JP2002517696A - 二重安全電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸方向の全高が低く、取付けが容易な二重安全弁を提供する。 【解決手段】 ハウジング４に２つの弁２，３を収容した二重安全弁１であって、軸方向に変位可能な２つの弁体９，１２が互いに同軸に配置されており、各弁体が第１開閉ばね１１又は第２開閉ばね１４の付勢力に抗する開弁方向１６での軸方向の運動によってそれぞれの弁座からリフトする。第１の（外側）弁体９は、二重安全弁１を流れる流体の流れの方向に第２の（内側）弁体１２を囲繞しており、それら２つの弁体の弁座は唯一つの弁開口５を囲繞する共通の弁座８に形成されている。これにより、軸方向の全高を低くでき、二重安全弁１の取付けが簡易になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

発明は、ハウジングに２つの弁を収容した二重安全弁であって、軸方向に変位
可能な２つの弁体が互いに同軸に配置されており、第１開閉ばね若しくは第２開
閉ばねの反発力に抗して、開弁方向での軸方向の運動によって各弁体がそれぞれ
の弁座からリフトするものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種の二重安全弁は、例えば、ＤＥ１９５ ２５ ３８４ Ａ１によって知ら
れるようになった。このような二重安全弁は特にガス熱発生機のガス入口側の安
全電磁弁として用いられている。

【０００３】 ＤＥ１９５ ２５ ３８４ Ａ１によって知られる二重安全弁では、２つの弁体
がハウジング内で一方が他方の頂部上に軸方向に配置されており、各弁体は各々
の弁座と協働する。弁体は互いに独立した２つの調整エレメントの部品であり、
第２の弁体は第１の弁体内を軸方向に変位可能に案内される。いずれの調整エレ
メントも開閉ばねの動作に抗して、共通の電磁ドライブによって開かれる。電磁
ドライブがオフにされると、２つの開閉ばねは互いに完全に独立して双方の弁体
を閉じる。これにより、ガス安全弁に対する安全性への要求が満たされる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】

上記公知の二重安全弁によってコンパクトな構成が可能になり、これによって
一方では省空間化が可能であり、他方では非常に安価に製造できるユニットが実
現したが、弁体及び調整エレメントが相前後して配置されていると共に軸方向に
変位可能であるために軸方向の全高がまだかなり高い。よりいっそう小型化する
ために、概して公知の二重安全弁の大きさの更なる減少、とりわけ軸方向の高さ
を低くすることが志向されている。さらに、第２の弁体は第１の弁体の弁開口を
通り抜けなければならないので、公知の二重安全弁の取り付けは非常に難しい。

【０００５】 従って、本発明の目的は、軸方向の全高が低く、取付けが容易な前述したタイ
プの二重安全弁を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本発明によれば、この目的はきわめて簡単で効果的な構成によって達成される
。すなわち、第１（外側）弁体が二重安全弁の流れの方向に沿って第２（内側）
弁体を囲繞しており、それら２つの弁体の弁座が１つの共通の弁座に形成されて
おり、その共通の弁座は唯一つの弁開口を囲繞している。

【０００７】 ＤＥ１９５２５３８４Ａ１によって知られる二重安全弁とは異なり、２つの弁
座は多くの時間と労力をかけて加工する必要がなく、１つの弁座にかかる時間と
労力が必要なだけである。部品を２つの弁座の近くに持ってくる必要がないので
、二重安全弁の取り付けはより容易になり、より小さい二重安全弁はいっそう容
易に取り扱える。加工が少なくなることと大きさが小さくなることによって、本
発明の二重安全弁はより安価に製造できる。軸方向の全高が大幅に低くなるのに
加えて本発明では共通の弁座に２つの弁の機能を減少したことにより、本発明の
二重安全弁（多機能器具（Multifunktionalarmatur））を流れる流量は単一弁座
の二重安全弁を流れる流量に匹敵する。本発明の二重安全弁はあらゆるサイズ、
あらゆる種類の弁に適用できる。従って、同一のハウジングで一連のいくつかの
異なる弁を実現できる。例えば、単一電磁弁、二重電磁弁あるいは様々なレギュ
レータを備える多機能弁である。

【０００８】 本発明は２つの弁すなわち弁体に限られるものではなく、入れ子状に同軸に配
置された３つ又はそれ以上の弁体にも利用できることは勿論である。

【０００９】 本実施の形態の有利な変形例では、２つの弁体用の共通の平坦な座面が共通の
弁座上に設けられている。この手段は、２つの弁座が共通の加工による単一の工
程で製造できるという有利な点がある。とりわけ、平坦な座面すなわち段差のな
い座面の弁座の場合に有利である。

【００１０】 別の変形例では、軸方向にオフセットした２つの座面が夫々１つの弁体のため
に共通の弁座上に設けられる。例えば、２つの弁座は共通の弁座上の異なる平面
上に構成できる。

【００１１】 最良のシール効果のために、平坦な座面に対してはその平坦な座面と協働する
弁体のエラストマシール手段が尖っており、尖った座面に対してはその尖った座
面と協働する弁体のシール手段が平坦になっている。弁座配置のあらゆる変形が
可能であり、例えば、どちらも尖っている、どちらも平坦である、どちらも軸方
向の同じ高さに位置する、双方が互いに軸方向にずれている、各々が逆であるな
どである。

【００１２】 さらに、とりわけ好ましいのは二重安全弁の次のような変形例である。すなわ
ち、弁開口内で軸方向に移動可能な調整エレメントを有する流量レギュレータの
その調整エレメントに対する座面も共通の弁座上に設けられている。この手段の
有利な点は、３つの機能（２つの弁機能と１つの流量調整機能）が１つの弁座上
に集合していることである。弁開口内での調整エレメントの閉弁位置は、共通の
弁座に着座することによって正確に定めることができる。調整エレメントは例え
ば棒でよく、閉弁位置で弁開口内に延びるディスク状の自由端が共通の弁座の全
面に着座する。

