JP2525839Y2 - 高速流熱、断熱圧縮熱による事故防止用ガス減圧調整器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ガスボンベのバルブを開弁し調整器へ流入
したときに超高速のガス流が器具内面と接触することで
発生する高速流熱並びに該ガス流が調整器内部の凹部で
圧縮されて発生する圧縮熱による事故を防止したガス減
圧調整器に関する。

〔従来の技術〕

従来、一般に使用されている工業用、医療用、特殊用
等に用いられるガス減圧調整器は、ガスボンベのバルブ
を開弁したときには、瞬時に調整器側へボンベから高い
ガス圧力が超高速でかけられる構造になっている。この
為、高圧ガス流の前面に衝撃波が生じ、この衝撃波がガ
ス器具の屈曲した細部と衝突、接触することにより高温
度が発生し、更にこれらの器具内部は密閉状態で外部へ
熱放出することのできないような構造となっている。こ
の従来技術を第２図によって詳細に説明するに、図示し
ないガスボンベを開弁することによってボンベ内のガス
は、矢印で示すとおり入口ｂからガス流路ｃを通じて第
２調整室Ａ内に流入する。該第２調整室Ａの先端にはバ
ネ等によって弾性附勢されたバルブｇを設けてなり、該
バルブｇの開閉操作によって第２調整室Ａ内のガスは第
３調整室Ｂに流入する。バルブｇの開閉操作は、このダ
イヤフラムｄが押圧される押圧力で作動するバルブ開閉
部材ｅによってなしている。つまり従来のガス減圧調整
器ａは、ガスボンベを開弁することで流入したガスが、
第２調整室Ａ内に瞬時に充填され、第３調整室Ｂへの供
給はバルブｇの開閉によってなされる構成となしてい
た。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記に示す構成にしてなるガス減圧調
整器ａあっては、前記バルブｇに至る迄の高圧ガス流と
ガス流路やその他の部材との摩擦により、高速流熱が発
生する。又バブルｇが存在する部分は、一つのエアーポ
ケットとなり、その周囲は熱伝導可能であるが密閉状態
で瞬時に発生する熱を外部へ放出することの不能な構造
に形成されている為、バブルｇ周辺で高圧ガス流は圧縮
されてガス圧縮熱が発生する。そしてこれらのガス高速
流で発生する摩擦熱、所謂高速流熱と、断熱状態の調整
器凹部に高圧ガスが衝突して発生するガス圧縮熱、所謂
断熱圧縮熱とにより合成樹脂又はゴム材等で作成されて
なるバブルｇの先端開閉面を焼損させたり更には、これ
らからダイヤフラム等に熱伝導されて、これが焼損した
り、あるいは調整器本体全体が昇温して、この周辺に存
在する可燃物を燃焼させたりして、種々の事故発生の原
因とならしめると同時に、減圧調整しようとしているガ
スが支燃性ガス等であるときには、更に大きな事故を起
こすことになる。とくに最近では、経済的理由によりボ
ンベのガス充填圧力を、例えば200kgf/cm₂等の高い圧力
状態としている為、これらのボンベに使用したガス減圧
・調整器では、前記の高速流熱や圧縮熱による事故発生
がより高まっているといえる。本考案はこのような状況
に鑑みガスボンベより高速供給される開弁初期のガス流
入圧力を緩和して調整器各部の圧力が同圧になる時間を
遅延させてやることで、これらの熱発生を防止すること
ができることを知見して本考案の開発に至ったものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本考案の課題は、以下の手段にて解決される。即ち、
ガス調整器本体のガス流入口からガス流出口にかけてガ
ス流路を連続して設け、前記ガス流路の途中には第１調
整室と第２調整室と第３調整室とを直列状態で配置して
なり、 前記第３調整室には、片面側にダイヤフラム押圧部材
を配置したダイヤフラムと、 前記ダイヤフラムの他面側であって前記ダイヤフラム
押圧部材の押圧によるダイヤフラムの設定位置により第
２調整室への先端挿入量が決定されるとともに先端を第
２調整室に出没可能に臨ませたバルブ開閉部材とを設
け、 前記第２調整室には、前記バルブ開閉部材の先端外径
よりも大きく、当該第２調整室の内径より小径であって
前記第３調整室より連続するガス流路と、 一方が前記ガス流路に面するとともに前記バルブ開閉
部材の出没に応じて当接し当該ガス流路の開閉をなし、
他方は第１調整室にまで延設し前記ダイヤフラムの設定
位置により先端挿入量が決定せられる操作杆の一端に当
接しうるバルブと、 前記バルブを背面から弾性附勢せしめる弾性附勢手段
とを設け、 前記第１調整室には、第２調整室との間に当該第１調
整室の内径より小径のガス流路と、 前記第２調整室から延設され前記ガス流路を貫通した
操作杆の先端に設けてなり先端挿入量によってガス流路
の開閉をなす連続細孔を有する耐熱性バッファー弁と、 前記耐熱性バッファー弁を前記ガス流路端に配置して
ガス流入口からのガス供給初期には流入ガス圧に抗して
前記耐熱性バッファー弁が前記ガス流路を閉止しうると
ともに、ガス供給の時間経過とともに前記耐熱性バッフ
ァー弁の連続細孔が第２調整室及び第３調整室へのガス
流入を漸次可能とならしめ、第１調整室と第２調整室と
第３調整室とのガス圧が互いに同一となされたときには
前記耐熱性バッファー弁が前記ガス流路を開放しうるよ
うに当該耐熱性バッファー弁の背面から弾性附勢せしめ
る弾性附勢手段とを設けた構成の高速流熱、弾熱圧縮熱
による事故防止用ガス減圧調整器によって達成される。

