JP2018096821A - Gas meter and ball valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ジスクの回動により流路を開閉するボールバルブ、および、ボールバルブを備えるガスメータに関する。 The present invention relates to a ball valve that opens and closes a flow path by rotation of a disc, and a gas meter including the ball valve.
流路を開閉する可動機構をもつバルブとして、ボールバルブ、玉形バルブ、仕切バルブ等が提供されている。例えば、フローティング型のボールバルブでは、ジスクが固定されていないため、閉弁状態において流体圧力によりジスクが下流側シートリングに押圧され、下流への流体の漏洩を確実に防止することができる。 As a valve having a movable mechanism for opening and closing a flow path, a ball valve, a ball valve, a partition valve, and the like are provided. For example, in a floating type ball valve, since the disc is not fixed, the disc is pressed against the downstream seat ring by the fluid pressure in the closed state, and it is possible to reliably prevent the fluid from leaking downstream.
また、フローティング型のボールバルブにおいて、流体圧力を上流側シートリングに作用させ、そのシール性能を高める技術も開示されている(例えば、特許文献1)。 In addition, in a floating ball valve, a technique is also disclosed in which fluid pressure is applied to an upstream seat ring to improve its sealing performance (for example, Patent Document 1).
流路を流れる可燃性ガス等の流体の流量を調整するため、流体に圧力をかけた状態で、上述したボールバルブにより流路を開弁状態と閉弁状態とに切り換えることが考えられる。また、流体の流れを均一にすべく、流路に整流機構を設ける場合がある。 In order to adjust the flow rate of a fluid such as a combustible gas flowing through the flow path, it is conceivable to switch the flow path between the valve open state and the valve closed state with the above-described ball valve while pressure is applied to the fluid. In some cases, a flow straightening mechanism is provided in the flow path to make the fluid flow uniform.
しかし、ボールバルブと、整流機構とは、その機能の違いから、それぞれ異なる構造で形成され、また、流路方向(流体の流れ方向)の異なる位置に配置されていた。したがって、両者を合わせた占有体積が流路方向に拡大する傾向にあった。一方、このようなボールバルブや整流機構を用い、ガスの流量を調整するガスメータでは、需要者宅への設置の汎用性を高めるべく小型化が希求されている。 However, the ball valve and the rectifying mechanism are formed with different structures due to the difference in their functions, and are arranged at different positions in the flow path direction (fluid flow direction). Accordingly, the total occupied volume of both tends to expand in the flow path direction. On the other hand, a gas meter that uses such a ball valve or a rectifying mechanism to adjust the gas flow rate is required to be miniaturized in order to improve the versatility of installation at the customer's home.
本発明は、このような課題に鑑み、流体の整流機能や流路の開閉機能を損なうことなく、その占有体積を縮小することが可能なガスメータおよびボールバルブを提供することを目的としている。 In view of such problems, an object of the present invention is to provide a gas meter and a ball valve capable of reducing the occupied volume without impairing the fluid rectifying function or the flow path opening / closing function.
上記課題を解決するために、本発明のガスメータは、圧力センサと、流量センサと、圧力センサおよび流量センサのいずれか一方または双方の検出結果に基づいて、可燃性ガスの遮断信号を出力する演算部と、遮断信号に応じて可燃性ガスを遮断する遮断弁と、を備え、遮断弁は、流路を有するジスクと、ジスクを回転自在に狭持する本体部と、ジスクを回転することで本体部の流路を開弁状態と閉弁状態とに切り換えるステムと、ジスクの流路に設けられ、開弁状態において本体部の流路方向に可燃性ガスを整流する整流機構と、を有するボールバルブである。 In order to solve the above problems, the gas meter of the present invention is a calculation that outputs a combustible gas cutoff signal based on a pressure sensor, a flow sensor, and a detection result of one or both of the pressure sensor and the flow sensor. And a shutoff valve that shuts off flammable gas in response to a shutoff signal. The shutoff valve is configured by rotating a disc with a flow path, a body that rotatably holds the disc, and the disc. A stem that switches the flow path of the main body between the valve open state and the valve closed state; and a rectifying mechanism that is provided in the flow path of the disc and rectifies the combustible gas in the flow direction of the main body in the valve open state. It is a ball valve.
上記課題を解決するために、本発明のボールバルブは、流路を有するジスクと、ジスクを回転自在に狭持する本体部と、ジスクを回転することで本体部の流路を開弁状態と閉弁状態とに切り換えるステムと、ジスクの流路に設けられ、開弁状態において本体部の流路方向に流体を整流する整流機構と、を備える。 In order to solve the above problems, a ball valve according to the present invention includes a disk having a flow path, a main body that rotatably holds the disk, and a flow path of the main body by opening the disk. A stem that switches to a valve-closed state; and a rectifying mechanism that is provided in the flow path of the disk and rectifies the fluid in the flow direction of the main body in the valve-open state.
