JPH09178096A - 災害時対応型ｌｐガス容器バルブ - Google Patents

災害時対応型ｌｐガス容器バルブ

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JPH09178096A
JPH09178096A JP7350365A JP35036595A JPH09178096A JP H09178096 A JPH09178096 A JP H09178096A JP 7350365 A JP7350365 A JP 7350365A JP 35036595 A JP35036595 A JP 35036595A JP H09178096 A JPH09178096 A JP H09178096A
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民昭 稲吉
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AICHI KOATSU KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高圧ガス容器バルブに要求される条件を満た
し、かつ地震災害時に起こる火災、爆発などの事故を未
然に防ぐ仕組みをバルブに内蔵させる。 【解決手段】 ガス通路２の安全弁１０への分岐点と開
閉弁５の間に、正常時の静止位置と異常時のガス遮断位
置の間を移動可能なボール２０を備え、ガス遮断位置付
近のガス通路に開閉弁方向に向かって通路が狭くなるテ
ーパ部２ａを設け、ガス異常流出時にボールがテーパ部
に当接してガス通路を塞ぐよう構成する。また容器バル
ブを締めた状態で開閉弁のシートパッキンの先端５ａが
ボールに当接することによりテーパ部とボールの間に隙
間が生じるよう構成する。ボールの正常時の静止位置
に、周囲方向に高い傘骨状のボール受けを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガス容器バルブに関
し、特に容器バルブ全開の通常使用状態での災害による
ガス異常流出を防止する災害時対応型ＬＰガス容器バル
ブに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＬＰガス容器のような高圧ガスの
容器の出入り口に取付けられるバルブとして要求される
条件は、ガス充填、残ガス回収、気体ブローテストなど
の一般的な作業は支障無くできることである。これに加
えて地震、火災などの災害時の対策として、家屋倒壊、
ガス供給設備の破損による大量ガス放出による二次災害
の防止、さらにガスボンベが転倒してもガス放出がな
く、容器が火災で火炎にさらされてもボンベ容器の破裂
事故を起こさないことなどが要求される。しかしなが
ら、これらの要求を完全に満たす技術は開発されていな
い。
【０００３】上記のうち、安全弁は、容器内の異常圧力
上昇に対する容器の破裂を防ぐためにのものであるが、
ガス供給設備の破損による大量ガス放出を防止すること
はできない。火災あるいは爆発等の危険がある場合の対
策としては、バルブとガス供給先の間に、ガスの異常流
出に感応して作動する遮断バルブを挿入したり、ガス容
器の傾斜、或いは地震の揺れに感応するセンサ機構とそ
のセンサにより作動するガス遮断部をバルブに組み込ん
だものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般にＬＰガスボンベ
等が消費者宅等に設置されている場合は、高圧集合自動
切換装置を使用し、個々の容器バルブはすべて全開とな
っている。そこで、地震発生、あるいは不慮の事故等で
ガス供給設備のどこかに破損があれば、その破損箇所か
ら大量のガスが放出され非常に危険である。このような
場合、バルブより先のガス供給は瞬時に停止されなけれ
ばならない。従来の容器バルブの出口に取付け部品とし
て別に遮断装置を設けるものは、たとえその装置が簡単
で確実に作動するものであっても、取付けや周囲構造物
への固定が従来のバルブだけのものに比べ複雑で、それ
だけ安全性は低下し、かつ設備コストが高くなる。
【０００５】また、ガス容器バルブ内に地震対策用のガ
ス遮断機構を組み込んだものでも、未だ目的とする条件
のすべてを満たしていないものが多い。例えばガス容器
本体からバルブの弁開閉部の間のガス通路に出口方向に
向かって通路が狭くなるテーパ部を設け、通路内に自由
