JP3043466B2 - 制御弁用のパイロツト弁及び作動方法 - Google Patents

制御弁用のパイロツト弁及び作動方法

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JP3043466B2 JP3155072A JP15507291A JP3043466B2 JP 3043466 B2 JP3043466 B2 JP 3043466B2 JP 3155072 A JP3155072 A JP 3155072A JP 15507291 A JP15507291 A JP 15507291A JP 3043466 B2 JP3043466 B2 JP 3043466B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は主管路における制御弁用
のパイロット弁に関し、特に主管路内の圧力流体とは別
の流体源を用いるかかるパイロット弁及び作動方法に関
する。
【０００２】
【従来技術及びその課題】従来、主制御弁用のパイロッ
ト弁の作動についは、検知している主管路内のプロセス
流体のみを使用することが普通であった。しばしば、主
管路中のプロセス流体は、流路を詰まらせ又は狭窄化
し、また、向かい合いの閉鎖面又は摺動面を固着させ又
は隙間を空けさせることのある異物を含む。パイロット
弁はかかる応用例に効果的に使用しうるが、パイロット
弁が完全に機能するためには、パイロット弁の適切な保
守と清掃とが要求される。かかるパイロット弁の連続
的、又は度々の保守は望ましくない性質である。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明は、主流路内の制
御弁用のパイロット弁に向けられ、本発明においては、
管路内のプロセス流体は、パイロット弁により感知され
るが、流路、パイロット弁のシール面とその弁座、及び
主弁のドーム室を含んだパイロット弁の重要な作動部品
及び組み合わせられた主制御弁から隔離される。主弁の
ドーム室及びパイロット弁のシール面とその弁座に接触
する高圧気体のような別の清浄な補助流体源が利用さ
れ、これによりかかる重要な部材は清浄な乾燥気体のみ
に曝される。パイロット弁に予定の一定流体圧力で気体
を供給するために、加圧気体源用の流体圧力調整器が設
けられる。
【０００４】パイロット弁は、主管路からのプロセス流
体と連通している流体入り口感知室、及びプロセス流体
とは隔離された別の補助圧力流体源と連通している分離
流体入り口供給室を持つ。感知室においてプロセス流体
の予定された低い流体圧力への到達を感知したとき、ド
ーム室に流体を供給するため、制御弁のドーム室と連通
している中間流体室が流体入り口供給室と選択的に連通
するようにされる。また、感知室においてプロセス流体
の予定の高い流体圧力への到達を感知したとき、ドーム
室から流体を逃がすために、中間流体室もまた大気と選
択的に連通するようにされる。感知室内のプロセス流体
の圧力に応答する適切な弁手段が設けられ、プロセス流
体の予定された低い流体圧力においては、中間室と補助
流体のある流体入り口供給室とを選択的に連通させ、更
にプロセス流体の予定された高い流体圧力においては、
中間室と排出室とを選択的に連通させる。パイロット弁
の全作動中、プロセス流体と補助流体源とは互いに隔離
された状態である。
【０００５】感知されたプロセス流体源が制御弁のドー
ム室及びパイロット弁の座とシール面から絶縁されるよ
うな制御弁用のパイロット弁を提供することが本発明の
目的である。
【０００６】主管路内のプロセス流体を感知する入り口
感知室及びパイロット弁の作動用の別の補助流体源を有
する分離した補助流体入り口供給室を持った主管路制御
用パイロット弁を提供することが本発明の別の目的であ
る。
【０００７】主管路内のプロセス流体を感知しかつパイ
ロット弁の作動用の別の補助流体を有し、別の補助流体
