JP5485182B2 - ガス流れ監視装置 - Google Patents

Description

本発明は、所定の最大流れを超えたときに、下流のガス導管を自動的に遮断する特許請求の範囲の序文に係るガス流れ監視装置に関する。

ガス流れ監視装置は、例えば破損した導管でまたは許容できない高いガス漏れ割合が起こって、ガス消費量がプリセット値よりも増えるならば、下流のガス導管へのガス供給を遮断するのに役立つ。これらの装置は広範囲の具体例において存在している。例えば、これらの装置は、ガス継手やガス器具などの上流のパイプの中で使用される。必須の閉鎖および／または名目の流れ率を設定するために、バネの印加弾力に起因する力およびガス流れの流通力がガス流れ監視装置にその閉鎖または開放位置をもたらすように、バネが調節可能な止め具によって付勢されている。

ガス導管用の安全遮断装置として開示されたガス流れ監視装置が、独国特許公開第４３４４５７５号から公知である。この安全遮断装置は、弁座に押し付け可能な弁体からなる。この弁体には、ロッキング部材を取り付けることができるタペットを取り付け、該ロッキング部材で他端部が弁体に達する閉鎖バネを支持している。閉鎖流れ率を調整するためのバネによる付勢は、タペット上のロッキング部材の位置を変更することによって変えることができる。

また、安全遮断装置として開示されたガス流れ監視装置が、国際公開９２／０１１８４号（ＷＯ９２／０１１８４ Ａ１）から公知である。この装置は、配管システムが損傷したならば該配管システムを遮断するけれども、ガス器具が長期間にわたってその出力に従ってガス量を必要とするならば、早まって供給パイプを遮断することはない。バルブは、この安全遮断装置においてディスクバルブとして構成される。

この装置の弁体は、バネの弾力に逆らって軸方向においてスライド軸受内で左右両側に変位可能に設置される弁軸に取り付けられ、その際に、弁体は２個の環状ディスクのひとつに位置決めされた弁座と相互作用しており、且つ環状ディスクは既に上述したスライド軸受用の装備として同時に役立っている。環状ディスクは、凹みまたは開口部と適合させる。

バネの弾力および/またはバルブのバルブの閉鎖運動は、ガス器具の型、性質および数量に閉鎖流れ率を正確に適応させることができるように調整可能である。バルブの閉鎖運動を調整するために、ナットを弁軸の自由端に合わせ、弁軸に設けたネジ山にねじ込む。２本のスライド軸受間の領域に配置し且つ例えば第２ナットとして形成される調整装置は、バネ弾性を調整するのに役立つ。

他のガス流れ監視装置が、ガスが流れるパイプの中に挿入された気密のハウジングからなる独国特許第１００４３８１１号に開示されている。可動閉鎖本体用の弁座は、ハウジングの内部に形成されている。閉鎖本体は、入口および出口ガイド部で支持される軸方向可動のピンに取り付けられる。閉鎖本体は、閉鎖バネによって開放位置で保持され、該閉鎖バネは、一方の側で出口ガイド部の中心にねじ込まれた調整部材に、且つ他方の側で閉鎖本体に支持されている。さらに、スペーサが、入口ガイド部に配置され、該スペーサは、調整可能な閉鎖本体のためにガス流れ監視装置の開放位置において止め具を形成する。

ガス流れ監視装置の他の具体例は、独国実用新案第２０１１６８９９号から公知である。このガス流れ監視装置は、その内部に弁座を有するハウジングと、ハウジング内に配置され、把持力によってその開放位置で正常状態に保持される閉鎖本体とからなる。ガイドピンが閉鎖本体に取り付けられ、該ガイドピンは、閉鎖本体から、弁座から反対方向で支持部材に形成された開口部を通って延び、且つ前記開口部によってそのプロセスにおいて案内される。ガイドピンは、閉鎖本体とは反対の端部に環状溝を有する。調整リングは、環状溝のひとつに適切にロックされる。調整リングに圧縮力を及ぼすバネは、調整リングと支持部材との間に配置されている。この圧縮力は、閉鎖本体を開放位置に保持する把持力を形成する。バネで付与され圧縮力および把持力は、調整リングを適切に別の環状溝にロックすることによって変えることができる。

