JP2005273873A - ガスボンベ用バルブ安全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 不用意に容器バルブから接続金具が取り外されたりあるいは接続金具を残して圧力調整器が外された場合でも、不用意なガス漏洩を防止できるとともに、圧力調整器が装備された場合において過流の発生を確実に防止できる構成を備えたＬＰガスボンベ用バルブ安全装置を提供する。
【解決手段】 液化石油ガスが内部に充填されたボンベＢの取り出し部１Ｂに設置された容器バルブ１に連結可能なＬＰガスボンベ用安全バルブ装置であって、容器バルブ１に締結されて一体化される接続金具８と、接続金具８の内部に挿入されて連結され、該連結部と反対側の端部に低圧ホースの連結部１２Ｃを有する圧力調整器１２とを備え、接続金具８は、容器バルブ１に対する締結部が左ねじで構成され、内部には圧力調整器１２の端部１２Ｂが挿入された際にボンベＢ内からのガスの流路を開放する開閉弁１０が備えられ、圧力調整器１２が抜き取られた際には開閉弁１０によりガスの流路が閉じられることを特徴としている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ガスボンベ用バルブ装置に関し、さらに詳しくは、ＬＰガスなどの容器に用いられる安全弁に関する。

例えば、ＬＰガスを充填された燃料容器、いわゆる、ＬＰガスボンベに設けられている容器バルブ出入り口にはガスの消費機器との間に連結される高圧集合装置用ヘッダーが一般的で、または本件提案の単段式低圧調整器となり、これを取り付け可能な容器バルブが設けられている。
容器バルブの構成としては、ガスボンベ内部と前記の連結部となるバルブ出口とを連通する空洞部と、該空洞部におけるガスの流路を開閉する開閉弁と、該空洞部の一部から分岐した通路に設けられたリリーフ弁からなる安全弁とを備えた構成がある（例えば、特許文献１）。

容器バルブでは、開閉弁のバルブステムに設けられている回転操作ハンドルの操作量に応じてガスの流路が開放されるとガスボンベ内からバルブ出口に向けてガスが流れる。
バルブ出口には、ガス消費機器との間に連結される高圧ホースを取り付けるための接続金具が設けられている。
ところで、バルブ出口に装着される接続金具は、ガス消費機器との間に連結される高圧で接続されるガスの圧力を所定値に調整することが必要となる。このため、接続金具には圧力調整器が取り付けられ、圧力調整器のガス出口側に低圧ホースを繋ぐようになっている（例えば、特許文献２）。
特開平１０−１８５０９７号公報（段落「０００９」欄） 特開２００４−５４６５４号公報（段落「０００２」欄）

上述したように、ＬＰガスボンベにおけるバルブ出口には、従来は、安全接続金具は無く、接続金具に圧力調整器が連結されていた。これを消費者がガス交換のため、店頭に持ち込まれる場合、殆ど調整器，ホース，コンロは取り外されている。
もとより圧力調整器は有資格者の取り扱い対象となっており、これを現状では、お客様により圧力調整器等を取り外した状態で持ち込まれることが多い。この原因としては、圧力調整器を容器バルブにつけたままでは搬送時で邪魔になりやすいことや容器バルブからはみ出た部分となることが原因して損傷しやすいなどが考えられる。
このような現状から、圧力調整器が取り外されたままであると、不測にも容器バルブ側の開閉弁が僅かでも開いてしまったら大量のガス放出となり、非常に危険な状況となる。

良く知られているように、液化石油ガス法による一般家庭標準設備とは、１０ｋ，２０ｋ，３０ｋ，５０ｋ容器等をそれぞれ「２本立とし、高圧集合、自動切り替え調整器、マイコンメータ、出口迄」を業者持ち供給設備と称している。またマイコンメータ出口より燃焼器具に至までを顧客持ち消費設備と称している。近似の法令の改定により、１０ｋ容器以下に対して質量販売が認められるに至り、顧客の安全を確保するために種々の安全対策が必要となってきている。

