JPH09303612A - ガス切換弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガス流路６に侵入する塵埃を除去し、弁機構
16の閉止性能を向上させる。 【解決手段】 装置本体１にガス流入口３およびガス流
出口に通じるガス流路６を設け、ガス流路６中にガス流
路６を開閉する弁機構16を設ける。弁機構16よりガス流
入口３側のガス流路６中にフィルタ９を設ける。フィル
タ９には、ガス流入方向に対向して壁部10b を設け、ガ
ス流入方向に対して交差する側面にガスが流通する流通
部13を設ける。ガスの流入圧力によって高速で流れる塵
埃を、フィルタ９の壁部10b に衝突させた後、フィルタ
９の側面の流通部13の縁部で捕獲する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス流路を開閉す
る弁機構を有するガス切換弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガス切換弁装置は、例えば、屋内
ガス配管などに対して屋外に配設される２本のガスボン
ベを接続するもので、屋内ガス配管などに対して、一方
のガスボンベからガスを流出させて供給するとともに、
一方のガスボンベが空になったら他方のガスボンベから
ガスを流出させて供給するように切り換えるようになっ
ている。

【０００３】このようなガス切換弁装置では、屋内ガス
配管などが接続される１つのガス流出口および各ガスボ
ンベが接続される２つのガス流入口がそれぞれ設けら
れ、１つのガス流出口に対して２つのガス流入口がそれ
ぞれ連通される２つのガス流路が設けられ、各ガス流路
にそれぞれ弁機構が設けられ、この弁機構によりいずれ
か一方のガス流路を選択的に開いてガス供給側を切り換
えるようにしている。

【０００４】弁機構は、ノズルとこのノズルに接離して
ガス流路を開閉するゴム製の弁体を有し、ノズルには、
ガスが流通する流通孔が形成され、この流通孔の周縁部
に弁体と接触する環状の弁座部が形成されている。

【０００５】ところで、ガス切換弁装置の施工時やガス
ボンベの交換時などに、ガス切換弁装置のガス流入口内
やこのガス流入口に接続するガスボンベのボンベ接続配
管内に塵埃が侵入する場合がある。この塵埃が侵入した
まま弁機構を開放すると、ガスと一緒に塵埃が流れ、ガ
ス切換弁装置内の弁機構や屋内ガス配管に接続されたガ
ス器具に悪影響を与える。

【０００６】そのため、各ガス流入口には金網がそれぞ
れガス流入方向に対して垂直に装着され、この金網によ
り塵埃がガス切換弁装置内に侵入するのを防止するよう
にしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
は、金網により塵埃がガス切換弁装置内に侵入するのを
防止しているが、金網の網目が大きいと小さな塵埃が通
過してしまい、網目が小さいとガスの流通抵抗が大きく
なる問題がある。しかも、塵埃の大きさが金網の網目よ
りも大きい場合でも、その塵埃がガスボンベからのガス
の流出圧力によって高速で金網に衝突すると、塵埃がク
サビ状に食い込み、さらには塵埃が金網の網目を押し広
げて通過してしまう問題がある。さらに、押し広げられ
た網目部分からより大きな塵埃が通過しやすくなる問題
がある。

【０００８】また、金網を通過した塵埃がノズルの弁座
部とこのノズルに閉止される弁体との間に入り込むと、
塵埃がゴム製の弁体に押圧されて埋め込まれ、弁体を開
いても塵埃が埋め込まれた状態のまま残る。そして、時
間の経過に伴って、弁座部の全周位置に対応して弁体に
塵埃が埋め込まれた状態となり、ノズルと弁体の閉止性
能が低下する問題がある。

【０００９】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、ガス流路に侵入する塵埃を除去するとともに、弁
機構の閉止性能を向上させることができるガス切換弁装
置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のガス切換
弁装置は、ガス流入口およびガス流出口に通じるガス流
路を有するとともに、このガス流路中にガス流路を開閉
する弁機構を有する装置本体と、前記弁機構よりガス流
入口側のガス流路中に配設され、ガス流入方向に対向し
て壁部を設けるとともに、ガス流入方向に対して交差す
る側面にガスが流通する流通部を設けたフィルタとを具
備しているものである。そして、ガスの流入圧力によっ
て塵埃が高速で流れる場合でも、その塵埃がガス流入方
向に対向するフィルタの壁部に衝突し、この衝突によっ
て流れる速度が低下された塵埃がフィルタの側面に回り
込んで流通部の縁部で捕獲される。

