JPH04125372A - 遮断弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は流体流量計、例えばガスメータに組み込まれ
、地震発生時あるいはガス漏れ時、その他の緊急時にガ
スの流通を遮断する遮断弁に関する。

（従来の技術） 地震を感知する感震器やガス漏れを感知するガス漏れ警
報器が知られている。また、これらの感震器やガス漏れ
警報器と遮断弁とを組合わせ、感震時やガス漏れ発生時
に遮断弁を作動させてガスの流通を遮断するようにした
安全装置も実用化されている。

例えば、特開昭６４−６５７８号公報、特開昭６４−６
５８０号公報は、ソレノイド式遮断弁であって、通常は
、流通口に対向する弁体がスプリングによって閉弁方向
に付勢されているが、自己保持形ソレノイドの無通電状
態ではスプリングに打ち勝ってマグネットに吸着し、弁
体は弁座から離間して開弁状態にある。そして、自己保
持形ソレノイドのコイルに瞬間的に通電して逆磁場を与
えると、スプリングの復元力によって弁体を弁座に圧接
して閉弁されるようになっている。すなわち、前記感震
器やガス漏れを感知するガス漏れ警報器から自己保持形
ソレノイドに作動信号が入力されると、遮断弁が作動し
てガスの流通を遮断するようになっている。

このソレノイド式遮断弁は、一般に第６図に示すように
構成されている。すなわち、１はハウジングであり、２
はガス流通路３の上流側３ａと下流側３ｂとを仕切る隔
壁である。この隔壁２の一部には流通口４を形成した弁
座５が設けられ、ノーウジング１には前記弁座５に対向
する遮断弁ユニット６が設けられている。

遮断弁ユニット６について説明すると、７は双方向ソレ
ノイドであって、その内部構造は、フランジ８に結合す
るヨークつと、このヨーク９の内周にあって、ボビン１
０の外周に巻回されたコイル１１と、ボビン１０の上部
側に同軸状に配置された永久磁石１２と、ボビン１０の
中心式下部に配置されプランジャ１３を受けるアンビル
１４とからなり、プランジャ１３の上端部に前記弁座５
に対向する弁体１５が設けられている。さらに、この弁
体１５の下面とフランジ８との間には弁体１５を閉弁方
向に付勢するスプリング１６が介在されている。

したがって、ソレノイド７の無通電状態ではスプリング
１６に打ち勝ってプランジャ１３は永久磁石１２に吸着
し、弁体ユ５は弁座５から離間して開弁状態にある。そ
して、ソレノイド７のコイル１１に瞬間的に通電して逆
磁場を与えると、スプリング１６の復元力によって弁体
１５が弁座５に圧接して閉弁される。

また、閉弁状態にある弁体１５を再び開弁させる場合に
は、ソレノイド７に通電してスプリング１６の復元力に
抗してプランジャ１３を引き込むようにしている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、前述したように構成された遮断弁は、スプリ
ング１６の復元力によって弁体１５を閉弁方向に付勢し
、ソレノイド７のコイル１１に通電して逆磁場を与える
と、スプリング１６の復元力によって弁体１５が弁座５
に圧接して閉弁されるようになっている。したがって、
閉弁状態から開弁する場合にはソレノイド７に通電して
スプリング１６の復元力に抗してプランジャ１３を引き
込む必要があり、大きな駆動電圧が必要となるしかし、
一般に、ガスメータ等の流量計に内蔵されている電池は
、３Ｖ程度であり、電池の消耗が著しい。そこで、低電
圧でソレノイド７を駆動できるように、スプリング１６
を弱くしたり、プランジャ１３のストロークを短（する
などの手段を取っている。ところが、スプリング１６を
弱くすると、閉弁時における弁体１５に対する押圧力が
弱いために、遮断弁の組立て公差によってガス漏れが生
じるなど信頼性が劣る。したがって、スプリング１６の
材質、太さの選定など微妙な調整が必要となる。

また、プランジャ１３のストロークを短くすると、圧力
損失が大きくなる。このため、圧力損失を補うために、
流通口４の口径を大きくしなければならず、弁体１５の
径も大きくなって、閉弁時における閉弁安定性が悪くな
る。

さらに、従来のガス流通路３は直角に屈曲しているため
に、圧力損失が大きく、また、流通口４を有する弁座５
に対して弁体１５が進退する構造であるため、遮断弁が
大型となり、遮断弁を内蔵するガスメータ等の流量計も
必然的に大型化するという問題がある。

