JPH01141285A - 高圧調整弁 - Google Patents

高圧調整弁

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JPH01141285A
JPH01141285A JP63233876A JP23387688A JPH01141285A JP H01141285 A JPH01141285 A JP H01141285A JP 63233876 A JP63233876 A JP 63233876A JP 23387688 A JP23387688 A JP 23387688A JP H01141285 A JPH01141285 A JP H01141285A
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piston
valve
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    • F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/04—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の分野】
本発明は一般に気体圧力調整の分野に関し、詳しくは高
圧気体源を低圧使用地点に適合させる為の改良に関する
。
【従来技術の説明】
気体シリンダの如き気体貯蔵容器の分野における最近の
非常に重要な進歩は、ユニオカーバイド社によって開発
され米国特許第４，４６１，６５７号及び第４，５７８
，１１３号に記載された高力鋼シリンダである。この新
規な気体貯蔵シリンダは、その内部に於て気体が従来か
らのシリンダによって可能とされるよりもっと高い圧力
に於て貯蔵されることにより、そうした従来からの同等
寸法及び重量のシリンダに於て可能とされるよりも多く
の気体の貯蔵及び移送を可能ならしめる。 例えば、従来からのシリンダが、絶対圧力的１８９．８
ｋｇ／ｃｍ”　　（２７００ｐｓｉａ）までの絶対圧力
で気体を安全に保持し得るのに対し、新規な高圧気体貯
蔵シリンダは絶対圧力的３１６゜３ｋｇ／ｃｍ″　（４
５００ｐｓｉａ）までの絶対圧力に於て気体を安全に保
持し得る。 気体は定義圧力或は圧力範囲での使用地点で使用される
。一般に、この使用圧力は気体源の圧力以下である。そ
の場合、気体圧力を低減させそれによって使用地点とな
る気体圧力が許容圧力限界を越えないことを保証させる
為の圧力調整器が使用される。従って多くの気体使用者
は、気体の圧力を、絶対圧力的１８９．８ｋｇ／ｃｍ”
　　（２７００ｐｓｉａ）から所望の使用地点圧力へと
降下し得る調整器を所有している。 前述の如く、新規な気体貯蔵シリンダは従来からの圧力
を著しく越える圧力で、従って従来からの調整器によっ
て取扱われ得るよりもずっと高い圧力で気体を提供する
。一つの解決策は、調整器をもっと高圧を取扱い得るも
のと交換することである。然しそれには費用が掛り、然
ももし使用者が成る気体源をしばしば他の気体源に切り
替える場合には使用者は調整器をも切り替えなければな
らないことから、時間の浪費となる。 斯くして、ずっと低い圧力を取扱う為に設計された既存
の圧力調整器とインターフェイスさせる為に、新規な高
圧シリンダからの如き高圧の気体を調整し得る調整器を
所有することが望ましい。 新規な高力気体貯蔵シリンダは、気体が空の時は再充填
されねばならない、高力気体貯蔵シリンダはその長所を
維持する為、高圧で再充填しなければならない、従って
、シリンダを高圧で再充填可能ともする高圧調整器を所
有するのが更に望ましい。 Ｅ発明の目的】 従って、本発明の目的は、高圧気体源をずっと低い圧力
使用地点に適合させつつ、高圧気体源に高圧を再充填可
