JPH04502801A - 火気遮断装置 - 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】 火気遮断装置 発明の分野 本発明は所定温度に達した時に閉じるように偏倚せしめられた火気遮断装置に関 し、特に所定温度に達する前には自閉弁を開いておく可融部材を含む前記の如き 装置に関する。

従来技術の説明 ハンセン（Ｈａ口ｎ５ｅｎ　）他の米国特許Ｎｏ、３．　２４５゜４２３：ヒラ −（旧１１ｅｒ）の米国特許Ｎｏ、１９５，３６７：リヤン（Ｒｙａｎ）の米国 特許Ｎｏ、Ｉ、９３０，６２４およびノヨンセン（Ｊｏｈｎｓｅｎ　）の米国特 許Ｎｏ、２，０４８．３８７はすへて可融安全遮断装置を備えた弁継手に関する ものである。これら装置は一般に本発明の場合より低い温度に対して使用され、 かつすべての装置か部材の外径の周囲に可融材料を使用し、該材料が融解し部材 か動いて偏倚されたポペットが弁を閉じるようにされている。前記の如き装置は ボイラーを保護せんとするような場合に使用される。

カールソン（Ｃａｒｌｓｏｎ　）の米国特許Ｎｏ、２，３０５゜８４１、コブラ ック（Ｋｎｏｂｌａｕｃｈ　）の米国特許Ｎｏ、２゜４３４．１６７およびクラ ーク（Ｃ１ａｒｋ　）の米国特許Ｎｏ。

２．８５０，２９７には、継手が離された時に流体の流動損失を避けるように設 計された高速遮断カップラーが記載されている。このような装置には可融材料は 使用されていない。

ケリー（Ｋｅｌｌｙ　）他の米国特許Ｎｏ、３，８４２，８５３、ケリー（Ｋｅ ｌｌｙ　）池のＮｏ、３，８４２，８５３およびウィック（Ｗｉｃｋｅ　）のＮ ｏ、３，８９６．８３５はすべて仕切弁に関するものである。ケリー（Ｋｅｌｌ ｙ　）池の（３，６９５，６２４）においては可融材料の錠止リング５０か使用 され、該リングは融解した時に錠止指片５２の膨張を可能にし、仕切弁を閉じ得 るようになっている。ケリー（Ｋｅｌｌｙ　）他（３，８９６，８５３）は可融 円板１７３を使用し、該円板は融解した時に孔１７１を通して押出され、ピスト ン部材が仕切弁を閉じ得るようにする。ウィック（Ｗｉｃｋｅ　）も同様な構造 を使用している。これら最後の三つの例には何れも、仕切弁を通る流動通路内に 使用される可融先端部材は記載されていない。

ワグナ−（Ｗａｇｎｅｒ）の米国特許Ｎｏ、３，６１８，６２７には、所定温度 を越えた時に開くばね偏倚ポペットの後ろに可融材料を使用した温度応答圧力逃 がし装置か記載されている。

グリフイス（Ｇｒｉｆｆ口１＋）他の米国特許Ｎｏ、４．’　２２５．７６０に は圧力応答弁か記載され、この弁は、プラグ５４か融解した時に流体圧力によっ て閉し、閉鎖面に流体のある程度の損失が生じるようになっている。

ジンドラ（Ｊｉｎｄｒａ）他の米国特許Ｎｏ、４．　７９２．　１１５には可融 部材が記載され、この部材は、過大温度に曝された時に弁部材を釈放し、偏倚ば ねの作用によって開放状態から閉鎖状態へ動かすようになっている。ジントラ（ Ｊｉｎｄｒａ）他に使用されている密封リング５２は、例えば２０００Ｔ程度の 高温で１５分間まで作動させるような場合には適さない。同様にヒックス（）ｌ ｉｃｋｓ　）の米国特許Ｎｏ、４，４８８．５６６　；ニューマン（Ｎｅｕｍａ ｎ）他の米国特許Ｎｏ、２，５８６．２４８；バートン（Ｂａｒｔｏｎ）の米国 特許Ｎｏ、１，０２２，１１９およびアレン（Ａｌｌｅｎ　）の米国特許Ｎｏ、 ２，７０７，９６５は可融部材およびばね偏倚装置を使用している。しかしなが らこれらの例はいずれも高温においては、所要の時間に対して、弁配置内に使用 される材料または形態に起因して流体損失を伴うことなく作動することはできな い。

