JPH08314543A - 減圧弁のガス抜き機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガスボンベ等に使用される減圧弁の不調時
に、挟持部材が弁本体から容易にはずれることがなく、
安全な減圧弁のガス抜き機構を簡易な構造により提供す
ること。 【構成】 ダイアフラム１０を挟む一対のフランジ４
ａ、１２ａの一方のフランジ１２ａの外周面に形成さ
れ、該フランジ１２ａの接合面に垂直な面に対して傾斜
する傾斜面１２ｇと、他方のフランジ４ａとに圧接する
フランジの挟持部材９を有する減圧弁５０において、挟
持部材９の前記フランジの接合面に対向する位置にガス
抜き部９ｃを形成し、一方のフランジ部１２ａの傾斜面
１２ｇに当接する挟持部材９の当接部９ｄの端部９ｆか
ら延設されるとともに、端部９ｆにおいて一方のフラン
ジ１２ａに近接する方向に屈曲する延設部９ｇを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスボンベ等に使用さ
れる減圧弁のガス抜き機構、特に減圧弁に急激な高圧が
付加された場合であっても、安全にガス抜きを行うこと
のできる簡易な減圧弁のガス抜き機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は、従来より使用されているダイア
フラム型減圧弁であって、ガスボンベ４０に装着した場
合を示している。

【０００３】この減圧弁３０の下部において、主弁１６
がガイド１５によって弁室内を案内されるとともに、弁
バネ１７によって上方の弁座１４に付勢される。弁バネ
１７の下方にはストレーナ２７が配置されるとともに、
ストレーナ２７の下方には、ガスボンベ４０の先端部４
１に挿入される挿入部１９が設けられる。また、減圧弁
３０とガスボンベ４０をシールするためパッキン２８が
嵌挿されている。尚、減圧弁３０はガスボンベ４０にネ
ジ結合されている。

【０００４】減圧弁３０の上部には、ダイアフラム１０
がフランジ４ａ、１２ａによって挟持されるとともに、
調整バネ７によって下方に付勢されている。調整バネ７
は減圧弁３０の設定圧力を調整するために使用される。

【０００５】ダイアフラム１０の下方において、連結棒
１３が当該ダイアフラム１０と主弁１６間に設けられ、
弁本体１２の案内孔１２ｂ内を摺動する。連結棒１３の
上端部はダイアフラム１０と一体化された当金１１に当
接し、連結棒１３の下部は主弁１６の上端部に当接して
いる。

【０００６】弁本体１２には、開口断面が円形の管路１
２ｄが形成され、その一端は出口管２１に通ずるととも
に、他端は安全弁２０に通じている。この安全弁２０
は、減圧弁内部の圧力が異常に上昇した場合に備えたも
のである。

【０００７】管路１２ｄは、ほぼ中央下方において主弁
１６側の弁室に連通する管路１２ｅと、中央上部におい
て、連結棒１３の案内孔１２ｂに通じている。また、管
路１２ｄとダイアフラム１０が配置されている空間の間
には、連通孔１２ｃが形成されている。

【０００８】この減圧弁３０は、出口管２１内の圧力が
低下すると、管路１２ｄ内の圧力が低下するとともに、
連通孔１２ｃを介してダイアフラム１０室内の圧力が低
下するため、調整バネ７の付勢力によりダイアフラム１
０が下方に移動する。これによって、当金１１を介して
連結棒１３が下方に移動し、主弁１６を押し下げる。そ
して、主弁１６が弁座１４から離れ、弁口１２ｅと連結
棒１３の下端部表面間の隙間から、ガスボンベ４０から
のガスが弁内に流入し、出口管路２１に導かれる。

【０００９】また、出口管路２１に導かれるガスの圧力
が設定圧力より大きくなると、ダイアフラム１０が調整
バネ７の付勢力に対抗して上方に移動し、出口管路２１
へのガスの圧力をそれ以上上昇させない。一方、出口管
路２１に導かれるガスの圧力が設定圧力より小さくなる
と、ダイアフラム１０が調整バネ７に付勢されて下方に
移動し、出口管路２１へのガスの圧力を上昇させる。本
減圧弁３０は、上記作用によって出口管路２１へのガス
の圧力を制御するものである。尚、減圧弁３０の設定圧
力を調整するには、ハンドル１を介して調整バネ７の付
勢力を調整する。

