JPH07260027A - 振動遮断弁装置 - Google Patents

振動遮断弁装置

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JPH07260027A
JPH07260027A JP5017294A JP5017294A JPH07260027A JP H07260027 A JPH07260027 A JP H07260027A JP 5017294 A JP5017294 A JP 5017294A JP 5017294 A JP5017294 A JP 5017294A JP H07260027 A JPH07260027 A JP H07260027A
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JP
Japan
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valve
permanent magnet
valve body
force
vibration
Prior art date
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Pending
Application number
JP5017294A
Other languages
English (en)
Inventor
Tamio Asawa
民雄 浅輪
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KOUGAKUSHIYA KK
Original Assignee
KOUGAKUSHIYA KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易な構造を備えた振動遮断弁装置により地
震の発生時に確実に流体を遮断する。 【構成】 軽量かつ小型で機械式構造のこの発明による
振動遮断弁装置は、流体通路4及び空洞6を有する弁本
体1と、弁本体1に配置された永久磁石5と、永久磁石
5の吸着力により空洞6内の開弁位置に保持された弁体
3と、弁体3に対向して設けられかつ流体通路4の一部
を形成する弁座2とを備えている。永久磁石5の吸着力
を越える振動力を受けた弁体3は、永久磁石5から離れ
て、弁座2を塞ぎ流体の導通を遮断する。永久磁石5の
吸着力に対抗する弾力をスプリング7によって弁体3に
加えて、永久磁石5の吸着力を超える振動力を調節し、
弁体3を弁座2に確実に密着できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、弁装置、特に地震又
は津波の発生時に、移動式のガスボンベが倒壊し、接続
ホースが外れて火災事故発生の原因となるガスの噴出を
防止できる振動遮断弁装置に関連する。
【0002】
【従来の技術】建物の固定配管側に振動センサ又はガス
流量センサを取付け、地震時又は空炊きの場合にガスを
遮断する電子式センサが使われている。これらのセンサ
は都市ガスの遮断に使用されているが、転倒し易い家庭
用のプロパンガスボンベに使用することができない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】使用済みの家庭用プロ
パンガスボンベは、交換のため、ガスボンベと建物側の
配管とを可撓性のゴムホースで接続されるため、ゴムホ
ースの接続部はガスボンベの転倒時又は火災時に簡単に
外れる欠点がある。地震発生時の出火を防止するため、
ボンベ側に緊急遮断バルブを設けることが必要である
が、実際には取付けられていない。緊急遮断バルブを介
してガスボンベを家庭用のガス器具に接続する構造で
は、ユーザがガスボンベをガス器具に容易かつ迅速に接
続できないことがボンベ側に緊急遮断バルブを設けない
最大の理由であり、また、小型の電子式遮断バルブ装置
を使用すると、スパークから可燃性ガスに引火する危険
がある。そこで、この発明は簡易な構造を備えかつ地震
の発生時に確実にガスを遮断できる振動遮断弁装置を提
供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明による振動遮断
弁装置は、流体通路及び空洞を有する弁本体と、弁本体
の空洞内に配置された永久磁石と、永久磁石の吸着力に
より空洞内の開弁位置に保持された弁体と、弁体に対向
して設けられかつ流体通路の一部を形成する弁座とを備
えている。永久磁石の吸着力を越える振動力を受けた弁
体が永久磁石から離れ、閉弁位置で弁座に配置されて流
体通路が遮断される。永久磁石の吸着力に対抗する弾力
を弁体に加えるスプリングを設けて、永久磁石の吸着力
を超える振動時の弁体の離反力を調節する。水平成分を
含む振動力を垂直成分に偏向するリング部材が設けられ
る。弁座に密着した弁体を弁座から離して、再び永久磁
石に吸着させるノブを備えている。
【0005】
【作用】永久磁石に空洞内の開弁位置に保持された弁体
