JP2703820B2 - Emergency fluid shut-off device - Google Patents

Emergency fluid shut-off device

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JP2703820B2 JP22404290A JP22404290A JP2703820B2 JP 2703820 B2 JP2703820 B2 JP 2703820B2 JP 22404290 A JP22404290 A JP 22404290A JP 22404290 A JP22404290 A JP 22404290A JP 2703820 B2 JP2703820 B2 JP 2703820B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、地震や他工事等により流体、特にガス導管
が損傷した場合などに、損傷部への流体の供給を自動的
に遮断することのできる自己判断機能付き緊急流体遮断
装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention is to automatically shut off the supply of fluid to a damaged part, for example, when a fluid, particularly a gas conduit, is damaged due to an earthquake or other work. The present invention relates to an emergency fluid shutoff device with a self-judgment function that can be performed.

なお、本発明でいう導管にはガス事業者等によって地
中に埋設されたガス又は液化ガス等を通ずる管に限ら
ず、一般工業用のプロパンガス、LNG等の工場、プラン
ト内で使用するための地上配管等の各種配管を含むもの
とする。
In addition, the conduit referred to in the present invention is not limited to a pipe that passes a gas or a liquefied gas buried underground by a gas company or the like, but is used in a general industrial propane gas, LNG, etc. factory or plant. And various piping such as above-ground piping.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

ガス供給事業あるいは工業等の施設におけるガスの通
ずる管については、通常の遮断弁に加え、万一の事故等
に備えて必要箇所に緊急ガス遮断弁が設けられるのが普
通である。緊急ガス遮断弁の個数、配置、機構等は、ガ
ス事業者の規模、配管の用途等によっても異なっている
が、そのほとんどが現地手動操作弁であり、遠隔操作可
能な遮断システムとしては、緊急時に操作盤からの信号
電流によって、炭素ガスボンベの穿孔用カッターを作動
させる等の方法によって、ガス圧のにより作動ピストン
を駆動して、ガス導管に設けた弁を閉じるものや、操作
盤からの信号電流によって、ガス導管に設けた電磁弁の
電流を切って、バネ力で弁を閉じるもの等が知られてい
る。
As for pipes through which gas passes in facilities such as gas supply business or industry, in addition to a usual shut-off valve, an emergency gas shut-off valve is usually provided at a necessary place in case of an accident or the like. The number, arrangement, mechanism, etc. of emergency gas shut-off valves vary depending on the scale of the gas company, the purpose of piping, etc., but most of them are manually operated valves on-site. At times, the operating piston is driven by the gas pressure by a method such as operating a cutter for piercing a carbon gas cylinder by a signal current from the operation panel to close a valve provided in a gas conduit, or a signal from the operation panel. It is known that the current of an electromagnetic valve provided in a gas conduit is cut off by an electric current and the valve is closed by a spring force.

また、小規模導管、供給戸数の少ない地域や、工場内
の配管の場合等、規模やコストの面でシステム化が難し
い場合は、予め所定箇所に設けられた手動の緊急遮断弁
を人が操作してガス供給を遮断するといったことが行わ
れている。
If it is difficult to systematize in terms of scale and cost, such as in small-scale conduits, areas with a small number of supply units, or piping in factories, humans operate the manual emergency shut-off valves provided at predetermined locations in advance. And shut off the gas supply.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

近年、ガス供給事業の分野では導管にポリエチレン管
が多く用いられるようになってきている。しかし、ポリ
エチレン管はその物性から、特にせん断力に弱く、道路
掘削工事等によっても容易に切断されてしまう恐れがあ
る。また、工場内等の架空鋼管配管についても、外力が
作用することにより、配管が折損するなどの損傷を受け
る恐れがある。
In recent years, in the field of gas supply business, polyethylene pipes have been increasingly used for conduits. However, polyethylene pipes are particularly susceptible to shearing force due to their physical properties, and may be easily cut by road excavation work or the like. Also, an aerial steel pipe in a factory or the like may be damaged by external force, such as breakage of the pipe.

このような意味からも、緊急ガス遮断装置を配管に応
じた必要箇所に設けることにより、万一事故があったと
きでも直ちに対処でき、二次災害の防止及び被害区域を
最小限にして、すみやかな再供給のための解栓作業が可
能であり、かつ長期間ガス供給を停止することなく復旧
できる体制を整える必要がある。
In this sense, providing an emergency gas shut-off device at the required location according to the piping enables immediate response in the event of an accident, preventing secondary disasters and minimizing the damage area, and It is necessary to establish a system that can perform the opening work for proper resupply and that can recover without stopping the gas supply for a long time.

しかしながら、従来用いられている遮断弁は鋳鋼製の
ものが多く、通常のガス供給事業や、工場内などで用い
られる一般工業用のプロパンガス、LNG等の導管に用い
る場合、ガス供給圧に比べはるかに大きな圧力に耐え得
る材質であるにもかかわらず、腐食の問題等があり、機
構が複雑なこととも関連して、作動不良や維持管理など
の問題がある。
However, shut-off valves that are conventionally used are often made of cast steel, and compared to gas supply pressure when used in ordinary gas supply business or in conduits for general industrial use such as propane gas and LNG used in factories, etc. Despite being a material that can withstand much higher pressure, there are problems such as corrosion, and there are problems such as operation failure and maintenance due to the complicated mechanism.

また、前述した遠隔操作可能な自動遮断システムにお
いては、配管の距離に応じ、使用される緊急遮断弁の膨
大なものとなる。また、発生するか否か分からない万一
の事故に対し、各緊急遮断弁を確実に作動させる必要が
あり、そのメンテナンスにも莫大な費用がかかる。
Further, in the above-described remote shutoff automatic shutoff system, the number of emergency shutoff valves used is enormous according to the distance of the pipe. In addition, it is necessary to reliably operate each emergency shut-off valve in the event of an accident that may or may not occur, and maintenance of the emergency shut-off valve is enormous.