【００１１】請求項２記載のガス切換弁装置は、請求項
１記載のガス切換弁装置において、フィルタの流通部
は、ガス流入方向に沿ってスリット状に設けられている
ものであり、ガスの流通性能と塵埃の捕獲性能が向上す
る。

【００１２】請求項３記載のガス切換弁装置は、請求項
１または２記載のガス切換弁装置において、弁機構は、
ノズルとこのノズルに接離してガス流路を開閉する弁体
を有し、ノズルは、ガスが流通する流通孔を有し、この
流通孔の周縁部に前記弁体と接触する環状の弁座部が同
軸上に複数突設されるとともに、内径側および外径側の
一方から他方の順に弁座部の突出量が異なるものであ
る。そして、まず最も突出量の大きい弁座部と弁体とで
閉止性能が維持され、経年変化や塵埃の噛み込みなどに
よりその閉止性能が低下してくると、次に突出量の大き
い弁座部と弁体とで閉止性能が維持されるというよう
に、突出量の大きい弁座部の順に閉止性能が維持され、
弁機構の閉止性能が長期にわたって維持される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明のガス切換弁装置の
一実施の形態を図面を参照して説明する。

【００１４】ガス切換弁装置は、例えば、屋内ガス配管
などに対して屋外に設置される２本のガスボンベ（３本
以上の場合もある）を接続するもので、屋内ガス配管な
どに対して、一方のガスボンベからガスを流出させて供
給するとともに、一方のガスボンベが空になったら他方
のガスボンベからガスを流出させて供給するように切り
換えるようになっている。

【００１５】図１において、ガス切換弁装置は、装置本
体１を有し、この装置本体１の両側に突設された一対の
接続部２の内側にガス流入口３がそれぞれ形成され、上
部に図示しないガス圧調整手段を通じてガス流出口に連
通するガス室４が形成され、このガス室４の底部に各ガ
ス流入口３に連通する一対の弁室５がそれぞれ形成され
ている。そして、各ガス流入口３から各弁室５を通じて
ガス室４に至る一対のガス流路６がそれぞれ形成されて
いる。

【００１６】装置本体１の各ガス流入口３にはガスボン
ベのボンベ接続配管を螺合接続する雌ねじ７が形成さ
れ、この雌ねじ７の奥側にはフィルタ嵌合段部８が形成
され、このフィルタ嵌合段部８にフィルタ９が配設され
ている。

【００１７】フィルタ９は、図２ないし図４に示すよう
に、例えば樹脂製で、ガス流入方向に対向する一端側よ
り反対の他端側が大径なほぼ円筒状に形成された円筒部
10aを有し、この円筒部10a のガス流入方向に対向する
一端面に壁部10b が形成されるとともに他端面にフィル
タ９の内部に連通する開口部11が形成されている。フィ
ルタ９の周面部12にはガスが流通する流通部13がガス流
入方向に沿ってスリット状に形成されている。流通部13
のスリットの幅ｔは塵埃の除去とガス流通性を考慮した
上で最も好ましい数値に設定され、流通部13の内径側に
は拡開部14が形成されている。フィルタ９の他端外周に
はフィルタ嵌合段部８に嵌合される嵌合部15が形成され
ている。

【００１８】図１において、装置本体１の各弁室５には
弁機構16がそれぞれ配設されている。この弁機構16は、
ノズル17とこのノズル17に接離してガス流路６を開閉す
る弁体18を有している。

【００１９】ノズル17は、図５および図６に示すよう
に、例えば金属製で、上側の支持部19と下側のノズル部
20を有し、支持部19とノズル部20の間には流通空間21が
形成され、この流通空間21の両側位置に位置する一対の
連結部22を介して支持部19とノズル部20が一体に形成さ
れている。支持部19の上部には軸部23が突出形成され、
この軸部23を上下方向に貫通してガイド孔24が形成され
ている。ノズル部20にはガイド孔24と同軸に上下方向に
貫通する流通孔25が形成され、この流通孔25の下端周縁
部に弁体18と接触する２条の環状の弁座部26，27が同軸
上に突出形成されている。各弁座部26，27の内面側は軸
方向に垂直な垂直面に形成され、外面側は軸方向に対し
て傾斜した傾斜面に形成され、それら垂直面と傾斜面と
の交差部分は曲面に形成されている。内径側の弁座部26
は外径側の弁座部27より高さｔだけ突出形成されてい
る。ノズル部20の外周には環状の凹部28が形成されてい
る。

