特許 6387273 安全弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6387273

(24)【登録日】2018年8月17日

(45)【発行日】2018年9月5日

(54)【発明の名称】安全弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 17/38 20060101AFI20180827BHJP

【ＦＩ】

   F16K17/38 A

【請求項の数】2

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2014-181258(P2014-181258)

(22)【出願日】2014年9月5日

(65)【公開番号】特開2016-56822(P2016-56822A)

(43)【公開日】2016年4月21日

【審査請求日】2017年7月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】390033857

【氏名又は名称】株式会社フジキン

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】100106091

【弁理士】

【氏名又は名称】松村 直都

(74)【代理人】

【識別番号】100079038

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 彰

(74)【代理人】

【識別番号】100060874

【弁理士】

【氏名又は名称】岸本 瑛之助

(72)【発明者】

【氏名】松岡 真司

(72)【発明者】

【氏名】大道 邦彦

(72)【発明者】

【氏名】嶋 稔彦

(72)【発明者】

【氏名】野田 智哉

(72)【発明者】

【氏名】竹内 克之

【審査官】 加藤 昌人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０１２７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２９３９５８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０６３８２２３２（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２０１５−０７８７０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２０２７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０３２６３３４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ １７／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定温度以上で溶融または分解する感熱体、感熱体の溶融または分解に伴って筐体軸方向に移動する移動体および移動体を感熱体に向けて付勢する圧縮コイルばねを有する円筒状筐体と、筐体に固定された本体と、本体内の可動栓体配置通路に配されて移動体の移動に伴って筐体軸方向に直交する方向に移動する可動栓体と、可動栓体配置通路に通じ可動栓体の移動によって開放される逃がし通路とを備えており、筐体軸方向と容器外面とが平行になるように容器に配置される安全弁であって、
筐体内に、移動体、圧縮コイルばねおよび第１の感熱体を収納する第１収納部と、第１収納部の筐体軸方向に連なる第２収納部とが設けられており、第２収納部内に、一端が第１の感熱体に当接し筐体軸方向に移動可能なスペーサおよびスペーサの他端に当接する第２の感熱体が収納されていることを特徴とする安全弁。

【請求項2】

感熱体は、可溶体とされており、スペーサの各端部に、溶融した可溶体を排出するための通路が設けられていることを特徴とする請求項１の安全弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、安全弁に関し、特に、火災発生時等に容器内圧力が上昇し過ぎることを防止するため、容器に取り付けられて温度が上昇した場合に容器内のガスを開放する安全弁に関する。

【背景技術】

【0002】

このような安全弁として、高温時に融解する感熱体としての可溶体を有し、可溶体の融解に伴って可動栓体が移動することで、容器内のガスを開放する安全弁が知られている（特許文献１）。

【特許文献1】特開２００８−２０２７３６号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

上記安全弁は、容器の開口部に設置されるが、容器が長寸であって、開口部から離れた容器の部分が加熱された場合、開口部の温度が上昇する前に、容器内圧力が所定値を越えることがある。すなわち、容器が長寸の場合には、安全弁が作動すべき条件に達しても、作動しない恐れがある。

【0004】

この発明の目的は、容器が長寸であっても、確実に作動する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】

【0005】

この発明による安全弁は、所定温度以上で溶融または分解する感熱体、感熱体の溶融または分解に伴って移動する移動体および移動体を感熱体に向けて付勢する圧縮コイルばねを有する円筒状筐体と、筐体に固定された本体と、本体内の可動栓体配置通路に配されて移動体の移動に伴って移動する可動栓体と、可動栓体配置通路に通じ可動栓体の移動によって開放される逃がし通路とを備えている安全弁において、筐体内に、移動体、圧縮コイルばねおよび第１の感熱体を収納する第１収納部と、第１収納部の軸方向に連なる第２収納部とが設けられており、第２収納部内に、一端が第１の感熱体に当接し軸方向に移動可能なスペーサおよびスペーサの他端に当接する第２の感熱体が収納されていることを特徴とするものである。

【0006】

感熱体は、所定の臨界温度（融解温度）以上で溶融する可溶体（可溶合金または可溶性樹脂）であってもよく、所定の臨界温度（分解温度）以上で分解または破裂するグラスバルブ（ガラス球）であってもよい。

