WO2017064952A1 - 安全弁 - Google Patents

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廣太郎 葛谷
林　雄一
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リンナイ株式会社
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Definitions

  • This invention relates to the safety valve provided in the upstream end side of the gas supply path with which a gas appliance is provided.
  • a safety valve of this type As a safety valve of this type, a main body having a gas passage and a valve port formed on the downstream end side thereof, a valve body biased in a direction to close the valve port, and an adsorbing portion that adsorbs the valve body by electromagnetic force And an electric mechanism such as a motor that moves the suction portion back and forth in the valve closing direction and the valve opening direction is known (see, for example, Patent Document 1).
  • This safety valve operates the electric mechanism by power supply and moves the adsorption part in the valve closing direction until it contacts the valve body, and the electric mechanism causes the adsorption part to be adsorbed by the adsorption part that has generated magnetic force. Is returned to the valve opening direction to open the gas passage. And if the magnetic force of the adsorption
  • the safety valve loses the magnetic force of the attracting portion and is closed by the biasing force applied to the valve body.
  • an object of the present invention is to provide a safety valve capable of obtaining a good valve closing state.
  • the present invention provides a first valve port formed in a gas flow path inside a hollow main body, a first valve body that opens and closes the first valve port, the first valve body, and the first valve port is closed.
  • a first valve element urging member that urges the valve in a valve direction, and the first valve body is provided movably in a direction to open and close the first valve port,
  • a safety valve comprising an adsorption portion that adsorbs the first valve body by electromagnetic force against an urging force, and an electric mechanism that drives movement of the adsorption portion, than the first valve port in the gas flow path
  • a second valve port located upstream and formed in a shape surrounding the first valve port, and a second valve that is provided in the adsorption unit and opens and closes the second valve port by movement of the adsorption unit With body.
  • the second valve port when the first valve body closes the first valve port, the second valve port can be closed by the second valve body. Accordingly, even if foreign matter bites into one of the valve bodies and the valve becomes insufficiently closed, the other valve body can close the valve.
  • a second valve body urging member for urging the second valve body in a direction to close the second valve port
  • the second valve body urging member includes: When power supply to the electric mechanism is stopped, the second valve body is preferably urged to close the second valve port.
  • the first valve body closes the first valve port by the biasing of the first valve body biasing member.
  • the second valve body also closes the second valve port by the urging of the second valve body urging member.
  • the first valve body includes a flow rate adjusting unit that adjusts the flow rate of gas passing through the first valve port by increasing or decreasing the amount of insertion into the first valve port.
  • a function as a flow rate adjusting valve is added to the safety valve, and when passing through the safety valve, it can be adjusted to a desired gas flow rate and supplied downstream.
  • a connector for connecting a harness to the electric mechanism and a connector for connecting a harness to the suction portion are integrally formed. According to this, the space which a connector occupies can be made as small as possible, and the enlargement of a safety valve can be prevented.
  • the first valve body when the second valve body closes the second valve port and power supply to the adsorption portion is stopped, the first valve body is adsorbed to the adsorption portion. It is preferable to close the first valve port in the same state as that in which it is being performed. According to this, it is possible to reduce the electric power when the first valve element needs to be adsorbed to the adsorbing portion (that is, when the first valve element is opened).
  • FIG. 1 is an example of a safety valve according to the present invention.
  • the safety valve 1 is incorporated in a gas appliance and is attached in the middle of a gas supply path for supplying gas to a gas burner, although not shown.
  • FIG. 1 shows a state in which the safety valve 1 is closed.
  • the main body 11 of the safety valve 1 is formed in a hollow shape, and includes an inlet 12 through which gas flows in from the outside and a first valve port 13 that is an outlet through which the gas flows in to the outside. As a result, a gas flow path from the inlet 12 to the first valve port 13 is formed inside the main body 11 of the safety valve 1.
  • a motor 2 that is an electric mechanism is supported on the upper portion of the main body 11 of the safety valve 1.
  • the motor 2 operates the shaft 21 up and down. In the state shown in FIG. 1, the shaft 21 is located at the lower end. The shaft 21 is raised by the operation of the motor 2 when the valve is opened, which will be described later.
