(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異常液体の流通路に着脱自在に装着される接合部と、装着時に前記異常液体の流通路と連通する流路とを有する本体と、
前記本体に形成されると共に前記流路に対応する孔が設けられた弁室と、
前記弁室に収容されると共に、前記本体の流路に対応する流路を有し、前記本体の流路に対して回動することにより開閉動作を行う弁体と、
前記弁体の流路が前記本体の流路と対応する際に、前記本体の流路内に位置する異常液体が前記弁室に侵入することを防止するシール部材と、
少なくとも前記異常液体が凍結していない状態では前記弁体に対して接続されているとともに、軸方向に移動可能に接続され、前記本体内に収容される回転軸と、
前記本体内で前記回転軸に接続されて前記本体の外側に突出し、前記回転軸の回動を操作する操作部材と、
前記回転軸を前記弁体の位置に付勢する付勢部材とを備え、
前記弁体に設けられ、前記弁体内の流路と連通する連結孔と、
前記回転軸の基端に設けられ、前記連結孔に係合するとともに、全基端面が弁体の流路内に向かって露出している係合凸部と、
を有することを特徴とする異常液体用開閉弁。
【請求項２】
前記回転軸の移動を表示することにより、凍結の状態を前記本体の外側から確認できるように表示する表示手段を有する請求項１に記載の異常液体用開閉弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異常液体用開閉弁にかかり、詳しくは異常液体の流通路に取り付け、弁を開閉操作することにより、異常液体の流通と遮断に用いられている異常液体用開閉弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体が流通する流路には、液体の流通を操作するための開閉弁が取り付けられる。この開閉弁の構造は、各種ものがあるが、例えば、下記特許文献１に挙げられているように、弁体が球状であるボールバルブがある。このボールバルブは、球形の弁体を有しており、弁体を回動操作するためのステム(操作軸)を弁体に接続し、弁体の中心を通って該ステムに直交する方向に穿孔された流路が設けられており、弁体の流路が、ボールバルブの本体に形成された流通路に重なった開状態と、流通路に直交した閉状態との間で、切り替え操作されるものである。
【０００３】
そして、このようなボールバルブは、回動操作される弁体の外周面に密着するシール材が、弁体に対して、上流側と下流側の両方に各々設けられており、閉状態では、２つのシール材によってシールされることとなり、シール効果が高い構成である。ところで、上記のようなボールバルブは、本体の中に球状弁体を収容する弁室が設けられており、弁体と弁室の間には、隙間が生じている。また、弁体が閉状態である場合には、弁体に形成された流路は弁室内の空間と連通した状態となり、弁室と流路で構成された空間には流通していた流体が充填された状態となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第2546566号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような閉状態で、低温環境下に置かれると、弁室と流路内に残留していた液体が凍ってしまう場合がある。このような場合、液体が異常液体である場合には、残留している液体の体積が膨張し、シール材を内側から押し出し、シール作用を阻害することとなる。あるいは、他の部位を後ろから圧壊し、故障の原因となる場合もあった。
【０００６】
本発明は、弁室内に溜まった異常液体が凍結しても、シール部材のシール効果を維持することができる異常液体用開閉弁を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような第１の目的は、以下の発明により、達成される。
（１）  異常液体の流通路に着脱自在に装着される接合部と、装着時に前記異常液体の流通路と連通する流路とを有する本体と、
前記本体に形成されると共に前記流路に対応する孔が設けられた弁室と、
前記弁室に収容されると共に、前記本体の流路に対応する流路を有し、前記本体の流路に対して回動することにより開閉動作を行う弁体と、
前記弁体の流路が前記本体の流路と対応する際に、前記本体の流路内に位置する異常液体が前記弁室に侵入することを防止するシール部材と、
少なくとも前記異常液体が凍結していない状態では前記弁体に対して接続されているとともに、軸方向に移動可能に接続され、前記本体内に収容される回転軸と、
前記本体内で前記回転軸に接続されて前記本体の外側に突出し、前記回転軸の回動を操作する操作部材と、
前記回転軸を前記弁体の位置に付勢する付勢部材とを備え、
前記弁体に設けられ、前記弁体内の流路と連通する連結孔と、
