JPH0618155Y2 - 自動残圧弁付きボンベバルブ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、空ボンベ内に外気等が混入することを阻止す
る残圧弁を備えた自動残圧弁付きボンベバルブに関す
る。

（従来の技術） 抑々、主弁だけで構成されているボンベは、空になった
場合に主弁を閉じ忘れて開放したままで放置したときに
は、外気、塵埃、水、油などの不純物が中に入ってしま
う。

この不純物が新たに充填されるガスを汚染して純度を低
下させることがあるために需要者から回収した空ボンベ
は、水洗いして乾燥したのちに不純物を追い出すガス置
換または真空引き作業を行う必要がある。

この作業には多大の時間と労力と設備を要し好ましくな
かった。

このような好ましくない欠陥を解消するためになされた
ものとして実開昭６２−３７７００号公報によって開示
されているガスボンベ用残圧弁が知られている。

この公報記載のガスボンベ用残圧弁は、第６図に示すよ
うになっているものである。すなわち、 ガスボンベ５１内に貯蔵したガスの導入口５２、充填用
弁室５３、取出し用弁室５４及び導出口５５を１本の中
心線５６上に順に直列させて連通し、充填用弁室５３に
充填用弁体５７を、取出し用弁室５４に取出し用弁体５
８を挿入し、充填用弁室５３と取出し用弁室５４との間
に弁体ストッパー５９を設け、充填用弁体５７及び取出
し用弁体５８は各閉弁バネ６０、６１で弁体ストッパー
５９側に押付けて、各弁面６２、６３を互いに接当する
事により、各弁体５７、５８に形成した前記中心線５６
の方向に走る各通気路６４、６５の相互の連通を遮断す
るように構成し、ガスボンベ５１へガスを充填する状態
では、充填ガスが導出口５５、取出し用弁室５４及び取
出し用弁体５８の通気路６５を通って充填用弁体５７の
閉弁用受圧面６７を加圧して、充填用弁体５７を閉弁バ
ネ６０に抗して取出し用弁体５８から押し離して開弁さ
せ、充填ガスがさらに開弁隙間・充填用弁室５３及び充
填用弁体５７の通気路６４を通つて導入口５２からガス
ボンベ５１内へ圧入され、また、ガスボンベ５１内に内
蔵したガスをボンベ外に取出す状態では、貯蔵ガスが導
入口５２・充填用弁室５３・充填用弁体５７の通気路６
４及び取出し用弁室５４を通って取出し用弁体５８の開
弁用受圧面７０を加圧して、取出し用弁体５８を閉弁バ
ネ６１に抗して充填用弁体５７から押し離して開弁さ
せ、貯蔵ガスがさらに開弁隙間及び取出し用弁体５８の
通気路６５を通って導出口５５から外部へ流出し、か
つ、ガスボンベ５１の内圧が残圧値にまで低下した状態
では、閉弁バネ６１がボンベ内圧に打ち勝って取出し用
弁体５８を充填用弁体５７に接当して閉弁させて、貯蔵
ガスの流出を遮断し、ボンベ内圧が残圧値よりも低下し
ないように、更に取出し用弁体５８の中央部に通気路６
５を貫通させて形成し、この通気路６５の孔周面でメス
型弁面６３を形成するとともに、取出し用弁体５８の外
周面と弁室内周面との間を封止リング７３で封止して構
成し、また充填用弁体５７の一端の中央部から突出させ
たオス形の弁面６２と前記メス形弁面６３との閉弁接当
面間を閉弁用封止具７５で封止し、その弁体他端面の中
央部からのその弁体一端面の外周寄り部に亘って通気路
６４を貫通させて形成するとともに、その弁体外周面と
弁室内周面とを摩擦接触体７６を介して摩擦接触させて
構成したものである。

しかし乍ら、前記公報記載のガスボンベ用残圧弁には次
のような問題点がある。すなわち、 ａ．ガスボンベ５１内に貯蔵したガスの導入口５２、充
填用弁室５３、取出し用弁室５４及び導出口５５を１本
の中心線５６上に順に直列させて連通し、充填用弁室５
３に充填用弁体５７を、取出し用弁室５４に取出し用弁
体５８を挿入し、充填用弁室５３と取出し用弁室５４と
の間に弁体ストッパー５９を設け、充填用弁体５７及び
取出し用弁体５８は各閉弁バネ６０、６１で弁体ストッ
パー５９側に押付けて、各弁面６２、６３を互いに接当
する事により、各弁体５７、５８に形成した前記中心線
５６の方向に走る各通気路６４、６５の相互の連通を遮
断するように構成した軸方向一列配列構造であるので、
軸方向に長い構成のものの製造には適するが短いものの
製造には向かない。

