JP2003097796A - 減圧弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハウジングへの組み付けを容易にし、しか
も、この組み付けの前に減圧弁の性能等を簡単に検査で
きるようにする。 【解決手段】 ハウジング(２)内に入口路(８)と減圧弁
室(13)と出口路(10)とを順に連通形成し、ハウジング
(２)の外面から減圧弁室(13)に向けて装着孔(12)を形成
する。この装着孔(12)内に筒体(16)を保密状に装着し、
筒体(16)に減圧部材(17)を収容して、筒体(16)の外側開
口(18)を蓋体(19)で密封する。上記の減圧部材(17)に第
１ピストン(22)と、これよりも大径の第２ピストン(23)
とを設け、両ピストン(22・23)を筒体(16)の内面に保密
摺動させる。第２ピストン(23)と上記の蓋体(19)との間
に作動室(24)を形成し、作動室(24)と前記の出口路(10)
とを連通する連通路(25)を減圧部材(17)に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、容器弁のハウジン
グ等に組み込まれる減圧弁に関し、さらに詳しくは、ハ
ウジングへの組み付けが容易であるうえ、この組み付け
の前に減圧弁の性能等を簡単に検査できる減圧弁に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の減圧弁には、例えば特開平３−２
１９１７２号公報に開示の構造のものがある。即ち、こ
の減圧弁は、ハウジング内に入口路と減圧弁室と出口路
とを順に連通形成し、ハウジングの外面から上記の減圧
弁室に向けて装着孔を形成して、この装着孔に減圧部材
を挿入してある。上記の装着孔には、上記の減圧部材の
外端側を覆う状態に有底筒状の蓋部材を保密状に装着し
てある。上記の減圧部材は減圧弁室に近位の第１ピスト
ンと、これよりも遠位で大径の第２ピストンとを備えて
おり、上記の第１ピストンは装着孔の内面を、上記の第
２ピストンは蓋部材の内面をそれぞれ保密摺動するよう
に構成してある。この第２ピストンよりも外側で蓋部材
と減圧部材との間には作動室を形成してあり、減圧部材
にはこの作動室と上記の出口路とを連通する連通路を形
成してある。さらに、上記の装着孔の壁面と減圧部材の
間には、この減圧部材を開弁方向に弾圧する付勢バネを
配置してある。

【０００３】上記の従来技術では、流体を取り出す際に
上記の入口路から減圧弁室に流体が流入すると、その流
体圧力と上記の付勢バネの弾圧力とで上記第１ピストン
が押圧され、減圧部材が開弁方向に移動して流体が出口
路へ流出する。出口路に流出した流体の圧力は連通路を
介して上記の作動室に伝わり、この作動室の圧力により
上記の第２ピストンを押圧して減圧部材を閉弁方向へ押
し戻す。この作動室内の流体圧力と、上記の入口路から
流入する流体圧力に上記の付勢バネの弾圧力を加えた合
力とのバランスで減圧部材が開閉作動し、これにより上
記の出口路から流出する流体圧力が所定の圧力に減圧さ
れる。

【０００４】なお、従来の減圧弁には、上記の減圧部材
を閉弁方向に弾圧する付勢バネを備えたものもある。こ
の場合は、作動室内の流体圧力に付勢バネの弾圧力を加
えた合力と、入口路から流入する流体圧力とのバランス
で減圧部材が開閉作動し、これにより上記の出口路から
流出する流体圧力が所定の圧力に減圧される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術は、第
１ピストンをハウジングに形成した装着孔の内面に保密
摺動させているため、この減圧弁の性能を検査するには
減圧部材をハウジングに装着しなければならず、減圧弁
を組み付けた状態でバルブ装置全体を試験装置にかける
必要があった。このため、特に予めガスボンベに固定さ
れているバルブ装置の減圧弁を検査する場合など、検査
設備が大掛かりとなるうえ、減圧弁の性能検査が容易で
ない問題があった。また、ハウジングに減圧弁を組み付
ける際に、上記の装着孔へ減圧部材を保密摺動自在に挿
入したのち蓋部材を保密状に装着する必要があり、しか
も、第１ピストンと第２ピストンとが自在に摺動するよ
うに、装着孔の軸心と両ピストンの軸心と蓋部材の軸心
とを互いに一致させる必要があり、高い加工精度が必要
なうえ、組付操作が極めて煩雑であった。