【００１３】 別の変形例では、２つの弁体すなわち２つの弁の前方の上流に設けられた調整
エレメント用の座面が共通の弁座上に設けられてもよいことである。特に、調整
エレメントが深鍋状方式で２つの弁体にそれらを覆って係合すると、２つの弁体
はさらに調整エレメントによって覆われる。

【００１４】 本発明の二重安全弁の気密性を点検できるようにするために、シール点検口が
共通の弁座上に設けられている。このシール点検口は２つの弁体の間の空間に開
口している。

【００１５】 外側弁体又はその調整エレメントの内部で又は外側弁体のガイドエレメントの
内部で、内側弁体又はその調整エレメントが軸方向に変位可能に案内されるよう
にすると、内側弁体の別個のガイドすなわちその調整ディスクは省いてもよい。

【００１６】 開弁方向に外側弁体が内側弁体と連動するようにすると、とりわけ有利である
。これにより、外側弁体も内側弁体と共に同時に共通の弁座からリフトされる。
しかし、閉弁方向では２つの弁体は、閉弁リフトを互いに完全に独立してできる
ようにするために連動しない。

【００１７】 本実施の形態の第１の変形例においては、外側弁体又はその調整エレメントは
開弁方向で内側の調整エレメントにその後部で係合できる。さらに、内側弁体の
内側開閉ばねが外側弁体又はその調整エレメントに支持されてもよい。例えば、
外側の調整エレメントの周肩部又はベースに支持されてもよい。内側開閉ばねは
、例えば、２つの調整エレメントの間に配置されてもよく、好適には、環状の間
隙内又は開弁方向に開く内側の調整エレメントの開口内に配置されてもよい。

【００１８】 第２の変形例においては、外側弁体もまた開弁方向に内側弁体にそれを覆って
係合でき、特に、内側弁体上又は内側の調整エレメント上を軸方向に変位可能に
案内されるようにしてもよい。この場合、外側弁体は内側弁体が相対的に約１ｍ
ｍリフトした後に、内側弁体によって開弁方向に動かされる。外側弁体が磁気ア
ーマチャから半径方向に離されており、その中空のアーマチャとしてデザインさ
れた調整エレメントによって案内される、ＤＥ１９５２５３８４Ａ１によって知
られる二重安全弁とは異なり、この変形例はより小型化を可能にすることに加え
て多くの構造的可能性、特にばねの寸法設定や軸入力（Kraftbeaufschlagung）
における可能性を広げる。

【００１９】 この第２の変形例の有利な実施の形態においては、内側開閉ばねは一端部をハ
ウジングに支持され、他端部を内側の調整エレメントに支持されてもよく、特に
開弁方向に開いた開口内で支持されてもよい。開口のベース上に支持用のプレー
トが挿入されてもよい。総じて本実施の形態はばねの寸法設定にいっそう大きな
可能性を与える。

【００２０】 特に内側の調整エレメント上を変位可能に案内される外側弁体は内側弁体に対
してシールされている。例えば、Ｏリングやリップシールリングによってシール
されており、後者によればより長い寿命が得られる。

【００２１】 本発明の１つの実施の形態においては、外側の調整エレメントは内側の調整エ
レメントにその後部で開弁方向に係合するものであり、外側弁体に相対して軸方
向に変位可能で、また、外側弁体を押圧すると、外側の開閉ばねによって力がか
けられるようにされている。緊急の場合（外側の調整エレメントがそのハウジン
グガイド（磁気端ブッシュ）内で動かなくなったり、外側の調整エレメント内で
内側の調整エレメント（磁気アーマチャ）が動かなくなったりした場合）に１つ
の弁がまだ閉じているように、外側弁体のこの調整エレメントが安全のためにの
み働く。調整エレメントはそれ以上のシール機能を果たす必要がないので、内側
開閉ばねが調整エレメントを通って配置されてもよく、また、内側開閉ばね自身
が磁気端ブッシュに支持されてもよい。調整エレメントと外側弁体とを別個にす
ることによって、部品の製造が簡易になる。

【００２２】 特に好適な実施の形態においては、外側弁体がハウジング内を軸方向に変位可
能なガイドエレメントに固定されている。例えば、ブッシュ又はパイプをガイド
エレメントとして使用してもよく、それは二重安全弁の製造のいっそうの簡易化
につながる。そのガイドエレメントはコーキングにより又はその他の手段で弁体
に接続することができる。

【００２３】 更に別の実施の形態においては、外側開閉ばねは内側の調整エレメント並びに
外側弁体又は調整エレメント若しくはガイドエレメントに支持されている。二重
安全弁が閉じた状態では、外側開閉ばねは両変形例において、２つの弁体を閉じ
るための力を供給する。２つの弁は、内側開閉ばね自身が外側開閉ばねに支持さ
れており、従って外側開閉ばねの付勢力が緩和される。内側開閉ばねの付勢力が
外側弁を閉じる。何らかの理由で外側弁が閉じないとき、この場合でも内側弁を
閉じるのに十分な力が残っているように内側ばねの大きさが設定されている。

【００２４】 とりわけ低い製造コストで二重安全弁を製造できるようにするために、２つの
弁のハウジングは押出し成形部品又はダイカスト部品として設計されていること
が好ましい。このような押出し成形のためには、ガス安全弁に要求されるシール
制御を側面に取り付けることも可能である。

【００２５】 本発明の更なる利点が説明と図面とによって明らかになる。前述し、また、後
述する特徴は本発明に従ってそれぞれ個別に又は集合的にあらゆる組合せで利用
できる。図示し、記述する実施の形態は限定的な列挙ではなく、発明の記載につ
いての好適な例示である。

