JP4821063B2

JP4821063B2 - Shut-off valve

Info

Publication number: JP4821063B2
Application number: JP2001227431A
Authority: JP
Inventors: 典夫蜷川; 正樹山口; 紀夫新村
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-07-27
Filing date: 2001-07-27
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2021-07-27
Also published as: JP2003042324A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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し、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】
一度発生すれば大惨事になる可能性の高いガス事故を未然に防ぐため、従来より種々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。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。
【０００３】
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。
【０００４】
以下に従来の遮断弁について説明する。
【０００５】
従来のこの種の遮断弁は、特開平９−２１０２３７号公報や、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４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および前記インナーブッシュ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。この遮断弁は通常ガスメーター内にリードスクリュー１７を水平方向とするよう配置されている。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
また、特開平９−２１０２３７号公報記載の遮断弁を図５に示した。この遮断弁も図４の遮断弁とほぼ同様の構成であるので説明を省略する。
【０００９】
この遮断弁の動作に関しては、図４の遮断弁と同様であるため説明を省略する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
さて、近年この種の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の利便性、ユーザーインターフェイスの高さが認められ、業務用等のより大流量ガスメーターへの搭載が期待されている。
【００１１】
大流量のガスメーターにおいては、大流量が通過した場合の圧力損失を低減するために、弁座口径すなわち弁体の外径と、開弁時における弁体と弁座の距離すなわち弁ストロークを大きく設定することが必要である。
【００１２】
しかしながら、上記の従来の遮断弁では、弁体２５はリードスクリュー１７の雄ネジ部１７ａにのみ保持されており、弁体２５の外径を大きくした場合はその質量による偏心モーメントがこの雄ネジ部１７ａとの係合部に集中するため、ロータ１６の回転を阻害するような大きな摩擦力を発生させる可能性があるという課題を有していた。
【００１３】
また、スムーズな係合のためにも受けてあるリードスクリュー１７の雄ネジ部１７ａと弁体２５とのクリアランスのため弁体２５が傾き、弁座２６との角度差が大きくなり充分な閉弁気密性を得られなくなる可能性があるという課題を有していた。
【００１４】
本発明はかかる従来の課題に鑑み、大流量に対応するために弁体径を大きくした場合でもロータの回転を阻害することなく、充分な閉弁気密性を得られる遮断弁を提供することを目的とする。
【００１５】
【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、ガス流路内に設けられた弁座と、弁座より上流に設けられ前記弁座を閉塞可能な弁体と、弁体に取り付けられた弁軸と、この弁軸が直線運動するように弁座より上流に設けられたガイドと、弁体を弁座側に付勢するスプリングと、前記弁座より下流に前記弁体に対向して配された回転駆動機構と、前記回転駆動機構の出力軸に配された送り手段と、中心孔が前記送り手段に螺合あるいは係合可能な移動体と、この移動体の回転を規制する回転防止手段とを含み、回転駆動機構の回動により、移動体は送り手段を介して移動し、移動体の押動部が弁体に当接することにより、弁体を弁座と開弁位置の間を移動させるものである。
【００１６】
上記発明によれば、弁体は弁軸とガイドによって保持されているため、弁体の質量による偏心モーメントが回転駆動機構に加わらず、大流量に対応するために弁体径を大きくした場合でも回転駆動機構の回転を阻害することがないという特徴を得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の遮断弁は、ガス流路内に設けられた弁座と、前記弁座の上流に設けられ前記弁座を閉塞可能な弁体と、前記弁体に取り付けられた弁軸と、前記弁軸が直線運動するように前記弁座より上流に設けられたガイドと、前記弁体を前記弁座側に付勢するスプリングと、前記弁座より下流に前記弁体に対向して配された回転駆動機構と、前記回転駆動機構の出力軸に配された送り手段と、中心孔が前記送り手段に螺合あるいは係合可能な移動体と、前記移動体の回転を規制する回転防止手段と、を含み、前記回転駆動機構の回動により、前記移動体は前記送り手段を介して移動し、前記移動体の押動部が前記弁体に当接することにより、前記弁体を前記弁座と開弁位置の間を移動させるものである。
【００１８】
これによって、弁体は弁軸とガイドによって保持されているため、弁体の質量による偏心モーメントが回転駆動機構に加わらず、大流量に対応するために弁体径を大きくした場合でも回転駆動機構の回転を阻害することがないという特徴を得ることができる。
【００１９】
また、弁軸とガイドとは直線摺動運動を行うだけなので、弁軸とガイドとのクリアランスはリードスクリューなどの送り機構の場合よりも小さくすることができる。この結果、弁体の傾きを小さくすることができ、大流量に対応するために弁体径を大きくした場合でも充分な閉弁気密性を得ることができる。
【００２０】
また、本発明の遮断弁は、上記構成に加えて、弁軸の弁体とは逆の端に自己保持型電磁ソレノイドを配したものである。
【００２１】
これによって、開弁動作のみ回転駆動機構で行い、自己保持型電磁ソレノイドを吸着保持された後は、回転駆動機構側の移動体は閉弁時に弁体に当接しない位置まで後退させ、閉弁動作は自己保持型電磁ソレノイドの吸着を解除しスプリングの付勢力で弁体を移動させてなすことにより、緊急閉弁が必要な場合などでも高速に安定した閉弁動作を行うことができる。
【００２２】
また、本発明の遮断弁は、上記構成に加えて、回転駆動機構がステッピングモータであることを特徴とするものである。
