(57)【要約】【課題】水道管の内部を流れる水に関する情報を簡単に取得する流体制御装置を提供する。【解決手段】流体制御装置としての仕切弁１は情報取得機構１０を備え、情報取得機構１０は、仕切弁１が有する弁箱２における管路２ｄに接続され、管路２ｄを流れる水に接触する板部材１２と、板部材１２が水に接触して変形したときに板部材１２の変形に基づくひずみを検出するひずみゲージセンサ２１と、ひずみゲージセンサ２１が検出したひずみから管路２ｄを流れる水の流れる方向を決定する制御部１１とを備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が通過する管路に接続される流体制御装置であって、
前記流体に接触する接触手段と、
前記接触手段が前記流体に基づいて変形したときに前記接触手段の変形量を検出する検出手段と、
前記変形量に応じて前記流体が前記管路を流れる方向を決定する決定手段とを備えることを特徴とする流体制御装置。
【請求項２】
前記検出手段は一対からなり、前記接触手段を挟むように配置されていることを特徴とする請求項１記載の流体制御装置。
【請求項３】
前記検出手段がひずみセンサ又は光ファイバセンサであることを特徴とする請求項１又は２記載の流体制御装置。
【請求項４】
流体が通過する管路に接続される流体制御装置であって、
前記流体に接触する接触手段と、
前記接触手段を回転可能に支持する支持手段と、
前記流体に基づいて回転した前記接触手段が当接する当接手段と、
前記接触手段の前記当接手段への当接に応じて前記流体が前記管路を流れる方向を決定する決定手段とを備えることを特徴とする流体制御装置。
【請求項５】
前記流体制御装置は前記流体の流れを遮断する弁体を有し、
前記弁体は弁軸に接続され、前記弁軸は前記当接手段に接触することを特徴とする請求項４記載の流体制御装置。
【請求項６】
前記当接手段が感圧センサ、電極、又はスイッチであることを特徴とする請求項４又は５記載の流体制御装置。
【請求項７】
流体が通過する管路に接続される流体制御装置であって、
前記流体に対して光を供給する供給手段と、
前記供給された光を受光する受光手段と、
前記流体の流れに追従する追従手段と、
前記受光手段が前記供給手段からの光を受光したか否かに基づいて前記流体の流れる方向又は前記流体の流れが停止していることをする判別手段とを備えることを特徴とする流体制御装置。
【請求項８】
流体が通過する管路に接続される流体制御装置であって、
前記流体の流れを遮断する弁体と、
前記弁体が前記管路を完全に開放しているときに当接する当接部と、
前記流体の情報を取得するためのセンサを保持する保持手段とを備え、
前記弁体が前記当接部に当接していないときに前記センサは前記流体に接触することを特徴とする流体制御装置。
【請求項９】
前記保持手段を複数備えることを特徴とする請求項８記載の流体制御装置。
【請求項１０】
前記センサが取得する前記流体の情報は、濁度、圧力、残留塩素濃度、又は異物の有無であることを特徴とする請求項８又は９記載の流体制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は情報取得機構を有する流体制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、鉄等の金属製の水道管に設置され且つ水道管内部の水の流れを遮断する仕切弁や水道管内部の水を外部に放出する消火栓等の流体制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。通常、川やダムから取水された水は浄水場で処理され、上水として配水場に送水される。配水場に送水された上水はポンプによって水道管、具体的に、家庭等の供給先の周辺まで上水を配水するための配水管及び配水管から分岐された給水管を経由して家庭等に供給される。水道管の一部が損傷した場合や水道管が老朽化した場合には、水道管を修理又は交換するための水道管工事が実施される。
【０００３】
図１０は水道管を交換する水道管工事を説明するために用いられる概略図であり、図１０（ａ）は水道管工事が実施される前の水道管を示す図であり、図１０（ｂ）は水道管工事が実施されているときの水道管を示す図であり、図１０（ｃ）は水道管工事が実施された後の水道管を示す図である。
