(57)【要約】【課題】バルブの完全な閉止状態を確実に実現し、かつその状態を容易に確認する。【解決手段】バルブは、弁ボディと、弁ボディの内部に、回転軸を中心として回転可能に取り付けられた弁体と、回転軸と同軸に、弁体に連結されたステム４と、弁ボディに支持され、ステム４を回転可能に保持するグランド６と、ステム４に固定され、回転軸と平行に延びる貫通孔を備え、ステム４の回転に伴って、回転軸の周りでグランド６の上方を回転可能なカバー部材７と、弁体が全閉位置であることを示す第一の表示部１２と、棒状部１３と、を備えた第一の表示部材と、を有している。グランド６は、カバー部材７に面して形成された第一の穴９を有し、第一の穴９は、弁体が全閉位置となるようにステム４が回転させられたときのみ、第一の表示部の棒状部１３を、貫通孔１４を介して受け入れるように形成されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁ボディと、
前記弁ボディの内部に、回転軸を中心として回転可能に取り付けられた弁体と、
前記回転軸と同軸に、前記弁体に連結されたステムと、
前記弁ボディに支持され、前記ステムを回転可能に保持するグランドと、
前記ステムに固定され、前記回転軸と平行に延びる貫通孔を備え、該ステムの回転に伴って、前記回転軸の周りで前記グランドの上方を回転可能なカバー部材と、
前記弁体が全閉位置であることを示す第一の表示部と、棒状部と、を備えた第一の表示部材と、
を有し、
前記グランドは、前記カバー部材に面して形成された第一の穴を有し、該第一の穴は、前記弁体が全閉位置となるように前記ステムが回転させられたときのみ、前記第一の表示部の前記棒状部を、前記貫通孔を介して受け入れるように形成されている、バルブ。
【請求項２】
前記第一の表示部は前記ステムの頂部と係合する開口部を有する、請求項１に記載のバルブ。
【請求項３】
前記弁体が全開位置であることを示す第二の表示部と、棒状部と、を備えた第二の表示部材を有し、
前記グランドは、前記カバー部材に面して形成された第二の穴を有し、該第二の穴は、前記弁体が全開位置となるように前記ステムが回転させられたときに、前記第二の表示部の前記棒状部を、前記貫通孔を介して受け入れるように形成されている、請求項１または２に記載のバルブ。
【請求項４】
前記第二の表示部は前記ステムの頂部と係合する開口部を有する、請求項３に記載のバルブ。
【請求項５】
前記第一の表示部は赤色であり、前記第二の表示部は青色である、請求項３または４に記載のバルブ。
【請求項６】
前記第一の表示部には閉状態を示す赤色または赤地に白抜きの文字が形成され、前記第二の表示部には開状態を示す青色または青地に白抜きの文字が形成されている、請求項３または４に記載のバルブ。
【請求項７】
前記カバー部材は、前記ステムの回転範囲を規制するストッパーである、請求項１から６のいずれか１項に記載のバルブ。
【請求項８】
弁ボディと、
前記弁ボディの内部に、回転軸を中心として回転可能に取り付けられた弁体と、
前記回転軸と同軸に、前記弁体に連結されたステムと、
前記弁ボディに支持され、前記ステムを回転可能に保持するグランドと、
前記ステムに固定され、該ステムの回転に伴って、前記回転軸の周りで前記グランド上を回転可能なカバー部材と、
を有し、
前記カバー部材は、前記弁体が全閉位置となるように前記ステムが回転させられたときに第一の色を備えた前記グランドの第一の表面を露出させ、前記弁体が全開位置となるように前記ステムが回転させられたときに第二の色を備えた前記グランドの第二の表面を露出させるように形成されている、
バルブ。
【請求項９】
前記第一の色は赤色であり、前記第二の色は青色である、請求項８に記載のバルブ。
【請求項１０】
前記第一の表面には閉状態を示す赤色の文字が形成され、前記第二の表面には開状態を示す青色の文字が形成されている、請求項８に記載のバルブ。
【請求項１１】