  • a bracket 22 is connected to the lower end of the shaft 21.
  • the bracket 22 is connected to a solenoid 3 that is a suction portion.
  • the solenoid 3 also moves up and down in conjunction with the vertical movement of the shaft 21.
  • a second valve body 34 is attached to the lower part of the solenoid 3, and the second valve port 14 is opened and closed by the second valve body 34.
  • Reference numeral 32 denotes a solenoid coil.
  • the bracket 22 is urged downward by a spring 23 (second valve element urging member). Thereby, the urging force of the spring 23 is applied to the second valve body 34.
  • the solenoid 3 is provided with a plunger 33.
  • the first valve body 4 is attached to the lower end of the plunger 33.
  • the first valve body 4 opens and closes the first valve port 13 and is biased downward by a spring 41 (first valve body biasing member).
  • the first valve body 4 is provided with a flow rate adjusting portion 42 that protrudes downward.
  • the flow rate adjusting unit 42 is inserted into the first valve port 13 when the first valve body 4 is in the closed state.
  • the flow rate adjusting portion 42 is still inserted into the first valve port 13 at the beginning when the second valve port 14 is opened, the opening of the first valve port 13 is narrow and the outflowing gas The flow rate is low. While the bracket 22 is further raised to shift to the fully opened state shown in FIG. 2, the flow rate adjusting unit 42 is withdrawn from the first valve port 13, and the opening degree of the first valve port 13 gradually increases. Along with this, the flow rate of the outflowing gas increases.
  • the motor 2 is operated in the reverse direction to move the shaft 21 downward.
  • the second valve port 14 is closed by the second valve body 34, the energization of the solenoid coil 32 is stopped, and the first valve port 13 is closed by the first valve body 4 by the biasing force of the spring 41.
  • FIG. 3 The structure shown in FIG. 3 is almost the same as that shown in FIGS. 1 and 2, but the first valve body 4 and the plunger 33 are not always connected, but formed at the tip of the plunger 33. Until the engaging portion 33a engages with the engaging portion 4a on the first valve body 4 side, the first valve body 4 is not pulled up even if the plunger 33 is raised.
  • the plunger 33 In the closed state shown in FIG. 3, the plunger 33 is in the same state as that pulled up by the magnetic force of the solenoid coil 32. Therefore, the solenoid coil 32 is not supplied with power enough to pull up the plunger 33. What is necessary is just to supply the electric power which can hold
  • the solenoid coil 32 is first energized to hold the plunger 33 in the state shown in the figure, and then the motor 2 is operated to raise the bracket 22.
  • the valve body 34 is pulled up to open the second valve port 14.
  • the first valve body 4 is still in a state where the first valve port 13 is closed.
  • the plunger 33 rises together with the bracket 22 and the engaging portion 33a at the tip of the plunger 33 engages with the engaging portion 4a on the first valve body 4 side, the first valve body 4 moves upward together with the plunger 33.
  • the first valve body 4 opens the first valve port 13.
  • a clearance C is secured between the engaging portion 4a on the first valve body 4 side and the engaging portion 33a at the tip of the plunger 33 in the closed state shown in FIG.
  • the upper end of the plunger 33 is pressed against the fixed iron core K side by the cushion spring B in the closed state.
  • the solenoid coil 32 is energized when the valve is opened, the plunger 33 is attracted and held at the same position without moving upward.
  • the configuration for minimizing the power required for opening the valve is not limited to that shown in FIG. 3, and for example, the configuration shown in FIG.
  • the electromagnet 8 is disposed above the magnetic member 72.
  • the magnetic member 72 is configured to face the holder 7 that holds the first valve body 4 via the cushion spring 71, and the engaging portion 72 a of the magnetic member 72 and the engaging portion 7 a of the holder 7 are engaged. ing.
  • the magnetic pole of the electromagnet 8 pushes down the magnetic member 72 against the urging force of the cushion spring 71, and the magnetic pole of the electromagnet 8 does not move to the magnetic member 72 even when the electromagnet 8 is not energized. It is in contact.
  • the electromagnet 8 is energized to attract the magnetic member 72 to the magnetic pole of the electromagnet 8.
