JPS5924303B2 - ２個部片よりなる過圧逃し弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は２個部片からなる過圧逃し弁に関する。

従来のこの種の過圧逃し弁は、第３図〜第５図に示すよ
うに円筒状をした弾性材からなる弁体５１と、下部にボ
ール状のもの５２を有する円筒状の弁体押さえ５３とか
らできている。

５４は弾性材からなる弁ケーシングである。

弁体５１を弁ケーシング５４の穴５５に取付ける前にお
いては、弁体５１の外径は弁ケーシング５４の穴５５の
内径より大きくなっている。

弁体５１を弁ケーシング５４の穴５５に取付けると、第
５図に示すように弁体５１は弁ケーシング５４の穴５５
に接触するようになる。

弁体押さえ５３の下部のボール状のもの５２は弁体５１
の中央開口部を貫通するように配役され、弁体押さえ５
３が弁体５１を弁ケーシング５４の穴５５の内壁に押し
つけている。

このような過圧逃し弁において、弁内部の高圧力が弁体
５１に作用すると、弁体５１と弁ケーシング５４との間
にすきまが生じ、高圧力の流体は弁体押さえ５３のつば
５６の引込み部５７．５８を通って逃げてゆく。

従来の過圧逃し弁は前述のように弁体押さえ５３につば
５６を設け、しかもそのつば５６に応じたみぞを弁体５
１に設けていたから、弁の製造が高価になる等の欠点を
有していた。

更に、従来の過圧逃し弁は弾性材の弁体５１を作用して
いたから、弁体５１が脆弱になり、密封性が悪くなる欠
点を有していた。

本発明は従来のもののもつ欠点を排除して、弁の製造が
簡単で安価になると共に、密封性がよくなり、耐久寿命
が長くなる自動開閉の２個部片よりなる過圧逃し弁、特
に１乃至１０バールの過圧に対して使用されろ過圧逃し
弁を提供することを目的とするものである。

即ち、この出願の発明は、１個の弾性変形自在な弁ケー
シングと、１個の球形で硬質の弁体とを持ち、前記弁ケ
ーシングは高圧側に大きな広がりの端面が開放している
円錐台形状の流入路を有し、低圧側に１個の排出孔を形
成し、前記弁ケーシングの内部には円錐台形状の弁室を
形成し、その円錐台形状の弁室の小さな広がりの端面を
弁座にし、前記弁体は前記弁室に配設されている２個部
片よりなる過圧逃し弁において、前記弁ケーシングは弁
ケーシングの低圧側の外面と前記円錐台形状の弁室の大
きな広がりの端面との間で弁体押えとなる閉鎖壁を形成
し、前記弁ケーシングの内部では前記円錐台形状の弁室
の小さな広がりの端面と前記円錐台形状の流入路の小さ
な広がりの端面とを互に接触させることによって前記弁
室と前記流入路とを連通させており、前記弁体は閉弁状
態において前記弁体押えとなる閉鎖壁の抑圧により前記
弁座に着座させられ、前記排出孔は前記弁体によってふ
さがれないように、前記弁体押えとなる閉鎖壁に偏心し
て配設されていることを特徴とする２個部片からなる過
圧逃し弁である。

本発明の有効な実施態様によれば、弁ケーシングは好ま
しくは天然ゴム成分を含有しうる合成ゴム混合物からつ
くられ、そして弁ケーシングの内部室は平らな開放端面
と平らな閉鎖端面とを持った回転対称形の対ピラミッド
様複円錐台形空間を形成する。

閉鎖端面内には偏心位置、好ましくは周縁部に少なくと
も１個の排出通路が形成される。

過圧時に排出されるべきガス量が少ない場合には、該排
出通路は細い通気孔として形成することができる。

逆に排出量が大きい時には、排出通路の数を増やすか、
あるいは端面壁を大きく切り取って大きな排出孔を設け
ればよい。

この場合注意すべきことは、該端面壁が該端面の面積の
少なくとも約６０％を覆って閉鎖するようにすべきこと
である。

このように排出通路を有して一方の側が閉じた複円錐台
形半部分の内部に個有の弁室が形成される。

以下これを単に弁室と言う。該弁室内には弁体が挿入さ
れ、該弁体は排出孔を塞がないような状態で弁室の端面
側弾性壁と弁座として働く弁室壁面との間に抑圧負荷さ
れて座着される。