【００２３】
これによって、ステッピングモータの保持トルクによって開弁保持することができるため、単純で安価な遮断弁を提供することができる。
【００２４】
また、本発明の遮断弁ブロックは、弁座を含むガス流路の一部に上記構成の遮断弁を組み込んだものである。
【００２５】
これによって、ガスメーターを製造する場合に流路の一部に遮断弁ブロックを組み込むだけで遮断弁機能を追加することができ、製造上単純であると同時に、遮断弁ブロック単品で機能検査を行うことができるため、安定した品質の遮断弁を提供することができる。
【００２６】
【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。
【００２７】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の遮断弁の閉弁状態の断面図である。また、図２は開弁状態の断面図である。
【００２８】
図１、２において、右上の入口４１ａから左下の出口４１ｂへガスが流れるガス流路４１内に設けられた弁座４２と、上流に設けられ弁座４２を閉塞可能な弁体４６と、弁体４６に配された弁軸４７と、この弁軸４７が直線運動するよう設けられたガイド４８と、弁体４６を弁座４２側に付勢するスプリング４９と、弁座４２より下流に弁体４６に対向して配された回転駆動機構であるステッピングモータ５５と、ステッピングモータ５５の出力軸５９に配された送り手段である送りネジ６０と、中心孔が送りネジ６０に螺合あるいは係合可能で弁体４６を押動可能な移動体６１と、この移動体６１の回転を規制する回転防止手段であるロッド６４とで遮断弁が構成されている。
【００２９】
弁座４２は金属切削品であり、ガス流路４１に接着されている。弁体４６は合成ゴム等の可撓体製である弁シート４３と板金製の弁シート受け４４と弁シート押さえ４５とで構成されていて、弁軸４７に止め輪５０で取りつけられている。
【００３０】
弁軸４７は金属製で、ガイド４８はポリテトラフルオロエチレンのコーティングやメッキなどを処理された板金製、または、ポリアセタール等の合成樹脂製であり、弁軸４７とガイド４８間には直径の１／１００程度の微小な摺動クリアランスが設けられている。このガイド４８はフランジ６７に挿嵌され、フランジ６７はシール部材６６を介してガス通路４１に固定されている。スプリング４９はステンレス鋼などのコイルスプリングであり、弁シート受け４４とフランジ６５との間に圧縮されて配されている。
【００３１】
回転駆動機構であるステッピングモータ５５は、永久磁石５１を配されたロータ５２と、ロータ５２に対向したステータ５３、ステータ５３に内蔵されたコイル５４より構成されている。ロータ５２とステータ５３との間には、オーステナイト系ステンレス鋼などの非磁性金属製の隔壁５６が配され、フランジ６７との間にシール部材５７を介し、ガスが外部に流出しないようガスシールされている。
【００３２】
ロータ５２の出力軸５９は、隔壁５６に固定された軸受け５８とフタ６３とで回動可能に保持されている。送り手段である送りネジ６０は出力軸５９の一端に切削または転造加工されて形成されている。回転防止手段であるロッド６４はフタ６３と一体的に形成されている。移動体６１は中心穴に雌ねじを形成され、外周に係合部６９を設けた合成樹脂製であり、送りネジ６０に螺合すると同時にロッド６４に係合して配されていて、一端にある押動部６２が弁体４６に当接可能であり、閉弁時は図１に示したように、押動部６２と弁体４６との間に若干の隙間ができるよう形成されている。移動体６１の材料はポリフェニレンサリファイド等クリープ変形に対する耐性が高いものが望ましい。
【００３３】
ガス通路４１の入口４１ａ、出口４１ｂにはガスメーターのガス通路に接続できるようそれぞれフランジ４１ｃ、４１ｄが形成されている。
【００３４】
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。
【００３５】
図１に示した閉弁状態においては、移動体６１がフタ６３に当接する位置まで後退していて、弁体４６との間には隙間がある。そして、弁体４６はスプリング４９に付勢されて弁座４２に当接して、ガスが流れない閉弁状態を保持している。
【００３６】
弁軸４７とガイド４８間のクリアランスが直径の１／１００程度と微小なため弁体４６の傾きは小さく、さらにスプリング４９によって均等な押し荷重を受けているため、大流量に対応するために弁体４６の径を大きくした場合でも充分な閉弁気密性を得ることができる。
【００３７】
各種センサー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（図示せず）はコイル５３に位相差を持ったパルス状電流を印加し、ロータ５２を回転させる。
【００３８】
すると送りネジ６０に送られて移動体６１は弁体４６側に移動、当接し、弁体４６は弁座４２から離脱し図２に示した開弁位置まで移動する。この結果、ガスが流通可能になる。
【００３９】
ここで、移動体６１が軽量であり、弁体４６と分離されて構成されていて弁体４６の質量による偏心モーメントが送りネジ６０との係合部に作用しないため、ロータ５２はスムーズな回転運動を行うことができる。そして、大流量に対応するために弁体４６の径を大きくした場合でもステッピングモータ５５の回転を阻害することがないという特徴を持っている。
【００４０】
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からの通電はなく、ステッピングモータ５５は保持トルクによってロータ５２が回転しないよう保持されている。このため弁体４６は図２に示した開弁状態を保持し、ガスが流通可能である。
【００４１】
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コイル５４に位相差を持ったパルス状電流を印加し、ロータ５２を回転させ、移動体６１はフタ６３の側に後退する。そして、弁体４６はスプリング４６に付勢されて弁座４２に当接して、図１に示すガスが流れない閉弁状態になる。
【００４２】
この時も、弁軸４７とガイド４８間のクリアランスが微小なため弁体４６の傾きは小さく、ガイド４８とのロックなどがなくスムーズに閉弁位置に移動し、確実な閉弁を行うことができる。
【００４３】
ガス通路４１を含むこの遮断弁ブロックは、遮断弁製造者によってあらかじめ動作や気密性試験などの性能確認を行っており、ガスメーターのガス通路にこのまま組み込むだけでよく、製造上単純であると同時に、安定した品質の遮断弁を提供することができる。
【００４４】
このように、本発明の実施例１の遮断弁は、ガス流路４１内に設けられた弁座４２と、上流に設けられ弁座４２を閉塞可能な弁体４６と、弁体４６に配された弁軸４７と、この弁軸４７が直線運動するよう設けられたガイド４８と、弁体４６を弁座４２側に付勢するスプリング４９と、弁座４２より下流に弁体４６に対向して配された回転駆動機構であるステッピングモータ５５と、ステッピングモータ５５の出力軸５９に配された送り手段である送りネジ６０と、中心孔が送りネジ６０に螺合あるいは係合可能で弁体４６を押動可能な移動体６１と、この移動体６１の回転を規制する回転防止手段であるロッド６４とで遮断弁を構成しており、弁体４６は弁軸４７とガイド４８によって保持されているため、弁体４６の質量による偏心モーメントが回転駆動機構であるステッピングモータ５５に加わらず、大流量に対応するために弁体４６の径を大きくした場合でも回転駆動機構のロータ５２の回転を阻害することがないという特徴を得ることができる。
