JPH03117787A - 破裂式流体流れ指示装置 - Google Patents

破裂式流体流れ指示装置

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JPH03117787A
JPH03117787A JP2133705A JP13370590A JPH03117787A JP H03117787 A JPH03117787 A JP H03117787A JP 2133705 A JP2133705 A JP 2133705A JP 13370590 A JP13370590 A JP 13370590A JP H03117787 A JPH03117787 A JP H03117787A
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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】 本発明は一般に破裂式流体流れ指示装置、より詳細には
破裂ディスクと関連して用いてその破裂を指示するため
の指示装置に係る。
破裂式の圧力放出安全装置が使用される用途では、その
装置が動作したことを指示されることが望ましい。ある
いは必要であることが多い。例えば、化学処理を行なう
工場において、破裂式圧力放出装置が破裂して加圧流体
を容器またはシステムから放出した場合、工場の一部の
停止などの緊急措置をとることが必要になるのが普通で
ある。
従って、圧力放出装置の動作を示す警報その他の緊急指
示方法に対する要望が大きい。
流体圧破裂式装置は一般に相互にボルト締めされるかあ
るいはボルト締め７ランジの間に締付は固定されている
環状支持部材の間に密封固定されている１つまたはそれ
以上の破裂ディスクを含む。
流体圧が過剰になった結果破裂ディスクが破裂したり、
その他何らかの理由で破裂ディスクが破損した場合、保
護すべき容器またはシステムの圧力状態に変化が生じる
以外にはその破裂または破損を表示する手段がない。場
合によっては容器またはシステムの圧力状態が余り変化
しないために、破裂ディスクの破裂または破損にしばら
く気付かないでいた結果事故につながることもある。
これまでにも破裂ディスク監視装置および破裂ディスク
警報システムが開発利用されて来ている。
例えばＩＪ　Ｓ　−Ａ　−３７７０９１８号は両面使用
形態破裂ディスク用の監視装置を対象としたものであり
、この装置は破裂ディスクの後部空間に電気ブＯ−ブを
備えている。Ｕ　Ｓ　−Ａ　−４３２２９８８号は破裂
ディスク警報システムを対象としたものであり、このシ
ステムは破裂ディスクと接して信号搬送手段を備え、破
裂ディスクの運動によって該手段が変更されるように構
成されている。またＬＩＳ−Ａ−４４０８１９４号は破
裂ディスクモニタを対象としたものであり、破裂ディス
クから間隔をあけてコンデンサ手段を設け、破裂ディス
クの動作を感知するようにしている。
上記のような従来の破裂ディスク監視装置およびシステ
ムはそれぞれに一定の成果を挙げているが、概して言え
ることは高温用途および／または腐食性の高い用途に適
さず、またはこのような用途において高い信頼性が得ら
れない、また、破裂ディスクが完全に開口しない限り、
動作が確実に行なわれていない。この他従来の各種装置
に見られる問題として、破裂ディスクを支持するフラン
ジによる導電ワイヤまたは導電ストリップの剪断、関連
流体によるワイヤまたはストリップの腐食、移動の据付
は時の装置の破損または負傷等がある。
本発明により提供される破裂式流体流れ指示装置は、流
体流路に対して横断方向に締付は固定されるように構成
されており、その一部を脆弱化するために少なくとも１
つの開口部を形成されている破裂部材と、警報器回路に
電気的に接続されており前記破裂部材の脆弱化部分を横
切るかあるいは該部分に隣接して取着されることによっ
て、流体流の力または流体圧が加わった結果前記破裂部
材が破裂する時に共に破断するように構成されている電
流導体とを含んで成る。
このような流体流れ指示Ｓ！置は、高温および／または
腐食性の高い流体を用いる用途に適し、流体流だけでな
く少量の漏れも検出することができる。
