JP4944059B2 - ガス遮断弁 - Google Patents

Description

本発明は、ガス遮断弁に係り、具体的には、ガス漏れなどの異常が発生した場合にガスの供給を遮断するガス遮断弁に関する。

従来、ガス遮断弁は、機能を保持するために一定期間ごとに交換あるいは保守点検することが必要となる。この交換及び点検作業時には、例えば、ガス管からハウジングごとガス遮断弁をそっくり取り外した後、交換するガス遮断弁のハウジングをガス配管に接続するようにしている。しかし、ハウジングのフランジ接続の取り外し作業及び再取付け作業のために、ガス遮断弁の交換作業の作業性が悪く、ガス供給を長時間止めなければならないなどの問題がある。特に、ガス漏れなどの異常を検知する圧力センサがハウジングに取り付けている場合は、圧力センサの交換のためにハウジングごと取り外すのを余儀なくされる。

そこで、例えば特開２００７−２７０９５７号公報（特許文献１）に、弁駆動ユニット内に圧力センサを内蔵し、ハウジングをガス管に取り付けたまま、弁駆動ユニットを取り外しできるようにして、交換等の作業を簡便化したガス遮断弁が開示されている。
特開２００７−２７０９５７号公報

しかしながら、特許文献１のガス遮断弁にあっては、弁駆動ユニットとハウジングとの間の空間がガス通路の一部を構成しているとともに、弁体が弁駆動ユニットに設けられているため、この弁駆動ユニットをハウジングから取り外すとガスが外部に放出されてしまう。したがって、交換作業性は向上するものの、依然、ガスの供給を停止しなければならず、改良の余地を残している。

本発明は、上記従来の問題点に鑑み、弁駆動部の交換・修理等の際に、ガスの供給を停止することなく、弁駆動部及び圧力センサの取り外し及び取り付けが可能なガス遮断弁を提供することを課題とする。

請求項１のガス遮断弁は、ガス配管に接続されてガスの供給及び遮断を行う遮断弁を内蔵した弁体部と、該弁体部の遮断弁を駆動する駆動機構とガス圧を計測する圧力センサを内蔵した弁駆動部と、を備えたガス遮断弁であって、前記弁体部に内蔵された前記遮断弁の従動軸が該弁体部の外部に気密を保って露出されるとともに、前記弁駆動部には該従動軸に連結及び分離可能な前記駆動機構の駆動軸が設けられ、前記弁体部には前記弁駆動部の取付箇所に、前記圧力センサにガス圧を導入するための連通孔が設けられるとともに、該連通孔には該連通孔の開状態及び閉状態を切り換える逆止弁が設けられ、前記弁駆動部を前記弁体部に取り付けた状態で該弁駆動部が前記逆止弁に接触して該逆止弁が開状態となり、該弁駆動部が該弁体部から分離された状態で該逆止弁が閉状態となるよう構成されていることを特徴とする。

請求項２のガス遮断弁は、請求項１に記載のガス遮断弁であって、前記逆止弁は、前記連通孔内に配設されるとともに、該連通孔の前記圧力センサ側のノズル部に接離可能な弁体と、該弁体を該ノズル部方向に付勢する付勢手段と、該弁体に一体に取付られて前記ノズル部を介して前記弁駆動部の取付箇所に突出する弁棒とを備え、前記弁駆動部が該弁棒に接離することにより、前記逆止弁を開閉することを特徴とする。

請求項３のガス遮断弁は、請求項２に記載のガス遮断弁であって、前記弁駆動部は前記連通孔から前記圧力センサにガス圧を導入する圧力導入孔を有し、前記逆止弁は、前記ノズル部が前記連通孔の中心に形成されるとともに、前記弁棒が前記連通孔の中心で前記ノズル部を介して前記弁駆動部の取付箇所に突出されるよう構成され、前記連通孔の中心軸と前記圧力導入孔の中心軸とを偏心させたことを特徴とする。

請求項４のガス遮断弁は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のガス遮断弁であって、前記弁駆動部の前記駆動軸と前記遮断弁の従動軸とが、挿入及び引き出し可能な連結ピンにより連結及び分離可能となっていることを特徴とする。

請求項１のガス遮断弁によれば、弁体部の内部にはガスが流れて、弁駆動部が弁体部に取り付けた状態では逆止弁が開状態となって連通孔を介してこの弁駆動部内の圧力センサに導入され、通常のガス遮断弁として機能する。弁駆動部を弁体部から分離すると、逆止弁が閉状態となり、また、弁体部の遮断弁の従動軸は該弁体部の外部に気密を保っている。したがって、弁駆動部を弁体部から分離してもガスが外部に放出されることがないので、弁駆動部の交換・修理等の際に、ガスの供給を停止することなく、圧力センサを内蔵した弁駆動部の取り外し及び取り付けが可能となる。

