JPH031552B2 - - Google Patents

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JPH031552B2
JPH031552B2 JP56049994A JP4999481A JPH031552B2 JP H031552 B2 JPH031552 B2 JP H031552B2 JP 56049994 A JP56049994 A JP 56049994A JP 4999481 A JP4999481 A JP 4999481A JP H031552 B2 JPH031552 B2 JP H031552B2
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JP
Japan
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stage
pilot
pressure
seat
main valve
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JP56049994A
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Guranto Reipu Reimondo
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Dresser Industries Inc
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Dresser Industries Inc
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Publication date
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Publication of JPH031552B2 publication Critical patent/JPH031552B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00Control of fluid pressure
    • G05D16/14Control of fluid pressure with auxiliary non-electric power
    • G05D16/16Control of fluid pressure with auxiliary non-electric power derived from the controlled fluid
    • G05D16/166Control of fluid pressure with auxiliary non-electric power derived from the controlled fluid using pistons within the main valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/04Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
    • F16K17/10Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with auxiliary valve for fluid operation of the main valve
    • F16K17/105Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with auxiliary valve for fluid operation of the main valve using choking or throttling means to control the fluid operation of the main valve
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/2496Self-proportioning or correlating systems
    • Y10T137/2544Supply and exhaust type
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7722Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7738Pop valves
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7722Line condition change responsive valves
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般的には圧力で作動するリリーフ弁
に関し、詳細には、実質上一層大きな容量を有す
る主リリーフ弁を所定の圧力で作動させる2段パ
イロツト弁に関する。特に、本発明のパイロツト
弁は、パイロツトと、主弁と、これらに関連する
圧力容器(タンク)との組合せ体における動圧力
を制御することにより、主弁の改善された作動を
提供する。圧力感知素子を較正しテストする改善
された方法も提供する。
従来のリリーフ機構やリリーフ弁は米国特許第
3595236号、同第3664362号、同第3512560号及び
同第3568706号各明細書に開示されている。これ
ら従来の主弁及びパイロツト弁の組合せによる弁
作動は許容できるレベルのものであるが、パイロ
ツト弁、主弁、タンク間の動力学的関係を充分に
制御することが困難であつた。すなわち、ポペツ
ト型のパイロツトを有する従来のパイロツト弁で
は、初期のポペツトリフトオフ動作が生じたとき
に、ポペツトと座との間の間隙の前後で急激な圧
力降下が発生し、その結果ポペツト組立体に充分
な垂直リフト力を加えることができず、従つて開
閉を繰り返すいわゆるチヤタリングが生じて過度
の騒音を発生させるか、又はポペツトを部分的に
開いた状態にし不当な漏洩を発生させるという不
具合が生じてしまう虞れがあつた。このような状
況においては、上述のポペツトの不安定動作を解
消し完全なポペツト作用及びリリーフ弁動作を得
るために一層大きな圧力を必要とするから、正常
なポペツト作用等を得るまでに、タンク圧力はか
なり上昇してしまうこととなる。ポペツトにチヤ
タリングが発生すると、リリーフ弁の較正を満足
に行なえず、弁の寿命が短くなることが判明して