【０００４】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）の水道管は水道管１０１，１０２，１０３を備え、水道管１０１，１０２及び水道管１０２，１０３はそれぞれ接続部１０４，１０５で接続されている。また、水道管１０１，１０２，１０３の内部では水道管１０１から水道管１０３に向けて水が流れている。さらに、水道管１０１は接続部１０４よりも水が流れる方向に関して上流側（以下、単に、「上流側」という。）に仕切弁１０６を有し、仕切弁１０６よりも上流側に消火栓１０７を有する。また、水道管１０２は接続部１０４，１０５の間に消火栓１０８を有する。さらに、水道管１０３は接続部１０５よりも水が流れる方向に関して下流側（以下、単に、「下流側」という。）に仕切弁１０９を有し、仕切弁１０９よりも下流側に消火栓１１０を有する。
【０００５】
水道管１０２に破損部Ｘが生じた場合（図１０（ｂ））、まず、水道管工事の実施者が仕切弁１０６，１０９を操作して水道管１０１，１０３を閉塞し（図１０（ｂ））、水道管１０２への水の流入を止める。次いで、水道管工事の実施者が水道管１０２を新たな水道管１１１に交換し、新たな水道管１１１を水道管１０１，１０３に接続部１０４，１０５で接続する。その後、水道管工事の実施者が、仕切弁１０６，１０９を操作して水道管１０１，１０３を開放し（図１０（ｃ））、工事を終了する。
【０００６】
ところで、水道管工事が終了した後に仕切弁１０６，１０９を操作して水道管１０１，１０３を開放すると、水道管の内部の錆等に起因して水が懸濁する。そのため、水道管工事の実施者は、通常、新たな水道管１１１を水道管１０１，１０３に接続した後、まず、上流側の仕切弁１０６を操作して水道管１０１を開放し、消火栓１０８から濁った水を排出し、次いで、下流側の仕切弁１０９を操作して水道管１０３を開放する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−６１４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、安定して上水を供給するために複数の水道管が地中に埋設されるとともに、各水道管は互いに接続され、水道管は地中で複雑な管路網を形成している。そのため、所定の地域の範囲内で複数の水道管工事が実施されると、複数の仕切弁や消火栓が操作され、複雑な管路網を形成する水道管の内部の圧力が変化する。これにより、所定の方向に流れていた水は所定の方向とは逆の方向に流れる場合がある。
【０００９】
したがって、水道管工事の実施者が、水道管工事終了後に懸濁した水を水道管の外部に排出するためには、一方の仕切弁（例えば、仕切弁１０６）を操作し、懸濁した水を水道管の外部に排出した後に、他方の仕切弁（例えば、仕切弁１０９）を操作すればよいと把握していても、水道管工事を実施したことに基づいて水道管内部における水の流れる方向が変化する場合がある。この場合、他方の仕切弁を操作しなければ懸濁した水は水道管の外部に排出されない。また、水道管工事の実施者が一方の仕切弁を操作した結果、水道管工事を実施したことに基づいて水道管内部における水の流れる方向が変化し、他方の仕切弁を操作しなければならないことを把握する場合がある。この場合、水道管工事の実施者が水道管を開放するために一度操作した一方の仕切弁を再度操作することなく水道管を開放したまま他方の仕切弁を操作すると、水は水道管内部を流れ、懸濁した水を水道管の外部に排出する機会は失われる。つまり、簡単に水道管の内部を流れる水の方向を認識することができない。
【００１０】
さらに、水道管の内部を流れる水が適切に流れているか否かを確認するために、水圧を測定する場合があり、水圧は、通常、近くの消火栓に圧力計を接続することによって測定される。つまり、簡単に水道管の内部を流れる水の圧力等の水質を認識することができない。
【００１１】
すなわち、従来は、水道管の内部を流れる水に関する情報を簡単に取得することができないという問題があった。
【００１２】
本発明の目的は、水道管の内部を流れる水に関する情報を簡単に取得することができる流体制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１に係る流体制御装置は、流体が通過する管路に接続される流体制御装置であって、前記流体に接触する接触手段と、前記接触手段が前記流体に基づいて変形したときに前記接触手段の変形量を検出する検出手段と、前記変形量に応じて前記流体が前記管路を流れる方向を決定する決定手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項４に係る流体制御装置は、流体が通過する管路に接続される流体制御装置であって、前記流体に接触する接触手段と、前記接触手段を回転可能に支持する支持手段と、前記流体に基づいて回転した前記接触手段が当接する当接手段と、前記接触手段の前記当接手段への当接に応じて前記流体が前記管路を流れる方向を決定する決定手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項