JPH06213363A - 遮断弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガス漏れ警報器等と遮断弁装置をガスメータ
と組合わせて緊急時にガスを遮断するようにした安全装
置で、開弁時に復帰操作機構の復帰ボタンを操作してガ
スの立消えが生じるのをなくす。又復帰ボタンと可動弁
体を連結するステーをなくし、これによる圧損をなく
す。 【構成】 開弁時は図のようにマグネット２１が鉄心１
８に吸着し、軸２２がばね１２、１３に抗して第１の弁
体１０を固定弁座６から離す。又同時にプランジャー２
３がマグネット２１に吸着し第２の弁体１１が固定弁座
６から離れる。コイル１６に瞬間時に逆電流を流すとマ
グネット２１が鉄心１８から離れて両弁体１０、１１が
固定弁座に接して閉弁する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばガスメータと組
合せ、地震発生時、ガス漏れ時、ガス圧低下時、その他
の緊急時にガスの流通を遮断する遮断弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】感震器、ガス漏れ警報器又はガス圧セン
サと遮断弁装置をガスメータと組合わせて、感震時やガ
ス漏れ発生時やガス圧低下時、その他ガスの異常使用等
の緊急時に遮断弁を自動的に閉じてガスを遮断するよう
にした安全装置が実用化されている。

【０００３】この種の遮断弁装置で、実公平２−２７７
４１号公報に記載されているものを図８に示す。図９は
図８の遮断弁装置に使用されている遮断装置である。両
図において、１０１はガスメータの流入口で、仕切り壁
１０２が流入口１０１と連通口１０３とを区画してい
る。そして、この仕切り壁１０２には貫通口が穿設さ
れ、この貫通口にはリング状の固定弁座１０４が固定さ
れている。

【０００４】この固定弁座１０４の内周面には環状溝１
０４ａが設けられ、この環状溝１０４ａにはＯリングか
らなるシール材１０４ｂが挿入されている。そして、こ
の固定弁座１０４には軸方向に移動可能な可動弁座１０
５が挿入されている。この可動弁座１０５は円筒状で、
囲い壁１０５ａを有しており、内部には流通口１０５ｂ
が設けられている。

【０００５】そして、この流通口１０５ｂによって前記
流入口１０１と図示されてないバルブ室とを連通するガ
ス流通路を構成している。さらに、ガスメータの上部ケ
ース１０６の内壁には取付け座１０７が設けられ、この
取付け座１０７には前記流通口１０５ｂを遮断する遮断
装置１０８が設けられている。

【０００６】この遮断装置１０８は取付け座１０７に固
定された保持機構としての自己保持形ソレノイド１０
９、このソレノイド１０９のプランジャ１１０に固定さ
れ前記流通口１０５ｂと対向する弁体１１１、およびこ
の弁体１１１を固定弁座１０４方向に付勢するばね１１
２とから構成されている。

【０００７】そして、この自己保持形ソレノイド１０９
は、コイル１１３、このコイル１１３を包囲するヨーク
１１４およびヨーク１１４の底部に設けたマグネット１
１５とから構成されている。

【０００８】そして、自己保持形ソレノイド１０９のコ
イル１１３が無通電状態では、プランジャー１１０がば
ね１１２に打ち勝ってマグネット１１５に吸着され、弁
体１１１は固定弁座１０４から離間して開弁状態にある
が、コイル１１３に瞬間的に通電してマグネット１１５
と逆向きの逆磁場を与えると、ばね１１２の復元力によ
って弁体１１１を固定弁座１０４に圧接して閉弁状態を
保持するようになっている。

【０００９】一方前記流通口１０５ｂに対向する前記上
部ケース１０６の前部には前記弁体１１１を開弁状態に
手動的に復帰させるための復帰操作機構１１６が設けら
れている。

【００１０】この復帰操作機構１１６は、上部ケース１
０６に穿設した取付け穴１１７に装着された筒体１１８
と、この筒体１１８に挿入され先端が前記可動弁座１０
５に連結されるとともに、末端に上部ケース１０６から
外側へ突出する復帰ボタン１１９を有するプッシュロッ
ド１２０が設けられている。

【００１１】そして、このプッシュロッド１２０は筒体
１１８に挿入された復帰ばね１２１によって後退方向に
付勢されている。また、前記復帰ボタン１１９は筒体１
１８に対して着脱可能に螺着されたキャップ１２２によ
って覆われている。