ｂ．充填用弁体５７と取出し用弁体５８との間に閉弁バ
ネ６０、６１による戻し過ぎを阻止するためのストッパ
ー５９が必要で構成が煩瑣である。

ｃ．ガスボンベ５１へガスを充填する状態では、充填ガ
スが導出口５５、取出し用弁室５４及び取出し用弁体５
８の通気路６５を通って充填用弁体５７の閉弁用受圧面
６７を加圧して、充填用弁体５７を閉弁バネ６０に抗し
て取出し用弁体５８から押し離して開弁させ、充填ガス
がさらに開弁隙間・充填用弁室５３及び充填用弁体５７
の通気路６４を通つて導入口５２からガスボンベ５１内
へ圧入され、また、ガスボンベ５１内に内蔵したガスを
ボンベ外に取出す状態では、貯蔵ガスが導入口５２・充
填用弁室５３・充填用弁体５７の通気路６４及び取出し
用弁室５４を通って取出し用弁体５８の開弁用受圧面７
０を加圧して、取出し用弁体５８を閉弁バネ６１に抗し
て充填用弁体５７から押し離して開弁させ、貯蔵ガスが
さらに開弁隙間及び取出し用弁体５８の通気路６５を通
って導出口５５から外部へ流出する構成であるので、す
なわち、ガス充填の場合におけるガスの通り道とガス取
出しの場合におけるガスの通り道（但し、ガスの流れ方
向は逆である。）が同じであるので、ガス充填の場合の
単位時間当たりの充填量をガス取出しの取出し量より多
くする（すなわち、ガス充填をし易くする）ようなもの
の設計・製造には向かない。

ｄ．取出し用弁体５８の中央部に通気路６５を貫通させ
て形成し、この通気路６５の孔周面でメス型弁面６３を
形成し、また充填用弁体５７の一端の中央部から突出さ
せたオス形の弁面７２と前記メス形弁面７３との閉弁接
当面間を閉弁用封止具７５で封止し、その弁体他端面の
中央部からのその弁体一端面の外周寄り部に亘って通気
路６４を貫通させて形成すると共に充填用弁体５７及び
取出し用弁体５８は各閉弁バネ６０、６１で弁体ストッ
パー５９側に押付けて、各弁面６２、６３を互いに接当
する事により、各弁体５７、５８に形成した前記中心線
５６の方向に走る各通気路６４、６５の相互の連通を遮
断するようにしたので、ガスボンベ５１の内圧が残圧値
にまで低下した状態では、閉弁バネ６１がボンベ内圧に
打ち勝って取出し用弁体５８を充填用弁体５７に接当し
て閉弁させて、貯蔵ガスの流出を遮断するものであっ
て、すなわち、第６図に示すような残圧保持状態の場合
にはオス形弁面６２および閉弁封止具７５とメス形弁面
６３とによるシール部が変動する変動シール構造である
ので、低圧時におけるシール機能の信頼性に不安があ
る。

ｅ．取出し用弁体５８の外周面と弁室内周面との間を封
止リング７３で封止し充填用弁体５７の一端面の中央部
から突出させたオス形の弁面７２と前記メス形弁面７３
との閉弁接当面間を閉弁用封止具７５で封止するように
したものであるので、封止リング７３および摩擦接触体
７６が比較的早期に摩耗（両者の作動回数が異なり摩耗
量も異なる）しやすく、しかも当該摩耗が異なって進む
に従ってこれ等封止リング７３、摩擦接触体７６の弁室
内周面に対する圧接力が異って低下する状態および上記
変動シール構造である状態において保持残圧を得るよう
にしたものであるので、残圧の設定値が長期に亘るに従
って高くなり残圧保持機能が緩慢になる。