さらに、従来はガス配管の損傷といった局地的な緊急
時においても、ガス供給を広域的に止めてしまうのが一
般的であるが、緊急状態となった区域、あるいは区画以
外のガスの供給も停止してしまうため、供給停止作業が
迅速に行えないばかりでなく、復旧に際し、各戸供給停
止状態、すなわちガス消費機器が使用されていない閉栓
状態の確認から、ガスが再供給される全戸開栓の状態と
なるまで、非常に多くの手間と時間を要しているのが現
状である。
Furthermore, in the past, it was common to stop the gas supply in a wide area even in the case of a local emergency such as damage to gas pipes. Not only can the supply stop work not be performed promptly due to the stoppage, but also, upon restoration, all the doors are re-supplied with gas by checking the supply stop state of each house, that is, checking the closed state where gas consuming equipment is not used. At present, it takes a great deal of trouble and time until the state is reached.

また、システム化の難しい地域のガス配管や、工場、
プラント内などの小規模な架空配管設備等においては、
手動の緊急遮断弁を人が操作することになる。従って、
例えば広域であるが、戸数が少ない地域の場合など、緊
急ガス遮断弁の維持管理が難しいだけでなく、需要戸数
に対する人的費用も嵩み、ブロック化を図ったとしても
作業者が現場に到着するまでに相当な時間がかかる場合
もあり、2次災害につながる恐れもある。同様に、工場
内などの場合においても、常に配管の異常を監視するの
は難しく、緊急ガス遮断弁の操作が遅れると、やはり2
次災害の問題が生じる。
In addition, gas piping, factories,
In small-scale overhead piping facilities such as inside a plant,
A human would operate a manual emergency shutoff valve. Therefore,
For example, in an area with a large area but a small number of units, it is not only difficult to maintain the emergency gas shut-off valve, but also the personnel costs for the number of required units increase, and workers arrive at the site even if they are blocked. It may take a considerable amount of time to do so, which may lead to a secondary disaster. Similarly, even in a factory or the like, it is difficult to constantly monitor the piping for abnormalities.
The next disaster problem arises.

本発明は従来技術における上述のような問題点の解決
を図ったもので、構造が簡単で、維持管理が容易で、緊
急時にはガス等の流体の流速の異常を検知して、流体の
動圧を利用することにより自動的に作動する緊急流体遮
断装置を提供することを目的としたものである。
The present invention solves the above-mentioned problems in the prior art, and has a simple structure, is easy to maintain, and detects an abnormal flow velocity of a fluid such as a gas in the case of an emergency, and performs dynamic pressure control of the fluid. The purpose of the present invention is to provide an emergency fluid shut-off device that automatically operates by utilizing the above.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

以下、本発明の概要を実施例に対応する図面の符号を
用いて説明する。
Hereinafter, an outline of the present invention will be described using reference numerals in the drawings corresponding to the embodiments.

本発明の緊急流体遮断装置1は、導管2の損傷等によ
る緊急時に、導管2内に発生するガス等の流体の異常流
速を動圧の形で検知し、導管2内の流体を作動シリンダ
ー部3へ導入することにより、流体圧で遮断弁を作動さ
せるようにしたものである。すなわち、緊急流体遮断装
置1自体が導管2内の流体の動圧をもって、緊急状態を
判断する自己判断機能を有し、かつその流体の動圧を利
用して導管2内の流体の流れを遮断することができる。
The emergency fluid shut-off device 1 of the present invention detects an abnormal flow rate of a fluid such as gas generated in the conduit 2 in the case of an emergency due to damage to the conduit 2 in the form of dynamic pressure, and transfers the fluid in the conduit 2 to the working cylinder unit. 3, the shut-off valve is operated by fluid pressure. That is, the emergency fluid shut-off device 1 itself has a self-judgment function for judging an emergency state based on the dynamic pressure of the fluid in the conduit 2 and interrupts the flow of the fluid in the conduit 2 using the dynamic pressure of the fluid. can do.

導管2内の流体の流れを遮断するための弁体として
は、直接導管2端部を塞ぐ球状弁体5を用い、比較的軽
量で弾性を有するもの、例えばゴムボール状のものある
いは表面に弾性体を加工又は塗布したものなとが好まし
いが、弁体の材質については特に限定されない。
As a valve body for shutting off the flow of the fluid in the conduit 2, a spherical valve body 5 for directly closing the end of the conduit 2 is used. It is preferable that the body is processed or applied, but the material of the valve body is not particularly limited.

球状弁体5は通常の流体供給状態においては、導管2
を流れる流体流の外側に引っ込んだ状態にあり、導管2
の損傷等により導管2内に異常な高速流体流が発生した
とき、装置が作動し、流体遮断位置へ向けて移動する。
In a normal fluid supply state, the spherical valve element 5
Out of the fluid flow flowing through
When an abnormal high-speed fluid flow is generated in the conduit 2 due to damage of the device, the device operates and moves toward the fluid shutoff position.

