JP2839609B2 - 圧力容器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は圧力容器に関するものである。一層詳細に述
べれば本発明は、流体を圧力下に保持し得る本体部と、
該本体部に配置されたパッキング箱を貫いてのびる可動
ロッドとを備え、該ロッドの周りが密閉された圧力容器
に関する。本発明は特に前記の型の圧力容器の改良に関
し、すなわち、パッキング箱の中に第一パッキング部と
第三パッキング部とを備え、第二パッキング部は第一パ
ッキング部の内側に存在し、第二パッキング部は内側パ
ッキング区域および外側パッキング区域を有し、これら
の区域は軸方向に相互に間隔を置いて存在し、前記外側
区域が外方に移動するのを制限する手段を備え、前記の
２つの区域の間に漏止め剤を注入する手段を有し、該圧
力容器の使用中でも、部材の交換または修理のために前
記第一パッキング部が除去できるように構成された新規
圧力容器に関する。添付図面に記載の本発明の具体例で
は、前記圧力容器は弁であり、前記のロッドは弁棒であ
り、弁棒は弁体内に配置されたパッキング箱を貫いての
びており、弁体内の閉鎖部材は、弁の開放位置と閉鎖位
置との間を弁棒によって動くように構成される。

従来の技術 この型の従来の弁すなわちすべり弁では、弁棒の周り
を少しの隙間を介して包囲し得る程度の内径を有する金
属製ブリードリングを弁棒の案内部材として第二パッキ
ング部の内側に配置される。該弁はさらに、弁体内の流
体の圧力より多少高い圧力においてパージ流体を前記の
隙間に注入する手段を備え、これによって、該流体を強
制的に前記ブリードリングを通過させて弁体内に流入さ
せるので、第一パッキング部が弁体中の流体から保護さ
れ、かつ、弁体内にトラップされた固体による弁棒の破
損が防止される。

しかしながら、前記の従来の弁では、弁棒がブリード
リングに接触し、このためにブリードリングが破損し、
最終的に弁棒が固着する傾向がある。さらに、後者の型
の従来の弁では、パージ流体の制御が困難であり、過剰
量のパージ流体は弁棒の磨滅や破損の原因となり、パー
ジ流体の量が不充分な場合には固体粒子が前記の隙間に
入り弁棒固着の原因となる。

発明の目的 本発明の目的は、前記の１以上の欠点を解消した新規
な構造を有するパッキング箱を備えた型の弁のごとき圧
力容器を提供することである。

本発明の別の目的は、前記のロッドや弁棒の固着傾向
の低いパッキング箱を備え、そして、パージ流体を内部
に含ませる必要がある場合には、パージ流体を本体内に
循環できるように構成された前記の型の弁のごとき圧力
容器を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、ブリードリングを通過し
て循環するパージ流体を監視でき、かつ、弁体へのパー
ジ流体の流入の際の圧力および流量を制御できるように
構成された前記の型の弁のごとき圧力容器を提供するこ
とである。

発明の構成 前記および他の目的は、下記の構成の本発明によって
達成される。本発明の実施例は添付図面に記載されてい
る。

本発明に係る弁のごとき圧力容器は次の構成を有し、
すなわち、弁閉鎖部材と接続された弁棒のごときロッド
を包囲するパッキング箱は、その内端部に第１番目の第
一パッキング部を有し、外端部に第２番目の第一パッキ
ング部を有し、第１番目の第一パッキング部と第２番目
の第一パッキング部との間にブリードリングを配置し、
さらにまた、該ブリードリング内の小さい隙間にパージ
流体を注入する手段を有し、この注入は弁体内の圧力
（すなわち弁体内で制御される圧力）より上の圧力下に
行われる。この構成のパッキング箱を有する弁では、内
側の第一パッキング部は弁体内の流体保持のために役立
ち、外側の第一パッキング部の破損防止のために役立
ち、さらにまた、弁棒を、ブリードリングとの接触によ
って破損するのを避けるように案内する部材として役立
つ。一方、弁棒の周りの小さい隙間に注入されたパージ
流体は、内側の第一パッキング部の一層の機能向上のた
めに役立つ。内側の第一パッキング部が破損した場合に
は、パージ流体はそこを通過して弁体内を循環し、これ
によって確実に該流体が弁体中に保持される。