本発明によれば、流体の整流機能や流路の開閉機能を損なうことなく、その占有体積を縮小することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to reduce the occupied volume without impairing the fluid rectifying function or the flow path opening / closing function.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.
(ガスメータ100)
図1は、ガスメータ100の概略的な構成を示した機能ブロック図である。ガスメータ100は、遮断弁110と、圧力センサ112と、流量センサ114と、表示部116と、演算部118とを含んで構成される。
(Gas meter 100)
FIG. 1 is a functional block diagram showing a schematic configuration of the
遮断弁110は、フローティング型のボールバルブで形成され、ソレノイドやステッピングモータを用いた電磁弁等を通じ、ガス流路130を開弁状態または閉弁状態に切り換えて可燃性ガスの供給を制御する。かかる遮断弁110の具体的な構造は後程詳述する。
The shut-off
圧力センサ112は、遮断弁110より下流に設けられ、可燃性ガスの圧力を検出する。流量センサ114は、ガス流路130の上流側側面と下流側側面の予め定められた位置に配置された、例えば20kHz以上の音波である超音波の送信部や受信部として機能する超音波振動子114a、114bと、可燃性ガスを介して超音波振動子114a、114b間を伝播する超音波の伝播時間を検出し、伝播時間に基づいて可燃性ガスの流量を導出する伝播速度導出部114cとで構成される。
The
表示部116は、液晶ディスプレイ、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等で構成され、可燃性ガスの供給量(使用量)の積算値や、可燃性ガスの漏洩等の異常を報知するために用いられる。
The
演算部118は、中央処理装置(CPU)、プログラム等が格納されたROM、ワークエリアとしてのRAM等を含む半導体集積回路により、ガスメータ100全体を管理および制御する。そして、演算部118は、圧力センサ112および流量センサ114のいずれか一方または双方の検出結果に基づいて、例えば、圧力センサ112が可燃性ガスの圧力の異常値を検出したり、流量センサ114が所定の期間、可燃性ガスが所定流量以上連続して流れていることを検出したりすると、遮断弁110に遮断信号を出力する。そして、遮断弁110は、遮断信号に応じて、開弁状態から閉弁状態に切り換わり、可燃性ガスを遮断する。
The
図2は、遮断弁110の概略的な構成を示した斜視図であり、図3は、遮断弁110の動作を説明するための横断面図である。図2に示すように、遮断弁110の本体部(ボデー)150は、上流側(1次側)シートリング152および下流側(2次側)シートリング154を介して、球形状のジスク(ボール)156を回転自在に狭持している。また、ジスク156の頂部と接続され、本体部150から突出するステム158を回動することで、ステム158の長手方向を回転軸としてジスク156を回転することができる。
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the shut-off
ジスク156には、ジスク156自体を貫通する貫通孔であるジスク流路(流路)156aが形成され、そのジスク流路156aの流路方向に垂直な断面形状および断面積(断面の径)は、本体部150の本体流路150aと等しくなっている(フルボア)。したがって、図3(a)のように、ステム158を回動して遮断弁110を開弁状態とすると、すなわち、ジスク流路156aの流路方向と本体流路150aの流路方向を一致させると、ジスク流路156aは、本体流路150aとともに一連の流路を形成し、可燃性ガスが上流側から下流側に通過することとなる。
The
一方、図3(a)の開弁状態から図3(b)を経由してステム158を90度回動し、図3(c)のように、遮断弁110を閉弁状態とすると、すなわち、ジスク流路156aの流路方向を本体流路150aの流路方向と90度異ならせ、ジスク156の外壁で本体流路150aを塞ぐと、上流からの可燃性ガスの流れが停止する。
On the other hand, when the
また、このような閉弁状態においては、可燃性ガスの圧力により、ジスク156が下流側シートリング154に押しつけられてシール性能が高まり、下流への可燃性ガスの漏洩を確実に防止することができる。さらに、例えば、特開平11−82762号公報に示すような、可燃性ガスの圧力を上流側シートリング152に作用させ、上流側シートリング152をジスク156に押圧させる技術等を採用することで、そのシール性能をさらに高めることもできる。
Further, in such a closed valve state, the
このように、遮断弁110は、ステム158を90度回動するだけで、開弁状態と閉弁状態とを切り換えることができ、また、ジスク流路156aと本体流路150aの断面形状および断面積を等しくすることで、圧力損失を最小限に抑えることができる。
As described above, the
また、図2および図3に示すように、ジスク流路156aには、開弁状態において、本体流路150aの流路方向に可燃性ガスを整流する整流機構160が設けられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図4は、遮断弁110の分解斜視図である。図4に示すように、整流機構160は、流路方向に延在する複数の整流板160aにより、ジスク流路156aを流路方向の複数の空間に分割する。ここでは、整流板160aをハニカム構造で構成しており、その断面は、複数の正六角形が断面方向に隙間なく並べた形状となる。したがって、整流板160aにより分割される空間は、正六角柱となる。ただし、整流板160aは、開弁状態において、それ自体が圧損とならないよう、厚さが最小限に抑えられている。
FIG. 4 is an exploded perspective view of the
このような整流機構160を設けることで、遮断弁110を開弁状態としたときに、ジスク流路156aを流れる可燃性ガスを整流することができ、その流れを均一化することができる。
By providing such a rectifying
また、整流機構160をジスク流路156aに設けることで、閉弁状態において、圧力の高い上流側の可燃性ガスに整流機構160を曝すことがない。
Further, by providing the
さらに、単なる貫通孔であったジスク流路156aに整流機構160を設けることで、改めて整流機構160を設ける必要がなくなり、可燃性ガスの整流機能および本体流路150aの開閉機能を損なうことなく、その占有体積の縮小が可能となる。また、遮断弁110と整流機構160を一体的に形成することで、部品点数を削減し、併せて製造コストを抑制することが可能となる。
Furthermore, by providing the
