JP4449207B2

JP4449207B2 - Shut-off valve

Info

Publication number: JP4449207B2
Application number: JP2000347803A
Authority: JP
Inventors: 寛明米久保; 正樹山口; 行則尾崎
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-11-15
Filing date: 2000-11-15
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2020-11-15
Also published as: JP2002147635A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部状況によって作動する安全弁（国際特許分類Ｆ１６Ｋ１７／３６）で操作手段として電動機を使用したもの（国際特許分類Ｆ１６Ｋ３１／０４）、特に、ガスの事故を未然に防ぐガス遮断装置の遮断機構として使用される遮断弁に関するものであり、さらに詳しくは流路に形成された弁座に対し弁体を前進または後退移動させることによって流路の遮断復帰動作を行うモータを動力源とした遮断弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガス事故を未然に防ぐため、従来より種種の安全装置が利用されており、中でもガスメータに内蔵され流量センサによりガスの流量を監視しマイクロコンピュータによりガスの使用状態を異常使用と判断した場合や、地震センサ、ガス圧力センサ、ガス警報器、一酸化炭素センサなどのセンサの状況を監視し危険状態と判断した場合は、ガスメータに内蔵された遮断弁によりガスを遮断する電池電源によるマイクロコンピュータ搭載ガス遮断装置内蔵ガスメータ（以下マイコンメータと省略する）は、安全性、ガス配管の容易性、低価格等の優位性のため、普及が促進され、近年ほぼ全世帯普及が実施されるに至っている。
【０００３】
また、流量センサによって計測されたガス流量情報を電話回線などを利用して集中監視するテレメータ機能を有した、集中監視型マイコンメータの比率も増加し、ますます、情報端末として利便性の向上が求められている。この集中監視型マイコンメータなどにおいては、簡単な電気スイッチ操作や電話回線などによる遠隔操作でガスの遮断、復帰が可能なよう、マイコンメータに搭載した電池による電気エネルギーでガス遮断もガス復帰も可能で開弁状態と閉弁状態の保持はエネルギーを必要としない遮断弁が要求されている。
【０００４】
この遮断弁の駆動方式としては、従来電磁ソレノイドを使用したものが主流であったが、近年比較的強い閉止力、復帰力を実現でき、非通電時は状態保持可能なＰＭ型ステッピングモータを駆動源とする遮断弁が注目されており、なかでもロータをガス流路内、ステータをガス流路外とする気密隔壁を持った遮断弁が、ガス流路への取り付けが容易なため主流である。
【０００５】
以下に従来の遮断弁について説明する。
【０００６】
従来のこの種の遮断弁は、特開平９−２１０２３７号公報、特開平１１−２３５２号公報に示すようなものが一般的であった。この特開平１１−２３５２号公報に記載の遮断弁は図５に示されているように、鍔付きカップ状のケーシング６を有し、このケーシング６の外周にステータ４を装着し、ケーシング６の開口部に合成樹脂製のアウターブッシュ３を嵌着し、このアウターブッシュ３にスタッド５を一体成形することで偏心させて前方に突設し、ケーシング６内にインナーブッシュ１２を挿設し、アウターブッシュ３およびインナーブッシュ１２にリードスクリュー１７をその先端の雄ネジ部１７ａが当該アウターブッシュ３より前方に突出した状態で正逆方向に回転自在に支持し、このリードスクリュー１７にロータ１６をステータ４に対向する形で取り付け、このロータ１６とアウターブッシュ３との間にスラスト荷重用ころがり軸受１８を介挿し、スタッド５に係合し雄ネジ部１７ａに螺合して弁体２５を配されている。弾性シール部材８とアウターブッシュ３とケーシング６は、段付きフランジ２と平板フランジ７とで挟み込まれていて、段付きフランジ２と平板フランジ７とはかしめ部３２でかしめによって固着されている。かしめ部３２より外側に弾性シール部材３３が段付きフランジ２と筺体２７とで挟み込まれて、段付きフランジ２と筺体２７との気密を保持している。
【０００７】
以上のように構成された遮断弁について、以下その動作について説明する。
【０００８】
ガスの異常使用時などには、図示していない制御部からの通電により、ロータ１６を正転させ、リードスクリュー１７が正方向に回転し、スタッド５が弁体２５の回転を拘束することで回転運動を直線運動に変換し、弁体２５がリードスクリュー１７側から弁座２６側に前進して弁座２６に当接することにより、流体経路を閉塞して流体を遮断する。また、これを復元するときには、外部入力によってリードスクリュー１７を逆方向に回転させ、スタッド５が弁体２５の回転を拘束することで回転運動を直線運動に変換し、弁体２５を弁座２６側からリードスクリュー１７側に弁体２５の短がアウターブッシュ３に当接するまで後退させ、流体経路を開放して流体の供給を再開していた。
【０００９】
また、特開平９−２１０２３７号公報記載の遮断弁を図６に示した。この遮断弁も図５の遮断弁とほぼ同様の構成であるが、異なる点は、ステータ３４がフランジ３５と複数の溶接部３６においてスポット溶接されて固定されている点である。溶接部３６より外側に弾性シール部材３３がフランジ３５と筺体２７とで挟み込まれて、フランジ３５と筺体２７との気密を保持している。
【００１０】
この遮断弁の動作に関しては、図５の遮断弁と同様であるため説明を省略する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この種の遮断弁は、一般的に屋外に設置されるガスメータに取り付けられ、夏の直射日光下での５０℃を超過する温度から、厳冬期の−２０℃を下回る温度までの厳しい温度変化にさらされることになる。弁体２５、フランジ２、３５のガス室側などガス室側の部品は、低分子炭化水素である燃料用ガスや、ガス中に微少に含まれる水分、硫化水素、二酸化硫黄などの精製不純物である活性ガスなどの有機物環境内で前記過酷な温度変化にさらされることになる。また、ステータ４、３４や、フランジ２、３５の大気側は屋外の飽和湿度に近い高温高湿環境や、ガスメータの内の結露などの過酷な条件にさらされることになる。そして、その中で、ガスメータの使用期間（一般に１０年間）中、ガス漏れのないよう高い気密信頼性が要求されている。
【００１２】
図５に示した従来の遮断弁のように、ステータ４とフランジ２間をかしめ接合している場合は、かしめ部３２のかしめ変形個所は金属の表面処理が薄くなったり、剥離したりしており、水分などによって腐食しやすい状態になっている。また、かしめの残留応力で、かしめ部３２は金属組織上弱くなっていて粒界腐食や応力腐食割れを発生しやすい。
【００１３】
図６に示した従来の遮断弁のように、ステータ３４とフランジ３５間をスポット溶接している場合は、溶接部３６は、溶接時の局部的な発熱により溶接部３６とその他の個所との金属組織間に歪みが残存しており粒界腐食や応力腐食割れを発生しやすい。また、溶接部３６の周辺は金属の表面処理が薄くなったり、剥離したりしており、水分などによって腐食しやすい状態になっている。
