JP2944957B2 - リリーフ弁およびそれを備えるガス供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、第１ポートに導か
れる第１圧力と、第２ポートに導かれる第２圧力との差
圧に関連して開閉動作するリリーフ弁およびそれを備え
るガス供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば天然ガスを燃料とする天然ガス
自動車と、この天然ガス自動車に燃料タンクとして搭載
されるガスボンベに天然ガスを充填するための充填機と
からなるガス需要設備には、ガス供給源からの天然ガス
がほぼ一定の供給圧力で第１および第２供給流路を介し
て供給される。第１および第２供給流路は、第１供給流
路から第２供給流路へ流れた燃料ガスのガス流量を測定
して積算したガス供給量を計量するガスメータを介して
相互に接続され、ガス需要設備に供給したガス供給量を
計量することができるように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術で
は、充填機は第２供給流路から吸引したガスを自動車の
ガスボンベに加圧充填するように構成されているため、
たとえば子供のいたずらなどによって前記第１供給流路
に設けられるコックが閉じられたとき、第１供給流路か
らガスメータを介して第２供給流路に導かれる天然ガス
のガス供給量よりも、第２供給流路から充填機によって
吸引されて天然ガス自動車に充填されるガス供給量が多
くなり、これによって、第２供給流路内の天然ガスの第
２圧力が、第１供給流路内の天然ガスの第１圧力と比較
して所定範囲の下限を超えて低くなる場合がある。この
ような場合において、第２供圧力が大気圧よりも極めて
低くなったときには、充填機に内蔵される調圧関連機器
の大気開放流路などを介して第２供給流路に空気が流れ
込んでしまうおそれがある。

【０００４】またガスメータは、燃料ガスが逆流しない
ように構成されているので、気温の変化によって第２供
給流路内の第２圧力が第１圧力と比較して所定の範囲の
上限を超えて高くなる場合がある。また、充填機は天然
ガスを圧縮して天然ガス自動車に供給するので、内部に
高圧の天然ガスが貯留されており、その高圧の天然ガス
が逆流しないように構成されているけれども、充填機が
故障した場合には、充填機内の高圧の燃料ガスが第２供
給流路に逆流し、第２供給流路内が高圧の天然ガスで満
たされ、第２圧力が第１圧力と比較して所定の範囲を上
限を超えて高くなる場合がある。このような場合には、
第２供給流路を初めとする供給装置の損傷または作動不
良になるおそれがある。

【０００５】たとえば天然ガスなど、ガスを利用するに
あたって、第２圧力の大きな変動を防止して、このよう
な不具合が生じることのない信頼性の高いガス供給装置
が望まれている。

【０００６】したがって本発明の目的は、第２圧力を第
１圧力に対して所定の範囲内に保持することができるリ
リーフ弁を提供することである。

【０００７】また本発明の他の目的は、ガス供給源から
のガスを、ガス需要設備に、第１圧力に対する第２圧力
の大きな変動を防止して高い信頼性で供給することがで
きるリリーフ弁を備えたガス供給装置を提供することで
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、第２圧力が第１圧力よりも予め定める第１設定差圧
だけ低い圧力以下、および第２圧力が第１圧力よりも予
め定める第２設定差圧だけ高い圧力以上のいずれか一方
の状態になったときに、第１圧力が導かれる第１ポート
と第２圧力が導かれる第２ポートとを連通させ、第２圧
力が第１圧力よりも第１設定差圧だけ低い圧力を超え、
かつ第２圧力が第１圧力よりも第２設定差圧だけ高い圧
力未満の状態になったときに、第１ポートと第２ポート
とを遮断することを特徴とするリリーフ弁である。 本発明に従えば、第２圧力が第１圧力よりも予め定める
第１設定差圧だけ低い圧力以下になったときに、第１ポ
ートと第２ポートとが連通される。これによって、第２
圧力側に第１圧力側からガスを導いて、第２圧力が第１
圧力と比較して低くなりすぎることを防ぐことができ
る。また、第２圧力が第１圧力よりも予め定める第２設
定差圧だけ高い圧力以上になったときに、第１ポートと
第２ポートとが連通される。これによって、第２圧力側
から第１圧力側にガスを逃がして、第２圧力が第１圧力
と比較して高くなりすぎることを防ぐことができる。さ
らに、第２圧力が第１圧力よりも予め定める第１設定差
圧だけ低い圧力を超え、かつ第２圧力が第１圧力よりも
予め定める第２設定差圧だけ高い圧力未満のときには、
第１ポートと第２ポートとは遮断されている。このよう
に、第２圧力が第１圧力に対して高くなりすぎたとき、
および低くなりすぎたときのいずれか一方のときにだ
け、第１ポートと、第２ポートとを連通して、第２圧力
を第１圧力に対して所定の範囲内に保持することができ
る。したがって、このようなリリーフ弁を、第１圧力が
ほぼ一定の圧力に保持されるような装置に用いた場合に
は、第２圧力をほぼ一定の圧力範囲に保持することがで
きる。

【０００９】請求項２記載の本発明は、ガス供給源から
のガスをガス需要設備に導くための第１供給流路および
第２供給流路が設けられ、ガス供給源に接続される第１
供給流路とガス需要設備に接続される第２供給流路とは
計量手段を介して接続され、この計量手段によってガス
需要設備に供給されるガスの供給量が計量されながら、
ガス供給源からのガスをガス需要設備に供給するガス供
給装置において、前記計量手段をバイパスして、第１お
よび第２供給流路を接続するバイパス流路と、このバイ
パス流路を、第１供給流路のガスの第１圧力と第２供給
流路のガスの第２圧力とに関連して、開閉するリリーフ
弁とを含み、前記リリーフ弁は、第２圧力が第１圧力よ
りも予め定める第１設定差圧だけ低い圧力以下、および
第２圧力が第１圧力よりも予め定める第２設定差圧だけ
高い圧力以上のいずれか一方の状態になったときに、第
１圧力が導かれる第１ポートと第２圧力が導かれる第２
ポートとを連通させ、第２圧力が第１圧力よりも第１設
定差圧だけ低い圧力を超え、かつ第２圧力が第１圧力よ
りも第２設定差圧だけ高い圧力未満の状態になったとき
に、第１ポートと第２ポートとを遮断することを特徴と
するリリーフ弁を備えるガス供給装置である。 本発明に従えば、供給源からのガスを、第１および第２
供給流路を介して、計量手段によってガス供給量を計量
しながら、ガス需要設備に供給するガス供給装置におい
て、第１および第２供給流路は、バイパス流路によって
計量手段をバイパスして接続される。このバイパス流路
には、第１供給流路のガスの第１圧力と第２供給流路の
ガスの第２圧力とに関連して、開閉するリリーフ弁が設
けられ、リリーフ弁が開放状態にあるときには、計量手
段をバイパスして第１および第２供給流路が連通され
る。リリーフ弁は、第１圧力と第２圧力との差圧に関連
して、バイパス流路を開閉するので、たとえば、供給源
からほぼ一定の第１圧力でガスが導かれる場合には、第
２圧力に関連してバイパス流路を開閉することができ
る。 リリーフ弁は、第２圧力が第１圧力よりも予め定める第
１設定差圧だけ低い圧力以下になったときに、第１ポー
トと第２ポートとが連通される。これによって、バイパ
ス流路を開放して、第２圧力側に第１圧力側からガスを
導き、第２圧力が低くなりすぎることを防ぐことができ
る。また、第２圧力が第１圧力よりも予め定める第２設
定差圧だけ高い圧力以上になったときに、第１ポートと
第２ポートとが連通される。これによって、バイパス流
路を開放して、第２圧力側から第１圧力側にガスを逃が
し、第２圧力が高くなりすぎることを防ぐことができ
る。さらに、第２圧力が第１圧力よりも予め定める第１
設定差圧だけ低い圧力を超え、かつ第２圧力が第１圧力
よりも予め定める第２設定差圧だけ高い圧力未満のとき
には、第１ポートと第２ポートとが遮断される。これに
よって、前述のように第２圧力が第１圧力に対して高く
なりすぎたとき、および低くなりすぎたときのいずれか
一方のときにだけ、バイパス流路を開放して、第２圧力
を第１圧力に対して所定の範囲内に保持することができ
る。したがって、第１圧力がほぼ一定である場合には、
第２圧力をほぼ一定の圧力範囲に保持することができ
る。 したがって、たとえばガス需要設備の稼働などによっ
て、第２圧力が所定の範囲の下限を超えて低い圧力とな
ってしまうことを防ぐことができる。また逆に、たとえ
ば温度変化などによって第２圧力が所定の範囲の上限を
超えて高くなってしまうことができる。これによって、
第２供給流路を初めとするガス供給装置が損傷したり、
あるいは作動不良になるなどの不具合を無くすことがで
きる。このようにして、ガス需要設備の動作および温度
変化などによって変動しやすい第２圧力を、所定の範囲
内に保持することができるので、供給源からのガスをガ
ス需要設備に、安定したガス圧で高い信頼性で供給する
ことができる。 しかも、第１および第２供給流路をバイパスして、第２
圧力を所定範囲内に保持するので、第２圧力が高くなっ
たときには、ガスを第１供給管路に逃がして第２圧力を
降下させることができ、また、第２圧力が低くなったと
きには、第１供給管路からガスを導いて第２圧力を上昇
させることができるので、たとえばアキュムレータなど
の蓄圧手段を別途に設ける必要がなく、ガス供給装置が
大形化することを防ぐことができる。また、第２圧力を
降下させるために、ガスを大気に放出する必要がなく、
大気を汚染することがない。