〔作用〕

本考案は、以上のような構成になるので、ダイヤフラ
ム押圧部材の押圧力の調整により、ダイヤフラムは第２
調整室側へ撓み、その移動量がバルブ開閉部材に伝達さ
れ開閉部材先端がガス流路を通じて第２調整室に挿入さ
れ、その先端がバルブ端面を押動する。バブルは、第２
調整室内に装置した弾性附勢手段で押圧されているの
で、この弾性附勢力とのバランスで開放されると同時
に、バブル背面に設けた操作杆は第１調整室との間のガ
ス流路を通って第１調整室内に挿入され、該ガス流路端
に面して設けたバッファー弁表面を背面に設けた弾性附
勢手段の押圧力に抗して押圧し、ガス流路を開閉する。
従って、この調整器にガスボンベからガス圧をかけるこ
とで、流入初期の高圧ガスは、先ず、バッファー弁を背
面から押圧して、ダイヤフラム、バルブ並びにバッファ
ー弁の弾性附勢力によるバランスを崩し、バッファー弁
を第２調整室との間に設けたガス流路を閉止する方向へ
移動し、これを閉止する。しかし、バッファー弁は連続
細孔を有するところから、この細孔を通じて流入初期の
高圧ガスは流入時間を遅延され、且つガス流入圧が減じ
られながら第２調整室へ流入する。と同時にこの流入し
たガスは、第３調整室へも流入し、第１調整室，第２調
整室，第３調整室がともに同圧になった段階で、前記３
つの弾性附勢手段の押圧力のバランスによりバッファー
弁が開放され、ボンベから送られてくるガスが、第２調
整室，第３調整室へ直接流入し、もって、ボンベの開弁
により供給される高速ガス流による摩擦熱や圧縮熱の発
生が防止されるのである。

〔実施例〕

本考案の詳細を更に図示した実施例により説明する。
第１図は本考案にかかる高圧ガス減圧調整器の実施例断
面説明図であり、図中１がガス調整器本体で、入口２側
から出口３側にかけてガス流路４が連続的に設けられて
いる。そして、このガス流路４の途中には流入側から流
出側にかけて第１調整室5,第２調整室6,第３調整室７が
設けられている。

この３つの調整器5,6,7の配置の仕方は種々な配置例
があるが、実施例で示したものはその一例である。この
一例で示される３つの調整器のあり方は、まず調整器本
体１の一側に入口２が又他側に出口３が設けられ、入口
２にはガスボンベ（図示せず）との連結用の入口連結管
８が袋ナット９等でガスボンベ側へ連結可能に設けら
れ、適宜入口連結管８の中には集塵用の連続細孔を有す
る焼結金属製フィルター10が設けられ、又出口３側には
ホース等への連結用の口金が11取付けられている。そし
て、両出入口2,3の間にあって上下方向に前記第１調整
室5,第２調整室6,第３調整室７が設けられている。

この調整室５〜７の中で図中最上段に位置する第３調
整室７にはダイヤフラム12が蓋部材13で本体１に取付け
られている。蓋部材13内には該ダイヤフラム12を押圧す
る為のバネ部材14が内蔵されるとともにその上端は調圧
ハンドル15に関係づけられ、下端はバネ受け皿16によっ
て支持され、ダイヤフラム12への調圧を可能としてい
る。即ち、調圧ハンドル15の回転動作によりバネ部材14
が圧縮され、その圧縮量に応じてダイヤフラム12は図中
下方へ撓むわけである。そして、このダイヤフラム12の
他面側には図中17として示すバルブ開閉部材が設けられ
ている。この部材17はピン状部材であって平板状頭部17
aに操作杆17bが配されている。そして、このバルブ開閉
部材17は、図例の如く第２調整室６へ出没可能にしてい
る。

