(57)【要約】【課題】流量の大きな流体の流路においても設置可能な緊急遮断装置を提供する。【解決手段】重り６１に加速度が加わると、重り６１が落下し、重り６１と繋がっている介挿部材６２が外れ、駆動ギヤ５５が、スプリング５３によって回転する。バルブ２の弁体２２に接続された従動ギヤ４３は、スプリング５３の付勢力によって駆動する駆動ギヤ５５によって回転させてバルブ２が閉じられる。【選択図】図１
2014066293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
該弁体を回動自在に収容し、流体の流入部と、流体の流出部を有する弁本体と、
前記弁本体内に回動自在に収容され、回動位置によって、流体の流通を可能とする流通状態と、流体の流通を遮断する遮断状態とに切り替わる弁体と、
前記弁体の回動軸線上に配置され前記弁体に一端が接続された回動部材と、
前記回動部材の他端に接続され、前記回動部材を回動軸とする従動ギヤと、
前記従動ギヤに噛み合う駆動ギヤと、
前記駆動ギヤの回動軸に接続され、前記回動軸を中心として前記駆動ギヤと一体として回動する揺動部材と、
前記弁体が遮断状態となる方向に前記従動ギヤを回動させる向きに、前記揺動部材を付勢する付勢手段と、
前記弁体が流通状態となっている位置で前記従動ギヤが固定されるように、前記付勢手段の付勢力に抗して前記揺動部材を支持する支持手段と、
弁本体に加わった加速度が所定程度を越えた場合に、前記支持手段の前記ラック部材に対する支持を解除する解除手段とを備えた緊急遮断装置。
【請求項２】
前記支持手段は、遮断状態へ移動した前記揺動部材を、遮断位置で受ける受け部材と、前記受け部材と揺動部材との間に介挿されて、前記揺動部材を流通状態の位置に支持する介挿部材とを備え、
前記解除手段は、重りと、前記重りが載置される基台と、前記介挿部材と重りとを連結する連結索とを備え、前記基台の前記重りが載置される支持部は、重りに所定値を超えた加速度が加わった場合に、支持部から重り落下し、落下した重りによって介挿部材が外れるように構成されている請求項１に記載の緊急遮断装置。
【請求項３】
前記付勢手段は、付勢力の異なる付勢部材を複数並列に接続して構成され、弾性係数の小さい付勢部材のストロークを長く設定している請求項１又は２に記載の緊急遮断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、バルブの緊急遮断装置に係り、詳しくは地震や事故などによって流体の経路が破損した場合の備えとして流体の流路に設けられる緊急遮断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、流体の流路には、地震や事故などによって流路が破損した場合に、緊急に流路を遮断して、流体の流出を未然に防止する緊急遮断装置が設けられている。このような緊急遮断装置は、特許文献１のように、予期せぬ地震などの発生により感震用ボールが支持棒から外れることにより、ぜんまいばねが駆動して、弁が閉じられるものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１３６８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の緊急遮断装置は、ぜんまいばねの復元力を、弁体を駆動させる駆動力として利用しており、十分な駆動力を得ることができなかった。このため、弁体を回転させて閉じ状態とするために大きな駆動力が必要となる、流量の大きいな、即ち流路の断面積が大きな流路に設置すると、弁体を駆動させられないといった問題があった。
【０００５】
この発明は、流量の大きな流体の流路においても設置可能な緊急遮断装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上のような問題を解決する本発明は、以下のような構成を有する。  
（１）  該弁体を回動自在に収容し、流体の流入部と、流体の流出部を有する弁本体と、
前記弁本体内に回動自在に収容され、回動位置によって、流体の流通を可能とする流通状態と、流体の流通を遮断する遮断状態とに切り替わる弁体と、
前記弁体の回動軸線上に配置され前記弁体に一端が接続された回動部材と、
前記回動部材の他端に接続され、前記回動部材を回動軸とする従動ギヤと、
前記従動ギヤに噛み合う駆動ギヤと、
前記駆動ギヤの回動軸に接続され、前記回動軸を中心として前記駆動ギヤと一体として回動する揺動部材と、
前記弁体が遮断状態となる方向に前記従動ギヤを回動させる向きに、前記揺動部材を付勢する付勢手段と、
前記弁体が流通状態となっている位置で前記従動ギヤが固定されるように、前記付勢手段の付勢力に抗して前記揺動部材を支持する支持手段と、
弁本体に加わった加速度が所定程度を越えた場合に、前記支持手段の前記ラック部材に対する支持を解除する解除手段とを備えた緊急遮断装置。