源の使用によるパイロット弁の改良された作動方法を提
供することが本発明の更に別の目的である。
【０００８】本発明のなお別の目的は、感知されたプロ
セス流体とは隔離された補助加圧気体源がパイロット弁
の作動用として予定の一定圧力でパイロット弁に供給さ
れかつ制御弁のドーム室と選択的に連通するような制御
弁用のパイロット弁を提供することである。
【０００９】本発明のその他の目的、利点、及び特徴は
以下の説明及び図面を参照し更に明らかとなるであろ
う。
【００１０】
【実施例】本発明の最も良く理解するために図面、特に
本発明の改良されたパイロット弁を備えた安全システム
を示す図１を参照すれば、圧力容器又はタンクが１０で
部分的に示され、これは上部フランジ１２を有し圧力容
器から延びている出口を持つ。一般に１４で示された主
圧力安全弁は、一般に２０で示された適切なナット及び
ボルト結合によりフランジ１２に連結された下部フラン
ジ１８を有する弁体１６を持つ。
【００１１】弁体１６は弁室２２を有し、これと入り口
流路２４と出口流路２６とが連通する。一般に２８で示
されたピストン形の安全弁部材が往復運動できるように
弁室２２内に取り付けられ、この部材は入り口流路２４
の回りの環状の弁座３０に座る座を形成する内面２９を
持つ。弁部材２８の内面２９は、通常は、入り口流路２
４及びタンク１０からのプロセス流体に曝され、更にド
ーム室３６からの流体に曝される後面３４を持つ。閉鎖
位置において入り口流路２４からの流体圧力に曝される
内面２９の面積はドーム室３６内の流体圧力に曝される
外面３４の面積よりも小さい。このようにして面２９と
３４との間には流体圧力を受ける面積の差が形成され、
入り口流路２４内の流体圧力よりも低圧のドーム室３６
内の流体圧力が弁部材２８を弁座３０上の適正位置に座
らせるであろう。
【００１２】本発明を形成する改良されたパイロット弁
は一般に４０で示され、下部本体部分４４を定める弁体
４２と上部本体部分４６とを持つ。下部本体部分４４は
上部フランジ４８を有し、上部本体部分４６は下部フラ
ンジ５０を有し、これらの間に感知用ダイヤフラム５２
を把持する。ばね５４がダイヤフラム５２を下方に押
し、ばね５４により加わる圧力を調整するために調整用
ねじ５６が手動で動かされる。上部本体部分４６から大
気への出口が５８に設けられる。
【００１３】下部本体部分４４は、プロセス流体のある
入り口流路２４と感知用管路６２を通じて連通している
流体入り口感知室６０を、感知用ダイヤフラム５２に隣
接して定める。従って、入り口感知室６０は常にタンク
１０からのプロセス流体に曝される。下部本体部分４４
は、流体感知室６０と接した大直径の中央円孔部分６６
及び円孔部分６６と連なった小直径の端部円孔部分６８
を持つ。一般に７０で示されたピストンがダイヤフラム
５２と一緒に動くようにこれに固定され、更に大直径の
円孔部分６６内に往復運動できるように取り付けられ
る。ピストン７０は、流体入り口供給室を形成する大直
径の内部円孔部分７２、及び大直径の内部円孔部分７２
と連なる小直径のエントランス円孔部分７４を持つ。
【００１４】一般に７６で示されたスプール弁部材は、
これを通って延びる中央円孔７８を有し、更に大直径の
端部８０と端部８０から延びている小直径部分８２とを
定める。端部８０は円孔６８内に適合し、小直径部分８
２は円孔６８内を通りかつピストン７０の小直径エント
ランス円孔７４を通って延びる。円孔８６内の環状の隙
間８４が小直径円孔部分８２の周囲に設けられ、更にピ
ストン７０のエントランス円孔７４内の環状の隙間８６
が小直径部分８２の回りに設けられる。スプール弁部材
７６は内面の回りにＯリング９０のある上端フランジ８
８を有し、このＯリングは小直径部分７４の回りの環状
の弁座９２上に座る。中間フランジ９４は、円孔６８の
上端の周囲を延びている弁座９８を閉鎖するようにされ
たＯリングをその内面の周囲に持つ。比較的弱いばね１
００がピストン７０とスプール弁部材７６の上端フラン
