説明

L型ガス栓

【課題】 弁体に形成されるガス孔の流通抵抗を小さくする。
【解決手段】ガス孔31を湾曲の内外方向に長い長円状に形成する。ガス孔31を湾曲の内外方向において内側部分31A、中央部分31B及び外側部分31Cに三等分し、ガス孔31と同一の流通面積を有する断面円形の仮想ガス孔31′を同様に三等分したとき、中央部分3Bに対する外側部分31Cの流路面積の割合を、仮想ガス孔31′の中央部分に対する外側部分の流路面積の割合より大きくする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、弁体に湾曲したガス孔が形成されたL型ガス栓に関する。
【背景技術】
【0002】
従来のこの種のガス栓としては、例えば下記特許文献1に記載のものがある。このL型ガス栓は、栓本体と弁体とを備えている。栓本体には、テーパ状をなす弁収容孔、この弁収容孔の小径側の底面に開口する流入孔及び弁収容孔の内周面に開口する流出孔が形成されている。弁体は、弁収容孔と同様にテーパ状をなしており、弁収容孔に閉位置と開位置との間を回動可能に嵌合されている。弁体には、ガス孔が形成されている。ガス孔の一端は、弁体の小径側の端面に開口しており、他端は弁体の外周面に開口している。弁体を閉位置に回動させると、流入孔と流出孔とが弁体によって遮断され、ガス栓が閉状態になる。弁体を開位置に回動させると、流入孔と流出孔とがガス孔を介して連通し、ガス栓が開状態になる。
【0003】
【特許文献1】特開2003−207061号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
L型ガス栓においては、ガス孔の一端が弁体の端面に形成され、他端が弁体の外周面に形成される関係上、ガス孔が湾曲した状態で形成される。このため、ガス孔の流通抵抗が大きい。ガス孔の流通抵抗が大きいと、所定量のガスを流すためには、ガス孔の内径を大きくしなければならない。この結果、弁体が大径化し、それに応じてL型ガス栓全体が大型化するという問題が発生する。そこで、L型ガス栓のガス孔の流通抵抗を小さくするために、上記特許文献1に記載のものを始めとして多くの改良が施されている。しかし、未だ満足し得るものではなく、ガス孔の流通抵抗をさらに小さくすることが要望されていた。
【0005】
この出願の発明者は、上記要望に応えるために鋭意研究した結果、ガス孔の断面形状を変えることによってその流通抵抗を小さくすることができるという知見を得るに至った。すなわち、ガス孔が湾曲していると、ガスがガス孔内を流れるとき、ガスが湾曲の外側へ向かう。したがって、ガス孔の流路面積が一定である場合には、湾曲の外側部分の流路面積を大きくすれば、流通抵抗が小さくなり、多くのガスを流すことができる。しかるに、従来のL型ガス栓においては、ガス孔の断面形状が円形になっている。ガス孔の断面形状が円形であると、ガス孔の流路面積が湾曲の内外方向の中央部では大きいが、外側部分では小さくなっている。このため、ガス孔の流通抵抗が大きくなり、多くのガスを流すことが困難であるという問題が発生していたのである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明は、上記の知見に基づいてなされたものであり、内部にテーパ状の栓収容孔が形成された栓本体と、上記栓収容孔にその軸線を中心として閉位置と開位置との間を回動可能に嵌合されたテーパ状をなす弁体とを備え、上記栓本体の内部には、上記栓収容孔の小径側の底面に開口する第1の通路と、上記栓収容孔の内周面に開口する第2の通路とが設けられ、上記弁体の内部には、一端が小径側の端面に開口し、他端が外周面に開口し、両端開口部間の部分が湾曲させられたガス孔が形成され、上記弁体の閉位置と開位置との間の回動に伴って上記ガス孔の他端開口部が上記第2の通路に対して離間、対向することにより、閉状態と開状態とに切り換えられるL型ガス栓において、上記ガス孔の断面形状を湾曲の内外方向に長い長円状に形成したことを特徴としている。