【００２６】 本発明の実施の形態を図面に示すと共に、より詳細に説明する。

【００２７】

【発明の実施の形態】

図１において、二重安全弁には符号１が付されており、その２つの弁には符号
２及び符号３が付されている。弁２及び３は直列回路状に接続されており、共通
のハウジング４に収容されている。このハウジング４は、周縁部を弁座８に囲ま
れた弁開口５によってガス流入空間６とガス放出空間７とに仕切られている。

【００２８】 入力側の第１の（外側）弁２は、環状の第１の（外側）弁体９と、第１の弁体
９に接続された調整エレメント（中空アーマチャすなわちブッシュ）１０と、第
１の（外側）開閉ばね１１とから構成されている。出力側の第１の（内側）弁３
は、環状の第１の（内側）弁体１２と、弁体１２に接続された磁気アーマチャ１
３と、第２の（内側）開閉ばね１４とから構成されている。

【００２９】 ２つの弁２，３とそれらの弁体９，１２は共通の軸線１５に関して互いに同軸
に配置されており、外側弁体９は内側弁体１２を環状に囲んでいる。弁座８はそ
の座面８ａ（図２）が２つの弁体９，１２に共通な弁座の役を果たしている。２
つの弁体９，１２は、開弁方向１６への軸方向の運動によって共通の弁座８から
リフトする。磁気コイル１８と、調整エレメント１０を軸方向に変位可能に案内
する案内開口１９とを有する共通の電磁ドライブ１７は、、２つの弁２，３を開
弁する役目を果たす。磁気アーマチャ１３は、それ自身が調整エレメント１０内
を軸方向に変位可能に案内される。調整エレメント１０は深鍋状に形成されてお
り、開弁方向１６において磁気アーマチャ１３に後部で係合している。これによ
って、調整エレメント１０は開弁方向１６に磁気アーマチャ１３に連動する。

【００３０】 外側開閉ばね１１がハウジング４に支持されているのに対して、内側開閉ばね
１４は調整エレメント１０内でその周肩部２０に支持されている。図示したよう
に二重安全弁１が閉じた状態では、外側開閉ばね１１が２つの弁体９，１２すな
わち２つの弁２，３を閉じるための力を供給している。２つの弁体は従って、内
側開閉ばね１４自身は外側開閉ばね１１に支えられており、それによって外側開
閉ばねは解放される。

【００３１】 磁気コイル１８が励磁されると磁力線が発生し、磁気アーマチャ１３を内側弁
体１２と共に開弁方向１６に引き付ける。連動によって、外側弁体９もまた内側
弁体１２と共に同時に共通の弁座８からリフトする。磁気コイル１８をオフにす
ると、開閉ばね１１，１４は各弁２，３を互いに独立に閉じる。内側開閉ばね１
４の力により内側弁体１２すなわち内側弁３が閉じる。

【００３２】 例えば、調整エレメント１０が案内開口１９内で動かなくなって外側弁２が閉
じない場合は、この場合にも内側弁体１２すなわち内側弁３を閉じるのに十分な
力が存在するように内側ばね１４の大きさが設計されている。このことは次のこ
とを意味する。すなわち、外側弁２が閉じる（外側弁体９に対する内側弁体１２
の相対リフト：１ｍｍ）場合及び機能不全のために外側弁２が閉じない（外側弁
体９に対する内側弁体１２の相対リフト：１ｍｍ＋僅かな大きさ）場合に内側弁
３が閉じる。２つの弁２，３を開くためには、外側開閉ばね１１がより強いにも
かかわらず、軸方向に互いに配置された弁を有する公知の二重安全弁に比較して
、より強い磁石は必要でない。上述のように外側開閉ばね１１は、内側開閉ばね
１４によって解放されるからである。

【００３３】 弁開口５を流れる流量を制御するために、断面がＹ字状の調整エレメント２１
が設けられている。この調整エレメント２１は弁開口５にそれを貫通して係合さ
れており、軸方向に変位可能である。調整エレメント２１は、ガス放出空間７内
の所望の出力圧力に従って、それ自身公知の流量レギュレータ２２によって調整
される。図２に示すように調整エレメント２１が閉じた位置においては、調整エ
レメント２１の円盤状の自由端部が共通の弁座８の平坦な座面８ａ上に着座して
いる。円盤状自由端部の直径は弁開口５の直径よりも大きい。

【００３４】 この第１の実施の形態とは異なって、図３に示す二重安全弁１０１では内側の
開閉ばね１１４が磁気アーマチャ１１３内の開口（盲穴）部１２３内に収容され
ている。開閉ばね１１４はそれ自身一端が磁気アーマチャ１１３に支持されてお
り、他端が深鍋状の調整エレメント１１０のベース１２４に支持されている。こ
の配置はばねの寸法設定に多くの可能性をもたらす。依存的に支持された開閉ば
ね１１１，１１４の利点は、調整エレメント１１０内で磁気アーマチャ１１３が
動かなくなった場合、それまで弁体１０９，１１２の双方を閉じる力を蓄えてい
た強力な外側開閉ばね１１１が正常な状態のままの外側弁体１０９を閉じる。

【００３５】 本実施の形態においては、共通の弁座１０８は２つの弁体１０９，１１２用の
共通の平坦な座面を成していないが、２つの座面１０８ａ及び１０８ｂが互いに
軸方向にオフセットして配置されている。外側の座面１０８ａは尖っており、外
側弁体１０９のエラストマシール手段は平坦である。対照的に、調整エレメント
２１用の座面の役目をも同時に果たす内側の座面１０８ｂは平坦であり、この座
面１０８ｂに協働する内側弁体１１２のエラストマシール手段は尖っている。さ
らに、共通の弁座１０８にはシールチェック開口１３５が設けられている。シー
ルチェック開口１３５は２つの弁体１０９，１１２の間に形成された環状の空間
に通じており、二重安全弁１０１のシールチェックが可能である。

