(57)【要約】【課題】  破損後のガラス玉の大きな破片によって弁体の移動が妨げられることを抑制できるガラス玉式安全弁を提供する。【解決手段】  ガラス玉式安全弁は、第１ポートと第２ポートとを繋ぐ弁通路が形成されているハウジングと、弁通路を閉じ、且つ弁通路を開く開方向に移動可能にハウジング内に設けられている弁体と、開方向に向かって弁体を付勢する付勢ばねと、付勢ばねの付勢力に抗し且つ弁体とハウジングとの間において開方向に空間を空けた状態で弁体を支持するようにハウジング内に設けられ、予め定められる温度に達するとその長手方向中間部が破損し、破損した状態で開方向への弁体の移動を許容するガラス玉と、ハウジング内に設けられ、ガラス玉の長手方向一端側部及び長手方向他端側部のうち少なくとも一方を保持する保持体と、を備えるものである。【選択図】      図１
2018048688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ポートと第２ポートとを繋ぐ弁通路が形成されているハウジングと、
前記弁通路を閉じ、且つ前記弁通路を開く開方向に移動可能に前記ハウジング内に設けられている弁体と、
前記開方向に向かって前記弁体を付勢する付勢ばねと、
前記弁体から前記開方向に延在し、前記弁体と前記ハウジングとの間において空間を空けた状態で前記付勢ばねの付勢力に抗して前記弁体を支持するように前記ハウジング内に設けられ、予め定められる温度に達するとその長手方向中間部が破損し、破損した状態で前記開方向への前記弁体の移動を許容するガラス玉と、
前記ハウジング内に設けられ、前記ガラス玉の長手方向一端側部及び長手方向他端側部のうち少なくとも一方を保持する保持体と、を備える、ガラス玉式安全弁。
【請求項２】
前記保持体は、前記弁体に設けられ、且つ前記ガラス玉の長手方向一端側部を保持する第１保持部材と、前記ハウジングに設けられ且つ前記ガラス玉の長手方向他端側部を保持する第２保持部材とを有する、請求項１に記載のガラス玉式安全弁。
【請求項３】
前記第１保持部材及び前記第２保持部材は、円環状に形成され、且つ弾性変形可能に構成されている、請求項２に記載のガラス玉式安全弁。
【請求項４】
前記ガラス玉の長手方向一端側部及び長手方向他端側部は、前記ガラス玉の中間部より拡径する部分球面部分を夫々有し、
前記第１保持部材及び前記第２保持部材は、前記部分球面部分を夫々保持するようになっている、請求項３に記載のガラス玉式安全弁。
【請求項５】
前記ガラス玉の長手方向一端側部は、合成樹脂から成る第１スペーサを介して前記弁体を支持し、
前記ハウジングは、合成樹脂から成る第２スペーサを介して前記ガラス玉の長手方向他端側部を支持し、
前記第１スペーサ及び前記第２スペーサの弾性率は、前記第１保持部材及び前記第２保持部材の弾性率より低くなっている、請求項２乃至４の何れか１つに記載のガラス玉式安全弁。
【請求項６】
前記ガラス玉の長手方向一端側部は、合成樹脂から成る第１スペーサを介して前記弁体を支持し、
前記ハウジングは、合成樹脂から成る第２スペーサを介して前記ガラス玉の長手方向他端側部を支持し、
前記第１保持部材は、前記第１スペーサと一体的に構成され、
前記第２保持部材は、前記第２スペーサと一体的に構成されている、請求項２乃至５の何れか１つに記載のガラス玉式安全弁。
【請求項７】
前記ハウジングは、前記弁体が配置される弁孔を有するブロックと、前記弁孔を塞ぐキャップとを有し、
前記第２保持部材は、前記キャップに設けられている、請求項２乃至６の何れか１つに記載のガラス玉式安全弁。
【請求項８】
前記弁体は、前記ハウジングの内周面に沿って前記開方向に移動するように前記ハウジングに設けられ、
摺動体は、前記弁体と前記ハウジングの内周面との間を封止するように、前記ハウジングの内周面に当接させて前記弁体に設けられ、
前記摺動体の摩擦抵抗は、前記弁体の摩擦抵抗より小さくなっている、請求項１乃至７の何れか１つに記載のガラス玉式安全弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス玉を備えるガラス玉式安全弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧タンク等には、火災時等においてガスを大気に放出すべく安全弁が設けられており、安全弁としては、例えば特許文献１のような熱作動式の安全弁が知られている。特許文献１の安全弁は、ガラス玉を備える熱作動式の安全弁であり、弁体を備えている。弁体は、ガラス玉によって支持されており、その状態で流路を閉じている。ガラス玉は、所定の温度になると破損するようになっており、破損することによって弁体が移動する。そうすると、流路が開かれ、高圧タンクのガスが大気に放出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／０１９３９５９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ガラス玉は、中空で長尺の大略円柱のケーシングを有しており、その中に液体が封入されている。ケーシングは、液体が温度上昇により膨張することによって破損するようになっており、主に中間部が破損する。それ故、ガラス玉の長手方向一端側部及び長手方向他端側部が大きな破片として残る可能性がある。この大きな破片が弁体とハウジングとの間に挟まると、弁体が所望の位置まで動くことができなくなる。そうすると、ガスを素早く排出することができず所望の機能を果たすことができない。