【００１０】請求項３記載の本発明は、請求項２記載の
発明の構成において、前記ガス需要設備は、ガス消費機
器と、このガス消費機器にガスを充填する充填機とを含
み、充填機は第２圧力が予め定める停止圧力よりも低い
圧力に達すると稼働停止し、前記リリーフ弁は、前記第
１設定差圧が前記第１圧力と前記停止圧力との差圧より
も大きく設定され、前記第２圧力が前記停止圧力以上に
復帰しないように、第１供給流路から第２供給流路へ通
過するガス量を制限することを特徴とする。 本発明に従えば、ガス需要設備の充填機は、この充填機
の稼働中に、たとえば計量手段に設けられる遮断弁の作
動、または子供のいたずらなどによって前記第１流路に
設けられるコックが閉じられたとき、充填機によるガス
の吸引によって第２圧力が低下して停止圧力に達すると
稼働停止する。リリーフ弁の第１設定差圧は、第１圧力
と停止圧力との差圧よりも大きく設定されており、かつ
第１および第２圧力の差圧が第１設定差圧以上になって
も、第１供給流路から第２供給流路へ通過を許容するガ
ス量を制限して、第２圧力が停止圧力以上になることを
防止することができる。さらに詳しく述べると、第２圧
力が低下して停止圧力に達して充填機が稼働停止したと
き、充填機の惰性動作によって第２流路内のガスが吸引
され、第２圧力が停止圧力を大きく下回って低下し、第
１および第２圧力の差圧が第１設定差圧以上になったと
きに、第１供給流路から第２供給流路へのガスの通過を
許容することができるけれども、その通過を許容するガ
ス量は、第２圧力が停止圧力以上に復帰しないように制
限される。これによって、充填機が、前述のような稼働
停止後に、再起動してしまうことが防がれるとともに、
ガスが計量手段をバイパスしてリリーフ弁を介して充填
機に導かれ、計量されていないガスが消費される不具合
を防ぐことができる。

【００１１】請求項４記載の本発明は、請求項２記載の
発明の構成において、前記第１設定差圧は、前記第１圧
力と大気圧との差圧よりも大きく設定されることを特徴
とする。 本発明に従えば、リリーフ弁の第１設定差圧は、第１圧
力と大気圧との差圧よりも大きく設定されており、万
一、第２供給流路が損傷するなど、第２供給流路が大気
に開放されても、ガス供給源からのガスがリリーフ弁を
介して第２供給流路に導かれて、大気に放出される不具
合を無くすことができる。さらに、第２圧力が大気圧を
大きく下回って極めて低い圧力になったときには、第１
供給流路から第２供給流路にへのガスの通過を許容し
て、第２圧力が低くなり過ぎることを防ぎ、たとえばガ
ス需要設備の調圧関連機器の大気開放流路などを介して
空気が流れ込んでしまうなどの不具合を無くすことがで
きる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
リリーフ弁１０を備えたガス供給装置１２を示す系統図
である。ガス供給装置１２は、ガス供給プラントのガス
供給設備などであるガス供給源１４からガス需要設備１
６に、天然ガス（以下、単に「ガス」と記す場合があ
る）を供給するための装置である。このガス供給装置１
２は、ガス供給源１４からのガスをガス需要設備１６に
導くための第１供給管路１８および第２供給管路２０が
設けられ、ガス供給源１４に接続される第１供給管路１
８とガス需要設備１６に接続される第２供給管路２０と
は、計量手段であってたとえばマイコンメータによって
実現されるガスメータ２２を介して接続されている。

【００１３】ガスメータ２２は、第１供給管路１８が接
続される第１ポート２２ａと、第２供給管路２０が接続
される第２ポート２２ｂとを連通する通路を有し、第１
供給管路１８から、ガスメータ２２の通路を介して、第
２供給管路２０に導かれるガスのガス流量を測定し、こ
れを積算することによって、ガス需要設備１６に供給さ
れるガス供給量が計量される。ガス需要設備１６は、ガ
ス消費機器である天然ガスを燃料とする自動四輪車２４
と、この自動四輪車２４に燃料タンクとして搭載される
ガスボンベに天然ガスを充填する充填機２６とを有し、
充填機２６は、第２供給管路２０から供給されるガスを
圧縮して自動四輪車２４のガスボンベに充填する。この
ように、ガス供給装置１２は、ガス需要設備１６に供給
されるガス供給量を、ガスメータ２２によって計量しな
がら、供給源１４からの天然ガスをガス需要設備１６に
供給する。

【００１４】このようなガス供給装置１２を利用して、
ガス需要設備１６にガスを供給する場合において、ガス
供給源１４からの天然ガスは、ほぼ一定の第１圧力Ｐ
１、たとえば大気圧Ｐ０よりも１５００〜２５００Ｐａ
高い圧力で第１供給管路１８に供給されており、充填機
２６が連続的に稼働している通常のガス利用状態では、
第２供給管路２０内の天然ガスの第２圧力Ｐ２は、第１
圧力Ｐ１に対して、ガスメータ２２を通過することによ
る圧力損失ΔＰ、たとえばΔＰ＝１６０Ｐａだけ低くな
っている。換言すれば、第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２と
の間には、 Ｐ１−Ｐ２＝ΔＰ …（１） に示されるように、ガスメータ２２による圧力損失分の
差圧ΔＰが生じた状態で、ガス供給源１４からの天然ガ
スが、ガス需要設備１６に供給されている。

