JPH0340309Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は需要者にガスの供給をしている高圧ガ
スボンベのガスが消尽された際、他の新規高圧ガ
スボンベから自動的にガスの切換え供給が行なわ
れ、需要者に対してガスを中断することなく常に
供給し得るようにしたガス供給用自動切換弁装置
に関し、特に上記高圧ガスボンベのガス消尽状態
を適時警報することにより、当該ボンベの交換を
促すよにした警報付の同上切換弁装置に係るもの
である。

従来から例えば病院等にあつて酸素ガスを各病
室、手術室等へ供給するため、第１図の如く第
１、第２高圧ガスボンベＡ，Ｂを用意し、同ボン
ベＡ，Ｂのチヤツキ弁A′，B′と、自動ガス切換
弁１の各第１、第２導入口２，２′とが、夫々第
１、第２減圧弁３，３′を介して連結され、かつ
当該減圧弁３，３′の両側には、夫々第１、第２
高圧側ガス圧力スイツチ４，４′そして第１、第
２低圧側ガス圧力スイツチ５，５′を付設したガ
ス供給用自動切換弁装置が用いられている。

そして上記装置にあつて、第１、第２高圧側ガ
ス圧力スイツチ４，４′は、第１、第２高圧ガス
ボンベＡ，Ｂが何れも例えば150Kg／cm²の高圧か
ら50Kg／cm²のガス圧まで低下していることを検知
して警報を発するために設けられたもので、第１
高圧ガスボンベＡから自動ガス切換弁１を介し、
そのガス供給口６より需要者へガスの供給が行な
われているとき、配管系からのガス洩れなどによ
り、これから使用されようとしている第２高圧ガ
スボンベＢが不本意に空になつてしまつていると
いつたことを防止するためのものである。

次に前記第１、第２低圧側ガス圧力スイツチ
５，５′が設けられているのは、第１、第２減圧
弁３，３′により前記例の如く150Kg／cm²の高圧が
例えば９Kg／cm²程度の低圧に降圧され、当該調整
所定低圧により自動ガス切換弁１へガスが供給さ
れているのであるが、当該供給高圧ガスボンベが
消尽状態となることにより、上記９Kg／cm²の所定
低圧が降下してくることゝなるから、例えば７
Kg／cm²までガス圧が低下した際、これを当該各圧
力スイツチ５，５′が検知し、第１または第２高
圧ガスボンベの消尽状態を予め警報し、当該ボン
ベの交換を促すためである。

こゝで上記の自動ガス切換弁１として同図に示
されているものは、弁本体７の前記第１、第２導
入口２，２′が開口するシリンダー８内にＯリン
グ９，９′を嵌合した可動ピストン１０が左側に
位置し、第１高圧ガスボンベＡ側からのガス供給
を受けているが、この際可動ピストン１０の右端
面が受けるガス圧の方が左端面が受けるガス圧よ
り、その受圧面積の差だけ大きく、従つて当該左
端面はパツキン１１，１１′中の１１′に押当して
第２導入口２′は閉塞され、このとき可動ピスト
ン１０のＯリング９が弁本体７のシリンダー小径
部８′に当接し、これによりシリンダー８の左右
を気密に分離し、従つてシリンダー８の右側から
左側へのガス洩れを防止する構成となつている。

このためシリンダー８の右側へ送り込まれたガ
スは、ガス切換口１２，１２′中の右側である１
２に臨設の弁子１３を、コイルスプリング１４の
弾力に抗して押し下げ、かくしてガスはガス切換
口１２，１２′と連通するガス供給口６より需要
者へ供給されるのであり、一方このとき他のガス
切換口１２′に臨設の弁子１３′は、上記ガス供給
口６におけるガスの流通圧およびコイルスプリン
グ１４′の弾発力を受けて、ガス切換口１２′は閉
塞状態となる。

またこゝで弁本体７には、前記シリンダー小径
部８′の中央部に開口する大気圧導入口１５が開
口されており、第１図にあつてシリンダー８の左
側が大気圧となるから、上記した弁子１３′によ
るガス切換口１２′の閉塞動作が迅速かつ確実に
行なわれる。

ところが前記の如く第１高圧ガスボンベＡのガ
スが消費されていき、第１減圧弁３の低圧出口側
におけるガス圧が低下してくると、当該低下ガス
圧と第２導入口２′側より可動ピストン１０が受
けるガス圧とのガス圧力差が大きくなり、例えば
同圧力差が3.5Kg／cm²に達すると、可動ピストン
１０は第２高圧ガスボンベＢによるガス圧によつ
て右動し、その右端面が第１導入口２のパツキン
１１に押当して、これを閉塞するに至る。

