JPH0434278A

JPH0434278A - 遮断弁

Info

Publication number: JPH0434278A
Application number: JP13958990A
Authority: JP
Inventors: Hajime Onoda; 元小野田; Toshiyuki Saito; 敏行斉藤
Original assignee: Kimmon Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kimmon Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1990-05-31
Filing date: 1990-05-31
Publication date: 1992-02-05
Anticipated expiration: 2014-03-08
Also published as: JP2866975B2

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
体は弁座が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８図に示すように
構成されている。すなわち、１は／Ｘ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＼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９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１５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
短く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］（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
させる少なくとも一対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４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、この
上ケース２３の下端面は前記フランジ２４に当接してい
る。前記下ケース２２の軸心部２２ｇを中心としてその
片側には半円状の流出口２５が穿設されていると共に、
この流出口２５の両端側には電磁石取付は穴２６．２６
が穿設されている。そして、これら電磁石取付は穴２６
．２６には鉄心２７とこの鉄心２７に巻装したコイル２
８とからなる電磁石２９．２９が挿入固定されている。

したがって、一対の電磁石２９．２９は下ケース２２の
軸心部２２ａを中心として対称的に配置されている。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２
１の内部には一端側が流入口３０に、他端側か流出口２
５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、円板状
の弁本体３３の中心孔を回転軸３４に回転自在に嵌合す
ることにより形成されている。この回転軸３４の上下両
端部には尖端部３４ａ、３４ａを有しており、下端は下
ケース２２の軸受部３６に、他端は上ケース２３の軸受
部３６にそれぞれ軸支されている。前記弁本体３３の回
転軸３４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
取付は穴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には回転軸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２９．２９
に対向する永久磁石３８．３８が設けられている。さら
に、これら永久磁石３８．３８は弁本体３３に対してα
　の角度を持って傾斜している。

また、前記弁本体３３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３
２が永久磁石３８．３８の磁気吸着力によって下ケース
２２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Ｏ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２９．２９のコイル２
８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２９．２９に無通電状態のときには、下ケ
ース２２の流出口２５と弁体３２の連通口３５とは１８
０°の位相がずれた状態で、永久磁石３８．３８が電磁
石２９．２９に対向している。したがって、永久磁石３
８．３８の吸着力によって電磁石２９．２９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２５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２９．２９に通電
されると、永久磁石３８．３８と電磁石２９．２９とが
反発し、この反発力によって弁体３２が下ケース２２か
ら浮上する。このとき、永久磁石３８．３８は弁本体３
３に対してα　の角度を持って傾斜しているために、電
磁石２９．２９の弁体３２の押上げる方向と回転方向の
ベクトル力が発生し、弁体３２は回転軸３４を中心とし
てスムースに回転する。この場合、αは弁体３２に垂直
で、接線を含む面内になければならない。さらに、αの
方向が反対であれば、弁体３２の回転方向は逆になる。

弁体３２が回転すると、永久磁石３８．３８と電磁石２
９．２９との反発力は弱まるが、永久磁石３８．３８は
今度は反対側の電磁石２９．２９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３８．
３８と電磁石２９．２９が引き合う状態となり、弁体３
２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１８ｏ。

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２
９．２９への通電を停止しても永久磁石３８．３８が電
磁石２９．２９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３
１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２９．２９に通電される
と、永久磁石３８．３８と電磁石２９．２９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２９．２９の弁体３２の押上
げる方向と回転方向のベクトル力が発生して弁体３２は
回転軸３４を中心として回転する。そして、永久磁石３
８．３８は今度は反対側の電磁石２９．２９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２９．２９が引き合う状態となり、弁体３
２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２
２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２９．２９へ
の通電を停止しても永久磁石３８．３８が電磁石２９．
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２９．２９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、閉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。

なお、前記一実施例においては、永久磁石３８．３８を
弁本体３３に対してα　の角度を持って傾斜して設け、
電磁石２９．２９の弁体３２の押上げる方向と回転方向
のベクトル力が発生し、弁体３２が回転軸３４を中心と
して回転するようにしたが、第７図（ａ）（ｂ）に示す
ように、弁体３２の外周面の一部に弁側ストッパ４６を
設けるとともに、下ケース２２にケース側ストッパ４７
．４７を設け、開弁状態、閉弁状態において、永久磁石
３８と電磁石２９とが常にβ°の角度だけずれた状態に
することにより、電磁石−セ９．２９の弁体３２の押上
げる方向と回転方向のベクトル力が発生し、弁体３２が
回転軸３４を中心として回転する。このときの弁体３２
の回転可能角度は１８０’　−２β１となる。

［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
が小さく、また構成が簡単で小型化を図ることができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６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
図は永久磁石の取付は構造を示す断面図、第４図（ａ）
〜（ｃ）は作用を説明するための斜視図、第５図は遮断
弁を流量計に組込第８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。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦４１５区１１６図Ｃ］（ａ）１７図第８図（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

　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少なくとも一対の電磁
石とを具備したことを特徴とする遮断弁。