本発明の目的は、前記従来のガスボンベ用バルブ装置における問題に鑑み、不用意に容器バルブから圧力調整器が外された場合でも、ガス放出を完全に防止できるとともに、圧力調整器がセット装着された場合において圧力調整器内での過流の発生を確実に防止できる構成を備えたガスボンベ用バルブ装置を提供することにある。
さらに詳細な目的の一つは、従来の容器バルブの使用にあたり、バルブ出口に安全金具として働く接続金具と、これに結合するカップリング式の調整器をセットとして設け、顧客の取り扱いを容易にすることである。すなわち、日常における取り扱いはもとより、災害発生による避難先でも顧客が安全かつ簡単に使用できるようにする。

この目的を達成するために、請求項１記載の発明は、液化石油ガスが容器に充填されたボンベの取り出し部に設置された容器バルブに連結可能なＬＰガスボンベ用バルブ安全装置であって、前記容器バルブに締結されて一体化される接続金具（バルブ安全金具）と、前記接続金具の内部に挿入されて連結され、該連結部と反対側の端部に低圧の連結部をカップリング式（オス形金具）とした圧力調整器とを備え、前記接続金具は、前記容器バルブに対する締結部が左ねじで構成され、内部には前記圧力調整器の端部が挿入された際に前記ボンベ内からのガスの流路を開放する開閉弁が備えられ、前記圧力調整器が抜き取られた際には前記開閉弁により前記ガスの流路が閉じられることを特徴としている。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のＬＰガスボンベ用安全バルブ装置において、前記圧力調整器には、内部に形成されたガスの流路に配置されて該流路内の圧力により該流路内の容積を膨縮可能なダイヤフラムおよびこのダイヤフラムを配置した空洞部と該ダイヤフラムの膨縮移動に連動して前記ガスの流路を流れるガスの流量を規制する圧力調整弁とこれを境にして前記ガスの流動方向上流側高圧部および下流側低圧部の、２ケ所に過流を防止する弁が配置されていることを特徴としている。
請求項３記載の発明は、請求項２記載のＬＰガスボンベ用安全バルブ装置において、前記高圧部過流防止弁および低圧部過流防止弁は、燃焼器具使用の低圧ホースに向かうガスの流路に設けられていることを特徴としている。

請求項１記載の発明によれば、容器バルブに締結されて一体化される接続金具が左ねじという特殊な締結構造であるので、一般の締結操作では容器バルブから抜き取ることができない。これにより、不用意な取り外しを防止して容器バルブからの大量ガス放出を抑制することができる。しかも、接続金具には、圧力調整器の挿入により開放する開閉弁が備えられているので、カップリング式調整器が取り外された場合にはガスの流路が閉じられてボンベ内からの大量ガス放出を防止することが可能となる。
請求項２および３記載の発明によれば、圧力調整器内の空洞部に配置されているガス流量規制用の圧力調整弁の配置位置を境にして上流側高圧部過流防止弁および下流側低圧部過流防止弁の、２ケ所に過流を防止する弁が配置されている。
燃焼器具使用中において、ガス使用が止まった場合ダイヤフラムは上昇し圧力調整天秤は、略水平となり、調整弁を塞ぎガスは上がるが、不良となった場合ダイヤフラム用の安全弁は備えられていても、最悪を考えればダイヤフラムのパンクとなる。これに対応出来るのが、高圧部過流防止弁であり、異常な圧力上昇によるガスの噴出を確実に防止することができる。