【００１４】
また、上記従来の遮断弁では、ステータ４、３４とフランジ２、３５とのかしめ部３２または溶接部３６が、弾性シール部材３３によるフランジ２、３５と筐体２７とのシール面より内側にあるため、万が一かしめ部３２または溶接部３６が腐食、応力腐食割れなどで破損した場合は、ガス室側から大気側にガス漏れが発生する可能性がある。
【００１５】
さらに、図５、図６に示す従来の遮断弁はいずれも、軸を支持する軸受けが隔壁に対し複数部材を介して支持される構成のため、ロータとステータのギャップや軸の傾きがばらつきやすく性能確保が難しい構成であった。
【００１６】
また、ガス圧の変動が繰り返された場合、変位の大きい隔壁のシール部はゆるみ易い傾向にあるが、図５、図６の従来例とも変位に対して配慮をしていないため、シール部のガス漏れが懸念される。
【００１７】
本発明はかかる従来の課題に鑑み、長期使用における湿度ストレス、温度ストレス、化学物質のストレス等によってステータをフランジに固定する機構が破壊しにくく、万が一腐食などで破損した場合もガス漏れに至らない高い気密信頼性を有した遮断弁を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、本発明の遮断弁は、ステータと、前記ステータの内側に設けた開放端を有する円筒部を備えたなべ状の嵌通孔のない隔壁と、回転軸の一端に送りネジが形成された回転軸を有するロータと、中央に中心孔と前記隔壁の開放端の外径より若干大きな内径を持った円筒状段差部を形成し前記流体室と気密を保持するためのシール面を有した取り付け板と、前記隔壁の開放端の外周と前記取り付け板の円筒状段差部の内周との間に介在するシール部材と、前記送りネジに螺合し前記ロータの回転により、前後動作する移動体と、前記移動体と係合している弁体と、前記取り付け板の外周部に設けた嵌合部と、前記嵌合部に嵌合して前記ステータを前記取り付け板に固定する支持フレームとからなり、前記ロータは送りネジが前記隔壁の開口端側に位置する方向で前記隔壁の内側に配置され、前記移動体は前記取り付け板の中心孔を通して前記送りネジに螺合し、前記支持フレームが前記嵌合部に嵌合することにより、前記ステータと前記隔壁を取り付け板側に押し付けたことを特徴とするもので、高い気密と信頼性を有した遮断弁を実現するものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の発明における遮断弁は、流体室に形成された弁座に当接可能に構成した弁体により、前記弁体が前記弁座から離れてガスが流通可能な開弁状態と、前記弁体が前記弁座に当接しガスが遮断される閉弁状態とを保持する遮断弁において、
ステータと、前記ステータの内側に設けた開放端を有する円筒部を備えたなべ状の嵌通孔のない隔壁と、回転軸の一端に送りネジが形成された回転軸を有するロータと、中央に中心孔と前記隔壁の開放端の外径より若干大きな内径を持った円筒状段差部を形成し前記流体室と気密を保持するためのシール面を有した取り付け板と、前記隔壁の開放端の外周と前記取り付け板の円筒状段差部の内周との間に介在するシール部材と、前記送りネジに螺合し前記ロータの回転により、前後動作する移動体と、前記移動体と係合している弁体と、前記取り付け板の外周部に設けた嵌合部と、前記嵌合部に嵌合して前記ステータを前記取り付け板に固定する支持フレームとからなり、前記ロータは送りネジが前記隔壁の開口端側に位置する方向で前記隔壁の内側に配置され、前記移動体は前記取り付け板の中心孔を通して前記送りネジに螺合し、前記支持フレームが前記嵌合部に嵌合することにより、前記ステータと前記隔壁を取り付け板側に押し付けたことを特徴とするものである。
【００２０】
この構成により、支持フレームを取り付け板の外周部に設けた嵌合部に嵌合することにより、前記ステータと前記隔壁を取り付け板側に押し付けているため、従来の接合部に相当する嵌合部が完全に大気室側にあることになり、燃料用ガスや、ガス中に微少に含まれる水分、硫化水素、二酸化硫黄などの精製不純物である活性ガスなどの有機物環境にさらされることがなく、水分付着や、結露に強い構成となり、従来の遮断弁と比較してステータを取り付け板に固定する機構が破壊しにくく、万が一腐食などで破損した場合でも取り付け板のシール面の内側には影響がなく、ガス室側から大気側にガス漏れが発生することがない。また、軸が傾いたり、ギャップのばらつきが生じにくいものとなる。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００２２】
（実施例１）
図１、図２、図３はそれぞれ本発明の実施例１の遮断弁の開弁状態、遮断動作中、閉弁状態の断面図、図４は本発明の実施例１の遮断弁の取り付け板、ステータ、支持フレームの形状を示す斜視図である。
【００２３】
図１および図４において、概ね糸巻き状のコイルボビン４１に導線４２が巻線された励磁コイル４３と、外周に円筒部を有し内周に櫛歯状の磁極を持った第１の電磁ヨーク４４と、この電磁ヨーク４４との間で励磁コイル４３を挟持するように配された概ね円盤状で内周に櫛歯状の磁極を持った第２の電磁ヨーク４５とのセットが２組、互いの第２の電磁ヨーク４５の円盤部を接触させて配されステータ４６を形成している。第１の電磁ヨーク４４と第２の電磁ヨーク４５の櫛歯状の磁極は所定の隙間を持って噛合し、また２組のセットの櫛歯は、回転方向に他のセットの櫛歯のほぼ隙間部に位置するよう配置されている。
【００２４】
ステータ４６の内側に同軸に、２段の底４７ａ、４７ｂと、大小の円筒部４７ｃ、４７ｄ、大径の円筒部４７ｃの開放端につば４７ｅを有するなべ状に絞り成形された嵌通孔のない金属性の隔壁４７が配されている。隔壁４７の材料は、非磁性ステンレス鋼鈑、銅合金、アルミニウム合金、合成樹脂、セラミックスなどの剛体が選択可能であるが、耐腐食性、強度、耐クリープ、薄肉加工性などの理由から、オーステナイト系ステンレス鋼鈑を絞り加工したものが最適であり、絞り加工後固溶化熱処理を施し、残留する内部応力と結晶粒の微細化を除去したものが望ましい。
【００２５】
隔壁４７の小径の円筒部４７ｄなべ側面内側には、中心孔４８ａを有する合成樹脂製の第１の軸受４８が嵌挿されている。隔壁４７の円筒部４７ｄと第１の軸受４８は締まり嵌めで嵌合している。第１の軸受４８の嵌挿部４８ｂと中心孔４８ａとの間には、薄肉化した波紋状の応力緩和部４８ｃが形成されている。また、隔壁４７の底４７ａに当接するようストッパ４８ｄが形成されている。この第１の軸受４８の材料は、摩擦係数の低さや経済的理由からポリアセタールが最適である。
【００２６】
隔壁４７の大径の円筒部４７ｃのなべ側面の開放端側には、第２の軸受け４９ａと、側面に中心軸と垂直な開放端４９ｇを持つ円筒部４９ｂと、外周につば部４９ｃとを同軸に有する合成樹脂製のふた４９が、つば部４９ｃを隔壁４７のつば４７ｅに当接して嵌挿されている。隔壁４７の円筒部４７ｃと第２の軸受けを兼たふた４９の嵌挿部４９ｅは締まり嵌めで嵌合している。ふた４９の嵌挿部４９ｅと第２の軸受け４９ａとの間には、薄肉化した波紋状の応力緩和部４９ｄが形成されている。このふた４９の材料としては第１の軸受４８同様ポリアセタールが最適である。隔壁４７の円筒部４７ｃとふた４９の嵌挿部４９ｅとの締まり嵌めの嵌め合いは、後述する別の固定手段があるため、また円盤部４９ｆの波打ちを防止するために比較的ゆるめでよい。ふた４９の円筒部４９ｂの内面には中心軸に平行な凸状のリブ５０が、円周上で１８０°離れた２カ所に形成されている。