【００１５】ガスメータ２２には、ガスメータ内の通路
を開閉する緊急遮断弁が内蔵されており、この緊急遮断
弁は、通常時には前記通路を開放し、たとえば地震が発
生したときなど、センサが異常を検知したときに通路を
閉鎖し、安全を確保するように構成されている。充填機
２６は、この充填機２６が稼働している状態で、緊急遮
断弁が作動して前記通路が閉鎖されたとき、第２圧力Ｐ
２の低下に応答して稼働を停止するように構成されてい
るけれども、緊急遮断弁の作動後に充填機２６が停止す
るため、その時間的なずれによって、閉鎖された第２供
給管路２０内のガスが充填機２６によって強制的に吸引
され、第２圧力Ｐ２が通常のガス利用状態の圧力よりも
低くなることがある。

【００１６】また第１供給管路１８には、第１供給管路
１８を開閉する第１コック２８が設けられており、この
第１コック２８を操作することによって、通常時には第
１供給管路１８を開放し、たとえばガスメータ２２の交
換、補修および点検を行うときに、第１供給管路１８を
閉鎖して、天然ガスの放出を防ぐことができるように構
成されている。充填機２６が稼働している状態で、第１
コック２８が、たとえば子供のいたずらなどによって操
作され、第１供給管路１８が閉鎖されたときには、緊急
遮断弁の作動時と同様に、充填機２６は稼働を停止する
けれども、第１コック２８の操作による第１供給管路１
８の閉鎖後に充填機２６が停止するため、その時間的な
ずれによって、閉鎖された第２供給管路２０内のガスが
充填機２６によって強制的に吸引され、第２圧力Ｐ２が
通常のガス利用状態の圧力よりも低くなることがある。

【００１７】またガスメータ２２は、逆止弁によって前
記通路内を天然ガスが第２供給管路２０から第１供給管
路１８に向かって逆流しないように構成されている。こ
のため、気温の変化などによって、第２供給管路２０内
のガスが昇温して、第２圧力Ｐ２が、通常のガス利用状
態の圧力に対して高くなり、高圧となる場合がある。ま
た充填機２６は、天然ガスを圧縮して自動車２４に供給
するので、内部に高圧の天然ガスが貯留された状態とな
る。充填機２６には、逆流防止機構が設けられているけ
れども、この充填機２６が故障して逆流防止機構が作動
不良を生じた場合には、充填機２６内のガスが第２供給
管路２０に逆流し、第２圧力Ｐ２が、通常のガス利用状
態の圧力よりも過剰に高くなり、高圧になる場合があ
る。

【００１８】このように、第２圧力Ｐ２が、通常のガス
利用状態の所定範囲内の圧力よりも低くなった場合、お
よび高くなった場合に、第２圧力Ｐ２を、前記所定範囲
内の圧力に戻すために、ガス供給装置１２には、ガスメ
ータ２２をバイパスして第１および第２供給管路１８，
２０を接続するバイパス管路３０が設けられ、このバイ
パス管路３０には、第１圧力Ｐ１と第２圧力Ｐ２とに関
連して開閉するリリーフ弁１０が設けられている。

【００１９】バイパス管路３０は、第１供給管路１８の
第１コック２８よりもガス供給方向上流側に接続される
第１バイパス管路部分３４と、第２供給管路２０に接続
される第２バイパス管路部分３６とを有する。リリーフ
弁１０は、第１および第２バイパス管路部分３４，３６
間に介在され、このリリーフ弁１０を介して第１および
第２バイパス管路部分３４，３６が接続される。

【００２０】リリーフ弁１０は、 Ｐ２≦Ｐ１−Δｐ１ …（２） に示されるように、第２圧力Ｐ２が第１圧力Ｐ１よりも
予め定める第１設定差圧Δｐ１だけ低い圧力以下になっ
たとき、すなわち Ｐ１−Ｐ２＝ΔＰ≧Δｐ１ …（２ａ） となったとき、および Ｐ２≧Ｐ１＋Δｐ２ …（３） に示されるように、第２圧力Ｐ２が第１圧力Ｐ１よりも
予め定める第２設定差圧Δｐ２だけ高い圧力以上になっ
たときに、すなわち Ｐ１−Ｐ２＝ΔＰ≦−Δｐ２ …（３ａ） となったとき、のいずれかの状態のときに、第１圧力が
導かれる第１ポート４０と第２圧力が導かれる第２ポー
ト４２とを連通し、バイパス管路３０を開放して、第１
および第２バイパス管路部分３４，３６間で、ガスの通
過を許容する。

【００２１】このような条件を満たすとき以外の Ｐ１−Δｐ１＜Ｐ２＜Ｐ１＋Δｐ２ …（４） で示される、第２圧力Ｐ２が第１圧力Ｐ１よりも第１設
定差圧Δｐ１だけ低い圧力を超え、かつ第２圧力Ｐ２が
第１圧力Ｐ１よりも第２設定差圧Δｐ２だけ高い圧力未
満のとき、すなわち Δｐ１＞Ｐ１−Ｐ２＝ΔＰ＞−Δｐ２ …（４ａ） のときには、リリーフ弁１０の第１バイパス管路部分３
４が接続される第１ポート４０と第２バイパス管路部分
３６が接続される第２ポート４２とを連通する流路を遮
断してバイパス管路３０を閉鎖し、第１および第２バイ
パス管路部分３４，３６間のガスの通過を阻止する。

【００２２】前述のように、第１圧力Ｐ１はほぼ一定の
圧力に保たれており、リリーフ弁１０は、第１圧力Ｐ１
に対する第２圧力Ｐ２の差圧ΔＰに関連して、バイパス
管路３０を開閉するので、第２圧力Ｐ２に関連してバイ
パス管路３０を開閉することができる。

【００２３】これによって、第２圧力Ｐ２が、通常のガ
ス利用状態における圧力に対して低くなったときに、バ
イパス管路３０を開いて、第１供給管路１８から第２供
給管路２０にへのガスの通過を許容（このような動作を
正リリーフという）して、第２圧力Ｐ２が低くなりすぎ
ることを防ぐことができる。したがって、第２圧力Ｐ２
が所定範囲の下限を超えて低くなることを防ぐことがで
きる。さらに後述するように、第１設定差圧Δｐ１を、
第１圧力Ｐ１と大気圧Ｐ０との差圧より大きく設定する
ことによって、第２供給管路２０の損傷などによるガス
のリリーフ弁１０を介した大気への放出を防ぐことがで
きるとともに、大気圧Ｐ０よりも極めて低くなってしま
い、たとえば、充填機２６の後述する調圧関連機器の大
気開放流路を介して空気が流れ込んでしまうなどの不具
合が生じることを無くすことができる。また第２圧力Ｐ
２が所定範囲の上限を超えて高くなったときに、バイパ
ス管路３０を開いて、第２供給管路２０から第１供給管
路１８へのガスの通過を許容（このような動作を逆リリ
ーフという）して、第２圧力Ｐ２が高くなりすぎること
を防ぐことができる。このようにして、第２圧力の大き
な変動によって、第２供給管路２０を初めとするガス供
給装置１２が損傷する、あるいは作動不良になるなどの
不具合が生じることを無くすことができる。

【００２４】さらに通常のガス利用状態においては、ガ
スは、ガスメータ２２によってガス供給量が計量されな
がらガス需要設備１６に供給される。このように、リリ
ーフ弁１０は、前述のような不具合が生じるおそれのあ
る緊急時にだけ、バイパス管路３０を開放して、第２供
給管路２０内のガスの第２圧力Ｐ２を、上式（４）およ
び式（４ａ）を満たすような所定の範囲内に保持するこ
とができる。したがって、高い信頼性で、ガス供給源１
４からのガスをガス需要設備１６に供給することができ
る。

