JPH11223273A - 弁の開度表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 弁の開度状況を弁装置の配設位置に関係なく
迅速かつ確実、容易に判別できる表示装置を提供する。 【解決手段】 弁本体１１の開閉動作、すなわち９０度
の角度範囲の回転動作が回転軸１３を介して回転盤１４
に伝えられるよう構成されており、またこの回転盤１４
には角度９０度の円周２位置に赤色ガラス（開表示用）
と緑色ガラス（閉表示用）が設置されている。他方この
回転盤１４の下方位には弁本体１１の開度により点灯す
るランプ１８が設置されているとともに弁装置のカバー
１９には点灯ランプ１８の光を周囲に拡大照射する透明
半球状の照射窓１５が設けられている。したがって弁本
体１１の全開時と全閉時にはそれぞれ異なる赤色と緑色
のガラスＲ、Ｇがランプ１８の上方に交互に位置しラン
プ１８の点灯によって発光され、照射窓１５を介して周
囲が照射されるので弁１１の開度状況が容易に判別でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は化学プラントシステ
ム等の配管に介設される弁においてその開度を表示する
弁の開度表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】化学プラントシステム等の配管において
は、大容量の材料（液体等）を流量制御する関係上、そ
こに介設される弁装置は大形の蝶形弁や仕切弁などが採
用されている。そのため、弁装置には弁本体を精度よく
駆動するバルブアクチュエータ（弁作動装置）が一体的
に設置される。一般的なバルブアクチュエータは、電動
モータ（以下単にモータという）の回転動力を弁軸に伝
えるとともに、手動操作によっても弁を操作できるよう
に、両方の動力を弁軸に伝達できる伝達機構（歯車減速
機構等）が設けられている。自動制御形のバルブアクチ
ュエータにおいては、モータの駆動を弁の開度に応じて
制御させる制御機構が設置されている。

【０００３】このようなバルブアクチュエータ一体の弁
装置は、通常プラントシステムラインに設置される。こ
のラインは通常、工場、建物の地面に這設されている
が、工場、建物等の天井部に架設、配設されている場合
もある。このバルブアクチュエータを含む弁装置には、
その弁部の開閉を含めて弁開度情報を表示する表示装置
が配置されている。この開度の表示装置は、通常バルブ
アクチュエータ（弁作動装置）のカバーに配置され、こ
れを監視者がチェック・確認するようになっている。

【０００４】このような表示装置の設置によって、弁の
動作を操業者、作業者によって監視でき、化学プラント
システムの安全運転や同システムの機能状況を良好に管
理できるようになっているのである。

【０００５】具体的には、最も簡略なものは弁の開度
（開閉ストローク）に連動して開度表示指針（インジケ
ータ）を回転させ、これをカバーの上部に開設したのぞ
き窓から確認できる構造である。このインジケータの動
作を弁の開閉動作に連動させる方法は、モータからの回
転を取り出しインジケータに伝えたり、弁の動き（バタ
フライ弁の場合弁の回転量）を歯車糸などを経て取り出
し利用する方法で行われている。

【０００６】インジケータによる表示のように詳細な弁
開度情報まで要しない場合は、弁の開、閉のいずれかを
即座に判別できる表示装置が採用されている。この表示
装置は、弁の開度に連動して二色（緑と赤）の板を左・
右変位させ、これをカバーに開口設置されたのぞき窓を
介して表示させるよう構成されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来における上記のよ
うな表示装置では弁の開度、特に開・閉動作の迅速で確
実、かつ容易な確認ができない問題を有している。

【０００８】具体的にはたとえばインジケータの場合
は、アクチュエータのカバーにおけるのぞき窓をのぞき
こまなければ確認できないし、細かい指針の位置を見極
める必要がある。のぞき窓に弁の開閉を示す異色板を表
示させる方法では、全開と全閉の判別は容易であるが、
弁装置位置から少し離れると視認しにくくなる。したが
って確認のためには弁装置位置まで行かなくてはならな
い。また、夜間操業中等で周囲が暗い時にはライトで照
射しなければ確認できない。

【０００９】また、上記色板を小光源で照らす方式の提
案は、正面でかつ近傍であれば判別できるが、通常パイ
プラインは地面近くに配設されており、弁装置も下方位
に位置している関係上、上方から視認しにくい。色板を
照らす小光源は豆球程度で明度は小さく、少し離れた位
置からは判別しにくい。パイプラインが天井近傍に配設
されているものにおいては、その確認は尚更困難であ
る。

