JP5320632B2 - 圧力容器用のバルブユニット - Google Patents

Description

本発明は、圧力容器用のバルブユニットに関する。圧力容器は、容器本体と、容器本体の耐圧性を保つように容器本体に取り付けられる蓋とから構成されている。このバルブユニットは、安全機能、圧力解放機能および圧力指示機能と、調整可能なインジケータ基準および圧力基準と、インジケータばねに支持され、軸方向に移動することができるインジケータピンまたはインジケータピストンであり、バルブハウジングから突出することにより加圧時に見えるようになる部分にて、リング状のインジケータ領域、例えば容器内部の圧力を指示するためのリング状のインジケータ領域を支持しているインジケータピンまたはインジケータピストンと、排気ばねの作用に抗して軸方向に移動可能であり、閉位置において封止座に当接され、容器の所定の内部圧力が超過されたときに、前記封止座から持ち上がって、圧力解放開口（空気または蒸気の出口）の開放するバルブ本体とを備える。このようなバルブユニットは、具体的には、調理分野における圧力鍋で使用される。

独国特許第３２００９０５（Ｃ２）号明細書には、バルブキャップおよびその中に支持されたインジケータピンを有する、圧力鍋用の調理バルブが開示されており、この調理バルブは、ポット内部の圧力により、また内部圧力の機能として、インジケータばねの力に抗して休止位置から移動し、圧力が高まるとバルブ本体から突出する部分にインジケータピンが少なくとも２つの位置指示マークを有するという点において、インジケータピンの位置が圧力インジケータとしての働きをする。仮に熱供給の調整が必要となるとき、または調理プロセスが正しく進行しているかどうかを、ユーザが認識することがより容易になるように、インジケータピンの外部表面において、互いに直接隣接して存在するか、それとも、比較的狭い分割ラインまたは空間によって単に互いに分離されている、表面仕上げが見た目に異なるインジケータ領域を設けることが提案されている。

独国実用新案第８６２４０７７（Ｕ１）号明細書では、圧力鍋用の調理バルブを有する蓋が開示されている。この蓋はバルブ本体を備えており、バルブ本体は、バルブばねの作用の下で封止座に押しつけられ、ポット内部の所定の圧力を超えると、封止座から持ち上がり、したがって、少なくとも１つの蒸気出口チャネルを開放する。全高が低く、単純な構成部品を使用する場合に、少なくとも１つの蒸気出口チャネルの流れの断面を相対的に大きくするために、蓋の壁内の開口の縁部において、または蓋の開口に挿入された探針端部の好ましくは円形のバルブ座シールにより、封止座を形成すること、および、バルブ本体が、蓋の開口を通して延在し、閉じた位置で、バルブばねの作用の下、シール縁部が蓋の開口または特別なバルブ座シールの縁部に対向している状態で、外部から隔離されていることが提案されている。

独国実用新案第９１０１７６９（Ｕ１）号明細書では、圧力鍋の調理バルブが開示されており、この調理バルブは、バルブ本体と、圧力を指示するように働くインジケータ本体とを備え、前記インジケータ本体は、前記バルブ本体内で移動可能なように取り付けられており、それぞれがばねによって押圧されて、そのそれぞれの停止位置に至り、ポット内の圧力によって、またその圧力に応じて、それぞれのばねの力に抗して移動可能であり、この場合、ポット内部の圧力によりバルブ本体がそのバルブ座から移動すると、適切な開口を通してポットの内部から蒸気を排出することができ、ポット内部の圧力が、インジケータ本体の周りに固定された膜（ｍｅｍｂｒａｎｅ）によってこのインジケータ本体に伝達され、この膜が、空間を密封して、ポットの内部からインジケータ本体を収容する。精密製造公差を満たしながら、製造コストを低く抑えて長期間にわたり、確実に高い信頼性で機能するように、この膜はまた、バルブ座に面した領域でバルブ本体を囲むことが提案されている。

