特開 2024-98243 流体開閉弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024098243

(43)【公開日】2024-07-23

(54)【発明の名称】流体開閉弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 37/00 20060101AFI20240716BHJP

【ＦＩ】

F16K37/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023001621

(22)【出願日】2023-01-10

(71)【出願人】

【識別番号】000208064

【氏名又は名称】大洋技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100119585

【弁理士】

【氏名又は名称】東田 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100096998

【弁理士】

【氏名又は名称】碓氷 裕彦

(72)【発明者】

【氏名】邵 煕鵬

(72)【発明者】

【氏名】森 克巳

【テーマコード（参考）】

3H065

【Ｆターム（参考）】

3H065AA01

3H065BA01

3H065BA06

3H065BB06

3H065BC03

(57)【要約】

【課題】流体開閉弁が低圧で閉じているのか、所定圧で開いているのか、及び、高圧で閉じているのかを使用者が容易に判断できるようにする。
【解決手段】低圧でダイヤフラムが第１位置にある時、低圧表示部が所定圧表示部より第２方向に露出し、使用者は低圧状態で流体開閉弁が閉じていることを直感できる。また、所定圧でダイヤフラムが第３位置にある時、低圧表示部は所定圧表示部に覆われ、所定圧表示部が最も目につきやすくなる。これにより、使用者は所定圧状態で流体開閉弁が開いていることを把握できる。更に、高圧でダイヤフラムが第２位置にある状態では、高圧表示部は所定圧表示部より第２方向に飛び出ることとなる。その為、ダイヤフラムの第２位置にある際に、高圧表示部が目立ち、使用者は高圧状態で流体開閉弁が閉じていることを確認できる。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ダイヤフラム室、このダイヤフラム室に流体を流入する流入通路、前記ダイヤフラム室から流体を流出する流出通路を備えるバルブ本体と、
前記ダイヤフラム室と略円形のダイヤフラムを挟んで配置され大気連通口を介して内部が大気圧に保たれる定圧室を形成するバルブカバーと、
前記ダイヤフラム室に配置され、前記ダイヤフラムの前記ダイヤフラム室側への変位方向である第１方向及び前記ダイヤフラムの前記定圧室側への変位方向である第２方向に移動可能で、前記ダイヤフラムが前記第１方向の端側である第１位置と前記第２方向の端側である第２位置にある際に前記流入通路と前記流出通路を遮断し、前記第１方向及び前記第２方向の中間部位である第３位置にある際に前記流入通路と前記流出通路とを連通させる弁体機構と、
前記バルブカバーの前記大気連通口に対して前記第１方向及び前記第２方向に移動可能に配置され、前記ダイヤフラムの前記第１位置から前記第２位置まで変位する高圧表示部と、
前記バルブカバーの前記大気連通口に対して前記第１方向及び前記第２方向に移動可能に配置され、前記ダイヤフラムの前記第１位置から前記第３位置まで変位する所定圧表示部と、
前記バルブカバーの前記大気連通口に固定配置され、前記ダイヤフラムが前記第１位置にある時前記所定圧表示部より前記第２方向に露出し、前記ダイヤフラムが前記第３位置にある時前記所定圧表示部により覆われる低圧表示部を有する固定部材と、
を備えることを特徴とする流体開閉弁。

【請求項2】

前記所定圧表示部には貫通穴が形成されており、前記低圧表示部はこの貫通穴を貫通可能に配置され、前記ダイヤフラムが前記第１位置にある時前記低圧表示部は前記貫通穴より突出し、前記ダイヤフラムが前記第３位置にある時前記低圧表示部は前記貫通穴内に埋没する
ことを特徴とする請求項１に記載の流体開閉弁。

【請求項3】

前記低圧表示部及び前記貫通穴は、前記ダイヤフラムの中心軸を中心に略点対称となる位置に複数配置されている
ことを特徴とする請求項２に記載の流体開閉弁。

【請求項4】

前記固定部材には、前記所定圧表示部の前記第１位置から前記第３位置までの前記第１方向及び前記第２方向の移動を許容し、前記所定圧表示部の前記第３位置から前記第２位置までの前記第２方向の移動を阻止する係止機構が形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の流体開閉弁。

【請求項5】

前記所定圧表示部を前記第２方向に付勢する所定圧表示部バネを更に備える
ことを特徴とする請求項４に記載の流体開閉弁。

【請求項6】

前記ダイヤフラムを前記第１方向に付勢するダイヤフラム付勢バネを更に備える
ことを特徴とする請求項１に記載の流体開閉弁。

【請求項7】

前記高圧表示部と前記所定圧表示部と前記低圧表示部とは、互いに異なる色に着色されている
ことを特徴とする請求項１に記載の流体開閉弁。

【請求項8】

前記弁体機構は、前記第１方向及び前記第２方向に前記ダイヤフラムと共に移動するカム構造体と、前記第１方向及び前記第２方向とは直交する方向であって前記流入通路に形成された弁座から前記ダイヤフラム室に向かう方向である第３方向及び前記流入通路の前記ダイヤフラム室から前記弁座に向かう方向である第４方向に移動して、前記弁座を開閉する弁体部材とを備え、
前記カム構造体は、前記第１位置と前記第２位置が、前記第３位置より前記第３方向に変移した形状であり、
前記弁体部材は、前記弁座と当接離脱する弁本体と、前記カム構造体と当接して前記カム構造体の前記第１方向及び前記第２方向の移動を前記第３方向及び第４方向の変位に代えて前記弁本体に伝える弁ロットとを備える
ことを特徴とする請求項１に記載の流体開閉弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本件の開示は流体の圧力に応じて流路の開閉を切り替える開閉弁に関し、例えば、ガス配管の開閉等に用いることができる。

