| 【発明の名称】 |
過流出防止弁 |
| 【発明者】 |
【氏名】西堀 慎一
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| 【要約】 |
【課題】筒状の主体(11)内に於いて該主体(11)の軸線方向に往復移動し且つ第１バネ(73)で上流側に付勢された弁体(31)を具備し、前記主体(11)内を流れるガスの流量が設定値を越えたときに前記弁体(31)が前記第１バネ(73)の付勢力に抗して下流側に移動して閉弁動作する過流出防止弁に於いて、取付け姿勢に関わらず安定した作動が確保できるようにする。
【解決手段】前記弁体(31)が当接する環状の主弁座部(52)が内周に周設された筒状又は環状の補助弁(51)と、前記補助弁(51)の外周フランジ部(54)が第２バネ(71)の付勢力で下流側から気密状態に押圧し且つ前記主体(11)の内周全域に連続的に起立する環状壁で形成された補助弁(51)座部と、前記弁体(31)が前記主弁座部(52)に当接した状態で前記補助弁(51)と共に下流側に設定距離だけ移動したときに前記弁体(31)に上流側から衝突する当たり(69)と、を具備すること。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 筒状の主体(11)内に於いて該主体(11)の軸線方向に往復移動し且つ第１バネで上流側に付勢された弁体(31)を具備し、前記主体(11)内を流れるガスの流量が設定値を越えたときに前記弁体(31)が前記第１バネの付勢力に抗して下流側に移動して閉弁動作する過流出防止弁に於いて、前記弁体(31)が当接する環状の主弁座部(52)が内周に周設された筒状又は環状の補助弁と、前記補助弁の外周フランジ部が第２バネの付勢力で下流側から気密状態に押圧され且つ前記主体(11)の内周全域に連続的に起立する環状壁で形成された補助弁座部と、前記弁体(31)が前記主弁座部(52)に当接した状態で前記補助弁と共に下流側に設定距離だけ移動したときに前記弁体(31)に上流側から衝突する当たりと、を具備する過流出防止弁。
【請求項２】 請求項１の過流出防止弁に於いて、前記当たりは、前記主体(11)に対して軸線方向に進退自在で且つ抜け止め状態に取付けられたリセット体(13)の構成壁であり、前記リセット体(13)と前記補助弁の間に前記第２バネが圧縮状態で介装されており、前記当たり(13)と前記弁体(31)の間に前記第１バネが圧縮状態で介装されている過流出防止弁。
【請求項３】 請求項２の過流出防止弁に於いて、前記リセット体(13)は、前記主体(11)の下流端開放部内に強制的に嵌入される過流出防止弁。
【請求項４】 請求項１から請求項３の何れかの過流出防止弁に於いて、前記補助弁の前記外周フランジ部から上流側に延長された胴部は、該補助弁の移動中は常に前記補助弁座部の内周で包囲される空間に挿入状態に保たれる過流出防止弁。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス流量が急増したときに閉弁してガス回路を自動的に遮断する過流出防止弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種従来の過流出防止弁としては実用新案登録２５０８０８０号の公報に記載されたものがあり、図７のように構成されている。筒状の主体(11)の上流端近傍の内周には、上流側に向けて直径拡大するテーパ状の弁座(12)が形成されている。この弁座(12)に上流側から嵌入する円板状の弁体(31)には上流側に突出する制動軸(33)が設けられていると共に、該制動軸(33)は軸受部材(23)の軸孔(25)に遊挿されている。上記制動軸(33)の外周にはフランジ(35)(35)がランダムに偏心した状態に設けられている。
【０００３】上記弁体(31)から下流側に突出する弁軸(36)は、主体(11)と同軸状に配設されたガイド筒(14)に挿入されていると共に、該ガイド筒(14)にはバネ(17)で突出方向に付勢されたリセット体(13)のリセット軸(16)が下流側から挿入されている。このものでは、ガス栓やガス器具のガス回路内に挿入して使用され、上流側（図７の右方向）から供給されるガスは、上流端のガス入口(27)→弁体(31)の配設部→弁座(12)→下流端のガス出口(19)と繋がる経路で流れて下流側に供給される。この状態で下流側の図示しないガスゴム管の外れ等によってガス流量が急増するガスの過流出状態が発生すると、このときのガス流によって弁体(31)が下流側に押されて弁座(12)に嵌入してガスの流れが遮断される。
