(57)【要約】【課題】逆止部材の挙動を安定させて円滑に作動させ、耐久性を向上するとともに、音鳴りの発生等を効果的に抑制する。【解決手段】ハウジング(２)内に入口路(17)と逆止弁室(18)と出口路(19)とを順に形成し、逆止弁室(18)に開口する出口路(19)の周囲に逆止弁座(20)を形成する。逆止弁室(18)へ逆止部材(21)を逆止弁座(20)に対し進退可能に挿入し、逆止部材(21)を閉弁バネ(22)で逆止弁座(20)側へ弾圧する。出口路(19)内のガス圧力とこれよりも大きい入口路(17)から流入するガス圧力との差圧により、閉弁バネ(22)の弾圧力に抗して逆止部材(21)を逆止弁座(20)から離隔させる方向へ押圧する。逆止部材(21)の周囲に複数の支持部材(24)を設け、この支持部材(24)を逆止弁室(18)の内面に摺動させる。【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(２)内に入口路(17)と逆止弁室(18)と出口路(19)とを順に形成して、この逆止弁室(18)に逆止弁座(20)を設け、
上記の逆止弁室(18)へ逆止部材(21)を上記の逆止弁座(20)に対し進退可能に挿入するとともに、この逆止部材(21)を閉弁バネ(22)により上記の逆止弁座(20)側へ弾圧し、
上記の出口路(19)内のガス圧力とこれよりも大きい入口路(17)から流入するガス圧力との差圧により、上記の閉弁バネ(22)の弾圧力に抗して上記の逆止部材(21)を逆止弁座(20)から離隔させる方向へ押圧する逆止弁であって、
上記の逆止部材(21)の周囲に複数の支持部材(24)を設けて、この支持部材(24)を上記の逆止弁室(18)の内面に摺動させたことを特徴とする、逆止弁。
【請求項２】
上記の支持部材(24)を上記の逆止部材(21)の周囲へ環状に形成した、請求項１に記載の逆止弁。
【請求項３】
上記の逆止部材(21)と逆止弁室(18)内面との間で上記の環状の支持部材(24・24)同士間に形成される空間(27)を、上記の逆止弁室(18)の他の部位へ連通させた、請求項２に記載の逆止弁。
【請求項４】
上記の逆止弁室(18)に開口する出口路(19)の周囲に上記の逆止弁座(20)を形成し、
上記の環状の支持部材(24)の１つを封止リング(25)で構成して、上記の逆止弁室(18)内の逆止部材(21)を挟んで逆止弁座(20)とは反対側に受圧室(28)を形成し、
上記の逆止弁室(18)の内面のうち、上記の封止リング(25)と上記の逆止弁座(20)との間に上記の入口路(17)を開口し、
上記の受圧室(28)と上記の出口路(19)とを連通する連通路(29)を、上記の逆止部材(21)内に透設した、請求項２または請求項３に記載の逆止弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス容器の残圧保持などに用いられる逆止弁に関し、さらに詳しくは逆止部材の挙動を安定させて円滑に作動させ、耐久性を向上するとともに、音鳴りの発生等を効果的に抑制した逆止弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス容器に付設される容器弁には、貯蔵ガス使用後のガス容器内に空気や水、塵埃などの不純物が侵入することを防止するため、ガス容器内に一定のガス圧力(残圧)を保持させるための逆止弁を備えるものがある(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
上記の逆止弁は、例えば図３に示すように、ハウジング(51)内に入口路(52)と逆止弁室(53)と出口路(54)とを順に形成して、この逆止弁室(53)に開口する出口路(54)の周囲に逆止弁座(55)を設けてある。そして、上記の逆止弁室(53)へ逆止部材(56)を上記の逆止弁座(55)に対し進退可能に挿入し、この逆止部材(56)を閉弁バネ(57)で逆止弁座(55)側へ弾圧してある。上記の逆止部材(56)の周面には環状の封止リング(58)が付設してあり、この封止リング(58)を逆止弁室(53)の内面へ摺動させることにより、上記の逆止弁室(53)内の、逆止部材(56)を挟んで逆止弁座(55)とは反対側に受圧室(59)が形成してある。上記の入口路(52)は、この封止リング(58)と上記の逆止弁座(55)との間に開口してある。そして上記の受圧室(59)と上記の出口路(54)とが逆止部材(56)内に透設した連通路(60)で連通してある。
