(57)【要約】【課題】            コンパクトで安価な安全装置付きの減圧弁を提供する。【解決手段】        一端に高圧ガス供給源への接続口を有し他端にガス機器へのガス供給口を有するケースと、該ケースに固定されその長手方向に延在するノズルと、該ノズルに内方気密シールを介して摺動可能に取り付けられる内方遊嵌体と、該内方遊嵌体と前記ケースの間にあって前記ケース内を外方気密シールと共に摺動する外方遊嵌体と、該外方遊嵌体を前記ケースのガス供給口側に付勢する調圧バネと、を備える安全装置付き減圧弁において、前記ノズルは高圧ガス供給源に接続されるとともに先端部にガス噴出口が設けられており、前記内方遊嵌体は前記ガス噴出口に正対するノズルストッパーが設けられており、前記外方遊嵌体は調圧バネの付勢方向に前記内方遊嵌体を押す支承部が設けられており、かつ、前記ケースは前記外方遊嵌体の摺動範囲内にケース外部と通じるガス排出部が設けられてなる。【選択図】          図１
2005207492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に高圧ガス供給源への接続口を有し他端にガス機器へのガス供給口を有するケースと、該ケースに固定されその長手方向に延在するノズルと、該ノズルに内方気密シールを介して摺動可能に取り付けられる内方遊嵌体と、該内方遊嵌体と前記ケースの間にあって前記ケース内を外方気密シールと共に摺動する外方遊嵌体と、該外方遊嵌体を前記ケースのガス供給口側に付勢する調圧バネと、を備える安全装置付き減圧弁において、
前記ノズルは高圧ガス供給源に接続されるとともに先端部にガス噴出口が設けられており、
前記内方遊嵌体は前記ガス噴出口に正対するノズルストッパーが設けられており、
前記外方遊嵌体は調圧バネの付勢方向に前記内方遊嵌体を押す支承部が設けられており、かつ、
前記ケースは前記外方遊嵌体の摺動範囲内にケース外部と通じるガス排出部が設けられている
ことを特徴とする安全装置付き減圧弁。
【請求項２】
ノズルストッパーは内方遊嵌体に上下左右に移動可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の安全装置付き減圧弁。
【請求項３】
ノズルは、高圧ガス供給源側のカットノズルと、ガス噴出口側のコアノズルと、前記カットノズルとコアノズルの結合部に設けたノズルシールと、該ノズルシールを支持するバックアップ部材とを備えてなり、
該バックアップ部材は熱軟化性又は所定の応力で座屈する材料からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の安全装置付き減圧弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガスボンベ等から供給される高圧ガスを所定の二次圧に減圧する減圧弁に係り、特にガス圧が許容値以上に達した場合にその異常ガスを大気中に開放し安全を確保する安全装置付き減圧弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧ガスボンベ等に蓄圧された高圧ガスは、通常減圧弁により所定の二次圧に減圧して使用される。このような減圧弁にはガス機器の損傷を防止し、安全を確保するため安全機構付きの減圧弁が多く使用される。そのような減圧弁は、例えば特許文献１の卓上ビールサーバのガスボンベに用いる減圧弁に示されているように、一般に、安全機構部が減圧機構部とは別個独立に設けられている。
【０００３】
【特許文献１】特開2002-37394号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、そのような従来の安全装置付きの減圧弁は減圧弁全体のサイズが大きくなるばかりでなく、減圧及び安全機構部にそれぞれ圧力調整用の調圧バネを設けなければならなく構造が複雑になるという問題点がある。このため、特に家庭用の冷蔵庫を利用するホームビールサーバ等ではコンパクトな減圧弁が求められている。また、一層の原価低減も求められている。
【０００５】