【００３６】 図４に示す二重安全弁２０１の第３の実施の形態においては、外側弁体２０９
は直接に磁気アーマチャ２１３の案内部２２５上を軸方向に変位可能に案内され
、外側弁体２０９は磁気アーマチャ２１３には常に固定されていない。内側弁体
２１２に対する外側弁体２０９のシールはＯリングシール２２６によって案内部
２２５上でなされる。ガイドエレメント２１０は弁体２０９を調整する役目は有
せず、（ハウジングガイド（磁気端ブッシュ２２７）内でガイドエレメント２１
０が動かなくなり、又は、ガイドエレメント２１０内で磁気アーマチャ２１３が
動かなくなる）緊急の場合に、一方の弁を閉じたままの状態を確保する役目を果
たすだけである。内側弁体２１２にその周囲で係合する外側弁体２０９は、内側
弁体２１２が相対的に約１ｍｍリフトした後に内側弁体２１２によって動かされ
る。ガイドエレメント２１０は保安機能を果たす必要がないので、内側の開閉ば
ね２１４は開口２２８を通してガイドエレメント２１０内に配置でき、それ自身
を磁気エンドブシュ２２７の下側面２２９に支持することができる。２つの弁の
開弁方向で磁気アーマチャ２１３にその後部でガイドエレメント２１０を係合し
たことにより、ガイドエレメント２１０は開弁方向に磁気アーマチャ２１３と連
動する。外側弁体２０９用の外側開閉ばね２１１は外側弁体２０９に着座してい
るガイドエレメント２１０を押圧している。従って、開閉ばね２１１はガイドエ
レメント２１０の強制された動きにも応答し、動きがないために固着するという
ことはない。本実施の形態では、２つの開閉ばね２１１，２１４の相互支持は生
じないが、開口２２８を閉じることによって相互支持が可能である。

【００３７】 図５に示す二重安全弁３０１においては、管状に設計されたガイドエレメント
３１０は磁気アーマチャ３１３の後部に係合しておらず、従って、ガイドエレメ
ント３１０は磁気アーマチャ３１３に連動しない。ガイドエレメント３１０は外
側弁体３０９の付加的ガイドとしてのみの役目を有し、例えばコーキングによっ
て一端が弁体３０９に接続されている。ガイドエレメント３１０の他端部はハウ
ジング３０４内を軸方向に変位可能に案内される。本実施の形態では、２つの弁
体３０９，３１２はリップパッキン（Lippendichtung）３２６を介して互いにシ
ールされている。さらに、磁気アーマチャ３１３と磁気エンドブッシュ３２８の
前方に導入されたディスク３２９とに内側開閉ばね３１４が支持されている。し
かし、外側開閉ばね３１１はハウジング３０４と外側弁体３０９とに支持されて
いる。

【００３８】 図６に示す二重安全弁４０１の実施の形態においては、外側弁体４０９用の外
側開閉ばね４１１は案内部４２５上に位置しており、外側弁体４０９と磁気アー
マチャ４１３とに支持されている。このことは、２つの開閉ばね４１１，４１４
が相互に支持しているので内側弁体４１２用の内側開閉ばね４１４は略２倍の強
さを有さなければならないことを意味する。これにより、外側弁体４０９の揺動
はより容易に実現され、力が大きいほどより良く中心に向けられる。

【００３９】 図７に示す二重安全弁５０１は、二重安全弁４０１に対して、流量レギュレー
タの調整エレメント５２１が流れの方向において２つの弁の弁体５０９，５１２
の前方に配置されている点のみにおいて構成が相違する。調整エレメント５２１
は２つの弁を付加的に覆うレギュレータポット（Reglertopf）５３０を有してい
る。レギュレータポット５３０内には上部及び下部膜盤（Membranteller）５３
１，５３２の間にレギュレータ膜（Reglermembran）５３３が保持されている。
他の実施の形態と同様に、調整エレメント５２１が弁体５０９，５１２と同軸に
配置されているが、別のレギュレータ面（Reglersitz）５３４が２つの弁体５０
９，５１２の共通の弁座５０８に取り付けられている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明の二重安全弁の第１の実施の形態の縦断面図である。

【図２】 図２は、図１の二重安全弁の弁開口のうち線IIで示した領域の拡大図である。

【図３】 図３は、内側開閉ばねが外側の調整エレメントのベースに支持されている本発
明の二重安全弁の第２の実施形態における図２に対応する拡大図である。

【図４】 図４は、外側の調整エレメントが外側弁体を押圧している本発明の二重安全弁
の第３の実施形態における図２に対応する拡大図である。

【図５】 図５は、外側弁体がガイドエレメントによってハウジング内で案内される本発
明の二重安全弁の第４の実施形態における図２に対応する拡大図である。

【図６】 図６は、外側開閉ばねが内側の調整エレメントと外側弁体とに支持されている
本発明の二重安全弁の第５の実施形態における図２に対応する拡大図である。

【図７】 図７は、弁体の前にレギュレータが配置された本発明の二重安全弁の第６の実
施形態の拡大図である。

【符号の説明】

１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１ 二重安全弁 ２，３ 弁 ４，２０４，３０４ ハウジング ５ 弁開口 ８，１０８，５０８ 弁座 ８ａ，１０８ｂ 平坦な座面 ９，１０９，２０９，３０９，４０９，５０９ 第１の（外側）弁体 １０，２１，１１０，２１０，５２１ 調整エレメント １１，１１１，２１１，３１１，４１１ 第１の（外側）開閉ばね １２，１１２，２１２，３１２，４１２，５１２ 第２の（内側）弁体 １３；１１３；２１３；３１３；４１３ 調整エレメント（磁気アーマチャー） １４，１１４，２１４，３１４，４１４ 第２の（外側）開閉ばね １６ 開弁方向 ２０ 周肩部 ２２ 流量レギュレータ １０８ａ 尖った座面 １２４ ベース １３５ シールチェック開口 ２２３ 開口 ３１０，４１０，５１０ ガイドエレメント ５３４ 座面（レギュレータ面）