能ならしめる調整器を提供することにある。 〔発明の概要〕 本発明は一様相に於ては、 高圧源と流通し得る主導管手段を具備する弁本体と、 前記主導管手段と直接流通する高圧出口と、前記主導管
手段と直接流通する調整器と、調整器の下流にあって前
記主導管手段と直接流通する低圧出口と、そして、 低圧出口及び弁本体の外側間を連通ずる低圧破裂円盤ア
センブリと、 より成り立つ、高圧気体源を低圧力使用地点に適合させ
る為の弁調整器アセンブリである。 本発明は別の様相に於ては、 高圧気体源と流通し得る主導管手段を具備する弁本体と
、 前記主導管手段と流通し、ばね負荷されたピストンと、
該ピストンの一端における検出用チャンバと、前記ピス
トンの他端におけるシール用プラグと、を具備し、前記
シール用プラグは主導管手段からの気体を停止させ得る
調整器と、調整器の下流にあって前記主導管手段と直接
流通する低圧出口と、 低圧出口及び検出用チャンバ間を連通ずる導管手段と、 低圧出口及び弁本体の外側間を連通ずる低圧破裂円盤ア
センブリと、そして、 前記シール用プラグが主導管手段からの気体流れを停止
する様、調整器を固定位置へと移動させ得る閉じ手段と
、を具備する、高圧気体源を低圧使用地点に適合させる
為の弁調整器アセンブリである。 本発明は更に別の様相に於ては、 受け取り用導管を具備する調整器本体と、前記調整器本
体内部にあって前記受け取り用導管と流通し、ばね負荷
されたピストンと、該ピストンの一端における検出用チ
ャンバと、前記ピストンの他端におけるシール用プラグ
にして前記受取り用導管からの気体流れを停止させ得る
シール用プラグと、を具備する調整器と、 調整器の下流にあって受け取り用導管と連通ずる低圧出
口にして該低圧出口及び検出用チャンバ間を連通し得る
通路手段を具備する低圧出口と、ばね領域及び調整器の
外側間を連通ずる通路手段と、′そして、 低圧出口及び調整器本体の外側間を連通ずる低圧破製円
盤アセンブリと、を包含する、高圧気体源を低圧使用地
点に適合させる為の弁調整器アセンブリである。 高圧気体源を低圧使用地点に適合させる為の調整器アセ
ンブリである。ここに言う”高圧”とは、絶対圧力的１
８９．８ｋｇ／ｃｍ”　　、（２７００ｐｓｉａ）を越
える圧力を意味する。 ここに言う”低圧”とは特定の、定義された高圧以下の
圧力を意味する。 ここに言う”下流”とは、高圧気体源からの気体流れに
関して高圧気体源から遠方へと離間されたことを意味す
る。 ここに言う”使用地点”とは、低圧装置が本発明の低圧
出口からの気体を受ける場所或は界面を意味する。 ［実施例の説明］ 本発明を図面を参照して詳細に記載する。 第１図を参照するに、弁調整器アセンブリ２０は、高圧
源と流通し得る主導管２２を具備する弁本体２１を具備
している。例えば高圧源が第４図に示される如き気体貯
蔵シリンダである場合は、弁調整器アセンブリ２０は気
体貯蔵シリンダの頂部に嵌合されそして気体貯蔵シリン
ダからの気体はそのネック部分を流通して主導管２２に
至る。 第１図は弁調整器アセンブリ２０の平面断面図である。 高圧出口２３は主導管２２と直接流通する。この様にし
て、高圧の気体は主導管２２を介して高圧出口２３から
流出し得、そして例えば、シリンダを高圧で再充填させ
る為にシリンダに流入し得る。更に、シリンダからの高
圧気体は気体を高圧で、そうした高圧分与が所望される
場合に分与する為に主導管２２及び高圧出口から流出し
得る。 調整器２４は、主導管２２とも直接流通する。 好ましくは調整器２４はばね或はばね２６によって負荷
されたピストン２５を具備する。検出用チャンバ２７が
ピストン２５の一端に、そしてシール用プラグ２８が他
端に設けられる。通路２９が検出用チャンバ２７と、主
導管２２と流通し且つ調整器２４の下流の低圧出口３０
との間を連通する。低圧破裂円盤アセンブリ３１は低圧
出口３０及び弁本体の外側間を連通ずる。低圧破裂円盤
アセンブリ３１は、もし円盤が過剰圧力に依存して破裂