また、本発明の装置においては、導管2内に導管軸方
向に開口する流体取入口8bが設けられており、作動シリ
ンダー部3に向けて流体導入路8が形成されている。球
状弁体5による流体流の遮断を行うか否かの判断は、こ
の流体取入口8bで、ピトー管の原理により導管2内の流
体の動圧を検知する形で行われ、流体導入路8より導入
された流体を作動媒体として、その圧力が所定の設定値
に達したときに作動シリンダー部3の作動ピストン6が
作動し、球状弁体5により流体流が自動的に遮断され
る。
Further, in the apparatus of the present invention, a fluid inlet 8 b that opens in the conduit axial direction is provided in the conduit 2, and the fluid introduction passage 8 is formed toward the working cylinder portion 3. The determination as to whether or not to interrupt the fluid flow by the spherical valve element 5 is made by detecting the dynamic pressure of the fluid in the conduit 2 at the fluid inlet 8b based on the principle of the pitot tube, and the fluid introduction path 8 When the pressure reaches a predetermined set value using the introduced fluid as a working medium, the working piston 6 of the working cylinder unit 3 is operated, and the fluid flow is automatically shut off by the spherical valve body 5.

作動シリンダー部3の作動ピストン6と、常時におけ
る球状弁体5の収納位置との間は、原理的には必ずしも
仕切る必要はないが、導管2内のゴミ等が作動ピストン
6位置に溜まると、作動不良の原因となる恐れがあり、
また作動ピストン6の球状弁体5側が直接導管2内に開
放されていると、導管2内の流体の圧力の影響を受け、
装置の作動圧力の設定等、設計が難しくなる場合があ
る。従って、仕切りとしてのシリンダーヘッド7を設け
れば、ゴミや設計上の問題を容易に解決することができ
る。その場合、球状弁体5を直接作動ピストン6で押し
出すことはできないが、例えばシリンダーヘッド7を貫
通する作動桿11を設け、作動ピストン6の移動に連動さ
せればよい。
Although it is not necessary in principle to partition between the working piston 6 of the working cylinder unit 3 and the storage position of the spherical valve element 5 at all times, if dust or the like in the conduit 2 accumulates at the working piston 6 position, It may cause malfunction,
Further, when the spherical valve element 5 side of the working piston 6 is directly opened into the conduit 2, it is affected by the pressure of the fluid in the conduit 2,
Designing such as setting the operating pressure of the device may be difficult. Therefore, if the cylinder head 7 is provided as a partition, dust and design problems can be easily solved. In that case, the spherical valve element 5 cannot be pushed directly by the working piston 6, but, for example, an operating rod 11 penetrating the cylinder head 7 may be provided, and may be interlocked with the movement of the working piston 6.

また、流体導入路8からは導管2内の流体の異常速度
が正の動圧の形で導入されるわけであるが、シリンダー
ヘッド7を設けた場合には、作動ピストン6の流体導入
部8aと反対側、すなわち作動ピストン6とシリンダーヘ
ッド7間の流体を排出する必要がある。これに対して
は、例えば流体取入口8bと逆向きに開口する流体排出9b
を導管2内に有する流体排出路9を設け、導管2内に流
体を排出することが考えられる。この場合、作動ピスト
ン6とシリンダーヘッド7間の流体排出部9aには、流体
の異常流速が負の動圧の形で導入され、作動ピストン6
の片側で吸引、反対側で排出という形式になるため、こ
れらの差圧により作動ピストン6が作動し、応答性が良
くなる。
Also, the abnormal velocity of the fluid in the conduit 2 is introduced from the fluid introduction path 8 in the form of a positive dynamic pressure. However, when the cylinder head 7 is provided, the fluid introduction section 8a of the working piston 6 is provided. , That is, the fluid between the working piston 6 and the cylinder head 7 needs to be discharged. On the other hand, for example, a fluid discharge 9b opening in the opposite direction to the fluid inlet 8b
It is conceivable to provide a fluid discharge passage 9 having the inside of the conduit 2 and discharge the fluid into the conduit 2. In this case, an abnormal flow velocity of the fluid is introduced into the fluid discharge portion 9a between the working piston 6 and the cylinder head 7 in the form of a negative dynamic pressure.
In this case, the suction is performed on one side and the discharge is performed on the other side. Therefore, the operating piston 6 is operated by these differential pressures, and the responsiveness is improved.

流体取入口8b及び流体排出口9bは球状弁体5及び作動
シリンダー部3設置位置から所定距離離れた導管2内に
設けられる(流体排出口9bは設けない場合もあり得る)
が、それぞれ流体遮断位置の片側又は両側、あるいは3
方向以上の分岐位置に設けられる緊急流体遮断装置1に
あっては、各分岐方向に設けられ、それぞれ作動シリン
ダー部3の流体導入部8aに流体を導入、又は流体排出部
9aより流体を排出するよう構成することにより、異常流
体流の方向がいずれの方向であっても対処させることが
できる。ただし、流体導入路8及び流体排出路9に逆止
弁13a,13bを設けるなどして、流体導入部8aには必ず正
の動圧が導入され、流体排出部9aには負の動圧が導入さ
れるようにする必要がある。
The fluid inlet 8b and the fluid outlet 9b are provided in the conduit 2 at a predetermined distance from the installation position of the spherical valve element 5 and the working cylinder 3 (the fluid outlet 9b may not be provided).
Is one or both sides of the fluid shut-off position, or 3
In the emergency fluid shut-off device 1 provided at a branch position equal to or more than the direction, the fluid is introduced into the fluid introduction portion 8a of the working cylinder portion 3 or the fluid discharge portion is provided at each branch direction.
By configuring to discharge the fluid from 9a, it is possible to cope with any direction of the abnormal fluid flow. However, a positive dynamic pressure is always introduced into the fluid introduction section 8a by providing check valves 13a and 13b in the fluid introduction path 8 and the fluid discharge path 9, and a negative dynamic pressure is applied to the fluid discharge section 9a. Need to be introduced.

