JP3065214B2 - フルイディックガスメータ内に組み込まれる遮断弁 - Google Patents

フルイディックガスメータ内に組み込まれる遮断弁

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JP3065214B2 JP6253174A JP25317494A JP3065214B2 JP 3065214 B2 JP3065214 B2 JP 3065214B2 JP 6253174 A JP6253174 A JP 6253174A JP 25317494 A JP25317494 A JP 25317494A JP 3065214 B2 JP3065214 B2 JP 3065214B2
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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、フルイディックガスメ
ータ内に組み込まれる遮断弁に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のフルイディックガスメータ内には
緊急遮断用の遮断弁が組み込まれている。この遮断弁の
構造を図12に示す。この図12において、1はフルイ
ディックガスメータ内のガス流路に形成された弁シー
ト、2は遮断弁、3は弁軸、4はソレノイド、5はコア
ピース、7はスプリングであって、平常時はソレノイド
4の励磁により弁軸3の後端3aがコアピース5に吸磁
していて遮断弁2は開いており、緊急信号としての消磁
電圧がソレノイド4に印加されるとコアピース5の吸磁
作用が消失して遮断弁2はスプリング7により弁シート
1に密着し、ガスを止める構成である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
遮断弁は、全開又は全閉に作動する構造であるが、次の
ような欠点がある。 a.ガスの流量が少ない場合であって、特にフローセン
サで流量計測を行っている場合に、上流において圧力変
動があると、この圧力変動がそのままフルイディック素
子及びフローセンサ側に伝って誤測定してしまうことが
ある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、遮断弁に対して上流側で発生した圧力変
動をフルイディック素子及びフローセンサ側に伝播させ
ない機能を付与したことが特徴であって、その構成は次
のとおりである。
【0005】1.内部に整圧室を形成し、この整圧室の
前板に低流量流出口を形成すると共に後板中央に子弁シ
ートを形成して成る主弁と、前記子弁シートに外側から
密着自在の子弁と、前記主弁から後方に延長された主弁
軸を保持又は解放する主弁用コアピースと、前記子弁か
ら後方に延長された子弁軸を保持又は解放する子弁用コ
アピースと、前記主弁用コアピースを励磁又は消磁して
主弁軸を保持又は解放する主弁用ソレノイドと、前記子
弁用コアピースを励磁又は消磁して子弁軸を保持又は解
放する子弁用ソレノイドと、前記主弁を主弁シート側に
賦勢している主弁用スプリングと、前記子弁を子弁シー
ト側に賦勢している子弁用スプリングと、から成るフル
イディックガスメータ内に組み込まれる遮断弁。
【0006】2.内部に整圧室を形成し、この整圧室の
前板に低流量流出口を形成すると共に後板中央に子弁シ
ートを形成して成る主弁と、前記子弁シートに外側から
密着自在の子弁と、前記主弁から後方に延長された中空
主弁軸を保持又は解放する主弁用コアピースと、前記子
弁から後方に延長された子弁軸を保持又は解放するため
に、前記主弁軸内に組み込まれた子弁用コアピースと、
前記主弁用コアピースを励磁又は消磁して主弁軸を保持
又は解放する主弁用ソレノイドと、前記子弁用コアピー
スを励磁又は消磁して子弁軸を保持又は解放するため
に、前記主弁軸内に組み込まれた子弁用ソレノイドと、
前記主弁を主弁シート側に賦勢している主弁用スプリン
グと、前記子弁を子弁シート側に賦勢している子弁用ス
プリングと、から成るフルイディックガスメータ内に組
み込まれる遮断弁。
【0007】3.内部に整圧室を形成し、この整圧室の