この結果、今度は第２高圧ガスボンベＢからの
ガス第２導入口２′を経て弁子１３′を押下し、ガ
ス切換口１２′からガス供給口６を介してガスを
供給し得る状態に切換えられることゝなり、この
際次々と高圧ガスボンベＡ，Ｂを新規のものに交
換することで、需要者に対して連続的なガスの供
給を確保し得ることゝなる。

ところが上記構成のものを用い、前記の如く第
１、第２低圧側ガス圧力スイツチ５，５′により、
第１、第２高圧ガスボンベＡ，Ｂの消尽状態を警
報しようとする際、ときとして当該警報が発せら
れないのに、高圧ガスボンベが既に空となつてし
まつているといつた事態が生じた。

そこでかゝる事態の発生原因につき究明をすゝ
めたところ、以下の如き現象を知ることができ
た。

すなわち上記自動ガス切換弁１によるときは、
第３図の如く第１高圧ガスボンベＡから需要者へ
実線S₁の如く５Kg／cm²のガス圧Ｐとなるよう供給
され始められたとき、当該ボンベＡ側における低
圧出口側ガス圧は水平実線L₁の通り９Kg／cm²で
あり、未使用の第２高圧ガスボンベＢの低圧出口
側ガス圧も、また水平点線L₂のように所定の９
Kg／cm²となつている。

しかしガスの需要者による使用に伴い、経過時
間Ｔにおける時点T₁において、第１高圧ガスボ
ンベＡの低圧出口側ガス圧が傾斜実線L₃のよう
に低下して行き、警報発生ラインＬとしての7K
ｇ／ｃm²に至ると、図中時点T₂にてこれを第１
低圧側ガス圧力スイツチ５が検知し、図示しない
警報ランプ、ブザー等を点灯、奏鳴させる。

そしてさらに降圧状態が続き、第１、第２高圧
ガスボンベＡ，Ｂの低圧出口側ガス圧に3.5Kg／
cm²といつたガス圧力差が生ずれば、自動ガス切換
弁１が作動して、時点T₃にて第１高圧ガスボン
ベＡから第２高圧ガスボンベＢにその供給源が水
平点線S₂のように切換えられ、Ｂの低圧出口側ガ
ス圧は９Kg／cm²の設定圧にて水平点線L₄の如く
ガスを供給していくことゝなる。

一方第１高圧ガスボンベＡは水平実線L₅の時
間経過後に新規ボンベと交換されることになる
が、交換と同時に当該新規ボンベのチヤツキ弁
A′を、通常操作されがちな急速開成動作により
開いてやると、第１減圧弁３の存在にも拘らず、
その低圧出口側ガス圧が設定値である９Kg／cm²で
はなく、11〜12Kg／cm²といつたガス圧にまで、当
該開成の時点T₄にて急上昇し、この昇圧状態は、
そのまゝ水平実線L₆のように持続される現象が
生ずるのである。

このような現象は第４図に示す如く減圧弁がも
つ構成に由来するものであり、当該減圧弁５の高
圧側導入口３″から、前記の如く急速開成による
ガスが流入すると、開成状態にある調整弁１６よ
り当該ガスがダイアフラム１７を押し上げて減圧
室１８内に流れ込み、同室１８内の静圧を前記の
如く11〜12Kg／cm²程度まで昇圧してしまうのであ
り、この際もちろん前記チヤツキ弁A′が徐々に
開かれゝば、このような異常昇圧はおこらず、調
整螺子１９の調整によりスプリング２０に蓄勢さ
れた弾発力により決定される9Kｇ／ｃm²の設定
値が保たれるのであるが、このような操作を作業
者に対して常に期待することは困難である。

以上のような理由により、L₆の如く第１高圧
ガスボンベＡ側の低圧出口側ガス圧が高くなつて
いる状態下において、第２高圧ガスボンベＢ側で
は、その使用に伴い時点T₅に至つて傾斜点線L₇
の通り低圧出口側ガス圧が低下することになるか
ら、両ボンベＡ，Ｂの低圧出口側ガス圧力差は大
きくなり、結局７Kg／cm²の警報発生ラインＬまで
降圧する以前にあつて、時点T₆にて第２高圧ガ
スボンベＢから第１高圧ガスボンベＡにその供給
源が水平点線S₃の如く切換えられてしまい、この
結果当該Ｂが消尽状態となつたことを知り得ない
まゝとなるから、新規ボンベとの交換時期を失
し、病院等にあつて酸素ガス供給が中断されてし
まうといつた重大な支障が生じかねない。

