(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に一次側に連絡する流入口を有し他端に二次側に連絡する流出口を有する本体内に逆火流のときの流路を遮断する遮断弁機構と二次側に位置して該逆火流の火炎を消炎する逆火消炎部材を設けた乾式安全器において、上記遮断弁機構は一次側に移動したとき流入口を閉鎖するよう移動可能に設けられ一次側に向けてスピンドルばねで付勢されたスピンドルを具備し、該スピンドルの二次側に形成されたスピンドルシャフトは本体内に設けた孔付きスリーブ内に挿通され、該孔付きスリーブの外周には上記スピンドルばねより弱い遮断スリーブばねで二次側に付勢された遮断スリーブが移動可能に装着され、該遮断スリーブの二次側は上記流出口に対向する衝撃板に連絡し、上記スピンドルシャフトの外面には孔付きスリーブに設けた孔に挿入されたボールが入り込む係止溝が形成され、該遮断スリーブの内面にはスピンドルが二次側に移動したとき該ボールを上記係止溝に押し込む押圧面と遮断スリーブが一次側に押されたときボールの押圧を開放する開放面が形成され、上記本体の外方にはリセットリングが移動可能に嵌挿され、本体に形成した長溝を通して上記スピンドルとリセットリングを連結したことを特徴とする乾式安全器。
【請求項２】
上記スピンドルシャフトは、スピンドルに設けた止め金具に固定され、上記孔付きスリーブは本体内に設けたスピンドル押えに固定されている請求項１に記載の乾式安全器。
【請求項３】
上記衝撃板は衝撃板シャフトの一端に取り付けられ、該衝撃板シャフトの他端には上記遮断スリーブに対向するスリーブ押えが設けられている請求項１又は２に記載の乾式安全器。
【請求項４】
上記逆火消炎部材は、消炎フィルターと該消炎フィルターを挟着する内方フィルター受及び外方フィルター受を具備し、内方フィルター受には孔付きスリーブを保持するスピンドル押えが固定され、外方フィルター受には衝撃板シャフトが支持され、該衝撃板シャフトの一端には上記衝撃板が取り付けられ、他端には上記遮断スリーブに対向するスリーブ押えが設けられている請求項１に記載の乾式安全器。
【請求項５】
上記本体の流出口にはホルダーと該ホルダー内に挿入されたプランジャーが有り、該プランジャーは上記衝撃板に対向しかつ該衝撃板方向にプランジャーばねで付勢され、二次側に移動した位置で該プランジャーはメタルフューズによりホルダーに仮保持されている請求項１から４のいずれかに記載の乾式安全器。
【請求項６】
上記本体にはリセットリングが二次側に移動したとき表れる通常時表示マークが設けられ、該通常時表示マークはリセットリングが一次側に移動したとき該リセットリングにより隠される請求項１から５のいずれかに記載の乾式安全器。
【請求項７】
上記本体には確認スリーブが装着され、本体には該確認スリーブが二次側に移動したとき表れる逆火時表示マークが設けられ、該逆火時表示マークは確認スリーブが一次側に移動したとき確認スリーブにより隠される請求項１から６のいずれかに記載の乾式安全器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可燃性ガスを使用する際、ガスの供給源とガスを使用する機器の間に設置され、ガスの逆流・逆火を阻止して供給源側への影響をなくすようにした乾式安全器に関し、特に可燃性ガスが水素ガスである場合に好適に使用できる乾式安全器に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
