JPH06249351A

JPH06249351A - 遮断装置

Info

Publication number: JPH06249351A
Application number: JP3702493A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Ozawa; 泰夫小澤
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1993-02-25
Filing date: 1993-02-25
Publication date: 1994-09-06

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は管路内を給送される流体の圧力を利
用して管路途中に設けられた遮断弁を閉弁動作するよう
構成した遮断装置を提供することを目的とする。【構成】遮断装置は、流体が給送される給送管路１を
遮断する遮断弁８と、給送管路１より分岐した分岐管路
１３，１７からの一次圧力と二次圧力との圧力差により
遮断弁８を閉弁駆動する駆動部９と、第一の分岐管路１
３と第二の分岐管路１７とを切換え、駆動部９に供給す
る電磁弁１５と、給送管路１の二次圧力を検出する圧力
スイッチ１８と、圧力スイッチ１８により給送管路１の
二次圧力が予め設定された設定値に達したことが検出さ
れたとき、電磁弁１５を切換えさせて分岐管路１３より
二次圧力を駆動部９に供給して遮断弁８を閉弁動作させ
る制御装置１９と、よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は遮断装置に係り、特に管
路内を給送される流体の圧力を利用して閉弁動作するよ
う構成した遮断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば都市ガスを給送する管路には、下
流側に供給される２次圧力を予め設定された所定圧力に
制御するガバナとよばれる圧力制御弁が配設されてい
る。さらに、上記圧力制御弁の故障等により２次圧力が
規定圧力以上に昇圧したときは、これを検出して自動的
に上記管路を遮断する遮断装置が管路に配設されてい
る。

【０００３】従来の遮断装置としては、例えば２次圧力
が規定圧力以上に昇圧したことが検出されると、液化ガ
スが封入されたガスボンベを開封してアクチュエータに
駆動源となる高圧ガスを供給することにより弁体が閉弁
駆動されて管路を遮断する遮断弁がある。

【０００４】又、上記ガスボンベの代わりに電磁ソレノ
イドを取り付け、電磁ソレノイドの駆動力により弁体を
閉弁駆動させる構成とされた遮断弁がある。

【０００５】ところが、上記遮断弁では、液化ガスが封
入されたガスボンベ又は電磁ソレノイドが必要となり、
保守点検時のメンテナンスが面倒であるばかりか、ガス
ボンベを使用する場合には、一度閉弁動作するとその都
度ガスボンベを交換しなければならない。そのため、上
記のような遮断弁に代わって管路内のガス圧力を利用し
て弁体を閉弁駆動する装置が考えられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記のよう
に管路内のガス圧力を利用して弁体を閉弁駆動する遮断
装置では、弁体を駆動するアクチュエータにガスが供給
された後、弁体を開弁位置に戻す際、アクチュエータ内
のガスが外部に排気されるようになっている。その場
合、可燃性のガスが漏れることになるので、漏れたガス
に引火しない様に注意しなければならず、安全性を確保
することが難しいといった課題がある。そこで、本発明
は上記課題を解決した遮断装置を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】流体が給送される管路
と、該管路に配設され、上流側管路内の一次圧力に対し
て下流側管路内の二次圧力を所定の圧力以下に制御する
圧力制御弁と、前記管路を開又は閉とする遮断弁と、前
記上流側管路より分岐した第一の分岐管路と、前記下流
側管路より分岐した第二の分岐管路と、二つの入力ポー
トと一つの出力ポートとを有し、前記第一の分岐管路及
び前記第二の分岐管路が各入力ポートに夫々接続され、
前記第一の分岐管路からの一次圧力又は前記第二の分岐
管路からの二次圧力のいずれか一方の圧力を出力ポート
に選択的に供給する駆動制御弁と、一端が前記第一の分
岐管路又は前記第二の分岐管路のいずれか一方に接続さ
れた第三の分岐管路と、一端が前記駆動制御弁の出力ポ
ートに接続された第四の分岐管路と、前記第三の分岐管
路の他端が接続された第一の室と、前記第四の分岐管路
の他端が接続された第二の室とを有し、前記第一の室と
前記第二の室との圧力差により、前記遮断弁を閉弁駆動
させる駆動部と、異常を検出するための異常検出手段
と、通常時、第四の分岐管路に導かれる圧力が第三の分
岐管路に導かれた圧力と同一となるように前記駆動制御
弁を制御すると共に、前記異常検出手段により異常が検
出された場合には、前記駆動部に前記圧力差を生じさせ
る様に、前記駆動制御弁を制御する駆動部制御手段とを
具備してなる。