前記カバー部材は、前記ステムの回転範囲を規制するストッパーである、請求項９または１０に記載のバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバルブに関し、特にバルブの開閉状態の表示機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に化学工場などでは、原料、中間製品、および製品が、製造ラインを構成する装置やタンクの間で、配管を経由して輸送されている。配管ルートの構成や切り替えは配管に設けられたバルブの開閉によって行われる。バルブの操作は遠隔操作により行われることもあるが、手動で行われることも多い。
【０００３】
配管ルートの構成や切り替えのためには、流体の流れをオン・オフで制御できることが望ましい。ボールバルブは、流体抵抗が小さく、封止性が高く、開閉操作が簡単であるため、従来から常用されている。ボールバルブは貫通孔を備えた球体状の弁体を備え、流路のオン・オフ制御は、ボールバルブが弁ボディ内で、貫通孔の中心軸が流路と平行または直交する方向に回転することによって行われる。
【０００４】
ボールバルブでは、弁体に連結されたステムがグランドを貫通して延びている。バルブの開閉操作は、ステムの先端部にレバー状のハンドルを係合させ、ハンドルを回転させ、ステムを介して弁体を回転させることによって行われる。ハンドルは誤操作を防ぐために操作後に取り外されることが多い。このため、開閉操作が行われた後にバルブの開閉状態を容易に確認できるように、「開」または「閉」の文字等が記載された表示札をぶら下げることがある。
【０００５】
確認を容易におこなうため、特許文献１，２には、板状部材などからなる固定部材と回転部材とを交互に放射状に配置した開閉表示装置が開示されている。開閉表示装置をステムに取り付けると、ステムの回転に応じて回転部材だけが回転し、回転部材の固定部材に対する位置関係が変化し、開閉状態を容易に識別することができる。特許文献３には、ステムの先端部に取り付けるようにされたバルブ開閉表示装置が開示されている。このバルブ開閉表示装置は平板からなり、その表面が対角線で区画され、両側を例えば赤と白で塗りわけられている。表示装置は、平板の中央部に設けられた穴をステムの先端部に嵌め込むことによってステムに取り付けられる。バルブの開閉に応じて平板が回転すると各区画の角度位置が変わるため、開閉状態を容易に識別することができる。
【特許文献１】実開昭５５−１７０５７４号公報
【特許文献２】特開２００１−３４３０８７号公報
【特許文献３】実開平６−１４６５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これらの従来技術では、バルブの開閉状態を概略的に確認することはできても、バルブが完全に閉止状態にあることの確認は困難である。すなわち、ステムの回転に応じて表示装置の状態あるいは角度(向き）を異ならせるという技術では、完全な閉止状態と微開状態との差によって生じる表示装置の状態あるいは角度の差も微小であり、両者の差を目視で確認することは困難である。表示札をかける方法は、そもそも開閉操作と表示札をかける操作とが機械的に関連していないので、同様の問題がある。しかし、流体の流れをオン・オフで制御するバルブには、用途によっては高い封止性が要求され、わずかな漏洩、すなわち微開状態も許容されない場合がある。
【０００７】
本発明の目的は、バルブの完全な閉止状態を確実に実現し、かつその状態を容易に確認できるバルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施態様によるバルブは、弁ボディと、弁ボディの内部に、回転軸を中心として回転可能に取り付けられた弁体と、回転軸と同軸に、弁体に連結されたステムと、弁ボディに支持され、ステムを回転可能に保持するグランドと、ステムに固定され、回転軸と平行に延びる貫通孔を備え、ステムの回転に伴って、回転軸の周りでグランドの上方を回転可能なカバー部材と、弁体が全閉位置であることを示す第一の表示部と、棒状部と、を備えた第一の表示部材と、を有している。グランドは、カバー部材に面して形成された第一の穴を有し、第一の穴は、弁体が全閉位置となるようにステムが回転させられたときのみ、第一の表示部の棒状部を、貫通孔を介して受け入れるように形成されている。
【０００９】