添付図面に記載の本発明の実施例では、パージ流体は
ブリードリングと弁棒との間の小さい隙間に下記の手段
によって注入される。すなわちこの流体注入手段は、前
記の隙間をパージ流体供給源に接続するための導管と、
該導管の流路を開閉する弁とを有し、したがって、パー
ジ流体は前記の隙間に、所望通りに（選択的に）供給で
きる。前記流体注入手段はさらに、前記供給源から供給
されるパージ流体の圧力の制御手段を備え、したがっ
て、弁体中の流体の圧力と、それより高い圧力であるパ
ージ流体供給圧との間に、所望通りの圧力差を確実に保
つことができる。さらにまた所望に応じて、前記の圧力
制御手段と弁手段との間の前記導管内に流量制限手段が
設置でき、さらに、前記の流量制限手段と弁手段との間
の前記導管内に、該導管中を流れるパージ流体の圧力お
よび流速を測定、表示する手段を設置でき、したがっ
て、該パージ流体を適切な制御条件下に維持できる。好
ましい態様の記述 本発明の好ましい態様について添付図面の参照下に詳
細に説明する。図面において、同一部材は同一参照番号
で示す。

第一図において、弁（10）は弁体（11）を有し、弁体
（11）、そこを貫く流路（12）を備え、さらに、該流路
の開閉のために、弁体（11）内を移動し得る閉鎖部材
（13）が配置される。図面に記載の弁（10）では、流体
は右方から左方に流れ、内側に向かってテーパーした区
域（14）に入る。該区域（14）はその内端部に狭い開口
（15）を有する。閉鎖部材（13）は弁棒（16）の内端部
に接続される。弁棒（16）は弁体（11）から外方に向か
ってのびており、その末端部はカップリング部材（18）
に接続される。カップリング部材（18）は、弁体（11）
の上方に配置された枠材上に設けられた駆動手段（オペ
レータまたはアクチュエータとも称する）に具合よく接
続できるようになっている。たとえば、弁棒（16）の末
端部はＴ字形を有し、閉鎖部材（13）のＴ字形の溝部に
ぴったり係合し得る。閉鎖部材（13）は弁体（11）の側
壁上の案内溝にはめこまれ、これによって、弁棒（16）
と接続された閉鎖部材（13）が、弁体（11）内に確実に
保持される。したがって閉鎖部材（13）は、第１図に記
載のごとく閉鎖位置と、開口（15）の上方の位置である
開放位置との間を往復運動し得る。図面に記載の弁（1
0）は、腐蝕性を有する高温流体の制御のために特に適
しており、そのために弁体（11）の内側は、耐熱性およ
び耐蝕性の非常に良好な材料で被覆されている。

弁棒（16）はパッキング箱を貫いてのびており、パッ
キング箱は管状部材（19）を有する。管状部材（19）
は、弁体（11）の上端部に配置され、弁棒（16）の周り
に環状空間を形成する。第２図に記載のごとく、管状部
材（19）の下端部すなわち内端部にシート（21）が形成
され、上端部すなわち外端部は開放されており、そこか
らパッキング部材および他の部材を環状空間内に入れて
積重ねることができる。すなわち、シート（21）上に第
１番目のパッキング部すなわち内側パッキング部（22）
が担持され、一層詳細に述べれば、第１番目のパッキン
グ部（22）を構成するパッキング部材が環状部材（19）
の内壁（20）の内側の、弁棒（16）の周りに密に配置さ
れる。前記の第１番目の第一パッキング部（22）の上の
空間にブリードリング（23）が配置される。ブリードリ
ング（23）の内径は、弁棒（16）の周りに少しの隙間が
生じる程度の値である。参照番号（25）はブリードリン
グ（23）の内壁を示す。管状部材（19）はポート（24）
を有し、ポート（24）は一般にブリードリング（23）に
対向する位置に設けられる。パージ流体は、後記の方法
によって接続された適当な供給源からポート（24）を通
じて前記の隙間に導入できる。前記のブリードリング
（すなわちパージリング）（23）と内側パッキング部
（22）との間にスペーサリング（別名バックアップリン
グ）（26）が配置される。バックアップリング（26）を
ブリードリング（23）と一体的に形成させることも可能
である。

ブリードリング（23）の上部区域（27）は厚みが多少
薄くなっており、したがってこの場所では、管状部材の
内壁（20）と弁棒との間の隙間の寸法が多少大きくなっ
ている。区域（27）の上端部は溝または孔（28）を有
し、そこを通じてパージ流体は前記の厚みの薄くなった
区域（27）の外側からその内側に流動でき、すなわち隙
間（25）に入ることができる。管状部材（19）内で前記
の区域（27）（上部区域と称する）をポート（24）に対
向して設けることによって、“弁棒（16）を破損するよ
うなパージ流体の流動”を適切にそらせることができ
る。