本発明は、そのような要請に鑑み、コンパクトで安価な安全装置付きの減圧弁であって、例えば家庭の冷蔵庫で便利に利用できるホームビールサーバなどコンパクト性が要求される高圧ガス利用装置に用いられる安全装置付き減圧弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る安全装置付き減圧弁は、一端に高圧ガス供給源への接続口を有し他端にガス機器へのガス供給口を有するケースと、該ケースに固定されその長手方向に延在するノズルと、該ノズルに内方気密シールを介して摺動可能に取り付けられる内方遊嵌体と、該内方遊嵌体と前記ケースの間にあって前記ケース内を外方気密シールと共に摺動する外方遊嵌体と、該外方遊嵌体を前記ケースのガス供給口側に付勢する調圧バネと、を備える安全装置付き減圧弁において、前記ノズルは高圧ガス供給源に接続されるとともに先端部にガス噴出口が設けられており、前記内方遊嵌体は前記ガス噴出口に正対するノズルストッパーが設けられており、前記外方遊嵌体は調圧バネの付勢方向に前記内方遊嵌体を押す支承部が設けられており、かつ、前記ケースは前記外方遊嵌体の摺動範囲内にケース外部と通じるガス排出部が設けられてなる。
【０００７】
上記安全装置付き減圧弁において、ノズルストッパーは内方遊嵌体に上下左右に移動可能に支持されているのが好ましい。
【０００８】
ノズルは、高圧ガス供給源側のカットノズルと、ガス噴出口側のコアノズルと、該カットノズルとコアノズルの結合部に設けたノズルシールと、該ノズルシールを支持するバックアップ部材とを備えてなり、該バックアップ部材は熱軟化性又は所定の応力で座屈する材料からなるのが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る減圧弁は、コンパクトで安価な構造であって、例えば家庭の冷蔵庫で便利に利用できるホームビールサーバ等に用いられる安全装置付の減圧弁に適しており、また、コンパクトであるから、ガス機器へガスを供給するガス供給口を所用の位置に設けることができ、使用上又デザイン上からの要求にも応えることができる。さらに材料費が低減できるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に係る一実施例による減圧弁の正面断面図を図１に示す。図２に図１のＡ−Ａ断面図を示す。本例による減圧弁では、一端が閉塞され他端が開口した外筒12と、その外筒の開口部に螺合するキャップ22とからケース11が構成される。ケース11の一端には、減圧弁に高圧ガス供給源を接続するための接続口25が設けられ、他端にはガス機器へ減圧されたガスを供給するためのガス供給口16が設けられている。また、ケース11には、異常高圧ガスを大気中に放出するためのガス排出孔17がガス排出部18として設けられている。
【００１１】
ケース11内には、ノズル50がその長手方向に延在し、該ノズル50に内方遊嵌体30が摺動可能に取り付けられている。内方遊嵌体30とケース11の間には、外方遊嵌体40が設けられ、外方遊嵌体40にはこれをケース11のガス供給口16側に付勢する調圧バネ65が設けられている。
【００１２】
ノズル50は、そのフランジ53が外筒12の開口側の端部に外筒12とキャップ22で締め付けられてケース11と一体になっている。ノズル50の一端は鋭いカットノズル52となり、以下で説明するようにガスボンベの風板を突き破って高圧ガスを導出できるようになっている。この導出された高圧ガスはガス流路54を通って他端のガス噴出口55から噴出する。
【００１３】
内方遊嵌体30は、ヘッド31とこれに螺合したガイド38からなり、ヘッド31はノズル50の先端に対向しており、ガイド38はノズル50の軸に沿って延在している。図３の内方遊嵌体30部分の拡大断面図に示すように、ヘッド31の中央部には、ヘッド31、上部材33、下部材34で構成されるノズルストッパー取付部32が設けられている。
【００１４】
外方遊嵌体40は、内方遊嵌体30のガイド38の外周にはまり込む円筒形状をしており、その上端部にフランジ41が設けられている。フランジの上面は外方気密シール61の載置面となり、下面は調圧バネ65の当接面となっている。また、外方遊嵌体40の下端部に、内方遊嵌体30を下方から支える支承部42が設けられている。
【００１５】
内方遊嵌体30のノズルストッパー取付部32には、図３に示すように、ノズルストッパー45が取り付けられている。ノズルストッパー45は、そのフランジ46がノズルストッパー取付部32内で上下左右に動くことができるようになっているため、内方遊嵌体30とノズル50の軸方向が少々ずれていても、ノズル50のガス噴出口55に正対できるようになっている。このためノズルストッパー45をガス噴出口55に均等に当接させることができる。
【００１６】
調圧バネ65は、ノズル50のフランジ53上面から外方遊嵌体40のフランジ41下面間に設けられており、外方遊嵌体40をケース11のガス供給口16側に付勢している。