【００２７】
隔壁４７の内側には、円周方向に分極着磁された円筒形の永久磁石５１と、一方の端に送りネジ５２を形成された回転軸５３と永久磁石５１と回転軸５３を同軸に保持するスリーブ５４とで構成されたロータ５５が、回転軸５３の送りネジ５２側端をふた４９の第２の軸受け４９ａに、逆の端を第１の軸受４８の中心孔４８ａに回転可能に緩挿されて配されている。
【００２８】
流体室５６に取り付け可能な取り付け板５７は、中央に中心孔５７ａと隔壁４７の大径の円筒部４７ｃの外径より若干大きな内径を持った円筒状段差部５７ｂを形成され、外周部の２カ所にかぎ爪状の嵌合部５７ｃを形成されている。段差部５７ｂには隔壁４７の大径の円筒部４７ｃの端部が挿入され、ふた４９の円筒部４９ｂが中心孔５７ａを貫通して流体室５６側に突出し、円筒部４７ｃの外周と段差部５７ｂの内周との間には、合成ゴム製Ｏリングなどの弾性体シール部材５８が隔壁４７の中心軸に対して径方向に圧縮されて配されている。ふた４９のつば部４９ｃは、取り付け板５７の段差部５７ｂの底面５７ｄと隔壁４７のつば４７ｅとに挟まれて保持されている。
【００２９】
取り付け板５７のシール面５７ｅと流体室５６との間にはシール部材６９が圧縮されて保持されており、取り付け板５７と流体室５６間を気密に保持している。
【００３０】
取り付け板５７の隔壁４７側平面にはステータ４６が当接して配されていて、このステータ４６と隔壁４７を押しつけて取り付け板５７との間に挟み込んで、両端を取り付け板５７の嵌合部５７ｃに嵌合されて、概ねコの字形状の支持フレーム５９が配されている。支持フレーム５９にはステータ４６に係合可能な係合部５９ｂが形成され、ステータ４６の回転を防止している。なお、この例では係合部５９ｂは背面から見ると凸字形状であり、先端部を電磁ヨーク４４に開口した孔に差し込んで係合し、凸字の段差部で電磁ヨーク４４を取り付け板５７側へ付勢している。ステータ４６とシール部材５８との間には、シール部材５８が取り付け板５７の段差部５７ｂから脱落することを防止するバックアップリング６０が配されている。取り付け板５７、支持フレーム５９の材質は表面処理された鋼板、ステンレス鋼板、銅合金板、アルミニウム合金板など耐ガス性、耐腐食性と、強度を持った剛体材料であり、経済的理由から表面処理された鋼板が選択しやすい。
【００３１】
流体室５６内に配された移動体６１は、中心孔６１ａが回転軸５３の送りネジ５２に螺合し、ステータ４６側に概ね円盤状のバネ受け６１ｂを形成され、他端に径の太い係合リング部６１ｃを形成され、それらの間に径の細い円筒部６１ｄを形成されている。バネ受け６１ｂの外周には、ふた４９のリブ５０と係合可能な凹状部６１ｅが、円周上で９０°の間隔に４カ所に成形されている。この凹状部６１ｅがリブ５０と係合することで、移動体６１と軸受４９との回転が防止され、送りネジ５２の回転動作が移動体６１の前後動作に変換される。移動体６１の材料は、摩擦係数の低さや経済的理由からポリアセタールが最適である。
【００３２】
弁体６２は、流体室５６内に形成された弁座６５に当接可能な概ね円盤状で合成ゴムなどの可撓体性の弁シート６３と、弁シート６３のステータ４６側の面に当接して配された合成樹脂など剛体製の弁シート保持部材６４とで構成されている。ガス（流体）は弁体６２を弁座６５に対して、閉成方向に流れるように構成されている。弁シート６３は貫通孔がなく、外周に係合リング部６３ａを形成し、弁シート保持部材６４を抱き込むようにして遊嵌している。弁シート保持部材６４は、ステータ４６側に突出し、内径が移動体６１の係合リング部６１ｃの外径とほぼ等しく軸方向に縦割り６４ａが形成された円筒部６４ｂを有し、この円筒部６４ｂの端に、内径が移動体６１の係合リング部６１ｃ外径より細く移動体６１の円筒部６１ｄ外径とほぼ等しい、内側に突出した係合爪６４ｃを有し、移動体６１と係合して配されている。弁シート保持部材６４の円筒部６４ｂ先端と移動体６１のバネ受け６１ｂとの間には隙間６９が設けられている。
【００３３】
移動体６１と弁シート保持部材６４との間には、弁シート保持部材６４の円筒部６４ｂ外径とほぼ等しい内径を有するコイルスプリング６６が圧縮して保持されている。
【００３４】
そして、この移動体６１と弁体６２とで弁機構を構成しており、開弁側の移動下死点においてはふた４９の開放端４９ｇと、弁シート保持部材６４の裏面６４ｄが当接し、かつ、ふた４９と移動体６１の間には隙間を有するよう軸方向の長さを設定されている。
【００３５】
ロータ５５のスリーブ５４と第１の軸受４８、ふた４９との間には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）や黒鉛粒子を配合したポリアミド（ＰＡ）などの自己潤滑性を有する合成樹脂製のスラストワッシャ６７、６８が配されている。
【００３６】
次にこの実施例１の遮断弁の動作、作用について説明する。
【００３７】
ガスの使用状態が異常でなく、各種センサーからの信号が危険を示していない時、マイコンメータの制御部（図示せず）からの通電はなく、遮断弁は図１に示したように移動体６１はステータ４６側にあり、弁体６２は弁座６５から離れた開弁状態を保持し、ガスが流通可能である。
【００３８】
ガスの使用状態が異常であるか、各種センサーからの信号が危険を示している時、マイコンメータの制御部は励磁コイル４３の各導線４２に位相差を持ったパルス状電流を印加し、ロータ５５を正回転させる。移動体６１は凹状部６１ｅがリブ５０と係合し回転を防止されているため、ロータ５５に連動した送りネジ５２の回転動作は移動体６１の前後動作に変換され、移動体６１と係合している弁体６２は、弁シート６３が弁座６５に当接する位置に移動し、図２に示した状態になる。さらに移動体６１が弁座６５側に前進すると、コイルスプリング６６がより圧縮され、弁シート保持部材６４の円筒部６４ｂ先端と移動体６１のバネ受け６１ｂとが当接し、弁シート６３が撓み、圧縮され、ついに移動体６１の反発力が送りネジ５２の推力より大きくなり、ロータ５５の回転が停止する。こうして、弁体６２は弁座６５にコイルスプリング６６で付勢され、ガスが遮断される。この閉弁状態の遮断弁を図３に示した。
【００３９】
この後、マイコンメータの制御部が通電を停止しても、ロータ５５は保持トルクのため状態を保持し、したがって弁体６２は弁座６５にコイルスプリング６６で付勢された閉弁状態を保持する。
【００４０】
各種センサーからの信号から危険が解除され復帰可能とマイコンメータの制御部が判断した場合や、ガス利用者が危険状態を復旧し、メータやリモートコントロール盤に設けられた復帰スイッチを操作した場合、ガス供給業者などが通信による遠隔復帰命令を発信した場合などには、マイコンメータの制御部は励磁コイル４３の各導線４２に逆位相差を持ったパルス状電流を印加し、ロータ５５を逆回転させる。すると送りネジ５２に送られて移動体６１はステータ４６側に移動し、弁体６２は弁座６５から離脱し、ガスが流通可能になる。移動体６１はさらにステータ４６側に移動し、ついに弁体６２の弁シート保持部材６４の裏面６４ｄがふた４９の円筒部４９ｂの開放端４９ｇに当接し移動下死点となってロータ５５の回転が停止する。この後マイコンメータの制御部が通電を停止しても、ロータ５５は保持トルクのため状態を保持し、図１に示した開弁状態を保持する。
【００４１】
