JP2018006366A

JP2018006366A - 防爆弁

Info

Publication number: JP2018006366A
Application number: JP2016126385A
Authority: JP
Inventors: 弘幸下岡; Hiroyuki Shimooka
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2016-06-27
Filing date: 2016-06-27
Publication date: 2018-01-11

Abstract

【課題】膜部におけるガス透過性を向上させることができ、しかも破裂時の圧力が低下することもない防爆弁を提供する。【解決手段】圧力容器の開口部に装着される防爆弁であって、圧力容器内部の圧力が所定値未満であるときにガスを透過させるとともに圧力が所定値に達したときに破裂作動して圧力を開放する膜部を備える防爆弁において、膜部に、穴部を設けた基布を埋設することにより、破裂作動する部位を穴部を設けた箇所に限定したことを特徴とする。穴部は、平面円形、十字形、角形または線形などの穴部とされる。【選択図】図１

Description

本発明は、防爆弁に関する。本発明の防爆弁は例えば、自動車関連の分野または電気機器関連の分野などで用いられる。また、本発明の防爆弁は例えば、コンデンサの封口部に装着され、あるいはキャパシタや二次電池の封口部などに装着される。

現在、大型コンデンサの内部で発生するガス圧を調整するため、図３（Ａ）に示すような、膜部５２を備えるシリコーン製の弁５１が用いられている。

この弁５１は、機器の定常作動時、膜部５２からガスを透過させることで微圧を調整するとともに、異常時、急激な圧力上昇が生じたときに膜部５２が破裂作動して圧力を開放することによりコンデンサが爆発するのを防止する。

よって、この弁５１は「防爆弁」または「安全弁」とも称され、その機能として膜部５２には、定常時おける「ガス透過性」と、異常時における膜部５２の破裂による「防爆性」とが必要とされる。

特開２０１４−２１２１４２号公報特開２０１４−２０９５２４号公報特開２０１４−３６１１７号公報特開平１０−５０５６９号公報

ここで、前者のガス透過性を向上するには、図３（Ｂ）に示すように膜部５２の透過面積を増大し（図３（Ａ）における透過面積をＳ_１、図３（Ｂ）における透過面積をＳ_２として、Ｓ_１＜Ｓ_２とする）、膜部５２の厚みを薄くすることが有効であるが、このように透過面積を増大し厚みを薄くすると、膜部５２の強度が低下するため、破裂時の圧力（膜部５２を破裂させる圧力の大きさ）が低下してしまうことになる。

昨今におけるコンデンサの性能向上により、発生する内部ガスは増える傾向にあり、よってガス透過性を向上するようにとの要求があるが、その一方で、防爆弁５１の破裂はコンデンサの寿命に直接つながるため、破裂時の圧力が低下することは避けたいとの要求がある。

本発明は以上の点に鑑みて、膜部におけるガス透過性を向上させることができ、しかも破裂時の圧力が低下することもない防爆弁を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の防爆弁は、圧力容器の開口部に装着される防爆弁であって、前記圧力容器内部の圧力が所定値未満であるときにガスを透過させるとともに前記圧力が所定値に達したときに破裂作動して前記圧力を開放する膜部を備える防爆弁において、前記膜部に、穴部を設けた基布を埋設することにより、前記破裂作動する部位を前記穴部を設けた箇所に限定したことを特徴とする。

上記構成を備える本発明の防爆弁においては、膜部に基布が埋設されているため、膜部の透過面積が大きく厚みが小さい場合でも、膜部の強度を確保することが可能とされる。基布は布目を備え、ガスは布目を通過するため、膜部に基布が埋設されていても、膜部全体としてガス透過性が確保される。また、基布が穴部を備え、破裂作動する部位が穴部を設けた箇所に限定されているため、従来（図３（Ａ））と同等ないし略同等の破裂特性が確保される。

穴部は、平面円形、十字形、角形または線形などの穴部とされる。

したがって本発明によれば所期の目的どおり、膜部におけるガス透過性を向上させることができ、しかも破裂時の圧力が低下することもない防爆弁を提供することができる。

本発明の実施例に係る防爆弁を示す図で、（Ａ）はその断面図、（Ｂ）は膜部の平面図（Ａ）（Ｂ）および（Ｃ）ともそれぞれ、膜部の他の例を示す平面図（Ａ）および（Ｂ）ともそれぞれ、従来例に係る防爆弁の断面図