【０００５】
そこで本発明は、破損後のガラス玉の大きな破片によって弁体の移動が妨げられることを抑制できるガラス玉式安全弁を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のガラス玉式安全弁は、第１ポートと第２ポートとを繋ぐ弁通路が形成されているハウジングと、前記弁通路を閉じ、且つ前記弁通路を開く開方向に移動可能に前記ハウジング内に設けられている弁体と、前記開方向に向かって前記弁体を付勢する付勢ばねと、前記弁体から前記開方向に延在し、前記弁体と前記ハウジングとの間において空間を空けた状態で前記付勢ばねの付勢力に抗して前記弁体を支持するように前記ハウジング内に設けられ、予め定められる温度に達するとその長手方向中間部が破損し、破損した状態で前記開方向への前記弁体の移動を許容するガラス玉と、前記ハウジング内に設けられ、前記ガラス玉の長手方向一端側部及び長手方向他端側部のうち少なくとも一方を保持する保持体と、を備えるものである。
【０００７】
本発明に従えば、保持体が、ガラス玉の長手方向一端側部及び長手方向他端側部のうち少なくとも一方を保持するので、ガラス玉の長手方向一端側部及び長手方向他端側部のうち保持される少なくとも一方が弁体とハウジングとの間にある空間に入ることを抑制することができる。以上から、保持体により保持される少なくとも一方が弁体の開方向への動きの妨げになることを抑制することができる。
【０００８】
上記発明において、前記保持体は、前記弁体に設けられ、且つ前記ガラス玉の長手方向一端側部を保持する第１保持部材と、前記ハウジングに設けられ且つ前記ガラス玉の長手方向他端側部を保持する第２保持部材とを有してもよい。
【０００９】
上記構成に従えば、ガラス玉の長手方向両端側部が第１保持部材及び第２保持部材に夫々保持されている。それ故、ガラス玉が破損した際、長手方向両端側部の何れに対しても空間に入ることを抑制することができる。従って、長手方向両端側部の一方だけを保持する場合に比べて弁体の開方向への動きの妨げになる可能性を更に低減することができる。
【００１０】
上記発明において、前記第１保持部材及び前記第２保持部材は、円環状に形成され、且つ弾性変形可能に構成されていてもよい。
【００１１】
上記構成に従えば、２つの保持部材によってガラス玉の長手方向両端側部を全周にわたって挟持することができる。これによって、ガラス玉の長手方向両端側部をしっかりと保持することができ、長手方向一端側部及び他端側部分が空間に入り込むことを更に抑制することができる。
【００１２】
上記発明において、前記ガラス玉の長手方向一端側部及び長手方向他端側部は、前記ガラス玉の中間部より拡径する部分球面部分を夫々有し、前記第１保持部材及び前記第２保持部材は、前記部分球面部分を夫々保持するようになっていてもよい。
【００１３】
上記構成に従えば、中間部より拡径した部分球面部分を保持させることにより中間部を保持する場合に比べて２つの保持部材をより大きく弾性変形させることができる。これにより、２つの保持部材が大きな保持力によってガラス玉を保持することができる。
【００１４】
上記発明において、前記ガラス玉の長手方向一端側部は、合成樹脂から成る第１スペーサを介して前記弁体を支持し、前記ハウジングは、合成樹脂から成る第２スペーサを介して前記ガラス玉の長手方向他端側部を支持し、前記第１スペーサ及び前記第２スペーサの弾性率は、前記第１保持部材及び前記第２保持部材の弾性率より低くなっていてもよい。
【００１５】
上記構成に従えば、ガラス玉が弁体又はハウジングに対して摺動して損傷することを抑制することができる。また、スペーサが保持部材に比べて弾性変形しにくいので、ガラス玉を支持するスペーサの変形を抑えることができる。これにより、スペーサの変形により弁体が開方向に移動することを抑えることができる。
【００１６】
上記発明において、前記ガラス玉の長手方向一端側部は、合成樹脂から成る第１スペーサを介して前記弁体を支持し、前記ハウジングは、合成樹脂から成る第２スペーサを介して前記ガラス玉の長手方向他端側部を支持し、前記第１保持部材は、前記第１スペーサと一体的に構成され、前記第２保持部材は、前記第２スペーサと一体的に構成されていてもよい。
【００１７】
上記構成に従えば、部品点数を低減することができる。
【００１８】
上記発明において、前記ハウジングは、前記弁体が配置される弁孔を有するブロックと、前記弁孔を塞ぐキャップとを有し、前記第２保持部材は、前記キャップに設けられていてもよい。
【００１９】
上記構成に従えば、ガラス玉の長手方向一端側部及び長手方向他端側部のうち少なくとも一方を保持体に保持させておくでことができる。それ故、弁孔を塞ぐべくブロックにキャップを組み付ける際、予め保持体の傾き及び位置等を調整しておくことができ、ガラス玉の組み付けが容易である。
【００２０】
上記発明において、前記弁体は、前記ハウジングの内周面に沿って前記開方向に移動するように前記ハウジングに設けられ、摺動体は、前記弁体と前記ハウジングの内周面との間を封止するように、前記ハウジングの内周面に当接させて前記弁体に設けられ、前記摺動体の摩擦抵抗は、前記弁体の摩擦抵抗より小さくなっていてもよい。
【００２１】
