JPH02129473A

JPH02129473A - 安全弁装置

Info

Publication number: JPH02129473A
Application number: JP28325088A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Imanishi; 剛今西
Original assignee: FUKUI SEISAKUSHO KK
Current assignee: FUKUI SEISAKUSHO KK
Priority date: 1988-11-08
Filing date: 1988-11-08
Publication date: 1990-05-17
Anticipated expiration: 2010-10-25
Also published as: JPH0799209B2

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、プラントの流体流路内、ボイラ内等の被制
御系の圧力が一定圧以上となったとき、その圧を逃がし
て、流路、機器の損傷を防止する安全弁装置に関する。

〔従来の技術及びその課題〕

上記安全弁装置としては、弁棒を重錘またはばねにより
弁座に押しつけて成る構成の安全弁が一般的である。

しかしながら、この安全弁は、重錘、又はばねによる機
械的動作によるため、開閉点付近での洩れが多い、この
ため、運転圧力と安全弁の作動圧力が近い場合（例えば
差圧４％前後の場合）には、前記洩れが安全弁に悪影響
を与えて、運転に支障が生じる。とくに、前洩れが問題
となる。

また、前記弁棒をエヤシリンダにより動作するように成
し、被制御系の圧力センサーによりそのエヤシリンダを
制御して弁棒を動かして弁を開閉するものもある。この
ものは、前記ばね等の機械的なものに比べ動作が正確で
あるため、前記開閉点付近の洩れを少なくし得るが、停
電等により制御し得なくなったとき、全く無用のものと
なる。

安全弁は、そのような場合にも作用を成すものでないと
使用し得ない。

この発明は、以上の点に留意し、動作が正確で、かつ、
停電時等においても安全弁の作用をなす装置を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、この発明にあっては、弁棒を
重錘またはばねにより弁座に押しつけて、流体流路内、
ボイラ内等の被制御系の圧力を一定圧以下に保つ安全弁
のケーシングに、シリンダを前記弁棒の軸方向に付設し
、このシリンダに、前記弁体を挿通するとともに、その
弁棒に係止可能なピストンを少なくとも弁棒の閉弁状態
から開弁状態まで移動自在に設け、このピストンは、前
記シリンダ内のばねにより、常時、弁棒の係止部からそ
の前記開弁状態の位置以上層されており、かつ、前記シ
リンダ内のピストン両側に、切換弁を介して圧縮空気を
交互に流入自在とし、この切換弁を、前記被制御系の圧
力センサーにより制御するようにして成る構成としたの
である。

上記「常時」とは、シリンダ内に圧縮空気が印加されて
いない時をいう。

（作用〕このように構成される安全弁装置は、まず、安全弁の開
弁、閉弁動作（吹き出し・吹き止まり作用）が、被制御
系の所定圧力でなされるようにばね等が調整されるとと
もに、圧力センサーがその所定圧力と同じか又は少し高
い圧力で切換弁の切換え信号を発するように調整される
。

いま、被制御系が所定圧力以下においては、切換弁によ
り、シリンダ内の弁体を弁座に圧接する側に圧縮空気が
印加されて、ピストンを介し、弁棒が弁座に圧接して確
実に閉弁している。このため、被制御系が所定圧力に達
しないかぎり、ピストンが移動せず、その閉弁状態は維
持され、前洩れを生じない。

つぎに、被制御系が所定圧力に達すると、安全弁は開放
しようとするが、このとき、圧力センサーの動作設定値
がその所定圧力であれば、その検出信号により切換弁が
動作されて、シリンダ内の弁棒を弁座に圧接する側が解
放されるとともに、反対側に圧縮空気が印加され、ピス
トンが弁体の開放状態位置以上に離れ、ばね又は重錘に
より、弁棒が弁座から離れて開弁され、吹き出し作用が
なされる。また、圧力センサーの動作設定値が、前記所
定圧力以上であれば、その設定値に被制御系の圧力が達
した時に前記吹き出し作用がなされる。

この吹き出し状態において、被制御系の圧力が降下し、
圧力センサーの動作設定値に達すると、その検出信号に
より切換弁が前述とは逆に切換えられてピストンが下降
し、弁棒が弁座に圧接されて閉弁される。

一方、停電等により圧力センサーの動作が停止した時、
又は圧縮空気の供給が断たれた時（シリンダが制御不能
となった時）、ばねにより、ピストンは、弁棒の係止部
からその開弁状態の位置以上層される。このため、安全
弁は、シリンダ内から何の作用も受けることなく、自分
自身のばね又は重錘により開弁、閉弁動作を行なって被
制御系を一定圧力以下に保つ。