こゝで前記の通り当該ボンベＢからＡに切換え
られたとすれば、同ボンベＡからガスが供給され
るからL₆で示される高い静圧は動圧としての９
Kg／cm²まで急に低下し、また一方上記ボンベＢが
水平点線L₈のように時点T₇にて新規ボンベに交
換されチヤツキ弁B′を緩除に開成したとしても、
第４図につき説示した減圧弁にあつては調整弁１
６とその弁座１６′との間に汚物が噛み込まれ、
所謂シール洩れを生ずる場合もあり、このような
状態となると傾斜点線L₉で示す如く、同ボンベ
Ｂ側の低圧出口側ガス圧が次第に上昇して行くこ
とになり、この結果時点T₈からの上記ボンベＡ
に係る傾斜実線L₁₀にて明らかなように、前記警
報発生ラインＬ以前にあつて前同様にして同ボン
ベＡからＢへの切換えが、時点T₉にて水平点線
S₄の如く行なわれ、警報不発生の誤動作が生ずる
ことになるのである。

本考案は誤動作原因の上記の如き究明に基づき
検討されたもので、前記第１、第２減圧弁３，
３′の低圧出口側適所に、適切なる構成のガス圧
微調整器を連結することによつて、従来装置の前
記難点を解消しようとするのが、その目的であ
る。

本考案では第１図につき従来装置として説示し
たものにおいて、ガス圧微量調整器２１を付加し
た点に、その改良が存するのであり、同調整器２
１は同図にあつて実線で示す通り、第１、第２減
圧弁３，３′自体に連結するとか、同図の一点鎖
線で示すように前記第１、第２導入口２，２′に
開口するよう設けるか、さらに第１、第２減圧器
３，３′と第１、第２導入口２，２′とを連結して
いる配管２２，２２′に連結するといつた手段に
より、同減圧器３，３′の低圧出口側にあつてガ
ス圧微量調整器２１が付加されるようにするので
あり、前記の如く当該減圧器３，３′自体に連結
するのであれば第４図に示す如く減圧室１８に開
口するよう同調整器２１を固設するのがよい。

こゝで上記ガス圧微量調整器２１としては、第
２図に示す如きものを使用することができる。

すなわち当該調整器２１は、連結螺合部２３を
有する連結筒部２４と、パツキン２５を介して螺
着した調整筒部２６とからなり、連結螺合部２３
を前記減圧器３，３′等に螺着することで、当該
螺合部２３の流入口２７を前記低圧出口側に開口
すると共に、パツキン２５の下位にはダイアフラ
ム弁２８を敷設し、当該ダイアフラム弁２８を下
位受金２９と上位受金３０間に介装したスプリン
グ３１の弾力によつて押圧することにより、同ダ
イアフラム弁２８によつて定常ガス圧状態には前
記流入口２７と放出口３２との連通を遮断するよ
うにしており、かつ調整筒部２６の天井部に螺合
した調整螺杆３３の螺回によつて、上記スプリン
グ３１の弾力を調節できるようにしてあり、図中
３４は当該螺杆３３の回り止めナツト、３５は調
整筒部２６に穿設した排気口を示している。

従つて上記調整螺杆３３を螺回して、ダイアフ
ラム弁２８に対するスプリング３１の押圧力を調
整した後、この状態を回り止めナツト３４により
固定しておけば、前記第１、第２減圧弁３，３′
の低圧出口側ガス圧が、定常状態である9Kｇ／
ｃm²よりも昇圧され、11〜12Kｇ／ｃm²といつた
昇圧状態となつたとき、流入口２７から流入した
ガスにより、ダイアフラム弁２８がスプリング３
１の弾力に抗して押し上げられ、この結果流入口
２７と放出口３２とが連通して、昇圧状態の上記
ガスが外部へ放出されることゝなる。

この際放出口３２から放出されるガスは、大気
中に放流してしまつてもよいが、ガスの損失を考
慮して、当該放出ガスを適宜ガス供給系の適所へ
流入させるようにしてもよく、かくして前記の11
〜12Kｇ／ｃm²といつた昇圧状態は解消され、低
圧出口側ガス圧は定常状態たる9Kｇ／ｃm²まで
降圧されていくことゝなる。

