(57)【要約】【課題】燃焼ガス源と燃焼装置間において、圧力の上昇あるいは低下、逆火、爆縮などの異常事態が生じたときに安全迅速に燃焼ガス源と燃焼装置との間を遮断する。【解決手段】弁本体１０の外筒１１を細長く伸長した有底筒とし、その解放端に導入口１３及び送出口１４を有する弁頭１２を固定する。外筒１１内には、導入口１３に接続された入側圧力保持弁１５を設け、導入口１３側の圧力が所定値以上になると開動作し、また送出口１４側の圧力が導入口１３側より所定値以上大きくなると閉動作する構成とする。そして、外筒１１内には内筒２５が設けられ、圧力保持弁１５と送出口１４との間に長い折り返し迂回路を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼ガス源から供給される燃焼ガスを受け入れる導入口と、燃焼ガスを送り出す送出口とを有する弁本体と、
導入口に接続され、燃焼ガスの入側圧力が所定値以上の時に開動作する入側圧力保持弁と、
圧力保持弁の出側に連接され、弁本体と同軸に伸長して入側圧力保持弁と送出口との間に折り返し迂回路を形成する内筒と、を含む燃焼ガス源用圧力弁。
【請求項２】
請求項１記載の燃焼ガス源用圧力弁において、
弁本体の導入口近辺には、燃焼ガスの入側圧力が所定値以上に上昇した時に開動作して弁本体の導入口を大気に解放する逃がし弁が設けられていることを特徴とする燃焼ガス源用圧力弁。
【請求項３】
請求項１又は２記載の燃焼ガス源用圧力弁において、
弁本体の導入口近辺には、燃焼ガスの入側圧力が所定値以下に低下したときに開動作して弁本体の導入口に大気を導く補給弁が設けられていることを特徴とする燃焼ガス源用圧力弁。
【請求項４】
請求項１、２、３のいずれか１に記載の燃焼ガス源用圧力弁において、
弁本体の送出口近傍には、燃焼ガスの出側圧力が所定値以下に低下したときに開動作して弁本体の送出口に大気を導く補給弁が設けられていることを特徴とする燃焼ガス源用圧力弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃焼ガス源用圧力弁、特に水素ガスなどの燃焼ガス源から燃焼ガスを燃焼装置に導く導管路中に設けられ、異常圧力発生時にも安全に燃焼ガス源と燃焼装置とを遮断することのできる改良された燃料ガス源用圧力弁を提供することにある。
【背景技術】
【０００２】
燃焼ガス源から、水素ガスあるいは炭化水素系燃焼ガスを燃焼装置に送り出し、各種の作業に用いるシステムが広範囲の分野に応用されており、例えばガス溶接機、融雪装置、ビニールハウスの保温、養殖施設における温度管理あるいは輸送手段における車載動力源としても用いられている。
【０００３】
このような燃焼ガス源としても、近年種々の装置が用いられ、例えば本発明者は特願２００６−１８７２４５号として新たな電気分解を利用した燃焼ガス発生装置を提案している。
【０００４】
しかしながら、このような装置において、しばしば問題となることは、燃焼ガス源から燃焼装置までの導管路において、大きな圧力変動が生じた時にどのようにして燃焼ガス源と燃焼装置とを遮断するかということにある。
【０００５】
このような圧力変動は。例えば前述した電気分解を利用した燃焼ガス発生装置においては、発生ガス圧が急激に上昇することが考えられ、これによって燃焼装置の作用が極めて不安定になるという場合がある。
【０００６】
また、逆に水素ガスを供給している場合、システムのどこかでいわゆる爆縮現象が生じ急激に圧力が局所的に低下する場合もあり、このような場合には、爆縮がシステム全体に及ばないように導管路にてこれを遮断する必要がある。例えば、燃焼装置においてしばしば発生する、逆火現象などが生じた場合、燃焼装置の発火が導管路を通って燃焼ガス源に到達する恐れがあり、このような逆火を確実に防止する従来装置は従来において得られていなかった。
【０００７】
従来においても、このような圧力弁あるいは圧力逃がし弁は各種提案されていた。
【０００８】
例えば、特許文献１には自己着火内燃機関の圧力ライン内に組み込む圧力弁が示されている。
【０００９】