【０００８】

【作用】異常検出手段により異常が検出された場合に
は、駆動制御弁が切換わり駆動部の第一の室と第二の室
とに圧力差を生じせしめ、この圧力差により遮断弁を閉
弁駆動し、駆動制御弁の復帰により駆動制御弁及び第
三，第四の分岐配管を介して第一の室と第二の室とを連
通させ、第一の室の圧力と第二の室の圧力とを一瞬に同
圧とすることができるため、駆動源を別個に設ける必要
がないばかりか、遮断弁を閉弁させるのに使用された流
体を外部に流出させずに管路に戻すことができる。ま
た、遮断弁の遮断復帰時には同圧とすることができるた
め、すぐに、かつ、容易に遮断弁の開弁操作を行なうこ
とができる。

【０００９】

【実施例】図１に本発明になる遮断装置の第１実施例の
構成図を示す。同図中、１は給送管路を示す。給送管路
１は例えば、都市ガス等の給送を行なう管路で、上流側
にガスの供給源が配設され、都市ガスは下流側に給送さ
れる。

【００１０】給送管路１には上流側と下流側との間に、
下流側の圧力となる二次圧力Ｐ₂を予め設定された設定
圧力に制御する圧力制御弁２が配設されている。この圧
力制御弁２は上部に弁体（図示せず）を駆動するアクチ
ュエータ部３を有し、アクチュエータ部３には下流側の
給送管路１ｂから分岐した分岐管路４を介して給送管路
１ｂ内の二次圧力Ｐ₂が導入されるダイアフラム室５を
画成するダイアフラム６が設けられている。ダイアフラ
ム６はバネ７の押圧力とダイアフラム室５内の圧力とが
釣合う位置に変位して二次圧力Ｐ₂が設定圧力になるよ
うに弁開度を調整する。従って、圧力制御弁２の設定圧
力は、上記バネ７のバネ力を変更することにより任意の
圧力に設定することができる。

【００１１】圧力制御弁２の上流側の給送管路１ａに
は、遮断弁８が配設されている。本実施例の遮断弁８は
例えばボール弁構造となっており、弁体（図示せず）に
連結された弁軸８ａが９０度回動すると開弁から閉弁に
切り換わる構成である。

【００１２】９は遮断弁８を閉弁駆動する駆動部であ
り、シリンダ１０とピストン１１とよりなる。ピストン
１１はシリンダ１０を右室１０ａと左室１０ｂとに隔絶
してなり、連結棒１２と結合される。一端がピストン１
１に連結された連接棒１２の他端は遮断弁８の弁軸８ａ
に連結される。遮断弁８はピストン１１がＡ方向に移動
しているとき開弁し、ピストン１１がＢ方向に移動した
とき閉弁する。

【００１３】シリンダ１０の左室１０ｂには分岐管路
（第二の分岐管路）１３から分岐した管路１６（第三の
管路）が接続され、左室１０ｂを下流側給送管路１ｂの
圧力Ｐ ₂とする。シリンダ１０の右室１０ａには圧導管
路１４（第四の管路）の一端が接続される。圧導管路１
４の他端は電磁弁１５の出力ポートに接続される。

【００１４】電磁弁１５はソレノイド１５ａとリターン
用のバネ１５ｂとを有するスプリングリターン弁で、２
つの入力ポートを有し、ソレノイド１５ａが励磁された
とき一方の入力ポート（第１の入力ポート）と出力ポー
トの連通を遮断し、他方の入力ポート（第２の入力ポー
ト）と出力ポートとを連通し、また、ソレノイド１５ａ
が消磁されたとき一方の入力ポート（第１の入力ポー
ト）が出力ポートとを連通し、他方の入力ポート（第２
の入力ポート）と出力ポートとの連通を遮断する３ポー
ト２位置切換弁である。