【０００４】そして、弁体(31)が弁座(12)側に移動するときには、制動軸(33)に偏心状態で取付けられたフランジ(35)(35)が軸孔(25)の上流端の周縁に次々と衝突しながら該軸孔(25)内に侵入するから、過流出状態の発生時から弁体(31)が弁座(12)に嵌入するまでの閉弁所要時間が長くなる。従って、閉弁所要時間が長くなる図７の過流出防止弁では、ガス回路が急激に開成された場合（例えば、ガス器具に組み込まれた電磁弁が瞬間的に開いた場合）でも、過流出防止弁が誤動作することがない。即ち、過流出防止弁の下流側のガス回路が急激に開成されて、ガス流量が一時的に急増する状態（以下、「疑似過流出状態」という。）になると、弁体(31)が一時的に弁座(12)側に移動するが、該弁体(31)が弁座(12)に嵌入するまでの閉弁所要時間内に疑似過流出状態が解消すると、前記弁体(31)がバネ(30)の付勢力で初期の開弁位置まで復帰移動せしめられ、これにより、過流出防止弁の誤動作が防止される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来のものでは、図７のように横向きで使用されると、制動軸(33)が軸孔(25)の下部に偏在する傾向になる。かかる場合は、軸孔(25)に侵入するフランジ(35)(35)の外周下端が該軸孔(25)の開口端の下部周縁に引っ掛かって該弁体(31)が移動しにくくなる。このことから、弁体(31)が全閉状態にならない心配がある。又、弁座(12)に嵌入した弁体(31)がバネ(30)の付勢力で初期位置まで復帰されるリセット時には、上記フランジ(35)(35)が上記軸孔(25)(25)の下部周縁に引っ掛かって初期位置に復帰しない心配がある。
【０００６】本発明は係る点に鑑みてなされたもので、『筒状の主体(11)内に於いて該主体(11)の軸線方向に往復移動し且つ第１バネで上流側に付勢された弁体(31)を具備し、前記主体(11)内を流れるガスの流量が設定値を越えたときに前記弁体(31)が前記第１バネの付勢力に抗して下流側に移動して閉弁動作する過流出防止弁』に於いて、取付け姿勢に関わらず安定した作動が確保できるようにすることをその課題とする。
〈１項〉【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為の本発明の技術的手段は、『前記弁体(31)が当接する環状の主弁座部(52)が内周に周設された筒状又は環状の補助弁と、前記補助弁の外周フランジ部が第２バネの付勢力で下流側から気密状態に押圧され且つ前記主体(11)の内周全域に連続的に起立する環状壁で形成された補助弁座部と、前記弁体(31)が前記主弁座部(52)に当接した状態で前記補助弁と共に下流側に設定距離だけ移動したときに前記弁体(31)に上流側から衝突する当たりと、を具備する』ことである。
【０００８】上記技術的手段は次のように作用する。正常状態では、主体(11)の内周に形成された補助弁座部に対して補助弁の外周フランジ部が上流側から第２バネで気密状態に押圧されている。又、上記補助弁の内周に周設された主弁座部(52)に当接する弁体(31)は、第１バネで上流側に押されて前記主弁座部(52)から上流側に離反した状態（開弁状態）に維持されている。
【０００９】この状態で、ガスの過流出状態が発生して主体(11)内を流れるガスの流量が設定値以上になると、弁体(31)が第１バネの付勢力に抗して下流側に移動して補助弁の内周側の主弁座部(52)に当接して閉弁動作し、これにより、補助弁と弁体(31)が結合状態になる。次に、結合状態になった弁体(31)と補助弁が、ガスの流れに押されて一体的に下流側に移動すると、弁体(31)がその下流側に設けられた当たりに衝突する。すると、弁体(31)が下流側に移動しなくなる一方、その外周の補助弁は慣性で下流側に移動し、これら補助弁の内周の主弁座部(52)に対して弁体(31)が相対的に上流側に離反した状態になる。
【００１０】この状態で、ガスの過流出状態が継続してガスの流量が低下しないと、ガス流で下流側に押されている弁体(31)は前記当たりに衝突した状態に維持され、一方、慣性で弁体(31)の下流側に移動した補助弁は、第２バネの付勢力で上流側に復帰移動し始める。補助弁が上流側に復帰移動すると、該補助弁の内周の主弁座部(52)が再び弁体(31)部分まで戻って該弁体(31)に当接して閉弁状態になる。即ち、補助弁と弁体(31)が再び結合状態になる。そして、この補助弁と弁体(31)は第２バネの付勢力で一体的に上流側に移動し、補助弁の外周フランジ部が主体(11)の内周の環状壁で形成された補助弁座部に気密的に押圧される。これにより、主体(11)の内周に形成された補助弁座部は、結合状態にある前記弁体(31)と補助弁で閉塞され、これにより、下流側へのガスの流出が遮断される。