【特許文献１】特表２００６−５０７４４６号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の圧力弁では、圧力の変化によって高圧を外部に逃がすことが主眼となっており、例えば前述した爆縮などが発生した時にこれを有効に圧力補償例えば外部からの圧力を迅速に導管路内に取り込むなどの配慮がなされていなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、効果的に逆火などを燃焼ガスの導管路において遮断することのできる改良された燃焼ガス源用圧力弁を提供することにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下図面に基づいて本発明の好適な実施形態を説明する。
【００１３】
図１には、本発明にかかる燃焼ガス源用圧力弁の好適な第１実施例が示されている。弁本体１０は図示していない燃焼ガス源と燃焼装置との間をつなく導通路に挿入接続されている。本発明における弁本体１０は細長い円筒状の外筒１１を含み、この外筒１１は一端が底部１１ａとして閉じられており、他端がねじ部１１ｂを持った開口端を形成している。この外筒１１の上部開口端には弁頭１２が気密にねじ結合されている。図には詳細に示されていないが、外筒１１と弁頭１２との間の気密は、接触面を鏡面仕上げして圧接するかあるいは適当なOリングなどを両者間に介在させることによって行われている。
【００１４】
弁頭１２には、燃焼ガス源から供給される燃焼ガスを受け入れる導入口１３および燃焼ガスを送り出す送出口１４が設けられている。導入口１３および送出口１４は共に、弁頭１２に内に設けられた導路を通って前記外筒１１に連通している。
【００１５】
実施形態において、外筒１１内には入側圧力保持弁１５が設けられており、この圧力保持弁１５は導入口１３に接続されており、燃焼ガスの入側圧力が所定値以上の時に開動作をすることができる。
【００１６】
具体的に、入側圧力保持弁１５は、弁筒１６と弁栓１７とを含み、また弁筒１６内部には開閉弁１８が図の上下方向に移動自在に挿入されている。弁栓１７は弁筒１６の上端にねじ結合されており、また弁栓１７自体は前述した弁頭１２にねじ固定されている。弁栓１７と弁頭１２との間にはOリング１９が挟み込まれ、気密が保たれている。弁栓１７の中央部には導口２０が設けられ、燃焼ガスが導入口１３から圧力保持弁１５に向かって導かれる。
【００１７】
弁筒１６の図１における下方端には止め栓２１がねじ結合しており、弁筒１６内に挿入された圧力調整バネ２２を開閉弁１８と止め栓２１との間に圧縮状態で位置決めしている。従って、開閉弁１８は圧力調整バネ２２の上方向に向かう圧力にて弁栓１７下面に向かって押しつけられ、この押しつけ面を鏡面とすることによって、弁栓１８を閉動作している。もちろん、この鏡面加工部には、通常のOリングなどを設けることも可能である。開閉弁１８にはその中心部を貫く導路２３が設けられており、開閉弁１８の上下が連通している。同様に、前述した止め栓２１にもその中央部には導路２４が設けられており、止め栓２１は圧力保持弁の内外端を連通している。
【００１８】
入側圧力保持弁は以上の構成からなり、導入口１３に燃焼ガスが供給されない状態では、圧力調整バネ２２の押圧力によって開閉弁１８が弁栓１７を閉動作しており、一方、導入口１３に燃焼ガスが供給されると、この時の燃焼ガス圧が所定値を超えると、この圧力によって開閉弁１８が図の下方に押し下げられ、入側圧力保持弁１５を開動作することができる。従って、この入側圧力保持弁１５によれば、燃焼ガス源の圧力が所定値に達するまでは燃焼ガスを送出口１４から燃焼装置側に供給することなく圧力弁１０を閉止状態に置くことができる。
【００１９】
また、燃焼ガスが所定の圧力以上で導入口１３に供給されている場合であっても、逆火などが生じることによって燃焼装置側から入側圧力保持弁１５の出側に大きな圧力が加わった時には開閉弁１８を図の上方向に押し上げて弁栓１７と密着させ圧力保持弁１５を閉動作することが可能となる。これによって、逆火などの逆圧力発生時に、燃焼ガス源と燃焼装置とを確実に遮断することができる。