第一の表示部材は弁体が全閉位置になければ取り付けることができないので、第一の表示部材を取り付けるためには操作員は弁体に連結されたステムを全閉位置まで回転させなければならない。このため、バルブの全閉状態が確実に達成される。また、第一の表示部材が取り付けられているということはバルブが全閉状態にあることを意味するので、第一の表示部材が取り付けられていることを確認することによって、バルブが全閉状態にあることを容易に確認することができる。
【００１０】
第一の表示部はステムの頂部と係合する開口部を有していてもよい。
【００１１】
上述のバルブは、弁体が全開位置であることを示す第二の表示部と、棒状部と、を備えた第二の表示部材を有し、グランドは、カバー部材に面して形成された第二の穴を有し、第二の穴は、弁体が全開位置となるようにステムが回転させられたときに、第二の表示部の棒状部を、貫通孔を介して受け入れるように形成されていることが好ましい。さらに、第二の表示部はステムの頂部と係合する開口部を有していてもよい。
【００１２】
本発明の他の実施態様によるバルブは、弁ボディと、弁ボディの内部に、回転軸を中心として回転可能に取り付けられた弁体と、回転軸と同軸に、弁体に連結されたステムと、弁ボディに支持され、ステムを回転可能に保持するグランドと、ステムに固定され、ステムの回転に伴って、回転軸の周りでグランド上を回転可能なカバー部材と、を有している。カバー部材は、弁体が全閉位置となるようにステムが回転させられたときに第一の色を備えたグランドの第一の表面を露出させ、弁体が全開位置となるようにステムが回転させられたときに第二の色を備えたグランドの第二の表面を露出させるように形成されている。
【００１３】
本実施態様によっても、バルブの開閉状態はグランドの表面状態を確認することによって容易に識別できる。また、グランドの表面状態を確認しながらステムの回転操作を行うことができるため、バルブの全閉状態を確実に実現できる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によればバルブの完全な閉止状態を確実に実現し、かつその状態を容易に確認できるバルブを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明の一実施形態に係るバルブについて、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るボールバルブの模式的断面図であり、同図（ａ）はバルブの全閉状態を、同図（ｂ）はバルブの全開状態を示している。図２は図１に示すボールバルブの上面図である。以下の説明ではボールバルブを例として説明するが、本発明はコック型バルブやバタフライバルブに対しても同様に適用できる。
【００１６】
バルブ１は、隣接する配管１００とフランジ接続するように構成された弁ボディ２と、弁ボディ２の内部に、回転軸Ｃ１の周りを回転可能に取り付けられた球体状の弁体３と、を有している。ステム４が、回転軸Ｃ１と同軸に弁体３に連結されている。ステム４の上端は長方形、六角形状などの断面を有し、不図示のハンドルに設けられた相補的な形状の開口部と係合できるようになっている。ハンドルをステム４に取り付け、ハンドルを回すことによって弁ボディ２内部の弁体３が回転する。弁体３は貫通孔５を備えており、弁体３が弁ボディ２内で、貫通孔５の中心軸Ｃ２が流路１０１と平行または直交する方向に回転することによって流路１０１のオン・オフ制御が行われる。誤動作を防ぐためにバルブ１の開閉操作後には、ハンドルはステム４から取り外される。
【００１７】
ステム４は弁体３の操作のために弁ボディ２の外側に突き出している必要があるため、突き出す位置における封止部材としてグランド６が弁ボディ２の上部に設けられ、ステム４を回転可能に保持している。
【００１８】
図２を参照すると、カバー部材７がステム４に固定されている。カバー部材７は、ステム４の回転範囲を規制するストッパーとしての機能を有している。すなわち、カバー部材７はステム４の回転に伴って、回転軸Ｃ１の周りでグランド６の上方を回転することができる。一方、グランド６はグランドボルト１５によって弁ボディ２に固定されており、ステム４が必要以上に回転すると、カバー部材７がグランドボルト１５に接触し、それ以上回転することができない。カバー部材７は、回転軸Ｃ１と平行に延びる貫通孔１４を備えている。
