KR100990007B1 - Cutoff valve and cutoff valve block equipped therewith - Google Patents
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Abstract
차단 밸브 및 이 차단 밸브가 내장된 차단 밸브 블럭은 바이패스 유로(46)를 갖는 밸브축(45)이 직선 운동하도록 설치된 가이드(48)와, 밸브체(43)를 가압하는 메인 스프링(49)과, 밸브 시트(42)보다 하류에 밸브체(43)에 대향하여 배치된 스테핑 모터(55)와, 또한 이송 나사(60)와, 밸브체(43)를 가압 작동 가능한 이동체(61)와, 이동체(61)의 회전을 규제하는 로드(64)로 구성되어 있다.The shutoff valve and the shutoff valve block incorporating the shutoff valve include a guide 48 provided so that the valve shaft 45 having the bypass flow passage 46 linearly moves, and a main spring 49 for pressing the valve body 43. And a stepping motor 55 disposed downstream from the valve seat 42 so as to face the valve body 43, the transfer screw 60, the movable body 61 capable of pressurizing the valve body 43, It consists of the rod 64 which regulates the rotation of the movable body 61. As shown in FIG.
Description
도 1은 본 발명의 실시예 1의 차단 밸브의 밸브 폐쇄 상태의 단면도,1 is a cross-sectional view of the valve closed state of the shutoff valve of Embodiment 1 of the present invention;
도 2는 실시예 1의 차단 밸브가 작동하여, 바이패스 유로가 개통하고 있는 상태에서의 단면도,2 is a cross-sectional view in a state where the shutoff valve of the first embodiment operates to open the bypass flow path;
도 3은 실시예 1의 차단 밸브의 밸브 개방 상태의 단면도,3 is a cross-sectional view of a valve open state of the shutoff valve of Embodiment 1;
도 4는 본 발명의 실시예 2의 차단 밸브의 밸브 개방 상태의 단면도,4 is a cross-sectional view of the valve open state of the shutoff valve of
도 5는 종래의 차단 밸브의 밸브 개방 상태의 단면도.5 is a cross-sectional view of a valve open state of a conventional shutoff valve.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
41 : 가스 통로 42 : 밸브 시트41
43 : 밸브체 45, 71 : 밸브축43:
48, 72 : 가이드 49 : 메인 스프링 48, 72: guide 49: main spring
55 : 스테핑 모터 59 : 출력축55: stepping motor 59: output shaft
60 : 이송 나사 61 : 이동체
60: feed screw 61: moving body
본 발명은 가스 사고를 미연에 방지하는 가스 차단용 차단 밸브 및 이 차단 밸브가 내장된 블럭에 관한 것이다.The present invention relates to a gas shutoff valve for preventing a gas accident and a block in which the shutoff valve is incorporated.
일본 특허 공개 공보 제 1999-2352 호에 기재되어 있는 종래의 차단 밸브를 도 5에 나타낸다. 이하 종래의 차단 밸브를 도 5를 참조하여 설명한다.The conventional shut-off valve described in Unexamined-Japanese-Patent No. 1999-2352 is shown in FIG. Hereinafter, a conventional shutoff valve will be described with reference to FIG. 5.
턱이 부착된 컵형 케이싱(6)의 외주에 스테이터(stator)(4)가 장착되고, 케이싱(6)의 개구부에 합성 수지제의 외측 부시(outer bush)(3)가 끼움 부착되어 있다. 스터드(stud)(5)는 외측 부시(3)에 일체 성형함으로써 편심되고, 전방으로 돌출되어 있다. 케이싱(6)내에 내측 부시(inner bush)(12)가 삽입 설치되어 있다. 리드 스크류(17)는 그 선단의 수나사부(17a)가 외측 부시(3)로부터 전방으로 돌출한 상태에서, 외측 부시(3) 및 내측 부시(12)에 정·역 방향으로 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 리드 스크류(lead screw)(17)에 로터(16)가 상기 스테이터(4)에 대향하는 형태로 부착되어 있다. 로터(16)와 외측 부시(3) 사이에, 스러스트(thrust) 하중용 구름 베어링(18)이 개재되어 있다. 밸브체(25)는 스터드(5)에 결합하고, 수나사부(17a)에 나사 결합하고 있다. 탄성 밀봉 부재(8)와 외측 부시(3)와 케이싱(6)은 단붙이 플랜지(2)와 평판 플랜지(7) 사이에 협지되어 있다. 단붙이 플랜지(2)와 평판 플랜지(7)는 코킹부(32)에서, 코킹에 의해 고착되어 있다. 또한, 코킹부(32)보다 외측에, 탄성 밀봉 부재(33)가 단붙이 플랜지(2)와 하우징(27) 사이에 협지되어 있어, 단붙이 플랜지(2)와 하우징(27)과의 기밀을 유지하고 있다. 이렇게 구성된 차단 밸브는 통상 리드 스크류(17)를 수평 방향으로 하도록 가스 미터기 내에 배치되어 있다.A
이상과 같이 구성된 차단 밸브에 대하여, 이하 그 동작을 설명한다. The operation | movement is demonstrated below about the shutoff valve comprised as mentioned above.