独国特許公開第４３４４５７５号明細書 国際公開９２／０１１８４号明細書 独国特許第１００４３８１１号明細書 独国実用新案第２０１１６８９９号明細書

上記で示した総ての解決策において、閉鎖または名目の流れ率の所定値範囲は、閉鎖本体または弁体を開放位置に保持するバネによる付勢を変更することによって調整される。この配置の欠点は、流れギャップの重大な付随的減少または増加によって閉鎖本体または弁体の持ち上がりの変化がバネによる付勢の変更と同時に起こることである。これは、流れ圧迫または圧力差のために、閉鎖本体または弁体に作用する力の減少または増大を伴っている。その反対力の同時減少または増大のために、閉鎖流れ率は、限られた領域までだけ変えることができるかまたは全く変えることができず、これによって調整を行うことが困難または不可能になる。この配置の別の欠点は、ガス流れ監視装置の反対側に起こる圧力損失の変化である。これは、流通設定のための制限値を超えてはならない場合に特に問題である。

本発明では、閉鎖または名目の流れ率の所定値範囲が、流れギャップの重大な付随的減少または増大による閉鎖本体または弁体の持ち上がりを変えることなく、バネによる付勢を変えることによって設定される特定のタイプのガス流れ監視装置を開発する課題を扱っている。

この課題は、本発明に従って次のように解決される。入口端に閉鎖本体が固定されるピンであって、その際に止め具は出口側端で閉鎖本体の力によって位置決めされるピンは、出口端で筒状スペーサを通ってハウジング内に設けられたガイド部で支持される。中央部において、ガイド部は、軸方向に設定でき且つピンが縦方向移動可能なように案内されるスリーブからなる。スペーサおよびスリーブは、互いに強固に連結されている。

この解決策は、前述した技術状況の欠点を克服するように規定している。本発明に係る解決策は、開放位置においてハウジングと閉鎖本体との間に均等な流れギャップを確保し、それ故に一定の圧力損失を保証する。その調整は、丁度ひとつの他のパラメータつまり閉鎖バネの弾力によって影響を受け、それによって両方向になされるべき所望の閉鎖または名目の流れ率の正確な調整を可能にする。

本発明のさらに有利な具体例は、他の請求項に定められている。例えば、減衰機能は、ガス流れ監視装置の閉鎖挙動と同様に容易に統一できる。それは、閉鎖流れ率設定を超過するような程度まで正常な消費量を超えるガス流れ監視装置の下流の配管において短期ピーク流れが起こりうる環境において常に適切である。これらの例には、突然に開口するソレノイド操作バルブによって切り替えられるガス器具を含んでいる。この減衰機能は、ガス流れ監視装置が正常な消費量つまり安全理由のために適切である設定に接近して閉鎖流れ率設定であっても何気なく遮断されることを防いでいる。

この減衰機能を生じさせるために、スペーサは、その前側でキャップで密閉される円筒形の延長部を有する。ピンは、延長部およびキャップによって作られた空間の中へ突入し、その際にピンの止め具は内壁で縦方向に移動可能なように案内される。これは前記空間の仕切りを作り出す。さらに、閉鎖本体の移動時に必要とされ且つ止め具と内壁によって形成される制約域で規定される容積制御により、ピーク流れ時にガス流れ監視装置の突然の遮断に至ることはない。ピーク流れが通過した後に、閉鎖本体は、閉鎖バネによって開放位置に戻される。

さらに、ハウジングとガイド部が一部品で構成される一具体例は、その製造プロセスのために有利であることを証明している。また、製造プロセスで有利である別の具体例において、スリーブは、一方の側でガイド部にねじ込まれ且つ他方の側でスペーサに締め付けられるかまたはその逆も同様である。止め具をフランジとして形成することにより、ピンと止め具を一部品として形成することも可能である。

開放位置における本発明に係るガス流れ監視装置の断面図である。 図１のＡ方向から示す本発明に係るガス流れ監視装置の端面図である。 閉鎖位置における減衰機能を有する本発明に係るガス流れ監視装置の断面図である。

本発明に係るガス流れ監視装置は、実施例を用いていっそう詳細に以下で説明される。

図１は、本発明に係るガス流れ監視装置の第１の実施例を示している。この装置は、ガス導管（図示しない）へ差し込まれる筒状ハウジング１からなる。ハウジング１は、Ｏ−リング３がガス導管とハウジング１との間に必須の気密さを確保するために位置決めされる環状溝２を有する。他の接続法についても勿論可能である。

