JPH07253200A - 遮断弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小電力での開弁を可能にする。 【構成】 主弁座９と弁体２２で形成された主弁部の最
大開弁距離２４より、副弁ゴム１７とで形成された副弁
部の最大開弁距離２３が小さくなるように弁体固定２０
の一部に副弁開弁距離制限手段１４を設けている。これ
によって復帰動作の途中の副弁開弁距離制限手段１４が
作用する瞬間においては、電磁コイル２による磁気的吸
引力が直接弁体２２を主弁座９から離脱する方向に作用
し、燃料用ガス中に含まれる水分やタール分による主弁
座９と弁ゴム１１の貼着に対してより少ない電力で貼着
を解除できる。また仮に貼着を解除できなかった場合は
副スプリング１３に付勢されて再度閉弁状態に復元する
ことにより、より安全な遮断弁が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスの事故を未然に防
ぐガス遮断装置の遮断アクチュエータとして使用される
遮断弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】危険性の高いガス事故を未然に防ぐため
従来より種々の安全装置が利用されており、中でもガス
の異常使用およびガス漏れ時等を検出しガスを遮断する
ガス遮断装置が注目されている。特に、ガスメータに内
蔵された流量センサによりガスの流量を監視しマイクロ
コンピュータによりガスの使用状態を異常使用と判断し
た場合や、地震センサ、ガス圧力センサ、ガス警報器な
どのセンサの状況を監視し危険状態と判断した場合は、
ガスメータに内蔵された遮断弁によりガスを遮断する電
池電源によるマイクロコンピュータ内蔵ガス遮断装置
（以下マイコンガス遮断装置と省略する）は、安全性、
ガス配管の容易性、低価格等の優位性のため、全世帯普
及を目指した取り組みが実施されている。また、マイコ
ンガス遮断装置の機能を持ち、流量センサによって計測
されたガス流量情報を電話回線などを利用して集中監視
するテレメータとしても利用できる集中監視型マイコン
メータも普及が促進されている。従来マイコンガス遮断
装置の遮断弁としては、電池の電力消耗を抑えるためガ
ス遮断動作の瞬間のみ電流を印加し、閉弁保持、開弁保
持は電力供給を必要とせず、ガス復帰動作は主に人が復
帰操作部に加えた荷重を可動部に伝達することによって
なされる形式の自己保持型電磁ソレノイドをアクチュエ
ータとした遮断弁が主に利用されていた。しかし、この
ガス復帰のための復帰操作は、わざわざ屋外のガスメー
タに人が足を運ぶ必要があったり、操作荷重が重く高齢
者などの操作ミスなどのため、ガス供給事業者が呼び出
されることが多く、ガス供給事業者の負担となってきて
いる。そこで近年、簡単な電気スイッチ操作や電話回線
などによる遠隔操作でガス復帰可能なよう、電気的エネ
ルギーを必要としない遮断弁（以下双方向遮断弁と称
す、またこれに対して復帰操作に外部からの荷重が必要
な従来の遮断弁を端方向遮断弁と称す）が要求されてい
る。

【０００３】この要求に沿って双方向遮断弁が開発され
てきている。以下に従来の双方向遮断弁について説明す
る。

【０００４】図７は従来の遮断弁の開弁状態における断
面図を示すものである。図７において、コの字型のヨー
ク１０５の中心部にコアー１０４が固定され、コアー１
０４に継合されたパイプ１１８の外側に電磁コイル１０
２が巻装され、コアー１０５のコの字型の先端部に永久
磁石１０１、１１９が同極を対向させる方向に着設さ
れ、中央穴をパイプ１１８に貫装され電磁コイル１０２
を内蔵するように配され永久磁石１０１、１１９の内側
を向いて対向する磁極に当接した継鉄１０６、１０７
と、パイプ１０８に摺動可能に装入されコアー１０４に
当接可能な可動鉄芯１０３とで磁気回路が構成されてい
る。可動鉄芯１０３のコアー１０４に当接可能な端の逆
側の端に副弁ゴム１１７と副弁ゴム受け１１６が配さ
れ、ガス流路中に形成された主弁座１０９に当接可能な
弁ゴム１１１と副弁ゴム１１７と当接可能な副弁座１０
８を有し弁ゴム１１１を装着された主弁ゴム受け１１０
と主弁ゴム受け１１０の副弁座１０８側の面に嵌着され
可動鉄芯１０３の副弁ゴム受け１１７よりコアー１０４
側に摺動可能に挿着された弁体固定１２０と、ヨーク１
０５が固定されたホルダー１１５と主弁ゴム受け１１０
との間に圧縮して配され弁ゴム１１１を主弁座１０９側
に付勢する主スプリング１１２と、副弁ゴム受け１１７
と弁体固定１２０との間に圧縮して配され弁ゴム１１１
を可動鉄芯１０３に近づく方向に付勢する主スプリング
１１２より大きな圧縮荷重を有する副スプリング１１６
とが配設されている。