【０００７】
（２）  前記支持手段は、遮断状態へ移動した前記揺動部材を、遮断位置で受ける受け部材と、前記受け部材と揺動部材との間に介挿されて、前記揺動部材を流通状態の位置に支持する介挿部材とを備え、
前記解除手段は、重りと、前記重りが載置される基台と、前記介挿部材と重りとを連結する連結索とを備え、前記基台の前記重りが載置される支持部は、重りに所定値を超えた加速度が加わった場合に、支持部から重り落下し、落下した重りによって介挿部材が外れるように構成されている請求項１に記載の緊急遮断装置。
【０００８】
（３）前記付勢手段は、付勢力の異なる付勢部材を複数並列に接続して構成され、弾性係数の小さい付勢部材のストロークを長く設定している上記(１)又は(２)に記載の緊急遮断装置。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、地震などの振動や揺れによって装置全体に加速度が加わると、解除手段が駆動ギヤの支持を解除し、駆動ギヤが付勢手段によって移動する。駆動ギヤの移動によって従動ギヤが回転し、回動部材を介して弁体を遮断状態へ向けて回転させる。弁体が遮断状態に切り替わることによって、弁本体内を流れる流体の流れが遮断される。  
このように、地震などの不意の揺れ等によって遮断状態になるので、流路の破損などによる流体の漏れが抑制される。
【００１０】
請求項２の記載の発明によれば、加速度が加わることにより、重りが基台から落下し、落下した重りによって介挿部材を引き抜くことによって、駆動ギヤの支持が解除される。重りの落下によって支持が解除されるので、他から動力源をえることなく装置を動作させることができる。特に、地震等の災害時では、他の動力源が機能しない場合があるので有用である。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、付勢力の異なる複数の付勢部材を並列に接続して付勢手段を構成しているので、弁体を最初に遮断位置へ動かし始める際には、最も強い付勢力が作用し、その後強い付勢力の付勢部材から順に、伸びきることによる付勢力の作用が解除され、勢力の強い順で弁体を回転させる方向の付勢力が順に作用解除されることとなる。弁体を動かす力は、最初に動かし始める時に最も多く必要であり、その後は、初動時に比較して小さい力で動かすことができる。付勢力が大きな付勢部材は大型であるから、初動時に必要な付勢力を有する付勢部材のみで付勢手段を構成すると、弁体を遮断位置まで動かすまでの伸びを確保するために、より大型の付勢部材が必要となり、装置全体が大型化してしまう。そこで、付勢力の大きな大型の付勢部材は、初動時のみ作用し、その後は付勢力の小さな付勢部材によって遮断位置まで動かす構成とすることで、装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の緊急遮断装置の全体平面図である。
【図２】同じく、全体側面図である。
【図３】同じく、全体正面図である。
【図４】駆動機構の断面側面図である。
【図５】駆動機構のスプリングの他の構成を示す断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の緊急遮断装置の好適な実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の緊急遮断装置の全体平面図、図２は、同じく全体側面図、図３は、同じく全体正面図である。緊急遮断装置１は、バルブ２と、バルブ２を緊急時に閉じる駆動装置７を有している。
【００１４】
バルブ２は、バルブ本体２１と、弁体２２と、弁体２２に接続された回動部材２３と、蓋体２１０とを備えている。バルブ本体２１内には、弁室２１３ａが形成されており、該弁室２１３内に弁体２２が収容されている。弁室２１３内の弁体２２は球体であり、弁室２１３内で回動自在に保持されている。弁室２１３には、第１流通口２１１ａが形成され、該第１流通口２１１ａには、外部に連通する第１流通路２１１が接続されている。弁室２１１において、第１流通口２１１ａの反対側には、蓋体２１０が取り付けられ、弁室２１１を塞ぐように構成されており、該蓋体２１０の先端部が弁室２１１の一部を構成している。蓋体２１０の先端には、弁室２１３の第２流通口２１２ａが形成され、第２流通口２１２ａは、外部と連通する第２流通路２１２が接続されている。第１流通口２１１ａと第２流通口２１２ａは、相互に対向する位置に配置されている。
【００１５】
第１流通口２１１ａと、第２流通口２１２ａには、それぞれの流通口の縁に沿って輪状のパッキン２１３ａ、２１３ｂが設けられている。このパッキン２１３ａ、２１３ｂは、弁体２２の外周面と、弁室２１３の内周面との間に介挿され、流体の漏れを防止する。
【００１６】