上記構成に従えば、ガラス玉が破損した際の破片が弁体とハウジングの内周面との間に入り込むことを抑制することができる。これにより、破片が入り込むことによって生じる摺動抵抗の増加等を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、破損後のガラス玉の大きな破片によって弁体の移動が妨げられることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るガラス玉式安全弁を示す断面図である。
【図２】図１のガラス玉式安全弁においてガラス玉が破損した状態を示す断面図である。
【図３】図１のガラス玉式安全弁を分解して示す図であり、（ａ）はガラス玉がキャップに取付けられた状態を示し、（ｂ）はガラス玉が弁体に取付けられている状態を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るガラス玉式安全弁を示す断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係るガラス玉式安全弁を示す断面図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係るガラス玉式安全弁を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る第１乃至第４実施形態のガラス玉式安全弁（以下、単に「安全弁」という）１，１Ａ〜１Ｃについて図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、説明する上で便宜上使用するものであって、発明の構成の向き等をその方向に限定するものではない。また、以下に説明する安全弁１，１Ａ〜１Ｃは、本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。
【００２５】
［第１実施形態］
高圧ガスを取り扱う際、火災時等においてガスを大気に放出すべく、流体機器等、例えば高圧タンクに図１に示すような安全弁１が設けられている。安全弁１は、熱作動式安全弁の一種であって、安全弁１の周辺温度が予め定められる温度以上になると流体機器と大気とを繋いで高圧タンク内のガスを大気開放するようになっている。このような機能を有する安全弁１は、ハウジング２と、弁体３と、付勢ばね４と、ガラス玉５と、保持体６とを備えている。
【００２６】
＜ハウジング＞
ハウジング２は、ブロック１１とキャップ１２とを有しており、ブロック１１は、弁孔１３と、高圧側通路１４と、大気開放通路１５とを有している。弁孔１３は、予め定められている軸線Ｌ１に沿って形成されている断面円形状の有底の孔である。弁孔１３の底面１３ａには、高圧側通路１４が軸線Ｌ１に沿って形成され、弁孔１３の側面には、大気開放通路１５が半径方向に延びるように形成されている。高圧側通路１４は、開口１４ａを介して弁孔１３に繋がり、第１ポート１４ｂを介して図示しない高圧タンクに繋がっている。また、大気開放通路１５は、開口１５ａを介して弁孔１３に繋がり、第２ポート１５ｂを介して大気に繋がっている。
【００２７】
このように形成されている２つの通路１４，１５は、弁孔１３の一部分（より詳しくは、後述する弁体３の中間部３ｄ周りの空間）と共に弁通路１６を構成しており、第１ポート１４ｂと第２ポート１５ｂとは弁通路１６によって繋がれている。また、弁孔１３は、軸線方向において底面１３ａと反対側に開口１３ｂを有しており、開口１３ｂにキャップ１２が挿入されている。キャップ１２は、シールされている状態でブロック１１の内周面に螺合されている。
【００２８】
キャップ１２は、大略円筒部材であり、その外周面における中間部にフランジ部１２ｂを有している。フランジ部１２ｂは、平面視で大略多角形（本実施形態では、六角形）に形成されており、レンチ等の取付工具で挟めるようになっている。また、キャップ１２は、その外周面においてフランジ部１２ｂより先端側に雄ねじ１２ｃを有しており、雄ねじ１２ｃがブロック１１の内周面に螺合されている。これにより、キャップ１２は、フランジ部１２ｂより基端側をブロック１１から突出させた状態でブロック１１に固定されている。また、キャップ１２は、内孔１７を有しており、内孔１７は、大径部１７ａ及び小径部１７ｂを有している。大径部１７ａは、小径部１７ｂより大径に形成され且つ先端側に位置しており、そこには弁体３が挿入されている。
【００２９】
＜弁体＞
弁体３は、大略円柱状に形成されており、基端部３ａが残余の部分に比べて大径に形成されている。基端部３ａの外径は、キャップ１２における大径部１７ａの孔径と略一致しており、基端部３ａがキャップ１２の内周面に嵌まり込んでいる。また、弁体３の先端側部分３ｂは、残余の部分に比べて小径に形成されている。更に詳細に説明すると、先端側部分３ｂの孔径は、高圧側通路１４の孔径と略同じになっており、先端側部分３ｂは、高圧側通路１４に挿入されている。また、弁体３の先端側部分３ｂの外周面において、その先端側が全周にわたって半径方向内方に凹んでおり、凹んでいる凹部３ｃにシール部材２１が外装されている。シール部材２１は、弁体３の先端側部分３ｂと高圧側通路１４の内周面との間に封止しており、高圧側通路１４に弁体３を挿入することによって弁通路１６が閉じられている。
【００３０】