請求項２のガス遮断弁によれば、請求項１の効果に加えて、弁駆動部と逆止弁の弁棒との接離により、逆止弁が開閉するので、弁駆動部の取り付け、取り外しの作業自体で逆止弁の開閉を自動的に行うことができ、作業が簡単になる。

請求項３のガス遮断弁によれば、請求項１または２の効果に加えて、連通孔の中心軸と圧力導入孔の中心軸とが偏心した構造になっているので、連通孔と同軸な弁棒が圧力導入孔を塞ぐことなく弁棒と弁駆動部が接離するので、圧力導入孔と圧力センサを嵌合するセンサ嵌合孔とを同軸にすることができる。したがって、圧力導入孔をセンサ嵌合孔と同時加工することができ、また、圧力導入孔の部分に弁棒に当接するストッパ部材等の追加部品を必要としないので、加工工数、加工コスト、部品費、組み付け工数が増加することがない。

請求項４のガス遮断弁によれば、請求項１、２または３の効果に加えて、遮断弁と弁駆動部との連結及び分離作業が簡単になる。

次に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態のガス遮断弁の一部破断側面図（図１(A) ）及び一部破断正面図（図１(B) である。この実施形態のガス遮断弁は、弁体部１と弁駆動部２とで構成されており、図１は弁駆動部２を弁体部１に取り付けた状態を示している。

弁体部１は、管状の弁ハウジング３を有している。この弁ハウジング３には、図示しないガス管がネジ接続されるテーパーネジからなる第１ポート３１と第２ポート３２が形成されており、この第１ポート３１と第２ポート３２との間には、弁室３３と管路３４が形成されている。弁室３３の第１ポート３１側及び管路３４側には弁座３５，３５が配設されており、この弁室３３内には、「遮断弁」としてのボールバルブ４が弁座３５，３５に密接するように配設されている。

弁ハウジング３には弁室３３に連通する軸受け孔３Ａが形成されており、この軸受け孔３Ａ内に軸受け３６及びシール部材３７が配設されている。そして、ボールバルブ４の従動軸４１がこの軸受け３６により軸支され、この従動軸４１は、軸受け３６及びシール部材３７により弁室３３の気密を保って、弁ハウジング３の外側に露出されている。

また、弁ハウジング３には、弁駆動部２を取り付けるための取付座３Ｂが形成されており、取付座３Ｂの部分には、管路３４から弁駆動部２側に連通する連通孔３Ｃが形成され、この連通孔３Ｃ内には逆止弁５が配設されている。

弁駆動部２は、圧力センサ６を内蔵した下ケース部２Ａと、駆動源としての図示しないモータ及び制御回路等を内蔵した上ケース部２Ｂとを有している。下ケース部２Ａにはフランジ２１（図１(A) ）が形成されている。そして、このフランジ２１の部分を弁ハウジング３の取付座３Ｂに装着させて周囲４箇所をボルト９でネジ止めすることで、弁駆動部２が弁体部１に取り付けられている。これにより、圧力センサ６が逆止弁５に対向して配置される。また、上ケース部２Ｂの弁ハウジング３側には、モータの駆動軸７が露出され、この駆動軸７は連結ピン８によってボールバルブ４の従動軸４１に連結されている。そして、駆動軸７がモータで回転することにより電動によりボールバルブ４が開閉される。また、従動軸４１にはスパナによって手動で遮断弁４を開閉するための平面状のスパナ掛け部４１ａが形成されており、連結ピン８を引き抜くと、従動軸４１は駆動軸７に対して自由に回転で、スパナ掛け部４１ａにスパナを掛けて従動軸４１を回転させて遮断弁４の手動による開閉操作が可能となる。なお、この実施形態では従動軸４１の周囲には軸方向に摺動自在な筒状のカバー４２が取り付けられており、このカバー４２により軸受け３６及びシール部材３７の部分への埃等の進入を防止している。また、このカバー４２は連結ピン８を抜いて上にスライドさせない限り、スパナ掛け部４１ａが露出しないので、いたずらなど、不用意に手動操作ができないようになっている。