【０００５】以上のように構成された遮断弁について、
以下図７及び図８を用いてその動作を説明する。まず図
８は従来の遮断弁の開弁動作途中の断面図を示すもので
ある。

【０００６】開弁状態においては、図７に示すように、
コアー１０４と可動鉄芯１０３が当接し、永久磁石１０
１、１１９の起磁力によって、永久磁石１０１、１１
９、ヨーク１０５、コアー１０４、可動鉄芯１０３、継
鉄１０６、１０７をめぐる磁気回路が形成されている。
このため、主スプリング１１２の圧縮荷重に反して同磁
気回路による吸着力によって可動鉄芯１０３はコアー１
０４に吸着保持されている。また、副スプリング１１３
は副弁ゴム受け１１６と弁体固定１２０との間に圧縮し
て配されているため、副弁座１０８は副弁ゴム１１７に
当接し、主弁座１０９と弁ゴム１１１との間にガス流路
を開き遮断弁は開弁状態を保持する。

【０００７】遮断動作時は、永久磁石１０１、１１９に
よる起磁力の反対方向の起磁力を発生するよう電磁コイ
ル１０２に電流が印加され、前記磁気回路の磁束が減少
され、可動鉄芯１０３とコアー１０４との吸着力が減少
し、ついには主スプリング１１２による荷重より小さく
なり、可動鉄芯１０３はコアー１０４から離脱し、主ス
プリング１１２に付勢されて主弁座１０９の方向に運動
し、主弁座１０９に弁ゴム１１１が当接してガス流路を
遮断し閉弁状態に移行する。マイコンガス遮断装置にお
いては遮断事象が発生するのはガスの異常使用時などで
あるため、一般的には遮断時においては遮断弁下流は大
気解放状態にある。したがって、遮断後一定時間の後に
は、遮断弁下流は大気圧状態遮断弁上流は大気圧より高
いガス供給圧となり、上流下流の差圧による荷重によっ
て弁ゴム１１１は主弁座１０９方向に付勢され副弁ゴム
１１７は副弁座１０８方向に付勢される。

【０００８】閉弁状態においては、弁ゴム１１１が弁座
１０９に当接し、副弁ゴム１１７が副弁座１０８に当接
しているため、副弁ゴム１１７と一体的に運動する固定
鉄芯１０３も主弁座１０９側に位置するため、固定鉄芯
１０３とコアー１０４の間の磁気抵抗は大きなものとな
り、永久磁石１０１、１１９による起磁力によって主ス
プリング１１２の荷重に対抗しうる吸引力が発生しない
ため、固定鉄芯１０３はコアー１０４から離脱した閉弁
状態が保持される。

【０００９】復帰動作時は、永久磁石１０１、１１９に
よる起磁力と同方向の起磁力を発生するよう電磁コイル
１０２に電流が印加され、可動鉄芯１０３とコアー１０
４との間の磁束が増大し吸着力が増大する。ここで前述
のごとく遮断弁上流下流の差圧によって弁ゴム１１１は
主弁座１０９方向に付勢され副弁ゴム１１７は副弁座１
０８方向に付勢されているのであるが、副弁ゴム１１７
の方が主弁ゴム１１１より受圧面積が小さく受ける配圧
荷重も小さいため、この差圧が副スプリング１１３の圧
縮荷重よりも大きい場合は、副弁ゴム１１７が副弁座１
０８より離脱し副弁部が開弁し、可動鉄芯１０３はコア
ー１０４側に移動し当接し、永久磁石１０１、１１９の
起磁力による吸引力で吸着保持される。副弁部が開弁状
態であるため、副弁座１０８を通過してガスが下流に流
れ、下流が大気に対して閉塞されていた場合、上流下流
の差圧が小さくなりついには差圧による荷重が副スプリ
ング１１３の圧縮荷重よりも小さくなり、弁ゴム１１１
は主弁座１０９より離脱しコアー１０４の方向に移動し
主弁部が開弁し復帰動作が完了する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マイコ
ンガス遮断装置が設置される燃料用ガス配管の中には、
水分やタール分などが若干ながら含まれる可能性があ
る。この水分やタール分が主弁部や副弁部に付着した場
合、氷結や分子間力によるボンディングで主弁座１０９
と弁ゴム１１１間や副弁座１０８と副弁ゴム１１７間が
貼着される。特に当接面積が広いために、主弁座１０９
と弁ゴム１１１との貼着が強力である。

【００１１】この貼着状態になった場合は、上記の従来
の構成では、弁ゴム１１１を主弁座１０９から離脱させ
る方向の力は副スプリング１１３の圧縮荷重だけであ
る。従って、この副スプリング１１３の圧縮荷重を強く
すれば貼着に対して強くなるが、同時に可動鉄芯１０３
を移動させるために必要な電磁的吸引力すなわち電力も
大きくなる、という課題を有していた。また、前記貼着
力が副スプリング１１３の圧縮荷重よりも大きければ、
副弁部のみ開弁し小流量のガスしか流れない状態が発生
する。このとき下流でガスを着火するために十分なガス
が流れないため、燃焼されないいわゆる生ガスの流出の
危険性があり、不完全状態になりうる。