【００２０】なお、各弁座部26，27の傾斜面の軸方向に
対する傾斜角度θは、小さいほど弁体18との閉止性能が
向上するがノズル17に閉止される弁体18の経年変化に伴
う変形が大きくなる傾向にあり、逆に、大きいほど弁体
18の経年変化に伴う変形が小さいが弁体18との閉止性能
が低下する傾向にある。これらの点を考慮して、傾斜角
度θを設定することが好ましい。

【００２１】そして、図１に示すように、ノズル17は、
ノズル部20の凹部28に環状のパッキング29が装着されて
弁室５に上方から挿入され、支持部19の軸部23がノズル
保持部材30の嵌合孔31に嵌合されて、そのノズル保持部
材30により固定的に取り付けられている。ノズル保持部
材30は、ガス室４内に固定的に取り付けられるものであ
り、中央にはガイド孔32が上下方向に貫通形成されてい
る。

【００２２】弁体18は、例えばゴム製で環状に形成さ
れ、ノズル17に貫通された弁軸33の下端近傍に配置され
ている。弁軸33はノズル17のガイド孔24に上下動可能に
配置され、流通孔25を通じてノズル17の下方に突出する
弁軸33の下端に弁支持体34が取り付けられ、この弁支持
体34の上面に弁体18が取り付けられている。弁支持体34
と弁室５の底部との間にはコイル状のスプリング35が配
設され、このスプリング35により弁体18が上方のノズル
17へ向けて付勢されている。

【００２３】装置本体１の上部にはガス流路切換機構41
が配設されている。このガス流路切換機構41は、装置本
体１の上部にダイヤフラム42の周縁部を介して気密に取
り付けられる蓋体43を有し、この蓋体43の中央部には上
方に突出するほぼ円筒状の膨出部44が形成されていると
ともに膨出部44の上部にはほぼ円筒状のベース取付部45
が形成されている。ベース取付部45にはハンドルベース
46がパッキング47を介して気密かつ回動自在に取り付け
られ、このハンドルベース46の上部には上面にガス切換
方向を示す図示しない指標が設けられたハンドル48が一
体に回動するように取り付けられている。

【００２４】ハンドルベース46の中心にはガイド孔49が
形成され、このガイド孔49にカムシャフト50の上端側が
パッキング51を介して気密にかつ回転および上下動自在
に挿装されている。カムシャフト50の下端は、ダイヤフ
ラム42を貫通してガス室４に侵入され、ノズル保持部材
30のガイド孔32に回転および上下動自在に挿装されてい
る。カムシャフト50の上端にはウィング52が取り付けら
れている。

【００２５】カムシャフト50のダイヤフラム42より少し
下側にはフランジ部53が形成され、このフランジ部53の
下面に弁軸33を下方へ押動させるカム部54が突出形成さ
れている。このカム部54とハンドル48の指標とはカムシ
ャフト50を中心とする回動方向に対して同一角度位置に
位置されている。

【００２６】カムシャフト50のフランジ部53の上側には
ダイヤフラム取付部材55がパッキング56を介して気密に
配置され、このダイヤフラム取付部材55にダイヤフラム
42の内周縁部が嵌合されるとともに、そのダイヤフラム
42の上側に押圧板57およびナット58が配置されている。
ナット58はダイヤフラム取付部材55に螺合され、このナ
ット58により押圧板57を介してダイヤフラム42の内周縁
部がフランジ部53との間に気密に挟持されている。

【００２７】押圧坂57の上面と蓋体43の膨出部の天井部
との間にコイル状のスプリング59が配設され、このスプ
リング59によりカムシャフト50が下方へ向けて付勢され
ている。

【００２８】次に、本実施の形態の作用を説明する。

【００２９】ガス切換弁装置の接続は、例えば、屋内ガ
ス配管などに対して装置本体１の図示しないガス流出口
を接続して取り付け、装置本体１の両側のガス流入口３
に屋外に設置される２本のガスボンベの各ボンベ接続配
管をそれぞれ接続する。