第２調整室６は、図例のように、第３調整室７の下側
に位置して、調整器本体１に凹部が設け、この凹部上端
にバルブ開閉部材17を受け止める為のシート部材18がバ
ルブ口金10上積層され、そしてその中央に前記バルブ開
閉部材17の操作杆17bを挿入しうる貫通孔がガス流路4a
として設けられている。そしてこのバルブ口金19によっ
てその上端壁が形成される第２調整室６の上端、即ち流
路4aを通じて第２調整室６に臨んでなるバルブ開閉部材
17の操作杆17b先端と当接する位置にナイロン、テフロ
ン、ゴム等の部材で作成されたシール部20を有するバル
ブ21が投入されている。このバルブ21は、従って、前記
ガス流路4aを開閉する為のものであるので、第２調整室
６の内径よりも小さいが、前記ガス流路4aの内径よりも
大径の状態に設定され、そして第２調整室６とこのバル
ブ21との関係では、単にそれぞれの断面が円形でもいい
が、多角形のものも設定されうる。そして、このバルブ
21の背面には、第１調整室５へ延設される操作杆22が延
長配設されるが、図例の如くバルブ21とは、別体で、し
かも重合することで一体のバルブ21を構成する頭部22a
を有し、該頭部22aの背面に杆体22bを延設した部材22を
前記バルブ21に重合するとともに、操作杆22に弾性附勢
手段23としてのバネを外嵌した状態のものが利用され
る。即ち、前記調圧ハンドル15の回動量により、バネ部
材14が適量圧縮され、この圧縮量に応じてダイヤフラム
12が図中下方へ撓み、この撓み量に応じてバルブ開閉部
材17がその流路4a内に押し込まれ、押し込まれた分だけ
前記バルブ21は、その弾性附勢手段23の弾性附勢力に抗
して、ガス流路4aから離間させて間隙を開け、ガス流路
を形成するが、このときその背面に位置する操作杆22は
第１調整室５へ適量挿入されることになる。

そして、この第１調整室５は、第２調整室６との間の
ガス流路4bよりも大きな内径を有し、且つこの調整室の
上端面が弁座として設けられ、この内部には図例の如く
連続細孔を有する耐熱性バッファー弁24が投入されてい
る。図例のバッファー弁24は、断面が円形又は多角形等
のディスクを用い、その背面に弾性附勢手段25としての
バネを受ける為の突部24aを設け、このバッファー弁24
並びに弾性附勢手段25を第１調整室５の下端に螺入した
ナット26で受けて一体的に挿入しているのである。従っ
て、前記操作杆22の第１調整室５への挿入量により該バ
ッファー弁24の位置が決定され、又、このバッファー弁
24は、高速で流入してくる高圧ガスに対し、この流入速
度を減少さす為の部材であって、流入初期においては、
この第１調整室５までは瞬時にガスボンベからガス圧が
かかるが、第２調整室６への流入は遮閉され、該バッフ
ァー弁24の連続細孔を通じて徐々に第２調整室６そして
第３調整室７へガス送給し、これら両調整室内への高圧
高速ガスの流入を遅延さすことで摩擦熱や圧縮熱の発生
を防止しているのである。ここで、バッファー弁24は、
例えばステンレスのアトマイズ粉をパウダーメッシュ−
200から＋250、成形圧縮密度が3.5g/cm₃で連結細孔の平
均孔径が100μｍ、厚みが0.5mm以上に作成してなる焼結
金属製の部材が用いられる。このようなバッファー弁24
は、第１調整室５と第２調整室６の内圧が同圧に調整さ
れる時間がガスボンベの開弁後約0.3秒以上になるよう
設計されることが望ましいのを知見した。

而して、このようなガス減圧調整器を用いるには、ガ
スボンベを開弁することにより、そのガスは、入口連結
管８、ガス流路の入口２を通じて第１調整室５へ流入
し、バッファー弁24の背面をその弾性附勢手段25の弾性
附勢力とともに、弁24をガス流路4b側へ第２調整室６の
弾性附勢手段23並びにダイヤフラム12の弾性附勢手段14
の弾性附勢力に抗して押圧し流路4b端を閉止するが、バ
ッファー弁24そのものは前記の如く耐熱性の連結細孔を
有する部材で作成されているので、この細孔を通じて第
２調整室６内に高圧ガスは遅延されながら流入する。バ
ッファー弁24で摩擦熱や圧縮熱が発生しても、このバッ
ファー弁24は耐熱性部材であるところから焼損したりす
ることなく流入速度を遅延できると同時に、流入速度が
遅延されたガスが第２調整室６、そして開放されている
ガス流路4aを通じて第３調整室７へ流入し、第２〜第３
調整室6,7と第１調整室５のガス圧が同圧になった段階
で前記弾性附勢手段14,23,25の弾性附勢力のバランスに
よりバッファー弁24が流路4bを開放する。従って、本調
整器１の出口側を開放することにより、ガスは出口方向
へ流れるが第１調整室5,第２調整室6,第３調整室７はそ
れぞれ同圧に調整されているので、各弾性附勢手段14,2
3,25の弾性附勢力のバランスによりガス流路4,4b,4aは
開放され、ガス供給が安全になされるのである。

