JP6408781B2 - ガス漏洩抑制アダプタ - Google Patents
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Description
<実施例1のアダプタの構成例>
図1〜図5に示すアダプタ10は、本実施形態の一例を示すものであって、ガス容器(LPガスボンベ等)2を供給源とするガス供給設備に適用、例えば図4等に示すように、ガス容器2と当該ガス容器2よりも低圧の供給対象側に位置するガス供給機器(例えば図4では圧力調整器3)との間に適用可能なものである。まず概略説明すると、アダプタ10は、主に、筒状の側壁11による直線状のガス流路12を有したガス供給管1と、ガス流路12の供給源(本実施例1ではガス容器2)側から図外の供給対象側(例えば図5ではガス流通口31側)へのガス流通を開閉する一方向弁4と、ガス流路12において一方向弁4よりも供給対象側に位置し当該ガス流路12方向(すなわち側壁11の軸心方向)に延在した付勢部材5と、を備えている。
ガス供給管1は、例えばガス供給機器用の各種配管(所謂インレットパイプ等)に適用されている材料を加工して形成することができるものであって、ガス取出口21とガス流通口31との間で延在する筒状の側壁11を有し、その側壁11の内側を当該側壁11の軸心方向に貫通した直線状のガス流路12が形成されており、側壁11の供給源側端部11a側をガス取出口21に接続して、供給対象側端部11b側をガス流通口31に接続することにより、ガス容器2内のガスがガス流路12を介してガス取出口21側からガス流通口31側へガス流通するように構成された形態を適用できる。本実施例1のガス流路12においては、供給源側から供給対象側に近づくに連れて段階的に狭められた形状であり、各段階毎に段差面(後述の段差面12a,12b、および弁座42)が形成されている。
一方向弁4は、ガス流路12において当該ガス流路12方向に可動自在な弁部材41や、その弁部材41の供給対象側に位置する弁座42を有したものであって、弁部材41の可動によりガス流路12の供給源側から供給対象側へのガス流通を開閉できるように構成された形態を適用できる。
付勢部材5は、ガス流路12における一方向弁4の供給対象側に位置し、弁部材41を供給対象側から供給源側に付勢して当該一方向弁4を開状態にできるように構成された形態を適用できる。例えば図1,図5,図7等に示すように、ガス流路12方向に延在し横断面積が当該ガス流路12の横断面積よりも小さい弾性部51と、前記弾性部51の供給対象側端部に形成され前記ガス流路12における一方向弁4の供給対象側に固定支持される支持部52と、前記弾性部51の供給源側端部に形成され前記弁部材41の供給対象側に弾接する弾接部53と、を有したものが挙げられ、ガス流路12の供給源側から装填して所定位置に配置される。
例えば図4等に示すように、ガス容器2と当該ガス容器2よりも低圧の供給対象側に位置するガス供給機器(例えば図4では圧力調整器3)との間にアダプタ10を適用し、そのアダプタ10や当該アダプタ10周辺のガス供給機器に対して意図しない衝撃が加わった場合には、その衝撃による応力は薄壁部11dに集中し易くなる。これにより、前記のような衝撃による応力が所定の大きさを超える場合において、例えばアダプタ10の薄壁部11d以外の箇所が損傷する前に、当該アダプタ10を薄壁部11dにて意図的に折損させることができる。
<実施例2のアダプタの構成例>
図9〜図11に示すアダプタ100(図10ではアダプタ100a,100b;以下、適宜略してアダプタ100)は、本実施形態の他例を示すものであり、実施例1に示したような単にガス容器2を供給源とするガス供給設備に適用できるだけでなく、複数個の供給源を有したガス供給設備にも適用可能なものである。以下、実施例1と同様なものには同一符号を付する等により、その詳細な説明を適宜省略する。
自動切替調整器90においては、前述のように複数の供給源をアダプタ100や高圧ホース9a,9b等の各種ガス供給機器を介して連結し、供給対象に対するガス供給を中断することなく、各供給源の何れかを交換可能にする一般的な形態を適用することが可能である。例えば図11に示すように、ガス容器2,2aからのガスが流入する一次圧力調整部90aの各流路92a,92bと、二次圧力調整部90bと、の間にそれぞれ開閉弁93a,93bを有したものであって、二次圧力調整部90bに設けられた弾接体95が開閉弁93a,93bに接離(図11では弁棒94a,94bに対して接離)することにより、開閉弁93a,93bが各々開閉して図中の白抜き矢印のようにガス流通する形態が挙げられる。