【００４５】
そして、弁軸４７とガイド４８とは直線摺動運動を行うだけなので、弁軸４７とガイド４８とのクリアランスはリードスクリューなどの送り機構の場合よりも小さくすることができる。この結果、弁体４６の傾きを小さくすることができ、大流量に対応するために弁体４６径を大きくした場合でも充分な閉弁気密性を得ることができる。
【００４６】
また、回転駆動機構がステッピングモータ５５であり、ステッピングモータ５５の保持トルクによって開弁保持することができるため、単純で安価な遮断弁を提供することができる。
【００４７】
また、遮断弁ブロックは、弁座４２を含むガス流路４１の一部に上記構成の遮断弁を組み込んだものであるため、ガスメーターを製造する場合に流路の一部に遮断弁ブロックを組み込むだけで遮断弁機能を追加することができ、製造上単純であると同時に、遮断弁ブロック単品で機能検査を行うことができるため、安定した品質の遮断弁を提供することができる。
【００４８】
なお、弁座４２はガス流路４１に接着されているとしたがガス流路４１の一部に機械加工を施したものでもよく、ガイド４８はフランジ６４の一部に加工されたものでもよく、表面処理は弁軸４７側でもよい。押動部６２は移動体６１と別部品でもよく、送り手段は送りネジ６０でなくカム機構でもよい。
【００４９】
また、回転駆動機構はステッピングモータ５５であるとしたが、ギヤドモータなど保持トルクの強い回転駆動機構であればよい。ただし、経済性を考えるとステッピングモータが望ましい。
【００５０】
（実施例２）
図３は本発明の実施例２の遮断弁の開弁状態の断面図である。
【００５１】
実施例１と異なる点は、弁軸７１の弁体４６とは逆の端に自己保持型電磁ソレノイド７８を配した点である。
【００５２】
弁軸７１の外側にガイド７２を配し、その外側にコイル７５を配し、弁軸７１の端と当接可能に固定鉄芯７４を配し、永久磁石７３とヨーク７６、７７と弁軸７１とで磁気回路を構成し、自己保持型電磁ソレノイド７８を形成している。弁軸７１は電磁ステンレス鋼などの磁性材料製である。ガイド７２はオーステナイト系ステンレス鋼などの非磁性金属製である。自己保持型電磁ソレノイド７８はシール部材６６を介してフランジ８１でガス通路４１に固定されている。ガイド７２とフランジ８１間、ガイド７２と固定鉄芯７４間にはそれぞれシール部材７９、８０が配され、ガスが外部に流出しないようガスシールされている。
【００５３】
なお、実施例１と同一符号のものは同一構造を有し、説明は省略する。
【００５４】
次にこの実施例２の遮断弁の動作、作用について説明する。
【００５５】
図３に示した開弁状態においては、自己保持型電磁ソレノイド７８、ステッピングモータ５５の双方に電機信号は印加されていない。弁軸７１は固定鉄芯７４に当接し永久磁石７３の磁束によって吸着保持されており、弁体４６は弁座４２から離れた開弁状態が保持されている。移動体６１はフタ６３に当接する位置まで後退していて、閉弁位置における弁体４６との間に隙間が出きるようになっている。
【００５６】
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自己保持型電磁ソレノイド７８のコイル７５に永久磁石７３の磁束とは逆方向の起磁力を発生させるようパルス状電流を印加する。
【００５７】
この結果、弁軸７１と固定鉄芯７４との吸着力が減少し、スプリング４９に付勢され弁軸７１は固定鉄芯７４から離脱し、弁体４６は弁座４２側に移動し当接し、ガス通路を閉じる。
【００５８】
このとき、印加されるパルス状電流は５０ｍｓ程度の矩形波でよく、短時間に閉弁動作が完了するので、緊急閉弁が必要な場合などでも高速に安定した閉弁動作を行うことができる。
【００５９】
閉弁状態においては、移動体６１がフタ６３に当接する位置まで後退していて、弁体４６との間には隙間がある。そして、弁体４６はスプリング４９に付勢されて弁座４２に当接して、ガスが流れない閉弁状態を保持している。
【００６０】
各種センサー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ステッピングモータ５５のコイル５３に位相差を持ったパルス状電流を印加し、ロータ５２を回転させる。すると送りネジ６０に送られて移動体６１は弁体４６側に移動、当接し、弁体４６は弁座４２から離脱し、弁軸７１が固定鉄芯７４に当接する位置まで移動する。そして弁軸７１は永久磁石７３による磁束に吸引され、固定鉄芯７４に吸着保持される。そして、ガスが流通可能になる。
【００６１】
この後、マイコンメータの制御部はステッピングモータ５５のコイル５３に逆位相差を持ったパルス状電流を印加し、ロータ５２を逆回転させる。すると送りネジ６０に送られて移動体６１は弁体４６から離れる側に移動し、フタ６３に当接する位置まで後退して停止する。そして、図３に示した開弁状態となる。
【００６２】
このように、本発明の実施例２の遮断弁は、弁軸７１の弁体４６とは逆の端に自己保持型電磁ソレノイド７８を配したため、短時間に閉弁動作が完了するので、緊急閉弁が必要な場合などでも高速に安定した閉弁動作を行うことができる。また、大流量に対応するために弁体４６の径を大きくした場合でも、弁体４６による偏心モーメントをガイド７２で支えられ、スプリング４９の荷重を適切に設定するだけで充分な閉弁気密性を得ることができる。
【００６３】
なお、図３において、永久磁石７３は固定鉄芯７４とヨーク７６との間にあるよう図示したが、ヨーク７６とヨーク７７との間に配してもよく、また、弁軸７１は可動鉄芯として機能するよう説明したが、可動鉄芯は別部品で弁軸と嵌合されていてもよい。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ガス流路内に設けられた弁座と、ガス流路の上流に設けられ前記弁座を閉塞可能な弁体と、弁体に取り付けられた弁軸と、この弁軸が直線運動するよう設けられたガイドと、弁体を弁座側に付勢するスプリングと、前記弁座より下流に前記弁体に対向して配された回転駆動機構と、前記回転駆動機構の出力軸に配された送り手段と、中心孔が前記送り手段に螺合あるいは係合可能な移動体と、この移動体の回転を規制する回転防止手段とを含み、回転駆動機構の回動により、移動体は送り手段を介して移動し、移動体の押動部が弁体に当接することにより、弁体を弁座と開弁位置の間を移動させるものである。
【００６５】
これによって、弁体は弁軸とガイドによって保持されているため、弁体の質量による偏心モーメントが回転駆動機構に加わらず、大流量に対応するために弁体径を大きくした場合でも回転駆動機構の回転を阻害することがないという特徴を得ることができる。
【００６６】
また、弁軸とガイドとは直線摺動運動を行うだけなので、弁軸とガイドとのクリアランスはリードスクリューなどの送り機構の場合よりも小さくすることができる。この結果、弁体の傾きを小さくすることができ、大流量に対応するために弁体径を大きくした場合でも充分な閉弁気密性を得ることができるという有利な効果を有する。
【００６７】