弁体は高度の対称性を持つ形状が好ましく、特に球形状
または対ピラミッド様複円錐台形状を有するのが好まし
い。

弁体はガラス、酸処理により脱アルカリ化されたガラス
、石英ガラス、熱硬化性物質または金属材料からつくる
のが好ましい。

特に弁ケーシングがゴムからつくられている場合には、
弁は弁穴に同心的に組み入れられ、弁穴の内壁面が弁ケ
ーシングの外面をその軸方向全長に亘って包囲するよう
にするのが好ましい。

この場合、弁ケーシングは後の取りつけを考慮し、弁穴
内ｔこ押して差し込むことのできる栓体として予めつく
っておくことができる。

しかし、例えば弁を電解質コンデンサーの蓋の中に設置
して使用する場合には、弁ケーシングは該蓋に予め設け
られた弁穴内にゴム材料を射出して硬化成形することに
よってつくることができる。

通常電解質コンデンサーの槽のための蓋は、合成材料、
好ましくはポリアミド−６またはポリアミド−６，６（
多くの場合ガラス繊維で補強されている）でつくられて
おり、そしてさらにシール材料を受容するよう定められ
た溝ないし開孔を有している。

このシールは、蓋すなわち閉鎖部材と槽ケーシングおよ
び電導路との間の隙間を填隙する役目をするものである
。

本発明の有効な実施態様に従えば、過圧逃し弁のための
弁ケーシングは、上記必要なシールエレメントと共に同
時的且つ単一の作業工程において、同一のゴム材料を対
応する切欠部ないし開孔部内に射出することによって成
形することができる。

これによって弁ケーシングの槽蓋に対するしつかりした
結合が得られる。

このあとなお必要な作業工程は、対称形の弁体を弁室内
に押し入れることだけであり、この作業はきわめて簡単
な方法で且つ完全自動式に実施し得る。

弁穴内にゴム混合物材料を射出して弁ケーシングを成形
する場合には、その弁穴がその軸方向外側の端面側縁部
に十分の数ミリの高さの周縁突起エツジを有するように
するのが好都合である。

この周縁突起エツジは、好ましくは軸方向前方に向つて
先細りとなる輪郭形状を有し、そしてゴム混合物材料を
射出する際に成形用具に対して弁穴をシールする為に役
立てられる。

同様な周縁エツジは、同じ作業工程においてその中にゴ
ム混合物材料が射出される他の溝または開孔のまわりに
も設けることができる。

弁ケーシングを上記のときく材料の射出によって成形す
ることは、弁ケーシングの材料と蓋の材料との間にきわ
めて強固な材料結合を得るのに役立つのは勿論、さらに
特に有効的に弁ケーシングが弁穴の中で軸方向にずれて
移動するのが射出物によって形成される凹凸によって防
止される可能性を提供する。

弁ケーシング、弁座および弁体押さえをはね弾性的につ
くる場合（こは、これら構成要素は本発明による一個体
的成形方法でばね弾性を持つような形状に、好ましくは
射出型成形によって硬質熱硬化性または熱可塑性物質か
ら、あるいは深絞りおよび熱間プレスによってばね弾性
鋼板からつくられる。

弁体は後から弁ケーシングの開放端面側から弁室内に押
し入れられる。

弁ケーシングは弁穴内に圧着によりあるいはねじ固締に
より確保されうる。

別の方法として弁ケーシングを弁室の領域において厚く
シ、そして外周ねじ山を設けるようにすることもできる
。

以下図示した実施例を参照しながら本発明をさらに詳細
に説明する。

第１図は本発明に係る過圧逃し弁の縦断面図である。

図において、弁座２および弁体押さえ３と、一体的につ
くられている弁ケーシング１は、蓋１７の弁穴２１の中
に射出成形されたものである。

該弁ケーシング１の主材料はエチレン−プロピレン−ジ
エンの３種共重合体の合成ゴムであり、通常の付加成形
加工によってつくられる。

重合体のジエン成分としては、好ましくは１，３−ブタ
ジェンが使用される。

蓋１７は弁穴２１の領域において突出延長部２２により
厚くなされており、延長部２２の厚みが加わることによ
り、弁穴の軸方向長さが丁度弁ケーシング１の軸方向長
さと合致するようになっている。