いる。更に、多くの場合、従来の弁は、現場でテ
ストを行なうときに、パイロツト弁の設定点
(値)のみしかテストすることができなかつた。
従つて、パイロツト弁及び主弁の作動についての
リセツト圧力設定値やブローダウン圧力設定値は
現場でテストしないまま、装置を使用せざるを得
なかつた。
本発明のパイロツト弁においては、パイロツト
弁、主弁、タンク間の動力学的関係を充分に確実
に制御することができ、また、少量の補助テスト
媒体(ガス)を用いるだけで、パイロツト設定
値、ブローダウン圧力値、リセツト圧力値及び主
弁の現場テストを行なうことができ、また、パイ
ロツト弁のみを現場テストすることもできる。
本発明による2段パイロツト弁は、入口及び出
口を有する主弁本体と、主弁本体内に設けた弁室
と、主弁本体内に設けたヘツド室と、弁室内に往
復運動自在に装着され、入口と出口との間で流体
の流通を阻止する第1位置と、入口と出口との間
で流体の流通を許容する第2位置との間を、ヘツ
ド室内の圧力に応答して動くことのできる主弁閉
鎖部材と、を具備する型式の主弁の開閉を制御す
るためのものであり、その特異な構成は、圧力に
応答して往復運動するポペツト型のパイロツト第
1段とパイロツト弁第2段とを有するパイロツト
弁本体を備え、パイロツト弁第2段が、主弁を閉
じるため主弁閉鎖部材とその第2位置から第1位
置へ動かすべくヘツド室を加圧するようにヘツド
室と主弁本体の入口との間で流体の連通を許容す
る第1位置と、主弁を開くため主弁閉鎖部材をそ
の第1位置から第2位置へ動かすべくヘツド室を
排気するようにヘツド室と排気手段との間で流体
の連通を許容する第2位置とを有し、パイロツト
第1段が、主弁本体の入口での流体圧力が所定の
リリーフ値より小さいときにパイロツト第1段を
通る流体の流れを阻止する第1位置と、主弁本体
の入口での流体圧力が前記所定のリリーフ値を越
えたときにパイロツト第2段をその第1位置から
第2位置へ動かして前記ヘツド室を排気し前記主
弁を開くべく、パイロツト第1段を通りパイロツ
ト第2段へ至る流体の流れを許容する第2位置と
を有し、パイロツト第1段が、(イ)一端に圧力感知
ピストンを有しポペツトステムをも有するポペツ
トを備え;圧力感知ピストンが軸方向に離間した
第1及び第2のピストン部分を有し、第1ピスト
ン部分がこの第1ピストン部分の第1の所定の軸
方向長さに亘つて少なくとも実質上一定の第1ピ
ストン径を有し、第2ピストン部分がこの第2ピ
ストン部分の第2の所定の軸方向長さに亘つて少
なくとも実質上一定の第2ピストン径を有してお
り、(ロ)更に、所定のリリーフ値以下の主弁本体の
入口での流体圧力に対してパイロツト第1段を通
る流体の流れを阻止するため、パイロツト第1段
の第1位置で圧力感知ピストンと共働する弁座を
も備え;この弁座が軸方向に離間した第1及び第
2の座部分を有し、第1座部分がこの第1座部分
の第3の所定の軸方向長さに亘つて少なくとも実
質上一定の第1座径を有し、この第1座径が第1
クリアランスを介在させて第1ピストン径と関連
し、第2座部分がこの第2座部分の第4の所定の
軸方向長さに亘つて少なくとも実質上一定の第2
座径を有し、この第2座径が第2クリアランスを
介在させて第2ピストン径と関連しており、(ハ)更
に、第1ピストン径、第1所定の軸方向長さ、第
1座径及び第3所定の軸方向長さにより画定され
た第1流れ絞り手段をも備え;(ニ)更に、第2ピス
トン径、第2所定の軸方向長さ、第2座径及び第
4所定の軸方向長さにより画定された第2流れ絞
り手段をも備え;弁座から離れるポペツトの運動
により、第1及び第2所定の軸方向長さにわたる
圧力感知ピストンの移動に伴ない流体流れに対す
る第1及び第2流れ絞り手段による抵抗が連続的
に低下し、弁座からのポペツトのリフトオフ時に
ポペツトのチヤタリングの発生を減少させるよう
に構成したことである。
このような構成のため、本発明では、従来のポ
ペツト構造と異なり、リリーフ期間中にポペツト
に安定して増大するリフト力(揚力)を作用させ
るので、チヤタリングの生ずる虞れを少なくして
信頼あるポペツトリフト動作を行なわせ得、パイ
ロツト弁、主弁、タンク間の動力学的関係を充分
に確実に制御することができる。
また、本発明の好ましい一実施例では、更に、
パイロツト弁本体に設けたテストポートと、パイ
ロツト第1段と該テストポートと主弁本体の入口
との間においてパイロツト弁本体内に設けた流体
透過性ガイド手段(フイルタ)と、このガイド手
段内に収容されこのガイド手段内で往復運動でき
る流れ応答閉鎖部材(ボール)とを備え;流れ応
答閉鎖部材は、この流れ応答閉鎖部材が往復運動
の1終端にあるときにはパイロツト第1段をテス
トポートに連通させずに、パイロツト第1段と主
弁本体の入口との間の流体連通を提供し、かつ、
流れ応答閉鎖部材が往復運動の他終端にあるとき
にはパイロツト第1段を主弁本体の入口に連通さ
せずに、パイロツト第1段とテストポートとの間
の流体連通を提供し;テストポートを通して導入
されたテスト流体の圧力が主弁本体の入口におけ
る通常の圧力より大きいときには、パイロツト第
1段を主弁本体の入口から隔離してポペツトを作
動させるようにしてある。
このため、少量の補助テスト媒体(ガス)を用
いるだけで、パイロツト設定値、ブローダウン圧
力値、リセツト圧力値及び主弁の現場テストを行
なうことができ、パイロツト弁のみを現場テスト
することもできる。
本発明の好ましい一実施例では、主弁を作動さ
せることなく第1段のパイロツト弁を作動させる
ことのできる、一層大きな容量の圧力リリーフ弁
を作動させるための2段パイロツト弁が提供され
る。
また、本発明の好ましい一実施例では、パイロ
ツト弁と、主リリーフ弁と、圧力リリーフを必要
とするタンクとに関連する動圧を制御でき、タン
クのガス生成物の流れをも制御できる。実質的な
容量を有するリリーフ弁が提供される。
更に、本発明の好ましい一実施例では、パイロ
ツトの動作又はリセツト動作期間中にのみ、圧力
を与えるガス生成物の流れが各段を流通する2段
圧力応答パイロツト弁が提供される。
また、本発明の好ましい一実施例では、パイロ
ツトを通る流体流量を著しく少なくし、充分な濾
過を行ない、汚染物の流入を極力減少させて信頼
性ある作動を生じさせる、一層大きな容量の圧力
リリーフ弁を作動させるための2段パイロツト弁
が提供される。
本発明の一実施例によれば、圧力で作動するリ
リーフ弁は機械的に独立した圧力で作動する第1
段と第2段とを有する。2段パイロツト弁は主弁
ヘツド区域を大気中へ通気することにより、実質
的に一層大きな主弁を作動させる。主弁は、リリ
ーフ弁の排気に先立つて主弁閉鎖部材即ちピスト
ンがタンクと圧力平衡するように、構成されてい
