(57)【要約】【課題】減圧部材のシール部の寿命を長くし、バルブ装置などへの組み込みの際の設計の自由度を高める。【解決手段】ハウジング(16)に流入口(17)と減圧弁室(18)と作動室(19)と流出口(20)を順に形成し、減圧弁室(18)と作動室(19)との間の区画壁(24)に第１連通路(25)を形成する。この第１連通路(25)の減圧弁室側開口の周囲に弁座(26)を形成する。減圧弁室(18)に減圧部材(27)を挿入し、減圧部材(27)先端のシール部(28)を弁座(26)に臨ませる。作動室(19)に第１ピストン(32)を挿入し、開弁バネ(35)で区画壁(24)側へ付勢する。第１連通路(25)に開弁操作部材(36)を挿入し、減圧部材(27)と第１ピストン(32)とを連係させる。第１ピストン(32)の区画壁(24)とは反対側の部位に、小径の第２ピストン(33)を一体に設ける。第１ピストン(32)と第２ピストン(33)とを貫通する第２連通路(38)を形成し、この第２連通路(38)を介して第１連通路(25)を流出口(20)に連通させる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング(16)に流入口(17)と減圧弁室(18)と作動室(19)と流出口(20)を順に形成するとともに、この減圧弁室(18)と作動室(19)とを区画する区画壁(24)に両室(18・19)を互いに連通する第１連通路(25)を形成し、
この第１連通路(25)の減圧弁室側開口の周囲に弁座(26)を形成し、
上記の減圧弁室(18)に減圧部材(27)を、上記の弁座(26)に対し進退可能に挿入して、この減圧部材(27)の先端に形成したシール部(28)を上記の弁座(26)に臨ませるとともに、閉弁手段(29)によりこの減圧部材(27)を閉弁方向に付勢し、
上記の作動室(19)に第１ピストン(32)を摺動自在に挿入して、この第１ピストン(32)を作動室(19)内のガス圧で上記の区画壁(24)から離隔する方向に付勢し、
上記の第１ピストン(32)を上記の区画壁(24)側へ付勢する開弁バネ(35)を設け、
上記の第１連通路(25)に開弁操作部材(36)を挿通して、この開弁操作部材(36)を介して上記の減圧部材(27)と上記の第１ピストン(32)とを連係させ、
上記の第１ピストン(32)の、上記の区画壁(24)とは反対側の部位に、この第１ピストン(32)よりも小径の第２ピストン(33)を一体に設け、
上記の第１ピストン(32)と第２ピストン(33)とを貫通する状態に第２連通路(38)を形成して、この第２連通路(38)を介して上記の第１連通路(25)を上記の流出口(20)に連通させたことを特徴とする、減圧弁。
【請求項２】
上記のハウジング(16)に出口部材(30)を回動自在に付設し、この出口部材(30)に流出路(31)を形成して、この流出路(31)の外側端部に上記の流出口(20)を形成し、
上記の出口部材(30)に上記の第２ピストン(33)を摺動自在に挿入して、上記の第２連通路(38)と上記の流出路(31)とを連通させた、請求項１に記載の減圧弁。
【請求項３】
ガス容器用バルブ装置(１)に組み込まれ、このバルブ装置(１)の開閉弁(６)の開閉弁室(11)に上記の流入口(17)を連通させた、請求項１または請求項２に記載の減圧弁。
【請求項４】
上記の開弁操作部材(36)を上記の減圧部材(27)に固定した、請求項１から３のいずれか１項に記載の減圧弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減圧部材のシール部の寿命が長く、バルブ装置などへの組み込みの際の設計の自由度を高めた減圧弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、容器弁に用いられる減圧弁には、例えば、ハウジング内に流入口と減圧弁室と流出口を順に形成し、この減圧弁室の流入口の周囲に弁座を形成し、この減圧弁室に減圧部材を挿入して、この減圧部材の先端に形成したシール部を上記の弁座に臨ませたものがある(例えば、特許文献１参照。以下、従来技術１という。)。
【０００３】
この従来技術１では、上記の減圧部材の後部にピストンが一体に形成してあり、このピストンよりも後方に作動室を形成し、上記の減圧部材とピストンとを貫通する連通路を形成して、この連通路を介して上記の作動室と上記の減圧弁室とを互いに連通させてある。また、上記の減圧部材は、開弁バネで開弁方向へ弾圧されており、この開弁バネの弾圧力と上記の作動室に加わるガス圧力とのバランスで、弁座に対して進退移動するように構成してある。そして、この減圧部材が弁座に対して進退移動することにより、減圧弁室に流入するガス圧が所定の圧力に減圧され、この減圧されたガスが上記の流出口から取り出される。