既知の手段の場合、例えば、インジケータピンの表面に加えられた色付きリングが、容器の内部の圧力を指示する働きをし、この色付きリングは、例えば、調理器具の０．５〜０．８バールの動作圧力を指示するように配置される。また、これは、圧力解放装置が、例えば、１．２バールで応答するという事実には無関係である。ユーザは、インジケータピンを監視することにより、パワー供給を介して調理レベルを手動で制御することができる。したがって、ＤＩＮに従って要求される第１の安全装置としての圧力解放装置の応答は、通常回避することができる。蒸気解放装置を、例えば２つのステージで設定することのできるピン型インジケータを有するシステムでは、応答圧力を０．８バールに設定するとき、インジケータピンは、０．５バールに設定するときと同じ程度には上昇しない。しかし、この場合には、ユーザは、低下した圧力レベルに理想的に一致したインジケータ圧力を読み取ることができない。具体的には、圧力解放装置の応答圧力と相関関係のあるインジケータ範囲に関して、調整能力が欠如していると、不利であることが分かってきている。既知のシステムの場合、圧力容器が閉じた状態にあるときには、ユーザは、圧力解放装置を通って０の圧力レベルに設定することができない。様々な調理レベルにおいては、適切な調理温度を超えることなく、すなわち圧力解放装置が応答することなく、その調理温度に達するように、圧力が高まり始める後に、ユーザがパワーを低減させなければならないことをユーザに指示するための、加熱を抑える信号は供給されない。また、容器内で圧力が高過ぎることに関して、ユーザは、ピン型インジケータを介して目に見えるいかなる情報も受け取らない。すなわち、ユーザは、バルブが応答するときに、蒸気が出ているのを目にするだけである。

前述の不利な点をなくし、具体的にはインジケータピンのインジケータ範囲と圧力解放装置の応答圧力との間に相関が存在する、前述のタイプのバルブユニットを提案することが、本発明の目的である。

この目的は、例えば、インジケータばねと排気ばねの両方が、軸方向に調整可能な共通の圧力部材に対して同じ方向に固定されるという点で、前述のタイプのバルブユニットを用いて達成される。

ばねシステムおよび圧力部材の移動は、圧力解放装置の応答が、インジケータピンのインジケータ信号と相関関係のあるように構成される。このようなシステムでは、原則として、圧力がかからない調理もまた一つの設定として事前に選択することができる。あらゆる調理レベルを設定して、ユーザはここで、インジケータピンの形での同一のイメージを常に監視することができる。第１の、例えば黄色の（環状）インジケータ領域（加熱を抑えるための信号）が、パワー供給をここで抑えて、最適な調理レベルを達成しなければならないことをユーザに指示し、第２の、例えば緑色の（環状）インジケータ領域（動作圧力信号としての）が、最適な調理レベルが維持されていることを指示し、第３の、例えば赤色の（環状）インジケータ領域（過剰圧力信号としての）が、加熱を明確に抑えて、パワーおよび液体の損失を防止しなければならないことを指示する。したがって、交通信号灯（注意するための信号、進むための信号、および停止するための信号）からユーザになじみのある黄色／緑色／赤色の色の組合せを、例えば、インジケータピンの外部表面上で、環状インジケータ領域用に使用することができる。したがって、調整可能な圧力およびインジケータユニットのインジケータピンは、例えば、あるマークリングの形での加熱を抑えるための信号、および、例えば、他のマークリング、または、インジケータピンもしくは前記インジケータピンに沿って移動するインジケータピストンの上に設けられた他のマークの形での過剰圧力信号を含むように設計されるのが理想的である。

本発明の具体的な実施形態では、バルブユニットの動作を単純にするために、例えばバルブハウジングによって形成される回転要素を回すことにより、軸方向で圧力部材を調整することができる。

圧力容器の蓋の上に、バルブユニットそれ自体を容易に取り付けることができるようにするために、回転要素は、蓋に固定することができ、その他のバルブ構成部品の支持もする支持板の上に、回転可能なように取り付けることが好ましい。

本発明によるバルブ機能およびインジケータ機能の調整能力に関して、信頼性の高い動作を容易にするために、圧力部材には、回転要素の対応する雌ねじ部と協働する雄ねじ部を設けることができる。回転要素を回転させると、その結果、圧力部材は、インジケータばねおよび排気ばね用の受面として、回転の向きに従って上方または下方にバルブハウジング内を軸方向に移動する。

バルブユニットの動作のモードを保護するために、インジケータピンは、それ自体既知の方法で、同時的な封止機能を有する回転膜によって支持され、容器の内部の圧力が回転膜に作用し、インジケータピンが前記膜によって駆動可能となっている。