本発明には、以下の実施形態が含まれる。
（１）ガス透過性向上のため、膜部の透過面積を増大させ厚みを薄くした仕様でも、膜部の強度が低下しないようにし、従来の問題を解決する。具体的には、膜部に厚み０．０５〜０．３ｍｍ程度の布を入れることにより、薄くした膜部の強度を確保する。布を入れることで膜部の強度は上がるが、発生するガスは布目を通るため、布を入れることで透過性は損なわれない。また、異常時の急激な圧力上昇による膜部の破裂については、布に穴を開けて強度を持たせないゴムだけの部分を設けることで、従来の破裂特性は確保できるものと考える。
（２）基布はガスを透過するので、ガス透過性を維持しながら、基布の無い中央破裂部（穴部により形成される）のみが所定の圧力で破裂するので、破裂時の圧力の大きさが低下するのを抑制する。これにより、防爆性能を維持しながら、透過部の面積を増大させることができる。
（３）ガス透過性能は基布の形状に依存しないので、基布としての強度が保てる範囲で防爆性能を考慮した自由な形状とすることができる。
（４）本発明によれば、内圧を多く逃がすことができるようになり、このため、電解液の増量や電圧の増大が可能となり、自動車関連や電機関連に使用するキャパシタ・コンデンサの性能向上に寄与することができる。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

図１は、本発明の実施例に係る防爆弁１１を示し、図１（Ａ）はその断面図、図１（Ｂ）は膜部１５の平面図を示している。

当該実施例に係る防爆弁１１は、圧力容器の一種であるコンデンサ等の開口部（封口板の貫通穴部など）２１に装着（圧入）され、機器の定常作動時、コンデンサ内部Ｉで発生するガスの一部を透過させて外部Ｏへ放出することによりコンデンサ内部Ｉの圧力を調整するとともに、異常発生時、コンデンサ内部Ｉで急激な圧力上昇が生じたときに破裂作動して内部Ｉの高圧を外部Ｏへ開放することによりコンデンサが爆発するのを防止する。

また、当該防爆弁１１は、シリコーンゴム等の、ガス透過性を備える弾性体ないしゴム状弾性体を成形材料として金型にて一体に成形されており、筒状の取付部１２の一端（下端）に正圧（内圧）に対するフランジ状の抜け止め用係合部（抜け止め部）１３が設けられるとともに、他端（上端）に逆圧（外圧）に対する抜け止め用係合部（抜け止め部）１４および膜部１５が設けられ、この膜部１５がコンデンサの内部Ｉと外部Ｏを遮断するよう配置されるので、この膜部１５が上記した定常作動時におけるガス透過性と異常発生時における防爆性（防爆作動性）とを発揮する。

膜部１５は、所定の厚みを備える薄肉の膜状に形成されているが、当該実施例ではとくに、この膜部１５の厚み内に所定の布よりなる基布１６が埋設されており、基布１６にはその平面上一部に穴部１７が設けられている。

図１（Ｂ）に示すように当該実施例では、膜部１５が平面円形とされているので、これに対応して基布１６も同径ないし略同径の平面円形とされており、この平面円形の基布１６の平面上一部であってその中心位置に同じく平面円形の穴部１７が設けられている。

膜部１５の平面のうちで穴部１７と重なる部位は、ガス透過性を発揮するとともにコンデンサ内部の圧力が所定値に達したときに破裂作動する。これに対し、膜部１５の平面のうちで基布１６と重なる部位は、ガス透過性を発揮するが、コンデンサ内部の圧力が所定値に達しても破裂作動しない。

上記構成の防爆弁１１においては、膜部１５に基布１６が埋設されているため、上記図３（Ｂ）に示した従来技術のように膜部１５の透過面積Ｓ_２が大きく厚みが小さい場合でも、膜部１５の強度を確保することが可能とされている。基布１６は布目を備え、ガスは布目を通過するため、膜部１５に基布１６が埋設されていても、膜部１５全体として膜部１５の平面全面に亙ってのガス透過性が確保されている。また、基布１６が穴部１７を備え、破裂作動する部位が穴部１７を設けた箇所に限定されているため、上記図３（Ａ）に示した従来技術と同等ないし略同等の破裂特性が確保されている。したがって膜部１５におけるガス透過性を向上させることができ、しかも破裂時の圧力が低下することもない防爆弁１１を提供することができる。

尚、基布１６に設ける穴部１７の大きさや平面形状を変更することにより、破裂時の圧力の大きさを調整することができる。穴部１７の平面形状については上記した平面円形のほか様々なものが考えられ、例えば図２（Ａ）に示す十字形、図２（Ｂ）に示す角形、図２（Ｃ）に示す線形などであっても良い。また、基布１６はその一部が膜部１５に対し表面露出していても良い。

１１防爆弁
１２取付部
１３，１４抜け止め用係合部
１５膜部
１６基布
１７穴部
２１コンデンサ開口部

Claims

圧力容器の開口部に装着される防爆弁であって、
前記圧力容器内部の圧力が所定値未満であるときにガスを透過させるとともに前記圧力が所定値に達したときに破裂作動して前記圧力を開放する膜部を備える防爆弁において、
前記膜部に、穴部を設けた基布を埋設することにより、前記破裂作動する部位を前記穴部を設けた箇所に限定したことを特徴とする防爆弁。
請求項１記載の防爆弁において、
前記穴部は、平面円形、十字形、角形または線形の穴部とされていることを特徴とする防爆弁。