【０００４】
しかしながら、上記の従来技術１では、上記の弁座を流入口の周囲に形成してあるため、この弁座に臨ませた上記の減圧部材先端のシール部が、上記の流入口に対面している。この結果、このシール部が、流入口から流入するガスの噴流に曝されて早期に劣化し易く、このシール部のシール性能の低下や締切圧力のバラツキを生じて、減圧性能に悪影響を及ぼす惧れがあった。
【０００５】
また、他の形式の減圧弁として、ハウジング内に流入口と減圧弁室と作動室と流出口を順に形成するとともに、この減圧弁室と作動室とを区画する区画壁に両室を互いに連通する連通路を形成し、この連通路の減圧弁室側開口の周囲に弁座を形成し、上記の減圧弁室に減圧部材を、上記の弁座に対し進退可能に挿入して、この減圧部材の先端に形成したシール部を上記の弁座に臨ませるとともに、閉弁バネでこの減圧部材を閉弁方向に付勢したものがある(例えば、特許文献２参照。以下、従来技術２という。)。
【０００６】
この従来技術２では、上記の作動室にピストンを摺動自在に挿入して、このピストンを作動室内のガス圧で上記の区画壁から離隔するように構成するとともに、このピストンを上記の区画壁側に付勢する開弁バネを設けてある。そして、上記の連通路に開弁操作部材を挿通して、この開弁操作部材を介して上記の減圧部材と上記のピストンとを連係させ、上記の開弁バネの弾圧力と、上記の作動室内のガス圧とのバランスで上記のピストンを区画壁に対し進退移動させることにより、上記の開弁操作部材を介して上記の減圧部材が弁座に対し進退移動するように構成してある。そして、減圧部材が弁座に対して進退移動することにより、連通路から作動室へ流出するガス圧が所定の圧力に減圧され、この減圧されたガスが上記の流出口から取り出される。
【０００７】
この従来技術２では、上記の減圧部材に形成したシール部が流入口に対面しないため、流入口から流入するガスの噴流が直接このシール部に吹き付けられることがなく、噴流の吹き付けに起因したシール部の早期の劣化が防止される利点がある。しかしながら、この従来技術２では、作動室に上記のピストンが摺動自在に挿入してあり、このピストンと上記の区画壁との間のガス圧によりこのピストンが区画壁から離隔するように構成してあるため、この作動室に流入したガスを取り出す流出口は、作動室の側面に形成する必要がある。この結果、流入口と流出口とをハウジングの長さ方向の一端と他端とに、一直線上に配置することができず、例えば直線状のガス流路に減圧弁をコンパクトに配置することが容易でないなど、設計上の制限を受ける問題があった。
【０００８】
【特許文献１】特開平５−３９８９８号公報
【特許文献２】特開平２−２８６９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記の問題点を解消し、減圧部材のシール部の寿命が長く、しかもバルブ装置等への組み込みの際の設計の自由度を高めた減圧弁を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記の課題を解決するため、例えば本発明の実施の形態を示す図１から図３に基づいて説明すると、次のように構成したものである。
即ち、本発明は減圧弁に関し、ハウジング(16)に流入口(17)と減圧弁室(18)と作動室(19)と流出口(20)を順に形成するとともに、この減圧弁室(18)と作動室(19)とを区画する区画壁(24)に両室(18・19)を互いに連通する第１連通路(25)を形成し、この第１連通路(25)の減圧弁室側開口の周囲に弁座(26)を形成し、上記の減圧弁室(18)に減圧部材(27)を、上記の弁座(26)に対し進退可能に挿入して、この減圧部材(27)の先端に形成したシール部(28)を上記の弁座(26)に臨ませるとともに、閉弁手段(29)によりこの減圧部材(27)を閉弁方向に付勢し、上記の作動室(19)に第１ピストン(32)を摺動自在に挿入して、この第１ピストン(32)を作動室(19)内のガス圧で上記の区画壁(24)から離隔する方向に付勢し、上記の第１ピストン(32)を上記の区画壁(24)側へ付勢する開弁バネ(35)を設け、上記の第１連通路(25)に開弁操作部材(36)を挿通して、この開弁操作部材(36)を介して上記の減圧部材(27)と上記の第１ピストン(32)とを連係させ、上記の第１ピストン(32)の、上記の区画壁(24)とは反対側の部位に、この第１ピストン(32)よりも小径の第２ピストン(33)を一体に設け、上記の第１ピストン(32)と第２ピストン(33)とを貫通する状態に第２連通路(38)を形成して、この第２連通路(38)を介して上記の第１連通路(25)を上記の流出口(20)に連通させたことを特徴とする。