【００１２】そして、前記プッシュロッド１２０の長
さ、すなわちストロークは、固定弁座１０４に圧接され
て閉弁状態にある弁体１１１を、可動弁座１０５を介し
てばね１１２の復元力に抗して押圧し、プランジャー１
１０がマグネット１１５に吸着されて開弁状態を保持す
る長さに設定されている。

【００１３】しかも、前記可動弁座１０５の囲い壁１０
５ａの長さは、前記弁体１１１のストロークより長く、
復帰操作時に前記プッシュロッド１２０を前進させて弁
体１１１を開弁方向へ押込む過程および押込んで保持さ
れた状態においては可動弁座１０５の先端が弁体１１１
に圧接し、末端外周が固定弁座１０４のシール材１０４
ｂにシールされて、内側の流通口１０５ｂが閉塞される
ようになっている。

【００１４】すなわち、可動弁座１０５によって弁体１
１１を復帰させたのち、復帰ボタン１１９から手指を離
して復帰ばね１２１の復元力によってプッシュロッド１
２０および可動弁座１０５を復帰させない限り流通口１
０５ｂが開放しないようになっており、悪戯にキャップ
１２２内に石などの異物を入れ、復帰ボタン１１９を押
しつづける操作をしても流通口１０５ｂは可動弁座１０
５の囲い壁１０５ａによって遮断され、ガスが出ないよ
うになっている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、復
帰ボタン１１９を押し込んだとき前進するプッシュロッ
ド１２０に円筒形の囲い壁を有する可動弁座１０５を設
け、この囲い壁によって弁体１１１と流通口１０５ｂと
の間を遮断し、復帰ボタン１１９とともにプッシュロッ
ド１２０を後退しない限り流通口１０５ｂが開放しない
ように構成されているので、悪戯に復帰ボタン１１９を
押しつづける操作をしても流体の流通口１０５ｂは完全
に遮断され、安全性を向上することができる反面、通常
のガス使用時に復帰ボタン１１９を押すと、ガスが遮断
されてガス圧低下または下流のガス燃料器具が立消えす
る。そして、立消え後に復帰ボタン１１９から手指を離
してプッシュロッド１２０が後退すると、ガスメータ下
流に生ガスが放出されるという問題点があった。

【００１６】また、上記従来技術では、プッシュロッド
１２０の先端に可動弁座１０５を取付けるには、可動弁
座１０５の囲い壁１０５ａの後端に設けた半径方向に延
びるステーを用いているため、開弁時に流通口１０５ｂ
を通過するガスがこのステーにより流れの抵抗を受け、
圧損が大きくなり、ガスメータの容量が低下するという
問題点があった。

【００１７】そこで、本発明はこれらの問題点を解消で
きる遮断弁装置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】上記目的を達成するため
に、本発明の遮断装置は、固定弁座と、この固定弁座に
対向して設けられ、この固定弁座に接離可能な第１と第
２の弁体と、これら各弁体を閉弁方向に付勢するばね
と、これらのばねの復元力に抗して、第１と第２の弁体
を開弁状態に保持する保持機構と、第１と第２の弁体を
開弁操作するプッシュロッドを具備すると共に、このプ
ッシュロッドにより第１の弁体が開弁されているとき
に、第２の弁体が独立して固定弁座に圧接して閉弁する
ように前記保持機構が構成されていることを特徴とす
る。

【００１９】

【実施例】図１は本発明の第１実施例で、１はガスメー
タの上部ケース、２はガスの流入口、３は流通口で、仕
切り壁４が流入口２と連通口３とを区画している。仕切
り壁４には円形の貫通口が穿設され、この貫通口を囲ん
で仕切り壁４の上面にリング状の固定弁座６が形成され
ている。

【００２０】そしてこの貫通口５と前記連通口３によっ
て、前記流入口２と図示されてないバルブ室とを連通す
るガス流通路を構成している。さらに、ガスメータの上
部ケース１の内壁には、取付け座７が設けられ、この取
付座７には前記貫通口５を遮断する遮断装置８が設けら
れている。

【００２１】この遮断装置８は取付け座７に固定された
保持機構としての自己保持形ソレノイド９とこの自己保
持形ソレノイドで作動する第１の弁体１０と第２の弁体
１１と、両弁体に作用する第１のばね１２と第２のばね
１３と第３のばね１４とで構成されている。