ガスは、矢印４で示した方向にハウジング１を通って流れる。ハウジング１は、ガス入口に面する側に、弁座５として形成されたほぼ中央の構造部を有する。ハウジング１の出口側には、ガス流通のために数本の放射方向ウェブ７で形成される流通開口部８を有するガイド部６がある。ガイド部６は、この実施例においてウエブ７（図２）によってハウジング１に一体的に連結されている。

ガイド部６は、その中心部において、スリーブ１０が軸方向に調整可能なように取り付けられる貫通孔９を軸方向に有する。このスリーブの調整を可能な限り精確且つ単純に実行するために、スリーブ１０をねじ込むネジ山を貫通孔９に設けることが有利であることが証明されている。

ピン１１は、スリーブ１０の中で縦方向に移動可能に案内される。閉鎖本体１２は、例えば、圧力バメを用いてピンの入口端部に取り付けられる。閉鎖本体１２は、ガス流れ監視装置の閉鎖位置において必須の気密さを確保するために、弾性シール部材として役立つＯ−リング１４用の環状溝１３を有する。閉鎖バネ１５は、スリーブ１０のフランジ部１８で支持され、その際に前記バネの他端部はその開放位置において閉鎖本体１２を保持している。

好ましくは圧力バメによってスリーブ１０に強固に連結される筒状スペーサ１６は、ガイド部６の出口側で支持されている。

スペーサ１６を貫通するピン１１には、その端部において圧力バメで止め具１７を取り付け、該止め具は出口側でスペーサ１６から突出している。この止め具１７は、ピン１１に設けたフランジで一体的に構成されることも勿論可能である。閉鎖本体１２の最大引き上げは、止め具１７によって定められる。

閉鎖本体１２、ピン１１および閉鎖バネ１５は、組み立て時にあらかじめ組み込まれ、ついでピン１１がスリーブ１０に通して押し込まれ、これらは殆どフランジ部１８までガイド部６の中にねじ込まれる。スペーサ１６は、ピン１１の上に配置され且つスリーブ１０がガイド部６に達するまで該スリーブ上で締め付けられる。その時、閉鎖本体１２の最大開放引き上げは、止め具１７を介して定められる。

閉鎖または名目の流れ率は、ガイド部６とのねじ合わせ連結のために、スリーブ１０が縦方向にスペーサ１６から緩められるようにスペーサ１６を回すことにより、閉鎖バネ１５の印加弾力を介して容易に調整することができ、閉鎖または名目の流れ率の所要値すなわち閉鎖バネ１５の対応する印加弾力に到達するまで調整可能である。ネジ山のピッチを細かく選択すればするほど、最大開放引き上げをいっそう精確に設定することができ、その際に最大開放引き上げは一定のままである。

本発明に係るガス流れ監視装置の変形例は、別の実施例として図３において閉鎖位置で示している。このガス流れ監視装置には、揺動に対して過敏でない減衰装置を取り付ける。この容易さの必要性は既に前記において認められる。

図１において開放位置で示したガス流れ監視装置と他の点で本質的に同じである構造とは別に、この実施例のスペーサ１６は、好ましくはネジ山配置を用いて、軸方向に調整可能であるようにガイド部６の貫通孔９内に設けられる。このために、タペット形の延長部１９が、閉鎖本体１２の方向に突き出ている。スリーブ１０は、延長部１９の上に締め付けられ、閉鎖バネ１５は、スリーブ１０のフランジ部１８で再び支持され、その際に該バネの他端部は開放位置において閉鎖本体１２を保持している。

ハウジング１から離れた側に、スペーサ１６は、キャップ２１でその端面側を密閉される円筒形の延長部２０を有する。延長部２０およびキャップ２１で形成される空間２３の中へ延びるピン１１は、該ピンの止め具１７を介して内壁部で縦方向に移動可能なように案内され、その際に止め具１７および内壁部は、閉鎖本体１２の移動時に必須の容量制御を達成するために圧縮が行われる環状空間２２を形成する。この配置のために、その値が閉鎖流れ率より大きい短期ピークは、単に遅延の閉鎖移動を開始するけれども、ガス流れ監視装置の突発的な遮断に至ることはない。ピーク流れが通過してしまった後に、閉鎖本体１２は、閉鎖バネ１５によってその開放位置に戻される。しかしながら、閉鎖流れ率が、漏れを伴う場合のように延長期間を超えてしまうならば、ガス流れ監視装置は、図３に示すように閉鎖位置のままである。