さて、この種の遮断弁は、一般的に屋外に設置されるガスメータに取り付けられ、夏の直射日光下での５０℃を超過する温度から、厳冬期の−２０℃を下回る温度までの厳しい温度変化にさらされることになる。弁体６２、取り付け板５７のガス室側などガス室側の部品は、低分子炭化水素である燃料用ガスや、ガス中に微少に含まれる水分、硫化水素、二酸化硫黄などの精製不純物である活性ガスなどの有機物環境内で前記過酷な温度変化にさらされることになる。また、ステータ４６や、取り付け板５７の大気側は屋外の飽和湿度に近い高温高湿環境や、ガスメータの内の結露などの過酷な条件にさらされることになる。そして、その中で、ガスメータの使用期間（一般に１０年間）中、ガス漏れのないよう高い気密信頼性が要求されている。
【００４２】
本実施例の遮断弁は、ステータ４６を取り付け板５７に固定する機構を支持フレーム５９とし、取り付け板５７のシール面５７ｅより外側に支持フレーム５９との嵌合部５７ｃを形成したため、嵌合部５７ｃが完全に大気室側にあることになり、低分子炭化水素である燃料用ガスや、ガス中に微少に含まれる水分、硫化水素、二酸化硫黄などの精製不純物である活性ガスなどの有機物環境にさらされることがない。また、かしめ部は比較的開放された箇所に形成されるため毛細管現象などによって水分を吸い上げることがなく、結露して塗れた場合などでも比較的早く乾燥するため、従来の遮断弁と比較してステータ４６を取り付け板５７に固定する機構が破壊しにくい。
【００４３】
また、嵌合部５７ｃが完全に大気側にあるため、万が一嵌合部５７ｃが腐食などで破損した場合でも取り付け板５７のシール面５７ｅの内側には影響がなく、ガス室側から大気側にガス漏れが発生することがない。
【００４４】
以上のように、本発明によれば、長期使用における湿度ストレス、温度ストレス、化学物質のストレス等によってステータ４６を取り付け板５７に固定する機構が破壊しにくく、万が一腐食などで破損した場合もガス漏れに至らない高い気密信頼性を有した遮断弁を提供することができる。
【００４５】
また、第１の軸受け４８と第２の軸受けを兼たふた４９はいずれも隔壁４７に対して１部材で構成されているため、誤差の集積や芯ぶれが極少で済み、駆動トルクが低減でき、引っ掛かり防止など信頼性の向上が図れる。
【００４６】
また、流体の流れ方向を弁機構の閉成方向としているため、弁機構として閉成方向に流体の圧力がかかる構成となり、シール性が向上するとともに、組み立てが容易にできるようになるものである。
【００４７】
また、隔壁４７は径方向にシールするシール部材５８を介して取り付け板に固定して構成しているので、繰り返し流体の圧力変動があっても、たわみ易い取り付け板５７の中央部が変位してもシール性を維持し流体の漏れ防止性を更に向上している。
【００４８】
なお、図１において、ふた４９にリブ５０を設け、移動体６１に凹状部６１ｅを設けるとしたが、第２の軸受に溝を設け、移動体に凸状部を設けて係合させ回転防止手段としてもよい。また、励磁コイル４３、第１の電磁ヨーク４４、第２の電磁ヨーク４５のセットは２セットとしたが、３セットでも、より多数でもよい。また、シール部材５８は径方向に圧縮されて配されるとしたが、軸方向の圧縮でも良い。ただし、この場合はふた４９のつば４９ｃがクリープ変形することによってシール部材５８の圧縮率が小さくなる可能性が大きいので、シール部材５８の軸方向の圧縮率を左右する部分にはつば４９ｃ等の合成樹脂を介在させないよう形成することが必要である。また、スラスト軸受は滑り軸受であるスラストワッシャ６７、６８としたが、ボールベアリングなどの転がり軸受でもよい。ただし、マイコンメータの遮断弁の場合は、長期間にわたって開弁静止状態で放置されることが多いため、潤滑油の使用は好ましくない。また、弁体６２と移動体６１とは別部品としたが、一体的に構成されてもよい。弁シート６３は弁シート保持部材６４を抱き込んでいるとしたが、中央で嵌合してもよく、弁シート保持部材に中心軸を形成して弁シートを気密に貫通させ別の固定部材で締結してもよい。また、送り手段は送りねじとしたが円筒カムなどでもよい。また、送り手段と移動体は雄ネジと雌ネジとしたが、ウォームとラックの組み合わせでもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、次のような効果が得られる。
【００５０】
（１）支持フレームを取り付け板の外周部に設けた嵌合部に嵌合することにより、前記ステータと前記隔壁を取り付け板側に押し付けているため、従来の接合部に相当する嵌合部が完全に大気側にあることになり、燃料用ガスや、ガス中に微少に含まれる水分、硫化水素、二酸化硫黄などの精製不純物である活性ガスなどの有機物環境にさらされることがなく、水分付着や、結露に強い構成となり、従来の遮断弁と比較してステータを取り付け板に固定する機構が破壊しにくく、万が一腐食などで破損した場合でも取り付け板のシール面の内側には影響がなく、ガス室側から大気側にガス漏れが発生することがない。また、第１の軸受け４８と第２の軸受けを兼たふた４９はいずれも隔壁４７に対して１部材で構成されているため、誤差の集積や軸ぶれが極少で済み、駆動トルクが低減でき、引っ掛かり防止など信頼性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の遮断弁の開弁状態の断面図
【図２】同遮断弁の遮断動作中の断面図
【図３】同遮断弁の閉弁状態の断面図
【図４】同遮断弁の取り付け板、ステータ及び支持フレームの形状を示す斜視図
【図５】従来の遮断弁の開弁状態の断面図
【図６】従来の他の遮断弁の開弁状態の断面図
【符号の説明】
４６ステータ
４７隔壁
５５ロータ
５３回転軸
５６流体室
５７取り付け板
５７ｃ嵌合部
５７ｅシール面
５８シール部材
５９支持フレーム
５９ｂ係合部
６１移動体（弁機構）
６２弁体（弁機構）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention uses a safety valve (international patent classification F16K 17/36) that operates according to an external situation and uses an electric motor as an operation means (international patent classification F16K 31/04), in particular, a gas shut-off device that prevents a gas accident in advance. More specifically, the present invention relates to a shutoff valve used as a shutoff mechanism, and more specifically, a motor that performs a shutoff return operation of the flow path by moving the valve body forward or backward relative to a valve seat formed in the flow path is used as a power source. It relates to the shut-off valve.