また、弁体３の基端部は、キャップ１２内に摺動可能に嵌まり込んでおり、弁通路１６を閉じる閉位置と、弁通路１６を開く開位置との間で移動できるようになっている。なお、開位置とは、弁体３の先端側部分３ｂが高圧側通路１４から脱出している位置であり、図２に示すような高圧側通路１４が開いた状態における弁体３の位置である。弁体３は、初期状態において図１に示すような閉位置に位置しており、開位置に移動させるべく付勢ばね４によって付勢されている。
【００３１】
＜付勢ばね＞
付勢ばね４は、いわゆる圧縮コイルばねであり、弁体３の中間部３ｄに外装されている。弁体３の基端部３ａは、この中間部３ｄより大径に形成されている。即ち、基端部３ａは、中間部３ｄより半径方向外方に突出しており、突出する部分によってばね受け３ｅが構成されている。ばね受け３ｅは、軸線方向一方において弁孔１３の底面１３ａに対向しており、弁孔１３の底面１３ａであってばね受け３ｅと対向する位置には、凹部１３ｃが形成されている。付勢ばね４は、互いに対向する凹部１３ｃとばね受け３ｅとの間に圧縮された状態で配置されている。このように配置される付勢ばね４によって弁体３は、開位置の方（即ち、軸線方向他方）に向かって付勢されている。即ち、弁体３は、高圧側通路１４の流体と付勢ばね４によって開位置の方（即ち、開方向）に押圧されている。このように押圧される弁体３を付勢ばね４の付勢及び流体の押圧に抗するようにガラス玉５が支持している。
【００３２】
＜ガラス玉＞
ガラス玉５は、その周辺温度が予め定められた温度に達すると破損するように構成されている。更に詳細に説明すると、ガラス玉５は、ガラス製のケーシング５ａを有している。ケーシング５ａは、軸線方向に長尺であって中空の大略円柱状に形成されている。ケーシング５ａは、大略部分球面状に形成される長手方向一端部５ｂ及び長手方向他端部５ｃを有している。また、長手方向一端部５ｂは、更に軸線方向一方に突出し且つ先端に向かって先細る先端部分５ｄを有している。なお、ガラス玉５のケーシング５ａは、必ずしもこのような形状を有している必要はなく、長手方向両端部５ｂ，５ｃが単に部分球面状に形成されているだけでもよい。
【００３３】
このような形状を有するケーシング５ａの中は図示しない液体（例えば、ナフタレン）で満たされている。液体は、それ自体の温度が上昇すると膨張する熱膨張性を有している。ケーシング５ａは、ガラス玉５の周辺温度が上昇して所定の温度に到達すると、液体の膨張に耐え切れずに破損するようになっている。なお、ケーシング５ａの内空間は、長手方向両端部５ｂ，５ｃを除いた中間部５ｅ（即ち、長手方向両端部の間の部分）に主に形成されており、主に中間部５ｅが破損する。即ち、長手方向両端部５ｂ，５ｃは、破損せずに大きな破片として残る。
【００３４】
このように構成されるガラス玉５は、弁体３の基端部３ａとキャップ１２の小径部１７ｂに取付けられている。弁体３の基端部３ａは、軸線方向他方側の部分に挿入孔２２が形成されている。挿入孔２２は、軸線Ｌ１に沿って形成されており、先端側に対して基端側が大径に形成されている。これにより、挿入孔２２の中間部には段差２２ａが形成されており、その段差２２ａの基端側部分に第１スペーサ２４が嵌まり込んでいる。
【００３５】
第１スペーサ２４は、合成樹脂から成る大略円環状の部材であり、その内孔にケーシング５ａの先端部分５ｄが挿入されている。また、第１スペーサ２４の内孔は、長手方向一端部５ｂの先端部分５ｄを除いた部分より小径に形成されている。そのため、第１スペーサ２４の内孔にケーシング５ａを挿入することで第１スペーサ２４によって長手方向一端部５ｂが支えられている。また、ケーシング５ａの先端部分５ｄは、挿入孔２２の先端側より小径に形成されており、基端部３ａの内周面に当たらないようになっている。このようにガラス玉５は、第１スペーサ２４によって基端部３ａの内周面から離して配置され、基端部３ａの内周面に当たらないように挿入孔２２に挿入されている。それ故、組み付け時や作動前においてガラス玉５の長手方向一端部５ｂが弁体３に対して摺動して損傷することを抑制することができる。
【００３６】
また、ガラス玉５は、挿入孔２２から軸線方向他方に突出し、その長手方向他端部５ｃがキャップ１２の内孔１７の小径部１７ｂまで達している。小径部１７ｂは、その中間部に段差１７ｃが形成されており、段差１７ｃより軸線方向他方側に天井部分１７ｄを有している。天井部分１７ｄには、第２スペーサ２５が嵌まり込んでいる。第２スペーサ２５は、合成樹脂から成る大略円板状の部材であり、天井部分１７ｄに当てるようにして小径部１７ｂに嵌まり込んでいる。また、第２スペーサ２５の中心軸回りには、凹部２５ａが形成されている。凹部２５ａは、大略円錐形状に形成されており、その凹部２５ａにケーシング５ａの長手方向他端部５ｃが当てられている。これにより、ケーシング５ａの長手方向他端部５ｃが天井部分１７ｄから離して配置され、キャップ１２の内周面に当たらないようにすることができる。それ故、組み付け時や作動前においてガラス玉５の長手方向他端部５ｃがキャップ１２に対して摺動して損傷することを抑制することができる。
【００３７】
このように配置されるガラス玉５は、第２スペーサ２５を介してキャップ１２に支えられ、更に第１スペーサ２４を介して弁体３を支えている。これにより、ガラス玉５によって弁体３が付勢ばね４の付勢力に抗するように支持され、弁体３が閉位置に保持されている。このような弁体３が閉位置に保持されている初期状態において、弁体３の基端部３ａは、キャップ１２の段差面１７ｆから離れており、それらの間に空間１８が形成されている。ここで段差面１７ｆは、大径部１７ａと小径部１７ｂとを繋ぐ開口の周りに形成される大略円環状の面であり、弁体３の基端部３ａに軸線方向他方に対向している面である。また、弁体３の中間部３ｄには、挿入孔２２と繋がる連通路２３が形成されており、連通路２３及び挿入孔２２を介して空間１８と弁通路１６（より詳細には、弁孔１３の一部分であって中間部３ｄ周りの空間）とが繋がっている。