【００１１】
流入口から減圧弁室に流入したガスは、減圧部材と弁座との間を通過して第１連通路から作動室へ流入し、上記の第２連通路を経て流出口から取り出される。
このとき、上記の作動室へ流入し第１ピストンに加わるガスの圧力と、開弁バネの弾圧力と、第２連通路から出て上記の第２ピストンに加わるガスの圧力とのバランスで、上記の第１ピストンが区画壁に対して進退移動し、これにより上記の開弁操作部材を介して減圧部材が弁座に対して進退移動することで、第１連通路から作動室へ流入するガス圧が所定の圧力に減圧される。
【００１２】
即ち、作動室内のガス圧が高くなると、大径の第１ピストンと小径の第２ピストンとに加わるガスの差圧により、第１ピストンが上記の開弁バネの弾圧力に抗して区画壁から離隔し、これにより閉弁手段で付勢されている減圧部材が弁座に近接する。この結果、減圧部材と弁座との間を通過して第１連通路から作動室に流入するガス量が少なくなり、作動室内のガス圧が低下する。
一方、作動室内のガス圧が低下すると、大径の第１ピストンと小径の第２ピストンとに加わるガスの差圧に抗して上記の第１ピストンが上記の開弁バネに弾圧されて区画壁に近接し、これにより開弁操作部材を介して減圧部材が押圧され、閉弁手段の付勢力に抗して弁座から離隔する。この結果、減圧部材と弁座との間を通過して第１連通路から作動室に流入するガス量が多くなり、作動室内のガス圧が上昇する。
これにより、上記の作動室内に流入するガス圧が所定の圧力に減圧される。
【００１３】
上記のハウジングには、出口部材を回動自在に付設し、この出口部材に流出路を形成して、この流出路の外側端部に上記の流出口を形成し、上記の出口部材に上記の第２ピストンを摺動自在に挿入して、上記の第２連通路と上記の流出路とを連通させてもよい。この場合には、流出口を形成した出口部材がハウジングに対し回動自在であるので、流出口に対する外部機器の接続方向の自由度を高めることができ、好ましい。
【００１４】
本発明の減圧弁は、特定の用途に限定されず、各種のガス機器やガス配管路等に配設してもよいが、特にガス容器用バルブ装置に好適に組み込まれ、この場合には、このバルブ装置の開閉弁に上記の流入口が連通される。
【００１５】
上記の開弁操作部材は、減圧部材や第１ピストンと分離した別体に形成してもよいが、この開弁操作部材を上記の減圧部材または第１ピストンに一体に固定すると細い棒状に形成しても減圧部材と第１ピストンとの連係姿勢を確りと保持でき、シール部や減圧部材などをはじめ、減圧弁全体を小形に構成できるので好ましい。特に、減圧部材に固定した場合には、この開弁操作部材の先端が第１ピストンに当接するだけであるので、減圧部材の先端に形成したシール部を損傷する惧れがなく、一層好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は上記のように構成され作用することから、次の効果を奏する。
【００１７】
減圧部材の先端に形成したシール部は、作動室との第１連通路の減圧弁室側開口の周囲に形成された弁座に対面しており、流入口とは対面していない。このため、流入口から流入するガスの噴流が直接このシール部に吹き付けられることがなく、噴流に曝されることによるシール部の劣化を防止して、寿命を長くすることができる。
【００１８】
しかも、上記の第１ピストンと第２ピストンとを貫通する状態に第２連通路を形成してあるので、流入口と流出口とをハウジングの長さ方向の一端と他端とに、減圧弁室や減圧部材、ピストン体等の中心軸に沿った一直線上に配置することができ、例えば直線状のガス流路に減圧弁をコンパクトに容易に配置できるなど、設計上の自由度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１及び図２は本発明の減圧弁をガス容器用バルブ装置に組み込んだ実施形態を示し、図１はガス容器用バルブ装置の一部破断図、図２は減圧弁周辺の拡大断面図である。
【００２０】