【００２５】しかも、第１および第２供給管路１８，２
０をバイパスして第２圧力Ｐ２を所定範囲内に保持する
ので、第２圧力Ｐ２が前記所定範囲の上限を超えて高く
なったときには、ガスを第１供給管路１８に逃がして第
２圧力Ｐ２を降下させることができ、また、第２圧力Ｐ
２が前記所定範囲の下限を超えて低くなったときには、
第１供給管路１８からガスを導いて第２圧力Ｐ２を上昇
させることができ、たとえばアキュムレータなどの蓄圧
手段を別途に設ける必要がなく、供給装置１２が大形化
することを防ぐことができる。また、第２圧力Ｐ２を降
下させるときにガスを大気に放出する必要がないので、
無駄なガスの消費が防がれるとともに、大気を汚染して
しまうことがない。

【００２６】また、第１バイパス管路部分３４には、第
１バイパス管路部分３４を開閉する第２コック３８が介
在されている。この第２コック３８を操作することによ
って、通常時には第１バイパス管路部分３４を開放し、
たとえばリリーフ弁３２の交換、補修および点検を行う
ときに、第１バイパス管路部分３４を閉鎖して、天然ガ
スの放出を防ぐことができるように構成されている。

【００２７】図２はリリーフ弁３２の具体的構成を示す
平面図であり、図３は図２の下側から見たリリーフ弁３
２の正面図あり、図４は図３の右側から見たリリーフ弁
３２の側面図である。リリーフ弁３２は、第１ポート４
０と、第２ポート４２とを有し、後述するように、第１
および第２ポート４０，４２は、内部で連通している。
第１ポート４０には、第１バイパス管路部分３４がたと
えばニップルによって接続され、第２ポート４２には、
第２バイパス管路部分３６がニップルによって接続され
る。これによって、第１および第２バイパス管路部分３
４，３６がリリーフ弁３２を介して接続され、第１およ
び第２供給管路１８，２０が、バイパス管路３０によっ
て接続される。

【００２８】このリリーフ弁３２の幅Ｗは、約１００ｍ
ｍであり、奥行きＤは、約１００ｍｍであり、高さＨ
は、約９７．５ｍｍであり、第１および第２ポート４
０，４２間の距離Ｌは約９０ｍｍである。このような寸
法にすることによって、たとえば流量３〜２０００（Ｌ
／ｈ）の計量範囲の２号のマイコンメータの直下に並列
に設けても、その幅１７４ｍｍ、奥行き１３７ｍｍ、お
よび高さ２５８ｍｍよりも小さくし、ガスメータ２２の
下方に設けたときに手前側に突出することがない。

【００２９】図５は、リリーフ弁１０の内部構造を示す
断面図である。図２〜図４をも併せて参照して、リリー
フ弁１０は、アルミダイキャストから成る弁箱４４内
に、第１ポート４０に連通する第１圧力室４６と、第２
ポート４２に連通する第２圧力室４８とが形成され、第
１および第２圧力室４６，４８は、第１および第２圧力
Ｐ１，Ｐ２に関連して変位する可動体５０によって仕切
られている。この弁箱４４は、基台５２と、中間ハウジ
ング５４と、上蓋５６とを有する。

【００３０】基台５２は、円板状の底板部５８と、この
底板５８の周縁部から周方向全周にわたって立上がる周
壁部６０とを有する。中間ハウジング５４は、軸線方向
一方寄りに大径部６２を有し、軸線方向他方寄りに小径
部６４を有する略筒状である。基台５２と中間ハウジン
グ５４とは、中間ハウジング５４の大径部６２内に基台
５２の周壁６０を挿入し、Ｏリング６８によって気密性
が達成された状態で、周方向に間隔をあけた位置で、複
数（本形態において４）の固定ボルト６６によって相互
に固定される。上蓋５６は、第１ポート４０および第２
ポート４２を有する筒状部７０と、筒状部７０から立下
がる接続部７２とを有する。中間ハウジング５４と上蓋
５６とは、中間ハウジング５４の小径部６４と上蓋５６
の接続部７２とを相互に螺着し、小径部６４と接続部７
２との間に形成される凹所７４内にＯリング７６ａ，７
６ｂが嵌まり込んだ気密部材７８を嵌合して、気密性が
達成された状態で固定されている。

【００３１】また上蓋５６には、筒状部７０から接続部
７２の内側で立下がる立下がり部８０が形成され、気密
部材７８には中央部に案内筒部８２が形成され、立下が
り部８０と案内筒部８２とは、Ｏリング２０５によって
気密に当接している。この案内筒部８２の下端部には、
挿通孔８４が形成されるリング部材８６がたとえば焼き
ばめによって気密に固着されている。立下がり部８０お
よび案内筒部８２の外部は、第１ポート４０に連通し、
立下がり部８０および案内筒部８２の内部は、第２ポー
ト４２に連通している。

【００３２】このように構成される弁箱４４内には前述
の可動体５０が設けられ、この可動体５０は、基本的
に、可撓性を有する合成樹脂から成るダイアフラム８８
と、このダイアフラム８８の中央部に設けられる第１弁
体９０とを有する。ダイアフラム８８は、その周縁部が
基台５２と中間ハウジング５４とに挟持されている。第
１弁体９０は、略円筒状であり、その軸線方向中間部に
は、フランジ部９２が形成されている。この第１弁体９
０は、ダイアフラム８８の中央部に挿通され、フランジ
部９２とは反対側から押え板９４が嵌着され、さらに固
定ナット部材９６を螺着して締め付けて、フランジ部９
２と押え金９４とによってダイアフラム８８を挟持し、
第１弁体９０がダイアフラム８８に固定される。

【００３３】第１弁体９０は、軸線方向一端部に軸線に
沿って突出する案内突部９８を有し、この案内突部９８
を、リング部材８６の挿通孔８４に遊通して案内される
とともに、また軸線方向中間部が、中間ハウジング５４
に形成される案内部１００によって案内され、このよう
に、第１弁体９０は、その軸線に沿って案内される。ま
た第１弁体９０には、案内突部９８付近まで軸線方向に
延び、軸線方向他端部で開口する軸孔１０２が形成さ
れ、さらに案内突部９８には、前記軸孔１０２に連通す
るオリフィス１０３が形成されている。また、第１弁体
９０の軸線方向他端部には、軸孔１０２内にオリフィス
２００，２０１がそれぞれ形成されたスリーブ２０２，
２０３が圧入されている。各オリフィス１０３，２０
０，２０１は、一例として挙げると内径が０．４ｍｍ程
度に形成される。

【００３４】このようなダイアフラム８８および第１弁
体９０を有する可動体５０によって、第１ポート４０に
連通する第１圧力室４６と、軸孔１０２、および各オリ
フィス１０３，２００，２０１を介して第２ポートに連
通する第２圧力室４８とが仕切られている。また第１弁
体９０は、前述のように可撓性を有するダイアフラム８
８に固定されており、軸線方向に沿って移動可能であ
り、軸線方向一端部の当接部１０４が、リング部材８６
の弁座１０６に対して、着脱可能に設けられている。図
５に示すように、当接部１０４が弁座１０６に着座した
状態では、案内突部９８がリング部材８６の挿通孔８４
内に挿通して第１および第２ポート４０，４２が遮断さ
れた状態となる。図６に示すように、当接部１０４が弁
座１０６から離脱した状態では、案内突部９８がリング
部材８６の挿通孔８４から離脱して弁孔８４ａが開き、
第１および第２ポート４０，４２が連通される。