ジ８８との間で押され、スプール弁部材７６を図２に示
された通常の閉鎖位置に強制し、Ｏリング９０を弁座９
２に座るように組み合わせ、かつＯリング９６を弁座９
８に座るように組み合わせさせる。出口流路１０２が円
孔６８から弁体４４を通って大気に延び、通気口又は排
出室を提供する。
【００１５】図１及び図２に示されようにＯリング９０
と９６とがそれぞれ弁座９２と９８の上の定位置にある
とき、流体入り口供給室７２がピストン７０の内部円孔
により形成され、また、中間流体室１０４がピストン７
０と隣接する大きな円孔部分６６内に形成される。室１
０４は、これからドーム管路１０６を経てドーム室３６
と連通する。更に、排出流路１０２により大気と連通し
ている円孔部分６８内の流体出口室又は排出室が形成さ
れる。入り口室７２、中間室１０４、及びドーム室３６
に清浄な流体を供給するため、窒素のような高圧気体源
が１０６に設けられる。流体入り口室７２に気体を供給
するために、流体源１０６に隣接した減圧調整器１０８
が管路１１０を経てスプール弁部材７６の中央円孔７８
に一定の予定圧力を与える。管路６２及び入り口感知室
６０を通る感知されたプロセス流体は、入り口室７２、
中間室１０４、ドーム室３６、及びスプール弁７６から
完全に隔離され分離され、従ってこれらの部分を汚染し
ないことが注意される。図１及び２に示されたパイロッ
ト弁４０の正常位置においては、流体入り口供給室を定
める内部円孔部分７２内に流体圧力差領域が形成され、
ピストン７０はばね５４の強制力に反して上向きに押さ
れる。
【００１６】作動の際は、感知室６０においてダイヤフ
ラム５２に対してタンク１０内のプロセス流体により加
えられる一定圧力のある状態で、スプール弁部材７６上
のＯリング９０及び９６は隣接の弁座９２及び９８の上
に座る。この位置においては、中間流体室１０４とドー
ム室３６とは、流体入り口室７２又は排出室１０２と連
通しない。タンク１０と入り口感知室６０内のプロセス
流体の圧力が予定圧に増加すると、ダイヤフラム５２及
びピストン７０は図３に示された位置に上昇し、中間流
体室１０４を円孔６８及び排出流路１０２に連通する位
置に置き、ドーム室３６内の圧力を低下させる。補助気
体が排出室１０２から大気中に排出されると、ピストン
７０に対して作用している補助供給気体からの圧力が減
少し、ピストン７０はばね５４の強制力により下降し、
Ｏリング９６を弁座９８に座らせる。感知室６０内で感
知されるプロセス気体の圧力が再び上昇すると、ピスト
ン７０はドーム室３６が更に減圧するまで再び上昇す
る。ドーム室３６内の圧力が減少しピストン弁部材２８
の大きさの異なった端部又は面２９と３４とに作用して
いる反対方向の力が等しくなると、弁部材２８は、弁座
３６から離れて開口し、タンク１０内の圧力を低下させ
るように入り口流路２４からのプロセス圧力は弁１４及
び出口流路２６を通りうる。流量がプロセス流体の流体
圧力の増加を防止するに十分であるならば、ピストン７
０はばね５４の作用で下降しパイロットの出口の弁座９
８を閉鎖するであろう。
【００１７】感知室６０内でプロセス流体の圧力がパイ
ロット弁４０の設定圧力点以下に低下すると、ピストン
７０は図４に示されるように下降し、管路１０６と中間
室１０４とを経て入り口室７２とドーム室３６とを連通
させ、これによりドーム室３６を再び加圧する。ドーム
室３６内の圧力が増加すると、主弁２８は再び閉じ、入
り口室７２内の流体圧力の増加のためピストン７０が上
昇し、Ｏリング９０を弁座９２に座らせ、これにより入
り口室７２とドーム室３６との間の連通を遮断する。プ
ロセス流体の流体圧力が感知室６０内において予定値に
達したときを除いてＯリング９６は常に弁座９６上に座
っていることが注意される。従って、流体源１０６から
の少量の供給流体のみが排出流路１０２から大気中に漏
洩するだけである。
【００１８】特別な例として、(１)調整ねじ５６により