【0007】

第１収納部に収納された移動体、圧縮コイルばねおよび第１の感熱体は、従来と同様のもので、これらの構成によって、安全弁が取り付けられている容器の周囲の温度が第１の感熱体の臨界温度を超えた場合、第１の感熱体が溶融または分解し、これに伴って、移動体が移動して、可動栓体が移動可能となり、容器内圧力で可動栓体が移動させられて、容器内のガスが本体の可動栓体配置通路および逃がし通路を経て抜け出す。これによって、容器の破裂が防止される。

【0008】

容器の周囲の温度が第１の感熱体の臨界温度を超えないが、第２の感熱体の臨界温度を超えた場合、第２の感熱体が溶融または分解し、これに伴って、スペーサ、第１の感熱体および移動体が移動して、可動栓体が移動可能となり、容器内圧力で可動栓体が移動させられて、容器内のガスが本体の可動栓体配置通路および逃がし通路を経て抜け出す。これによって、容器の破裂が防止される。

【0009】

こうして、この発明の安全弁によると、容器が長寸で、その一部が高温になった場合、第１の感熱体および第２の感熱体のいずれか一方が溶融または分解することで、容器内のガスが開放され、容器が長寸であっても、確実に作動する。

【0010】

スペーサは、例えば、アルミニウムなどの金属製とされて、円柱状、フランジ部付き円柱状、有底円筒状などとされるが、これに限定されるものではない。スペーサは、一体品であってもよく、複数の部品から形成されてもよい。

【0011】

感熱体が可溶体の場合には、溶融した可溶体を排出するための通路が適宜な位置に設けられる。溶融した可溶体を排出するための通路は、筐体の周壁に設けられてもよく、スペーサに設けられてもよく、移動体に設けられてもよく、また、スペーサの端部の周囲に形成された間隙とされてもよく、移動体の周囲に形成された間隙とされてもよい。

【0012】

好ましくは、スペーサの各端部に、溶融した可溶体を排出するための通路（孔または筐体との間の間隙）が設けられているものとされる。

【0013】

溶融した可溶体を排出するための通路が筐体の周壁を貫通するように設けられた場合、この通路を通って外部から水や砂塵等が侵入する可能性があるが、溶融した可溶体を排出するための通路がスペーサに設けられていることで、このような水や砂塵等の侵入の可能性がなくなる。これにより、安全弁の作動不良の要因が除去される。

【発明の効果】

【0014】

この発明の安全弁によると、安全弁が取り付けられた容器の温度上昇に伴って、第１の感熱体および第２の感熱体のいずれか一方の温度が臨界温度を超えた場合、臨界温度を超えた感熱体が融解または分解し、これに伴って、移動体が移動して、可動栓体が移動可能となり、容器内圧力で可動栓体が移動させられて、容器内のガスが本体の可動栓体配置通路および逃がし通路を経て抜け出す。これによって、容器の破裂が防止される。したがって、容器が長寸で、その一部が高温になった場合、第１の感熱体および第２の感熱体のいずれか一方が融解または分解することで、容器内のガスが開放され、容器が長寸であっても、確実に安全弁が作動する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１は、この発明による安全弁の実施形態を示す縦断面図で、通常状態（閉状態）を示している。

【発明を実施するための形態】

【0016】

この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。以下の説明において、上下および左右は、図１の上下および左右をいうものとする。

【0017】

図１は、この発明の安全弁の１実施形態を示している。図１は、安全弁の雰囲気温度が所定値以下の通常状態、すなわち、通路が閉鎖された状態を示している。

【0018】

この実施形態の安全弁(1)は、左右方向にのびる円筒状筐体(2)と、筐体(2)の右端部に固定されて下方にのびる本体(3)と、上端部が筐体(2)内に突出するように本体(3)内の可動栓体配置通路(5)に配された可動栓体(4)と、可動栓体配置通路(5)に通じ可動栓体(4)の移動によって開放される逃がし通路(6)とを備えている。

【0019】

筐体(2)内には、左右方向に所定間隔をおいて配置された右側（第１）の可溶合金（感熱体）(11)および左側（第２）の可溶合金（感熱体）(12)と、右側の可溶合金(11)と左側の可溶合金(12)との間に介在させられたスペーサ(13)と、第１の可溶合金(11)に右側から当接し第１の可溶合金(11)または第２の可溶合金(12)の融解に伴って左方に移動する移動体(14)と、移動体(14)を左方に向けて付勢する圧縮コイルばね(15)とが設けられている。

【0020】

右側の可溶合金(11)、移動体(14)および圧縮コイルばね(15)は、従来の安全弁における必須構成であり、これらは、筐体(2)内の右端部分（第１収納部）(7)に収納されている。