【背景技術】

【0002】

流体の開閉弁として、流体の圧力に応じて流体圧が低圧側所定圧より低い状態では流路を閉じ、低圧側所定圧と高圧側所定圧との間の作動圧の状態では流路を開き、流体圧が高圧側所定圧より高くなると流路を閉じる開閉弁が用いられる場合がある。特許文献１記載の流体開閉弁では、閉、開、閉の３つの状態を切り替えて維持するために、圧力に応じて変移するダイヤフラムを用いている。そして、ダイヤフラムの変位は大気連通口に配置されたキャップに伝達される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】中国特許公告ＣＮ２１３７４５１０５Ｕ号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ただ、キャップはダイヤフラムの変位に応じて移動するものの、キャップ自体によりダイヤフラムの位置、即ち、流体開閉弁の開閉位置を直感的に表示することはない。その為、使用者にとって、流体開閉弁の位置が定常の開状態であるのか、異常時の閉状態であるのかを直ちに判断することが困難であった。

【0005】

本件開示は、上記点に鑑み、流体開閉弁が低圧で閉じているのか、所定圧で開いているのか、及び、高圧で閉じているのかを使用者が容易に判断できるようにすることを課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一つは、ダイヤフラム室このダイヤフラム室に流体を流入する流入通路ダイヤフラム室から流体を流出する流出通路を備えるバルブ本体と、ダイヤフラム室と略円形のダイヤフラムを挟んで配置され大気連通口を介して内部が大気圧に保たれる定圧室を形成するバルブカバーとを有する流体開閉弁である。本開示の一つは、ダイヤフラム室に配置され、ダイヤフラムのダイヤフラム室側への変位方向である第１方向及びダイヤフラムの定圧室側への変位方向である第２方向に移動可能で、ダイヤフラムが第１方向の端側である第１位置と第２方向の端側である第２位置にある際に流入通路と流出通路を遮断し、第１方向及び第２方向の中間部位である第３位置にある際に流入通路と流出通路とを連通させる弁体機構も有している。

【0007】

また、本開示の一つは、バルブカバーの大気連通口に対して第１方向及び第２方向に移動可能に配置され、ダイヤフラムの第１位置から第２位置まで変位する高圧表示部と、バルブカバーの大気連通口に対して第１方向及び第２方向に移動可能に配置され、ダイヤフラムの第１位置から第３位置まで変位する所定圧表示部と、バルブカバーの大気連通口に固定配置され、ダイヤフラムが第１位置にある時所定圧表示部より第２方向に露出し、ダイヤフラムが第３位置にある時所定圧表示部により覆われる低圧表示部を有する固定部材も備えている。

【0008】

本開示の一つによれば、ダイヤフラムが第１位置にある時、低圧表示部が所定圧表示部より第２方向に露出しているので、低圧表示部を見ることで、使用者は低圧状態で流体開閉弁が閉じていることを直感できる。また、ダイヤフラムが第３位置にある時、低圧表示部は所定圧表示部に覆われ、所定圧表示部が最も目につきやすくなる。これにより、使用者は、所定圧状態で流体開閉弁が開いていることを把握できる。更に、高圧表示部はダイヤフラムの第２位置まで移動できるのに対し、所定圧表示部はダイヤフラムの第３位置迄しか移動できない。その為、ダイヤフラムが第２位置にある状態では、高圧表示部は所定圧表示部より第２方向に飛び出ることとなる。その為、ダイヤフラムの第２位置にある際に、高圧表示部が目立ち、使用者は高圧状態で流体開閉弁が閉じていることを確認できる。

【0009】

本開示の他は、所定圧表示部には貫通穴が形成されており、低圧表示部はこの貫通穴を貫通可能に配置されている。そして、ダイヤフラムが第１位置にある時低圧表示部は貫通穴より突出し、ダイヤフラムが第３位置にある時低圧表示部は貫通穴内に埋没する。

【0010】

本開示の他によれば、ダイヤフラムが第１位置にある時低圧表示部は貫通穴より突出しているので、突出した低圧表示部を見ることで、使用者は低圧状態で流体開閉弁が閉じていることを直感できる。また、ダイヤフラムが第３位置にある時低圧表示部は貫通穴内に埋没するので、低圧表示部を見ることができない。その為、使用者は、所定圧状態で流体開閉弁が開いていることを把握できる。

【0011】

本開示の他は、低圧表示部及び貫通穴は、ダイヤフラムの中心軸を中心に略点対称となる位置に複数配置されている。複数配置されているので、使用者が低圧状態で流体開閉弁が閉じているのか、所定圧状態で流体開閉弁が開いているのかを確実に把握できる。特に、ダイヤフラムの中心軸を中心に略点対称となる位置に配置されているので、使用者にとって把握しやすい。