【００３５】このような可動体５０は、第１および第２
圧力Ｐ１，Ｐ２の差圧ΔＰに関連して変位する。押え板
９４と基台５２の底板５８との間には、たとえば圧縮コ
イルばねによって実現される差圧設定ばね１１２が設け
れ、この差圧設定ばね１１２によって、可動体５０は、
第１弁体９０の当接部１０４が弁座１０６に当接するよ
うにばね力を与えられており、この圧力設定ばね１１２
によって、第１および第２圧力Ｐ１，Ｐ２の差圧ΔＰ
が、第１設定差圧Δｐ１に相当する差圧となったとき
に、前述したように案内突部９８がリング部材８６の挿
通孔８４から離脱して弁孔８４ａが開くように設定され
る。

【００３６】このような第２圧力Ｐ２が第１圧力Ｐ１よ
りも低くなったときに、第１弁体９０を変位させて、第
１ポート４０から第２ポート４２にガスを導く正リリー
フ特性は、一例として挙げると、差圧ΔＰが４０００±
１００Ｐａに達したときに、３００±５０Ｌ／ｈ（リッ
トル毎時）の流量を得ることができるように設定され
る。この正リリーフ特性は、圧力設定ばね１１２を選択
することによって、第１弁体９０が変位する差圧ΔＰを
選択し、そのときの流量は弁孔８４ａの形状および寸法
を選択することによって選択することができる。このよ
うに、リリーフ弁１０の第１設定差圧Δｐ１を、第１圧
力Ｐ１と大気圧Ｐ０との差圧よりも大きく設定すること
によって、万一、第２供給管路２０が損傷するなど、第
２供給管路２０が大気に開放されても、ガス供給源１４
からのガスがリリーフ弁１０を介して第２供給管路２０
に導かれて、大気に放出される不具合を無くすことがで
きる。さらに、第２圧力Ｐ２が大気圧Ｐ０を大きく下回
って極めて低い圧力になったときには、第１供給管路１
８から第２供給管路２０へのガスの通過を許容して、第
２圧力Ｐ２が低くなり過ぎることを防ぎ、たとえばガス
需要設備１６の調圧関連機器の大気開放流路などを介し
て空気が流れ込んでしまうなどの不具合を無くすことが
できる。ここで本形態において、差圧ΔＰは、第１圧力
Ｐ１が第２圧力Ｐ２よりも大きい場合を正とし、第１圧
力Ｐ１が第２圧力Ｐ２よりも小さい場合を負としてい
る。

【００３７】図７は、弁手段１２０を拡大して示す断面
図である。図５および図６をも併せて参照して、可動体
５０は、もう１つの弁手段１２０を有している。弁手段
１２０は、ダイアフラム８８、第１弁体９０のフランジ
部９２および押え板９４を挿通して固定されるスリーブ
１１３と、このスリーブ１１３の軸線方向一端部に気密
に螺着される弁箱１１４と、この弁箱１１４内に変位可
能に保持される略球状の第２弁体１１６とを有する。

【００３８】スリーブ１１３は、略円筒状であり、軸線
方向に延びる貫通孔１１７が形成されるとともに、軸線
方向中間部には、フランジ部１１８が形成されている。
このスリーブ１１３は、ダイアフラム８８、第１弁体９
０のフランジ部９２および押え板９４に挿通され、フラ
ンジ部１１８とは反対側から固定ナット部材１２１が螺
着されて、締め付けられて固定されている。このような
スリーブ１１３に螺着される弁箱１１４は、内部に弁室
１２２を規定し、この弁室１２２内に第２弁体１１６が
保持されている。弁箱１１４には、下端部に弁孔１２４
が形成されており、図７に示すように第２弁体１１６が
弁箱１１４の弁座１２６に着座したときには、弁孔１２
４が塞がれ、図８に示すように第２弁体１１６が弁座１
２６から離反したときには、弁孔１２４が開放される。

【００３９】スリーブ１１２の貫通孔１１７は、その一
端が第１圧力室４６に開口し、他端が弁室１２２で開口
している。弁室１２２は、弁孔１２４を介して第２圧力
室４８に連通している。図７に示すように、第２弁体１
１６が弁座１２６に着座した状態では、貫通孔１１７、
弁室１２２および弁孔１２４から成る通路が閉じて第１
および第２圧力室４６，４８が遮断された状態となる。
図８に示すように、第２弁体１１６が弁座１２６から離
反した状態では、弁孔１２４を開き、第１および第２圧
力室４６，４８が連通される。

【００４０】第２弁体１１６は、第１および第２圧力室
４６，４８を仕切っており、第１および第２圧力Ｐ１，
Ｐ２の差圧ΔＰに関連して変位する。この第２弁体１１
６は、その自重によって、弁座１２６に当接するように
設けられており、この自重によって、第１および第２圧
力Ｐ１，Ｐ２の差圧ΔＰが、第２設定差圧Δｐ２に相当
する差圧となったときに、第２弁体１１６が押上げられ
て弁孔１２４が開くように設定されている。また、スリ
ーブ１１３の下端部の端面には、当接片１２７が設けら
れ、第２弁体１１６が押し上げられたときに、第２弁体
１１６が当接し、スリーブ１１３の貫通孔１１７を第２
弁体１１６によって塞いでしまわないようにすることが
できる。

【００４１】このような第２圧力Ｐ２が第１圧力Ｐ１よ
りも高くなったときに、第２弁体１１６を変位させて、
第２ポート４２から第１ポート４０にガスを導く逆リリ
ーフ特性は、一例として挙げると、差圧ΔＰが−１００
００Ｐａに達したときに、６００Ｌ／ｈ（リットル毎
時）の流量を得ることができるように設定される。この
逆リリーフ特性は、第２弁体１１６の質量を選択するこ
とによって、第２弁体１１６が変位する差圧ΔＰを選択
し、そのときの流量は、第２流路の形状および寸法、す
なわち連通孔１１７、弁室１２２および弁孔１２４の形
状および寸法を選択することによって選択することがで
きる。

【００４２】リリーフ弁１０を、このように構成するこ
とによって、正リリーフおよび逆リリーフをともに実現
し、前述のように第２圧力Ｐ２を所定の範囲に保持する
ことが可能になる。また、２つの弁体９０，１１６を１
つの弁箱４４内に収納することによって、各弁体９０，
１１６毎に弁箱を設ける場合と比較して、小形化するこ
とができ、前述のような寸法に形成することができる。

【００４３】図９は、大気圧Ｐ０を基準にした第２圧力
Ｐ２の変化の一例を示すグラフであり、横軸は時間を示
し、縦軸は第２圧力Ｐ２を示す。前述したように、第１
供給管路１８には、ガス供給源１４からのガスが大気圧
Ｐ０よりも１５００〜２５００Ｐａ高い圧力で供給され
ており、通常のガス利用状態において、第２供給管路２
０内の第２圧力Ｐ２は、ガスメータ２２の圧力損失分Δ
Ｐ＝１６０Ｐａだけ低い圧力、すなわち大気圧Ｐ０より
も１３４０〜２３４０Ｐａだけ高い圧力である。

