JP2000274539A

JP2000274539A - 密閉容器の安全弁機構

Info

Publication number: JP2000274539A
Application number: JP11079029A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Wada; 謙一和田
Original assignee: Furuno Electric Co Ltd
Current assignee: Furuno Electric Co Ltd
Priority date: 1999-03-24
Filing date: 1999-03-24
Publication date: 2000-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】信頼性の高い運動部品を用いると共に、簡易
な構造で高い気密性がある密閉容器の安全弁機構を提供
する。【解決手段】密閉容器６内への外部流体の浸入を阻止
し、密閉容器６内部の流体圧が高くなると外部へ放出す
る安全弁機構１である。リング状のシール部材３が伸張
状態で溝部４に嵌められているため、シール部材３は、
伸張力の反力で排気口５ａに押し付けられている。そし
て、密閉容器６の流体圧が伸張力の反力を上回れば、シ
ール部材３が径方向に広がり流体を放出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、密閉容器内への外
部流体の浸入を阻止し、前記密閉容器内部の流体圧が高
くなると外部へ放出する安全弁機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８に示すように、電池３３や電子回路
３４等を容器３１内に密封状態で収容し、水等の外部流
体中で使用する場合がある。この場合、密閉容器３１が
密封されているため、密閉容器３１の内部で、漏水、シ
ョート、過充電過放電等によりガスが発生し、内圧が上
昇して密閉容器３１が爆発する事故が発生する恐れがあ
る。そこで、このような事故を防止するために、密閉容
器３１に安全弁３２を設けて、密閉容器３１内への外部
流体の浸入を阻止し、密閉容器３１内部の流体圧が高く
なると外部へ放出するようになっている。

【０００３】図９（ａ）に示すように、従来の密閉容器
の安全弁機構は、断面Ｔ字型の弁体３２が密閉容器３１
の穴に環状のシール部材３５を介して挿入されている。
この弁体３２の密閉容器３１内への突出部３２ａは、バ
ネ状の弾性体３６及び留め部材３７を介してナット３８
で支持されており、密閉容器３１へ引き込む方向に付勢
されている。弁体３２には密閉容器３１に向かう側に開
口する溝が設けられており、この溝にシール部材３５が
嵌められている。図９（ａ）に示すように、弁体３２は
留め部材３７との間に隙間４０がある程度に下がってお
り、シール部材３５が弁体３２と密閉容器３１との間に
押しつぶされ、密閉容器３１内への外部流体の浸入を阻
止している。図９（ｂ）に示すように、密閉容器３１内
の圧力が上昇し、弁体３２に作用する持ち上げ力が弾性
体３６の付勢力に打ち勝つと、弁体３２は留め部材３７
が密閉容器３１の内側に当たるまで上昇し、環状のシー
ル部材３５と密閉容器３１との間に、一定間隔の隙間３
９が生じるようになっている。すると、密閉容器３１内
の流体は、突出部３２ａの周囲を経て、矢印のように外
部に流出する。このように、従来の密閉容器の安全弁機
構は、密閉容器３１の内圧が外側圧力より高くなると、
弁体３２を押し上げて生じたシール部材３５の隙間３９
から流体を放出するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
密閉容器の安全弁機構は、流体放出時に、質量の大きい
弁体３２自体が軸方向に移動するため、弁体３２の移動
時の摩擦等により、弁体が正確に作動しない恐れがある
という問題点があった。また、弁体３２の移動時に発生
する振動又は衝撃、及び流体が流出する流れ等により、
弁体３２が持ち上がって生じる密閉容器３１との隙間か
ら環状のシール部材が外れてしまったりする恐れがあっ
た。

【０００５】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは、可動部分を極力少
なくし、外部圧力との差圧に対応して正確に作動する密
閉容器の安全弁機構を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
密閉容器内への外部流体の浸入を阻止し、前記密閉容器
内部の流体圧が高くなると外部へ放出する安全弁機構で
あって、環状のシール部材と、前記シール部材が保持さ
れ、前記シール部材より内側が前記密閉容器内に連通可
能であり、前記シール部材より外側が前記密閉容器外に
連通可能であり、前記シール部材の周長が広がる方向に
向かって延在する溝部と、前記溝部を形成し、前記シー
ル部材が押し当てられる第１面と第２面とを備え、前記
第１面と第２面のうちの少なくとも一方が、前記第１面
と第２面との間隔を外方に至るほど広くする傾斜部に形
成され、前記シール部材が、前記傾斜部により伸張状態
を保って保持されるようにしたことを特徴とする。