【０００６】本発明は上記問題点を解消し、ハウジング
への組み付けが容易であるうえ、この組み付けの前に減
圧弁の性能等を簡単に検査できる減圧弁を提供すること
を技術的課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、例えば本発明の実施形態を示す図１から
図３に基づいて説明すると、減圧弁を次のように構成し
たものである。即ち、ハウジング(２)内に入口路(８)と
減圧弁室(13)と出口路(10)とを順に連通形成して、上記
の減圧弁室(13)に減圧部材(17)を挿入し、上記の減圧部
材(17)は、減圧弁室(13)に近位の第１ピストン(22)と、
これよりも遠位で大径の第２ピストン(23)とを備え、上
記の第２ピストン(23)よりも遠位側に作動室(24)を形成
し、上記の作動室(24)と前記の出口路(10)とを連通する
連通路(25)を備えた、減圧弁であって、上記のハウジン
グ(２)の外面から上記の減圧弁室(13)に向けて装着孔(1
2)を形成して、この装着孔(12)内に筒体(16)を保密状に
装着し、上記の筒体(16)内に上記減圧部材(17)の第１ピ
ストン(22)と第２ピストン(23)とを、両ピストン(22・2
3)が筒体(16)の内面を保密摺動する状態に挿入し、上記
の筒体(16)の外側開口(18)を蓋体(19)で密封したことを
特徴とする。

【０００８】

【作用】上記の減圧弁は、次の手順でハウジングに組み
つけられる。最初に、減圧部材の第１ピストンと第２ピ
ストンがそれぞれ上記の筒体内面を摺動する状態に筒体
内へ挿入される。そして、この減圧部材を収容した筒体
の外側開口が蓋体で密封されたのち、この筒体がハウジ
ングの装着孔に保密状に装着される。上記のハウジング
に組みつける前に、減圧弁の性能を検査する場合は、減
圧部材を筒体内に収容して筒体の外側開口を蓋体で密封
し、この筒体を試験装置にかけて検査を実施する。この
とき、第１ピストンと第２ピストンは上記の筒体内面を
摺動するので、減圧弁はハウジングへ組み付けた状態と
同様に減圧作動する。

【０００９】上記筒体がハウジングに組み付けられた減
圧弁は、次のように作動する。上記入口路から減圧弁室
に流体が流入すると、その流体圧力が上記第１ピストン
に加わって、減圧部材が開弁方向に押圧される。これに
より、減圧部材とこれに対向する減圧弁座との間に隙間
を生じ、この隙間から流体が出口路へ減圧されながら流
出する。出口路に流出した流体の圧力は、上記の連通路
を介して作動室に伝わり、この圧力が上記の第２ピスト
ンに加わって、減圧部材が閉弁方向に押圧される。この
両ピストンに加わる圧力差と、必要に応じて配置した付
勢手段の付勢力との合力で減圧部材が開閉作動し、これ
により上記の出口路から流出する流体圧力が所定の圧力
に減圧される。

【００１０】上記の減圧弁には、必要に応じて減圧部材
を閉弁方向または開弁方向へ付勢する付勢手段を設ける
ことができる。この場合、この付勢手段は上記の蓋体と
減圧部材との間や、減圧部材と筒体との間に配置され、
いずれの場合も上記の筒体内に予め組み付けられる。こ
のため、上記と同様、筒体がハウジングの装着孔に保密
状に装着されることで減圧弁がハウジングに組みつけら
れ、また、ハウジングへ組み付ける前の筒体を試験装置
にかけると、ハウジングへ組み付けた状態と同様に作動
する。

【００１１】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づ
き説明する。図１から図３は本発明の実施形態を示し、
図１は減圧弁を備えるバルブ装置の一部破断図、図２は
減圧弁の断面図、図３は充填金具を装着した状態の減圧
弁の断面図である。

【００１２】図１に示すように、バルブ装置(１)のハウ
ジング(２)には、ガスボンベ(３)に固定する脚ネジ部
(４)の下面に入口穴(５)を設けてあり、上下方向中間部
の一側に形成した出口ノズル(６)の端面に出口穴(７)を
設けてある。そして上記ハウジング(２)内で上記の入口
穴(５)と出口穴(７)との間に、入口路(８)と減圧弁(９)
の減圧弁室(13)と出口路(10)とが順に連通形成してあ
る。