前板に低流量流出口を形成すると共に後板中央に子弁シ
ートを形成して成る主弁と、前記子弁シートに外側から
密着自在の子弁と、前記主弁から後方に延長された主弁
軸を保持又は解放する主弁用コアピースと、前記子弁か
ら主弁軸内を経由して後方に延長された子弁軸を保持又
は解放するために、前記主弁用コアピースの前面に一体
に形成された子弁用コアピースと、印加する電圧を切り
換えて前記主弁用コアピース又は子弁用コアピースを励
磁又は消磁するソレノイドと、前記主弁を主弁シート側
に賦勢している主弁用スプリングと、前記子弁を子弁シ
ート側に賦勢している子弁用スプリングと、から成るフ
ルイディックガスメータ内に組み込まれる遮断弁。
【0008】4.中央に子弁シートを形成し、この子弁
シートの後方をとり囲むように整圧室を形成し、この整
圧室の外周にガス流入口を形成した構成の主弁と、前記
主弁の子弁シートに整圧室内において密着自在の子弁
と、前記主弁から後方に延長された主弁軸と、前記子弁
から主弁軸内を経由して後方に延長された子弁軸と、前
記主弁軸を保持又は解放する主弁用コアピースと、前記
主弁用コアピースの前面に一体に形成されて子弁軸を保
持又は解放する子弁用コアピースと、電圧の切り換えに
より前記主弁用コアピース又は子弁用コアピースを励磁
又は消磁するソレノイドと、前記主弁を主弁シート側に
賦勢している主弁用スプリングと、前記子弁を子弁シー
ト側に賦勢している子弁用スプリングと、から成るフル
イディックガスメータ内に組み込まれる遮断弁。
【0009】
【作用】平常時において、主弁及び子弁(又は主弁の
み)は開いており、ガスは主弁シートを経由してフルイ
ディック素子のノズル側に流れている。フルイディック
素子(又はフローセンサ)側において設定流量以下の流
量(低流量)を検出した場合、メータ側の制御回路から
主弁用ソレノイドに信号(消磁電圧)が送られて主弁用
ソレノイドが消磁する。この結果、主弁用コアピースか
ら主弁軸が解放されて主弁用スプリングの力により主弁
は主弁シートに密着する。但し、このとき子弁は開いた
ままのため、ガスは子弁シートから一旦整圧室内に入
り、低流量流出口から主弁シートを経由してフルイディ
ック素子のノズル側に流れる。この状況において遮断弁
より上流側において圧力変動があった場合、この圧力変
動は、子弁シートから流入する際に一旦絞られ、次に容
積の大きい整圧室で解放され、再び低流量流出口で絞ら
れてから、主弁シートを経由してフルイディック素子の
ノズル側に流れるため、この通過過程において圧力変動
は吸収される。この結果、上流側で発生した圧力変動が
フルイディック素子及びフローセンサ側に伝播しない。
【0010】次に、緊急遮断信号が子弁用ソレノイドに
入った場合、子弁用ソレノイドの励磁作用が消失して子
弁が閉じる。一方、通過するガスの量が増えた場合は、
再び主弁用ソレノイドが作用して主弁が開く。
【0011】
【実施例】
実施例1 図1は請求項1に記載した発明の実施例である。符号の
10は主弁シートであって、この主弁シート10はフル
イディックガスメータのガス流入口からノズルに至るガ
ス流路内に形成されている。11は主弁であって、この
主弁11は円筒体から成り、前板12と後板14により
内部に整圧室Aを形成すると共に前板12の一部に低流
量流出口13を形成し、後板14の中央に子弁シート1
5を形成した構造である。16は主弁11から後方に延
長して形成した円筒状の主弁軸17の前端部の外周に形
成したガス流入口である。18は子弁であって、この子
弁18は前記主弁11の子弁シート15に対して上流側
から密着自在である。19は子弁18の中央から後方に
延長した子弁軸、20は主弁11を主弁シート10側に
押し出している主弁用スプリング、21は子弁18を子
弁シート15側に押し出している子弁用スプリングであ
る。22は主弁制御装置であって、この主弁制御装置2
2は、主弁用ソレノイド23、主弁用コアピース24か
ら成り、主弁用ソレノイド23に電圧を印加すると主弁
用コアピース24が励磁されて主弁軸17の後端を吸磁
し、主弁11を開に保持する。25は子弁制御装置であ
って、子弁用ソレノイド26と子弁用コアピース27か