本発明の実施形態によれば、ＬＰガス充填容器において、バルブが不用意に開いても、バルブ安全金具のバルブは閉となっており、ガスは出ないため、顧客がどこに持ち運びしても安全である。前記接続金具は、容器バルブ出口に左ねじナット締めつけで固定されており、前記接続金具の出口はメス形となっている。カップリング式の圧力調整器の前記接続部結合部はオス形であり、先端部で前記接続金具の出口のメス金具の安全バルブを押すことにより、高圧部に連結することとなる。この時の操作は簡単であり、オス金具カップリング式圧力調整器を正面から元迄押し込めば、カチッと音がしてセットが完了し、極めて安全である。カップリングプッシュ式圧力調整器の特徴は、調整器本体に、圧力調整弁の上流部に高圧部過流防止弁と下流部に低圧部（燃焼器具使用圧水栓計２８０ｍｍ〜３３０ｍｍ）の第二過流防止弁を設置し、作動設定は毎時（１０ｋｇｍ² 〜１５ｋｇｍ² ）とし、これにより器具使用上の安全が確保される。
使用中ホースの破損その他器具等で大量放出が発生しても低圧部過流防止弁が作動し安全である。燃焼器具使用中において、ガス使用を止めた場合、ダイヤフラムは上にあがり、圧力調整天秤が水平になり、調整弁は閉鎖となる。
これが、不良となった場合、低圧部の圧力が上昇し、ダイヤフラムの安全弁が作動するように設計されてはいるが、ダイヤフラムのパンクが考えられる。この時点で作動するのが、高圧部過流防止弁でいく重にも安全が確保される。

以下、実施例により本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、本発明実施例によるＬＰガスボンベ用安全バルブ装置が適用される状態を示す図であり、同図において、液化石油ガスが充填されたガスボンベＢのガス出口には、容器バルブ１が締結により一体化されている。
容器バルブ１は、ガスボンベＢのガス出口に対する締結部を外周面に形成され、内部に締結部の軸方向と平行する貫通孔１Ａと、その貫通孔１Ａに連通するガス取り出し口１Ｂおよび分岐開口１Ｃとを備えたバルブボディで構成されている。
貫通孔１Ａにおいてガス取り出し口１Ｂが交差する位置は、小径とされて後述する開閉弁２が着座可能な弁座１Ｄが形成されている。
開閉弁２は、容器バルブ１に締結された受け部材に対してねじ部を回転させることにより進退可能なロッド２Ａと、ロッド２Ａの先端に嵌合してロッド２Ａの進退に連動して弁座１Ｄに対して接離可能なバルブステム２Ｂとを備えている。
開閉弁２は、弁座１Ｄからバルブステム２Ｂが離間することによりガスボンベＢの内部とガス取り出し口１Ｂとを連通させることができる。
容器バルブ１に形成されている分岐開口１Ｃには、容器バルブ１の内部が異常高圧となった場合の圧力を逃がすリリーフ弁３が装着されている。
リリーフ弁３は、容器バルブ１に締結により固定されている押さえカバー４の内部に装填されたばね５により、容器バルブ１の内部圧力が異常な高圧に達するまでの間、分岐開口１Ｃを閉じた状態に維持することができる。
一方、ガス取り出し口１Ｂには、本実施例の特徴部をなすＬＰガスボンベ用安全バルブ装置７が装着されている。
ＬＰガスボンベ用安全バルブ装置７は、その詳細が図２に示されているように、接続金具８と、圧力調整器９とで主要部が構成されている。

図２において接続金具８は、容器バルブ１におけるガス取り出し口１Ｂに連通可能なガス通路８Ａ１を有し、ガス取り出し口１Ｂの内面に密着可能なゴム製のパッキン部材８Ａ２を外周囲に備えた先頭部８Ａが長手方向一端に一体化された中空部材で構成されている。
接続金具８の内部空間は、一部に小径の仕切部８Ａ３が設けられており、仕切部８Ａ３を挟んで対峙する空間の一方、図２では、先頭部８Ａ側に位置する空間にはばね９により仕切部８Ａ３に密着する習性を付与されている開閉弁１０が配置されている。
開閉弁１０は、外周部にガスの流路が形成されており、これが配置されている空間と反対側の空間に対して後述する圧力調整器１２に装備された接続部１２Ｂが挿入されることにより押し動かされるとばね９の付勢に抗して仕切部８Ａ３から離間して外周部に位置する。これにより、ガスの流路を迂回したガスボンベＢからのガスが圧力調整器１２側に流れるようになっている。
仕切部８Ａ３を境にして開閉弁１０が配置されている空間と反対側の空間内には、図３に示すように、周面にガス流路となる貫通部が形成されている有底パイプ状のバルブガイド部材１１が配置されている。