[0002]
[Prior art]
In order to prevent gas accidents, various types of safety devices have been used in the past.In particular, when the flow rate sensor built in the gas meter monitors the gas flow rate and the microcomputer determines that the gas usage status is abnormal, Microcomputer-equipped gas with a battery power source that shuts off the gas with a shut-off valve built in the gas meter when the status of sensors such as earthquake sensors, gas pressure sensors, gas alarms, carbon monoxide sensors, etc. The gas meter with built-in shut-off device (hereinafter abbreviated as microcomputer meter) has been promoted for its advantages such as safety, ease of gas piping, and low price, and in recent years, almost all households have become popular.
[0003]
In addition, the ratio of centralized monitoring micrometers that have a telemeter function that centrally monitors the gas flow rate information measured by the flow sensor using a telephone line will increase, and the convenience of information terminals will increase. It has been demanded. In this central monitoring type microcomputer meter, etc., gas can be shut off and restored by electric energy from the battery installed in the microcomputer meter so that gas can be shut off and restored by simple electric switch operation or remote operation by telephone line etc. On the other hand, a shut-off valve that does not require energy is required to maintain the open and closed states.
[0004]
As the drive system for this shut-off valve, the one that used an electromagnetic solenoid has been the mainstream. However, in recent years, a relatively strong closing force and return force can be realized. A shut-off valve with a gas-tight partition with the rotor inside the gas flow path and the stator outside the gas flow path is the mainstream because it is easy to attach to the gas flow path. .
[0005]
A conventional shut-off valve will be described below.
[0006]
Conventional shut-off valves of this type are generally shown in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 9-210237 and 11-2352. As shown in FIG. 5, the shut-off valve described in Japanese Patent Laid-Open No. 11-2352 has a cup-shaped casing 6 with a hook, and a stator 4 is mounted on the outer periphery of the casing 6. A synthetic resin outer bush 3 is fitted into the opening, and a stud 5 is integrally formed on the outer bush 3 so as to be eccentric, projecting forward, an inner bush 12 being inserted into the casing 6, and an outer The lead screw 17 is supported on the bush 3 and the inner bush 12 so that the male screw portion 17a at the tip protrudes forward from the outer bush 3 so as to be rotatable in the forward and reverse directions. The thrust load roller bearing 18 is inserted between the rotor 16 and the outer bush 3 so that the It is arranged a valve body 25 screwed into engagement with the male threaded portion 17a to 5. The elastic seal member 8, the outer bush 3, and the casing 6 are sandwiched between the stepped flange 2 and the flat plate flange 7, and are fixed to the stepped flange 2 and the flat plate flange 7 by caulking at a caulking portion 32. An elastic seal member 33 is sandwiched between the stepped flange 2 and the housing 27 outside the caulking portion 32 to keep the stepped flange 2 and the housing 27 airtight.
[0007]
The operation of the shut-off valve configured as described above will be described below.
[0008]
When the gas is abnormally used, the rotor 16 is rotated forward by energization from a control unit (not shown), the lead screw 17 rotates in the forward direction, and the stud 5 restrains the rotation of the valve body 25. The rotary motion is converted into a linear motion, and the valve body 25 advances from the lead screw 17 side to the valve seat 26 side and comes into contact with the valve seat 26, thereby closing the fluid path and blocking the fluid. Further, when restoring this, the lead screw 17 is rotated in the reverse direction by an external input, and the stud 5 constrains the rotation of the valve body 25 to convert the rotational motion into a linear motion. The valve body 25 is retracted from the side to the lead screw 17 side until the short side of the valve body 25 comes into contact with the outer bush 3 to open the fluid path and resume the supply of fluid.
[0009]
FIG. 6 shows a shutoff valve described in Japanese Patent Laid-Open No. 9-210237. This shut-off valve has the same configuration as the shut-off valve shown in FIG. 5 except that the stator 34 is fixed by spot welding at a flange 35 and a plurality of welds 36. The elastic seal member 33 is sandwiched between the flange 35 and the housing 27 outside the welded portion 36 to keep the flange 35 and the housing 27 airtight.
[0010]
The operation of this shut-off valve is the same as that of the shut-off valve in FIG.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
This type of shut-off valve is generally attached to a gas meter installed outdoors, and is subject to severe temperature changes from temperatures exceeding 50 ° C under direct sunlight in summer to temperatures below -20 ° C in severe winter season. Will be exposed. The gas chamber side parts such as the gas chamber side of the valve body 25 and the flanges 2 and 35 are made of low molecular hydrocarbon fuel gas or refined impurities such as moisture, hydrogen sulfide, sulfur dioxide contained in the gas. It will be exposed to the severe temperature changes in an organic environment such as an active gas. Further, the atmosphere side of the stators 4 and 34 and the flanges 2 and 35 are exposed to severe conditions such as a high temperature and high humidity environment close to an outdoor saturated humidity, and condensation in the gas meter. Among them, high airtight reliability is required so that no gas leaks during the service period (generally 10 years) of the gas meter.
[0012]
When the stator 4 and the flange 2 are caulked and joined as in the conventional shut-off valve shown in FIG. 5, the caulking deformed portion of the caulking portion 32 has a thin metal surface treatment or is peeled off. It is easily corroded by moisture. In addition, due to the residual stress of caulking, the caulking portion 32 is weak in the metal structure and easily causes intergranular corrosion and stress corrosion cracking.
[0013]
When spot welding is performed between the stator 34 and the flange 35 as in the conventional shut-off valve shown in FIG. 6, the welded portion 36 is connected to the welded portion 36 and other portions by local heat generation during welding. Strain remains between the metal structures, and intergranular corrosion and stress corrosion cracking are likely to occur. Further, the metal surface treatment is thinned or peeled around the welded portion 36 and is easily corroded by moisture or the like.
[0014]
Further, in the above-described conventional shutoff valve, the caulked portion 32 or the welded portion 36 between the stators 4 and 34 and the flanges 2 and 35 is located inside the sealing surface between the flanges 2 and 35 and the housing 27 by the elastic seal member 33. For this reason, if the caulking portion 32 or the welded portion 36 is damaged due to corrosion, stress corrosion cracking, or the like, gas leakage may occur from the gas chamber side to the atmosphere side.
[0015]
Furthermore, since the conventional shut-off valve shown in FIGS. 5 and 6 is configured such that the bearing that supports the shaft is supported by a plurality of members with respect to the partition wall, the gap between the rotor and the stator and the inclination of the shaft are likely to vary. It was difficult to ensure performance.
[0016]
In addition, when the gas pressure is repeatedly changed, the seal portion of the partition wall having a large displacement tends to be loosened. However, neither of the conventional examples of FIGS. There is concern about gas leakage.