また、図3(b)に示すように、開弁状態から閉弁状態に移行する間、整流機構160の整流板160aが可燃性ガスに対し角度を有することとなるので、整流板160aによって圧力損失が生じ、可燃性ガスの迅速な停止に効果的に寄与する。
Further, as shown in FIG. 3B, the rectifying
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
例えば、上述した実施形態においては、整流機構160として、断面がハニカム構造となる例を挙げて説明したが、図5(a)のようなメッシュ構造や、図5(b)のような円を重ねた構造を適用することもできる。
For example, in the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態においては、ジスク流路156aが直線状となる例を挙げて説明したが、曲率を伴う、例えば、Lポートとなる場合にも適用でき、整流機構160は、その流路の曲率に沿って整流板160aを配せば足りる。
Further, in the above-described embodiment, the example in which the
また、上述した実施形態においては、流体として可燃性ガスを挙げて説明したが、ボールバルブを通過するものであれば、気体や液体を含む様々な流体を適用することができる。 In the above-described embodiment, the flammable gas has been described as the fluid. However, various fluids including gas and liquid can be applied as long as the fluid passes through the ball valve.
また、上述した実施形態においては、ボールバルブを遮断弁110として利用する例を挙げて説明したが、整流機構160がジスク流路156aに設けられていれば、遮断弁110に限らず、様々なバルブとして利用できる。
In the above-described embodiment, an example in which a ball valve is used as the shut-off
また、上述した実施形態においては、ボールバルブを遮断弁110としてガスメータ100に利用する例を挙げて説明したが、その用途はガスメータに限らず、様々な装置に適用することができる。
In the above-described embodiment, the ball valve is used as the
本発明は、ジスクの回動により流路を開閉するボールバルブ、および、ボールバルブを備えるガスメータに利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a ball valve that opens and closes a flow path by turning a disk and a gas meter including the ball valve.
100 ガスメータ
110 遮断弁
112 圧力センサ
114 流量センサ
118 演算部
150 本体部
150a 本体流路
152 上流側シートリング
154 下流側シートリング
156 ジスク
156a ジスク流路
158 ステム
160 整流機構
100
Claims (2)
流量センサと、
前記圧力センサおよび前記流量センサのいずれか一方または双方の検出結果に基づいて、可燃性ガスの遮断信号を出力する演算部と、
前記遮断信号に応じて前記可燃性ガスを遮断する遮断弁と、
を備え、
前記遮断弁は、
流路を有するジスクと、
前記ジスクを回転自在に狭持する本体部と、
前記ジスクを回転することで前記本体部の流路を開弁状態と閉弁状態とに切り換えるステムと、
前記ジスクの流路に設けられ、前記開弁状態において前記本体部の流路方向に前記可燃性ガスを整流する整流機構と、
を有するボールバルブであるガスメータ。 A pressure sensor;
A flow sensor,
Based on the detection result of either one or both of the pressure sensor and the flow rate sensor, an arithmetic unit that outputs a flammable gas cutoff signal;
A shutoff valve that shuts off the combustible gas in response to the shutoff signal;
With
The shut-off valve is
A disc having a flow path;
A main body that rotatably holds the disc;
A stem that rotates the disk to switch the flow path of the main body between a valve open state and a valve closed state;
A rectifying mechanism that is provided in a flow path of the disc and rectifies the combustible gas in a flow direction of the main body in the valve-open state;
A gas meter which is a ball valve having
前記ジスクを回転自在に狭持する本体部と、
前記ジスクを回転することで前記本体部の流路を開弁状態と閉弁状態とに切り換えるステムと、
前記ジスクの流路に設けられ、前記開弁状態において前記本体部の流路方向に流体を整流する整流機構と、
を備えるボールバルブ。 A disc having a flow path;
A main body that rotatably holds the disc;
A stem that rotates the disk to switch the flow path of the main body between a valve open state and a valve closed state;
A rectifying mechanism that is provided in a flow path of the disc and rectifies a fluid in a flow direction of the main body in the valve open state;
Ball valve equipped with.
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A521 | Request for written amendment filed |
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A02 | Decision of refusal |
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