【００３８】
このように構成される安全弁１では、ガラス玉５が破損した際に空間１８によって弁体３が軸線方向他方に移動することが許容され、また連通路２３によって空間１８の流体を弁通路１６に排出して弁体３を開位置へと素早く移動させることができるようになっている。これにより、安全弁１の周辺温度（より詳しくは、ガラス玉５の周辺温度）が所定温度まで上昇してガラス玉５が破損すると、付勢ばね４及び高圧側通路１４の流体に押されて弁体３が開位置に素早く移動し、図２に示すように弁通路１６を開くことができる。これにより、高圧側通路１４に導かれる流体（即ち、高圧タンクの流体）を弁孔１３及び大気開放通路１５を介して大気に放出することができる（図２の矢印参照）。
【００３９】
このように構成される安全弁１では、前述の通り、ガラス玉５が破損した際、主にケーシング５ａの中間部５ｅが破損し、ケーシング５ａの長手方向両端部５ｂ，５ｃは、破損せずに大きな破片として残る。この大きな破片は、弁体３が開位置に素早く移動するので、基本的に挿入孔２２及び小径部１７ｂに残ったままとなる。他方、何らかの作用によりケーシング５ａの長手方向両端部５ｂ，５ｃの少なくとも一方の破片が空間１８に飛び出す可能性は、極めて低いがゼロではない。大きな破片が空間１８に入り込むと、弁体３が素早く開位置に移動することができない。そうすると、流体を素早く大気に開放することができず、所望の機能を達成することができない。このような事態を避けるべく、安全弁１は、保持体６を備えている。
【００４０】
＜保持体＞
保持体６は、ケーシング５ａの長手方向両端部５ｂ，５ｃを挿入孔２２及び小径部１７ｂに留めておくための部材であり、第１保持リング３１と第２保持リング３２とを有している。第１保持リング３１は、合成樹脂（例えば、シリコンゴム）から成る大略円環状の部材であり、第１スペーサ２４より高い弾力性を有している。即ち、第１保持リング３１は、第１スペーサ２４より変形しやすくなっており、変形させて弾性反力を発生させることができるようになっている。
【００４１】
このような第１保持リング３１は、挿入孔２２において、第１スペーサ２４より基端側であって第１スペーサ２４に隣接させるように配置されている。また、第１保持リング３１の内孔には、ケーシング５ａにおける長手方向一端部５ｂの部分球面状の部分が挿入されている。より詳しくは、長手方向一端部５ｂの部分球面状の部分であって最も半径方向外側に膨らんだ部分が第１保持リング３１に挿入されている。第１保持リング３１は、長手方向一端部５ｂの部分球面状の部分（即ち、中間部５ｅより拡径する部分球面状部分）であって最も半径方向外側に膨らんだ部分より小径に形成されている。それ故、第１保持リング３１は、その内孔に前記部分が挿入されることで弾性変形し、それによって長手方向一端部５ｂを全周にわたって挟んで長手方向一端部５ｂをしっかりと保持することができる。また、長手方向一端部５ｂの部分球面状の部分であって最も半径方向外側に膨らんだ部分を第１保持リング３１によって挟持しているので、それ以外の部分を挟持する場合に比べて第１保持リング３１の弾性変形量を大きくすることができる。即ち、第１保持リング３１が長手方向一端部５ｂを挟持する力を大きくすることができる。これにより、第１保持リング３１によって長手方向一端部５ｂをしっかりと保持することができる。
【００４２】
このようにガラス玉５は、その長手方向一端部５ｂが第１保持リング３１によって保持されている。他方、ガラス玉５の長手方向他端部５ｃは、第２保持リング３２によって保持されている。第２保持リング３２は、合成樹脂（例えば、シリコンゴム）から成る大略円環状の部材であり、第２スペーサ２５より高い弾力性を有している。即ち、第２保持リング３２は、第２スペーサ２５より変形しやすくなっており、変形させて弾性反力を発生させることができるようになっている。
【００４３】
このような第２保持リング３２は、キャップ１２の小径部１７ｂに嵌まり込んでいる。より詳細に説明すると、小径部１７ｂは、段差１７ｃより軸線方向一方側に挿通孔１７ｅを有しており、挿通孔１７ｅは、天井部分１７ｄより大径に形成されている。第２保持リング３２は、第２スペーサ２５に隣接させるように段差１７ｃに当接させて挿通孔１７ｅに嵌合されている。このように配置されている第２保持リング３１の内孔には、ケーシング５ａにおける長手方向他端部５ｃの部分球面状の部分（即ち、中間部５ｅより拡径する部分球面状部分）が挿入されている。より詳しくは、長手方向他端部５ｃの部分球面状の部分であって最も半径方向外側に膨らんだ部分が第２保持リング３２に挿入されている。第２保持リング３２は、長手方向他端部５ｃの部分球面状の部分であって最も半径方向外側に膨らんだ部分より小径に形成されている。それ故、第２保持リング３２は、その内孔に前記部分が挿入されることで弾性変形し、それによって長手方向他端部５ｃを全周にわたって挟んで長手方向他端部５ｃをしっかりと保持することができる。また、長手方向他端部５ｃの部分球面状の部分であって最も半径方向外側に膨らんだ部分を第２保持リング３２によって挟持しているので、それ以外の部分を挟持する場合に比べて第２保持リング３２の弾性変形量を大きくすることができる。即ち、第２保持リング３２が長手方向他端部５ｃを挟持する力を大きくすることができる。これにより、第２保持リング３２によって長手方向他端部５ｃをしっかりと保持することができる。