【００１３】上記入口路(８)には入口穴(５)と減圧弁室
(13)との間に図示しない止め弁が設けてあり、この止め
弁はハウジング(２)の上方に付設した操作ハンドル(11)
により開閉操作される。また、上記の出口ノズル(６)に
は、流体取出し用金具(図示せず)や充填用金具(図示せ
ず)が接続可能となっている。

【００１４】上記のハウジング(２)には、上記出口ノズ
ル(６)と反対側の側面に装着孔(12)が凹設してあり、こ
の装着孔(12)の奥部に上記の減圧弁室(13)が形成され、
この減圧弁室(13)に開口する上記出口路(10)の開口周縁
に逆止弁座(14)が形成してある。

【００１５】図１及び図２に示すように、上記の装着孔
(12)には、減圧弁室(13)内で上記の逆止弁座(14)を取り
囲む状態に筒状のフィルター(15)が装着され、このフィ
ルター(15)を挟着する状態に筒体(16)が保密状に装着し
てある。上記の筒体(16)内には減圧部材(17)が、上記の
減圧弁座(14)対して接離可能に収容されており、この筒
体(16)の外側開口(18)を蓋体(19)で密封してある。この
蓋体(19)の前面(図２における左側端面)にはバネ受け(2
0)が配置されており、このバネ受け(20)に支持した付勢
バネ(21)により、上記の減圧部材(17)が減圧弁座(14)側
へ弾圧されている。

【００１６】上記の減圧部材(17)は、減圧弁室(13)に近
位の第１ピストン(22)と、これよりも遠位で大径の第２
ピストン(23)とを備えており、これらの第１ピストン(2
2)と第２ピストン(23)は、それぞれ上記の筒体(16)の内
面を保密摺動するように筒体(16)内に挿入されている。
上記の第２ピストン(23)と上記の蓋体(19)との間には作
動室(24)を形成してあり、この作動室(24)と前記の出口
路(10)とを連通する連通路(25)が、上記の減圧部材(17)
に透設してある。

【００１７】上記の蓋体(19)には、前記の作動室(24)と
外部空間とを連通する排出路(26)を設けてあり、この排
出路(26)の中間部に安全弁(27)を設けてある。そして上
記のバネ受け(20)の中央には、上記の排出路(26)に連通
する連通孔(28)が形成してある。

【００１８】次に、上記の減圧弁(９)を通してガスボン
ベ(３)から流体を取り出す場合について説明する。前記
の操作ハンドル(11)を操作して止め弁を開くと、ガスボ
ンベ(３)内の流体は入口穴(５)から入口路(８)を経て減
圧弁室(13)内へ流入する。この流入する流体圧力が所定
の残圧値よりも高いと、付勢バネ(21)の押圧力に抗して
上記第１ピストン(22)を押圧し、上記減圧部材(17)を減
圧弁座(14)から離間させる。これにより減圧弁(９)が開
弁し、流体が前記のフィルター(15)で濾過され、減圧さ
れながら出口路(10)へ流出する。上記の出口路(10)の流
体圧力は、上記の連通路(25)を介して作動室(24)に伝わ
り、上記第２ピストン(23)を押圧して減圧部材(17)を減
圧弁座(14)側へ押し戻す。これにより、上記の第１ピス
トン(22)に加わる流体圧力による開き力と、第２ピスト
ン(23)に加わる流体圧力による閉じ力に付勢バネ(21)の
押圧力を加えた合力とのバランスで減圧部材(17)が開閉
作動し、上記の出口路(10)から流出する流体圧力が所定
の圧力に減圧される。

【００１９】なお、上記出口路(10)内の流体圧力が異常
に上昇して前記の安全弁(27)の設定圧力よりも高くなっ
た場合には、上記の作動室(24)と連通孔(28)を介して安
全弁(27)の安全部材(29)を押圧し、安全バネ(30)の押圧
力に抗して開弁させる。これにより異常上昇した流体の
一部が排出路(26)を経て外部へ放出され、出口路(10)内
の流体圧力が安全な設定圧力以下に低下する。

【００２０】流体の消費とともにガスボンベ(３)内の流
体残量が少なくなって、前記入口路(８)から減圧弁室(1
3)へ流入する流体圧力が所定の残圧値よりも低くなる
と、上記第１ピストン(22)を押圧する流体圧力が上記付
勢バネ(21)の押圧力よりも弱くなる。これにより、上記
の減圧部材(17)が減圧弁座(14)に押し付けられて減圧弁
(９)が閉弁し、ガスボンベ(３)内に所定の残圧を保持し
た状態で流体の取出しが停止される。

