JP2010265963A - 液封防止機構内蔵逆止弁 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＰガス供給システムにおいて、集合管が液封状態になることを防止する液封防止機構内蔵逆止弁を提供する。
【解決手段】ＬＰガスを供給する複数のＬＰガス容器と、前記ＬＰガス容器からのガスが集合する集合管と、前記集合管上に配置されＬＰガスを消費側に供給する自動切替調整器とを有するＬＰガス供給システムの前記各ＬＰガス容器と集合管との間に配置される液封防止機構内蔵逆止弁であって、前記集合管側の圧力が第１の設定値を超えると作動して前記ＬＰガス容器側への逆流を防止する逆止弁１７と、弁体１９の流路２７に前記集合管側の圧力が第１の設定値より大きい第２の設定値に達すると所定量の逆流を許容する絞り部としての貫通孔２５を設ける。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば、集合住宅などで、複数のＬＰガス容器から集合管と自動切替調整器とを介してＬＰガス（LPG：Liquefied Petroleum Gas：液化ガス）を消費側（例えば、各家庭）に供給するＬＰガス供給システムに用いられる液封防止機構内蔵逆止弁に関する。

特許文献１に「高圧ガス容器の安全装置」が記載されている。この装置はガス容器へのガスの逆流を防止する逆止弁上で実施されている。

図５は、業務用、あるいは、集合住宅などにおいて、複数のＬＰガス容器から集合管と自動切替調整器とを介してＬＰガスを消費側に供給するＬＰガス供給システムに用いられている逆止弁１０１を示している。この逆止弁１０１は、弁体１０３と、弁座１０５と、弁体１０３を弁座１０５から離れる方向に付勢するスプリング１０７とを備えている。この逆止弁３０１は、各ＬＰガス容器に設けられた開閉弁に一端が連結された高圧ホースの他端と集合管との間に設置され、開閉弁と高圧ホースとが未接続状態の時に逆止弁の上流側と下流側に所定の差圧が生じると、弁体３０３がスプリング３０７の付勢力に抗して弁座３０５に押圧され、ＬＰガスが大気放出することを防止する。

実開昭５７−１３９８００号公報

上記の逆止弁１０１を用いたＬＰガス供給システムでは、消費側がＬＰガスを使用していない場合、下記のような不具合が発生する恐れがある。

例えば、晴天の昼間にＬＰガス供給システムが日光に晒されると、集合管より集熱面積の広いＬＰガス容器の温度と圧力（蒸気圧）が先に上昇し、集合管との間に温度差と圧力差が生じる。ＬＰガスの場合は、温度差が３°以上になると飽和蒸気圧を超えた分だけガスが液化する再液化現象が生じることが知られており、ＬＰガス容器より低温の集合管では、再液化現象によって生じたＬＰガスが下部に滞留し、この状態が３０分〜１時間続くと、集合管は内部がＬＰガスで充満した状態になる恐れがある。

ＬＰガス供給システムにおいて、ＬＰガス容器は所定の配送計画に従って交換されるから、上記のように集合管がＬＰガスで充満した状態でＬＰガス容器の交換作業が行われることがあり、その際、手動の開閉弁１０９を閉止し、高温の使用済みＬＰガス容器を取り外し、新しいＬＰガス容器を取り付けた後、開閉弁１０９を開放する。

使用済みのＬＰガス容器のように長時間日光に晒されていない新しいＬＰガス容器は集合管より低温で低圧の状態にあり、一般に、逆止弁１０１は集合管とＬＰガス容器との圧力差が０．０１ＭＰａ以上になると閉止されるように設定されており、開閉弁１０９を開放した瞬間に、高圧側の集合管から低圧側のＬＰガス容器に向かって流入するＬＰガスによって逆止弁１０１が閉止される。逆止弁１０１は集合管と各ＬＰガス容器との間にそれぞれ取り付けられており、交換された全てのＬＰガス容器で逆止弁１０１が閉止されるから、集合管は各逆止弁１０１によって閉塞され、ＬＰガスが充満した液封状態になる。