【００４４】リリーフ弁１０が設けられていない場合に
は、たとえば、充填機２６の稼働中に時刻Ｔ１でガスメ
ータ２２の緊急遮断弁が作動してしまうと、時刻Ｔ２で
第２圧力が停止圧力ＰＳよりも低い圧力に達して充填機
２６が稼働停止しても、充填機の惰性動作によってさら
に第２供給管路２０内のガスが吸引されて、仮想線で示
すように、第２圧力Ｐ２が停止圧力ＰＳよりもさらに低
い、大気圧Ｐ０よりも極めて低い圧力になってしまう場
合がある。

【００４５】これに対して本形態ではリリーフ弁１０が
設けられているので、第１および第２圧力Ｐ１，Ｐ２の
差圧ΔＰが第１設定差圧Δｐ１になった時刻Ｔ３で、第
１弁体９０が弁孔８４ａを開くことによって、第２圧力
Ｐ２が低くなることを抑制して、大気圧Ｐ０よりも極め
て低い圧力になることを防ぐことができる。

【００４６】さらにリリーフ弁９０は、差圧ΔＰが第１
設定差圧Δｐ１に達し、第１弁体９０を下方に下げて弁
孔８４ａを開くときには、第２圧力室４８内のガスを軸
孔１０２および各オリフィス１０３，２００，２０１を
介して排出するとともに、可動体５０の下方への変位に
伴う第２圧力室４８の容積低下に応答して第２弁体１１
６が上方へ変位し、弁孔１２４を開いて弁孔１２４、弁
室１２２および貫通孔１１７をも介して第２圧力室４８
内のガスを排気することができる。逆に、差圧ΔＰが第
１設定差圧Δｐ１未満になって、第１弁体９０を上方へ
上げて弁孔８４ａを閉じるときには、軸孔１０２および
各オリフィス１０３，２００，２０１だけを介して、ガ
スを第２圧力室４８に吸入することができる。

【００４７】このように第１弁体９０による弁孔８４の
開動作と閉動作とに伴う第２圧力室４８のガスの排出お
よび吸入動作時のガスの流路を変化させることによっ
て、すなわち排出時の流路を吸入時の流路よりも大きく
することによって、第１弁体９０の弁開速度よりも弁閉
速度を小さくすることができる。これによって、弁孔８
４ａを開くときの第２圧力Ｐ２よりも高い圧力、たとえ
ば充填機２６への影響なども考慮して大気圧Ｐ０以上の
圧力まで回復させた後、弁孔８４ａを閉じることができ
る。このときの第２圧力Ｐ２は、弁孔８４ａが開いてい
るときに通過するガス量に依存しており、このガス量は
たとえば各オリフィス１０３，２００，２０１の径など
によって決定され、第２圧力Ｐ２が停止圧力ＰＳ以上に
回復しないように決定されている。このような大気圧Ｐ
０を超える圧力に復帰した時刻Ｔ４で、第１弁体９０が
第１通路を閉じる。このようなリリーフ弁１０によっ
て、第２供給管路２０内の第２圧力Ｐ２が低くなりすぎ
ることを防止することができる。

【００４８】図１０は、第２圧力Ｐ２と大気圧Ｐ０との
差圧を用いて第２圧力Ｐ２の変化の他の例を示すグラフ
であり、横軸は時間を示し、縦軸は第２圧力Ｐ２と大気
圧Ｐ０との差圧を示す。前述したように、第２圧力Ｐ２
と大気圧Ｐ０との差圧は１５００〜２５００Ｐａ（図１
０には、２０００Ｐａとして示す）である。リリーフ弁
１０が設けられていない場合には、たとえば、時刻Ｔ１
０で充填機２６が停止された後、充填機２６の故障また
は配管の損傷などによって、充填機２６内の高圧のガス
が逆流し、第２圧力Ｐ２が、仮想線で示すように、高圧
になってしまう。

【００４９】これに対して本形態ではリリーフ弁１０が
設けられているので、第１および第２圧力Ｐ１，Ｐ２の
差圧ΔＰが第２設定差圧Δｐ２に相当する差圧となった
時刻Ｔ１１で、第２弁体１１６が第２通路を開くことに
よって、第２圧力Ｐ２が高くなることを抑制し、さらに
回復させて、許容できる範囲内に復帰させ、復帰した時
刻Ｔ１２で、第２弁体１１６が第２通路を閉じる。この
ようなリリーフ弁１０によって、第２供給管路２０内の
第２圧力Ｐ２が高くなりすぎることを防止することがで
きる。

【００５０】図１１は、充填機２６の具体的構成の一例
を示す系統図である。充填機２６は、点検用の開閉弁１
２９を介して第２供給管路２０に接続される。第２供給
管路２０から供給されたガスは、吸入管路１３１を経て
圧縮機１３０に導かれ、圧縮機１３０によって圧縮され
ガスは、吐出管路１３３を経て、自動四輪車２４のガス
ボンベに接続可能なソケットを有する吐出ホース１３２
から吐出され、自動四輪車２４のガスボンベに充填され
る。

【００５１】このように、充填機２６では、ガスを圧縮
しているので、この圧縮された高圧のガスが第２供給管
路２０に逆流しないように、吸入管路１３１には、逆止
弁１３５が設けられる。また吸入管路１３１には、逆止
弁１３５よりもガス供給方向上流側には、遮断弁１３７
および圧力センサ１６２が設けられ、吸入管路１３１内
の圧力、すなわち第２圧力Ｐ２が停止圧力ＰＳよりも低
くなったときに、圧力センサ１６２からの信号に基づい
て制御手段１５４が遮断弁１３７を閉じ、圧縮機１３０
を駆動するモータ１４５を停止して、充填機２６を稼働
停止する。

【００５２】また吸入管路１３１には、逆止弁１３５よ
りもガス供給方向下流側に、いわゆる蓄圧器であるブロ
ーダウンタンク１３４が設けられる。また、圧縮機１３
０のガス供給方向下流側とブローダウンタンク１３４と
を、圧縮機１３０をバイパスして接続する管路１３６が
設けられ、この管路１３６には、ブローダウン弁１４０
が介在されている。また、吐出管路１３３内の圧力を検
出する圧力センサ１６０が設けられ、吐出管路１３３内
の圧力が所定の圧力、たとえば大気圧Ｐ０よりも２００
ｋＰａ高い圧力を越えないように、圧力センサ１６０か
らの信号に基づいて制御手段１５４がブローダウン弁１
４０を制御して、ブローダウンタンク１３４にガスを逃
がすことができる。

【００５３】さらに管路１３６と並列に圧縮機１３０を
バイパスする管路１３８が設けられ、この管路１３８に
は、補助圧力安全機構１４２が介在される。補助圧力安
全機構１４２は破裂板を有し、この破裂板は、吐出管路
１３３内の圧力が大気圧Ｐ０よりも２３０ｋＰａ高い圧
力になったときに破裂して、管路１３８を開放する。こ
れによって、ブローダウン弁１４０の開閉動作だけで
は、吐出管路１３３内の圧力を制御することができなっ
た場合には、補助圧力安全機構１４２によって、吐出管
路１３３内の圧力が大気圧Ｐ０よりも約２３０ｋＰａ高
い圧力以上にならないように構成されている。

【００５４】またブローダウンタンク１３４には、大気
に連通するリリーフ管路１４４が設けられ、このリリー
フ管路１４４には、タンク圧力安全機構１４６が介在さ
れている。このタンク圧力安全機構１４６は、逃がし弁
を有し、ブローダウンタンク１３４内の圧力が、所定の
圧力、たとえば大気圧Ｐ０よりも約２ｋＰａ高い圧力に
なったときに、リリーフ管路１４４を開放して、ガスを
大気に逃がし、ブローダウンタンク１３４内の圧力が高
くなり過ぎることを防ぐことができる。