アセチレンガス等の可燃性ガスが逆流・逆火した際、供給源側への影響を防止するために乾式安全器が使用されている（例えば特許文献１参照。）これらの安全器は、通常の使用状態のとき一次側（流入口側）から二次側（流出口側）に流れるガスの流圧により遮断弁機構を二次側に移動させて流路を開放し、逆流・逆火が発生したときには逆火流の流圧で遮断弁機構を一次側に移動させ、流路を閉鎖できるように構成されている。この際、アセチレンガス等のように逆火が発生したとき、流路内に逆火の衝撃圧が残存しているガスの場合には、流路内に存在している圧力を利用して遮断弁機構を閉鎖位置まで移動させ続けて流路を閉鎖できるよう構成してある。しかし、水素ガスの場合には事情が相違している。すなわち、水素ガスの場合には、逆火が生じても、逆流圧は瞬間的に作用するだけで、すぐに消失してしまうから、従来の安全器のように遮断弁機構を移動させ続けることができない。そのため、従来の乾式安全器をそのまま用いようとしても、遮断弁機構が動作しないので、逆火を阻止することができない。
【０００３】
本体ケースの流入孔、流出孔に向けて入口弁および出口弁をそれぞれ弾性付勢し、出口弁側には弾性体により押圧されるストッパーを内蔵する弁係止体をガス流出孔と連通状態で本体ケースに取付け、ストッパー先端を出口弁に外設した凹部に嵌合可能に位置づけたガス体の逆流・逆火緊急自動停止装置も知られている（例えば特許文献２参照）。この装置によれば、逆火の際の逆流圧でストッパーが外れ、その後は出口弁が弾発体で押されて移動し出口孔を塞ぐよう構成されているから、水素ガスのように瞬間的に逆流圧が作用してすぐに消失してしまうような可燃性ガスにも使用することができる。しかし、この装置では、流出孔を塞ぐのは出口弁に取り付けたゴム製Ｏリング等の閉鎖部材であるが、この閉鎖部材には逆流の際の火炎が消失されずに逆火が直接的に作用するから、すぐに熱で劣化してしまい、流出孔を塞ぐことができなくなる。また、ストッパーを設けた弁係止体にはガスの本来の流路から離れた分岐流が作用するように構成されているので、衝撃圧が瞬発的に作用せず、その間に水素ガスの場合には衝撃圧が消滅してしまうおそれがあり、確実性がない。さらに、逆流が治まってから安全器を通常状態に復帰させるには、ガスの導管を外して流出孔を外部に露出させ、この流出孔から軸棒等を挿入し、軸棒の先端で出口弁を流出孔側へ押戻し、ストッパーと凹部を嵌合させなければならないので、復帰措置が非常に面倒である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３０２３８４２号公報（請求項１、段落００１３，００１４、図１、図２）
【特許文献２】特公５９−３６４５号公報（特許請求の範囲、３欄１２、１３行、６欄４０行〜７欄８行、第１図、第２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の解決課題は、上記水素ガスのように逆流・逆火時に逆流圧が瞬間的に作用してすぐに消失してしまうような可燃性ガスであっても、確実に流路を遮断でき、逆流が治まった後の復帰操作も簡単にできるようにした乾式安全器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、一端に一次側に連絡する流入口を有し他端に二次側に連絡する流出口を有する本体内に逆火流のときの流路を遮断する遮断弁機構と二次側に位置して該逆火流の火炎を消炎する逆火消炎部材を設けた乾式安全器において、上記遮断弁機構は一次側に移動したとき流入口を閉鎖するよう移動可能に設けられ一次側に向けてスピンドルばねで付勢されたスピンドルを具備し、該スピンドルの二次側に形成されたスピンドルシャフトは本体内に設けた孔付きスリーブ内に挿通され、該孔付きスリーブの外周には上記スピンドルばねより弱い遮断スリーブばねで二次側に付勢された遮断スリーブが移動可能に装着され、該遮断スリーブの二次側は上記流出口に対向する衝撃板に連絡し、上記スピンドルシャフトの外面には孔付きスリーブに設けた孔に挿入されたボールが入り込む係止溝が形成され、該遮断スリーブの内面にはスピンドルが二次側に移動したとき該ボールを上記係止溝に押し込む押圧面と遮断スリーブが一次側に押されたときボールの押圧を開放する開放面が形成され、上記本体の外方にはリセットリングが移動可能に嵌挿され、本体に形成した長溝を通して上記スピンドルとリセットリングを連結したことを特徴とする乾式安全器が提供され、上記課題が解決される。