前記回転軸の基端に設けられ、前記連結孔に係合するとともに、全基端面が弁体の流路内に向かって露出している係合凸部と、
を有することを特徴とする異常液体用開閉弁。
（２）  前記回転軸の移動を表示することにより、凍結の状態を前記本体の外側から確認できるように表示する表示手段を有する(１)に記載の異常液体用開閉弁。
【０００８】
（１）の異常液体用開閉弁において、本体は、異常液体の流通路に着脱自在に装着される接合部と、装着時に前記流通路と連通する流路とを有する。
前記本体には弁室が形成され、前記弁室には、弁体が収容される。前記弁体は、前記本体の流路に対応する流路を有する。
シール部材は、前記弁体の流路が前記本体の流路と対応する際に、前記本体の流路内に位置する異常液体が前記弁室に侵入することを防止する。
前記弁体には、前記本体内に収容される回転軸が接続される。操作部材は、前記本体内で前記回転軸に接続されて前記本体の外側に突出し、前記回転軸の回動を操作する。前記操作部材が、前記回転軸を回動し、前記回転軸が接続する前記弁体が、前記弁体の流路が前記本体の流路と対応する位置に位置すると、前記異常液体収容器内に収容された異常液体が、前記本体及び前記弁体の流路を介して外部に排出される。前記操作部材が、前記回転軸を回動し、前記回転軸が接続する前記弁体が、前記弁体の流路が前記本体の流路と対応しない位置に位置すると、前記本体の流路が前記弁体により閉じられ、前記異常液体流通路内の異常液体は、流通路内を流通しない。このように前記弁体は、前記本体の流路に対して回動することにより開閉動作を行う。
【０００９】
そして、付勢部材は、前記回転軸を前記弁体の位置に付勢する。前記弁体が回動する際に、前記本体の流路に位置する異常液体が前記弁室の内面と前記弁体との間の空間に侵入する。前記弁室の内面と前記弁体との間の空間に侵入した異常液体が凍結により体積膨張すると、前記回転軸は、前記弁体に対して移動可能に接続されているので、体積膨張した異常液体により、前記回転軸は、前記付勢部材の付勢に打ち勝ち、前記弁体から離脱する方向に移動する。このように、前記弁室の内面と前記弁体との間の空間に侵入した異常液体が凍結により体積膨張しても、前記回転軸は前記弁体から離れる方向に移動するので、弁室の外側にシール部材を押し出す方向にシール部材に圧力が加わることを防止することができ、シール部材が外れたり変形したりせず、シール部材のシール効果を維持することができる。凍結には、外気によって冷やされた本体に接触している部分、即ち弁室の内壁に接触している部分から始まり、最後に空間の中心部分が凍結する。このため、最後まで液体として残っている位置(即ち、弁室の内壁からもっとも遠い位置、或いは、回転軸の回転中心軸に近い位置)の近傍に連結孔が形成されていれば、連結孔を介した液体の移動によって、体積の膨張分を回転軸方向へ逃がすことが容易となる。
（２）において、回転軸の移動は、凍結を意味するので、回転軸の移動を表示する表示手段によって、内部の異常液体が凍結したか否かを確認することができる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明は、弁室内に溜まった異常液体が凍結しても、シール部材のシール効果を維持することができる、という効果を有する。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、異常液体が弁室内で凍結しているか否かを外側から確認することができる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施形態における開放状態における操作弁の断面側面図である。
【図２】閉止状態における操作弁の断面側面図である。
【図３】弁体と弁室の内側面との間の空間に異常液体が侵入する様子を、図１及び図２における上部側から示した図である。
【図４】弁室内に溜まった異常液体が凍結により体積膨張することに伴って回転軸が軸方向に移動した様子を示す、開放状態における操作弁の断面側面図である。
【図５】弁室内に溜まった異常液体が凍結により体積膨張することに伴って回転軸が軸方向に移動した様子を示す、閉止状態における操作弁の断面側面図である。
【図６】第２の実施形態における閉止状態における操作弁の断面側面図である。
【図７】弁室内に溜まった異常液体が凍結により体積膨張することに伴って回転軸が軸方向に移動した様子を示す、第２の実施形態の閉止状態における操作弁の断面側面図である。
【図８】凍結時の第２の実施形態の閉止状態における操作弁の断面正面図である。
【図９】第３の実施形態の開放状態における操作弁の断面側面図である。
【図１０】表示手段の他の構成を示す第４の実施形態の開放状態における操作弁の断面側面図である。
【図１１】表示手段の他の構成を示す第５の実施形態の操作弁の部分拡大断面側面図である。
【図１２】第６の実施形態における開放状態における操作弁の断面側面図である。