る。ピストン上方のヘツド区域を大気中へ通気し
たとき、タンク圧力を利用してピストンを持ち上
げ、主弁を開き、所望の圧力リリーフを行なう。
パイロツト弁への付加的な圧力信号をタンクに隣
接して配置したラムチユーブにより提供し、この
圧力信号は、主弁内の流れの量とは無関係に適正
なタンク圧力でパイロツト弁及び主弁をリセツト
できる真のタンク圧力の表示を行なう。
本発明の2段パイロツト弁の特徴は、第1段と
第2段との間のパイロツト流体流れの速度変化を
制御するために特殊な内部容積を採用しているこ
とである。このように速度変化を制御して作動速
度を制御することにより、パイロツト弁及び主弁
のリリーフ動作及びブローダウン動作を一層確実
かつ正確に行なうことができる。
更に、本発明のパイロツト弁の第1段は圧力応
答素子及び流れ応答素子を合体した新規なパイロ
ツトと座との関係を採用している。これらの素子
はポペツトリフト力及びブローダウン力又はリセ
ツト力を適正に制御し、プリセツトリリーフ圧力
及びプリセツトブローダウン圧力に対する正確な
弁応答を提供する。
上述のように、本発明の付加的な特徴は、流れ
応答閉鎖部材(ボール)を使用することにより得
られる。ボールの使用により、独立の及び(又
は)較正された加圧ガス源を用いてパイロツト弁
の各段をテストすることができる。タンク圧力よ
りも高い圧力のテストガスを導入することによ
り、パイロツト第1段をタンクから自動的に隔離
し、パイロツト弁にのみテスト圧力を送ることが
できる。その後テスト圧力が減少したとき、テス
ト装置が自動的に遮断され、パイロツトにタンク
圧力が回復し、タンク圧力の漏洩を伴うことなく
テスト装置を取外すことができる。
次に本発明による好ましい一実施例のパイロツ
ト弁を図面に基づいて説明する。
第1,2図を参照すると、圧力で作動するリリ
ーフ弁はパイロツト弁5(第1図)から成り、第
1段(第1ステージ)10と、本体4内に位置し
た第2段(第2ステージ)40とを有する。好適
な実施例においては、パイロツト弁は主弁7(第
2,4,5図)の上端に近接して装着してあり、
この主弁7は、主弁のヘツドポート61と、パイ
ロツト弁の主弁ヘツド加圧及び排気ポート11と
を介して、パイロツト弁5に連通している(第4
図)。図示の実施例においては、ポート61,1
1をパイプ11aで連結している(第3,4図)
更に、内部接続外圧チユーブ6により、パイロツ
ト弁のタンク圧力感知ポート即ち入口ポート12
を主弁の圧力タツプ63に接続してある(第3−
5図)。圧力タツプ63は主弁の入口フランジ6
及び入口65の上方において主弁7の下方部分に
設けてある。また、圧力タツプ63はラムチユー
ブ64に連通していて全圧力に通じ(第2図)、
主弁に流れが生じている期間中パイロツト弁が作
動する前にパイロツト弁へタンク圧力入力を提供
する。典型的には、主弁の入口フランジ66は圧
力容器又は導管(図示せず)(以下、タンクとい
う)に装着され、これらに連通している。それ
故、リリーフ弁が作動すると、上記タンク内の蒸
気やガス生成物が主弁7を通してリリーフ弁から
排気される。
作動において、タンクの蒸気圧力又はガス生成
物の圧力が調整可能な圧縮バネ30(第1,4
図)の予負荷値により決定された第1段リリーフ
設定圧力以下であつたと仮定すると、関連する圧
力容器又は導管からの静蒸気圧は、入口65、ラ
ムチユーブ64、圧力タツプ63及びチユープ6
を経てパイロツト弁5へ導かれ、更に入口ポート
12、第2段圧力入口ポート57(第1図)、第
2段プランジヤボア56,55、第2段主ポート
54、排気ポート11及びパイプ11aを経て主
弁のピストン69の上面上方の主弁ヘツド区域6
8(第4図)へ導かれ、この上面に作用する。静
蒸気圧は更に、第1図に示すように、第2段圧力
入口ポート57を介して第2段の素子に通じ、ま
た、第1段クロスポート24、フイルタ15及び
第1段入口ポート17を介して第1段の素子に通
じている。それ故、静蒸気圧(又はガス生成物の
圧力)は、第1段入口ポート17の断面積及びこ
れに通じたポペツトピストンの下面面積34(第
6図)に亘つて第1段のポペツト組立体18に作
用する。フイルタ15(第1図)はテストポート
14aとクロスポート24とを直接接続してお
り、閉鎖部材たるボール16のためのガイドを提
供する。ボール16はテストポート14aの端面
又はクロスポート24の端面のいずれかに着座で
きる。これについては後述する。フイルタ15は
また、そのフイルタ素子を介してポート14a,
24を入口ポート17に連通している。
第1図に示し、更に第6、7図に明示するよう
に、第1段の座28と共働するポペツト組立体1
8は流れ応答素子及び圧力応答素子を利用してい
る。これらの素子はピストン18c、及びピスト
ンに隣接した肩部19を含む。第1段のブローダ
ウン座20は、肩部19及びピストン18c間で
これらに対し同軸的に位置した第1段のポペツト
シール25と共働する。
ポペツト組立体18は更に、ポペツトを案内す
る役目をも果すブローダウン座リテーナ(保持
器)20aに対し同軸的に位置しこのリテーナの
内部で往復運動可能に装着されたポペツト弁ステ
ム18bを有する。ブローダウン座リテーナ20
aの下端がブローダウン座20を画定する。ポペ
ツト弁ステム18bの上端18dは下方リフトバ
ネリテーナ30aに常時係合している。リフトバ
ネリテーナ30aはブローダウン座リテーナ20
aの上面20bと接触していないから、これらの
素子30a,20a間の相対運動が可能となる。
リフトバネリテーナ30aと上面20bとの間に
間隙を設けたので、圧縮バネ30を圧縮すること
により、ポペツト組立体のリフト(即ち揚程)を
個々に調整でき、圧縮バネ30により生じるポペ
ツト弁ステム18b上のリセツト力を個々に調整
できる。
ブローダウン座リテーナ20aは更に、ポペツ
ト座リテーナ29の延長部の内側にネジ係合にて
装着されている。このネジ係合及びピストン18
cとブローダウン座リテーナ20aとの間の相対
運動により、ブローダウン座20を垂直方向に調
整できる。このような構成のため、リリーフ弁の
作動期間中にポペツト組立体18のリフト及びリ
セツト力を独立に調整することができる。また、
第1段のポペツト及びポペツト座は、信頼のおけ
る反復可能なポペツト作動を提供するため、特定
な環状クリアランスを有する。これらのクリアラ
ンスは、第1段のポペツト反動リツプ部21(即
ちピストン外径32)とポペツト座リテーナ29
の内径との間の環状クリアランス37と、第1段
のポペツトの中間部分の外径33と座28の内径
との間の環状クリアランス39とを含む。ピスト
ン18cの最内側の閉鎖部分の外径(即ちピスト
