JPH09178007A - ４方バタフライ弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コスト高につく上、維持管理が大変であり、
また弁の使用個数が多いだけ故障頻度が高く信頼性に劣
る。 【解決手段】 弁箱体の一側に、第１流入口１０Ａおよ
び第１流出口１０Ｂを設けるとともに、弁箱体１０の他
側に、第２流入口１０Ｃおよび第２流出口１０Ｄを設
け、これらの間に、回動可能に弁体１７を設け、第１流
入口１０Ａおよび第１流出口１０Ｂを、円形の第１弁座
１３の一側によって仕切るとともに、第２流入口１０Ｃ
および第２流出口１０Ｄを、第１弁座１３の他側によっ
て仕切り、弁箱体１０の内周に、第１弁座１３と直交す
る円形の第２弁座１４を設け、第１流入口１０Ａおよび
第２流出口１０Ｄと、第２流入口１０Ｃおよび第１流出
口１０Ｂとは、それぞれ同一の断面形状であることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地震等の発生時に
生活水等を確保する緊急用貯水設備に主として設けられ
る４方バタフライ弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】地震等の発生時に、管路破壊に伴う水の
流失を防止し、地域住民の生活水や消火用水等を確保す
る目的から、道路や校庭、あるいは公園の地下等に貯水
タンクを設け、該貯水タンクの入口と出口に接続された
２本の配水管を水道の本管に接続することにより貯水タ
ンクを水道管路の一部に構成して滞留に起因する水の腐
敗を防止するとともに、緊急時においては、貯水タンク
と本管の連絡を断って貯水タンク内に水を残留させる緊
急用貯水設備が提案されている。

【０００３】上記従来の緊急用貯水設備は、第６図に示
すように、本管１から分岐された配水管２，３を貯水タ
ンク４の入口４ａと出口４ｂに接続し、上記配水管２，
３の間の本管１に緊急開放弁５を、また配水管２，３に
緊急遮断弁６，７をそれぞれ設け、平常時は緊急開放弁
５を閉じるとともに、緊急遮断弁６，７を開けて水を貯
水タンク４を通して下流に流し、また地震発生時には、
緊急遮断弁６，７を閉じて貯水タンク４内に水を確保す
るとともに、緊急開放弁５を開けて下流への水の供給を
継続して火災発生等に備えることができるようにされて
いる（実開昭５８ー１４３３８７号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の緊急
用貯水設備では、１個の緊急開放弁５と、２個の緊急遮
断弁６，７を設ける必要があるため、コスト高につく
上、維持管理が大変であり、また弁の使用個数が多いだ
け故障頻度が高く信頼性に劣るとともに、３個の弁の開
閉を同時、もしくは所定の順に行う必要があり操作性に
も劣るという問題点がある。しかも広い設置面積を必要
とするため、土地の収用等にも問題がある。

【０００５】本発明は、コスト安で、作動の信頼性と操
作性に優れ、また維持管理が容易で、しかも配管面積を
最小に抑えることができる、４方バタフライ弁を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、弁箱体の一側に、第１流入口１０Ａお
よび第１流出口１０Ｂを設けるとともに、弁箱体１０の
他側に、第２流入口１０Ｃおよび第２流出口１０Ｄを設
け、第１流入口１０Ａおよび第１流出口１０Ｂと、第２
流入口１０Ｃおよび第２流出口１０Ｄとの間に、回動可
能に弁体１７を設け、第１流入口１０Ａおよび第１流出
口１０Ｂを、円形の第１弁座１３の一側によって仕切る
とともに、第２流入口１０Ｃおよび第２流出口１０Ｄ
を、第１弁座１３の他側によって仕切り、弁箱体１０の
内周に、第１弁座１３と直交する円形の第２弁座１４を
設け、弁体１７を第１弁座１３に着座させて開状態にし
て第１流入口１０Ａから第２流出口１０Ｄと第２流入口
１０Ｃから第１流出口１０Ｂとに流体を流し、弁体１７
を第２弁座１４に着座させて閉状態にして第１流入口１
０Ａと第２流出口１０Ｄとの間を遮断しかつ第２流入口
１０Ｃと第１流出口１０Ｂとの間を遮断して第１流入口
１０Ａから第１流出口１０Ｂへと流体を流すようにした
４方バタフライ弁において、第１流入口１０Ａおよび第
２流出口１０Ｄと、第２流入口１０Ｃおよび第１流出口
１０Ｂとは、それぞれ同一の断面形状であることを特徴
とする。

【０００７】

【作用】弁体が第１弁座に当接した平常時の状態では、
弁体が開状態となっているので、上流側を通って送られ
てきた水は、第１流入口から第２流出口に流れて貯水タ
ンクに入り、また貯水タンクの水は、第２流入口と第１
流出口を通って下流側に流れる。