【００１２】本発明はかかる従来の課題に鑑み、燃料用
ガス中に含まれる水分やタール分による主弁座と弁ゴム
の貼着に対してより少ない電力で貼着を解除可能で、ま
た仮に貼着を解除できなかった場合は閉弁状態に復元す
るより安全な遮断弁を提供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の請求項１による第１手段の遮断弁は、永久磁
石と、電磁コイルと、前記電磁コイルの内側に摺動可能
に配された可動鉄芯と、前記可動鉄芯に当接可能で前記
永久磁石の片方の磁極に接して配された固定鉄芯と、前
記永久磁石の他方の磁極に接して前記永久磁石と前記固
定鉄芯と前記可動鉄芯との間で前記電磁コイルを内蔵す
る磁気回路を構成するよう形成された継鉄と、前記可動
鉄芯の前記固定鉄芯と当接可能な端の逆側の端に当接可
能な副弁座を形成され前記固定鉄芯から遠ざかる方向に
付勢されることによってガス流路中に形成された主弁座
に当接可能に形成された弁体と、前記弁体を前記固定鉄
芯から遠ざかる方向に付勢するよう配された主スプリン
グと、前記弁体を前記可動鉄芯に近づく方向に付勢する
よう前記弁体と前記可動鉄芯の間に配された副スプリン
グと、前記主弁座と前記弁体とで形成された主弁部の最
大開弁距離より前記副弁座と前記可動鉄芯とで形成され
た副弁部の最大開弁距離が小さくなるよう前記可動鉄芯
に対する前記弁体の動きを規制する副弁開弁距離制限手
段とで構成されたものである。

【００１４】また、本発明の請求項２による第２手段の
遮断弁は、第１手段に加えて、可動鉄芯は弁体の副弁座
の穴を摺動可能に貫通する細軸部と前記副弁座に当接可
能な太軸部とで形成され、前記細軸部の先端に副スプリ
ングを前記弁体との間で圧縮して係止可能なスプリング
受けを配し、主スプリングは継鉄または前記継鉄を固定
された取付部と前記弁体との間に圧縮して配されかつ前
記副スプリングより圧縮荷重が低くなるよう設定され、
副弁開弁距離制限手段は前記弁体の一部と前記スプリン
グ受けの一部を当接可能とすることによって形成された
ものである。

【００１５】

【作用】上記構成によって、本発明の請求項１による第
１手段の遮断弁は、閉弁状態における上流と下流の差圧
が十分大きい場合や、燃料用ガス中に含まれる水分やタ
ール分によって主弁座と弁ゴムが貼着した場合において
副弁部が先に開弁しても、副弁開弁距離制限手段によっ
て副弁の開弁距離が主弁の開弁距離より短く制限される
ため、復帰動作の途中の副弁開弁距離制限手段が作用す
る瞬間においては、電磁コイルによる磁気的吸引力が直
接弁体を主弁座から離脱する方向に作用し、弁体と主弁
座との貼着を比較的容易に解除できる。また、復帰操作
の途中の副弁開弁距離制限手段が作用しないときは、主
スプリングまたは副スプリングの比較的弱い荷重を吸引
するだけでよく、また副弁開弁距離制限手段が作用する
瞬間においては可動鉄芯と固定鉄芯の間の距離が小さく
磁気抵抗が小さくなっているため、比較的弱い電力で強
い吸引力を取り出せ、さらに固定鉄芯の運動量の一部が
衝撃力に変換され弁体と主弁座の貼着を解除する方向に
作用するため、より少ない電力で貼着を解除可能で、ま
た仮に貼着を解除できなかった場合は副スプリングに付
勢されて再度閉弁状態を復元するより安全な遮断弁を提
供するものである。

【００１６】また、本発明の請求項２による第２手段の
遮断弁は、上記第１手段の作用に加え、スプリング受け
は磁性体すなわち金属製の可動鉄芯に係止されており、
また副弁開弁距離制限手段がスプリング受けに当接する
際に発生する衝撃荷重を弁ゴムの粘弾性によってある程
度吸収できるため、副弁開弁距離制限手段がスプリング
受けに当接して作用する際の衝撃荷重の繰り返しによる
ストレスによって弁体を固定鉄芯に係止している係止
部、すなわちスプリング受けと可動鉄芯との係止部が破
損する可能性が低く、また、副スプリングの圧縮しろに
関わらず、弁ゴム押さえと固定鉄芯との摺動部と主弁部
や副弁部の距離を小さく設定できるため、弁体が可動鉄
芯や主弁座に対して傾く傾向を小さく設定することが可
能な遮断弁を提供するものである。

