特開 2024-68018 弁開閉装置及びそれを有する弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024068018

(43)【公開日】2024-05-17

(54)【発明の名称】弁開閉装置及びそれを有する弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/46 20060101AFI20240510BHJP

【ＦＩ】

F16K31/46 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022178503

(22)【出願日】2022-11-07

(71)【出願人】

【識別番号】397007066

【氏名又は名称】協和工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121337

【弁理士】

【氏名又は名称】藤河 恒生

(72)【発明者】

【氏名】清水 勝也

【テーマコード（参考）】

3H063

【Ｆターム（参考）】

3H063AA06

3H063BB07

3H063DA01

3H063DB41

(57)【要約】

【課題】弁が遠い場所に配置されていても容易に適応が可能な遠隔で弁の開閉操作ができる弁開閉装置を提供する。
【解決手段】この弁開閉装置１は、弁５の弁軸５ａに固定される弁開閉部材２と、弁５の弁箱５ｂに対して静止して固定されるワイヤー掛け部材３と、ワイヤー掛け部材３に移動可能に掛かり、一端部が弁開閉部材２に留められ、いずれか一方が引かれることにより弁開閉部材２が回動する２個の操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂと、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

弁の弁軸に固定される弁開閉部材と、
前記弁の弁箱に対して静止して固定されるワイヤー掛け部材と、
該ワイヤー掛け部材に移動可能に掛かり、一端部が前記弁開閉部材に留められ、いずれか一方が引かれることにより前記弁開閉部材が回動する２個の操作ワイヤー部材と、
を備える弁開閉装置。

【請求項2】

請求項１に記載の弁開閉装置において、
前記２個の操作ワイヤー部材の前記一端部の各々は、互いに離れ、かつ、前記弁軸の中心から離れた箇所で前記弁開閉部材に留められ、
前記ワイヤー掛け部材は、前記２個の操作ワイヤー部材を収束させている弁開閉装置。

【請求項3】

請求項２に記載の弁開閉装置において、
前記弁開閉部材は、長尺部分とそれに取り付けられたワイヤー留め部周辺部分を有しており、該ワイヤー留め部周辺部分に前記２個の操作ワイヤー部材が留められている弁開閉装置。

【請求項4】

請求項１に記載の弁開閉装置において、
前記弁開閉部材は、長尺部分を有しており、
前記２個の操作ワイヤー部材の前記一端部は、前記長尺部分の先端部近傍に留められ、
前記ワイヤー掛け部材は、２個が離して設けられ、各々に前記２個の操作ワイヤー部材の各々が掛かっている弁開閉装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載の弁開閉装置において、
前記２個の操作ワイヤー部材の各々は、軸が前記弁開閉部材に固定された動滑車と軸が前記弁箱に対して静止した定滑車に順に掛かりその先で前記弁開閉部材に留められている弁開閉装置。

【請求項6】

請求項１～４のいずれか１項に記載の弁開閉装置を有し、
配管に装着される弁。

【請求項7】

請求項５に記載の弁開閉装置を有し、
配管に装着される弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ボール弁などの弁（バルブ）を開閉する弁開閉装置及びそれを有する弁に関する。

【背景技術】

【0002】

ボール弁などの弁は、上下水道、工業用水のパイプライン又は農業用水のパイプラインなどの配管に装着される。弁は、配管と空気弁や消火栓などの間或いは配管同士の間に設けられ、補修等のために閉じて流体の流れを止めたり補修等の後に開いて再度流体を流したりするために、いろいろな場所で広く用いられている。

【0003】

このような弁は、一般的に人手により開閉されるが、人の手が届きにくい遠い場所に設けられることもある。そのため、遠隔で弁の開閉操作が可能になるようにした弁開閉装置が提案されている。例えば、特許文献１～３には、地下深く配管と消火栓の間に設けられたボール弁を、それに取り付けられた弁開閉装置を介して長い操作レバーにより地上に近いところから開閉可能にしたものが開示されている。これらは、操作レバーを回動させる角度が小さくても弁を開閉でき、よって、その回動に要するスペースが広くないので、ボール弁及び消火栓が収容されているマンホール（ピット、弁ボックスなど）の大きさ（平面視の大きさ）を開閉のために広げる必要がない、とされている。