また、本発明の遮断弁は、上記構成に加えて、弁軸の弁体とは逆の端に自己保持型電磁ソレノイドを配したものである。
【００６８】
これによって、開弁動作のみ回転駆動機構で行い、自己保持型電磁ソレノイドを吸着保持された後は、回転駆動機構側の移動体は閉弁時に弁体に当接しない位置まで後退させ、閉弁動作は自己保持型電磁ソレノイドの吸着を解除しスプリングの付勢力で弁体を移動させてなすことにより、緊急閉弁が必要な場合などでも高速に安定した閉弁動作を行うことができるという有利な効果を有する。
【００６９】
また、本発明の遮断弁は、上記構成に加えて、回転駆動機構がステッピングモータであることを特徴とするものである。
【００７０】
これによって、ステッピングモータの保持トルクによって開弁保持することができるため、単純で安価な遮断弁を提供することができるという有利な効果を有する。
【００７１】
また、本発明の遮断弁ブロックは、弁座を含むガス流路の一部に上記構成の遮断弁を組み込んだものである。
【００７２】
これによって、ガスメーターを製造する場合に流路の一部に遮断弁ブロックを組み込むだけで遮断弁機能を追加することができ、製造上単純であると同時に、遮断弁ブロック単品で機能検査を行うことができるため、安定した品質の遮断弁を提供することができるという有利な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の遮断弁の閉弁状態の断面図
【図２】同遮断弁の開弁状態の断面図
【図３】本発明の実施例２の遮断弁の開弁状態の断面図
【図４】従来の遮断弁の開弁状態の断面図
【図５】従来の他の遮断弁の開弁状態の断面図
【符号の説明】
４１ガス通路
４２弁座
４６弁体
４７、７１弁軸
４８、７２ガイド
４９スプリング
５５ステッピングモータ（回転駆動機構）
５９出力軸
６０送りネジ（送り手段）
６１移動体
６４ロッド（回転防止手段）
７８自己保持型電磁ソレノイド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shut-off valve used as a shut-off mechanism of a gas shut-off device for preventing a gas accident, and more specifically, a valve body is moved forward or backward with respect to a valve seat formed in a flow path. The present invention relates to a shutoff valve using a motor that performs a shutoff return operation of a road as a power source.
[0002]
[Prior art]
Various safety devices have been used in the past to prevent gas accidents that are likely to be catastrophic once they occur. Among them, the gas flow rate sensor built in the gas meter monitors the gas flow rate and the microcomputer uses the gas flow rate. If the use status of the sensor is judged abnormal, or if the status of sensors such as seismic sensors, gas pressure sensors, gas alarms, carbon monoxide sensors is monitored and judged dangerous, the shutoff valve built in the gas meter The gas meter with built-in microcomputer gas shut-off device (hereinafter abbreviated as “microcomputer meter”) using a battery power source that shuts off the gas due to safety, ease of gas piping, low price, etc. has been promoted in recent years. Almost all households have been popularized. 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.
[0003]
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. .
[0004]
A conventional shut-off valve will be described below.
[0005]
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. 4, 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 to open the casing. The outer bush 3 made of synthetic resin is fitted into the portion, and the stud 5 is integrally formed on the outer bush 3 so as to be eccentric and projecting forward, and the inner bush 12 is inserted into the casing 6, and the outer bush 3 and the inner bush 12 are supported by the lead screw 17 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. A thrust bearing roller bearing 18 is inserted between the rotor 16 and the outer bush 3 to Engage the de 5 are arranged a valve body 25 screwed to the male screw portion 17a. 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. This shut-off valve is usually arranged in the gas meter so that the lead screw 17 is in the horizontal direction.
[0006]
The operation of the shut-off valve configured as described above will be described below.