７に係る流体制御装置は、流体が通過する管路に接続される流体制御装置であって、前記流体に対して光を供給する供給手段と、前記供給された光を受光する受光手段と、前記流体の流れに追従する追従手段と、前記受光手段が前記供給手段からの光を受光したか否かに基づいて前記流体の流れる方向又は前記流体の流れが停止していることをする判別手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項８に係る流体制御装置は、流体が通過する管路に接続される流体制御装置であって、前記流体の流れを遮断する弁体と、前記弁体が前記管路を完全に開放しているときに当接する当接部と、前記流体の情報を取得するためのセンサを保持する保持手段とを備え、前記弁体が前記当接部に当接していないときに前記センサは前記流体に接触することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、水道管の内部を流れる水に関する情報を簡単に取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る流体制御装置としての仕切弁を説明するための図であり、図１（ａ）は仕切弁の正面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の仕切弁の側面図である。
【図２】図１の仕切弁におけるパッキン箱を示す斜視図である。
【図３】図１（ｂ）における蓋及びパッキン箱周辺の内部構造を説明するために用いられる部分断面図である。
【図４】図１（ｂ）における貫通孔に取り付けられる情報取得機構を説明するための図である。
【図５】図４の情報取得機構の第１の変形例を説明するための図である。
【図６】図５の情報取得機構の変形例を説明するための図である。
【図７】図４の情報取得機構の第２の変形例を説明するための図である。
【図８Ａ】本発明の第２の実施の形態に係る流体制御装置としての仕切弁を説明するための図であり、図８Ａ（ａ）は仕切弁の側面図であり、図８Ａ（ｂ）は、図８Ａ（ａ）の仕切弁におけるパッキン箱を示す斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ａにおける貫通孔を説明するために用いられる該貫通孔周辺の部分断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る流体制御装置としての仕切弁に設けられた貫通孔に取り付けられる情報取得機構を説明するための図である。
【図１０】水道管を修理又は交換する水道管工事を説明するために用いられる概略図であり、図１０（ａ）は水道管工事が実施される前の水道管を示す図であり、図１０（ｂ）は水道管工事が実施されているときの水道管を示す図であり、図１０（ｃ）は水道管工事が実施された後の水道管を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る流体制御装置としての仕切弁１を説明するための図であり、図１（ａ）は仕切弁１の正面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の仕切弁１の側面図である。
【００２１】
図１（ａ）及び図１（ｂ）の仕切弁１は、弁箱２、蓋３、パッキン箱４、並びに、操作部５を備え、弁箱２及び操作部５はパッキン箱４が嵌合された蓋３を介して対向するように配置されている。また、仕切弁１は水道管５０ａ，５０ｂに接続されている。なお、仕切弁１は後述の弁棒７に接続された弁体の開度を確認するための開度計６を備えてもよく、開度計６は、例えば、パッキン箱４及び操作部５の間に介在するように配置される。
【００２２】
弁箱２は、上側開口部２ｅ、左側開口部２ａ、及び右側開口部２ｂを有し、上側開口部２ｅは蓋３に接続されている。左側開口部２ａは水道管５０ａに接続されるとともに、右側開口部２ｂは水道管５０ｂに接続され、水道管５０ａの内部を流れる水（流体）は左側開口部２ａ及び右側開口部２ｂを順次通過して水道管５０ｂに移動し、又は水道管５０ｂの内部を流れる水は右側開口部２ｂ及び左側開口部２ａを順次通過して水道管５０ａに移動する。また、弁箱２は側壁部２ｃを備え、側壁部２ｃは、側壁部２ｃを貫通する貫通孔８ａを有する。貫通孔８ａには、水道管５０ａ，５０ｂに関する情報、例えば、水道管５０ａ，５０ｂの内部における水が流れる方向（以下、「水の流れ方向」という。）、濁度、圧力、残留塩素濃度、異物の有無等の情報を取得するための情報取得機構１０(図４)が取り付けられる。
【００２３】