好適な破裂部材は１つまたはそれ以上の穴、スリットお
よび溝孔の形をとり破裂部材に脆弱線を形成する複数の
開口部を含む。電流導体を脆弱線に関連して配設するこ
とにより、破裂部材の上流に流体流が発生しその結果と
して破裂部材に流体流の力および／または流体圧が加え
られた時に、破裂部材が脆弱線に沿って破裂し、それに
よって電流導体も破断させることができる。
本発明の別の態様では、アセンブリ内の破裂ディスクが
破裂して加圧流体が該ディスクを通って流れた時に直ち
にこれを指示する破裂ディスクアセンブリが提供される
。該アセンブリは、流体流路に対して横断方向に締付は
固定されており所定の流体圧がかかると破裂するように
構成されている破裂ディスクと、前記破裂ディスクの下
流側に配設されている本発明の破裂式流体流れ路指示装
置と、破裂ディスクおよび流体流れ指示装置を流体流路
に対して横向きに締付は固定するための手段と、流体流
れ指示装置に接続されており破裂を直ちに指示する警報
器回路とを含んで成る。
破裂式流体流れ指示装置に破裂ディスクを通る流体流だ
けでなく小さな漏れも検出させる必要のある用途では、
シール膜を指示装置に取着し、流体圧が加わった結果と
してシール膜が破裂するまでは流体が破裂部材の開口部
を通らないようにすると良い。
本発明の理解を助けるために次に添附図面を参照しなが
らより詳細な説明を行なうが、これは例示的なものにす
ぎない。
第１図および第２図を参照すると、破裂式流体流れ指示
装置１０は流体流路に対して横断方向に締咋付固定する
ように構成された破裂部材１２を含み、破裂部材１２は
１対の相補形ボルト締め７ランジ対のような支持部材の
間に締付は固定できる大きさおよび形状となっている。
最も一般的かつ好適には破裂部材１２の形状を円形とし
、平坦な内側部分１６に接続されて、環状支持部材表面
と協働する外部環状平坦フランジ部１４を備える構成と
する。
好適には破裂部材１２は、腐食性流体および高温に耐え
且つ該部材に加えられる流体流の力および／または流体
圧が低くても破裂させることのできる材料で形成される
。特に樹脂系材料が適する。
ここで用いる「樹脂系材料」という用語は、高温による
変形または劣化に耐性を有し且つ耐腐食性である任意の
種類の熱可塑性材料、熱硬化性材料、その他のプラスチ
ック材料を含む。中でも好適とされる材料はポリエステ
ル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリ（アリレンスル
フィド）である。
破裂部材１２に電流導体１８が取着されており、導体１
８を部材１２の内側部分に対して位置決めすることによ
り、該部分に流体流の力および／または流体圧が加えら
れた結果核部分が破裂した時に電流導体１８も破断する
ようにしている。電流導体１８はＵ字形として、破裂部
材１２を構成する樹脂系材料の中に封入するのが好適で
ある。図示のように、導体１８は破裂部材１２の内側部
分１６の中心を横切って配置され、破裂部材の一部とし
て一体形成されるタブ２０を介して破裂部材１２の周辺
から外方向へ延設される。タブ２０の外側端部およびＵ
字形導体１８の端部に、導体１８を警報器回路に接続す
る電気コネクタ２２が取着されている。
電流導体１８は銀、ニッケル、クロム、鉄、銅またはこ
れらの金属の合金のような適当な導電性金属材料から形
成することができる。
好適実施態様の１つにおいては、ＩｎＣ０Ａｌｌ０Ｉ／
５Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ、　Ｉｎｃ、からＩｎｃ
ｏｎｅｔの商標で販売されているようにニッケル・クロ
ム合金で導体１Ｂ形成し、これを第２図に示すように破
裂部材１２を構成する樹脂系材料層の間に封入する。別
の好適実施ｒｓｔｉにおいては、スクリーン印刷法によ
って樹脂系材料層の上に銀で導体１８を形成した後、銀
導体の上から第１樹脂系材料層に第２樹脂系材料層を積
層する。
さらに金属導体１８および破裂部材１２が腐食性流体と
の接触による劣化を受けるのを防止するために、破裂部
材１２の両面を例えばテトラフルオロエチレン重合体ま
たはクロロバラキシレン重合体等の保護被覆２４で被覆