【００３０】ハンドル48の指標が両側のガス流入口３の
方向に対して中間位置、すなわち両側のガス流入口３に
対してほぼ直角な位置にあれば、カムシャフト50のカム
部54はいずれの弁軸33とも係合せず、各弁機構16のスプ
リング35の付勢により弁体18がノズル17に圧接し、各ガ
ス流路６とも閉止状態にある。

【００３１】そして、例えば、図１の左側に接続された
ガスボンベからガスを供給する場合には、ハンドル48を
左に回動させて指標を左側に向ける。ハンドル48と一緒
にカムシャフト50が回動し、カムシャフト50のカム部54
が左側の弁機構16の弁軸33に係合して下方へ押圧する。
弁軸33がスプリング35に抗して押し下げられることによ
り、弁体18がノズル17から離反し、左側のガス流路６が
開放される。これにより、ガスボンベから供給されるガ
スが、ボンベ接続配管、ガス流入口３、フィルタ９、ガ
ス流路６、ガス室４を通じて、図示しないガス圧調整手
段およびガス流出口、屋内ガス配管へ流れる。

【００３２】なお、例えば、ガスボンベから供給される
ガスの圧力が高い値（所定のガス圧力値範囲内）の場
合、ダイヤフラム42を介してスプリング59が圧縮され、
カムシャフト50が上昇して、弁体18とノズル17の開度が
小さくなるように絞られる。逆に、ガスボンベが空に近
くなってガスの圧力が低い値になってくると、弁体18と
ノズル17の開度が大きく調整される。

【００３３】また、図１左側に接続されたガスボンベが
空になり、図１右側に接続されたガスボンベからガスを
供給する場合には、ハンドル48を右に回動させて指標を
右側に向ける。ハンドル48と一緒にカムシャフト50が回
動し、カムシャフト50のカム部54が右側の弁機構16の弁
軸33に係合して下方へ押圧する。弁軸33がスプリング35
に抗して押し下げられることにより、弁体18がノズル17
から離反し、右側のガス流路６が開放される。これによ
り、ガスボンベから供給されるガスが、ボンベ接続配
管、ガス流入口３、フィルタ９、ガス流路６、ガス室４
を通じて、図示しないガス圧調整手段およびガス流出
口、屋内ガス配管へ流れる。

【００３４】また、例えば、ガス切換弁装置の施工時や
ガスボンベの交換時などに、ガス切換弁装置のガス流入
口内やこのガス流入口３に接続するガスボンベのボンベ
接続配管内に塵埃が侵入した場合でも、その塵埃をガス
流入口３に設けられたフィルタ９により確実に捕獲する
ことができる。すなわち、ガスがガス流入口３からガス
流路６にフィルタ９の流通部13を通過して流れ、このガ
スによって流される塵埃がフィルタ９のスリット状の流
通部13の縁部に係合して捕獲される。

【００３５】ガスボンベからのガスの流出圧力によって
塵埃が高速で流れる場合でも、その塵埃がガス流入方向
に対向するフィルタ９の壁部10b に衝突し、この衝突に
よって流れる速度が低下された塵埃がフィルタ９の周面
側に回り込んで流通部13の縁部で捕獲されるため、塵埃
が流通部13に高速で衝突してその流通部13を突き抜ける
ようなことがなく、塵埃を確実に捕獲できる。また、高
速で流れる塵埃がフィルタ９の周面に直接衝突した場
合、塵埃はフィルタ９の円筒部10a の軸方向（ガス流入
方向）に沿って移動するとともに、流通部13がガス流入
方向にスリット状に形成されているため、塵埃が流通部
13を突き抜けるようなことがなく、塵埃を確実に捕獲で
きる。しかも、フィルタ９の流通部13がガス流入方向に
沿ってスリット状に設けられているため、ガスの流通性
能と塵埃の捕獲性能を向上させることができる。

【００３６】また、各弁機構16の閉止状態、すなわちノ
ズル17に弁体18が圧接した状態では、弁体18の使用初期
においては、ノズル17の２条の弁座部26，27のうち突出
量の大きい内周の弁座部26が弁体18と圧接する。