本考案は上記実施例によつて具現される通り、
第１、第２高圧ガスボンベＡ，Ｂに夫々第１、第
２減圧弁３，３′を介して連結され、かつ第１、
第２減圧弁３，３′の各低圧出口側におけるガス
圧力差が所定圧力値より大きくなつたとき、可動
ピストン１０が上記ガス圧力差により切換作動し
て、それまでガスを供給していた高圧ガスボンベ
を他の高圧ガスボンベからの供給に切換える自動
ガス切換弁１と、上記第１、第２減圧弁３，３′
と自動ガス切換弁１との間設けられ、かつ第１、
第２減圧弁３，３′の各低圧出口側におけるガス
圧が設定値まで低下したことを検知して、ボンベ
の交換を促す警報用の低圧側ガス圧力スイツチ
５，５′と、上記第１、第２高圧ガスボンベＡ，
Ｂと第１、第２減圧弁３，３′との間に設けられ、
かつ第１、第２高圧ガスボンベＡ，Ｂのガス圧が
設定値まで低下したことを検知して、ボンベの交
換を促す警報用の高圧側ガス圧力スイツチ４，
４′とを備えたガス供給用自動切換弁装置におい
て、前記第１、第２減圧弁３，３′の低圧出口側
には、当該出口側と連通する流入口２７と、放出
口３２を具備すると共に、これら両口を、上記低
圧出口側のガス圧が設定ガス圧以下であるとき、
所定弾圧力を受けて閉塞することにより、これら
各孔の連通を阻止していると共に、同上ガス圧が
設定ガス圧より昇圧したとき、上記弾圧力に抗し
て変移することにより、当該各孔の連通を許容す
る可動弁体が設けられているガス圧微量調整器２
１，２１′を連結する構成としたものであるから、
第３図につき説示したように、チヤツキ弁A′，
B′の急速開成後における昇圧状態が水平実線L₆
のように持続されず、ガス圧微量調整器によるガ
ス放出によつて、昇圧状態が次第に解消されてい
くことゝなるから、前記ガス圧力差が警報発生ラ
インＬに達する以前に所定値に達してしまい警報
を発することなく、高圧ガスボンベによる供給源
の切換えが行なわれてしまうといつたことが解消
される。

また前記のように減圧弁のシール洩れが生じた
としても第３図の傾斜点線L₉の如き事態とはな
らず、微小の高低差をもつた脈流波としてのガス
圧変動となり、従つてこのような場合にも供給源
の切換えが先行して警報が発せられないといつた
事態を確実に回避でき、この結果警報がないまゝ
に高圧ガスボンベ交換の時期を失して需要者への
ガス供給が中断される如き重大な支障を絶滅する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る警報付ガス供給用自動切
換弁装置の一部を切欠した配管系統図、第２図は
同装置のガス圧微量調整器を示す縦断正面図、第
３図は既応ガス供給用自動切換弁装置における減
圧弁の低圧出口側ガス圧変動経過図、第４図は減
圧弁の縦断正面図である。 １……自動ガス切換弁、２，２′……第１、第
２導入口、３，３′……第１、第２減圧弁、５，
５′……第１、第２低圧側ガス圧力スイツチ、６
……ガス供給口、１０……可動ピストン、２１，
２１′……ガス圧微量調整器、２７……流入口、
２８……ダイヤフラム弁、３２……放出口、Ａ，
Ｂ……第１、第２高圧ガスボンベ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 第１、第２高圧ガスボンベに夫々第１、第２減
   圧弁を介して連結され、かつ第１、第２減圧弁の
   各低圧出口側におけるガス圧力差が所定圧力値よ
   り大きくなつたとき、可動ピストンが上記ガス圧
   力差により切換作動して、それまでガスを供給し
   ていた高圧ガスボンベを他の高圧ガスボンベから
   の供給に切換える自動ガス切換弁と、上記第１、
   第２減圧弁と自動ガス切換弁との間設けられ、か
   つ第１、第２減圧弁の各低圧出口側におけるガス
   圧が設定値まで低下したことを検知して、ボンベ
   の交換を促す警報用の低圧側圧力スイツチと、上
   記第１、第２高圧ガスボンベと第１、第２減圧弁
   との間に設けられ、かつ第１、第２高圧ガスボン
   ベのガス圧が設定値まで低下したことを検知し
   て、ボンベの交換を促す警報用の高圧側圧力スイ
   ツチとを備えたガス供給用自動切換弁装置におい
   て、前記第１、第２減圧弁の低圧出口側には、当
   該出口側と連通する流入口と、放出口を具備する
   と共に、これら両口を、上記低圧出口側のガス圧
   が設定ガス圧以下であるとき、所定弾圧力を受け
   て閉塞することにより、これら各孔の連通を阻止
   していると共に、同上ガス圧が設定ガス圧より昇
   圧したとき、上記弾圧力に抗して変移することに
   より当該各孔の連通を許容する可動弁体が設けら
   れているガス圧微量調整器を連結してなる警報付
   ガス供給用自動切換弁装置。