JPH08226553A - 流路切換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数を少なくし構造を簡単にして組立て
を容易にする。 【解決手段】 弁箱３２内に弁軸３５によって該弁軸３
５を中心に回動させられて弁箱３２を開閉する弁体３４
を設けたバタフライ弁３１と、互いに並設された二つの
流路５３，５４の仕切端に弁座５５を形成した一対の接
続体５０，５０’とを具備し、上記一対の接続体５０，
５０’を、弁箱３２を開放した弁体３４が着座する位置
に弁座５５を配してバタフライ弁３１の両端部に着脱自
在にそれぞれ接合した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体の流路を切り
換える流路切換装置に関し、例えば地震災害の発生時等
に用いられる貯水タンクと水道本管とを接続する管路に
用いられ、その貯水タンクと水道本管との間の流路の変
更を行う流路切換装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば地震等の災害発生時に
地域住民の生活水を確保するため、道路や校庭あるいは
公園の地下等に災害時用貯水設備が埋設されている。こ
の災害時用貯水設備は、図７に示すように、水道本管１
の分岐点２ａで分岐された配水管２が災害時用の貯水タ
ンク４の入口４ａに接続され、一方、貯水タンク４の出
口４ｂに接続された配水管３は、分岐点２ａよりも下流
側の分岐点３ｂで水道本管１に接続されている。また、
水道本管１の分岐点２ａおよび分岐点３ｂの間には緊急
開放弁５が、また配水管２，３の途中にはそれぞれ緊急
遮断弁６，７が設けられている。

【０００３】そして、平常時には緊急開放弁５を閉じか
つ緊急遮断弁６，７を開けることにより、水道本管１を
流れる水道水を配水管２を介して貯水タンク４に流入さ
せ、貯水タンク４の内部を循環させてから配水管３を介
して水道本管１に還流させることにより、貯水タンク４
の内部を常に新しい水道水で満たすようにしている。一
方、地震発生時等の緊急時には緊急遮断弁６，７を閉じ
て貯水タンク４内の水道水が外部に流出しないようにす
るとともに、緊急開放弁５を開放して水道本管１の下流
への水の供給を継続するようにしている。

【０００４】この災害時用貯水設備においては１個の緊
急開放弁５と２個の緊急遮断弁６，７を用いているので
設備コストが高くなるとともに、弁の使用個数が多いだ
け故障の確率も高く、かつ弁の開閉操作が煩雑であると
いった問題がある。そこでこのような問題を解消するた
めに、本発明の提案者は先に図５に示す４方バタフライ
弁（流路切換装置）１０を開発した（特開昭６４−２１
２７５号公報）。

【０００５】この４方バタフライ弁１０は流路を切り換
えるもので、接続体１１のフランジ１１ａと接続体１２
のフランジ１２ａとを図示されないボルトにより着脱自
在に一体に接合して弁箱としてあり、その内部に、円形
の２個の弁座１３，１４が互いに直交して設けられてい
る。この弁座１３，１４の中心線の交点に弁軸１５が水
平に設けられ、その弁軸１５に弁体１７が取り付けられ
ている。弁体１７は、弁座１４に着座する実線で示され
るＹ位置と、弁座１３に着座する想像線で示されるＸ位
置の二つの弁位置に、弁軸１５によって弁軸１５を中心
に回動させることができる。接続体１２には、第１流入
路１０Ａと第１流出路１０Ｂとが互いに並設されるとと
とに、他の接続体１１には、第２流入路１０Ｃと第２流
出路１０Ｄとが互いに並設されている。弁座１３は、第
１流入路１０Ａと第１流出路１０Ｂの仕切端と、第２流
入路１０Ｃと第２流出路１０Ｄの仕切端とに設けられて
いる。

【０００６】また、接続体１２の開放端側のフランジ１
２ｂには一体に並設された管体１８ａ，１８ｂからなる
接続管１８が第１流入路１０Ａと第１流出路１０Ｂに管
体１８ａ，１８ｂをそれぞれ個々に連通させて取り付け
られるとともに、他の接続体１１の開放端側のフランジ
１１ｂには一体に並設された管体２１ａ，２１ｂからな
る接続管２１が第２流出路１０Ｄと第２流入路１０Ｃに
管体２１ｂ，２１ａをそれぞれ個々に連通させて取り付
けられている。さらに、図６にも示すように、管体１８
ａには上流側の水道本管１に接続される配水管１９が、
また管体１８ｂには下流側の水道本管１’に接続される
配水管２０がそれぞれ接続され、管体２１ｂには貯水タ
ンク４の入口４ａに接続される配水管２３が、また管体
２１ａには貯水タンク４の出口４ｂに接続される配水管
２２がそれぞれ接続されている。