【0004】

詳しくは、特許文献１の弁開閉装置は、操作レバー（操作桿）の回動する角度を中間レバー（別置手動操作レバー）に伝え、その角度を変換してボール弁（補修弁）の弁軸（弁棒）に固定された弁開閉レバーの回動する角度が大きくなるようにしている。中間レバーの長さに対する弁開閉レバーの長さの比が弁開閉レバーの回動する角度に対する操作レバーの回動する角度の比となる。特許文献２の弁開閉装置は、ボール弁の弁軸（主弁軸）に固定される弁開閉レバーに複数個の係合部を有する部材が固定され、順次その複数個の係合部に操作レバー（操作部材）を人の手で係合して回動させることで、ボール弁の開閉に必要な弁体の回動の角度を得るようにしている。特許文献３の弁開閉装置は、ボール弁の弁軸と操作レバーの間に対の一方向クラッチが設けられ、切換レバーを人の手で操作してどちらかの一方向クラッチを働かせ、操作レバーを小さな角度で繰り返して回動することでボール弁を開閉させるようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０００－２５７１２５号公報

【特許文献2】特開２００２－３９４３０号公報

【特許文献3】特開２００２－３７２１６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１～３の弁開閉装置は、ある程度以上に遠い場所に配置された弁には適応が難しい。例えば、特許文献１においては、遠くなると操作レバーの回動可能角度は小さくなり、それに応じて中間レバーを長くして中間レバーの長さに対する弁開閉レバーの長さの比を大きくすることになるが、中間レバーはそれほど長くはできず、また、上記比を大きくすると操作レバーには大きな力が必要となる。また、特許文献２においては、順次複数個の係合部に操作レバーを人の手で係合して回動させなければならなく、特許文献３においては、切換レバーを人の手で操作しなければならないが、遠くなると視認等を含めた操作が難しい。

【0007】

本発明は、係る事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、弁が遠い場所に配置されていても容易に適応が可能な遠隔で弁の開閉操作ができる弁開閉装置及びそれを有する弁を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、請求項１に記載の弁開閉装置は、弁の弁軸に固定される弁開閉部材と、前記弁の弁箱に対して静止して固定されるワイヤー掛け部材と、該ワイヤー掛け部材に移動可能に掛かり、一端部が前記弁開閉部材に留められ、いずれか一方が引かれることにより前記弁開閉部材が回動する２個の操作ワイヤー部材と、を備える。

【0009】

請求項２に記載の弁開閉装置は、請求項１に記載の弁開閉装置において、前記２個の操作ワイヤー部材の前記一端部の各々は、互いに離れ、かつ、前記弁軸の中心から離れた箇所で前記弁開閉部材に留められ、前記ワイヤー掛け部材は、前記２個の操作ワイヤー部材を収束させている。

【0010】

請求項３に記載の弁開閉装置は、請求項２に記載の弁開閉装置において、前記弁開閉部材は、長尺部分とそれに取り付けられたワイヤー留め部周辺部分を有しており、該ワイヤー留め部周辺部分に前記２個の操作ワイヤー部材が留められている。

【0011】

請求項４に記載の弁開閉装置は、請求項１に記載の弁開閉装置において、前記弁開閉部材は、長尺部分を有しており、前記２個の操作ワイヤー部材の前記一端部は、前記長尺部分の先端部近傍に留められ、前記ワイヤー掛け部材は、２個が離して設けられ、各々に前記２個の操作ワイヤー部材の各々が掛かっている。

【0012】

請求項５に記載の弁開閉装置は、請求項１～４のいずれか１項に記載の弁開閉装置において、前記２個の操作ワイヤー部材の各々は、軸が前記弁開閉部材に固定された動滑車と軸が前記弁箱に対して静止した定滑車に順に掛かりその先で前記弁開閉部材に留められている。

【0013】

請求項６に記載の弁は、請求項１～４のいずれか１項に記載の弁開閉装置を有し、配管に装着される。

【0014】

請求項７に記載の弁は、請求項５に記載の弁開閉装置を有し、配管に装着される。

【発明の効果】

【0015】

本発明に係る弁開閉装置及び弁によれば、遠隔で弁の開閉操作ができ、弁が遠い場所に配置されていても容易に適応が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施形態に係る弁開閉装置などが配置されたマンホールの中を例示する縮小正面図である。