図２及び図３は逆止弁５の第１実施例の詳細を示す拡大断面図であり、図２は弁駆動部２を取り付けた状態を示し、図３は弁駆動部２を取り外した状態を示している。なお、図２及び図３では、符号及び引き出し線をわかりやすくするために弁ハウジング３側の断面を示す斜線の図示を省略してある。弁ハウジング３の連通孔３Ｃの下端部には管路３４に連通する開口部３８が形成されている。逆止弁５は、連通孔３Ｃにねじ込み固定される固定座５１を備え、この固定座５１の上部にはねじ込み固定するときのマイナスドライバを掛ける切溝５２が形成されている。また逆止弁５は、略円柱形状の弁体５３、付勢手段としてのコイルバネ５４及び弁棒５５を備えている。

固定座５１の中心には連通孔３Ｃと同軸に導通孔５１ａ及びガス通路５１ｂが形成され、このガス通路５１ｂの管路３４側の開口周囲には僅かに突出したノズル部５１ｃが形成されている。導通孔５１ａ、ガス通路５１ｂ及びノズル部５１ｃの中心は、連通孔３Ｃの中心軸Ｌ１と一致している。また、固定座５１の周囲には上下にＯリング５１１，５１２が取り付けられている。弁棒５５の一端は弁体５３に固着され、この弁棒５５の他端はノズル部５１ｃ、ガス通路５１ｂ及び導通孔５１ａに挿入され、弁体５３はノズル部５１ｃに対して接離可能に配設されている。そして、弁体５３は、連通孔３Ｃの底面３Ｃ１に端部を当接したコイルバネ５４によってノズル部５１ｃ方向に付勢されている。

一方、弁駆動部２の下ケース部２Ａには圧力センサ６を収納するセンサ収納部２２が形成されており、このセンサ収納部２２の下部には、弁体部１に接続するブロック状の接続部２３となっている。接続部２３には、圧力センサ６の感圧部６１を嵌合するセンサ嵌合孔２３ａと、逆止弁５の固定座５１に嵌合する逆止弁嵌合孔２３ｂと、この逆止弁嵌合孔２３ｂからセンサ嵌合孔２３ａに連通する圧力導入孔２３ｃが形成されている。圧力導入孔２３ｃの中心軸Ｌ２とセンサ嵌合孔２３ａの中心軸Ｌ３は一致し、圧力導入孔３ｃの中心軸Ｌ２と連通孔３Ｃの中心軸Ｌ１とは偏心している。

以上の構成により、図２に示す弁駆動部２を取り付けた状態では、下ケース部２Ａの接続部２３が弁ハウジング３の取付座３Ｂに当接するとともに、逆止弁嵌合孔２３ｂ内に固定座５１が嵌合されている。また、中心軸Ｌ２と中心軸Ｌ１とが偏心しているため、連通孔３Ｃと同軸となっている弁棒５５が圧力導入孔２３ｃからずれた位置で逆止弁嵌合孔２３ｂの底部２３ｂ１に当接する。このため、底部２３ｂ１が、コイルバネ５４の付勢力に抗して弁棒５５を押し込んだ状態となり、弁体５３がノズル部５１ｃから離間する。したがって、開口部３８、連通孔３Ｃと弁体５３との隙間、ノズル部５１ｃ、ガス通路５１ｂ、導通孔５１ａと弁棒５５との隙間、逆止弁嵌合孔２３ｂ、圧力導入孔２３ｃ及びセンサ嵌合孔２３ａが導通する。これにより、弁ハウジング３の管路３４がセンサ嵌合孔２３ａと導通する。

このとき、固定座５１のＯリング５１１により逆止弁嵌合孔２３ｂは気密状態にシールされ、Ｏリング５１２により連通孔３Ｃ及びガス通路５１ｂは気密状態にシールされている。これにより、弁ハウジング３内のガスの圧力が圧力センサ６により検出される。なお、検出される圧力が所定値以下になると、上ケース部２Ｂ内の制御回路によりモータが駆動され、駆動軸７及び従動軸４１によりボールバルブ４が回転されてガスの供給が遮断される。

一方、図３に示すように弁駆動部２を取り外すときは、連結ピン８を引き抜いて、弁駆動部２側の駆動軸７と弁ハウジング３側の従動軸４１の連結を解除し、ボルト９を緩めて駆動部２を取付座３Ｂから取り外す。これにより、逆止弁５の弁棒５５及び弁体５３はコイルバネ５４及びガスの圧力により瞬時に移動し、弁体５３がノズル部５１ｃを塞ぐ。したがって、弁ハウジング３側の連通孔３Ｃとガス通路５１ｂとが隔絶され、ガスは逆止弁５を通過せず、弁ハウジング３からガスが外部に放出されることがない。