さらに、インジケータピンは、必要に応じて置換が可能であり、インジケータピンの断面よりも断面が広いインジケータ部分を有するが、インジケータシステムが表示する各信号用のマ−クを支持する、インジケータピストンを備える。

インジケータピンまたはインジケータピストンには、その外周面上または外部表面上に、加熱を抑えるための信号および／または動作圧力信号および／または過剰圧力信号を表示するための、少なくとも１つのマークが特別に設けられ、それぞれの目的について、視覚手段だけでなく、音声手段も利用することができる。

バルブハウジングの上端開口用のカバーキャップは、上端においてバルブユニットを閉じることが好ましい。

同様に、本発明は、圧力容器の容器本体に、耐圧性を保つように置く蓋に関し、前述のバルブユニットが、この蓋の少なくとも１つの開口に取り付けられる。本発明はまた、バルブユニットを設けたこのような蓋を有する圧力容器に関する。

本発明のさらなる目的、特徴、利点、および実現可能な用途は、図面を参照しながら、実施形態について以下の説明において明らかになろう。説明および／または図示したあらゆる特徴は、単独でまたは任意の組合せで、本発明の主題を形成するが、このことは、個々の請求項、または従属項にそれらが含まれることには関係がない。

本発明を具現化したバルブユニットの実施形態全体の縦断面を示す図である。

本発明によるバルブユニットは、所要形状に作られたシール１１付きの支持板１を有し、この支持板は、全てのバルブ構成部品を支持し、圧力容器の容器本体に耐圧性を保つように取り付けられることのできる蓋１３の開口に取り付けることができ、この場合、前記支持板１は、開口を通して突出しかつ雄ねじ部が設けられている回転膜（ｒｏｌｌｉｎｇ−ｍｅｍｂｒａｎｅ）着座用の部材２を介して、止めナット１７によって適所に固定され得る。

バルブユニットは、例えばスリーブ部材として形成された、軸方向に移動可能なインジケータピン４を有し、このピンは、圧力が加わるとバルブハウジング１２の上端から飛び出すその一部分において、またはインジケータピストン１０付きの一部分において、例えば、円形マークを支持し、このマークにより、容器の内部１８の圧力状態についての情報がユーザに提供される。インジケータピン４は、圧力容器内に存在する圧力を該インジケータピン４に伝達して、このピンが程度の差はあるが、上方に持ち上がるようにする、いわゆる回転膜３によって支持されている。回転膜３は、回転膜着座部材２に対して、これを囲むように保持され、回転膜着座用部材２は、その一部分において、支持板１に取り付けられている。インジケータピン４は、概ねその中央に、円周フランジ１６を有し、それにより、インジケータピン４はインジケータばね７に支えられ、回転膜３の反対側であるインジケータばね７の上端において、インジケータピン４と同軸になるように配置された圧力部材８が、インジケータばね７用の受面として働く。バルブユニットにおける圧力解放装置はバルブ本体５によって形成され、このバルブ本体は、容器の内部１８での圧力が上昇すると、排気ばね６の作用に抗して封止座１９から持ち上げられ、したがって、圧力解放開口を開放する。排気ばね６は、その下端においてバルブ本体５上に支持され、圧力部材８はまた、その上端において排気ばね６用の受面として働く。

回転要素１２’の形をとるバルブハウジングは、支持板１上に、回転可能取り付けられている。回転要素１２’は、雌ねじ部１４を有し、この雌ねじ部は、回転要素１２’を回すと、圧力部材８が、程度の差はあるが、例えば図示の軸方向最上部の位置から軸方向下向きに移動するように、圧力部材８の雄ねじ部１５と協働し、したがって、インジケータばね７と排気ばね６の上端用の２つの受面が、等しく下方に、ひいては互いに相互関係を保ちながら容器の内部に向けて移動する。図面に示すように、圧力部材８の最上部の位置は、例えばゼロ圧力レベル、より具体的には、圧力がかからない調理用の第１のレベルを表し、この場合、容器内で圧力が高まることはない。回転要素１２’を回し続けることにより、圧力部材８を、回転要素１２’の雌ねじ部の下端における該圧力部材の軸方向最下部の位置に移動することができる。