この場合、上記ガス孔及びこれと等しい流路面積を有する断面円形の仮想ガス孔とを上記ガス孔の湾曲の内外方向においてそれぞれほぼ三等分したとき、上記ガス孔の中央部分の流路面積に対する外側部分の流路面積の割合が、上記仮想ガス孔の中央部分の流路面積に対する外側部分の流路面積の割合より大きくなるように、上記ガス孔が形成されていることが望ましい。
また、上記ガス孔の断面の輪郭は、湾曲の内外方向における両端部が上記ガス孔の中央を中心とする円弧によって形成され、内外方向と直交する方向の両側部が上記円弧と交差する直線によって形成されていることが望ましい。特に、上記ガス孔の両側部を形成する二つの直線が、上記弁体の小径側の端部から大径側の端部へ向かうにしたがって互いに離間するように、互いに逆向きに傾斜させられていることが望ましい。
【発明の効果】
【0007】
上記特徴構成を有するこの発明によれば、ガス孔の断面形状が湾曲の内外方向に長い長円状になっているから、ガス孔のうちの外側部分の流路面積を、ガス孔の断面形状を円形した場合に比して大きくすることができる。したがって、ガス孔の流通抵抗を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
以下、この発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
図1〜図5は、この発明の一実施の形態を示す。図1に示すように、この実施の形態のL型ガス栓1は、栓本体2及び弁体3を有している。
【0009】
栓本体2の内部には、弁収容孔21、流入孔(第1の通路)22及び流出孔(第2の通路)23が形成されている。弁収容孔21は、下方へ向かうにしたがって小径になるようにテーパ状に形成されており、その軸線Lを上下方向に向けて配置されている。なお、上下左右は、説明の便宜上のものであり、これに限定されることはない。弁収容孔21の上端部(大径側の端部)は、栓本体2の上端面から外部に開放されている。流入孔22は、弁収容孔21の下側に配置されている。流入孔22の上流側の一端部は、栓本体2の下端面に開口しており、当該開口部には一次側ガス管(図示せず)が接続される。流入孔22の他端部は、弁収容孔21の底面に開口している。流出孔23は、弁収容孔21の右側に配置されている。流出孔23の上流側の一端部は、弁収容孔21の内周面に開口している。流出孔23の他端部は、栓本体2の側面に開口している。流出孔23が開口する栓本体2の側部には、ガスメータ(図示せず)のガス導入口が接続ナット4を介して固定され、流出孔23からガスメータにガスが供給される。流出孔23には、二次側ガス管(図示せず)が接続されることもある。
【0010】
弁体3は、弁収容孔21と同一のテーパ度を有しており、弁収容孔21にその軸線Lを中心として回動可能に嵌合されている。弁体3の上端部には、ハンドル5が回動不能に連結されている。このハンドル5により、弁体3が図1に示す開位置と、この開位置から周方向へ90°離れた閉位置との間を回動操作されるようになっている。弁体3の内部には、ガス孔31が形成されている。このガス孔31の上流側の一端部は、弁体3の下面に開口し、流入孔22と常時連通している。ガス孔31の下流側の他端部は、弁体3の外周面に開口している。ガス孔31の他端開口部は、弁体3が開位置に回動すると、流出孔23と連通する。この結果、流入孔22と流出孔23とがガス孔31を介して連通し、L型ガス栓1が開状態になる。弁体3が閉位置に回動すると、ガス孔31の他端開口部が流出孔23から弁収容孔21の周方向に離間する。この結果、流入孔22と流出孔23とが弁体3によって遮断され、L型ガス栓1が閉状態になる。
【0011】