図１に示すように、このガス容器用バルブ装置(１)のバルブ本体(２)は、図面上の下部にガス容器へ接続される脚ネジ部(３)を備え、この脚ネジ部(３)の下面に開口するガス入口(４)を、入口路(５)、開閉弁(６)、および出口路(７)を経て、本体の外面に開口したガス出口(８)に連通してある。なお、上記の入口路(５)には分岐路(９)が分岐してあり、この分岐路(９)を、バルブ本体(２)の外面に付設した安全弁(10)に連通してある。
【００２１】
上記の開閉弁(６)は、開閉弁室(11)に挿入した開閉部材(12)を操作ハンドル(13)に連動連結してあり、この操作ハンドル(13)を操作して開閉部材(12)を開閉弁座(14)に対し進退移動させることで、開閉弁(６)が開閉される。
【００２２】
上記の出口路(７)には減圧弁(15)が組み込んであり、この減圧弁(15)のハウジング(16)に流入口(17)と減圧弁室(18)と作動室(19)と流出口(20)が順に形成してあり、この流入口(17)が前記の出口路(７)を介して上記の開閉弁室(11)に連通され、上記の流出口(20)が前記のガス出口(８)を構成している。
【００２３】
図２に示すように、上記のハウジング(16)は、互いに固定された有底筒状の第１ハウジング(21)と筒状の第２ハウジング(22)とからなり、第１ハウジング(21)に有底筒状の蓋部材(23)が装着され、この第１ハウジング(21)内に上記の減圧弁室(18)が形成され、第２ハウジング(22)内に上記の作動室(19)が形成してある。そして、上記の蓋部材(23)の底部で構成する区画壁(24)により、この減圧弁室(18)と作動室(19)とが区画してあり、この区画壁(24)の略中央に、両室(18・19)を互いに連通する第１連通路(25)が形成してある。
【００２４】
上記の第１連通路(25)の減圧弁室側開口の周囲には弁座(26)が形成してある。そして、上記の減圧弁室(18)に減圧部材(27)が、上記の弁座(26)に対し進退可能に挿入してあり、この減圧部材(27)の先端に形成したシール部(28)がこの弁座(26)に臨ませてある。また、減圧弁室(18)内には閉弁バネ(29)が挿入してあり、この閉弁バネ(29)の弾圧力により上記の減圧部材(27)が閉弁方向に、即ち、上記の弁座(26)側に付勢してある。
【００２５】
上記の第２ハウジング(22)には、上記の作動室(19)を蓋する状態に出口部材(30)が回動自在に付設してあり、この出口部材(30)に形成された流出路(31)の外側端部に上記の流出口(20)が形成してある。
【００２６】
上記の作動室(19)内には大径の第１ピストン(32)とこれよりも小径の第２ピストン(33)からなるピストン体(34)が挿入してある。この第１ピストン(32)は上記の区画壁(24)に対面して、作動室(19)の内面に保密摺動しながら進退移動し、この第１ピストン(32)と区画壁(24)との間の作動室(19)内のガス圧で、区画壁(24)から離隔する方向に付勢される。一方、上記の第２ピストン(33)は、上記の流出路(31)に保密摺動自在に挿入してある。そして、上記の作動室(19)内で上記の出口部材(30)と上記のピストン体(34)との間に、上記の第１ピストン(32)を上記の区画壁(24)側へ付勢する開弁バネ(35)が配設してある。
【００２７】
上記の第１連通路(25)には、棒状の開弁操作部材(36)が挿通してあり、この開弁操作部材(36)を介して上記の減圧部材(27)と上記の第１ピストン(32)とが連係してある。即ち、この開弁操作部材(36)はその一端を上記の減圧部材(27)の内部へ、上記のシール部(28)の略中央を貫通する状態に突入させて固定してあり、この開弁操作部材(36)の他端を上記の第１ピストン(32)の区画壁側端面(37)の略中央に当接してある。そして、上記の減圧部材(27)と第１ピストン(32)とは、それぞれ閉弁バネ(29)と開弁バネ(35)とにより互いに近接する方向に弾圧されていることから、第１ピストン(32)が進退移動すると、この開弁操作部材(36)を介して減圧部材(27)が進退移動する。
【００２８】
上記のピストン体(34)には、第１ピストン(32)と第２ピストン(33)とを貫通する状態に第２連通路(38)を形成してある。この第２連通路(38)は、前記の流出路(31)に連通してあり、従って、前記の第１連通路(25)は、この第２連通路(38)と流出路(31)とを順に介して、前記の流出口(20)に連通してある。
【００２９】
次に、上記の減圧弁の作動について説明する。