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年６月２６日（２０００．６．２６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 二重安全電磁弁

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、ハウジングに２つの弁を収容した二重安全電磁弁であって、軸方向
に変位可能な２つの弁体が互いに同軸に配置されており、第１開閉ばね及び第２
開閉ばねの反発力に抗して、開弁方向での軸方向の運動によって各弁体がそれぞ
れの弁座からリフトするものであり、二重安全電磁弁の流れの方向に配置された
内側弁体である第２の弁体が調整エレメントとして磁気アーマチャから成り、第
１の弁体すなわち外側弁体が開弁方向に内側弁体と連動するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】 この種の二重安全電磁弁は、例えば、ＤＥ１９５ ２５ ３８４ Ａ１によって
知られるようになった。このような二重安全電磁弁は特にガス熱発生機のガス入
口側の安全電磁弁として用いられている。

【０００３】 ＤＥ１９５ ２５ ３８４ Ａ１によって知られる二重安全電磁弁では、２つの
弁体がハウジング内で一方が他方の頂部上に軸方向に配置されており、各弁体は
各々の弁座と協働する。弁体は互いに独立した２つの調整エレメントの部品であ
り、第２の弁体は第１の弁体内を軸方向に変位可能に案内される。いずれの調整
エレメントも開閉ばねの動作に抗して、共通の電磁ドライブによって開かれる。
電磁ドライブがオフにされると、２つの開閉ばねは互いに完全に独立して双方の
弁体を閉じる。これにより、ガス安全弁に対する安全性への要求が満たされる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】 上記公知の二重安全電磁弁によってコンパクトな構成が可能になり、これによ
って一方では省空間化が可能であり、他方では非常に安価に製造できるユニット
が実現したが、弁体及び調整エレメントが相前後して配置されていると共に軸方
向に変位可能であるために軸方向の全高がまだかなり高い。よりいっそう小型化
するために、概して公知の二重安全電磁弁の大きさの更なる減少、とりわけ軸方
向の高さを低くすることが志向されている。さらに、第２の弁体は第１の弁体の
弁開口を通り抜けなければならないので、公知の二重安全電磁弁の取り付けは非
常に難しい。

【０００５】 従って、本発明の目的は、軸方向（開弁方向）においてよりコンパクトな前述
したタイプの二重安全電磁弁を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】 本発明によれば、この目的はきわめて簡単で効果的な構成によって達成される
。すなわち、外側弁体が内側弁体を囲繞しており、それら２つの弁体の弁座が１
つの共通の弁座に形成されており、その共通の弁座は唯一つの弁開口を囲繞し、
内側弁体の第２の（内側）ばねが外側弁体又はその調整エレメントに支持されて
いる。

【０００７】 ＤＥ１９５２５３８４Ａ１によって知られる二重安全電磁弁とは異なり、２つ
の弁座は多くの時間と労力をかけて加工する必要がなく、１つの弁座にかかる時
間と労力が必要なだけである。部品を２つの弁座の近くに持ってくる必要がない
ので、二重安全電磁弁の取り付けはより容易になり、より小さい二重安全電磁弁
はいっそう容易に取り扱える。加工が少なくなることと大きさが小さくなること
によって、本発明の二重安全電磁弁はより安価に製造できる。軸方向の全高が大
幅に低くなるのに加えて本発明では共通の弁座に２つの弁の機能を減少したこと
により、本発明の二重安全電磁弁（多機能器具（Multifunktionalarmatur））を
流れる流量は単一弁座の二重安全電磁弁を流れる流量は単一弁座の二重安全電磁
弁を流れる流量に匹敵する。本発明の二重安全弁はあらゆるサイズ、あらゆる種
類の弁に適用できる。それゆえ、従って、同一のハウジングで一連のいくつかの
異なる弁を実現できる。例えば、単一電磁弁、二重電磁弁あるいは様々なレギュ
レータを備える多機能弁である。

【０００８】 内側弁体の内側開閉ばねは、外側弁体又はその調整エレメントに支持されてい
る。例えば、外側弁体の調整エレメントの周肩部又はベースに支持されている。
内側開閉ばねは、例えば、２つの調整エレメントの間に配置してもよく、好適に
は、環状の間隙内又は開弁方向に開く内側の磁気アーマチャの開口内に配置して
もよい。

【０００９】 本発明は２つの弁すなわち弁体に限られるものではなく、入れ子状に同軸に配
置された３つ又はそれ以上の弁体にも利用できることは勿論である。

【００１０】 本実施の形態の有利な変形例では、２つの弁体用の共通の平坦な座面が共通の
弁座上に設けられている。この手段は、２つの弁座が共通の加工による単一の工
程で製造できるという有利な点がある。とりわけ、平坦な座面すなわち段差のな
い座面の弁座の場合に有利である。

【００１１】 別の変形例では、軸方向にオフセットした２つの座面が夫々１つの弁体のため
に共通の弁座上に設けられる。例えば、２つの弁座は共通の弁座上の異なる平面
上に構成できる。

【００１２】 最良のシール効果のために、平坦な座面に対してはその平坦な座面と協働する
弁体のエラストマシール手段が尖っており、尖った座面に対してはその尖った座
面と協働する弁体のシール手段が平坦になっている。弁座配置のあらゆる変形が
可能であり、例えば、どちらも尖っている、どちらも平坦である、どちらも軸方
向の同じ高さに位置する、双方が互いに軸方向にずれている、各々が逆であるな
どである。