【０００７】
また、本発明によれば、上記衝撃板に対向する流出口に該衝撃板に当接して該衝撃板を一次側に押圧するよう一次側に向けて移動可能に付勢されたプランジャーを設け、周辺温度が上昇したときプランジャーの保持を開放するよう該プランジャーを二次側に移動した状態でメタルフューズで仮保持した上記乾式安全器が提供され、上記課題が解決される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、上記のように構成され、一端に一次側に連絡する流入口を有し他端に二次側に連絡する流出口を有する本体内に逆火流のときの流路を遮断する遮断弁機構と二次側に位置して該逆火流の火炎を消炎する逆火消炎部材を設けた乾式安全器において、上記遮断弁機構は一次側に移動したとき流入口を閉鎖するよう移動可能に設けられ一次側に向けてスピンドルばねで付勢されたスピンドルを具備し、該スピンドルの二次側に形成されたスピンドルシャフトは本体内に設けた孔付きスリーブ内に挿通され、該孔付きスリーブの外周には上記スピンドルばねより弱い遮断スリーブばねで二次側に付勢された遮断スリーブが移動可能に装着され、該遮断スリーブの二次側は上記流出口に対向する衝撃板に連絡し、上記スピンドルシャフトの外面には孔付きスリーブに設けた孔に挿入されたボールが入り込む係止溝が形成され、該遮断スリーブの内面にはスピンドルが二次側に移動したとき該ボールを上記係止溝に押し込む押圧面と遮断スリーブが一次側に押されたときボールの押圧を開放する開放面が形成され、上記本体の外方にはリセットリングが移動可能に嵌挿され、本体に形成した長溝を通して上記スピンドルとリセットリングを連結したので、使用に際しては、上記リセットリングを操作してスピンドルを二次側に移動させると、スピンドルシャフトの係止溝にボールが係合し、遮断スリーブの押圧面で該ボールが押圧されスピンドルは二次側に移動した状態で保持され、流入口から流出口へ通じる流路が開いて正常流を流すことができる。
【０００９】
そして、二次側で逆火・逆流が発生すると、流出口から瞬間的に一次側に向かって生じる衝撃圧が直接衝撃板に作用し、この一瞬の圧力により衝撃板は一次側に瞬間的に移動し、同時に上記遮断スリーブも移動するから、ボールには上記遮断スリーブの開放面が対応し、ボールに対する押圧が解除されてボールは係止溝から抜け出す。したがって、スピンドルの外周からボールが外れ、該スピンドルはスピンドルばねの作用で一次側に移動し、流出口を閉鎖し、逆火・逆流を防止することができる。この際、水素ガスのように衝撃圧が瞬間的に消失してしまうような可燃性ガスであっても、従来のように流路内に引き続いて残存している衝撃圧を利用する構成ではなく、一瞬の衝撃圧を直接利用しで動作するように構成されているので、何ら支障や遅れがなく的確に動作する。その上、上記流出口側には逆火消炎部材が設けられているので、スピンドルに設けたＯリング等の閉鎖部材が火炎により損傷されるおそれはない。さらに、逆流が治まった後は、リセットリングを再度二次側に移動させれば、スピンドルを簡単に二次側に移動させて復帰でき、再使用することができ、従来のようにパイプから本体を外してスピンドルを棒材等で押す必要がなく、取り扱いが簡単である。
【００１０】