前記の操作ハンドル(13)を開き操作することで、図示しないガス容器内の貯蔵ガスが、前記のガス入口(４)と入口路(５)と開閉弁室(11)と出口路(７)とを順に経て、上記の減圧弁(15)の流入口(17)から減圧弁室(18)内へ流入する。この減圧弁室(18)に流入したガスは、減圧部材(27)の周囲を通過して、上記のシール部(28)と弁座(26)との間から、上記の第１連通路(25)内に流入し、この第１連通路(25)内で上記の開閉操作部材(36)の周囲を通過して上記の作動室(19)に流入する。そして、この作動室(19)に流入したガスは、上記の第２連通路(38)と流出路(31)を順に経て上記の流出口(20)であるガス出口(８)から取り出される。
【００３０】
このとき、上記の第１ピストン(32)は、作動室(19)内に流入したガスにより区画壁(24)から離隔する方向に押圧され、一方、上記の第２ピストン(33)は流出路(31)内のガスにより逆方向に押圧される。上記の第２ピストン(33)は、上記の第１ピストン(32)に比べて小径であるため、上記の押圧力に差異を生じ、この結果、ピストン体(34)全体はガス圧力により区画壁(24)から離隔する方向に押圧される。
そして、このピストン体(34)に加わるガス圧力と、前記の開弁バネ(35)の弾圧力とのバランスにより第１ピストン(32)が進退移動し、これにより上記の開弁操作部材(36)を介して減圧部材(27)が弁座(26)に対し進退移動するので、減圧弁室(18)から作動室(19)に流入するガス圧力が所定の圧力に減圧される。
【００３１】
上記の実施形態では、上記の開閉操作部材(36)を第１ピストン(32)の区画壁側端面(37)の略中央に当接しているので、この端面(37)の中央から外れた位置に第２連通路(38)の一端を開口してある。従って、この第２連通路(38)は、ピストン体(34)の中心軸(39)に対し傾斜している部分と、中心軸(39)に平行な部分とからなる折れ曲がった経路に形成してある。しかし本発明では、上記の第２連通路(38)は、作動室(19)と流出口(20)とを連通するものであればよく、全体をピストン体(34)の中心軸(39)に対し傾斜した直線状に形成してもよい。
【００３２】
また、図３に示す変形例のように、棒状の開弁操作部材(36)の一端に複数の脚部を備えた円板(40)を設け、この円板(40)を第１ピストン(32)の区画壁側端面(37)に当接するように構成すると、この区画壁側端面(37)の略中央に上記の第２連通路(38)の開口端を形成しても、上記の開弁操作部材(36)で閉塞される惧れがない。
【００３３】
なお、この変形例では、第１連通路(25)の中間部を屈曲させて、区画壁(24)を形成する蓋部材(23)の周側面に作動室側端部(41)を開口してある。このため、上記の開弁操作部材(36)は、第１連通路(25)の中間部から減圧弁室(18)側部分にのみ挿通されるが、上記の実施形態と同様、弁座(26)には挿通され、先端を減圧部材(27)に連係してある。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の減圧弁は、減圧部材のシール部の寿命が長く、しかも、流入口と流出口とがハウジングの長さ方向の一端と他端に、一直線上に配置されることから、ガス機器への組み込みの際の設計の自由度を高くできるので、ガス容器用バルブ装置に特に好適に組み込まれるが、他のガス機器等に用いてもよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の減圧弁をガス容器用バルブ装置に組み込んだ場合の実施形態を示す、ガス容器用バルブ装置の一部破断図である。
【図２】減圧弁周辺の拡大断面図である。
【図３】変形例を示す、ピストン体周辺の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…ガス容器用バルブ装置
６…開閉弁
11…開閉弁室
15…減圧弁
16…ハウジング
17…流入口
18…減圧弁室
19…作動室
20…流出口
24…区画壁
25…第１連通路
26…弁座
27…減圧部材
28…シール部
29…閉弁手段(閉弁バネ)
30…出口部材
31…流出路
32…第１ピストン
33…第２ピストン
35…開弁バネ
36…開弁操作部材
38…第２連通路
【図１】
2005071137.tif 000003
【図２】
2005071137.tif 000004
【図３】
2005071137.tif 000005