【００１５】電磁弁１５の２入力ポートのうち一方の入
力ポート（第１の入力ポート）には下流側給送管路１ｂ
から分岐した分岐管路１３が接続される。また、他方の
入力ポート（第２の入力ポート）には上流側給送管路１
ａから分岐した分岐管路１７が接続される。通常、電磁
弁１５は一方の入力ポート（第１の入力ポート）が出力
ポートと接続され、他の入力ポート（第２の入力ポー
ト）は閉弁されており、シリンダ１０の右室１０ａ、左
室１０ｂ共には下流側の分岐管路１３を介して二次圧力
Ｐ₂のみが導入されている。よって、シリンダ１０の右
室１０ａと左室１０ｂとは同圧となっているため、ピス
トン１１は通常遮断弁８を開弁する位置で停止してい
る。

【００１６】１８は異常検出手段となる圧力スイッチ
（異常検出手段）で、下流側の給送管路１ｂに設けら
れ、二次圧力Ｐ₂の圧力値が所定の値以上になると電気
接点がオンし、オン信号を出力する。

【００１７】１９は制御手段となる制御装置で、圧力ス
イッチ１８からのオン／オフ信号に応じて上記電磁弁１
５のソレノイド１５ａに駆動信号を供給する。

【００１８】また、制御装置１９には手動スイッチ等が
設けられており、手動スイッチ等の操作により各種制御
が行なえる構成とされている。特に手動スイッチを操作
することによりソレノイド１５ａに駆動信号を所定時間
供給し、異常時以外にも遮断弁８の遮断制御が行なえる
構成とされている。

【００１９】図２に制御装置１９の動作フローを示す。
制御装置１９では下流側給送管路１ｂの圧力が所定値よ
り大きいと、圧力スイッチ１８がオンし、下流側給送管
路１ｂの圧力が所定値より小さいと、圧力スイッチ１８
がオフすることから、圧力スイッチ１８からのオン／オ
フ信号より下流側給送管路１ｂの圧力を判別する（ステ
ップＳ１）。

【００２０】ステップＳ１で下流側給送管路１ｂの圧力
が所定値以上となり、圧力スイッチ１８がオンになり、
制御装置１９にオン信号が供給されると、制御装置１９
はソレノイド１５ａに駆動信号を供給し、ソレノイド１
５ａを励磁する（ステップＳ２）。

【００２１】ステップＳ２でソレノイド１５ａが励磁さ
れ、電磁弁１５が駆動され、後述する動作により遮断弁
８が閉弁する。制御装置１９は遮断弁８の閉弁が終了す
る所定の時間が経過するまで、ソレノイド１５ａに駆動
信号を供給し続け、ソレノイド１５ａを励磁させ続ける
（ステップＳ３）。

【００２２】弁８の開弁が終了するのに制御装置１９は
遮断解除操作が十分な所定の時間経過後ソレノイド１５
ａへの駆動信号の供給を停止して、ソレノイド１５ａを
非励磁状態とする（ステップＳ４）。ステップＳ４でソ
レノイド１５ａを非励磁状態とすることにより後述する
動作により遮断弁８を開弁可能な状態となる。

【００２３】ここで、上記構成になる遮断装置の動作に
ついて図３及び図４と共に説明する。

【００２４】圧力制御弁２は前述したようにアクチュエ
ータ部３に給送管路１ｂ内の二次圧力Ｐ₂が導入される
と、ダイアフラム６がバネ７の押圧力とダイアフラム室
５内の圧力とが釣合う位置に変位して二次圧力Ｐ₂が設
定圧力になるように弁開度を調整する。ところが、例え
ば圧力制御弁２がアクチュエータ部３の故障等により弁
が開いたまま圧力制御できなくなると、二次圧力Ｐ₂が
昇圧して次第に一次圧力Ｐ₁に近づく。

【００２５】二次圧力Ｐ₂が予め決められた上限圧力に
達すると、圧力スイッチ１８がオンする。圧力スイッチ
１８がオンすると、制御装置１９にオン信号が供給され
る。制御装置１９はオン信号が供給されると、電磁弁１
５のソレノイド１５ａに駆動信号を供給する。駆動信号
によりソレノイド１５ａが励磁され、電磁弁１５は図３
に示すように出力ポートと入力ポートとの接続を第１の
入力ポートから第２の入力ポートに切換える。