【０００４】
上記の封止リング(58)によるシール径は、逆止弁座(55)に当接する逆止部材(56)先端の封止部(61)によるシール径に比べて大きくしてある。このため、上記の入口路(52)から流入するガス圧力が設定圧力よりも高いあいだは、このガス圧力により上記の逆止部材(56)が逆止弁座(55)から離隔する方向へ押圧されて逆止弁(50)が開弁し、逆止弁室(53)に流入したガスが出口路(54)へ取り出される。
【０００５】
この出口路(54)内のガス圧力は、上記の連通路(60)を経て上記の受圧室(59)に伝わり、その圧力で逆止部材(56)を逆止弁座(55)側へ押圧する。例えば主閉止弁を閉じた場合や、ガス容器から取出されるガスの消費が進んで上記の入口路(52)から流入するガス圧が低下した場合などには、上記の出口路(54)内のガス圧力との差圧が小さくなる。そして、上記の閉弁バネ(57)の弾圧力により、上記の逆止部材(56)が逆止弁座(55)側へ上記の差圧による押圧力に抗して押圧され、逆止弁(50)が閉じられて上記の入口路(52)やガス容器内に所定の残圧が保持される。
【０００６】
上記の逆止弁は、ガス容器内の貯蔵ガスを有効に利用するためには、上記の残圧が小さくなるように上記の閉弁バネの弾圧力を小さくすることが望ましいが、一方で、上記の出口路から入口路へのガスの流れは確実に遮断する必要がある。このため、上記の逆止部材は閉弁バネの小さな弾圧力で円滑に開閉作動する必要があり、封止リングが逆止弁室の内面へ摺動するものの、上記の逆止部材は遊動状態に逆止弁室へ挿入してある。また、逆止部材が閉弁バネに弾圧されて逆止弁座へ当接する際には、この逆止部材が上記の封止リングを支点に揺動して調心され、先端の封止部が逆止弁座へ均等に当接して確実に封止するようにしてある。
【０００７】
【特許文献１】実開平７−１６０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の逆止弁は、逆止部材が遊動状態に逆止弁室へ挿入されており、この逆止部材が封止リングを支点に揺動することから、この逆止部材の先端側や後端側の金属部分が逆止弁座の内面に摺動する場合があり、逆止作動の抵抗となるだけでなく、早期に逆止部材が摩損する虞もある。また、入口路から逆止弁室を経て出口路へ取出すガス流量を少量に設定した場合など、逆止部材の先端の封止部が逆止弁座に近接した状態では、逆止部材の先端が遊動するため、この先端の封止部と逆止弁座との間の狭い間隙の形状が一定せず、この間隙を流通するガスにより音鳴りが発生し易い問題もある。
【０００９】
本発明の技術的課題は上記の問題点を解消し、逆止部材の挙動を安定させて円滑に作動させ、耐久性を向上するとともに、音鳴りの発生等を効果的に抑制した逆止弁を提供することにある。
【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と図２に基づいて説明すると、次のように構成したものである。
すなわち本発明は逆止弁に関し、ハウジング(２)内に入口路(17)と逆止弁室(18)と出口路(19)とを順に形成して、この逆止弁室(18)に逆止弁座(20)を設け、上記の逆止弁室(18)へ逆止部材(21)を上記の逆止弁座(20)に対し進退可能に挿入するとともに、この逆止部材(21)を閉弁バネ(22)により上記の逆止弁座(20)側へ弾圧し、上記の出口路(19)内のガス圧力とこれよりも大きい入口路(17)から流入するガス圧力との差圧により、上記の閉弁バネ(22)の弾圧力に抗して上記の逆止部材(21)を逆止弁座(20)から離隔させる方向へ押圧する逆止弁であって、上記の逆止部材(21)の周囲に複数の支持部材(24)を設けて、この支持部材(24)を上記の逆止弁室(18)の内面に摺動させたことを特徴とする。
【００１１】