가스의 이상 사용시 등에는, 도시하지 않은 제어부로부터의 통전에 의해 로터(16)를 정방향 회전시킨다. 그 회전에 따라, 리드 스크류(17)가 정방향으로 회전한다. 이 때, 스터드(5)가 밸브체(25)의 회전을 구속함으로써, 회전 운동이 직선 운동으로 변환된다. 그리고, 밸브체(25)가 리드 스크류(17)측에서 밸브 시트(26)측으로 전진하여 밸브 시트(26)에 접촉한다. 즉, 밸브체(25)가 유체 경로를 폐쇄하여 유체를 차단한다.When abnormal gas is used, the
또한, 이것을 복원할 때에는, 외부 입력에 의해 리드 스크류(17)를 역방향으로 회전시킨다. 이 때, 스터드(5)가 밸브체(25)의 회전을 구속함으로써, 회전 운동이 직선 운동으로 변환된다. 그리고, 밸브체(25)는 밸브 시트(26)측에서 리드 스크류(17)측으로 후퇴한다. 밸브체(25)의 단부가 외측 부시(3)에 접촉할 때까지 후퇴하여, 유체 경로가 개방된다.In addition, when restoring this, the
최근 들어, 마이크로컴퓨터 장착 가스 미터기에 탑재한 전지 에너지로 가스 유로의 차단 및 복귀가 가능하며, 밸브 개방 및 밸브 폐쇄 상태에서 에너지를 필요로 하지 않는 차단 밸브의 편리성이 있으므로, 업무용 등의 보다 대용량의 가스 미터기로의 탑재가 기대되고 있다.In recent years, the battery energy installed in a gas meter equipped with a microcomputer enables the gas flow path to be shut off and returned, and the convenience of a shut-off valve that does not require energy in the valve open and closed states allows a larger capacity for business use. Mounting to gas meter is expected.
대유량의 가스 미터기에 있어서는, 대유량이 통과했을 경우의 압력 손실을 저감시키기 위해, 밸브 시트 구경, 즉 밸브체의 외경과, 밸브 개방시에서의 밸브체와 밸브 시트의 거리, 즉 밸브 스트로크를 크게 설정하는 것이 필요하다.In the gas meter of a large flow rate, in order to reduce the 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 measured. It is necessary to set large.
그러나, 상기 종래의 차단 밸브에서는, 밸브체(25)는 리드 스크류(17)의 수나사부(17a)에만 유지되어 있다. 따라서, 밸브체(25)의 외경을 크게 했을 경우에는, 그 질량에 의한 편심 모멘트가 수나사부(17a)와의 결합부에 집중된다. 이 때문에, 로터(16)의 회전을 저해하는 것 같은 큰 마찰력이 발생한다. 또한, 수나사부(17a)가 밸브체(25)를 스무드(smooth)하게 이동시키기 때문에, 수나사부(17a)와 밸브체(25) 사이에 어느 정도 큰 간극이 필요하다. 이 간극 때문에, 밸브체(25)가 기울어, 밸브 시트(26)와의 각도차가 커져, 충분한 밸브 폐쇄 기밀성을 얻을 수 없거나 할 가능성이 있다.However, in the conventional shut-off valve, the
본 발명은 이와 같은 종래의 과제를 감안한 것이다.The present invention allows for such a conventional problem.