導管2の損傷等が修復され、流体の供給を再開する際
には、導管2端部に嵌まり込んだ球状弁体5を元の収納
位置に戻す必要がある。異常流体流がなくなった状態で
は、球状弁体5を導管2端部から外すのは比較的容易で
あり、例えば導管2を隔てて、球状弁体5の収納位置と
反対側に押圧式のリセット手段を設けておく等の方法が
考えられる。
When the damage of the conduit 2 is repaired and the supply of fluid is resumed, the spherical valve element 5 fitted into the end of the conduit 2 needs to be returned to the original storage position. It is relatively easy to remove the spherical valve element 5 from the end of the conduit 2 when the abnormal fluid flow has disappeared. For example, a press-type reset is performed on the side opposite to the storage position of the spherical valve element 5 across the conduit 2. A method such as providing means is conceivable.

〔作 用〕(Operation)

次に、上述のような構成からなる緊急流体遮断装置1
の作動原理について説明する。
Next, the emergency fluid shutoff device 1 having the above configuration
The operation principle of will be described.

通常の流体供給状態においては、球状弁体5が導管2
内の流体流の外側の収納装置にあり、流体は正常に流れ
る。
In a normal fluid supply state, the spherical valve element 5 is connected to the conduit 2.
Fluid flows normally in the storage device outside the fluid flow inside.

導管2に損傷等の異常が生ずると、導管2内には損傷
位置等から流体が流れ出すことによる異常な高速流体流
が発生する。このとき、導管2内において異常流体流の
方向に向けて開口する流体取入口9bには、通常の動圧に
比べ大きな正の動圧が作用する。導管2内の流体はこの
流体取入口9bより、作動シリンダー部3の流体導入部8a
に導入され、その動圧が所定の設定値より大きくなった
とき、導入流体を作動媒体として作動ピストン6が作動
し、球状弁体5を押5を押し出す。
When an abnormality such as damage occurs in the conduit 2, an abnormal high-speed fluid flow is generated in the conduit 2 due to a fluid flowing out from a damaged position or the like. At this time, a larger positive dynamic pressure acts on the fluid intake 9b that opens in the conduit 2 in the direction of the abnormal fluid flow as compared with a normal dynamic pressure. The fluid in the conduit 2 is supplied from the fluid inlet 9b to the fluid introducing portion 8a of the working cylinder portion 3.
When the dynamic pressure becomes larger than a predetermined set value, the working piston 6 is operated with the introduced fluid as the working medium, and the spherical valve body 5 is pushed out.

ある程度押し上げられた球状弁体5は、導管2の損傷
等が生じた方向へ吸引される形で、導管2の接続端部へ
密着し、導管2内の流体の圧力によりこの密着状態が保
たれることになる。
The spherical valve element 5, which has been pushed up to a certain extent, comes into close contact with the connection end of the conduit 2 in such a manner that it is sucked in the direction in which the conduit 2 is damaged or the like, and this tight contact state is maintained by the pressure of the fluid in the conduit 2. Will be.

このようにして、緊急流体遮断装置1から先の異常が
発生した側の導管2に対する流体の流れが、人的操作あ
るいは電気信号等によることなく、直ちに遮断され、2
次災害等を防止することができる。
In this way, the flow of the fluid from the emergency fluid shut-off device 1 to the conduit 2 on the side where the abnormality has occurred is immediately shut off without human operation or electric signal or the like.
The next disaster can be prevented.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明の緊急流体遮断装置を主として緊急ガス
遮断装置として利用する場合の実施例を図面に基づて説
明する。
Next, an embodiment in which the emergency fluid shutoff device of the present invention is mainly used as an emergency gas shutoff device will be described with reference to the drawings.

第1図の実施例は本発明の基本原理を用いたものであ
り、ガスを供給するための導管2の所定位置に、筒状の
本体部分を有する緊急流体遮断装置1を導管2の軸方向
と直角に設けている。
The embodiment shown in FIG. 1 uses the basic principle of the present invention. An emergency fluid shut-off device 1 having a cylindrical main body is provided at a predetermined position of a conduit 2 for supplying gas in the axial direction of the conduit 2. And at right angles.

この筒状の本体部分の下部には、シリンダーヘッド7
によって仕切られた作動シリンダー部3と収納部4が形
成され、球状弁体5が収納部4、すなわちガス流通位置
と、導管2のガス流路と交差する位置、すなわちガス遮
断位置の間を移動自在となっている。また、本体部分の
上部には後に詳述するように、リセット部12が形成され
ている。
A cylinder head 7 is provided at the lower part of the cylindrical main body.
The spherical cylinder 5 is moved between the storage section 4, ie, the gas flow position, and the position intersecting with the gas flow path of the conduit 2, ie, the gas cutoff position. It is free. Further, a reset portion 12 is formed in an upper portion of the main body portion, as described later in detail.