【０００７】そして、平常時には弁体１７が図５に想像
線で示されるＸ位置に回動して、水道水が水道本管１か
ら配管１９、管体１８ａ、第１流入路１０Ａ、第２流出
路１０Ｄ、管体２１ｂ、さらに配水管２３を経由して貯
水タンク４に流入される。また貯水タンク４から排出さ
れた水道水は配水管２２、管体２１ａ、第２流入路１０
Ｃ、第１流出路１０Ｂ、管体１８ｂ、配水管２０を経由
して水道本管１’に還流される。一方、地震発生時等の
緊急時には弁体１７が実線で示されるＹ位置に回動し
て、貯水タンク４内の水道水が外部に流出しないように
なっている。以上のように一個の４方バタフライ弁１０
で流路を切り換えることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の４方バタフライ弁１０には次のような問題点があ
る。すなわち、弁箱内に直交した弁座１３，１４を形成
しているので、弁箱が特殊で複雑なものとなり、製造コ
ストが極めて高いものとなる。また、弁箱内に弁体１７
を入れるため、弁箱を接続体１２，１３の二つに分割し
ているので、組立に時間がかかる。そして、その接続体
１２，１３の内いずれか一方に弁座１４を形成すること
になるので、接続体１２，１３が互いに異なるものとな
り、部品点数が多く、管理に手間がかかる。

【０００９】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、特殊で複雑な弁箱を不要として製造コストを低減す
ることができ、組立が容易にできると共に、管理する部
品点数を減少させることができる流路切換装置を提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は上
記課題を解決するため、弁箱内に弁軸によって該弁軸を
中心に回動させられて弁箱を開閉する弁体が設けられた
バタフライ弁と、互いに並設された二つの流路の仕切端
に弁座が形成された一対の接続体とを具備し、上記一対
の接続体を、弁箱を開放した弁体が着座する位置に弁座
を配してバタフライ弁の両端部に着脱自在にそれぞれ接
合した構成とした。

【００１１】一対の接続体を、互いに同一に形成するこ
とができる。また弁座が形成された仕切端を弁箱内に挿
入してバタフライ弁の端部に接続体を接合してもよい。
更に接続体を、直線状の管体の内部に平板状の仕切壁を
二つの流路を形成して設けた構成とすることができる。
また、区画壁によって二つの流路を形成した３方分岐管
を、上記二つの流路を接続体の二つの流路にそれぞれ個
々に連通させて各接続体の自由端に着脱自在に接合した
構成としてもよい。弁体を円盤状とすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態を、図
１から図４に基づいて詳細に説明する。図１および図２
は本発明の流路切換装置を適用した災害時用貯水設備の
全体を示す斜視図であって、図１は平常時の水道水の流
れを示し、図２は災害時の水道水の流れを示す。また図
３は本発明の流路切換装置および分岐管の構造を示し、
各々の構成部品は適宜破断されて描かれている。図４は
貯水タンクの構造を示す概念図である。なお、本実施形
態における流路切換装置は、バタフライ弁を中心として
同一の接続体および分岐管がそれぞれ対称に配置される
ので、貯水タンク側とされる接続体および分岐管の符号
にそれぞれ「’（ダッシュ）」を付して容易に区別でき
るようにし、同一の部分については同一符号を付して説
明を省略する。

【００１３】図１および図２に示すように、本発明の流
路切換装置３０は、バタフライ弁３１と、このバタフラ
イ弁３１の弁箱３２に接続された一対の接続体５０，５
０’とから構成されている。そしてこれらの接続体５
０，５０’のバタフライ弁３１とは反対側の端部には一
対の分岐管６０，６０’が接続されるとともに、水道本
管１の上流側の分岐点１ａで分岐された配水管７１と下
流側の分岐点１ｂで分岐された配水管７４が分岐管６０
に、および貯水タンク４０の入口４０ａに接続された配
水管７２と出口４０ｂに接続された配水管７３が分岐管
６０’に接続されることにより、災害時用貯水設備１０
０が構成されている。また、水道本管１の分岐点１ａお
よび分岐点１ｂの間には水道本管弁５が設けられてお
り、この弁５を全開にすることにより水道水が災害時用
貯水設備１００を経由しないで上流から下流に流れるこ
とができるようになっている。