弁体２２には、中央に流路２２１が形成されており、この流路２２１の横断面径は、第１流通路２１１ａ、第２流通路２１２ａとの同じ径となっている。弁体２２が回動部材２３を軸として回動し、流路２２１両端の開口が、第１流通口２１１ａと第２流通口２１２ａと重なっている状態では、流体の流通が可能となるので、弁体２２は、流通状態となっている。また、弁体２２が回転して、流路２２１両端の開口が、第１流通口２１１ａと第２流通口２１２ａから外れている場合には、バルブ２内を流体が流通できない状態となり、弁体２２は、遮断状態となる。
【００１７】
弁体２２の流路２２１の軸線に対して直交する方向に沿って、回動部材２３が設けられている。回動部材２３の基端には扁平な基端接続部２３１が形成され、弁体２２の外周面に形成された溝２２に一体回動可能に接続されている。回動部材２３の先端は、基端と同様に偏平な先端接続部２３２が形成され、後述する従動ギヤ４３の回動軸４に接続されている。
【００１８】
回動部材２３の先端部は、弁本体２１の外側に突出し、該突出部分の基端には、回動部材２３と一体として回動する規制部材２４が設けられている。該規制部材２４は、回動部材２３の回動に応じて、弁本体２１の外側面に立設された規制ピン２４１、２４２に当接し、回動部材２３の回動範囲を規制する。以上のような構成において、弁体２２は、従動ギヤ４３と、回動部材２３を介して一体として回動する。
【００１９】
次に、駆動装置７について説明する。駆動装置７は、弁体２２を回転させるための駆動機構５と、地震の発生等によって、緊急遮断装置１に加速度が加わった場合に駆動機構５を弁体２２を閉じる方向に駆動させるための感知機構６とを有している。図４は、駆動機構５の断面側面図である。
【００２０】
基体３は、弁本体２の上に支柱３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを介して固定されており、駆動機構５が載置される基体本体３１と、感知機構６が載置される基台部３２とを備える。基体本体３１上には、スプリング保持材５１が固定されている。
【００２１】
スプリング保持材５１は、基体本体３１に平行な方向に突出した、筒状のスプリング保持部５１２が設けられ、スプリング保持部５１２の外側には付勢部材としてのスプリング５３が外装されている。該スプリング保持部５１２の先端部内側には、挿通孔５１１が形成され、該挿通孔５１１には、スプリング受部材５２の挿通部５２２が挿入されている。挿通孔５１１の基端側には、雌ネジ５１３が形成されている。スプリング受部材５２は、スプリング５３を受けるスプリング受け部５２４と、スプリング受け部５２４の受け面から垂直に立設された挿入部５２２とを備えている。スプリング受け部５２４の受け面とスプリング保持材５１との間にスプリング５３が介挿されている。スプリング受け部５２４の挿通部５２２には、挿入孔５２３が形成されており、挿入孔５２３の先端は、雌ネジ５１３に接続されるように構成されている。挿入孔５２３には、復帰ネジ５９が挿入される。復帰ネジ５９の先端部には、雄ネジ５９１が形成されており、雌ネジ５１３に螺合する構成となっている。挿入孔５２３に挿入された復帰ネジ５９の雄ネジ５９１を雌ネジ５１３に螺入させることにより、スプリング受部材５２を流通状態の位置に復帰させることができる。スプリング受部材５２と、スプリング保持部材５１との間にスプリング５３が圧縮状態で介挿されている。
【００２２】
一方、基体本体３１上に駆動ネジ回動軸５５２が立設されており、回動軸５５２には駆動ギヤ本体５５１と、駆動ギヤ本体５５１と一体に揺動する揺動部材５５３が接続されている。駆動ギヤ本体５５１と揺動部材５５３は、回動軸５５２を中心として一体として回動する。駆動ギヤ本体の外周には、駆動ギヤ５５が設けられ、該駆動ギヤ５５は、既述の従動ギヤ４３に噛み合っている。駆動ギヤ５５の回動とともに、従動ギヤ４３が回動する。
【００２３】
揺動部材５５３の先端部には、スプリング受部材５２に設けられた当接部５２５に当接している。スプリング５３が圧縮されている待機状態で、バルブ２は、流通状態となっており、スプリング５３の圧縮状態に維持する規制が解除されると、スプリング５３が復帰する際の付勢力が、当接部５２５から揺動部材５５３に伝達され、駆動ギヤ５５が回転する。駆動ギヤ５５の回転によって、従動ギヤ４３が回転し、弁体２２を遮断状態へ回転させる。
【００２４】
次に感知機構６について説明する。感知機構６は、基体３の基台部３２の上に設けれられる。基台部３２上には、基台３２１が配置され、該基台３２１上には重り６１が載置されている。重り６１は球形であって、基台３２１は、重り６１の形状に沿った凹状に湾曲した載置面を備えている。重り６１は、外部から加速度が加わった場合に、基台３２１から落ちて、基体３下方に落下できるように、基台部３２は、基体本体３１から外側に突出した形状となっている。
【００２５】
一方、揺動受部材６４が基体本体３１上に立設固定されている。揺動受部材６４は、揺動部材５５３の揺動軌道上に配置されており、圧縮状態のスプリング５３の規制が解除されて復元方向に延びると、揺動部材５５３が移動して揺動受部材６４に当接する。