以上のように、弁体部１の弁ハウジング３の内部にガスが流れてガスが供給される。このとき弁体部１に弁駆動部２が取り付けられており、逆止弁５が開状態となっているので、弁駆動部２の圧力センサ６でガス圧力が監視され、通常のガス遮断弁として機能している。遮断弁であるボールバルブ４は弁ハウジング３内にあり、このボールバルブ４の従動軸４１は弁ハウジング３の外部に突出してるが、この従動軸４１は弁ハウジング３に対して常に気密を保っている。また、弁駆動部２を弁体部１から分離すると、逆止弁５が閉状態となる。したがって、弁駆動部２を弁体部１から分離してもガスが外部に放出されることがないので、弁駆動部２の交換・修理等の際に、ガスの供給を停止することなく、圧力センサ６を内蔵した弁駆動部２の取り外し及び取り付けが可能となる。

また、弁駆動部２と逆止弁５の弁棒５５との接離により、逆止弁５が開閉するので、弁駆動部２の取り付け、取り外しを行う作業自体により、自動的に逆止弁５が開閉作動し、作業が簡単になる。

図４は実施形態のガス遮断弁に用いる逆止弁の第２実施例を示す図、図５は同逆止弁の第３実施例を示す図である。なお、第１実施例と同様な部材には同符号を付記して詳細な説明は省略する。図４の逆止弁は、連通孔３Ｃの中心軸Ｌ１とセンサ嵌合孔２３ａの中心軸Ｌ３とが同軸になっており、圧力導入孔２３ｃの中心軸Ｌ２とこれらの中心軸Ｌ１，Ｌ２とが偏心している。これにより、弁駆動部２を取り付けた状態で、弁棒５５が圧力導入孔２３ｃからずれた位置で逆止弁嵌合孔２３ｂの底部２３ｂ１に当接する。

図５の逆止弁は、連通孔３Ｃの中心軸Ｌ１と圧力導入孔２３ｃの中心軸Ｌ２とセンサ嵌合孔２３ａの中心軸Ｌ３とが同軸になっている。そして、逆止弁嵌合孔２３ｂの底部２３ｂ１には、弁棒５５により圧力導入孔２３ｃが閉止されないようにストッパ部材２４が配設されている。このストッパ部材２４はガス圧を伝達させる孔の開いた部品であり、例えば図５(B) に示すように多数の孔２４ａを有するパンチングメタルとなっている。このストッパ部材２４はメッシュフィルター等でもよい。

ここで、逆止弁は第２実施例及び第３実施例のものでもよいが、前記第１実施例の逆止弁５は上記第２実施例あるいは第３実施例のものより好適である。第２実施例のものでは、圧力導入孔２３ｃの中心軸Ｌ２が、センサ嵌合孔２３ａの中心軸Ｌ２から偏心しているので、この圧力導入孔２３ｃとセンサ嵌合孔２３ａを同時加工することができず、加工工数、加工コストがかかるという改良の余地がある。また、第３実施例のものでは、連通孔３Ｃの中心軸Ｌ１、圧力導入孔２３ｃの中心軸Ｌ２、センサ嵌合孔２３ａの中心軸Ｌ３が同軸になっているので、圧力導入孔２３ｃをセンサ嵌合孔２３ａと同時加工することができるが、ストッパ部材２４を必要とするため、部品費及び部品組付け工数がかかるという改良の余地がある。

これに対して、第１実施例の逆止弁５では、連通孔３Ｃの中心軸Ｌ１と圧力導入孔２３ｃの中心軸Ｌ２とが偏心した構造になっているので、連通孔３Ｃと同軸な弁棒５５が圧力導入孔２３ｃからずれた位置で逆止弁嵌合孔２３ｂの底部２３ｂ１に当接する。したがって、圧力導入孔２３ｃとセンサ嵌合孔２３ａとを同軸にすることができ、この圧力導入孔２３ｃをセンサ嵌合孔２３ａと同時加工することができる。また、ストッパ部材等の追加部品を必要としない。したがって、加工工数、加工コスト、部品費、組み付け工数が増加することがない。なお、弁駆動部２のケース部の加工（または鋳抜き）においては、径寸法の違いから、元々、センサ嵌合孔２３ａと圧力導入孔２３ｃは図２の矢印Ｃ方向から加工し、逆止弁嵌合孔２３ｂは矢印Ｄ方向から加工しなければならないため、圧力導入孔２３ｃと連通孔３Ｃ（逆止弁嵌合孔２３ｂ）の両者を偏心させても加工工数が増加することはない。

