０もまた左回りに回転しながら上方に移動する。すると、図２５を参照して、弁体磁石６０と吸着部材６２とが吸着しあうことで、弁体１０が上方に移動したままの姿勢を保持できる。

すなわち、フロート２０の上昇に応じて、間隔が変化する一対の磁力系（左下方移動磁石４２ｂと回転軸磁石５０、または左上方移動磁石４２ａと回転軸磁石５０）の間に働く磁力（左下方移動磁石４２ｂと回転軸磁石５０とが反発する力、または左上方移動磁石４２ａと回転軸磁石５０とが引き合う力）を、弁体１０の上方への移動に利用するものである。

（４）下水の水位が下降しているものの弁体１０がなお開いている状態（図２６〜図２８参照）
弁体１０が開放されていると、下水が下流側（カウンタウェイト２２側）に流れ、上流側（フロート２０側）の下水の水位が下降するが（図２７、２８参照：図２７、図２８の水位の方が図２５の水位よりも低い）、弁体１０はなお開いている状態を保っている（図２６〜図２８参照）。

図２６〜図２８は、本発明の実施形態にかかる開閉装置１において、水位が下降するものの弁体１０が開いている状態を示す図である。

図２６は、本発明の実施形態にかかる開閉装置１（水位下降時）の正面透視図である。図２７は、図２６のＡ４−Ａ４断面図である。図２８は、図２６のＢ４−Ｂ４断面図である。

なお、本発明の実施形態にかかる開閉装置１（水位下降時）の平面図は、図９と同様であるので図示省略する。

下水の水位が下降すると、フロート２０も下降する。フロート２０は、フロート吊り下げ部材２１を介して、第１連結部材２３および第２連結部材２５に連結されている。これにより、フロート２０の下降に伴い、第１連結部材２３および第２連結部材２５が、回転中心２３ｂ、２５ｂを中心に回転する。貫通部材３２は、回転中心２５ｂから見て、端部２５ａと同じ側にあることから、貫通部材３２は切欠き８に沿って下降する（図２７、図２８参照、図２５と比べて貫通部材３２は下降している）。

図２６を参照して、貫通部材３２が下降すると、連結部材３３も下降し、第一回転アーム３４の右端が、図２２の場合と比較して、下降する。これにより、第一回転アーム３４が回転軸３６を中心に、回転軸３６とともに右回りに回転する。回転軸３６が右回りに回転すると、第二回転アーム３７も、回転軸３６を中心に右回りに回転する。第二回転アーム３７は、右回りに回転するとともに移動体連結部材３８（図９参照）を左側に押す。移動体連結部材３８は移動体４０に連結されているので、移動体４０も移動体用レール４６に沿って左側に移動する（図９参照、図１７と比べて移動体４０が左側に移動している）。

右上方移動磁石（第二移動永久磁石）４４ａは移動体４０に固定されていることから、フロート２０の下方への移動に伴って、右上方移動磁石（第二移動永久磁石）４４ａは、移動体４０と共に左側に、すなわち弁体１０に遠ざかるように移動する。

なお、回転軸磁石（回転軸永久磁石）５０は、斜め上方に延伸したままの姿勢を保つが（図２７参照）、左上方移動磁石４２ａの真下からは外れる（図９参照）。回転軸磁石５０は、左上方移動磁石４２ａ、左下方移動磁石４２ｂ、右上方移動磁石４４ａおよび右下方移動磁石４４ｂのいずれにも吸着していない。

（５）下水の水位がさらに下降して弁体１０が閉まった状態（図２９および図１〜図８参照）
図２７、図２８に示す状態から、下水がさらに流れ続けると、下水の水位がさらに下降し、弁体１０が下方に移動することにより閉鎖される。閉鎖後は、上記「（１）上流側（フロート２０側）の下水の水位が充分に低く、弁体１０が閉じている状態（図１〜図８参照）」に戻る。

図２９は、図６のＡ１−Ａ１断面の部分拡大図であり、弁体１０の閉鎖直前の状態（図２９（ａ））、弁体１０の閉鎖直後の状態（図２９（ｂ））を示す。

図２８に示す状態から、下水の水位がさらに下降し続けると、フロート２０が下降を続ける。すると、先に説明したとおりフロート２０の下降に連動して、フロート吊り下げ部材２１、第２連結部材２５、貫通部材３２、連結部材３３、第一回転アーム３４、回転軸３６、第二回転アーム３７、移動体連結部材３８が動作して、移動体４０も移動体用レール４６に沿って左側に移動する（図１参照、図９と比べて移動体４０が左側に移動している）。

すると、右上方移動磁石（第二移動永久磁石）４４ａが回転軸磁石（回転軸永久磁石）５０の上方に接近し、回転軸磁石５０の真上に右上方移動磁石４４ａが位置するようになる（図２９（ａ）参照）。

図２９（ａ）を参照して、回転軸磁石５０は、上がＳ極、下がＮ極の永久磁石である。右上方移動磁石４４ａは下方がＳ極の永久磁石である。右下方移動磁石（下方移動部材）４４ｂは上方がＳ極の永久磁石である。右上方移動磁石４４ａと回転軸磁石５０とは共に反発しあう。すると、回転軸磁石５０は弁体回転軸１２を中心に回転し、弁体回転軸１２と共に右回りに回転する。弁体回転軸１２が右回りに回転することで、弁体１０もまた弁体回転軸１２を中心に右回りに回転しながら下方に移動する。

弁体１０は自重により下がりやすくなっている。このような状態で、回転軸磁石５０と右上方移動磁石４４ａとの反発による弁体回転軸１２回りのモーメントが弁体１０に作用すると、弁体１０が下方に移動する。これにより、弁体１０は再び閉鎖する（図７（ａ）、図８参照）。