ンの下面面積34の直径)と座28の最小内径2
8bとの間にクリアランス38が画定される。
クリアランス38に関連して、下面面積34を
有するピストン18cの最内側の閉鎖部分(圧力
感知部分)とシール17aとの間にオーバーラツ
プ(重複部)36が存在し、クリアランス39に
関連して、ポペツトの中間部分と座28との間に
オーバーラツプ35が存在する。
第2段40(第1,4,5図)は第2段プラン
ジヤ組立体42を備え、この組略体42は、下側
のプランジヤボア55及び上側のプランジヤボア
56を含むボア40′内で往復運動する閉鎖部材
即ちプランジヤ48を有する。プランジヤ48は
上端部48aと、作動シール48b,48dとを
有する。これらの作動シールにより、プランジヤ
上下の圧力差に応答して、プランジヤ組立体42
がボア40′内で往復運動できる。プランジヤ組
立体42は、プランジヤ下端部に設けたシールリ
テーナ43′とポペツトシール48cとをも有す
る。
第1段ポペツトのリフトオフ及びブローダウン
期間中における第2段のプランジヤ組立体42の
諸素子の作動について以下詳細に説明する。
ガス生成物の圧力が第1段のポペツト組立体1
8を持上げるのに要する圧力より低い場合には、
第2段のプランジヤ組立体42の上記構成のため
及びプランジヤ48の上下の差圧のため、第2段
のポペツト組立体43は第1,4図に示す位置に
留まり、下側の弁座45(第1図)に着座して排
気を阻止する。ガス生成物の圧力は作動シール4
8dの下方で第2段のプランジヤ組立体42に作
用し、また第1段のピストン18cがシール17
aに接触して第2段プランジヤ48の上端部48
aをガス生成物の圧力から隔離しているので、プ
ランジヤ48は上側プランジヤボア56内に保持
され、プランジヤボア56,55及びポート5
4,57から成る環状ヘツド圧力感知通路を画定
する。プランジヤボア55,56とこれらに隣接
するプランジヤ部分とで形成された空間は、ボア
40′内のプランジヤ48の排気(即ちリリーフ)
位置及び非排気位置に関連する第1及び第2の環
状室を画定する。第1の室は、シール48cが弁
座45に着座しているときのシール48c上方の
プランジヤ部分とボアとにより画定され、第2の
室は、排気位置で作動シール48bがボアシール
区域46に接触しているときの作動シール48b
上方のプランジヤ部分とボアとにより画定され
る。
後に詳述するが、プランジヤ48及びシール4
8b,48cはボアシール区域46及び弁座45
と共働して主弁ヘツド区域68(第4図)を選択
的に封鎖又は排気し、プランジヤ48の非排気位
置及び排気位置をそれぞれ提供する。
非排気位置においては、タンクの圧力は、上述
のように、主弁ピストン69の下面に作用すると
共に、主弁のポート11、ポート54、プランジ
ヤボア55,56及びポート57を介して主弁ピ
ストン69の上面に作用する。主弁の有効面積7
4(第2図)がピストン69の有効下面積75よ
り大きいので、ピストン69は閉鎖位置(第4
図)に留まつたままであり、圧力容器の圧力は排
気されない。
タンクの圧力(即ち、静蒸気圧又はガス生成物
の圧力)は主弁入口65(第4,5図)を介して
感知される。パイロツト弁の第1段のリリーフ圧
力の設定値は、パイロツト弁の第1段の圧縮バネ
30及びこれに関連するバネリテーナ30a,3
0b(第6、7図)によるバネの予負荷力により
決定される。タンクのガス生成物の圧力が所定の
設定値(較正値)を越えたときには、入口ポート
12(第1図)、クロスポート24、フイルタ1
5及び入口ポート17を介してピストン18cの
最内側の閉鎖部分の下面面積34(第6図)に作
用するガス生成物の圧力により生起された第1段
ポペツトに対する力が、ポペツト組立体18を持
上げ、入口ポート17を開口させ、ポペツト座リ
テーナ29の排出ポート22(第1図)及び第1
段と第2段との間のポート50を介してガス生成
物の圧力をプランジヤ上端部48aの上側空間へ
導く。このため、ガス生成物の圧力はプランジヤ
組立体42の上端部48aに作用するようにな
る。
本発明における新規な第1段ポペツトの改善さ
れた作動は、ポペツト組立体18、特にピストン
18cに設けた流れ制御素子を利用することによ
り、得られる。圧力リリーフ時における作動は次
の通りである。すなわち、上述のように、ピスト
ン18cの最内側の閉鎖部分の下面面積34(第
6図)に作用するガス生成物の圧力が調整可能な
バネ30の力を越えた場合、オーバーラツプ36
とシール17aとの係合により第1段の入口ポー
ト17を閉じていたピストン18cが垂直上方に
動き始める。この時点においては、クリアランス
38はクリアランス39より大きく設計してある
ので、オーバーラツプ36とシール17aとの間
の係合が解除されると、クリアランス38,39
を通るガス生成物の流れは基本的にはクリアラン
ス39たる環状通路により制御される。更に、ク
リアランス39に関連するオーバーラツプ35は
オーバーラツプ36より大きく設計してあるの
で、ポペツトの移動によりピストン18cとシー
ル17aとの間の間隙を通つて流れ始めたガス生
成物の流れはクリアランス39により制御され
る。クリアランス39及びオーバーラツプ36に
よる流れ制御は、これらの素子により提供される
流れ絞り作用によりガス生成物の最大流れ抵抗が
発生するために、得られるのである。
クリアランス38を通つてガス生成物の流れが
クリアランス39を通つた際には、通過後の空間
が中間部分の外径33に関連して大きくなつてい
るので、クリアランス39の前後で圧力降下を生
じ、付加的な揚力が発生する。クリアランス39
によるこの圧力降下はオーバーラツプ35の値が
ゼロになるまで続き、安定して増大する揚力を提
供する。この揚力はピストン外径32におけるポ
ペツト反動リツプ部21の下面に(第7図に流れ
矢印78にて示すような)付加的な圧力が作用す
ることにより生じる。ポペツト反動リツプ部21
と外径33を有する中間部分とにより画定された
環状チヤンバ41の存在によりリリーフ作用が改
善される。その理由は、リツプ部21の周辺エツ
ジ21aと弁28の環状弁座表面28aとの間の
間隙41aがリフトオフ時にこの間隙41aを通
るガス生成物の半径方向の流れに対して制御可能
な抵抗を与えるからである。この特性のため、上
述のポペツトに設けた流れ制御素子を一層有効に
利用できる。
前述の好適な実施例(これに限定されない)に
おいては、クリアランス38はクリアランス39
よりも大きく設定してあり、初期のオーバーラツ
プ35(第6図の状態)はオーバーラツプ36よ
りも大きく設定してある。
従来のポペツト構造に比べ、上述の本発明の構