は地震発生時に永久磁石の吸着力を超える振動力を受け
ると、永久磁石から離間して、自重又はスプリングの弾
力により弁座上の閉弁位置に移動する。閉弁位置で弁体
は弁座を遮断し、流体のの漏出を阻止する。永久磁石の
磁力を使用するので、軽量かつ小型で機械式構造の振動
遮断弁装置が得られる。この振動遮断弁装置をガスボン
ベ側に取付ければ、従来通り作業員が1本のスパナでガ
スボンベを交換できる。
【0006】
【実施例】以下、この発明による振動遮断弁装置の実施
例を図1〜図6について説明する。図1に示すように、
この発明による振動遮断弁装置は、流体通路4及び流体
通路4に連絡する空洞6が形成された弁本体1と、空洞
6に対向して弁本体1の流体通路4に設けられた受け面
2aを有する弁座2と、空洞6の上面に固定された永久
磁石5と、永久磁石5の水平な底面5aに磁力で吸引さ
れる磁性材料で形成された弁体3とを備えている。弁体
3は弁座2の受け面2aに対向して配置される。
【0007】地震発生時に、弁体3に振動加速度が加え
られ、永久磁石5から離間する方向の加速度による力が
永久磁石5の吸着力より大きくなり、垂直方向の振動力
と弁体3の自重との和が吸着力を越えると、弁体3は永
久磁石5に吸着された開弁位置から離間して、弁座2の
円錐状の受け面2a上の閉弁位置に移動する。弁体3の
円錐面3aは受け面2aに密着して、弁座2によって形
成される流体通路4を閉鎖する。これにより、弁体3は
弁座2を遮断し、ガスの漏出を阻止することができる。
永久磁石5の磁力を使用するので、軽量かつ小型で機械
式構造の振動遮断弁装置が得られる。この振動遮断弁装
置をホースのガスボンベ側に取付ければ、従来通り作業
員が1本のスパナでガスボンベを交換できる。
【0008】永久磁石5による吸着力をFm、弁体3の
質量をm、重力の加速度をg、振動による加速度をαと
すると、下式が成立する時弁体が離間する。 Fm < m・g+m・α (1) 永久磁石5が充分大きいとき、永久磁石5と弁体3の吸
着力は、永久磁石5の底面5aに接する弁体3の接触面
積にほぼ比例する。従って、上式により所定の振動加速
度で弁体3が永久磁石5から分離するように設計するこ
とができる。永久磁石5の磁束密度を変えることも可能
である。垂直方向の大きな縦揺れを生ずる直下型地震で
建物に被害の発生するレベルの震度5は、80〜250
ガル(cm/s2)に相当すると定義されている。20
0ガルで弁座2を遮断する場合、弁体3の質量をm(グ
ラム)とすれば、必要な吸着力は(200+980)×
m(ダイン)に相当する吸着力を発生する永久磁石5を
選択する。
【0009】図2はスペーサ8を介してスプリング7に
より弁体3を下方に押圧する本発明の第2の実施例を示
す。永久磁石5の吸着力に対抗する弾力をスプリング7
によって弁体3に加えて、永久磁石5の吸着力を超える
振動力を調節し、弁体3を弁座2に確実に密着できる。
永久磁石5を正確な磁束密度に着磁して、一定の保磁力
を与えることは実用上困難であるが、一定の震度を超え
る振動力が発生したときに、弁体3が確実に永久磁石5
から離間して、弁座2を塞ぐ必要がある。永久磁石5の
吸着力はスプリング7の弾力を加えた大きさが必要にな
るが、永久磁石5の吸着力に対する不均一な離反力をス
プリング7で補償し、一定の振動力を受けたとき、弁体
3が永久磁石5から確実に分離して閉弁位置に移動する
ように調節することができる。弁本体1のねじ孔10に
連結したねじ11のねじ込み量を調節することにより、
スプリング7の圧縮量及びスプリング7の押圧力を調節
し、精度を向上することができる。Fsをスプリング7
による押圧力とすると、下式が成立する時弁体が離間す
る。 Fm < m・g+m・α+Fs (2)
【0010】図3は、弁体3と永久磁石5を結ぶ垂直軸
線に直交する成分を含む振動力をリング部材12によっ
て垂直軸線と並行な成分に偏向する例を示す。水平方向
の横揺れを伴う通常の地震では、円盤型の永久磁石5が
底面5aで軸方向に均一な磁束を発生するように着磁さ
れた場合、弁体3は平面全体にわたりほぼ均一な吸着力
を受けるから、図1及び図2に示す振動遮断弁装置で
は、横揺れの際に弁体3は落下しない。そこで、非磁性
体の適当な高さのリング部材12の開口部12a内に弁
体3を配置する。
【0011】図3及び図4に示す薄型の非磁性体のリン
グ部材12を永久磁石5の底面5aに付ける。リング部
材12の開口部12aの内径は弁体3の相当位置での直
径より僅かに大きい。リング部材12の厚さは離間に必
要な加速度の大きさによって決定する。
【0012】永久磁石5に吸着され空洞6内の開弁位置
に保持された弁体3に水平方向の加速度αが加わると、
弁体3の重心Gには水平方向の外力Fh=m・αが発生
する。この時、弁体3は開口部12aの下縁12bに当
接し、開口部12aの下縁12b上の点Pを中心に永久
磁石5の吸着力に抗して時計方向の回転力が加えられ
る。永久磁石5による弁体3の吸着力をFmとすると、
弁体3が上方へ向かう垂直力Fvは、Fv=Fm−m・