【００２６】そのため、給送管路１ｂに接続され左室１
０ｂと同圧の圧力Ｐ₂とされていた右室１０ａが給送管
１ａと接続される。したがって給送管路１ａの一次圧力
Ｐ₁が上流側の分岐管路１４を介してシリンダ１０の右
室１０ａに導入され、右室１０ａ内の圧力が圧力Ｐ₂→
Ｐ₁に昇圧される。その結果、シリンダ１０の右室１０
ａが圧力Ｐ₁となると左室１０ｂの圧力Ｐ₂は右室の圧
力Ｐ₁より小（Ｐ₁＞Ｐ₂）であるため、ピストン１１
は右室１０ａと左室１０ｂとの圧力差によりＢ方向に移
動する。ピストン１１の駆動力は遮断弁８の弁軸８ａに
伝達され、遮断弁８は閉弁動作して給送管路１を遮断す
る。これにより、二次圧力Ｐ₂が上限圧力以上に昇圧す
ることが防止され、各家庭への供給圧力が異常に昇圧す
ることが防止される。

【００２７】異常が解消された後は、遮断弁８の遮断解
除作業が行なわれる。

【００２８】遮断解除作業は手動で行なわれる。

【００２９】制御装置１９は異常検出後、所定時間経過
した後では、ソレノイド１５ａへの駆動信号供給を停止
しており、図４に示すように電磁弁１５はバネ１５ｂに
より駆動され、給送管路１ｂの分岐管路１３と接続され
た分岐管路１６とピストン１０の右室１０ａとを接続し
ている。したがって、ピストン１０の右室１０ａ内の余
剰ガスは管路１４→電磁弁１５→分岐管路１３を介して
給送管路１ｂに排気され、右室１０ａは左室１０ｂと同
圧の圧力Ｐ₂とされている。このとき、右室１０ａと左
室１０ｂとが同圧の圧力Ｐ₂となっても、ピストン１１
は開弁位置に保持されたままであり、次に手動操作によ
り遮断弁８の弁軸８ａが開弁方向矢印Ａ方向に操作さ
れ、遮断弁８は開弁する。このとき、右室１０ａと左室
１０ｂとは電磁弁１５及び管路１３，１４，１６を介し
て連通して、同圧Ｐ₂となっているため、弁軸８ａの操
作は容易に行ない得る。

【００３０】上記遮断装置によれば、二次圧力Ｐ₂が異
常に昇圧したとき、給送管路１の圧力を利用して遮断弁
８を閉弁させることができ、駆動部９の構成が簡略化で
きるとともに、ピストン１１を駆動するためにシリンダ
１０に導入されたガスが給送管路１に戻される構成であ
り、外部に排気せずに済み安全性が向上している。

【００３１】また、圧力制御弁２が修理されて正常な圧
力制御が可能になると、遮断弁８は手動操作により開弁
状態に復帰される。この復帰操作はピストン１１をＡ方
向に移動させることにより行われる。このとき、シリン
ダ１０の右室１０ａと左室１０ｂとは電磁弁１５を介し
て連通しているので、同圧のＰ₂となるため、ピストン
１１は、比較的小さい操作力で移動できる。尚、本実施
例では遮断弁８による遮断後所定時間経過すると、電磁
弁１５のソレノイド１５ａの励磁を停止しているが、こ
れに限るものではなく、例えば復帰スイッチを設けてお
き、この復帰スイッチが手動操作された場合に、ソレノ
イド１５ａの励磁を停止する様構成しても良い。

【００３２】図５に本発明の第２実施例の構成図を示
す。同図中、図１と同一構成部分には同一符号を付し、
その説明は省略する。

【００３３】図５において、シリンダ１０の右室１０ａ
は給送管路１ａを分岐した分岐管路１７と接続され、シ
リンダ１０の左室１０ｂは接続管路１４を介して電磁弁
１５の出力ポートに接続されている。

【００３４】また、電磁弁１５のソレノイド１５ａ励磁
時に出力ポートと連通する第１の入力ポートには分岐管
路１３が接続され、電磁弁１５のソレノイド１５ａが非
励磁状態に出力ポートと連通する第２の入力ポートには
給送管路１ａより分岐した分岐管路１７が接続される。