【０００７】環状のシール部材は、伸張状態で部に嵌め
られており、伸張力によって、少なくとも一方が傾斜面
となった第１面及び第２面に押しつけられている。ま
た、外圧が大きくなると、環状のシール部材が第１面と
第２面に押し付けられ、弾性変形してますます強く押し
付けられる。これにより、伸張力の反力に加えて外圧を
利用して、第１面と第２面に強く押し付けられるため、
シール部材の密封効果をより高めることができる。

【０００８】密閉容器内の圧力が上昇し、外部圧力との
差圧が大きくなると、シール部材には伸長力に対抗する
押し広げ力が作用する。この押し広げ力がシール部材の
伸長力を上回ると、シール部材が第１面と第２面との密
封が効かなくなり、密閉容器内の流体が外部に流出す
る。

【０００９】このとき、シール部材が拡径状態になるだ
けで、その他の部品は運動することがないため、流体の
放出時の運動部品の質量が、従来に比べて軽く、振動、
衝撃の影響を受け難く、故障し難いため、耐久性に優れ
る。また、環状のシール部材が、流体の放出時に何らか
の理由により振動や衝撃の影響を受けても、伸張力の反
力により傾斜部に沿って溝部を塞ぐ状態まで復帰できる
ため、故障し難い。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明の構成に加えて、前記溝部の第１面が第１部材に形成
され、前記溝部の第２面が前記第１部材に対して着脱自
在な第２部材に形成されていることを特徴とする。これ
により、第１部材と第２部材とを外すと、第１面と第２
面とが離れ、これらの間にあるシール材の交換を容易に
行うことができる。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２記載の発明の構成に加えて、前記溝部と前記シール
部材が、周長の異なる内側と外側に複数列配設されてい
ることを特徴とする。これにより、環状のシール部材を
複数列設けるため、いずれかのシール部材が損傷して
も、他のシール部材が作用するため、密閉容器に対する
密閉状態と、内部圧力上昇時の流体放出状態を確実に保
つことができる。

【００１２】請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求
項３のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記溝部
に保持された前記シール部材の外方に、隙間を隔てて壁
部が配設されていることを特徴とする。これにより、環
状のシール部材が径方向に拡大する際に、溝部から外れ
ることを防止できるため、安全弁機構の不測の故障を防
止できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１に示すように、密閉容器の安全
弁機構１は、環状のシール部材３と、シール部材３を保
持する環状の溝部４と、蓋体（第２部材）２と、密閉容
器（第１部材）６とを有し、密閉容器６の内圧と外圧と
の差が一定以上になると、密閉容器６の外側に流体を放
出するようになっている。

【００１４】シール部材３は、環状の弾性体からなって
おり、伸張状態で溝部４に嵌められている。そして、伸
張力の反力により排気口５ａを塞ぐようになっている。
また、蓋体２に外圧がかかると、シール部材３は、蓋体
２の外周面（第１面）２ｂから押し付けられて、弾性変
形するようになっている。即ち、伸張力に加えて、弾性
変形により排気口５ａを塞ぐため、容器６の内部に向か
う密閉効果を高めることができる。

【００１５】蓋体（第２部材）２は、断面Ｔ字型に形成
されており、シール部材３を保持できるように、傾斜部
（第２面）２ｂが形成されている。また、蓋体２の中心
軸方向には、排気路９が設けられており、この排気路９
は、軸方向から径方向に折れ、後述する排気路５に連通
するようになっている。蓋体２の突出部２ａは、密閉容
器６の内側からプレート７を介してナット８で固定され
ており、従来の弁体３２（図６参照）のように、上下動
しないようになっている。尚、ナット８は、ダブルナッ
トでもよい。このように、蓋体２が密閉容器６と別部材
で形成されているのは、蓋体２を密閉容器６から着脱可
能にして、シール部材３の交換を容易に行うためであ
る。また、蓋体２の外側端部には、円筒状の壁部２ｃが
シール部材３と隙間を隔てて形成されており、シール部
材３が外方に膨れて外れるのを防止するようになってい
る。

