JPH0452547Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、弁座内の流体圧力が所定の最大圧力
より大きくなれば、弁体が弁座から離れて流体を
弁座内から排出する安全弁としての作用を行う一
方、上記流体圧力が所定の最小圧力より小さくな
れば弁座内に吸気作用を行わせる吸気弁付安全弁
に関する。

従来の技術 従来、ボイラ等においては、安全弁とともに開
閉弁（オン・オフ弁）を備え、ボイラ内の流体圧
力が所定の最大圧力より大きくなれば、安全弁に
おいて弁体が弁座から離れて高圧流体をボイラ外
部に排出してボイラ内の流体圧力を調整する一
方、ボイラの作動を停止させるときには、予め上
記開閉弁を手動でもつて開いておき、ボイラ内の
流体の温度が低下してボイラ内が減圧状態になろ
うとしても、上記開閉弁を通じて空気をボイラ内
に流入することにより、ボイラの破損を防止する
ようにしている。

考案が解決しようとする課題 しかしながら、上記構造のものでは、ボイラに
安全弁と開閉弁との２つの弁を備える必要があ
り、設備費用の向上を招くとともに、ボイラの作
動を停止する毎に開閉弁を手動で操作する必要が
あり、この手動操作が煩雑であるといつた問題が
あつた。

後者の問題を解決すべく上記開閉弁を電磁弁と
し、ボイラに対して供給される電力のオフ操作に
連動して上記電磁弁を作動させるものもあるが、
電磁弁自体が非常に高価なものであるといつた問
題があつた。

そこで、安全弁の弁体に開閉弁を取り付けるこ
とが考えられる。このように弁体に取り付けられ
る開閉弁としては、いわゆる呼吸弁と称するもの
がある。この呼吸弁は、弁体の下端面に貫通穴を
形成するとともに、該貫通穴を開閉するための金
属製弁体を備え、この弁体を常時はバネの付勢力
により、上記貫通穴を閉じる方向に付勢する一
方、弁座内の流体圧力が減圧状態となると、減圧
分だけ上記金属製弁体がバネの付勢力に抗して弁
座側に引張されて上記貫通穴を開けるようにした
ものである。

しかしながら、上記呼吸弁では以下のような問
題がある。すなわち、通常、減圧状態とは−0.03
〜0.05Kg／cm²程度の状態を指し、このような圧力
下では、上記バネの付勢力に抗して上記金属製弁
体を十分に引つ張ることは困難であり、弁座内に
流入する吸気量もごく僅かなものとなり、十分な
吸気量を得ることができないといつた大きな問題
があつた。

従つて、本考案の目的は、上記問題を解決する
ことにあつて、十分な吸気量を確保することがで
きる吸気弁付安全弁を提供することにある。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本考案は、吸気弁
の弁体を弾性材料より構成して、僅かな減圧状態
でも十分に作動して、十分な吸気量を得ることが
できるように構成した。すなわち、弁座と、下端
面の弁座接触部が上記弁座の上端面に接離する弁
体と、該弁体の下端面の弁座接触部を上記弁座の
上端面に対して接触させる方向に押圧する付勢部
材とを備えた吸気弁付安全弁にして、上記弁体の
下端面の吸気部に吸気用貫通穴を備えるととも
に、該貫通穴を開閉可能に閉鎖する弾性弁体とを
備えて吸気弁を構成し、上記弁座内の流体圧力が
所定の最小圧力より低下したときに、上記弾性弁
体が上記貫通穴を開くように構成した。

上記構成においては、上記弾性弁体はゴム膜で
あり、上記弁座内の流体圧力が所定の最小圧力以
上であれば、上記ゴム膜がその弾性力により上記
弁体の貫通穴を密閉する一方、上記弁座内の流体
圧力が所定の最小圧力より小さければ、上記弾性
力に抗して上記ゴム膜が撓んで上記貫通穴を開く
ように構成することもできる。

また、上記構成においては、上記弾性弁体はゴ
ム球であり、上記弁座内の流体圧力が所定の最小
圧力以上であれば、該流体圧力により上記ゴム球
が上記弁体の貫通穴周囲に押圧されて上記貫通穴
を密閉する一方、上記弁座内の流体圧力が所定の
最小圧力より小さければ、上記ゴム球が上記貫通
穴周囲から外れて、上記貫通穴を開くように構成
することもできる。