【００３７】弁機構16の開閉動作に伴う経年変化によ
り、ゴム製の弁体18の弁座部26が圧接する部分に凹みが
生じ、弁座部26が弁体18の表面から内部側に深くめり込
むようになる。さらに、フィルタ９を通過する小さい塵
埃がノズル17の弁座部26とこのノズル17に閉止される弁
体18との間に入り込むと、塵埃がゴム製の弁体18に押圧
されて埋め込まれ、弁体18を開いても塵埃が埋め込まれ
た状態のまま残り、時間の経過に伴って、弁座部26の圧
接によって生じた弁体18の凹みの全周位置に塵埃が埋め
込まれた状態となる。これらの理由により、ノズル17の
内周の弁座部26と弁体18の閉止性能が低下してくる。

【００３８】しかし、このようにノズル17の内周の弁座
部26と弁体18の閉止性能が低下してしまう前に、ノズル
17の突出量の小さい外周の弁座部27が弁体18と圧接する
ようになる。そのため、ノズル17の外周の弁座部27と弁
体18の圧接により閉止性能が維持される。したがって、
ノズル17の２条の弁座部26，27により弁機構16の閉止性
能を長期にわたって維持することができる。

【００３９】

【発明の効果】請求項１記載のガス切換弁装置によれ
ば、フィルタに、ガス流入方向に対向して壁部を設ける
とともに、ガス流入方向に対して交差する側面にガスが
流通する流通部を設けたため、ガスの流入圧力によって
塵埃が高速で流れる場合でも、その塵埃がガス流入方向
に対向するフィルタの壁部に衝突し、この衝突によって
流れる速度が低下された塵埃がフィルタの側面に回り込
んで流通部の縁部で捕獲されるため、塵埃が流通部に高
速で衝突してその流通部を突き抜けるようなことがな
く、ガス流路に侵入する塵埃を確実に除去でき、弁機構
の閉止性能を向上させることができる。

【００４０】請求項２記載のガス切換弁装置によれば、
請求項１記載のガス切換弁装置の効果に加えて、フィル
タの流通部がガス流入方向に沿ってスリット状に設けら
れているため、ガスの流通性能と塵埃の捕獲性能を向上
させることができる。

【００４１】請求項３記載のガス切換弁装置によれば、
請求項１または２記載のガス切換弁装置の効果に加え
て、ノズルに弁体と接触する環状の弁座部を同軸上に複
数突設するとともに、内径側および外径側の一方から他
方の順に弁座部の突出量を異ならせたため、まず最も突
出量の大きい弁座部と弁体とで閉止性能を維持し、経年
変化や塵埃の噛み込みなどによりその閉止性能が低下し
てくると、次に突出量の大きい弁座部と弁体とで閉止性
能を維持するというように、突出量の大きい弁座部の順
に閉止性能を維持し、弁機構の閉止性能を長期にわたっ
て維持でき、経年変化に対応できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガス切換弁装置の一実施の形態を示す
断面図である。

【図２】同上実施の形態のフィルタの側面図である。

【図３】同上実施の形態のフィルタの断面図である。

【図４】同上実施の形態の図３のＡ−Ａ断面図である。

【図５】同上実施の形態のノズルの断面図である。

【図６】同上実施の形態のノズルの側面図である。

【符号の説明】

１ 装置本体 ３ ガス流入口 ６ ガス流路 ９ フィルタ 10b 壁部 13 流通部 16 弁機構 17 ノズル 18 弁体 25 流通孔 26，27 弁座部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス流入口およびガス流出口に通じるガ
   ス流路を有するとともに、このガス流路中にガス流路を
   開閉する弁機構を有する装置本体と、 前記弁機構よりガス流入口側のガス流路中に配設され、
   ガス流入方向に対向して壁部を設けるとともに、ガス流
   入方向に対して交差する側面にガスが流通する流通部を
   設けたフィルタとを具備していることを特徴とするガス
   切換弁装置。
2. 【請求項２】 フィルタの流通部は、ガス流入方向に沿
   ってスリット状に設けられていることを特徴とする請求
   項１記載のガス切換弁装置。
3. 【請求項３】 弁機構は、ノズルとこのノズルに接離し
   てガス流路を開閉する弁体を有し、 ノズルは、ガスが流通する流通孔を有し、この流通孔の
   周縁部に前記弁体と接触する環状の弁座部が同軸上に複
   数突設されるとともに、内径側および外径側の一方から
   他方の順に弁座部の突出量が異なることを特徴とする請
   求項１または２記載のガス切換弁装置。