【００１６】密閉容器（第１部材）６には、シール部材
３を保持できるように、傾斜部（第１面）６ａが設けら
れている。この傾斜部６ａには、断面Ｔ字型の蓋体２を
挿入できるように、円筒状の挿入口６ｂが設けられてお
り、この挿入口６ｂは、密閉容器６の内部まで貫通する
ように形成されている。また、挿入口６ｂの内径は、蓋
体２の突出部２ａの外径より一回り大きく形成されてお
り、蓋体２を挿入すると、蓋体２の突出部２ａと、挿入
口６ｂとの間に排気路５ｂが形成される。また、シール
部材３を介して蓋体２を挿入することにより、傾斜部６
ａ上面６ｄと、蓋体２の傾斜部２ｂ下面２ｄの間に排気
路５ｃが形成される。このように形成される排気路５
は、密閉容器６の内部と外部とを連通するようになって
いる。

【００１７】環状の溝部４は、蓋体２の傾斜部２ｂの傾
斜面（第２面）２ｅと、密閉容器６の傾斜部６ａの傾斜
面（第１面）６ｃとで形成されており、シール部材３の
周長が広がる方向に向かって隙間が大きくなるように形
成されている。シール部材３は傾斜面（第２面）２ｅと
傾斜面（第１面）６ｃとに対して、リング状のＡ線と
Ａ′線において当たってシールされる。この溝部４の内
側には、排気路５ｃの端部である排気口５ａが、シール
部材３の内側に面するように形成されている。傾斜部６
ａの傾斜面６ｃは、密閉容器６から流体を放出した後、
シール部材３が、伸張力の反力により傾斜面６ｃに沿っ
て滑りながら排気口５ａを塞ぐ状態に復帰するように形
成されている。

【００１８】次に、密閉容器の安全弁機構１と異なる形
態の安全弁機構を説明する。図２に示すように、密閉容
器の安全弁機構１０は、円盤状の蓋体（第２部材）１３
と、蓋体１３を支持する支持部材（第１部材）１７と、
環状のシール部材１４、１５と、シール部材を保持する
溝部２０、２１とを有する。密閉容器の安全弁機構１と
異なる点は、複数のシール部材１４、１５及び溝部２
０、２１を同心円状に有する点と、支持部材１７が密閉
容器１８と別個の部材で形成されている点である。

【００１９】密閉容器１８には、円筒状の挿入口１８ａ
が内部まで貫通するように設けられている。支持部材１
７は、断面Ｔ字型に形成されており、支持部材１７の突
出部１７ａは、挿入口１８ａに嵌め込まれるように形成
されている。この支持部材１７には、中心軸方向に貫通
するように、排気路１９が形成されており、また、円錐
台状の内側傾斜面（内側第１面）１７ｂと、円錐台状の
外側傾斜面（外側第１面）１７ｃが設けられている。さ
らに、排気路１９の端部から内側傾斜面１７ｂ及び外側
傾斜面１７ｃを連通するように、径方向に排気路１９
ａ、１９ｂが形成されている。

【００２０】内側傾斜面１７ｂには、環状のシール部材
１５が伸張状態で嵌められ、排気口を塞ぐようになって
いる。また、外側傾斜面１７ｃにも、環状のシール部材
１４が伸張状態で嵌められ、排気口を塞ぐようになって
いる。支持部材１７の上面には、蓋体１３が被せられて
おり、蓋体１３と支持部材１７は、ボルト１１、１２に
より密閉容器１８に固定されている。蓋体１３の下面１
３ａ（第２面）でシール部材１４、１５を押圧するよう
に蓋体１３を被せると、シール部材１４、１５は、弾性
変形して排気口を塞ぐため、高い密閉性を確保できる。
また、ボルト３により固定するのは、密閉容器の安全弁
機構１と同様に、蓋体１３を支持部材１７から着脱自在
として、シール部材１４、１５の交換を容易に行うため
である。