【図2】同上の弁開閉装置の一例を示すものであって、（ａ）が正面図、（ｂ）が斜視図である。

【図3】同上の弁開閉装置の他の例を示すものであって、（ａ）が正面図、（ｂ）が斜視図である。

【図4】同上の弁開閉装置の更に他の例を示すものであって、（ａ）が正面図、（ｂ）が斜視図である。

【図5】図２の弁開閉装置に滑車を設けた例を示すものであって、（ａ）が正面図、（ｂ）が斜視図である。

【図6】図３の弁開閉装置に滑車を設けた例を示すものであって、（ａ）が正面図、（ｂ）が斜視図である。

【図7】図４の弁開閉装置に滑車を設けた例を示すものであって、（ａ）が正面図、（ｂ）が斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明を実施するための形態を説明する。本発明の実施形態に係る弁開閉装置１は、図１に示すように、配管６に装着される弁５の開閉操作を行うためのものである。弁５は、その種類及び設けられる箇所が特に限定されるものではないが、本実施形態では、弁５は、補修弁としてのボール弁であり、配管６と空気弁７の間に設けられている。また、弁開閉装置１、弁５、配管６の一部、空気弁７は、マンホール８の中に配置されている。この弁５は、弁軸５ａが外部から回動させられることにより、弁箱５ｂ（弁５の外形を形成する本体部）の内部の弁体が流路を最大口径に確保できる全開の位置の角度又は流路を完全に遮断し液漏れが発生しない全閉の位置の角度まで回動して開閉が行われる。例えば、左開仕様だと、弁軸５ａが反時計回りに回動させられることにより弁５は開き、弁軸５ａが時計回りに回動させられることにより弁５は閉じる。右開仕様だと、その逆である。なお、図１は、マンホール８の蓋（図示せず）が外されて弁開閉装置１が操作されている状態を示している。

【0018】

弁開閉装置１は、図１及び図２（ａ）、（ｂ）に示すように、弁開閉部材２とワイヤー掛け部材３と２個の操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂを備える。なお、図２（及び後述する図３～図７）では、空気弁７の上部及び配管６は省略している。

【0019】

弁開閉部材２は、弁５において弁箱５ｂの外部に出ている弁軸５ａに固定される。具体的には、弁開閉部材２は、穴部が形成されており、その穴部に弁軸５ａを嵌合し、弁軸５ａの先端部に形成された雄ネジにナットをねじ込んで固定される。それにより、弁開閉部材２が回動されられることにより、弁軸５ａが回動する。

【0020】

弁開閉部材２には、２個の操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂの一端部の各々が互いに離れ、かつ、弁軸５ａの中心から離れた箇所で留められている。具体的には、弁開閉部材２は、２個のワイヤー留め部２ａ、２ｂを有し、各々に２個の操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂの一端部の各々が留められる。２個のワイヤー留め部２ａ、２ｂは、弁５の弁軸５ａの中心を通る鉛直線（換言すると、管軸方向の直線）に対して左右に離れた位置に設けられている。

【0021】

ワイヤー留め部２ａ、２ｂの構造は、特に限定されるものではないが、例えば、図２（ａ）、（ｂ）に示すような円筒形状（詳細には、段付き円筒形状）のものであって、先端部に操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂが挿入されて留められるようにすることができる。なお、図２（ａ）、（ｂ）におけるワイヤー留め部２ａ、２ｂは、弁開閉部材２の他の部分に回動可能に取り付けられているが、回動可能でなくてもよい。

【0022】

弁開閉部材２は、長尺部分２ｃを有するようにすることができる。長尺部分２ｃは、従来型の弁開閉レバーの長尺部分に対応する部分であり、この長尺部分２ｃを把持して従来と同じようにして弁５の開閉が可能となる。

【0023】

ワイヤー掛け部材３は、ワイヤー留め部２ａ、２ｂよりも上方にあって、２個の操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂが移動可能（摺動などが可能）に掛かる（引っ掛かる）ものである。ワイヤー掛け部材３は、弁５の弁軸５ａの中心を通る鉛直線（換言すると、管軸方向の直線）上又はその近傍に設けられている。それにより、ワイヤー掛け部材３は、下方から来る２個の操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂを収束させて上方に導く。ワイヤー掛け部材３は、２個の操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂの操作により弁箱５ｂの内部の弁体が全開の位置の角度と全閉の位置の角度の間を円滑に回動できる位置に設けられている。