ガス孔31についてさらに詳細に説明すると、ガス孔31は、上流側の端部と下流側の端部とにそれぞれ配置された第1及び第2ストレート部32,33と、この第1及び第2ストレート部32,33間に配置された湾曲部34とによって構成されている。第1ストレート部32は、真っ直ぐに延びており、その軸線を弁体3の軸線(弁収容孔21の軸線L)と一致させて配置されている。勿論、第1ストレート部32の上流側の端部は、弁体3の下面に開口している。第2ストレート部33は、真っ直ぐに延びており、弁体3の軸線から離間するにしたがって弁体3の大径側の端部に接近するように傾斜している。第2ストレート部33の下流側の端部は、弁体3の外周面に開口している。湾曲部34は、略円弧状に湾曲しており、その上流側の端部及び下流側の端部が第1、第2ストレート部32,33にそれぞれ段差なく滑らかに連なっている。したがって、湾曲部34の湾曲角度は、第2ストレート部33が傾斜している分だけ90°より小さくなっている。
【0012】
第1ストレート部32は、弁体3の軸線と一致させることなく、弁体3の底面に接近するにしたがって第2ストレート部33から離間するように傾斜させてもよい。その場合には、湾曲部34の湾曲角度が第1ストレート部32の傾斜角度の分だけ90°よりさらに小さくなる。逆に、第2ストレート部33は、傾斜させることなく、弁体2の軸線と直交するように配置してもよい。その場合には、湾曲部34が90°だけ湾曲することになる。また、第1、第2ストレート部32,33を形成することなく、ガス孔31全体を湾曲部34によって構成してもよい。その場合にも、湾曲部34の湾曲角度は、90°より小さくしてもよく、90°にしてもよい。また、90°より若干大きくしてもよい。
【0013】
ガス孔31は、その全長にわたって同一の断面形状を有している。つまり、第1ストレート部32、湾曲部34及び第2ストレート部33は、同一の断面形状を有している。ガス孔31の断面形状を表す輪郭は、図5(A)、(B)、(C)に示すように、湾曲の内外方向を長手方向とする略長円状をなしている。したがって、弁体3の下面においては、第1ストレート部32の長手方向が弁体3の径方向と一致しており、弁体3の外周面においては、第2ストレート部33の長手方向が弁体3の外周面を構成するテーパ面の母線と一致している。ガス孔31の湾曲の内外方向(図5(B)において左右方向)における両端部は、円弧31a,31bによってそれぞれ構成されている。円弧31a,31bの曲率中心は、ガス孔31の中央に一致している。円弧31aの曲率中心は、ガス孔31の中央より円弧31b側に位置させてもよい。同様に、円弧31bの曲率中心は、ガス孔31の中央より円弧31a側に位置させてもよい。また、円弧31a,31bの曲率半径を異なる大きさにしてもよい。湾曲の内外方向と直交する方向(図5(B)において上下方向)におけるガス孔31の両側部は、直線31c,31dによってそれぞれ構成されている。直線31c,31dは、湾曲の内側から外側へ向かうにしたがって互いの間隔が大きくなるよう、互いに逆向きに傾斜させられている。この結果、ガス孔31流路面積が湾曲の内側で小さく、外側で大きくなっている。直線31c,31dは、互いに平行にしてもよい。また、直線31c、31dに代えて、外側に凸の曲線を用いてもよい。
【0014】
ガス孔31の断面形状が上記のように形成されているので、図5(C)において想像線で示すように、ガス孔31と同一の流通面積を有する仮想ガス孔31′を考えたとき、ガス孔31と仮想ガス孔31′とは、次のような関係を有する。いま、ガス孔31を湾曲の内外方向において内側部分31A、中央部分31B及び外側部分31Cに三等分(湾曲の内外方向におけるガス孔31の長さをdとしたとき、ガス孔31をd/3毎に分割)したものとする。同様に、仮想ガス孔31′を三等分したものとする。ガス孔31の中央部分31Bの流路面積に対する外側部分31Cの流路面積の割合(31C/31B)は、仮想ガス孔31′の中央部分の流路面積に対する外側部分の流路面積の割合より大きくなっている。したがって、ガス孔31全体を流れるガス量に対する外側部分31C内を流れるガス量の割合が、仮想ガス孔31′の割合より大きくなっている。
【0015】