閉塞されて液封状態になった集合管は、日光に晒され続けると内圧（液圧）が異常に上昇して５ＭＰａを超える高圧に達する恐れがあり、集合管に接続された自動切替調整器にこのような高圧が掛かると、精密な調整部がダメージを受けて圧力調整機能や切替機能などに不具合が生じることがある。

従来の逆止弁１０１は、集合管が液封状態になることを防止する機能を備えていない。

そこで、この発明は、複数個のＬＰガス容器から集合管と自動切替調整器とを介してＬＰガスを消費側に供給するＬＰガス供給システムにおいて、集合管が液封状態になることを防止する液封防止機構内蔵逆止弁の提供を目的としている。

請求項１の液封防止機構内蔵逆止弁は、ＬＰガスを供給する複数のＬＰガス容器と、前記ＬＰガス容器からのガスが集合する集合管と、前記集合管上に配置されＬＰガスを消費側に供給する自動切替調整器とを有するＬＰガス供給システムの前記各ＬＰガス容器と集合管との間に配置される液封防止機構内蔵逆止弁であって、前記集合管側の圧力が第１の設定値を超えると作動して前記ＬＰガス容器側への逆流を防止する逆止弁と、前記集合管側の圧力が第１の設定値より大きい第２の設定値に達すると所定量の逆流を許容する絞り部とを備えたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載された液封防止機構内蔵逆止弁であって、前記逆止弁は、弁体と、弁座と、弁体を弁座から移動する方向に付勢する付勢手段とを有し、集合管側の圧力が第１の設定値以下の範囲では、弁体が付勢手段の付勢力によって弁座から移動し、集合管側の圧力が第１の設定値を超えると、弁体が付勢手段の付勢力に抗し弁座に押圧されて逆流を防止し、前記絞り部は、前記逆止弁の弁体に設けた貫通孔であることを特徴とする。

請求項１の液封防止機構内蔵逆止弁は、集合管側の圧力が所定値（第２の設定値）を超えると作動して逆流を許容する絞り部（絞り弁）を設けたので、例えば、ＬＰガス容器を交換した際に、集合管からの圧力によって逆止弁が閉止されている状態で、圧力がさらに上昇して第２の設定値に達すると、絞り部から所定量の逆流が許容される（バイパスする）ことによって、集合管とＬＰガス容器とが均圧になり、集合管が液封状態になることが防止される。

従って、集合管の内圧が過度に上昇することはなく、自動切替調整器は集合管からの高圧によってダメージを受けることがなくなり、圧力調整機能や切替機能などが正常に保たれる。

また、既存の逆止弁に絞り部を加えるだけで、大型化や重量増加やコスト上昇を伴わずに、集合管の液封防止機能が得られる。

請求項２の液封防止機構内蔵逆止弁は、逆止弁の弁体に貫通孔（小孔）を加工して絞り部を構成しており、この貫通孔がチョークとして作動し、圧力が第２の設定値に達すると、その径と長さに応じた流量で貫通孔（絞り部：チョーク：オリフィス）から所定量の逆流が許容され、請求項１の構成と同等の効果が得られる。

また、既存の逆止弁の弁体に貫通孔を加工するだけで、大型化や重量増加やコスト上昇を伴わずに、集合管の液封防止機能が得られる。

なお、貫通孔（絞り部）の直径と長さは、必要な機能（例えば、流路抵抗）に応じて自由に設定してよい。

一実施例の液封防止機構内蔵逆止弁１が用いられたＬＰガス供給システム１５の構成を示す図面である。 液封防止機構内蔵逆止弁１の上面図である。 図２のＡ−Ａ断面図であり、液封防止機構内蔵逆止弁１に内蔵された逆止弁１７が開放されている状態を示す断面図である。 図２のＡ−Ａ断面図であり、液封防止機構内蔵逆止弁１に内蔵された逆止弁１７が閉止され、貫通孔２５から所定量の逆流が許容されている状態を示す断面図である。 従来例の断面図である。