ら成り、子弁用ソレノイド26に電圧を印加すると子弁
用コアピース27が励磁されて子弁軸19の後端を吸磁
し、子弁18を開に保持する。図2はA−A′線断面図
であって、主弁軸17の中心に子弁軸19が位置してい
る。図3はB−B′線断面図であって、流入口16は主
弁軸17の円周において4ケ所に設けてある。
【0012】上記実施例の場合、平常時は、主弁軸17
は主弁用コアピース24にその後端が保持され、子弁軸
19は子弁用コアピース27に保持されており、両弁は
開状態にある(図4)。この状態でガスの流量が設定値
以下になると、主弁用ソレノイド23に消磁電圧が印加
されて主弁用コアピース24が主弁軸17を解放し、主
弁11が閉じ、子弁18のみが開いた状態に制御される
(図5)。この結果、ガスは図5において矢印で示すよ
うにガス流入口16→子弁シート15→低流量流出口1
3→主弁シート10と流れ、この間に上流側に圧力変動
があっても、この圧力変動は整圧室A内を通過する間に
吸収され、フルイディック素子及びフローセンサ側に伝
播するのが阻止される。次に、緊急信号が遮断弁に入力
された場合、子弁用ソレノイド26に消磁電圧が印加さ
れ、子弁用コアピース27が子弁軸19を解放し、スプ
リング21の作用で子弁18が子弁シート15に密着し
てガスを止める(図6)。次に、ガスの流量が設定値以
上に増加した場合、主弁用ソレノイド23及び子弁用ソ
レノイド26が駆動して主弁11、子弁18が開く。
【0013】以上の弁動作を表1に示す。
【表1】
【0014】実施例2 図7は請求項2に記載した発明の実施例である。図7に
おいて、30は主弁シートであって、この主弁シート3
0はフルイディックガスメータのガス流入口からノズル
に至るガス流路内に形成されている。31は主弁であっ
て、この主弁31は円筒体から成り、前板32と後板3
3により内部に整圧室Aを形成すると共に前板32の一
部に低流量流出口34を形成し、後板33の中心に子弁
シート35を形成した構造である。36は主弁31から
後方に延長した円筒状の主弁軸であって、この前端部外
周にはガス流入口37が形成されている。38は前記子
弁シート35に対して外側から密着自在の子弁、39は
子弁軸である。40は主弁軸36の後方内部に固定板4
1を介して後方に向けて形成された吸磁部、42は前記
吸磁部40に対向して本体43に固定された主弁用コア
ピース、44は本体43に固定された主弁用ソレノイド
である。45は主弁軸36内に固定された子弁用コアピ
ース、46は同じく主弁軸36内に固定された子弁用ソ
レノイドであって、子弁38、子弁軸39、子弁用コア
ピース45、子弁用ソレノイド46は主弁軸36内にお
いて、主弁31と供に移動する47は主弁用スプリン
グ、48は子弁用スプリングである。
【0015】上記実施例の場合も、実施例1の場合と同
様、大流量時には主弁31、子弁38ともに全開に制御
され、低流量時には主弁30が閉止され、子弁38のみ
が開いており、緊急時には双方が閉止する。又、低流量
時における圧力変動の影響は整圧室Aで消滅させるもの
である。主弁31、子弁38の制御例は実施例1で説明
した表1と同じである。
【0016】実施例3 図8及び図9は請求項3に記載した発明の実施例であ
る。図8、9において、50は主弁シートであって、こ
の主弁シート50はフルイディックガスメータのガス流
入口からノズルに至るガス流路内に形成されている。5
1は主弁であって、この主弁51は円筒体から成り、前
板52と後板53により内部に整圧室Aを形成すると共
に前板52の一部に低流量流出口54を形成し、後板3
3の中心に子弁シート55を形成した構造である。56
は主弁51から後方に延長した円筒状の主弁軸であっ
て、この前端部外周にはガス流入口57が形成されてい
る。58は前記子弁シート55に対して外側から密着自
在の子弁、59は子弁軸である。60は本体63に固定
された主弁用コアピース、61はこの主弁用コアピース
60の前面に形成された子弁用コアピース、62はソレ
ノイド、64は主弁用スプリング、65は子弁58から
前方であって、整圧室A内に延長して設けたスプリング
受け軸、66はスプリング受け、67は子弁用スプリン