すなわち、この安全弁装置は、圧力センサーが動作し得
るときには、圧力センサーによって開弁、閉弁作用をな
し、それらの動作が不能となれば、安全弁自身の機械的
作用によって開弁、閉弁作用をなす。

〔実施例〕

第１図に示すように、流体流路Ａに安全弁Ｂが付設され
ている。この安全弁Ｂは、ケーシング１０が流体流路Ａ
の孔に水密に取り付けられ、このケーシング１０内に、
弁座１１及び弁棒１２が設けられている。弁棒１２はそ
の先端に弁体１３を有し、この弁体１３が弁座１１に接
離することにより開弁・閉弁作用がなされる。弁棒１２
にばばね１４を介設した対のばね押え１５ａ、１５ｂが
設けられ、一方のばね押え１５ａは弁棒１２のリング１
６により下方の移動が阻止され、他方のばね押え１５ｂ
はケーシング１０にねじ込まれた案内筒１７により上方
への移動が阻止されており、案内筒１７のねじ込み量を
調整することにより、ばね１４の圧縮度が！Ｆｌｆｌｆ
ｆされ、開弁・閉弁の作用圧力が決定される。

上記安全弁Ｂのケーシング１０には、シリンダ１８が弁
棒１２の軸方向に付設されており、このシリンダ１８内
に弁棒１２が挿通しているとともに、ピストン１９が内
封されている。ピストン１９は作動部１９ａと操作部１
９ｂとから成り、作動部１９ａが弁棒１２の係止部２０
ａ、２０ｂ間に位置し、渦作部１９ｂはばね２１により
上方に付勢されている。このばね２１の付勢力は、シリ
ンダ１８内に圧縮空気ａが印加されていない時、ピスト
ン１９の作動部１９ａが開弁状態の下方の係止部２０ａ
の位置（第１図の２点鎖線の位置）以上離れるように設
定されている（第１図の状り。

上記シリンダ１８のピストン１９両側には、圧縮空気ａ
の出入口２１ａ、２１ｂがそれぞれ形成され、この出入
口２１ａ、２１ｂに、３ボートの電磁切換弁２２と５ボ
ートの電磁切換弁２３を介して低圧の圧縮空気ａが接続
されている０両切換弁２２．２３はコントローラ２４に
接続され、このコントローラ２４は、流体流路Ａに設け
た圧力センサー２５の検出信号に基づき、両切換弁２２
．２３を制御する。すなわち、切換弁２２．２３は、そ
の各ボートが出入口２１ａ、２１ｂ、圧縮空気ａ及び外
気に、（ａ）停電等により制御できない場合、その内蔵
ばねにより第２図（ａ）に示すように接続され、［有］
）圧力センサー２５が吹き止まり圧を検出した場合（波
路Ａ内が吹き止まり田辺下の場合）、同図（ロ）に示す
ように接続され、（Ｃ）圧力センサー２５が吹き出し圧
を検出した場合（流路Ａ内が吹き出し圧以上の場合）、
同図（Ｃ）に示すように接続される。

実施例は、以上のように構成されており、つぎにその作
用について説明する。

まず、安全弁Ｂの開弁圧（吹き出し圧）を４．００ｋｇ
ｆ／ｄ　Ｇ　、閉弁圧（吹き止まり圧）を３．３５ｋｇ
ｆ／ｃｊＧとし、圧力センサー２５の吹き出し圧を４．
１０ｋｇｆｅｄ　Ｇ　、吹き止まり圧を３．９９ｋｇｆ
ｌｃｄＧに設定し、コントローラ２４によって制御する
と、流路Ａ内圧力が４．１０ｋｇｆ／ｃｊＧ以下の場合
には、第２図（ｂｌに示すように、切換弁２２．２３に
より、出入口２１ａに圧縮空気ａが印加されて、ピスト
ン１９が第１図１点鎖線のごとく下降し弁棒１２を介し
弁体１３が弁座１１に圧接して確実に閉弁している。