図1及び図5に示すように、流入孔22の下流側端部には、第1接続孔部22aが形成されている。弁収容孔21の底面における第1接続孔部22aの断面形状は、弁体3の下面(小径側の端面)における第1ストレート部32の断面形状と同一であり、弁収容孔21の底面における第1接続孔部22aの輪郭を軸線Lに沿って延長すると、弁体3の下面における第1ストレート部32の輪郭と一致する。第1接続孔部22aの両側部を構成する二つの平面は、弁収容孔21の底面から下方(弁収容孔21の大径側から小径側へ向かう方向)へ離間するにしたがって互いに離間するように互いに逆向きに傾斜し、弁収容孔21の底面から所定距離だけ離間した箇所においては、二つの平面の間隔が円弧31a,31bの曲率半径の二倍になっており、当該箇所において二つの平面が無くなっている。したがって、当該箇所より下方では接続孔部22aの断面形状が円形になっており、その曲率半径は円弧31a,31bの曲率半径と同一である。このように構成された結果、流入孔22の流路面積が、第1接続孔部22aの二つの平面が形成された部位では下流側へ向かうにしたがって漸次狭くなり、弁収容孔21の底面においては第1ストレート部32と同一になる。これにより、流入孔22の第1接続孔部22a内のガスが第1ストレート部32内へ円滑に流入するようになっている。
【0016】
流出孔23の上流側端部には、第2接続孔部23aが形成されている。この第2接続孔部23aは、弁体3が開位置に回動したとき第2接続孔部23aの軸線が第2ストレート部33の軸線と一致するよう、第2ストレート部33と同一の角度で傾斜させられている。弁収容孔21の内周面における第2接続部23aの断面形状は、弁体3の外周面における第2ストレート部33の断面形状と同一であり、互いに一致している。また、第2接続部23aの両側部を構成する二つの平面は、弁収容孔21の近傍では互いに平行であるが、弁収容孔21から所定距離だけ離間した箇所からは弁収容孔21から離間するにしたがって互いに離間するように互いに逆向きに傾斜している。そして、弁収容孔21から所定距離だけ離間した箇所においては、二つの平面の間隔が円弧31a,31bの曲率半径の二倍になっており、当該箇所において二つの平面が無くなっている。したがって、当該箇所より下流側の部位では、接続孔部22aの断面形状が円形になっており、その曲率半径は円弧31a,31bの曲率半径と同一である。このように構成された結果、流出孔23の流路面積が、弁収容孔21及びその近傍においては第2ストレート部33と同一になり、そこから下流側へ向かうにしたがって漸次広くなっている。これにより、第2ストレート部33内のガスが流出孔23の第2接続孔部23a内へ円滑に流入するようになっている。
【0017】
上記構成のL型ガス栓1においては、ガス孔31の断面形状が湾曲の内外方向に長い長円状になっているから、断面形状が円形である従来のL型ガス栓のガス孔に比して外側部分31Cの流路面積を大きくすることができる。したがって、ガス孔31の流通抵抗を小さくすることができる。より詳細に述べると、ガス孔31の中央部分31Bの流路面積に対する外側部分31Cの流路面積の割合が、断面円形である仮想ガス孔31′の中央部分の流路面積に対する外側部分の流路面積の割合より大きくなっている。したがって、ガス孔31は、外側部分31C内を流れるガス量を、ガス孔31と同一の流路面積を有する仮想ガス孔31′に比して大きくすることができ、その分だけガス孔31の流通抵抗を小さくすることができる。よって、多量のガスを流すことができる。逆に、ガス孔31に一定のガスを流すものとすると、ガス孔31の流路面積を仮想ガス孔31′の流路面積より小さくすることができ、その分だけ弁体3を小径にすることができ、ひいてはL型ガス栓1を小型化することができる。
【0018】
また、この実施の形態では、ガス孔31の両側部が直線31c,31dによって形成され、ガス孔31の両側部間の距離(弁体3の周方向に沿う距離)が、仮想ガス孔31′の両側部間の距離より狭くなっている。したがって、弁体3を閉位置に位置させたときには、弁体3の外周面における第2ストレート孔部33の開口部と弁収容孔21の内周面における第2接続孔部23aの開口部との間の周方向の距離を、断面円形の仮想ガス孔31′を有する従来のL型ガス栓の距離より長くすることができる。したがって、L型ガス栓1の閉時における密封性を向上させることができる。
