JPH0424588B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、可燃性流体又は近くに可燃性流体が
流れるプラントに使用される弁が、火災の時にも
確実に作動し、多量の漏れを発生させないことが
要求される弁、いわゆるフアイヤーセーフ弁の作
動方法及び作動装置に関する。

（従来技術とその問題点） 従来のフアイヤーセーフ弁は、弁のみがフアイ
ヤーセーフであつたり、手動で作動する弁であつ
たため、火災の際、人間が火中に入れないので、
事実上、弁の作動が不可能であるという欠点があ
つた。そのため、空気圧シリンダ（空気圧によつ
て作動するアクチエータ）を用い、該シリンダの
一部のパツキンが燃えたり、熱により溶けること
によつて、該空気圧シリンダに作用している圧力
空気が外部へ漏れることを期待し、それにより、
該空気圧シリンダに作用していた空気圧を解除
し、背圧として働いていたバネ力等によつてピス
トンを強制的に作動して、弁を閉鎖させるように
したものが考えられたが、このようなものにおい
ては、たとえ上記の期待が果たされ、空気圧シリ
ンダにより弁が閉鎖したとしても、上記の熱によ
つて溶けた漏洩個所から引き続いて多量の圧力空
気の漏洩が生じ、これによつて配管系のライン圧
力の低下を引き起こし、そのため、火災発生区域
以外の他の区域のアクチエータの作動を不可能に
し、却つて危険を招くという欠点があつた。

また、火災に対応する他の手段として、アクチ
エータを断熱材の箱で囲むといつた方法も提案さ
れているが、この場合、アクチエータが大型にな
つて高価になるばかりでなく、手動操作が困難に
なり、また、時間と共に該箱の内部が徐々に昇温
して高温になるので、30分ないし１時間位しか、
アクチエータが作動できる温度に維持させておく
ことができず、長時間の維持は無理であつた。

（発明の技術的課題） 本発明は、フアイヤーセーフ弁の流体圧作動装
置（アクチエータ）が、高温にさらされると自動
的に安全側に作動し、且つこの際、供給される流
体圧が大気に放出してライン圧力が低下するのを
防止することをその技術的課題とする。

（発明の技術的手段） 本発明は、上記の技術的課題を解決するため
に、次の技術的手段を溝じたものである。即ち、
装置の面からみた技術的手段は次の三つからなつ
ている。

(i) 流体圧シリンダ（流体圧力によつて作動する
アクチエータ）の一側に圧力流体供給口を、ま
た他側にピストンを常時押圧する弾性部材を設
け、圧力流体供給側が圧力低下したとき、弾性
部材の弾発力で自動的に弁を安全側に作動させ
る流体圧シリンダを用いたこと。

(ii) 流体圧シリンダの圧力流体供給口に接続され
る管路の一部に、高温になると溶融する材質で
作られ一側が大気に開放した栓体を設け、火災
発生時、上記管路を大気に解放させるようにし
たこと。

(iii) 上記栓体の溶融により変化した上記管路内の
圧力低下に応動して管路を遮断する切換弁を、
圧力供給管路に設け、火災発生時、自動的に圧
路供給路を遮断するようにしたこと。

（技術的手段の作用） 上記の技術的手段は次のように作用する。

流体圧シリンダの圧力流体供給側に設けられた
栓体が、未だ溶融されない正常時には、流体圧シ
リンダの供給口より圧力流体が供給され、その流
体圧でピストンが弾性部材の弾発力に抗してフア
イヤーセーフ弁を正常位置に作動する。

一方、火災発生時、栓体が熱で溶融すると、供
給側管路したがつてシリンダの作動圧力室の圧力
が低下して、弾性部材の弾発力でピストンを、フ
アイヤーセーフ弁を安全に作動する方向（普通、
閉弁方向）に作動する。それとほぼ同時に、栓体
の溶融による管路内の圧力低下に応動して、切換
弁が圧力流体供給管路を遮断するように作動す
る。