弁数穴の下側端面側の周縁には突起エツジ２３が付与さ
れている。

周縁突起エツジ２３は軸方向外向きに先細りとなった輪
郭を持ち、軸方向に十分の数ミリの高さで突出している
。

蓋１７の他の溝および開口の囲りにも同じような周縁突
起エツジが付与されており、この周縁突起エツジはシー
ルの目的のため、弁ケーシング１がつくられた材料と同
じ材料の射出により同時的につくられる。

射出された合成ゴム混合物は蓋の合成材料と強固な結合
をつくる。

一般的に言ってこの強固な材料結合だけで弁ケーシング
１は十分しっかりと蓋１７内に確保係止される。

しかし抑圧負荷がより大きい場合においても弁ケーシン
グ１が確実に確保されるように、図示した実施例では取
りつけ穴２１に内向きの突出部２４が設けられている。

弁ケーシング１は開放端面６と閉鎖端面３とを有し、閉
鎖端面（弁体押さえ）３内には排気孔７が偏心位置に設
けられている。

弁ケーシング１の内部空間は回転対称形の複円錐台形状
を呈しており、２つの各円錐台手部分は広い底面が端面
側を向き、狭い頂面側で互に対合する。

弁ケーシングの端面壁３によって閉鎖されている方の円
錐台形空間は弁室４を形成している。

他力の円錐台形空間は流入路を形成し、その流入路の大
きな広がりの端面は電解質コンデンサーの槽に対して完
全に開放されている。

弁室４の排気は円筒形の排気孔７を通じて実施される。

排気量が大きい場合には、排気孔７と同様な排気孔を複
数個設けるか、あるいは断面形状が異なるより大きな排
気孔を設ければよい。

弁体５としてはガラス球または合成材料の球が使用され
る。

弁体の形は球であることが好ましい。なぜならばその高
度の対称性の故に大量生産の際に特に好都合であるから
である。

すなわち球弁体は取りつけの際にその向きを格別に特定
方向に揃える必要がない。

球の直径は弛緩状態において弁室内に想定される球形空
間の直径より大きい。

したがって弁ケーシング１の開放端６を通じて球を弁室
４内に押し込むと弁室は多少変形する。

弁体押さえとして働く弁ケーシング端面壁３の反発力に
よって、弁体５は軸方向に押圧されそして弁座２にしっ
かりと座着される。

さらに弁座面が円錐形をなしており、ここに生じる反発
力も弁体５を軸方向に押圧する力の成分となる。

弁体５に働く軸方向押圧力は、主として弁ケーシング１
がつくられた材料の機能であり、そしてさらには弁体の
寸法および端面壁３の厚さが関係する。

第１図および第２図に図示した実施例では、蓋板内に射
出成形された弁ケーシングの排気側の縁部は半径方向に
拡張されており、これにより端面壁３の弾性は構造的に
高められている。

一般的にその時に所望される弁開閉圧力を設定するため
には、弛緩状態において弁室内に固定可能な法学間に比
較して弁体球の半径が大きければ大きいほど、また端面
壁３の厚さが大きければ大きいほど且つ端面壁３の半径
が小さければ小さいほど、弁の開閉圧力は大きくなると
考えてよい。

たとえば、弁体の球の直径が２０ｍｍ、端面壁３の厚さ
が１４期、そして円錐台形弁室４の円錐底面側直径が２
８ｍｍ１頂面側直径が１４ｍｍの弁の場合では、弁ケー
シング１の製作に使用されたゴム混合物材料が中程度の
弾発力を所有しているとすると、弁は６バールの過圧時
に開き２．４バ一ル過圧時に閉じる。