  • the first valve body 4 together with the holder 7 is moved by the biasing force of the spring 61. It moves downward, the first valve port 13 is closed, and the second valve body 34 closes the second valve port 14 by the urging force of the spring 23.
  • the second valve body 34 can reliably ensure the second valve body 34.
  • the mouth 14 can be closed.
  • a connector for connecting these two types of harnesses is provided separately in the safety valve 1, but in this embodiment, a connector 5 in which two connectors are combined into one is used.
  • the second valve body can be provided in the adsorbing portion for adsorbing the first valve body with electromagnetic force and both valve bodies can be closed at the same time, a good valve closing state is achieved.
  • the resulting safety valve can be provided.

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Abstract

良好な閉弁状態を得ることができる安全弁を提供する。 ガス流路に第１弁口（１３）と第１弁体（４）を設ける。第１弁体（４）を磁力で吸着する吸着部（３）を設ける。吸着部（３）を移動させる電動機構（２）を設ける。第１弁口（１３）の上流側に第２弁口（１４）と第２弁体（３４）とを設ける。第２弁体（３４）を吸着部に設ける。

Description

安全弁
　本発明は、ガス器具が備えるガス供給路の上流端側に設けられる安全弁に関する。
　この種の安全弁として、ガス通路とその下流端側に形成された弁口を有する本体と、弁口を閉弁する方向に付勢された弁体と、電磁力によって弁体を吸着する吸着部と、吸着部を閉弁方向と開弁方向とに進退移動させるモータ等の電動機構とを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　この安全弁は、給電により電動機構を作動させて吸着部を弁体に当接するまで閉弁方向に移動させ、磁力を発生させた吸着部に弁体を吸着させた状態で、電動機構により吸着部を開弁方向に戻すことによりガス通路を開弁状態とする。そして、安全弁への給電により弁体を吸着した吸着部の磁力が維持されれば、ガス通路の開弁状態が維持される。
　また、安全弁は、給電が停止されると、吸着部の磁力が消失し、弁体に付与されていた付勢力によって閉弁状態となる。
特開２００９－１３９００９号公報
　しかし、上記従来の安全弁は、例えば、弁体と弁口との間にゴミ等の異物の噛み込みが生じると、閉弁状態が不十分となるおそれがある。
　本発明は、上記の問題点に鑑み、良好な閉弁状態を得ることができる安全弁を提供することを目的とする。
　本発明は、中空の本体内部のガス流路に形成された第１弁口と、該第１弁口を開閉する第１弁体と、該第１弁体を、前記第１弁口を閉弁する方向に付勢する第１弁体用付勢部材と、前記第１弁体が前記第１弁口を開閉する方向に移動自在に設けられて、前記第１弁体用付勢部材の付勢力に抗して電磁力により前記第１弁体を吸着する吸着部と、該吸着部の移動を駆動する電動機構とを備える安全弁であり、前記ガス流路における前記第１弁口よりも上流側に位置して、該第１弁口を囲う形状に形成された第２弁口と、前記吸着部に設けられて、該吸着部の移動により前記第２弁口を開閉する第２弁体とを備える。