【００１４】前記バタフライ弁３１は、図３に示すよう
に、両端に取付けフランジ３２ａ，３２ｂを有する管状
の弁箱３２に弁軸３５を中心に回転される円盤状の弁体
３４が設けられた一般的なバタフライ弁であって、操作
ハンドル３８を回転させると歯車箱３９内の図示されな
い歯車の作用により弁軸３５が回転されて、弁体３４が
弁箱３２内の流路を全開する位置と全閉する位置の間で
回動される。また、操作ハンドル３８の反対側の弁軸３
５には図示しない緊急遮断装置が取り付けられている。

【００１５】前記接続体５０（５０’）は、図３に示す
ように、両端にフランジ５０ａ，５０ｂを有する直線状
の管体５１の内部に、その軸線に沿って延びて管内を第
１流路５３と第２流路５４に２分割する平板状の仕切壁
５２を設けたものである。そして仕切壁５２は一方の端
部が管体５１の外部に延設され、その仕切端にはバタフ
ライ弁３１の弁体３４の片側半分が着座する半円状の弁
座５５が形成されている。また、この仕切壁５２の延設
部分５２ａの側面５２ｂは、バタフライ弁３１の弁箱３
２内に挿入されたときにその壁面に密着するようにされ
ている。一方、この仕切壁５２の反対側の端面５６は、
フランジ５０ｂの外側の端面に一致するようにされてい
る。

【００１６】前記分岐管６０（６０’）は、図３に示す
ように、平面視Ｔ字形とされる３方分岐管で、接続体５
０に接続される第１開口６１と、配水管７１（７２）が
接続される第２開口６２、および配水管７４（７３）が
接続される第３開口６３を有し、それらの周囲には各々
フランジ６１ａ，６２ａ，６３ａが設けられている。そ
して、第２および第３開口６２，６３は互いに対向する
ようにされ、これらの開口６２，６３に連通する流路の
軸線は一致するようにされている。さらに、第１開口６
１に連通する流路の軸線は第２および第３開口６２，６
３に連通する流路の軸線に対して直交するようにされて
いる。

【００１７】また、前記分岐管６０（６０’）には、そ
の管内を二つに区画する区画壁６４が設けられており、
その平面部分６４ａは、第１から第３の開口６１，６
２，６３に連通するそれぞれの流路の軸線に沿って延び
るようにされるとともに、第１の開口６１を二分割して
開口６１ｂと開口６１ｃに分割するようにされている。
そして平面部分６４ａの、第２開口６２および第３開口
６３に対向する部分には、それぞれ管壁に向かって延び
る斜面６４ｃ，６４ｂが延設され、二分割された第１開
口６１の一方の開口６１ｂに連通する流路は第２開口６
２のみに、他方の開口６１ｃに連通する流路は第３開口
６３のみに連通するようにされている。また、区画壁６
４の端面６４ｄは第１開口６１のフランジ６１ａの外側
の端面に一致するようにされている。

【００１８】前記貯水タンク４０は、図４に示すよう
に、その内部に複数の仕切板により形成される流路を有
し、入口４０ａから流入した水道水が滞留すること無く
貯水タンク内をくまなく循環するようにして、水道水の
腐敗や貯水タンク４０の壁面の腐食を防止するようにさ
れている。

【００１９】すなわち、貯水タンク４０内に入口４０ａ
から流入した水道水は、まず水平な仕切板４１により形
成される流路４５を通って出口４０ｂ側に向かった後、
鉛直方向に延びる仕切板４３に突き当たって上方に向か
うようにされ、さらには仕切板４１およびその上方に設
けられた水平な仕切板４２により形成される流路４６を
通って仕切板４２の上側の流路４７に向かうようにさ
れ、最後に鉛直方向にのびる仕切板４３と貯水タンク４
０の壁面によって形成される流路４８内を降下して出口
４０ｂから流出するようにされている。

【００２０】次に、上述のような部品から構成される流
路切換装置３０を適用する、災害時用貯水設備１００の
組み立てについて説明する。図１および図２に示すよう
に、まず一対の接続体５０，５０’に設けられた仕切壁
５２の延設部分５２ａを、バタフライ弁３１の弁箱３２
内に挿入し、弁体３４を挟んで互いに対向するようにす
る。これにより、仕切壁５２の延設部分５２ａに形成さ
れた半円状の弁座５５，５５が互いに対向されて円形の
開口３７（図２）が形成される。

【００２１】そして、この開口３７の内部で回動される
弁体３４が、弁箱３２内の流路を全開する位置に回動さ
れたときに、弁体３４が弁座５５に着座するように、弁
箱３２に対する接続体５０，５０’の角度および位置を
合わせ、接続体５０のフランジ５０ａと弁箱３２のフラ
ンジ３２ａ，３２ｂを密着させて図示されない複数のボ
ルトで着脱自在に接合する。