この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その
目的とするところは、低電圧でありながら開弁・閉弁を
円滑に行うことができると共に、圧力損失が小さく、ま
た構造的に簡単で、小型化を図ることができる遮断弁を
提供することにある。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段及び作用）この発明は、前
述した目的を達成するために、ケーシングと、このケー
シングに設けられ一端側に流入口、他端側に流出口を有
するストレートの流通路と、前記ケーシングの内部に前
記流通路と直角の面内で回転自在に設けられ前記流通路
を開閉する弁体と、この弁体にこの回転軸心を中心とし
て異極が対称的に設けられた少なくとも一対の永久磁石
と、前記ケーシングの流出口側に両端部が前記永久磁石
に対向して設けられ、無通電時には永久磁石の吸着力に
よって前記弁体がケーシングの流出口側に吸着し前記流
通路を閉弁し、通電時には前記永久磁石と反発する磁気
力によって弁体を浮上させると共に回転させ、前記流通
路を開弁させる１本の棒状の電磁石とを具備したことに
ある。

電磁石に無通電時は、永久磁石の吸着力によって弁体が
ケーシングの流出口側に吸着し流通路を閉弁している。

電磁石に通電すると、永久磁石と反発する磁気力によっ
て弁体が浮上すると共に回転し、弁体によって流通路を
開弁させる。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜第３図に示すように、遮断弁２０のケーシング
２１は、例えば金属材料からなる下ケース２２と、上ケ
ース２３とから構成されている。

下ケース２２は円盤状で、この下端外周縁にはフランジ
２４が設けられている。そして、この下ケース２２の外
側には有頭円筒状の前記上ケース２３が嵌合され、これ
らの間は０リング２１ａによってシールされている。ま
た、前記上ケース２３の下端外周縁には前記フランジ２
４に重合するフランジ２３ａが設けられている。前記下
ケース２２の軸心部２２ａを中心としてその片側には半
円状の流出口２５が穿設されている。さらに、この下ケ
ース２２の軸心部２２ａを通る径方向には電磁石取付は
穴２６が穿設されている。そして、この電磁石取付は穴
２６には棒状の鉄心２７とこの鉄心２７に巻装したコイ
ル２８とからなる１本の棒状の電磁石２つが挿入固定さ
れている。また、前記上ケース２３には下ケース２２の
流出口２５に対向する半円状の流入口３０が穿設され、
ケーシング２１の内部には一端側が流入口３０に、他端
側か流出口２５にそれぞれ連通するストレートの流通路
３１が形成されている。

また、前記ケーシング２１の内部には下ケース２２と上
ケース２３とに回転自在に枢支された弁体３２が設けら
れている。すなわち、この弁体３２は前記流通路３１と
直角の面内で回転自在であり、この弁体３２は、下ケー
ス２２に突設された支軸３４に中心孔を回転自在に嵌合
することにより形成されている。さらに、支軸３４の上
端部は上ケース２３の内面に設けた軸支持部３６に支持
されている。前記弁体３２の中心孔を中心としてその片
側には前記流出口２５および流入口３０に対向可能な半
円状の連通口３５が穿設されていると共に、この連通口
３５の両端側には永久磁石取付は六３７．３７が設けら
れている。そして、これら永久磁石取付は穴３７．３７
には支軸３４を中心として異極を対称的に配置し、しか
も前記電磁石２９の両端部に対向する永久磁石３８．３
８が設けられている。

また、前記弁体３２の下面、つまり前記下ケース２２に
対向する面にはシールゴム膜３９が貼着され、弁体３２
が永久磁石３８．３８の磁気吸着力によって下ケース２
２に吸着されたときに密着して流出口２５を遮断（閉弁
）するようになっている。

前述のように構成された遮断弁２０は、第５図および第
６図に示すように、流量計等の内部に装着される。すな
わち、４０は流体通路４１の上流側４１ａと下流側４１
ｂを仕切る隔壁であり、この隔壁４０には取付は穴４２
が設けられている。

この取付は穴４２には０リング４３．４３を介して遮断
弁２０が装着され、遮断弁２０の流入口３０は流体通路
４１の上流側４１ａに、流出口２５はその下流側４１ｂ
に開口している。そして、電磁石２９のコイル２８はリ
ード線４４を介して電源としての電池（図示しない）お
よび感震器やガス漏れ警報器等の制御機器（図示しない
）に電気的に接続されている。

次に、前述のように構成された遮断弁２０の作用につい
て説明する。

まず、電磁石２９に無通電状態のときには、下ケース２
２の流出口２５と弁体３２の連通口３５とは１８０°の
位相がずれた状態で、永久磁石３８．３８が電磁石２９
の両端部に対向している。

したがって、永久磁石３８．３８の吸着力によって電磁
石２つの鉄心２７と引き合っており、弁体３２はシール
ゴム膜３９を介して下ケース２２に吸着され、流出口２
５を弁体３２によって閉弁状態に保持している。この場
合、流通路３１の流入口３０からガス圧等の流体圧力が
弁体３２に加わるが、閉弁方向に加わるためにシール性
が一層増して確実な閉弁状態を維持できる。