【００１３】 さらに、とりわけ好ましいのは二重安全電磁弁の次のような変形例である。す
なわち、弁開口内で軸方向に移動可能な調整エレメントを有する流量レギュレー
タのその調整エレメントに対する座面も共通の弁座上に設けられている。この手
段の有利な点は、３つの機能（２つの弁機能と１つの流量調整機能）が１つの弁
座上に集合していることである。弁開口内での調整エレメントの閉弁位置は、共
通の弁座に着座することによって正確に定めることができる。調整エレメントは
例えば棒でよく、閉弁位置で弁開口内に延びるディスク状の自由端が共通の弁座
の全面に着座する。

【００１４】 別の変形例では、２つの弁体すなわち２つの弁の前方の上流に設けられた調整
エレメント用の座面又はレギュレータ面が共通の弁座上に設けられてもよいこと
である。特に、調整エレメントが深鍋状方式で２つの弁体にそれらを覆って係合
すると、２つの弁体はさらに調整エレメントによって覆われる。

【００１５】 本発明の二重安全電磁弁の気密性を点検できるようにするために、シール点検
口が共通の弁座上に設けられている。このシール点検口は２つの弁体の間の空間
に開口している。

【００１６】 外側弁体又はその調整エレメントの内部で又は外側弁体のガイドエレメントの
内部で、内側弁体又は磁気アーマチャが軸方向に変位可能に案内されるようにす
ると、内側弁体の別個のガイドすなわちその調整ディスクは省いてもよい。

【００１７】 開弁方向に外側弁体が内側弁体と連動するようにすると、とりわけ有利である
。これにより、外側弁体も内側弁体と共に同時に共通の弁座からリフトされる。
しかし、閉弁方向では２つの弁体は、閉弁リフトを互いに完全に独立してできる
ようにするために連動しない。

【００１８】 本実施の形態の変形例においては、外側弁体又はその調整エレメントは開弁方
向に磁気アーマチャの後部で係合できる。

【００１９】 とりわけ低い製造コストで二重安全弁を製造できるようにするために、２つの
弁のハウジングは押出し成形部品又はダイカスト部品として設計されていること
が好ましい。このような押出し成形のためには、ガス安全弁に要求されるシール
制御を側面に取り付けることも可能である。

【００２０】 本発明の更なる利点が説明と図面とによって明らかになる。前述し、また、後
述する特徴は本発明に従ってそれぞれ個別に又は集合的にあらゆる組合せで利用
できる。図示し、記述する実施の形態は限定的な列挙ではなく、発明の記載につ
いての好適な例示である。

【００２１】 本発明の実施の形態を図面に示すと共に、より詳細に説明する。

【００２２】

【発明の実施の形態】 図１において、二重安全電磁弁には符号１が付されており、その２つの弁には
符号２及び符号３が付されている。弁２及び３は直列回路状に接続されており、
共通のハウジング４に収容されている。このハウジング４は、周縁部を弁座８に
囲まれた弁開口５によってガス流入空間６とガス放出空間７とに仕切られている
。

【００２３】 入力側の第１の（外側）弁２は、環状の第１の（外側）弁体９と、第１の弁体
９に接続された調整エレメント（中空アーマチャすなわちブッシュ）１０と、第
１の（外側）開閉ばね１１とから構成されている。出力側の第１の（内側）弁３
は、環状の第１の（内側）弁体１２と、弁体１２に接続された磁気アーマチャ１
３と、第２の（内側）開閉ばね１４とから構成されている。

【００２４】 ２つの弁２，３とそれらの弁体９，１２は共通の軸線１５に関して互いに同軸
に配置されており、外側弁体９は内側弁体１２を環状に囲んでいる。弁座８はそ
の座面８ａ（図２）が２つの弁体９，１２に共通な弁座の役を果たしている。２
つの弁体９，１２は、開弁方向１６への軸方向の運動によって共通の弁座８から
リフトする。磁気コイル１８と、調整エレメント１０を軸方向に変位可能に案内
する案内開口１９とを有する共通の電磁ドライブ１７は、、２つの弁２，３を開
弁する役目を果たす。磁気アーマチャ１３は、それ自身が調整エレメント１０内
を軸方向に変位可能に案内される。調整エレメント１０は深鍋状に形成されてお
り、開弁方向１６において磁気アーマチャ１３に後部で係合している。これによ
って、調整エレメント１０は開弁方向１６に磁気アーマチャ１３に連動する。

【００２５】 外側開閉ばね１１がハウジング４に支持されているのに対して、内側開閉ばね
１４は調整エレメント１０内でその周肩部２０に支持されている。図示したよう
に二重安全弁１が閉じた状態では、外側開閉ばね１１が２つの弁体９，１２すな
わち２つの弁２，３を閉じるための力を供給している。２つの弁体は従って、内
側開閉ばね１４自身は外側開閉ばね１１に支えられており、それによって外側開
閉ばねは解放される。

【００２６】 磁気コイル１８が励磁されると磁力線が発生し、磁気アーマチャ１３を内側弁
体１２と共に開弁方向１６に引き付ける。連動によって、外側弁体９もまた内側
弁体１２と共に同時に共通の弁座８からリフトする。磁気コイル１８をオフにす
ると、開閉ばね１１，１４は各弁２，３を互いに独立に閉じる。内側開閉ばね１
４の力により内側弁体１２すなわち内側弁３が閉じる。