ブルックス（Ｂｒｏｏｋｅｓ　）の英国特許Ｎｏ、１．５９４゜９８２には開放 軸２３および板２４を備えたガス弁が記載されており、原板は熱可塑性材料によ って形成可能である。池のガス型阻止弁はハートマン・ブラウン社（ｔ（ａｒｔ ｍａｎｎ　＆　Ｂｒａｕｎ　ＡＧ　）のフランス特許Ｎｏ、２．　３０４．０１ ３によって知られており、この特許においては可融金属かばね負荷弁のフランジ 付き端部を開放状態に保持している。しかしなから、これらガス弁のいずれにも 、２０００’Ｆ程度の高温において１５分間まで作動するに必要な材料または構 造形態か用いられていない。

本発明の要約 本発明の一つの態様によれば、その目的は、新規な改良火気遮断装置にして、１ ５分間まで１０９２℃（２０００丁）程度の高温て作動することができ、かつ常 態においては流体か流通する可融部材を使用し、該部材か弁ポペットを開放状態 に偏倚させる火気遮断装置を供することである。

他の目的は、２方向性かあり、装置両端の可融先端部材によって開放状態に保持 された弁部材を有する如き装置を供することである。

発明のさらに別の目的は、３０００ｐｓｉ、まての圧力て作動する流体管系内の 系流体を隔離する火気遮断装置を供することである。

前記目的およびその他の目的は、自動閉鎖弁を備えた貫通通路を有する火気遮断 装置であって、自動閉鎖弁が通路内に配設されたステンレス鋼のポペットおよび ステンレス鋼の座を存し、該ポペットが座へ向けて偏向せしめられている火気遮 断装置を供することによって達成される。装置を通る連続した流体流路を供する ように少なくとも１つの貝通孔を仔する可融材料のスリーブの形の先端部材か、 ポペットを開いておくように配置されている。作の外端における流路は先端部材 に適合するように寸法を定められ、その内端に向う流路は、先端部材を貫く孔の ある区域の先端部材より直径か大きく、先端部材か弁を開放位置に保持している 際には該部材を通る流れを可能にする。先端部材は、装置を例えば１５分間に亙 って１０９２°Ｃ（２０００Ｔ）に曝した時に、３７１Ｏ°Ｃ（７００Ｔ　）付 近で融解し、続いて直径か大となるように崩壊し、装着した系統の構成部品が例 えば６４８°Ｃ（１２００Ｔ）で融解する前に、偏倚により弁が閉じ、該部品を 通って流体のｔｌ失が生しるのを阻止するようになった材料によって形成される 。装置の残りの部分もまた、耐高温性材料によって形成される。

第２実施例においては、弁部材および先端部材が前述の如き態様で装置の両端に 位置決めされる。

図面の簡単な説明 本発明の他の目的、特色および利点は図面に関連して明細書を参照することによ って明らかとなろう。図中、同様な参照符号は異なる形態における同様な部材を 示す。

第１図は単一の流れに対して設計された、本発明による装置の実施例の一部を切 除した側面図、第２図は両端に弁部材を有する本発明の装置の一部を切除した側 面図。

好適な実施例の説明 本発明の装置は、３０００ｐｓ　ｉまての系統圧力管路の流体による火災への可 燃物供給を防止するために設計されたものである。１５分間に亙って１０９２℃ （２０００Ｔ）の高温火炎にさらされれは、本装置は該装置か連結された系統の 何れかの構成部品に漏洩および融解が生じる前に、この３０００ｐｓ　ｉ系統内 の管路流体を火災から隔離する。この装置は管路に直接装架するために、例えば 、ＡＮ８１５型の取付具と互換性を有するように設計することができる。

第１図を参照すると、火気遮断装置はハウジング１０、端部座１２、可融材料の 先端部材１３、弁ボペツｌ−１４および圧縮はね１５より成る。ハウジング１０ 、端部座１２、およびポペット１４はステンレス鋼、好適には３１６Ｌステンレ ス鋼によって形成され、ばね１５もステンレス鋼、なるべくは３０２Ｂステンレ ス鋼によって形成される。可融先端部材１３は熱塑性材料、例えばポリテレチル ケトン　サーモプラスチック（ｐｅｅｋ）によって形成される。常態の作動にお いては、流体は入口１６から装置へ流入し、中央孔１７を通り、バネ１５の周囲 からポペット１４を過ぎ、孔１８を介し先端部材１３を通って口１９から流出す る。はね１５は、ハウジング１゜の肩２３に触坐している。先端部材１３は座１ ２の外端の内径２０の中に具合よく位置決めされ、端部座１２と一体をなしかつ 先端部材１３と同じ内径を存するフランジ２４に対して触坐している。座１２は その内端に大きな直径２１を有し、流体は常態てはこの内端から孔Ｉ８に達しか つＩ９から流出する。