【００２１】なお、この実施形態では、上記の付勢バネ
(21)で減圧部材(17)を閉弁方向に弾圧したので、上記の
ようにこの減圧弁に残圧保持機能を持たせることができ
たが、本発明では上記の付勢手段を任意に配置すること
ができ、例えば減圧部材を開弁方向に押圧する状態に付
勢手段を配置することも可能である。また、この実施形
態では、上記の筒体を第１ピストンが摺動する部分と第
２ピストンが摺動する部分とを一体に形成してあるの
で、各摺動面の軸心と両ピストンの軸心とを容易に一致
させることができる利点がある。しかしながら、本発明
では上記の第１ピストンが摺動する部分と第２ピストン
が摺動する部分とを別体に形成して、減圧部材を挿入し
たのち両部分を互いに固定してもよい。この場合には、
第２ピストンが摺動する部分と前記の蓋体とを予め一体
に形成することが可能となる。

【００２２】次に、図３に基づき、上記のガスボンベに
流体を充填する場合について説明する。図示しない充填
金具には、先端に封止具(31)を備えた棒状の開弁操作具
(32)が設けてあり、この開弁操作具(32)が上記の出口路
(10)に挿入される。上記の開弁操作具(32)は上記出口路
(10)の内径よりも小径であり、出口路(10)内でこの開弁
操作具(32)の周囲に充填路(33)が形成される。なお、こ
の充填路は、開弁操作具を筒状に形成して、この筒状の
開弁操作具の内部に形成してもよい。

【００２３】前記の減圧部材(17)に設けた前記の連通路
(25)は、上記出口路(10)と略同一直線上に形成されてお
り、この連通路(25)の出口路(10)側の開口周縁には、環
状の突起からなる被シール部(34)が形成してある。上記
の開弁操作具(32)が出口路(10)に挿入されると、上記の
封止具(31)が上記の被シール部(34)に接当し、連通路(2
5)を封止するとともに、減圧部材(17)を図上右方向へ押
し込んで減圧弁(９)を開弁させる。

【００２４】この状態で前記の操作ハンドル(11)により
止め弁を開弁し、図外の充填装置から充填流体を流入さ
せると、充填流体は上記出口路(10)内の充填路(33)を通
って減圧弁室(13)に流入する。このとき、封止具(31)は
上記被シール部(34)に確りと接当しており、連通路(25)
が封止してあるので、作動室(24)へは充填流体が流入し
ない。このため、第２ピストン(23)には閉弁方向へ押し
戻す流体圧力が加わらないので、減圧弁(９)は開弁状態
に維持される。また、上記の安全弁(27)が充填流体の高
圧で開弁することはない。そして、充填流体は上記出口
路(10)内の充填路(33)、減圧弁室(13)、及び入口路(８)
を順に経てガスボンベ(３)内に流入し、充填される。

【００２５】上記の減圧弁(９)を交換する等のメンテナ
ンスは、前記の止め弁を閉じた後、ハウジング(２)の上
記装着孔(12)から上記の筒体(16)を取外すことにより簡
単になされる。新しい減圧弁は、必要に応じて減圧性能
が検査されたのち、筒体(16)が装着孔(12)に保密状に装
着される。

【００２６】なお、上記の実施形態では被シール部を連
通路の開口周縁に形成した環状の突起で構成したが、例
えば、連通路の出口路側に臨む開口端を外拡がりの円錐
面に形成してこの円錐面で被シール部を構成してもよ
く、また、開弁操作具の先端の封止具を連通路内に挿入
し、この封止具の周面を連通路の内面に接当させて連通
路を密封するように構成してもよい。

【００２７】

【発明の効果】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。

【００２８】（１）予め減圧部材を筒体内に収容して、
この筒体の外側開口を蓋体で密封して組み付けておくこ
とができるので、ハウジングへはこの減圧部材を収容し
た筒体を装着孔へ保密状に装着するだけでよい。しか
も、減圧部材の第１ピストンと第２ピストンは、いずれ
も上記の筒体内面を保密摺動することから、この両ピス
トンが摺動する筒体内面の各摺動部分の軸心と両ピスト
ンの軸心とを容易に一致させることができる。これらの
結果、各部品のハウジングへの組み付け作業を簡略にで
き、部品交換等のメンテナンスも容易に行うことができ
る。