【００４４】
なお、本発明においてガラス玉５の長手方向一端側部及び他端側部とは、破損しやすい中間部５ｅより長手方向一端側及び他端側に夫々位置する部分であり、温度上昇によって破損しない部分である。即ち、ガラス玉５の長手方向一端部５ｂは、ガラス玉５の長手方向一端側部の一部分であり、ガラス玉５の長手方向他端部５ｃは、ガラス玉５の長手方向他端側部の一部分である。
【００４５】
＜安全弁の機能について＞
このように構成される安全弁１では、閉位置に保たれた初期状態にて弁体３がガラス玉５によって支持されており、弁通路１６が閉じられている。他方、安全弁１の周辺温度が上昇し、ガラス玉５の周辺温度が所定の温度に達するとガラス玉５が破損する。そうすると、弁体３の開方向への移動が許容され、付勢ばね４の付勢によって実際に弁体３が開位置へと移動する。この際、ガラス玉５の長手方向一端部５ｂは第１保持リング３１に保持され、長手方向他端部５ｃは第２保持リング３２に保持されている。それ故、破損後において、大きな破片となったガラス玉５の長手方向一端部５ｂ及び長手方向他端部５ｃを挿入孔２２及び小径部１７ｂに夫々留めておくことができ、空間１８に入ることを抑制することができる。これにより、ガラス玉５の長手方向一端部５ｂ及び長手方向他端部５ｃの少なくとも一方が弁体３の基端部３ａとキャップ１２の段差面１７ｆとの間（即ち、空間１８）に挟まって、それらが弁体３の軸線方向一方への動きの妨げになることを抑制することができる。これにより、安全弁１を作動しない可能性を減らすことができる。
【００４６】
なお、本実施形態の安全弁１では、ガラス玉５の長手方向一端部５ｂ及び長手方向他端部５ｃが第１保持リング３１及び第２保持リング３２に夫々保持されている。それ故、ガラス玉５が破損した際、長手方向両端部５ｂ、５ｃの何れも挿入孔２２及び小径部１７ｂに夫々留めておくことができ、長手方向両端部５ｂ、５ｃの一方だけを保持する場合に比べて、弁体３の開方向への移動が妨げられる可能性を更に低減することができ、安全弁１を作動しない可能性を更に減らすことができる。但し、前述の通り長手方向両端部５ｂ、５ｃの何れかが空間１８に入る可能性は低いので、必ずしも長手方向両端部５ｂ、５ｃの両方を保持することが必須であるわけではなく、空間１８に大きな破片が入ることを抑制するということを鑑みた場合、長手方向両端部５ｂ、５ｃの一方だけを保持してもよい。
【００４７】
＜安全弁の組立てについて＞
また、安全弁１は、組立てる際に図３（ａ）に示すようにガラス玉５を第１保持リング３１に保持させておいたり、また図３（ｂ）に示すようにガラス玉５を第２保持リング３２に保持させておいたりすることができる。例えば、組立てる際、まず図３（ａ）に示すように、キャップ１２に取付けられた第１保持リング３１にガラス玉５を挿入し、第１保持リング３２にガラス玉５を挟持させる。これにより、キャップ１２に対してガラス玉５の傾き及び位置等を予め調整しておくことができる。これにより、傾きや位置を調整しながらキャップ１２に弁体３を取付ける必要がなく、ガラス玉５の組み付けが容易である。図３（ｂ）に示すように、弁体３に取付けられる第２保持リング３２にガラス玉５を予め挟持させておいた場合についても同様である。
【００４８】
＜その他の機能等について＞
本実施形態の安全弁１では、２つのスペーサ２４，２５の弾性率が保持リング３１，３２の弾性率より低くなっている。これにより、スペーサ２４，２５の変形に伴って弁体３が開方向に移動することを抑制することができ、弁体３の高圧側通路１４への挿入量を小さくすることができる。これにより、スペーサ２４，２５が変形しやすい場合に比べて安全弁１の高さを抑えることができる。
【００４９】
［第２実施形態］
図４に示すように、第２実施形態の安全弁１Ａは、第１実施形態の安全弁１と構成が類似している。従って、第２実施形態の安全弁１Ａの構成の説明については、第１実施形態の安全弁１と異なる構成について主に説明し、同じ構成については同一の符号を付してその説明を省略する。後述する第３及び第４実施形態の安全弁１Ｂ，１Ｃについても同様である。
【００５０】
第２実施形態の安全弁１Ａの弁体３Ａの挿入孔２２Ａには、その内周面に第１シール溝２２ｂが形成されている。第１シール溝２２ｂは、第１スペーサ２４より基端側に位置し且つ挿入孔２２Ａの開口端付近に位置している。また、第１シール溝２２ｂは、半径方向外方に凹む溝であって、周方向全周にわたって形成されている。キャップ１２Ａの内孔１７Ａにも、小径部１７ｂの内周面に第２シール溝１７ｇが形成されている。第２シール溝１７ｇは、第２スペーサ２４より先端側に位置している。また第２シール溝１７ｇは、半径方向外方に凹む溝であって周方向全周にわたって形成されている。このように形成される２つのシール溝２２ｂ、１７ｇには、保持体６Ａを構成するＯリング３１Ａ，３２Ａが夫々嵌まり込んでいる。
【００５１】