した場合に流れを開放する為の適宜の寸法の通路を完成
する為の開放中央部を具備する螺刻されたプラグを有す
る。 調整器は、当業者には周知の、ばね２６の圧縮調節の如
き手順によって、予備決定された所望の圧力に固定する
べく設定される０例えば、高圧が絶対圧力的３１６．３
ｋｇ／ｃｍ”　　（４５００ｐｓｉａ）であり、界面に
おける使用地点における装置が絶対圧力的２１０．９ｋ
ｇ／ｃｍ”　　（３０００ｐｓｉａ）の最大圧力で気体
を取扱い得る場合には、調整器２４は絶対圧力的１４０
．６ｋｇ／ｃｍ”　　（２０００ｐｓｉａ）の如きもっ
と低い圧力に固定して設定され、それによって使用地点
での最大圧力を越える気体が分与されないことを保証す
る。これは以下の様にして生じる。高圧出口２３が開放
されると気体は主導管２２及び低圧出口３０を通して高
圧源から流出し、次いで低圧使用地点に至る。従来から
の降圧調整器を、圧力を更に低減する為に使用地点の上
流に設は得る。 低圧出口３０内部の気体の圧力は使用地点が気体を使用
する割合に依存する。低圧出口３０の圧力がこの例での
絶対圧力的１４０．６ｋｇ／ａｍ”（２０００ｐｓ　ｉ
　ａ）に上昇すると、導管２９を流通する気体はこの圧
力を検出用チャンバ２７に分与し、それかばね負荷され
たピストン２５をしてシール用プラグ２８を流路を主導
管２２から遮断する位置へと移動せしめ、気体流れが停
止される。低圧出口３０の圧力が設定点、即ち絶対圧力
的１４０．６ｋｇ／ｃｍ”　（２０００ｐｓｉａ）以下
に低下すると、ピストン２５は逆方向に移動し気体流れ
が再開される。この様にして、使用地点での気体は従来
通りの圧力となり、高圧源における高圧力とはならない
。高圧が関与することから、２つの予防手段がアセンブ
リに組込まれる。 破裂円盤アセンブリ３１は、調整器２４が故障した場合
に高圧の気体をそこを通して解放し下流での危険が生じ
ない様にする。そして更に、ばね２６の為のチャンバは
通路３２を通して弁本体２１の外側に通気され、それに
より、ばね２６の各側の０−リングシールを通り抜けた
高圧の気体はアセンブリの外側に排出され調整器の機能
低下を招くばねの機能低下は引き起こされない。 高圧出口２３を通しての気体流れが所望される場合には
、低圧出口３０は適宜のプラグによって閉鎖される。 もし高圧気体分与能力が所望されない場合は、第２図及
び２Ｂ図に例示される具体例がより適切である。第２図
及び２Ｂ図を参照するに、弁調整器アセンブリ４０は、
第４図に示される気体貯蔵シリンダの如き高圧源と流通
し得る主導管４２を具備する弁本体４１を有している。 第２Ａ図は弁調整器アセンブリ４０の側面断面図である
。 ばね４６によって負荷されたピストン４５を具備する調
整器４４が、主導管４２と直接的に流通する。検出用チ
ャンバ４７がピストン４５の一端に、モして他端にシー
ル用プラグ４８が設けられる。導管４９が検出用チャン
バ４７及び低圧出口導管５０間を連通し、低圧出口導管
５０は主導管４２及び調整器４４の下流と流通する。低
圧破裂円盤アセンブリ５１が、低圧出口導管５０及び弁
本体４１の外側間を連通ずる。 調整器４４は、主導管を経て低圧導管に至る高圧源から
の気体流れを、第１図を参照して記載された調整器２４
と実質的に同一様式で調整する。 弁調整器アセンブリ４０に於ては、気体は高圧源から主
導管４２、低圧出口５０を経て流通し、次いで低圧使用
地点に至る。圧力を更に低減させる為に、従来からの降
圧調整器を低圧使用地点の上流に設は得る。低圧出口５
０内部の気体の圧力は使用地点における気体の使用割合
に依存する。低圧出口５０の圧力が所望の設定点に上昇
すると、導管４９を流通する気体はこの圧力を検出用チ
ャンバ４７へと分与し、ばね負荷されたピストン４５を
してシール用プラグ４８を主導管４２を閉鎖する位置へ
と移動せしめ、気体の流れが停止される。低圧出口５０