また、流出口側に上記衝撃板に対向した状態でプランジャーを設け、メタルフューズで二次側に移動した状態で仮保持しておけば、周囲の温度が火炎等で昇温したときにメタルフューズが溶けて適時にプランジャーの仮保持を開放し、プランジャーが一次側に移動して衝撃板を押圧し、遮断スリーブによる拘束を解除して上述とほぼ同様にスピンドルシャフトを一次側に移動させて流入口を閉鎖することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例を示し、通常時の一部を断面した正面図。
【図２】逆火時の半断面図。
【図３】プランジャーを有する実施例を示す一部の断面図。
【図４】プランジャーが作動した状態の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は本発明の一実施例を示し、本体１は、一端に一次側に連絡する流入口２を有し、他端に二次側に連絡する流出口３を有する流路を具備する。図１に示す実施例においては、上記本体１は一次側開口部に弁座５を形成した中央本体４と、この中央本体４の一次側開口部の外方にねじ着され流入口２を有する一次側本体６と、二次側開口部の内方にねじ着され流出口３を有する二次側本体７で構成され、所要箇所にＯリングを設けて内部を密閉してある。該中央本体４には、ボール８が挿入される複数個、図に示す実施例では３個の孔９と、長溝１０が設けられ、上記孔９の外周には確認スリーブ１１が装着され、一次側本体６との間に設けた確認スリーブばね１２により該確認スリーブ１１を二次側に向けて付勢してある。該確認スリーブ１１の内面には、上記ボール８を押圧する押圧面１３と押圧を開放する開放面１４を設けてある。また、本体には確認スリーブ１１がボール８を押圧する位置に移動したとき表れる逆火時表示マーク１５が設けられ、該逆火時表示マーク１５は確認スリーブ１１がボール８の押圧を開放する位置に移動したときは該確認スリーブ１１により隠される。
【００１３】
上記中央本体４の二次側開口部に取り付けた二次側本体７の内方には逆火流の火炎を消炎するための逆火消炎部材が設けられている。該逆火消炎部材は筒状の消炎フィルター１６を具備し、該消炎フィルター１６の両端からガスケット１７を介して内方フィルター受１８と外方フィルター受１９を挿入し、内方フィルター受１８の二次側の端部に外方フィルター受１９の一次側端部をねじ着して消炎フィルター１６を挟着し、内方フィルター受１８のフランジ２０を中央本体４の内段部２１に当てた状態で上記二次側本体７により固定してある。上記内方フィルター受１８および外方フィルター受１９にはそれぞれガスの流路となる複数の通孔２２、２３が形成されており、正常流は内方フィルター受１８の通孔２２を通り、消炎フィルター１６の内側から外側に抜け、外方フィルター受１９の通孔２３を通って二次側本体７の流出口３から流出する。なお、上記外方フルター受１９の内方には、支持孔２４を有する隔板２５が形成されている。
【００１４】
上記本体１内には逆火流のとき流路を遮断する遮断弁機構が設けられている。該遮断弁機構として、実施例に示すものでは、スピンドル２６と該スピンドル２６内に内装された逆止弁２７を有する。該スピンドル２６は、一次側に上記本体の弁座５に係合するＯリングを設けた弁部２８を有し、外周には流路を形成する複数の通孔２９と上記中央本体４の内面に内接するＯリングと上記ボール８が入り込む係止溝３０が設けられ、一次側に移動したとき上記弁部２８が上記本体の弁座５に当って流入口２を閉鎖するよう一次側に向けてスピンドルばね３１で移動可能に付勢されている。該スピンドルばね３１は、上記スピンドル２６の二次側の開口部にねじ着した止め金具３２と、上記内方フィルター受１８にねじ着したスピンドル押え３３の間に介装されている。この止め金具３２とスピンドル押え３３にはそれぞれガスの一次側および二次側への流通を許容する通孔３４、３５が適所に設けられている。
【００１５】