作動シリンダー部3は、導管2内を流れる流体として
のガスを作動媒体としたもので、断面凹字状のピストン
6の上下に流体導入部8aと流体排出部9aを形成し、ガス
の圧力差が所定の設定値に達したときに作動するように
なっている。シリンダーヘッド7の目的の1つは導管2
内のゴミ等が作動シリンダー部3へ入り込み、作動不良
を起こすのを防止することであるが、本実施例のように
シリンダーヘッド7によって仕切られた流体排出部9aを
形成することにより、導管2の損傷等により導管2内の
ガスに異常流速が発生した際、流体排出部9aに負の動圧
を導入することができ、作動シリンダー部3の作動圧を
設計するのが容易となる。一方、シリンダーヘッド7を
設けてあるため、直接作動ピストン6で球状弁体5を押
し出すことができない。従って、本実施例ではシリンダ
ーヘッド7を貫通する作動桿11を設け、作動ピストン6
の移動により、作動桿11が球状弁体5を押し出す構造と
している。この作動桿11は通常のピストンロッドの形で
もよいが、作動ピストン6と別体とした方が摩擦等によ
る作動不良が生じ難い。
The working cylinder section 3 uses a gas as a fluid flowing in the conduit 2 as a working medium, and forms a fluid introduction section 8a and a fluid discharge section 9a above and below a piston 6 having a concave cross section, thereby forming a gas pressure difference. Is activated when a predetermined set value is reached. One of the purposes of the cylinder head 7 is to use the conduit 2
This is to prevent dust and the like from entering into the working cylinder portion 3 and causing malfunction, but by forming the fluid discharge portion 9a partitioned by the cylinder head 7 as in the present embodiment, the conduit 2 can be prevented. When an abnormal flow velocity occurs in the gas in the conduit 2 due to damage to the fluid, a negative dynamic pressure can be introduced into the fluid discharge portion 9a, and the working pressure of the working cylinder portion 3 can be easily designed. On the other hand, since the cylinder head 7 is provided, the spherical valve element 5 cannot be pushed directly by the operating piston 6. Therefore, in this embodiment, the operating rod 11 penetrating the cylinder head 7 is provided, and the operating piston 6
, The operating rod 11 pushes out the spherical valve element 5. The operating rod 11 may be in the form of a normal piston rod, but if it is provided separately from the operating piston 6, operation failure due to friction or the like is less likely to occur.

作動シリンダー部3に対する流体導入路8の他端は、
導管2内において異常ガス流の方向に開口し、ピトー管
の原理でガス流の正の動圧P1をシリンダーテール10部分
より流体導入部8aに取り入れるようになっている。同様
に、作動シリンダー部3に対する流体排出路9の他端
が、導管2内において流体導入路8の取入口8bと逆向き
に開口し、ガス流の負の動圧P2を流体排出路9に導き、
この排出口9bより導管2内にガスを排出し、差圧P1−P2
が所定の設定値以上となったとき、作動ピストン6が移
動し、作動桿11を介して球状弁体5を押し上げる。作動
桿11によりある程度押し上げられた球状弁体5は、導管
2内のガス流により、ガス流の方向に押し付けられ、か
つガス流方向に吸引される形で導管2の接続端部を遮断
する。なお、球状弁体5の少なくとも表面部分に弾性を
持たせることにより、遮断時に球状弁体5を導管2の接
続端部に食い込ませて、球状弁体5の抜け落ちを防止す
ることができるが、別途係止手段等を併用してもよい。
The other end of the fluid introduction path 8 to the working cylinder 3 is
Opening in the direction of the abnormal gas flow in the conduit 2, a positive dynamic pressure P 1 of the gas stream is adapted to incorporate the fluid introducing unit 8a from the cylinder tail 10 portion on the principle of Pitot tube. Similarly, the other end of the fluid discharge passage 9 for the working cylinder portion 3 opens in the conduit 2 in a direction opposite to the inlet 8 b of the fluid introduction passage 8, and the negative dynamic pressure P 2 of the gas flow is changed to the fluid discharge passage 9. Leads to
Gas is discharged into the conduit 2 from the outlet 9b, and the differential pressure P 1 -P 2
Is greater than or equal to a predetermined value, the working piston 6 moves and pushes up the spherical valve element 5 via the working rod 11. The spherical valve element 5 pushed up to some extent by the operating rod 11 is pressed in the gas flow direction by the gas flow in the conduit 2 and shuts off the connection end of the conduit 2 in such a manner as to be sucked in the gas flow direction. By providing elasticity to at least the surface portion of the spherical valve element 5, the spherical valve element 5 can bite into the connection end of the conduit 2 at the time of shutoff, and the spherical valve element 5 can be prevented from falling off. Separate locking means or the like may be used separately.

緊急流体遮断装置1の上部に設けられたリセット部12
は、破壊体12aを押し破った後に、リセットバルブ12bを
押し下げることによって、ガス遮断位置に移動した球状
弁体5をガス流通位置へ移動させることができるように
構成したものである。また、破壊体12aは、一度破壊し
ても、その破壊済のものの上に新たな破壊体12a(図
中、二点鎖線で示す)を取り付けることにより、再度使
用できるようになっている。
Reset unit 12 provided on top of emergency fluid shutoff device 1
Is configured so that the spherical valve 5 moved to the gas shut-off position can be moved to the gas flow position by pushing down the reset valve 12b after pushing down the broken body 12a. Further, even if the broken body 12a is broken once, it can be used again by attaching a new broken body 12a (indicated by a two-dot chain line in the figure) on the broken one.

以上の説明からも明らかなように、本実施例の緊急流
体遮断装置1は、図中、右方向における導管2の損傷等
により異常ガス流が左から右に生じる場合に機能するも
のである。従って、配管位置等により遮断すべき異常ガ
ス流の方向が限定される場合に使用でき、あるいはガス
遮断方向が互いに逆向きの緊急流体遮断装置1を組合せ
て使用する場合などに適用される。これに対し、後述す
る第2図及び第3図に示した実施例では、2方向あるい
は分岐位置の場合は多方向についてガス流を遮断でき
る。ただし、本実施例の場合、第2図及び第3図の実施
例の場合より、構造が単純で、製作しやすいという利点
がある。また、第4図の実施例は第1図の実施例の変形
例であり、第1図の実施例では流体導入路8の取入口8b
と流体排出路9の排出口9bを、作動シリンダー部3設置
位置の片側に設けているのに対し、第4図の実施例では
取入口8bと排出口9bを、作動シリンダー部3設置位置を
挟んで反対側に設けている。
As is clear from the above description, the emergency fluid shutoff device 1 of the present embodiment functions when an abnormal gas flow occurs from left to right due to damage to the conduit 2 in the right direction in the drawing. Therefore, it can be used when the direction of the abnormal gas flow to be cut off is limited depending on the piping position or the like, or is applied when the emergency fluid cutoff devices 1 whose gas cutoff directions are opposite to each other are used in combination. On the other hand, in the embodiment shown in FIGS. 2 and 3 to be described later, the gas flow can be shut off in two directions or in multiple directions in the case of the branch position. However, this embodiment has the advantage that the structure is simpler and easier to manufacture than the embodiment of FIGS. 2 and 3. The embodiment of FIG. 4 is a modification of the embodiment of FIG. 1, and the embodiment of FIG.
And the discharge port 9b of the fluid discharge passage 9 is provided on one side of the installation position of the working cylinder 3, whereas in the embodiment of FIG. 4, the intake 8b and the discharge port 9b are connected to the installation position of the working cylinder 3. It is provided on the opposite side of the body.