ｆ．封止リング７３および摩擦接触体７６が摺動抵抗と
なって好ましくない。

ｇ．閉弁バネ６１の作用力に摺動抵抗力を加えた値から
設定残圧を決める必要があるので当該設定が困難であ
る。

（考案が解決しようとする課題） 本考案は上記した問題点を解決した新規の自動残圧弁付
きボンベバルブを提供することを目的とする。

（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に係わる自動残圧弁付
きボンベバルブは、弁箱１の下端にボンベ２の首部への
螺着部３を、また同弁箱１に縦向き貫孔と同縦向き貫孔
５と交叉しない横向き貫孔７とを設け、縦向き貫孔５の
中間個所に主弁座８を持つ主弁室９を形成すると共に同
縦向き貫孔５の上半部に手動操作の主弁１０を当該主弁
１０が主弁座８に着座して閉じ且つ同主弁座８から離れ
て開く状態として螺入し、横向き貫孔７の左端をガス出
口孔１２としてこのガス出口孔１２の内周面に減圧弁等
の連結部を刻設すると共に同横向き貫孔７の右半部を広
い径として円筒内周壁面の残圧弁室１３を形成し、残圧
弁室１３と前記主弁室９を中間孔１１で連通し、残圧弁
室１３の内端に左方に向って狭くなる円錐形の第１弁座
部１４を、同じく外端の内周面に第２雌ネジ１５を設
け、残圧弁室１３内に左半分の外周が円錐形面１６を右
半分の外周が多角形面１７を呈する流入弁体１８を、多
角形面１７の稜が同残圧弁室１３の円筒内周壁面に摺動
自在に当接した状態で装入し、流入弁体１８に両端が同
流入弁体１８の左右両端に連通した左半分が細径で右半
分が太径の貫通孔２０を穿設し、貫通孔２０の太径部２
１の内周壁を円筒面とすると共に太径部２１内に外周が
多角形面２２の有底筒状流出弁体２３を、多角形面２２
の稜が同太径部２１の円筒内周壁面に摺動自在に当接し
た状態および開口縁２４が太径部２１と細径部２５の間
に形成された段部２６に衝合自在の状態で装入し、流出
弁体２３の周壁において稜と稜の間の面に内外に連通す
る流出側導孔２７を開設し、太径部２１の外端内に筒状
の第１端蓋２８を螺着し、第１端蓋２８の内端の内周に
円錐形の第２弁座部２９を、また流出弁体２３の底壁の
外面に同第２弁座部２９に着座して貫通孔２０を閉蓋状
態とする円錐形の弁部３０をそれぞれ設け前記第２雌ネ
ジ１５に第２端蓋３１を螺着し、第２端蓋３１と第１端
蓋２８の間に流入弁体１８を左方に押圧する第１バネ３
２を、また段部２６と流出弁体２３の間に同流出弁体２
３を右方に押圧する第２バネ３３を夫々挟装したもので
ある。

（実施例） 第１図乃至第５図に示す本考案の実施例は、下端にボン
ベ２の首部への螺着部用雄ネジ部３を、備えた十字形状
の弁箱１を形成し、この弁箱１の縦向き部４に同部４の
上下両端面に開口する縦向き貫孔５を、同じく横向き部
６に同部６の左右両端面に開口する横向き貫孔７をこれ
等孔５、７が交叉しない状態で穿設する。

縦向き貫孔５の中間個所に主弁座８をもつ主弁室９を形
成すると共に同縦向き貫孔５の上半部に手動ハンドル３
５および弁軸３６で左右方向回転する主弁１０を、当該
主弁１０が主弁座８に着座して閉じ同主弁座８から離れ
て開く状態として螺入し、横向き貫孔７の左端をガス出
口孔１２としてこのガス出口孔１２の内周面に減圧弁等
の連結用の第１雌ネジ１２′を刻設すると共に同横向き
貫孔７の右半部を広い径として円筒内周壁面の残圧弁室
１３を形成し、この残圧弁室１３と前記主弁室９を中間
孔１１で連通状態とする。

残圧弁室１３の内端に左方に向って狭くなる円錐形の第
１弁座部１４を、同じく外端の内周面に第２雌ネジ１５
を設けると共に当該残圧弁室１３内に左半分の外周が円
錐形面１６を右半分の外周が多角形面１７を呈する流入
弁体１８を、多角形面１７の稜が同残圧弁室１３の円筒
内周壁面に摺動自在に当接した状態で装入する。

流入弁体１８に両端が同流入弁体１８の左右両端に連通
した左半分が細径で右半分が太径の貫通孔２０を穿設
し、この貫通孔２０の太径部２１の内周壁を円筒面とす
ると共に太径部２１内に外周が多角形面２２の有底筒状
流出弁体２３を、多角形面２２の稜が同太径部２１の周
壁面に摺動自在に当接した状態および開口縁２４が太径
部２１と細径部２５の間に形成された段部２６に衝合自
在の状態で装入し、流出弁体２３の周壁において稜と稜
の間の面に内外に連通する導孔２７を開設する。