【００１０】図９は、上述の従来の減圧弁３０における
フランジ部４ａ、１２ａの拡大図である。ダイアフラム
１０がフランジ４ａ、１２ａによって挟持され、上蓋４
とダイアフラム１０の上面間には、ダイアフラム室上部
空間２２ａ形成されるとともに、ダイアフラム１０の下
面１０ｂと弁本体１２間には、ダイアフラム室下部空間
２２ｂが形成されている。

【００１１】挟持部材９は、上述のとおりフランジ４
ａ、１２ａを挟持するが、一端の円板状部分９ａがフラ
ンジ４ａに当接し、他端の円錐状の屈曲部９ｄがもう一
方のフランジ１２ａに当接している。円板状部分９ａと
屈曲部９ｄの間には、円弧部９ｂが形成されるととも
に、円弧部９ｂと屈曲部９ｄの間には円筒部９ｃが形成
されている。尚、弁本体１２の上面１２ｈとダイアフラ
ム１０下面のシール性を向上させるため、弁本体１２に
シール突起１２ｆが形成されるとともに、ダイアフラム
１０にはこの１２ｆに当接する溝部１０ａが形成されて
いる。挟持部材９はかしめによってその屈曲部９ｄが弁
本体１２に圧着される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のビ
ールサーバーに使用される減圧弁のガス抜き機構におい
て、減圧弁３０の主弁１６における圧力調整が不調であ
って、さらに安全弁２０も不調である場合、ガスボンベ
中の圧力がそのまま減圧弁３０のダイアフラム部１０に
加わることになり、その結果ダイアフラム下部空間２２
ｂに高圧ガスが流入し、この高圧ガスが弁本体１２の上
面１２ｈとダイアフラム１０の下面１０ｂ間の隙間に流
入して前記挟持部材９を変形させることとなる。この変
形量が大きくない場合は、挟持部材９の変形は弾性変形
にとどめられ、ガス圧力の低下とともに、挟持部材９は
元の位置に復帰する。しかし、ダイアフラム下部空間２
２ｂ内に高圧ガスが急激に流入した場合には、挟持部材
９の変形は弾性変形にとどまらず、塑性変形を起こし、
高圧ガス圧力によって、屈曲部９ｄとフランジ１２ａの
斜面との係合が解かれ、上蓋４又は弁本体１２側が吹き
飛ぶ可能性があり、非常に危険である。

【００１３】そこで、本発明はかかる減圧弁３０の不調
時に、挟持部材９が弁本体１２から容易にはずれること
がなく、安全な減圧弁のガス抜き機構を簡易な構造によ
り提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
減圧弁のガス抜き機構であって、ダイアフラムを挟む一
対のフランジの一方のフランジの外周面に形成され、該
フランジの接合面に垂直な面に対して傾斜する傾斜面
と、他方のフランジとに圧接する該フランジの挟持部材
を有する減圧弁のガス抜き機構において、該挟持部材の
前記フランジ部の接合面に対向する位置にガス抜き部を
形成し、前記一方のフランジ部の前記傾斜面に当接する
挟持部材の当接部の端部から延設されるとともに、該端
部において前記一方のフランジに近接する方向に屈曲さ
れた延設部を設けたことを特徴とする。

【００１５】

【作用】請求項１に係る発明によると、減圧弁のシール
部を構成する一対のフランジの一方のフランジ部の傾斜
面と当接する挟持部材の当接部とは別に、この挟持部材
の拡開時において前記一方のフランジの傾斜面と当接す
る延設部を設けたので、減圧弁に急激に高圧が付加され
た場合に、挟持部材が塑性変形して拡開しても、延設部
が前記一方のフランジの傾斜面に当接するので、減圧弁
エレメント等の吹き飛びを防止することができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明に係るガス抜き機構を図面を参
照しつつ説明する。図１は、本発明に係るガス抜き機構
の実施例を示す断面図である。本図において、図８に示
した従来のガス抜き機構と同様の部材及び要素には、図
８における参照番号と同様の番号を付し、詳細な説明を
省略する。