【００２１】内側溝部２０は、蓋体１３の下面１３ａ
（第２面）と、支持部材１７の内側傾斜面（第１面）１
７ｂとで形成されており、シール部材１５の周長が広が
る方向に向かって隙間が大きくなるように形成されてい
る。シール部材１４はリング状のＡ線とＡ′線において
当たってシールされる。この内側溝部２０の内側には、
排気路１９ａの端部である排気口が、シール部材１５の
内側に面するように形成されており、密閉容器１８内部
の流体を外側溝部２１に放出するようになっている。内
側傾斜面１７ｂは、密閉容器１８から流体を放出した
後、シール部材１５が、伸張力の反力により傾斜部１７
ｂに沿って滑りながら排気口を塞ぐ状態に復帰するよう
に形成されている。尚、外側溝部２１は、径が大きくな
っているものの、内側溝部２０と同様に形成されてい
る。内側のシール部材１５と外側のシール部材１４のい
ずれか一方が作動状態にあればよく、一本のシール部材
を用いる場合に比較して、安全弁機構の作動の確実性が
保たれる。また、各溝部２０、２１及び各シール部材１
４、１５は、環状に限らず、楕円状や四角形、その他の
多角形状であってもよい。さらに、内側１５、２０と外
側１４、２１で環状、楕円状、四角状その他の多角形状
を組み合わせてもよい。また、内側１５、２０と外側１
４、２１は、同心であることが好ましいが、同心である
ことに限られない。

【００２２】尚、環状のシール部材３、１４、１５は、
環状の溝部４、２０、２１に沿うものであればよいの
で、Ｏリング、異形断面の環状パッキンに限られない。
また、本実施形態に係る密閉容器の安全弁機構１、１０
は、環状のシール部材３、１４、１５の伸張力の反力を
利用して、容器内の密封及び内部流体の放出を行うもの
であればよいので、図３に示すように、環状の溝部２
２、２３が密閉容器２４に直接設けられている構造であ
ってもよい。

【００２３】上記の構成に基づいて、密閉容器の安全弁
機構１の動作を例に説明する。図１及び図４に示すよう
に、シール部材３は、伸張状態で溝部４に嵌められてい
るため、伸張力の反力により、Ａ及びＡ’点に於いて密
着状態で当たり、排気口５ａを閉塞する。また、蓋体２
に外圧がかかると、シール部材３は、弾性変形してより
強くＡ及びＡ’点に密着し、排気口５ａを閉塞する。密
閉容器６内の流体圧が、伸張力の反力と弾性変形による
押付力に伴う圧力より大きくなると、密閉容器の内部の
流体は、シール部材３を内側から圧力Ｐで押し広げる。
これにより、シール部材３は、外側に広がるため、排気
口５ａの閉塞状態が弛み、内部の流体が外部へ放出され
る。流体が放出されて、内部の流体圧が、伸張力の反力
と弾性変形による押付力に伴う圧力より低くなると、再
び、シール部材３は、伸張力の反力により排気口５ａを
塞ぐように収縮する。このとき、何らかの理由によりシ
ール部材３に振動や衝撃が伝わると、シール部材３が正
常な状態から外れるが、伸張力の反力により傾斜面６ｃ
に沿って排気口５ａを塞ぐ状態に復帰する。

【００２４】次に、密閉容器の安全弁機構１の適用例を
説明する。図５に示すように、密閉容器の安全弁機構
１、１０は、水中で使用される装置や機器の電子回路を
収納する密閉容器に設けられる。また、図６に示すよう
に、密閉容器の安全弁機構１、１０は、水中で使用され
る装置や機器の電子回路を収納する密閉容器６０に設け
られる。また、水中で使用される装置や機器の電源とな
る電池を収納する密閉容器６１にも設けられる。この密
閉容器６０内の電子回路と密閉容器６１内の電池は防水
コネクター２５で接続されている。さらに、密閉容器の
安全弁機構１は、図７に示すように、第１容器２７に設
けられている。また、第２容器２８には、密閉容器の安
全弁機構１０が設けられている。この密閉容器は、第１
容器２７と第２容器２８を合わせてフランジ部をボルト
２９で留めることにより形成されており、第１容器２７
と第２容器２８との間には、連通孔を備えたしきり部材
２６によりしきられている。