[0007]
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.
[0008]
FIG. 5 shows a shut-off valve described in JP-A-9-210237. Since this shut-off valve also has substantially the same configuration as that of the shut-off valve in FIG.
[0009]
The operation of this shut-off valve is the same as that of the shut-off valve in FIG.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
Nowadays, it is possible to shut off and return to gas with electric energy from the battery installed in this kind of microcomputer meter, and maintaining the open and closed state is convenient for the shut-off valve that does not require energy and the height of the user interface. Therefore, it is expected to be installed in a large flow gas meter for business use.
[0011]
In a large flow gas meter, in order to reduce pressure loss when a large flow rate passes, the valve seat diameter, that is, the outer diameter of the valve body, and the distance between the valve body and the valve seat when the valve is opened, that is, the valve stroke, are set large. It is necessary to.
[0012]
However, in the above-described conventional shut-off valve, the valve body 25 is held only by the male threaded portion 17a of the lead screw 17, and when the outer diameter of the valve body 25 is increased, the eccentric moment due to its mass causes the male threaded portion. In order to concentrate on the engaging part with 17a, there existed a subject that the big frictional force which inhibits rotation of the rotor 16 may be generated.
[0013]
Further, the valve body 25 is inclined due to the clearance between the male threaded portion 17a of the lead screw 17 and the valve body 25, which is also received for smooth engagement, and the angle difference with the valve seat 26 becomes large, so that the valve is sufficiently closed. There was a problem that airtightness could not be obtained.
[0014]
In view of the conventional problems, the present invention provides a shutoff valve capable of obtaining sufficient valve closing airtightness without hindering rotation of the rotor even when the valve body diameter is increased in order to cope with a large flow rate. Objective.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a valve seat provided in a gas flow path, a valve body provided upstream from the valve seat and capable of closing the valve seat, and a valve shaft attached to the valve body. A guide provided upstream from the valve seat so that the valve shaft moves linearly, a spring for biasing the valve body toward the valve seat, and a valve facing the valve body downstream from the valve seat. A rotation driving mechanism; a feeding means disposed on an output shaft of the rotation driving mechanism; a moving body whose center hole can be screwed or engaged with the feeding means; and a rotation preventing means for restricting rotation of the moving body. The moving body moves through the feeding means by the rotation of the rotation drive mechanism, and the pushing portion of the moving body Disc The valve body is moved between the valve seat and the valve opening position by abutting on the valve.
[0016]
According to the above invention, since the valve body is held by the valve shaft and the guide, the eccentric moment due to the mass of the valve body is not applied to the rotary drive mechanism, and even when the valve body diameter is increased to accommodate a large flow rate. The feature that the rotation of the rotation drive mechanism is not hindered can be obtained.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The shut-off valve of the present invention includes a valve seat provided in a gas flow path, a valve body provided upstream of the valve seat and capable of closing the valve seat, a valve shaft attached to the valve body, A guide provided upstream from the valve seat so that the valve shaft moves linearly, a spring for urging the valve body toward the valve seat, and a valve facing the valve body downstream from the valve seat A rotation driving mechanism, a feeding means disposed on an output shaft of the rotation driving mechanism, a moving body whose center hole can be screwed or engaged with the feeding means, and a rotation preventing means for restricting the rotation of the moving body. And the movable body moves via the feeding means by the rotation of the rotational drive mechanism, and the pushing portion of the movable body is Disc The valve body is moved between the valve seat and the valve open position by abutting on the valve.
[0018]
As a result, since the valve body is held by the valve shaft and the guide, the eccentric moment due to the mass of the valve body is not applied to the rotational drive mechanism, and even when the valve body diameter is increased to accommodate a large flow rate, the rotational drive mechanism It is possible to obtain the feature of not inhibiting the rotation of.
[0019]
Further, since the valve shaft and the guide only perform a linear sliding motion, the clearance between the valve shaft and the guide can be made smaller than in the case of a feed mechanism such as a lead screw. As a result, the inclination of the valve body can be reduced, and sufficient valve closing and airtightness can be obtained even when the valve body diameter is increased to cope with a large flow rate.
[0020]
In addition to the above-described structure, the shutoff valve of the present invention has a self-holding electromagnetic solenoid disposed at the end opposite to the valve body of the valve shaft.
[0021]
Thus, only the valve opening operation is performed by the rotation drive mechanism, and after the self-holding electromagnetic solenoid is attracted and held, the moving body on the rotation drive mechanism side is retracted to a position where it does not come into contact with the valve body when the valve is closed. The operation is performed by releasing the adsorption of the self-holding electromagnetic solenoid and moving the valve body with the urging force of the spring, so that a stable valve closing operation can be performed at high speed even when emergency valve closing is necessary.
[0022]
In addition to the above configuration, the shutoff valve of the present invention is characterized in that the rotational drive mechanism is a stepping motor.
[0023]
As a result, the valve can be held open by the holding torque of the stepping motor, so that a simple and inexpensive shut-off valve can be provided.
[0024]
Moreover, the shut-off valve block of the present invention is obtained by incorporating the shut-off valve having the above-described configuration into a part of the gas flow path including the valve seat.
[0025]
As a result, when a gas meter is manufactured, it is possible to add a shut-off valve function by simply incorporating a shut-off valve block into a part of the flow path. Therefore, a stable quality shut-off valve can be provided.
[0026]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0027]
Example 1
FIG. 1 is a cross-sectional view of the shut-off valve of Example 1 of the present invention in a closed state. FIG. 2 is a cross-sectional view of the valve open state.