第2図は本発明の緊急流体遮断装置1の他の実施例を
示したもので、第3図はその変形例を概略的に示したも
のである。
FIG. 2 shows another embodiment of the emergency fluid shutoff device 1 of the present invention, and FIG. 3 schematically shows a modification thereof.

本実施例は2方向の異常ガス流を検知して、ガスを自
動的に遮断できるようにしたものである。すなわち、図
中、導管2の右方向で損傷等が生じ、左から右へ異常ガ
ス流(実線の矢印)が発生する場合、及び導管2の左方
向で損傷等が生じ、右から左へ異常ガス流(点線の矢
印)が発生する場合でも対処させることができる。な
お、分岐位置では3方向以上の多方向についても同様の
原理で、多方向のガス遮断機能を有する緊急流体遮断装
置を構成することができる。
The present embodiment detects abnormal gas flows in two directions and automatically shuts off the gas. That is, in the drawing, damage or the like occurs in the right direction of the conduit 2 and an abnormal gas flow (solid arrow) occurs from left to right, and damage or the like occurs in the left direction of the conduit 2 and abnormal from right to left. Even when a gas flow (dotted arrow) is generated, it can be dealt with. At the branch position, an emergency fluid shut-off device having a multi-directional gas shut-off function can be configured on the same principle in three or more directions.

作動シリンダー部3には、第1図の実施例と同様、作
動ピストン6の両側に流体導入路8と流体排出路9が形
成されており、流体導入部8aに導管2内の流体取入口8b
からの正の動圧P1が導入され、流体排出部9aに負の動圧
P2が導入される。作動ピストン6及び球状弁体5の作動
原理は第1図の実施例の場合と同様である。
In the working cylinder portion 3, a fluid introduction passage 8 and a fluid discharge passage 9 are formed on both sides of the working piston 6 as in the embodiment of FIG. 1, and the fluid introduction portion 8a is provided with a fluid inlet 8b in the conduit 2.
Positive dynamic pressure P 1 is introduced, negative dynamic pressure fluid discharge portion 9a from
P 2 is introduced. The operating principle of the operating piston 6 and the spherical valve element 5 is the same as that of the embodiment of FIG.

本実施例では流体取入口8b、流体排出口9b、及びこれ
らと流体導入部8a、流体排出部9aをつなぐ流体導入路
8、流体排出路9が緊急流体遮断装置1の本体部分の両
側に設けられており、それぞれ逆止弁13a,13bが設けら
れている。例えば、異常ガス流が、図中、左から右に生
ずる場合、図中、右側の流体取入口8bには負の動圧がか
かることになるが、逆止弁13aにより、流体導入部8aに
負の動圧が導入されるのを防いでいる。同様に、図中、
右側の流体排出口9bには正の動圧がかかることになる
が、逆止弁13bを設けたことにより、流体排出部9aに正
の動圧が導入されるのを防いでいる。異常ガス流が右か
ら左に生じる場合も同様に考えることができる。
In the present embodiment, the fluid inlet 8b, the fluid outlet 9b, and the fluid inlet 8a, the fluid inlet 8 connecting the fluid outlet 9a, and the fluid outlet 9 are provided on both sides of the main body of the emergency fluid shut-off device 1. Check valves 13a and 13b are provided respectively. For example, when an abnormal gas flow occurs from left to right in the drawing, a negative dynamic pressure is applied to the right fluid intake 8b in the drawing, but the check valve 13a causes the fluid introduction portion 8a It prevents the introduction of negative dynamic pressure. Similarly, in the figure,
Although positive dynamic pressure is applied to the right fluid discharge port 9b, the provision of the check valve 13b prevents the positive dynamic pressure from being introduced to the fluid discharge section 9a. The case where the abnormal gas flow occurs from right to left can be similarly considered.

第3図は流体取入口8b及び流体排出口9bの導管2内に
おける配置の一例を示したものである。また、この例で
は導管2の流体取入口8b及び流体排出口9b近傍に、絞り
部14を形成することにより、ガスの流速を高め、作動シ
リンダー部3における作動ピストン6の応答性の改善を
図っている。
FIG. 3 shows an example of the arrangement of the fluid inlet 8b and the fluid outlet 9b in the conduit 2. Further, in this example, by forming a throttle portion 14 near the fluid inlet 8b and the fluid outlet 9b of the conduit 2, the gas flow velocity is increased, and the responsiveness of the working piston 6 in the working cylinder 3 is improved. ing.

〔発明の効果〕 本発明の緊急流体遮断装置は、導管の損傷等による
緊急時に、導管内に発生する流体の異常流速を動圧の形
で検知し、導管内の流体を作動シリンダー部へ導入する
ことにより、流体の動圧を利用して遮断弁を作動させる
ようにしたものであり、緊急流体遮断装置自体が、導管
内の流体の自圧をもって、緊急状態を判断する自己判断
機能を有し、かつその流体の圧力を利用して導管内の流
体流を遮断することができる。
[Effect of the Invention] The emergency fluid shut-off device of the present invention detects an abnormal flow rate of fluid generated in a conduit in the event of an emergency due to damage to the conduit in the form of dynamic pressure, and introduces the fluid in the conduit to the working cylinder portion. The emergency fluid shut-off device itself has a self-judgment function for judging an emergency state based on the self-pressure of the fluid in the conduit by using the dynamic pressure of the fluid to operate the shut-off valve. And the pressure of the fluid can be used to shut off fluid flow in the conduit.