上記逆止弁２７はスピンドル２６の内面に摺接し二次側が閉塞された筒状体に形成され、外周に通孔３６と上記スピンドル２６の内面に形成した内方弁座３７に係合するＯリングを有し、上記止め金具３２との間に設けた逆止弁ばね３８で一次側に付勢されている。
【００１６】
上記スピンドル２６の止め金具３２の中央部にはスピンルシャフト３９が挿入され、座金４０を介しボルト４１で固定されている。該スピンドルシャフト３９は軸方向に延び、上記スピンドル押え３３にねじ着した孔付きスリーブ内４２に挿通し、外周に係止溝４３が形成されている。
【００１７】
上記孔付きスリーブ４２は、ボール４４を挿入する複数の、図に示す実施例では３個の孔４５を有し、外周には遮断スリーブ４６が移動可能に装着されている。該遮断スリーブ４６は孔付きスリーブ４２に取り付けたストップリング４７に内面の段部が当るまで二次側に移動できるよう上記スピンドルばね３１よりも弱い遮断スリーブばね４８で二次側に付勢されている。この遮断スリーブ４６の内面には、スピンドル２６が二次側に移動したとき上記ボール４４を押し込む押圧面４９と、遮断スリーブ４６が一次側に移動したときボール４４の押圧を開放する開放面５０が設けられている。該押圧面４９と開放面５０の間には、上記ストップリング４７に当接する上記段部が設けられている。
【００１８】
上記遮断スリーブ４６の二次側は、上記流出口３に対向する衝撃板５１に連絡している。図１に示す実施例においては、衝撃板５１は上記外方フィルター受１９の内面にほぼ内接する外径を有し、該外方フィルター受１９の隔板２５の支持孔２４に挿通した衝撃板シャフト５２にねじ着され、ナット５３で固定されている。該衝撃板シャフト５２は、外周に設けた段部５４が上記隔板２５に当るまで移動できるよう二次側に向けて衝撃板ばね５５で付勢され、外周にはＯリングが設けられている。なお、衝撃板ばね５５は、上記遮断スリーブばね４８と同方向に作用するものであるから、省略してもよい。該衝撃板シャフト５２の一次側にはスリーブ押板５６がねじ着され、通常の状態で該スリーブ押板５６が上記遮断スリーブ４６の端面に当接するように構成されている。なお、上記遮断スリーブ４６とスリーブ押板５６を連結し、上記衝撃板５１と遮断スリーブ４６が一体的に連結されるような構成にすることもできる。この場合には、遮断スリーブばねを、上記衝撃板ばねの位置に配置してもよい。また、衝撃板５１に対向する流出口３には筒状のホルダー５７が設けられている。以上にように、本発明の乾式安全器は、流入口、スピンドル、逆止弁、スピンドルシャフト、遮断スリーブ、衝撃板シャフト、衝撃板、流出口等を同心的に一直線上に設けてあるので、後述するように、流出口からの逆流圧は瞬時に直接的に衝撃板に作用するから、動作に確実性がある。
【００１９】
上記本体１の外周には、リセットリング５８が移動可能に嵌挿され、上記中央本体４に形成した長溝１０を貫通する連結軸５９により上記スピンドル２６と連結されている。したがって、該リセットリング５８はスピンドル２６と一緒に移動し、かつスピンドル２６の移動が拘束されていないとき該リセットリング５８によりスピンドル２６を移動させることができる。なお、本体には該リセットリング５８が二次側に移動したとき表れるよう通常時表示マーク６０が設けられており、このマークはリセットリング５８及びスピンドル２６が逆火時一次側に移動したときには、該リセットリング５８により隠される。
【００２０】
上記の構成により、図１に示すように、通常時はリセットリング５８によりスピンドル２６を二次側に移動させると、スピンドルシャフト３９の係止溝４３にボール４４が係合した状態で遮断スリーブ４６の押圧面４９が該ボール４４を押圧するので、ボール４４の抜け出しが阻止され、スピンドル２６を二次側に移動した状態に保持できる。したがって、一次側から流入口２に入ったガスは、スピンドル２６の内方に入り、流圧により逆止弁２７を二次側に移動させ、逆止弁２７、止め金具３２、スピンドル押え３３を通り内方フィルター受１８の内側から消炎フィルター１６の内面を通って該フィルター１６の外面に至り、外方フィルター受１９の通孔２３を経て衝撃板５１とホルダー５７間を通り流出口３から二次側へ流出する。このとき、通常時表示マーク６０が表れている。