蓋３は弁箱２の上側開口部２ｅに接続され、弁箱２に接続される円筒状部材３ｂを有し、円筒状部材３ｂは上側開口部２ｅに対応する下側開口部３ｄを有する。ところで、仕切弁１は弁体３５を備え、弁体３５の一端は弁棒７に接続されている。蓋３は下側開口部３ｄに対向し且つ弁棒７が挿通される上側開口部３ｆを有し、上側開口部３ｆに弁棒７が挿通されると、上側開口部３ｆ及び弁棒７の間に間隙３ｅが形成される（図３）。弁体３５は弁箱２及び蓋３の間を移動し、弁体３５の外縁が弁箱２の内壁に当接するとき、弁箱２の内部の水の流路を遮断するため、水は左側開口部２ａ及び右側開口部２ｂの間を互いに移動することができない。一方、弁体３５は弁箱２から蓋３に移動し、蓋３の内部に設けられた弁体当接面３ａ（図３）に当接すると、弁体３５の移動は停止し、水道管５０ａ，５０ｂを完全に開放する。なお、弁体３５が弁体当接面３ａに当接しているとき、弁箱２及び蓋３の内部が充水されてもパッキン箱４に向けて水が移動することはない。
【００２４】
図２は、図１の仕切弁１におけるパッキン箱４を示す斜視図である。
【００２５】
パッキン箱４は、長尺部材４ｄ及び短尺部材４ｅ，４ｆからなるコの字形状であり、長尺部材４ｄの中央を貫通する貫通孔４ｂを有し、円筒状部材３ｂに取り付けられる。パッキン箱４が円筒状部材３ｂに取り付けられると、貫通孔４ｂ及び上側開口部３ｆは連通する。また、長尺部材４ｄは側壁部４ａを有し、パッキン箱４が円筒状部材３ｂに取り付けられると、側壁部４ａは長尺部材４ｄの縁部から弁体３５が弁箱２及び蓋３の間を移動する方向に突出する。
【００２６】
図３は、図１（ｂ）における蓋３及びパッキン箱４周辺の内部構造を説明するために用いられる部分断面図である。
【００２７】
図３のパッキン箱４は、その内部に環状のシール材４ｃを備え、シール材４ｃは貫通孔４ｂの中央に配置されている。ところで、弁箱２及び蓋３の間を移動する弁体３５の一端は弁棒７に接続され、弁棒７は貫通孔４ｂ及び上側開口部３ｆに挿通されている。弁棒７及び上側開口部３ｆの間には間隙３ｅがあり、弁棒７及び貫通孔４ｂの間には間隙４ｇがある。弁箱２及び蓋３の内部が充水され且つ弁体３５が弁体当接面３ａから離間しているとき、水は弁体当接面３ａを通過して間隙３ｅに浸入し、その後、間隙４ｇに浸入する。このとき、シール材４ｃは弁棒７を取り囲むように弁棒７に密着しているため、間隙４ｇに浸入した水はシール材４ｃで止水される。
【００２８】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に戻り、パッキン箱４に挿通された弁棒７の一端には弁体３５が接続されているが、弁棒７の他端には操作部５が取り付けられ、操作部５には、ユーザの操作部５の操作性を向上するためのキャップ５ａが取り付けられている。ユーザがキャップ５ａを保持し、弁棒７を中心に回転操作すると、弁棒７の一端に接続された弁体３５は弁箱２及び蓋３の間を移動し、水道管５０ａ，５０ｂを開放し又は遮断する。これにより、水道管５０ａ，５０ｂが開放されているとき、水道管５０ａを流れる水は水道管５０ｂに移動し、又は水道管５０ｂを流れる水は水道管５０ａに移動する。また、水道管５０ａ，５０ｂが遮断されているとき、水道管５０ａ，５０ｂを流れる水は仕切弁１で止水される。なお、開度計６がパッキン箱４及び操作部５の間に配置されているとき、ユーザはキャップ５ａを回転する際に開度計６の目盛（不図示）を確認することができる。
【００２９】
図４は、図１（ｂ）における貫通孔８ａに取り付けられる情報取得機構１０を説明するための図である。なお、本実施の形態では、情報取得機構１０が取得する情報は水道管５０ａ，５０ｂを流れる水の流れ方向であることを前提とする。
【００３０】
図４の情報取得機構１０は、制御部１１（決定手段）、板部材１２（接触手段）、筒部材１３、充填樹脂１４、ひずみゲージセンサ２１（検出手段）、及び電気ケーブル２２を備え、筒部材１３が弁箱２の側壁部２ｃに設けられた貫通孔８ａに嵌入されている。板部材１２は、例えば、金属製の所定の厚みを有する板状部材であり、その一端が筒部材１３の内部に配置されるとともに、その他端が右側開口部２ｂ及び左側開口部２ａを連結する管路２ｄの内部に配置され、水が管路２ｄを流れるとき、板部材１２の他端は水に接触する。板部材１２は水に接触すると、変形する部材であり、板部材１２が変形したときに板部材１２の変形量を検出するための一対のひずみゲージセンサ２１（検出手段）が板部材１２に取り付けられている。本実施の形態では、一対のひずみゲージセンサ２１が板部材１２を挟み込むように取り付けられ、各ひずみゲージセンサ２１は板部材１２を介して対向している。各ひずみゲージセンサ２１は、仕切弁１の外部に配置される制御部１１に電気ケーブル２２を介して接続されている。制御部１１は板部材１２の変形量に基づいて水道管５０ａ，５０ｂ（管路２ｄ）を流れる水の流れ方向を決定する。