に動くボールを入れ、ガス流速が異常に早くなったと
き、ボールがテーパ部に当接してガスを遮断するものが
ある。しかし、このようなガス遮断用ボールを使用する
提案は、いずれもバルブに安全弁を備えていないか、備
えていても、ボールの正常時の静止位置がガス通路の安
全弁分岐点よりガス容器本体寄りに設定されているので
不安定かつ不確実な動作となる。
【０００６】すなわち、安全弁を備えていないものは、
火災時などのガス圧異常上昇に対応できず爆発の危険が
あり、高圧ガス容器バルブとしての必須条件を欠いてい
る。ボールの正常静止位置がガス容器本体寄りに設定さ
れているものは、安全弁の作動時に、ボールが分岐点よ
り安全弁方向に吸い寄せられて、安全弁への口を塞ぎ正
常に動作しない。もしかりに安全弁への通路を従来製品
より拡げてボールの径より大きくしても、ガスの異常流
出が始まるまえに安全弁が作動していたり、ボンベ転倒
時に安全弁が下になって横転し、ボールが分岐点より安
全弁寄りに位置したままガス異常流出が起こると、その
位置から異常流出遮断点までガスの流れだけではボール
が移動できない。したがってガス流出遮断の目的を果た
すことができないという欠点があった。
【０００７】本発明の目的は、このような課題を解決し
て、高圧ガス容器バルブに要求される全ての条件を満た
し、安全弁とともに、地震などの災害時に起こりうる火
災、あるいは爆発などの事故を、未然にかつ確実に防止
することができる仕組みを、バルブに内蔵した災害時対
応型ＬＰガス容器バルブを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明の災害時対応型ＬＰガス容器バルブは、プ
ロパンガス容器に取りつけられた容器バルブで、バルブ
出口へのガス通路を開閉する開閉弁と、ガス圧の異常上
昇に対応して作動する安全弁を備えたＬＰガス容器バル
ブにおいて、前記ガス容器から容器バルブ出口へのガス
通路のうち、前記安全弁への分岐点と前記開閉弁の間
に、正常時の静止位置と、異常時のガス遮断位置があっ
て、前記静止位置とガス遮断位置の間を移動可能なボー
ルを備え、かつ、前記ガス遮断位置付近のガス通路に前
記開閉弁方向に向かって通路が狭くなるテーパ部を設
け、前記ガス容器から容器バルブ出口へのガス異常流出
時に前記ボールが前記テーパ部に当接してガス通路を塞
ぐよう構成されている。また、開閉弁を締めた状態で
は、開閉弁のシートパッキンの先端がボールに当接する
ことにより、テーパ部とボールの間に隙間が生じるよう
構成されている。また、ガス通路のボールの正常時の静
止位置に、ボールを支持するための中央部が低く、周囲
に向かって高くなる傘骨状のボール受けを設けている。
また、ボールの正常時静止位置と、異常時ガス遮断位置
間の移動距離が４ｍｍ以上とれるよう安全弁を配置し、
ボールの径を８．１７乃至１０ｍｍとし、テーパ部の最
小径を７．５乃至８ｍｍとし、テーパ部に続くガス通路
の口径を１３ｍｍ以上として構成されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態について、
図面を参照して詳しく説明する。図１は本発明の一実施
形態例を示す正面（断面）図である。図２は図１の実施
形態例の外観を示す斜視図である。図３は図２の外観斜
視図の要部のみを断面で示した斜視図（断面図）であ
る。ただし図１は開閉弁５を閉じた状態で示し、図３は
開閉弁５を開いた状態で示してある。図１〜図３におい
て、１はバルブボディで、ガスボンベ結合用雄ねじ１ａ
によって図示しないボンベのガス出入り口の雌ねじにね
じ込んで結合される。２はバルブ入口１ｂからバルブ出
口３ｂへのガス通路である。３は雌ねじ３ａによって図
示しないガス供給高圧管に結合される高圧管結合部であ
る。なお高圧管への結合は、一般的には高圧ホースによ
る取付け金具により、左ねじの締め付け作業で行われる
場合が多い。
【００１０】５はガス通路２を遮断する開閉弁である。
開閉弁５は、バルブステム６、スピンドル７を介して結
合されるハンドル８によって上下させることができる。
９はグランドナットで、その雌ねじ９ａはバルブステム
６の雄ねじ６ａに係合している。安全弁１０は、キャッ
プ１２の内側面に一端部が接するスプリング１１によっ
て安全弁へのガス通路分岐部２ｂに設けられた斜面２ａ
に押しつけられて通路分岐部２ｂを塞いでいる。開閉弁
５および安全弁１０の動作は、従来のバルブの同等部分
と同じであるのでその関係の説明は省略する。