するのが望ましい。被覆材料として特に適するのは、Ｅ
、１．ＤｕＰｏｎｔ　ｄｅ　Ｎｅｍｏｕｒｓａｎｄ　ｃ
ｏｍｐａｎｙからＴＥＦＬＯＮの商品名で市販されてい
るポリテトラフルオロエチレンおよびＵｎｉｏｎ　Ｃａ
ｒｂｉｄｅ　ｃｏｍｐａｎｙからＰ　Ａ　ＲＹ　ｌ−Ｅ
　Ｎ　Ｅの商品名で市販されているポリクロロパラキシ
リレンである。
こうして被覆された破裂部材１２０両側に選択的に１つ
対のガスケット２６を配設し、望ましくは破裂部材１２
に接合される。ガスケット２６も高温に耐え且つ耐腐食
性の高い材料で形成されている。このような材料の中に
はガラス充填ポリアミド樹脂系材料、グラフフィト等が
含まれる。
破裂部材１２は任意の被１２４を有するものも有さない
ものも、複数の開口部を１つまたはそれ以上の穴、スリ
ットまたは溝孔（スロット）の形で含む。開口部は破裂
部材１２の内側部分１６内に配置されてこれを脆弱化す
る働きをし、これによって破裂部材に流体流の力および
／または流体圧が加えられた時に破裂部材が容易に破裂
開口する。好適な構成の１つとして、被覆２４を含む破
裂部材１２の内側部分１６に４つのスリット２８を等間
隔に、破裂部材１２の中央部３０から内側部分１６の周
縁に向がって放射状に延びるように貫通形成する。好適
には、第１図に示すように各スリット２８の終端部に穴
３２を形成し、破裂部材１２の中心部分３０の実質的に
中心に穴３４を形成する。破裂部材１２が内側の孔３２
と中心に穴３４の間で破裂することによって、破裂部材
１２の内側側部分１６が後述するように４つの扇形花弁
状に拡開する。電流導体１８は破裂部材１２の内側部分
１６を横切って配設されているために、穴３２とスリッ
ト２８によって形成される脆弱線のうち少なくとも１本
と交差しており、破裂部材１２の破裂と同時に破断する
。第１図に示すように導体１８を脚部１９を備えたＵ字
形に形成することによって、４つの３２．２つのスリッ
ト２８および中心穴３４によって形成される１本の脆弱
線が導体脚部１９の間を通り、他の４つの穴３２．２つ
のスリット２８および中心穴３４によって形成されるも
う１本の脆弱線が脚部１９と直角に交わるようにするの
が好適である。
導体脚部１９の破断が確実に行なわれるようにするため
に、第１図に示すように導体脚部１９が脆弱線と交わる
個所で導体の太さを小さくするのが望ましい。
第３図と第４図を参照すると、破裂式流体流れ指示装置
１０を含む破裂ディスクアセンブリの破裂前と破裂後の
状態がそれぞれ示されている。破裂ディスクアセンブリ
は１対の管フランジ４２．４４を含み、その間に破裂デ
ィスク４６と破裂ディスクガスケット４８．５０と環状
スペーサ５２と破裂式流体流れ指示装置１０とが複数の
ボルト・ナツト６４によって締付は固定されている。導
入側管フランジ４２が導入管６０に連結され、導入管６
０が加圧流体を入れた容器またはシステムに連結されて
いる。第３図に示すように破裂ディスク４６は逆座屈形
切目入りディスクであり、破裂式流体流れ指示装置１０
が環状スペーサ５２を介して破裂ディスク４６の下流側
に間隔をあけて配設されている。導出側フランジ４４は
導出管６２に連結されており、導出管６２が管７ランジ
４２．４４およびスペーサ５２によって形成される流路
を通って流れる加圧流体を貯蔵地点または廃棄地点まで
案内する。
指示装置１１０の外方向に延びるタブ２０がフランジ４
２、４４の外側まで延びており、タブに取着されたコネ
クタ２２が相補形コネクタ６６に接続され、相補形コネ
クタ６６は警報器回路８０の一部を成す１対の配線６８
．７０に接続されている。
第３図および第４図では警報器回路が基本的な形で簡単
に示されているが、該回路は継電器８２を含んでおり、
その第１接点群は配線６８に接続されている。電流源８
４が配線８６によって継電器８２の第１接点群に接続さ
れると共に配線８８によって配線７０に接続されている
。さらに別の配＠　９０．９２が継電器８２の第２接点
群を電流源８４に接続する。破裂指示器９４は光、警笛
等の視覚的および／または聴覚的な警報器とすることが
でき、配線９６．９８によって継電器８２の第２接点群
に接続される。
導入管６０および導入側管７ランジ４２を経由して破裂