【００３１】
筒部材１３の内部には、充填樹脂１４が充填され、板部材１２の一部、一対のひずみゲージセンサ２１、及び電気ケーブル２２の一部は充填樹脂１４に埋設されている。これにより、貫通孔８ａ周辺から水が漏れるのを防止している。
【００３２】
仕切弁１の弁体３５が蓋３に位置することによって水道管５０ａ，５０ｂが開放されるとともに、左側開口部２ａから右側開口部２ｂへの方向（図４中の矢印Ｗの方向）に水が流れているとき、管路２ｄの内部に突出した板部材１２の他端は水に接触して右側開口部２ｂ側に若干変形する。板部材１２の他端の変形が発生すると、各ひずみゲージセンサ２１が板部材１２のひずみを検出し、検出されたひずみは各ひずみゲージセンサ２１によって電気信号に変換され、変換された電気信号は電気ケーブル２２を介して制御部１１に送信される。制御部１１は受信した電気信号に基づいて板部材１２のひずみに関する情報を判別し、管路２ｄの内部を流れる水の流れ方向を決定する。その後、制御部１１は決定された管路２ｄの内部を流れる水の流れ方向を、例えば、制御部１１に接続された外部出力装置（不図示）に表示する。
【００３３】
第１の実施の形態の仕切弁１によれば、管路２ｄの内部に配置された板部材１２が変形し、その変形に関する情報であるひずみが検出され、検出されたひずみに応じて管路２ｄの内部を流れる水の方向が決定されるので、例えば、複雑な管路網を形成する水道管の内部を流れる水の圧力が変化し、水道管内部の水の流れ方向が変化しても、水道管内部の水の流れ方向に関する情報を簡単に取得することができる。その結果、水道管工事の実施者等が水道管内部の水の流れ方向を直ちに把握したい場合に、簡単且つ正確な水の流れ方向に関する情報を取得することができ、もって、水道管工事の実施者等の作業効率を向上することができる。また、板部材１２のひずみを検出するひずみゲージセンサ２１は一対からなり、板部材１２を挟むように配置されている。これにより、一方のひずみゲージセンサ２１が故障し、水の流れ方向を検出しなくても、他方のひずみゲージセンサ２１が水の流れ方向を検出するので、水の流れ方向が検出されないリスクを低減することができる。
【００３４】
本実施の形態の情報取得機構１０は管路２ｄの内部を流れる水の流れ方向を検出したが、例えば、管路２ｄの内部を流れる水の濁度、圧力、残留塩素濃度、異物の有無等の水質に関する情報を取得してもよい。
【００３５】
図５は、図４の情報取得機構１０の第１の変形例を説明するための図である。
【００３６】
図５は、図４の情報取得機構１０の第１の変形例として情報取得機構２０を示し、情報取得機構２０は、その構成、作用が上述した情報取得機構１０と基本的に同じであり、情報取得機構１０における一対のひずみゲージセンサ２１を異なるセンサに代えている点で情報取得機構１０と異なる。以下、重複した構成、作用については説明を省略し、異なる構成、作用についての説明を行う。
【００３７】
情報取得機構２０の筒部材１３は、その内壁から水の流れ方向（図５中の矢印Ｗ）に直交する方向に突出する支持軸１６ａ（支持手段）を有する。板部材１２は支持軸１６ａに回転可能に支持され、支持軸１６ａを中心に回動する。また、情報取得機構２０は、一対の感圧センサ２５ａ，２５ｂ（当接手段）を有し、一対の感圧センサ２５ａ，２５ｂは、筒部材１３の内壁において、板部材１２が支持軸１６ａを中心に回動したときに板部材１２の端部１２ａが接触する位置に取り付けられている。感圧センサ２５ａ，２５ｂは、それぞれ電気ケーブル２６ａ，２６ｂによって制御部１１に接続されている。
【００３８】
具体的に、図５における矢印Ｗの方向に水が流れると、板部材１２の端部１２ｂが矢印Ｗの方向に押圧され、板部材１２は支持軸１６ａを中心に回動する。その結果、板部材１２の端部１２ａは感圧センサ２５ａに接触する。板部材１２が接触した感圧センサ２５ａは、板部材１２の接触に基づいて発生した衝撃を電気信号として制御部１１に送信する。感圧センサ２５ａから電気信号を受信した制御部１１は管路２ｄの水の流れ方向が矢印Ｗの方向であると決定し、外部出力装置に水道管５０ａ，５０ｂの内部の流れ方向を表示する。
【００３９】