【００１９】
図３は、バルブとともに用いられる第一の表示部材の外形図であり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は側面図、同図（ｃ）は上面図である。バルブ１はさらに、弁体３が全閉位置であることを示す平板状の第一の表示部１２と、棒状部１３と、を備えた第一の表示部材１１を有している。第一の表示部材１１は取外し可能で、バルブ１が全閉状態のときにバルブ１に取り付けることができるが、常に取り付ける必要はなく、操作員の判断によって取り付けないでおくこともできる。
【００２０】
第一の表示部１２には、「閉」の文字が表示されている。「閉」の文字は、例えば赤色の地色に白抜き、あるいは赤字で表示することができる。赤の地色だけでもよい。しかし、表示方法はこれらに限定されず、バルブ１が全閉状態にあることを示す任意の方法を用いることができる。文字や地色は第一の表示部１２の両面に施されることが望ましいが、裏面は地色だけであってもよく、地色がなくてもよい。第一の表示部１２の大きさや高さは特に限定されず、使用条件によって決めることができる。
【００２１】
図４は、バルブとともに用いられる第二の表示部材の外形図であり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は側面図、同図（ｃ）は上面図である。バルブ１はさらに、弁体３が全開位置であることを示す平板状の第二の表示部２２と、棒状部２３と、を備えた第二の表示部材２１を有している。第一の表示部材１１と同様、第二の表示部材２１は取外し可能で、バルブ１が全開状態のときにバルブ１に取り付けることができる。しかし、常に取り付ける必要はなく、操作員の判断によって取り付けないでおくこともできる。
【００２２】
第二の表示部２２には、「開」の文字が表示されている。「開」の文字は、例えば青色の地色に白抜き、あるいは青字で表示することができる。青の地色だけでもよい。しかし、表示方法はこれらに限定されず、バルブが全閉状態にあることを示す任意の方法を用いることができる。文字や地色は第二の表示部２２の両面に施されることが望ましいが、裏面は地色だけであってもよく、地色がなくてもよい。第二の表示部２２の大きさや高さは特に限定されず、使用条件によって決めることができる。
【００２３】
図５は、第一または第二の表示部材を取り付けたときの状況を示すバルブの上面図である。同図（ａ）はバルブが全閉状態にあるときの図、同図（ｂ）はバルブが全開状態にあるときの図である。図５および図２を参照して、グランド６についてさらに詳細に説明する。
【００２４】
グランド６は、図５（ａ），（ｂ）に各々示されているように、カバー部材７に面して形成された第一の穴９と第二の穴１０とを有している。第一の穴９と第二の穴１０は回転軸Ｃ１から等距離の位置に設けられている。第一の穴９は、弁体３が全閉位置となるようにステム４が回転させられたときのみ、第一の表示部１１の棒状部１３を、貫通孔１４を介して受け入れるように形成されている。第一の穴９および貫通孔１４は、弁体３が微開状態のときに棒状部１３を誤って受け入れることのないように、棒状部１３よりもわずかに大きな断面寸法を有している。あるいは、第一の穴９および貫通孔１４の断面と棒状部１３の断面とを同程度の大きさに形成し、第一の穴９および第二の穴１０の内面に弾性を持たせ、棒状部１３を強く押し込んで挿入することもできる。図２は全閉状態にあるときのバルブの上面図であるが、第一の穴９と貫通孔１４とは同一の円形断面を有し、図面上完全に重なるように描かれている。第一の穴９および貫通孔１４の形状、ならびに棒状部１３の先端部の形状は、円形、楕円形、矩形、多角形などの任意の形状とすることができる。円形の場合、第一の表示部１１の回転軸Ｃ１と直交する面内における取り付け角度（向き）は制約されず、自由な角度で取り付けることができる。円形以外の場合、取り付け角度は制約されるが、取り付けた状態で第一の表示部１２の向きが一定の方向に固定されるため、第一の表示部１２の向きを開閉状態の確認に用いることができる。
【００２５】