以下本発明に係る液風防止機構内蔵逆止弁の実施形態について説明する。

図１〜図４によって液封防止機構内蔵逆止弁１（一実施例）の説明をする。

［液封防止機構内蔵逆止弁１の特徴］
液封防止機構内蔵逆止弁１は、ＬＰガスを供給するＬＰガス容器３，５，７，９と、ＬＰガス容器３，５，７，９からのＬＰガスが集合する集合管１１と、集合管１１上に配置されＬＰガスを消費側（例えば、各家庭）に供給する自動切替調整器１３とを有するＬＰガス供給システム１５のＬＰガス容器３，５，７，９と集合管１１との間に配置されている。

また、本実施例の液封防止機構内蔵逆止弁１は、集合管１１側の圧力が第１の設定値を超えると作動してＬＰガス容器３，５，７，９側への逆流を防止する逆止弁１７と、前記集合管１１側の圧力が第１の設定値より大きい第２の設定値に達すると所定量の逆流を許容する絞り部とを備えている。

逆止弁１７は、弁体１９と、弁座２１と、弁体１９を弁座２１から移動する方向に付勢するコイルスプリング２３（付勢手段）とを有し、集合管１１側の圧力が第１の設定値以下の範囲では、弁体１９がコイルスプリング２３の付勢力によって弁座２１から移動し、集合管１１側の圧力が第１の設定値を超えると、この圧力を受けて弁体１９がコイルスプリング２３の付勢力に抗し弁座２１に押圧されて逆流を防止する。

また、前記絞り部は、逆止弁１７の弁体１９に加工された小径（直径０．３mm程度）の貫通孔２５（チョーク）である。弁体１９には貫通孔２５と連通する流路２７が設けられており、集合管１１側の圧力が第２の設定値に達し、さらに、これを超えると、貫通孔２５の径と長さに応じた流量で貫通孔２５から所定量の逆流が許容される。

また、貫通孔２５からの逆流が生じると、集合管１１とＬＰガス容器３，５，７，９とが均圧になり、集合管１１側の圧力が第２の設定値以下になるから、コイルスプリング２３によって逆止弁１７が再び開放され、ＬＰガス容器３，５，７，９から集合管１１にＬＰガスが供給される通常の状態に復帰する。

図１のように、ＬＰガス供給システム１５は、ＬＰガス容器３，５が接続された集合管１１と、ＬＰガス容器７，９が接続された集合管１１とを自動切替調整器１３の左右に接続して構成されている。なお、このようなＬＰガス供給システムは３個、あるいは、４個以上のＬＰガス容器を自動切替調整器１３の左右に接続して構成してもよい。

ＬＰガス容器３，５，７，９は開閉弁２９と高圧ホース３１と液封防止機構内蔵逆止弁１とを介してそれぞれ集合管１１に接続されている。自動切替調整器１３は流出ポートを介して各消費者側に接続されており、左右の集合管１１（ＬＰガス容器３，５とＬＰガス容器７，９）の間で切替を行うと共に、圧力調整機能によって消費者側に送られるＬＰガスの圧力を適正に維持している。

逆止弁１７の弁座２１はプラグ３３に設けられており、弁体１９には逆止弁１７が閉止されたとき弁座２５に押圧されるパッキング３５が取り付けられている。逆止弁１７はプラグ３３に組み込まれており、プラグ３３をケース本体３７に螺着することによって逆止弁１７の組み付けが行われる。プラグ３３には集合管１１を接続するポート３９が設けられ、ケース本体３７には高圧ホース３１を接続するポート４１が設けられている。ケース本体３７には手動の開閉弁４３が組み付けられており、開閉弁４３はレバー４５とステム４７を介して弁体４９を回転させ、ポート３９，４１を連通し、または遮断する。

第１の設定値はコイルスプリング２３の付勢力を調整することによって設定され、第２の設定値は貫通孔２５の径及び長さ（流路抵抗）を調整することによって設定され、第１の設定値は従来の逆止弁と同様の設定値であり、第２の設定値は第１の設定値より適度に大きい値に設定されている。