決定された設定圧力の９５％以上の感知室７０内のプロ
セス流体圧力においてスプール弁部材７６を図３に示さ
れた開口状態にするため、(２)設定圧力の９２％以下の
感知室６０内のプロセス流体圧力においてスプール弁部
材７６を図４に示された開口状態にするため、及び(３)
設定圧力の９２％と９５％の間の感知室６０内のプロセ
ス流体圧力においてスプール弁部材７６を図２に示され
た閉鎖位置に止どまらせるために、パイロット弁４０の
調整が行なわれる。この場合、感知室６０内の流体圧力
が設定圧力の９２％以下のときは、ピストン７０は下方
に動きスプール弁部材７６は弁座から離れ、中間流体室
１０４を経てドーム室３６に清浄な気体の供給ができ
る。感知室６０内のプロセス流体圧力が設定圧力の９２
％に増加すると、ダイヤフラム５２とピストン７０とが
上昇しＯリング９０を再び弁座９２に着座させ、これに
よりドーム室３６と入り口室７２との間の流体の流れを
阻止する。
【００１９】プロセス流体の圧力が設定圧力の９５％以
上に増加すると、ダイヤフラム５２とピストン７０とが
上昇し、スプール弁部材７６は弁座９８から離れ、ドー
ム室３６内の流体圧力を流路１０２を経て大気中に排出
する。プロセス圧力の増加が止むと、室３６内の低いド
ーム圧力のため、ピストン７０は下降する。流体のプロ
セス圧力が再び増加すると、ピストン７０は再び上昇し
スプール弁部材７６を弁座９８から離し、ドーム室３６
を減圧する。室３６内のドーム圧力が低下して両側の面
２９と３４に作用する流体圧力が全体的に等しくなる
と、弁部材２８は上昇し、出口流路２６を通じてプロセ
ス流体を逃がす。もし流量が感知室６０内のプロセス流
体を増加から保つに(keep from increasing)十分であれ
ば、ピストン７０は下降しスプール弁部材７６を弁座９
８に再び着座させる。感知室６０内のプロセス流体の圧
力が設定点の圧力の９２％以下に低下したときは、ピス
トン７０は図４に示されたように低下し、ドーム室３６
はドーム室３６への入り口供給室７２からの流体の流れ
により再び加圧される。ドーム室３６内のドーム圧力が
予定点に増加すると、ピストン７０は下降してＯリング
９０を弁座９２に座らせる。
【００２０】パイロット弁４０の作動のための窒素ガス
のような別の補助高圧流体の利用により、スプール弁部
材７６及びドーム室３６は、いかなるプロセス流体とも
絶縁状態に保たれ、これにより異物を含んだ汚れたプロ
セス流体によるいかなる汚染又は故障も防ぐ。パイロッ
ト弁４０は非流パイロット弁(non-flowing pilot valv
e)であり、正常な作動位置においてこれを通過する連続
流はない。図３に示されるようなプロセス流体の予定値
以下の流体圧力の低下中においてのみ、ごく少量の補助
流体が大気中に排出されるだけである。更に、調整器１
０８が弁座又は類似の処において漏洩を起こす場合、及
びドーム室３６を設定圧力の９２％以上の圧力に加圧す
る場合には、ドーム室３６が図３に示されるように大気
中に排出することのないように、ピストン７０に作用し
ている入り口室７２内の流体圧力差が調整用ばね５４の
下向きの力に打ち勝ち、設定圧力は低下するであろう。
約３５２kg／cm2(約５０００ポンド／平方インチ)まで
の補助気体の流体圧力が一定圧力調整器１０８の利用に
より与えられ、これにより源１０６における気体圧力の
補充を最小にする。
【００２１】本発明の好ましい実施例が詳細に図示され
たが、この好ましい実施例の変化及び変更が当業者によ
りなしうることは明らかである。しかし、かかる変化及
び変更は特許請求の範囲に説明された本発明の精神及び
範囲内にあることを特に理解すべきである。
【００２２】本発明の特徴及び態様は以下の通りであ
る： １．主管路における制御弁用のパイロット弁にして、主
管路内のプロセス流体と連通している流体入り口感知
室、前記プロセス流体より隔離されかつ補助流体源と連
通している補助流体供給用の流体入り口供給室、制御弁
