JPH063242Y2 - ガス遮断弁の遮断弁機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） この考案は、ソレノイド式のガス遮断弁に関し、特に弁
の再開放時におけるソレノイドが負担する弁復帰エネル
ギーを大巾に減少できるようにしたガス遮断弁の遮断弁
機構に関する。

（従来の技術） ソレノイド式のガス遮断弁は、従来第４図に示すよう
に、一側部をガス上流側に開口し、下部側をガス下流側
に流通させた弁ハウジング１の上部にソレノイド２を組
み付け、ソレノイド２の下部より突出するプランジャ３
と一体の弁棒３ａの先端に弁体４を設け、該弁体４をそ
の下部にあってガス上流側と下流側に仕切るノズル５に
対向させ、外部信号によって前記ソレノイド２を駆動
し、プランジャ３の突出及び弁体４の外周に介挿された
圧縮コイルスプリング６のばね圧により弁体４をノズル
５に押し付けて弁閉止作用を行うようになっている。

また、この構造の遮断弁にあっては、弁体４をガス上流
側に配置してガスの供給圧力を弁体４の背圧として利用
することによって、遮断時の弁体４の作動圧力を増加さ
せ、ガスの遮断性能を高めるようにしている。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このことは逆に、弁開放時にはスプリン
グ６のばね圧及び前記背圧に打ち勝って弁体を引き上げ
なければならず、そのためソレノイドの復帰用の作動エ
ネルギーを大きくする必要があり、ソレノイドが大型化
せざるを得なかった。

そして、この傾向は、ノズル５の口径が大きいほど、す
なわち大容量のガス遮断弁であるほど問題となっている
のが現状であった。

本考案は以上の問題点に鑑みてなされたものであって、
その目的は、ガス遮断時にはガス上流側の背圧を利用し
て大きな作動エネルギーで弁体を突出でき、また、遮断
状態からノズルを開放するときには前記ガスの背圧を除
くことによって比較的小さなエネルギーで弁体を復帰で
きるようにし、これによってソレノイドの小形化を図っ
たガス遮断弁の弁機構を提供するものである。

［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） 前記目的を達成するため、この考案は、弁ハウジングの
外部に設けられたソレノイドと、ソレノイドに出没可能
に設けたプランジャと、プランジャに連動する遮断弁機
構を備えたガス遮断弁において、 前記遮断弁機構は、前記プランジャの突出先端に一端を
結合してハウジング内部のガス上流側に突出する弁棒
と、弁棒の先端に結合した小径の副弁体と、この副弁体
に対向してハウジング内に遊動可能に支持され、かつ中
央に前記副弁体に対向する小径ノズル部を設けた大径の
主弁体と、主弁体に対向してハウジング内のガス下流側
に固定配置されたノズル本体と、前記主弁体を前記ノズ
ルから離間する方向に付勢するバネ手段とからなること
を特徴とする。

（作用） 以上の構成によれば、遮断信号により、ソレノイドから
プランジャが突出した状態では副弁体は主弁体の小径ノ
ズル部を閉じた状態で主弁体をノズル本体側に押圧付勢
する。主弁体にはこの付勢力と、主弁体を離間位置側に
保持するバネ手段の付勢力に抗して作用する上流側から
の高圧のガス圧と下流側の比較的低圧のガス圧との差圧
力が作用し、これによって確実にノズル本体を閉じる。

また、遮断状態からソレノイドを作動して弁体を離間さ
せる場合には、まず副弁体が小径のノズル部から離間
し、小径ノズル部を通じて上流側のガスが下流側に流れ
ることによって上流と下流のガス圧力は均衡し、この状
態で主弁体はスプリングのばね圧によってノズル本体か
ら離間する。

そして、ソレノイドの作動エネルギーは、ノズルの口径
に比例して大きくなるので、比較的小さな口径の副ノズ
ルを解放するためのエネルギーは小さくて良い。

（実施例） 以下、この考案の一実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。

第１図ないし第３図において、この遮断弁は、基本的に
は従来と同様に、弁ハウジング１０のガス上流側ａの外
側部に組付けられたソレノイド１２と、ソレノイド１２
内部に進退可能に設けたプランジャ１４と、プランジャ
１４の先端に一体化され、かつハウジング１の内側に突
出する弁棒１６を有し、この弁棒１６の先端に遮断弁機
構１８を配置し、該弁機構１８をハウジング１０内部の
ガス下流側ｃに連通するガス流通経路ｂに設けたノズル
本体２０に対向させたものである。

前記遮断弁機構１８は、弁棒１６の先端にピボット軸受
１６ａを介して結合した小径の副弁体２２と、副弁体２
２の先端部にあって、ハウジング１０の内部に突設され
たガイドスリーブ２４に内周に沿って遊動可能に支持さ
れ、かつ前記ノズル本体２０に対向する主弁体２６を備
えている。

前記主弁体２６の周縁部には前記ガイドスリーブ２４の
内周部と摺動可能に嵌合するスリーブ２６ａが一体に突
設されているとともに、主弁体２６の中央には、小径ノ
ズル部２８が開口形成され、前記副弁体２２と対向して
いる。

そして、前記弁棒１６の外周には圧縮コイルスプリング
３０が介在され、前記ソレノイド１２の吸着力に抗して
常時副弁体２２を小径ノズル部２８側に向けて突出付勢
している。この圧縮コイルスプリング３０は不等辺バネ
であり、漸次副弁体２２に向けて円錐状に小径化してい
る。以上のスプリング３０の形状は、前記ソレノイド１
２の吸着力が距離の２乗に反比例するのに対応して形成
したもので、円錐形状に応じてそのばね力はソレノイド
１２から離れるにしたがって弱くなる。