[0017]
In view of such a conventional problem, the present invention is unlikely to break the mechanism for fixing the stator to the flange due to humidity stress, temperature stress, chemical stress, etc. in long-term use. Damage due to corrosion It is an object of the present invention to provide a shut-off valve having high airtight reliability that does not lead to gas leakage.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the shut-off valve of the present invention is provided with a stator and an inner side of the stator. With a cylindrical part having an open end A partition wall without a pan-shaped fitting hole, a rotor having a rotation shaft with a feed screw formed at one end of the rotation shaft, and a center in the center Forms a cylindrical step with a slightly larger inside diameter than the outside diameter of the hole and the open end of the bulkhead A mounting plate having a sealing surface for maintaining airtightness with the fluid chamber, and an open end of the partition wall Outer circumference And the mounting plate The inner circumference of the cylindrical step A seal member interposed therebetween, a movable body that is screwed into the feed screw and rotated by the rotor, a valve body that is engaged with the movable body, and an outer peripheral portion of the mounting plate The provided fitting part and the fitting part Mating And a support frame that fixes the stator to the mounting plate, the rotor is disposed inside the partition in a direction in which a feed screw is positioned on the opening end side of the partition, and the moving body is mounted on the mounting plate. The stator and the partition wall are pressed against the mounting plate by screwing into the feed screw through a center hole and fitting the support frame to the fitting portion. It realizes a shut-off valve having the characteristics.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The shut-off valve according to the first aspect of the present invention is a valve-opening state in which the valve body is separated from the valve seat and allows gas to flow therethrough by a valve body configured to be able to contact a valve seat formed in the fluid chamber. In the shut-off valve that holds the closed state in which the valve body comes into contact with the valve seat and the gas is shut off,
A stator and provided inside the stator With a cylindrical part having an open end A partition wall without a pan-shaped fitting hole, a rotor having a rotation shaft with a feed screw formed at one end of the rotation shaft, and a center in the center Forms a cylindrical step with a slightly larger inside diameter than the outside diameter of the hole and the open end of the bulkhead A mounting plate having a sealing surface for maintaining airtightness with the fluid chamber, and an open end of the partition wall Outer circumference And the mounting plate The inner circumference of the cylindrical step A seal member interposed therebetween, a movable body that is screwed into the feed screw and rotated by the rotor, a valve body that is engaged with the movable body, and an outer peripheral portion of the mounting plate The provided fitting part and the fitting part Mating And a support frame that fixes the stator to the mounting plate, the rotor is disposed inside the partition in a direction in which a feed screw is positioned on the opening end side of the partition, and the moving body is mounted on the mounting plate. The stator and the partition are pressed against the mounting plate side by screwing into the feed screw through a center hole and fitting the support frame into the fitting portion.
[0020]
With this configuration, the stator and the partition are pressed against the mounting plate side by fitting the support frame to the fitting portion provided on the outer peripheral portion of the mounting plate, so that the fitting portion corresponding to the conventional joint portion Will be completely on the atmosphere chamber side, and will not be exposed to the organic matter environment such as fuel gas and the active gas which is refined impurities such as moisture, hydrogen sulfide, sulfur dioxide contained in the gas, Compared to conventional shutoff valves, the mechanism that fixes the stator to the mounting plate is less likely to break, and even if it is damaged due to corrosion, the inside of the sealing surface of the mounting plate is not affected. No gas leaks from the gas chamber side to the atmosphere side. Further, the axis is not inclined and gap variations are less likely to occur.
[0021]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0022]
Example 1
1, 2, and 3 are sectional views of the shut-off valve according to the first embodiment of the present invention in the open state, during the shut-off operation, and the closed state, respectively, and FIG. 4 is a mounting plate for the shut-off valve according to the first embodiment of the present invention. It is a perspective view which shows the shape of a stator and a support frame.
[0023]
1 and 4, an exciting coil 43 in which a conducting wire 42 is wound around a substantially bobbin-shaped coil bobbin 41, and a first electromagnetic yoke 44 having a cylindrical portion on the outer periphery and a comb-shaped magnetic pole on the inner periphery. And two sets of a second electromagnetic yoke 45 having a generally disc shape and a comb-like magnetic pole on the inner periphery, which are arranged so as to sandwich the exciting coil 43 between the electromagnetic yoke 44 and each other. The second electromagnetic yoke 45 is placed in contact with the disk portion to form a stator 46. The comb-shaped magnetic poles of the first electromagnetic yoke 44 and the second electromagnetic yoke 45 mesh with a predetermined gap, and the two sets of comb teeth are substantially the same as the other sets of comb teeth in the rotation direction. It arrange | positions so that it may be located in a clearance gap part.
[0024]
Coaxially inside the stator 46, there are two stages of bottom holes 47a and 47b, large and small cylindrical portions 47c and 47d, and a large diameter cylindrical portion 47c with a flange 47e at the open end of the large diameter cylindrical portion 47c. There is no metallic partition 47. The material of the partition wall 47 can be selected from rigid bodies such as non-magnetic stainless steel plates, copper alloys, aluminum alloys, synthetic resins, and ceramics, but for reasons such as corrosion resistance, strength, creep resistance, and thin wall workability, austenite A stainless steel plate drawn by drawing is optimal, and a solution obtained by applying a solution heat treatment after drawing to remove residual internal stress and crystal grain refinement is desirable.
[0025]
A first bearing 48 made of synthetic resin having a center hole 48a is fitted into the inside of the side surface of the small-diameter cylindrical portion 47d of the partition wall 47. The cylindrical portion 47d of the partition wall 47 and the first bearing 48 are fitted with an interference fit. Between the fitting portion 48b of the first bearing 48 and the center hole 48a, a thin rippled stress relaxation portion 48c is formed. Further, a stopper 48d is formed so as to contact the bottom 47a of the partition wall 47. The material of the first bearing 48 is optimally polyacetal because of its low friction coefficient and economic reasons.
[0026]
On the open end side of the pan side surface of the large-diameter cylindrical portion 47c of the partition wall 47, a second bearing 49a, a cylindrical portion 49b having an open end 49g perpendicular to the central axis on the side surface, and a collar portion 49c on the outer periphery are provided. A synthetic resin lid 49 having the same axis is fitted into the flange 47 e of the partition wall 47 in contact with the flange 47 e. The cylindrical portion 47c of the partition wall 47 and the fitting insertion portion 49e of the lid 49 serving as the second bearing are fitted with an interference fit. Between the fitting portion 49e of the lid 49 and the second bearing 49a, a thin rippled stress relaxation portion 49d is formed. As the material of the lid 49, polyacetal is optimal as in the first bearing 48. The interference fit between the cylindrical portion 47c of the partition wall 47 and the fitting insertion portion 49e of the lid 49 may be relatively loose because there is another fixing means to be described later and to prevent the disk portion 49f from wavy. On the inner surface of the cylindrical portion 49b of the lid 49, convex ribs 50 parallel to the central axis are formed at two locations 180 ° apart on the circumference.
[0027]
Inside the partition wall 47, a cylindrical permanent magnet 51 polarized in the circumferential direction, a rotating shaft 53 having a feed screw 52 formed at one end, the permanent magnet 51, and the rotating shaft 53 are held coaxially. A rotor 55 composed of a sleeve 54 that rotates is loosened so that the end of the rotary shaft 53 on the side of the feed screw 52 can be rotated to the second bearing 49a of the lid 49 and the opposite end can be rotated to the center hole 48a of the first bearing 48. It is inserted and arranged.