成では、リリーフ期間中にポペツトに安定して増
大するリフト力(揚力)を作用させるので、チヤ
タリングが生ずる虞れを少なくして信頼あるポペ
ツトリフト動作を行なわせ得る。上述の構成を採
用しない場合には、初期のポペツトリフトオフ動
作が生じたときに、ポペツトと座との間の間隙の
前後で急激な圧力降下が発生し、その結果ポペツ
ト組立体18に充分な垂直リフト力を加えること
ができず、従つて開閉を繰り返すいわゆるチヤタ
リングが生じて過度の騒音を発生させるか、又は
ポペツトを部分的に開いた状態にし不当な漏洩を
発生させるという不具合が生じてしまう。このよ
うな状況においては、上述のポペツトの不安定動
作を解消し完全なポペツト作用及びリリーフ弁動
作を得るために一層大きな圧力を必要とするか
ら、正常なポペツト作用等を得るまでに、タンク
圧力はかなり上昇してしまうこととなる。ポペツ
トにチヤタリングが発生すると、リリーフ弁の較
正を満足に行なえず、弁の寿命が短くなることが
判明している。
上述のポペツトリフトオフ動作期間中及びポペ
ツトの垂直移動期間中、所定量のガス生成物の流
れがポペツトステム18bとブローダウン座リテ
ーナ20aとの間の間隙18a(第7図)及び第
1段10の通路10a(第1図)を経て大気に通
じており、更には排出ポート22及びダストカバ
ー(図示せず)へ漏洩していることに留意された
い。本発明の第1段の更に新規な形態によれば、
第7図に示すように、ポペツトがそのリリーフ位
置にあるときに、ポペツトシール25及びブロー
ダウン座20により、間隙18aへのガス生成物
の流れを完全に遮断する。
前述のように、第2段のプランジヤ組立体42
の作動においては、ポペツト組立体18が第1段
のリリーフ動作を行ない座28に着座した位置か
ら上昇すると、第2段のプランジヤ48はポート
50を介してその上端部48aにタンク圧力を加
えられてボア40′内を垂直下方へ動き、その作
動シール48bがボア40′のプランジヤボア5
5のボアシール区域46に接してこれをシールす
る。また、この運動により、ポペツトシール48
cは弁座45から離れる。
この時点(第5図)では、ヘツド区域68の圧
力は、主ポート54(第1図)、プランジヤボア
55、及びスクリーン28′付の排気孔13を介
して大気中へ放出される。また、プランジヤ48
が排気位置にある状態では、プランジヤボア56
はボアシール区域46と作動シール48bとの係
合の結果閉じられ、入口ポート57を介しての
(入口ポート12に至る)タンク圧力と(ポート
11に至る)ヘツド円域68との連通は遮断され
る。更に重要なことは、入口ポート57が遮断さ
れることにより、排気中にガス生成物の流れがラ
ムチユーブ64、チユーブ6及び入口ポート12
を流通しないということである。前述のように、
主弁作動ピストンのヘツド区域68の圧力解除
は、ヘツド区域68の圧力を第2段40のみを介
して行なうので、ガス生成物は、ポペツト組立体
18を持上げプランジヤ48を押下げる間の極め
て短時間しか第1段を流れない。
このとき、タンク圧力は、第1段入口ポート1
2、チユーブ6、圧力タツプ63及びラムチユー
ブ64を介して、第1段及び第2段により、感知
される。
排気孔13を介して排気を行なうとき、後述す
るポペツト作用により、ピストン69の有効面積
74(第2図)上方の圧力が下側の有効面積75
に作用する圧力よりも実質上小さな値に低下する
と、ピストン69が上昇し、タンクのガス生成物
の圧力が入口65及び通路71を介して排気さ
れ、出口67(第2図)を介して大気中へ放出さ
れる。
前述のように、主弁のヘツド圧力の排気が開始
すると、極めて少量の過渡的なガス生成物の流れ
が生じたのちに、入口ポート57を介しての流れ
を遮断する。従つて第1段10を通るガス生成物
の流れは、第2段40を作動させ、かつ第2段の
上方の容積52及び第1段と第2段との組合せに
由来する他の容積部分を加圧するに要する量のみ
である。このように第1段を流れるガス生成物の
量が比較的少ないので、極めて微細なフイルタ1
5を使用することができ、従つてパイロツト弁へ
侵入する汚染粒子の量を減少させることができ
る。このような低流量特性及び濾過特性のため、
弁全体の信頼性が向上し、予め設定した圧力設定
値を維持できる。
ガス生成物の流れが主弁7を通つて、ラムチユ
ーブ64により感知されるタンク圧力がある値ま
で減少し、第1段の圧縮バネ30の力で第1段の
ポペツト組立体18が下方へ動き始めると、第1
段のブローダウン座20(第7図)に関連するポ
ペツトシール25が開き、1段のポペツト室23
(第1図)からポペツト組立体18とブローダウ
ン座20との間の間隙18aを通つて制御された
量の流体が大気中へ漏洩できる。この作用によ
り、ポペツト室23内の圧力減少が規制され、第
1段のポペツト組立体18の下降量を制御する。
その理由は、前述の漏洩により、ピストン818
cと入口ポート17を横切つて発生する圧力差が
増大するからである。容積52及びプランジヤ上
端部48a上方の容積内のガス生成物の圧力(静
蒸気圧)が減少し、入口ポート57を介して作用
する残存タンク圧力が減少すると、プランジヤ4
8が上昇し、ポペツトシール48cが弁座45に
再度着座する。
もし上述の制御された第1段のポペツト作用が
ない場合は、ポペツトが急激な運動を行ない、入
口ポート17を過渡的に閉鎖し、そのため第2段
のポペツトにチヤタリングを発生させ、主弁ピス
トン69に打撃的なチヤタリングを発生させてし
まう。
前述のように、ブローダウン圧力やリセツト圧
力はその大大半がポペツト組立体18の移動量に
より制御される。しかし、リセツト圧力が信頼性
に富み正確に制御されるか否かは、内部の過渡的
な圧力及びポペツト運動に関連する空気力学的な
力を制御できるか否かに依存する。それ故、圧力
感知及びブローダウンの両観点から、狭いリリー
フ及びブローダウン圧力範囲内で満足な作動を提
供するようにポペツトと座との全体構成を統合す
ることが必要不可欠である。
第1段のポペツトの制御された下降運動は、ダ
ンピング室として作用する容積52を第2段に設
けたことにより促進される。この容積52たるダン
ピング室は、第1段及び第2段のポペツト及びプ
ランジヤの作動期間中に作動流体を提供し、ポペ
ツトからの漏洩及び過渡的な圧力を一貫させ予想
可能にすることを保証する役目を果す。
上述の予想可能な制御された第1段のポペツト
作動はリフトオフ時にも行なわれることに留意さ
れたい。この場合、容積52たるダンピング室が
充満されることにより、入口ポート17を通るガ
ス生成物の流れをブリードオフ(抽気)し、チヤ
タリング即ち機械的な過渡現象を阻止し、第2段
及び主弁の正常な作動を保証する。