【００２２】自己保持形ソレノイド９は、ボビン１５に
巻いたコイル１６、このコイル１６を包囲するヨーク１
７、ヨーク１７の底部中央に固定した鉄心１８、ボビン
１５の内周と鉄心１８の外周に嵌合されると共にその前
部をブラケット１９に圧入固定したガイド２０、先端に
マグネット２１を螺着した非磁性体の軸２２、この軸２
２とガイド２０の間に嵌装されて、軸方向に摺動可能の
磁性体からなるプランジャー２３で構成され、マグネッ
ト２１の先端は鉄心１８の吸着面（下面）ａに吸着する
ことで軸２２を図示位置に保持する。又、マグネット２
１はこの状態で、その末端がプランジャー２３の先端吸
着面（上面）ｂを吸着することでプランジャー２３を図
示位置に保持する。

【００２３】そして、軸２２の末端には第１の弁体１０
が固定弁座６に対向して取付けられている。又、プラン
ジャー２３には、第１の弁体１０を囲み固定弁座方向に
開口する有底円筒形の第２の弁体１１が前後方向（プラ
ンジャー２３の軸方向）に摺動可能に嵌合していて、プ
ランジャー２３に取付けられた止め輪２４と第２の弁１
１との間に前記第３のばね１４が挿入され、第２の弁１
１を固定弁座６の方向へ付勢している。

【００２４】プランジャー２３の末端（図の下端）は円
板状部分が一体に形成され、その上面にリング状の突起
が形成され、この突起が前記第２の弁１１の肩部とで第
３の弁２５を形成している。

【００２５】従って、コイル１６が無通電状態で、マグ
ネット２１の先端が鉄心１８の吸着面ａに吸着し、か
つ、マグネット２１の末端がプランジャー２３の吸着面
ｂに吸着している図示の状態では、第１の弁体１０と第
２の弁体１１とが図示のように固定弁座６から離れて、
ガスは流入口２から貫通口５と連通口３を通って図示さ
れてないバルブ室へと流れ得る開弁状態にある。

【００２６】このとき、プランジャー２３の前記リング
状突起は、第２の弁体１１の肩部に当接して（第３の弁
２５が閉じた状態で）第２の弁体１１の固定弁座６方向
への移動を制限している。そして、この状態で第２の弁
体１１の先端は、第１の弁体１０の先端よりも図に符号
ｃで示す量だけ固定弁座６側に近づいている。

【００２７】そして、コイル１６に瞬間的に通電してマ
グネット２１と逆向きの逆磁場を与えると、第１のばね
１２、第２のばね１３及び第３のばね１４の復元力によ
って第１の弁体１０と第２の弁体１１を固定弁座６に圧
接して閉弁状態を保持するようになっている。

【００２８】一方前記貫通口５に対向する前記上部ケー
ス１の前部には、前記第１と第２の弁体１０、１１を開
弁状態に手動で復帰させるための復帰操作機構１１６が
設けられている。

【００２９】この復帰操作機構２６は、上部ケース１に
穿設した取付け穴２７に装着された筒体２８と、この筒
体２８に挿入され先端が前記第１の弁体１０に間隔をお
いて対向すると共に、末端に上部ケース１から外側へ突
出する復帰ボタン２９を有するプッシュロッド３０が設
けられている。

【００３０】そして、このプッシュロッド３０は筒体２
８に挿入された復帰ばね３１によって後退方向に付勢さ
れている。３２はプッシュロッド３０に嵌めた止め輪
で、復帰ばね３１によるプッシュロッド３０の後退方向
への移動量を図示の位置に制限する。

【００３１】また、前記復帰ボタン２９は筒体２８に対
して着脱可能に螺着されたキャップ３３によって覆われ
ている。そして、前記プッシュロッド３０の長さ、すな
わちストロークは、固定弁座６に圧接されて閉弁状態に
ある第１と第２の弁体１０、１１を、第１と第２のばね
１２、１３の復元力に抗して押圧し、プランジャー２３
の吸着面を吸着したまゝ、マグネット２１が鉄心１８の
吸着面ａに吸着して開弁状態を保持する長さに設定され
ている。

【００３２】上述の図１の第１実施例の動作の詳細説明
は、構造が酷似している次の第２実施例の動作説明で代
えることとする。図２〜図４は本発明の第２実施例で、
前記第１実施例における円筒形のマグネット２１の代り
に、もう少し短いリング状マグネット２１が軸２２の先
端部に嵌合され、このマグネット２１の一方の側にリン
グ状のポールピース２１Ｂが嵌合され、他方の側にはリ
ング状のポールピース２１Ａが螺着され、結局このポー
ルピース２１Ａとマグネット２１とを同時に軸２２の先
端部に固着している。

【００３３】こうして、軸２２の先端部に取付けられた
マグネット２１と両ポールピース２１Ａ、２１Ｂとで、
前記図１の第１実施例におけるマグネット２１と同じ機
能を果す。