【００１７】
また、ガイド38とノズル50間には、図１に示すように内方気密シール60が設けられ、ガイド38と外筒12間には外方気密シール61が設けられている。これにより、外筒12、外方気密シール61、内方遊嵌体30、内方気密シール60及びノズル50によって囲まれたケース11のガス供給口16側の空間は気密が確保される。その空間には、ノズル50のガス噴出口55が開口しており二次圧室100となっている。
【００１８】
一方、外筒12、外方気密シール61、内方遊嵌体30、内方気密シール60、ノズル50及びフランジ53で囲まれた空間は、上述したケース11に設けたガス排出孔17によりケース11外部に連通し、大気圧室110となっている。ガス排出孔17の位置は、二次圧室の許容圧力によって決められる。
【００１９】
本減圧弁は、図４に示すように、接続口25にガスボンベ80を接続し、ガス供給口16から供給されるガスをガス機器に導いて使用される。まずガスボンベ80を接続口25にねじ込むと、ガスボンベの風板81がカットノズル52で穿孔される。ガスボンベ80が完全にねじ込まれた状態でガスボンベ80、キャップ22及びノズル50で囲まれる空間はボンベシール62で気密が確保され、高圧ガスがガスボンベ80からガス流路54を経てガス噴出口55から二次圧室100に噴出する。
【００２０】
本減圧弁によるガス圧の調整は以下のように行われる。減圧弁にガスボンベ80を接続する前は、図１に示すように、ノズルストッパー45は外方遊嵌体40及び内方遊嵌体30を介して調圧バネ65によりガス噴出口55から持ち上げられた状態になっている。ガスボンベ80が接続されると高圧ガスがガス噴出口55から噴出し、二次圧室100にガスが満たされ二次圧室100のガス圧が上昇する。二次圧室100のガス圧が上昇し所定の圧力になると外方遊嵌体40及び内方遊嵌体30は調圧バネ65に抗して下方に摺動する。このときノズルストッパー45は、図４に示すように内方遊嵌体30の上部材33とノズル50のガス噴出口55とによって挟みこまれ、ノズルストッパーがガス噴出口55を塞ぐため高圧ガスの供給が止まる。その状態でガスが消費され二次圧室100のガス圧が低下すると、ノズルストッパー45はガス噴出口55から離脱し、再度高圧ガスが二次圧室100に供給されるようになる。通常時は上記作動が繰り返され所定圧のガスが供給される。
【００２１】
しかしながら、何らかの原因、例えばノズルストッパー45が損傷すると二次圧室100の圧力が異常に上昇する場合がある。このような場合は、上述したように先ずノズルストッパー45が内方遊嵌体30の上部材33とノズル50のガス噴出口55とによって挟みこまれ、内方遊嵌体30はノズルに固定されるためもはや下方に移動できなくなる。次に、外方遊嵌体40が外方気密シール61を伴って内方遊嵌体30のガイド37に沿って下方に摺動する。外方遊嵌体40が調圧バネ65に抗して所定量下方に摺動すると、外方気密シール61が排出孔17に達し、二次圧室100のガスが大気中に放出される。ガスが放出され二次圧室のガス圧が低下すると、外方遊嵌体40は調圧バネ65に付勢され上昇する。上記作動により二次圧室100のガス圧が許容値以内に保持され安全が確保される。
【００２２】
本減圧弁は上述のような構成にすることにより、調圧バネ65は一個で足り、減圧弁全体の大きさをコンパクトにすることができる。また、内方遊嵌体30及び外方遊嵌体40は高圧の一次圧を受けないから、比較的強度の弱い樹脂製で容易に構成することができ、安価な減圧弁を構成することができる。
【００２３】
以上本発明について説明したが、内方遊嵌体30は図３に示すようにヘッド31に支持部37を設けるのがよい。これにより、外筒12内での内方遊嵌体30の傾きを防止しその摺動を円滑にすることができる。なお、支持部37はガイド38に設けてもよい。ノズルストッパー45は、図５に示すようにヘッド31にネジ結合により内方遊嵌体30と一体にすることができる。ケース11は、図６に示すように外筒12と外筒の開口部にねじ込まれたキャップ22から構成してもよく、ノズル50は、キャップ22にねじ込んでケース11に固定するようにしてもよい。減圧弁とガスボンベ80の接続は、ボンベケース85を用いガスボンベ80を収納したボンベケース85を減圧弁と螺合させるようにして行ってもよい。
【００２４】
また、本減圧弁はビールサーバに用いるガスボンベ以外にも使用でき、ガスボンベ以外の高圧ガス供給手段に接続して使用することもできる。なお、ガスボンベ以外の高圧ガス供給手段に接続して使用する場合は、ケース11の接続口25や、カットノズル52部の構造をその手段に適合するように構成する。