のドーム室に流体を供給するために前記流体入り口供給
室と選択的に連通する中間流体室、及び前記ドーム室内
の流体圧力を低下させるために前記中間流体室と選択的
に連通する流体排出室を有する弁本体、及び正常運転中
における前記中間流体室と前記排出室との間の連通を阻
止するために前記流体入り口感知室内のプロセス流体の
圧力の変化に応答する前記中間流体室と前記排出室との
間の弁手段を備え、前記弁手段は前記流体入り口感知室
における予定された高い流体圧力への到達の際に、前記
中間室と前記排出室との間の連通を許すパイロット弁。
【００２３】２．正常運転中における前記中間流体室と
前記流体入り口供給室との間の連通を阻止するために前
記流体入り口感知室内のプロセス流体の圧力変化に応答
する前記中間流体室と前記流体入り口供給室との間の付
加的な弁手段、前記付加的な弁手段は前記流体入り口感
知室内の予定された低い流体圧力への到達の際に前記中
間室と前記流体入り口室との間の連通を許しこれにより
前記制御弁用のドーム室に補助流体圧力を与える上記１
に説明のパイロット弁。
【００２４】３．プロセス流体用の主管路の制御弁のド
ーム室と連通するようにされた改良されたパイロット弁
にして、主管路円孔からのプロセス流体を検知する流体
入り口感知室を内部に定める中央円孔、別の補助流体の
供給を受け入れる流体入り口供給室、前記ドーム室と連
通しかつ前記流体入り口供給室と選択的に連通するよう
にされた中間流体室、及び前記中間流体室と選択的に連
通するようにされた大気への排出流体室を有する細長い
本体、前記制御弁の正常作動中は前記中間流体室と前記
流体入り口供給室、排出室との間の連通を阻止する弁手
段、及び前記主管路内の前記プロセス流体の圧力変化に
応答する前記流体入り口感知室内の流体感知部材を備
え、前記流体感知部材に応答する前記弁手段は、前記プ
ロセス流体が予定された高い圧力に到達したとき前記ド
ーム室内の流体圧力を低下させるために前記中間流体室
と前記排出室との間の連通を許し、更に前記プロセス流
体が予定された低い圧力に到達したときに前記ドーム室
を補助流体供給から加圧するために前記中間流体室と前
記流体入り口供給室との間の連通を許す改良されたパイ
ロット弁。
【００２５】４．前記流体感知部材が前記感知室内のプ
ロセス流体に暴露されたダイヤフラムを備える上記３に
説明の改良されたパイロット弁。
【００２６】５．前記弁本体が細長くかつ前記感知室と
連っている中央円孔を有し、前記流体感知部材は前記感
知室内のダイヤフラム及び前記中央円孔内に取り付けら
れ前記ダイヤフラムとともに動くようにこれに連結され
たピストンを備える上記３に説明の改良されたパイロッ
ト弁。
【００２７】６．前記中間流体室と前記流体入り口供給
室との間の弁座、及び前記中間流体室と前記排出室との
間の弁座、前記弁手段は前記中間流体室、前記流体入り
口供給室、及び前記排出室の間に取り付けられたスプー
ル弁部材を有し、前記スプール弁部材は前記弁座を流れ
る流体を阻止するために前記弁座に座るようにされた１
対の間隔を空けたシールをその上に持つ上記３に説明の
改良されたパイロット弁。
【００２８】７．圧力容器からの主管路内の安全弁を有
する圧力容器用の安全リリーフシステムにおいて、安全
弁は常時閉鎖位置で管路に取り付けられた往復ピストン
形の弁部材及び往復弁部材の外端部に対面するドーム室
を有し、安全弁の作動を制御するようにこれに連結され
た改良されたパイロット弁にして、前記主管路からプロ
セス流体を受け入れるために内部に流体入り口感知室を
有する本体、前記プロセス流体に暴露されかつ前記管路
における圧力変化に応答する前記感知室内の可動の流体
感知部材、補助流体供給を受け入れるための前記本体内
の流体入り口供給室、予定された流体圧力において前記
流体入り口供給室に補助流体を供給する手段、前記ドー
ム室と連通しかつ前記流体入り口供給室と選択的に連通
するようにされた前記本体内の別の流体室、及び前記別