【0021】

筐体(2)は、従来のものに比べて、左方に長く伸ばされており、筐体(2)内の左側部分に第２収納部(8)が形成され、ここに、左側（第２）の可溶合金（感熱体）(12)とスペーサ(13)とが配置されている。

【0022】

筐体(2)の右端部は底壁(2b)によって閉鎖されている。通常時に、各部材(11)(12)(13)(14)が圧縮コイルばね(15)の付勢力によって左方に動かないようにするための蓋(16)が、筐体(2)の左端部に左側の可溶合金(12)に当接するように嵌め入れられて固定されている。

【0023】

安全弁(1)は、本体(3)が容器(C)に取り付けられて使用され、異常時に作動するもので、異常は、例えば火災が発生して高温となった場合などで、この場合、可溶合金(11)(12)の少なくとも一方が所定温度で融解し、これに伴って、圧縮コイルばね(15)で左方に付勢された移動体(14)が左方に移動し、これに伴って、可動栓体(4)が移動可能となり、容器(C)内圧力で可動栓体(4)が上方に移動させられ、これにより、容器(C)内のガスが本体(3)の可動栓体配置通路(5)および逃がし通路(6)を経て抜け出すようになされている。

【0024】

本体(3)は、容器(C)の取付け形状に応じて、その形状が決定されるもので、図１には、その一部だけが示されている。

【0025】

逃がし通路(6)は、可動栓体配置通路(5)に比べて、径にして１．２倍以上（１．５倍程度）に太くなされている。

【0026】

移動体(14)は、金属製で、左右にのびる軸部(14a)と、軸部(14a)の左端に設けられたフランジ部(14b)とを有している。フランジ部(14b)の径は、筐体(2)の内径にほぼ等しくなされており、軸部(14a)の外周面と筐体(2)の内周面との間には、間隙が形成されている。

【0027】

スペーサ(13)は、金属製で、左右にのびる軸部(13a)と、軸部(13a)の左右端に設けられた左右フランジ部(13b)(13c)とを有している。左右フランジ部(13b)(13c)の径は、筐体(2)の内径にほぼ等しくなされており、軸部(13a)の外周面と筐体(2)の内周面との間には、間隙が形成されている。

【0028】

右側の可溶合金(11)は、円板状とされて、スペーサ(13)の右フランジ部(13c)の右面と移動体(14)のフランジ部(14b)の左面との間に配されている。左側の可溶合金(12)は、円板状とされて、スペーサ(13)の左フランジ部(13b)の左面と蓋(16)の右面との間に配されている。

【0029】

スペーサ(13)の右フランジ部(13c)には、融解した右側の可溶合金(11)をスペーサ(13)の軸部(13a)の外周面と筐体(2)の内周面との間の間隙に排出するための複数の貫通孔(21)が設けられており、スペーサ(13)の左フランジ部(13b)には、融解した左側の可溶合金(12)をスペーサ(13)の軸部(13a)の外周面と筐体(2)の内周面との間の間隙に排出するための複数の貫通孔(22)が設けられている。

【0030】

筐体(2)の右端部近傍には、移動体(14)の軸部(14a)の外径に対応する先端径を有する環状内方突出部(23)が設けられている。

【0031】

圧縮コイルばね(15)は、移動体(14)の軸部(14a)の外周面と筐体(2)の内周面との間に形成された間隙内に配されて、移動体(14)のフランジ部(14b)の右面と筐体(2)の右端部近傍の環状内方突出部(23)の左面とで受け止められている。

【0032】

本体(3)内の可動栓体配置通路(5)の延長線上に位置するように、筐体(2)の周壁(2a)の下部には、環状内方突出部(23)の右面に沿って下方にのびる貫通孔(24)が設けられるとともに、貫通孔(24)の下端の開口縁部に、周壁(2a)から下方にのびる円筒状突出部(25)が設けられている。円筒状突出部(25)は、本体(3)の上面に設けられた環状の嵌合凹所(26)の上部に嵌め合わされている。環状内方突出部(23)の下部右面と底壁(2b)の左面との間、貫通孔(24)および円筒状突出部(25)内は、筐体側の可動栓体配置通路を形成している。

【0033】

環状内方突出部(23)の上部右面と底壁(2b)の左面との間に、筐体側の可動栓体配置通路の終端部を形成し、作動時の可動栓体(4)の位置決めを行う位置決め凹所(27)が設けられている。