　本発明によれば、第１弁体が第１弁口を閉弁するとき、第２弁体によって第２弁口を閉弁することができる。従って、何れか一方の弁体に異物の噛み込み等が生じて閉弁が不十分になっても、他方の弁体によって閉弁することができる。
　また、本発明においては、前記第２弁体を、前記第２弁口を閉弁する方向に付勢する第２弁体用付勢部材を設け、該第２弁体用付勢部材は、前記電動機構への給電が停止したとき、前記第２弁体を付勢して前記第２弁口を閉弁させることが好ましい。
　吸着部への給電が停止すると、第１弁体用付勢部材の付勢により第１弁体が第１弁口を閉弁する。同様に、電動機構への給電が停止すると、第２弁体も第２弁体用付勢部材の付勢により第２弁口を閉弁する。これにより、例えば、停電時には、吸着部と電動機構との両方への給電が停止するので、両弁体を共に閉弁させて確実な閉弁状態を得ることができる。
　また、本発明において、前記第１弁体は、前記第１弁口への挿入量の増減ににより該第１弁口を通過するガス流量を調節する流量調節部を備えることが好ましい。これによれば、安全弁に流量調節弁としての機能が付加され、安全弁を通過する際に所望のガス流量に調節して下流に供給することができる。
　また、本発明においては、前記電動機構にハーネスを接続するコネクタと前記吸着部にハーネスを接続するコネクタとを一体に形成することが好ましい。これによれば、コネクタの占めるスペースを可及的に小さくすることができ、安全弁の大型化を防止することができる。
　また、本発明においては、前記第２弁体が前記第２弁口を閉弁し、且つ、前記吸着部への給電が停止されているとき、前記第１弁体は、前記吸着部に吸着されている状態と同じ状態で第１弁口を閉弁することが好ましい。これによれば、吸着部への第１弁体の吸着が必要となったとき（即ち、第１弁体を開弁させるとき）の電力を少なくすることができる。
本発明の第１の実施の形態における閉弁状態を示す図 同じく第１の実施の形態における開弁状態を示す図 第２の実施の形態における閉弁状態を示す図 第３の実施の形態における閉弁状態を示す図
　図１を参照して、１は本発明による安全弁の一例である。この安全弁１はガス器具内に組み込まれ、図示しないが、ガスバーナにガスを供給するガス供給路の途中に取り付けられるものである。図１はその安全弁１が閉弁している状態を示している。
　安全弁１の本体１１は、中空に形成されており、外部からガスが流入する流入口１２と、流入したガスが外部へと流出する流出口である第１弁口１３とを備えている。これにより、安全弁１の本体１１の内部には、流入口１２から第１弁口１３にかけてのガス流路が形成される。
　安全弁１の本体１１の上部には、電動機構であるモータ２が支持されている。モータ２は、シャフト２１を上下に作動させる。図１に示す状態では、シャフト２１は下降端に位置している。シャフト２１は、後述する開弁時に、モータ２の作動により上昇する。
　シャフト２１の下端には、ブラケット２２が連結されている。ブラケット２２には、吸着部であるソレノイド３が連結されている。これにより、シャフト２１の上下移動に連動して、ソレノイド３も上下移動する。ソレノイド３の下部には第２弁体３４が取り付けられており、この第２弁体３４によって第２弁口１４が開閉される。なお、３２はソレノイドコイルである。
　ブラケット２２は、バネ２３（第２弁体用付勢部材）により下方に付勢されている。これにより、バネ２３の付勢力は、第２弁体３４に付与される。
　ソレノイド３にはプランジャ３３が設けられている。プランジャ３３の下端には、第１弁体４が取り付けられている。第１弁体４は、第１弁口１３を開閉するものであり、バネ４１（第１弁体用付勢部材）によって下方に向かって付勢されている。
　なお、第１弁体４には、下方に突出した流量調節部４２が設けられている。流量調節部４２は、第１弁体４が閉弁状態のとき、第１弁口１３内に挿通された状態となる。
　図１に示す状態から安全弁１を開弁させる場合には、導線３１を介してソレノイドコイル３２に通電し、プランジャ３３を上方に引き上げる。これにより、第１弁体４はバネ４１の付勢力に抗して上方に移動し、第１弁体４が第１弁口１３を開弁する。なお、その状態ではブラケット２２は上方に移動していないので、第２弁体３４によって第２弁口１４の閉弁状態が維持され、本体１１内のガスが第１弁口１３を通って外部に流出することはない。