【００２７】 例えば、調整エレメント１０が案内開口１９内で動かなくなって外側弁２が閉
じない場合は、この場合にも内側弁体１２すなわち内側弁３を閉じるのに十分な
力が存在するように内側ばね１４の大きさが設計されている。このことは次のこ
とを意味する。すなわち、外側弁２が閉じる（外側弁体９に対する内側弁体１２
の相対リフト：１ｍｍ）場合及び機能不全のために外側弁２が閉じない（外側弁
体９に対する内側弁体１２の相対リフト：１ｍｍ＋僅かな大きさ）場合に内側弁
３が閉じる。２つの弁２，３を開くためには、外側開閉ばね１１がより強いにも
かかわらず、軸方向に互いに配置された弁を有する公知の二重安全弁に比較して
、より強い磁石は必要でない。上述のように外側開閉ばね１１は、内側開閉ばね
１４によって解放されるからである。

【００２８】 弁開口５を流れる流量を制御するために、断面がＹ字状の調整エレメント２１
が設けられている。この調整エレメント２１は弁開口５にそれを貫通して係合さ
れており、軸方向に変位可能である。調整エレメント２１は、ガス放出空間７内
の所望の出力圧力に従って、それ自身公知の流量レギュレータ２２によって調整
される。図２に示すように調整エレメント２１が閉じた位置においては、調整エ
レメント２１の円盤状の自由端部が共通の弁座８の平坦な座面８ａ上に着座して
いる。円盤状自由端部の直径は弁開口５の直径よりも大きい。

【００２９】 この第１の実施の形態とは異なって、図３に示す二重安全弁１０１では内側の
開閉ばね１１４が磁気アーマチャ１１３内の開口（盲穴）部１２３内に収容され
ている。開閉ばね１１４はそれ自身一端が磁気アーマチャ１１３に支持されてお
り、他端が深鍋状の調整エレメント１１０のベース１２４に支持されている。こ
の配置はばねの寸法設定に多くの可能性をもたらす。依存的に支持された開閉ば
ね１１１，１１４の利点は、調整エレメント１１０内で磁気アーマチャ１１３が
動かなくなった場合、それまで弁体１０９，１１２の双方を閉じる力を蓄えてい
た強力な外側開閉ばね１１１が正常な状態のままの外側弁体１０９を閉じる。

【００３０】 本実施の形態においては、共通の弁座１０８は２つの弁体１０９，１１２用の
共通の平坦な座面を構成していないが、２つの座面１０８ａ及び１０８ｂが互い
に軸方向にオフセットして配置されている。外側の座面１０８ａは尖っており、
外側弁体１０９のエラストマシール手段は平坦である。対照的に、調整エレメン
ト２１用の座面の役目をも同時に果たす内側の座面１０８ｂは平坦であり、この
座面１０８ｂに協働する内側弁体１１２のエラストマシール手段は尖っている。
さらに、共通の弁座１０８にはシールチェック開口１３５が設けられている。シ
ールチェック開口１３５は２つの弁体１０９，１１２の間に形成された環状の空
間に通じており、二重安全弁１０１のシールチェックが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明の二重安全電磁弁の第１の実施の形態の縦断面図である。

【図２】 図２は、図１の二重安全電磁弁の弁開口のうち線IIで示した領域の拡大図であ
る。

【図３】 図３は、内側開閉ばねが外側の調整エレメントのベースに支持されている本発
明の二重安全電磁弁の第２の実施形態における図２に対応する拡大図である。

【符号の説明】 １，１０１ 二重安全電磁弁 ２，３ 弁 ４ ハウジング ５ 弁開口 ８，１０８ 弁座 ８ａ，１０８ｂ 平坦な座面 ９，１０９ 外側の弁体 １０，１１０ 調整エレメント １１，１１１ 第１の（外側）開閉ばね １２，１１２ 内側弁体 １３，１１３ 磁気アーマチャ １４，１１４ 第２の（内側）開閉ばね １６ 開弁方向 ２０ 周肩部 ２１ 調整エレメント ２２ 流量レギュレータ １０８ａ 尖った座面 １２４ ベース １２３ 開口 １３５ シールチェック開口