【図１３】第６の実施形態における閉止状態における操作弁の断面側面図である。
【図１４】第７の実施形態における平面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して開示の技術の実施形態の一例を詳細に説明する。
第１の実施形態を説明する。図１〜図５は、第１の実施形態の操作弁１を示すもので、図１は開放状態における操作弁１の断面側面図、図２は閉止状態における操作弁１の断面側面図、図３は、弁体と弁室の内側面との間の空間に異常液体が侵入する様子を、図１及び図２における上部側から示した図、図４は、弁室内に溜まった異常液体が凍結により体積膨張することに伴って回転軸が軸方向に移動した様子を示す、開放状態における操作弁の断面側面図、図５は、弁室内に溜まった異常液体が凍結により体積膨張することに伴って回転軸が軸方向に移動した様子を示す、閉止状態における操作弁の断面側面図である。
【００２４】
操作弁１は、本体２と、本体２内に収容されている弁体３と、その弁体３を開閉操作する操作部材５とを有している。本体２は、流路に接続される接続部本体２０と、接続部本体２０に対して直交する方向に延設された収容部本体２９とを有している。接続部本体２０には、筒体の内周面に螺旋状のねじ山を形成した接合部２１が設けられている。この接合部２１は、例えば、凍結によって膨張（凝固膨張）する液体（異常液体）、例えば、水を収容する収容部の排出口などに、装着することができるように形成されている。
【００２５】
接合部２１内には、流路２２が形成されている。該流路２２は、接合部２１が排出口などにねじ込まれた際に、異常液体パンなどの異常液体収容器内に連通するように、（或いは流路管に連通するように、）接合部２１の先端部に開口端を有している。流路２２のもう一方の端は、接続部本体２０内に形成されている弁室２３に連通している。流路２２の弁室２３側の端部には、後述する弁体３との間に挟まれるリング状のシール部材２４が取り付けられている。
【００２６】
弁室２３内には、球状の弁体３が収容されている。弁体３は、その中心部に、流路２２に接続され、該流路２２と同径かつ同方向に形成された流路３１を有している。流路２２に対して、弁体３の反対側は、弁室２３が外側へ開放しており、その開放端の弁室内周面には螺旋状のねじ山が形成されてねじ部２５が設けられている。そして、弁室の開放端には、外側から蓋部材２６がねじ込まれ、内部の弁体３が摺動回転自在に保持される。
【００２７】
その蓋部材２６には、弁室の開放端に螺合するねじ部２６１が設けられている。そして、接合部２１と同様に、蓋部材２６の中心には流路２６２が形成されており、流路２６２の内周面には、接合部としての雌ねじ２６４が形成されている。流路２２、３１、２６２によって、操作弁１内を貫通する流路が構成される。流路２２、流路２６２には、例えば流路を構成する流路管が接続され、流路の液体の流通を規制する開閉弁として、本発明の弁が使用される。流路２６２の弁体接続側端には、リング状のシール部材２６３が取り付けられ、弁体３の外周面に摺接する。
【００２８】
弁室２３内において、弁体３は、流路２２、２６２に対して、直角方向を回転軸として回動可能に保持されている。図１に示されているように、弁体３の流路３１と接続部本体２０の流路２２、２６２とが対応する、即ち、弁体３の流路３１の向きが、本体２の流路２２、２６２と同じ方向を向いている時は、操作弁１が開放されている状態であるのに対し、図２に示されているように、流路２２、２６２に対して直角の方向に流路３１が向いている時は、操作弁１が閉止状態となり、異常液体は流れなくなる。閉止状態においては、シール部材２４、２６３は、弁体３の球面状の外周面に接触して、異常液体漏れをシールする。シール部材２４、２６３は、リング状であるため、弁体３の球面に対する液密性が良好となる。
【００２９】
弁体３の図中上側には、収容部本体２９内において、弁体３の回転軸４、操作部材５を収納する収容部２７が形成されており、弁体３の上部には溝が形成されて、回転軸４を接続するための係合凹部３２が設けられている。係合凹部３２の底部には、流路３１と連通する連結孔３２１が形成されている。
【００３０】
収容部２７には、まず弁体３の回転軸４が収納される。該回転軸４の下端には、弁体３の係合凹部３２に、離脱可能に、係合するように凸状に形成された係合凸部４１が設けられている。さらに、回転軸４の上端には後述する操作部材５を接続する角柱状の接続部４２が設けられている。回転軸４の外周面には、収容部２７の内壁に摺接するシール部材４３が埋設され、操作弁１の液密性を一層高めている。シール部材４３によって、弁室２３内の液体は、外部に漏れ出ないようにシールされる。
【００３１】