考案の作用 上記構成においては、流体の圧力が上昇し所定
の最大圧力を越えると、上記弁体が上記付勢部材
の付勢力に抗して上昇して弁座から離れ、流体が
弁座内から弁座と弁体の隙間を通つて排出され
る。このとき、上記弾性弁体は上記弁体の貫通穴
を閉鎖している。一方、弁座内の流体圧力が減少
して所定の最小圧力より小さく、例えば減圧状態
となると、この圧力低下により上記弾性弁体が作
動して上記弁体の貫通穴を開き、弁座外部の流体
を弁座内に流入させる。

考案の効果 上記構成によれば、安全弁の弁体に吸気弁を備
えたので、安全弁と吸気弁とを別々に備える必要
がなくなり、設備費用の低下を図ることができ
る。また、吸気弁の弁体を弾性材料より構成し、
僅かな減圧状態でも弁座内に流体を流入させるこ
とができるようにしたので、簡単な構造でもつて
所定時に弁座内に十分な吸気量を確保することが
できる。

実施例 以下に、本考案にかかる実施例を第１〜６図に
基づいて詳細に説明する。

本実施例にかかる吸気弁付安全弁は、第１図に
示すように、金属製弁座１と、下端面の弁座接触
部３ａが上記弁座１の上端面１ａに接離するとと
もに下端面中央部の吸気部に貫通穴３ｃ，……，
３ｃを有する金属製弁体３と、該弁体３の下端面
に弁座接触部３ａを上記弁座１の上端面１ａに対
して接触させる方向に押圧する付勢部材としての
圧縮ばね４と、上記弁体３の上記貫通穴３ｃ，…
…，３ｃを開閉する弾性弁体としてのゴム膜５と
を備えて大略構成する。

上記弁座１は、その中央部に流体が流動可能な
貫通穴１ｂを有し、該貫通穴１ｂの上端部開口周
囲の上端面１ａを弁座面とする。

上記弁体３は、その下端面の外周部の弁座接触
部３ａが上記弁座１の上端面１ａに接離する一
方、弁体３の上部に、上面より下端面側に向けて
凹部３ｂを形成する。この弁体３は上記ケーシン
グ２に対してその上部が軸方向に移動可能に嵌合
されて、弁体３の側面のうち上部外周側面３ｄが
上記ケーシング２の下方に突出した円筒部２ｃの
内周側面２ａに対して摺動できるようにする。こ
の円筒部２ｃには所定間隔毎に貫通穴２ｇを形成
する。

上記弁体３の凹部３ｂの底面の外周部と、該凹
部３ｂの上方でかつケーシング２内に上下動可能
に収納されたばね受け板６との間には上記圧縮ば
ね４を縮装する。上記弁体３の凹部３ｂの底面中
央部（吸気部）には、第２図に示すように、円周
方向沿いに延びる３個の貫通穴３ｃ，……，３ｃ
を形成するとともに、底面中心部に小径嵌合穴３
ｅを形成する。また、上記弁体３の側面には上記
ケーシング２の上記各貫通穴２ｇに連通する貫通
穴３ｋを備え、これらの貫通穴２ｇ，３ｋを通し
て弁体３の凹部３ｂとケーシング２の排出口２ｂ
とが連通している。

上記安全弁の弁体３に取り付けられる吸気弁
は、上記ゴム膜５と、該ゴム膜５の中央基部を貫
通してゴム膜５を支持する支持棒９とより大略構
成され、上記ゴム膜５はその弾性力でもつて上記
弁体３の下端面の傾斜部３ｉに接触して貫通穴３
ｃ，……，３ｃを密閉する。上記支持棒９は、上
記弁体３の下端面を嵌合穴３ｅを介して貫通し、
ナツト１０，１０により弁体３に固定して、上記
ゴム膜５の中央部を弁体３の下端面に支持する。
このゴム膜５の上記弁体３の傾斜部３ｉと接離す
る部分すなわち外周部には、第３図に示すよう
に、環状の凹溝５ａ，５ａを形成して、ゴム膜５
が上記傾斜部３ｉに密着するとき、熱等により両
者が分離不可能に接着されて開閉不能になるのを
効果的に防止できるようにしている。上記ゴム膜
５は、弁座１内の流体圧力が僅かな減圧状態とな
つたとき、ゴム膜自体の有する弾性力に抗してそ
の外周部が弁体３の傾斜部３ｉから離れ、上記貫
通穴３ｃと弁座１内とを連通させるようにする。