【0034】

可動栓体(4)は、本体(3)内の可動栓体配置通路(5)および筐体側の可動栓体配置通路に移動可能に嵌め入れられている。可動栓体(4)の外周の本体(3)側および筐体側に、本体側シール用リング(28)および筐体側シール用リング(29)がそれぞれ嵌められている。

【0035】

可動栓体(4)は、移動体(14)の軸部(14a)の右端部に下側から当接させられており、これにより、可動栓体(4)の上方への移動が阻止されている。可動栓体(4)に設けられた本体側シール用リング(28)は、可動栓体配置通路(5)の内周面に密着しており、これにより、通常時における可動栓体配置通路(5)からのガスの漏れが防止されている。筐体側シール用リング(29)は、円筒状突出部(25)の内周面に密着しており、これにより、逃がし通路(6)から筐体(2)内に水や砂塵等が侵入することが防止されている。

【0036】

移動体(14)が左方に移動して、可動栓体(4)の上方への移動が可能となった場合、可動栓体(4)は、容器(C)内圧力によって上方に移動させられる。

【0037】

逃がし通路(6)は、本体(3)上面の嵌合凹所(26)の下部に連なって可動栓体配置通路(5)に対して直交する方向にのびるように形成されている。したがって、可動栓体(4)の下端が嵌合凹所(26)の下部内まで移動すると、逃がし通路(6)を介して、容器(C)内のガスが開放される。

【0038】

この実施形態の安全弁(1)は、スペーサ(13)および左側の可溶合金(12)が追加されている点で、従来のものと相違している。

【0039】

安全弁(1)が取り付けられている容器(C)の周囲の温度が右側の可溶合金(11)の臨界温度を超えた場合、右側の可溶合金(11)が融解し、これに伴って、移動体(14)が左方に移動して、可動栓体(4)が移動可能となり、容器(C)内圧力で可動栓体(4)が移動させられて、容器(C)内のガスが本体(3)の可動栓体配置通路(5)および逃がし通路(6)を経て抜け出す。これによって、容器(C)の破裂が防止される。

【0040】

容器(C)の周囲の温度が右側の可溶合金(11)の臨界温度を超えないが、左側の可溶合金(12)の臨界温度を超えた場合、左側の可溶合金(12)が融解し、これに伴って、スペーサ(13)、右側の可溶合金(11)および移動体(14)が左方に移動して、可動栓体(4)が移動可能となり、容器(C)内圧力で可動栓体(4)が移動させられて、容器(C)内のガスが本体(3)の可動栓体配置通路(5)および逃がし通路(6)を経て抜け出す。これによって、容器(C)の破裂が防止される。

【0041】

こうして、この実施形態の安全弁(1)によると、容器(C)が長寸で、その一部が高温になった場合、２つの可溶合金(11)(12)のうちの少なくとも一方が融解することで、容器(C)内のガスが開放され、容器(C)が長寸であっても、確実に作動する。

【0042】

なお、上記において、スペーサ(13)の各端部である左右フランジ部(13b)(13c)に、溶融した可溶合金(11)(12)を排出するための通路（複数の貫通孔(21)(22)）が設けられているが、溶融した可溶合金(11)(12)を排出するための通路は、筐体(2)の周壁(2a)を貫通するように設けられてもよい。ただし、溶融した可溶合金(11)(12)を排出するための通路が筐体(2)の周壁(2a)を貫通するように設けられている場合、この通路を通って外部から水や砂塵等が侵入する可能性があることから、スペーサ(13)に設けることがより好ましい。右側の可溶合金(11)を排出するための通路となる複数の貫通孔は、移動体(14)のフランジ部(14b)に設けることもできる。また、スペーサ(13)または移動体(14)のフランジ部(13b)(13c)(14b)に複数の貫通孔を設けることに代えて、フランジ部(13b)(13c)(14b)の径を小さくすることで、フランジ部(13b)(13c)(14b)と筐体(2)の周壁(2a)との間に間隙を形成し、この間隙から溶融した可溶合金(11)(12)を排出するようにしてもよい。

【0043】

また、上記の可溶合金(11)(12)（感熱体の１例）は、所定の臨界温度（分解温度）以上で分解または破裂するグラスバルブ（ガラス球）に置き換えることができる。

【符号の説明】

【0044】

(1)：安全弁、(2)：筐体、(3)：本体、(4)：可動栓体、(5)：可動栓体配置通路、(6)：逃がし通路、(11)：第１の可溶合金（感熱体）、(12)：第２の可溶合金（感熱体）、(13)：スペーサ、(14)：移動体、(15)：圧縮コイルばね、(21(22)：貫通孔

【図1】