本装置は、約１５分間に亙ってほぼ１９２０″Ｃ（２０００Ｔ）の高温で作動す るように設計されている。可融先端部材１３は３７１″Ｃ（７００Ｔ）に達した 時に溶融し、ばね負荷ポペットＩ４か閉じて、例えば６４８℃（１２００”Ｆ） で溶融するような取付具（図示せず）を通る流体の漏洩を阻止する。可融先端部 材１３は大きな直径２１内へ崩壊し、ポペットは座１２の勾配部分２２に対して 触坐する。

この様に、出口１９に装着されるアルミニュウム器具のような部材はほぼ６５８ °Ｃ（１２１８”Ｆ）において溶融するが、ポペット１４は人口１６に装着され た可燃物供給源（図示せず）を遮断し、可燃物が火炎区域に入るのを阻止する。

第２図は２方向装置を示すもので、この装置においては取付具１１は単一の内径 を存し、第１図に使用されたような肩２３か設けられておらず、その両端に先端 部材１２を備え、各先端部材は該部材に対応するポペット１４および可融先端部 材１３を有している。共通のばねが両方のポペット１４をそれぞれの座に偏倚さ せている。

本発明の装置は、圧力によって作動しかつ幾分の漏洩を伴う先行技術のグリフイ ス（Ｇｒｉｆｆｉｔｈ）の特許とは異なり、機械的に偏倚されかつ作動される。

本装置は装着された系統の構成部品か破損する前に機械的に閉じることによって 漏洩を阻止し、系統の流体が失われるのを防止するようになっているか、グリフ イス（Ｇｒｉｆｆｉｔｈ）による先行技術の装置においては、系統の流体は加圧 流体の量か十分な大きさに達してポペット前後の圧力低下が該ポペットを閉鎖さ せるようになるまで失われる。

本発明は外部からの機械的作用を要することなく適切に作動する自立型の設計て あり、しかも性能に如何なる影響をも及ぼすことなくあらゆる状態において機能 する。

本発明は３０００ｐｓ　ｉまての圧力で作動する任意の構成部材ないし流体管路 に使用すべく設計され、かつポペットが一つの型と、二つの型のいずれに対して も設計されている。さらに複式ポペット型のものは、ｉ＆向きに設置され得るこ とがなくいずれの流れ方向にも同様に作動するので、その維持管理か安全である 。本発明は、航空機部品用の振動および衝撃要件にも適合する。

重量および価格の理由で、多くの航空機構成部品は１５分間に亙る防火（＋０９ ２°Ｃ／２０００Ｔ）火炎試験、場合によっては５分間に亙る耐火（＋０９２° Ｃ／２０００”Ｆ）火炎試験にも適し得ないような材料によって形成される。

火災か発生した時には、構成部品を通って生しる流体損失を阻止することか絶対 的に必要であり、したかって、本発明は液圧系統、流体系統、潤滑油系統、航空 機エンジンおよび他の航空装置に対して広い用途を有している。

池の用途としては戦車および潜水艦の如き軍用装置と、商業用または軍用の自動 車、トラック、ハスおよびあらゆる型の船舶とがある。他の可能な工業的な用途 には、化学プラント、精油所、池の燃料および油処理プラントか含まれる。

以上、本発明の特定の実施例について説明したか、種種の変更が可能であり、本 発明かこれら実施例に制限されないものと解すべきである。したがって、添付の 請求の範囲は、本発明の精神と範囲に該当するようないかなる変更例をも含むも のである。