【００２０】
さらに、本発明において特徴的な事は、前記圧力保持弁１５の出側に連接され、弁本体と同軸に伸長して入側圧力保持弁１５と送出口１４との間に折り返し迂回路を形成する内筒２５が設けられていることである。この内筒２５は円筒形状からなり、その径は外筒１１の径よりも小さく、これによって、外筒１１の内部を内筒２５によって二分し、ガス導出路を内筒２５の内部から図の下方に向かう導路と内筒２５と外筒１１との間を通り図の上方向に向かう導路とに分けることができ、この折り返し迂回路によって、入側圧力保持弁１５から送出口１４までの導路長を著しく長くすることが可能となる。実施形態において、内筒２５は圧力保持弁１５の弁筒１６下部にねじ固定されている。
【００２１】
以上説明したように、本発明の第１実施形態によれば、燃焼ガスは圧力弁の導入口１３側において入側圧力保持弁１５の圧力制限作用を受け、所定圧力以下ではガスの供給が絶たれ、また送出口１４側の圧力が上がったときにはただちに導入口１３側において圧力保持弁１５が閉動作して逆火などの燃焼ガス源への延焼また出側の高圧が燃焼ガス源に及ぶことを確実に防止することが出来る。
【００２２】
さらに、本実施形態によれば、外筒１１内に設けた内筒２５によって圧力保持弁１５と送出口１４との間には長い折り返し迂回路が形成され、これによって逆火などが生じたときにも、送出口１４から導入口１３までに至る導路を長く設定して、逆火の到達時間を遅らせ、この間に圧力保持弁１５を閉動作するなど所望の遮断動作を確実に行うことが可能となる。
【００２３】
図２には本発明にかかる燃焼ガス源用圧力弁の第２実施形態が示されている。第１実施形態と同一部材には同一符号を付し説明を省略する。
【００２４】
第２実施形態において特徴的なことは、第１実施形態の圧力弁に、さらに高圧を外部へ逃がす逃がし弁そして内部が低圧になったときに外部から外気圧を取り込む補給弁が設けられていることである。すなわち、弁頭１２の導入口１３近傍には、逃がし弁３１が設けられており、燃焼ガス供給側が高圧になった時にこの高圧を大気に解放して逃がすことができる。
【００２５】
また、燃焼ガス源側に爆縮などによる急激な低圧が生じた時には、前記逃がし弁３１に並列して補給弁３２が設けられており、前記低圧異常時には大気を迅速に弁頭１２の導入口１３に補給して圧力の低下を補償することが可能である。また同様に、弁頭１２の送出口１４近傍には第２の補給弁３３が設けられ、燃焼装置側に爆縮などによる低圧が生じた時には大気からこの低圧を補償する空気を迅速に送り込むことが可能である。
【００２６】
以下に各弁３１，３２，３３をそれぞれ図３，４，５を用いて詳細に説明する。
【００２７】
逃がし弁３１は図３に詳細に示され、弁体４０の下方に設けられたねじ部４１によって弁本体１０の弁頭１２にしっかりと固定される。弁体４０の上部には弁栓４２がねじ止めされ、この弁栓４２の中央に弁軸４３が上下方向に摺動自在に案内されている。この弁軸４３の下方端には弁座４４が固定されており、弁体４０に設けられている導路４０ａを開閉することができる。弁体４０にはさらにその側方に複数の開口路４０ｂが設けられており、弁座４４が開口した時には、前記導路４０ａを大気に解放することができる。
【００２８】
図から明らかなように、弁栓４２と弁座４４との間には圧縮バネ４５が設けられており、前記弁栓４２の高さを調整することによって、弁座４４の動作圧力を任意に調整することができる。
【００２９】
本実施形態における逃がし弁３１は以上の構成からなり、弁本体１０の導入口１３に導かれる燃焼ガスの圧力が上昇して所定値を超えた時には、図３の弁座４４は圧縮バネ４５の押圧力に打ち勝って開き、前記高圧を大気に迅速に逃がすことができる。これによって、燃焼ガスの高圧異常を迅速に解消することが可能となる。
【００３０】
図４には図２に示した補給弁３２の詳細な構成が示されている。
【００３１】