[0028]
1 and 2, a valve seat 42 provided in a gas passage 41 through which gas flows from an upper right inlet 41a to a lower left outlet 41b, a valve body 46 provided upstream and capable of closing the valve seat 42, A valve shaft 47 disposed on the body 46, a guide 48 provided so that the valve shaft 47 linearly moves, a spring 49 for urging the valve body 46 toward the valve seat 42, and a valve downstream of the valve seat 42. A stepping motor 55 that is a rotational drive mechanism disposed facing the body 46, a feed screw 60 that is a feed means disposed on an output shaft 59 of the stepping motor 55, and a center hole that is screwed or engaged with the feed screw 60. A shutoff valve is constituted by a movable body 61 that can be coupled and can push the valve body 46 and a rod 64 that is a rotation preventing means for restricting the rotation of the movable body 61.
[0029]
The valve seat 42 is a metal cut product and is bonded to the gas flow path 41. The valve body 46 includes a valve seat 43 made of a flexible material such as synthetic rubber, a valve seat receiver 44 made of sheet metal, and a valve seat retainer 45, and is attached to the valve shaft 47 with a retaining ring 50.
[0030]
The valve shaft 47 is made of metal, and the guide 48 is made of a sheet metal treated with polytetrafluoroethylene coating or plating, or a synthetic resin such as polyacetal, and the diameter between the valve shaft 47 and the guide 48 is 1 mm. A minute sliding clearance of about / 100 is provided. This guide 48 is inserted into a flange 67, and the flange 67 is fixed to the gas passage 41 via a seal member 66. The spring 49 is a coil spring such as stainless steel, and is compressed between the valve seat receiver 44 and the flange 65.
[0031]
A stepping motor 55 that is a rotational drive mechanism includes a rotor 52 provided with a permanent magnet 51, a stator 53 facing the rotor 52, and a coil 54 built in the stator 53. A partition 56 made of nonmagnetic metal such as austenitic stainless steel is disposed between the rotor 52 and the stator 53, and gas sealing is performed between the rotor 67 and the flange 67 via a seal member 57 so that the gas does not flow outside. ing.
[0032]
The output shaft 59 of the rotor 52 is rotatably held by a bearing 58 fixed to the partition wall 56 and a lid 63. A feed screw 60 as feed means is formed by cutting or rolling at one end of the output shaft 59. The rod 64 which is a rotation preventing means is formed integrally with the lid 63. The moving body 61 is made of a synthetic resin in which a female screw is formed in the center hole, and an engaging portion 69 is provided on the outer periphery. The moving body 61 is engaged with the rod 64 at the same time as being screwed with the feed screw 60 and is disposed at one end. The pushing portion 62 can contact the valve body 46, Close As shown in FIG. 1, the valve is formed such that a slight gap is formed between the pushing portion 62 and the valve body 46. The material of the moving body 61 is preferably a material having high resistance to creep deformation such as polyphenylene sulfide.
[0033]
Flange 41c and 41d are formed at the inlet 41a and outlet 41b of the gas passage 41 so as to be connected to the gas passage of the gas meter, respectively.
[0034]
Next, the operation and action of the shutoff valve of the first embodiment will be described.
[0035]
In the valve closed state shown in FIG. 1, the moving body 61 is retracted to a position where it abuts against the lid 63, and there is a gap between the valve body 46. The valve body 46 is urged by a spring 49 and abuts against the valve seat 42 to maintain a closed state in which no gas flows.
[0036]
Since the clearance between the valve shaft 47 and the guide 48 is as small as about 1/100 of the diameter, the inclination of the valve body 46 is small, and since a uniform pushing load is received by the spring 49, the valve is used to cope with a large flow rate. Even when the diameter of the body 46 is increased, sufficient valve closing airtightness can be obtained.
[0037]
If the microcomputer meter controller determines that the hazard is released from the signals from various sensors and that the gas meter can be restored, or if the gas user recovers the hazardous condition and operates the reset switch provided on the meter or remote control panel, When a supplier or the like transmits a remote return command by communication, a control unit (not shown) of the microcomputer meter applies a pulsed current having a phase difference to the coil 53 to rotate the rotor 52.
[0038]
Then, it is sent to the feed screw 60, and the moving body 61 moves and contacts the valve body 46, and the valve body 46 is detached from the valve seat 42 and moved to the valve opening position shown in FIG. As a result, gas can be distributed.
[0039]
Here, since the moving body 61 is lightweight and is separated from the valve body 46 and the eccentric moment due to the mass of the valve body 46 does not act on the engaging portion with the feed screw 60, the rotor 52 rotates smoothly. Can do exercise. Further, even when the diameter of the valve body 46 is increased in order to cope with a large flow rate, the rotation of the stepping motor 55 is not hindered.
[0040]
When the gas usage state is not abnormal and the signals from various sensors do not indicate danger, there is no energization from the control unit of the microcomputer meter, and the stepping motor 55 is held by the holding torque so that the rotor 52 does not rotate. . For this reason, the valve body 46 maintains the valve open state shown in FIG. 2 and gas can flow therethrough.
[0041]
When the gas usage state is abnormal or signals from various sensors indicate danger, the control unit of the microcomputer meter applies a pulsed current having a phase difference to the coil 54, rotates the rotor 52, The moving body 61 moves backward to the lid 63 side. Then, the valve body 46 is urged by the spring 46 and comes into contact with the valve seat 42 to be in a closed state where the gas does not flow as shown in FIG.
[0042]
Also at this time, since the clearance between the valve shaft 47 and the guide 48 is very small, the inclination of the valve body 46 is small, and there is no locking with the guide 48, so that the valve body can be smoothly moved to the valve closing position to perform reliable valve closing. it can.
[0043]
This shut-off valve block including the gas passage 41 has been confirmed in advance by the shut-off valve manufacturer for performance such as operation and airtightness test, and can be simply incorporated into the gas passage of the gas meter as it is. A stable quality shutoff valve can be provided.