【００１７】

【実施例】 （実施例１）以下、本発明の一実施例の遮断弁につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００１８】図１は本発明の実施例１における遮断弁の
開弁状態における断面図を示すものである。本発明の実
施例１の遮断弁は以下のように構成されている。図１に
おいて、コの字型のヨーク５の中心部にコアー４が固定
され固定鉄芯２１を形成し、コアー４に継合されたパイ
プ１８の外側に電磁コイル２が巻装され、ヨーク５のコ
の字型の先端部に永久磁石１、１９が同極を対向させる
方向に着設され、中央穴をパイプ１８に貫装され電磁コ
イル２を内蔵するように配され永久磁石１、１９の内側
を向いて対向する磁極に当接した継鉄６、７と、パイプ
１８に摺動可能に装入されコアー４に当接可能な可動鉄
芯３とで磁気回路が構成されている。可動鉄芯３のコア
ー４に当接可能な端の逆側の端に副弁ゴム１７と副弁ゴ
ム受け１６が配され、ガス流路中に形成された主弁座９
に当接可能な弁ゴム１１と、副弁ゴム１７と当接可能な
副弁座８を有し、弁ゴム１１を装着された主弁ゴム受け
１０と、主弁ゴム受け１０の副弁座８側の面に嵌着され
可動鉄芯３の副弁ゴム受け１６よりコアー４側に摺動可
能に挿着された弁体固定２０とで構成された弁体２２
と、ヨーク５が固定されたホルダー１５と主弁ゴム受け
１０との間に圧縮して配され弁体２２を固定鉄芯２１か
ら遠ざかる方向すなわち主弁座９側に付勢する主スプリ
ング１２と、副弁ゴム受け１６と弁体固定２０との間に
圧縮して配され、弁体２２を可動鉄芯３に近づく方向に
付勢する主スプリング１２より大きな圧縮荷重を有する
副スプリング１３とが配設されている。弁体固定２０に
は、中央部に副弁ゴム受け１６に当接可能とすることに
より、主弁座９と弁体２２とで形成された主弁部の最大
開弁距離２４より副弁座８と可動鉄芯３の端に配された
副弁ゴム１７とで形成された副弁部の最大開弁距離２３
が小さくなるよう形成され、可動鉄芯３に対する弁体２
２の動きを規制する。円管状の副弁開弁距離制限手段１
４が一体的に配されている。

【００１９】以上のように構成された遮断弁について、
以下図１及び図２を用いてその動作を説明する。まず図
２は本発明の実施例１の遮断弁の開弁動作途中の断面図
を示すものである。

【００２０】開弁状態においては、図１に示すように、
コアー４と可動鉄芯３が当接し、永久磁石１、１９の起
磁力によって、永久磁石１、１９、ヨーク５、コアー４
の固定鉄芯２１、可動鉄芯３、継鉄６、７をめぐる磁気
回路が形成されている。このため、主スプリング１２の
圧縮荷重に反して同磁気回路による吸着力によって可動
鉄芯３はコアー４に吸着保持されている。また、主スプ
リング１２の圧縮荷重は副スプリング１３の圧縮荷重よ
り低く設定されているため弁体２２は副弁ゴム１７に当
接し、主弁座９と弁ゴム１１との間にガス流路を開き遮
断弁は開弁状態を保持する。

【００２１】遮断動作時は、永久磁石１、１９による起
磁力の反対方向の起磁力を発生するよう電磁コイル２に
電流が印加され、前記磁気回路の磁束が減少され、可動
鉄芯３とコアー４との吸着力が減少し、ついには主スプ
リング１２による荷重より小さくなり、可動鉄芯３はコ
アー４から離脱し、主スプリング１２に付勢されて主弁
座９の方向に運動し、主弁座９に弁ゴム１１が当接して
ガス流路を遮断し閉弁状態に移行する。マイコンガス遮
断装置においては遮断事象が発生するのはガスの異常使
用時などであるため、一般的には遮断時においては遮断
弁下流は大気解放状態にある。したがって、遮断後一定
時間の後には、遮断弁下流は大気圧状態、遮断弁上流は
大気圧より高いガス供給圧となり、上流下流の差圧によ
る荷重によって弁ゴム１１は主弁座９方向に付勢され副
弁ゴム１７は副弁座８方向に付勢される。

【００２２】閉弁状態においては、弁ゴム１１が弁座９
に当接し、副スプリング１３に付勢されて副弁ゴム１７
が副弁座８に当接しているため、副弁ゴム１７と一体的
に運動する可動鉄芯３も主弁座９側に位置するため、可
動鉄芯３とコアー４の間の磁気抵抗は大きなものとな
り、永久磁石１、１９による起磁力によって主スプリン
グ１２の荷重に対抗しうる吸引力が発生しないため、可
動鉄芯３はコアー４から離脱した閉弁状態が保持され
る。