본 발명의 차단 밸브는, The shutoff valve of the present invention,
·유로를 개폐하기 위해 이동 가능하게 구성되고, 관통 구멍을 갖는 밸브체와,A valve body configured to be movable to open and close a flow path, and having a through hole,
·밸브체가 가압되어 유로를 닫기 위한 것으로, 이 유로내에 고정하여 배치된 밸브 시트와,A valve seat pressurized to close the flow path, the valve seat being fixedly disposed in the flow path,
·밸브체를 밸브 시트측으로 가압하는 제 1 스프링과, A first spring for pressurizing the valve body toward the valve seat;
·밸브체의 관통 구멍을 막는 굵기의 밸브축과, A valve shaft with a thickness blocking the through hole of the valve body,
·밸브축의 일 단부에 일체식으로 형성되고, 밸브 시트의 반대측으로부터 밸 브체의 관통 구멍에 삽입되어, 관통 구멍과의 간극에 바이패스 유로를 형성하는 핀과,A pin integrally formed at one end of the valve shaft and inserted into a through hole of the valve body from an opposite side of the valve seat to form a bypass flow path in a gap with the through hole;
·밸브축을 밸브 시트 방향으로 가압하는 제 2 스프링과, A second spring for pressing the valve shaft in the valve seat direction;
·밸브축의 이동을 가이드하는 가이드부와,A guide part for guiding the movement of the valve shaft;
·밸브체의 밸브 시트측에 대향하여 배치된 회전 구동 기구와, A rotation drive mechanism disposed opposite the valve seat side of the valve body;
·회전 구동 기구의 출력축에 배치된 이송 수단과,A conveying means arranged on an output shaft of the rotary drive mechanism,
·상기 핀 및 상기 밸브체를 가압 작동하는 것으로, 그의 중심 구멍은 이송 수단에 나사 결합 또는 결합하는 이동체와,Pressurizing the pin and the valve body, the center hole of which has a movable body screwed or coupled to a conveying means;
·이동체의 회전을 규제하는 회전 방지 수단을 포함한다. · Anti-rotation means for regulating the rotation of the moving body.
본원 발명의 차단 밸브 블럭은 상기 차단 밸브를 일체화하여 구성한다.
The shutoff valve block of the present invention is configured by integrating the shutoff valve.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 이용하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the Example of this invention is described using drawing.
실시예 1Example 1
도 1은 본 발명의 실시예 1의 차단 밸브의 밸브 폐쇄 상태의 단면도이고, 도 2는 바이패스 유로가 열린 상태의 단면도이며, 도 3은 밸브 개방 상태의 단면도이다. 이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 실시예를 설명한다.1 is a cross-sectional view of a valve closed state of a shutoff valve of a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a bypass flow path open state, and FIG. 3 is a cross-sectional view of a valve open state. Hereinafter, this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
본 실시예의 차단 밸브는,The shutoff valve of this embodiment,
·가스 통로(41)내에 설치된 밸브 시트(42)와,A
·유로(41)의 상류에 설치되고, 밸브 시트(42)로 유로(41)를 개폐 가능하며, 중앙에 관통 구멍이 형성된 밸브체(43)와,A
·밸브체(43)의 관통 구멍의 지름보다 두꺼운 밸브축(45)과,A
·밸브축(45)과 일체로 형성되고, 그의 지름은 밸브체(43)의 관통 구멍의 지름보다 충분히 가늘며, 밸브체(43)의 관통 구멍을 관통하는 핀(45a)과, A
·핀(45a)의 선단부에 일체로 형성된 스프링 지지부(50)와,A
·무부하시 이 밸브축(45)을 밸브체(43)에 가압해 두는 부 스프링(47)과,A
·밸브축(45)이 직선 이동하도록 설치된 가이드(48)와,A
