JPH02199379A - 緊急遮断装置 - Google Patents

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 本発明は緊急遮断装置に係り、特に配管内を流れる流体
の急激な流速上昇により流路を遮断するよう構成した緊
急遮断装置に関する。

従来の技術 例えば、都市ガスを各地域ごとに給送する比較的大口径
のガス供給ラインにおいては、地震等によりガスを給送
する配管が切断又は破損したとき、切断又は破損部分か
らのガス洩れを最小限に抑えるため、配管途中に適宜緊
急遮断装置が配設されている。この種の緊急遮断装置で
は、配管途中に通常開弁状態を保持するようロックされ
た遮断弁が配設され、下流側の配管が破損してガス洩れ
が発生したときは、上記遮断弁のロックを解除して配管
の流路を緊急遮断する構成となっている。又、上記緊急
遮断装置においては、配管の破損を検出する検出手段と
して、例えば、配管内に環状のオリフィスを設け、オリ
フィスの前後の差圧によりガスのｉｉｉを計測する流量
計や配管流路内の圧力を検出する圧力計等が用いられて
いた。即ち、流量計により配管破損時に生ずる流量の急
激な上昇を検出し、あるいは圧力計により配管破損時に
生ずる圧力低下を検出していた。このような検出動作は
、電気的な検出信号に変換され、この検出信号は前記遮
断弁のロックを解除するソレノイドに供給されることに
なる。その結果は遮断弁は閉弁動作する。あるいは、検
出信号により管理室等の表示ランプが点灯したとき、作
業員が手動操作により遮断弁を閉弁させていた。

発明が解決しようとする課題 しかるに、上記の如くガス洩れ検出信号を転送する信号
線をガス供給ラインの配管と並設する場合、信号線の配
設工事にかなりの労力と経費を要するばかりか、引火性
の高い都市ガスを給送する配管近くに信号線を架設する
ことは安全性の面で難しいといった課題が生ずる。その
ため、従来は緊急遮断装置を設置する場所が限定され、
ごく限られた場所にしか設置されず、設置場所を増やし
て配管破損によるガス洩れの対策を有効に行なうことが
難しいといった課題もある。

又、オリフィスを使用した差圧式流量計の場合、配管内
の流路面積がオリフィスによって絞られるため、通常使
用時においてオリフィスによる圧力損失が比較的大きい
といった不都合が生じていた。

そこで、本発明は上記課題を解決した緊急遮断装置を提
供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は、流体が給送される配管の流路内に挿入され、
流路を流れる流体への圧力損失を小ならしめる断面積が
与えられた圧力検出部材と、圧力検出部材に貫通して設
けられ、流路内の流速に応じた圧力を検出し、外部に圧
力を供給する圧力導入孔と、圧力導入孔からの検出圧力
を直接供給され、検出圧力が所定圧力になったとき流路
を遮断する遮断弁と、からなる。

作用 下流側で配管が破損した場合、流速の変化に応じて圧力
導入孔から検出された流路内の圧力変化により、急激な
流量増加を検出し、この圧力導入孔からの圧力を供給さ
れた遮断弁が閉弁して流路を遮断する。

実施例 第１図に本発明になる緊急遮断装置の第１実施例を示す
。

第１図中、緊急遮断装置１は例えば都市ガスを各地域へ
給送する配管２の途中に配設され、配管２が破損してガ
ス洩れが発生したとぎ配管２内の流路を遮断する。具体
的には、緊急遮断装置１は配管２内を流れるガスの流量
に応じた圧力を検出する圧力検出部３と、圧力検出部３
からの圧力信号により配管２の流路を遮断する遮断弁４
とよりなる。

第２図及び第３図に示す如く、圧力検出部３は、配管２
の途中に配設された本体５と、本体５の流路６内に挿入
された差圧検出部７とよりなる。本体５は両端にフラン
ジ５ａ、５ｂを有しており、７ランジ５ａ、５ｂはパツ
キン８を介して配管２の７ランジ２ａにボルト・ナツト
により接続固定されている。