【００２３】復帰動作時は、永久磁石１、１９による起
磁力と同方向の起磁力を発生するよう電磁コイル２に電
流が印加され、可動鉄芯３とコアー４との間の磁束が増
大し吸着力が増大する。ここで前述のごとく遮断弁上流
下流の差圧によって弁ゴム１１は主弁座９方向に付勢さ
れ副弁ゴム１７は副弁座８方向に付勢されているのであ
るが、副弁ゴム１７の方が主弁ゴム１１より受圧面積が
小さく受ける配圧荷重も小さいため、この差圧が十分大
きい場合は主スプリング１２の圧縮荷重よりも副スプリ
ング１３の圧縮荷重が大きいにも関わらず、弁ゴム１１
が主弁座９より離脱するより副弁ゴム１７が副弁座８よ
り離脱するために必要な荷重の方が小さくなる。したが
って可動鉄芯３はコアー４側に移動し、副弁ゴム１７が
副弁座８より離脱し副弁部が開弁する。このとき副弁部
における圧力損失が一定値以上の異常の場合は、その圧
力損失の差圧による荷重に付勢され弁体２２は主弁座９
に当接した状態を保持する。

【００２４】可動鉄芯３は電磁コイル２の起磁力により
増大した吸引力によってコアー４側への運動を続け、つ
いには弁体固定２０の一部に形成された副弁開弁距離制
限手段１４に当接する。このときの状態を図２に示し
た。ここで、副弁部の圧力損失の差圧による荷重および
主スプリング１２の圧縮荷重の合力より吸引力の方が大
きい場合、副弁開弁距離制限手段１４によって弁体２２
が付勢され可動鉄芯３と一体的にコアー４側に運動する
ことによって、弁ゴム１１が主弁座９より離脱し副弁部
の圧力損失は解消される。副弁部の圧力損失が解消され
た後、弁体２２は副スプリング１３と主スプリング１２
との圧縮荷重差によって副弁ゴム１７方向に運動し当接
する。その後、可動鉄芯３と弁体２２は一体的にコアー
４側に吸引され，ついにコアー４に当接し吸着され、復
帰動作が完了しガス流路が完全に開弁される。

【００２５】ここで復帰動作時に可動鉄芯３に加わる荷
重について図３を参照して説明する。図３において、横
軸は可動鉄芯３の位置であり０を開弁位置、２４をコア
ー４と可動鉄芯３が当接した開弁位置とした。縦軸は可
動鉄芯３を主弁座９の方向に付勢する荷重とした。閉弁
状態における遮断弁上下流の差圧が十分大きく副弁部が
先に開弁する場合における電磁的吸引力以外の可動鉄芯
３を主弁座９の方向に付勢する荷重を連続線２５で、電
流を印加したときの電磁的吸引力を曲線２６で、電流を
印加しない場合の電磁的吸引力を２６’で示した。

【００２６】連続線２５について位置０から位置２４ま
での変化を順次説明する。閉弁位置０から副弁ゴム１７
が副弁座８から離脱するまでは、副スプリング１３の圧
縮荷重に加えて副弁座８の面積にかかる差圧による荷重
と副弁座８と副弁ゴム１７のボンディングによる荷重と
の和になるため、２７で示すピークを示す。副弁ゴム１
７が副弁座８から離脱してから副弁ゴム受け１６が副弁
開弁距離制限手段１４に当接する位置までの間は、副ス
プリング１３の圧縮荷重２８となる。副弁ゴム受け１６
が副弁開弁距離制限手段１４に当接する位置から弁ゴム
１１が主弁座９から離脱する位置までの間は、主スプリ
ング１２の圧縮荷重に加えて主弁座９の面積にかかる差
圧による荷重と主弁座９と弁ゴム１１のボンディングに
よる荷重との和になるため、２９で示すピークを示す。

【００２７】ただし、可動鉄芯３が移動する際に蓄えた
運動量の一部が副弁ゴム受け１６が副弁開弁距離制限手
段１４に当接する際に衝撃力として放出されるため２９
のピークは若干低くなる。弁ゴム１１が主弁座９から離
脱する位置から可動鉄芯３がコアー４に当接する開弁位
置２４までの間は主スプリング１２の圧縮荷重３０とな
る。一方、電磁的吸引力２６は、開弁位置２４に近づく
につれて、コアー４と可動鉄芯３との間の距離が小さく
磁気抵抗が小さくなるため、増大する傾向を示す。

【００２８】したがって、副弁ゴム受け１６が副弁開弁
距離制限手段１４に当接する位置から弁ゴム１１が主弁
座９から離脱する位置までの間は、弁体２２は副弁開弁
距離制限手段１４によって可動鉄芯３と一体的に運動す
るため、副スプリング１３の圧縮荷重２７より大きな電
磁的吸引力２６が加わる。しかも前述のように衝撃力を
期待できるため、従来のように弁体２２を主弁座９から
離脱させる方向の力が副スプリング１３の圧縮荷重だけ
である遮断弁と比較して、燃料用ガス中に含まれる水分
やタール分による主弁座９と弁ゴム１１の貼着を解除し
やすく、また前述のように弁ゴム１１が主弁座９から離
脱する位置における電磁的吸引力は閉弁位置０における
電磁的吸引力よりも強くなっているため、より少ない電
力で主弁座９と弁ゴム１１の貼着を解除することが可能
である。