·밸브체(43)를 밸브 시트(42)측에 가압하는 메인 스프링(49)과,A
·밸브 시트(42)보다 유로(41)의 하류에, 밸브체(43)에 대향하여 배치된 회전 구동 기구인 스테핑 모터(55)와,A stepping
·스테핑 모터(55)의 출력축(59)에 배치된 이송 수단인 이송 나사(60)와,A
·중심 구멍이 이송 나사(60)에 나사 결합 또는 결합 가능하고 밸브체(43)를 가압 작동 가능한 이동체(61)와,A
·이동체(61)의 회전을 규제하는 회전 방지 수단인 로드(64)로 구성되어 있다.It is comprised by the
보통, 가스는 입구(41a)에서 유입하여, 가스 통로(41)를 경유하여, 출구(42b)에서 유출된다. 밸브 시트(42)는 금속 절삭품이며, 가스 통로(41)내에 접착되어 고정되어 있다. 밸브체(43)는 가요성의 합성 고무 등이다. 밸브축(45)은 금속제이다. 가이드(48)는 폴리테트라플루오로에틸렌의 코팅이나 도금 등이 처리된 판금제, 또는 폴리아세탈 등의 합성 수지제이다. 밸브축(45)과 가이드(48) 사이에는 밸브축(45)의 지름의 1/100 정도의 미소한 간극이 설치되어 있다. 이 가이드(48)는 플랜지(65)에 끼워지며, 플랜지(65)는 밀봉 부재(66)를 통해서 가스 통로(41)에 고정되어 있다. 메인 스프링(49)은 스테인리스강 등의 코일 스프링이며, 밸브체(43)와 플랜지(65) 사이에 압축된 상태로 배치되어 있다.Usually, gas flows in from the
스테핑 모터(55)는 영구 자석(51)이 배치된 로터(52)와, 로터(52)에 대향한 스테이터(53)로 구성되어 있다. 스테이터(53)에 코일(54)이 구성되어 있다. 로터(52)와 스테이터(53) 사이에는, 오스테나이트계 스테인리스강 등의 비자성 금속제의 격벽(56)이 배치되어 있다. 격벽(56)과 플랜지(67) 사이에 밀봉 부재(57)가 배치되어, 가스가 외부로 유출되지 않도록 밀봉되어 있다. 또한, 플랜지(67)는 밀봉 부재(68)를 통해 가스 통로(41)에 고정되어 있다. 로터(52)의 출력축(59)은 격벽(56)에 고정된 베어링(58)과 덮개(63)로 회전 가능하게 지지되어 있다. 이송 수단인 이송 나사(60)는 출력축(59)의 일 단부에 절삭 또는 전조 가공되어 형성되어 있다. 회전 방지 수단인 로드(64)는 덮개(63)와 일체적으로 형성되어 있다. 이동체(61)는 중심 구멍에 암나사가 형성되어, 외주에 결합부(69)를 설치한 합성 수지제이다. 이동체(61)는 이송 나사(60)에 나사 결합하는 동시에 로드(64)에 결합하여 배치되어 있다. 이동체(61)는 그 일단의 가압 작동부(62)가 밸브체(43)에 접촉 가능하고, 밸브 개방시에는 도 1에 도시한 바와 같이, 가압 작동부(62)와 밸브체(43) 사이에 약간의 간극이 생기도록 구성되어 있다. 이동체(61)의 재료는 폴리페니렌 설파이드 등 크리프 변형에 대한 내성이 높은 것이 바람직하다. 또한, 가스 통로(41)의 입구(41a) 및 출구(41b)에는 가스 미터기의 가스 통로에 접속할 수 있도록 각각 플랜지(41c, 41d)가 형성되어 있다.The stepping
다음에 이 실시예 1의 차단 밸브의 동작 및 작용에 대하여 설명한다. 도 1에 도시한 밸브 폐쇄 상태에 있어서는, 이동체(61)가 덮개(63)에 접촉하는 위치까지 후퇴되어 있어, 그 가압 작동부(62)와 스프링 지지부(50) 사이에는 간극이 존재한다. 그리고, 밸브체(43)는 메인 스프링(49)에 의해 가압되어 밸브 시트(42)에 접촉하고, 가스가 흐르지 않는 밸브 폐쇄 상태를 유지하고 있다. 밸브축(45)과 가이드(48) 사이의 간극이 그 지름의 1/100 정도로 미소하기 때문에 밸브체(43)의 경사는 작고, 밸브체(43)는 메인 스프링(49)에 의해 균등한 누름 하중을 받고 있다. 이 때문에, 대유량에 대응하기 위해서 밸브체(43)의 지름을 크게 한 경우라도 충분한 밸브 폐쇄 기밀성을 얻을 수 있다.Next, the operation and action of the shutoff valve of the first embodiment will be described. In the valve closed state shown in FIG. 1, the moving
각종 센서의 신호로부터 위험이 해제되어 복귀 가능하다고 마이크로컴퓨터 장착 가스 미터기의 제어부가 판단했을 경우나, 가스 이용자가 위험 상태를 복구하여 미터기나 리모트 컨트롤판에 설치된 복귀 스위치를 조작했을 경우, 가스 공급업자 등이 통신에 의한 원격 복귀 명령을 발신한 경우 등에는, 마이크로컴퓨터 장착 가스 미터기의 제어부(도시하지 않음)는 2상의 코일(54)에 위상차를 가진 펄스상 전류를 인가하여, 로터(52)를 회전시킨다. 그렇게 하여, 이동체(61)는 이송 나사(60)에 의해 밸브체(43)측에 이동하고, 가압 작동부(62)가 스프링 지지부(50)에 접촉하여, 도 2에 도시한 바와 같이 우선 밸브축이 이동한다. 도 2에 나타내는 상태에서는, 가스는 밸브체(43)의 관통 구멍과 핀(45a) 사이의 공간에 형성되는 바이패스 유로(46)를 경유하여 흐른다. 