【００１１】一方、弁体(31)が既述の当たりに衝突して下流側への移動が阻止されている状態（この状態では筒状又は環状の補助弁の主弁座部(52)が弁体(31)から下流側に離反している）で、主体(11)内のガスの流量が適正値まで低下すると（疑似過流出状態が解消すると）、弁体(31)が第１バネの付勢力で上流側の初期位置まで押し戻され、その後、補助弁も第２バネの付勢力で初期位置に戻される。これにより、全体が初期状態に復帰し、過流出防止弁が開弁状態に維持されて下流側へガスが供給される。
【００１２】このように、本発明は、弁体(31)が当たりに衝突した後に補助弁が慣性で下流側に移動することを利用して疑似過流出状態に対応できるようにしているから、既述従来のものに於ける制動軸(33)の外周フランジ(35)(35)とこれが出入りする軸孔(25)の周縁のように開閉動作時に引っ掛かるような機構部を設ける必要がない。
【００１３】
【発明の効果】本発明は次の特有の効果を有する。弁体(31)が当たりに衝突した後に補助弁が慣性で下流側に移動することを利用して疑似過流出状態に対応できるようにしたものであり、既述従来のように制動軸(33)の外周フランジ(35)(35)とこれが出入りする軸孔(25)の周縁の如き開閉動作時に引っ掛かるような機構部が存在しない。従って、過流出防止弁を横向きに使用しても円滑な開閉動作が確保され、取付け姿勢に関わらず安定した作動を担保することができる。
〈２項〉前記１項に於いて、『前記当たりは、前記主体(11)に対して軸線方向に進退自在で且つ抜け止め状態に取付けられたリセット体(13)の構成壁であり、前記リセット体(13)と前記補助弁の間に前記第２バネが圧縮状態で介装されており、前記当たり(13)と前記弁体(31)の間に前記第１バネが圧縮状態で介装されている』ものでは、弁体(31)が閉弁状態に維持されている状態でリセット体(13)を第１，第２バネの付勢力に抗して上流側に移動させると、該リセット体(13)の構成壁たる当たりが前記弁体(31)を上流側に押してこれを補助弁の主弁座部(52)から離反させる。これにより、弁体(31)を開弁させて過流出防止弁をリセットさせることができる。
【００１４】〈３項〉前記２項に於いて、『前記リセット体(13)は、前記主体(11)の下流端開放部内に強制的に嵌入される』ものでは、主体(11)の下流端開放部から弁体(31)を挿入し、次に、筒状又は環状状の補助弁や第１，第２バネを挿入し、最後に主体(11)の下流端開放部にリセット体(13)を嵌入すると、過流出防止弁が組み立てられる。即ち、主体(11)の一方の端部から弁体(31)等の全ての部品を装着する作業が行え、組み立て効率が向上する。
〈４項〉前記１項〜３項に於いて、『前記補助弁の前記外周フランジ部から上流側に延長された胴部は、該補助弁の移動中は常に前記補助弁座部の内周で包囲される空間に挿入状態に保たれる』ものでは、補助弁座部の内周に補助弁の胴部が常に挿入状態で移動するから、移動中に於ける補助弁の姿勢と移動軌跡の安定化が図れる。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、上記発明の実施の形態を説明する。本実施の形態に係る過流出防止弁は、円筒状の主体(11)と、その内部の上流部に収容された弁体(31)と、該弁体(31)が嵌入する主弁座部(52)を具備する補助弁(51)と、主体(11)の下流端に嵌着されたリセット体(13)を具備している。以下、各部の詳細を説明する。
［主体(11)について］図１，図２に示すように、円筒状の主体(11)は全体が金属で一体形成されている。この主体(11)の胴部(10)の上流端には、該主体(11)の内径より小さな外径の着座板(43)の外周から背向するように延長したＬ字状の連結腕(45)(45)が繋がっている。これにより、主体(11)に於ける胴部(10)の上流端の周縁と着座板(43)の外周縁の間にガス流入窓(41)(41)が形成された状態になっている。
【００１６】主体(11)の軸線方向の中程には補助弁(51)を遊挿する為の第１小径部(15)が形成されていると共に、該第１小径部(15)の下流側には拡大径部(61)とこれに続く第２小径部(62)が形成されており、該第２小径部(62)には後述するリセット体(13)が装着されるようになっている。
