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公開番号2021046907
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210325
出願番号2019169967
出願日20190919
発明の名称遮断弁
出願人パナソニックIPマネジメント株式会社
代理人個人,個人
主分類F16K 31/04 20060101AFI20210226BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】流量信号が無くても遮断されたことを判断できる遮断弁を提供する。
【解決手段】遮断弁100は、ロータ160を有するモータ部110と、隔壁140と、弁体220と、導通検出手段240と、を備える。モータ部110はロータ160に回転運動を与える。隔壁140は流体が遮断弁外部に流出するのを防止するとともにロータ160の回転軸の滑り軸受け180を保持する。弁体220は弁座と当接・離隔することにより流路を開閉する。導通検出手段240は弁体220が弁座に当接した反作用でロータ160の回転軸150が隔壁140に接触したことを検出する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
コイルを有するステータと、
前記ステータの内側に同軸に配設され貫通孔のない有底鍋状に形成された非磁性金属材料製の隔壁と、
前記隔壁の内側に前記ステータに対向して配設され金属材料製の回転軸を有するロータと、
前記隔壁の開放端に同軸に配設され、中央に前記回転軸が貫通可能な穴を有する金属材料製の蓋と、
前記隔壁の底部中央に配設された中空構造の絶縁材料製の滑り軸受けと、
前記蓋と同軸に前記ロータとの間に配設された金属材料製のボールベアリングと、を備えたモータ部と、
前記モータ部を支持するとともに前記蓋を同軸に保持する金属材料製の取付板と、
前記蓋の穴から流路側に突出した前記回転軸に配設された直動機構と、
前記直動機構に配設された弁体と、
前記弁体を閉弁方向に付勢するスプリングと、
前記ステータと前記隔壁の導通を検出する導通検出手段と、を具備し、
前記隔壁は、前記ステータおよび取付板および蓋とは電気的に絶縁されており、開弁時は前記回転軸と前記隔壁には間隙があり、閉弁時には前記回転軸が前記隔壁に接触することにより、前記導通検出手段により前記ステータと前記隔壁が導通状態であることが検出された場合に、前記弁体が弁座に当接し閉弁されたと判断できる遮断弁。
続きを表示(約 130 文字)【請求項2】
前記モータ部はステッピングモータであり、開弁状態から所定パルスを印加した後に、前記導通検出手段により前記ステータと前記隔壁が導通状態であることが検出された場合に、前記弁体が弁座に当接し閉弁されたと判断できる、 請求項1に記載の遮断弁。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、操作手段として電動機を使用し外部状況によって作動する弁、特にガスメータの流路に形成された弁座に対し弁体を当接または離隔させることによって流路の開閉を行うモータを動力源とした遮断弁に関する。
続きを表示(約 4,200 文字)【背景技術】
【0002】
特許文献1は、ガスメータの流量信号により遮断弁が遮断されたことを判断する例を開示する。このガスメータは、流体を遮断する遮断手段と、流量を検出する流量検出手段とを備える。これにより、遮断状態における流量検出手段の検出流量で、遮断手段が遮断できたかを判断することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2005−140262号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示は、流量信号が無くても遮断されたことを判断できる遮断弁を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示における遮断弁は、ステータと、隔壁と、ロータと、蓋と、滑り軸受けと、ボールベアリングと、モータ部と、取付板と、直動機構と、弁体と、スプリングと、導通検出手段とを備える。ステータはコイルを有する。隔壁は非磁性体金属材料製でありステータの内側に同軸に配設され、ステータおよび取付板および蓋とは電気的に絶縁されている。ロータは隔壁の内側にステータに対向して配設され金属材料製の回転軸を有する。蓋は金属材料製であり隔壁の開放端に同軸に配設され、中央に回転軸が貫通可能な穴を有する。滑り軸受けは中空の絶縁材料製であり隔壁の底部中央に配設され、ロータの回転軸の一方を回転自在に保持する。ボールベアリングは金属材料製であり蓋の穴部外側に配設され、ロータの回転軸のもう一方を回転自在に保持する。モータ部はステータと隔壁とロータと蓋と滑り軸受けとボールベアリングを備える。取付板は金属材料製でありモータ部を支持するとともに蓋を同軸に保持し、遮断弁をガスメータ筐体に取り付ける際の部材となる。直動機構は蓋の穴から流路側に突出した回転軸に配設される。弁体は直動機構に配設される。スプリングは取付板と弁体の間に配設され、弁体を閉弁方向に付勢する。導通検出手段は、ステータと隔壁とに接続され、導通状態を検出する。弁体が弁座に当接すると反作用でロータの回転軸が隔壁に接触しステータと隔壁が導通状態となるので、導通検出手段で導通状態が検出された場合に、閉弁されたと判断できる。
【発明の効果】
【0006】
本開示における遮断弁によると、流量信号が無くても遮断弁が遮断されたことを判断できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
実施の形態1における遮断弁の開弁状態を示す断面図
実施の形態1における遮断弁の閉弁状態を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説
明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が必要以上に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【0009】