の圧力が設定点以下に降下するとピストン４５は復帰し
気体流れが再開される。 この様にして、使用地点における気体圧力は従来通りの
ものとなり、高圧源における高圧とはならない。高圧が
関与することから、２つの予防手段がアセンブリに組み
込まれる。破裂円盤アセンブリ５１は、調整器４４が故
障した場合に高圧の気体をそこを通して解放し下流での
危険が生じない様にする。そして更に、ばね４６の為の
チャンバは通路５２を通して弁本体４１の外側に通気さ
れそれにより、ばね４６の各側の０−リングシールを通
り抜けた高圧の気体はアセンブリの外側に排出され調整
器の機能低下を招くばねの機能低下は引き起こされない
。 高圧気体源、例えば高圧シリンダの再充填が所望される
場合には、低圧出口５０にプラグ５３が装入される。プ
ラグ５３は、低圧出口５０にぴったりと嵌合する様、低
圧出口５０の形状と適合する。プラグ５３は、弁調整器
アセンブリ４０外側から主導管４２内への気体の通過を
可能ならしめる為の、そこを貫く通路５４を具備する。 そして更に、プラグ５３は、その前方端部周囲にシール
を具備し、それによって、プラグ５３がしかるべ（位置
決めされると、通路４９及び破裂円盤アセンブリ５１の
、低圧出口５０と連通する夫々の点は共にシールの下流
となる。第２Ｂ図の具体例にはシール、バックアップリ
ングを具備する０−リング５５、が例示される。 シリンダの高圧での再充填が所望される場合には、プラ
グ５３は低圧出口５０の然るべき位置に螺入され、高圧
気体は主導管４２を経て通路５４内へ、そして高圧気体
貯蔵シリンダ内へと挿通される。導管４９がプラグ５３
によって閉鎖されていることから、低圧が、全体を取巻
いて、検出用チャンバ４７に適用される。従って、調整
器４４は固定されない位置のままとされ、気体はシール
用プラグによって妨害されることな（自由に流通する。 シール５５及び５６が、調整器４４の固定化或は破裂円
盤の破裂を引き起こす高圧気体の洩れを無（すことを保
証する作用を成す。 第２Ａ図に例示された本発明の弁調整器具体例の最大の
利点は、主導管からの流れを調整器の機能とは無関係に
完全に遮断できることである。この能力は、主導管から
の気体流れを、そうでない場合には調整器に作用する気
体圧力を受けること無く遮断する固定位置へと調整器を
移動させる閉鎖手段によって提供される。第２Ａ図には
ピストン４５に接触し得るダイヤフラム６０と、ダイヤ
フラムの前記ピストンとは反対側の支承パッド６１と、
を含む閉鎖手段が示される。支承パッド６１１ダイヤフ
ラム６０、そしてピストン４５に圧力を加える為に、螺
刻されたステム６２を、硬質ホイール６３を回転させる
ことによる等して然るべき位置に移動し得る。これによ
り、調整器は固定位置に移動され、シール用プラグ４８
は主導管４２からの気体流れを停止させる。これが、主
導管をシールする為の高圧気体を使用する必要性無く高
圧気体の完全な遮断を可能とし、本発明の弁調整器アセ
ンブリの使用の融通性が助長される。 第１図及び第２Ａ図、第２Ｂ図に例示された本発明の具
体例は共に気体貯蔵シリンダの如き高圧気体源に嵌合す
る為の設計形状の弁調整器アセンブリであり、これらは
調整された低圧でのシリンダからの気体放出を可能とし
、そして気体貯蔵シリンダの高圧での再充填をも可能と
する０本発明の別の具体例は第３図に例示される。この
具体例は、高圧気体源から離れての高圧気体の低圧への
調整を可能とする。従って、従来通りの弁を具備する気
体貯蔵シリンダは従来通りの手段によって再充填され得
る。 第３図を参照するに、調整器アセンブリ６０は調整器本
体６１を具備し、該調整器本体の内部には調整器６４及
び受け取り用導管６２が収納される。受け取り用導管６
２は高圧気体貯蔵シリンダの如き高圧気体源からの気体
を受けることが出来る。調整器６４はばね６６によって
負荷されたピストン６５を具備する。検出用チャンバ６