【００１７】図１に示す減圧弁５０は、図８に示した減
圧弁３０とほぼ同様の構成を有するものであるが、その
挟持部材９が異なる。すなわち、挟持部材９は、ダイア
フラム１０を挟む一対のフランジ４ａ、１２ａを挟持
し、一方のフランジ１２ａの外周面に形成され、このフ
ランジ１２ａの接合面に垂直な面に対して傾斜する傾斜
面１２ｇに当接するとともに、他方のフランジ４ａの上
面に圧接して、これらのフランジ４ａ、１２ａを挟持す
る点は上記従来のガス抜き機構と同様である。

【００１８】しかし、本発明に係るガス抜き機構におい
ては、フランジ１２ａの傾斜面１２ｇに当接する挟持部
材９の屈曲部９ｄの端部９ｆから延設されるとともに、
この端部９ｆにおいて前記一方のフランジ１２ａに近接
する方向に屈曲された延設部９ｇが設けられ、この挟持
部材９の形状によって、上述の本発明の目的を達成する
ことができる。さらに、挟持部材９には、ガス抜きをよ
り迅速に行うためガス抜き部９ｅが形成されている。

【００１９】次に、上記挟持部材９の形状によって上蓋
４の吹き飛びを防止する作用を説明するが、まず、従来
のガス抜き機構における作用を図９及び図１０を参照し
ながら説明する。

【００２０】ダイアフラム室上部空間２２ｂのガスの圧
力が高くなると、ダイアフラム１０と弁本体１２を分離
させる力が働く。すなわち、ダイアフラム室上部空間２
２ｂ内のガスは、ダイアフラム１０の下面１０ｂと弁本
体１２の上面１２ｈの間に侵入し、このガスの圧力がさ
らに高くなると、図１０に示すように、ダイアフラム１
０の下面１０ｂと弁本体１２の上面１２ｈは完全に離
れ、両者間の隙間を通って、ガスが開放される。

【００２１】この場合、当接部９ｄ上の点９ｄ’が弁本
体１２の傾斜面１２ｇと当接しているが、さらにダイア
フラム１０の下面１０ｂと弁本体１２の上面１２ｈの間
が離れると、ついには当接部９ｄの先端が傾斜面１２ｇ
の先端１２ｇ’からはずれ、上蓋４が弁本体１２からは
ずれるため、上蓋４又はガスボンベ４０を含む弁本体１
２側が吹き飛ぶこととなる。図１０に示す状態では、円
弧部９ｂの中間の点９ｂ’を支点として当接部９ｄが図
の左方向に回転していると考えることができるが、この
場合、挟持部材９のバネ力が点９ｄ’を介して弁本体１
２に加えられていることになる。すなわち、点９ｂ’回
りには点９ｄ’に加えられる弁本体１２からの反力に点
９ｂ’と点９ｄ’間の距離Ｌ₁を乗じた力のモーメント
が働いている。

【００２２】次に、本発明に係るガス抜き機構における
ガス抜き作用を図２乃至図４を参照しつつ説明する。

【００２３】図２においても、図９の場合と同様、ダイ
アフラム室上部空間２２ｂ内のガスの圧力が高くなる
と、ダイアフラム１０と弁本体１２を分離させる力が働
き、ダイアフラム室上部空間２２ｂ内のガスは、ダイア
フラム１０の下面１０ｂと弁本体１２の上面１２ｈの間
に侵入し、このガス圧がさらに高くなると、図３に示す
ように、ダイアフラム１０の下面１０ｂと弁本体１２の
上面１２ｈは完全に離れ、両者間の隙間、さらに挟持部
材９の円筒部９ｃに、例えば円形開口として形成された
ガス抜き部９ｅを通って、ガスが開放される。

【００２４】図３は、ダイアフラム１０の下面１０Ｂと
弁本体１２の上面１２ｈがわずかに離れた状態である
が、本発明においては、下面１０ｂと上面１２ｈが離れ
るとすぐに、当接部９ｄと傾斜面１２ｇの当接が解除さ
れ、延設部９ｇが点９ｇ’において傾斜面１２ｇの下縁
１２ｇ’に当接する。ここで、図１０の場合と同様に、
当接部９ｄ、及び延設部９ｇ部は、円弧部９ｂの中間の
点９ｂ’を支点として当接部９ｄが右方向に回転してい
ると考えることができ、挟持部材９のバネ力が点点９
ｇ’を介して弁本体１２に加えられていることになる。
すなわち、点９ｂ’回りには点９ｇ’に加えられる弁本
体１２からの反力に点９ｂ’と点９ｇ’間の距離Ｌ₂を
乗じた力のモーメントが加えられている。