【００２９】（２）減圧部材の第１ピストンと第２ピス
トンは筒体内面を保密摺動する状態に筒体内へ挿入され
ることから、この減圧部材を収容した筒体を試験装置に
かけて検査を実施することにより、減圧部材はハウジン
グへ組み付けた場合と同様に減圧作動する。この結果、
ハウジングへの組み付けの前に減圧弁の性能等を簡単に
検査することができる。

【００３０】（３）上記の蓋体に上記の作動室と外部空
間とを連通する排出路を設けて、この排出路に安全弁を
設けた場合には、上記の筒体をハウジングの装着孔に装
着するだけで、減圧弁と安全弁とをハウジングに組み付
けることができ、組み付け操作を簡略にすることができ
る。

【００３１】（４） 上記の減圧弁室内で上記の減圧部
材の周囲に筒状のフィルターを配置し、上記の減圧弁室
に開口する前記の入口路の開口端を、上記のフィルター
よりも外側に形成した場合には、入口路から流入する流
体は上記の筒状のフィルターで濾過される。このとき、
上記のフィルターは筒状に形成されているので濾過面積
が広く、細かなフィルターを採用できるうえ、減圧部材
の近傍に配置されるため、減圧弁室に流入する流体から
細かな異物を効果的に除去でき、減圧部材の弁面やこれ
に対面する減圧弁座にこれらの異物が付着することを防
止して、減圧弁の減圧性能を長期に亘って高く維持する
ことができる。

【００３２】（５）上記のフィルターを上記の筒体の内
端部と装着孔の奥壁との間に挟持した場合には、上記の
筒体を装着孔へ装着する際に筒状の上記フィルターを固
定できるので、組み付け作業を簡略にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す、減圧弁を備えるバル
ブ装置の一部破断図である。

【図２】減圧弁の断面図である。

【図３】充填金具を装着した状態の、減圧弁の断面図で
ある。

【符号の説明】

２…ハウジング、８…入口路、９…減圧弁、10…出口
路、12…装着孔、13…減圧弁室、15…フィルター、16…
筒体、17…減圧部材、18…筒体(16)の外側開口、19…蓋
体、22…第１ピストン、23…第２ピストン、24…作動
室、25…連通路、26…排出路、27…安全弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3E072 AA01 GA30 5H316 AA20 BB01 CC07 DD13 DD15 DD20 EE02 EE10 EE12 JJ01 JJ11 KK02 KK08 LL03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング(２)内に入口路(８)と減圧弁
   室(13)と出口路(10)とを順に連通形成して、上記の減圧
   弁室(13)に減圧部材(17)を挿入し、 上記の減圧部材(17)は、減圧弁室(13)に近位の第１ピス
   トン(22)と、これよりも遠位で大径の第２ピストン(23)
   とを備え、 上記の第２ピストン(23)よりも遠位側に作動室(24)を形
   成し、 上記の作動室(24)と前記の出口路(10)とを連通する連通
   路(25)を備えた、減圧弁であって、 上記のハウジング(２)の外面から上記の減圧弁室(13)に
   向けて装着孔(12)を形成して、この装着孔(12)内に筒体
   (16)を保密状に装着し、 上記の筒体(16)内に上記減圧部材(17)の第１ピストン(2
   2)と第２ピストン(23)とを、両ピストン(22・23)が筒体
   (16)の内面を保密摺動する状態に挿入し、 上記の筒体(16)の外側開口(18)を蓋体(19)で密封したこ
   とを特徴とする、減圧弁。
2. 【請求項２】 上記の蓋体(19)に上記の作動室(24)と外
   部空間とを連通する排出路(26)を設けて、この排出路(2
   6)に安全弁(27)を設けた、請求項１に記載の減圧弁。
3. 【請求項３】 上記の減圧弁室(13)内で上記の減圧部材
   (17)の周囲に筒状のフィルター(15)を配置し、 上記の減圧弁室(13)に開口する前記の入口路(８)の開口
   端を、上記のフィルター(15)よりも外側に形成した、請
   求項１または請求項２に記載の減圧弁。
4. 【請求項４】 上記のフィルター(15)を上記の筒体(16)
   の内端部と装着孔(12)の奥壁との間に挟持した、請求項
   ３に記載の減圧弁。