【０００８】地震等の異常事態が発生して異常検知手段
が異常を検知すると、自動閉鎖装置が作動して弁軸を動
かし、弁体を第２弁座に当接させる。この状態では、弁
体が閉状態となっているので、それまで連絡されていた
第１流入口と第２流出口、及び第２流入口と第１流出口
がそれぞれ遮断されるとともに、それまで遮断されてい
た第１流入口と第１流出口、及び第２流入口と第２流出
口がそれぞれ連絡されるようになる。

【０００９】その結果、上流側から弁箱体の第１流入口
に入った水は、弁箱体内でバイパスし、第１流出口を通
って下流側の本管に流れるとともに、貯水タンクの水
は、弁体による第２弁座の閉塞によって外部に流出する
ことなく、そのまま貯水タンク内に残されることにな
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】第１図ないし第３図は本発明の一
実施の形態を示すものであり、符号１０は弁箱（弁箱
体）である。この弁箱１０は、接続フランジ１１ａ，１
１ｂを有する管胴１１と、接続フランジ１２ａ，１２ｂ
を有する管胴１２とを、それらの接続フランジ１１ａ，
１２ａをボルト（図示せず）により相互に接続して一体
に結合して成り、その一側（第１図において左側）に第
１流入口１０Ａと第１流出口１０Ｂが並設され、また他
側に第２流入口１０Ｃと第２流出口１０Ｄが並設されて
いる。第１流入口１０Ａと第２流出口１０Ｄは互いに直
線状に配設され、また第１流出口１０Ｂと第２流入口１
０Ｃは互いに直線状に、かつ上記第１流入口１０Ａ及び
第２流出口１０Ｄと相互にほぼ平行に配設されている。
前記第１流入口１０Ａ・第１流出口１０Ｂ・第２流出口
１０Ｃ・第２流入口１０Ｄは、後述する第１弁座１３に
よって仕切られている。

【００１１】上記弁箱１０の中央部分には、円形の２個
の第１弁座１３・第２弁座１４が直交状態で設けられて
おり、その第１弁座１３と第２弁座１４の交差部分に弁
軸１５が枢支されているとともに、弁軸１５には、円形
の弁体１７が支持されている。

【００１２】上記第１弁座１３は、平常時に水が流れる
方向に平行な弁体１７を着座させるとともに、開位置の
弁体１７とほぼ同一面に設けられている。

【００１３】上記第２弁座１４は、異常検出時に第１流
入口１０Ａと第１流出口１０Ｂとを連通させて本管２４
・２５側と貯水タンク２６側との水の流れを遮断するよ
うに、弁体１７の開位置に直交して弁体１７を閉位置に
着座させるようになっている。

【００１４】前記第１流入口１０Ａ・第１流出口１０Ｂ
・第２流出口１０Ｃ・第２流入口１０Ｄは、前記弁体１
７の回動範囲において、かつ開位置の弁体１７に直交す
る面（第１図では上下方向）において、ほぼ同一の半円
形の断面形状が一様に連続しているとともに、第１弁座
１３と開位置の弁体１７と協同して、上流側の本管２４
から貯水タンク２６への水の流れと貯水タンク２６から
下流側の本管２５への水の流れとを２分するように構成
されている。

【００１５】前記弁軸１５は、管路の破壊検知器や地震
検知器等の異常検知手段を有する後述の自動閉鎖装置２
８（第４図、第５図）や周知の操作装置１６によって回
動させられるものである。上記弁箱１０と弁軸１５及び
弁体１７は、４方バタフライ弁を構成している。

【００１６】４方バタフライ弁の上記弁箱１０の一側の
第１流入口１０Ａと第１流出口１０Ｂには、相互に一体
に並設された接続管１８ａ，１８ｂを介して配水管１
９，２０が接続され、また他側の第２流入口１０Ｃと第
２流出口１０Ｄには、上記同様に相互に一体に並設され
た接続管２１ａ，２１ｂを介して第２配水管２２・第１
配水管２３が接続されている。なお、第１図に示すよう
に、管胴１１，１２は、弁軸１５を第１図で左に外れた
位置で流入口１０Ａと流出口１０Ｂの中心線に直交して
分割され、また、接続管１８ａと第１流入口１０Ａと第
２流出口１０Ｄ及び接続管２１ｂと、接続管１８ｂと第
１流出口１０Ｂと第２流入口１０Ｃ及び接続管２１ａと
は、弁軸１５を直角に横切る第１図で水平な中央線に対
して対称とされている。