도 2의 상태로부터 다시 로터(52)를 회전함으로써, 도 3에 도시한 바와 같이 밸브체(43)는 밸브 시트(42)로부터 이탈하여, 대량의 가스가 유통 가능해진다. If the controller of the gas meter equipped with the microcomputer determines that the danger is cleared and can be recovered from the signals of various sensors, or that the gas user recovers the dangerous state and operates the return switch installed on the meter or the remote control panel, the gas supplier When the lamp or the like has sent a remote return command by communication, the controller (not shown) of the gas meter equipped with the microcomputer applies a pulsed phase current having a phase difference to the two-
여기에서, 이동체(61)가 경량이며, 밸브체(43)와 분리되어 구성되어 있기 때문에, 밸브체(43)의 질량에 의한 편심 모멘트가 이송 나사(60)와의 결합부에 작용하지 않는다. 따라서, 로터(52)는 스무드한 회전 운동을 할 수 있다. 그리고, 대유량에 대응하기 위해서 밸브체(43)의 지름을 크게 한 경우라도, 스테핑 모터(55)의 회전은 거의 저해되지 않는다.Here, since the
또한, 가스의 사용 상태가 이상이 아니고, 각종 센서로부터의 신호가 위험을 나타내고 있지 않을 때, 마이크로컴퓨터 장착 가스 미터기의 제어부는 코일(54)에 통전하지 않지만, 스테핑 모터(55)의 유지 토크에 의해 로터(52)가 회전하지 않는다. 즉, 무전력 상태에서 밸브체(43)는 도 3에 나타낸 밸브 개방 상태를 유지한다.In addition, when the state of use of the gas is not abnormal and the signals from the various sensors do not indicate a danger, the control unit of the microcomputer-equipped gas meter does not energize the
또한, 가스의 사용 상태가 이상하거나, 각종 센서로부터의 신호가 위험을 나타내고 있을 때, 마이크로컴퓨터 장착 가스 미터기의 제어부는 코일(54)에 위상차를 가진 펄스상 전류를 인가하여, 로터(52)를 역회전시키고, 이동체(61)는 덮개(63)측으로 후퇴한다. 그리고, 밸브체(43)는 메인 스프링(49)에 가압되어 밸브 시트(42)에 접촉하여, 도 1에 나타내는 가스가 흐르지 않는 밸브 폐쇄 상태가 된다.In addition, when the state of use of the gas is abnormal or when signals from various sensors indicate danger, the control unit of the gas meter with the microcomputer is applied to the
이 때에도, 밸브축(45)과 가이드(48) 사이의 간극이 미소하기 때문에, 밸브체(43)의 경사는 작고, 가이드(48)와의 로크 등이 없어 스무드하게 밸브 폐쇄 위치로 이동하여, 확실히 밸브 폐쇄를 실시할 수 있다.Also at this time, since the clearance between the
가스 통로(41)를 포함한 이 차단 밸브 블럭은 차단 밸브 제조자에 의해 미리 동작이나 기밀성 시험 등의 성능 확인을 한 것이므로, 가스 미터기의 가스 통로에 이대로 내장하는 것만으로 충분하여, 제조상 단순하면서, 동시에 안정한 품질의 차단 밸브를 제공할 수 있다.Since the shutoff valve block including the
이상의 설명으로부터 분명한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 밸브축(45)과 가이드(48)는 직선 미끄럼 운동을 하는 것만으로, 밸브축(45)과 가이드(48)와의 간극은 리드 스크류 등의 이송 기구의 경우 보다 작게 할 수 있다. 이 결과, 밸브체(43)의 경사를 작게 할 수가 있어, 대유량에 대응하기 위해서 밸브체(43)의 지름을 크게 한 경우라도 충분한 밸브 폐쇄 기밀성을 얻을 수 있다.As is apparent from the above description, according to the present embodiment, the
또한, 회전 구동 기구가 스테핑 모터(55)이며, 스테핑 모터(55)의 유지 토크에 의해 밸브 개방 유지할 수 있기 때문에, 단순하고 저렴한 차단 밸브를 제공할 수 있다. 또한, 차단 밸브 블럭은 밸브 시트(42)를 포함하는 가스 통로(41)의 일부에 상기 구성의 차단 밸브를 내장시키는 것이기 때문에, 가스 미터기를 제조하는 경우에 유로의 일부에 차단 밸브 블럭을 내장하는 것만으로 차단 밸브 기능을 추가할 수 있어, 제조상 단순하면서, 동시에 차단 밸브 블럭 단품으로 기능 검사를 할 수 있기 때문에, 안정한 품질의 차단 밸브를 제공할 수 있다.In addition, since the rotation drive mechanism is a stepping
또한, 밸브 시트(42)는 가스 통로(41)에 접착되어 있다고 했지만, 가스 통로(41)의 일부에 기계 가공을 실시한 것일 수 있고, 가이드(48)는 플랜지(65)의 일부에 가공된 것일 수 있으며, 가이드(48)를 폴리테트라플루오로에틸렌의 코팅이나 도금 등이 처리된 판금제로 하는 대신에, 동일한 처리를 밸브축(45)측에 실시할 수도 있다. 가압 작동부(62)는 이동체(61)와 다른 부품일 수 있고, 이송 수단은 이송 나사(60)가 아닌 캠 기구일 수 있다.Although the