【００２５】ここで、図１０の従来のガス抜き機構と図
２に示した本発明に係るガス抜き機構における、距離Ｌ
₁とＬ₂を比較すると、Ｌ₂の方がＬ₁より長いことに着目
すべきである。図３及び図１０において高圧ガスが上面
１２ｈを下方に移動させようとする力は同じであり、挟
持部材９の点９ｂ’回りのバネ力も同じであると仮定す
ると、Ｌ₂の方がＬ₁より長いので、図３の方が図２の場
合に比較して挟持部材９が変形しやすくなる。すなわ
ち、下面１０ｂと上面１２ｈの間が開き易いように構成
されている。その結果、本発明におけるガス抜き機構で
は、従来のガス抜き機構に比較して、挟持部材９の変形
の初期段階においてガスが抜けやすくなる。

【００２６】その後、下面１０ｂと上面１２ｈ間の隙間
がさらに大きくなると、図４に示す状態となる。この状
態では、延設部９ｇの内面と弁本体１２が完全に当接し
て、両面は面接触状態となり、摩擦力が大きくなるた
め、挟持部材９の弁本体１２からの抜けを防止すること
ができる。

【００２７】本発明に係るガス抜き機構において延設部
９ｇの当接部９ｄに対する角度によっては、延設部９ｇ
の内面と弁本体１２の延設部１２ｇが完全に当接しない
状態も存在する。すなわち、図５に示すように、まず当
接部９ｄの点９ｄ’が傾斜面１２ｇと下縁１２ｇ’にお
いて当接し、さらに挟持部材９の変形が進むと、図６に
示すように当接部９ｄと延設部９ｇの境界部分が点９
ｄ’において上縁１２ｇ”と当接するような場合であ
る。このような場合であっても、延設部９ｇは当接部９
ｄに曲折した状態で一体的に取り付けられているため、
図６の点９ｄ’に上縁１２ｇ”が当接することにより、
当接部９ｄと上縁１２ｇ”間の摩擦に加えて、弁本体１
２の下方への移動を妨げる力が生ずる。従って、本実施
例においても、従来のガス抜き機構に比較して、挟持部
材９が抜け難くなっている。

【００２８】上述のとおり、本発明に係るガス抜き機構
においては、減圧弁５０のダイアフラム部に高圧が付加
された場合であっても、初期の段階で挟持部材９の速や
かな変形によりガスが抜け易くなるとともに、挟持部材
９が所定量変形した後は、従来よりも大きな抵抗力を発
生し、挟持部材９が外れ難く構成してあるため、より安
全な減圧弁のガス抜き機構を提供することができる。

【００２９】尚、延設部９ｇの当接部９ｄに対する角度
を大きくしすぎると、図３に示すように点９ｇ’と下縁
１２ｇ’が当接するか、さらにダイアフラム１０の下面
１０ｂと弁本体１２の上面１２ｈの間隔が大きくなる
と、点９ｇ’が傾斜面１２ｇと当接することになり、こ
の場合は単に図１０に示す従来例において当接部９ｄの
フランジ接合面に垂直な面に対する角度を大きくしたの
と同様の作用を示すこととなるに過ぎないため、効果が
ない。

【００３０】次に、図１に示す残圧抜き孔３１について
説明する。ガスボンベ４０の使用時は、図８に示すよう
に、ボンベ４０の端部１９とパッキン２８が密着してい
るが、ボンベ４０を使用した後には、ボンベ４０内に残
留ガス（例えば炭酸ガス飲料のガスカートリッジ内の炭
酸ガス）が残っている場合がある。従来この状態でガス
ボンベを交換するには、取り扱いに慣れた作業者が減圧
弁を付けたまま飲料水タンクからガスの配管を外して、
新しいガスボンベを取り付けていた。

【００３１】しかし、野外用または家庭用として使用さ
れる炭酸ガス飲料のガスボンベでは、取り扱いに不慣れ
な者がガスボンベを減圧弁から取り外すことが必要な場
合も生ずるが、例えばガスボンベ内の炭酸ガスの圧力は
常温において約６０ｋｇ／ｃｍ²にも達し、ボンベ４０
を取り外す際にボンベ４０の端部とパッキン２８の間の
隙間に高圧の炭酸ガスが充満し、この炭酸ガスの圧力に
よってボンベが吹き飛ぶ危険性がある。また、減圧弁３
０のネジ部より吹き出した液ガスによって、凍傷を被る
危険性がある。さらに 炭酸ガスの高圧によりネジが堅
くなり、ボンベを取り外す作業に労力を要することとな
る。

