JP2833228B2 - 遮断弁 - Google Patents

遮断弁

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JP2833228B2
JP2833228B2 JP1437191A JP1437191A JP2833228B2 JP 2833228 B2 JP2833228 B2 JP 2833228B2 JP 1437191 A JP1437191 A JP 1437191A JP 1437191 A JP1437191 A JP 1437191A JP 2833228 B2 JP2833228 B2 JP 2833228B2
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隆 棚橋
正樹 山口
正樹 杉山
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスメータに内蔵さ
れ、電子回路からの信号を受けてガス通路を遮断(閉
弁)・復帰(開弁)する遮断弁に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現在すでに実用化されている、いわゆる
マイコンメータは、ガス使用量の計量・積算と共に、ガ
スの流量を常に監視し通常の使用状態と違う大量のガス
が流れたり、長時間ガスが連続して流れたり、あるいは
ガス漏れ警報器などの外部センサからの信号を受けると
マイコンが異常状態と判断し、遮断弁に電流を流してガ
スを遮断し危険を事前に防止する。遮断弁が遮断した後
に安全が確認されて遮断弁を復帰(開弁)したい場合
は、ガスメータに設けられた機構式復帰ボタンを人が押
して復帰するようになっている。
【0003】従来、この種遮断弁は正常時には永久磁石
で開弁状態に保持されており、異常が生じて遮断する時
は永久磁石の吸着力を減ずる方向にコイルに電流を流し
てばねの力で遮断していた。ところが、近年では復帰操
作も屋内から遠隔操作したいというニーズが出てきた。
そして、この復帰時のコイル電流は遮断時より大きく、
乾電池の電源容量を増やさねばならず、小電力で復帰で
きる遮断弁の開発が望まれている。
【0004】例えば、図4は実開平2−44178号公
報に示されたもので、プランジャ21を中空状に成形
し、プランジャチューブ23内に摺動自在に設けると共
に、プランジャ21の下端に副弁体26を連結してい
る。プランジャ21の上端には吸引片27が駆動部22
に固定され、この吸引片27に対向して配置するロッド
28下端のばね受け29と副弁体26間に圧縮ばね30
を弾設してある。副弁体26に対向して副弁座24を有
する主弁25をプランジャチューブ23の下端外周縁に
摺動可能に設ける。主弁25と駆動部22の下部との間
に、前記圧縮ばね30より力の弱い引っ張りばね32を
張った状態に設けてある。
【0005】こうして、コイル33にプランジャ21を
駆動部22側へ運動させる電流を流すと、プランジャ2
1が運動してまず副弁体26を開き、次に主弁25が引
っぱりばね32により駆動部22側に運動し、主弁25
が主弁座33から離れてガスの流通が復帰していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記図4
に示すような構成では、主弁25が開いた状態では比較
的弱い引っ張りばね32のみで支持されており、ガスの
流れや振動により閉止する方向に運動してガスの流れの
障害となることがあった。
【0007】また、主弁25と主弁座33の位置決めは
プランジャチューブ23と副弁体26及び主弁25との
摺動部の間隙に依存しており、主弁座33が少し傾くと
閉止性が劣るという課題があった。
【0008】本発明はかかる従来の課題を解消するもの
で、小電力で遮断(閉弁)と復帰(開弁)ができる信頼
性の高い遮断弁を実現することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第1の手段は、突出したプランジャを電磁
力とスプリングの付勢力とのバランスで運動させる駆動
部と、プランジャを内部に突出させて駆動部を気密に配
置し、プランジャの対向面に主弁座を有した気体の主通
路と、プランジャの突出端に設けた副弁と、この副弁に
当接する副弁座と、この副弁座を裏面に有した主弁と、
この主弁の副弁座に穿孔した気体の副通路と、この副通
路を副弁から突出して貫通し、副弁に一体的に保持され
たばね受けと、駆動部と主弁間に介設して主弁を主弁座
側に付勢する主スプリングと、主弁を開放状態のときに
主スプリングより強い付勢力を有して主弁とばね受け間
に介設し、副弁を副弁座に当接する副スプリングを備え
たものである。
【0010】また、本発明の第2の手段は、副弁の側面
と摺動自在に当接して主弁に固定されたガイドシリンダ
と、少くともガイドシリンダと副弁座との当接面を球形
にした副弁を備えるものである。
【0011】
【作用】そして、上記した第1の手段により本発明の遮
断弁は、主弁の副弁座を有する上流側と主弁座に面する
下流側との間に、つまり主弁の両面に印加される気体の
差圧が大きい状態で主弁が閉止しているとき、駆動部に
開弁電流を流すとプランジャは駆動部側に運動する。こ
のとき、プランジャは副スプリングの付勢力に抗して運