　続いてモータ２を作動させてシャフト２１と共にブラケット２２を上方に移動させると、図２に示すように、第２弁体３４が第２弁口１４を開弁する。これにより、本体１１内のガスが第１弁口１３を通って外部への流出を開始する。
　但し、第２弁口１４が開弁した当初はまだ流量調節部４２が第１弁口１３内に挿通されている状態であるため、第１弁口１３の開度が狭く、流出するガスの流量は少ない。ブラケット２２を更に上昇させ、図２に示す全開状態に移行する間に、流量調節部４２は第１弁口１３から抜け出していき、第１弁口１３の開度が徐々に広がっていく。それに伴って流出するガスの流量が増加する。
　図２に示す状態から安全弁１を閉弁する際には、モータ２を逆方向に作動させてシャフト２１を下方に移動させる。まず第２弁体３４で第２弁口１４を閉弁し、更にソレノイドコイル３２への通電を停止してバネ４１の付勢力によって第１弁体４で第１弁口１３を閉弁する。
　但し、図２に示す全開状態で停電が発生した場合や、ガスバーナの失火を検知した場合に、ソレノイドコイル３２への通電が停止されると、いち早く第１弁体４がバネ４１の付勢力によって下方に移動し、第１弁体４が第１弁口１３を閉弁させる。そして、その後にバネ２３の付勢力によってブラケット２２が下方に移動され、第２弁体３４で第２弁口１４を閉弁することになる。
　なお、図１に示すように、第２弁体３４が第２弁口１４を閉弁した状態で固定鉄心Ｋとプランジャ３３の上端との間には吸着ストロークＡが確保されているので、第１弁体４が第１弁口１３を閉弁したあとに第２弁体３４が下方に移動することができ、その結果、第２弁体３４は第２弁口１４を確実に閉弁することができる。
　ところで、図１および図２に示した第１の実施の形態では、閉弁状態である図１に示す状態から開弁する際に、ソレノイドコイル３２に通電してプランジャ３３をバネ４１の付勢力に抗して引き上げた。そのため、開弁時にはソレノイドコイル３２に比較的大きな電力を供給する必要がある。
　そこで、開弁時に必要な電力を可及的に少なく抑えることのできる安全弁について、図３を参照して以下に説明する。
　図３に示すものは、図１および図２に示したものとほとんど同じ構成であるが、第１弁体４とプランジャ３３とが常時連結しているのではなく、プランジャ３３の先端に形成した係合部３３ａが第１弁体４側の係合部４ａに係合するまでは、プランジャ３３が上昇しても第１弁体４は引き上げられない。
　また、図３に示す閉弁状態では、プランジャ３３はソレノイドコイル３２の磁力によって引き上げられた状態と同じ状態になるので、ソレノイドコイル３２にはプランジャ３３を引き上げるほどの電力を供給するのでは無く、図３に示す状態を保持することのできる電力を供給すれば良い。
　従って、図３に示す状態から開弁する際には、まずソレノイドコイル３２に通電してプランジャ３３を図示の状態で保持し、その後にモータ２を作動させてブラケット２２を上昇させることによって第２弁体３４を引き上げ、第２弁口１４を開弁する。
　但し、その状態ではまだ第１弁体４は第１弁口１３を閉弁したままの状態にある。そして、ブラケット２２と共にプランジャ３３が上昇し、プランジャ３３の先端の係合部３３ａが第１弁体４側の係合部４ａに係合すると、第１弁体４はプランジャ３３と共に上方に移動して、第１弁体４は第１弁口１３を開弁する。
　逆に、第１弁口１３および第２弁口１４が共に全開状態から閉弁する際には、バネ４１によって第１弁体４は下方に突き出された位置にあるので、モータ２を作動させてブラケット２２を下方に移動させると、最初に第１弁体４が第１弁口１３を閉弁し、更にブラケット２２を下方へと移動させると、バネ４１が圧縮されながら第２弁体３４が第２弁口１４を閉弁する。
　ところで、図３に示す閉弁状態で、第１弁体４側の係合部４ａとプランジャ３３の先端の係合部３３ａとの間にクリアランスＣが確保されている。これにより、最初に第１弁体４が第１弁口１３を閉弁したあと、第２弁体が第２弁体３４は下方へ移動し続けることができ、確実に第２弁口１４を閉弁することができる。
　また、その閉弁状態でクッションバネＢによってプランジャ３３の上端が固定鉄心Ｋ側に押し付けられている。これにより、開弁時にソレノイドコイル３２に通電すると、プランジャ３３は上方に移動することなく、そのままの位置で吸着保持される。
