JPH0343506B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、汚染を回避したい場合に流体回路に
装着するように構成した流体回路の断路装置に関
する。

回路を流通するものとしては、水、特に飲料
水、若しくは化学産業で使用する種々の液体があ
る。

液体回路の断路装置の原理は下記の通りであ
る。

液体が正常な方向に流れる場合、断路装置は液
体を流入回路から流出回路へ自由に流すが、液体
の流動方向が逆になると、断路装置は自動的に閉
鎖して汚染されているとみなされる流出回路側に
ある液体が流入回路内に逆流するのを防止する。

この原理に基づいて動作する断路装置は周知で
ある。流動方向が逆になると、この断路装置は流
入回路を保護して流出回路から流入する液体を外
部に排出するように動作する。この断路装置は、
例えば、水が極めて汚染される化学工場で使用さ
れる。つまり、通常、弁が故障して液密状態を維
持できなくなつた場合でも、汚染水が清浄水源方
向に逆流するのを防止するものである。更にま
た、断路装置の内部空間内の汚染水が流入回路、
すなわち清浄回路内に吸引されることが絶対ない
ようにしなければならない。

従来、周知の断路装置もある種の効果は有して
いるが、種々の欠陥がみとめられる。

その一つとして、構造が極めて複雑であること
が挙げられる。このため、通常時、正常な機能を
果していても、あらゆる場合に絶対的な安全性が
得られるという保証がなく、重大な事故が生じる
恐れがある。

本発明の目的は、故障が生じた場合、外側から
容易に確認できる洩出を生ぜしめるが、汚染流出
液体を流入回路内に吸引することのない断路装置
を提供することにより、上記の欠点を除去するこ
とにある。

更にまた、本発明の目的は、従来の可撓性膜と
弁素子のみを使用して簡単な構造の断路装置を提
供することにある。

本発明に係る流体回路の断路装置は、流入側自
動ばね弁を取付けた流入側接続部材と流出側自動
ばね弁を取付けた流出側接続部材とを有し、これ
らの二つの自動ばね弁の間に中間室６を形成した
中空本体１を備え、前記中間室６内には外部に開
口する排出口のための固定座を設け、この固定座
は周縁部が前記中空本体によつて保持された可撓
性膜に結合された排出閉塞部材と協働するように
し、前記可撓性膜の上に前記流入接続部材の直接
連通した圧力室を形成し、前記可撓性膜の下面は
前記中間室内の圧力にさらされるようにしたもの
において、前記固定座は流入側自動ばねより下の
レベルで前記中間室の最下方レベルのところに設
け、更に前記排出閉塞部材は、上端が前記可撓性
膜に結合された垂直可動ロツドの下端に設け、前
記垂直可動ロツドは軸方向貫通孔を有し、この軸
方向貫通孔の下端は常時外部に開口させ、上端は
前記中間室内で、前記中空本体と一体的な空気流
入座を開閉しうる空気流入閉塞部材を形成するよ
うにした点に特徴がある。

次に、例示の目的で示す添付図面を参照して、
本発明の実施例及びその他の特徴について詳細に
説明を行う。

図面に示す流体回路の断路装置は中空本体１を
備えており、この中空本体１はカバー２で閉鎖さ
れて液密状態となつている。中空本体１とカバー
２との間に、液密の可撓性膜３の周縁部が固定さ
れ、その中央部は可動自在となつている。

中空本体１は流入回路用の流入側接続部材４
と、流出回路用の流出側接続部材５とを有してい
る。

６は中間室で、中空本体１の中央部に形成され
ている。この中間室６は、固定座８と、もどしば
ね１０の作用下に固定座８の前方を移動する閉塞
部材９とから構成される流入側自動ばね弁７によ
つて流入側接続部材４から離間されるとともに、
環状の固定座１２と、もどしばね１４の作用下に
固定座１２の前方を移動する閉塞部材１３とから
構成される流出側自動ばね弁１１によつて流出側
接続部材５から離間されている。

図面からもわかる通り、これらの２個の自動ば
ね弁７，１１は同一方向に向いて整列している。
換言すれば、第２図に於いて、矢印１５，１６に
示すように液体が流入側接続部材４から流出側接
続部材５へ正常に流動している場合、これらの弁
７，１１は両方とも流体圧力の推力作用をうけて
開口するように構成されている。