上記の逆止部材は複数の環状支持部材で逆止弁室の内面に支持されるので、姿勢が安定して円滑に逆止作動し、逆止部材の先端部や後端部などの金属部分が逆止弁室の内面を摺動することが防止される。また、ガス流量を少量に設定した場合など、逆止部材の先端の封止部が逆止弁座に近接して両者間の狭い間隙をガスが流通する場合であっても、逆止部材の姿勢が安定しているため、上記の間隙はガスの流量に応じた、即ち、入口路からの流入ガス圧力と出口路内のガス圧力との差圧に応じた一定形状に保持される。
【００１２】
上記の支持部材は、逆止部材を所定の姿勢に安定良く支持できればよく、特定の形状に限定されないが、逆止部材の周囲へ環状に形成すると、逆止部材を確実に安定良く支持できるうえ、簡単に設けることができて好ましい。
【００１３】
この場合、上記の逆止部材と逆止弁室内面との間で環状支持部材同士間に形成される空間は、気密状に保持されると他の部位との間に差圧を生じ、この差圧で支持部材が押圧されて摺動抵抗が大きくなる虞がある。このため上記の空間は、逆止弁室の他の部位へ連通させておくと好ましい。この連通は具体的には特定の構造に限定されないが、例えば上記の環状の支持部材に軸方向のスリットを形成したり、上記の空間と逆止弁室の他の部位とを連通するガス抜き路を逆止部材に形成したりすることが挙げられる。
【００１４】
上記の逆止弁は、出口路側から入口路側への流通を阻止する一般的な逆止弁であってもよいが、ガス容器内に残圧を保持するための逆止弁であると、上記の支持部材の１つを封止リングで構成することができ、容易に適用できるので好ましい。即ち、上記の逆止弁室に開口する出口路の周囲に上記の逆止弁座を形成し、上記の環状の支持部材の１つを封止リングで構成して、上記の逆止弁室内の逆止部材を挟んで逆止弁座とは反対側に受圧室を形成し、上記の逆止弁室の内面のうち、上記の封止リングと上記の逆止弁座との間に上記の入口路を開口し、上記の受圧室と上記の出口路とを連通する連通路を、上記の逆止部材内に透設することができる。
【発明の効果】
【００１５】
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。
【００１６】
(１)  上記の逆止部材は、複数の支持部材で逆止弁室の内面に支持されて姿勢が安定することから、円滑に作動できるうえ、逆止部材の先端部や後端部と逆止弁室内面との摺動を防止して金属部分の摩損を防止でき、耐久性を向上することができる。
【００１７】
(２)  逆止部材の先端の封止部が逆止弁座に近接した状態であっても、逆止部材の姿勢が安定していることから、上記の封止部と逆止弁座との間の狭い間隙を、ガスの流量に応じた一定形状に保持することができ、ガスの流通による音鳴りの発生を効果的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１と図２は本発明の実施形態を示し、図１はガス取出具を装着したバルブ装置の一部破断図、図２は残圧保持用逆止弁の近傍を示し、図２(ａ)は閉じた状態の逆止弁の拡大断面図、図２(ｂ)は僅かに開いた状態の逆止弁の拡大断面図である。
【００１９】
図１に示すように、このバルブ装置(１)は、ハウジング(２)の下部に形成した脚ネジ部(３)がガス容器(４)の首部へ保密状にネジ止めされる。上記の脚ネジ部(３)の下面にはガス入口(５)が形成され、ハウジング(２)外面の一側にガス出口(６)が形成される。上記のハウジング(２)内には、上記のガス入口(５)とガス出口(６)との間にガス取出路(７)が形成してある。
【００２０】
上記のハウジング(２)にはガス取出具(８)が装着される。このガス取出具(８)は、ハウジング(２)に外嵌されるフレーム(９)と、上記のガス出口(６)に接続される口金(10)と、押圧ボルト(11)とを備えており、上記のフレーム(９)から突設した位置決めピン(12)が、ハウジング(２)に形成した位置決め穴(13)に挿入される。なお、この位置決めピン(12)と位置決め穴(13)は、上記のガス容器(４)へ貯蔵されるガス種に応じた所定位置に形成される。
【００２１】
図２(ａ)及び図２(ｂ)に示すように、上記のガス取出路(７)には主閉止弁(14)が設けてあり、この主閉止弁(14)の閉止弁室(15)と上記のガス出口(５)との間に、残圧保持用逆止弁(16)の入口路(17)と逆止弁室(18)と出口路(19)とが順に形成してある。
【００２２】