【００１７】緊急用貯水設備は、上流側の本管２４に配
水管１９を、また下流側の本管２５に配水管２０をそれ
ぞれ接続し、また貯水タンク２６の入口２６ａに第１配
水管２３を、出口２６ｂに第２配水管２２をそれぞれ接
続して成る。

【００１８】次に上記のように構成された本発明に係る
４方バタフライ弁の作用を説明する。第１図の２点鎖線
は、弁体１７が第１の回動位置Ｘにあって弁座１３に当
接した平常時の状態を示すもので、この状態では、上流
側の本管２４を通って送られてきた水は、配水管１９→
接続管１８ａ→第１流入口１０Ａ→第２流出口１０Ｄ→
接続管２１ｂ→第１配水管２３の順に流れて貯水タンク
２６に入り、また貯水タンク２６から、第２配水管２２
→接続管２１ａ→第２流入口１０Ｃ→第１流出口１０Ｂ
→接続管１８ｂ→配水管２０の順に流れ出て本管２５を
通って下流に流れる。この際、弁体１７は、弁座１３を
閉じて第１流入口１０Ａから弁箱１０内に入った水が第
１流出口１０Ｂから直ちに流出するのを防止し、水を貯
水タンク２６内に確実に巡回させるため、滞留によって
水が腐敗することはない。

【００１９】地震等の緊急異常事態が発生した場合は、
自動閉鎖装置２８や操作装置１６により弁軸１５を動か
して弁体１７を第１図の２点鎖線の状態から９０度回動
させ、実線のように第２の回動位置Ｙに着けて弁座１４
に当接させる。この状態では、それまで連絡されていた
第１流入口１０Ａと第２流出口１０Ｄ、及び第２流入口
１０Ｃと第１流出口１０Ｂがそれぞれ遮断されるととも
に、それまで遮断されていた第１流入口１０Ａと第１流
出口１０Ｂ、及び第２流入口１０Ｃと第２流出口１０Ｄ
がそれぞれ連絡されるようになる。

【００２０】その結果、上流側の本管２４から配水管１
９と接続管１８ａを通って第１流入口１０Ａから弁箱１
０内に入った水は、弁箱１０内でバイパスし、第１流出
口１０Ｂから接続管１８ｂと配水管２０を通って下流側
の本管２５に流れるとともに、貯水タンク２６の水は、
弁体１７による弁座１４の閉塞によって外部に流出する
ことなく、そのまま貯水タンク２６内に残されることに
なる。

【００２１】第４図と第５図は本発明の他の実施の形態
を示すものであり、第１流入口１０Ａと第１流出口１０
Ｂ、及び第２流入口１０Ｃと第２流出口１０Ｄが上下に
配設された弁箱１０内に、弁体１７が水平に設けられた
弁軸１５により垂直な面内で回動するように構成される
とともに、弁軸１５に自動閉鎖装置２８が連絡され、ま
たその自動閉鎖装置２８に制動装置２９が付設されてい
る。

【００２２】上記自動閉鎖装置２８は、緊急異常時に弁
軸１５を自動的に回動させて弁体１７を第１図において
Ｘ位置からＹ位置に回動させるためのものであり、弁軸
１５に固着されたアーム３０にウエイト３１を取り付け
るとともに、アーム３０にロック装置３２を介して電磁
ソレノイド３３を連設し、管路の破壊検知器や地震検知
器（いずれも図示せず）等の異常検知手段から検知信号
が電磁ソレノイド３３に入ると、電磁ソレノイド３３が
作動してロック装置３２によるアーム３０の係止が解除
され、ウエイト３１によって弁軸１５が回されて弁体１
７が第１図のＸ位置からＹ位置に回動するように構成さ
れている。

【００２３】また、制動装置２９は、自動閉鎖装置２８
の閉鎖移動に制動を掛けて弁体１７の回動速度を適度に
するもので、弁箱１０に固着した取付け板３９に枢軸３
４で取り付けられたシリンダ３５のピストンロッド３６
をアーム３０に結合し、上記シリンダ３５の上室と下室
とを、絞り弁３７を備えたバイパス管３８によって連絡
した構成とされている。

【００２４】この例の緊急用貯水設備においては、弁体
１７のＸ位置からＹ位置への回動が自動的になされると
ともに、垂直な面内で回動する以外、第１図のものと同
一である。なお、弁体１７のＹ位置からＸ位置への回動
は操作装置１６によって行う。