簡単な多少の試験を行なうことにより、当業者は各個の
場合について適当な寸法とゴム混合物材料の選択を行な
って必要な開閉圧力を設定することができよう。

球状の弁体は普通のガラスからつくるのがもっとも経済
的である。

電解質に対して通常のアルカリガラスまたはアルカリ土
類ガラスの親和性に特に難点がある場合には、弁体は酸
性洛中で脱アルカリ化されたガラスからつくることもで
きるし、また石英または硬質合成材料好ましくは熱可塑
性物質からつくることもできる。

多くの用途には金属制球、特に特殊鋼製の球が好適であ
る。

次に作動について説明する。

弁内部の圧力が一定値になると、弁体５は弁座２より上
昇し、圧力流体は排気孔７を通って排気される。

弁体５の上昇中、弁体５は弁体押さえ３に弁軸方向の力
を作用させる。

弁体押さえ３が弾性材でできているため、弁体５はわず
かな高さをもって上昇することが可能になる。

しかしながら、反対に、弁体押さえ３が弁体５に作用す
る軸方向の力が弁体５に作用する圧力の軸方向の力より
大きくなると、第１図に示すように弁体５は弁座２に着
座させられる。

次に第２図に図示した実施例について説明する。

この実施例の過圧逃し弁の弁ケーシング１も前記実施例
の場合と同様ゴム弾性材料からつくられている。

第１図の実施例と異なるのは、その弁ケーシング１が弁
穴への付加的射出成形によってつくられたものでなく、
弁穴にはめる栓として予め完成された製品であることで
ある。

この弁は非常に壁が薄い槽、特に鋼板製槽または薄壁ガ
ラス繊維補強プラスチック容器に組み合わせて用いるの
に好適なものである。

弁の構造は実質的に第１図の実施例のものと同様である
。

しかし第２図の実施例の弁ケーシング１はその形状が円
筒形である。

該円筒はその中央壁面に比較的深い環状溝２５を有する
。

この環状溝２５はそれ自体公知の仕方で槽の薄い壁１０
を貫通する弁穴の内縁部を気密に収容する。

第２図に示した斜視図には弁室に連通ずる排気ロアおよ
び弁体を押圧するダイアフラムとして働く上端面３が見
られる。

図示した弁ケーシングの内部の構造は第１図の実施例と
同様で、対ピラミッド様複円錐台形につくられている。

弁体としてはガラス球が使用されており、該ガラス球弁
体は必要ならば弁ケーシング１を弁穴９に装着する前に
組み入れてもよい。

しかしガラス球は弁ケーシング１を弁穴９にはめた後に
弁室に押し入れるのが好ましい。

後者の順序で弁を装着する場合には、弁穴に挿入する時
に弁ケーシングをより強くそして弁体について顧慮する
ことなく変形させることができる。

弁穴に挿入した後では弁室は実際上完全に弛緩状態とな
る。

環状溝２５は好ましくは弁座２の高さに設けるかあるい
は端面壁３の高さの半分の位置に設ける。

この環状溝を形成する際に注意すべきことは、重大なガ
ス拡散が確実に防止されるに十分な厚さのケーシングゴ
ム壁がどこの位置にも残されているようにすべきことで
ある。

射出成形によりつくられたゴム弁ケーシングよりなる弁
は、電解質コンデンサー、バッテリーまたは蓄電池の槽
または容器の蓋要素に対して好ましく使用される。

該蓋要素は合成材料の射出型成形またはプレスによって
つくられた支持部材を有する。

この合成材料の支持部材は弁ケーシングのための切欠き
穴と、シール材料を収容するための切欠き孔または溝と
を有する。

シール材料は蓋要素と電導路との間および槽または容器
と蓋要素との間をシールするためのものである。

この場合、その弁ケーシングとすべてのシールとは同一
のゴム材料を用いて同時的につくられる。

すなわち、合成材料製の支持部材の上記すべての切り欠
きの中に単一の作業工程で融溶成形材料を射出すること
によりつくられる。

したがって、全シールエレメントおよび弁ケーシングは
、成形材料どうしが離れがたくしっかりと緊密一体的に
結びついた結合をなす。

ゴム溶融材料を射出する際に、第１図に図示して前記に
説明した切り欠き周縁部の周縁突起エツジは、射出され
たゴム溶融物が支持部材の表面にあふれて流出するのを
防止する。