또한, 회전 구동 기구는 스테핑 모터(55)라고 했지만, 기어드 모터(geared motor) 등 유지 토크가 강한 회전 구동 기구이면 좋다. 단, 경제성을 고려하면 스테핑 모터가 바람직하다. In addition, although the rotation drive mechanism was called the stepping
실시예 2Example 2
도 4는 본 발명의 실시예 2의 차단 밸브의 밸브 개방 상태의 단면도이다. 실시예 1과 다른 점은 밸브축(71)의 밸브체(43)와는 반대 단부에 자기 유지형 전자 솔레노이드(78)를 구성한 점이다. 도면에 있어서, 밸브축(71)의 외주에 가이드(72)를 배치하고, 그 외측에 코일(75)을 배치하여, 밸브축(71)의 단부와 접촉 가능하게 고정 철심(74)을 배치하고, 영구 자석(73)과, 요크(76, 77)와, 밸브축(71)으로 자기 회로를 구성하고 있다. 자기 유지형 전자 솔레노이드(78)는 밸브축(71), 가이드(72), 코일(75), 철심(74), 영구 자석(73) 및 요크(76, 77)에 의해 형성되어 있다. 밸브축(71)은 전자(電磁) 스테인리스강 등의 자성 재료제이다. 가이드(72)는 오스테나이트계 스테인레스 망 등의 비자성 금속제이다.Fig. 4 is a sectional view of the valve open state of the shutoff valve according to the second embodiment of the present invention. The difference from Embodiment 1 is that the self-maintaining
자기 유지형 전자 솔레노이드(78)는 플랜지(81)에 고정되고, 플랜지(81)는 밀봉 부재(66)를 통해서 가스 통로(41)에 고정되어 있다. 가이드(72)와 플랜지(81) 사이, 가이드(72)와 고정 철심(74) 사이에는 각각 밀봉 부재(79, 80)가 배치되어, 가스가 외부로 유출되지 않도록 밀봉되어 있다. 또한, 실시예 1과 동일 부호의 것은 동일 구조를 가지며, 설명은 생략한다.The self-holding
다음에 이 실시예 2의 차단 밸브의 동작 및 작용에 대하여 설명한다. 도 4 에 나타낸 밸브 개방 상태에서는, 자기 유지형 전자 솔레노이드(78) 및 스테핑 모터(55)의 쌍방에 구동 전력은 공급되어 있지 않다. 밸브축(71)은 영구 자석(73)의 자속에 의해 흡착되어, 고정 철심(74)에 접촉하고 있다. 밸브체(43)는 밸브 시트(42)에서 떨어진 밸브 개방 상태에 있다. 이동체(61)는 덮개(63)에 접촉하는 위치까지 후퇴하고 있다. Next, the operation and action of the shutoff valve of the second embodiment will be described. In the valve open state shown in FIG. 4, driving power is not supplied to both the self-holding
가스의 사용 상태가 이상하거나, 각종 센서로부터의 신호가 위험을 나타냈을 경우, 마이크로컴퓨터 장착 가스 미터기의 제어부는 자기 유지형 전자 솔레노이드(78)의 코일(75)에, 영구 자석(73)의 자속과는 역방향의 자속을 발생시키는 펄스형 전류를 인가한다. 이 결과, 밸브축(71)과 자석(73)과의 흡착력이 감소하고, 밸브축(71)은 메인 스프링(49)에 가압되어 고정 철심(74)으로부터 이탈한다. 즉, 밸브체(43)는 밸브 시트(42)측으로 이동하여, 밸브 시트(42)에 접촉하여, 가스 통로(41)를 닫는다.When the use state of the gas is abnormal or when a signal from various sensors indicates a danger, the control unit of the gas meter with the microcomputer is connected to the magnetic flux of the
이 때, 인가되는 펄스형 전류는 50ms 정도의 구형파이면 되고, 단시간에 밸브 폐쇄 동작이 완료된다. 즉, 긴급 밸브 폐쇄가 필요한 경우 등이라도 고속으로 안정한 밸브 폐쇄 동작을 수행할 수 있다. 밸브 폐쇄 상태에 있어서는, 이동체(61)가 덮개(63)에 접촉하는 위치까지 후퇴하고 있어, 밸브체(43) 사이에는 간극이 있다. 그리고, 밸브체(43)는 메인 스프링(49)에 가압되어 밸브 시트(42)에 접촉하여, 가스가 흐르지 않는 밸브 폐쇄 상태를 유지하고 있다. At this time, the applied pulsed current may be a square pie of about 50 ms, and the valve closing operation is completed in a short time. That is, even when emergency valve closing is necessary, a stable valve closing operation can be performed at high speed. In the valve closing state, the