本変形例の情報取得機構２０によれば、情報取得機構１０と同様な効果を奏することができる。なお、本変形例では、板部材１２の接触を検出するために、一対の感圧センサ２５ａ，２５ｂを使用したが、これに代えて、マイクロスイッチを使用してもよい。また、本変形例は、一対の感圧センサ２５ａ，２５ｂが貫通孔８ａから陥入された筒部材１３の内壁に取り付けられていることを前提としたが、弁箱２の側壁部２ｃに貫通孔８ａが設けられていない場合がある。この場合、感圧センサ２５ａ，２５ｂが水の流れ方向に沿って貫通孔４ｂの内壁に設けられてもよい。具体的に、貫通孔４ｂの内壁の水道管５０ａ側に感圧センサ２５ａが取り付けられるとともに、貫通孔４ｂの内壁の水道管５０ｂ側に感圧センサ２５ｂが取り付けられた場合において、仕切弁１の弁体３５が管路２ｄを水道管５０ａから水道管５０ｂに流れる水に接触すると、弁体３５は水の流れ方向に押圧され、弁棒７（弁軸）は若干傾き、貫通孔４ｂの内壁に取り付けられた感圧センサ２５ｂに接触する。その後、情報取得機構２０と同様に水の流れ方向が決定されるとともに、外部出力装置に表示される。これにより、既に地中に設置されている仕切弁１であって、貫通孔８ａのない仕切弁１であっても、水の流れ方向に関する情報を簡単に取得するための仕組みを付加することができる。
【００４０】
図６は、図５の情報取得機構２０の変形例を説明するための図である。
【００４１】
図６は、図５の情報取得機構２０の変形例として情報取得機構３０を示し、情報取得機構３０は、その構成、作用が上述した情報取得機構２０と基本的に同じであり、情報取得機構２０の一対の感圧センサ２５ａ，２５ｂを異なるセンサに代えるとともに、充填樹脂１４が使用されていない点で、情報取得機構２０と異なる。以下、重複した構成、作用については説明を省略し、異なる構成、作用についての説明を行う。
【００４２】
情報取得機構３０の板部材１２は、管路２ｄの内部を流れる水に接触しない端部１２ａ及び管路２ｄの内部を流れる水に接触する端部１２ｂを備え、端部１２ａ，１２ｂの間に球状支持体１６ｂを有し、端部１２ａ，１２ｂ及び球状支持体１６ｂは一体として構成されている。球状支持体１６ｂは球状支持体１６ｂを貫通する支持軸１６ａを有し、支持軸１６ａは、球状支持体１６ｂの中心を経由し、板部材１２に直交する方向に貫通している。また、支持軸１６ａは、板部材１２が貫通孔８ａに設置されたときに水の流れ方向に直交する方向に球状支持体１６ｂを貫通する。なお、球状支持体１６ｂを貫通する支持軸１６ａの両端は球状支持体１６ｂから突出している。
【００４３】
貫通孔８ａは球状支持体１６ｂの球面に対応する貫通孔球面９を有し、例えば、球状支持体１６ｂの半分が貫通孔球面９に対向するように貫通孔８ａに嵌合する。このとき、球状支持体１６ｂ及び貫通孔球面９の間には、シール層１７ａが介在している。シール層１７ａは、例えば、テフロン（登録商標）等の樹脂材料であればよく、球状支持体１６ｂ及び貫通孔球面９の間に介在することによって球状支持体１６ｂはシール層１７ａ上を摺動する。貫通孔８ａは、その周囲に球状支持体１６ｂから突出する支持軸１６ａの両端が係合する係合部（不図示）を有する。支持軸１６ａの両端が係合部に係合すると、水の流れ方向に応じて板部材１２が支持軸１６ａを中心に回動する。
【００４４】
貫通孔８ａに嵌合していない球状支持体１６ｂの一部は、弁箱２の外表面から弁箱２の外部に突出している。また、弁箱２の外部に突出している球状支持体１６ｂの一部には、筒部材１３が接続されている。球状支持体１６ｂ及び筒部材１３の間には、シール層１７ｂが介在している。シール層１７ｂは、例えば、テフロン（登録商標）等の樹脂材料であればよく、球状支持体１６ｂ及び筒部材１３の間に介在することによって球状支持体１６ｂはシール層１７ｂ上を摺動する。
【００４５】
筒部材１３の内壁は電極２７ａ，２７ｂを備え、電極２７ａ，２７ｂは水の流れ方向に応じて板部材１２が支持軸１６ａを中心に回動したときに板部材１２の端部１２ａが接触する位置に取り付けられている。電極２７ａ，２７ｂは、それぞれ電気ケーブル２８ａ，２８ｂを介して制御部１１に接続される。また、端部１２ａは電源（不図示）に接続され、電源から電力が端部１２ａに供給される。さらに、端部１２ａは電気ケーブル２８ｃを介して制御部１１に接続される。端部１２ａが電極２７ａ，２７ｂに接触すると、端部１２ａ及び電極２７ａ，２７ｂは通電し、電気信号が制御部１１に送信される。
【００４６】
具体的に、図６における矢印Ｗの方向に水が流れると、板部材１２の水に接触している端部１２ｂが矢印Ｗの方向に押圧され、板部材１２は支持軸１６ａを中心に回動する。その結果、板部材１２の端部１２ａは電極２７ａに接触する。端部１２ａが電極２７ａに接触すると、端部１２ａ及び電極２７ａで通電し、通電したことが電気信号として制御部１１に送信される。端部１２ａ及び電極２７ａが通電したことを示す電気信号を受信した制御部１１は管路２ｄの水の流れ方向が矢印Ｗの方向であると決定し、外部出力装置に水道管５０ａ，５０ｂの内部の流れ方向を表示する。
【００４７】
本変形例の情報取得機構３０によれば、情報取得機構２０と同様な効果を奏することができる。
【００４８】
図７は、図４の情報取得機構１０の第２の変形例を説明するための図である。
【００４９】