【0019】
さらに、この実施の形態においては、流入孔22の第1接続孔部22a及び流出孔23の第2接続部23aの各断面形状を、弁収容孔21に接近するにしたがってガス孔31の断面形状に一致するに変化させているから、流入孔22からガス孔31へのガスの流入、及びガス孔31から流出孔23へのガスの流入を円滑に行うことができる。したがって、流入孔22、ガス孔31及び流出孔23全体のガスの流通抵抗を小さくすることができる。
【0020】
なお、この発明は、上記の実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、流入孔22を第1の孔とし、流出孔23を第2の孔としているが、流出孔23を第1の孔とし、流入孔22を第2の孔としてもよい。つまり、流出孔23を一次側ガス管が接続される流入孔(第1の孔)として用い、流入孔22をガス機器又は二次側ガス管が接続される流出孔(第2の孔)として用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】この発明の一実施の形態を示す縦断面図である。
【図2】同実施の形態において用いられている弁体を示す正面図である。
【図3】同弁体を示す側面図である。
【図4】同弁体を示す底面図である。
【図5】この発明の要部を説明するための図であって、図5(A)はガス通路と流入孔及び流出孔との関係を示す図、図5(B)、(C)、(D)及び(E)はそれぞれ図5(A)のB−B線、C−C線、D−D線、E−E線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【0022】
1 L型ガス栓
2 栓本体
3 弁体
21 弁収容孔
22 流入孔(第1の孔)
23 流出孔(第2の孔)
31 ガス孔

【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部にテーパ状の栓収容孔が形成された栓本体と、上記栓収容孔にその軸線を中心として閉位置と開位置との間を回動可能に嵌合されたテーパ状をなす弁体とを備え、上記栓本体の内部には、上記栓収容孔の小径側の底面に開口する第1の通路と、上記栓収容孔の内周面に開口する第2の通路とが設けられ、上記弁体の内部には、一端が小径側の端面に開口し、他端が外周面に開口し、両端開口部間の部分が湾曲させられたガス孔が形成され、上記弁体の閉位置と開位置との間の回動に伴って上記ガス孔の他端開口部が上記第2の通路に対して離間、対向することにより、閉状態と開状態とに切り換えられるL型ガス栓において、
上記ガス孔の断面形状を湾曲の内外方向に長い長円状に形成したことを特徴とするL型ガス栓。
【請求項2】
上記ガス孔及びこれと等しい流路面積を有する断面円形の仮想ガス孔とを上記ガス孔の湾曲の内外方向においてそれぞれほぼ三等分したとき、上記ガス孔の中央部分の流路面積に対する外側部分の流路面積の割合が、上記仮想ガス孔の中央部分の流路面積に対する外側部分の流路面積の割合より大きくなるように、上記ガス孔が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のL型ガス栓。
【請求項3】
上記ガス孔の断面の輪郭は、湾曲の内外方向における両端部が上記ガス孔の中央を中心とする円弧によって形成され、内外方向と直交する方向の両側部が上記円弧と交差する直線によって形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のL型ガス栓。
【請求項4】
上記ガス孔の両側部を形成する二つの直線が、上記弁体の小径側の端部から大径側の端部へ向かうにしたがって互いに離間するように、互いに逆向きに傾斜させられていることを特徴とする請求項3に記載のL型ガス栓。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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