각종 센서의 신호로부터 위험이 해제되어 복귀 가능하다고 마이크로컴퓨터 장착 가스 미터기의 제어부가 판단했을 경우나, 가스 이용자가 위험 상태를 복구하여, 미터기나 리모트 컨트롤판에 설치된 복귀 스위치를 조작했을 경우, 가스 공급업자 등이 통신에 의한 원격 복귀 명령을 발신한 경우 등에는, 마이크로컴퓨터 장착 가스 미터기의 제어부는 스테핑 모터(55)의 2상의 코일(54)에 위상차를 가진 펄스상 전류를 공급하여, 로터(52)를 회전시킨다. 그렇게 하면, 이송 나사(60)에 보내어져 이동체(61)는 밸브체(43)측으로 이동한다. 그리고, 실시예 1과 같이, 우선 밸브축(71)이 이동하고, 그 후 밸브체(43)는 밸브 시트(42)로부터 이탈한다. 또한, 로터(52)를 회전시킴으로써 밸브축(71)은 영구 자석(73)에 의한 자속에 흡인되어, 고정 철심(74)에 흡착 유지된다. 그리고, 가스가 유통 가능해진다.Gas supply when the controller of the gas meter with the microcomputer determines that the danger can be cleared and returned from the signals of various sensors, or when the gas user recovers the dangerous state and operates the return switch installed on the meter or the remote control panel. When a supplier or the like sends a remote return command by communication, the control unit of the gas meter with a microcomputer supplies a pulsed phase current having a phase difference to the two-
그 후, 마이크로컴퓨터 장착 가스 미터기의 제어부는 스테핑 모터(55)의 2상 코일(54)에 역위상차를 가진 펄스형 전류를 인가하여, 로터(52)를 역회전시킨다. 그렇게 하면, 이송 나사(60)에 보내어지고 이동체(61)는 밸브체(43)로부터 떨어지는 측으로 이동하여, 덮개(63)에 접촉하는 위치까지 후퇴하여 정지한다. 그리고, 도 3에 나타낸 밸브 개방 상태가 된다.Thereafter, the control unit of the microcomputer-equipped gas meter applies the pulsed current having the reverse phase difference to the two-
이와 같이, 본 발명의 실시예 2의 차단 밸브는 밸브축(71)의 밸브체(43)와는 반대 단부에 자기 유지형 전자 솔레노이드(78)를 배치했으므로, 단시간에 밸브 폐쇄 동작이 완료하기 때문에, 긴급 밸브 폐쇄가 필요한 경우 등이라도 고속으로 안정한 밸브 폐쇄 동작을 행할 수 있다. 또한, 대유량에 대응하기 위해서 밸브체(43)의 지름을 크게 한 경우라도, 밸브체(43)에 의한 편심 모멘트를 가이드(72)로 지지할 수 있어, 메인 스프링(49)의 하중을 적절히 설정하는 것만으로 충분한 밸브 폐쇄 기밀성을 얻을 수 있다.As described above, since the self-holding
또한, 도 3에 있어서, 영구 자석(73)은 고정 철심(74)과 요크(76) 사이에 있 도록 도시했지만, 요크(76)와 요크(77) 사이에 배치할 수 있고, 또한 밸브축(71)은 가동 철심으로서 기능하도록 설명했지만, 가동 철심은 다른 부품으로 밸브축과 끼워 맞춰져 있을 수 있다.3, although the
이상과 같이 본 발명에 따르면 다음 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
밸브체는 밸브축과 가이드에 의해 유지되어 있기 때문에, 밸브체의 질량에 의한 편심 모멘트가 회전 구동 기구에 가해지지 않고, 대유량에 대응하기 위해서 밸브체의 지름을 크게 한 경우라도 회전 구동 기구의 회전을 저해하지 않는다는 특징과, 밸브축에 대향하여 설치한 회전 구동 기구의 출력축의 움직임으로 우선 밸브축을 밸브체로부터 밀어냄으로서 바이패스 유로가 열려 배압을 내림으로써, 적은 에너지로 밸브체를 복귀 밸브 개방할 수 있는 동시에, 또한, 밸브축과 가이드는 직선 미끄럼 운동을 할 뿐이기 때문에, 밸브축과 가이드와의 간극은 리드 스크류 등의 이송 기구의 경우보다 작게 할 수 있다. 이 결과, 밸브체의 경사를 작게 할 수 있어, 대유량에 대응하기 위해서 밸브체의 지름을 크게 한 경우라도 충분한 밸브 폐쇄 기밀성을 얻을 수 있다. 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 rotation drive mechanism, and even when the diameter of the valve body is increased to cope with the large flow rate, It does not inhibit rotation and the output shaft of the rotary drive mechanism provided opposite the valve shaft first pushes the valve shaft out of the valve body, thereby opening the bypass flow path and lowering the back pressure. In addition, since the valve shaft and the guide only perform linear sliding motions, the gap between the valve shaft and the guide can be made smaller than in the case of a transfer mechanism such as a lead screw. As a result, the inclination of the valve body can be reduced, and sufficient valve closing airtightness can be obtained even when the diameter of the valve body is increased in order to cope with a large flow rate.