【0024】

ワイヤー掛け部材３は、図２（ａ）、（ｂ）に示すような１個のリング部３ａを有して、それに２個の操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂを通すことで２個の操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂが掛かるようにすることができる。その他、２個の操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂ同士の接触を完全に防止するために、中央部に仕切りを設けたり、２個のリング部を連接したりすることも可能である。また、ワイヤー掛け部材３は、操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂが円滑に上下或いは左右に移動するようにそれらの接触部に小さな滑車などを設けることも可能である。

【0025】

ワイヤー掛け部材３は、弁軸５ａ以外の弁５の部分に対して静止して（つまり、弁箱５ｂに対して静止して）固定される。例えば、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、ワイヤー掛け部材３の一部が弁５と空気弁７とで挟み込まれる位置で固定されるようにできる。なお、このワイヤー掛け部材３として、市販のアイボルトなどを用いることも可能である。

【0026】

２個の操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂは、ある程度の柔軟性を有する線状のものであり、材質が特に限定されるものではないが、金属製や合成樹脂製などのものが可能であり、ある程度の強度があればよく、ワイヤー状、ロープ状、紐状、鎖状、綱状、チェーン状のものなどを用いることができる。

【0027】

このような構成の弁開閉装置１は、２個の操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂのいずれか一方が上方に引かれることにより弁開閉部材２が回動する。そして、弁５は、弁軸５ａが回動し弁箱５ｂの内部の弁体が回動して開閉が行われる。ここで、２個の操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂの一端部の各々は、互いに離れて弁軸５ａの中心から離れた箇所で弁開閉部材２に留められており、また、弁５のサイズが大きい場合などで２個の操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂを引くのに必要な力が増大し易い場合には中心から必要な距離だけ離すことが容易にできる。よって、２個の操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂを引くのに必要な力はそれほど大きくならない。

【0028】

詳細には、例えば、左開仕様だと、弁５が閉じた状態で操作ワイヤー部材４Ｂが引かれると、操作ワイヤー部材４Ｂが途中でワイヤー掛け部材３に掛かって移動し一端部においてワイヤー留め部２ｂを引き、弁開閉部材２が反時計回りに回動する。それにより、弁５は、弁軸５ａが反時計回りに回動し弁箱５ｂの内部の弁体が回動して開く状態になる。また、弁５が開いた状態で操作ワイヤー部材４Ａが引かれると、操作ワイヤー部材４Ａが途中でワイヤー掛け部材３に掛かって移動し一端部においてワイヤー留め部２ａを引き、弁開閉部材２が時計回りに回動する。それにより、弁５は、弁軸５ａが時計回りに回動し弁箱５ｂの内部の弁体が回動して閉まる状態になる。右開仕様だと、その逆である。

【0029】

２個の操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂは、操作しないときは、操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂの操作側の端部（又はその近く）をマンホール８の内側のいずれかの場所に留めておけばよい。この場合、２個の操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂは、多少弛んだ状態にして、マンホール８の蓋にマグネットやフック等を用いて留めておくことも可能である。また、操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂの操作側の端部（又はその近く）には、開・閉の表示プレート等を装着又は表示するようにしてもよい。また、この開・閉の表示に代えて又はそれとともに、操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂの操作側の端部（又はその近く）を色別にしたり全体を色別にしたりしてもよい。

【0030】

以上説明した構成の弁開閉装置１は、開閉操作は２個の操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂによって遠隔で行われるため、弁５がかなり遠い場所に配置されていても容易に適応可能である。また、マンホール８の大きさ（平面視の大きさ）を開閉のために広げる必要がない。また、開閉操作が煩雑でなく迅速に行うことができる。例えば、マンホール８が雨水で満水した場合などでも容易に迅速に開閉操作を行うことが可能である。

【0031】

また、弁開閉装置１は、弁５がマンホール８の中で地下深く設けられた場合の他、色々な場合に適用可能である。例えば、弁５が橋の側面近くに設けられ、近くに歩くことが容易な通路や管路などがない場合、ワイヤー掛け部材３から手元までの間を斜め又は水平方向に２個の操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂを延ばすことにより弁開閉装置１を動作させることが可能である。