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング（４；２０４；３０４）に収容された２つの弁（
   ２，３）を備え、該弁の軸方向に変位可能な弁体（９，１２；１０９，１１２；
   ２０９，２１２；３０９，３１２；４０９，４１２；５０９，５１２）が互いに
   同軸に配置され、各弁体が第１及び第２の開閉ばね（１１，１４；１１１，１１
   ４；２１１，２１４；３１１，３１４；４１１，４１４）のばね圧に抗する開弁
   方向（１６）での軸方向の運動によって各弁座からリフトする二重安全弁（１；
   １０１；２０１；３０１；４０１；５０１）において、 前記第１の（外側）弁体（９；１０９；２０９；３０９；４０９；５０９）が
   前記二重安全弁（１；１０１；２０１；３０１；４０１；５０１）の流れの方向
   に前記第２の（内側）弁体（１２；１１２；２１２；３１２；４１２；５１２）
   を囲繞し、前記２つの弁体の弁座が１つの共通の弁座（８；１０８；５０８）に
   形成されており、該共通の弁座が唯一つの弁開口（５）を囲繞することを特徴と
   する二重安全弁。
2. 【請求項２】 前記２つの弁体（９，１２）用の共通の平坦な座面（８ａ）
   が前記共通の弁座（８）に設けられていることを特徴とする請求項１記載の二重
   安全弁。
3. 【請求項３】 軸方向にオフセットした２つの座面（１０８ａ，１０８ｂ）
   が夫々１つの前記弁体（１０９，１１２；２０９，２１２；３０９，３１２；４
   ０９，４１２；５０９，５１２）のために前記共通の弁座（１０８，５０８）上
   に設けられていることを特徴とする請求項１記載の二重安全弁。
4. 【請求項４】 平坦な座面（８ａ；１０８ｂ）に対しては、該平坦な座面（
   ８ａ；１０８ｂ）と協働する前記弁体（９；１２；１１２；２１２；３１２；４
   １２；５１２）のエラストマシール手段は尖っており、尖った座面（１０８ａ）
   に対しては、該尖った座面（１０８ａ）と協働する前記弁体（１０９；２０９；
   ３０９；４０９；５０９）のシール手段は平坦であることを特徴とする請求項１
   乃至３のいずれか１項に記載の二重安全弁。
5. 【請求項５】 弁開口（５）内を軸方向に移動可能な流量レギュレータ（２
   ２）の調整エレメント（２１）用の座面（８ａ；１０８ｂ）も前記共通の弁座（
   ８；１０８）上に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１
   項に記載の二重安全弁。
6. 【請求項６】 前記２つの弁体（５０９，５１２）の前方の上流に設けられ
   た調整エレメント（５２１）用の座面（レギュレータ面５３４）が前記共通の弁
   座（５０８）上に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１
   項に記載の二重安全弁。
7. 【請求項７】 シールチェック開口（１３５）が前記共通の弁座（１０８）
   に設けられ、該シールチェック開口は前記２つの弁体（１０９，１１２）の間の
   空間に開口していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の二
   重安全弁。
8. 【請求項８】 前記内側弁体（１２；１１２；２１２；３１２；４１２；５
   １２）又はその調整エレメント（磁気アーマチャー１３；１１３；２１３；３１
   ３；４１３）は前記外側弁体若しくはその調整エレメント（１０：１１０；２１
   ０）内又は前記外側弁体（９；１０９；２０９；３０９；４０９；５０９）のガ
   イドエレメント（３１０，４１０）内を軸方向に変位可能に案内されることを特
   徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の二重安全弁。
9. 【請求項９】 前記外側弁体（９；１０９；２０９；３０９；４０９；５０
   ９）は、開弁方向（１６）に前記内側弁体（１２；１１２；２１２；３１２；４
   １２；５１２）と連動することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記
   載の二重安全弁。
10. 【請求項１０】 前記外側弁体（９；１０９）又はその調整エレメント（１
    ０；１１０）は、前記開弁方向（１６）に前記内側弁体（１２；１１２）の前記
    調整エレメント（磁気アーマチャ１３；１１３）とその後部で係合していること
    を特徴とする請求項９記載の二重安全弁。
11. 【請求項１１】 前記内側弁体（１２；１１２）の前記第２の（内側）開閉
    ばね（１４；１１４）は、前記外側弁体（９；１０９）又はその調整エレメント
    （１０；１１０）に支持されていることを特徴とする請求項９又は１０記載の二
    重安全弁。
12. 【請求項１２】 前記内側開閉ばね（１４）は、外側の前記調整エレメント
    （１０）の周肩部（２０）に支持されていることを特徴とする請求項１１記載の
    二重安全弁。
13. 【請求項１３】 前記内側開閉ばね（１１４）は、外側の前記調整エレメン
    ト（１１０）のベース（１２４）に支持されていることを特徴とする請求項１１
    記載の二重安全弁。
14. 【請求項１４】 前記内側開閉ばね（１１４）は、内側の前記調整エレメン
    ト（磁気アーマチャ１１３）の開弁方向（１６）に開口する開口（１２３）内に
    配置されていることを特徴とする請求項１３記載の二重安全弁。
15. 【請求項１５】 前記外側弁体（２０９；３０９；４０９；５０９）は、前
    記内側弁体（２１２；３１２；４１２；５１２）にそれを覆って開弁方向（１６
    ）に係合していることを特徴とする請求項９記載の二重安全弁。
16. 【請求項１６】 前記外側弁体（２０９；３０９；４０９；５０９）は、前
    記内側弁体上又は前記内側の調整エレメント（磁気アーマチャ（１３；３１３；
    ４１３））上を軸方向に変位可能に案内されることを特徴とする請求項１５記載
    の二重安全弁。
17. 【請求項１７】 前記内側開閉ばね（２１４；３１４；４１４）は、その一
    端を前記ハウジング（２０４；３０４）に支持され、他端を前記内側の調整エレ
    メント（磁気アーマチャ２１３；３１３；４１３）に支持されており、特に、前
    記開弁方向（１６）に開口する開口（２２３）内に支持されていることを特徴と
    する請求項１５又は１６記載の二重安全弁。
18. 【請求項１８】 前記外側弁体（２０９；３０９；４０９；５０９）は、前
    記内側弁体（２１２；３１２；４１２；５１２）に対してシールされていること
    を特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか１項に記載の二重安全弁。
19. 【請求項１９】 前記外側の調整エレメント（２１０）は前記内側の調整エ
    レメント（磁気アーマチャ２１３）にその後部で前記開弁方向（１６）に係合し
    、前記外側弁体（２０９）に対して軸方向に移動可能であり、前記外側開閉ばね
    （２１１）によって付勢されて前記外側弁体（２０９）に圧接することを特徴と
    する請求項１５乃至１８のいずれか１項に記載の二重安全弁。
20. 【請求項２０】 前記外側弁体（３０９；４０９；５０９）は、前記ハウジ
    ング（３０４）内を軸方向に変位可能なガイドエレメント（３１０；４１０；５
    １０）に固定されていることを特徴とする請求項１５乃至１８のいずれか１項に
    記載の二重安全弁。
21. 【請求項２１】 前記外側開閉ばね（４１１）は、前記内側の調整エレメン
    ト（磁気アーマチャ４１３）及び前記外側弁体（４０９）又はそのガイドエレメ
    ント（４１０）に支持されていることを特徴とする請求項１５乃至２０のいずれ
    か１項に記載の二重安全弁。
22. 【請求項２２】 前記２つの弁（２，３）のハウジング（４；２０４；３０
    ４）は、押出し成形部品又はダイカスト部品として設計されていることを特徴と
    する請求項１乃至２１のいずれか１項に記載の二重安全弁。