　なお、図３に示す構成で、開弁状態時に停電が発生した場合や、ガスバーナが失火したことを検知した場合に、ソレノイドコイル３２への通電が停止されると、プランジャ３３がバネ４１の付勢力によって閉弁し、その後に第２弁体３４がバネ２３の付勢力によって閉弁するのは上記の第１の実施の形態の場合と同様である。
　ところで、開弁時に要する電力を最小限に抑える構成は図３に示すものに限られず、例えば図４に示す構成であってもよい。
　図４に示す構成では、磁性部材７２の上方に電磁石８が配置されている。磁性部材７２は、第１弁体４を保持するホルダ７にクッションバネ７１を介して対向し、磁性部材７２の係合部７２ａとホルダ７の係合部７ａとが係合するように構成されている。
　図４に示す閉弁状態では、電磁石８の磁極は磁性部材７２をクッションバネ７１の付勢力に抗して押し下げており、電磁石８に通電していない状態でも電磁石８の磁極は磁性部材７２に当接している。そして開弁する際には、電磁石８に通電して電磁石８の磁極に磁性部材７２を吸着させる。
　そして、モータ２を作動させてブラケット６を上方に移動させると、最初に第２弁体３４が第２弁口１４を開弁し、更に続けて第１弁体４が第１弁口１３を開弁させる動作は上記図３に示した構成と同じである。
　また、開弁状態で停電が発生した場合や、ガスバーナが失火したことを検知した場合に、電磁石８への通電が停止されると、バネ６１の付勢力によってホルダ７と共に第１弁体４が下方に移動し、第１弁口１３を閉弁し、更にバネ２３の付勢力によって第２弁体３４が第２弁口１４を閉弁する。
　また、図３に示した構成と同じく、磁性部材７２の係合部７２ａとホルダ７の係合部７ａとの間にクリアランスＣを確保することによって、第２弁体３４が確実に第２弁口１４を閉弁できるようにした。
　ところで、上記第１から第３の実施の形態は共に、モータ２への作動信号入力用のハーネスとソレノイドコイル３２や電磁石８への通電用のハーネスを接続する必要がある。通常ではこれら２種類のハーネスを接続するためのコネクタを別個に安全弁１に設けるが、本実施の形態では２系統のコネクタを１個に合わせたコネクタ５を用いた。
　なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。
　以上のように、本発明は、第１弁体を電磁力で吸着させる吸着部に第２弁体を設け、両弁体を同時に閉弁状態にすることができるので、良好な閉弁状態が得られる安全弁を提供することができる。
 

Claims (5)

  1. 　中空の本体内部のガス流路に形成された第１弁口と、該第１弁口を開閉する第１弁体と、該第１弁体を、前記第１弁口を閉弁する方向に付勢する第１弁体用付勢部材と、前記第１弁体が前記第１弁口を開閉する方向に移動自在に設けられて、前記第１弁体用付勢部材の付勢力に抗して電磁力により前記第１弁体を吸着する吸着部と、該吸着部の移動を駆動する電動機構とを備える安全弁において、
    　前記ガス流路における前記第１弁口よりも上流側に位置して、該第１弁口を囲う形状に形成された第２弁口と、前記吸着部に設けられて、該吸着部の移動により前記第２弁口を開閉する第２弁体とを備えることを特徴とする安全弁。
  2. 　前記第２弁体を、前記第２弁口を閉弁する方向に付勢する第２弁体用付勢部材を設け、
    　該第２弁体用付勢部材は、前記電動機構への給電が停止したとき、前記第２弁体を付勢して前記第２弁口を閉弁させることを特徴とする請求項１記載の安全弁。
  3. 　前記第１弁体は、前記第１弁口への挿入量の増減ににより該第１弁口を通過するガス流量を調節する流量調節部を備えることを特徴とする請求項１記載の安全弁。
  4. 　前記電動機構にハーネスを接続するコネクタと前記吸着部にハーネスを接続するコネクタとを一体に形成したことを特徴とする請求項１記載の安全弁。
  5. 　前記第２弁体が前記第２弁口を閉弁し、且つ、前記吸着部への給電が停止されているとき、前記第１弁体は、前記吸着部に吸着されている状態と同じ状態で第１弁口を閉弁することを特徴とする請求項１記載の安全弁。
     
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