【００２５】
また、内方遊嵌体30を押圧する外方遊嵌体40の支承部42は、図７に示すように、外方遊嵌体40に設けた突条43と、これが入り込み摺動する溝39を内方遊嵌体30に設けたものでもよい。
【００２６】
ノズル50は図１のように一体で構成してもよいが、図８に示すようにカットノズル52とコアノズル51に分割して構成することができる。この場合は、清浄なガスを供給するためのフィルタ70をガス流路54内に容易に設けることができる。また、コアノズル51とカットノズル52間に設けるノズルシール63のバックアップ部材75を、例えば所定の温度を超えると急激に軟化するいわゆる熱軟化性の材料又は所定の応力で座屈する材料から構成することができ、これによりガスボンベ圧の異常上昇を防止する安全装置を容易かつ安価に構成することができる。
【００２７】
ガス供給口16は、図９に示すように、ケース11の軸と直角方向に設けることもできる。ガス供給口16は、二次圧室100に連通し、ガス機器にガスを導くのに便利な位置に設ければよい。図１に示すようにガス供給口16をケース11の軸方向に設ける場合は、ガス機器への配管を含めた減圧弁全体をコンパクトにまとめることができる利点がある。
【００２８】
ガス排出孔17は、図１に示す例では外筒12の側壁部に設けられ、大気圧室110を外筒12の外部に連通させているが、二次圧室100のガス圧が異常に上昇した場合にガスを大気中に放出させる機能を有する限り他の手段によってもよい。例えば、図１０に示すようにガス排出部18を、内方遊嵌体30のガイド38に設けたガス排出孔170と、外筒12の端部とネジ部にそれぞれ設けた溝171と溝172から構成してもよい。なお、外筒12とキャップ22のネジ結合部に形成される隙間から十分にガスの排出ができる場合は、溝172を省略することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る安全装置付き減圧弁の正面断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】内方遊嵌体部分の拡大断面図である。
【図４】図１の安全装置付き減圧弁にガスボンベを接続した状態を示す正面断面図である。
【図５】ノズルストッパー取付部の他の実施例の部分断面図である。
【図６】ノズルを含むキャップ部の他の実施例の部分断面図である。
【図７】内方遊嵌体を調圧バネの付勢方向に押す外方遊嵌体の支承部の他の実施例の斜視図である。
【図８】ノズル部の他の実施例の部分断面図である。
【図９】ガス供給口部の他の実施例の部分断面図である。
【図１０】ガス排出孔部の他の実施例の部分断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
11    ケース
12    外筒
16    ガス供給口
17    ガス排出孔
18    ガス排出部
22    キャップ
25    接続口
30    内方遊嵌体
31    ヘッド
32    ノズルストッパー取付部
33    上部材
34    下部材
37    支持部
38    ガイド
39    溝
40    外方遊嵌体
41    フランジ
42    支承部
43    突条
45    ノズルストッパー
46    フランジ
50    ノズル
51    コアノズル
52    カットノズル
53    フランジ
54    ガス流路
55    ガス噴出口
60    内方気密シール
61    外方気密シール
62    ボンベシール
63    ノズルシール
65    調圧バネ
70    フィルタ
75    バックアップ部材
80    ガスボンベ
81    風板
85    ボンベケース
100    二次圧室
110    大気圧室
170    ガス排出孔
171、172    溝
【図１】
2005207492.tif 000003
【図２】
2005207492.tif 000004
【図３】
2005207492.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005207492.tif 000009
【図８】
2005207492.tif 000010
【図９】
2005207492.tif 000011
【図１０】
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