【００３２】そこで、上記従来のガス抜き機構の問題に
鑑み、安全かつ確実にボンベの取り外し作業を行うべ
く、残留ガス抜き孔３１が設けられている。

【００３３】本発明に係る残留ガス抜き孔３１において
は、図７に示すように、ガスボンベ４０に取り付けられ
る圧力調整弁５０において、ガスボンベ４０を圧力調整
弁５０から抜き取る過程において、前記ボンベ４０のガ
ス出口孔が形成された端面４１と、この端面４１に当接
する前記減圧弁５０のパッキン２８とが離れた際に、残
圧抜き穴３１とガスボンベ４０の管路が通じ、ガスボン
ベ４０内の残留ガスが放出される。すなわち、減圧弁５
０はガスボンベ４０にねじ込まれているが、減圧弁５０
を回転させてネジが少し緩んだ段階で、ガスボンベ４０
内の残留ガスが残圧抜き穴３１から抜け始めるため、ボ
ンベ４０を取り外す際にボンベ４０の端部とパッキン２
８の間の隙間に高圧の炭酸ガスが充満する危険性はな
く、ガス圧力によってボンベが吹き飛ぶことはない。ま
た、ネジ部から液ガスが吹き出こともないため、凍傷を
防止することができるとともに、ネジが堅くなることも
ないため、ボンベを取り外す作業に労力を要することも
ない。

【００３４】

【発明の効果】請求項１に係る発明によると、減圧弁に
急激に高圧が付加され、挟持部材が塑性変形して拡開し
ても、減圧弁エレメント等の吹き飛びを防止することが
できるため、安全性の高い減圧弁のガス抜き機構を提供
することができる。。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る減圧弁のガス抜き機構の全体を示
す断面図である。

【図２】本発明に係る減圧弁のフランジ部のガス抜き機
構を示す部分断面図である。

【図３】本発明に係る減圧弁のフランジ部のガス抜き機
構の作用の説明図である。

【図４】本発明に係る減圧弁のフランジ部のガス抜き機
構の作用を示す説明図である。

【図５】本発明に係る減圧弁のフランジ部のガス抜き機
構の作用の説明図である。

【図６】本発明に係る減圧弁のフランジ部のガス抜き機
構の作用を示す説明図である。

【図７】本発明に係る減圧弁の本体のガス抜き孔の作用
を示す説明図である。

【図８】従来の減圧弁のガス抜き機構を示す全体断面図
である。

【図９】従来の減圧弁のフランジ部のガス抜き機構を示
す部分断面図である。

【図１０】従来の減圧弁のフランジ部のガス抜き機構の
作用の説明図である。

【符号の説明】

１ ハンドル ３ 調整ネジ ４ 上蓋 ４ａ フランジ ５ ボール ６ 上バネ受 ７ 調整バネ ８ 下バネ受 ９ 挟持部材 ９ｄ 当接部 ９ｅ ガス抜き部 ９ｇ 延設部 １０ ダイアフラム １１ 当金 １２ 本体 １２ａ フランジ １２ｇ 傾斜面 １３ 連結棒 １４ 弁座 １５ ガイド １６ 主弁 １７ 弁バネ ２０ 安全弁 ２７ ストレーナ ２８ パッキン ３０、５０ 減圧弁 ４０ ガスボンベ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイアフラムを挟む一対のフランジの一
   方のフランジの外周面に形成され、該フランジの接合面
   に垂直な面に対して傾斜する傾斜面と、他方のフランジ
   とに圧接する該フランジの挟持部材を有する減圧弁にお
   いて、該挟持部材の前記フランジ部の接合面に対向する
   位置にガス抜き部を形成し、前記一方のフランジ部の前
   記傾斜面に当接する挟持部材の当接部の端部から延設さ
   れるとともに、該端部において前記一方のフランジに近
   接する方向に屈曲された延設部を設けたことを特徴とす
   る減圧弁のガス抜き機構。