差圧検出部７は流路６内を流れる流体への圧力損失を小
ならしめる断面積となるよう形成された棒状の圧力検出
部材７Ａと、圧力検出部材７Ａにより検出された圧力を
送出するための圧力取出部材７Ｂとを有する。この圧力
検出部材７Ａの円形の下端部７Ａ＋は上流側端面に開口
する一次圧力導入孔９と、下流側端面に開口する二次圧
力導入孔１０とを有する。この−、二次圧力導入孔９゜
１０は夫々流路６の中心（半径方向上の中心）に位置し
、流路６の中心を流れるガス圧力を検出する。又、圧力
検出部材７Ａの内部には、−大圧力導入孔９と連通する
連通孔１１と、二次圧力導入孔１０と連通する連通孔１
２とが平行に穿設されている。一方の連通孔１１は圧力
取出部材７Ｂの連通孔１３を介して圧力取出口（第３図
中、破線で示す）１４に接続されている。他方の連通孔
１２も同様圧力取出部材７Ｂの連通孔１５を介して圧力
取出口（第３図中、破線で示す）１６に接続されている
。連通孔１１と１３及び１２と１５との接続部分には洩
れ防止用のパイプ２１が圧入されている。尚、取出口１
４と１６とは夫々逆向きの側面７Ｂ＋　、７８２に開口
するように穿設されている。

従って、流路６内を流れるガスが圧力検出部材７Ａの下
端部７Ａ＋に衝突すると動圧が下端部７Ａ＋近傍で高め
られ、圧力検出部材７Ａの上流側端面の圧力（−火工力
）Ｐ＋は圧力導入孔９゜連通孔１１．１３を介して取出
口１４より取出される。又、下端部７Ａ＋の下流側端面
では動圧が低下しており、圧力検出部材７Ａの下流側端
面近傍の圧力（二次圧力）Ｐ２は圧力導入孔１ｏ、連通
孔１２．１５を介して取出口１６より取出される。

従って、上記圧力Ｐ１とＰ２との差圧は圧力検出部材７
Ａの作用により効率良く検出され、この差圧をみること
により配管２内を流れる流量を検出できる。又、圧力検
出部材７Ａは第２図、第３図に示す如く棒状に形成され
ているので、流路６内に挿入されていてもこれによる圧
力損失は小さく抑えられている。

尚、圧力検出部材７Ａは本体５の外周に固着された筒状
の取付部材１７内に流路６内より挿入され、鍔部７　Ａ
　２を取付部材１７の下端に当接させ、且つナツト１８
の締付により固定される。又、ナツト１８と取付部材１
７の段部との間にはリング状の固定部材１９が挟持固定
されており、圧力取出部材７Ｂはこの固定部材１９にボ
ルト２０を螺合させて固定される。

次に、遮断弁４について説明する。第４図に示す如く、
遮断弁４は、弁本体２２と、弁体２３を開弁位置にロッ
クするロック機構２４と、前述した圧力検出部３からの
圧力供給によりロック機構２４によるロックを解除する
ロック解除機構２５とよりなる。遮断弁４は圧力検出部
３より上流側の配管２途中に配設されており、通常は弁
本体２２内の弁座２６より弁体２３がコイルバネ２７の
押圧力に抗して離座し、開弁状態を保持する。

第５図に示す如く、ロック機構２４は弁体２３と一体な
弁軸２８の上端に挿入されたニードル２９により、係止
法３０が弁本体２２の段部２２ａに当接して弁軸２８を
ロックする構成である。又、ロック解除機構２５は、大
略ダイヤフラム室３１を上室３１ａと下室３１ｂとに画
成するダイヤフラム１１３２と、ダイヤフラム１１１３
２の中心部より下方に延出するニードル２９と、ダイヤ
フラム膜３２を下方に押圧するコイルバネ３３とよりな
る。３４．３５は圧力供給孔で、夫々上室３１ａ、下室
３１ｂに連通する。

この圧力供給孔３４．３５は夫々配管（第３図、第４図
中破線で示す）３６．３７を介して圧力取出部材７Ｂの
圧力取出口１６．１４と接続されている。従って、ダイ
ヤフラム室３１の下室３１ｂには圧力検出部材７Ａの圧
力導入孔９により検出された一火工力Ｐｉが配管３７を
介して供給されており、上室３１ａには圧力導入孔１０
より検出された二次圧力Ｐ２が配管３６を介して供給さ
れている。

通常は、ダイヤフラム室３１の上室３１ａ内の圧力（二
次圧力Ｐ２　）とバネ３３の押圧力との合力が王室３ｉ
ｂ内の圧力（−火工カＰ＋）よりも大であり、即ち、圧
力Ｐ＋　とＰ２との差圧が所定以下のときダイヤフラム
！１３２は第５図に示す如く下動した位置に附勢されて
いる。そのため、遮断弁４は弁体２３が開弁位置に上動
した状態を保持する。