［弁体(31)について］主体(11)内の上流端近傍に収容される弁体(31)の外周部には筒状壁(32)が周設されていると共に、該筒状壁(32)の先端外周は該先端に向けて細くなっている。該弁体(31)の中心部からは下流側に弁軸(36)が突出していると共に、図２に示すように、弁体(31)の外径は上記着座板(43)の直径よりも大きく設定されている。これにより、全開位置にある弁体(31)の外周部が着座板(43)の外周からはみ出すようにし、該はみ出し部(34)に上流側から流れてくるガスが衝突するようにしている。
【００１７】［補助弁(51)について］主体(11)の軸線方向の中程に形成された第１小径部(15)に摺動自在に遊挿される胴部(56)が連続する短い筒状の補助弁(51)の下流端内周面は、該下流端に向って順次直径が収縮するテーパー状の主弁座部(52)となっており、該主弁座部(52)に上記弁体(31)が気密状態で嵌入するようになっている。又、第１小径部(15)の下流端の外周には、主体(11)の第１小径部(15)から拡大径部(61)に繋がる補助弁座部たる環状壁(18)に下流側から気密状態で当接する外周フランジ(54)が周設されている。又、内周がテーパー面状に形成された短い筒状の補助弁(51)に連続する胴部(56)の外径は主体(11)の第１小径部(15)部分の内径より所定寸法だけ小さくなっており、これにより、補助弁(51)に連設された胴部(56)外周と主体(11)の第１小径部(15)の内周の間にはガス漏れを許容するリーク用間隙(38)が形成されるようになっている。
【００１８】［リセット体(13)について］主体(11)の下流端に取付けられるリセット体(13)は、既述弁体(31)の弁軸(36)が摺動自在に挿入される先端閉塞のガイド筒(65)と、該ガイド筒(65)の外周から四方に突出する突出腕(67)(67)と、該突出腕(67)(67)の外端から主体(11)内の上流側に向けて延長する弾性変形可能な係合片(68)(68)を具備している。そして、係合片(68)(68)の先端の係合部(60)(60)は、主体(11)内に形成された第２小径部(62)からその上流の拡大径部(61)に変化する係合段部(63)に係合するようになっており、これより、リセット体(13)が主体(11)から下流側に脱出するのが防止されている。又、リセット体(13)と補助弁(51)の間には、該補助弁(51)を上流側に付勢する第２バネ(71)が介装されていると共に、リセット体(13)と弁体(31)の間には、該弁体(31)を上流側に付勢し且つ前記第２バネ(71)より弱い第１バネ(73)が介装されている。
【００１９】［組み立て作業］次に、上記各部品を用いて上記実施の形態に係る過流出防止弁を組み立てる作業を説明する。上記過流出防止弁を組み立てるときは、主体(11)の下流端開放部(81)が上方を向くように該主体(11)を鉛直姿勢に保持する。次に、主体(11)の下流端開放部(81)から弁体(31)を挿入し、その後、上記下流端開放部(81)から補助弁(51)の胴部(56)を挿入すると共に該胴部(56)を主体(11)内の第１小径部(15)に遊挿する。すると、補助弁(51)の下流端外周に張り出した外周フランジ(54)が主体(11)側の第１小径部(15)から拡大径部(61)に変化する環状壁(18)に気密的に当接して係合状態になる。
【００２０】次に、主体(11)の下流端開放部(81)からコイル状の第１バネ(73)を挿入すると共に、該第１バネ(73)を弁体(31)の弁軸(36)に外挿する。又、主体(11)の上記下流端開放部(81)からコイル状の第２バネ(71)を挿入すると共に、該第２バネ(71)を補助弁(51)の下流側端面に沿って当接させる。次に、リセット体(13)を、係合片(68)(68)側から主体(11)内に強制嵌入し、これにより、係合片(68)(68)の先端の係合部(60)(60)を、主体(11)の係合片(68)(68)から拡大径部(61)に変化する係合段部(63)に係合させる。これにより、本実施の形態に係る過流出防止弁の組み立てが完了する。このものでは、弁体(31)等の全ての部品を主体(11)の下流端開放部(81)から挿入して過流出防止弁を組み立てることができるから、主体(11)の両端から各部品を組み込む場合のように、主体(11)を上下に反転させながら該主体(11)に部品を組み込む作業を行う必要がなく、組み立て作業が簡単に行える。