또한, 본 발명의 차단 밸브는 상기 구성에 추가하여, 밸브축의 밸브체와는 반대 단부에 자기 유지형 전자 솔레노이드를 배치함으로써, 밸브 개방 동작만 회전 구동 기구로 수행하고, 자기 유지형 전자 솔레노이드를 흡착 유지한 후에는 회전 구동 기구측의 이동체는 밸브 폐쇄시에 밸브체에 접촉하지 않는 위치까지 후퇴시키고, 밸브 폐쇄 동작은 자기 유지형 전자 솔레노이드의 흡착을 해제하여 스프링의 가압력으로 밸브체를 이동시켜서 이루어지게 함으로써, 긴급 밸브 폐쇄가 필요한 경우 등이라도 고속으로 안정한 밸브 폐쇄 동작을 수행할 수 있다.In addition to the above-described configuration, the shutoff valve of the present invention has a self-holding solenoid disposed at an end opposite to the valve body of the valve shaft, so that only the valve opening operation is performed by the rotation drive mechanism, and the self-holding solenoid is sucked and held. After that, the moving body on the side of the rotary drive mechanism is retracted to a position which does not contact the valve body when the valve is closed, and the valve closing operation is performed by releasing the adsorption of the self-maintaining electromagnetic solenoid to move the valve body by the pressing force of the spring, Even when emergency valve closing is necessary, stable valve closing operation can be performed at high speed.
또한, 스테핑 모터의 유지 토크에 의해 밸브 개방은 유지할 수 있기 때문에, 단순하고 저렴한 차단 밸브를 제공할 수 있다.Further, since the valve opening can be maintained by the holding torque of the stepping motor, a simple and inexpensive shutoff valve can be provided.
또한, 가스 미터기를 제조하는 경우에 유로의 일부에 차단 밸브 블럭을 내장하는 것만으로 차단 밸브 기능을 추가할 수 있어, 제조 공정이 단순해지는 동시에, 차단 밸브 블럭 단품으로 기능 검사를 할 수 있기 때문에, 안정한 품질의 차단 밸브를 제공할 수 있다.In addition, when manufacturing a gas meter, it is possible to add a shut-off valve function by simply embedding a shut-off valve block in a part of the flow path. It is possible to provide a shutoff valve of stable quality.
본 발명에 따르면, 밸브체의 경사를 작게 할 수 있어, 대유량에 대응하기 위해서 밸브체의 지름을 크게 한 경우라도 충분한 밸브 폐쇄 기밀성을 얻을 수 있다.According to the present invention, the inclination of the valve body can be reduced, and sufficient valve closing airtightness can be obtained even when the diameter of the valve body is increased in order to cope with a large flow rate.
또한, 긴급 밸브 폐쇄가 필요한 경우 등이라도 고속으로 안정한 밸브 폐쇄 동작을 수행할 수 있으며, 단순하고 저렴한 차단 밸브를 제공할 수 있다.In addition, even when emergency valve closing is required, a stable valve closing operation can be performed at high speed, and a simple and inexpensive shutoff valve can be provided.
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