[0028]
A mounting plate 57 that can be attached to the fluid chamber 56 is formed with a cylindrical stepped portion 57b having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the central hole 57a and the large-diameter cylindrical portion 47c of the partition wall 47 at the center. A claw-like fitting portion 57c is formed at the place. The end of the large-diameter cylindrical portion 47c of the partition wall 47 is inserted into the stepped portion 57b, and the cylindrical portion 49b of the lid 49 passes through the center hole 57a and protrudes toward the fluid chamber 56, and the outer periphery of the cylindrical portion 47c and the stepped portion Between the inner periphery of 57 b, an elastic seal member 58 such as a synthetic rubber O-ring is compressed in the radial direction with respect to the central axis of the partition wall 47. The flange portion 49 c of the lid 49 is held between the bottom surface 57 d of the stepped portion 57 b of the attachment plate 57 and the flange 47 e of the partition wall 47.
[0029]
A seal member 69 is compressed and held between the seal surface 57e of the mounting plate 57 and the fluid chamber 56, and the space between the mounting plate 57 and the fluid chamber 56 is kept airtight.
[0030]
A stator 46 is disposed in contact with the partition plate 47 side surface of the mounting plate 57. The stator 46 and the partition wall 47 are pressed against each other and sandwiched between the mounting plate 57 and both ends thereof are fitted portions 57c of the mounting plate 57. A generally U-shaped support frame 59 is disposed. The support frame 59 is formed with an engaging portion 59 b that can be engaged with the stator 46 to prevent the stator 46 from rotating. In this example, the engaging portion 59b has a convex shape when viewed from the back, and the front end portion is inserted into and engaged with a hole opened in the electromagnetic yoke 44, and the electromagnetic yoke 44 is attached to the mounting plate 57 by the convex stepped portion. It is energizing to the side. Between the stator 46 and the seal member 58, a backup ring 60 for preventing the seal member 58 from dropping from the stepped portion 57b of the mounting plate 57 is disposed. The material of the mounting plate 57 and the support frame 59 is a rigid material having gas resistance, corrosion resistance and strength, such as surface-treated steel plate, stainless steel plate, copper alloy plate and aluminum alloy plate. A treated steel plate is easy to select.
[0031]
The moving body 61 disposed in the fluid chamber 56 has a center hole 61a screwed into the feed screw 52 of the rotating shaft 53, a substantially disk-shaped spring receiver 61b formed on the stator 46 side, and a large diameter at the other end. An engagement ring portion 61c is formed, and a cylindrical portion 61d having a small diameter is formed between them. On the outer periphery of the spring receiver 61b, concave portions 61e that can engage with the ribs 50 of the lid 49 are formed at four locations at intervals of 90 ° on the circumference. When the concave portion 61 e is engaged with the rib 50, the rotation of the moving body 61 and the bearing 49 is prevented, and the rotation operation of the feed screw 52 is converted into the front-rear operation of the moving body 61. The material of the moving body 61 is optimally polyacetal because of its low friction coefficient and economic reasons.
[0032]
The valve body 62 is in contact with the valve seat 65 formed in the fluid chamber 56 and is substantially disc-shaped and is made of a flexible valve seat 63 such as synthetic rubber, and the surface of the valve seat 63 on the stator 46 side. The valve seat holding member 64 is made of a rigid body such as a synthetic resin disposed in contact therewith. The gas (fluid) is configured to flow in the closing direction with respect to the valve seat 65 with respect to the valve body 62. The valve seat 63 does not have a through hole, and an engagement ring portion 63 a is formed on the outer periphery, and the valve seat 63 is loosely fitted so as to embrace the valve seat holding member 64. The valve seat holding member 64 has a cylindrical portion 64b that protrudes toward the stator 46 and has an inner diameter that is substantially equal to the outer diameter of the engagement ring portion 61c of the moving body 61 and is formed with a longitudinal division 64a in the axial direction. At the end of 64b, there is an engaging claw 64c projecting inward that has an inner diameter smaller than the outer diameter of the engaging ring portion 61c of the moving body 61 and substantially equal to the outer diameter of the cylindrical portion 61d of the moving body 61. It is arranged together. A gap 69 is provided between the tip of the cylindrical portion 64 b of the valve seat holding member 64 and the spring receiver 61 b of the moving body 61.
[0033]
A coil spring 66 having an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the cylindrical portion 64 b of the valve seat holding member 64 is compressed and held between the moving body 61 and the valve seat holding member 64.
[0034]
The moving body 61 and the valve body 62 constitute a valve mechanism, and the open end 49g of the lid 49 abuts the back surface 64d of the valve seat holding member 64 at the moving bottom dead center on the valve opening side, In addition, the axial length is set so that there is a gap between the lid 49 and the moving body 61.
[0035]
Between the sleeve 54 of the rotor 55 and the first bearing 48 and the lid 49, a thrust washer made of a synthetic resin having self-lubricating properties such as polytetrafluoroethylene (PTFE) or polyamide (PA) blended with graphite particles. 67 and 68 are arranged.
[0036]
Next, the operation and action of the shutoff valve of the first embodiment will be described.
[0037]
When the gas usage state is not abnormal and the signals from various sensors do not indicate danger, there is no power supply from the control unit (not shown) of the microcomputer meter, and the shut-off valve is a moving body as shown in FIG. 61 is on the side of the stator 46, and the valve body 62 is kept open from the valve seat 65 so that gas can flow therethrough.
[0038]
When the usage state of the gas is abnormal or the signals from various sensors indicate danger, the control unit of the microcomputer meter applies a pulsed current having a phase difference to each conductive wire 42 of the exciting coil 43, and the rotor 55 is rotated forward. Since the movable body 61 is prevented from rotating by the concave portion 61 e engaging with the rib 50, the rotation operation of the feed screw 52 interlocked with the rotor 55 is converted into the front-rear operation of the movable body 61 and engaged with the movable body 61. The valve body 62 is moved to a position where the valve seat 63 abuts on the valve seat 65, and is in the state shown in FIG. When the moving body 61 further advances toward the valve seat 65, the coil spring 66 is further compressed, the tip of the cylindrical portion 64b of the valve seat holding member 64 and the spring receiver 61b of the moving body 61 come into contact, and the valve seat 63 bends. The repulsive force of the moving body 61 finally becomes larger than the thrust of the feed screw 52, and the rotation of the rotor 55 stops. Thus, the valve body 62 is urged against the valve seat 65 by the coil spring 66 and the gas is shut off. The shut-off valve in the closed state is shown in FIG.
[0039]
Thereafter, even if the control unit of the microcomputer meter stops energization, the rotor 55 maintains the state due to the holding torque, and therefore the valve body 62 maintains the closed state in which the valve seat 65 is urged by the coil spring 66. To do.
[0040]
When the controller of the microcomputer meter determines that the danger is released from the signals from the various sensors and can be restored, or when the gas user recovers the dangerous condition and operates the return switch provided on the meter or remote control panel, When a gas supplier or the like sends a remote return command by communication, the control unit of the microcomputer meter applies a pulsed current having an opposite phase difference to each conducting wire 42 of the exciting coil 43 and rotates the rotor 55 in the reverse direction. Let Then, it is sent to the feed screw 52 and the moving body 61 moves to the stator 46 side, the valve body 62 is detached from the valve seat 65, and the gas can flow. The moving body 61 further moves to the stator 46 side, and finally, the back surface 64d of the valve seat holding member 64 of the valve body 62 comes into contact with the open end 49g of the cylindrical portion 49b of the lid 49 and becomes a moving bottom dead center. Stops. Thereafter, even if the control unit of the microcomputer meter stops energization, the rotor 55 maintains the state due to the holding torque, and maintains the valve open state shown in FIG.