【００２１】
逆流が生じると、上記逆止弁２７が一次側に移動して流路を閉鎖する。さらに、逆火が発生すると、最初の衝撃圧が上記衝撃板５１に直接的に作用し、該衝撃板５１は瞬間的に二次側に移動し、スリーブ押え５６が遮断スリーブ４６を二次側に押してボール４４の押圧を開放する。その結果、スピンドルシャフト３９の拘束がなくなるので、スピンドル２６はスピンドルばね３１により一次側に移動され、弁部２８が本体の弁座５に係合して流入口２を閉鎖し、一次側への影響を防止することができる（図２参照）。なお、この逆火状態では、火炎は消炎フィルター１６で消炎されるから、スピンドル２６の弁部２８や本体の弁座５部分に火炎が到達するおそれはなく、Ｏリングを保護できる。また、図２に示すようにこの状態で確認スリーブ１１がボール８を押圧してスピンドル２６を一次側に保持しており、リセットリング５８は二次側に移動し逆火時表示マーク１５が表れている。この際、上記衝撃圧が瞬間的であっても、上記遮断スリーブ４６を一瞬移動させることにより、その後は衝撃圧を利用せずに上述のように機能するから、上記衝撃板５１や遮断スリーブ４６がそれぞれのばね４８、５５の作用で一次側に戻っても何ら支障はない。
【００２２】
逆火が治まったら、上記確認スリーブ１１を一次側に移動させながら上記リセットリング５８を二次側に移動させる。その結果、スピンドル２６は二次側に移動し、図１に示すように二次側に移動した状態でスピンドル２６をセットすることにより、再度通常流を流すことができる。
【００２３】
図４、図５は乾式安全器の周辺の温度が上昇したときにも流路を閉鎖できるようにした実施例を示している。この場合、図４に示すように流出口にねじ着したホルダー６１の内方にプランジャー６２を挿入し、該プランジャー６２を上記衝撃板５１方向に移動可能にプランジャーばね６３で付勢しておく。そして、該プランジャー６２を二次側に移動した状態で仮保持するようプランジャー６２とホルダー６１をメタルフューズ６４で連結する。このようにすれば、周辺温度が上昇すると、メタルフューズ６４が溶け、プランジャー６２の保持を開放するから、該プランジャー６２はプランジャーばね６３の作用で衝撃板５１に向けて移動し、該衝撃板に当って該衝撃板５１を押圧するから、以下上述と同様にスピンドル２６を一次側に移動させて流路を閉鎖することができる。
【００２４】
上記のように、本発明の乾式安全器はガスが逆火した際の一瞬の衝撃圧を利用してスピンドルを作動させることができるから、直ぐに衝撃圧が消失してしまうような水素ガスの如き可燃性ガスに好適に使用できるが、通常のアセチレンガス、プロパンガス、メタンガスその他の可燃性ガスに使用できることは明らかである。
【符号の説明】
【００２５】
１    本体
２    流入口
３    流出口
１０  長溝
１１  確認スリーブ
１６  消炎フィルター
２６  スピンドル
２７  逆止弁
３１  スピンドルばね
３２  止め金具
３３  スピンドル押え
３９  スピンドルシャフト
４２  孔付きスリーブ
４６  遮断スリーブ
５１  衝撃板
５２  衝撃板シャフト
５６  スリーブ押え
５７  ホルダー
５８  リセットリング
５９  連結軸
６２  プランジャー
【図１】
0005422505.tif 000002
【図２】
0005422505.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005422505.tif 000005