右下方移動磁石（下方移動部材）４４ｂは、移動体４０に固定され、右上方移動磁石（第二移動永久磁石）４４ａの下方に配置されている。移動体４０はフロート２０の下方への移動に伴って移動するが、右下方移動磁石（下方移動部材）４４ｂもまた移動体４０の移動に伴って移動する。

図２９（ｂ）を参照して、右下方移動磁石４４ｂ（Ｓ極）と回転軸磁石５０（下方がＮ極）とは磁力により引き合う。よって、回転軸磁石５０が弁体回転軸１２を中心に右回りに回転すると、右下方移動磁石４４ｂに吸着して、回転軸磁石５０が斜め下に延伸する姿勢を取り続けることになる。なお、右下方移動磁石４４ｂは、永久磁石でなくても、磁性体（例えば鉄板）であってもよい。

また、回転軸磁石５０が弁体回転軸１２を中心に右回りすると、弁体回転軸１２も右回りに回転し、弁体１０もまた右回りに回転しながら下方に移動する。ここで、弁体１０から見た姿勢が一定である下方弁体部材と、下方弁体部材の下方に固定された下方固定部材とが設けられており、下方弁体部材と下方固定部材とが磁力により引き合うものであれば、下方弁体部材と下方固定部材とが吸着しあうことで、弁体１０が下方に移動したままの姿勢を保持できる。例えば、弁体部材と固定部材との一方または双方が永久磁石である。

本発明の実施形態によれば、弁体１０が上がることにより開く開閉装置１を提供することができる。

１ 開閉装置

２ ケーシング
４ 弁体通過孔
６ 弁体遮蔽孔
８ 切欠き

１０ 弁体
１２ 弁体回転軸
１４ 弁体アーム
１８ バネ

２０ フロート
２１ フロート吊り下げ部材
２２ カウンタウェイト
２３ 第１連結部材
２３ａ 端部
２３ｂ 回転中心
２５ 第２連結部材
２５ａ 端部
２５ｂ 回転中心
２８ 連結部材回転軸

３２ 貫通部材
３３ 連結部材
３４ 第一回転アーム
３６ 回転軸
３７ 第二回転アーム
３８ 移動体連結部材

４０ 移動体
４２ａ 左上方移動磁石（上方移動部材）
４２ｂ 左下方移動磁石（第一移動永久磁石）
４４ａ 右上方移動磁石（第二移動永久磁石）
４４ｂ 右下方移動磁石（下方移動部材）
４６ 移動体用レール

５０ 回転軸磁石（回転軸永久磁石）

６０ 弁体磁石（上方弁体部材）
６２ 吸着部材（上方固定部材）

Claims (12)

1. 流体の流れを受け、弁体回転軸と共に回転しながら上方に移動可能な弁体と、
   前記弁体よりも上流側に配置され、前記流体よりも比重が小さいフロートと、
   前記フロートの上方への移動に伴って移動する第一移動永久磁石と、
   前記弁体回転軸に固定され、前記弁体回転軸と共に回転する回転軸永久磁石と、
   を備え、
   前記フロートの上方への移動に伴い、前記第一移動永久磁石が前記回転軸永久磁石の下方に接近すると共に反発しあう、
   開閉装置。
2. 請求項１に記載の開閉装置であって、
   前記フロートの上方への移動に伴って移動し、前記第一移動永久磁石の上方に配置され、前記回転軸永久磁石と磁力により引き合う上方移動部材、
   を備えた開閉装置。
3. 請求項２に記載の開閉装置であって、
   前記上方移動部材は永久磁石である、
   開閉装置。
4. 請求項１に記載の開閉装置であって、
   前記弁体から見た姿勢が一定である上方弁体部材と、
   前記上方弁体部材の上方に固定された上方固定部材と、
   を備え、
   前記上方弁体部材と前記上方固定部材とが磁力により引き合う、
   開閉装置。
5. 請求項４に記載の開閉装置であって、
   前記上方弁体部材と前記上方固定部材との一方または双方が永久磁石である、
   開閉装置。
6. 請求項１に記載の開閉装置であって、
   前記第一移動永久磁石は、前記フロートの上方への移動に伴って、前記弁体に近づくように移動する、
   開閉装置。
7. 請求項１に記載の開閉装置であって、
   前記弁体が、前記弁体回転軸と共に回転しながら下方にも移動可能であり、
   前記フロートの下方への移動に伴って移動する第二移動永久磁石を備え、
   前記フロートの下方への移動に伴い、前記第二移動永久磁石が前記回転軸永久磁石の上方に接近すると共に反発しあう、
   開閉装置。
8. 請求項７に記載の開閉装置であって、
   前記フロートの下方への移動に伴って移動し、前記第二移動永久磁石の下方に配置され、前記回転軸永久磁石と磁力により引き合う下方移動部材、
   を備えた開閉装置。
9. 請求項８に記載の開閉装置であって、
   前記下方移動部材は永久磁石である、
   開閉装置。
10. 請求項７に記載の開閉装置であって、
    前記弁体から見た姿勢が一定である下方弁体部材と、
    前記下方弁体部材の下方に固定された下方固定部材と、
    を備え、
    前記下方弁体部材と前記下方固定部材とが磁力により引き合う、
    開閉装置。
11. 請求項１０に記載の開閉装置であって、
    前記下方弁体部材と前記下方固定部材との一方または双方は永久磁石である、
    開閉装置。
12. 請求項７に記載の開閉装置であって、
    前記第二移動永久磁石は、前記フロートの下方への移動に伴って、前記弁体から遠ざかるように移動する、
    開閉装置。

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