[0041]
Now, this kind of shut-off valve is generally attached to a gas meter installed outdoors, and it is a severe temperature from a temperature exceeding 50 ° C. under direct sunlight in summer to a temperature lower than −20 ° C. in the severe winter season. You will be exposed to change. Gas chamber side parts such as the gas chamber side of the valve body 62 and the mounting plate 57 are fuel gases that are low-molecular hydrocarbons and refined impurities such as moisture, hydrogen sulfide, and sulfur dioxide contained in the gas. It will be exposed to the severe temperature change in an organic substance environment such as active gas. Further, the atmosphere side of the stator 46 and the mounting plate 57 is exposed to severe conditions such as a high temperature and high humidity environment close to the saturation humidity outdoors and condensation in the gas meter. Among them, high airtight reliability is required so that no gas leaks during the service period (generally 10 years) of the gas meter.
[0042]
In the shut-off valve of this embodiment, the mechanism for fixing the stator 46 to the mounting plate 57 is the support frame 59, and the fitting portion 57c with the support frame 59 is formed outside the seal surface 57e of the mounting plate 57. 57c is completely on the atmosphere chamber side, and it is an organic environment such as a fuel gas that is a low-molecular hydrocarbon, and an active gas that is a purified impurity such as moisture, hydrogen sulfide, and sulfur dioxide contained in the gas in minute amounts. Is not exposed to. In addition, since the caulking part is formed in a relatively open place, it does not suck up moisture due to capillarity, etc., and it dries relatively quickly even when it is condensed and applied, so compared to conventional shutoff valves The mechanism for fixing the stator 46 to the mounting plate 57 is difficult to break.
[0043]
In addition, since the fitting portion 57c is completely on the atmosphere side, even if the fitting portion 57c is damaged due to corrosion or the like, there is no effect on the inside of the seal surface 57e of the mounting plate 57, and the gas chamber side is moved to the atmosphere side. There is no gas leak.
[0044]
As described above, according to the present invention, the mechanism for fixing the stator 46 to the mounting plate 57 due to humidity stress, temperature stress, chemical stress, and the like during long-term use is unlikely to be destroyed. Damage due to corrosion In this case, it is possible to provide a shutoff valve having high airtight reliability that does not lead to gas leakage.
[0045]
Further, since the lid 49 serving as both the first bearing 48 and the second bearing is composed of a single member with respect to the partition wall 47, accumulation of errors and runout are minimal, and the driving torque can be reduced. In addition, it is possible to improve reliability such as catching prevention.
[0046]
Further, since the flow direction of the fluid is the closing direction of the valve mechanism, the valve mechanism is configured to apply a fluid pressure in the closing direction, which improves the sealing performance and facilitates assembly. .
[0047]
Further, since the partition wall 47 is configured to be fixed to the mounting plate via a sealing member 58 that seals in the radial direction, the central portion of the mounting plate 57 that is easily deflected is displaced even when the pressure of the fluid repeatedly fluctuates. In addition, the sealing property is maintained and the fluid leakage preventing property is further improved.
[0048]
In FIG. 1, the rib 50 is provided on the lid 49 and the concave portion 61e is provided on the moving body 61. However, the second bearing has a groove, and the movable body is provided with a convex portion to engage and prevent rotation. It may be a means. In addition, the set of the exciting coil 43, the first electromagnetic yoke 44, and the second electromagnetic yoke 45 is two sets, but may be three sets or more. Further, although the seal member 58 is arranged to be compressed in the radial direction, it may be compressed in the axial direction. However, in this case, there is a high possibility that the compression rate of the seal member 58 is reduced by the creep deformation of the collar 49c of the lid 49. Therefore, a portion that affects the axial compression rate of the seal member 58 such as the collar 49c is used. It is necessary to form so as not to interpose a synthetic resin. The thrust bearings 67 and 68, which are sliding bearings, are used as the thrust bearings, but may be rolling bearings such as ball bearings. However, in the case of a shut-off valve of a microcomputer meter, the use of lubricating oil is not preferable because it is often left in a stationary state for a long period of time. Further, although the valve body 62 and the moving body 61 are separate parts, they may be configured integrally. The valve seat 63 includes the valve seat holding member 64. However, the valve seat 63 may be fitted in the center, and a central axis is formed in the valve seat holding member so that the valve seat is airtightly penetrated and another fixing member is used. You may fasten. Further, although the feed means is a feed screw, it may be a cylindrical cam or the like. Further, although the feeding means and the moving body are male screws and female screws, a combination of a worm and a rack may be used.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
[0050]
(1) Since the stator and the partition are pressed against the mounting plate side by fitting the support frame to the fitting portion provided on the outer peripheral portion of the mounting plate, the fitting portion corresponding to the conventional joint portion has It will be completely on the atmosphere side and will not be exposed to organic environment such as fuel gas or active gas which is purified impurities such as water, hydrogen sulfide, sulfur dioxide, etc. In addition, it has a structure that is resistant to condensation, and the mechanism that fixes the stator to the mounting plate is less likely to break compared to conventional shutoff valves.Even if it is damaged due to corrosion, the inside of the sealing surface of the mounting plate is not affected. There is no gas leakage from the gas chamber side to the atmosphere side. Further, since the lid 49 serving as both the first bearing 48 and the second bearing is composed of one member with respect to the partition wall 47, error accumulation and shaft runout can be minimized, and driving torque can be reduced. In addition, it is possible to improve reliability such as catching prevention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a shut-off valve according to a first embodiment of the present invention in an open state.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the shut-off valve during shut-off operation
FIG. 3 is a sectional view of the shut-off valve in a closed state
FIG. 4 is a perspective view showing shapes of a mounting plate, a stator and a support frame of the shut-off valve
FIG. 5 is a sectional view of a conventional shut-off valve in an open state.
FIG. 6 is a sectional view of another conventional shut-off valve in an open state.
[Explanation of symbols]
46 Stator
47 Bulkhead
55 Rotor
53 Rotating shaft
56 Fluid chamber
57 Mounting plate
57c Fitting part
57e Seal surface
58 Sealing member
59 Support frame
59b Engagement part
61 Moving body (valve mechanism)
62 Valve body (valve mechanism)

Claims

A valve body configured to be able to contact a valve seat formed in a fluid chamber, and a valve open state in which the valve body can be separated from the valve seat and gas can flow, and the valve body abuts the valve seat and gas In the shut-off valve that holds the closed state in which is shut off,
A stator, a pan-like partition wall provided with a cylindrical portion having an open end provided inside the stator, a rotor having a rotation shaft having a feed screw formed at one end of the rotation shaft, and a central portion A mounting plate having a cylindrical step portion having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the center hole and the open end of the partition wall and having a sealing surface for maintaining airtightness with the fluid chamber, and an open end of the partition wall A seal member interposed between the outer periphery and the inner periphery of the cylindrical step portion of the mounting plate , a moving body that is screwed into the feed screw and that moves back and forth by the rotation of the rotor, and engages with the moving body. and a valve element is a fitting portion provided on the outer periphery of the mounting plate, becomes the stator and fitted in the fitting portion and a support frame fixed to said mounting plate, said rotor feed screw In the direction located on the opening end side of the partition wall, The movable body is screwed into the feed screw through the center hole of the mounting plate, and the support frame is fitted into the fitting portion, so that the stator and the partition wall are placed on the mounting plate side. A shut-off valve characterized by being pressed.