【００１０】本発明はこのような従来の問題点を解消す
る弁の開度表示装置を提供せんとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、弁の開度に連動し、かつ弁の開閉動作に対
応して異なる色で発光する発光器を弁装置に設けたもの
である。具体的には弁作動装置、たとえばバルブアクチ
ュエータのカバー上に内方から照射する発光器を設け
る。したがって、弁の開・閉が遠方からも視認でき判別
できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明が提供する表示装置の具体
的実施例は図１、図２に示すとおりである。この実施例
は、弁装置ＶＤにおける弁本体１１を電動式、すなわち
モータ３により操作できるとともに、手動的にも操作ハ
ンドル、すなわちハンドルノブ５を操作することによっ
て開閉動作することができる形態である。弁装置ＶＤ
は、上方部が弁駆動部であり、下方部が弁本体１１とこ
れを収容する弁ケース１２からなる弁本体部であり、こ
れは一体的に構成されているが、本発明の特徴とする表
示装置は、この上方の駆動部側に設置されている。

【００１３】まず、駆動部の構成を説明すると、駆動部
の主体は駆動部本体１で、この駆動部本体１が駆動部基
枠２を介して弁ケース１２と一体的に構成される。もち
ろん弁ケース１２はパイプライン等の配管（図示せず）
に介設されるものである。弁本体１は蝶形弁の例が示さ
れている。

【００１４】駆動部本体１の上方には、固定台３Ｋ上に
モータ３が設置されるとともに、その回転出力軸にはモ
ータウオーム４Ｗが設けられている。そして、このモー
タウオーム４Ｗは変換歯車４Ｇに噛み合っており、この
変換歯車４Ｇがモータ３の回転を減速して駆動軸６に伝
える。

【００１５】駆動軸６には、ドライブウオーム７Ｗが設
けられており、このドライブウオーム７Ｗはセンタコラ
ム８と一体のドライブ歯車７Ｇに噛み合っている。そし
て最終的にセンタコラム８の回転はドライブスリーブ９
を介して弁軸１０に伝達されるよう構成されている。

【００１６】他方、手動によっても弁軸１０を回転でき
るよう構成されていて、５はその手動力の入力を行うた
めのハンドルノブである。ハンドルノブ５には駆動軸６
の一端が係合されていて、ハンドルノブ５の回転操作が
直接駆動軸６に伝えられる。このときもモータ３からの
駆動系であるモータウオーム４Ｗと変換歯車４Ｇが噛み
合っているが、この噛み合いがハンドルノブ５の操作の
支障とならないよう、変換歯車４Ｇと駆動軸６との間に
は自動クラッチ機構６Ｋが介在されている。したがって
モータ３からの駆動時にはその回転力はハンドルノブ５
の方へは伝わらないようになっている。

【００１７】このようにして、モータ３の回転駆動ある
いはハンドルノブ５の回転操作によって、弁本体１１は
９０度の角度範囲内で回動し配管の開閉を行う。駆動部
本体１の上面にはフランジ部１Ｆが形成されており、こ
のフランジ部１Ｆにモータ３等上方に設置される機器を
保護するカバー１９の下端部が取り付けられる。そし
て、カバー１９は駆動部本体１に固定保持される。

【００１８】ところで、この弁本体１１の開閉動作を外
部に表示するべく、弁本体１１の回転を取り出すように
構成されている。具体的には、センタコラム８の上方に
その回転を取り出すための回転軸１３が殖設されてい
る。この回転軸１３は、カバー１９の上壁部位置まで延
設されていて、上端には回転盤１４が取り付けられてい
る。この回転盤１４には、回転中心に対して角度が９０
度の円周２位置に孔が設けられ、このそれぞれの孔に、
色ガラスＲ、Ｇが嵌設されている。Ｒは開表示を示す赤
色のガラスであり、Ｇは閉表示を示す緑色のガラスであ
る。

【００１９】他方、駆動部本体１の上方には電気スイッ
チ機構１７が設置されている。この電気スイッチ機構１
７は、弁本体１１の開閉動作（回転）の回転力を受けて
いる回転軸１６の作動を受けて、電気エネルギーを上方
に架設されたランプ１８に供給し、これを点灯するもの
である。具体的には、弁本体１１の全開時と全閉時に電
気エネルギーをランプ１８に供給し、このそれぞれのと
きに点灯する。図面から明らかなように、このランプ１
８は回転盤１４の色ガラスＲ、Ｇの下方に位置してお
り、これらの色ガラスＲ、Ｇを介して下方から照射する
バックライトとして機能する。