パッキング箱はさらに第二パッキング部（29）を有す
る。第二パッキング部（29）は管状部材（19）と弁棒
（16）との間のパージリング（23）の上方に配置され
る。記述のごとく、第二パッキング部は内側（下部）区
域（30）と外側（上部）区域（31）を有し、そして第二
パッキング部（29）は、第一パッキング部（23）の場合
と同様なパッキング材を備え、内側区域（30）と外側区
域（31）との間にスペーサリング（32）が配置される。
スペーサリング（32）は一般に、管状部材（19）内に形
成されたポート（33）に対向した位置に配置され、した
がって、ポート（33）から漏止め剤を前記パッキング部
の区域（30）と区域（31）との間の隙間に注入できる。
一層好ましくは、スペーサリング（32）は、厚みの薄く
なった中間区域を有し、したがってこの場所では、管状
部材（19）の内壁と弁棒（16）との間の隙間が一層広く
なっている。この場所にポード（34）が設けられ、ポー
ト（33）−（34）を通じて漏止め剤を、パッキング区域
（30）とパッキング区域（31）との間の隙間に充填でき
る。容易に理解されるように、漏止め剤は、ポート（3
3）に接続された適当な付属装置（図面に線で示されて
いる）を通じて、ポート（33）に供給できる。図面に記
載のリング（31）はスプリット区域を有し、その末端部
のフランジは、漏止め剤が区域（30）と区域（31）との
間に導入されるにつれて、相互に離すように作用する力
を受け、これによって区域（30）および（31）をさらに
付勢する。

パッキング箱はまた外側（上部）第一パッキング部す
なわち第２番目の第一パッキング部（35）を有し、該パ
ッキング部（35）は弁棒（16）と管状部材（19）との間
に第二パッキング部（29）の上方に配置される。この第
２番目の第一パッキング部（35）は第１番目の第一パッ
キング部（22）と類似のものであって、環状部材（19）
と弁棒（16）との間の隙間に密に配置された一連の積層
状態のパッキング材からなる。第２番目の第一パッキン
グ部（35）はリング（36）の上端部に着座し、リング
（36）は第二パッキング部（29）の上部区域（31）の上
端部に担持される。

リング（36）はその外壁部（すなわち外径部）に環状
溝（37）を有し、環状溝（37）はボルト（38）の内端部
のための受容部として役立つ。ボルト（38）は外側から
管状部材（19）を貫くようにさしこまれる。ボルト（3
8）の内端部は溝部（37）の下端部に対向する位置にあ
るのがよい。すなわち、ボルト（38）の内端部が前記の
位置にさしこまれた場合には、漏止め剤がポート（33）
を通じて注入されるときに、該ボルトは第二パッキング
部（29）を適所に保持し、したがって、この時点では、
外側（上部）第一パッキング部（35）の交換が可能であ
る。勿論ボルト（38）は溝部（37）から後退させること
ができ、この場合には、リング（36）、第二および第一
パッキング部ならびにパージリングが、管状部材（19）
と弁棒（16）との間の隙間から除去できる。

積層状態のパッキング材を弁棒（16）と管状部材（1
9）の内壁部とに密封状態で係合させる目的でパッキン
グ材を半径方向に内方および外方に膨らませるために、
パッキング材を軸方向に押圧するのがよい。この目的の
ために、外側パッキング部（35）の上方の空間の上端部
に配置されたリング（40）を利用する。すなわちリング
（40）のフランジ（41）の外端部にロッド（42）を接続
し、ロッド（42）は管状部材（19）のフランジ（45）の
外端部を貫通し、そしてロッド（42）の下端部に、ばね
座金（43）を介してナット（44）を取付ける。この溝造
によって、ロッド（42）は絶えず下方に引張られ、した
がってリング（40）も下方に押され、そのためにリング
（40）は、パッキング材の屈服を強制し得るような押圧
力下に該パッキング材を押圧する。パッキング部への圧
力すなわち下向きの押圧力を所望通りに増すために、ナ
ット（44）の締め具合を適宜調節できる。

外側の第一パッキング部（35）の交換の場合には、ナ
ット（44）を取外し、リング（40）を前記隙間の上端部
からさらに上方の位置に移動させることができる。ある
いは、ボルト（38）も取外せば、第二パッキング部（2
9）、下部（内側）の第一パッキング部（22）およびパ
ージリングも交換できる。パッキング箱を組立てた後に
は、第二パッキング部（29）を弁棒（16）および管状部
材（19）の内壁に密に係合した状態で保つために、ボル
ト（38）を溝（37）の下端部に移動できるようにリング
（40）を内方すなわち下方に押込むことができる。