【００３４】そして、この第２実施例では他の部分の構
造は、前記第１実施例の構造と全く同じであるので説明
を省略する。又、図２〜図４では、復帰操作機構はプッ
シュロッド３０の先端のみを図示し、他の部分は省略し
てある。

【００３５】次に、この第２実施例の動作を説明する。
コイル１６が無通電状態で、一方のポールピース２１Ａ
の先端が鉄心１８の吸着面ａに吸着し、かつ他方のポー
ルピース２１Ｂの一端がプランジャーー２３の吸着面ｂ
に吸着している図示の状態では、第１の弁体１０と第２
の弁体１１とが図示のように固定弁座６から離れて、ガ
スは流入口２から貫通口５と連通口３を通って図示され
てないバルブ室へと流れ得る開弁状態にある。

【００３６】このとき、プランジャー２３の前記リング
状突起は、第２の弁体１１の肩部の前面に当接して、第
３の弁２５が閉じた状態で、第２の弁体１１の固定弁座
６方向への移動を制限している。そしてこの状態で第２
の弁体１１の先端は、第１の弁体１０の先端よりも図に
符号ｃで示す量だけ固定弁座６側に近づいている。

【００３７】この開弁状態における各部の力関係は、 Ｂ＋Ｇ′＞Ｂ＝Ａ＞Ｄ の関係にある。なお、この力関係の式と、以後に示す力
関係の式に用いる記号は次の意味を持つ。

【００３８】Ａ：第１と第２の弁体１０、１１が共に開
弁時にポールピース２１Ａが鉄心１８の吸着面ａに吸着
する吸着力（図１の実施例ではマグネット２１が吸着面
ａに吸着する吸着力） Ａ′：第１の弁体１０が開弁状態で、第２の弁体１１が
閉弁時の吸着面ａの吸着力 Ｂ：第１、第２の弁体１０、１１が開弁時の吸着面ｂの
吸着力 Ｂ′：第１、第２の弁体１０、１１が共に閉弁時の吸着
面ｂの吸着力 Ｄ：第１のばね１２の圧縮時の荷重 Ｄ′：第１のばね１２が伸びた時の荷重 Ｅ：第２のばね１３の圧縮時の荷重 Ｅ′：第２のばね１３が伸びた時の荷重 Ｇ：第３のばね１４の圧縮時の荷重 Ｇ′：第３のばね１４が伸びた時の荷重 Ｆ：コイルに通電して、マグネット２１と逆の逆磁場を
かけたときに発生する力 Ｐ：第２の弁体１１に加わるガスの背圧 そして、コイル１６に瞬間的に通電してマグネット２１
と逆向きの逆磁場を与えると、第１、第２及び第３のば
ね１２、１３及び１４の復元力によって第１の弁体１０
と第２の弁体１１を固定弁座６に圧接して閉弁状態を保
持する。

【００３９】このように、コイル１６に通電して開弁状
態から閉弁状態に移るときの力関係は Ａ−Ｆ＜Ｄ となる。

【００４０】又、閉弁状態は図３の状態となり、このと
き第３の弁２５は開弁状態となる。このときの力関係
は、Ｄ′＞Ｅ′であり、第１の弁体１０の締切力はＥ′
−Ｇ′、第２の弁体１１の締切力はＤ′−Ｅ′である。

【００４１】次に復帰操作機構を操作して、プッシュロ
ッド３０を押し込み、第１の弁体１０を直接押し込む
と、先ずプランジャー２３の前記リング状突起が第２の
弁体１１の肩部前面に当接して第３の弁２５が閉じ、両
弁体１０、１１は一方のポールピース２１Ａが鉄心１８
の吸着面に吸着するまで同時に押し込まれ、図２の開弁
状態に戻る。

【００４２】このように両弁体１０、１１が閉弁状態か
ら開弁状態に移るときの力関係は次式であらわされる。 Ｂ′＋Ｅ′＞Ｄ′＋Ｐ 次に、図に示す開弁状態にあるときに、悪戯にキャップ
３３内に石などの異物を入れ、復帰ボタン２９を押しつ
づけ、プッシュロッド３０を押し込んだまゝにすると、
プッシュロッド３０の先端が第１の弁体１０を開弁状態
に押したままになる。ところが、この状態でガスメータ
の電子回路（コントローラ）からの遮断パルスがきて、
コイル１６に瞬間的に通電されて逆磁場がかかると、第
１のばね１２と第３のばね１４の復元力により、プラン
ジャー２３の吸着面ｂがポールピース２１Ｂから離れて
移動し、第２の弁体１１が閉弁状態となり安全を確保す
る。このとき、ガスは軸２２とプランジャー２３との隙
間を通ってわずかに下流に流れるが、規定量以下で危険
はない。