アダプタ100は、複数個のガス供給源を有したガス供給設備に適用、例えば図10等に示したように、ガス容器2および2aを各種ガス供給機器(自動切替調整器90や高圧ホース9a,9b等)を介して連結されたガス供給設備に適用し、そのアダプタ100や当該アダプタ100周辺のガス供給機器に対して意図しない衝撃が加わった場合には、実施例1と同様に、当該衝撃による応力が薄壁部11dに集中し易くなる。これにより、前記のような衝撃による応力が所定の大きさを超える場合において、例えばアダプタ100の薄壁部11d以外の箇所が損傷する前に、当該アダプタ100を薄壁部11dにて意図的に折損させることができる。
<アダプタ10,100の折損に係る強度計算の一例>
ここで、図12に示したようなアダプタ10において、スリーブ7側(すなわち圧力調整器3側)に所定の破断荷重Pを加えた場合を想定し、薄壁部11dの最大曲げモーメントMおよび破断荷重Pを求めることにより、薄壁部11dの強度を検証した。この検証においては、スリーブ7側に接続される圧力調整器3に加えられ得る耐静荷重の基準値を50N・m以上とし、アダプタ10の薄壁部11dの設計目標強度を60〜110N・mとした。また、薄壁部11dの内径d1,外径d2をそれぞれ4.2mm,11.2mmとし、薄壁部11dとスリーブ7の供給対象側端部との間の距離Lを33mmとした。
・断面二次モーメントI=π/64(d2^4−d1^4)=757.13
・断面係数σ=π/32((d2^4−d1^4)/d2)=135.20mm3
そして、C3604引張り強さZの実力値,最大曲げモーメントM(すなわちσ*Z)の実力値,ヤング率を求めたところ、それぞれ50kg/mm2,66N・m(6760kg・mm),1×108という結果が得られた。最大曲げモーメントMの実力値が66N・mであることに着目すると、アダプタ10の薄壁部11dが設計目標強度範囲内となっていることが判る。破断荷重P(すなわちM/L)の実力値においては、2009N(204.8kg)であった。なお、JIS H 3100に準拠したC3604引張り強さZ,最大曲げモーメントM,破断荷重Pを求めたところ、それぞれ34.2kg/mm2,45N・m(4624kg・mm),1374N(140.1kg)であった。
次に、図4に示したようなアダプタ10に圧力調整器3を接続した場合において、所定の破断荷重P1を加えた場合を想定し、薄壁部11dの破断強度および破断荷重P1を求めることにより、薄壁部11dの強度を検証した。なお、圧力調整器3の長さL1,当該圧力調整器3の端部から薄壁部11dまでの距離L2を、それぞれ130mm,185mmとした。また、圧力調整器3内のインレットパイプの破断強度(モーメント)は130N・m(実測値)とする。
次に、図4に示したような構造において圧力調整器3の替わりに張力式高圧ホース(例えば図10の高圧ホース9a,9b)を接続し、所定の破断荷重P2を加えた場合を想定し、薄壁部11dの破断強度および破断荷重P2を求めることにより、薄壁部11dの強度を検証した。なお、張力式高圧ホースの長さ,当該張力式高圧ホースの端部から薄壁部11dまでの距離は、それぞれ圧力調整器3の場合と同様にL1(=130mm),L2(=185mm)とした。また、張力式高圧ホースの破断強度(モーメント)は42N・m(実測値)とする。
10,100…ガス漏洩抑制アダプタ
11d…薄壁部
12…ガス流路
3…圧力調整器
4…一方向弁
40…逆止弁
5…付勢部材
51…弾性部
52…支持部
53…弾接部
Claims (3)
- 筒状の側壁による直線状のガス流路を有しガス供給源とガス供給対象との間に位置するガス供給管と、
前記ガス流路において当該ガス流路方向に可動自在な弁部材および当該弁部材のガス供給対象側に位置する弁座を有し、前記弁部材の可動によりガス流路のガス流通が開閉する一方向弁と、
前記ガス流路における一方向弁よりもガス供給対象側に位置し、前記弁部材をガス供給対象側からガス供給源側に付勢して当該一方向弁を開状態にする付勢部材と、を備え、
前記付勢部材は、前記ガス流路方向に延在し横断面積が当該ガス流路の横断面積よりも小さい弾性部と、前記弾性部のガス供給対象側の端部に形成され前記ガス流路における一方向弁のガス供給対象側に支持される支持部と、前記弾性部のガス供給源側の端部に形成され前記弁部材のガス供給対象側に弾接する弾接部と、を有し、
前記側壁には、側壁厚さが薄い薄壁部が、前記付勢部材の支持部と弾接部との間の位置に形成されたことを特徴とするガス漏洩抑制アダプタ。 - 前記ガス流路において付勢部材よりもガス供給対象側に位置し、ガス供給対象側からガス供給源側へのガス流通によって閉状態になる逆止弁を備えたことを特徴とする請求項1記載のガス漏洩抑制アダプタ。
- 前記薄壁部は、ガス供給管の外周面に形成された切り欠き部を有することを特徴とする請求項1または2記載のガス漏洩抑制アダプタ。
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