JPH0942505A - 安全弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御回路などを必要とすることなく、地震発
生の際にこれを検知して燃料ガスの供給を確実に停止す
ることが可能で、かつ作動状態を容易に目視確認するこ
とが可能な安全弁を提供する。 【構成】 磁性体からなるボール１と、ガス通路１０か
らボール１を隔離するとともに、ボール１を遊動自在に
保持する、ボール保持面が略凸面状に構成されたボール
座３と、ボール１の位置を目視確認することができるよ
うに構成されたボールケース９と、ボール座３の下方に
略上下方向に往復動自在に配設された、上部にボール１
に吸着される永久磁石５を備え、下部に下記弁座６と離
接する弁体７を備えてなる弁体機構部８と、弁体７が離
接する弁座６と、振動や傾きなどが生じてボール１がボ
ール座３上を転動するような力が働いたときには、永久
磁石５の吸着力に打ち勝って、永久磁石５をボール１か
ら引き離し、弁体７を弁座６に押圧してガス通路１０を
閉止する付勢手段１２とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は地震の発生時にそれ
を検知して、燃料ガスなどの供給を確実に停止するため
の安全弁、特に、制御回路を有していない器具に用いる
のに適した安全弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、可燃ガスを燃料とするテーブル
コンロなどには、熱電対と電磁弁（安全弁）の組み合わ
せによる立消え安全装置を組み込み、この熱電対回路
に、地震などの振動センサとして水銀スイッチ（２つの
電極を水銀を介して接続し、振動により水銀が揺動して
いずれか一方の電極が水銀と接触しなくなったときにＯ
ＦＦとなるスイッチ）を直列に組み込み、地震発生時に
水銀スイッチが切れたときに電磁弁を閉じるようにして
地震発生時の安全を確保するようにしたものがある。

【０００３】また、ガスファンヒータのように電気的に
燃料ガスの制御を行うガス器具にあっては、その制御回
路に水銀スイッチを組み込み、水銀スイッチが地震の発
生や器具の転倒を検知したときに燃料ガスの供給を停止
するようにしている。

【０００４】また、いわゆるマイコンメータと呼ばれる
ガスメータに水銀スイッチを組み込み、地震発生時にマ
イコンメータ内の電磁弁をＯＦＦにして燃料ガスの供給
を停止するようにしたものもある。

【０００５】また、上記の水銀スイッチ以外にも、磁性
体からなるボールをボール座に遊動自在に保持し、地震
の発生時にボールが揺動することによって、磁力により
ボールに吸着された弁体がボールから引き離されること
を利用してガス通路を遮断するようにしたボール式の安
全弁が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のよう
に、熱電対回路に水銀スイッチを設けることは、熱電対
回路の内部抵抗値の上昇を招くため、本来の性能や品質
に悪影響を及ぼすという問題点がある。

【０００７】また、ガスファンヒータなどのように電気
的な制御を行っている器具に地震センサとして水銀スイ
ッチを組み込む方法は安全性を確保する上で好ましい方
法であるが、電気的な制御を行っていないガスコンロな
どには、経済的な制約もありそのまま応用することがで
きないという問題点がある。

【０００８】さらに、マイコンメータに水銀スイッチな
どを組み込んで、地震発生時に燃料ガスを遮断する方法
においては、燃料ガス配管内の残圧があるため、ガス器
具の燃焼が停止するまでに時間がかかるという問題点が
ある。

【０００９】また、ボール式の安全弁においては、従
来、その作動状態を外部から目視確認することができ
ず、使い勝手が悪いという問題点がある。

【００１０】本発明は、上記問題点を解決するものであ
り、制御回路などを必要とすることなく、地震発生の際
にこれを検知して燃料ガスの供給を確実に停止すること
が可能で、かつ作動状態を容易に目視確認することが可
能な安全弁を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の安全弁は、磁性体からなるボールと、前記
ボールを燃料ガスが通るガス通路から隔離するととも
に、前記ボールを遊動自在に保持する、ボール保持面が
略凸面状に形成されたボール座と、前記ボール座に遊動
自在に保持されたボールの位置を目視確認することが可
能な材料を用いてなるボールケースと、前記ボール座の
下方に略上下方向に往復動自在に配設された、上部に少
なくとも前記ボール座を介して前記ボールに間接的に吸
着される永久磁石を備え、下部に下記弁座と離接する弁
体を備えてなる弁体機構部と、燃料ガス通路の一部に設
けられ、前記弁体が離接することによりガス通路の開閉
が行われる弁座と、振動や傾きなどがなく、前記ボール
が静止しているときには、その付勢力よりも前記永久磁
石の吸着力の方が大きく、前記永久磁石が前記ボールに
吸着されて前記弁体機構部が上方に位置し、ガス通路が
開状態にあることを許容するが、振動や傾きなどが生じ
て前記ボールが前記ボール座上を遊動するような力が働
いたときには、前記永久磁石の吸着力に打ち勝ち、前記
永久磁石を前記ボールから引き離して前記弁体機構部を
下方に移動させ、前記弁体を前記弁座に押圧してガス通
路を遮断する付勢手段とを具備することを特徴としてい
る。