前記の２個の弁７，１１の弁座８と１２の間に
形成される中間室６は、流入側自動ばね弁７より
下のレベルで中間室６の最下方レベルのところに
設けた固定座１７を介して外部に開口している。

この固定座１７は移動自在で、この固定座１７
を液密状態に閉塞しうる排出閉塞部材１８と協働
するように構成されている。この排出閉塞部材１
８は垂直可動ロツド１９の下方端部に位置し、他
方、垂直可動ロツド１９の上方端部は、後述する
手段により可撓性膜３の中央部に固定されてい
る。

排出閉塞部材１８の垂直可動ロツド１９は中空
であり、軸方向貫通孔２０がその全長にわたつて
形成され、この軸方向貫通孔２０はその下方端が
固定座１７の中央部を貫通しているので、常に外
気と連通している。空気流入閉塞部材２１を形成
する垂直可動ロツドの上方端部は移動自在で、軸
方向貫通孔２０と連通する室の下方部に位置にす
る空気流入座２２と協働するように構成されてい
る。

垂直可動ロツド１９は放射状アーム２３を有
し、これらのアーム２３は固定中間座部材を貫通
して下方皿状部材２４の下に装着され、これによ
り、可撓性膜３の動きを排出閉塞部材１８と空気
流入閉塞部材２１とに伝達するようになされてい
る。

中空本体１の底部にはブレード部材２５が排出
閉塞部材１８を包囲して設けられており、これら
のブレード部材２５は液体に渦巻き状態を生ぜし
め、これにより、排出弁１７，１８が開口した時
に、この領域の液体の排出速度を増大するように
なつている。

圧縮ばね２６が固定中間座部材の上面に設けら
れ、このばね２６の上方端部は下方皿状部材２４
の下面に当接している。このばね２６の作用によ
り、排出閉塞部材１８がその固定座１７から上方
に離反せしめられるとともに、空気流入閉塞部材
２１がその座２２から上方に離反せしめられる。

可撓性膜３の上に、上方皿状部材２７が設けら
れており、この皿状部材２７は可撓性膜３の中央
孔を介して下方皿状部材２４に固定されている。
かくして可撓性膜３は皿状部材２４，２７の間に
固定支持される。上方皿状部材２７は環状シール
部材２８を有し、このシール部材２８は、カバー
２の中央に設けた座２９と協働しうるように構成
されている。

３０は圧力室であり、座２９上の上方皿状部材
２７の上部で、かつカバー２の内部に形成されて
いる。この圧力３０は、流入側自動ばね弁７の上
部に開口している通路３１により流入側接続部材
４と直接連通している。

流入側接続部材４に於ける流入圧力は、流入側
自動ばね弁７の開閉にかかわらず、常に圧力室３
０にかけられいる。また、第２室３２が同様に、
環状シール部材２８と可撓性膜３との間でカバー
２内に形成されている。

次に、動作について説明する。

本発明に係る流体回路の断路装置が作動状態に
ない場合、つまり停止位置にある場合、その構成
部材は第１図に示す位置にある。

換言すれば、 ●流入側自動ばね弁７と流出側自動ばね弁１１は
閉鎖している。

●弁１７，１８および弁２１，２２は開口してい
る。

●ばね２６の付勢力により、上方皿状部材２７の
シール部材２８が座２９に当接して、液密状態
を形成している。

断路装置が、流入側接続部材４に接続された流
入回路と、流出側接続部材５に接続された流出回
路との間で動作状態になつても、流入側接続部材
４と圧力室３０に於ける流入圧力が、弁１７，１
８および弁２１，２２の閉塞部材を閉じるには不
十分であると、断路装置は第１図に示す停止位置
のままである。

他方、流入液体の圧力が増大して、第２図の矢
印１５，１６で示す方向に通常状態で液体が流通
すると、下記の動作が生じる。

◎最初は、弁７，１１は両方とも閉鎖状態のまま
であるが、圧力室３０の圧力増大により、可撓
性膜３の中央部分が下降しはじめ、シール部材
２８がその座２９から離間する。