太径部２１の外端内に筒状の第１端蓋２８を螺着し、第
１端蓋２８の内端の内周に円錐形の第２弁座部２９を、
また流出弁体２３の底壁の外面に同第２弁座部２９に着
座して貫通孔２０を閉蓋状態とする円錐形の弁部３０を
それぞれ設ける。

前記第２雌ネジ１５に第２端蓋３１を螺着し、この第２
端蓋３１と第１端蓋２８の間に流入弁体１８を左方に押
圧する第１バネ３２を、また段部２６と流出弁体２３の
間に同流出弁体２３を右方に押圧する第２バネ３３を夫
々挟装したものである。

尚、図中符号３８は後向き開口状に形成された安全弁
室、３９は安全弁室３８に後方から螺締された安全弁を
示す。

（作用） ボンベ２にガスが充填された状態において、手動ハンド
ル３５を開くと、ボンベ２内のガスが主弁室９および中
間孔１１を経て残圧弁室１３に流れ込んで流出弁体２３
を第２バネ３３の作用力に抗して左方に移動させ、第１
端蓋２８の内径孔、導孔２７、流出弁体２３内、細径部
２５、ガス出口孔１２を列記順に通り第１雌ネジ１２′
に連結された減圧弁等に流れる。

ボンベ２の内圧が空に近い設定残圧に降下したときに
は、第１端蓋２８の内径孔から流入して流入弁体２３を
押すガスの開弁力が第２バネ３３の閉弁力よりも弱くな
り、ボンベ２内に設定残圧が残されたまま流出弁体２３
が第２バネ３３で自動的に閉止される。このため、たと
えば主弁１０が開放されたのままで放置されても、第２
バネ３３による流出弁体２３の閉止および第１バネ３１
による流入弁体１８の閉止で外気などの外部からの不純
物がボンベ２内に侵入することがない。

空になったボンベ２を回収してこれにガスを再充填する
場合にはガス充填装置のガス充填口をガス出口孔１２に
第１雌ネジ１２′を利用して接続し、主弁１０を開いて
充填ガスをボンベ２に向けて圧送する。すると充填ガス
は、ガス圧で流入弁体１８を第１バネ３２に抗して押し
開き、流入弁体１８の多角形面と残圧弁体１３の内面と
の間、中間孔１１、主弁室９を列記順に通ってボンベ２
内に流入し充填される。このガス充填が終了して主弁１
０を閉じたのちにガス出口孔１２からガス充填口を外し
たときには、流入弁体１８が第１バネ３２に作用力で自
動的に閉じる。

（考案の効果） 本考案に係わる自動残圧弁付きボンベバルブは、前記の
ような構成であるので次の効果を奏する。

Ａ．流入弁体１８の中に流出弁体２３と第２バネ３３を
内蔵した構成であるので、軸方向寸法の短いものの製造
には向いている。

Ｂ．流入弁体１８は第１弁座部１４に、流出弁体２３は
第２弁座部２９に各々別個に着座する構成であるので、
敢えて上記した公報記載のガスボンベ用残圧弁における
ようなストッパー５９は不能であって構成が簡略であ
る。

Ｃ．上記作用において述べたようにボンベ２にガスを充
填するときのガスの通り道とボンベ２からガスを排出す
るときのガスの通り道とが異り、しかもガス充填の場合
には径の大きい流入弁体１８のまわりを多い流量でガス
が流れ、またガス排出の場合には径の小さい流出弁体２
３のまわりを流れるので、ガス充填の場合の単位時間当
りの充填量をガス排出の場合の単位時間当りの排出量よ
りも多くなるようなものの設計・製造を容易にする。

Ｄ．残圧保持状態（第２図参照）の場合には流入弁体１
８が第１弁座部１４に、流入弁体２３が第２弁座部２９
にそれぞれ着座してシール機能をなす固定シール構造で
あるので、上記した公報記載の可動シール構造のものに
比して低圧時におけるシール機能の信頼度が高い。