【００１２】また、前記弁体機構部が、磁性体からなる
ロッドと、前記ロッドの上部にその磁力により取り付け
られた永久磁石と、前記ロッドの下部に取り付けられた
弾性材料からなる弁体とを具備してなるものであること
を特徴としている。

【００１３】また、前記永久磁石が前記ボールから引き
離され、前記弁体が前記弁座に押圧された閉状態から、
前記弁体を前記弁座から引き離すとともに前記永久磁石
を前記ボールに吸着させることにより開状態に復帰させ
るためのリセット機構を備えたことを特徴としている。

【００１４】また、前記ボールケースが透明材料を用い
て形成されたものであることを特徴としている。

【００１５】

【作用】地震が発生し、安全弁が取り付けられたガス器
具などが振動したり傾いたりすると、ボールが凸面状の
ボール座上を遊動すると同時に、付勢手段が弁体機構部
を構成する永久磁石の吸着力に打ち勝って、ボール座を
介してボールに吸着された永久磁石をボールから引き離
し、弁体機構部を弁座の方向に移動させ、弁体機構部の
下部に配設された弁体を弁座に押圧する。

【００１６】これにより、ガス通路を閉止して、燃料ガ
スの供給を確実に停止することが可能になる。また、弁
体が付勢手段により弁座に押圧されているため、さらに
振動が継続したり、ガス器具が転がったりした場合に
も、ガス通路を確実に閉状態に保持し、燃料ガスが流出
することを防止することができる。

【００１７】また、地震発生時に、弁体機構部の永久磁
石がボールから引き離されると、ボールが略凸面状のボ
ール座を転がって周辺部に移動するため、ボールケース
内のボールの位置を目視することにより、その作動状態
を容易に認識することが可能になり、安全弁の作動した
状態を器具の故障と誤認したりすることを確実に防止で
きるようになる。

【００１８】また、前記弁体機構部を、磁性体からなる
ロッド、ロッドの上部にその磁力により取り付けられた
永久磁石、ロッドの下部に取り付けられた弾性材料から
なる弁体などを組み合わせて構成することにより、弁体
機構部を容易かつ確実に形成することが可能になり、本
発明をより実効あらしめることができる。

【００１９】さらに、安全弁が作動した後（ガス通路が
閉状態になった後）、開状態に復帰させるためのリセッ
ト機構を設けることにより、安全弁の作動後に、容易に
使用可能な状態に戻すことが可能になり、利便性を向上
させることができる。

【００２０】また、前記ボールケースを透明材料を用い
て形成することにより、ボールケース内のボールの位置
を容易に目視確認することができるようになる。なお、
透明材料としては、通常、アクリル樹脂やポリカーボネ
ート樹脂などの透明樹脂、あるいはガラスなどが用いら
れる。なお、本発明の安全弁においては、ボールケース
がボール座によりガス通路から隔離されているため、ボ
ールケースの構成材料として、通常、金属などに比べて
耐熱性や機械的強度に劣る樹脂やガラスなどの透明材料
を用いても特に問題はない。また、本発明の安全弁にお
いては、ボールケースの構成材料として、樹脂やガラス
など透明材料の他にも、内部を目視できる程度の穴が形
成されたパンチング板や網状材料を用いることも可能で
ある。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態として
以下の実施例を示し、本発明の特徴とするところをさら
に詳しく説明する。