第２実施例に記載されたガス流れ監視装置を組み立てる際に、タペット形の延長部１９を有するスペーサ１６はまずガイド部６にねじ込まれる。スリーブ１０は、延長部１９が殆どガイド部６に達するまで該延長部１９上で締め付けられる。閉鎖本体１２、ピン１１および閉鎖バネ１５が組み立てられ、ついでピン１１は、その端部が円筒形の延長部２０の中に突入するまでタペット形の延長部１９に通して押し込まれる。閉鎖本体１２の最大開放引き上げは、止め具１７を介して設定される。キャップ２１が最終の止め具としてスペーサ１６に設置される前に、ガス流れ監視装置の調整は、該装置に適した減衰機能が実施されるときにいっそう長いリードタイムを避けるために、好ましくは最初に実行されるものである。

また、閉鎖または名目の流れ率は、殆ど第１実施例と同じように単にこの実施例において、ガイド部６と閉鎖バネ１５の印加弾力を経て容易に調整することができる。初期の段階において、スペーサ１６は、ガイド部６から１回しで外される。このプロセスにおいて、タペット形の延長部１９上でガイド部６に達するスリーブ１０が解放される。ついで、スペーサ１６は、止め具までガイド部６の中へ再ねじ込みされ、その際に延長部１９上のスレーブ１０の位置は、両部材間で圧力バメのために変わらずにそのままであるのに反し、閉鎖本体１２とスリーブ１０との間の間隙は変化し、それ故にバネ１５による付勢が変わる。

その時に、閉鎖または名目の流れ率がチェックされ、必要ならば、上述した段階を繰り返すことによって再調整を実施する。

１ ハウジング
２ 溝
３ Ｏ−リング
４ 指向矢印
５ 弁座
６ ガイド部
７ ウエブ
８ 流通開口部
９ 貫通孔
１０ スリーブ
１１ ピン
１２ 閉鎖本体
１３ 溝
１４ Ｏ−リング
１５ 閉鎖バネ
１６ スペーサ
１７ 止め具
１８ フランジ部
１９ 延長部
２０ 延長部
２１ キャップ
２２ 環状空間
２３ 空間

Claims (5)

1. 所定の最大流れを超えたときに自動的に下流の導管を遮断するためにガス流れ監視装置において、
   軸方向に移動可能な閉鎖本体（１２）用の弁座（５）をその内部に有する気密のハウジング（１）と、
   閉鎖本体（１２）を案内するピン（１１）と、
   ハウジング（１）内で流通方向の出口側に配置され、複数本のウエブ（７）で形成されたガス流れ用の貫通開口部および中央においてピン（１１）が軸方向に移動可能なように案内される軸方向に調整可能なスリーブ（１０）を有するガイド部（６）と、
   一方の側でスリーブ（１０）に且つ他方の側で閉鎖本体（１２）に支持され、バネ弾力によって流れ方向に逆らって開放位置で保持される閉鎖バネ（１５）と
   を備えるガス流れ監視装置であって、
   ピン（１１）は、スペーサ（１６）を経由してその出口側端に設置された止め具（１７）によってガイド部（６）で支持され、且つスペーサ（１６）に固着されたスリーブ（１０）がガイド部（６）の貫通孔（９）にねじ込まれることにより、スペーサ（１６）を回すとスリーブ（１０）が止め具（１７）とともに軸方向に移動可能であることを特徴とするガス流れ監視装置。
2. スペーサ（１６）が、キャップによってその前端側が密閉される筒状の延長部（２０）を有し、さらにピン（１１）が、延長部（２０）とキャップ（２１）で囲まれた空間（２３）の中に突入し、その際にピン（１１）の止め具（１７）が延長部（２０）の内壁部において軸方向に移動可能なように案内されることを特徴とする請求項１に記載のガス流れ監視装置。
3. ハウジング（１）およびガイド部（６）が単一部材で構成されることを特徴とする請求項１または２に記載のガス流れ監視装置。
4. スリーブ（１０）が、一方の側でスペーサ（１６）に固着され且つ他方の側でガイド部（６）にねじ込まれることを特徴とする請求項１、２または３に記載のガス流れ監視装置。
5. 止め具（１７）がフランジで形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のガス流れ監視装置。

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