また、前記ガイドスリーブ２４の先端と主弁体２６の後
端間の隙間には圧縮コイルスプリング３２が介在され、
前記主弁体２６を常時ノズル本体２０から離間する方向
に付勢している。

以上の構成において、弁開放状態では、前記スプリング
３０のばね圧に抗してソレノイド１２はプランジャ１４
を吸引し、副弁体２２は上昇位置にあり、主弁体２６は
スプリング３２のばね圧によって同じく上昇位置にあ
り、その結果、第２図に示すように主弁体２６はノズル
本体２０から離間してガス流通経路ｂを開き、また副弁
体２２は小径ノズル部２８を閉止した状態となってい
る。

したがって、ガス上流側ａから供給されるガスは主弁体
２６とノズル本体２０の上面に形成された隙間を伝って
ガス下流側ｃに流通する。

この状態で前記ソレノイド１２にガス遮断信号が入力す
ると、ソレノイド１２はプランジャ１４を突出させ、こ
の突出エネルギーと前記スプリング３０のばね圧の合力
によって副弁体２２を主弁体２６とともに下降させる。

下降の最終段階では、主弁体２６側のスプリング３２の
圧縮抵抗を受けるが、この段階では主弁体２６とノズル
本体２０間の隙間が極めて小さくなり、ガス上流側ａの
背圧が主弁体２６の背面側に大きく加わる。この背圧は
主弁体の面積に比例して大きくなるので、最終的には第
３図に示すように前記主弁体２６はこれに応じた吸引力
によって急速にノズル本体２０に当接し、流通経路ｂを
閉じる。

流通経路ｂを閉じた状態ではガス下流側ｃの圧力は漸次
低下し、閉止状態では前記主弁体２６はガスの背圧と、
前記副弁体２２の押圧力によって閉止状態に安定的に保
持される。

次に以上の弁閉止状態で前記ソレノイド１２に復帰信号
が入力された場合について説明する。

復帰信号によって、ソレノイド１２はプランジャ１４を
吸引し、その結果副弁体２２は小径ノズル部２８から離
間する。ソレノイド１２の吸引当初はプランジャ１４が
離れているので吸引力は弱いが、前記スプリング３０は
伸び切った状態でそのばね圧は比較的弱いので、確実に
副弁体２２を引き上げることができ、その後は急速に吸
引して副弁体２２をもとの開放位置に位置させる。

この状態でガス上流側ａのガスは小径ノズル部２８を通
じてガス下流側ｃに流通する結果、ガス上流側ａとガス
下流側ｃの圧力は等しくなり、主弁体２６への背圧は除
かれる。

この結果、主弁体２６はスプリング３２のばね圧によっ
て上昇してノズル本体２０から離間し、副弁体２２の開
放状態から一瞬ではあるが所定時間遅れて再び第２図に
示すようにガス流通経路ｂを開放するのである。

［考案の効果］ 以上実施例で詳細に説明したようにこの考案によるガス
遮断弁の遮断弁機構によれば、遮断信号により、ソレノ
イドからプランジャが突出した状態では副弁体は主弁体
の小径ノズル部を閉じた状態で主弁体をノズル本体側に
押圧付勢する。主弁体にはこの付勢力と、主弁体を離間
位置側に保持するばね手段の付勢力に抗して作用する上
流側からの高圧のガス圧と下流側の比較的低圧のガス圧
との差圧力が作用し、これによって確実にノズル本体を
閉じる。

また、遮断状態からソレノイドを作動して弁体を離間さ
せる場合には、まず副弁体が小径のノズル部から離間
し、小径ノズル部を通じて上流側のガスが下流側に流れ
ることによって上流と下流のガス圧力は均衡し、この状
態で主弁体はスプリングのばね圧によってノズル本体か
ら離間する。

そして、ソレノイドの作動エネルギーは、ノズルの口径
に比例して大きくなるので、比較的小さな口径の副ノズ
ルを開放するためのエネルギーは従来に比べて小さく設
定することができる。

したがって、この考案によれば、使用するソレノイドの
作動エネルギーが小さく、小形であっても遮断時には大
きな作動エネルギーで遮断動作ができ、また復帰動作時
には弁体が弁座より確実に離間し、弁開放状態とするの
で、この種のソレノイド式ガス遮断弁の小形化に好適で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案にかかるソレノイド式ガス遮断弁の全
体構成を示す断面図、第２図はガス開放状態における遮
断弁機構の要部断面図、第３図はガス閉止状態における
遮断弁機構の要部断面図、第４図は従来のガス遮断弁の
全体構成を示す断面図である。 １０……弁ハウジング １２……ソレノイド １４……プランジャ １６ａ…弁棒 １８…遮断弁機構 ２０…ノズル本体 ２２…副弁体 ２６…主弁体 ２８…小径ノズル部 ３０…副弁体閉止用圧縮コイルスプリング ３２…主弁体弁開放用圧縮コイルスプリング

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】弁ハウジングの外部に設けられたソレノイ
   ドと、ソレノイドに出没可能に設けたプランジャと、プ
   ランジャに連動する遮断弁機構を備えたガス遮断弁にお
   いて、 前記遮断弁機構は、前記プランジャの突出先端に一端を
   結合してハウジング内部のガス上流側に突出する弁棒
   と、弁棒の先端に結合した小径の副弁体と、この副弁体
   に対向してハウジング内に遊動可能に支持され、かつ中
   央に前記副弁体に対向する小径ノズル部を設けた大径の
   主弁体と、主弁体に対向してハウジング内のガス下流側
   に固定配置されたノズル本体と、前記主弁体を前記ノズ
   ルから離間する方向に付勢するばね手段とからなること
   を特徴とするガス遮断弁の遮断弁機構。