図７は、図４の情報取得機構１０の第２の変形例として情報取得機構４０を示し、情報取得機構４０は、その構成、作用が上述した情報取得機構１０と基本的に同じであり、情報取得機構１０における一対のひずみゲージセンサ２１を光ファイバセンサに代えている点で、情報取得機構１０と異なる。以下、重複した構成、作用については説明を省略し、異なる構成、作用についての説明を行う。
【００５０】
図７の情報取得機構４０は、情報取得機構１０の一対のひずみゲージセンサ２１を光ファイバセンサ２３に代えて板部材１２の変形を検出している。光ファイバセンサ２３は筒部材１３の内部の板部材１２に取り付けられ、光ファイバセンサ２３は、光ファイバケーブル２４を介して制御部１１に接続されている。
【００５１】
ところで、光ファイバセンサ２３は、光ファイバセンサ２３の内部に供給される光を複数の光に分解する回折格子を有し、回折格子から放出される光の波長（以下、「放出波長」という。）を物理量として測定する。光ファイバセンサ２３が板部材１２に接続され、板部材１２が変形すると、放出波長は板部材１２の変形に応じて変化し、光ファイバセンサ２３は板部材１２の変形前後に取得した放出波長に関する情報を制御部１１に送信する。制御部１１は放出波長に関する情報を受信し、放出波長の変化に基づいて板部材１２の具体的な変化を決定する。
【００５２】
具体的に、図７における矢印Ｗの方向に水が流れると、板部材１２の水に接触している端部１２ｂが矢印Ｗの方向に押圧され、板部材１２は変形する。光ファイバセンサ２３は、板部材１２の変形前後の放出波長を取得して制御部１１に送信する。板部材１２の変形前後の放出波長を受信した制御部１１は放出波長の推移に基づいて板部材１２の変形について判別し、管路２ｄの水の流れ方向が矢印Ｗの方向であると決定する。その後、制御部１１は外部出力装置に水道管５０ａ，５０ｂの内部の流れ方向を表示する。
【００５３】
本変形例の情報取得機構４０によれば、情報取得機構１０と同様な効果を奏することができる。また、光ファイバセンサ２３はその内部に光を供給するための光源があればよく、電力を必要としない。そのため、電源がない場所で水道管工事等が実施されても光ファイバセンサ２３を用いて容易に水道管内部の水の流れ方向等を検出することができる。なお、情報取得機構４０においては光ファイバセンサ２３が板部材１２に取り付けられているが、一対の光ファイバセンサが板部材１２を挟むように取り付けられてもよい。
【００５４】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００５５】
本発明の第２の実施の形態は、その構成、作用が上述した第１の実施の形態と基本的に同じであり、弁箱２の側壁部２ｃが貫通孔８ａを備えず、パッキン箱４の側壁部４ａが貫通孔を備える点で本発明の第１の実施の形態と異なる。以下、重複した構成、作用については説明を省略し、異なる構成、作用についての説明を行う。
【００５６】
図８Ａは、本発明の第２の実施の形態に係る流体制御装置としての仕切弁８０を説明するための図であり、図８Ａ（ａ）は仕切弁８０の側面図であり、図８Ａ（ｂ）は、図８Ａ（ａ）の仕切弁８０におけるパッキン箱８４の斜視図である。
【００５７】
図８Ａの仕切弁８０は弁箱２の側壁部２ｃに貫通孔を備えていないが、パッキン箱８４の側壁部４ａの中央に貫通孔８ｂ（保持手段）を間隙４ｇと連通するように備える（図８Ｂ）。側壁部４ａは貫通孔８ｂを複数備えてもよい。貫通孔８ｂには、例えば、水道管内部の水の濁度、圧力、残留塩素濃度、又は異物の有無に関する情報を取得するためのセンサが挿入される。また、貫通孔８ｂに挿入されるセンサには、例えば、電気ケーブルを介して制御部に接続され、センサが水から情報を取得したとき、その情報を電気信号に変換して制御部に送信する。センサから電気信号を受信した制御部は電気信号に基づいてセンサが取得した情報を判別し、判別した結果を、例えば、制御部に接続された外部出力装置（不図示）に表示する。
【００５８】
具体的に、水の濁度に関する情報が必要な場合、まず、仕切弁８０の弁体３５が弁体当接面３ａ（当接部）から離間している状態で貫通孔８ｂに水の濁度に関する情報を取得するためのセンサを挿入する。これにより、水が弁棒７及び貫通孔４ｂの間の間隙４ｇに浸入する。貫通孔８ｂに挿入されたセンサの先端は、貫通孔８ｂ及び間隙４ｇは連通しているため、間隙４ｇに位置し、水が貫通孔８ｂに挿入されたセンサに接触する。水がセンサに接触すると、センサはその水の濁度に関する情報を取得し、その情報を電気信号に変換して制御部に送信する。センサから電気信号を受信した制御部は電気信号に基づいてセンサが取得した水の濁度を判別し、その結果を外部出力装置（不図示）に表示する。
【００５９】