７がピストン６５の一端に、そして検出用プラグ６８が
他端に設けられる。通路６９が受け取り用導管６２及び
検出用チャンバ６７、そして低圧出ロア０間の気体流れ
を許容する。低圧破裂円盤７１が、低圧出ロア０及び調
整器本体６１の外側間を連通する。 調整器６４は、高圧源からの、受け取り用導管６２を経
ての低圧導管への気体流れを、第１図及び第２Ａ図を参
照して記載された調整器２４及び４４が成す様式と実質
的に同一の様式に於て調整する。然し乍ら、調整器アセ
ンブリ６０に於ては気体は受け取り用導管６２、通路６
９そして低圧出ロア０を経て流通し、次いで低圧使用地
点へと流れる。界面に於て、使用地点の上流に設けられ
た従来からの降圧調整器が圧力を更に低減させ得る。低
圧出ロア０内部の気体圧力は使用地点で使用する気体の
割合に依存する。低圧出ロア０の圧力が所望の設定点以
上に上昇すると、検出用チャンバ６７内の気体圧力はば
ね負荷されたピストン６５をしてシール用プラグ６８を
受け取り用導管６２を閉鎖する位置へと移動せしめ、気
体流れが停止される。低圧出ロア０の圧力が設定点以下
に降下すると、ピストン６５は復帰し気体流れは再開さ
れる。 この様にして、使用地点における気体圧力は従来通りの
ものとなり、高圧源における高圧とはならない、高圧が
関与することから、２つの予防手段がアセンブリに組み
込まれる。破裂円盤アセンブリ７１は、調整器６４が故
障した場合に高圧の気体をそこを通して解放し下流での
危険が生じない様にする。そして更に、ばね６６の為の
チャンバは通路７２を通して弁本体６１の外側に通気さ
れそれにより、ばね６６の各側の０−リングシールを通
り抜けた高圧の気体はアセンブリの外側に排出され調整
器の機能低下を招くばねの機能低下は引き起こされない
。 本発明を使用することにより、気体を界面における装置
に適合する低圧で使用地点へと安全に送達する期間中に
於て、新規な高圧気体源シリンダの如き高圧気体源を有
効に使用し得る。更に、本発明は気体シリンダの如き気
体源を高圧で再充填可能とする。 以上本発明を具体例を参照して説明したが、本発明の内
で多くの変更を成し得ることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の１つの具体例の平面断面図である。 第２Ａ図は本発明の別の具体例の縦方向断面図である。 第２Ｂ図はプラグの断面図である。 第３図は本発明の別の具体例の縦方向断面図である。 第４図は代表的設計形状の、単純化された気体貯蔵シリ
ンダの断面図である。 尚、図中主な部分の名称は以下の通りである。 ２０；弁調整器アセンブリ ２２；主導管 ２１；弁本体 ２３；高圧出口 ２４；調整器 ２６；ばね ２５；ピストン ２８；シール用プラグ ２９；通路 ２７；検出用チャンバ ３０；低圧出口 ３１；低圧破裂円盤アセンブリ ＦＩＧ、１ ＦｊＧ、３ ＦＩＧ、２Ａ ＦＩＧ、４

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、高圧源と流通し得る主導管手段を具備する弁本体と
    、前記主導管手段と直接流通する高圧出口と、前記主導
    管手段と直接流通する調整器と、調整器の下流にあって
    前記主導管手段と直接流通する低圧出口と、そして、低
    圧出口及び弁本体の外側間を連通する低圧破裂円盤アセ
    ンブリと、より成り立つ、高圧気体源を低圧力使用地点
    に適合させる為の弁調整器アセンブリ。 ２、調整器は、ばね負荷されたピストンと、ピストンの
    一端に設けられた検出用チャンバと、ピストンの他端に
    設けられたシール用プラグと、を具備し、前記シール用
    プラグは主導管手段からの気体流れを停止させ得、低圧
    出口及び検出用チャンバ間を通路が連通している特許請
    求の範囲第１項記載の弁調整器アセンブリ。 ３、ばねは、ばね領域及び弁本体の外側間を連通する通