前記の説明から明らかなように、下部すなわち内側の
第一パッキング部は弁棒を案内し、弁棒とパージリング
内壁との接触を防止するのみならず、流体を弁体内に保
つ働きをする。このパッキング部のパッキング材は、弁
体内の流体に対し良好な耐蝕性を有する材料から製作で
きる。この時期には、パージ流体は第一パッキング部
（22）の上端部と第二パッキング部（29）の下部区域
（30）との間に存在し、該パージ流体にかかる圧力は、
弁（25）内に存在する流体にかかる圧力よりも多少高
く、この圧力によって内側の第一パッキング部と第二パ
ッキング部の内側区域（30）とを付勢する。しかしなが
ら、内側パッキング部が破損した場合には、パージ流体
は隙間（25）およびパッキング部（22）を通って弁体内
に入り、したがって、弁体内に含まれる流体の漏出が避
けられる。

第１図に記載のごとく、パージ流体は下記送給装置を
経てポート（24）に送給される。この送給装置は導管
（50）を有し、その外側末端部は、所定の目的に適した
窒素または他の流体を含む容器（51）に接続されてい
る。ポート（24）との接続部の近傍に弁（52）を設ける
が、これは導管（50）の流路の開閉のためである。この
送給装置はさらに、容器の近くの導管（50）中の場所に
圧力調節器（53）を有し、これによって、該容器からの
パージ流体の圧力を所定値に保つことができる。圧力調
節器（53）から出たパージ流体の流速が測定装置（54）
によって測定され、そして、これに接続された表示ゲー
ジ（55）に測定値が表示される。流速測定装置（54）の
下流側に流量制限装置（56）を配置し、この流量制限装
置と弁（52）との間に圧力計（57）を配置する。前記の
ごとく、種々の器具を備えた前記送給装置の使用によっ
て、操作者は必要なパージ流体の圧力制御を行うことが
でき、該圧力を所定値に確実に維持できる。

第３図記載のパッキング箱の具体例は、第２図記載の
具体例に多くの点において類似である。すなわち第３図
のパッキング箱は第一および第二パッキング部を有し、
さらにまた、第２図記載のパッキング箱のパッキング部
のパージリングと同様なパージリングを有する。しかし
これは、第３図のパッキング箱の場合には弁棒（16）と
管状部材（19）の内壁との間の空間内に、該空間の内端
部から外端部に向かう方向に配置される。

すなわち第３図の具体例では、第一パッキング部（2
2）およびスペーサリング（26）は、第２図記載のパッ
キング箱中の当該部材の場合と同様に前記空間の内端部
の中に配置され、パッキング部（22）は管状部材（19）
の内端部においてシート（21）上に担持される。しかし
ながら、第二パッキング部およびパージリングの位置
（軸上の位置）は逆にされ、すなわち、第二パッキング
部（29）は第一パッキング部（22）の上方のスペーサリ
ング（26）上に担持され、パージリング（23）は第二パ
ッキング部の上部パッキング区域（30）の上方の位置に
担持される。逆の配置の前記部材に適合させるために、
パージ流体の注入口であるポート（24）は、管状部材
（19）中への漏止め剤注入のためのポード（33）の上方
すなわち外側に配置される。より詳細に云えば、ポート
（24）はパージリング（23）の肉薄の区域に対向して配
置され、漏止め剤注入口であるポート（33）は第二パッ
キング部の内側区域と外側区域との間のリング（32）に
対向する位置に配置する。

リング（36）はボルト（38）によって保持され、すな
わちリング（36）はパージリング（23）の上端部の上方
に担持される。その機構は、第２図のパッキング箱の該
部材の機構と同様であって、弁の使用中においても、そ
の上に担持された外側パッキング部の交換が可能であ
る。一方、パージ流体は一般に外側のパッキング部と第
二パッキング部（29）の上側区域（30）との間の場所に
存在する。この場合における第２番目のパッキング部の
主な目的は既述の場合と同様であって、すなわちその目
的は、外側の第一パッキング部が休止しているときでも
漏止め剤を区域（30）と区域（31）との間の空間に注入
できるようにすることである。

他の点については、第３図記載のパッキング箱の操作
および機能は第２図のパッキング箱の場合と同様である
が、このことは容易に理解されるであろう。また、容易
に判るように、パージ流体および漏止め剤は、第１図お
よび第２図に記載のパッキング箱における注入方法と同
様な方法によって注入できる。

