JPH0450563A - 弁装置 - Google Patents

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、気体、液体等の流体流通路を開閉操作また
は開度調節する弁装置に関する。

（従来の技術） ガスメータに感震器や圧力スイッチ、流量センサおよび
自己保持型ソレノイド式遮断弁を組込み、それぞれのセ
ンサからの異常信号に応じてワンチップマイクロコンピ
ュータの指令信号により遮断弁を作動してガスの流路を
遮断する安全装置付のガスメータが実用化されている。

これらの流量計に組込まれた制御回路等の駆動電力は、
全て内蔵したリチウム電池などの長期的に安定な電池か
ら受けているので必然的に電圧等の制約がある。したが
って、この種の制御回路およびこれによって駆動される
遮断弁は、極めて省消費電力形のものが要求される。さ
らに、閉弁状態にある遮断弁を電気的に開弁状態にする
場合には、双方向に作動するソレノイド式遮断弁が使用
される。

一般的にソレノイド式遮断弁の電気的な開閉を左右する
要素はスプリングのばね力と、弁体とノズル間の相対的
な離間距離によって定まるものであり、プランジャの突
出時にはばね力を加えて確実に弁体がノズルに押し付け
られ、また、この状態からノズルを開放するには、ソレ
ノイドの吸引力がばね力と弁体に加わるガス圧に打ち勝
ってプランジャをソレノイド内に引き込むよう設定する
必要かある。

例えば、特開昭６４−６５７８号公報、特開昭６４−６
５８０号公報は、ガスメータに内蔵されるソレノイド式
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、弁体は弁座か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、前記感震器や圧力スイッチなどが異常を検知して
制御回路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５図に示すように
構成されている。すなわち、１はハウジングであり、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か設けられ、ハウジング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］０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を受けるコアピー
ス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か介在されている。

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はコアピース１４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の復元力と
弁体１５に加わるガス圧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） ところか、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、電池の消耗か著しい。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、太さの選定や、複数の支柱をノズルとフ
ランジ間に介して遮断弁とノズルを一体化してストロー
クを精度良く調整するなど微妙な調整が必要となる。

また、プラニ／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、圧力損失が太き（、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流通路を開閉
操作および回動調節できると共に、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弁装置
を提供することにある。

［発明の構成コ （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、弁本体と、この弁本体に
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、前記弁本体の内部に前記流通路と直
角の面内で回動自在に設けられ一部に前記流通路に対向
する連通口を有し、回動に伴って流通路を開閉操作また
は開度調節する弁体と、この弁体と前記弁本体との間に
介在され両者間を気密にシールするシール材と、前記弁
体を回動させる駆動部とから構成する。

駆動部によって弁体が回動して連通口が弁本体の流通路
に対向すると開弁状態となり、非対向すると開弁状態と
なり、また弁本体によって流通路を絞って開度調節でき
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、弁本体２１は矩形状の薄
肉板状体からなる上部プレート２２と下部プレート２３
とから構成されている。これら上下部プレート２２と２
３は四隅に介在したカラー２４・・・を貫通する固定ね
じ２５・・によって連結され、上部プレート２２と下部
プレート２３との間隔を一定に保っている。下部プレー
ト２３の中央部には流体の流入口２６が穿設され、上部
プレト２２の中央部には流出口２７か穿設され、ストレ
ートの流通路２８が形成されている。前記流入口２６お
よび流出口２７にはシール材２９．２９が装着されてい
る。これらシール材２９は、ゴムまたは軟質の合成樹脂
材料からなる環状体で、その先端側にはテーバ面２９ａ
が形成されている。

そして、流入口２６に装着されたシール材２９は下部プ
レート２３の上面から突出しており、流出口２７に装着
されたシール材２９は上部プレート２２の下面から突出
している。

前記上部プレート２２と下部プレート２３との間には前
記シール材２９．２９によって挟持された弁体３０が介
在されている。弁体３０は薄肉板状体によって略扇状に
形成され、その基端部は前記下部プレート２３に突設さ
れた枢支軸３１に回動自在に枢支されている。すなわち
、弁体３０は前記流通路２８と直角な面内で回動自在で
あり、この一部には流通路２８と対向自在な１つの連通
口３２が穿設されている。さらに、弁体３０の基端部に
は枢支軸３１に対して嵌合されたスペーサ３３．３３が
設けられ、弁体３０と上下部プレート２２．２３との間
隔を一定に保っており、前記カラー２４・・・によって
弁体３０に対するシール材２９．２９の圧縮量を一定に
している。

また、前記下部プレート２３には弁体３０の回動量を規
制するストッパビン３４ａ、３４ｂが突設されていると
共に、弁体３０の自由端側の円弧状部にはギヤ部３５が
設けられている。そして、このギヤ部３５を介して弁体
３０に駆動力が伝達されるようになっている。すなわち
、３６は駆動部としてのパルスモータであり、このパル
スモータ３６はブラケット３７に固定され、このブラケ
ット３７は取付けねじ３８．３８によって前記上部プレ
ート２２に取付けられている。パルスモータ３６の回転
軸３９にはギヤ４０か装着され、このギヤ４０は前記弁
体３０のギヤ部３５に噛合している。そして、前記パル
スモータ３６は、電源としての電池４１から駆動回路４
２を介して直流パルス電圧が印加されるようになってい
る。