ディスク４６に加わる流体圧が正常な場合、すなわちデ
ィスク４６の破裂圧より低い場合はディスク４６はその
ままであり、加圧流体がフランジ４２゜４４およびスペ
ーサ５２によって形成される流路を通って流れることは
ない。もし逆座屈形切目入り破裂ディスクが破裂すると
（第４図）、ディスクが反転し、切目に沿って裂開する
ことによって、ディスク断片または花弁状部分が下向き
外方向に折れ曲がる。これによって加圧流体が流入して
破裂式流体流れ指示装置１０と接触し、破裂部材１２に
衝撃力を与える。この衝撃力と該部材に加わる流体圧と
によって破裂部材が破裂し、開口部３２、スリット２８
および開口部３４によって形成される脆弱線に沿って拡
開する。そのためスリット２８によって形成される断片
が下向き外方向に折れ曲がる。
破裂部材１２の破裂によって加圧流体はフランジ４２４
４およびスペーサ５２によって形成される流路を流れる
ようになる。また、破裂部材１２の破裂によって該部材
に取着されている電流導体１８も破断し、警報器回路８
０を作動することにより、継７４器８２が電流源８４か
ら聴覚的および／または聴覚的指示器９４に電流供給す
る。
第５図と第６図に示す選択的形式の破裂式流体流れ指示
装置１００も破裂部材１０４に取着されたＵ字形電流導
体１０２を含み、破裂部材は任意に保護被覆１０６で被
覆される。ここでは破裂部材１０４が穴とスリットの代
わりに半径方向に延びる溝孔１０８を含んでいる。中心
穴１１０が破裂部材１０４の実質的の中心に設けられる
。破裂時、破裂部材１０４は溝孔１０８の内側端部と中
心穴１１０との間で裂開する。導体１０２は破裂部材１
０４の中心部分を横切って配設されているため、破裂部
材１０４が破裂すると、電流導体１０２も破断して、そ
れに接続されている警報器回路が作動される。導体１０
２の破断が確実に行なわれるよにするために、第５図に
示すように導体に対して横断向きの溝孔１０８の先端を
尖らせ、その尖端部を中心孔１１０に近接して配置する
。選択的に破裂部材１０４の中心部周辺に弧状の溝孔１
１６を設け、必要に応じてその部分をさらに脆弱化する
ことにより、所要の低レベルの流体流の力および／また
は流体圧で破裂が使用しるようにすることもできる。
破裂ディスクの破損によって生じるピンホール漏れなど
の非常に小さな流体流の存在を指示することがのぞまれ
る用途においては、本発明の破裂式流体流れ指示装置の
破裂部材にシール膜を取着して破裂部材の開口部を通る
流体の流れを無くすることができる。シール膜が漏れて
来る流体をある程度保持するが、遂にはシール膜に加わ
る流体圧によってシール膜が破裂すると、それと共に破
裂部材の破裂およびそれに取着されている電流導体の破
断ち生じて警報が出される。
本明細書においては、破裂ディスクと関連して用いる「
破裂（ラブチャ）」という用語は、該ディスクの設計破
裂圧力より高い流体圧が加えられた結果としてディスク
が破裂することを意味する。
これに対して「破損」という用語は、損傷、腐食その他
の理由によりディスクに初期の孔あるいは部分的または
完全な開口が発生したことを意味する。
当業名には明らかなように、本発明の破裂式流体流れ指
示装置は薄い材料で形成されており、また開口部によっ
て脆弱線を形成されているために、加わる流体流の力お
よび／または流体圧が例えば約０，２０〜０．３４バー
ルと低くても破裂が生じてくる。
同様に指示装置の一部としてシール膜を用いる場合にも
、上記のような低レベルの流体圧で容易に破裂する厚さ
の材料で形成する。シール膜１１２を使用する場合、第
６図に示すようにシール膜１１２を被覆破裂部材１０４
の片面に取着し、ガスケット１１４を被覆波μ部材１０
４およびシール膜１１２の両面に取着するのが好適であ
る。
説明の都合上本発明の破裂式流体流れ指示装置を破裂デ
ィスクの下流側に間隔をあけて配設するものとして説明
して来たが、破裂ディスクと表示装置の間に環状スペー
サを使用するかどうかは任意であり、指示装置を破裂デ
ィスクのすぐ隣りに配置しても良いし破裂ディスクと接
触させても良い。本発明の破裂式流体流れ指示装置は単
独で用いて流路内の流体流を指示することもできるし、
あるいはまた破裂ディスクと安全弁の間やその地回様の