自己判断機能により直ちに流体が遮断され、人的操
作あるいは電気信号等によることなく、2次災害を未然
に防止することができる。
The fluid is immediately shut off by the self-judgment function, and a secondary disaster can be prevented beforehand without human operation or electric signals.

球状弁体を流体遮断位置に移動させる作動ピストン
の作動媒体として、導管内の流体を用いており、弁体を
別の専用作動用ガス圧力や電磁力利用によるバネ力で作
動させる従来の緊急遮断装置に比べ、簡単な構造とする
ことができる。
Conventional emergency shut-off, in which the fluid in the conduit is used as the working medium of the working piston that moves the spherical valve body to the fluid shut-off position, and the valve body is operated by another dedicated operating gas pressure or spring force using electromagnetic force The structure can be simpler than that of the device.

構造が簡単であり、特別な作動源や作動装置を必要
としないため、緊急時に確実に作動させることができ、
特に保守管理も要求されない。
The simple structure and no special actuation source or actuating device are required, so it can be operated reliably in emergency,
In particular, no maintenance is required.

構造が簡単で、特別な作動源や作動装置を必要とし
ないことから、製作コストも低減され、量産化により多
数の緊急流体遮断装置を、安価に提供することができ
る。
Since the structure is simple and no special operation source or operation device is required, the manufacturing cost is reduced, and a large number of emergency fluid shutoff devices can be provided at low cost by mass production.

導管内の流体の自圧により作動するという自己判断
機能を有することにより、流体流の異常が生じた箇所に
おいて、確実に流体の流れが遮断され、それ以外の箇所
では作動しないため、ガス等の流体供給停止区域を最小
限に抑えることができる。
By having a self-judgment function that operates by the self-pressure of the fluid in the conduit, the flow of the fluid is surely shut off at the place where the fluid flow abnormality occurs, and it does not operate at other places, so the gas etc. The fluid supply stop area can be minimized.

例えば、緊急ガス遮断装置としてい利用する場合に
も、自己判断機能を有するため、システム化されたガス
供給設備、システム化されていないガス供給設備の区別
なしに適用することができる。
For example, even when used as an emergency gas shut-off device, since it has a self-determining function, it can be applied without distinction between a systemized gas supply facility and a non-systemized gas supply facility.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の緊急流体遮断装置の一実施例を示す断
面図、第2図は他の実施例を示す断面図、第3図は第2
図の実施例の変形例を概略的に示した断面図、第4図は
第1図の実施例の変形例を示す断面図である。 1……緊急流体遮断装置、2……導管、3……作動シリ
ンダー部、4……収納部、5……球状弁体、6……作動
ピストン、7……シリンダーヘッド、8……流体導入
路、8a……流体導入部、8b……流体取入口、9……流体
排出路、9a……流体排出部、9b……流体排出口、10……
シリンダーテール、11……作動桿、12……リセット部、
12a……破壊体、12b……リセットバルブ、13a,13b……
逆止弁、14……絞り部
FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of the emergency fluid shut-off device of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing another embodiment, and FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a modification of the embodiment of FIG. 1, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing a modification of the embodiment of FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Emergency fluid shut-off device, 2 ... Conduit, 3 ... Working cylinder part, 4 ... Storage part, 5 ... Spherical valve body, 6 ... Working piston, 7 ... Cylinder head, 8 ... Fluid introduction , Fluid inlet, 8b fluid inlet, 9 fluid outlet, 9a fluid outlet, 9b fluid outlet, 10
Cylinder tail, 11 ... operating rod, 12 ... reset part,
12a …… Destroyed body, 12b …… Reset valve, 13a, 13b ……
Check valve, 14 ... throttle