図６は実施形態におけるガス遮断弁の逆止弁の第４実施例を示す図である。なお、前記各実施例と同様な部材には同符号を付記して詳細な説明は省略する。この例の逆止弁５′は、弁ハウジング３に形成した導通路３Ｃ内にボール弁５３′とコイルバネ５４を配設したものである。図６は弁駆動部２の下ケース部２Ａを弁ハウジング３から分離した状態を示しており、この状態でボール弁５３′はコイルバネ５４の付勢力によりノズル部５１ｃ′を塞いでいる。したがって、弁ハウジング３側の管路３４とガス通路５１ｂ′とが隔絶され、ガスは逆止弁５′を通過せず、弁ハウジング３からガスが外部に放出されることがない。下ケース部２Ａを弁ハウジング３に取り付けた状態では、接続部２３に形成された棒部材２３１が、コイルバネ５４の付勢力に抗してボール弁５３′を押し込んだ状態となり、このボール弁５３′がノズル部５１ｃ′から離間する。したがって、開口部３８、連通孔３Ｃとボール弁５３′との隙間、ノズル部５１ｃ′、ガス通路５１ｂ′圧力導入孔２３ｃ及びセンサ嵌合孔２３ａが導通する。これにより、弁ハウジング３の管路３４がセンサ嵌合孔２３ａと導通し、弁ハウジング３内のガスの圧力が圧力センサ６により検出される。

本発明の一実施形態のガス遮断弁の側面図及び一部破断正面図である。 実施形態の弁駆動部を取り付けた状態の逆止弁の第１実施例の詳細を示す拡大断面図である。 実施形態の弁駆動部を取り外した状態の逆止弁の第１実施例の詳細を示す拡大断面図である。 実施形態における逆止弁の第２実施例を示す図である。 実施形態における逆止弁の第３実施例を示す図である。 実施形態における逆止弁の第４実施例を示す図である。

符号の説明

１ 弁体部
２ 弁駆動部
３ 弁ハウジング
４ ボールバルブ（遮断弁）
５ 逆止弁
６ 圧力センサ
７ 駆動軸
８ 連結ピン
３Ａ 軸受け孔
３Ｂ 取付座
３Ｃ 連通孔
３６ 軸受け
３７ シール部材
４１ 従動軸
５１ 固定座
５１ｃ ノズル部
５３ 弁体
５４ コイルバネ（付勢手段）
５５ 弁棒

Claims (4)

1. ガス配管に接続されてガスの供給及び遮断を行う遮断弁を内蔵した弁体部と、該弁体部の遮断弁を駆動する駆動機構とガス圧を計測する圧力センサを内蔵した弁駆動部と、を備えたガス遮断弁であって、
   前記弁体部に内蔵された前記遮断弁の従動軸が該弁体部の外部に気密を保って露出されるとともに、前記弁駆動部には該従動軸に連結及び分離可能な前記駆動機構の駆動軸が設けられ、
   前記弁体部には前記弁駆動部の取付箇所に、前記圧力センサにガス圧を導入するための連通孔が設けられるとともに、該連通孔には該連通孔の開状態及び閉状態を切り換える逆止弁が設けられ、
   前記弁駆動部を前記弁体部に取り付けた状態で該弁駆動部が前記逆止弁に接触して該逆止弁が開状態となり、該弁駆動部が該弁体部から分離された状態で該逆止弁が閉状態となるよう構成されていることを特徴とするガス遮断弁。
2. 前記逆止弁は、前記連通孔内に配設されるとともに、該連通孔の前記圧力センサ側のノズル部に接離可能な弁体と、該弁体を該ノズル部方向に付勢する付勢手段と、該弁体に一体に取付られて前記ノズル部を介して前記弁駆動部の取付箇所に突出する弁棒とを備え、
   前記弁駆動部が該弁棒に接離することにより、前記逆止弁を開閉することを特徴とする請求項１に記載のガス遮断弁。
3. 前記弁駆動部は前記連通孔から前記圧力センサにガス圧を導入する圧力導入孔を有し、
   前記逆止弁は、前記ノズル部が前記連通孔の中心に形成されるとともに、前記弁棒が前記連通孔の中心で前記ノズル部を介して前記弁駆動部の取付箇所に突出されるよう構成され、
   前記連通孔の中心軸と前記圧力導入孔の中心軸とを偏心させたことを特徴とする請求項２に記載のガス遮断弁。
4. 前記弁駆動部の前記駆動軸と前記遮断弁の従動軸とが、挿入及び引き出し可能な連結ピンにより連結及び分離可能となっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のガス遮断弁。

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