上記ケーシング２はその上部に小径部２ｆを形
成し、該小径部２ｆの直ぐ下方に上記ばね受け板
６を配置するとともに、該小径部２ｆの内部に形
成した貫通穴内に調整ねじ８を嵌合・保持する。
この調整ねじ８の下部外周面でかつ上記嵌合穴内
に嵌合される部分にはＯリング（図示せず）を嵌
合してケーシング２内を密閉させる。上記調整ね
じ８の下端部８ａは略円錐形状に形成して、その
先端を上記ばね受け板６の上面中央凹部６ａに当
接させる。この調整ねじ８は止めナツト（図示せ
ず）により所望の調整位置でケーシング２に対し
て位置決めされる。従つて、上記止めナツトを緩
めて上記調整ねじ８を回転させてケーシング２内
にねじ込むことにより、ばね受け板６が下降して
上記圧縮ばね４の付勢力を大きくする一方、上記
調整ねじ８を逆方向に回転させてケーシング２か
ら抜き出す方向に上昇させると、上記ばね受け板
６が上昇して上記圧縮ばね４の付勢力が小さくな
る。

上記構成によれば、上記圧縮ばね４の付勢力を
弁座１内の所定の流体圧力に釣り合うように、す
なわち、設定圧力でもつて上記弁体３が弁座１に
接触するように調整する。この状態で、弁座１内
の流体圧力が上昇し所定の最大圧力を越えると、
上記弁体３が上記圧縮ばね４の付勢力に抗して上
昇し、流体が弁座１の貫通穴１ｂ内から弁座１と
弁体３の隙間を通つて排出口２ｂに流れる。この
とき、上記ゴム膜５は弾性力により弁体３の貫通
穴３ｃを密閉して弁体凹部内と弁座内部との連通
を阻止する。一方、弁座１内の流体圧力が減少し
て所定の最小圧力より小さく、例えば、減圧状態
となると、この圧力低下により上記ゴム膜５の外
周部がその弾性力に抗して支持棒９に対して下方
に撓まされ、弁体凹部内と弁座内部とが連通し、
弁座１の貫通穴ｂ内に、排出口２ｂから流体が、
貫通穴２ｇ，３ｋ、弁体凹部３ｂ及び上記貫通穴
３ｃ，……，３ｃを通つて流入する。上記排出口
２ｂが大気に解放されている場合には、排出口２
ｇから弁座内に大気中の空気が流入する。

上記実施例によれば、安全弁の弁体３にゴム膜
５と支持棒９等より構成される吸気弁を備えたの
で、安全弁と吸気弁とを別々にボイラ等の装置に
備える必要がなくなり、設備費用の低下を図るこ
とができる。また、吸気弁の弁体を弾性材料すな
わちゴム膜５より構成して、例えば、僅かな減圧
状態でも弁座内に流体を流入させることができる
ようにしたので、簡単な構造でもつて所定時に十
分な吸気量を確保することができる。

なお、本考案は上記実施例に限定されるもので
はなく、その他種々の態様で実施できる。例え
ば、上記ゴム膜５の外周部に凹溝５ａを形成する
代わりに、ゴム膜５の外周部上端面は平面とし、
弁体３の傾斜部３ｉに凹溝を形成して、同様な効
果を奏するように構成してもよい。また、上記ゴ
ム膜５の一端部をボルトで弁体３の貫通穴近傍に
直接固定して、他端側が弁体３に対して揺動する
ことにより、貫通穴３ｃを開閉するようにしても
よい。