【００２５】上記以外の実施の形態、あるいは他の技術
事項等について以下に列記する。 （１） 図のもののＸ位置とＹ位置の角度は９０度とさ
れているが、これに限られるものではなく、他の角度で
もよい。 （２） 図の実施の形態のものは、Ｘ位置とＹ位置で弁
体１７が弁座１３，１４に完全に当接して通路を密閉す
る構造となっているが、二つの位置Ｘ，Ｙで完全密閉す
る必要はなく、例えば、第１図の場合、Ｘ位置では多少
隙間が空いていてもよい（この状態も「当接」の意に含
める。）。 （３） 自動閉鎖装置２８や制動装置２９の構造や種類
は任意であり、図のものに限られるものではない。 （４） 保守点検をしやすくする等の目的で、本管２
４，２５を直接接続し、その接続部分に通常の遮断弁を
設ける場合もある。 （５） 接続管１８ａ，１８ｂ、２１ａ，２１ｂの接続
フランジを第２図と第４図に示すように一体に構成する
と、鋳造の場合湯が流れ易くなり製作が容易となり、強
度的にも強くなる。 （６） 接続管１８ａ，１８ｂ、２１ａ，２１ｂは、第
４図のように上下に重なるように構成すると、配管に必
要な面積が狭くなるとともに、保守、管理上有利であ
る。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の４方バタ
フライ弁は、弁箱体の内部に設けた第１弁座が、弁体の
開位置を維持するとともに、水の流れを２分する仕切部
の機能をも有しているために、従来の、弁を３個使用し
た緊急用貯水設備に比較して、１個の弁で対応すること
ができ、動作の信頼性が高く、経済的であるとともに、
故障の頻度も少なく維持管理が容易な上、操作性がよ
く、しかも配管に広い場所をとらない、といった長所が
ある。

【００２７】また、平常時においては、第１弁座と開位
置の弁体とがほぼ同一面に設けられるともに、各流入口
と各流出口は、同一の断面形状なので、流体が流れる際
の抵抗が少なく、その結果、振動が減少し、故障の原因
を可及的に減少させて、動作の確実性を高めることがで
きる。

【００２８】各流入口と各流出口が一様に連続し、しか
も流入口・流出口を直線状にかつ平行に配するようにす
れば、なおいっそう、流体が流れる際の抵抗を少なくす
ることができるので、好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、緊急用貯水設備に使用される４方バ
タフライ弁の一実施の形態を示す断面図である。

【図２】 図２は同じく、その正面である。

【図３】 図３は、緊急用貯水設備を示す平面略図であ
る。

【図４】 図４は、一部を破断して示した他の４方バタ
フライ弁の正面図である。

【図５】 図５は、自動閉鎖装置の側面図である。

【図６】 図６は、従来の緊急用貯水設備を示す平面略
図である。

【符号の説明】

１０ 弁箱（弁箱体） １０Ａ 第１流入口 １０Ｂ 第１流出口 １０Ｃ 第２流入口 １０Ｄ 第２流出口 １３ 第１弁座 １４ 第２弁座 １７ 弁体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁箱体１０の一側に、第１流入口１０Ａ
   および第１流出口１０Ｂを設けるとともに、弁箱体１０
   の他側に、第２流入口１０Ｃおよび第２流出口１０Ｄを
   設け、第１流入口１０Ａおよび第１流出口１０Ｂと、第
   ２流入口１０Ｃおよび第２流出口１０Ｄとの間に、回動
   可能に弁体１７を設け、第１流入口１０Ａおよび第１流
   出口１０Ｂを、円形の第１弁座１３の一側によって仕切
   るとともに、第２流入口１０Ｃおよび第２流出口１０Ｄ
   を、第１弁座１３の他側によって仕切り、弁箱体１０の
   内周に、第１弁座１３と直交する円形の第２弁座１４を
   設け、弁体１７を第１弁座１３に着座させて開状態にし
   て第１流入口１０Ａから第２流出口１０Ｄと第２流入口
   １０Ｃから第１流出口１０Ｂとに流体を流し、弁体１７
   を第２弁座１４に着座させて閉状態にして第１流入口１
   ０Ａと第２流出口１０Ｄとの間を遮断しかつ第２流入口
   １０Ｃと第１流出口１０Ｂとの間を遮断して第１流入口
   １０Ａから第１流出口１０Ｂへと流体を流すようにした
   ４方バタフライ弁において、第１流入口１０Ａおよび第
   ２流出口１０Ｄと、第２流入口１０Ｃおよび第１流出口
   １０Ｂとは、それぞれ同一の断面形状であることを特徴
   とする４方バタフライ弁。
2. 【請求項２】 第１流入口１０Ａおよび第２流出口１０
   Ｄと、第２流入口１０Ｃおよび第１流出口１０Ｂとは、
   平行にかつ直線状に配設されていることを特徴とする請
   求項１に記載の４方バタフライ弁。
3. 【請求項３】 前記第１弁座１３は、流体の流れる方向
   に弁箱体１０を仕切って２分する仕切部材であることを
   特徴とする請求項２に記載の４方バタフライ弁。