【００２０】ランプ１８からの照射光は、色ガラスを介
して上方のカバー１９の外方を照射する。この照射窓１
５は、図示のとおり球面状の透明材で、ランプ１８から
の照射光を外方に拡大照射する。これら電気スイッチ機
構１７、ランプ１８、色ガラスＲ、Ｇ、そして照射窓１
５等により、それぞれ異色光を発光する発光器が構成さ
れている。この発光器は、弁本体１１が全開時は緑ガラ
スＧがランプ１８の上方に位置してランプ１８が点灯し
緑色発光を照射するよう作動し、弁本体１１が全閉時は
赤ガラスＲがランプ１８の上に位置して赤色発光し照射
するようになっている。照射窓１５の球面の中心位置に
ランプ１８が配置されている関係で、照射光はこの照射
窓１５から上方に角度が９０度の円錐状で放射される。

【００２１】本発明が提供する弁の開度表示装置は、以
上説明したとおりであるから、モータ３によりあるいは
ハンドルノブ５による手動操作により開閉のための操作
をすると、駆動歯車系を介して弁軸１０が９０度の角度
範囲で往復回転することになり、弁本体１１が全開、全
閉動作する。同時にこの弁本体１１の開度は、回転軸１
３を介して回転盤１４に伝えられ、この回転盤１４に回
転を与えるとともに、回転軸１６を介して電気スイッチ
機構１７が作動し、弁本体１１が全開時、全閉時にラン
プ１８に電気エネルギーを供給し、ランプ１８を点灯さ
せる。

【００２２】点灯したランプ１８からの光は、弁全開の
場合赤ガラスＲを経ると赤色光として発光され、照射窓
１５から弁装置の外方に放射される。また弁全閉の場合
は、ランプ１８の光は、緑ガラスＧを経て緑色光として
発光され照射窓１５から外方に放射されることになる。
これらの放射は円錐状に外部を照射することになる。し
たがって、可視角度が広げられ弁装置が地面近くの下方
に配置されている場合でも、上方から視認しやすいし、
上方に架設された配管の弁装置の場合でも円錐状の放射
は天井等の構造物を照射することになり天井からの反射
が得られて、この場合も可視角度が広げられることにな
るのである。そのため、弁の開度状態を迅速かつ確実、
そして容易に確認することができる。弁装置が作業者や
操業者および操作者の目の高さに設置されている場合で
も弁の開度の確認は確実かつ容易に行える。

【００２３】本発明の弁の開度表示装置は以上詳述した
とおりであるが、上記ならびに図１や図２の図示例に限
定されるものではなく、本発明の特徴を生かした種々の
変形実施例を挙げることができ、これらをすべて包含す
るものである。

【００２４】本発明の弁の開度表示装置の一つの特徴
は、弁の開閉に対応して異色の発光を行う発光器の構成
にある。図１、図２ではランプ１８は白色光のような光
源であり、発光器はこのランプ１８と色ガラスである赤
ガラスＲおよび緑ガラスＧの組み合わせによって構成さ
れたものであるが、ランプ自体を色付ランプとすること
もできる。

【００２５】図３は、その一例であって赤ランプＲＬと
緑ランプＧＬは色ランプであり、これらが電気スイッチ
機構１７からの信号で点滅するものである。すなわち図
４のタイムチャートに示すように、弁本体１１が全開の
とき赤ランプＲＬが点灯して緑ランプＧＬは消灯してお
り、逆に弁が全閉のときは緑ランプＧＬが点灯して赤ラ
ンプＲＬは消灯するように構成されている。

【００２６】両ランプＲＬ、ＧＬは、照射窓１５の内方
に配置されていて、これらランプＲＬ、ＧＬを点灯する
と、その発光は弁の開度に対応した光（赤光または緑
光）が照射窓１５から外方に放射される。この照射によ
って、弁の開放状況がそれぞれの異色発光照射で表示さ
れることになる。弁の開度の中間段階では両ランプは消
灯する。図３、図４の例では、赤ランプ点灯、両ランプ
消灯、緑ランプ点灯の３つの状態で弁の開度が区別され
全開、全閉はそれぞれ異色発光で表示されるものであ
る。なお、図１、図２の場合は弁開度の中間段階ではラ
ンプは消灯させてもよいし、あるいは点灯し続ける形と
してもよい。これは回転盤１４の回転により異色発光が
切り換えられるためランプ１８の点灯、消灯は問題にな
らないからである。