【0012】

本開示の更に他は、固定部材には、所定圧表示部の第１位置から第３位置までの第１方向及び第２方向の移動を許容し、所定圧表示部の第３位置から第２位置までの第２方向の移動を阻止する係止機構が形成されている。これにより、所定圧表示部が第３位置から更に第２方向に移動するのを防ぐことができる。換言すれば、高圧表示部のみが第２方向に移動し、高圧時に高圧表示部を所定圧表示部より飛び出させることができる。

【0013】

本開示の更に他は、所定圧表示部を第２方向に付勢する所定圧表示部バネを更に備えている。これにより、所定圧表示部を高圧表示部と共に第２方向に第３位置まで変位させることができる。

【0014】

更なる本開示は、ダイヤフラムを第１方向に付勢するダイヤフラム付勢バネを更に備えている。ダイヤフラム付勢バネは必須ではないが、ダイヤフラム付勢バネを加えることでダイヤフラムの挙動を安定させることができる。

【0015】

本開示の更なる開示は、高圧表示部と所定圧表示部と低圧表示部とは、互いに異なる色に着色されている。高圧表示部、所定圧表示部及び低圧表示部の色を変えることで、使用者にとって、高圧で流体開閉弁が閉じているのか、所定圧で流体開閉弁が開いているのか、若しくは低圧で流体開閉弁が閉じているのかを一層容易に判断することが可能である。

【0016】

本開示の更なる開示では、弁体機構は、第１方向及び第２方向にダイヤフラムと共に移動するカム構造体と、第１方向及び第２方向とは直交する方向であって流入通路に形成された弁座からダイヤフラム室に向かう方向である第３方向及び流入通路のダイヤフラム室から弁座に向かう方向である第４方向に移動して弁座を開閉する弁体部材とを備えている。且つ、カム構造体は、第１位置と第２位置が、第３位置より第３方向に変移した形状であり、弁体部材は、弁座と当接離脱する弁本体と、カム構造体と当接してカム構造体の第１方向及び第２方向の移動を第３方向及び第４方向の変位に代えて弁本体に伝える弁ロットとを備えている。

【0017】

この開示によれば、弁体機構により、高圧状態で流体開閉弁を確実に閉じることができる。そして、所定圧状態では、流体開閉弁をスムーズに開くことができ、併せて、低圧状態でも流体開閉弁を確実に閉じることができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、流体開閉弁の低圧閉弁状態（第１位置）の断面図である。

【図2】図２は、流体開閉弁の所定圧開弁状態（第３位置）の断面図である。

【図3】図３は、流体開閉弁の高圧閉弁状態（第２位置）の断面図である。

【図4】図４は、図１図示流体開閉弁の高圧表示部、所定圧表示部及び低圧表示部を示す斜視図である。

【図5】図５は、図２図示流体開閉弁の高圧表示部、所定圧表示部及び低圧表示部を示す斜視図である。

【図6】図６は、図３図示流体開閉弁の高圧表示部、所定圧表示部及び低圧表示部を示す斜視図である。

【図7】図７は、流体開閉弁の他の例の高圧表示部、所定圧表示部及び低圧表示部を示す斜視図である。

【図8】図８は、流体開閉弁の他の例のバルブカバー部分を示す断面図である。

【図9】図９は、流体開閉弁の他の例の低圧閉弁状態（第１位置）の断面図である。

【図10】図１０は、流体開閉弁の他の例の所定圧開弁状態（第３位置）の断面図である。

【図11】図１１は、流体開閉弁の他の例の高圧閉弁状態（第２位置）の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１ないし図３において、１は流体開閉弁である。１００はバルブ本体で、アルミニウム若しくはアルミニウム合金のダイキャストにより成形されている。このバルブ本体１００には最大径が５０～６０ミリメートル程度の円筒形のダイヤフラム室１１０が形成されている。また、バルブ本体１００には、このダイヤフラム室１１０に流体を流入する流入通路１２０も形成されている。なお、流体として本例ではガスを用いている。そして、流入通路１２０はガス会社等からのガス同入管に連結している。流入通路１２０の内径は５～１０ミリメートル程度である。

【0020】

バルブ本体１００には、この流入通路１２０のダイヤフラム室１１０とは反対側面に弁座１３０が形成されている。また、バルブ本体１００には、ダイヤフラム室１１０から流体を流出する流出通路１４０も形成されている。流出通路１４０の内径も５～１０ミリメートル程度である。そして、流出通路１４０の下流には、ポリアセタールＰＯＭやナイロン等の樹脂製の流出管（図示せず）が配置されている。なお、流出管には、家庭用のガスコンロ等のガス機器と流体開閉弁１とを繋ぐガス配管が接続される。

【0021】

バルブ本体１００のダイヤフラム室１１０と対向して、アルミニウム若しくはアルミニウム合金製のバルブカバー３００が配置されている。このバルブカバー３００とバルブ本体１００とによって、ニトリルゴム製で円形のダイヤフラム３１０の外周が挟持される。従って、ダイヤフラム室１１０はダイヤフラム３１０により閉じられる。また、バルブカバー３００はダイヤフラム３１０によりダイヤフラム室１１０から仕切られる。バルブカバー３００の内部は、ダイヤフラム３１０との間で定圧室３２０が形成されている。定圧室３２０は円筒状の大気連通口３３０を介して大気と連通し、従って、定圧室３２０は大気圧となっている。