二こで、例えば地震が発生し、圧力検出部３より下流側
の配管２が破損したものとする。通常は一火工力Ｐ１と
二次圧力Ｐ２との差は比較的小さい。ところが、下流側
の配管２が破損した場合、多量のガスが配管２より洩出
するため、圧力検出部３の流路６においては、ガスの流
量が急激に増加することになる。この場合、通常使用に
おけるピーク時よりも過大な流量が流れる。

そうすると、二次圧力Ｐ２が急速に低下することになり
、圧力Ｐ＋とＰ２との差圧が所定以上となりダイヤフラ
ム室３１内の力のバランスが逆転する。即ち、王室３Ｉ
ｂ内の圧力（−火工力Ｐ＋　）が上室３１ａ内の圧力（
二次圧力Ｐ２　）とバネ３３の押圧力の合力よりも相対
的に大となるため、ダイヤフラム膜３２は上動する。こ
の結果、ダイヤフラム１１１３２と一体なニードル２９
は弁軸２８より引き抜かれる。さらに、弁軸２８を係止
していた係止法３０が内方に変位して段部２２ａより離
間する。このようにして、ロック機構２４はニードル２
９の上動によりロックを解除される。上記ロック解除動
作後、第６図に示す如く、弁体２３はバネ２７の押圧力
及び流路内の圧力により下動して弁座２６に着座し、遮
断弁４は閉弁する。

従って、上記緊急遮断装置１においては、下流側の配管
２が破損した場合、それによる流量変化に応じた圧力が
直接遮断弁４のロック解除機構２５に供給され、圧力導
入孔９．１０から検出された差圧が所定以下となったと
ぎ緊急遮断動作が実行され、遮断弁４より下流側におけ
るガス洩れを最小限に抑えることができる。

又、上記の如く配管２が破損した際に生ずる流速の変化
に応じた圧力を直接遮断弁２に供給するため、電気的信
号を送る信号線が不要であり、設置工事及び保守、点検
が容易であるばかりか、安全性の面でも有利である。そ
のため、緊急遮断装置１は設置場所を限定されず済み、
適宜設置することが可能となり、ガス供給ラインにおけ
る安全性をより高めることもできる。

しかも、圧力検出部材７Ａは本体５の内壁から流路６の
中心部まで延出しているが、内部に連通孔１１．１２を
有するだけなので、比較的細く例えば環状のオリフィス
等よりも流路６内を流れる流体の抵抗が小さい。そのた
め、通常ガス供給時における圧力検出部材７Ａによる圧
力損失は小さく、圧力検出部材７Ａはガス供給の妨げと
ならないように設けられている。

第７図に本発明の第２実施例を示す。第７図中、圧力検
出部４１は、大略流路６内に挿入された圧力検出部４１
Ａと、圧力検出部４１Ａにより検出された圧力を取り出
す圧力取出部材４１Ｂと、圧力検出部材４１Ａの下端部
に設けられたベンチュリ管４１Ｇと、上流側のフランジ
５ｂに穿設された圧力導入孔４２とよりなる。

圧力導入孔４２はベンチュリ管４１ｃよりも上流側に設
けられており、流路６内に開口する小径の間口部４２ａ
を有する。従って、ベンチュリ管４１ｃより上流側の流
速に応じて圧力導入孔４２に生じた静圧Ｐ１は、フラン
ジ５ｂ外周の圧力取出口４２ｔ）から配管３７を介して
遮断弁４のダイヤフラム室３１の下室３１ｂに供給され
る。

又、ベンチュリ管４１Ｃは内部の流路４３が本体５の流
路６の流路方向と同方向の向きとなるように圧力検出部
材４１Ａにより吊下され、流路６の中心に保持されてい
る。尚、圧力検出部材４１Ａと圧力取出部材４１Ｂとの
間には、ベンチュリ管４１の回転を防止するビン４６が
挿入されている。又、圧力検出部材４１Ａは流路６内を
横切るように挿入されているが流路６内を流れる流体へ
の圧力損失°が小ならしめる断面積となる棒状に形成さ
れているのでガス供給に際して圧力損失が小さく抑えら
れている。

ベンチュリ管４１Ｃ内の流路４３は中央の絞り部４３ａ
の通路面積が最小となるように絞られ、上、下流側の開
口４３ｂ、４３ｃの開口面積が絞り部４３ａより徐々に
大となるよう形成されている。又、圧力取出部材４１Ｂ
内には流路４３の絞り部４３ａに連通する圧力導入孔４
４が穿設され、ざらに圧力導入孔４４は圧力取出部材４
１Ｂの圧力取出口４５に連通している。従って、ベンチ
ュリ管４１Ｃ内の流速に応じて圧力導入孔４４に生じた
静圧Ｐ２は、圧力取出口４５．配管３６を介して遮断弁
４の上Ｗ３１ａに供給される。