用途に使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の破裂式流体流れ指示装置の一実施例態
様を示す平面図、第２図は第１図の２−２線に沿って取
った拡大断面図、第３図は本発明の破裂式流体流れ指示
装置を警報器回路に接続した破裂ディスクアセンブリの
部分断面部分概略図、第４図も第３図と同様の図である
が、破裂ディスクと破裂式流体流れ指示装置が破裂した
後のアセンブリ状態を示す図、第５図は本発明の破裂式
流体流れ指示装置の選択的な形式を示す平面図、第６図
は第５図の６−６線に沿って取った拡大断面図である。 １０．１００・・・・・・破裂式流体流れ指示装置、１
２．１０２・・・・・・破裂部材、１８．１０８・・・
・・・電流導体、２８〜３４．１０８．１１０・・・・
・・破裂部材内の開口部、４６・・・・・・破裂ディス
ク、８０・・・・・・警報器回路。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）流体流路に対して横断方向に締付け固定されるよ
    うに構成されており且つその一部を脆弱化するために少
    なくとも１つの開口部を形成されている破裂部材と、警
    報器回路に電気的に接続されておる一方で前記破裂部材
    の脆弱化部分を横切るかあるいは該部分に隣接して取着
    されており、流体流の力または流体圧が加わった結果と
    して前記破裂部材が破裂する時に共に破断するように構
    成されてる電流導体とを含んで成る破裂式流体流れ指示
    装置。
  2. （２）前記部材が樹脂系材料で形成されていることを特
    徴とする請求項１に記載の指示装置。
  3. （３）前記導体が前記樹脂系材料の中に封入されている
    ことを特徴とする請求項２に記載の指示装置。
  4. （４）前記樹脂系材料がポリエステル、ポリオレフィン
    またはポリ（アリレンスルフィド）であることを特徴と
    する請求項２または３に記載の指示装置。
  5. （５）前記破壊部材および該部材に取着されている前記
    導体がその上に保護被覆を備えていることを特徴とする
    請求項１から４のいずれか一項に記載の指示装置。
  6. （６）前記保護被覆がテトラフルオロエチレン重合体ま
    たはクロロパラキシリレン重合体から成ることを特徴と
    する請求項５に記載の指示装置。
  7. （７）前記導体が銀、ニッケル、クロム、鉄、銅または
    このような金属の合金で形成されていることを特徴とす
    る請求項１から６のいずれか一項に記載の指示装置。
  8. （８）該指示装置にシール膜がさらに取着されており、
    流体圧がそれに加わる結果該シール膜が破裂するまで前
    記破裂部材の前記開口部を通る流体の流れを防止するよ
    うに構成されていることを特徴とする請求項１から７の
    いずれか一項に記載の指示装置。
  9. （９）前記破裂部材に形成されている前記開口部が１つ
    またはそれ以上の穴、スリットおよび／または溝孔の形
    をとり、前記破裂部材の中央から放射状に外向きに延び
    る脆弱線を形成することを特徴とする請求項１から８の
    いずれか一項に記載の指示装置。
  10. （１０）加圧流体が流れることによってアセンブリ内の
    破裂ディスクが破裂または破損した時にこれを直ちに指
    示する破裂ディスクアセンブリであつて、流体流路に対
    して横断方向に締付け固定されており、所定の流体圧が
    かかると破裂するように構成されている破裂ディスクと
    、 前記破裂ディスクの下流側に配設されている、請求項１
    から９のいずれか一項に記載の流体流れ指示装置と、 前記破裂ディスクおよび前記流体流れ指示装置を前記流
    体流路に対して横断方向に締付け固定するための手段と
    、 前記電流導体に接続されており、前記導体が破断すると
    直ちに指示を行なう警報器回路とを含んで成る破裂ディ
    スクアセンブリ。
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