回転軸４の接続部４２には、操作部材５が接続される。操作部材５は、回転軸４に接続される円盤状の基端部５１と、収容部２７の外側へ突出して、操作レバーとしての機能を有する操作部５２とを有している。基端部５１の中心には回転軸４の接続部４２の横断面形状と同じ形状である矩形の接合孔５１１が穿設されている。収容部２７の側面にはガイド孔２８が形成されており、該ガイド孔２８内を操作部５２が挿通している。そして、操作部５２は、ガイド孔２８の形成されている範囲内で揺動可能となる。
【００３２】
基端部５１の接合孔５１１に、回転軸４の接続部４２を挿入して接続すると、操作部材５の揺動によって回転軸４が回動し、弁体３が本体２の中で回動する。操作部材５の接続方向は、弁体３の流路３１の方向と同じ方向に操作部５２が向く方向とされている。このように構成することによって、操作部５２の位置で、操作弁１の開閉状態を一見して把握できる。
【００３３】
回転軸４の接続部４２の上にはスプリング受け部材７０が設けられている。収容部２７には、収容部２７を閉鎖する蓋体７１が被せられている。スプリング受け部材７０と、蓋体７１との間には、例えば圧縮スプリングからなる付勢部材８が介挿されている。スプリング受け部材７０を介して回転軸４は、付勢部材８の作用によって、常時弁体３の方向へ付勢される。
【００３４】
操作部材５の操作部５２が挿通するガイド孔２８は、スリット状に形成されており、操作部５２が略９０°の範囲で揺動できるように、スリットの長手方向の長さが規定されている。既述のように、操作部５２が本体２の流路方向に対して直角の位置に位置している場合には、弁体３の流路３１が、本体２の流路２２、２６２に対して直角方向に位置し、閉止状態にセットされている。
【００３５】
上記のように、弁体３の係合凹部３２と、回転軸４の係合凸部４１とは、離脱可能である。しかし、スプリング受け部材７０を介して回転軸４は、付勢部材８の作用によって、常時弁体３の方向へ付勢される。よって、操作部５２が揺動すると、これに伴って、回転軸４及び弁体３が回動する。
【００３６】
次に、本実施形態の作用を説明する。接合部２１が、水を収容する収容部の排出口などに、装着される。水を排出するために、本体２の流路２２の向きと弁体３の流路３１の向きとが垂直の閉止状態（図２）から、図３に示す状態を介して、本体２の流路２２と弁体３の流路３１とが対応する開放状態（図１）となるように、操作部５２を揺動して、回転軸４及び弁体３を回動させる。これにより、排出口、本体２の流路２２の向きと弁体３の流路３１を介して、収容部内の水が外部に排出される。
【００３７】
開放状態（図１）及び閉止状態（図２）では、シール部材２４、２６３により、弁室２３はシールされている。しかし、弁体３を回動させ、閉止状態（図２）から開放状態（図１）となるまでの間の、例えば、本体２の流路２２と弁体３の流路３１とが、４５°の状態（図３）では、弁室２３はシールされていない。本体２の流路２２に存在する水が、Ｆ、Ｇに示すように、弁室２３（弁室２３の内面と弁体３の間の空間）に侵入する。侵入した水は、シール部材４３によって外部に漏れ出ることはない。
【００３８】
そして、水を排出した後新たな水を収容部に収容するため、操作部５２を揺動して、回転軸４及び弁体３を回動させ、閉止状態（図２）にする。弁室２３に水が侵入して本体２の流路２２と弁体３の流路３１とが図２に示す閉止状態となった状態で、侵入した水が凍結すると、水は体積膨張する。ここで、弁体３及び回転軸４が固定していると、弁室２３の外側にシール部材２４、２６３を押し出す方向にシール部材２４、２６３に圧力が加わる。これにより、シール部材２４、２６３が外れたり変形したりして、シール部材２４、２６３のシール効果が減少する。
【００３９】
しかし、上記のように、回転軸４は、弁体３に離脱可能に接続されているので、体積膨張した水により、回転軸４は、図４及び図５に示すように、付勢部材８の付勢に打ち勝ち、弁体３から離脱する。このように、弁室２３の内面と弁体３との間の空間に侵入した水が凍結により体積膨張しても、回転軸４は弁体３から離脱するので、弁室２３の外側にシール部材２４、２６３を押し出す方向にシール部材２４、２６３に圧力が加わることを防止することができ、シール部材２４、２６３が外れたり変形したりせず、シール部材２４、２６３のシール効果を維持することができる。第１の実施形態では、連結孔３２１は、有っても無くても良い。
【００４０】
また、弁体３の外周面と弁室２３の内壁との隙間が微小である場合には、連結孔３２１は有効に作用する。連結孔３２１は、弁室２３の内壁からもっとも遠い位置、換言すると、回転軸４の回転中心軸に近い位置に形成されていることが好ましい。凍結には、外気によって冷やされた本体２に接触している部分、即ち弁室２３の内壁に接触している部分から始まり、最後に空間の中心部分が凍結する。このため、最後まで液体として残っている位置(即ち、弁室２３の内壁からもっとも遠い位置、或いは、回転軸４の回転中心軸に近い位置)の近傍に連結孔３２１が形成されていれば、連結孔３２１を介した液体の移動によって、体積の膨張分を回転軸方向へ逃がすことが容易となる。