gである。点Pから垂直力Fv及び水平力Fhまでの垂
線に沿う距離をそれぞれL1、L2とし、リング部材12
の質量はゼロか又はリング部材12が永久磁石5側に固
定されたと仮定すれば、P点周りのモーメントの釣合か
ら、下式が得られる。 L1・Fv< L2・Fh L1・(Fm−m・g)< L2・(m・α) (3)
【0013】垂直方向の振動の釣合を示す(1)式及び
モーメントの釣合を示す(3)式は、L1=L2の場合に
(3)式からL1、L2が消去され同じ式になる。即ち、
弁体3の重心の位置とリング部材12の厚さから、L1
=L2にすれば、垂直方向の振動と水平方向の振動とに
対する感度が同じになる。更に、下縁12bを乗り越え
ようとするとき、弁体3を回転させる時計方向の回転モ
ーメントが永久磁石5の吸着を維持するモーメントより
大きくなると、吸着が解除され、弁体3は落下する。永
久磁石5を平面吸着型で使用する場合は、弁体3が僅か
に離れると永久磁石5の吸着能力が著しく減退するの
で、弁体3は落下し弁座2にはまって、流体の流れを遮
断することは、図1と同様である。結果として振動遮断
弁としての機能を満たす。
【0014】図5は図2に示す構造にリング部材12を
追加した例を示す。図5に示す構造では、下記の特徴が
得られる。 (1) 垂直方向と水平方向のいずれの振動に対しても
感応する。 (2) 装置の組立後でも精度良く感度を調節できる。
【0015】図6は、流体の遮断後、球形の弁体3を閉
弁位置から開弁位置に復帰するノブ13を設けた例を示
す。また、図6では、リング部材12を永久磁石5に固
定する代わりに弁体3のガイド及び弁座2への密着力を
増力するために使用できる。図2の構造と異なり、スプ
リング7は永久磁石5の周囲に配置される。図2で説明
したように、上下方向の振動の加速度で落下する限界
は、前記不等式(2)が成立する。この不等式から理解
できるように、スプリング7の弾性力をねじ11で調節
すると、落下に至る振動の加速度レベルを適宜調節で
き、より精度の高い装置となる。
【0016】図6に示すように、弁本体1のスロット1
6内に滑動可能に配置されたスピンドル14を有するノ
ブ13が弁座2の下方に設けられる。ノブ13はスプリ
ング15により弁本体1から離間する方向に付勢され
る。弁体3が弁座2に落下して、流体通路4が閉鎖され
たとき、ノブ13を手動で上方に押圧すると、弁座2に
密着した弁体3を弁座2から離して、永久磁石5に吸着
させ、弁体3を初期の位置に復帰させることができる。
ノブ13から手を離すと、スプリング15の弾力によ
り、ノブ13とスピンドル14は突出位置に移動する。
ねじ11で直接スプリング7を押圧する代わりに、永久
磁石5の位置を調節して、スプリング7の弾力を調節す
ることができる。
【0017】この発明の実施態様は前記の実施例に限定
されず、変更が可能である。永久磁石5がないとき、ス
プリング7の弾力によって弁体3が弁座2を塞ぎ、永久
磁石5を追加したとき、吸着状態で弁座2が開くように
弁体3を配置する。
【0018】図2及び図5に示す振動遮断弁装置では、
図6と同様に、スプリング7に弁体3を押す十分なスト
ローク(距離)を与えると、永久磁石5から離れた弁体
3を弁座2に押し付けて、流体の遮断性能を向上するこ
とができる。
【0019】図2、図5及び図6に示す振動遮断弁装置
では、弁体3を持ち上げるのに充分な弾力を発生するス
プリングを使用すれば、振動遮断弁装置を逆転状態で使
用する倒立型又は横倒し状態で使用する横転型とに変換
できる。図2の倒立型構造では、弁体3の自重が逆に作
用し、下式が得られる。 Fm+m・g < m・α+Fs
【0020】前記のように、スプリング7の積極的利用
により、弁体3の自重のみによる離反力の不安定な力学
的バランスを補償することができる。図2の構造を水平
に横転すれば、水平方向のある特定の方角の振動に対し
て遮断する振動遮断弁装置となる。この場合、摩擦を無
視すれば、重力の加速度は弁体3が支持されることによ
り作用しないから、遮断の限界の式は下記となる。 Fm < m・α+Fs
【0021】
【発明の効果】強度の地震の際に、流体の漏出を確実に
防止して、2次災害を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明による振動遮断弁装置の実施例を示
す断面図
【図2】 この発明による振動遮断弁装置の第2の実施
例を示す断面図
【図3】 この発明による振動遮断弁装置の第3の実施
例を示す断面図
【図4】 リング部材を使用した場合のモーメントの釣
合を示す力学図
【図5】 この発明による振動遮断弁装置の第4の実施
例を示す断面図
【図6】 この発明による振動遮断弁装置の第5の実施
例を示す断面図
【符号の説明】
1..弁本体、 2..弁座、 3..弁体、 4..
流体通路、 5..永久磁石、 6..空洞、 7..
スプリング、 8..スペーサ、 10..ねじ孔、
11..ねじ、 12..リング部材、 12b..下
縁、