ベンチュリ管４１Ｃにおいては、流路４３の通路面積が
第７図に示すように絞り部４３ａで絞られているので、
流路４３内を通過するガスは、絞り部４３ａで流速が増
加する。そのため、圧力導入孔４４内の静圧が低下する
。

ここで、圧力検出部４１より下流側の配管２が地震等に
より破損してガスの洩出が生じた場合、配管２内の流速
が急激に上昇する。その場合、ベンチュリ管４１Ｇの流
路４３を通過する際の流速もかなり高くなる。それとと
もに、静圧Ｐ２が急速に低下する。その結果、第１実施
例で説明したように、圧力Ｐ１とＰ２との差圧が相対的
に大となり、ダイヤフラム室３１における力のバランス
が逆転するため、ダイヤフラム膜３２は上室３１ａと王
室３１ｂとの差圧が所定以上になることにより上動して
ロック機構２４のロックを解除する。よって、遮断弁４
は第６図に示す如く、弁体２３が弁座２６に当接し、閉
弁状態となる。

尚、上記実施例では圧力導入孔９．１０及びベンチュリ
ｉ！４１　Ｃ＠流路６の中心に位置させたが、これらの
取付位置は、この位置に限らず、本体５の内壁に近接す
る位置に取付けるようにしても良いのは勿論である。こ
れにより、圧力検出部材７Ａ、４１Ａの延出良さが短く
なり、圧力損失もさらに少なくて済む。

又、上記実施例では圧力検出部により検出された圧力Ｐ
＋　とＰ２との差圧が所定以上となったとき遮断弁４が
閉弁するようにしたが、これに限らず、例えば、圧力検
出部において流速の増大に伴う圧力低下を検出し、この
検出した圧力のみを遮断弁のダイヤフラム室に供給し、
この検出圧力が所定以下に低下したときダイヤフラム膜
が上動して遮断弁４が閉弁するようにしても良い。

又、上記実施例ではガスを供給するガス供給ラインを例
に挙げたが、これに限らず、本発明はガス以外の流体に
も適用できるのは勿論である。

発明の効果 上述の如く、本発明になる緊急遮断装置は、流速の変化
に応じた圧力を直接遮断弁に供給して遮断弁を閉弁させ
ることができるので、従来のように電気的な信号を送る
信号線を設置せずに済み、設置工事及び保守、点検が容
易となる。そのため、装置の設置場所の１１限を緩和さ
せ、従来設置できなかった場所にも設置することができ
る。しかも、圧力検出部材の断面積が小さいので環状の
オリフィス等よりも配管内における圧力損失が小さくて
済む等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる緊急遮断装置の第１実施例の概略
構成図、第２図は圧力検出部の縦断面図、第３図は圧力
検出部を配管方向からみた縦断面図、第４図は遮断弁の
縦断面図、第５図は遮断弁のロック４ｆｉ構及びロック
解除機構を示す縦断面図、第６図は遮断弁の開弁状態を
説明するだめの縦断面図、第７図は本発明の第２実施例
を説明するための縦断面図である。 １・・・緊急遮断装置、２・・・配管、３・・・圧力検
出部、４・−＊＊弁、７・・・差圧検出部、９・・・−
火工力導入孔、１０・・・二次圧力導入孔、１１．１２
．１３゜１５・・・連通孔、２３−・・弁体、２４・・
・ロック機構、２５・・・ロック解除機構、２６・・・
弁座、２８・・・弁軸、３１・・・ダイヤフラム室、３
２・・・ダイヤフラム膜、３４．３５−・・圧力供給口
、４１・・・圧力検出部、４１　Ａ−・・圧力検出部材
、４１Ｂ・・・圧力取出し部材、４１Ｃ・・・ベンチュ
リ管、４２・・・圧力導入孔、４３ａ・・・絞り部、４
４・・・圧力導入孔。 第７図 特許出願人　ト　キ　コ　株式会社 ｑ ｔ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 流体が給送される配管の流路内に挿入され、流路を流れ
   る流体への圧力損失を小ならしめる断面積が与えられた
   圧力検出部材と、 該圧力検出部材に貫通して設けられ、前記流路内の流速
   に応じた圧力を検出し、外部に該圧力を供給する圧力導
   入孔と、 該圧力導入孔からの検出圧力を直接供給され、該検出圧
   力が所定圧力になつたとき前記流路を遮断する遮断弁と
   、 からなる緊急遮断装置。