図３においてバルブガイド部材１１は、ばね９の付勢により仕切部８Ａ３に密着する開閉弁１０の厚さ方向一面に底部が当接させてあり、底部と反対側の端部が圧力調整器１２に装備されている接続部１２Ｂに押し動かされることにより開閉弁１０をばね９の付勢に抗して開放することができる。なお、図３は、二点鎖線で示すように、圧力調整器１２の接続部１２Ｂが挿入された場合に接続部１２Ｂがバルブガイド部１１に向けて進行しようとしている状態を示している。

接続金具８の外周面には、容器バルブ１のガス取り出し口１Ｃに締結するためのナット部材で構成された締結部材８Ｂが設けられている。
締結部材８Ｂは、通常用いられる右ねじではなく左ねじが形成され、その長手方向一端にはスパナあるいはレンチなどの工具の装着部８Ｂ１が設けられている。これにより、容器バルブ１に対しては、通常の右ねじの場合のように左に回すことにより緩むのではなく逆に締め付けがきつくなることで通常のねじと異なる印象を操作者に与え、不用意に取り外しができないようにすることができる。

一方、圧力調整器１２は、内部に形成された空洞部１２Ａ１内にダイヤフラム１４を装備している調整器本体１２Ａと、調整器本体１２Ａに締結されて接続金具８との連結に用いられる接続部１２Ｂとで主要部が構成されている。
調整器本体１２Ａには、図２において符号Ｇで示すガスの流動方向一方、図２では接続金具８側に、接続金具８の一部および接続部１２Ｂの一部を挿嵌できる空間部が形成されており、接続金具８の挿嵌部には接続金具８の外周面に向けて押圧されるクリックボール１３が設けられ接続部１２Ｂの挿嵌部には雌ねじが形成されている。

クリックボール１３は、ねじ止めされて抜け止めされているばね２５によって接続金具８の外周面に向けて押圧付勢されており、この付勢により接続金具８の外周面に形成されている凹部に嵌合することによりクリック機構を構成している。これにより、圧力調整器１２は、クリックボール１３を接続金具８の外周面に位置する凹部内に嵌合あるいは離脱させることで調整器本体１２Ａを接続金具８に対して挿脱させることができる。
接続部１２Ｂは、接続金具８側に位置するガイド部材１１に対向当接可能な長手方向の端部と反対側の端部外周面にねじが形成されて接続金具８の内部に挿填されるインサート部材であり、接続金具８の内部に入り込む外周面には複数のＯリング１２Ｂ１が設けられて高圧に対する気密を維持している。

１２Ａには、接続部１２Ｂの中心を貫通させて形成されているガス流路に連通する空洞部１２Ａ１が設けられており、空洞部１２Ａ１は、その上面がダイヤフラム１４によって塞がれている。
ダイヤフラム１４には、これの主軸１４Ａの下端に作用点の一方を有する揺動レバー１５が連動可能に設けられている。