前記の説明から明らかなように、本発明は既述の目的
をすべて達成するものであり、さらにまた、この種の装
置に特有な効果を確実に奏する。

容易に理解されるように、或種の構成要件およびその
組み合わせを加えることが有利なこともあり、しかして
これらは他の構成要件およびその組み合わせを考慮に入
れずに利用でき、これらは本発明の範囲内に入る。

本発明は、その範囲を逸脱することなく種々の態様で
実施できるものであるから、添付図面に示された圧力容
器は単に本発明の例示のために記載されたものにすぎ
ず、本発明は決して図面に記載の範囲のみに限定される
ものでないことが理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一具体例に従って製作されたパッキ
ング箱を備えたすべり弁の縦断面図であるが、該図に
は、パージ流体を前記パッキング箱のブリードリング内
の隙間に送給する装置の略式管系図も示されている。 第２図は、第１図に示されたパッキング箱の拡大垂直断
面図である。 第３図は、本発明の別の具体例に従って製作されたパッ
キング箱の拡大垂直断面図である。 10……スライド弁;11……弁体;12……流路;13……閉鎖
部材;14……内方にテーパーした区域;15……狭く制限さ
れた開口;16……弁棒;18……カップリング部材;19……
管状部材;20……内壁;21……シート;22……内側の第一
パッキング部;23……ブリードリング;24……ポート;25
……内壁;26……スペーサリング;27……上部区域;28…
…孔;29……第二パッキング部;30……下部区域;31……
上部区域;32……スペーサリング;33……ポート;34……
ポート;35……上部すなわち外側の第一パッキング部;36
……リング;37……環状溝;38……ボルト;40……リング;
41……フランジ;42……ロッド;43……ばね座金;44……
ナット;45……フランジ;50……導管;51……容器;52……
弁;53……圧力調節器;54……流速測定装置;55……表示
式ゲージ;56……流量制限装置;57……圧力計。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（イ）流体を圧力下に含有し得る本体部
   と、（ロ）前記本体部に取付けられたパッキング箱を通
   じてのびる可動性ロッドとを有し、 前記パッキング箱が前記ロッドの周りを密封するように
   構成された圧力容器において、前記パッキング箱が、 （ｉ）その内端部に第１番目のパッキング部を有し、 （ii）その外端部に第２番目のパッキング部を有し、 （iii）前記の第１番目のパッキング部と第２番目のパ
   ッキング部との間に第３番目のパッキング部を有し、前
   記の第３番目のパッキング部は内側パッキング区域およ
   び外側パッキング区域を含み、これらのパッキング区域
   は軸方向に相互に間隔を置いて配置され、 （iv）前記の第１番目のパッキング部と第２番目のパッ
   キング部との間にブリードリングを有し、該ブリードリ
   ングは前記ロッドを、少しの隙間を保って包囲してお
   り、 （ｖ）これらのパッキング部を軸方向に圧するために、
   前記の第２番目のパッキング部の外端部の屈服を強制し
   得るような押圧力下に該外端部と係合する手段を備え、 （vi）前記の圧力容器の作動中でも前記の第２番目のパ
   ッキング部が除去できるようにするために、前記の第３
   番目のパッキング部区域のうちの外側区域の軸方向外方
   への移動を制限し、かつ、漏止め剤をこれらの区域の間
   の場所に注入する手段を有し、さらにまた、 （vii）前記本体部に含まれる流体の圧力よりも高い圧
   力において、パージ流体を、前記のブリードリングとロ
   ッドとの間の隙間に注入する手段を有するものであるこ
   とを特徴とする圧力容器。
2. 【請求項２】ブリードリングが第３番目のパッキング部
   の外側に存在する請求項１に記載の圧力容器。
3. 【請求項３】ブリードリングが第３番目のパッキング部
   の内側に存在する請求項１に記載の圧力容器。
4. 【請求項４】パージ流体を注入する手段が、 （ａ）パージ流体の供給源から前記の隙間に通じる導
   管、 （ｂ）前記導管を開閉する弁手段、 （ｃ）前記供給源からのパージ流体の圧力を制御する手
   段、 （ｄ）前記の圧力制御手段と弁手段との間で前記導管内
   の流量を制限する手段、および （ｅ）前記の流量制限手段と弁手段との間の前記導管内
   の流速および圧力を測定、表示する手段を備えたもので
   ある請求項１に記載の圧力容器。