【００２９】また仮に貼着によるピーク２９が大きく弁
ゴム１１が主弁座９から離脱できなかった場合は、電磁
コイル２に印加していた電流を遮断したときの電磁的吸
引力は２６’となるため、副スプリング１３の圧縮荷重
２８の方が大きくなり、副弁部だけ開弁した状態を保持
できず、可動鉄芯３は弁体２２側に移動して副弁ゴム１
７が副弁座８に当接して閉弁状態となる。このため、副
弁部のみ開弁し小流量のガスしか流れない状態が発生せ
ず、より安全な遮断弁を実現できる。

【００３０】また、仮に一回の復帰動作で前述のボンデ
ィングを解除し開弁することができなかった場合におい
ても、副弁部が開弁するため遮断弁上下流間の差圧が減
少することに加え、副弁ゴム受け１０が副弁開弁距離制
限手段１４に当接する瞬間は衝撃荷重を発生するため数
回の復帰動作で前述のボンディングを解除できる可能性
が高い。

【００３１】以上のように本実施例によれば、主弁座９
と弁体２２とで形成された主弁部の最大開弁距離２４よ
り、副弁座８と可動鉄芯３の端に配された副弁ゴム１７
とで形成された副弁部の最大開弁距離２３が小さくなる
よう、可動鉄芯３に対する弁体２２の動きを規制する副
弁開弁距離制限手段１４を設けることにより、仮に弁ゴ
ム１１がガス中のタール分や水分などのボンディングに
より主弁座９に貼着した場合でもより少ない電力で主弁
座９と弁ゴム１１の貼着を解除することが可能で、また
仮に貼着を解除できなかった場合は閉弁状態に戻るより
安全な遮断弁を提供できる。

【００３２】（実施例２）以下本発明の第２の実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。

【００３３】図４は本発明の第２の実施例を示す遮断弁
の開弁状態における断面図である。図４において、コの
字型のヨーク３５の中心部に永久磁石３１の片側の磁極
が着設され、永久磁石３１の他の磁極には固定鉄芯３４
が着設され、固定鉄芯３４に継合されたパイプ４８の外
側に電磁コイル３２が巻装され、ヨーク３５のコの字型
の先端部に当接し電磁コイル３２の外側から被さるよう
に配され中央部に穴を有する磁性体製のフランジ３６
と、フランジ３６の穴とパイプ４８の内側に摺動可能に
装入され固定鉄芯３４に当接可能な可動鉄芯３３とで磁
気回路が構成されている。なお、ヨーク３５とフランジ
３６は磁気回路における継鉄として機能している。可動
鉄芯３３の固定鉄芯３４に当接可能な端の逆側の端に副
弁ゴム１７と副弁ゴム受け１６が配され、ガス流路中に
形成された主弁座９に当接可能な弁ゴム１１と副弁ゴム
１７と、当接可能な副弁座８を有し弁ゴム１１を装着さ
れた主弁ゴム受け１０と、主弁ゴム受け１０の副弁座８
側の面に嵌着され可動鉄芯３の副弁ゴム受け１６より固
定鉄芯３４側に摺動可能に挿着された弁体固定２０とで
構成された弁体２２と、固定鉄芯３４と可動鉄芯３３と
の間に圧縮して配され弁体２２を固定鉄芯３４から遠ざ
かる方向、すなわち主弁座９側に付勢する主スプリング
４２と、副弁ゴム受け１６と弁体固定２０との間に圧縮
して配され弁体２２を可動鉄芯３に近づく方向に付勢す
る副スプリング４３とが配されている。弁体固定２０に
は、中央部に副弁ゴム受け１６に当接可能とすることに
より、主弁座９と弁体２２とで形成された主弁部の最大
開弁距離２４より副弁座８と可動鉄芯３の端に配された
副弁ゴム１７とで形成された副弁部の最大開弁距離２３
が小さくなるよう形成され、可動鉄芯３に対する弁体２
２の動きを規制する、円管状の副弁開弁距離制限手段１
４が一体的に配されている。

【００３４】以上のように構成された遮断弁において
も、副弁開弁距離制限手段１４を有することにより、本
発明の実施例１と同様の効果を有する。

【００３５】（実施例３）以下、本発明の一実施例の遮
断弁について、図面を参照しながら説明する。

【００３６】図５は本発明の実施例３における遮断弁の
開弁状態における断面図を示すものである。本発明の実
施例３の遮断弁は以下のように構成されている。図５に
おいて、コの字型のヨーク６５の中心部に永久磁石６１
の片側の磁極が着設され、永久磁石６１の他の磁極には
固定鉄芯６４が着設され、固定鉄芯６４に継合されたパ
イプ７８の外側に電磁コイル６２が巻装され、ヨーク６
５のコの字型の先端部に当接し、電磁コイル６２の外側
から被さるように配され中央部に穴を有する磁性体製の
フランジ６６と、フランジ６６の穴とパイプ７８の内側
に摺動可能に装入され、固定鉄芯６４に当接可能な可動
鉄芯６３とで磁気回路が構成されている。