本実施形態では、第一の表示部１１に設けられた開口部１９、および第二の表示部２１に設けられた開口部２０（図３，４も参照）をステム４の頂部に係合させ、これらの表示部１１，２１を支持している。この構成では、開口部１９および棒状部１３に対する第一の表示部１２の位置関係と、開口部２０および棒状部２３に対する第二の表示部２２の位置関係とが異なるため、開閉状態と異なる表示を備えた表示部を誤って取り付ける恐れがなくなる。すなわち、図５（ａ）の状態で第二の表示部２１を取り付けようとすると、第一の表示部１１が正しく取り付けられた場合に対して、平板状の第二の表示部２２が９０度回転した状態となってしまう。また、図５（ｂ）の状態で第一の表示部１１を取り付けようとすると、第二の表示部２１が正しく取り付けられた場合に対して、平板状の第一の表示部１２が９０度回転した状態となってしまう。これによって、開閉状態の表示の信頼性を一層高めることができる。
【００２６】
第二の穴１０は、弁体３が全開位置となるようにステム４が回転させられたときに、第二の表示部２１の棒状部２３を、貫通孔１４を介して受け入れるように形成されている。第二の穴１０は、弁体３が全開状態のときだけでなく、全開に近い状態でも棒状部２３を受け入れることができるようにしてもよい。すなわち、第二の穴１０は棒状部２３に対して多少大きめに形成されていてもよい。あるいは、第二の穴１０を第一の穴９と同じ大きさに形成し、棒状部２３の断面を第一の表示部１１の棒状部１３の断面よりも小さく形成してもよい。このような構成は、バルブの全閉状態は厳密に実現される必要があるが、全開状態については全閉状態ほど厳密に実現される必要がない場合に用いることができる。
【００２７】
バルブの開閉動作を行うためには、前述したように、不図示のレバー状のハンドルをステム４の先端部に係合させ、ハンドルを回転させる。これによってステム４を介して弁体３を回転させることができる。ステム４が回転すると、ステム４に固定されているカバー部材７も一緒に回転軸Ｃ１の周りを回転する。カバー部材７はグランド６の上方に設けられているので、グランド６の一部を覆いながら回転していく。図２に示す全閉位置では、カバー部材７は貫通孔１４がグランド６の第一の穴９と揃う位置まで回転している。このとき、図５（ａ）に示すように、貫通孔１４を介して第一の表示部材１１の棒状部１３を第一の穴９に挿入すると、カバー部材７によってステム４の位置、すなわち弁体３の回転位置が固定され、バルブ１が全閉状態にロックされる。これと同時に、第一の表示部材１１の第一の表示部１２によって、バルブ１が全閉状態にあることが表示され、操作員はバルブ１が閉状態にあることを確認することができる。また、前述のとおり、第一の表示部材１１の棒状部１３はステム４がバルブ１の全閉位置に対応する位置まで回転しないと挿入できないため、第一の表示部１２によって、バルブ１が全閉位置に固定されていることを確認することができる。
【００２８】
バルブ１を開くためには、ハンドルを反対方向に回しステム４を時計回りの向きに回していく。図５（ｂ）に示すように、全開位置では、カバー部材７は貫通孔１４がグランド６の第二の穴１０と揃う位置まで回転している。このとき貫通孔１４を介して第二の表示部材２１の棒状部２３を第二の穴１０に挿入すると、カバー部材７によってステム４の位置、すなわち弁体３の回転位置が固定され、バルブ１が全開状態にロックされる。そして、操作員は第二の表示部材２１の第二の表示部２２によって、バルブ１が全開状態にあることを確認することができる。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態では、特にバルブの全閉操作を確実に行うために、第一の表示部材１１をロック用部材として用い、これとともにロック用部材に全閉状態の表示機能を持たせている。このため、全閉状態を確実に実現するとともに、全閉状態を確実に確認することができる。
【００３０】
次に、図６を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。図６は本発明の第２の実施形態に係るバルブの上面図である。図６は図５に対応しており、同図（ａ）はバルブが全閉状態にあるときの図、同図（ｂ）はバルブが全開状態にあるときの図である。本実施形態は第１の実施形態と同時に用いてもよいし、単独で用いてもよい。
【００３１】