図示のバルブユニットは、圧力がかかっていない状態にあり、このことは、インジケータピン４と、それに沿って支持されたインジケータピストン１０（インジケータピン４に対してベルの形の上端部分において大きくなっている拡径されたインジケータ部分を有する）とが、依然としてバルブハウジング１２内に位置し、カバーキャップ９によって覆われているインジケータピストン１０の外周面が見えないという事実から理解することができる。圧力が上昇すると、インジケータピストン１０のインジケータ部分が、それを囲むバルブハウジング１２からだんだんと外へと移動し、その結果、インジケータピストン１０の外周面上に設けられた様々に表面仕上げされた複数のマークが徐々に目に見えるようになる。すなわち、例えば、まず加熱を抑える信号マークを表示し、次いで、動作圧力信号マークを表示し、最後に、適用可能な場合、過剰圧力信号マークを表示する。

１…支持板、２…回転膜着座用部材、３…回転膜、４…インジケータピン、５…バルブ本体、６…排気ばね、７…インジケータばね、８…圧力部材、９…カバーキャップ、１０…インジケータピストン、１１…成形されたシール、１２…バルブハウジング、１２’…回転要素、１３…蓋の壁、１４…雌ねじ部、１５…雄ねじ部、１６…円周フランジ、１７…止めナット、１８…容器の内部、１９…封止座、２０…圧力解放開口

Claims (10)

1. 圧力容器用のバルブユニットであって、前記圧力容器が、容器本体と、前記容器本体の耐圧性を保つように該容器本体に配置され得る蓋とから構成されている圧力容器のためのバルブユニットであって、
   安全機能、圧力解放機能および圧力指示機能と、
   調整可能なインジケータ基準および圧力基準と、
   インジケータばね（７）に支持され、軸方向に移動することができるインジケータピン（４）またはインジケータピストン（１０）であり、バルブハウジング（１２）から突出することにより加圧時に見えるようになる部分にて、前記圧力容器の内部の圧力を指示するための環状のインジケータ領域を支持しているインジケータピンまたはインジケータピストンと
   を含み、
   排気ばね（６）の作用に抗して軸方向に移動可能であり、閉位置において封止座（１９）に当接され、前記圧力容器の所定の内部圧力が超過されたときに、前記封止座（１９）から持ち上がって、圧力解放開口（２０）の開放するバルブ本体を備える、バルブユニットにおいて、
   前記インジケータばね（７）と前記排気ばね（６）の両方が、軸方向に調整可能な共通の圧力部材（８）に接した状態で、同じ方向に固定されることを特徴とする、バルブユニット。
2. 回転要素（１２’）を回すことにより、前記圧力部材（８）が軸方向に調整されることを特徴とする、請求項１に記載のバルブユニット。
3. 前記圧力部材（８）が雄ねじ部を有し、この雄ねじ部が、前記回転要素（１２’）の対応する雌ねじ部と協働することを特徴とする、請求項２に記載のバルブユニット。
4. 前記蓋に固定することができ、その他のバルブ構成部品も支持する支持板（１）に、前記回転要素（１２’）が回転可能に取り付けられていることを特徴とする、請求項２または３に記載のバルブユニット。
5. 前記インジケータピン（４）が同時的な封止機能を有する回転膜（３）によって支持され、前記圧力容器の内部の圧力が前記回転膜（３）に作用し、前記インジケータピン（４）が軸方向に駆動可能であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のバルブユニット。
6. 前記インジケータピン（４）が、インジケータ部分を形成するためのインジケータピストン（１０）を支持していることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のバルブユニット。
7. 前記インジケータピン（４）または前記インジケータ・ピストン（１０）が、その外周面上に、加熱を抑えるための信号、および／または、動作圧力信号、および／または、過剰圧力信号を指示するための少なくとも１つのマークを支持し、または、前記インジケータピン（４）または前記インジケータ・ピストン（１０）が、移動するときに、加熱を抑えるための信号、および／または、動作圧力信号、および／または、過剰圧力信号を発することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のバルブユニット。
8. 前記バルブハウジング（１２）の上端開口が、カバー板（９）で覆われていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のバルブユニット。
9. 耐圧性を保つよう圧力容器の容器本体に配置される蓋であって、請求項１〜８のいずれか一項に記載のバルブユニットが、当該蓋の壁に設けられた開口に挿入されていることを特徴とする、蓋。
10. 容器本体と、前記容器本体の耐圧性を保つよう前記容器本体に配置され得る蓋とから構成される圧力容器であって、前記蓋が請求項９に従って設計されていることを特徴とする、圧力容器。

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