【００３７】なお、ヨーク６５とフランジ６６は磁気回
路における継鉄として機能している。可動鉄芯６４は固
定鉄芯６４に当接可能な端の逆側の端に細軸部７９を有
し、ガス流路中に形成された主弁座９に当接可能で中央
部に細軸部７９より径の大きい穴を有し、この穴の固定
鉄芯６４側の面に副弁座６８を構成した弁ゴム７１と、
副弁座６８より大きな中央穴を有し弁ゴム７１の固定鉄
芯側に配された弁ゴム受け７０と、主弁座６９の径より
小さい外形を有し中央に細軸部７９の径より若干大きな
径の穴を有し、弁ゴム７１の主弁座６９側に配された弁
ゴム押さえ７５とで構成された弁体８２の中央穴部を摺
動可能に貫通していて、副弁座６８と当接可能に太軸部
８０が形成されている。さらに細軸部７９の先端にスプ
リング受け７６が配され、弁体８２の弁ゴム押さえ７５
とスプリング受け７６との間に副スプリング７３が圧縮
されて配されている。

【００３８】フランジ６６と弁体８２の弁ゴム受け７０
との間に副スプリング７３より圧縮荷重が低くなるよう
設定された主スプリング７２が圧縮されて配されてい
る。弁ゴム押さえ７５のスプリング受け７６と対向する
側の一部に、スプリング受け７６に当接可能とすること
により、主弁座６９と弁体８２とで形成された主弁部の
最大開弁距離８４より副弁座６８と可動鉄芯６３の太軸
部８０とで形成された副弁部の最大開弁距離８３が小さ
くなるよう形成され、可動鉄芯６３に対する弁体８２の
動きを規制する、円管状にスプリング受け７６の方向に
突出した副弁開弁距離制限手段７４が一体的に配されて
いる。図６は本発明の実施例３の遮断弁の開弁動作途中
の断面図を示すものである。

【００３９】以上のように構成された遮断弁において
も、副弁開弁距離制限手段７４を有することにより、本
発明の実施例１と同様の効果を有する。さらに、可動鉄
芯６３は弁体８２の副弁座６８の穴を摺動可能に貫通す
る細軸部７９と副弁座６８に当接可能な太軸部８０とで
形成され、細軸部７９の先端に副スプリング７３を弁体
８２との間で圧縮して係止可能なスプリング受け７６を
配し、主スプリング７２は継鉄７９と弁体８２との間に
圧縮して配され、かつ副スプリング７３より圧縮荷重が
低くなるよう設定され、副弁開弁距離制限手段７４は弁
体８２の一部とスプリング受け７６の一部を当接可能と
することによって形成されていることにより、本発明の
実施例１の遮断弁と比較して次のような長所を有する。

【００４０】本発明の実施例１の遮断弁は、一般的な製
造方法においては、弁体固定２０は合成樹脂製で複数の
掛止爪を形成され、前記掛止爪を弁ゴム受け１０に形成
された掛止用溝部に嵌着されることによって弁ゴム受け
１０と一体的に動作可能とされている。しかしながら、
副弁開弁距離制限手段１４が副弁ゴム受け１６に当接す
る際に発生する衝撃荷重の繰り返しによって弁体固定２
０がストレスを受け、一般に最も弱くなる前記掛止爪部
で合成樹脂がストレスクラックによって破損し、弁ゴム
１１が主弁座９に常に当接した状態になったり、重力に
よって下方に落下し閉弁不能になったりする危険性があ
る。また、弁体２２と可動鉄芯３との摺動部が弁体固定
２０にもうけられていて、主弁部や副弁部との間に副ス
プリング１３の圧縮しろが必要なため、前記摺動部と主
弁部や副弁部の距離が大きくなり、弁体固定２０と可動
鉄芯３との摺動に必要な円周方向のクリアランスのため
に必要以上に弁体２２が可動鉄芯３や主弁座９に対して
傾く傾向がある。

【００４１】本発明の実施例３の遮断弁においては、ス
プリング受け７６は磁性体すなわち金属製の可動鉄芯６
３に係止されており、また副弁開弁距離制限手段７４が
弁ゴム押さえ７５に当接する際に発生する衝撃荷重の繰
り返しによるストレスでスプリング受け７６と可動鉄芯
６４との係止部が破損する可能性が低くなっている。ま
た、副スプリング７３の圧縮しろに関わらず、弁ゴム押
さえ７５と可動鉄芯６３との摺動部と主弁部や副弁部の
距離を小さく設定できるため、弁体８２が可動鉄芯６３
や主弁座６９に対して傾く傾向を小さく設定することが
可能である。