【００２２】図１は、本発明の一実施例にかかる安全弁
の構成を示す断面図である。この安全弁は、鉄やステン
レスなどの磁性体からなるボール１と、ボール１を遊動
自在に保持する、平面形状が円形で上面が緩やかな凸面
状に形成された非磁性体からなるボール座３と、ボール
座３に遊動自在に保持されたボール１の位置を目視確認
することができるように構成されたアクリル樹脂からな
るボールケース９と、ボール座３の下方に配設された筒
状のバルブガイド２内に、その中心軸方向（上下方向）
に往復動（摺動）自在に配設された弁体機構部８と、ガ
ス取入れ口１０ａと連通するガス通路１０の一部に設け
られ、弁体機構部８を構成する弁体７が離接することに
よりガス通路１０の開閉が行われる弁座６と、ボール１
が静止しているときには永久磁石５がボール座３を介し
てボール１に吸着され、ガス通路１０が開状態にあるこ
とを許容するが、ボール１がボール座３上を遊動するよ
うな力が働いたときには永久磁石５をボール１から引き
離し、弁体７を弁座６に押圧してガス通路１０を閉止す
る付勢手段１２とを備えて構成されている。

【００２３】なお、上記弁体機構部８は、鉄などの磁性
体からなるロッド４の上部に形成された小径部４ａに、
貫通穴５ａの形成されたリング状の永久磁石５を外挿
し、その磁力によって両者を連結するとともに、下部に
弁座６と離接する弾力性を有する材料（この実施例では
ゴム）からなる弁体７を取り付けることによって形成さ
れている。また、ロッド４には、筒状で下部が弁体７の
上部を覆うような大径部となっている樹脂製のばね受け
１３が外挿されており、永久磁石５と弁体７の間に挟持
されている。

【００２４】また、付勢手段１２としてはコイルばねが
用いられており、弁体機構部８に外挿され、ボール座３
を支持するボール座支持部材３ａの下面側段部とばね受
け１３の間にはめ込まれている。そして、この付勢手段
１２は、ばね受け１３を介して弁体７を下方に付勢して
おり、安全弁が取り付けられたガスコンロなどのガス器
具１１に振動や傾きなどがなく、ボール１が静止してい
るときには、その付勢力（付勢手段（コイルばね）１２
が伸長しようとする力）よりも永久磁石５の吸着力の方
が大きく、永久磁石５がボール１に吸着されてガス通路
１０が開状態にあることを許容するが、振動や傾きなど
が生じてボール１がボール座３上を遊動するような力が
働いたときには、永久磁石５の吸着力に打ち勝って、永
久磁石５をボール１から引き離し、弁体７を弁座６に押
圧するように構成されている。

【００２５】なお、この実施例では、ボール１と永久磁
石５の吸着は、磁性体よりなるロッド４を介して行われ
る（すなわち、ロッド４の上端部がボール座３の下面に
当接する）ように構成されているが、ボール座３と永久
磁石５を直接に当接させるように構成してもよいことは
いうまでもない。

【００２６】さらに、この実施例の安全弁には、永久磁
石５がボール１から引き離され（すなわち、永久磁石５
とボール１の吸着状態が解除され）、弁体７が弁座６に
押圧されてガス通路１０が閉になった状態（閉状態）か
ら、弁体７を弁座６から引き離すとともに永久磁石５を
ボール１に吸着させることによりガス通路１０を開いた
状態（開状態）に復帰させるためのリセット機構１４が
配設されている。すなわち、この実施例の安全弁におい
て、リセット機構１４は、弁本体１５の下部に突出する
ように配設された、弁体機構部８を押し上げて永久磁石
５をボールに吸着させるリセット用ロッド１９、リセッ
ト用ロッド１９を下方に付勢して所定の位置に保持する
ためのリセット用スプリング１８、下方に押し付けるこ
とにより、回転軸１６により支持されたシーソー板２０
を介して、リセット用ロッド１９を上方に押し上げるリ
セットレバー１７とを備えて構成されている。

【００２７】次に、上記のように構成された安全弁の動
作について説明する。例えば、地震が発生し、安全弁が
取り付けられたガス器具１１が振動すると、図２に示す
ように、ボール１がボール座３上を遊動すると同時に、
付勢手段（コイルばね）１２が弁体機構部８を構成する
永久磁石５の吸着力に打ち勝って、永久磁石５をボール
１から引き離し、弁体機構部８を弁座６の方向に移動さ
せ、弁体機構部８の下部に取り付けられた弁体７を弁座
６に押圧してガス通路１０を遮断する。