【００５５】また充填機２６内の温度、およびモータ１
４５の温度を検出する温度センサ１５６，１５８がそれ
ぞれ設けられ、制御手段１５４は、各温度センサ１５
６，１５８からの信号に基づいて、モータ１４５を制御
するなど、充填機２６の稼働状態を制御する。また操作
パネル１６４が設けられ、各センサ１５６，１５８；１
６０，１６２からの検出情報を表示し、また操作者が各
弁１３７，１４０の開閉動作などの制御情報を入力する
ことができる。

【００５６】図１２は、リリーフ弁１０の動作試験のた
めの装置を示す系統図である。図１２は、リリーフ弁１
０の正リリーフ特性、すなわち、第１ポート４０に導か
れる圧力が第２ポート４２に導かれる圧力よりも高い場
合に、第２弁体９０を変位させて第１通路を開き、圧力
を逃がすときの特性を求めるための接続状態を示す。リ
リーフ弁１０の第１ポート４０には、コンプレッサ１６
０に接続される第１管路１６２が接続され、第２ポート
４２には、第２管路１６４が接続されている。第２管路
１６４は、基準器１６８の供給ポート１６８ａに接続さ
れ、この基準器１６８の吐出ポート１６８ｂには、第３
管路１６９が接続される。またリリーフ弁１０をバイパ
スする第４管路１７２が設けられ、この第４管路１７２
には、開閉弁１７４が介在されている。さらに第１管路
１６２には、第４管路１７２の接続点よりもガス供給方
向上流側に、圧力調整弁１６６が介在されるとともに、
第３管路１６９には開閉弁１７０が介在される。基準器
１６８は、リリーフ弁１０を通過したガスの流量を計量
するための圧力損失のない計量手段である。

【００５７】このように配管し、空気を用いてリリーフ
弁１０の動作が試験される。開閉弁１７０が開放され、
開閉弁１７４が閉鎖された状態で、コンプレッサ１６０
が稼働され、空気が圧縮されて第１管路１６２に供給さ
れる。第１管路１６２に供給された空気は、圧力調整弁
１６６によって圧力が調整されて、リリーフ弁１０に導
かれる。この状態で、リリーフ弁１０の第１ポート４０
には、圧力調整弁１６６によって調整された圧力が導か
れ、第２ポート４２には、基準器１６８および開閉弁１
７０を介して大気圧が導かれる。

【００５８】圧力調整弁１６６を操作することによっ
て、リリーフ弁１０の第１ポート４０に導かれる圧力を
操作して、第１および第２ポート４０，４２間に与えら
れる差圧を制御することができる。このようにして、差
圧を制御しながら、そのときにリリーフ弁１０を通過す
るガスの流量を基準器１６８によって測定することによ
って、正リリーフ動作時の差圧とそのときの流量との関
係を求めることが可能になる。

【００５９】また、リリーフ弁１０の第１および第２ポ
ート４０，４２を逆に接続することによって、同様の操
作によってリリーフ弁１０の逆リリーフ特性、すなわ
ち、第２ポート４２に導かれる圧力が第１ポート４０に
導かれる圧力よりも高い場合に、第２弁体１１６を変位
させて第１通路を開き、圧力を逃がすときの特性を求め
ることができる。

【００６０】上述した形態は、本発明の一例に過ぎず、
ガス供給装置は、天然ガス以外のガスを供給する装置に
実施されてもよく、もちろんガス需要設備は、自動四輪
車および充填機から成る必要はなく、リリーフ弁は、ガ
ス供給装置以外に、正リリーフおよび逆リリーフを実現
したい装置に備えるようにしてもよい。また、リリーフ
弁の具体的構成は、他の構成であってもよく、たとえ
ば、正および逆リリーフ動作を、共にダイアフラムを利
用して実現するようにしてもよい。

【００６１】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、第２圧
力が第１圧力よりも予め定める第１設定差圧だけ低い圧
力以下になったときに、第１ポートと第２ポートとが連
通される。これによって、第２圧力側に第１圧力側から
ガスを導いて、第２圧力が第１圧力と比較して低くなり
すぎることを防ぐことができる。また、第２圧力が第１
圧力よりも予め定める第２設定差圧だけ高い圧力以上に
なったときに、第１ポートと第２ポートとが連通され
る。これによって、第２圧力側から第１圧力側にガスを
逃がして、第２圧力が第１圧力と比較して高くなりすぎ
ることを防ぐことができる。さらに、第２圧力が第１圧
力よりも予め定める第１設定差圧だけ低い圧力を超え、
かつ第２圧力が第１圧力よりも予め定める第２設定差圧
だけ高い圧力未満のときには、第１ポートと第２ポート
とは遮断されている。このように、第２圧力が第１圧力
に対して高くなりすぎたとき、および低くなりすぎたと
きのいずれか一方のときにだけ、第１ポートと、第２ポ
ートとを連通して、第２圧力を第１圧力に対して所定の
範囲内に保持することができる。したがって、このよう
なリリーフ弁を、第１圧力がほぼ一定の圧力に保持され
るような装置に用いた場合には、第２圧力をほぼ一定の
圧力範囲に保持することができる。

【００６２】請求項２記載の本発明によれば、供給源か
らのガスを、第１および第２供給流路を介して、計量手
段によってガス供給量を計量しながら、ガス需要設備に
供給するガス供給装置において、第１および第２供給流
路は、バイパス流路によって計量手段をバイパスして接
続される。このバイパス流路には、第１供給流路のガス
の第１圧力と第２供給流路のガスの第２圧力とに関連し
て、開閉するリリーフ弁が設けられ、リリーフ弁が開放
状態にあるときには、計量手段をバイパスして第１およ
び第２供給流路が連通される。リリーフ弁は、第１圧力
と第２圧力との差圧に関連して、バイパス流路を開閉す
るので、たとえば、供給源からほぼ一定の第１圧力でガ
スが導かれる場合には、第２圧力に関連してバイパス流
路を開閉することができる。

【００６３】リリーフ弁は、第２圧力が第１圧力よりも
予め定める第１設定差圧だけ低い圧力以下になったとき
に、第１ポートと第２ポートとが連通される。これによ
って、バイパス流路を開放して、第２圧力側に第１圧力
側からガスを導き、第２圧力が低くなりすぎることを防
ぐことができる。また、第２圧力が第１圧力よりも予め
定める第２設定差圧だけ高い圧力以上になったときに、
第１ポートと第２ポートとが連通される。これによっ
て、バイパス流路を開放して、第２圧力側から第１圧力
側にガスを逃がし、第２圧力が高くなりすぎることを防
ぐことができる。さらに、第２圧力が第１圧力よりも予
め定める第１設定差圧だけ低い圧力を超え、かつ第２圧
力が第１圧力よりも予め定める第２設定差圧だけ高い圧
力未満のときには、第１ポートと第２ポートとが遮断さ
れる。これによって、前述のように第２圧力が第１圧力
に対して高くなりすぎたとき、および低くなりすぎたと
きのいずれか一方のときにだけ、バイパス流路を開放し
て、第２圧力を第１圧力に対して所定の範囲内に保持す
ることができる。したがって、第１圧力がほぼ一定であ
る場合には、第２圧力をほぼ一定の圧力範囲に保持する
ことができる。