国際調査報告 国際調査報告 ＵＳ　８９０５６２３ ＳＡ　３３４４４

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．１５分間まで１０９２℃（２０００°Ｆ）程度の高温で作動することができ 、かつ貫通通路を有する火気遮断装置において、自動閉鎖弁が前記通路内に配設 されたステンレス鋼のポペットとステンレス鋼の座とを有し、前記ポペットが機 械的に前記座へ向けて装置を通る前記通路を閉じる弁閉鎖位置に偏倚され、可融 材料よりなるスリーブの形の先端部材が該部材を貫く少なくとも一つの孔を有し て、前記ポペットの回りおよび前記座を通して装置を通る連続流体流路を供する と共に、前記ポペットヘの偏倚に抗して前記弁を開放位置に保持するように配置 され、前記座は該座の外端に前記先端部材に適合するように寸法を定めた流路と 、前記少なくとも一つの孔のある区域の前記先端部材より直径が大きい流路とを 有し、前記先端部材が前記弁を開放位置に保持している際にこの流路を通る流れ を可能にし、前記先端部材が、装着された構成部品の溶融する前に溶融するよう な材料によって形成され、この溶融後に、前記先端部材は前記大きい直径内に崩 壊し、前記偏倚により弁が閉じ、装置の残りの部分が高温性の材料によって形成 されていることを特徴とする火気遮断装置。
2. ２．１５分間までは１０９２℃（２０００°Ｆ）程度の高温で作動することがで き、かつ貫通通路を存する二方向火気遮断装置において、自由閉鎖弁が前記通路 の各端部に配設されたステンレス鋼のポペットとステンレス鋼の座とを有し、各 ポペットが該ポペットの座へ向けて装置を通る前記通路を閉じる弁閉鎖位置に機 械的に偏倚され、装置の各端部において可融材料よりなるスリーブの形の先端部 材が該部材を貫く少なくとも一つの孔を有して、前記ポペットの周囲および前記 座を通して前記装置内を通る連続流路を供し、かつ前記ポペットヘの偏倚に抗し て各弁を開放位置に保持するように配置され、各座は該座の外端にその先端部材 に適合するように寸法を定めた流路と、かつ前記少なくとも一つの孔のある区域 におけるその先端部材より直径が大きい、該座の内端へ向う流路とを有し、その 先端部材が弁を開放位置に保持している際に、該孔を通る流れを可能にし、前記 先端部材が装着された構成部品の溶融に溶融するような材料によつて形成され、 この溶融後に前記先端部分は各々がその弁座の隣接した前記大きい直径内に崩壊 して、前記偏倚により弁が閉じ、装置の残りの部分が耐高温性の材料によって形 成されている二方向火気遮断装置。
3. ３．３０００ｐｓｉまでで作動する流体管路内に装架する火気遮断装置にして、 １５分間まで１０９２℃（２０００°Ｆ）程度の高温に曝した時に、該装置を流 体が通るのを阻止するようになっており、前記装置のハウジングがその中を通る 通路を有している火気遮断装置において、端部内が前記ハウジングの少なくとも 一端に適合せしめられ、前記座が内径部分、大直径部分および開先部分を有し、 スリーブの形をなした可融先端部材がその中を通る孔を有し、前記先端部材の一 端が前記内径に適合せしめられ、かつ他端がポペットを装架するようになってお り、圧縮ばねが前記通胎内に装架され、前記ポペットを前記端部内の方に偏倚さ せるようになっており、さらに先端部材が前記ハウジング、端部内、ポペットお よび圧縮ばねを形成する材料の溶融温度より低い温度で溶融する材料によって形 成され、この先端部材が溶融した時に前記大直径部分の区域内に崩壊し、前記圧 縮ばねが前記ポペットを前記端部内の前記開先部分に対して閉じ、流体が前記通 路を通るのを阻止するように成っていることを特徴とする火気遮断装置。
4. ４．前記ハウジング、ポペットおよび座がステンレス鋼によって形成されている 請求項３記載の装置。
5. ５．前記先端部材がポリエーテルエーテルケトンサーモプラスチックによって形 成されていることを特徴とする請求項３記載の装置。
6. ６．前記ハウジングが各端部に外ねじを有し、前記流体管路内に直接装架される ようになっていることを特徴とする請求項３記載の装置。
7. ７．航空機構成部材に必要な振動および衝撃動作に適合することを特徴とする請 求項３記載の装置。
8. ８．前記圧縮ばねがステンレス鋼によって形成されることを特徴とする請求項３ 記載の装置。
9. ９．３０００ｐｓｉまでで作動する流体管路に使用される、二方向火気遮断装置 にして、約１５分間に亙りほぼ１０９２℃（２０００°Ｆ）の高温に曝された時 に、その中を流体が通るのを阻止し、かつ内部通路を有するハウジングを含んで いる火気遮断装置において、前記通路の各端部にポペットおよび関連する座が配 設されており、偏倚装置が位置決めされ、各端部の前記ポペットをその関連座の 方に向って閉鎖位置に機械的に偏倚せしめ、前記通路を閉じるようになっており 、該通路の各端部に可融先端部材が位置し、その中を通る少なくとも一つの孔が これを通して流体を流動せしめ得るようになっており、かつ前記各先端部材が対 応する端部内の前記ポペットを、該ポペット上の偏倚装置に対する開放位置に保 持するように位置決めされ、前記関連する各座が前記先端部材に適合する大きさ の外端直径と、この外端直径より大なる内端直径とを有し、前記各先端部材が対 応する端部内の前記ポペットを、開放位置に保持した時に、流体が各先端部材の 孔および前記通路を通って流動し得るようになり、かつ前記各先端部材が前記ポ ペット、座、ハウジングおよび偏倚装置を形成する材料の溶融温度より低い温度 で溶融する材料によって形成され、前記先端部材が溶融した時にこれが崩壊して 対応する端部の前記ポペットをその関連する座に触坐せしめ、流体が装置を通る のを阻止するようになっていることを特徴とする火気遮断装置。
10. １０．前記ハウジング、ポペット、座および偏倚装置がステンレス用によって形 成され、かつ前記先端部材がポリエチルエチルケトン　サーモプラスチックによ って形成されていることを特徴とする請求項９記載の装置。