【0022】

ダイヤフラム３１０は円形であるが、真円形である必要は無く、バルブカバー３００の形状等に応じて多少の変形は許容される。ダイヤフラム３１０の内周部には、金属製のロット３４０が配置されている。ロット３４０はステンレス、鉄、アルミニウム若しくはアルミニウム合金等で形成されている。そして、ロット３４０は、直径５ミリメートル程度、長さ３０ミリメートル程度の円柱形状である。

【0023】

ダイヤフラム３１０の内周部には、ポリアセタールＰＯＭやナイロン等の樹脂製で、円盤状をした保持板３５０が配置されている。そして、ダイヤフラム３１０の内周部はこの保持板３５０と共に、ロット３４０に形成された鍔部３４１とナット３４２とにより挟持されている。ロット３４０の上方部分はバルブカバー３００の大気連通口３３０によって摺動支持されている。即ち、ロット３４０はその下方部がダイヤフラム３１０の内周部により保持され、上方部は大気連通口３３０により保持されている。

【0024】

ロット３４０の上部には、肩部３４３が形成されており、この肩部３４３に高圧表示部３６０が係止している。高圧表示部３６０は、ポリアセタールＰＯＭやナイロン等の樹脂製で、概略円筒状をし、円筒状の中間部内周に、円盤状の連結部３６１が掲載されている。高圧表示部３６０のうちこの連結部３６１がロット３４０の肩部３４３に係止され、その状態でサークリップ３４４によって締め付け固定されている。なお、連結部３６１には、大気連通口３３０と外部とを連通する連通口３６２が複数形成されている。

【0025】

高圧表示部３６０の第２方向端部の開口部には、円盤状の高圧表示板３６３が配置されている。この高圧表示板３６３もポリアセタールＰＯＭやナイロン等の樹脂製である。高圧表示板３６３には、高圧表示板係止部３６４が形成されている。そして、この高圧表示板係止部３６４のスナップフィットで、高圧表示部３６０内周の高圧表示部係止部３６５に係合している。従って、高圧表示板３６３は高圧表示部３６０に一部をなし、高圧表示部３６０と共に移動可能である。

【0026】

高圧表示部３６０の外周には、高圧表示部３６０の外径よりやや大きい内径を持つ円筒状をした所定圧表示部３８０が配置されている。この所定圧表示部３８０もポリアセタールＰＯＭやナイロン等の樹脂製である。所定圧表示部３８０の外周には所定圧係止部３８１が形成され、この所定圧係止部３８１とバルブカバー３００の上面との間に所定圧表示部バネ３８２が配置されている。即ち、バルブカバー３００の上面にはバネ受けが形成され、このバネ受けと所定圧係止部３８１との間に介在する所定圧表示部バネ３８２によって、所定圧表示部３８０はバルブカバー３００より第２方向に付勢されている。これにより、高圧表示部３６０が第２方向に変位する際には、所定圧表示部３８０も同様に第２方向に変位する。

【0027】

所定圧表示部３８０の外周には、所定圧表示部３８０の外径よりやや大きい内径を持つ円筒状をした固定部材３９０が配置されている。この固定部材３９０もポリアセタールＰＯＭやナイロン等の樹脂製である。そして、固定部材３９０の内周には、所定圧係止部３８１と係合する固定部材係止部３９１が形成されている。所定圧表示部３８０が第２方向に所定距離移動すると、所定圧係止部３８１が固定部材係止部３９１と係合し、所定圧表示部３８０がそれ以上第２方向に移動するのを阻止する。なお、固定部材３９０はバルブカバー３００の上面に嵌合して固定されている。従って、固定部材３９０は第１方向や第２方向に移動することは無い。

【0028】

所定圧表示部３８０の第２方向端部は外周に広がって所定圧表示鍔部３８４が形成されている。そして、この所定圧表示鍔部３８４には、ダイヤフラム３１０の中心軸を中心として周方向に等間隔離れた貫通穴３８３が４カ所形成されている（図７図示）。そして、固定部材３９０の第２方向端部には、この貫通穴３８３を貫通するように低圧表示部３９２が形成されている。

【0029】

定圧室３２０には、ダイヤフラム３１０をダイヤフラム室１１０側に押圧するダイヤフラム付勢バネ３７０が配置されている。このダイヤフラム付勢バネ３７０は、バネ鋼製で、一端は保持板３５０に当接し、他端はバルブカバー３００に形成された当接面３０１に当接している。

【0030】

ロット３４０の下方にはカム構造体４００が配置されている。カム構造体４００はポリアセタールＰＯＭやナイロン等の樹脂製で、ロット３４０の下部に形成された係合穴３４５にカム構造体４００の係止ピン４０１が嵌り合っている。本例では、ダイヤフラム３１０、ロット３４０及びカム構造体４００は、ダイヤフラム室１１０と定圧室３２０との圧力差に応じて図１ないし図３の上下方向に変移する。ただ、図における流体開閉弁１の配置状態は一例であり、ロット３４０等は必ずしも上下動するものには限られない。そこで、図における下方向を第１方向と呼び、上方向を第２方向とする。第１方向は、ダイヤフラム３１０等がダイヤフラム室１１０側へ変位する方向である。また、第２方向は、ダイヤフラム３１０等が定圧室３２０側へ変位する方向である。