上記の逆止弁室(18)には、この逆止弁室(18)に開口する上記の出口路(19)の周囲に逆止弁座(20)が設けてあり、この逆止弁室(18)に逆止部材(21)が、上記の逆止弁座(20)に対し進退可能に挿入してある。また上記の逆止弁室(18)内には閉弁バネ(22)が挿入してあり、この閉弁バネ(22)の弾圧力で上記の逆止部材(21)を逆止弁座(20)側へ弾圧してある。この逆止部材(21)の先端にはＯリングからなる封止部(23)が設けてあり、この封止部(23)が上記の逆止弁座(20)へ当接することにより、この逆止弁(16)が閉じられる。
【００２３】
上記の逆止部材(21)の周囲には２つの環状の支持部材(24)が付設してあり、この環状支持部材(24)を逆止弁室(18)の内面に摺動させてある。この環状支持部材(24)のうち、逆止弁座(20)から離れた一方は封止リング(25)を構成しており、逆止弁座(20)に近い他方には軸方向にスリット(26)が形成してある。このスリット(26)により、上記の逆止部材(21)と逆止弁室(18)内面との間で上記の環状支持部材(24・24)同士間に形成される空間(27)は、逆止弁室(18)の他の部位に連通してある。なお、上記の環状支持部材(24)は、この実施形態では断面形状がＸ字形であるが、通常のＯリングやＵリング等であってもよく、特定の形状に限定されない。またこの環状の支持部材(24)の材質は、封止リングを構成するものは通常ゴム弾性材料で形成されるが、他方のものはゴム弾性材料以外であってもよく、摺動抵抗の小さい材質で形成されると好ましい。
【００２４】
上記の逆止弁室(18)内は、上記の封止リング(25)により、逆止部材(21)を挟んで逆止弁座(20)とは反対側に受圧室(28)が形成してある。前記の閉弁バネ(22)は、この受圧室(28)内に挿入してある。また前記の入口路(17)は、この封止リング(25)と上記の逆止弁座(20)との間に開口してあり、従って、この入口路(17)から流入するガス圧力は、上記の封止リング(25)を逆止弁座(20)から離隔する方向へ押圧する。
【００２５】
上記の逆止部材(21)内には連通路(29)が透設してあり、この連通路(29)の一端を上記の受圧室(28)に開口し、他端を前記の出口路(19)に臨ませて開口してある。従って、出口路(19)内のガス圧力は、この連通路(29)を介して上記の受圧室(28)に伝わり、逆止部材(21)を逆止弁座(20)側へ押圧する。
【００２６】
次に、上記の残圧保持用逆止弁(16)の作動について説明する。
前記の主閉止弁(14)を開弁すると、ガス容器(４)内の貯蔵ガスが上記の閉止弁室(15)を経て入口路(17)から逆止弁室(18)に流入する。上記の封止リング(25)によるシール径は、前記の封止部(23)によるシール径に比べて大きく、上記の入口路(17)から流入するガス圧力により、逆止部材(21)が逆止弁座(20)から離隔する方向へ押圧される。この流入ガス圧力と、上記の受圧室(28)内のガス圧力との差圧が所定圧力よりも大きい場合は、その差圧により逆止部材(21)が上記の閉弁バネ(22)の弾圧力に抗して開弁方向へ移動し、上記の封止部(23)が逆止弁座(20)から離隔して、逆止弁室(20)に流入したガスが出口路(19)へ取り出される。
【００２７】
上記のガス容器(４)内の貯蔵ガスが少なくなった場合や、主閉止弁(14)を閉じた場合、或いは、出口路(19)の下流に付設した流量設定器によりガスの流通を停止した場合には、上記の入口路(17)から流入するガス圧力と出口路(19)から伝わった受圧室(28)内のガス圧力との差圧が小さくなる。そしてこの差圧が設定圧力よりも小さくなると、その差圧による開弁方向への押圧力に抗して、上記の閉弁バネ(22)の弾圧力により逆止部材(21)が閉弁方向へ移動し、上記の封止部(23)が逆止弁座(20)に当接して逆止弁(16)が閉じられ、これにより上記の入口路(17)やガス容器(４)内に所定の残圧が保持される。
【００２８】