【００６４】したがって、たとえばガス需要設備の稼働
などによって、第２圧力が所定の範囲の下限を超えて低
い圧力となってしまうことを防ぐことができる。また逆
に、たとえば温度変化などによって第２圧力が所定の範
囲の上限を超えて高くなってしまうことができる。これ
によって、第２供給流路を初めとするガス供給装置が損
傷したり、あるいは作動不良になるなどの不具合を無く
すことができる。このようにして、ガス需要設備の動作
および温度変化などによって変動しやすい第２圧力を、
所定の範囲内に保持することができるので、供給源から
のガスをガス需要設備に、安定したガス圧で高い信頼性
で供給することができる。

【００６５】しかも、第１および第２供給流路をバイパ
スして、第２圧力を所定範囲内に保持するので、第２圧
力が高くなったときには、ガスを第１供給管路に逃がし
て第２圧力を降下させることができ、また、第２圧力が
低くなったときには、第１供給管路からガスを導いて第
２圧力を上昇させることができるので、たとえばアキュ
ムレータなどの蓄圧手段を別途に設ける必要がなく、ガ
ス供給装置が大形化することを防ぐことができる。ま
た、第２圧力を降下させるために、ガスを大気に放出す
る必要がなく、大気を汚染することがない。

【００６６】請求項３記載の本発明によれば、ガス需要
設備の充填機は、この充填機の稼働中に、たとえば計量
手段に設けられる遮断弁の作動、または子供のいたずら
などによって前記第１流路に設けられるコックが閉じら
れたとき、充填機によるガスの吸引によって第２圧力が
低下して停止圧力に達すると稼働停止する。リリーフ弁
の第１設定差圧は、第１圧力と停止圧力との差圧よりも
大きく設定されており、かつ第１および第２圧力の差圧
が第１設定差圧以上になっても、第１供給流路から第２
供給流路へ通過を許容するガス量を制限して、第２圧力
が停止圧力以上になることを防止することができる。さ
らに詳しく述べると、第２圧力が低下して停止圧力に達
して充填機が稼働停止したとき、充填機の惰性動作によ
って第２流路内のガスが吸引され、第２圧力が停止圧力
を大きく下回って低下し、第１および第２圧力の差圧が
第１設定差圧以上になったときに、第１供給流路から第
２供給流路へのガスの通過を許容することができるけれ
ども、その通過を許容するガス量は、第２圧力が停止圧
力以上に復帰しないように制限される。これによって、
充填機が、前述のような稼働停止後に、再起動してしま
うことが防がれるとともに、ガスが計量手段をバイパス
してリリーフ弁を介して充填機に導かれ、計量されてい
ないガスが消費される不具合を防ぐことができる。

【００６７】請求項４記載の本発明によれば、リリーフ
弁の第１設定差圧は、第１圧力と大気圧との差圧よりも
大きく設定されており、万一、第２供給流路が損傷する
など、第２供給流路が大気に開放されても、ガス供給源
からのガスがリリーフ弁を介して第２供給流路に導かれ
て、大気に放出される不具合を無くすことができる。さ
らに、第２圧力が大気圧を大きく下回って極めて低い圧
力になったときには、第１供給流路から第２供給流路に
へのガスの通過を許容して、第２圧力が低くなり過ぎる
ことを防ぎ、たとえばガス需要設備の調圧関連機器の大
気開放流路などを介して空気が流れ込んでしまうなどの
不具合を無くすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態のリリーフ弁１０を備え
たガス供給装置１２を示す系統図である。

【図２】リリーフ弁１０を示す平面図である。

【図３】リリーフ弁１０を示す正面図である。

【図４】リリーフ弁１０を示す側面図である。

【図５】リリーフ弁１０の内部構造を、第１通路が閉じ
た状態で示す断面図である。

【図６】リリーフ弁１０の内部構造を、第１通路が開い
た状態で示す断面図である。

【図７】弁手段１２０を、第２通路が閉じた状態で示す
断面図である。

【図８】弁手段１２０を、第２通路が開いた状態で示す
断面図である。

【図９】第２圧力Ｐ２の変化の一例を示すグラフであ
る。

【図１０】第２圧力Ｐ２の変化の他の例を示すグラフで
ある。

【図１１】充填機２６の具体的構成を示す系統図であ
る。

【図１２】リリーフ弁１０の動作試験のための装置を示
す系統図である。

【符号の説明】

１０ リリーフ弁 １２ 供給装置 １４ 供給源 １６ ガス需要設備 １８ 第１供給管路 ２０ 第２供給管路 ２２ ガスメータ ３０ リリーフ管路 ８８ ダイアフラム ９０ 第１弁体 １１６ 第２弁体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野田 元 東京都板橋区志村１丁目２番３号 株式 会社金門製作所内 (72)発明者 友田 馨一 大阪府東大阪市西岩田４丁目７番31号 株式会社金門製作所 関西研究所内 (72)発明者 松山 亨 大阪府東大阪市西岩田４丁目７番31号 株式会社金門製作所 関西研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16K 17/00 - 17/42 F17C 13/04 F17D 1/04

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第２圧力が第１圧力よりも予め定める第
   １設定差圧だけ低い圧力以下、および第２圧力が第１圧
   力よりも予め定める第２設定差圧だけ高い圧力以上のい
   ずれか一方の状態になったときに、第１圧力が導かれる
   第１ポートと第２圧力が導かれる第２ポートとを連通さ
   せ、 第２圧力が第１圧力よりも第１設定差圧だけ低い圧力を
   超え、かつ第２圧力が第１圧力よりも第２設定差圧だけ
   高い圧力未満の状態になったときに、第１ポートと第２
   ポートとを遮断することを特徴とするリリーフ弁。
2. 【請求項２】 ガス供給源からのガスをガス需要設備に
   導くための第１供給流路および第２供給流路が設けら
   れ、ガス供給源に接続される第１供給流路とガス需要設
   備に接続される第２供給流路とは計量手段を介して接続
   され、この計量手段によってガス需要設備に供給される
   ガスの供給量が計量されながら、ガス供給源からのガス
   をガス需要設備に供給するガス供給装置において、 前記計量手段をバイパスして、第１および第２供給流路
   を接続するバイパス流路と、 このバイパス流路を、第１供給流路のガスの第１圧力と
   第２供給流路のガスの第２圧力とに関連して、開閉する
   リリーフ弁とを含み、 前記リリーフ弁は、 第２圧力が第１圧力よりも予め定める第１設定差圧だけ
   低い圧力以下、および第２圧力が第１圧力よりも予め定
   める第２設定差圧だけ高い圧力以上のいずれか一方の状
   態になったときに、第１圧力が導かれる第１ポートと第
   ２圧力が導かれる第２ポートとを連通させ、 第２圧力が第１圧力よりも第１設定差圧だけ低い圧力を
   超え、かつ第２圧力が第１圧力よりも第２設定差圧だけ
   高い圧力未満の状態になったときに、第１ポートと第２
   ポートとを遮断することを特徴とするリリーフ弁を備え
   るガス供給装置。
3. 【請求項３】 前記ガス需要設備は、ガス消費機器と、
   このガス消費機器にガスを充填する充填機とを含み、充
   填機は第２圧力が予め定める停止圧力よりも低い圧力に
   達すると稼働停止し、 前記リリーフ弁は、前記第１設定差圧が前記第１圧力と
   前記停止圧力との差圧よりも大きく設定され、前記第２
   圧力が前記停止圧力以上に復帰しないように、第１供給
   流路から第２供給流路へ通過するガス量を制限すること
   を特徴とする請求項２記載のリリーフ弁を備えるガス供
   給装置。
4. 【請求項４】 前記第１設定差圧は、前記第１圧力と大
   気圧との差圧よりも大きく設定されることを特徴とする
   請求項２または３記載のリリーフ弁を備えるガス供給装
   置。