本発明に係るパイロツト弁は、第1段及び第2
段のポペツトに関連する容積内に発生する過渡的
な圧力を制御することにより、第1段のポペツト
及び第2段のプランジヤが設定動作、リリーフ動
作、ブローダウン動作に対応して第1位置から第
2位置へ動くような過渡的な作動期間中に、制御
された作動を提供する。このような過渡的な圧力
は第1段のポペツト及び第2段のプランジヤの安
定した作動を提供するのに有意義な役割を果す。
もしブローダウン時に圧力が急激に減少し過ぎた
り、リフトオフ時に圧力が急激に増加し過ぎたり
すると、弁作動により不当で打撃的な振動運動即
ちチヤタリングが生じてしまう。しかし、上述の
ように、所定のポペツト差圧面積及びこれに関連
する容積を組み合わせて使用することにより、圧
力減少速度を小さくすることができ、その結果、
第1段のポペツトの下降運動及びこれに関連する
第2段のプランジヤのリセツト運動を確実に制御
できる。
本発明のパイロツト弁(第1図)の別の特徴
は、入口ポート12に通じたクロスポート24と
フイールドテスト(現場試験)用入口14に通じ
たテストポート14aとの間に配置したボール1
6を併用したことである。ボール16は第1段の
フイルタ15内に収容され、このフイルタはクロ
スポート24と入口14に連通したテストポート
14aとの間でのボール16の水平運動の際のガ
イドの役目をも果す。
フイールドテストは既知の圧力の空気その他の
適当な媒体をフイールドテスト用入口14へ供給
することにより行なう。タンク内のガス生成物の
蒸気圧がテスト媒体の圧力より大きく、第1段の
設定圧力即ち設定リリーフ圧力より小さい場合に
は、ボール16がテストポート14aを閉じてフ
イールドテストを中止する。テスト媒体を加え、
加えたテスト媒体の圧力が入口ポート12及びチ
ユーブ6からのタンク圧力より大きな値に達した
とき、ボール16はフイルタ15の内部で横方向
に移動してクロスポート24を閉じ、タンクから
のガス生成物の流れを遮断する。テスト媒体の圧
力が更に増加するとタンク圧力がリリーフ圧力に
増大することなく、パイロツト及び主弁の作動が
生じる。
テスト媒体の圧力が減少すると、入口ポート1
2及びクロスポート24内のタンク圧力を受けて
いるボール16は再度動いてテストポート14a
を閉じ、入口14からテスト装置を取外している
間にガス生成物が入口14から流出するのを阻止
する。
当業者なら理解できると思うが、ボール16
は、タンク圧力を増大させる必要なしにリリーフ
弁の作動及びリリーフ設定値を調べる便宜的な方
法を提供する。このため、必要なテスト媒体の量
が極めて少なくても済む。その理由は、主弁はタ
ンクのガス生成物により作動せしめられるから、
テスト媒体はパイロツトを作動させるだけの量が
あれば充分だからである。
主弁の作動は、スクリーン28′の代りに中実
(孔無し)デイスクを使用して第2段の排気孔1
3をシールすることにより、阻止することができ
る。このデイスクを適所に配置し、テスト媒体を
入口14へ供給すると、上述のようにタンク圧力
は全体のパイロツト弁から遮断される。テスト媒
体を供給し続けると、大きな主弁7が作動するこ
となく第1段が作動する。従つて、タンクのガス
生成物が主弁を通つて消失することなく、パイロ
ツトのテストを行なうことができる。
以上、本発明によれば、上述の目的を達成する
2段式非流通のパイロツトを用いたリリーフ弁作
動用のパイロツト弁が提供される。特定の実施例
につい本発明を説明したが、種々の変形、修正が
可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1段及び第2段、ボール、関連する
内部ポート、主弁、圧力源ポートを示すパイロツ
ト弁の断面図、第2図は本発明のパイロツト弁の
主弁部分の断面図、第3図は好適な実施例に係る
パイロツトリリーフ弁の斜視図、第4図は非排気
位置におけるパイロツト弁及び主弁の接続関係を
示模式図、第5図は排気位置即ちリリーフ状態に
おけるパイロツト弁及び主弁の接続関係を示す模
式図、第6図は非排気位置における第1段のポペ
ツト組立体の断面図、第7図は排気位置即ちリリ
ーフ状態における第1段のポペツト組立体の断面
図である。 10……第1段、40……第2段、7……主
弁、30……圧縮バネ、55,56……プランジ
ヤボア、15……フイルタ、16……ボール、1
8……ポペツト組立体、20……ブローダウン
座、25……ポペツトシール、38,39……ク
リアランス、48……プランジヤ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 入口及び出口を有する主弁本体と、該主弁本
    体内に設けた弁室と;前記主弁本体内に設けたヘ
    ツド室と;前記弁室内に往復運動自在に装着さ
    れ、前記入口と前記出口との間で流体の流通を阻
    止する第1位置と、該入口と該出口との間で流体
    の流通を許容する第2位置との間を、前記ヘツド
    室内の圧力に応答して動くことのできる主弁閉鎖
    部材と;を具備する型式の主弁の開閉を制御する
    ための2段パイロツト弁において、 圧力に応答して往復運動するポペツト型のパイ
    ロツト第1段とパイロツト第2段とを有するパイ
    ロツト弁本体を備え、 前記パイロツト第2段が、前記主弁を閉じるた
    め前記主弁閉鎖部材をその前記第2位置から第1
    位置へ動かすべく前記ヘツド室を加圧するように
    該ヘツド室と前記主弁本体の入口との間で流体の
    連通を許容する第1位置と、前記主弁を開くため
    前記主弁閉鎖部材をその前記第1位置から第2位
    置へ動かすべく前記ヘツド室を排気するように該
    ヘツド室と排気手段との間で流体の連通を許容す
    る第2位置とを有し、 前記パイロツト第1段が、前記主弁本体の入口
    での流体圧力が所定のリリーフ値より小さいとき
    に該パイロツト第1段を通る流体の流れを阻止す
    る第1位置と、該主弁本体の入口での流体圧力が
    前記所定のリリーフ値を越えたときに前記パイロ
    ツト第2段をその第1位置から第2位置へ動かし
    て前記ヘツド室を排気し前記主弁を開くべく、該
    パイロツト第1段を通り前記パイロツト第2段へ
    至る流体の流れを許容する第2位置とを有し、 前記パイロツト第1段が、 (イ) 一端に圧力感知ピストンを有しポペツトステ
    ムをも有するポペツトを備え;該圧力感知ピス
    トンが軸方向に離間した第1及び第2のピスト
    ン部分を有し、該第1ピストン部分がこの第1
    ピストン部分の第1の所定の軸方向長さに亘つ
    て少なくとも実質上一定の第1ピストン径を有