第１保持部材の一例である第１のＯリング３１Ａは、合成ゴムから成り円環状に形成されている。第１のＯリング３１Ａは、第１保持リング３１と同様に、長手方向一端部５ｂの部分球面状の部分であって最も半径方向外側に膨らんだ部分より小径に形成されている。また、第１のＯリング３１Ａは、長手方向一端部５ｂの部分球面状の部分より基端側（即ち、長手方向一端側部の基端側の部分）を挟持している。
【００５２】
第２のＯリング３２Ａは、円環状に形成されており、第２保持リング３２と同様に、長手方向他端部５ｃの部分球面状の部分であって最も半径方向外側に膨らんだ部分より小径に形成されている。また、第２のＯリング３２Ａは、長手方向他端部５ｃの部分球面状の部分より基端側（即ち、長手方向他端側部の先端側の部分）を挟持している。
【００５３】
このように２つのＯリング３１Ａ，３２Ａは、ガラス玉５において最も半径方向外側に膨らんだ部分より軸線方向内側を挟持することによって、ガラス玉５が破損した際に生じる大きな破片を保持しつつ空間１８の方への動きを規制している。これにより、大きな破片となったガラス玉５の長手方向一端部５ｂ及び長手方向他端部５ｃを挿入孔２２及び小径部１７ｂに夫々留めることができ、それらが空間１８に入り込むことを防ぐことができる。
【００５４】
その他、第２実施形態の安全弁１Ａは、第１実施形態の安全弁１と同様の作用効果を奏する。
【００５５】
［第３実施形態］
図５に示すように、第３実施形態の安全弁１Ｂの保持体６Ｂは、第１保持スペーサ４１と第２保持スペーサ４２とを有している。第１保持スペーサ４１は、第１スペーサ２４Ｂと第１保持リング３１Ｂとを有しており、第１スペーサ２４Ｂと第１保持リング３１Ｂとが一体的に構成されている部材である。即ち、第１保持スペーサ４１は、大略円筒状に形成されており、その軸線方向一方側の開口端部に内向きフランジ４１ａを有している。内向きフランジ４１ａは、半径方向内方に突出しており、開口端部において周方向全周にわたって形成されている。
【００５６】
このような形状を有する第１保持スペーサ４１は、挿入孔２２において段差２２ａの基端側部分に圧入されて嵌まり込んでいる。また、第１保持スペーサ４１の内孔４１ｂには、ガラス玉５の長手方向一端部５ｂが挿入されており、長手方向一端部５ｂの部分球面状の部分が内向きフランジ４１ａに載せられて支持されている。更に、第１保持スペーサ４１は、合成樹脂から成り、弾性変形可能であって合成ゴムより弾性係数が小さくなっている。第１保持スペーサ４１の内孔４１ｂは、ガラス玉５の長手方向一端部５ｂの部分球面状の部分であって最も半径方向外側に膨らんだ部分と略同径に形成されており、内孔４１ｂにガラス玉５の長手方向一端部５ｂが嵌まり込んでいる。
【００５７】
また、第１保持スペーサ４１は、軸線方向他方側の開口端部に爪状部分４１ｃを有している。爪状部分４１ｃは、半径方向内方に突出しており、軸線方向他方側の開口端部において周方向全周にわたって形成されている。なお、爪状部分４１ｃは、必ずしも周方向全周に渡って形成されている必要はなく、複数の爪状部分４１ｃを間隔を空けて形成するようにしてもよい。このように形成される爪状部分４１ｃは、ガラス玉５の長手方向一端部５ｂの部分球面状の部分に引掛り、長手方向一端部５ｂの部分球面状の部分が第１保持スペーサ４１から抜けないようになっている。
【００５８】
第２保持スペーサ４２は、第２スペーサ２５Ｂと第２保持リング３２Ｂとを有しており、第２スペーサ２５Ｂと第２保持リング３２Ｂとが一体的に構成されている部材である。即ち、第２保持スペーサ４２は、大略有底円筒状に形成されている。第２保持スペーサ４２は、その上面をキャップ１２の天井部分１７ｄに当接させるようにして小径部１７ｂに圧入して嵌められている。また、第２保持スペーサ４２の内孔４２ａには、ガラス玉５の長手方向他端部５ｃが挿入されており、ガラス玉５の長手方向他端部５ｃが第２保持スペーサ４２の天井面４２ｂに当てられて支持されている。更に、第２保持スペーサ４２は、合成樹脂から成り、弾性変形可能であって合成ゴムより弾性係数が小さくなっている。これにより第２保持スペーサ４２の内孔４２ａは、ガラス玉５の長手方向他端部５ｃの部分球面状の部分であって最も半径方向外側に膨らんだ部分と略同径に形成されており、内孔４２ａにガラス玉５の長手方向他端部５ｃが嵌まり込んでいる。
【００５９】
また、第２保持スペーサ４２は、軸線方向一方側の開口端部に爪状部分４２ｃを有しており、爪状部分４２ｃは、半径方向内方に突出しており、軸線方向一方側の開口端部において周方向全周にわたって形成されている。なお、爪状部分４２ｃは、必ずしも周方向全周に渡って形成されている必要はなく、複数の爪状部分４２ｃを間隔を空けて形成するようにしてもよい。このように形成される爪状部分４２ｃは、ガラス玉５の長手方向他端部５ｃの部分球面状の部分に引掛り、長手方向他端部５ｃの部分球面状の部分が第２保持スペーサ４２から抜けないようになっている。
【００６０】
このように構成される安全弁１Ｂは、第１スペーサ２４Ｂと第１保持リング３１Ｂとが一体的に構成され、且つ第２スペーサ２５Ｂと第２保持リング３２Ｂとが一体的に構成されているので、部品点数を低減することができる。
【００６１】
その他、第３実施形態の安全弁１Ｂは、第１実施形態の安全弁１と同様の作用効果を奏する。
【００６２】
［第４実施形態］