揺動レバー１５は、空洞部１２Ａ１の一部に揺動支点Ｐを有してシーソー運動可能な部材であり、揺動レバー１５の作用点の他方が、接続部１２Ｂ内のガス流路の延長端を上面に開口させた空洞部１２Ａ１の一部１２Ａ２に対向させて圧力調整弁を構成している。
ダイヤフラム１４は、空洞部１２Ａ１の上面に設けられている筒体１６の内部に位置する圧縮ばね１７によって押圧力が設定され、ガスが流れる側の空間部の圧力による膨縮状態を規定されるようになっている。
圧縮ばね１７の圧力は筒体１６内に締結されている圧力調整ねじ１８の進退量で規定される。なお、図２において符号１９は雨水カバーを示し、そして符号２０は調整器本体の安全弁用スプリングで、１２Ａ２で調整不良となった場合、ダイヤフラムは最上部に押し上げられ更に２０のスプリングを押し上げ１４Ｂと１４と１４Ｃの下部ダイヤフラム押え部等に隙間が生じ１４Ａの主軸周囲より上に吹き上げ、調整器本体の安全弁の役目をなしており、揺動レバー１５の作用点の一方、つまり、主軸１４Ａ側に連結されている端部の下降位置を規定するばねを示している。

圧力調整器１２では、空洞部１２Ａ１内でのガスの流量に応じた流路内での圧力変化に応じてガス流路側の容積を変化させるようにダイヤフラム１４が膨縮変位する。これにより、ダイヤフラム１４に連動する揺動レバー１５と空洞部１２Ａ１で上面に開口する一部１２Ａ２が相当しているガス流路との対向関係が変化することにより空洞部１２Ａ１内に流れ込むガスの流量が所定量に規定されて圧力を調整される。
圧力調整器１２の空洞部１２Ａ１には、圧力調整弁を構成する揺動レバー１５の配置位置を境にしてガスの流動方向上流側および下流側に高圧開閉弁２１および低圧開閉弁２２がそれぞれ配置されている。

高圧開閉弁２１は、空洞部１２Ａ１に対して接続部１２Ｂ内から流れ込むガスの圧力を基準として開閉する弁であり、低圧開閉弁２２は空洞部１２Ａ１内から低圧ホースの接続部１２Ｃに向けて流れ出るガスの圧力を基準として開閉する弁である。
高圧および低圧の各開閉弁２１，２２は、いずれも外周囲にガスの流路が形成されており、異常圧力に達するまでの間、ばね２３，２４の牽引圧力によって開放態位（図２において実線で示す状態）を維持され、ばね２３，２４の圧力以上の圧力を生起するガスの流量により閉じ態位（図２において二点鎖線で示す状態）に切り換えられる。

空洞部１２Ａ１に流れ込む圧力を基準とする高圧開閉弁２１は、例えば、低圧ホースが抜かれて空洞部１２Ａ１内の圧力が急激に低下するような場合、換言すれば、空洞部１２Ａ１内に流れ込むガスの圧力が流れ出る側の圧力に比べて異常に高くなるような場合にガス流路を閉じるようになっており、空洞部１２Ａ１から流れ出るガスの圧力を基準とする低圧開閉弁２２は、例えば、低圧ホースに接続されているガス機器が作動停止されて、いわゆる、流れ出る側でのガスの流れが止められることにより圧力が急激に上昇する場合にガス流路を閉じるようになっている。
本実施例は以上のような構成であるから、容器バルブ１に対して接続金具８が締結されて一体化される。この場合には、締結部材８Ｂがスパナあるいはレンチなどの工具により左ねじに即した回転操作が行われ、容器バルブ１への装着後は通常のねじ回し操作と異なることにより不用意な取り外しが行いにくい印象を与えることができる。

一方、接続金具８に対して圧力調整器１２が装着されるが、接続部１２Ｂを予め圧力調整器１２の一部に締結した状態で接続金具８に圧力調整器１２が挿入される。
接続金具８に挿入される圧力調整器１２は、クリックボール１３が接続金具８側の凹部に嵌合することで装着が完了すると同時に、接続部１２Ｂが接続金具８内のバルブガイド部材１１を押し動かすことにより接続金具８側の開閉弁１０を開放する。
この結果、ガスボンベＢからのガスが接続金具８を介して圧力調整器１２内に流れ込み、その流量がダイヤフラム１４の膨縮変位を介した揺動レバーの対向関係により調整されて低圧ホース側に流れる。