【００４１】
次に、本実施形態の第２の実施形態を説明する。第２の実施形態の構成は、上記第１の実施形態の構成と同様の部分は説明を省略し、異なる部分のみを説明する。図６は、第２の実施形態における閉止状態における操作弁の断面側面図、図７は、弁室内に溜まった異常液体が凍結により体積膨張することに伴って回転軸が軸方向に移動した様子を示す、第２の実施形態の閉止状態における操作弁の断面側面図、図８は、凍結時の第２の実施形態の閉止状態における操作弁の断面正面図である。
【００４２】
回転軸４２は、下端から順に、係合凸部４１、シール材４３を収容する為に周方向に形成された溝４２１、横断面が矩形状の接続部４２とを備え、さらに、接続部４２の先端には、円柱状の表示部４４が接続されている。係合凸部４１、溝４２１、接続部４２、表示部４４は、同一軸線状に位置し、該軸線を回動中心として回動可能に構成されている。表示部４４の先端４６は、収容部２７の上端を塞ぐ蓋体７１に達している。表示部４４の先端４６は、蓋体７１の中心部に形成された孔７１１内に収容されており、異常液体が凍結していない場合には、蓋体７１内に収められ、異常液体が凍結し、回転軸４が押し上げられた場合には、孔７１１から突出する構成となっている。表示部４４は、回転軸４に対して一体として構成されたり、回転軸４に固定されている必要はなく、後述するように、表示部４４が分割された、表示部材であってもよい。
【００４３】
このような表示部又は表示部材は、回転軸４の位置が、異常液体の凍結による体積膨張により移動した際、その移動に応じて状態が変化し、本体２の外側からの視認に対して、何らかの視覚的変化を示す手段である。このような視覚的変化を示す手段とは、物理的手段と化学的手段があり、物理的手段としては、電気的な構成により表示する手段、光学的な構成より表示する手段、既述の通り機械的な構成により表示する手段等がある。電気的な構成とは、例えば、回転軸４の軸方向の移動によって接点が接触して電源回路が通電し、発光ダイオードや電球等の発光手段が点灯（あるいは、他の表示装置のスイッチがオン）する構成が挙げられる。光学的な構成としては、例えば、分光器を用い、回転軸４の軸方向の移動に応じて、分光器に対する光の入射角度を変更させ、反射して得られる反射スペクトルから得られる色合いを変えることで、回転軸４の移動を知らせる構成が挙げられる。
【００４４】
化学的手段として、例えば、加えられた圧力の大きさに応じて表面の色が変化する圧力感応部材を用いる方法がある。具体的には、蓋体７１を透明又は半透明の部材で構成し、付勢部材８と蓋体７１の間に圧力感応部材を介挿した構成が挙げられる。回転軸４が移動して、付勢部材８が圧縮されると、圧力感応部材に付勢部材８から加えられる圧力が増加し、それに伴って発色が変化する。透明な蓋体７１を介して、発色の変化を視認することによって、回転軸４の移動を知ることができる。或いは、スプリング受け部材７０を気密性を有するピストンとし、透明の蓋体７１との間に気密室を形成し、該気密室内に互いに反応し発色の異なる２つの気体を封入する構成とすることもできる。付勢部材８からスプリング受け部材７０に加わる圧力の変化によって、気密室内において、気体を含む化学反応が平衡になっている場合，圧力を高めると気体のモル量の小さな方向（体積減少の方向）へ平衡は移動するため、相対的に一方の気体の量が増加し、その増加した気体の色に気体全体の色が変化する。このような色の変化によって、回転軸４の移動を確認することができる。
【００４５】
収容部２７内には、回転軸４の接続部４２に接続された操作部材５の他に、第１付勢部材８１と、第２付勢部材８２とが、直列方向に並べられて収容されている。第１付勢部材８１は、圧縮状態のコイルバネで構成され、表示部４４の外周に沿って配置され、蓋体７１の内側に収容されている。第１付勢部材８１の先端は、蓋体７１の上部裏面に当接し、基端は、スプリング受け部材７０に当接している。スプリング受け部材７０は、中心部の相通孔７０１に表示部４４が相通され、回転軸４における接続部４２と表示部４４の間に形成された段部４５に接合されている。スプリング受け部材７０と段部４５との接合によって、第１付勢部材８１の付勢力は、回転軸４を弁体３の方向へ付勢する力として作用することとなる。
【００４６】
また、スプリング受け部材７０の周端は、収容部２７の内壁近傍に位置し、スプリング受け部材７０によって、収容部２７は、第１付勢部材８１を収容する第１収容部２７１と、第２付勢部材８２を付勢する第２収容部２７２とに分割される。第１収容部２７１の内周径は、第２収容部２７２の内周径より大きく形成されており、第１収容部２７１と第２収容部２７２との間には、上記周径の差による段部２７３が形成されている。