動し、まず副弁が副弁座より離脱して開弁され、副通路
が流通して気体が副通路より主弁の下流側に侵入する。
そして、前記差圧が小さくなるとこの差圧が主弁を主弁
座側に押しつけていた差圧力が低下し、プランジャの運
動により圧縮された副スプリングの付勢力が前記低下し
た差圧力と主スプリングの付勢力より大きくなり、主弁
が駆動部側に運動して主通路が流通する。
【0012】また、上記した第2の手段により本発明の
遮断弁は、駆動部が主弁座に対して傾斜して固定された
とき、副弁の球面がガイドシリンダと副弁座に回動自在
に接触し、主弁が主弁座に傾斜当接してかつ主スプリン
グで圧接され、副通路と主通路の各々が傾斜のないとき
と同様に気体の流通を遮断できる。
【0013】
【実施例】(実施例1)以下、本発明の実施例1を添付
図面に基づいて説明する。図1乃至図3は実施例1の遮
断弁の各開閉状態を示し、駆動部Kはプランジャ3を図
の上下に運動させる励磁力を与える中空のコイル1、磁
気回路を形成するヨーク4、吸引片2を励磁する永久磁
石5、ヨーク4がビス止めされて主通路Sに気密に固定
されるベース6、プランジャ3が摺動するガイドパイプ
7、流通気体であるガスをシールするOリング8,8a
よりなっている。
【0014】プランジャ3の一端には、球形の副弁9が
形成され、さらにその副弁9の先にはピン10が突出
し、ばね受け11が係止されている。12は主弁体で、
主通路Sの主弁座13に当接する主弁部12aと副弁9
と当接する副弁座12bが形成され、さらに副通路14
が形成されている。15は滑りの良いプラスチック製の
ガイドシリンダで、副弁9の側面と副弁座12bを副弁
9で閉止するとき摺動自在に当接する。
【0015】ベース6と主弁12間には主スプリング1
6が、またばね受け11と主弁12間には副スプリング
17が各々圧縮荷重を受けて介設されている。コイル1
には図示していない電子回路部から主弁12を開閉させ
る電力が供給される。
【0016】上記構成に基づいて、図1に示す遮断弁の
閉止状態を説明する。主弁12は主スプリング16の圧
縮力により主弁座13に圧接されて主通路Sを閉止して
いる。このとき、プランジャ3は副スプリング17の圧
縮力に引かれて副弁9が副弁座12bに圧接されて副通
路14を閉止し、ガスは主通路Sは勿論のこと、副通路
14でも流通を遮断されている。プランジャ3は吸引片
2とピッチl の距離により吸引力が減じられ、副スプリ
ング17の付勢力が優るのでこの状態が自己保持して続
けられる。
【0017】次に、図2に示す遮断弁を開放する初期動
作を説明する。まずコイル1にプランジャ3を上方に運
動させる電流を流すと、このコイル1の励磁力と吸引片
2の励磁力の和が副弁9を下方に引いている副スプリン
グ17の付勢力より大きくなり、プランジャ3は上方に
距離l 運動して吸引片2に吸着される。そして、副スプ
リング17が圧縮されて副弁9が副弁座12bより離脱
し、副通路14が開放されてガスが主通路Sの下流側
(副スプリング17の位置する側)に流入する。
【0018】次に、図3に示す遮断弁の開放状態を説明
する。図2の状態になってガスが副通路14より流入す
ると、主弁12を上流側と下流側のガスが有する各圧力
の差圧で主弁座13に圧接していた差圧力が下流側の圧
力上昇により小さくなる。一方、図1の状態では、主弁
12に印加される差圧力と主スプリング16の圧縮力が
吸引片2の吸引力より大きいので主弁12が閉じられて
いたが、この差圧力の減少により主弁12を主弁座13
に圧接する力が減少する。そして、この圧接力を主スプ
リング16の付勢力に加えた主弁12を主弁座13に圧
接する力が、プランジャ3が距離l 運動して生じた副ス
プリング17の付勢力より大きくなり、主弁12を主弁
座13より離脱して主通路Sが開放される。
【0019】主弁12はプランジャ3の上端が吸引片2
に吸着され、閉止時より距離l 上の位置で停止する。こ
の後、コイル1の通電が停止されてもプランジャ3は吸
引片2に接触して強い吸引力で吸着され、主弁12はこ
の状態で自己保持される。そして、この主弁12が開放
された状態でガスが流通すると、主弁12にはガスの流
れや振動が下流側に向けて押しつける力が主スプリング
16の付勢力に加えられる。しかし、プランジャ3は吸
引片2の強い吸引力で吸着されてこの力に抗しており、
主弁12が下方に運動するには副弁座12bを副弁9に
圧接している副スプリング17の付勢力に打ち勝たねば
ならない。ところが、この付勢力は主スプリング16の
付勢力より大きく設定され、その差を主弁12に作用す
る前記主弁12を下流側に押しつける力より大きく設定
するので、主弁12は閉止時より距離l 上方に運動した
位置に安定して維持される。
【0020】このように、本実施例では主弁12開放状
態での両スプリング16、17の付勢力の差をガスの流
れや振動が主弁12を閉止しようとする力より大きく設
定し、かつ主スプリング16の主弁12閉止時の付勢力
を抑制し、主弁12開放のためにコイル1に印加する電
流を小さくして電池電源の小容量、小電力化を図ること
ができる。また、主弁12の開放状態での位置が一定し
ているのでガスの通過抵抗を小さくする設計が可能で、
遮断弁を小型化することも期待できる。
【0021】また、主弁座13に対して駆動部Kが傾い