グである。
【0017】上記実施例の場合、大流量時はソレノイド
62の作用で主弁51、子弁58ともに開いており、低
流量時にはソレノイド62に印加する電圧で主弁51の
みを閉じ、子弁58は開いたままに制御し、緊急時には
子弁58も閉じる。主弁51及び子弁58を復帰させる
場合も同様にソレノイド62に印加する電圧を切り換え
て主弁51及び(又は)子弁58を制御する。圧力変動
の影響の消滅及び主弁51及び主弁58の制御例は実施
例1で説明した表1と同じである。
【0018】実施例4 図10、11は請求項4に記載した発明の実施例であ
る。図10、11において、70は主弁シートであっ
て、この主弁シート70はフルイディックガスメータの
ガス流入口からノズルに至るガス流路内に形成されてい
る。71は主弁であって、この主弁71は円板状から成
り、中心に子弁シート72を形成すると共に子弁シート
72をとり囲むように整圧室Aを形成し、この整圧室A
の外周にガス流入口74を形成した構造である。73は
前記整圧室Aから後方に延長した主弁軸である。75は
前記子弁シート72に対して外側から密着自在の子弁、
76は子弁軸である。77は主弁軸76の後方におい
て、本体79に固定して設けた主弁用コアピース、78
は前記主弁用コアピース77の前面に一体に形成された
子弁用コアピース、80はソレノイドであって、印加す
る電圧の切り換えにより、主弁用コアピース77又は子
弁用コアピース78を切り換えて励磁することにより、
主弁71、子弁75の開閉を制御する。81は主弁用ス
プリング、82は子弁75から前方に延長して設けたス
プリング受け軸、83はスプリング受け、84は子弁用
スプリングである。
【0019】上記実施例の場合は実施例1の場合と同
様、ソレノイド80により大流量時には主弁71、子弁
75ともに全開に制御し、低流量時には主弁71は閉、
子弁75は開に制御することによって、低流量時におけ
る圧力変動の影響を整圧室Aにより消滅するものであ
る。主弁71及び子弁75の制御例は実施例1で説明し
た表1と同じである。
【0020】
【発明の効果】本発明による効果は次のとおりである。 a.遮断弁には、低流量時には主弁を閉じ、子弁のみを
開き、整圧室を経由してガスを流す機能が付加されてい
るため、上流側において圧力変動が発生した際、この圧
力変動は整圧室で解消し、ノズル側には伝播しない。こ
の結果、圧力変動があっても誤計測しない。 b.一つのソレノイドに印加する電圧の切り換えにより
主弁と子弁を制御するように構成した場合、遮断弁の小
型化と簡略化及び低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】請求項1に対応する実施例の説明図。
【図2】A−A′線断面図。
【図3】B−B′線断面図。
【図4】主弁及び子弁ともに全開状態の説明図。
【図5】主弁閉、子弁開の状態の説明図。
【図6】主弁及び子弁ともに閉状態の説明図。
【図7】請求項2記載の発明の実施例図。
【図8】請求項3記載の発明の実施例図。
【図9】請求項3記載の発明の実施例図。
【図10】請求項4記載の発明の実施例図。
【図11】請求項4記載の発明の実施例図。
【図12】従来の遮断弁の説明図。
【符号の説明】
10 主弁シート 11 主弁 12 前板 13 小流量孔 14 後壁 15 子弁シート 16 ガス流入口 17 主弁軸 18 子弁 19 子弁軸 20 主弁用スプリング 21 子弁用スプリング 22 弁本体 23 主弁用コアピース 24 主弁用ソレノイド 25 子弁用コアピース 26 子弁用ソレノイド 30・50・70 主弁シート 31・51・71 主弁 35・55・72 子弁シート 38・58・75 子弁 44 主弁用ソレノイド 61・80 ソレノイド A 整圧室
フロントページの続き (72)発明者 新村 紀夫 奈良県大和郡山市筒井町800 (72)発明者 山口 正樹 奈良県大和郡山市筒井町800 (72)発明者 加藤 力雄 静岡県天竜市二俣町南鹿島23 矢崎計器 株式会社内 (72)発明者 鈴木 一孝 静岡県天竜市二俣町南鹿島23 矢崎計器 株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−249684(JP,A) 特開 平4−128611(JP,A) 特開 平5−45190(JP,A) 実開 平6−10677(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01F 1/20 F16K 31/06 380 G01F 3/22