スプリング受け部材７０の周端は、前記段部２７３が下側から受けた状態と、蓋体７１の下端部で上側から受けた状態との間で、移動可能に構成されている。第１付勢部材８１によって弁体３方向に付勢されている回転軸４は、段部２７３によって、弁体３との通常接続位置(図６)を超えて、弁体３方向へ付勢されない構成となっている。
【００４７】
第２収容部２７２内には、第２付勢部材８２が収容されている。第２付勢部材８２は、圧縮状態のコイルバネで構成され、接続部４２の外周に沿って配置されている。第２付勢部材８２の先端は、第１付勢部材８１の下面に当接し、基端は、操作部材５の基端部５１に当接している。第２付勢部材８２によって、操作部材５は、常時下方へ付勢される。弁体３において溝状に形成された係合凹部３２は、流路３１に達し、流路３１と連通しており、それ係合凹部３２自体で、連結孔３２１として機能する。以上のような構成において、閉止状態で弁体３及び弁室２３内の異常液体が凍結すると、凍結による体積の膨張によって、回転軸４が弁体３から離れる方向へ押し出される。回転軸４は、第１付勢部材８１の付勢力に打ち勝って移動し、表示部４４の先端４６が、蓋体７１の外側に突出する。この表示部４４の先端４６の突出により、弁１内が凍結していることを把握することができる。
【００４８】
凍結した異常液体が解けると、元の体積に戻るため、体積の収縮に伴って、回転軸４は、第１付勢部材８１の付勢力によって、元の位置へ向けて移動する。ここで、表示部４４において、外側に突出する先端部分(先端４６及びその近傍)の表面の色は、蓋体７１の外表面の色と異なる色であることが好ましい。視認が容易となるからである。特に、表示部４４の先端部分と蓋体７１の表面色の組み合わせは、色相環における隣接しない色の組み合わせ、より好ましくは色相環における対向する位置又はその近傍位置の色の組み合わせてあるとより好ましい。上記表示部４４と蓋体７１の孔７１１とによって、表示手段が構成される。
【００４９】
次に、本実施形態の第３の実施形態を説明する。第３の実施形態の構成は、上記第２の実施形態の構成とほぼ同様であるので、異なる部分のみを説明する。図９は、蓋部材２６を、流路管を接続するための雌ねじ２６４が設けられていない蓋部材２６Ｄに交換した構成を示すものである。蓋部材２６Ｄは、流路２６２Ｄを有し、この流路から外部に異常液体が流出する。このような蓋部材２６Ｄが接続された第３実施形態では、流路の端部や、容器の排出口に接続して使用する場合に用いられる。このような接続位置は、概ね外気に直接触れる位置であることが多いため、閉止状態で凍結する場合も多く、このような位置に用いられることは有用である。
更に、図９に示されているように、蓋部材２６Ｄを他の形状の蓋部材２６Ｅ等に交換することによって、外部の各種流路との接続を可能とすることができる。図９に示されている例では、蓋部材２６Ｅには、樹脂製ホースからなる流路を接続できるように、接続口２６０Ｅを有し、接続口２６０Ｅ内には、弁室２３に連通する流路２６２Ｅが形成されている。
【００５０】
次に、本実施形態の第４の実施形態を説明する。第４の実施形態の構成は、上記第２の実施形態の構成とほぼ同様であるので、異なる部分のみを説明する。図１０に示されているように、回転軸４における表示部４４が分割され、別部材となっており、回転軸４の接続部４２と、表示部材４４Ａとは、スプリング受け部材７０Ａを介して、同一軸線上に突き合わされた状態で配置されている。また、表示部材４４Ａの基端は、スプリング受け部材７０Ａの中心に固定されている。
【００５１】
このような構成において、回転軸４と表示部材４４Ａとは、一体として軸方向に移動することができ、凍結により回転軸４が弁体３から離れる方向に移動すると、表示部材４４Ａの先端４６Ａが蓋体７１から外側に突出する。また、接続部４２の先端には円柱状の突起４２ａが回転軸線上に形成され、スプリング受け部材７０Ａの中心に形成された軸受穴７０１Ａに摺動自在に係合している。このような構成とすることにより、操作部材５による揺動操作に対する操作抵抗が軽減される。上記表示部材４４Ａと蓋体７１の孔７１１とによって、表示手段が構成される。
【００５２】
次に、本実施形態の第５の実施形態を説明する。第５の実施形態の構成は、上記第１の実施形態の構成とほぼ同様であるので、異なる部分のみを説明する。図１１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示されているように、収容部本体２において、スプリング受け部材７０の位置に対応する位置に、収容部２７内と外側を貫通する孔が形成され、窓２９１が設けられている。窓２９１を介してスプリング受け部材７０の位置を把握することができ、スプリング受け部材７０が上方に移動していれば、凍結状態であることを確認できる。窓２９１の大きさや位置は、図示されているように、適宜変更してもよい。