【0031】

また、第１方向及び第２方向と直交する左右方向であって、右方向を第３方向とし、左方向を第４方向とする。第３方向は、流入通路１２０の弁座１３０からダイヤフラム室１１０に向かう流体の流れ方向でもあり、弁座１３０を閉じる方向でもある。そして、第４方向は流入通路１２０のダイヤフラム室１１０から弁座１３０に向かう方向でもあり、弁座１３０を開く方向でもある。

【0032】

カム構造体４００の第１方向（下側）の端部には、第１カム面４１０が形成されている。第１カム面４１０は第１方向及び第２方向（上下方向）にほぼ平坦となっている。また、カム構造体４００の第２方向（上側）の端部には、第２カム面４２０が形成されている。第２カム面４２０も第１方向及び第２方向（上下方向）にほぼ平坦となっている。そして、第１カム面４１０と第２カム面４２０とは、第３方向及び第４方向（左右方向）にほぼ同じ位置に形成されている。

【0033】

カム構造体４００の第１方向及び第２方向（上下方向）の中間部位には、第３カム面４３０が形成されている。この第３カム面４３０も第１方向及び第２方向（上下方向）にほぼ平坦となっている。そして、第３カム面４３０は、第１カム面４１０及び第２カム面４２０に比較して、第４方向（左方向）に位置している。換言すれば、第１カム面４１０及び第２カム面４２０の方が、第３カム面４３０より弁座１３０から離脱する方向（第３方向）に位置している。

【0034】

カム構造体４００の第３カム面４３０と第１カム面４１０との間は第１方向（下方向）に向かうにつれて第３方向（右方向）に傾斜する傾斜面（第１傾斜面４４０）となっている。また、第２カム面４２０と第３カム面４３０との間は第１方向（下方向）に向かうにつれて第４方向（左方向）に傾斜する傾斜面（第２傾斜面４５０）となっている。

【0035】

カム構造体４００の第１ないし第３カム面４１０、４２０、４３０の形成された面とは逆の第３方向（右方向）の構造体底面４６０は、第１方向及び第２方向（上下方向）に平坦となっている。そして、この構造体底面４６０は、バルブ本体１００に形成された支持面１５０によって支持されている。即ち、カム構造体４００は、支持面１５０に沿って第１方向及び第２方向（上下方向）に摺動する。その為、この支持面１５０は、カム構造体４００の第１方向及び第２方向（上下方向）の移動を支持するカムガイドでもある。ただ、カム構造体４００の第１方向及び第２方向（上下方向）の移動はロット３４０によっても支持されている。上述の通り、ロット３４０の移動は下方部がダイヤフラム３１０の内周部により保持され、上方部は大気連通口３３０により保持されているので、ダイヤフラム３１０と大気連通口３３０も、カム構造体４００の第１方向及び第２方向（上下方向）の移動を支持するカムガイドである。

【0036】

カム構造体４００と接するように弁体部材５００が配置されている。弁体部材５００は、ポリアセタールＰＯＭやナイロン等の樹脂製で、弁座１３０と当接、離脱する弁本体５１０とカム構造体４００と接する弁ロット５２０を一体成形している。本例では、カム構造体４００と弁体部材５００により、弁体機構５５０が構成される。

【0037】

弁ロット５２０は、バルブ本体１００に形成された保持通路１６０によって、第３方向及び第４方向（左右方向）の移動が可能な状態で保持されている。弁ロット５２０の先端５２１は球形状をしており、カム構造体４００の第１カム面４１０、第１傾斜面４４０、第３カム面４３０、第２傾斜面４５０及び第２カム面４２０に沿ってスムーズに移動できるようになっている。

【0038】

弁本体５１０の弁座１３０と当接する面には、ゴム製のシール材５１１が接着されており、弁本体５１０が弁座１３０に着座した際、流入通路１２０を確実に閉じるようにしている。また、弁本体５１０は、弁付勢バネ５３０の付勢力によって弁座１３０側に押圧されており、この弁付勢バネ５３０によっても、弁本体５１０が弁座１３０に着座した際のシールを確実にしている。

【0039】

流入通路１２０の弁体部材５００の上流部には、流量調整弁６００が配置されている。上記の弁付勢バネ５３０の一端は、この流量調整弁６００の通路絞り部６１０に係止されている。弁付勢バネ５３０の他端は、弁本体５１０に当接している。

【0040】

流量調整弁６００は、通路絞り部６１０と対向してボール弁６２０が配置され、このボール弁６２０と通路絞り部６１０との間には、ボール弁６２０を通路絞り部６１０から引き離す方向に付勢するボール弁付勢バネ６３０が配置されている。ボール弁６２０及びボール弁付勢バネ６３０は流量調整弁ハウジング６４０内に配置されている。流量調整弁ハウジング６４０には通路穴６４１が多数形成されており、流量調整弁ハウジング６４０によって、流入通路１２０が絞られることは無い。なお、通路絞り部６１０、ボール弁６２０及び流量調整弁ハウジング６４０はいずれもポリアセタールＰＯＭやナイロン等の樹脂製である。そして、通路絞り部６１０と流量調整弁ハウジング６４０とは接着されている。