【００４２】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１は、閉弁
状態における上流と下流の差圧が十分大きい場合や、燃
料用ガス中に含まれる水分やタール分によって主弁座と
弁ゴムが貼着した場合において副弁部が先に開弁して
も、副弁開弁距離制限手段によって副弁の開弁距離が主
弁の開弁距離より短く制限されるため、復帰動作の途中
の副弁開弁距離制限手段が作用する瞬間においては、電
磁コイルによる磁気的吸引力が直接弁体を主弁座から離
脱する方向に作用し、弁体と主弁座との貼着を比較的容
易に解除できる。また、復帰操作の途中の副弁開弁距離
制限手段が作用しないときは、主スプリングまたは副ス
プリングの比較的弱い荷重を吸引するだけでよく、また
副弁開弁距離制限手段が作用する瞬間においては可動鉄
芯と固定鉄芯の間の距離が小さく磁気抵抗が小さくなっ
ているため、比較的弱い電力で強い吸引力を取り出せ、
さらに可動鉄芯の運動量の一部が衝撃力に変換され弁体
と主弁座の貼着を解除する方向に作用するため、より少
ない電力で貼着を解除可能で、また仮に貼着を解除でき
なかった場合は副スプリングに付勢されて再度閉弁状態
を復元するより安全な遮断弁を提供するものである。

【００４３】また、本発明の請求項２は、請求項１によ
る効果に加え、副弁開弁距離制限手段が作用する際の衝
撃荷重の繰り返しによるストレスによって弁体を固定鉄
芯に係止している係止部、すなわちスプリング受けと可
動鉄芯との係止部が破損する可能性が低く、また、副ス
プリングの圧縮しろに関わらず、副弁部と可動鉄芯との
摺動部と主弁部や副弁部の距離を小さく設定できるた
め、弁体が可動鉄芯や主弁座に対して傾く傾向を小さく
設定することが可能な遮断弁を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における遮断弁の開弁状
態における断面図

【図２】同遮断弁の開弁動作途中の状態を示す断面図

【図３】同遮断弁の開弁動作時に可動鉄芯に加わる荷重
特性図

【図４】本発明の第２の実施例における遮断弁の開弁状
態における断面図

【図５】本発明の第３の実施例における遮断弁の開弁状
態における断面図

【図６】同遮断弁の開弁動作途中の状態を示す断面図

【図７】従来の遮断弁の開弁状態における断面図

【図８】同遮断弁の開弁動作途中の状態を示す断面図

【符号の説明】

１、１９、３１、６１ 永久磁石 ２ 電磁コイル ３、３３、６３ 可動鉄芯 ２１、３４、６４ 固定鉄芯 ６、７、４９、７９ 継鉄 ８、６８ 副弁座 ９、６９ 主弁座 ２２、８２ 弁体 １２、４２、７２ 主スプリング １３、４３、７３ 副スプリング １４、７４ 副弁開弁距離制限手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 永久磁石と、電磁コイルと、前記電磁コ
   イルの内側に摺動可能に配設された可動鉄芯と、前記永
   久磁石の磁極に接して配設された固定鉄芯と、前記永久
   磁石の磁極に接し前記永久磁石と前記固定鉄芯と前記可
   動鉄芯との間で磁気回路を形成するように配設された継
   鉄と、前記可動鉄芯の前記固定鉄芯と当接可能な端の逆
   側の端に当接可能な副弁座を形成し前記固定鉄芯から遠
   ざかる方向に付勢されるとガス流路中に形成された主弁
   座に当接する弁体と、前記弁体を前記固定鉄芯から遠ざ
   かる方向に付勢する主スプリングと、前記弁体を前記可
   動鉄芯に近づく方向に付勢し前記弁体と前記可動鉄芯と
   の間に配設された副スプリングと、前記主弁座と前記弁
   体とで形成された主弁部の最大開弁距離より前記副弁座
   と前記可動鉄芯とで形成された副弁部の最大開弁距離が
   小さくなるよう前記可動鉄芯に対する前記弁体の動きを
   規制する副弁開弁距離制限手段とを備えた遮断弁。
2. 【請求項２】 可動鉄芯は弁体の副弁座の穴を摺動可能
   に貫通する細軸部と前記副弁座に当接可能な太軸部とで
   形成され、前記細軸部の先端に副スプリングを前記弁体
   との間で圧縮して係止可能なスプリング受けを配設し、
   主スプリングは継鉄または前記継鉄を固定する取付部と
   前記弁体との間に圧縮して配設されかつ前記副スプリン
   グより圧縮荷重が低くなるよう設定され、副弁開弁距離
   制限手段は前記弁体の一部と前記スプリング受けの一部
   を当接可能とする請求項１記載の遮断弁。