例えば、図１１（Ａ）に示されているように、非凍結状態でのスプリング受け部材７０の位置に窓２９１を形成し、スプリング受け部材７０が移動して窓２９１から見えなくなった場合には、凍結と判断する構成、逆に、図１１（Ｂ）に示されているように、凍結状態でのスプリング受け部材７０の位置に窓２９１を形成し、スプリング受け部材７０が移動して窓２９１からスプリング受け部材７０が見えた場合には、凍結と判断する構成としてもよい。或いは、図１１（Ｃ）に示されているように、窓２９１を回転軸４の軸線方向を長辺とする長穴で構成し、スプリング受け部材７０の移動範囲を含む位置に窓２９１を設けた構成として、常時スプリング受け部材７０を視認できるようにしてもよい。窓２９１によって位置確認するのは、スプリング受け部材７０ではなく、回転軸４であってもよい。特に、回転軸４の外周に印を設け、該印の位置を、窓２９１を介して確認する構成とすると、視認が容易となる。このような窓２９１によって、表示手段が構成される。
【００５３】
次に、本実施形態の第６の実施形態を説明する。第６の実施形態の構成は、上記第１の実施形態の構成とほぼ同様であるので、異なる部分のみを説明する。
図１２には、第６の実施形態における開放状態における操作弁の断面側面図が示されている。図１２に示すように、本体２には、弁室２３と外部とを連通する孔６１が設けられている。操作弁１の組立完了後に、弁体３を開放状態として、孔６１から弁室２３内へ樹脂を注入し、シール部材２４、２６３の位置以外の、弁室２３の内面と弁体３との間の空間を樹脂により埋める。これにより、弁体３と弁室２３の内側面との間の空間に異常液体が侵入することを防止することができる。なお、その後、図１３に示されているように、孔６１は栓６０により塞いでおく。
【００５４】
第６の実施形態では更に、組み付け時に、弁体３の外側表面にウレタン系剥離剤を塗布しておくようにしてもよい。これにより、弁体３の表面と樹脂との接触面での摩擦係数を小さくすることができる。よって、樹脂充填後に、弁体３の回転操作をすることが容易となる。この第２の実施形態において、異常液体が凍結すると、流路３１内の液体の膨張分は、連結孔３２１を介して弁室２３内へ移動可能となり、回転軸４が上昇することで、膨張分を吸収できる。
なお、図１２の構成とは異なるが、第６の実施形態では、シール部材２４、２６３を省略し、シール部材２４、２６３の部分も樹脂で埋めるようにしてもよい。
【００５５】
次に、第７の実施形態を説明する。第７の実施形態の構成は、上記第１の実施形態の構成とほぼ同様であるので、異なる部分のみを説明する。
上記第１の実施形態におけるシール部材２４、２６３の形状では、図３に示すように、例えば、本体２の流路２２と弁体３の流路３１とが４５°角度を成す状態では、弁室２３はシールされていない。よって、本体２の流路２２や弁体３の流路３１に存在する水が、Ｆ、Ｇに示すように、弁室２３（弁室２３の内面と弁体３の間の空間）に侵入する。
【００５６】
そこで、図１４に示されているように、第７の実施形態では、シール部材２４、２６３の形状を、弁室２３の内面と弁体３との間の空間を埋め尽くす形状とする。例えば、シール部材２４のシール部分２４ａ連続して形成された充填部２４ａｓを形成する充填部２４ａｓは、内側形状は、弁体３の外側形状と同じ半球状の凹形状であり、外側形状は弁室２３の内法形状に合致する形状となっている。同様に、シール部材２６３は、シール部分２６３ａと、シール部分２６３ａと連続して形成された充填部２６３ａｓとを有する。充填部２６３ａｓは、内側形状は、弁体３の外側形状と同じ半球状の凹形状であり、外側形状は弁室２３の内法形状に合致する形状となっている。これにより、弁体３と弁室２３の内側面との間の空間に水が侵入することを防止することができる。
【００５７】
第６及び第７の実施形態の操作弁１では、凍結により膨張する液体の、凍結前の体積が充填された樹脂やシール材によって削減されているので、凍結によって増える体積が少なくなるため、上記第１の実施形態の構成とは異なり、回転軸４は弁体３から離脱できない構成でもよい。この場合、連結孔３２１は、形成されていなくてもよい。
【００５８】
なお、既述の実施形態の操作弁は、異常液体として、水を例にとり説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、異常液体としては、例えば、ケイ素、ゲルマニウム、ガリウム、ビスマス等がある。その他、例えば、百パーセント果汁、濃縮還元なしのストレートジュース、生乳１００パーセントの牛乳等の水との混合異常液体がある。また、本発明の異常液体用開閉弁は、異常液体収容器に直接取り付けられる場合の他、流通路に取り付ける用途にも利用可能である。
操作部材５は、操作レバーであるが、レバーでなくともよい。例えば、回転軸４と同心円の歯車として、この歯車に噛み合う駆動歯車やラックで回転軸を回転させる構成としてもよい。この場合の駆動力は、モータやピストン等のアクチュエータから得られるものであってもよい。