【0041】

流出通路１４０には、通路の開閉を切り替える流体切替弁７００が配置されている。流体切替弁７００は、バルブ部材７１０とシール部材７２０とを備える。図１ないし図３に示すように、直線的に配置された流出通路１４０を横切るようにバルブ室７０５が形成されている。そして、このバルブ室７０５にバルブ部材７１０とシール部材７２０とが配置されている。

【0042】

バルブ部材７１０は、ポリアセタールＰＯＭやナイロン等の樹脂製で、バルブ室７０５内で回動する。バルブ部材７１０及びシール部材７２０には連通通路７３０が形成されており、回動に伴い連通通路７３０が流出通路弁座１４１と対向すると、ダイヤフラム室１１０と流出通路１４０とが連通する。回動に伴い、シール部材７２０が流出通路弁座１４１と対向すると、ダイヤフラム室１１０と流出通路１４０との間が遮断される。なお、バルブ部材７１０及びシール部材７２０は、バルブ室７０５に対して偏芯して配置されている。それにより、回動によりシール部材７２０が流出通路弁座１４１と対向する位置では、シール部材７２０は流出通路弁座１４１に対して押し付けられ、シールを確実にすることができる。

【0043】

次に、上記構成の流体開閉弁１の作動を説明する。通常の作動時には、流体切替弁７００は図１ないし図３の状態で、流出通路１４０を開いている。図１の状態は、流体開閉弁１がガス管と接続される前の状態及びガス管と接続されてもガスの圧力が大気圧より１キロパスカル未満高い状態である。図１の状態では、ダイヤフラム付勢バネ３７０により、ダイヤフラム３１０はダイヤフラム室１１０側（第１方向）に変移して第１位置にある。その為、弁ロット５２０の先端５２１は第２カム面４２０と当接している。

【0044】

弁体部材５００の状態は、弁付勢バネ５３０の押圧力で保持している。その為、流体開閉弁１が配管と接続される前で、単体で輸送されている状態であっても、ロット３４０や弁体部材５００等が移動することは、ダイヤフラム付勢バネ３７０や弁付勢バネ５３０の付勢力で、効果的に抑制されている。

【0045】

流体開閉弁１がガス配管と接続され、ダイヤフラム室１１０の圧力が大気圧より１キロパスカル程度以上上回ると、ダイヤフラム３１０は、ダイヤフラム付勢バネ３７０の付勢力に抗して定圧室３２０側（第２方向）に変移する。この変移に伴いカム構造体４００も第２方向に移動する。このカム構造体４００の移動に応じて、弁ロット５２０の先端５２１は第２傾斜面４５０と当接して、弁本体５１０を弁座１３０から引き離す方向（第４方向）に移動する。

【0046】

図２は、弁ロット５２０の先端５２１が第２傾斜面４５０を通過して第３カム面４３０と当接している状態である。図２の状態では、ダイヤフラム３１０は中間位置である第３位置にある。この状態で、弁本体５１０のシール材５１１は弁座１３０から離脱しており、流入通路１２０は開いている。また、この状態でガスの流量は、流量調整弁６００によって調整される。

【0047】

流量調整弁６００のボール弁６２０は、ボール弁付勢バネ６３０によって流量調整弁ハウジング６４０側に押圧されている。その為、通常は、通路絞り部６１０は絞られていなく、所定量のガスを流すことができる。ただ、ガスの流量が所定量を超えると、ボール弁６２０がボール弁付勢バネ６３０の付勢力に抗して通路絞り部６１０側に変位する。そして、ボール弁６２０と通路絞り部６１０とによりガスの流路を絞って、ガスの流量を制限する。このボール弁６２０と通路絞り部６１０とボール弁付勢バネ６３０との協働により、ガスの流量を所定量に調整している。特に本実施態様では、流量調整弁６００の挙動は下流の流体開閉弁１と連動している。ダイヤフラム３１０の移動に応じて第１位置の状態から第３位置の状態に切り替わるとガスの流れは流量０から一気に上昇することとなる。また、第３位置の状態でもガス流量が急激に増加する可能性がある。そのような場合でも、流量調整弁６００を備えることにより、下流に配置された流体開閉弁１の挙動を安定化させることができる。

【0048】

第３カム面４３０は所定の距離があるので、ダイヤフラム室１１０内の圧力が大気圧より１キロパスカル以上上昇して、カム構造体４００が第１方向に移動しても、図２に示す状態を維持することができる。この状態は、ダイヤフラム室１１０内のガス圧が定圧室３２０内の大気圧より０．８～８キロパスカル程度高い状態である。

【0049】

即ち、ガスの所定の作動圧は大気圧より０．８～８キロパスカル程度高い圧力である。低圧側所定圧である０．８キロパスカルを下回ると、弁ロット５２０の先端５２１は第２傾斜面４５０を超えて第１カム面４１０と接する。これにより、図１に示す第１位置の状態に復帰する。