の流体室と前記供給室との間の連通を通常は阻止してい
る前記流体入り口供給室と前記別の流体室との間の弁手
段を備え、前記弁手段は、前記プロセス流体が予定され
た圧力に到達したとき前記別の流体室と前記ドーム室と
に補助流体の供給を行うように前記流体入り口供給室と
前記別の流体室との間の連通を許すために前記プロセス
流体の予定された流体圧力において前記流体感知部材の
運動に応答する改良されたパイロット弁。
【００２９】８．圧力容器からの主管路内に安全弁を有
する圧力容器用の安全リリーフシステムにおいて、安全
弁は常時閉鎖位置で管路に取り付けられた往復ピストン
形の弁部材及び往復弁部材の外端部に対面するドーム室
を有し、管路からのプロセス流体のための流体入り口感
知室及び前記プロセス流体とは別の補助流体のための流
体入り口供給室を有する改良されたパイロット弁、前記
主管路と前記流体入り口感知室との間を連通させる手
段、予定された流体圧力において補助流体を前記流体入
り口供給室に供給する手段、前記ドーム室と連通してい
る前記パイロット弁内の別の流体室、前記別の流体室か
ら大気への排出室、前記プロセス流体に暴露されかつ前
記主管路内の圧力変化に応答する前記感知室内の可動の
流体感知用部材、及び通常は前記別の流体室と前記供給
室との間の連通を阻止するための前記別の流体室と前記
排出室との間の弁手段を備え、前記弁手段は前記プロセ
ス流体が予定された流体圧力に到達したとき前記ドーム
室内の流体圧力を低下させるために前記別の流体室と前
記排出室との間の連通を許すために前記プロセス流体の
予定された流体圧力において前記流体感知部材の運動に
応答する安全リリーフシステム。
【００３０】９．上記８に説明の安全リリーフシステム
において、通常は前記別の流体室と前記入り口供給室と
の間の連通を阻止している前記補助流体供給のための前
記流体入り口供給室と前記別の流体室との間の付加的な
弁手段、前記弁手段は前記プロセス流体の予定された流
体圧力において前記流体感知部材の運動に応答し、前記
流体供給入り口室と前記別の流体室との間の連通を許
し、前記プロセス流体が達した予定圧力で補助流体を前
記別の流体室及び前記ドーム室に供給するシステム。
【００３１】１０．上記８に説明の安全リリーフシステ
ムにおいて、前記可動の流体感知部材がダイヤフラム及
びこれとともに動けるように前記ダイヤフラムに連結さ
れたピストンを備えるシステム。
【００３２】１１．上記１０に説明の安全リリーフシス
テムにおいて、前記弁手段は、前記プロセス流体が予定
された高い流体圧力に到達したとき前記安全弁の開口を
許すために前記ドーム室内の流体圧力を低下させるよう
に、前記プロセス流体が予定の圧力に達したとき前記ド
ーム室と前記排出室との間の連通を許すように開くため
に前記ピストンに応答するスプール弁部材を備えるシス
テム。
【００３３】１２．主管路内の制御弁用のパイロット弁
の作動方法にして、主管路内のプロセス流体と連通して
いるパイロット弁内の流体入り口感知室を設け、前記プ
ロセス流体から隔離された補助流体供給と連通する前記
パイロット弁内の流体入り口供給室を設け、前記流体入
り口供給室用の補助流体源を設け、制御弁内のドーム室
と連通しかつ前記流体入り口供給室と選択的に連通する
中間流体室を設け、前記ドーム室内の流体圧力を低下さ
せるために前記中間流体室と選択的に連通する流体排出
室を設け、更に前記流体入り口感知室内のプロセス流体
の圧力変化に応答しかつ正常作動中における前記中間流
体室と前記排出室との間の連通を阻止する前記中間流体
室と前記排出室との間の弁装置を設ける諸段階を含み、
前記弁装置は前記流体入り口感知室内の予定された高い
流体圧力に到達したとき前記ドーム室内の流体圧力を低
下させるために前記中間室と前記排出室との間の連通を
許すパイロット弁の作動方法。
【００３４】１３．上記１２に説明のパイロット弁の作
動方法にして、更に前記流体入り口感知室内のプロセス
流体の圧力変化に応答しかつ正常運転中は前記中間流体