第４実施形態の安全弁１Ｃの弁体３Ｃは、その基端部３ａの外周面に取付溝３ｆが形成されている。取付溝３ｆは、半径方向内方に凹んでおり、基端部３ａの外周面において周方向全周にわたって形成されている。この取付溝３ｆには、摺動リング７が嵌まり込んでいる。摺動体の一例である摺動リング７は、大略円筒状に形成されており、弁体３Ｃに比べて摺動抵抗が小さい材料、例えばテフロン（登録商標）、ポリアセタール、又はポリアミドによって構成されている。摺動リング７の外径は、キャップ１２の大径部１７ａの孔径と略同一になっており、摺動リング７がキャップ１２の内周面に密着するようになっている。即ち、摺動リング７とキャップ１２とがそれらの間に隙間がないように当接し、弁体３とキャップ１２の内周面との間を封止している。これにより、ガラス玉５が破損した際にその細かな破片が摺動リング７とキャップ１２との間に入り込むことを防ぐことができる。これにより、細かな破片が入り込むことによって生じる摺動抵抗の増加等を防ぐことができる。また、摺動リング７がキャップ１２の内周面に密着しているので、弁体３が開方向に移動する際、摺動リング７がキャップ１２の内周面に付着する細かな破片を掃きながら軸線方向他方に移動するので、移動中も摺動リング７とキャップ１２との間に細かな破片が入り込むことを防ぐことができる。
【００６３】
その他、第４実施形態の安全弁１Ｃは、第１実施形態の安全弁１と同様の作用効果を奏する。
【００６４】
［その他の実施形態］
第１乃至第４実施形態の安全弁１，１Ａ〜１Ｃでは、ガラス玉５は、長手方向一端部５ｂに先端部分５ｄを有するような形状で形成されているが、必ずしもそのような形状である必要はない。例えば、前述の通り、ガラス玉５の長手方向一端部５ｂ及び長手方向他端部５ｃの両方ともに部分球面状に形成されてもよく、ガラス玉５が破損した際にガラス玉５の長手方向一端部５ｂ及び長手方向他端部５ｃが大きな破片として残るような形状であればよい。
【００６５】
また、第１乃至第４実施形態の安全弁１，１Ａ〜１Ｃでは、ガラス玉５の長手方向一端部５ｂ及び長手方向他端部５ｃの両方が保持リング３１，３２によって夫々保持されているが、必ずしも両方が保持されている必要はない。前述の通り、ガラス玉５の長手方向一端部５ｂ及び長手方向他端部５ｃが空間１８に嵌まり込むことは殆どなく可能性をゼロに近づけるものであるので、あらゆる設計上の理由によりガラス玉５の長手方向一端部５ｂ及び長手方向他端部５ｃの一方のみを保持体６によって保持するようにしてもよい。
【００６６】
更に、第１乃至第４実施形態の安全弁１，１Ａ〜１Ｃでは、弁体３，３Ａ〜３Ｃを高圧側通路１４に挿入することによって弁通路１６を塞いでいるが、必ずしもこのような構成である必要はない。例えば、高圧側通路１４内又は高圧側通路１４の開口周りにシート部材を設け、シート部材に弁体３，３Ａ〜３Ｃが着座して弁通路１６を閉じるようにしてもよい。また、第１乃至第４実施形態の安全弁１，１Ａ〜１Ｃでは、空間１８のガスは、弁体３とキャップ１２との間を通って弁通路１６に導かれるので、必ずしも弁体３に連通路２３が形成されている必要はない。
【００６７】
また、第１乃至第４実施形態の安全弁１，１Ａ〜１Ｃにおいて、キャップ１２の大径部の内周面であって段差面１７ｆの近傍に凹部を形成してもよい。凹部は、前記内周面から半径方向外方に向かって凹ませるように形成されており、前記内周面の周方向全周にわたって延在している。この凹部は、空間１８と繋がっており、ガラス玉５が破損した際に飛散する破片が入り込むようになっている。即ち、ガラス玉５が破損した際の破片を収容するスペースの容積を大きくすることができる。また、凹部の各面（例えば、周方向に延びる周面、及び軸線方向一方側の面等）に粘着シートを貼り付けてもよい。これにより、凹部に入り込んだ破片を粘着シートによって捕捉して空間１８に戻ることを防ぐことができ、凹部に入り込んだ破片が脱落して弁体３とキャップ１２との間に入り込むことを抑制することができる。
【００６８】
更に、第１乃至第４実施形態の安全弁１，１Ａ〜１Ｃにおいて、弁体３の基端部３ａであってその軸線方向他方側の端面には、凹溝が形成されていてもよい。凹溝は、例えば軸線Ｌ１を中心とする円環状の溝として前記端面に形成される。なお、凹溝の溝径及び形状については限定されない。凹溝を形成することによって、この凹溝にガラス玉５が破損した際の破片を収容することができるので、前述する凹部と同様に破片を収容するスペースの容積を大きくすることができる。
【００６９】
第４実施形態の安全弁１Ｃでは、ガラス玉５が第１保持リング３１及び第２保持リング３２によって保持されているが、摺動リング７の機能だけを達成するためには、ガラス玉５が第１保持リング３１及び第２保持リング３２によって保持されている必要はない。
【符号の説明】
【００７０】
１，１Ａ〜１Ｃ  安全弁
２，２Ａ  ハウジング
３，３Ａ  弁体
４  付勢ばね
５  ガラス玉
５ｂ  長手方向一端部
５ｃ  長手方向他端部
５ｅ  中間部分
６，６Ａ、６Ｂ  保持体
７  摺動リング（摺動体）
１１  ブロック
１２  キャップ
１３  弁孔
１４ｂ  第１ポート
１５ｂ  第２ポート
１６  弁通路
１８  空間
２４  第１スペーサ
２５  第２スペーサ
３１  第１保持リング（第１保持部材）
３１Ａ  第１のＯリング（第１保持部材）
３２  第２保持リング（第２保持部材）
３２Ａ  第２のＯリング（第２保持部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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