【００２５】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、流体の放出時の
運動部品の質量が、シール部材だけであり、従来に比べ
て軽く、振動、衝撃の影響を受け難く、故障し難いた
め、例えば僅かの差圧で作動するいうような作動性に優
れるとともに、耐久性にも優れるという効果を奏する。
また、環状のシール部材が、伸張力の反力により第１面
及び第２面に押し付けられるため、容器内の中身が漏れ
にくく、密封効果を高めることができるという効果を奏
する。また、高い気密性構造を簡単な構造で実現でき
る。さらに、また、環状のシール部材が、流体の放出時
に何らかの理由により振動や衝撃の影響を受けても、伸
張力の反力により第１面及び第２面の少なくとも一方の
傾斜部に沿って溝部を塞ぐ状態まで復帰できるため、外
れがたいという効果を奏する。

【００２６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明の効果に加えて、シール部材を容易に交換できるとい
う効果を奏する。

【００２７】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２記載の発明の効果に加えて、環状のシール部材を複
数列設けるため、少なくとも１列が作動状態にあればよ
く、密閉容器に対する密閉状態と、内部圧力上昇時の流
体放出状態を確実に保つことができる。

【００２８】請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求
項３記載の発明の効果に加えて、環状のシール部材の脱
落を確実に阻止できるので、密閉容器の安全弁の不測の
故障を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の密閉容器の安全弁機構の断面図で
ある。

【図２】他の実施形態の密閉容器の安全弁機構の断面図
である。

【図３】他の実施形態の密閉容器の安全弁機構の断面図
である。

【図４】シール部材の作動原理を説明する図である。

【図５】本実施形態に係る安全弁機構の適用例を説明す
る図である。

【図６】本実施形態に係る安全弁機構の別の適用例を説
明する図である。

【図７】本実施形態に係る安全弁機構の別の適用例を説
明する図である。

【図８】密閉容器の一例の全体構成を説明する図であ
る。

【図９】従来の密閉容器の安全弁機構を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１、１０密閉容器の安全弁機構２蓋体（第２部材）２ｂ傾斜部２ｃ壁部２ｅ傾斜面（第２面）３シール部材４溝部５排気路６密閉容器（第１部材）６ａ傾斜部６ｃ傾斜面（第１面）１３蓋体（第２部材）１３ａ下面（第２面）１４シール部材１５シール部材１７支持部材（第１部材）１７ｂ内側傾斜面（第１面）１７ｃ外側傾斜面（第１面）１８密閉容器１９排気路２０内側溝部２１外側溝部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密閉容器内への外部流体の浸入を阻止
し、前記密閉容器内部の流体圧が高くなると外部へ放出
する安全弁機構であって、環状のシール部材と、前記シール部材が保持され、前記シール部材より内側が
前記密閉容器内に連通可能であり、前記シール部材より
外側が前記密閉容器外に連通可能であり、前記シール部
材の周長が広がる方向に向かって延在する溝部と、前記溝部を形成し、前記シール部材が押し当てられる第
１面と第２面と、を備え、前記第１面と第２面のうちの少なくとも一方が、前記第
１面と第２面との間隔を外方に至るほど広くする傾斜部
に形成され、前記シール部材が、前記傾斜部により伸張状態を保って
保持されるようにしたことを特徴とする密閉容器の安全
弁機構。
【請求項２】前記溝部の第１面が第１部材に形成さ
れ、前記溝部の第２面が前記第１部材に対して着脱自在
な第２部材に形成されていることを特徴とする請求項１
記載の密閉容器の安全弁機構。
【請求項３】前記溝部と前記シール部材が、周長の異
なる内側と外側に複数列配設されていることを特徴とす
る請求項１又は請求項２記載の密閉容器の安全弁機構。
【請求項４】前記溝部に保持された前記シール部材の
外方に、隙間を隔てて壁部が配設されていることを特徴
とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の密閉容
器の安全弁機構。