室と前記流体入り口供給室との間の連通を阻止する前記
中間流体室と前記流体入り口供給室との間の付加的な弁
装置を設け、前記付加的な弁装置は前記流体入り口感知
室内において予定された低い流体圧力に達したとき前記
中間室と前記流体入り口室との間の連通を許しこれによ
り前記制御弁の前記ドーム室に補助流体圧力を与えるパ
イロット弁の作動方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】主管路の圧力安全弁を制御しかつ別の補助流体
源のある本発明の改良されたパイロット弁を有するシス
テムの部分的に図式化した断面図である。
【図２】図１の改良されたパイロット弁の拡大図であ
り、スプール弁部材がパイロット弁の中間流体室と圧力
安全弁のドーム室との連通を阻止する閉鎖位置にある正
常な作動状態にあるパイロット弁を示す。
【図３】図２と同様なパイロット弁の拡大図であるが、
前記ドーム室内の流体圧力を低下させるように中間流体
室と圧力安全弁のドーム室とが大気と連通した状態で、
主管路の予定された高いプロセス流体圧力に暴露された
パイロット弁を示す。
【図４】図２及び３と同様なパイロット弁の拡大図であ
るが、ドーム室内の流体圧力を上昇させるように補助流
体を供給する補助流体源用の入り口流体室と中間流体室
とが連通した状態で、主管路の予定された低いプロセス
流体圧力に暴露されたパイロット弁を示す。
【符号の説明】
１４ 制御弁 ３６ ドーム室 ４０ パイロツト弁 ６２ 感知用管路 ７２ 入口流体室 ７６ スプール弁 １０４ 中間流体室 １０６ 補助高圧流体源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 米国特許4609008（ＵＳ，Ａ) 米国特許4791955（ＵＳ，Ａ) 米国特許4917144（ＵＳ，Ａ) 米国特許3730214（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16K 31/126

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 圧力容器からの主流路内に安全リリーフ
    弁を有する、圧力容器のための安全リリーフシステムで
    あって、 該安全リリーフ弁が、通常閉じた位置にある流路に設置
    された往復運動可能なピストンタイプの弁部材と、該往
    復運動可能な弁部材の外側端に対接するドーム室とを有
    する安全リリーフシステムにおいて、 主流孔からのプロセス流体を感知する、流体入口感知室
    を形成する中央孔を有する細長い本体と、該プロセス流
    体から隔離され、別個の補助流体供給源を受ける流体入
    口供給室と、該ドーム室と流体連通し、該プロセス流体
    から隔離されており、該流体入口供給室と選択的に流体
    連通するようになっている中間流体室と、該中間流体室
    と選択的に流体連通するようになっている、大気への排
    気流体室とを含む、該リリーフ弁に接続されて、その作
    動を制御するパイロット弁と、 該制御弁の通常の作動中、該中間流体室と該流体入口供
    給室と該排気室との間の流体連通を阻止する細長いスプ
    ール弁と、 該主流路におけるプロセス流体における圧力の変化に応
    答する、該流体入口感知室におけプロセス流体に曝され
    るダイヤフラムと、 該中央孔内に設置されており、該ダイヤフラムと共に移
    動するように該ダイヤフラムに接続されており、該流体
    入口供給室を形成する内部孔を有するピストンと、 該中間流体室と該流体入口供給室を形成する該ピストン
    の該内部孔との間の第１の弁座、及び該中間流体室と該
    排気室との間の第２の弁座とを具備し、 該スプール弁が、流体の流れを阻止するように該弁座に
    着座するようになっている、１対の離間したシールを有