【００２８】そして、上述のようにして、永久磁石５と
ボール１の吸着状態が解除され、弁体機構部８の永久磁
石５がボール１から引き離されると、ボール１が略凸面
状のボール座３を転がって周辺部に移動するため、ボー
ルケース９内のボール１の位置を目視することにより、
安全弁が作動してガス通路１０が遮断されていることを
容易かつ確実に認識することができる。したがって、安
全弁の作動した状態を器具の故障と誤認したりすること
を確実に防止することが可能になる。

【００２９】また、安全弁が作動した閉状態において
は、弁体７が付勢手段（コイルばね）１２により弁座６
に押圧されているため、さらに振動が継続したり、ガス
器具１１が転がったりした場合にも、ガス通路１０を確
実に閉状態に保持して燃料ガスの流出を防止することが
できる。

【００３０】次に、この安全弁をリセットする場合の動
作について説明する。永久磁石５がボール１から引き離
され、弁体７が弁座６に押圧されてガス通路１０が閉に
なった状態（閉状態）において、図３に示すように、リ
セットレバー１７が下方に押し付けられると、シーソー
板２０が回転してリセット用ロッド１９が上昇し、その
段部１９ａが弁体機構部８を構成するロッド４の下部に
当接して弁体機構部８を上方に押し上げる。これによ
り、弁体７が弁座６から離れてガス通路１０が開状態に
なるとともに、ボール１に弁体機構部８の永久磁石５が
吸着され、ロッド４の上端部がボール座３の下面に当接
した状態で保持される。そしてこのとき、弁体７が弁座
６から離れてガス通路１０が開状態となる。その後、リ
セット用ロッド１９がリセット用スプリング１８の復元
力（弾性力）により下方に押し戻され、図１に示すよう
に、安全弁が使用可能状態に復帰する。

【００３１】なお、上記実施例の安全弁においては、弁
体機構部８を構成する永久磁石５の形状をロッド４の上
部の小径部４ａ（図１）に外挿することができるような
リング状の形状としているので、その体積を大きくして
大きな磁力を持たせることが可能になる。したがって、
組立工程において、ロッド４、永久磁石５、弁体７、ば
ね受け１３などを一体に形成することが容易になるとと
もに、ボール１への吸着力を大きくして、他の結合機構
などを用いることなく、ばね受け１３とボール座３の下
面側段部の間に付勢手段１２を圧縮させて挟み込んだ状
態に組み立てることが可能になり、生産性を向上させる
ことが可能になる。

【００３２】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、ボールの構成材料、ボール座の具体的な
形状、弁体機構部及びそれを構成するロッド、永久磁
石、弁体の具体的な形状や材質、弁座の構造や配設位
置、付勢手段の構成や取り付け構造、リセット機構や状
態表示手段の具体的な構成などに関し、発明の要旨の範
囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能で
ある。

【００３３】

【発明の効果】上述のように、本発明の安全弁は、磁性
体からなるボール、ボールをガス通路から隔離するよう
に配設されたボール座、ボールの位置を目視できるよう
に構成されたボールケース、永久磁石や弁体などを組み
合わせてなる弁体機構部、付勢手段などを備えてなり、
かつ、地震による振動や傾きなどが生じてボールがボー
ル座上を遊動するような力が働いたときに、付勢手段に
より永久磁石をボールから引き離し、弁体を弁座に押圧
してガス通路を閉止するように構成されているので、複
雑な制御回路などを必要とすることなく、地震発生時に
燃料ガスの供給を確実に停止することが可能になる。な
お、本発明の安全弁は、上述のように制御回路を必要と
しないので、通常は制御回路を有していないガスコンロ
などのガス器具に用いるのに特に適している。

【００３４】また、閉状態においては、弁体が付勢手段
により弁座に押圧されているため、さらに振動が継続し
たり、ガス器具が転がったりした場合にも、ガス通路を
閉状態に保持して燃料ガスの流出を確実に防止すること
ができる。

【００３５】また、地震発生時に、弁体機構部の永久磁
石がボールから引き離されると、ボールが略凸面状のボ
ール座を転がって周辺部に移動するため、ボールケース
内のボールの位置を目視することにより、その作動状態
を容易に認識することが可能になり、安全弁の作動した
状態を器具の故障と誤認したりすることを確実に防止す
ることが可能になる。