    し、前記第2ピストン部分がこの第2ピストン
    部分の第2の所定の軸方向長さに亘つて少なく
    とも実質上一定の第2ピストン径を有してお
    り、 (ロ) 更に、前記所定のリリーフ値以下の前記主弁
    本体の入口での流体圧力に対して前記パイロツ
    ト第1段を通る流体の流れを阻止するため、該
    パイロツト第1段の前記第1位置で前記圧力感
    知ピストンと共働する弁座をも備え;該弁座が
    軸方向に離間した第1及び第2の座部分を有
    し、該第1座部分がこの第1座部分の第3の所
    定の軸方向長さに亘つて少なくとも実質上一定
    の第1座径を有し、この第1座径が第1クリア
    ランスを介在させて前記第1ピストン径と関連
    し、前記第2座部分がこの第2座部分の第4の
    所定の軸方向長さに亘つて少なくとも実質上一
    定の第2座径を有し、この第2座径が第2クリ
    アランスを介在させて前記第2ピストン径と関
    連しており、 (ハ) 更に、前記第1ピストン径、前記第1所定の
    軸方向長さ、前記第1座径及び前記第3所定の
    軸方向長さにより画定された第1流れ絞り手段
    をも備え; (ニ) 更に、前記第2ピストン径、前記第2所定の
    軸方向長さ、前記第2座径及び前記第4所定の
    軸方向長さにより画定された第2流れ絞り手段
    をも備え; 前記弁座から離れる前記ポペツトの運動によ
    り、前記第1及び第2所定の軸方向長さにわたる
    前記圧力感知ピストンの移動に伴ない流体流れに
    対する前記第1及び第2流れ絞り手段による抵抗
    が連続的に抵下し、前記弁座からの前記ポペツト
    のリフトオフ時に該ポペツトのチヤタリングの発
    生を減少させるように構成された2段パイロツト
    弁。 2 特許請求の範囲第1項に記載の2段パイロツ
    ト弁において、前記第1クリアランスを前記第2
    クリアランスより大きく設定した2段パイロツト
    弁。 3 特許請求の範囲第2項に記載の2段パイロツ
    ト弁において、前記パイロツト第1段の前記第1
    位置で、前記第1ピストン部分の前記第1所定の
    軸方向長さと前記第1座部分の前記第3所定の軸
    方向長さとの間に第1オーバーラツプが存在し、
    前記第2ピストン部分の前記第2所定の軸方向長
    さと前記第2座部分の前記第4所定の軸方向長さ
    との間に第2オーバーラツプが存在する2段パイ
    ロツト弁。 4 特許請求の範囲第3項に記載の2段パイロツ
    ト弁において、前記第2オーバーラツプを前記第
    1オーバーラツプより大きく設定した2段パイロ
    ツト弁。 5 特許請求の範囲第1項に記載の2段パイロツ
    ト弁において、更に、 前記圧力感知ピストンと前記ポペツトステムと
    の間に位置した肩部と、 前記パイロツト弁本体に設けられ、該ポペツト
    ステムと同軸のボアを画定する手段と、 前記パイロツト第1段の作動期間中往復運動可
    能に前記ポペツトステムを前記ボア内に装着する
    手段と、 前記ポペツトステムと前記ボアとの間に画定さ
    れた通路と、 前記ボアにより画定されこのボアと同軸に位置
    し、前記肩部に隣接して該ボアの軸方向終端部を
    画定するブローダウン座と、 前記圧力感知ピストンと前記肩部との間にこれ
    らピストン及び肩部と同心的に位置し、前記パイ
    ロツト第1段がその前記第1位置にあるときに前
    記通路を通る流体流れを終了させるシールと、を
    備え、 前記パイロツト第1段の前記第2位置において
    前記肩部及び前記シールが前記ブローダウン座に
    接合して前記ポペツトのリリーフ動作を終了させ
    る、2段パイロツト弁。 6 特許請求の範囲第1項に記載の2段パイロツ
    ト弁において、更に、前記パイロツト弁本体内に
    設けられ、前記圧力感知ピストンの運動期間中前
    記パイロツト第1段及び前記パイロツト第2段に
    流体連通し、該パイロツト第1段内の前記ピスト
    ンの運動及び該パイロツト第2段の作動を衰弱さ
    せるダンピング室を備えた2段パイロツト弁。 7 特許請求の範囲第6項に記載の2段パイロツ
    ト弁において、前記パイロツト第2段が、 第1及び第2端部と中間部分とを有し、前記パ
    イロツト弁本体により画定されたボア内に位置し
    たプランジヤと、 設定圧力及びリリーフ圧力にそれぞれ対応する
    第1プランジヤ位置と第2プランジヤ位置との間
    を前記ボア内で往復運動できるように該プランジ
    ヤを保持し、該第1プランジヤ位置に対しては相
    互に流体連通しかつ該第2プランジヤ位置に対し
    ては相互に隔離される第1及び第2室を前記プラ
    ンジヤと前記ボアとの間に画定する手段と、 前記第1プランジヤ位置に対しては前記主弁本
    体の入口から前記第1室への流体の導入を許容
    し、前記第2プランジヤ位置に対しては前記主弁
    本体の入口から前記第1室への流体の導入を阻止
    する手段と、 前記第2室と前記ヘツド室との間の流体連通を
    提供する手段と、 前記第2プランジヤ位置に対しては前記第2室
    と前記排気手段との間の流体連通を許容し、前記
    第1プランジヤ位置に対しては前記第2室と前記
    排気手段との間に流体連通を遮断する手段と、 前記プランジヤを前記第2プランジヤ位置へ動
    かすため、前記パイロツト第1段のリリーフ動作
    期間中該パイロツト第1段と前記ダンピング室と
    を連通する手段と、を備え、 前記ダンピング室が前記プランジヤの前記第1
    端部に流体連通しており、 前記設定圧力より大きな流体圧力が前記ダンピ
    ング室の圧力を上昇させて前記プランジヤを前記
    第2プランジヤ位置へ動かし、前記第1室への流
    体流れ及び前記パイロツト第1段を通る流体流れ
    を終了させる、 2段パイロツト弁。 8 特許請求の範囲第1項に記載の2段パイロツ
    ト弁において、前記ポペツトが前記第1ピストン
    部分と前記第2ピストン部分との間を延びる傾斜
    表面を有する2段パイロツト弁。 9 特許請求の範囲第1項に記載の2段パイロツ
    ト弁において、前記パイロツト第2段が、第1及
    び第2プランジヤ座を有し、前記パイロツト弁本
    体内に形成したボアと;第1及び第2端部を有
    し、前記ボア内に往復運動可能に位置したプラン
    ジヤと;前記パイロツト第2段がその第1位置に