例えば、消費者側でＬＰガスを使用している場合は集合管１１側の圧力が第１の設定値以下に保たれており、この間はコイルスプリング２３により逆止弁１７が開放されてＬＰガス容器３，５，７，９から集合管１１にＬＰガスが供給され、圧力が第１の設定値を超えると、この圧力がコイルスプリング２３の付勢力に抗して逆止弁１７を閉止し、ＬＰガスの逆流を防止する。

また、集合管１１側の圧力が、第１の設定値を超えても、圧力が第２の設定値以下の間は、貫通孔２５の流路抵抗によって逆流が防止されているが、圧力が第２の設定値に達し、これを超えると、貫通孔２５がチョークとして作動し、集合管１１からＬＰガス容器３，５，７，９へ所定量の逆流が許容され、集合管１１とＬＰガス容器３，５，７，９とが均圧になる。

従って、日射によってＬＰガス容器３，５，７，９の温度が集合管１１より高くなり（例えば、温度差が３°以上）、集合管１１がＬＰガスで充満した状態になり、この状態でＬＰガス容器３，５，７，９の交換が行われ、集合管１１と新しいＬＰガス容器３，５，７，９との間に生じた差圧（例えば、０．０１ＭＰａ以上）によって逆止弁１７が閉止され、更に集合管１１に陽が当たり続け、集合管１１内が高圧になっても、この差圧（第２の設定値を超えた圧力）によって、上記のように貫通孔２５を介して集合管１１からＬＰガス容器３，５，７，９へ適度な逆流が許容され、集合管１１は、液封状態になることが回避され、日光に晒されても内圧が異常に上昇することはないから、自動切替調整器１３の機能がダメージを受けることもない。

［液封防止機構内蔵逆止弁１の効果］
液封防止機構内蔵逆止弁１は、集合管１１側の圧力が所定値（第２の設定値）に達し、これを超えると、作動して逆流を許容する貫通孔２５（絞り部）を設けたので、例えば、ＬＰガス容器３，５，７，９を交換した際に、集合管１１側の圧力によって逆止弁１７が閉止されても、圧力がさらに上昇して第２の設定値に達すると、貫通孔２５を介して集合管１１側とＬＰガス容器３，５，７，９とが均圧化されるから、集合管１１が液封状態になることはない。

従って、集合管１１の内圧が過度に上昇することがなく、自動切替調整器１３は高圧によるダメージから解放され、圧力調整機能や切替機能などが正常に保たれる。

また、既存の逆止弁１７の弁体１９に貫通孔２５を加工するだけで、大型化や重量増加やコスト上昇を伴わずに、集合管の液封防止機能が得られる。

１ 液封防止機構内蔵逆止弁
３，５，７，９ ＬＰガス容器
１１ 集合管
１３ 自動切替調整器
１５ ＬＰガス供給システム
１７ 逆止弁
１９ 弁体
２１ 弁座
２３ コイルスプリング（付勢手段）
２５ 貫通孔（絞り部）

Claims (2)

1. ＬＰガスを供給する複数のＬＰガス容器と、前記ＬＰガス容器からのガスが集合する集合管と、前記集合管上に配置されＬＰガスを消費側に供給する自動切替調整器とを有するＬＰガス供給システムの前記各ＬＰガス容器と集合管との間に配置される液封防止機構内蔵逆止弁であって、
   前記集合管側の圧力が第１の設定値を超えると作動して前記ＬＰガス容器側への逆流を防止する逆止弁と、
   前記集合管側の圧力が第１の設定値より大きい第２の設定値に達すると所定量の逆流を許容する絞り部とを備えたことを特徴とする液封防止機構内蔵逆止弁。
2. 請求項１に記載された液封防止機構内蔵逆止弁であって、
   前記逆止弁は、弁体と、弁座と、弁体を弁座から移動する方向に付勢する付勢手段とを有し、集合管側の圧力が第１の設定値以下の範囲では、弁体が付勢手段の付勢力によって弁座から移動し、集合管側の圧力が第１の設定値を超えると、弁体が付勢手段の付勢力に抗し弁座に押圧されて逆流を防止し、
   前記絞り部は、前記逆止弁の弁体に設けた貫通孔であることを特徴とする液封防止機構内蔵逆止弁。

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