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。
【0010】
(実施の形態1)
以下、図1、図2を用いて、実施の形態1を説明する。
【0011】
[1−1.遮断弁の構成]
図1は、実施の形態1における遮断弁の開弁状態を示す断面図である。
【0012】
遮断弁100において、弁体220を駆動するモータ部110は、電流により磁界を発生するコイル120を内部に有するステータ130と、ステータ130の内側に同軸に配設され貫通孔のない有底筒状に形成された例えばオーステナイト系ステンレスのような非磁性金属材料製の隔壁140と、隔壁140の内側にステータ130に対向して配設され金属材料製の回転軸150を有するロータ160と、隔壁140の開放端141に同軸に配設され中央に回転軸150が貫通可能な穴171を有する金属材料製の蓋170と、隔壁140の底部中央に配設された例えば自己潤滑性を有する非導電性合成樹脂材料製の中空構造を有する滑り軸受け180と、蓋170と同軸にロータ160との間に配設された金属材料製のボールベアリング190とで、構成されている。
【0013】
また、モータ部110を支持するとともに蓋170を同軸に保持する取付板200は、金属材料製であり、遮断弁100は取付板200によりガスメータ筐体(図示せず)に取り付けられる。蓋170の穴171から流路300側に突出した回転軸150には直動機構210が配設されており、直動機構210には弁体220が配設されている。
【0014】
弁体220は、スプリング230により弁座400方向に付勢されており、回転軸端面151と隔壁140にはクリアランスCがある状態となっている。なお、隔壁140は、ステータ130および取付板200および蓋170とは電気的に絶縁されている。
【0015】
そして、隔壁140とステータ130には導通状態を検出する導通検出手段240が配設されている。
【0016】
以上の構成により、導通検出手段240はクリアランスCの有無により、隔壁140とステータ130間の導通は有無を検出することができる。
【0017】
[1−2.動作]
以上のように構成された遮断弁100について、その動作を以下説明する。
【0018】
遮断弁100は、外部に設けられた駆動回路(図示せず)よりモータ部110に遮断方向の電流が印加されるとロータ160が回転し回転軸150に配設された直動機構210により弁体220は弁座400に向かって(図の左方向へ)移動する。
【0019】
そして、図2に示すように弁体220が弁座400に当接すると、その反作用でロータ160は弁座400とは反対方向に向かって(図の右方向へ)移動し、回転軸端面151は隔壁140に当接しクリアランスCがゼロとなり、ステータ130は、取付板200〜蓋170〜ボールベアリング190〜回転軸150を介する経路(点線で示す)で隔壁1
40と導通状態となる。
【0020】
従って、導通検出手段240により、ステータ130と隔壁140が導通有を検出することで、閉弁状態であることを判断するができる。
【0021】
[1−3.効果等]
以上のように、本実施の形態において、遮断弁100は、コイル120と、ステータ130と、隔壁140と、回転軸150と、ロータ160と、蓋170と、滑り軸受け180と、ボールベアリング190とから構成されるモータ部110と、取付板200と、直動機構210と、弁体220と、スプリング230と、導通検出手段240と、を備える。そして、導通検出手段240は、ステータ130と隔壁140の導通状態を検出する。
【0022】
更に隔壁140は、ステータ130および取付板200および蓋170とは電気的に絶縁されている。
【0023】
これにより、弁体220が弁座400に当接し、その反作用で回転軸150が隔壁140に当接するので、導通検出手段240はステータ130と隔壁140の導通状態であることを検出する。そのため、導通検出手段240で所定の信号、即ち、弁体220が弁座400に当接したときに発生する導通信号を信号検出回路(図示せず)で検出することで、ガスメータからの流量信号が無くても遮断弁100が閉弁されたと判断できる。
【0024】
また、本実施の形態において、モータ部110はステッピングモータとしてもよい。そして、開弁状態から閉弁に必要な所定の駆動パルス数を印加した後に、導通検出手段240で導通信号が検出されたかどうかで、閉弁したかどうかを判断しても良い。
【0025】
つまり、異物などで弁体220が遮断の途中で停止した場合は、所定の駆動パルス数を印加する前、即ち、弁体220が弁座400に当接する前に導通信号が発生するので、所定の駆動パルス数を印加する前に導通信号が検出された場合は、閉弁出来ていないと判断できる。これにより、ガスメータからの流量信号が無くても遮断弁100が遮断できたかどうかを判断できる。
【0026】
(他の実施の形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態1で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【0027】
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
【0028】
実施の形態1では、ステータ130と隔壁140の導通状態で閉弁を検出する方法を説明した。ステータ130と取付板200は電気的に導通状態であるので、閉弁したかどうかを判断するのに取付板200と隔壁140の導通状態を検出しても良い。
【0029】
なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【0030】
本開示は、流量信号が無くても遮断されたことを判断できる遮断弁に適用可能である。具体的には、流量信号以外の手段で遮断検知が必要とされるガスメータ用の遮断弁などに
、本開示は適用可能である。
【符号の説明】
(【0031】以降は省略されています)

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