◎ただちに、流入圧力が可撓性膜３の上面全体に
かかり、可撓性膜３の中央部分が急速に下降
し、ばね２６を圧縮し、排出閉塞部材１８が液
密状態にてその上方皿状部材２７に、空気流入
閉塞部材２１が空気流入座２２にそれぞれ当接
する。かくして、中間室６は外部と連通しない
状態となる。

◎この時、種々のばねの組合せと、圧力によつて
影響をうける面の作用により、流入側自動ばね
弁７は開口し、中間室６内に流入圧力より低い
圧力が形成される。

◎中間室６にこの圧力がいつたん形成されると、
この圧力により、流出側自動ばね弁１１が開口
し、矢印１６で示すように流出側接続部材５を
介して流体が流出する。

◎流れが停止すると、弁７，１１は再び閉鎖す
る。

ばねの種々の組合せの故に、中間室６の圧力は
流入側接続部材４に於ける圧力よりも小さい状態
に保持される。そして閉塞部材１８，２１は座１
７，２２を閉じた位置にとどまる。

他方、液体の流れが逆方向になると、すなわ
ち、流出圧力の増大若しくは流入圧力の降下によ
り、第１図に矢印３５で示すように流出側接続部
材５内に流出液体が逆流しはじめると、各々の場
合に応じて下記の動作が生じる。

〔第１の場合〕 流出回路側圧力が増大した場合、弁７，１１は
閉鎖する。流出側自動ばね弁１１は流出回路側の
流体が中間室６内に逆流するのを防止する。そし
て、流出側自動ばね弁１１に故障が生じた場合、
流出回路側の圧力が中間室６に十分に形成され
て、弁１７，１８および弁２１，２２が開口す
る。そして、流出回路から逆流してきた汚染液体
が排出弁１７，１８および２１，２２の両方を通
して急速に排出される。

〔第２の場合〕 流入圧力が降下した場合、弁７，１１は閉鎖す
る。流入圧力が中間室６に於ける圧力よりも小さ
くなり、ばね２６が可撓性膜３を上昇せしめる。
そして、弁１７，１８および２１，２２が開口す
る。次に、汚染されていると考えられる中間室６
内の液体が固定座１７を介して外部に流出する。
この場合、ロツド１９の軸方向貫通孔２０を通し
て外気が流入し、この外気は排出されつつある液
体の水位よりも上に入りこむため、固定座１７か
ら外部への液体の排出は迅速に行われる。更に、
液体はブレード部材２５により生ずる渦巻により
渦巻状になるので、この流出は極めて速い速度で
行われる。

〔第３の場合〕 第３図に矢印３６で示すように、可撓性膜３に
孔があくという事故が生じた場合は、可撓性膜３
の両面に同一圧力が形成されるので、ばね２６は
自由に動作し、第１図および第３図に示すように
弁１７，１８および２１，２２がいずれも開口す
る。この場合、可撓性膜３に孔があいても、矢印
１５，１６で示すように、液体流動は正常に行わ
れる。かくして、流入回路が、汚染した流出回路
によつて汚染される危険性は皆無である。可撓性
膜３に於ける洩れは、開口した固定座１７を通る
洩れにより外部で見ることができる。かくして、
オペレータは事故の発生を知ることができ、流入
回路を汚染する危険性もなく修理を行うことがで
きる。

他方、第１図の場合、可撓性膜３に孔があいて
いる状態で流出回路側の流体が矢印３５で示す方
向に逆流しようとすると、流入回路側の流体は可
撓性膜３を介して中間室６内に進入し、固定座１
７を通して外部に流出するので、オペレータがそ
れを知り得ることになる。流出側自動ばね弁１１
が液密状態の場合、何事も生じないが、この弁１
１が劣化すると、シール部材２８が座２９に当接
するので、中間室６内へ逆流した流出回路側の液
体は排出弁１７，１８の座１７を通して外部へ流
出し、流入回路の清浄液体を汚染する危険性はな
い。

本発明に係る流体回路の断路装置は、種々の利
点を有しているが、その主なものを以下に列挙す
る。

◎垂直可動ロツド１９に形成した軸方向貫通孔２
０の下端が常時外部に開口しているため、中間
室６からの排出速度を速めることができる。

◎固定座を流入側自動ばね弁７より下方のレベル
で中間室６の最下方レベルのところに設けてい
るので、排出弁１７，１８が開口したときに中
間室６に存在している液体を吸引する恐れがな
い。