また、第４図に示されるように、上記弾性弁体
としてはゴム膜５に限定されず、ゴム製中空球１
４より構成してもよい。すなわち、上記弁体３の
中央部に円筒基部３ｆを、第４図中、上向きに突
出させ、該円筒基部３ｆの上端部には、傾斜筒３
ｇと、ゴム製中空球１４の直径寸法より小さい直
径寸法の貫通穴３ｊを有する小径円筒部３ｈとを
一体的に形成して、吸気部を構成する。この円筒
基部３ｆと傾斜筒３ｇとで囲まれた空間内に上記
ゴム製中空球１４を移動自在に挿入する。このゴ
ム製中空球１４は、上記弁座１内の流体圧力によ
り、上記傾斜筒３ｇの内面に密着して、弁体凹部
内またはケーシング内と、弁座内部と、の連通を
阻止する一方、弁座内の流体圧力が所定の最小圧
力より低下すると、流体圧力の低下に伴う引張力
によりまたは流体圧力が中空球１４に作用しなく
なることにより、中空球１４が落下して、上記小
径円筒部３ｈの貫通穴３ｊすなわち弁体凹部内ま
たはケーシング内と弁座１の内部とを連通させる
ようにしている。上記円筒基部３ｆの下部内面に
はめねじ部を形成するとともに、該めねじ部に螺
合する雄ねじ部を外周面に形成した中空球抜止め
部材１３を上記円筒基部３ｆの下部内にねじ込
む。この抜止め部材１３は、上記中空球１４が弁
座１内の上記流体圧力の低下に伴い落下すると
き、弁体３内から弁座１まで落下しないようにす
るためのものである。上記抜止め部材１３は、第
５図に示すように、その底面外周部に、円周方向
沿いに延びかつ弁座１の内部と弁体３の円筒基部
等の内部とを連通する４個の貫通穴１３ａ，…
…，１３ａを備えるとともに、底面中央部に上記
中空球１４を受ける凹部１３ｂを形成する。

一方、上記弁体３の小径円筒部３ｈの先端部に
は、金網１５を載置したのち、キヤツプ状金網取
付部材１６を螺合させて、金網１５を上記小径円
筒部３ｈの先端面と取付部材１６の内面との間で
挟持する。この取付部材１６はその中央部に上記
小径円筒部３ｈの貫通穴３ｊに連通する貫通穴１
６ａを形成する。上記金網１５は、中空球１４が
上記小径円筒部３ｈの貫通穴３ｊから上方に抜け
出ないようにするとともに、ゴミ等が排出口２ｂ
から弁座内に入り込むのを防止するための部材で
ある。

なお、図中、１１は弁座１の上部外周面に螺合
された調整リングであつて、該調整リング１１を
弁座１に対して正逆回転させることにより、調整
リング１１の上端面と弁体３の下端面との間の隙
間１２を調整して、吹止まり圧力及びリフトを任
意に調整するものである。また、１７は調整ネジ
８と螺合するナツトであり、このナツト１７を緩
めて調整ネジ８を回転させれば、圧縮バネ４の付
勢力を調整することができる。また、弁体３の外
周側面には、軸方向沿いに延びかつ排出口２ｂに
連通する多数の凹部３ｌを形成し、該凹部３ｌを
介して弁体３の凹部３ｂと上記排出口２ｂとが連
通する。

この実施例によれば、弾性弁体として中空球１
４を使用したので、弁座１内の流体圧力が低くて
も十分に小径円筒部３ｈの貫通穴３ｊを密閉し
て、弁体凹部内またはケーシング内と弁座内部と
の連通を阻止することができる。また、中空球１
４が接触する傾斜筒３ｇの内面に多少の凹凸があ
つても、上記中空球１４は容易に弾性変形するこ
とができるので、十分な密閉性を得ることができ
る。また、弁座側の流体圧力が大きくなり、上記
中空球１４が変形して上記小径円筒部３ｈの貫通
穴３ｊを介して弁体外に抜け出そうとしても、上
記金網１５により中空球１４の抜け出しを確実に
防止することができる。

なお、第４図においては、中空球１４の代わり
に中実のゴム球を使用することも可能である。

また、上記第４図において中空球１４の代わり
に第６図に示すようなゴム膜１８を使用すること
もできる。すなわち、第６図において、ゴム膜１
８の基部に金属製または合成樹脂製支持棒１９の
先端部１９ｂを一体成形等により嵌合させて抜け
止め保持するとともに、ゴム膜１８の上端面外周
部近傍に上記凹溝５ａと同様な効果を奏する環状
凹溝１８ａを形成する。このゴム膜１８は上記弁
体３の傾斜筒３ｇの湾曲した内面に接触して小径
円筒部３ｈの貫通穴３ｊを密閉する。上記支持棒
１９の下端部小径部１９ａは、弁体３の下部に螺
合された案内部材２０の摺動穴２０ｂに対して軸
方向に摺動自在に嵌合される。上記案内部材２０
の外周部には貫通穴２０ａ，……，２０ａを形成
する。よつて、この実施例では、弁座側の流体圧
力が所定の最小圧力以上であれば、弁座内から貫
通穴２０ａを介して円筒基部３ｆ内に入り込んだ
流体の圧力により、ゴム膜１８が、図中、上方に
押圧されて支持棒１９が上昇し、ゴム膜１８が弁
体３の傾斜筒３ｇの内面に密着して、弁体凹部内
またはケーシング内と弁座内部との連通を阻止す
る。一方、弁座１内の流体圧力が低下して所定の
最小圧力より小さくなると、上記ゴム膜１８か支
持棒１９とともに弁体３に対して下降して、貫通
穴３ｊが開き、弁体凹部内またはケーシング内と
弁座内部とが連通され、十分な吸気作用が行なわ
れる。