【００１１】本実施形態は図２に示すように、外観は従
来のガスボンベバルブと殆ど異ならないが、図１および
図３に示すようにガス通路２内に、ガス異常流出時に開
閉弁５の直前のガス通路を狭める斜面２ａに当接して、
ガスを遮断するボール（以下ストップボールという。）
２０が挿入されている。ボール受け２１は、正常時のス
トップボール２０を支持するもので、その固定位置は、
図１及び３に示す位置にあり、ガス通路２の中で、安全
弁１０への分岐点より開閉弁５寄りになっている。ボー
ル受け２１の形状は、ガスを通過させる面積が相対的に
大きく、通過ガスの抵抗の小さいものであればどんなも
のでもよいが、本実施形態では、傘を逆さに開いた場合
の骨に似たもので、真ん中が低く、周囲に高い十字型に
つくられている。
【００１２】なお、ストップボール２０の機能を充分に
発揮させるために、開閉弁のシートパッキンの先端より
安全弁の中心線までの寸法を１３ｍｍから１６ｍｍまで
に選び、本実施形態例では、安全弁１０の配置位置を従
来の同等製品に比べ約１０ｍｍ下げている。この位置へ
の安全弁の配置によって、開閉弁と安全弁の距離をでき
るだけ小さくしてバルブ本体の小型化を計るとともに、
ボールの正常時の静止位置と異常時のガス遮断位置の間
の距離の最小限（４ｍｍ以上）を確保して、ボールによ
るガス通路遮断を確実なものにしている。また、安全弁
口径も従来製品より大きくして、従来製品は約６．７ｍ
ｍであったが、本実施形態例では約１０ｍｍとしてい
る。したがって安全弁の開口面積は従来製品にくらべて
約２倍強になるので、災害時の容器破裂に対する安全度
は従来製品より遙に高い。
【００１３】図４はストップボール２０を中心に要部を
断面して示した説明図で、ストップボール２０の正常時
の位置を２点鎖線で示し、動作時の位置を実線で示す。
ストップボール２０は、図１に示すように開閉弁５が開
いている場合に、ガス発生量（ガス流量）４．５ｋｇ／
Ｈ以下では浮き上がらず、ガス流量５〜１０ｋｇ／Ｈで
浮き上がり、ガス通路２を閉鎖するように設計すればよ
い。なお、一般消費者のＰＬガスボンベ２本立て自動切
換の場合の５０ｋｇ容器１本に対する使用時ガス流量
は、大量消費器具であっても通常は２〜３ｋｇ／Ｈ以下
で、短時間使用最大の場合でも４ｋｇ／Ｈ以下である。
本実施形態例ではガス流量が８ｋｇ／Ｈ以上になったと
き、ストップボール２０は風圧を受けて浮き上がり、図
４に示すように自動的にガス通路２を塞いでガスの流れ
をストップするようにしている。
【００１４】一旦作動したストップボール２０の復帰
は、開閉弁５を締めればよい。ガスの異常流出の原因を
無くした後、あるいは異常流出しても安全な環境である
ことを確認してから開閉弁５を締めていくと、先ず開閉
弁５の先端部５ａがストップボール２０に接触して押し
下げ、遮断されたガス通路２を開く。さらに締めて完全
に開閉弁５を締め終わると、図１の状態に戻る。また、
ＬＰガス充填所及び容器検査所においては、ブロー及び
残ガス回収の作業が必ず行われるが、この場合は開閉弁
５を半開状態にすればよい。図５は、開閉弁５の半開状
態を示す要部断面の説明図である。ブロー及び残ガス回
収作業時に、短時間で相当量のガスを放出しても、開閉
弁５が半開状態であるため、その先端部５ａに邪魔され
て、ストップボール２０はガス通路２を塞がない。した
がって、バルブ全開に近い速さで、ブローあるいは残ガ
ス回収作業を終えることができる。
【００１５】なお、ストップボール２０の正常時の静止
位置を、ガス通路２の安全弁１０への分岐点より開閉弁
５寄りとした理由は以下のとおりである。もし、ストッ
プボール２０の正常時の静止位置を図６のように、ボン
ベ結合部の入口１ａ側に設けた場合について考えると、
例えば、ガス異常流出発生の前に安全弁１０が働いた。
あるいはガスボンベ横転の際、安全弁１０が下側になっ
て倒れた等、何らかの原因で図６に示すようにストップ
ボール２０が安全弁１０を塞ぐ、あるいは安全弁１０側
に寄っている状態になることも充分あり得る。
【００１６】ストップボール２０が完全に安全弁１０へ
の分岐路を塞ぐ場合は、安全弁１０が全く用を成さな
い。また、ストップボール２０が安全弁１０寄りに止ま
っている状態でガスの異常流出が発生したとすると、ガ
スの主流がガス通路２の中央部を通過するだけで、スト
ップボールを図６の位置から抜け出させることができな
い。したがって異常流出するガスを遮断することができ