この状態から遮断弁２０に作動信号が入力され。

永久磁石３８．３８と反発するように電磁石２９に通電
されると、永久磁石３８．３８と電磁石２９とが反発し
、この反発力は弁体３２を下ケース２２から浮上する方
向に作用するとともに外周方向に移動させようとするベ
クトルが発生し、弁体３２は支軸３４を中心としてスム
ースに回転する。弁体３２が回転すると、永久磁石３８
．３８と電磁石２９との反発力は弱まるが、永久磁石３
８．３８は今度は電磁石２９の他端部に引き付けられる
。そして、弁体３２が１８０°回転すると、永久磁石３
８．３８と電磁石２９が引き合う状態となり、弁体３２
の回転運動は停止し、弁体３２は下ケース２２に吸着す
る。つまり、弁体３２が１８０°回転して下ケース２２
の流出口２５と弁体３２の連通口３５とが対向し、開弁
状態となり、この状態で電磁石２９への通電を停止して
も永久磁石３８．３８が電磁石２９の鉄心２７と引き合
って弁体３２が下ケース２２に吸着する。遮断弁２０が
開弁状態となると、流入口３０から流入する流体はケー
シング２１の内部のストレートな流通路３１を通過して
流出口２５に向かうため、遮断弁２０による圧力損失は
無視できる程度に小さい。

この状態において、感震器やガス漏れ警報器等の制御機
器から遮断弁２０に作動信号が入力され、永久磁石３８
．３８と反発するように電磁石２９に通電されると、永
久磁石３８．３８と電磁石２９とが反発し、この反発力
によって弁体３２が下ケース２２から浮上し、開弁時と
同様に電磁石２９の弁体３２の押上げる方向と回転方向
のベクトル力か発生して弁体３２は支軸３４を中心とし
て回転する。そして、永久磁石３８．３８は今度は電磁
石２つの他端部に引き付けられ、弁体３２が１８０°回
転すると、永久磁石３８．３８と電磁石２９が引き合う
状態となり、弁体３２の回転運動は停止し、弁体３２は
下ケース２２に吸着する。つまり、弁体３２が１８０°
回転して下ケース２２の流出口２５と弁体３２の連通口
３５の位相がずれた状態で閉弁状態となり、この状態で
電磁石２つへの通電を停止しても永久磁石３８．３８が
電磁石２９の鉄心２７と引き合って弁体３２が下ケース
２２に吸着する。

このように電磁石２９に瞬時的に通電して励磁させるこ
とにより、弁体３２を回転させて開弁・閉弁でき、開弁
状態、開弁状態においては永久磁石３８．３８の吸着力
によって弁体３２を下ケース２２に吸着保持することが
できる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、電磁石に瞬時
的に通電して励磁させることにより、弁体を浮上させる
と共に回転させて開弁・閉弁でき、開弁状態、閉弁状態
においては永久磁石の吸着力によって弁体を保持するこ
とができる。したがって、開弁・閉弁がスムースである
と共に、開弁・閉弁のいずれの状態においても安定して
信頼性を向上できる。さらに、スプリングを使用しない
ため、低電圧で動作させることができ、電池の消耗が少
なく、長期間に亘って安定した動作を期待できる。しか
も、ケーシングに一端側に流入口、他端側に流出口を有
するストレートの流通路を設けることにより、圧力損失
が小さいという効果がある。

また、１本の電磁石を横方向に配置することにより、磁
気効率が高く、さらに高さ寸法が小さくなり小型化を図
ることができると共に廉価に提供できるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図はこの発明の一実施例を示すもので、第
１図は遮断弁の縦断側面図、第２図は分解斜視図、第３
図（ａ）〜（ｃ）は作用を説明するための斜視図、第４
図は遮断弁を流量計に組込んだ状態の平面図、第５図は
同じく縦断側面図、第６図は従来の遮断弁の縦断側面図
である。 ２１・・・ケーシング、２５・・・流出口、２９・・・
電磁石、３０・・・流入口、３１・・・流通路、３２・
・・弁体、３８・・・永久磁石。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ケーシングと、このケーシングに設けられ一端側に流入
   口、他端側に流出口を有するストレートの流通路と、前
   記ケーシングの内部に前記流通路と直角の面内で回転自
   在に設けられ前記流通路を開閉する弁体と、この弁体に
   この回転軸心を中心として異極が対称的に設けられた少
   なくとも一対の永久磁石と、前記ケーシングの流出口側
   に両端部を前記永久磁石に対向して設けられ、無通電時
   には永久磁石の吸着力によって前記弁体がケーシングの
   流出口側に吸着し前記流通路を閉弁し、通電時には前記
   永久磁石と反発する磁気力によって弁体を浮上させると
   共に回転させ、前記流通路を開弁させる１本の棒状の電
   磁石とを具備したことを特徴とする遮断弁。