弁ケーシングが成形されたのち、必要な自動開閉過圧逃
し弁を完成するのに必要な取りつけ作業は、ただ適当な
機械手段によって弁体の球を完全自動式に弁室に押し入
れることのみである。

この弁の用途は上記用途分野のみに限定されるものでは
ない。

その格別簡単な構造により、また材料の特性ならびに構
成形態からして本発明の弁は各種技術分野に、特に使い
捨て製品の分野、大量生産製品の分野に広く使用するこ
とができる。

本発明の弁はさらに動作性能の良いもどり弁として使用
することもできる。

この目的のためには時に弁座をより平らに且つより頑強
につくる。

これに対応して、好ましくは扁平な弁体を使用する。

また弁体を押圧する押圧力を弁体押さえ（端面壁）３か
ら直接的に弁体に伝達するのでなく、弁体に付加成形さ
れた桿またはピン状体を介して伝達するようにすること
ができる。

本発明は製造および取りつけが簡単であって、しかも大
量生産に適し、同時に高い密封性と長い耐久寿命が保証
される自動開閉の２個部片形式過圧逃し弁を得ることが
できるので実施による効果が犬である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の縦断面図、第２図は第１図に示
した弁と同様な構成を持つが、薄壁容器の弁穴に差し込
まれる栓の形体につくられている本発明による弁を示す
斜視図で、一部断面図を含む。 第３図〜第５図は従来の過圧逃し弁であって、第３図は
弁体押さえの立面図、第４図は弁体押さえの底面図、第
５図は第４図の■−■線で切断した過圧逃し弁の断面図
である。 １・・・・・・弁ケーシング、２・・・・・・弁座、３
・・・・・・弁体押さえ、４・・・・・・弁室、５・・
・・・・弁体、６・・・・・・開放端面、７・・・・・
・排出孔、９・・・・・・弁穴、１０・・・・・・弁取
りつけ壁、１１・・・・・・球状フランジ、１３・・・
・・・座金、１７・・・・・・蓋、２１・・・・・・弁
穴、２３・・・・・・周縁突起エツジ、２４・・・・・
・突出部、２５・・・・・・環状溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １１個の弾性変形自在な弁ケーシングと、１個の球形で
   硬質の弁体とをもち、前記弁ケーシングは高圧側に大き
   な広がりの端面が開放している円錐台形状の流路を有し
   、低圧側に１個の排出孔を形成し、前記弁ケーシングの
   内部には円錐台形状の弁室を形成し、その円錐台形状の
   弁室の小さな広がりの端面を弁座ζこし、前記弁体は前
   記弁室に配設されている２個部片よりなる過圧逃し弁に
   おいて、 前記弁ケーシングは弁ケーシングの低圧側の外面と前記
   円錐台形状の弁室の大きな広がりの端面との間で弁体押
   えとなる閉鎖壁を形成し、前記弁ケーシングの内部では
   前記円錐台形状の弁室の小さな広がりの端面と前記円錐
   台形状の流入路の小さな広がりの端面とを互に接触させ
   ることによって前記弁室と前記流入路とを連通させてお
   り、前記弁体は閉弁状態において前記弁体押えとなる閉
   鎖壁の抑圧により前記弁座に着座させられ、前記排出孔
   は前記弁体によってふさがれないように、前記弁体押え
   となる閉鎖壁に偏心して配設されていることを特徴とす
   る２個部片からなる過圧逃し弁。 ２ 弁ケーシングがゴム混合物から、また弁体がガラス
   、石英ガラス、合成材料又は金属からそれぞれなること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の過圧逃し弁。