    あるときに前記プランジヤが前記第1プランジヤ
    座から離れて前記第2プランジヤ座に着座し前記
    ヘツド室と前記主弁本体の前記入口との間の流体
    連通を許容し、かつ前記パイロツト第2段がその
    第2位置にあるときに該プランジヤが該第2プラ
    ンジヤ座から離れて該第1プランジヤ座に着座し
    該ヘツド室と前記排気手段との間の流体連通を許
    容するように、前記パイロツト第1段からの流体
    流れに前記第1端部を対応させるべく、前記プラ
    ンジヤの前記第1端部と前記パイロツト第1段の
    前記弁座との間に流体連通を提供する手段と;を
    備え、前記主弁本体の前記入口での流体圧力が前
    記所定のリリーフ値を越えたときに、この流体圧
    力が前記パイロツト第1段をその前記第1位置か
    ら前記第2位置へ動かし、前記第2位置にある該
    パイロツト第1段からの流体流れが前記パイロツ
    ト第2段をその第1位置から第2位置へ動かし、
    前記ヘツド室を排気して前記主弁を開く、 2段パイロツト弁。 10 入口及び出口を有する主弁本体と、該主弁
    本体内に設けた弁室と;前記主弁本体内に設けた
    ヘツド室と;前記弁室内に往復運動自在に装着さ
    れ、前記入口と前記出口との間で流体の流通を阻
    止する第1位置と、該入口と該出口との間で流体
    の流通を許容する第2位置との間を、前記ヘツド
    室内の圧力に応答して動くことのできる主弁閉鎖
    部材と;を具備する型式の主弁の開閉を制御する
    ための2段パイロツト弁において、 圧力に応答して往復運動するポペツト型のパイ
    ロツト第1段とパイロツト第2段とを有するパイ
    ロツト弁本体を備え、 前記パイロツト第2段が、前記主弁を閉じるた
    め前記主弁閉鎖部材をその前記第2位置から第1
    位置へ動かすべく前記ヘツド室を加圧するように
    該ヘツド室と前記主弁本体の入口との間で流体の
    連通を許容する第1位置と、前記主弁を開くため
    前記主弁閉鎖部材をその前記第1位置から第2位
    置へ動かすべく前記ヘツド室を排気するように該
    ヘツド室と排気手段との間で流体の連通を許容す
    る第2位置とを有し、 前記パイロツト第1段が、前記主弁本体の入口
    での流体圧力が所定のリリーフ値より小さいとき
    に該パイロツト第1段を通る流体の流れを阻止す
    る第1位置と、該主弁本体の入口での流体圧力が
    前記所定のリリーフ値を越えたときに前記パイロ
    ツト第2段をその第1位置から第2位置へ動かし
    て前記ヘツド室を排気し前記主弁を開くべく、該
    パイロツト第1段を通り前記パイロツト第2段へ
    至る流体の流れを許容する第2位置とを有し、 前記パイロツト第1段が、 (イ) 一端に圧力感知ピストンを有しポペツトステ
    ムをも有するポペツトを備え;該圧力感知ピス
    トンが軸方向に離間した第1及び第2のピスト
    ン部分を有し、該第1ピストン部分がこの第1
    ピストン部分の第1の所定の軸方向長さに亘つ
    て少なくとも実質上一定の第1ピストン径を有
    し、前記第2ピストン部分がこの第2ピストン
    部分の第2の所定の軸方向長さに亘つて少なく
    とも実質上一定の第2ピストン径を有してお
    り、 (ロ) 更に、前記所定のリリーフ値以下の前記主弁
    本体の入口での流体圧力に対して前記パイロツ
    ト第1段を通る流体の流れを阻止するため、該
    パイロツト第1段の前記第1位置で前記圧力感
    知ピストンと共働する弁座をも備え;該弁座が
    軸方向に離間した第1及び第2の座部分を有
    し、該第1座部分がこの第1座部分の第3の所
    定の軸方向長さに亘つて少なくとも実質上一定
    の第1座径を有し、この第1座径が第1クリア
    ランスを介在させて前記第1ピストン径と関連
    し、前記第2座部分がこの第2座部分の第4の
    所定の軸方向長さに亘つて少なくとも実質上一
    定の第2座径を有し、この第2座径が第2クリ
    アランスを介在させて前記第2ピストン径と関
    連しており、 (ハ) 更に、前記第1ピストン径、前記第1所定の
    軸方向長さ、前記第1座径及び前記第3所定の
    軸方向長さにより画定された第1流れ絞り手段
    をも備え; (ニ) 更に、前記第2ピストン径、前記第2所定の
    軸方向長さ、前記第2座径及び前記第4所定の
    軸方向長さにより画定された第2流れ絞り手段
    をも備え; 前記弁座から離れる前記ポペツトの運動によ
    り、前記第1及び第2所定の軸方向長さにわたる
    前記圧力感知ピストンの移動に伴ない流体流れに
    対する前記第1及び第2流れ絞り手段による抵抗
    が連続的に低下し、前記弁座からの前記ポペツト
    のリフトオフ時に該ポペツトのチヤタリングの発
    生を減少させるように構成されており、 更に、パイロツト弁の使用現場においてパイロ
    ツト弁の動作をテストするためのテスト流体の圧
    力が導入され得るように前記パイロツト弁本体に
    設けたテストポートと、前記パイロツト第1段と
    該テストポートと前記主弁本体の前記入口との間
    において前記パイロツト弁本体内に設けた流体透
    過性ガイド手段と、このガイド手段内に収容され
    このガイド手段内で往復運動できる流れ応答閉鎖
    部材とを備え;該流れ応答閉鎖部材は、この流れ
    応答閉鎖部材が往復運動の1終端にあるときには
    前記パイロツト第1段を前記テストポートに連通
    させずに、該パイロツト第1段と前記主弁本体の
    前記入口との間の流体連通を提供し、かつ、該流
    れ応答閉鎖部材が往復運動の他終端にあるときに
    は該パイロツト第1段を前記主弁本体の前記入口
    に連通させずに、該パイロツト第1段と前記テス
    トポートとの間の流体連通を提供し;前記テスト
    ポートを通して導入されたテスト流体の圧力が前
    記主弁本体の前記入口における通常の圧力より大
    きいときには、前記パイロツト第1段を前記主弁
    本体の前記入口から隔離して前記ポペツトを作動
    させる、 2段パイロツト弁。
JP56049994A 1980-09-30 1981-04-02 Pilot valve Granted JPS5761869A (en)

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