バルブの基本的な構成は第１の実施形態と同様である。すなわち、バルブは弁ボディと、弁ボディの内部に、回転軸を中心として回転可能に取り付けられた弁体と、回転軸と同軸に、弁体に連結されたステム４と、弁ボディに支持され、ステムを回転可能に保持するグランド６ａと、ステム４に固定され、ステム４の回転に伴って、回転軸の周りでグランド６ａ上を回転可能なカバー部材７ａと、を有している。カバー部材７ａは、第１の実施形態と同様、ステム４の回転範囲を規制するストッパーとしての機能を有している。
【００３２】
本実施形態では、カバー部材７は、弁体が全閉位置となるようにステム４が回転させられたときに、第一の色を備えたグランド６ａの第一の表面１６を露出させるように形成されている。図６（ａ）を参照すると、カバー部材７ａは、その表面を貫通して設けられた貫通孔１４がグランド６ａの第一の穴９と一致する位置まで回転させられている。この位置ではグランド６ａの表面に、図中左下から右上に延びる第一の表面１６が露出している。第一の表面１６は、バルブが全閉状態にあることを示す表示が与えられている。一例として、第一の表面１６は赤色に着色され、あるいは赤色で「閉」の字が表示されている。
【００３３】
また、グランド６ａの表面は、弁体が全開位置となるようにステム４が回転させられたときに、第二の色を備えたグランド６ａの第二の表面１７を露出させるように形成されている。図６（ｂ）を参照すると、カバー部材７ａは、貫通孔１４がグランド６ａの第二の穴１０と一致する位置まで回転させられている。この位置ではグランド６ａの表面に図中右下から左上に延びる第二の表面１７が露出している。第二の表面１７はバルブ１が全開状態にあることを示す表示が与えられている。一例として、第二の表面１７は青色に着色され、あるいは青色で「開」の字が表示されている。
【００３４】
カバー部材７ａはバルブの全閉状態のときに第一の表面１６を露出させるとともに第二の表面１７を完全に覆っている。また、カバー部材７ａはバルブの全開状態のときに第二の表面１７を露出させるとともに第一の表面１６を完全に覆っている。第一の表面１６および第二の表面１７をカバー部材７ａと同一形状、同一寸法に作成すれば、全閉状態または全開状態以外の中間の状態では、第一の表面１６および第二の表面１７が各々部分的に露出する。このことを利用して、バルブの全閉状態および全開状態を視覚的に確認することができる。そして、この状態で第１の実施形態と同様の棒状部材を、貫通孔１４を介して第一の穴９または第二の穴１０に挿入することによって、全閉状態および全開状態を確実に実現するとともに、全閉状態および全開状態を確実に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るバルブの模式的断面図である。
【図２】図１に示すボールバルブの上面図である。
【図３】バルブとともに用いられる第一の表示部材の外形図である。
【図４】バルブとともに用いられる第二の表示部材の外形図である。
【図５】第一または第二の表示部材を取り付けたときの状況を示すバルブの上面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るバルブの上面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  バルブ
２  弁ボディ
３  弁体
４  ステム
５  貫通孔
６，６ａ  グランド
７，７ａ  カバー部材
９  第一の穴
１０  第二の穴
１１  第一の表示部材
１２  第一の表示部
１３  棒状部
１４  貫通孔
１５  グランドボルト
１６  第一の表面
１７  第二の表面
１９，２０  開口部
２１  第二の表示部材
２２  第二の表示部
２３  棒状部
１００  配管
Ｃ１  回転軸
Ｃ２  中心軸
【図１】
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【図２】
2008190685.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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