（発明の特有の効果） 火災による非常の場合、流体圧シリンダの圧力
側を大気に開放させることにより、流体圧シリン
ダ内の弾性部材の弾発力によりピストンを強制的
に作動してフアイヤーセーフ弁を自動的に安全側
に駆動する。このように非常の場合、流体圧シリ
ンダに内蔵した弾発力を利用するので、作動が最
も確実に行われる。

また火災の場合、流体圧シリンダの圧力側を大
気に解放させる手段として、可溶性栓体を流体圧
シリンダの供給口側の管路の一部に設けているの
で、その設置場所を、火災を最も感知し易い位置
に設定することができ、また可溶性栓体を上記管
路の一部に設けるという簡単な構成のため、非常
の場合応々にして起こり易い故障による不作動の
恐れもない。

更に流体圧シリンダによりフアイヤーセーフ弁
が安全側へ自動的に作動すると同時に圧力流体供
給路を自動的に遮断する手段として、前記栓体の
溶融による圧力低下を利用して自動的に管路を遮
断する切換弁を用いているので、作動が迅速で且
つ確実である。

（実施例） 次に、上記本発明の技術的手段を具体的に示す
実施例について説明する。

第１図は、本発明のフアイヤーセーフ弁の作動
装置の第１実施例を示す説明図であつて、空気圧
シリンダ１内を摺動するピストン２のロツド３
に、フアイヤーセーフ弁（例えばバタフライ弁）
の弁軸４を回動させる伝動機構５が取付けられ、
また該ピストンロツド３の反対側には、常時ピス
トン２をロツド３側に押圧するスプリング（弾性
部材）６が収納され、ピストンロツド３側のシリ
ンダ１の端部には圧力空気の供給口７が設けられ
ている。そして該供給口７には、圧力空気源８に
通ずる圧力空気供給管路９が接続され、該管路９
から分岐された管路９₁は、高温になると溶融す
る材質で構成された例えばプラスチツク製の栓体
１０を介して、供給管路９の途中に設けられた２
ポート２位置切換弁（２方弁）１１のパイロツト
圧力を導くパイロツト管路９₂に、また絞り１２
と管路９₃を経て前記供給管路９にそれぞれ接続
されている。なお、前記栓体１０は、一側を大気
に開放したケース１０ａに納められているので、
該栓体１０が溶けると、管路９₁，９₂は大気に解
放される。また上記切換弁１１は、スプリング１
１ａによつて、パイロツト管路９₂からのパイロ
ツト圧と対向している。

この実施例によれば、栓体１０が正常状態にあ
る時、管路９₁と９₂は遮断されており、圧力空気
源８からの圧力空気が供給管路９から管路９₃、
絞り１２、管路９₂を経て切換弁１１のパイロツ
ト圧として作用し、スプリング１１ａに抗して切
換弁１１を図示の位置に移動させるので、圧力空
気は、供給管路９を通り供給口７より空気圧シリ
ンダ１に入り、ピストン２をスプリング６に抗し
て実線矢印方向へ移動して、フアイヤーセーフ弁
軸４を時計方向に回動して、正常位置に作動させ
ている。

ところが、火災が発生して栓体１０が溶ける
と、管路９₁と９₂が連通すると同時に大気に解放
されるので、ピストン２の左側の作動圧力室は、
管路９，９₁を経て大気に解放され、ピストン２
はスプリング６の弾発力で自動的に点線矢印方向
へ移動し、フアイヤーセーフ弁軸４を反時計方向
に回動して該弁を安全側に自動的に作動させる。
同時に、切換弁１１は、パイロツト管路９₂が大
気に解放されるので、スプリング１１ａの作用で
左行され、供給管路９は遮断される。