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流体通路及び空洞を有する弁本体と、弁
    本体の空洞内に配置された永久磁石と、永久磁石の吸着
    力により空洞内の開弁位置に保持された弁体と、弁体に
    対向して設けられかつ流体通路の一部を形成する弁座と
    を備え、永久磁石の吸着力を越える振動力を受けた弁体
    が永久磁石から離れかつ閉弁位置で弁座に配置されて流
    体通路を遮断することを特徴とする振動遮断弁装置。
  2. 【請求項2】 永久磁石の吸着力に対抗する弾力を弁体
    に加えるスプリングを設けて、永久磁石の吸着力を超え
    る振動時の弁体の離反力を調節する請求項1に記載の振
    動遮断弁装置。
  3. 【請求項3】 水平成分を含む振動力を垂直成分に偏向
    するリング部材を設けた請求項1又は請求項2に記載の
    振動遮断弁装置。
  4. 【請求項4】 弁座に密着した弁体を弁座から離して、
    再び永久磁石に吸着させるノブを備えた請求項1〜請求
    項3のいずれかに記載の振動遮断弁装置。
JP5017294A 1994-03-22 1994-03-22 振動遮断弁装置 Pending JPH07260027A (ja)

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JP5017294A JPH07260027A (ja) 1994-03-22 1994-03-22 振動遮断弁装置

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JP5017294A JPH07260027A (ja) 1994-03-22 1994-03-22 振動遮断弁装置

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JP (1) JPH07260027A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103644344A (zh) * 2013-12-03 2014-03-19 中国地震局工程力学研究所 永磁式自动地震燃气关闭阀门
JP2018025205A (ja) * 2016-08-08 2018-02-15 カヤバ システム マシナリー株式会社 振動検知バルブ及び振動検知バルブを備えたダンパ

Cited By (3)

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CN103644344A (zh) * 2013-12-03 2014-03-19 中国地震局工程力学研究所 永磁式自动地震燃气关闭阀门
CN103644344B (zh) * 2013-12-03 2016-04-13 中国地震局工程力学研究所 永磁式自动地震燃气关闭阀门
JP2018025205A (ja) * 2016-08-08 2018-02-15 カヤバ システム マシナリー株式会社 振動検知バルブ及び振動検知バルブを備えたダンパ

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