【００２２】さらに、分岐管６０，６０’の第１開口６
１に設けられたフランジ６１ａを、接続体５０，５０’
のバタフライ弁３１とは反対側のフランジ５０ｂに密着
させるとともに、区画壁６４の平面部分６４ａが接続体
５０，５０’の仕切壁５２と連続した平面を構成するよ
うに角度および位置を合わせてから図示されない複数の
ボルトで着脱自在に接合する。

【００２３】そして、分岐管６０の第２および第３開口
６２，６３を、それぞれ水道本管１側の配水管７１およ
び７４に接続する。また、分岐管６０’の第２および第
３開口６２，６３を、それぞれ貯水タンク４０の側の配
水管７２および７３に接続する。

【００２４】この災害時用貯水設備１００は、まず平常
時において、図１に示すように、バタフライ弁３１の弁
体３４が弁箱３２内部の流路を全開とするように回動さ
れる。これにより、弁体３４が接続体５０，５０’の弁
座５５に着座し、弁座５５によって形成される開口３７
を閉鎖するので、接続体５０，５０’内の上下の流路５
３および５４は独立した流路とされる。

【００２５】したがって、水道本管１から配水管７１を
通って流入する水道水は、分岐管６０の第２開口６２か
ら第１開口６１の下側半分の開口６１ｂを通り、さらに
接続体５０，５０’の下側の流路５４を経由し、分岐管
６０’の第１開口６１の下側半分の開口６１ｂから第２
開口６２、そして配水管７２を通って入口４０ａ側から
貯水タンク４０に流入する。そして、前述のようにタン
ク４０内を循環した水道水は出口４０ｂから配水管７３
を通り、分岐管６０’の第３の開口６３から第１開口６
１の上側半分の開口６１ｃを経由して、接続体５０’，
５０の上側の流路５３、さらには分岐管６０の第１開口
６１の上側半分の開口６１ｃから第３開口６３、および
配水管７４を経由して水道本管１に還流する。

【００２６】一方、地震等の緊急時には、バタフライ弁
３１に取り付けられた図示されない緊急遮断装置が作動
して、バタフライ弁３１はその弁箱３２内の流路を遮断
する位置に回動される。これにより、図２に示すよう
に、弁体３４は接続体５０の流路５３と接続体５０’の
流路５３との連通、および接続体５０の流路５４と接続
体５０’の流路５４との連通を遮断する。

【００２７】同時に弁体３４は、仕切壁５２に設けられ
た弁座５５から離れるので、弁座５５によって形成され
る開口３７は弁体３２による閉鎖を解かれる。これによ
り、接続体５０内の流路５３と流路５４同士、および接
続体５０’内の流路５３と流路５４同士が、弁体３２に
よって分割された開口３７を介してそれぞれ互いに連通
される。したがって、水道本管１から配水管７１および
分岐管６０を通って流入した水道水は、接続体５０の下
側の流路５４を通って弁体３４に達したところで、接続
体５０の上側の流路５３に向かうようになり、再び分岐
管６０および配水管７４を経由して水道本管１に還流さ
れる。

【００２８】一方、貯水タンク４０の入口側の配水管７
２が連通する接続体５０’の下側の流路５４、および貯
水タンク４０の出口側の配水管７３が連通する接続体５
０’の上側の流路５３は互いに弁体３４に達したところ
で連通されるが、これらの流路５３，５４から弁体３４
の反対側の接続体５０内の流路５３，５４への連通は遮
断される。したがって、貯水タンク４０内の水道水は外
部に流出すること無く貯えられたままとなる。

【００２９】以上のように流路切換装置３０および災害
時用貯水設備１００が構成されているので、接続体５
０，５０’により送水および戻水（排水）を行えること
になり、現場での施工等が容易になる。また配管コスト
も低減することができる。接続体５０，５０’の仕切壁
５２および分岐管６０，６０’の区画壁６４が水平方向
となるように設置され、分岐管６０，６０に接続する配
水管７１，７４および７２，７３が垂直方向に重ならな
いので、現場での施工において接続が容易となる。

【００３０】本流路切換装置３０を災害時用貯水設備１
００に使用した場合、平常時及び災害時のいずれにおい
ても、各接続体５０，５０’の一方の流路５４から他方
の流路５３に水が多少漏れても支障はないので、弁体３
４の弁座５５，５５に対する着座が不完全でも、また接
続体５０，５０’の仕切壁５２等の部分の液密性が低く
ても差し支えない。