この明細書は以下の構成を開示する。
［１］異常液体の流通路に着脱自在に装着される接合部と、装着時に前記流通路と連通する流路とを有する本体と、前記本体に形成されると共に前記流路に対応する孔と外部と連通する孔とが設けられた弁室と、前記弁室に収容されると共に、前記本体の流路に対応する流路を有し、前記本体の流路に対して回動することにより開閉動作を行う弁体と、前記弁体に接続され、前記本体内に収容される回転軸と、前記本体内で前記回転軸に接続されて前記本体の外側に突出し、前記回転軸の回動を操作する操作部材と、前記外部と連通する孔から前記弁室の内側面と前記弁体との間の空間に注入された樹脂と、を有することを特徴とする異常液体用開閉弁。
［２］前記弁体の表面に剥離剤が塗布されることを特徴とする［１］に記載の異常液体用開閉弁。
［３］異常液体の流通路に着脱自在に装着される接合部と、装着時に前記異常液体流通路と連通する流路とを有する本体と、前記本体に形成されると共に前記流路に対応する孔と外部と連通する孔とが設けられた弁室と、前記弁室に収容されると共に、前記本体の流路に対応する流路を有し、前記本体の流路に対して回動することにより開閉動作を行う弁体と、前記弁体に接続され、前記本体内に収容される回転軸と、前記本体内で前記回転軸に接続されて前記本体の外側に突出し、前記回転軸の回動を操作する操作部材と、を有する異常液体用開閉弁の前記外部と連通する孔から、前記弁室の内側面と前記弁体との間の空間に樹脂を注入することにより、前記本体又は前記弁体の流路内に位置する異常液体が前記弁室に侵入することを防止する弁室内への異常液体侵入防止方法。
［４］前記弁体の表面に剥離剤が塗布されることを特徴とする［３］に記載の弁室内への異常液体侵入防止方法。
［５］異常液体の流通路に着脱自在に装着される接合部と、装着時に前記異常液体流通路と連通する流路とを有する本体と、
前記本体に形成されると共に前記流路に対応する孔が設けられた弁室と、
前記弁室に収容されると共に、前記本体の流路に対応する流路を有し、前記本体の流路に対して回動することにより開閉動作を行う弁体と、
前記弁体に接続され、前記本体内に収容される回転軸と、
前記本体内で前記回転軸に接続されて前記本体の外側に突出し、前記回転軸の回動を操作する操作部材と、
前記弁室の内側面と前記弁体との間の空間を埋めるように形成されると共に前記本体の流路内に位置する異常液体が前記弁室に侵入することを防止するシール部材と、
を有することを特徴とする異常液体用開閉弁。
［１］〜［４］において、前記弁室には、外部と連通する孔とが設けられている。前記外部と連通する孔から前記弁室の内側面と前記弁体との間の空間に樹脂を注入するので、弁体と弁室の内側面との間の空間に異常液体が侵入することを防止することができる。
なお、［２］及び［４］において、前記弁体の表面に剥離剤が塗布されるので、前記弁体と前記樹脂との間の摩擦係数を小さくすることができ、前記弁体を容易に回転操作することができる。
［５］において、前記弁室の内側面と前記弁体との間の空間を埋めるように形成されるシール部材により、前記本体の流路内に位置する異常液体が前記弁室に侵入することを防止する。
［１］に記載の構成は、弁体と弁室の内側面との間の空間に異常液体が侵入することを防止することができる、という効果を有する。
［２］に記載の構成は、弁体と樹脂との間の摩擦係数を小さくすることができ、弁体を容易に回転操作することができる、という効果を有する。
［３］に記載の構成は、弁体と弁室の内側面との間の空間に異常液体が侵入することを防止することができる、という効果を有する。
［４］に記載の構成は、弁体と樹脂との間の摩擦係数を小さくすることができ、弁体を容易に回転操作することができる、という効果を有する。
［５］に記載の構成は、弁体と弁室の内側面との間の空間に異常液体が侵入することを防止することができる、という効果を有する。
【符号の説明】
【００５９】
１操作弁
２ 本体
２０ 接続部本体
２１ 接合部
２２ 流路
２３ 弁室
２４ シール部材
２５ ねじ部
２６ 蓋部材
２６１ ねじ部
２６２ 流路
２６３ シール部材
２７ 収容部
２７１ 溝
２８ ガイド孔
２８１ 凹部
２９ 収容部本体
２９１ 窓
３ 弁体
３１ 流路
３２ 係合凹部
４ 回転軸
４１ 係合凸部
４２ 接続部
４３ シール部材
４４ 表示部
４４Ａ 表示部材
４６ 先端
５ 操作部材
５１ 基端部
５１１ 接合孔
５２ 操作部
７０、７０Ａ  スプリング受け部材
７１ 蓋体
８ 付勢部材
８１ 第１付勢部材
８２ 第２付勢部材
６０栓
６１孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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