つぎに、流路Ａ内の圧力が上昇して４．１０ｋｇｆ／ｃ
ｄＧに達すると、それを圧力センサー２５が検出してコ
ントローラ２４が第２図（Ｃ）に示すように、切換弁２
２．２３を制御し、出入口２１ｂに圧縮空気ａが印加さ
れ、ピストン１９が第１図の３点鎖線状態となるととも
に、上方の係止部２０ｂを押し上げ、弁棒１２が上昇し
て開弁される。すなわち、吹き出し作用がなされて流路
Ａの保護がなされる。

この吹き出し状態において、流路Ａの圧力が降下し、３
．９９ｋｇｆ／ｃｄＧとなると、それを圧力センサー２
５が検出してコントローラ２４が第２図Φ）に示すよう
に切換弁２２．２３を制御し、出入口２１ａに圧縮空気
ａが印加され、ピストン１９が第１図の実線のごとく下
降して係止部２０ａを押し下げ、弁棒１２が下降して３
．９３ｋｇｆ／ｄ　Ｇで閉弁ず以上の動作が繰り返され
て、流路Ａ内が一定圧以下に保たれる。その結果を表１
に示す、なお、表２、表３に圧力センサー２５の設定圧
を変えた場合の作用圧を示す。

一方、停電時により、コントローラ２４の制御が不能に
なると、切換弁２２．２３は第２図（萄に示す状態とな
り、ばね２１により、ピストン１９は第１図実線の状態
である弁棒１２の係止部２０ａよりその開弁状態の位置
以上層れる。この状態では、安全弁Ｂはシリンダ１８内
のピストン１９の作用を何ら受けることなく、ばね１４
により開弁・閉弁作用を行う、その作用は表４のごとく
であった。

本　前洩れは無い表２＊　前洩れは無い表３＊　前洩れは無い表４この実施例では、吹き止まり作用が、シリンダ１８内の
ピストン１９の応答遅れのため、圧力センサー２５の設
定値よりずれる。このため、このずれを考慮して吹き止
まり圧を設定するとよい。

また、圧縮空気ａの圧力は、弁棒１２が座屈しない程度
で高ければ高いほどよく、圧縮空気ａとしては、工場内
等に配設されたエアライン等を適宜に使用する。

なお、「請求の範囲」でいう係止部は下方の係止部２０
ａが該当し、上方の係止部２０ｂは必らずしも必要でな
い、係止部２０ｂがない場合には、ピストン１９による
弁棒１２の押し上げ作用はなされず、弁棒１２はばね１
４により開弁する。このとき、流路Ａ内圧力は安全弁Ｂ
の吹き出し圧に達しているため、その開弁動作は機敏で
ある。

また、吹き出し圧、吹き止まり圧は、実施例の値に限定
されず、被制御系に応じて適宜に設定し得ることは勿論
である。

〔発明の効果〕

この発明は、以上のように構成したので、前洩れもなく
、被制御系の圧力を一定圧以下に保つとともに、圧力セ
ンサーの設定値の変更により、制御圧力を容易に調整で
きる。

また、停電等によって圧力センサーが動作しなくなって
も、作用に何ら支障が生じることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る安全弁装置の一実施例の概略図
、第２図（ａ）〜（Ｃ１は作用説明図である。Ａ・・・・・・流体流路、　　Ｂ・・・・・・安全弁、
１０・・・・・・ケーシング、１１・・・・・・弁座、
１２・・・・・・弁棒、　　　　１３・・・・・・弁体
、１４・・・・・・ばね、　　　　１８・・・・・・シ
リンダ、１９・・・・・・ピストン、２０ａ、２０ｂ・・・・・・係止部、２１・・・・・・ばね、２１ａ、２１ｂ・・・・・・出入口、２２．２３・・・・・・切換弁、２４・・・・・・コントローラ、２５・・・・・・圧力センサー特許出願人　株式会社福井製作所同

Claims

【特許請求の範囲】

（１）弁棒を重錘またはばねにより弁座に押しつけて、
流体流路内、ボイラ内等の被制御系の圧力を一定圧以下
に保つ安全弁のケーシングに、シリンダを前記弁棒の軸
方向に付設し、このシリンダに、前記弁棒を挿通すると
ともに、その弁棒に係止可能なピストンを少なくとも弁
棒の閉弁状態から開弁状態まで移動自在に設け、このピ
ストンは、前記シリンダ内のばねにより、常時、弁棒の
係止部からその前記開弁状態の位置以上離されており、
かつ、前記シリンダ内のピストン両側に、切換弁を介し
て圧縮空気を交互に流入自在とし、この切換弁を、前記
被制御系の圧力センサーにより制御するようにして成る
安全弁装置。