【００２１】［動作の実際］上記過流出防止弁(A) は、例えば、図４に示すようにガス栓(91)内に組み込んで使用される。過流出防止弁(A) が作動可能状態にあるときは、図１のように弁体(31)が補助弁(51)から上流側に脱出した開弁状態に維持されている。
【００２２】この状態で過流出状態が発生して過流出防止弁(A) 内のガス流量が増加すると、該ガス流によって弁体(31)が第１バネ(73)の付勢力に抗して下流側に押し動かされる。そして、該弁体(31)が補助弁(51)の主弁座部(52)で包囲された弁口(524) に嵌入した状態になると、これら補助弁(51)と弁体(31)が第１バネ(73)と第２バネ(71)を圧縮しながら一体的に下流側に移動し始める。補助弁(51)と弁体(31)が更に下流側に一体移動すると、図６に示すように、弁体(31)の弁軸(36)がリセット体(13)に形成された案内孔(66)の当たりとしての奥壁(69)に衝突し、これにより、弁体(31)が補助弁(51)の主弁座部(52)から上流側に強制的に脱出せしめられる。弁体(31)が主弁座部(52)から上流側に脱出するのは、補助弁(51)は慣性で下流側に移動する一方、当たりとして機能するリセット体(13)の案内孔(66)の奥壁(69)と上記弁軸(36)の衝突（図６参照）によって弁体(31)が止められるからである。上記案内孔(66)の奥壁(69)に弁軸(36)の先端が当接した図６の状態で過流出状態が継続すると、弁体(31)は過流出状態にあるガスで下流側に押されて図６の位置に保たれる一方、補助弁(51)は第２バネ(71)の付勢力で上流側に復帰移動せしめられる。すると、この復帰移動中に補助弁(51)の主弁座部(52)の部分が弁体(31)に外嵌し、以後、これら補助弁(51)と弁体(31)が一体的に上流側に移動する。更に、これら補助弁(51)と弁体(31)が上流側に移動すると、補助弁(51)の外周フランジ(54)が主体(11)内周の環状壁(18)に気密的に押圧され、これにより、リセット体(13)と補助弁(51)が共に閉弁位置に保たれた図５の状態になり、これにより、ガス流路が遮断される。
【００２３】一方、弁体(31)がリセット体(13)に衝突して下流側への移動が阻止されている状態で、主体(11)内のガスの流量が適正値まで低下すると（疑似過流出状態が解消すると）、弁体(31)が第１バネ(73)の付勢力で上流側の着座板(43)の部分まで押し戻され、その後、補助弁も第２バネの付勢力で初期位置に戻される。これにより、全体が初期状態に復帰し、過流出防止弁が開弁状態に維持されて下流側へガスが供給される。
【００２４】このものでは、弁体(31)がリセット体(13)に衝突した後に補助弁が慣性で下流側に若干移動することを利用して疑似過流出状態への対応を可能にしたものである。従って、既述従来のように制動軸(33)の外周フランジ(35)(35)とこれが出入りする軸孔(25)の周縁の如き開閉動作時に引っ掛かるような不都合がなく、過流出防止弁を横向きに使用しても又縦向きに使用しても共に円滑な開閉動作が確保される。
【００２５】上記実施の形態では、内部にテーパー状の主弁座部(52)を具備する短い筒状の補助弁(51)を採用したが、該補助弁(51)を扁平な環状板で形成し、該環状板の外周部を補助弁座部たる環状壁(18)に気密状態に当接させると共に、環状板の内周上流面に弁体(31)を当接させるようにしてもよい。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１５１９７７
【氏名又は名称】株式会社藤井合金製作所
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| 【出願日】 |
平成１１年４月１６日（１９９９．４．１６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７６９１２
【弁理士】
【氏名又は名称】坂上 好博 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３０４１４５（Ｐ２０００−３０４１４５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１１月２日（２０００．１１．２） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１０９００４ |
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