〔考案の効果〕

以上の如く、本考案にかかる高速流熱、断熱圧縮熱に
よる事故防止用ガス減圧調製器は、 ダイヤフラムを投入した第３調整室、バルブを投入し
た第２調整室、バッファー弁を投入した第１調整室がそ
れぞれ直列状態で設けられ、第１調整室が入口側に位置
することから、ボンベを開弁したときの初期流入高速ガ
スが入口側で遮断され、流入量を調整すると同時に、流
入時間を遅延させて調整器本体内における高速流熱や圧
縮熱の発生を防止し、 第２調整室のバルブや第３調整室のダイヤフラムに対
する熱影響をなくし、 バッファー弁の開閉を第１調整室並びに第２調整室の
各弾性附勢手段と第３調整室の弾性附勢手段のバランス
並びにバルブ開閉部材、バルブに背設した操作杆によ
り、各部材が互いに連動して開閉することのできる構造
簡単でしかもコスト的に安いガス減圧調整室が提供され
るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかかる減圧調整器断面説明図、第２図
は従来例を示す断面説明図てある。 1:調整器本体、2:入口、3:出口、4,4a,4b:ガス流路、5:
第１調整室、6:第２調整室、7:第３調整室、8:入口連結
管、9:袋ナット、10:フィルター、11:口金、12:ダイヤ
フラム、13:蓋部材、14:バネ部材、15:調圧ハンドル、1
6:バネ受け皿、17:バルブ開閉部材、17a:頭部、17b:操
作杆、18:シート部材、19:バルブ口金、20:シール部、2
1:バルブ、22:操作杆、22a:頭部、22b:杆体、23:弾性附
勢手段、24:バッファー弁、25:弾性附勢手段、26:ナッ
ト。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ガス調整器本体（１）のガス流入口（２）
   からガス流出口（３）にかけてガス流路（４）を連続し
   て設け、前記ガス流路（４）の途中には第１調整室
   （５）と第２調整室（６）と第３調整室（７）とを直列
   状態で配置してなり、 前記第３調整室（７）には、片面側にダイヤフラム押圧
   部材を配置したダイヤフラム（12）と、 前記ダイヤフラム（12）の他面側であって前記ダイヤフ
   ラム押圧部材の押圧によるダイヤフラム（12）の設定位
   置により第２調整室（６）への先端挿入量が決定される
   とともに先端を第２調整室（６）に出没可能に臨ませた
   バルブ開閉部材（17）とを設け、 前記第２調整室（６）には、前記バルブ開閉部材（17）
   の先端外径よりも大きく、当該第２調整室（６）の内径
   より小径であって前記第３調整室（７）より連続するガ
   ス流路（4a）と、 一方が前記ガス流路（4a）に面するとともに前記バルブ
   開閉部材（17）の出没に応じて当接し当該ガスガス流路
   （4a）の開閉をなし、他方は第１調整室にまで延設し前
   記ダイヤフラム（12）の設定位置により先端挿入量が決
   定せられる操作杆（22）の一端に当接しうるバルブ（2
   1）と、 前記バルブ（21）を背面から弾性附勢せしめる弾性附勢
   手段（23）とを設け、 前記第１調整室（５）には、前記第２調整室（６）との
   間に当該第１調整室（５）の内径より小径のガス流路
   （4b）と、 前記第２調整室（６）から延設され前記ガス流路（4b）
   を貫通した操作杆（22）の先端に設けてなり先端挿入量
   によってガス流路（4b）の開閉をなす連続細孔を有する
   耐熱性バッファー弁（24）と、 前記耐熱性バッファー弁（24）を前記ガス流路（4b）端
   に配置してガス流入口（２）からのガス供給初期には流
   入ガス圧に抗して前記耐熱性バッファー弁（24）が前記
   ガス流路（4b）を閉止しうるとともに、ガス供給の時間
   経過とともに前記耐熱性バッファー弁（24）の連続細孔
   が第２調整室（６）及び第３調整室（７）へのガス流入
   を漸次可能とならしめ、第１調整室（５）と第２調整室
   （６）と第３調整室（７）とのガス圧が互いに同一とな
   されたときには前記耐熱性バッファー弁（24）が前記ガ
   ス流路（4b）を開放しうるように当該耐熱性バッファー
   弁（24）の背面から弾性附勢せしめる弾性附勢手段（2
   5）とを、 設けてなる高速流熱、断熱圧縮熱による事故防止用ガス
   減圧調整器。