【００２７】発光器の構成については、図示例ではラン
プ１８やＧＬ、ＲＬとカバー１９や照射窓１５とが別体
として構成されているが、カバー１９や照射窓１５とラ
ンプ等を一体的に構成し、たとえばカバー１９にランプ
収容の空間部を形成しランプをこの空間部に収容するよ
うにしてもよい。またランプをカバーの外方に付設して
もよい。ただ、この場合は他の部材等に当接してランプ
が破損されないよう工夫する必要がある。そういう意味
では図示例の場合、外部部材等に当接して発光器が損傷
するというような事態は発生しない。発光器における異
色の赤色と緑色についてもこれは限定事項ではなく、赤
色と青色にしてもよいし、青色と黄色の組み合わせでも
よい。要するに全開と全閉の区別や視認、確認ができや
すい異色組み合わせが必要である。

【００２８】つぎに発光器の構成の一つである照射窓１
５については、図示例では半球状の透明器であるが、こ
れは簡単な構成によって光を外方に効率よく放射、照射
することができるものである。しかしこの構成に限定さ
れるものではなく、たとえば凹レンズをこのカバー１９
の開口部に嵌設してもよい。光を透過でき、できれば外
方に拡大放射するものであることが望ましい。半球状に
限定されない。さらに弁の開閉動作と連動させて全開と
全閉を表示させる連動方法であるが、図示例のような回
転軸１３、１６の利用のみに限定されるものではなく、
回転軸の回転により、リミットスイッチを作動させるよ
うにし、全開、全閉時点におけるリミットスイッチから
の出力信号でランプの点灯、あるいは色ガラスの変位な
どを制御させるよう構成することも可能である。

【００２９】また、図示例では弁は蝶形弁で９０度の回
転で配管の全開、全閉を行うものであるが、回転を直線
運動に変換させてこの直線運動により配管の開閉を行う
スライド形仕切弁を採用することもできる。この場合、
回転量や直線運動量から発光器の発光等の作動を精度よ
く制御する必要がある。さらに、弁装置を構成する駆動
部すなわちバルブアクチュエータの構成については、本
発明はこれを特に限定するものではない。図１、図２は
電動操作と手動操作の両方ができるものであるが、電動
操作のみができるものでもよい。弁装置が設置される配
管も化学プラントシステムのものに限定されないことは
明らかである。また、本発明の開度表示装置の設置位置
は、駆動部側に設置されることに限定されるものではな
い。

【００３０】

【発明の効果】本発明が提供する弁の開度表示装置は以
上詳述したとおりであるから、弁装置の特に弁駆動部で
あるアクチュエータを、瞬間的に見ただけで弁の開度が
確認、判別できる利点がある。図示例の場合、周囲が赤
色発光で発光され照射されていれば全開であり、緑色発
光で発光され照射されていれば全閉状態であることが判
別できる。またアクチュエータの周囲が夜間等の事情で
暗くても発光器からの照射で確実に確認できる。配管が
天井等工場、建物の上方部に配設され弁装置も上方にあ
る場合でも、発光器からの照射光が天井やその周囲の構
造物を照射し、その反射光から可視角度が広げられるの
で視認が容易となる。したがって弁の角度を正確、確
実、容易に確認、観察でき化学プラントシステム等の安
全運転とその運転状況の精度よい監視、さらにはシステ
ムの良好な管理を保障する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による弁の開度表示装置の構成を示す図
である。

【図２】本発明による弁の開度表示装置の構成を斜視的
に示す図である。

【図３】本発明による弁の開度表示装置の変形例を示す
図である。

【図４】本発明による弁の開度表示装置の変形例を示す
図である。

【符号の説明】

１……駆動部本体 ２……駆動部基枠 ３……モータ ３Ｋ…固定台 ４Ｗ…モータウオーム ４Ｇ…変換歯車 ５……ハンドルノブ ６……駆動軸 ６Ｋ…自動クラッチ機構 ７Ｗ…ドライブウオーム ７Ｇ…ドライブ歯車 ８……センタコラム ９……ドライブスリーブ １０……弁軸 １１……弁本体 １２……弁ケース １３、１６……回転軸 １４……回転盤 １５……照射窓 １７……電気スイッチ機構 １８……ランプ １９……カバー ＶＤ……弁装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弁の開度に連動するとともに弁の開閉動作
   に対応してそれぞれ異なる色で発光する発光器を弁装置
   に設け、この発光器の照射によって周囲に弁の開度を表
   示するようにしたことを特徴とする弁の開度表示装置。