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】導管内の流体の流れを遮断するための球状
弁体と、前記流体を作動媒体として圧力が所定の設定値
に達したときに作動し、前記球状弁体を流体流遮断位置
に移動させるための作動ピストン及び球状弁体収納部を
備えた作動シリンダー部と、前記導管内に導管内の流体
の流れ方向に開口する流体取入口を有し、導管損傷時に
発生する異常流速を動圧として取り出し、前記作動シリ
ンダー部に導くための流体導入路とからなり、前記動圧
により前記作動ピストンを作動させることにより、前記
導管内に発生する流速の異常を流体の動圧として検知
し、自動的に遮断するよう構成したことを特徴とする緊
急流体遮断装置。
1. A spherical valve body for interrupting a flow of a fluid in a conduit, and actuated when a pressure reaches a predetermined set value using the fluid as a working medium, and the spherical valve body is moved to a fluid flow blocking position. An actuating cylinder section having an actuating piston and a spherical valve element housing for moving the fluid in the conduit, and a fluid intake opening in the conduit in the flow direction of the fluid in the conduit, so that an abnormal flow rate generated when the conduit is damaged can be reduced. It is taken out as a dynamic pressure and comprises a fluid introduction path for guiding to the working cylinder section.By operating the working piston with the dynamic pressure, an abnormality in the flow velocity generated in the conduit is detected as a fluid dynamic pressure. An emergency fluid shut-off device, which is configured to shut off automatically.
【請求項2】前記作動シリンダー部は、正常な流体供給
状態において、前記球状弁体を収納している筒体の球状
弁体収納側と作動ピストン側で構成され、両者は仕切り
板で隔離されており、前記作動ピストン側のシリンダー
テール部を前記流体導入路と連通する流体導入部として
いる請求項1記載の緊急流体遮断装置。
2. The working cylinder portion, in a normal fluid supply state, includes a spherical valve body housing side and a working piston side of a cylindrical body housing the spherical valve body, and both are separated by a partition plate. The emergency fluid shut-off device according to claim 1, wherein a cylinder tail portion on the working piston side is a fluid introduction portion communicating with the fluid introduction passage.
【請求項3】前記作動シリンダー部の球状弁体側は、前
記筒体に固定されたシリンダーヘッドによって、前記導
管内に仕切られており、前記シリンダーヘッドを貫通す
る作動桿が、前記作動ピストンの移動に連動して、前記
球状弁体を流体流遮断位置に向けて押し出すようになっ
ている請求項2記載の緊急流体遮断装置。
3. A spherical valve body side of the operating cylinder portion is partitioned into the conduit by a cylinder head fixed to the cylindrical body, and an operating rod penetrating the cylinder head moves the operating piston. 3. The emergency fluid shut-off device according to claim 2, wherein the spherical valve body is pushed toward the fluid flow shut-off position in conjunction with.
【請求項4】前記導管内に前記流体導入路の流体取入口
と逆向きに開口する流体排出口を有する流体排出路を設
け、前記作動シリンダー部の前記作動ピストンと前記シ
リンダーヘッド間に形成される流体排出部に連通させて
いる請求項3記載の緊急流体遮断装置。
4. A fluid discharge passage having a fluid discharge opening which opens in a direction opposite to a fluid intake of the fluid introduction passage in the conduit, and is formed between the working piston and the cylinder head of the working cylinder portion. 4. The emergency fluid shut-off device according to claim 3, wherein the emergency fluid shut-off device communicates with a fluid discharge unit.
【請求項5】流体供給用の導管の途中又は3方向以上の
分岐位置に設けられる緊急流体遮断装置であって、 (a) 導管内の流体の流れを遮断するための球状弁体
を収納する収納部と、作動シリンダー部とを備えた筒体
と、 (b) 前記収納部と作動シリンダー部とを仕切るシリ
ンダーヘッドと、 (c) 前記作動シリンダー部を構成する作動ピストン
と、前記作動ピストンの両側に形成された流体導入部及
び流体排出部と、 (d) 前記シリンダーヘッドを貫通し、作動シリンダ
ー部の作動ピストンに連動して、前記球状弁体を前記収
納部より流体遮断位置に向けて押し出すための作動桿
と、 (e) 前記導管内に導管軸方向に開口する取入口を有
し、導管損傷時に導管内に発生する異常流体流の正の動
圧を前記作動シリンダーの流体導入路に導くべく、前記
筒体の両側又は分岐位置における各方向、それぞれにつ
いて設けられた流体導入路と、 (f) 前記導管内に前記流体導入路の取入口と逆向き
に開口する排出口を有し、導管損傷時に導管内に発生す
る異常流体の負の動圧を前記作動シリンダーの流体排出
部に導くべく、前記筒体の両側又は分岐位置における各
方向、それぞれについて設けられた流体排出路と、 (g) 前記各流体導入及び各流体排出路に設けられた
逆止弁 とからなり、前記流体導入路より導入された流体を作動
媒体として、前記作動シリンダーの導入部側及び排出部
側の流体の動圧の圧力差により前記作動ピストンを作動
させることにより、前記導管内に発生する流速の異常を
流体の動圧として検知し、自動的に遮断するよう構成し
たことを特徴とする緊急流体遮断装置。
5. An emergency fluid shut-off device provided in a fluid supply conduit in the middle or at a branch position in three or more directions, wherein (a) a spherical valve body for blocking a flow of fluid in the conduit is housed. (B) a cylinder head that separates the storage section and the working cylinder section; (c) a working piston that constitutes the working cylinder section; (D) penetrating through the cylinder head and moving the spherical valve body from the storage section toward the fluid shut-off position in conjunction with the operating piston of the operating cylinder section; An operating rod for pushing out; and (e) an intake opening in the conduit in the axial direction of the conduit, wherein a positive dynamic pressure of an abnormal fluid flow generated in the conduit when the conduit is damaged is supplied to the fluid introduction passage of the operating cylinder. To A fluid introduction path provided for each direction at both sides or a branch position of the tubular body to guide the fluid introduction path, and (f) an outlet opening in the conduit in a direction opposite to an inlet of the fluid introduction path. In order to guide the negative dynamic pressure of the abnormal fluid generated in the conduit when the conduit is damaged to the fluid discharge portion of the working cylinder, a fluid discharge path provided for each direction at each side of the cylinder or at each of the branch positions, (G) a check valve provided in each of the fluid introduction and fluid discharge passages, wherein the fluid introduced from the fluid introduction passage is used as a working medium, and the fluid on the introduction section side and the discharge section side of the working cylinder An emergency is characterized in that by actuating the working piston with a pressure difference of the dynamic pressure, an abnormality of a flow velocity generated in the conduit is detected as a dynamic pressure of the fluid and automatically shut off. Body shutoff device.
【請求項6】前記収納部の、前記導管を隔てた反対側に
は、流体流遮断位置へ移動した球状弁体を押圧して、再
び収納部へ移動させるためのリセット手段を設けてある
請求項1、2、3、4又は5記載の緊急流体遮断装置。
6. A reset means for pressing the spherical valve body moved to the fluid flow blocking position and moving the spherical valve body to the storage section again is provided on the opposite side of the storage section opposite to the conduit. Item 7. The emergency fluid shutoff device according to item 1, 2, 3, 4, or 5.
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