    し、 該スプール弁が、 該流体感知部材に応答して、 該プロセス流体において所定の高圧力に達したとき、該
    第２の弁座から外れ、該中間流体室と該排気室との間の
    流体連通を可能にして、該ドーム室内の流体圧力を減少
    させ、 該プロセス流体において所定の低圧力に達したとき、該
    第１の弁座から外れ、 該中間流体室と該流体入口供給室
    との間の流体連通を可能にして、該補助流体供給源から
    該ドーム室を加圧し、 該スプール弁が該ピストンの該内部孔内に延びており、 更に、該スプール弁を該第１の弁座上の位置に強制する
    手段と、 補助流体を該流体入口室に所定の一定圧力で供給するた
    めの補助流体源及び圧力調整器とを具備することを特徴
    とする安全リリーフシステム。
  2. 【請求項２】 該スプール弁（７６）を該第１の弁座
    （９２）上の着座位置に強制する手段が、該ピストン
    （７０）と該スプール弁（７６）との間で偏倚された、
    該ピストンの該内部孔（７２）内の弾性ばね（１００）
    を具備する請求項１の安全リリーフシステム。
  3. 【請求項３】 該細長いスプール弁（７６）が、長手方
    向軸線にそって延びている中央孔（７８）を有し、該補
    助流体供給源（１０６）から該ピストン（７０）の内部
    孔の該流体供給室（７２）への連続的な流体連通を提供
    する請求項２の安全リリーフシステム。
  4. 【請求項４】 プロセス流体のための主流路における制
    御弁のドーム室と流体連通するようになっているパイロ
    ット弁において、 該主流孔からのプロセス流体を感知する流体入口感知室
    を形成する中央孔と、別個の補助流体源を受ける、プロ
    セス流体から隔離された流体入口供給室と、該ドーム室
    と流体連通している、該プロセス流体から隔離された、
    該流体入口供給室と選択的に流体連通するようになって
    いる中間流体室と、該中間流体室と選択的に流体連通す
    るようになっている大気への排気流体室とを有する細長
    い本体と、 該制御弁の通常の作動中、該中間流体室と該流体入口供
    給室と該排気室との間の流体連通を阻止し、該補助流体
    源から該流体入口供給室への連続的な流体連通を提供す
    るように、長手方向軸線に沿って延びている中央孔を有
    する細長いスプール弁と、 該主流路内の該プロセス流体の圧力の変化に応答する、
    該流体入口感知室におけるプロセス流体に曝された、該
    補助流体源から隔離されたダイヤフラムと、 該中央孔内に設置され、該ダイヤフラムに接続されて、
    該ダイヤフラムと共に 移動する、該流体入口室を形成す
    る内部孔を有するピストンと、 該中間流体室と該流体入口供給室を形成する該ピストン
    の内部孔との間の第１の弁座と、 該中間流体室と該排気室との間の第２の弁座とを具備
    し、 該スプール弁が、流体の流れを阻止するように、該弁座
    上に載置されるようになっている１対の離間したシール
    を有し、 該スプール弁が、 該流体感知部材に応答して、 該プロセス流体において所定の高圧力に達したとき、該
    第２の弁座から外れ、該中間流体室と該排気室との間の
    流体連通を可能にして、該ドーム室内の流体圧力を減少
    させ、 該プロセス流体において所定の低圧力に達したとき、該
    第１の弁座から外れ、該中間流体室と該流体入口供給室
    との間の流体連通を可能にして、該補助流体供給源から
    該ドーム室を加圧し、 該スプール弁が該ピストンの該内部孔内に延びており、 更に、該ピストンの該内部孔内において、該スプール弁
    を該第１の弁座の着座位置に強制する弾性ばね手段を具
    備することを特徴とするパイロット弁。
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