前述のように構成された弁装置は、第４図に示すように
、ガスメータ等の機器に組み込まれる。

すなわち、４３は流体通路４４の上流側４４ａと下流側
４４ｂを仕切る隔壁であり、この隔壁４３には取付は用
の凹陥部４５が設けられている。この凹陥部４５には０
リング４６を介して弁本体２１の上部プレート２２が接
合される。弁本体２１の下部プレート２３にはＯリング
４７を介して取付はプレート４８が接合され、この取付
はプレート４８は取付けねじ４９．４９によって前記隔
壁４３に固定される。

そして、弁本体２１の流入口２６は流体通路４４の上流
側４４ａに、流出口２７はその下流側４４ｂに開口して
いる。そして、前記駆動回路４２は感震器や圧力スイッ
チ等のセンサ（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弁装置の作用について説
明する。

弁装置が開弁状態の時には、弁体３０の一側が一方のス
トッパピン３４ａに当接しており、弁体３０の連通口３
２が流通路２８に同心的に対向しており、流通路２８は
連通口３２を介して全開状態にある。したかって、流体
通路４４のガスは上流側４４ａから流通路２８を介して
下流側４４ｂに流れている。このとき、弁体３０はシー
ル材２９．２９によって上下方向から挟持されているた
め、流通するガスのリークを防止できる。

この状態から、例えば、感震器や圧力スイッチ等のセン
サ（図示しない）から異常検知信号か駆動回路４２に入
力されると、閉弁指令のパルス信号が出力されパルスモ
ータ３６が駆動し、ギヤ４０が回転する。ギヤ４０の回
転力はギヤ部３５を介して弁体３０に伝達され、弁体３
０は枢支軸３１を支点として回動する。弁体３０の回動
に伴って連通口３２が流通路２８から退避すると、っま
り連通口３２と流通路２８が非対向状態となると、流通
路２８は弁体３０の板面によって遮断され、閉弁状態と
なる。そして、弁体３０が他方のストッパピン３４ｂに
当接すると、パルスモータ３６が停止し、確実な閉弁状
態を維持する。

また、閉弁状態から開弁する場合には、前記パルスモー
タ３６によってギヤ４０を逆回転することにより、弁体
３０は枢支軸３１を支点として逆方向に回動する。弁体
３０の回動に伴って連通口３２が流通路２８に対向し、
つまり連通口３２と流通路２８が対向状態となって流通
路２８が連通状態となる。

なお、前記実施例においては、流通路２８を開弁または
閉弁する場合について説明したが、ノクルスモータ３６
に入力するパルス信号によって弁体３０の連通口３２か
流通路２８から偏倚した状態で弁体３０を停止すること
により、流通路２８の開度を無段階的に絞ることができ
る。つまり、流通路２８を流通するガスの流量を制限す
ることもできる。

なお、前記一実施例においては、駆動部としてパルスモ
ータ３６を用いたが、直流モータであってもよく、また
ソレノイドによって駆動してもよい。

また、この発明の弁装置は、ガスメータ等０機器に組み
込むことに限定されず、ガス機器、本機器等の流体流通
路を開閉または開度調節する、あらゆる機器に応用でき
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、弁本体の内部
に流通路と直角の面内で回動自在な弁体を設け、この弁
体に流通路に対向する連通口を有し、回動に伴って流通
路を開閉するようにしたから、開弁・閉弁かスムースで
あると共に、開度調節ができる。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る。ま
た、弁体にガス圧力が加わった状態でも、弁体はガス圧
力に対して横方向に動作するため、ガス圧力の影響が極
めて小さい。したがって、開閉動作に要するエネルギー
が小さくてすむので、電池の消耗か少なく、長期間に亘
って安定した動作を期待できる。しかも、弁本体の一端
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４図はこの発明の一実施例を示すもので、第
１図は弁装置の分解斜視図、第２図は弁装置の平面図、
第３図は弁体の作用説明図、第４図は弁装置をガスメー
タに組込んだ状態の縦断側面図、第５図は従来の遮断弁
の縦断側面図である。 ・・・弁本体、 ２６・ 流入口、 ・・流出口、 ８・・・流通路、 シール材、 ０　・・ 弁体、 ・・連通口、 ３６・ パルスモータ （駆動部）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 弁本体と、この弁本体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、前記弁本体
   の内部に前記流通路と直角の面内で回動自在に設けられ
   一部に前記流通路に対向する連通口を有し、回動に伴っ
   て流通路を開閉操作または開度調節する薄肉板状体から
   なる弁体と、この弁体と前記弁本体との間に介在され両
   者間を気密にシールするシール材と、前記弁体を回動さ
   せる駆動部とを具備したことを特徴とする弁装置。