したがつて、圧力空気源８が遮断されるので、
ライン圧力の降下は防止される。なお、栓体１０
の溶融に伴い、管路９₃を経て圧力空気源８の空
気が大気へ逃げようとするが、絞り１２が設けら
れているので、漏れは少く、実質的にライン圧力
の低下を招くことはない。なお、フアイヤーセー
フ弁が安全側に自動的に作動し、且つ圧力空気源
が遮断されたあとは、空気圧シリンダは焼損して
も差支えないものである。

第２図は、第２実施例の説明図であつて、圧力
空気の供給管路９の途中に設けられる仕切弁を、
３ポート２位置切換弁（３方弁）１３によつて構
成し、可溶栓体１０を該切換弁１３のパイロツト
管路９₂に取付けた点が第１実施例を異なつてい
る。

この実施例によれば、栓体１０が働いている正
常時には、空気源８からの圧力空気が管路９₃，
９₂を経て切換弁１３を図示の位置へ右行させ、
ピストン２を実線矢印方向に右行させる。また、
火災の際は、栓体１０の溶融により切換弁１３の
パイロツト管路９₂の圧力が大気圧に低下するの
で、スプリング１３ａの作用で切換弁１３は左行
する。したがつて、シリンダ１内の圧力空気は、
供給口７から切換弁１３を経て大気へ放出される
ので、ピストン２は点線矢印方向に左行してフア
イヤーセーフ弁を安全側に自動的に作動する。こ
の実施例では、第１実施例に比べて、空気圧回路
が簡素化されている。

なお、上記の両実施例においては、作動装置を
空気圧シリンダによつて構成しているが、水圧、
ガス圧、或いは不燃性作動油を用いる流体圧シリ
ンダに代えることも可能であり、また、ピストン
の背後に収納する弾性部材をスプリングによつて
構成しているが、スプリングに代えて他の弾性部
材を用いることも勿論可能である。

また、栓体の取付個所は、シリンダの作動圧力
室に通じる供給口に連通される個所であればよ
く、圧力空気の供給口の近傍に設けてもよく、該
栓体と切換弁を含めた回路部分を、シリンダ本体
と一体に組込んで形成することもでき、また、ア
タチメントとしてシリンダ供給口近傍に取付ける
ことも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明のフアイヤーセーフ
弁の作動装置の第１及び第２実施例の説明図であ
る。 １……空気圧シリンダ、２……ピストン、４…
…フアイヤーセーフ弁の弁軸、６……スプリン
グ、７……圧力空気供給口、８……圧力空気供給
源、９……圧力空気供給管路、１０……栓体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体圧シリンダによつてフアイヤーセーフ弁
   を作動させるようにした作動方法において、正常
   時には、上記流体圧シリンダの一側に設けた供給
   口より、他側に収納されピストンを常時押圧する
   弾性部材に抗して圧力流体を供給して上記ピスト
   ンを前記弁の正常位置に作動させ、火災発生時に
   は、上記流体圧シリンダの圧力流体供給側の圧力
   流体を、圧力流体供給側に設けられた栓体を溶融
   させることによつて自動的に大気に放出し、次い
   で前記弾性部材によつてピストンを、フアイヤー
   セーフ弁が安全側に働く方向に強制駆動させ、そ
   れとほぼ同時に、前記栓体の溶融により大気に開
   放された供給路内の圧力低下に応動して、流体圧
   シリンダへの圧力流体供給路を自動的に閉塞する
   ことを特徴とするフアイヤーセーフ弁の作動方
   法。 ２ 一側に圧力流体供給口を具え、他側にピスト
   ンを常時押圧する弾性部材を収納した流体圧シリ
   ンダを、ピストンを介してフアイヤーセーフ弁に
   連結し、上記圧力流体供給口に接続される管路の
   一部に、高温になると溶融する材質で構成され一
   側が大気に開放された栓体を設け、且つ該栓体を
   設けた管路内の圧力低下に応動して管路を遮断す
   る切換弁を、前記流体圧シリンダへの流体圧供給
   路に設けたことを特徴とするフアイヤーセーフ弁
   の作動装置。