    路手段によって通気されている特許請求の範囲第１項記
    載の弁調整器アセンブリ。 ４、ばね領域はピストンと同軸のＯ−リングシールによ
    って各側が隔絶されている特許請求の範囲第３項記載の
    弁調整器アセンブリ。 ５、通路はピストン内部に設けられている特許請求の範
    囲第２項記載の弁調整器アセンブリ。 ６、高圧気体源と流通し得る主導管手段を具備する弁本
    体と、前記主導管手段と流通し、ばね負荷されたピスト
    ンと、該ピストンの一端における検出用チャンバと、前
    記ピストンの他端におけるシール用プラグと、を具備し
    、前記シール用プラグは主導管手段からの気体を停止さ
    せ得る調整器と、調整器の下流にあって前記主導管手段
    と直接流通する低圧出口と、低圧出口及び検出用チャン
    バ間を連通する導管手段と、低圧出口及び弁本体の外側
    間を連通する低圧破裂円盤アセンブリと、そして、前記
    シール用プラグが主導管手段からの気体流れを停止する
    様、調整器を固定位置へと移動させ得る閉じ手段と、を
    具備する、高圧気体源を低圧使用地点に適合させる為の
    弁調整器アセンブリ。 ７、ばねは、ばね領域及び弁本体の外側間を連通する通
    路手段によって通気されている特許請求の範囲第６項記
    載の弁調整器アセンブリ。 ８、ばねは、ばね領域及び弁本体の外側間を連通する通
    路手段によって通気されている特許請求の範囲第７項記
    載の弁調整器アセンブリ。 ９、低圧出口の形状に適合し且つその内部に挿入自在の
    プラグを具備し、該プラグはそこを貫く通路を具備し前
    方端にシールを有し、それによりプラグが低圧出口に挿
    入された場合にその内部にぴったりと嵌合し、気体がア
    センブリの外側からプラグの通路を介して主導管内部に
    流入し得、前記前方端のシールは、主導管と、検出用チ
    ャンバ及び破裂円盤アセンブリが低圧出口と連通する場
    所との間の位置に位置決めされている特許請求の範囲第
    ６項記載の弁調整器アセンブリ。 １０、閉じ手段は、ピストンと接触し得るダイヤフラム
    と、ダイヤフラムのピストンとは反対側に設けられた支
    承パッドと、そして、支承パッド上に、従ってダイヤフ
    ラム及びピストン上に閉鎖用の圧力を適用し得る螺刻さ
    れたステムとを具備している特許請求の範囲第６項記載
    の弁調整器アセンブリ。 １１、受け取り用導管を具備する調整器本体と、前記調
    整器本体内部にあって前記受け取り用導管と流通し、ば
    ね負荷されたピストンと、該ピストンの一端における検
    出用チャンバと、前記ピストンの他端におけるシール用
    プラグにして前記受取り用導管からの気体流れを停止さ
    せ得るシール用プラグと、を具備する調整器と、調整器
    の下流にあって受け取り用導管と連通する低圧出口にし
    て該低圧出口及び検出用チャンバ間を連通し得る通路手
    段を具備する低圧出口と、ばね領域及び調整器の外側間
    を連通する通路手段と、そして、低圧出口及び調整器本
    体の外側間を連通する低圧破裂円盤アセンブリと、を包
    含する、高圧気体源を低圧使用地点に適合させる為の弁
    調整器アセンブリである高圧気体源を低圧使用地点に適
    合させる為の調整器アセンブリ。 １２、ばね領域はピストンと同軸のＯ−リングシールに
    よって各側が隔絶されている特許請求の範囲第１１項記
    載の弁調整器アセンブリ。 １３、通路はピストン内部に設けられている特許請求の
    範囲第１１項記載の弁調整器アセンブリ。
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