このとき、上記の逆止部材(21)は、開閉移動の際に上記の２つの環状支持部材(24)で逆止弁室(18)の内面に支持されるので、安定した姿勢で円滑に移動し、逆止部材(21)の先端部や後端部などの金属部分が逆止弁室(18)の内面へ直接当接して摺動することが防止される。また、逆止弁室(18)や逆止弁座(20)、逆止部材(21)などを精度よく加工することにより、上記の封止部(23)が上記の逆止弁座(20)へ均等に当接するので、逆止弁(16)が確実に閉じられる。
【００２９】
上記の逆止部材(21)は、例えば出口路(19)の下流に付設した流量設定器等によりガス流量を微量に設定した場合、図２(ｂ)に示すように、逆止部材(21)先端の封止部(23)が逆止弁座(20)に近接して、両者(20・23)間に狭い間隙(30)が形成され、逆止弁(16)が僅かに開いた状態となる。このとき、上記の逆止部材(21)は２つの環状支持部材(24)により安定した姿勢に支持されるので、上記の間隙(30)の形状がガス流量に応じた、即ち、入口路(17)からの流入ガス圧力と出口路(19)内のガス圧力との差圧に応じた一定形状に保持され、ガス流が上記の間隙(30)を通過する際、音鳴りの発生が効果的に抑制される。
【００３０】
上記の実施形態で説明したバルブ装置は、本発明の技術的思想を具体化するために例示したものであり、逆止弁室や逆止弁座、逆止部材、封止部、支持部材、封止リング、閉弁バネ等の、形状や構造、材質、形成位置等を、この実施形態等に限定するものではなく、本発明の特許請求の範囲内において種々の変更を加え得るものである。
【００３１】
例えば上記の実施形態では、残圧保持用逆止弁に適用した場合について説明したが、本発明では、例えば逆止弁室に開口する入口路の周囲に逆止弁座を形成した、通常の逆止弁に適用することも可能である。
【００３２】
また、本発明の上記の支持部材は複数であればよく、３つ以上であってもよい。またその形状も、封止リングを構成しない場合は環状でなくてもよい。ただし、上記の実施形態のように２つの環状の支持部材にすると、簡単に付設できるうえ付設スペースが小さく済み、しかも逆止弁室内面との摺動抵抗も小さくできるので好ましい。なお、この支持部材は、上記の実施形態のように逆止部材とは別の部材を付設してもよく、或いは、逆止部材と一体に形成したものであってもよい。
【００３３】
また上記の実施形態では、一方の環状の支持部材にスリットを形成して、環状支持部材同士間に形成された空間を逆止弁室の他の部位へ連通させた。しかし本発明では、例えば逆止部材に上記の空間と上記の連通路との間に亙って、上記の逆止部材にガス抜き路を形成してもよい。なお、このようにガス抜き路を形成した残圧保持用逆止弁では、２つの環状支持部材のうち逆止弁座に近い側の環状支持部材が封止リングを構成する。
【００３４】
なお上記の実施形態では残圧保持用逆止弁に適用したので、ガス容器用バルブ装置に組み込まれた逆止弁について説明したが、本発明では配管用逆止弁などにも適用でき、取り扱うガス種は特定のものに限定されないことはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の逆止弁は、逆止部材の挙動が安定して円滑に作動し、耐久性が向上するとともに、音鳴りの発生等が効果的に抑制されるので、残圧保持用逆止弁に特に好適であるが、他のガス容器用バルブ装置の逆止弁や配管用の逆止弁にも好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態を説明する、ガス取出具を装着したバルブ装置の一部破断図である。
【図２】本発明の実施形態の残圧保持用逆止弁を示し、図２(ａ)は閉じた状態の逆止弁の拡大断面図、図２(ｂ)は僅かに開いた状態の逆止弁の拡大断面図である。
【図３】従来技術を示す、残圧保持用逆止弁の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
２…ハウジング
16…逆止弁(残圧保持用逆止弁)
17…入口路
18…逆止弁室
19…出口路
20…逆止弁座
21…逆止部材
22…閉弁バネ
24…支持部材(環状支持部材)
25…封止リング
27…環状支持部材(24・24)同士間に形成される空間
28…受圧室
29…連通路
【図１】
2007182928.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007182928.tif 000005