【００２６】
この揺動受部材６４と揺動部材５５３との間に、介挿部材６２が介挿されている。介挿部材６２と重り６１とは、連結索６３で繋がっており、重り６１が基台３２１から外れて落下すると、重り６１の重さと、落下の加速度によって、介挿部材６２が下方に引っ張られ、揺動部材５５３と揺動受部材６４の間から外れる構成となっている。本実施形態の構成では、介挿部材６２の下側に基体３がなく、空間となっており、落下した重り６１によって、真下に介挿部材６２を引っ張り下げることができ、確実に介挿部材６２を外すことができる構成となっている。
【００２７】
以上のような構成において、本発明の緊急遮断装置１の作用について説明する。地震等や事故などによって、緊急遮断装置１に加速度が加わると（例えば、地震による横揺れ、縦揺れ、或いは事故等による振動、爆風など）、重り６１が基台から外れて落下する。重り６１が落下する加速度の閾値は、基台３２１の載置面の面積によって決められる。或いは、基台３２１を磁石として、重り６１を磁性体で構成し、磁石の磁力の強度によって、加速度の閾値を決定してもよい。このため、基台３２１は交換可能に設けられ、必要に応じて載置面の異なる基台３２１を交換できるように構成されている。
【００２８】
載置面の面積を広くすれば、重り６１を落下させられる加速度の大きさが大きくなるので、強い揺れが生じなければ、緊急遮断装置１は作動しないように構成することができ、載置面の面積を狭くすれば、重り６１を落下させられる加速度の大きさを小さくくなるので、小さな揺れで、緊急遮断装置１が作動するように構成することができる。
【００２９】
重り６１の落下によって、介挿部材６２が引っ張られて外れ、スプリング５３の圧縮方向の規制が解除される。これにより、スプリングが伸びる方向に復元し、スプリング受け部材５２が移動する。スプリング受け部材５２の移動とともに、揺動部材５５３が揺動する。揺動部材５５３の揺動により、駆動ギヤ５５が回転し、これに伴って従動ギヤ４３が回転する。従動ギヤ４３の回転とともに弁体２２が回転する。従動ギヤ４３の回転は、規制部材２４によって規制され、待機位置から９０度回転した位置で回転は止められる。これは、従動ギヤ４３と一体回転する規制部材２４が規制ピン２４１に当接することによる。
【００３０】
図５に示されているように、駆動ギヤ５５の回転によって、弁体２２の流路２２１は、弁本体２１の第１、第２流通路２１１、２１２に対して、直交する向きに回転し、第１、第２流通路２１１、２１２を流通する流体の流れを遮断する遮断状態となる。
【００３１】
緊急遮断装置１を遮断状態から流通状態に復帰させる場合には、図６に示されているように、スプリング受け部材５２の挿入孔５２３に、復帰ネジ５９の雄ネジ５９１を螺入する。そして、この復帰ネジ５９を雌ネジ５１３に螺合させて回転させることによって、スプリング５３を圧縮する方向に、スプリング受け部材５２を移動させ、元の待機状態にした時点で、揺動部材５５３を元の位置に手動で戻し、揺動受部材６４との間に介挿部材６２を挿入する。その後、重り６１を基台３２１上に載置する。
【００３２】
以上のような構成の他、図５に示されているように、スプリングは、弾性係数の異なるスプリング５３Ａ、５３Ｂを複数並列に接続したものを用いてもよい。このような構成とすることにより、弁体２２を流通状態から遮断状態への回転を開始させる最初の段階では、最も大きなトルクが必要となるので、弾性係数の大きなスプリング５３Ａと小さなスプリング５３Ｂで作用し、動き始めた後には、弾性係数の小さなスプリング５３Ｂのみが作用する。これにより、円滑に、かつ確実に弁体を閉じる作用を発揮させることが可能となる。弾性係数の大きなスプリング５３Ａは、線径が太いため、伸縮のストロークを長く採ることができない。
【００３３】
このため、線径が太いスプリング５３Ａでは、ラックを十分な距離移動させることが難しい。しかし、スプリング５３Ｂは、弾性係数の小さなものとすることで、線径が細くなり、伸縮のストロークが長くなっている。また、弁体の回動操作は、弁体を回転させる初動のトルクを最も大きくする必要があり、その後の回転に必要なトルクは、初動時に比較して小さくて済むものである。これは、静止摩擦係数は、動摩擦係数よりも大きいからである。
【００３４】
よって、弾性係数の大きくてストロークの短いスプリング５３Ａと、弾性係数が小さくてストロークの長いスプリング５３Ｂとを組み合わせることにより、弁体の円滑な回転の始動と、十分な回転量をえることができる。
【図１】
2014066293.tif 000003
【図２】
2014066293.tif 000004
【図３】
2014066293.tif 000005
【図４】
2014066293.tif 000006
【図５】
2014066293.tif 000007