【００３１】本発明は上記実施形態に限るものではな
く、例えば、仕切壁の弁座に緩衝材やシール材等を設け
てもよく、仕切壁の端面や区画壁の端面にも緩衝材やシ
ール材等を設けてもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明は、弁箱内に弁軸によって該弁軸を中心に回動させら
れて弁箱を開閉する弁体が設けられたバタフライ弁と、
互いに並設された二つの流路の仕切端に弁座が形成され
た一対の接続体とを具備し、上記一対の接続体は、弁箱
を開放した弁体が着座する位置に弁座を配してバタフラ
イ弁の両端部に着脱自在にそれぞれ接合された構成とさ
れているので、特殊で複雑な弁箱をわざわざ作製する必
要がなく、一対の接続体を作製するのみで、既存のバタ
フライ弁或いはこれに準じるバタフライ弁を有効に活用
して製造コストを大幅に低減することができる。またバ
タフライ弁の弁箱に接続体を接合するだけでよいので、
組立に時間がかからない。

【００３３】一対の接続体を、互いに同一に形成する
と、１種類の接続体を準備するだけで済むので、製作及
び組立が一層容易になる上、部品点数が少なくなり管理
も容易になる。また弁座が形成された仕切端を弁箱内に
挿入してバタフライ弁の端部に接続体を接合する構成に
すると、弁箱の長さが長いバタフライ弁をそのまま使用
してその弁箱内に弁座を簡単に形成することができる。

【００３４】また、接続体を、直線状の管体の内部に平
板状の仕切壁を二つの流路を形成して設けた構成とする
と、普通の管体を用いて接続体を簡単に製作することが
できる。また、区画壁によって二つの流路を形成した３
方分岐管を、上記二つの流路を接続体の二つの流路にそ
れぞれ個々に連通させて各接続体の自由端に着脱自在に
接合した構成とすると、水道本管や貯水タンクの２本の
配水管等と接続体との接続が容易になり、しかも土地の
使用面積を狭く抑えることができる。弁体を円盤状にす
ると、バタフライ弁の遮断性能が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 災害時用貯水設備に使用した本発明に係る流
路切換装置の一実施形態を示すもので、バタフライ弁を
開状態とした一部破断の斜視図である。

【図２】 同じく、バタフライ弁を閉状態とした一部破
断の斜視図である。

【図３】 図１の災害時用貯水設備に使用された本発明
に係る流路切換装置の一部破断の分解斜視図である。

【図４】 図１の災害時用貯水設備の貯水タンクの概念
図である。

【図５】 従来の４方バタフライ弁を示す縦断面図であ
る。

【図６】 図５の４方バタフライ弁を使用した災害時用
貯水設備の略図である。

【図７】 従来の他の災害時用貯水設備の略図である。

【符号の説明】

３０ 本発明の流路切換装置 ３１ バタフライ弁 ３２ 弁箱 ３４ 弁体 ３５ 弁軸 ４０ 貯水タンク ５０，５０’ 接続体 ５１ 管体 ５２ 仕切壁 ５３，５４ 流路 ５５ 弁座 ６０，６０’ 分岐管 ６４ 区画壁

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁箱内に弁軸によって該弁軸を中心に回
   動させられて弁箱を開閉する弁体が設けられたバタフラ
   イ弁と、互いに並設された二つの流路の仕切端に弁座が
   形成された一対の接続体とを具備し、上記一対の接続体
   は、弁箱を開放した弁体が着座する位置に弁座を配して
   バタフライ弁の両端部に着脱自在にそれぞれ接合された
   ことを特徴とする流路切換装置。
2. 【請求項２】 一対の接続体は、互いに同一に形成され
   たことを特徴とする請求項１記載の流路切換装置。
3. 【請求項３】 弁座が形成された仕切端が弁箱内に挿入
   されたことを特徴とする請求項１又は２記載の流路切換
   装置。
4. 【請求項４】 接続体は、直線状の管体の内部に平板状
   の仕切壁が二つの流路を形成して設けられたことを特徴
   とする請求項１，２又は３記載の流路切換装置。
5. 【請求項５】 区画壁によって二つの流路を形成した３
   方分岐管が、上記二つの流路を接続体の二つの流路にそ
   れぞれ個々に連通させて各接続体の自由端に着脱自在に
   接合されたことを特徴とする請求項１，２，３又は４記
   載の流路切換装置。
6. 【請求項６】 弁体が円盤状とされたことを特徴とする
   請求項１，２，３，４又は５記載の流路切換装置。