この補給弁３２は前述した逃がし弁３１と逆に、導入口１３が低圧となったときに外部から空気を導入口へ導く動作を行い、このために、弁座の向きが逆になっている。補給弁３２も弁本体１０の弁頭１２に密接固定される固定ねじ５０を有する弁体５１を持っている前記逃がし弁３１と同様に、この補給弁３２においても弁体５１が弁頭１２と接触する部分は鏡面仕上げされており気密が保たれるが、必要に応じてＯリングなどを設けることも好適である。弁体５１の上部には弁栓５２が高さ方向調節可能にねじ結合している。そして、この弁栓５２にはフランジ軸５３が上下方向に摺動自在にガイドされている。フランジ軸５３はその途中にフランジ５４を有し、このフランジ５４がリング状パッキン５５を弁体５１の導路５１ａの上端開口に押しつけこれを閉止している。リング状パッキン５５の押しつけ力を得るため、前記フランジ５４と弁栓５２の下面との間には圧縮バネ５６が挿入されている。図から明らかなように、フランジ５４とリング状パッキン５５にはそれぞれ複数の開口５４ａ，５５ａが設けられており、この開口を閉止するために弁座５７が設けられている。そして、前記フランジ軸５３の下端に設けられたストッパ５８と前記弁座５７との間には圧縮バネ５９が設けられている。このストッパ５８はフランジ軸５３の軸方向に位置調整可能であり、補給弁３２を弁本体１０に組み込む前にストッパ５８の軸方向位置を調節し、補給弁３２の動作圧力を任意に設定可能である。
【００３２】
本実施形態における補給弁３２は以上の構成からなり、弁本体の導入口１３側が、燃焼ガス源の爆縮などによって低圧となった時には、弁座５７が圧縮バネ５９の押圧力に抗して開き、外部の大気を導入口１３に取り入れ、低圧を迅速に補償することが可能となる。図５は弁本体１０の送出口１４側に設けられた補給弁３３を示し、弁体６０は弁頭１２の下端にねじ固定され、Ｏリング６１によって弁頭１２との機密が保たれている。弁体６０には弁栓６２がねじ込まれ、両者間にはリング状パッキン６３が設けられ機密が保たれている。
【００３３】
弁栓６２内部には弁座６４が設けられ、弁座６４と弁体６０との間に設けられた圧縮バネ６５によって弁座６４は弁栓６２の導路６２ａを閉止している。
【００３４】
図５に示す補給弁３３は以上の構成からなり、弁本体１０の送出口１４の圧力が低下したときには、ただちに弁座６４は圧縮バネ６５の押圧力に抗して開き、外部の大気圧を弁本体１０に供給して低圧を迅速に補償することができる。従って、弁本体１０と燃焼装置との間に爆縮などが生じて急激な低圧が生じた場合においても、この低圧によるシステムへの被害を迅速に回避することが可能となる。
【００３５】
以上説明したように、本発明によれば、燃焼ガス源と燃焼装置との間を効果的に遮断して、異常時に被害を最小限に食い止めることができる。特に、燃焼装置側で発生した逆火などに対しては、この逆火が入側圧力保持弁を通過するまでの導路を折り返し迂回路として一種の迷路形状を作り、この迷路通過時に逆火が鎮火することを期待でき、またこの迂回路を通過する時間によって、圧力保持弁を閉止し、燃焼ガス源への逆火侵入を確実に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明にかかる燃焼ガス源用弁本体の好適な第１実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態を示す断面図である。
【図３】図２における逃がし弁の具体的な構造を示す断面図である。
【図４】図２における補給弁３２の具体的な構造を示す断面図である。
【図５】図２における補給弁３３の具体的な構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  弁本体、１１  外筒、１２  弁頭、１３  導入口、１４  送出口、１５  入側圧力保持弁、２５  内筒、３１  逃がし弁、３２，３３  補給弁。
【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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