◎可撓性膜３を上方部分に設けているので、流体
が搬送してくる不純物によつて装置が詰つたり
閉塞する恐れがない。

◎可撓性膜３が破損した場合、ばねが弁１７，１
８および弁２１，２２を開口するとともに弁２
８，２９を閉鎖するので安全性が得られる。

◎従つて、可撓性膜３に孔があいた場合、可撓性
膜３を通して流入回路へ液体が逆流するおそれ
はない。

◎傾斜ブレード部材２５により渦巻が形成される
ので、中間室６からの排出をすみやかに行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
停止位置にある本発明に係る流体回路の断路装置
の縦断面図、第２図は通常動作位置にある本発明
に係る流体回路の断路装置の縦断面図、第３図は
可撓性膜に孔があくという事故が生じた場合の断
路装置の動作説明図、第４図は第１図の−線
に沿つた断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流入回路と流出回路との間に設けられる流体
   回路の断路装置であつて、流入側自動ばね弁７を
   取付けた流入側接続部材４と流出側自動ばね弁１
   １を取付けた流出側接続部材５とを有し、これら
   の二つの自動ばね弁の間に中間室６を形成した中
   空本体１を備え、前記中間室６内には外部に開口
   する排出口のための固定座１７を設け、この固定
   座１７は周縁部が前記中空本体１によつて保持さ
   れた可撓性膜３に結合された排出閉塞部材１８と
   協働するようにし、前記可撓性膜３の上に前記流
   入接続部材４と直接連通した圧力室３０を形成
   し、前記可撓性膜３の下面は前記中間室６内の圧
   力にさらされるようにしたものにおいて、前記固
   定座１７は流入側自動ばね７より下のレベルで前
   記中間室６の最下方レベルのところに設け、更に
   前記排出閉塞部材１８は、上端が前記可撓性膜３
   に結合された垂直可動ロツド１９の下端に設け、
   前記垂直可動ロツド１９は軸方向貫通孔２０を有
   し、この軸方向貫通孔２０の下端は常時外部に開
   口させ、上端は前記中間室６内で、前記中空本体
   １と一体的な空気流入座２２を開閉しうる空気流
   入閉塞部材２１を形成するようにしたことを特徴
   とする流体回路の断路装置。 ２ 空気流入座２２は中空本体１と一体的でかつ
   垂直可動ロツド１９の軸方向貫通孔２０の上端開
   口と連通した室の下部に形成したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の流体回路の断路装
   置。 ３ 垂直可動ロツド１９が、中空本体１と一体的
   な固定中間座部材を貫通して延びた放射状アーム
   ２３を介して、可撓性膜３の下に配設された下方
   皿状部材２４に結合され、かくして前記可撓性膜
   ３の動きを前記垂直可動ロツド１９に伝達するよ
   うにし、更に前記固定中間座部材と前記下方皿状
   部材２４との間に圧縮ばね２６を配設して排出閉
   塞部材１８を開放位置に付勢し、空気流入閉塞部
   材２１をその空気流入座２２から離反させるよう
   にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の流体回路の断路装置。 ４ 可撓性膜３を流入側接続部材４より上方のレ
   ベルに水平方向に設けたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項乃至第３項のいずれか一に記載の
   流体回路の断路装置。 ５ 空気流入閉塞部材２１と排出閉塞部材１８と
   は同じ垂直可動ロツド１９に設けて、これらの閉
   塞部材２１，１８が同時に開閉するようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の流体
   回路の断路装置。 ６ 排出閉塞部材１８のための固定座１７が水平
   方向に形成されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項乃至第５項のいずれか一に記載の流
   体回路の断路装置。 ７ 液体に渦巻き状態を生ぜしめるように傾いた
   ブレード部材２５を排出閉塞部材１８を包囲して
   中空本体１の底部に設けたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項乃至第６項のいずれか一に記載
   の流体回路の断路装置。 ８ 可撓性膜３の上面に上方皿状部材２７を固定
   し、この上方皿状部材２７の環状シール部材２８
   は、流入接続部材４と直接連通した圧力室３０と
   連通した固定した座２９と協働するようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の流体
   回路の断路装置。