【0032】

次に、既設の弁に適用するのに特に好適な弁開閉装置１の例について説明する。この例では、弁開閉部材２は、既存の従来型の弁開閉レバーを利用することが可能なものである。この場合、弁開閉部材２は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように従来型の弁開閉レバー（図中、符号２、２ｃで示す部分）の長尺部分２ｃにそれと別体のワイヤー留め部周辺部分２ｄを、例えばＵ字状ボルト２ｅ等の金具で取り付けて、ワイヤー留め部周辺部分２ｄに設けられた２個のワイヤー留め部２ａ、２ｂに２個の操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂを留めるようにすることができる。

【0033】

次に、ワイヤー掛け部材３を２個（符号３と３’で示す）にして離して設けた弁開閉装置１の例について説明する。動作は、上記と同様である。この弁開閉装置１では、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ワイヤー掛け部材３、３’は、弁５の弁軸５ａの中心を通る鉛直線（換言すると、管軸方向の直線）に対して対称になるように設けられて、各々に（詳細には、各々のリング部３ａに）操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂの各々が掛かる。また、ワイヤー留め部２ａ、２ｂは、ともに長尺部分２ｃの先端部近傍に取り付けられている。詳細には、ワイヤー留め部２ａ、２ｂは、図４（ａ）、（ｂ）に示すような長尺部分２ｃに装着された補助具２ｆや長尺部分２ｃの周面に装着された図３（ａ）、（ｂ）に示したようなＵ字状ボルト２ｅ等の金具などに取り付けられるようにすることができる。なお、図４のワイヤー掛け部材３、操作ワイヤー部材４Ａ、ワイヤー留め部２ａ、補助具２ｆにおいては、理解を容易にするため、長尺部分２ｃの後ろに隠れた部分が破線で示されている。

【0034】

次に、ワイヤー留め部２ａ、２ｂとワイヤー掛け部材３（又は３、３’）の間に滑車９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄを設けた弁開閉装置１の例について図５～図７に基づいて説明する。滑車９Ａは、軸がワイヤー留め部２ａ又はその近傍の弁開閉部材２の部分に固定されている。滑車９Ｂは、軸がワイヤー留め部２ｂ又はその近傍の弁開閉部材２の部分に固定されている。滑車９Ｃ、９Ｄは、軸がワイヤー掛け部材３（又は３、３’）など静止した部材（弁箱５ｂに対して静止した部材）に固定されている。滑車９Ａ、９Ｂは、動滑車の動きをし、滑車９Ｃ、９Ｄは、定滑車の動きをする。なお、図７のワイヤー掛け部材３、操作ワイヤー部材４Ａ、ワイヤー留め部２ａ、補助具２ｆ、滑車９Ａ、９Ｃにおいては、理解を容易にするため、長尺部分２ｃの後ろに隠れた部分が破線で示されている。

【0035】

操作ワイヤー部材４Ａは、ワイヤー掛け部材３から滑車９Ａ、滑車９Ｃの順に掛かり、その先でワイヤー留め部２ａに留められる。操作ワイヤー部材４Ｂは、ワイヤー掛け部材３（図７では３’）から滑車９Ｂ、滑車９Ｄの順に掛かり、その先でワイヤー留め部２ｂに留められる。

【0036】

滑車９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄを設けた弁開閉装置１は、設けていないものと動作は同様であるが、操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂを引くのに必要な力を軽減することができる。例えば、約１／２に軽減することも可能である。滑車９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄに更なる滑車を加えることによって、必要な力を更に軽減することも可能である。

【0037】

以上、本発明の実施形態に係る弁開閉装置について説明したが、本発明は、上述の実施形態に記載したものに限られることなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内でのさまざまな設計変更が可能である。例えば、上述した実施形態では弁箱５ｂの内部の流路が開閉のみするニ方向弁について述べたが、２個の操作ワイヤー部材４Ａ、４Ｂの操作により弁体の角度が変わり流路が切り替わるようにして、三方向弁のなどの多方向弁にも本発明は適用可能である。

【符号の説明】

【0038】

１ 弁開閉装置
２ 弁開閉部材
２ａ、２ｂ ワイヤー留め部
２ｃ 長尺部分
２ｄ ワイヤー留め部周辺部分
２ｅ Ｕ字状ボルト
２ｆ 補助具
３、３’ ワイヤー掛け部材
３ａ リング部
４Ａ、４Ｂ 操作ワイヤー部材
５ 弁
５ａ 弁軸
５ｂ 弁箱
６ 配管
７ 空気弁
８ マンホール
９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ 滑車

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】