【００３６】また、弁体機構部を、磁性体からなるロッ
ド、ロッドの上部にその磁力により取り付けられた永久
磁石、ロッドの下部に取り付けられた弾性材料からなる
弁体などを組み合わせて構成することにより、弁体機構
部を容易かつ確実に形成することが可能になり、本発明
をより実効あらしめることができる。

【００３７】さらに、安全弁が作動した後（閉状態にな
った後）、開状態に復帰させるためのリセット機構を設
けることにより、安全弁の作動後に、容易に使用可能な
状態に戻すことが可能になり、利便性を向上させること
ができる。

【００３８】また、前記ボールケースを透明材料を用い
て形成することにより、ボールケース内のボールの位置
を容易に目視確認することができるようになり、本発明
をさらに実効あらしめることが可能になる。

【００３９】なお、本発明の安全弁においては、ボール
及びボールケースがボール座によりガス通路から隔離さ
れているため、ボールケースの構成材料として、通常、
金属などに比べて耐熱性や機械的強度に劣る樹脂やガラ
スなどの透明材料を用いることが可能になる。また、本
発明の安全弁においては、ボールケースの構成材料とし
て、樹脂やガラスなど透明材料の他にも、内部を目視で
きる程度の穴が形成されたパンチング板や網状材料を用
いることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる安全弁を示す断面図
である。

【図２】本発明の一実施例にかかる安全弁の作動状態を
示す断面図である。

【図３】本発明の一実施例にかかる安全弁をリセットす
る場合の動作を示す断面図である。

【符号の説明】

１ ボール ２ バルブガイド ３ ボール座 ３ａ ボール座支持部材 ４ ロッド ４ａ ロッドの小径部 ５ 永久磁石 ５ａ 永久磁石の貫通穴 ６ 弁座 ７ 弁体 ８ 弁体機構部 ９ ボールケース １０ ガス通路 １０ａ ガス取入れ口 １１ ガス器具 １２ 付勢手段 １３ ばね受け １４ リセット機構 １５ 弁本体 １６ 回転軸 １７ リセットレバー １８ リセット用スプリング １９ リセット用ロッド １９ａ リセット用ロッドの段部 ２０ シーソー板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性体からなるボールと、 前記ボールを燃料ガスが通るガス通路から隔離するとと
   もに、前記ボールを遊動自在に保持する、ボール保持面
   が略凸面状に形成されたボール座と、 前記ボール座に遊動自在に保持されたボールの位置を目
   視確認することが可能な材料を用いてなるボールケース
   と、 前記ボール座の下方に略上下方向に往復動自在に配設さ
   れた、上部に少なくとも前記ボール座を介して前記ボー
   ルに間接的に吸着される永久磁石を備え、下部に下記弁
   座と離接する弁体を備えてなる弁体機構部と、 燃料ガス通路の一部に設けられ、前記弁体が離接するこ
   とによりガス通路の開閉が行われる弁座と、 振動や傾きなどがなく、前記ボールが静止しているとき
   には、その付勢力よりも前記永久磁石の吸着力の方が大
   きく、前記永久磁石が前記ボールに吸着されて前記弁体
   機構部が上方に位置し、ガス通路が開状態にあることを
   許容するが、振動や傾きなどが生じて前記ボールが前記
   ボール座上を遊動するような力が働いたときには、前記
   永久磁石の吸着力に打ち勝ち、前記永久磁石を前記ボー
   ルから引き離して前記弁体機構部を下方に移動させ、前
   記弁体を前記弁座に押圧してガス通路を遮断する付勢手
   段とを具備することを特徴とする安全弁。
2. 【請求項２】 前記弁体機構部が、磁性体からなるロッ
   ドと、前記ロッドの上部にその磁力により取り付けられ
   た永久磁石と、前記ロッドの下部に取り付けられた弾性
   材料からなる弁体とを具備してなるものであることを特
   徴とする請求項１記載の安全弁。
3. 【請求項３】 前記永久磁石が前記ボールから引き離さ
   れ、前記弁体が前記弁座に押圧された閉状態から、前記
   弁体を前記弁座から引き離すとともに前記永久磁石を前
   記ボールに吸着させることにより開状態に復帰させるた
   めのリセット機構を備えたことを特徴とする請求項１又
   は２記載の安全弁。
4. 【請求項４】 前記ボールケースが透明材料を用いて形
   成されたものであることを特徴とする請求項１，２又は
   ３記載の安全弁。