ない恐れが多いという問題が生じる。このような欠点
は、ストップボール２０の正常時の静止位置を、ガス通
路２の安全弁１０への分岐点より開閉弁５寄りとすれ
ば、まったく問題がなくなる。
【００１７】
【発明の効果】以上詳しく説明したように本発明によれ
ば、ガス容器から容器バルブ出口へのガス通路のうち、
安全弁への分岐点と開閉弁の間に、正常時の静止位置と
異常時のガス遮断位置を含むボールホールがあり、ボー
ルホール内を移動可能なボールを備え、かつ、前記ガス
遮断位置付近のガス通路に前記開閉弁方向に向かって通
路が狭くなるテーパ部を設け、前記ガス容器から容器バ
ルブ出口へのガス異常流出時に前記ボールが前記テーパ
部に当接してガス通路を塞ぐよう構成することにより、
地震などの災害時に起こりうる火災、あるいは爆発など
の事故を、未然に防止することができる仕組みを、バル
ブに内蔵することができるという効果がある。したがっ
て、消費者先に設置されるＬＰガス容器のバルブは全開
で使用されるために、従来は常時危険性をはらんでいた
が、本発明の容器バルブを使用することによりこれらの
問題を簡単かつ全面的に解消することができる。また、
開閉弁を締めた状態では開閉弁のシートパッキンの先端
がボールに当接してテーパ部とボールの間に隙間が生じ
るよう構成することにより、当業者にとって必要条件と
される、ＬＰガス充填所および容器検査所において必ず
行われるブローテスト並びにガス充填作業及び残ガス回
収作業が能率よく行われるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の例を示す正面（断面図）
図である。
【図２】図１の実施形態例の外観斜視図である。
【図３】図２の実施形態例の一部を切断して示した斜視
図である。
【図４】ストップボールの動作（異常ガス流出阻止時）
を示す説明図である。
【図５】ストップボールの動作（残留ガス回収時）を示
す説明図である。
【図６】ストップボールの正常位置の誤り（仮定）によ
る不動作状況を示す説明図である。
【符号の説明】
１ バルブボディ ２ ガス通路 ３ 高圧管結合部 ５ 開閉弁 ６ バルブステム ７ スピンドル ８ ハンドル ９ グランドナット １０ 安全弁 １１ スプリング １２ キャップ ２０ ストップボール ２１ ボール受け

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 プロパンガス容器に取りつけられた容器
    バルブで、バルブ出口へのガス通路を開閉する開閉弁
    と、ガス圧の異常上昇に対応して作動する安全弁を備え
    たＬＰガス容器バルブにおいて、 前記ガス容器から容器バルブ出口へのガス通路のうち、
    前記安全弁への分岐点と前記開閉弁の間に、正常時の静
    止位置と、異常時のガス遮断位置があって、前記静止位
    置とガス遮断位置の間を移動可能なボールを備え、 かつ、前記ガス遮断位置付近のガス通路に前記開閉弁方
    向に向かって通路が狭くなるテーパ部を設け、 前記ガス容器から容器バルブ出口へのガス異常流出時に
    前記ボールが前記テーパ部に当接してガス通路を塞ぐよ
    う構成したことを特徴とする災害時対応型ＬＰガス容器
    バルブ。
  2. 【請求項２】 開閉弁を締めた状態では、開閉弁のシー
    トパッキンの先端がボールに当接することにより、テー
    パ部とボールの間に隙間が生じるよう構成した請求項１
    に記載の災害時対応型ＬＰガス容器バルブ。
  3. 【請求項３】 ガス通路のボールの正常時の静止位置
    に、ボールを支持するための中央部が低く、周囲に向か
    って高くなる傘骨状のボール受けを設けた請求項１また
    は２に記載の災害時対応型ＬＰガス容器バルブ。
  4. 【請求項４】 ボールの正常時静止位置と、異常時ガス
    遮断位置間の移動距離が４ｍｍ以上とれるよう安全弁を
    配置した請求項１乃至３のいずれかに記載の災害時対応
    型ＬＰガス容器バルブ。
  5. 【請求項５】 ボールの径を８．１７乃至１０ｍｍと
    し、テーパ部の最小径を７．５乃至８ｍｍとし、テーパ
    部に続くガス通路の口径を１３ｍｍ以上とした請求項１
    乃至４のいずれかに記載の災害時対応型ＬＰガス容器バ
    ルブ。
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