JPH0450565A - 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
ンサが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
ノイドの吸弓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
必要がある。

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６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が設けられ、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、太さの選定や、複数の支柱をノズルとフ
ランジの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
径も太き（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か進退する構造であるため、遮断弁か
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、圧力損失か小さく、
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］ （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
角の市内で直線移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、直線移動に伴って流通路を開閉
操作または開度調節するプレート状の弁体と、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、前記弁体を直線移動させる駆動部とから
構成する。

駆動部によって弁体が直線移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、非対向すると閉弁状
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５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。この下部プレート２３は一側に
厚肉部２４が、他側に薄肉部２５が形成されている。そ
して、厚肉部２４には流体の流入口２６が穿設され、上
部プレート２２の中央部には流出口２７が穿設され、ス
トレートの流通路２８が形成されている。前記流入口２
６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２
９ａ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。

下部プレート２３の上面には流入口２６を挾んで前後部
に一対のガイドプレート３０．３０が平行に配置され、
これら一端側は取付けねじ３１によって厚肉部２４に固
定され、他端部はカラー３２を介して取付けねじ３１に
よって薄肉部２５に固定されている。さらに、下部プレ
ート２３の上面にはカラー３３・・・を貫通する固定ね
じ３４・・によって上部プレート２２が固定されている
。したがって、上部プレート２２と下部プレート２３と
は一定の間隔に保っている。　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、かつ前記ガイドプレート３０，３０に
よって前記流通路２８と直角な面内で直線移動自在に案
内される弁体３５が介在されている。弁体３５は矩形プ
レート状で、一端側には前記流通路２８と対向自在な１
つの連通口３６が穿設され、他端側には弁体３５の移動
方向と直角方向に延びる長穴からなるガイド穴３７が設
けられている。

一方、前記下部プレート２３の薄肉部２５には支軸３８
が突設されている。この支軸３８には従動ギヤ３９が回
転自在に嵌合され、これはワッシャ４０によって抜は止
めされている。従動ギヤ３９の上部にはビン４１が突設
され、このビン４１にはカラー４２が嵌合されている。

このカラー４２の上面は前記弁体３５の下面に摺動自在
に接合され、ビン４１はガイド穴３７に挿入されている
とともに、ワッシャ４３によって抜は止めされている。

すなわち、従動ギヤ３９の回転によって旋回するビン４
１がガイド穴３７内を移動しながら弁体３５を押圧して
弁体３５を直線移動させる動力伝達機構４４を構成して
いる。

さらに、前記支軸３８の隔測に位置する前記下部プレー
ト２３には開口部４５が設けられ、この開口部４５には
前記従動ギヤ３９と噛合する駆動ギヤ４６が設けられて
いる。駆動ギヤ４６は駆動部としてのパルスモータ４７
の回転軸４８に連結されている。さらに、前記パルスモ
ータ４７および駆動ギヤ４６は下部プレート２３の下面
に固定ねじ４９．４９によって固定されたブラケット５
０によって支持されている。

さらに、弁体３５は、カラー３３・・・によって−定の
間隔に保たれた上部プレート２２と下部プレート２３に
設けられたシール材２９．２９によって上下方向から挟
持され、気密に保持されており、流通路２８が開閉され
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５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、５１は流体通路５２の上流側５２ａと下流側
５２ｂを仕切る隔壁であり、この隔壁５１には取付は用
の凹陥部５３が設けられている。この凹陥部５３にはＯ
リング５４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
５５を介して取付はプレート５６が接合され、この取付
はプレート５６は取付けねじ５７．５７によって前記隔
壁５１に固定される。

そして、弁本体２１の流入口２６は流体通路５２の上流
側５２ａに、流出口２７はその下流側５２ｂに開口して
いる。そして、前記駆動部としてのパルスモータ４７は
駆動回路５８を介して電源としての電池５つに接続され
、駆動回路５８は感震器や圧力スイッチのセンサ（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３５に設けられた連通
口３６が流通路２８に同心的に対向しており、流通路２
８は連通口３６を介して全開状態にある。したがって、
流体通路５２のガスは上流側５２ａから流通路２８を介
して下流側５２ｂに流れている。このとき、弁体３５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のセンサ
（図示しない）から異常検知信号が駆動回路５８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４７が駆動し回転軸３８が回転する。回転軸４８の回
転は駆動ギヤ４６を介してこれと噛合する従動ギヤ３９
に伝達し、ビン４１が旋回する。ビン４１の旋回に伴っ
てビン４１はガイド穴３７を移動しながら弁体３５をガ
イド穴３７と直交する方向に押圧する。したがって、弁
体３５はガイドプレート３０，３０に案内されながら直
線移動する。そして、弁体３５の移動に伴って連通口３
６が流通路２８がら退避すると、つまり連通口３６と流
通路２８が非対向状態となると、流通路２８は弁体３５
によって遮断され、閉弁状態となる。そして、弁体３５
が所定の位置まで走行すると、パルスモータ４７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４７によって駆動ギヤ４６を逆回転することにより、
弁体３５はガイドブレート３０゜３０に案内されながら
逆方向に直線移動する。そして、連通口３６が流通路２
８に対向し、つまり連通口３６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、パルスモータ４７に
入力するパルス信号によって弁体３５の連通口３６が流
通路２８がら偏倚した状態で弁体３５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、前記実施例においては、駆動部としてパルスモー
タ４７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、ガスメータ等の機器に組み
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、駆動部によっ
てプレート状の弁体を直線移動させることにより、流通
路を開閉するようにしたから、開弁・閉弁がスムースで
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かできる。ま
た、弁体にガス圧力か加わった状態でも、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。（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、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５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図は弁装置の一部切欠
した平面図、第３図は弁装置の一部切欠した側面図、第
４図は弁体の作用説明図、第５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６図は従来の遮断弁の
縦断側面図である。 ２１・・・弁本体、２６・・・流入口、２７・・・流出
口、２８　流通路、２９・・・シール材、３５・・・弁
体、３６・・連通口、４７・パルスモータ（駆動部）。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 第　１ 図 第３図 第 図 第 図 第 図

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直線移動自在に設け
   られ一部に前記流通路に対向する連通口を有し、直線移
   動に伴って流通路を開閉操作または開度調節するプレー
   ト状の弁体と、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、前記弁体を直線
   移動させる駆動部とを具備したことを特徴とする弁装置
   。