一方、接続金具８は、締結部材８Ｂの締結部の構造がナット締で通常と異なることで不用意に外されなく、ボンベの交換時に持ち運びの際は圧力調整器１２を手前に引き抜くだけで容易に取り外しができる。このときには、クリックボール１３が接続金具８側の凹部から外れることにより圧力調整器１２が接続金具８から抜き取られることになる。
この場合には、接続部１２Ｂの先端部が接続金具８側のガイド部１１から離れるので、開閉弁１０が閉じられることになる。この結果、圧力調整器１２が取り外された場合でも接続金具８が容器バルブ１に装着されていることにより接続金具８内でガスの流路が開閉弁１０により閉じられるので、不用意なガスの放出は有りえない。

一方、接続金具８に圧力調整器１２が装着されると高圧接続され、ガスの流動が可能になる。このときに低圧ホースが抜かれてしまった場合あるいはガス使用中にカップリング式圧力調整器そのものが引き抜かれても何れかの開閉弁が作動してガス漏れは無く安全である。

本発明実施例によるＬＰガスボンベ用バルブ安全装置を容器バルブに装着した状態を示す図である。 本発明実施例によるＬＰガスボンベ用バルブ安全装置の構成を示す断面図である。 図２に示したＬＰガスボンベ用バルブ安全装置の一部を拡大した図である。

符号の説明

１ 容器バルブ
１Ｂ ガス取り出し口
７ ＬＰガスボンベ用バルブ安全装置
８ 接続金具（安全金具）
８Ａ 先頭部
８Ｂ 締結部材
９ ばね
１０ 開閉弁
１１ バルブガイド部材
１２ 圧力調整器
１２Ａ 調整器本体
１２Ａ１ 空洞部
１２Ｂ 接続部
１２Ｃ 低圧ホースの接続部
１４ ダイヤフラム
１５ 圧力調整弁をなす揺動レバー
２１ 高圧開閉弁
２２ 低圧開閉弁
２３，２４，２５ ばね

Claims (3)

1. 液化石油ガスが容器に充填されたボンベの取り出し部に設置された容器バルブに連結可能なＬＰガスボンベ用バルブ安全装置であって、
   前記容器バルブに締結されて一体化される接続金具（バルブ安全金具）と、
   前記接続金具の内部に挿入されて連結される連結部、圧力調整部、低圧ホースが結合されるホースエンド部を有する圧力調整器とを備え、
   前記接続金具は、前記容器バルブに対する締結部が左ねじで結合され、内部には前記圧力調整器の端部が挿入された際に前記ボンベ内からのガスの流路を開放する開閉弁が備えられ、前記圧力調整器が抜き取られた際には前記開閉弁により前記ガスの流路が閉じられることを特徴とするＬＰガスボンベ用バルブ安全装置。
2. 請求項１記載のＬＰガスボンベ用安全バルブ装置において、
   前記圧力調整器には、内部に形成されたガスの流路に配置されて該流路内の圧力により該流路内の容積を膨縮可能なダイヤフラムおよびこのダイヤフラムを配置した空洞部と該ダイヤフラムの膨縮移動に連動して前記ガスの流路を流れるガスの流量を規制する圧力調整弁とこれを境にして前記ガスの流動方向上流側高圧部および下流側低圧部の、２ケ所に過流を防止する弁が配置されていることを特徴とするＬＰガスボンベ用バルブ安全装置。
3. 請求項２記載のＬＰガスボンベ用バルブ安全装置において、
   前記高圧部過流防止弁および低圧部過流防止弁は、燃焼器具使用の低圧ホースに向かうガスの流路に設けられていることを特徴とするＬＰガスボンベ用バルブ安全装置。

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