[0044]
Thus, the embodiment of the present invention 1 The shut-off valve includes a valve seat 42 provided in the gas flow path 41, a valve body 46 provided upstream and capable of closing the valve seat 42, a valve shaft 47 disposed on the valve body 46, and the valve shaft Reference numeral 47 is a guide 48 provided so as to linearly move, a spring 49 that urges the valve body 46 toward the valve seat 42, and a rotary drive mechanism that is disposed downstream of the valve seat 42 and faces the valve body 46. A stepping motor 55, a feed screw 60 as feed means disposed on the output shaft 59 of the stepping motor 55, and a moving body 61 whose center hole can be screwed or engaged with the feed screw 60 and can push the valve body 46. And a rod 64 that is a rotation preventing means for restricting the rotation of the moving body 61, and the valve body 46 is held by the valve shaft 47 and the guide 48. The eccentric moment due to Not applied to Ppingumota 55, it is possible to obtain a characteristic that is not to inhibit rotation of the rotor 52 of the rotary drive mechanism even when the large diameter of the valve body 46 to accommodate a large flow rate.
[0045]
Since the valve shaft 47 and the guide 48 only perform a linear sliding motion, the clearance between the valve shaft 47 and the guide 48 can be made smaller than in the case of a feed mechanism such as a lead screw. As a result, the inclination of the valve body 46 can be reduced, and sufficient valve closing and airtightness can be obtained even when the diameter of the valve body 46 is increased to accommodate a large flow rate.
[0046]
Further, since the rotation drive mechanism is the stepping motor 55 and can be held open by the holding torque of the stepping motor 55, a simple and inexpensive shut-off valve can be provided.
[0047]
Further, since the shut-off valve block is obtained by incorporating the shut-off valve having the above-described configuration into a part of the gas flow path 41 including the valve seat 42, the shut-off valve block is incorporated into a part of the flow path when manufacturing a gas meter. Therefore, it is possible to add a shut-off valve function, which is simple in manufacturing, and at the same time, a function test can be performed with a single shut-off valve block, so that a shut-off valve with stable quality can be provided.
[0048]
Although the valve seat 42 is bonded to the gas flow path 41, a part of the gas flow path 41 may be machined, and the guide 48 may be processed to a part of the flange 64. The surface treatment may be performed on the valve shaft 47 side. The pushing portion 62 may be a separate part from the moving body 61, and the feeding means may be a cam mechanism instead of the feeding screw 60.
[0049]
Further, although the rotation drive mechanism is the stepping motor 55, any rotation drive mechanism having a strong holding torque such as a geared motor may be used. However, a stepping motor is desirable in view of economy.
[0050]
(Example 2)
FIG. 3 is a cross-sectional view of the shutoff valve in the opened state according to the second embodiment of the present invention.
[0051]
The difference from the first embodiment is that a self-holding electromagnetic solenoid 78 is disposed at the end opposite to the valve body 46 of the valve shaft 71.
[0052]
A guide 72 is disposed outside the valve shaft 71, a coil 75 is disposed outside the valve shaft 71, a fixed iron core 74 is disposed so as to be in contact with the end of the valve shaft 71, a permanent magnet 73, yokes 76 and 77, and a valve shaft. 71 forms a magnetic circuit and forms a self-holding electromagnetic solenoid 78. The valve shaft 71 is made of a magnetic material such as electromagnetic stainless steel. The guide 72 is made of a nonmagnetic metal such as austenitic stainless steel. The self-holding electromagnetic solenoid 78 is fixed to the gas passage 41 by a flange 81 through a seal member 66. Seal members 79 and 80 are disposed between the guide 72 and the flange 81 and between the guide 72 and the fixed iron core 74, respectively, and are gas-sealed so that gas does not flow out.
[0053]
In addition, the thing of the same code | symbol as Example 1 has the same structure, and abbreviate | omits description.
[0054]
Next, the operation and action of the shutoff valve of the second embodiment will be described.
[0055]
In the valve open state shown in FIG. 3, no electrical signal is applied to both the self-holding electromagnetic solenoid 78 and the stepping motor 55. The valve shaft 71 is in contact with the fixed iron core 74 and is attracted and held by the magnetic flux of the permanent magnet 73, and the valve body 46 is held in a valve-opened state away from the valve seat 42. The moving body 61 is retracted to a position where it abuts on the lid 63, and a gap is formed between the moving body 61 and the valve body 46 at the valve closing position.
[0056]
When the usage state of the gas is abnormal or the signals from various sensors indicate danger, the control unit of the microcomputer meter causes the coil 75 of the self-holding type electromagnetic solenoid 78 to start in the direction opposite to the magnetic flux of the permanent magnet 73. A pulsed current is applied to generate a magnetic force.
[0057]
As a result, the adsorbing force between the valve shaft 71 and the fixed iron core 74 is reduced, and the valve shaft 71 is released from the fixed iron core 74 by being urged by the spring 49, and the valve body 46 moves toward and contacts the valve seat 42 side. Close the gas passage.
[0058]
At this time, the applied pulsed current may be a rectangular wave of about 50 ms, and the valve closing operation is completed in a short time. Therefore, even when emergency valve closing is necessary, a stable valve closing operation can be performed at high speed. .
[0059]
In the valve-closed state, the moving body 61 is retracted to a position where it abuts against the lid 63, and there is a gap between the valve body 46. The valve body 46 is urged by a spring 49 and abuts against the valve seat 42 to maintain a closed state in which no gas flows.
[0060]
If the microcomputer meter controller determines that the hazard is released from the signals from various sensors and that the gas meter can be restored, or if the gas user recovers the hazardous condition and operates the reset switch provided on the meter or remote control panel, When a supplier or the like sends a remote return command by communication, the control unit of the microcomputer meter applies a pulsed current having a phase difference to the coil 53 of the stepping motor 55 to rotate the rotor 52. Then, it is sent to the feed screw 60, and the moving body 61 moves and contacts the valve body 46, the valve body 46 is detached from the valve seat 42, and moves to a position where the valve shaft 71 contacts the fixed iron core 74. The valve shaft 71 is attracted to the magnetic flux by the permanent magnet 73 and is attracted and held by the fixed iron core 74. Gas can then be circulated.