また、他の変形例として、第４図において、小
径円筒部３ｈの貫通穴３ｊの上端面を完全に閉鎖
するとともに、円筒基部３ｆの側面に排出口２ｂ
に連通する貫通穴を形成し、該貫通穴を第１図の
ゴム膜のような弾性弁体で開閉するようにしても
よい。

さらに、上記各実施例において、弾性弁体の材
料としては、ゴムに限らず、所望の弾性力を有す
るものならば、合成樹脂等任意の材料を使用する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例にかかる吸気弁付安
全弁を示す縦断面図、第２，３図は夫々第１図の
安全弁の弁体の３分の１を示す平面図及びゴム膜
と弁体との接触部分の拡大断面図、第４図は他の
実施例にかかる吸気弁付安全弁の部分断面図、第
５図は第４図の安全弁の中空球抜止め部材の４分
の１を示す平面図、第６図は第４図の安全弁にお
ける弾性弁体の変形例を示す要部断面図である。 １……弁座、１ａ……上端面、１ｂ……貫通
穴、２……ケーシング、２ａ……内周側面、２ｂ
……排出口、２ｆ……小径部、３……弁体、３ａ
……弁座接触部、３ｂ……凹部、３ｃ……貫通
穴、３ｄ……外周側面、３ｅ……小径嵌合穴、３
ｆ……円筒基部、３ｇ……傾斜筒、３ｈ……小径
円筒部、３ｉ……傾斜部、３ｊ……貫通穴、４…
…圧縮ばね、６……ばね受け板、８……調整ね
じ、１０……ナツト、１１……調整リング、１２
……間隙、１３……中空球抜止め部材、１３ａ…
…貫通穴、１４……ゴム製中空球、１５……金
網、１６……取付部材、１６ａ……貫通穴、１７
……ナツト、１８……ゴム膜、１９……支持棒、
２０……固定部材、２０ａ……貫通穴。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 弁座１と、下端面の弁座接触部３ａが上記弁
   座１の上端面１ａに接離する弁体３と、該弁体
   ３の下端面の弁座接触部３ａを上記弁座１の上
   端面１ａに対して接触させる方向に押圧する付
   勢部材４とを備えた吸気弁付安全弁にして、 上記弁体３の下端面の吸気部に吸気用貫通穴
   ３ｃ，３ｊを備えるとともに、該貫通穴３ｃ，
   ３ｊを開閉可能に閉鎖する弾性弁体５，１４，
   １８とを備えて吸気弁を構成し、上記弁座内の
   流体圧力が所定の最小圧力より低下したとき
   に、上記弾性弁体５，１４，１８が上記貫通穴
   ３ｃ，３ｊを開くようにしたことを特徴とする
   吸気弁付安全弁。 (2) 上記弾性弁体５，１４，１８はゴム膜５，１
   ８であり、上記弁座内の流体圧力が所定の最小
   圧力以上であれば、上記ゴム膜５，１８がその
   弾性力により上記弁体３の貫通穴３ｃ，３ｊを
   密閉する一方、上記弁座内の流体圧力が所定の
   最小圧力より小さければ、上記弾性力に抗して
   上記ゴム膜５，１８が撓んで上記貫通穴３ｃ，
   ３ｊを開くようにした実用新案登録請求の範囲
   第１項に記載の吸気弁付安全弁。 (3) 上記弾性弁体５，１４，１８はゴム球１４で
   あり、上記弁座内の流体圧力が所定の最小圧力
   以上であれば、該流体圧力により上記ゴム球１
   ４が上記弁体３の貫通穴周囲に押圧されて上記
   貫通穴３ｃ，３ｊを密閉する一方、上記弁座内
   の流体圧力が所定の最小圧力より小さければ、
   上記ゴム球１４が上記貫通穴周囲から外れて、
   上記貫通穴３ｃ，３ｊを開くようにした実用新
   案登録請求の範囲第１項に記載の吸気弁付安全
   弁。