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に整圧室を形成し、この整圧室の前
    板に低流量流出口を形成すると共に後板中央に子弁シー
    トを形成して成る主弁と、 前記子弁シートに外側から密着自在の子弁と、 前記主弁から後方に延長された主弁軸を保持又は解放す
    る主弁用コアピースと、 前記子弁から後方に延長された子弁軸を保持又は解放す
    る子弁用コアピースと、 前記主弁用コアピースを励磁又は消磁して主弁軸を保持
    又は解放する主弁用ソレノイドと、 前記子弁用コアピースを励磁又は消磁して子弁軸を保持
    又は解放する子弁用ソレノイドと、 前記主弁を主弁シート側に賦勢している主弁用スプリン
    グと、 前記子弁を子弁シート側に賦勢している子弁用スプリン
    グと、 から成るフルイディックガスメータ内に組み込まれる遮
    断弁。
  2. 【請求項2】 内部に整圧室を形成し、この整圧室の前
    板に低流量流出口を形成すると共に後板中央に子弁シー
    トを形成して成る主弁と、 前記子弁シートに外側から密着自在の子弁と、 前記主弁から後方に延長された中空主弁軸を保持又は解
    放する主弁用コアピースと、 前記子弁から後方に延長された子弁軸を保持又は解放す
    るために、前記主弁軸内に組み込まれた子弁用コアピー
    スと、 前記主弁用コアピースを励磁又は消磁して主弁軸を保持
    又は解放する主弁用ソレノイドと、 前記子弁用コアピースを励磁又は消磁して子弁軸を保持
    又は解放するために、前記主弁軸内に組み込まれた子弁
    用ソレノイドと、 前記主弁を主弁シート側に賦勢している主弁用スプリン
    グと、 前記子弁を子弁シート側に賦勢している子弁用スプリン
    グと、 から成るフルイディックガスメータ内に組み込まれる遮
    断弁。
  3. 【請求項3】 内部に整圧室を形成し、この整圧室の前
    板に低流量流出口を形成すると共に後板中央に子弁シー
    トを形成して成る主弁と、 前記子弁シートに外側から密着自在の子弁と、 前記主弁から後方に延長された主弁軸を保持又は解放す
    る主弁用コアピースと、 前記子弁から主弁軸内を経由して後方に延長された子弁
    軸を保持又は解放するために、前記主弁用コアピースの
    前面に一体に形成された子弁用コアピースと、 印加する電圧を切り換えて前記主弁用コアピース又は子
    弁用コアピースを励磁又は消磁するソレノイドと、 前記主弁を主弁シート側に賦勢している主弁用スプリン
    グと、 前記子弁を子弁シート側に賦勢している子弁用スプリン
    グと、 から成るフルイディックガスメータ内に組み込まれる遮
    断弁。
  4. 【請求項4】 中央に子弁シートを形成し、この子弁シ
    ートの後方をとり囲むように整圧室を形成し、この整圧
    室の外周にガス流入口を形成した構成の主弁と、 前記主弁の子弁シートに整圧室内において密着自在の子
    弁と、 前記主弁から後方に延長された主弁軸と、 前記子弁から主弁軸内を経由して後方に延長された子弁
    軸と、 前記主弁軸を保持又は解放する主弁用コアピースと、 前記主弁用コアピースの前面に一体に形成されて子弁軸
    を保持又は解放する子弁用コアピースと、 電圧の切り換えにより前記主弁用コアピース又は子弁用
    コアピースを励磁又は消磁するソレノイドと、 前記主弁を主弁シート側に賦勢している主弁用スプリン
    グと、 前記子弁を子弁シート側に賦勢している子弁用スプリン
    グと、 から成るフルイディックガスメータ内に組み込まれる遮
    断弁。
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