Ｅ．円筒形内周壁面の残圧弁室１３内に外周が多角形面
１７を呈する流入弁体１８、また内周壁面が円筒形を呈
する流入弁体１８内に外周が多角形面２２を呈する流出
弁体２３を、それぞれ多角形面１７、２２の稜が円筒形
の内周壁面に摺動自在に当接させた状態で装入したの
で、上記した公報記載のガスボンベ用残圧弁におけるよ
うな封止リング７３も摩擦接触体７６もいらないもので
あって、上記ｅ、ｆ、ｇにおいて述べたような、残圧保
持機能の緩慢さの解消、摺動抵抗力の軽少化、残圧点の
設定の単純化（本考案の場合には第２バネ３３の作用力
の値で決める）を達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す縦断正面図。第２図は第
１図Ａ−Ａ線に沿う断面図、第３図は第２図Ｂ−Ｂ線に
沿う断面図、第４図はガス放出の際の状態を示す第１図
Ａ−Ａ線に沿う断面図、第５図は同じくガス再充填の際
の状態を示す第１図Ａ−Ａ線に沿う個所の断面図、第６
図は従来例を示す断面図である。 １…弁箱、２…ボンベ、３…螺着部、４…縦向き部、５
…縦向き貫孔、６…横向き部、７…横向き貫孔、８…主
弁座、９…主弁室、１０…主弁、１１…中間孔、１２…
ガス出口孔、１２…第１雌ネジ、１３…残圧弁室、１４
…第１弁座部、１５…第２雌ネジ、１６…円錐形面、１
７…多角形面、１８…流入弁体、２０…貫通孔、２１…
太径部、２２…多角形面、２３…流出弁体、２４…開口
縁、２５…細径部、２６…段部、２７…導孔、２８…第
１端蓋、２９…第２弁座部、３０…弁部、３１…第２端
蓋、３２…第１バネ、３３…第２バネ、３５…手動ハン
ドル、３６…弁軸、３８…安全弁室、３９…安全弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】弁箱１の下端にボンベ２の首部への螺着部
   ３を、また同弁箱１に縦向き貫孔と同縦向き貫孔５と交
   叉しない横向き貫孔７とを設け、縦向き貫孔５の中間個
   所に主弁座８をもつ主弁室９を形成すると共に同縦向き
   貫孔５の上半部に手動操作の主弁１０を当該主弁１０が
   主弁座８に着座して閉じ且つ同主弁座８から離れて開く
   状態として螺入し、横向き貫孔７の左端をガス出口孔１
   ２としてこのガス出口孔１２の内周面に減圧弁等の連結
   部を刻設すると共に同横向き貫孔７の右半部を広い径と
   して円筒内周壁面の残圧弁室１３を形成し、残圧弁室１
   ３と前記主弁室９を中間孔１１で連通し、残圧弁室１３
   の内端に左方に向って狭くなる円錐形の第１弁座部１４
   を、同じく外端の内周面に第２雌ネジ１５を設け、残圧
   弁室１３内に左半分の外周が円錐形面１６を右半分の外
   周が多角形面１７を呈する流入弁体１８を、多角形面１
   ７の稜が同残圧弁室１３の円筒内周壁面に摺動自在に当
   接した状態で装入し、流入弁体１８に両端が同流入弁体
   １８の左右両端に連通した左半分が細径で右半分が太径
   の貫通孔２０を穿設し、貫通孔２０の太径部２１の内周
   壁を円筒面とすると共に太径部２１内に外周が多角形面
   ２２の有底筒状流出弁体２３を、多角形面２２の稜が同
   太径部２１の円筒内周壁面に摺動自在に当接した状態お
   よび開口縁２４が太径部２１と細径部２５の間に形成さ
   れた段部２６に衝合自在の状態で装入し、流出弁体２３
   の周壁において稜と稜の間の面に内外に連通する流出側
   導孔２７を開設し、太径部２１の外端内に筒状の第１端
   蓋２８を螺着し、第１端蓋２８の内端の内周に円錐形の
   第２弁座部２９を、また流出弁体２３の底壁の外面に同
   第２弁座部２９に着座して貫通孔２０を閉蓋状態とする
   円錐形の弁部３０をそれぞれ設け前記第２雌ネジ１５に
   第２端蓋３１を螺着し、第２端蓋３１と第１端蓋２８の
   間に流入弁体１８を左方に押圧する第１バネ３２を、ま
   た段部２６と流出弁体２３の間に同流出弁体２３を右方
   に押圧する第２バネ３３を夫々挟装したことを特徴とす
   る自動残圧弁付きボンベバルブ。