第２の実施の形態の仕切弁８０によれば、パッキン箱８４の側壁部４ａの中央に間隙４ｇに連通する貫通孔８ｂを備える。例えば、仕切弁８０の弁体３５が弁体当接面３ａに当接しているときに、センサが貫通孔８ｂに挿入されると、センサの先端は間隙４ｇに設置される。その後、仕切弁８０の弁体３５が蓋３から弁箱２に僅かに移動すると、水が間隙４ｇに浸入してセンサに接触するので、貫通孔８ｂに挿入されたセンサに応じた水の情報を簡単に取得することができる。
【００６０】
また、側壁部４ａは複数の貫通孔８ｂを備えてもよい。これにより、各貫通孔８ｂに、例えば、水の濁度に関する情報を取得するセンサ及び水の圧力に関する情報を取得するセンサが挿入されるので、異なる水に関する情報を同時に取得することができる。
【００６１】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００６２】
本発明の第３の実施の形態は、その構成、作用が上述した第１の実施の形態と基本的に同じであり、弁箱２の側壁部２ｃが貫通孔８ａだけでなく、さらなる貫通孔を備える点で本発明の第１の実施の形態と異なる。以下、重複した構成、作用については説明を省略し、異なる構成、作用についての説明を行う。
【００６３】
図９は、本発明の第３の実施の形態に係る流体制御装置としての仕切弁９０に設けられた貫通孔８ａ，８ｃに取り付けられる情報取得機構６０を説明するための図である。
【００６４】
図９の仕切弁９０の弁箱２は、その側壁部２ｃに側壁部２ｃを貫通する貫通孔８ａ，８ｃを有する。貫通孔８ａ，８ｃは左側開口部２ａの中心と右側開口部２ｂの中心とを繋ぐ弁箱２の中心線を介して対向している。貫通孔８ａには筒部材１３が陥入され、筒部材１３の内面には、例えば、赤外線を発光する発光部材９１，９２（供給手段）が取り付けられている。貫通孔８ｃには筒部材９３が陥入され、筒部材９３の内面には、発光部材９１，９２が発光したそれぞれの光を受光する受光部材９４,９５（受光手段）が取り付けられている。
【００６５】
発光部材９１，９２及び受光部材９４,９５のそれぞれは電気ケーブル９６,９７,９８,９９に接続され、電気ケーブル９６,９７,９８,９９は制御部１１（判別手段）に接続される。発光部材９１，９２は発光していることを電気信号として制御部１１に送信し、受光部材９４,９５は発光部材９１，９２が発光した光を受光したときに、そのことを電気信号として制御部１１に送信する。
【００６６】
例えば、図９における矢印Ｗの方向に水が流れると、水は板部材１２（追従手段）に接触し、板部材１２は矢印Ｗの方向に押圧される。その結果、受光部材９４は発光部材９１が発光した光を受光するが、受光部材９５は板部材１２が発光部材９２から発光された光を遮るため、その光を受光しない。したがって、発光部材９１，９２は発光していることを電気信号として制御部１１に送信するとともに、受光部材９４は発光部材９１から発光された光を受光したことを、電気信号として制御部１１に送信する。このとき、受光部材９５は制御部１１に電気信号を送信しない。制御部１１は発光部材９１，９２が発光し、受光部材９４のみが受光していることに基づいて管路２ｄの水の流れ方向が矢印Ｗの方向であると決定し、外部出力装置に水道管５０ａ，５０ｂの内部の流れ方向を表示する。
【００６７】
ところで、制御部１１は、受光部材９４，９５が発光部材９１，９２から発光された光を受光したことを、電気信号として受信したとき、管路２ｄの内部において水は流れていないと決定する。
【００６８】
以上、本発明について、上述した実施の形態を用いて説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００６９】
１      仕切弁
２      弁箱
２ｃ    側壁部
３      蓋
３ａ    弁体当接面
４      パッキン箱
７      弁棒
８ａ，８ｃ    貫通孔
８ｂ    貫通孔
１０，２０，３０，４０，６０    情報取得機構
１１    制御部
１２    板部材
１２ａ  端部
１６ａ  支持軸
１６ｂ  球状支持体
２１    ひずみゲージセンサ
２３    光ファイバセンサ
２５ａ，２５ｂ  感圧センサ
２７ａ，２７ｂ  スイッチ
５０ａ，５０ｂ  水道管
９１,９２  発光部材
９４,９５  受光部材
【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】
2019090244.tif 000009
【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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