【００４３】なお、図４で、第２の弁体１１の締切力は
Ｄ′−Ｅとなる。この状態で、キャップ３３内の石を取
り出して、プッシュロッド３０を復帰させると、 Ａ′
＜Ｅの関係から、ポールピース２１Ａが鉄心１８の吸着
面ａから離れ、第２のばね１３の復元力で第１の弁体１
０が固定弁座６に圧接されて、この弁体１０も閉弁す
る。

【００４４】その後復帰操作機構２６を操作すること
で、両弁体１０、１１を開弁、保持することができる。
なお、上記第２実施例における各作用力は、次のようで
ある。

【００４５】Ａ＝Ｂ＝１２００ｇ、Ａ′＝Ｂ′＝７００
ｇ、Ｄ＝９００ｇ Ｄ′＝８５０ｇ、Ｅ＝７５０ｇ、Ｅ′＝７００ｇ、Ｆ＝
１２００ｇ Ｐ＝５４０ｇ また、これらの作用力の相互関係は次の（１）〜（３）
式となる。

【００４６】 Ｄ＋Ｆ−Ｅ′＞Ｂ＝Ａ＞Ｄ＞Ｄ′＞Ｅ＞Ｅ′ ……（１） Ｂ′＋Ｅ′＞Ｄ′＋Ｐ ……（２） Ｅ＞Ａ′ ……（３） 次に、図５に示す第３実施例は、吸着力Ｂ′を大とする
ことで相対的にＡ′を小さくでき、コイルを励磁するに
必要な動作電力が小さくできる。

【００４７】又、図６の第４実施例も、第３実施例と同
じ作用効果を狙ったもので、プランジャー２３の先端に
マグネット２１Ａより小さいリング状マグネット３４が
嵌め込んで固定してある。

【００４８】そして、図７の第５実施例は、Ａ及びＡ′
の吸着力を小さくすることで、コイルを励磁するに必要
な動作電力を小さくするもので、具体的構造としては、
鉄心１８内に軸２２を押す圧縮ばねを追加してある。

【００４９】

【発明の効果】本発明の遮断弁装置は上述のように構成
されているので、開弁時に悪戯とか誤操作で復帰ボタン
を押し込んだ場合にガスの立消えが生じる虞れがない。
そのため、従来は、立消え防止のため圧力センサを付け
る必要があったのがなくなる利点が生じた。

【００５０】また、従来技術のように、可動弁座の囲い
壁をプッシュロッドに連結するためのステーがガス通路
にあって、圧損の原因となっていたのが無くなり、圧損
が低下するためガスメータの容量アップができる。

【００５１】更に又、悪戯で、復帰ボタンを押し続けた
としても、ガス漏れ時などの緊急時にコイル（１６）に
通電すると第２の弁体（１１）が閉じてガス通路を遮断
するため、危険に対処できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の横断平面図。

【図２】本発明の第２実施例の横断平面図。

【図３】図２の異なる態様の図。

【図４】図２の更に異なる態様の図。

【図５】本発明の第３実施例で、（ａ）は要部横断平面
図、（ｂ）は同図（ａ）の開弁状態の部分図。

【図６】本発明の第４実施例で、（ａ）は要部横断平面
図、（ｂ）は同図（ａ）の開弁状態の部分図。

【図７】本発明の第５実施例で、（ａ）は要部横断平面
図、（ｂ）は同図（ａ）の開弁状態の部分図。

【図８】従来技術の横断平面図。

【図９】従来の自己保持形ソレノイドの縦断面図。

【符号の説明】

６ 固定弁座 ９ 保持機構（自己保持形ソレノイド） １０ 第１の弁体 １１ 第２の弁体 １２ 第１のばね １３ 第２のばね １４ 第３のばね ３０ プッシュロッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定弁座と、この固定弁座に対向して設
   けられ、この固定弁座に接離可能な第１と第２の弁体
   と、これら各弁体を閉弁方向に付勢するばねと、これら
   のばねの復元力に抗して、第１と第２の弁体を開弁状態
   に保持する保持機構と、第１と第２の弁体を開弁操作す
   るプッシュロッドを具備すると共に、このプッシュロッ
   ドにより第１の弁体が開弁されているときに、第２の弁
   体が独立して固定弁座に圧接して閉弁するように前記保
   持機構が構成されていることを特徴とする遮断弁装置。