[0061]
Thereafter, the control unit of the microcomputer meter applies a pulsed current having an opposite phase difference to the coil 53 of the stepping motor 55 to rotate the rotor 52 in the reverse direction. Then, the moving body 61 is sent to the feed screw 60 and moves away from the valve body 46, retracts to a position where it contacts the lid 63 and stops. And it will be in the valve opening state shown in FIG.
[0062]
As described above, in the shut-off valve according to the second embodiment of the present invention, the self-holding electromagnetic solenoid 78 is disposed at the end opposite to the valve body 46 of the valve shaft 71, so that the valve closing operation is completed in a short time. Even when the valve needs to be closed, a stable valve closing operation can be performed at high speed. Further, even when the diameter of the valve body 46 is increased in order to cope with a large flow rate, the eccentric moment by the valve body 46 is supported by the guide 72, and sufficient valve-closing airtightness can be obtained only by appropriately setting the load of the spring 49. Can be obtained.
[0063]
In FIG. 3, the permanent magnet 73 is illustrated as being between the fixed iron core 74 and the yoke 76, but may be disposed between the yoke 76 and the yoke 77, and the valve shaft 71 is movable iron. Although described as functioning as a core, the movable iron core may be fitted with the valve shaft as a separate part.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the valve seat provided in the gas passage, the valve body provided upstream of the gas passage and capable of closing the valve seat, and the valve shaft attached to the valve body, A guide provided so that the valve shaft linearly moves, a spring that urges the valve body toward the valve seat, a rotation drive mechanism disposed opposite to the valve body downstream from the valve seat, A rotation drive mechanism comprising: a feed means disposed on an output shaft of the rotation drive mechanism; a movable body whose center hole can be screwed or engaged with the feed means; and a rotation prevention means for restricting the rotation of the movable body. , The moving body moves through the feeding means, and the pushing portion of the moving body Disc The valve body is moved between the valve seat and the valve opening position by abutting on the valve.
[0065]
As a result, since the valve body is held by the valve shaft and the guide, the eccentric moment due to the mass of the valve body is not applied to the rotational drive mechanism, and even when the valve body diameter is increased to accommodate a large flow rate, the rotational drive mechanism It is possible to obtain the feature of not inhibiting the rotation of.
[0066]
Further, since the valve shaft and the guide only perform a linear sliding motion, the clearance between the valve shaft and the guide can be made smaller than in the case of a feed mechanism such as a lead screw. As a result, the inclination of the valve body can be reduced, and there is an advantageous effect that sufficient valve-closing airtightness can be obtained even when the valve body diameter is increased to cope with a large flow rate.
[0067]
In addition to the above-described structure, the shutoff valve of the present invention has a self-holding electromagnetic solenoid disposed at the end opposite to the valve body of the valve shaft.
[0068]
Thus, only the valve opening operation is performed by the rotation drive mechanism, and after the self-holding electromagnetic solenoid is attracted and held, the moving body on the rotation drive mechanism side is retracted to a position where it does not come into contact with the valve body when the valve is closed. The operation is performed by releasing the adsorption of the self-holding electromagnetic solenoid and moving the valve element with the biasing force of the spring. It has a great effect.
[0069]
In addition to the above configuration, the shutoff valve of the present invention is characterized in that the rotational drive mechanism is a stepping motor.
[0070]
As a result, the valve can be held open by the holding torque of the stepping motor, so that a simple and inexpensive shut-off valve can be provided.
[0071]
Moreover, the shut-off valve block of the present invention is obtained by incorporating the shut-off valve having the above-described configuration into a part of the gas flow path including the valve seat.
[0072]
As a result, when a gas meter is manufactured, it is possible to add a shut-off valve function by simply incorporating a shut-off valve block into a part of the flow path. Therefore, there is an advantageous effect that a stable quality shut-off valve can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a shut-off valve of a first embodiment of the present invention in a closed state
FIG. 2 is a sectional view of the shut-off valve in an opened state
FIG. 3 is a cross-sectional view of a shutoff valve in an opened state according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view of a conventional shut-off valve in an open state.
FIG. 5 is a cross-sectional view of another conventional shut-off valve in an open state
[Explanation of symbols]
41 Gas passage
42 Valve seat
46 Disc
47, 71 Valve stem
48, 72 guide
49 Spring
55 Stepping motor (rotary drive mechanism)
59 Output shaft
60 Lead screw (feed means)
61 Mobile
64 Rod (Rotation prevention means)
78 Self-holding electromagnetic solenoid

Claims

A valve seat provided in the gas flow path; a valve body provided upstream of the valve seat and capable of closing the valve seat; a valve shaft attached to the valve body; and the valve shaft linearly moves. A guide provided upstream of the valve seat, a spring for biasing the valve body toward the valve seat,
A rotation drive mechanism disposed downstream of the valve seat so as to face the valve body, a feed means disposed on an output shaft of the rotation drive mechanism, and a center hole can be screwed or engaged with the feed means A moving object,
Rotation preventing means for restricting the rotation of the movable body, and by the rotation of the rotation drive mechanism, the movable body moves through the feeding means, and the pushing portion of the movable body is moved to the valve body . A shut-off valve that moves the valve body between the valve seat and a valve-opening position by abutting.

The shut-off valve according to claim 1, wherein a self-holding electromagnetic solenoid is disposed at an end of the valve shaft opposite to the valve body.

The shut-off valve according to claim 1, wherein the rotation drive mechanism is a stepping motor.

A shut-off valve block in which the shut-off valve according to claim 1, 2 or 3 is integrally incorporated in a part of the gas flow path including the valve seat.