【0050】

ダイヤフラム室１１０内のガス圧が定圧室３２０内の大気圧より８キロパスカル程度以上高くなって、高圧側所定圧より高くなると、弁ロット５２０の先端５２１は第１傾斜面４４０を超えて第１カム面４１０と対向する。図３は、ガス圧が高圧側所定圧より高くなり、ダイヤフラム３１０が第２位置にある状態である。

【0051】

図１ないし図３に示すように、第１傾斜面４４０の傾斜角度は、第２傾斜面４５０の傾斜角度より急勾配となっている。これにより、ガス圧が高圧側所定圧より高くなると直ちに第１カム面４１０に移動できるようにしている。また、第１カム面４１０側に一旦移動すると、第３カム面４３０側に復帰するのを困難としている。逆に、第２傾斜面４５０の傾斜角度は緩斜面であるので、図２に示すガス圧が所定の作動圧である状態と、図１に示すガス圧が低圧側所定圧より低くなった状態との切り替えは、比較的容易に行える。

【0052】

図３に示すように、ガス圧が高圧側所定圧より高くなって、流体開閉弁１が閉じている状態では、流体切替弁７００で流出通路１４０を閉じるのが望ましい。流体切替弁７００の切り替え動作は、作業者がバルブ部材７１０に形成された操作部を手動で回動させることで行う。

【0053】

ガス圧の異常状態が解消して流体開閉弁１が機能復帰すれば、流体切替弁７００も流出通路１４０を開く。作業者が操作部を９０度回動させ、シール部材７２０は流出通路弁座から離れて、ガスが流れる状態に復帰する。

【0054】

流体開閉弁１は、以上の動作を行うが、本開示によれば使用者は流体開閉弁１がどの状態にあるのかを視覚的に把握することができる。流体開閉弁１の状態としては、まず、ダイヤフラム室１１０内の圧力が低く第１方向の端側にある第１位置である状態がある。これは、図１に示される流体開閉弁１が閉弁している状態である。また、ダイヤフラム室１１０内の圧力が高く第２方向の端側にある第２位置にある状態もある。この第２位置では、図３に示すように流体開閉弁１が閉弁状態となっている。そして、ダイヤフラム室１１０内の圧力が所定圧で、第１位置と第２位置との中間部位である第３位置にある状態もある。この第３位置は、図２に示すように流体開閉弁１が開弁状態である。

【0055】

図１に示す第１位置では、高圧表示部３６０も所定圧表示部３８０も共に第１方向に最も変位した状態である。その為、バルブカバー３００に対して位置変動しない固定部材３９０の低圧表示部３９２は、所定圧表示部３８０の貫通穴３８３から第２方向に飛び出している。この状態を図４の斜視図で示すが、使用者には貫通穴３８３から飛び出した低圧表示部３９２が目に付くこととなる。特に、本例では低圧表示部３９２は黄色に着色され、所定圧表示部３８０及び高圧表示板３６３はバルブカバー３００と同様のグレーに着色されているので、低圧表示部３９２が飛び出ていることが、使用者に強く印象付けられる。そして、低圧表示部３９２が飛び出ていることから、所定圧表示部３８０が第１方向に嵌り込んでいる状態が直感的に理解できる。これにより、ダイヤフラム３１０が第１方向に変位した第１位置であることが容易に把握できる。この第１位置は流体開閉弁１の閉弁状態で、利用開始前の輸送時やガス管に取り付けた直後の状態である。

【0056】

一方、図２に示す第３位置では、所定圧表示部３８０及び高圧表示部３６０は第２方向に移動している。より具体的には、高圧表示部３６０はロット３４０の移動と共に第２方向に移動する。そして、所定圧表示部３８０は所定圧表示部バネ３８２に付勢されて、高圧表示部３６０と共に第２方向に変位する。この所定圧表示部３８０及び高圧表示部３６０の第２方向への移動量は、ダイヤフラム室１１０内の圧力変動に応じて変化する。ただ、ガスの通常の使用状態では、概ね所定圧係止部３８１が固定部材係止部３９１と係合する位置である。

【0057】

その為、図５に示すように、低圧表示部３９２は所定圧表示部３８０の貫通穴３８３内に嵌り込むこととなる。その結果、黄色に着色された低圧表示部３９２は目立たなくなる。図４ないし図６の白黒表示では、所定圧表示部３８０と高圧表示板３６３が異なる明度となっているが、実際には、所定圧表示部３８０と高圧表示板３６３はバルブカバー３００と同系のグレーに着色されている。その為、使用者には流体開閉弁１が定常状態であることが、直感的に視認できる。第３位置は、流体開閉弁１が開弁状態であり、定常的にガスが使用できている状態である。

【0058】

ダイヤフラム室１１０内の圧力が異常上昇し、図３に示す第２位置となると高圧表示部３６０はロット３４０の変位を受けて第２方向に更に移動する。一方、所定圧表示部３８０は、所定圧係止部３８１が固定部材係止部３９１と係合しているので、固定部材３９０によって第２方向の移動が規制される。その結果、図６に示すように、使用者には高圧表示部３６０が所定圧表示部３８０から飛び出ているように視認される。上述の通り高圧表示板３６３はグレーに着色されているが、高圧表示部３６０は赤色に着色されている。従って、第２位置では赤色に着色された高圧表示部３６０の円筒状部が所定圧表示部３８０から飛び出るので、使用者の注目を引きやすくなっている。これにより、使用者は流体開閉弁１が第２方向に変位していることを直感できる。第２位置は、流体開閉弁１が異常状態となって閉弁している状態である。