て固定されることも想定できるが、このときは主弁座1
3に対してプランジャ3も傾斜した軸線上を上下運動す
る。そして、主弁12がプランジャ3に対して直交して
固定されていると、主弁12は前記傾斜角度を有して主
弁座13に当接され、主通路Sが正しく閉止できない。
しかし、副弁9がガイドシリンダ15にガイドされて副
弁座12bに回動自在の首振り機構で当接され、副通路
14は勿論のこと主通路Sも両スプリング16、17の
小さい付勢力で正しく閉止できる。こうして、首振り機
構を採用すれば、実用上多発すると考えられる駆動部K
の傾斜固定に際しても不要に強い主スプリング16の付
勢力で主弁12を主弁座13に押しつける必要がなく、
主スプリング16の付勢力を小さくして更に小電力化を
図ることができる。
【0022】なお、主弁12はゴム質等の弾性体を使用
し、両スプリング16、17の当接箇所を金属等で保護
すれば、副弁9と主弁12の各弁座12b、13との閉
止性能も更に良化され、かつ両スプリング16、17の
付勢力を更に低減して遮断弁をより一層の小電力化が期
待できる。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明の遮断弁によれば次
の効果が得られる。
【0024】請求項1では、主スプリングの付勢力を抑
制して駆動部の弁開放時における小電力化を図りなが
ら、主弁を開放状態の位置で安定して維持することがで
き、気体の通過抵抗を減少させて遮断弁の小型化が可能
となる。
【0025】請求項2では、球形の副弁とガイドシリン
ダによる首振り機構が駆動部の主弁座に対する傾斜固定
に際しても副通路と主通路が正しく閉止でき、かつより
一層の小電力化が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による遮断弁の実施例1の閉止状態を示
す断面図
【図2】同開放初期時を示す断面図
【図3】同開放時を示す断面図
【図4】従来の遮断弁を示す断面図
【符号の説明】
K 駆動部 3 プランジャ 9 副弁 11 ばね受け 12 主弁 12b 副弁座 13 主弁座 14 副通路 S 主通路 15 ガイドシリンダ 16 主スプリング 17 副スプリング
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−290281(JP,A) 実開 平2−44178(JP,U) 実開 昭63−18685(JP,U) 実開 昭55−177566(JP,U) 実開 平2−110778(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16K 31/00 - 31/11 F16K 1/00 - 1/54

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 突出したプランジャを電磁力とスプリン
    グの付勢力とのバランスで運動させる駆動部と、プラン
    ジャを内部に突出させて駆動部を気密に配置し、プラン
    ジャの対向面に主弁座を有した気体の主通路と、プラン
    ジャの突出端に設けた副弁と、この副弁に当接する副弁
    座と、この副弁座を裏面に有した主弁と、この主弁の副
    弁座に穿孔した気体の副通路と、副弁から突出して副通
    路を貫通し、副弁に一体的に保持されたばね受けと、駆
    動部と主弁間に介設して主弁を主弁座側に付勢する主ス
    プリングと、主弁とばね受け間に介設し、かつ主弁を開
    放状態にしたときに主スプリングより強い付勢力を有し
    て副弁を副弁座に当接する副スプリングを備えた遮断
    弁。
  2. 【請求項2】 副弁の側面と摺動自在に当接して主弁に
    固定されたガイドシリンダと、少くともガイドシリンダ
    と副弁座との当接面を球形にした副弁を備える請求項1
    記載の遮断弁。
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JP3903721B2 (ja) 2001-03-12 2007-04-11 ソニー株式会社 情報送信装置および方法、情報受信装置および方法、情報送受信システムおよび方法、記録媒体およびプログラム
JP4570274B2 (ja) * 2001-04-20 2010-10-27 愛知時計電機株式会社 ガスメータ用双方向遮断弁
CN204476550U (zh) * 2015-03-12 2015-07-15 大陆汽车电子(芜湖)有限公司 一种阀芯总成以及压缩气体旁通阀
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DE102019105707B3 (de) * 2019-01-09 2020-06-04 Kendrion (Villingen) Gmbh Druckregelventil und Vorrichtung mit einem derartigen Druckregelventil zum Steuern oder Regeln eines Drucks eines Druckfluids in einem Pilotdruckraum

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