【0059】

なお、上述したのは、本開示の望ましい例であるが、本開示は種々の態様がある。図４ないし図６の例では、低圧表示部３９２は４本のピンとしていたが、図７に示すように、３本のピンとしても良い。低圧表示部３９２の数は３本、４本に限らず適宜設定できる。１本としても良い。ただ、複数の方が使用者の視認性が高まる。そして、低圧表示部３９２を複数とする場合には、ダイヤフラム３１０の中心軸に対して点対称となるように配置するのが、バランスが良い。

【0060】

低圧表示部３９２の形状は、図４ないし図６のように円柱状のピンとするのが、視認性を高める上で望ましい。ただ、低圧表示部３９２の形状は円柱状に限定されるものではない。四角柱状等他の形状としても良い。また、所定圧表示部３８０の貫通穴３８３も低圧表示部３９２が貫通できればよく、必ずしも穴である必要は無い。溝形状とすることも可能である。

【0061】

低圧表示部３９２を黄色に着色し、高圧表示板３６３を除いて高圧表示部３６０を赤色に着色することは、使用者に対して流体開閉弁１の状態を直感的に視認させることができ、望ましい。ただ、着色は黄色や赤色に限らず、他の色としても良い。また、必要に応じて、低圧表示部３９２と高圧表示部３６０の色を所定圧表示部３８０の色と同色とすることも可能である。

【0062】

上述の例では、定圧室３２０内にダイヤフラム付勢バネ３７０を配置していた。ダイヤフラム３１０の挙動を安定させることができて望ましい。ただ、ダイヤフラム３１０はダイヤフラム室１１０内の圧力と定圧室３２０内の圧力との差圧で変位できればよく、必ずしもダイヤフラム付勢バネ３７０は必須ではない。図８に示すように、ダイヤフラム付勢バネ３７０を廃止することも可能である。なお、図８は流体開閉弁１の第３位置を示している。

【0063】

上述の実施態様では、カム構造体４００とロット３４０とを別部材としていたが、一体に形成しても良い。そして、一体形成する場合には、ロット３４０も廃止することができる。その場合には、カム構造体４００を直接ダイヤフラム３１０に固定することとなる。また、ロット３４０を廃止した場合には、支持面１５０によってカム構造体４００のカムガイドがなされることとなる。

【0064】

上述の例では、弁体機構５５０をカム構造体４００と弁体部材５００とで構成したが、他の弁体機構も勿論採用可能である。例えば磁石８００を用いて、ダイヤフラム３１０が第１位置のある時は閉弁とし（図９図示）、第３位置にある時は開弁状態としても良い（図１０図示）。そして、ダイヤフラム３１０が第２位置になると、磁石８００が離れ、再度閉弁状態となるようにしても良い（図１１図示）。なお、図９ないし図１１は弁体機構５５０の概要を説明しており、本開示の所定圧表示部３８０等の記載は省略している。

【0065】

換言すれば、図９ないし図１１は、本開示の高圧表示部３６０、所定圧表示部３８０及び低圧表示部３９２を備えていないので、使用者は単にキャップ８１０の位置変化しか認識することができない。その為、ダイヤフラム３１０が第３位置にあって流体開閉弁１が定常に開弁状態であるのか、ダイヤフラム３１０が第２位置にあって流体開閉弁１が異常な閉弁状態であるのかを直感的に把握することができない。

【0066】

上述の実施態様では、流体開閉弁１が流出管２００、流量調整弁６００、及び流体切替弁７００を備えていた。流出管２００はガス配管の取り回し方向を変えることができて有用である。流量調整弁６００は、ガスの流量を一定量に制限できて有用である。また、流体切替弁７００もガスの流れを遮断することができて有用である。ただ、これらの機能は本開示の流体開閉弁１にとって必須ではなく、必要に応じて廃止することも可能である。

【0067】

上述の実施態様では、樹脂材料としてポリアセタールＰＯＭやナイロンを例示したが、他の材料としてもよい。また、樹脂材料に代えて亜鉛、鉄やアルミニウム合金等の金属製としてもよい。また、上記の実施態様で示した寸法は一例であり、他の大きさとすることは勿論可能である。

【0068】

上述の実施態様では、流体としてガスを用いた例を示した。ガスの圧力に応じて弁座１３０と当接離脱して流入通路１２０を開閉する使用方法は望ましい用途である。ただ、本開示の流体開閉弁は他の気体の開閉弁として用いることも可能であり、液体の開閉弁として用いることも可能である。

【符号の説明】

【0069】

１・・・流体開閉弁
１００・・・バルブ本体
１１０・・・ダイヤフラム室
１２０・・・流入通路
１４０・・・流出通路
３００・・・バルブカバー
３１０・・・ダイヤフラム
３６０・・・高圧表示部
３８０・・・所定圧表示部
３９０・・・固定部材
３９２・・・低圧表示部
４００・・・カム構造体
５００・・・弁体部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】