【００３５】このような構成とされた第２実施例の場
合、二次圧力Ｐ₂が予め決められた上限圧力に昇圧する
と、制御装置１８は第１実施例と同じ動作をし電磁弁１
５のソレノイド１５ａを励磁する。電磁弁１５はソレノ
イド１５ａが励磁されると、シリンダ１０の左室１０ｂ
と圧力Ｐ₂の下流側給送路１ｂに接続された分岐管路１
３とを接続する。

【００３６】このとき、シリンダ１０の右室１０ａは常
に圧力Ｐ₁の上流側給送路１ａの分岐管路１７と接続さ
れているため、右室１０ａが圧力Ｐ₁、左室１０ｂが右
室１０ａの圧力Ｐ₁より小さい圧力Ｐ₂（Ｐ₁＞Ｐ₂）
となり、この圧力差によりピストン１１が矢印Ｂ方向に
移動して遮断弁８が駆動され閉弁される。

【００３７】以上のように本実施例は通常はシリンダ１
０の右室１０ａ及び左室１０ｂに一次圧Ｐ₁を導入して
おき、異常時に左室１０ｂに二次圧Ｐ₂（＜Ｐ₁）を導
入することにより遮断弁８の駆動を行なっており、第１
実施例と同様な効果が得られる。

【００３８】尚、上記各実施例では、二次圧力Ｐ₂が上
限圧力に昇圧したことを検出する圧力スイッチ１８が異
常検出手段として機能したが、これに限らず、異常検出
手段としては例えば圧力の異常低下、地震、火災等の異
常が発生したときに操作される手動式のスイッチ、異常
な温度上昇を検知する温度センサ、火災による煙を検出
する煙センサ、一次圧力の低下を検出する圧力センサ、
二次圧力の低下を検出する圧力センサ、地震発生を検出
する地震センサ等を異常検出手段として使用しても良い
のは勿論である。

【００３９】又、上記各実施例では、都市ガスを給送す
る場合を一例として説明したが、これに限らず、他の気
体あるいは液体を給送する管路に用いてもよいのは勿論
である。

【００４０】又、上記各実施例では、遮断弁８を圧力制
御弁２の上流側に配設したが、遮断弁８を圧力制御弁２
の下流側に設ける構成としても良い。

【００４１】又、上記各実施例では、二次圧力Ｐ₂が上
限圧力に昇圧した場合、遮断弁８を閉弁させる構成を一
例として挙げたが、二次圧力Ｐ₂が下限圧力に降圧した
場合に遮断弁８を閉弁させる構成にも適用できる。

【００４２】

【発明の効果】上述の如く、本発明になる遮断装置は、
異常検出手段により異常が検出された場合には、弁が開
弁して駆動部に圧力差を生じせしめ、この圧力差により
遮断弁を閉弁駆動することができるため、駆動源を別個
に設ける必要がないばかりか、遮断弁を閉弁させるのに
使用された流体を外部に流出させずに管路に戻すことが
でき、安全性を高めることができる。

【００４３】また、遮断弁の閉弁後、遮断弁を再び開弁
状態に復帰させる場合、駆動部の圧力差を駆動制御弁を
切換えることにより同圧とすることができると共に、管
路により右室と左室とを連通させることにより同圧とさ
れているため、小さな力で容易に遮断弁を開弁させるこ
とができる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の構成図である。

【図２】本発明の第１実施例の制御装置の動作説明図で
ある。

【図３】本発明の第１実施例の動作説明図である。

【図４】本発明の第１実施例の動作説明図である。

【図５】本発明の第２実施例の構成図である。

【符号の説明】

１給送管路２圧力制御弁３アクチュエータ部５ダイアフラム室６ダイアフラム８遮断弁９駆動部１０シリンダ１１ピストン１３，１７分岐管路１５電磁弁１８圧力スイッチ１９制御装置１４，２１圧導管路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体が給送される管路と、該管路に配設され、上流側管路内の一次圧力に対して下
流側管路内の二次圧力を所定の圧力以下に制御する圧力
制御弁と、前記管路を開又は閉とする遮断弁と、前記上流側管路より分岐した第一の分岐管路と、前記下流側管路より分岐した第二の分岐管路と、二つの入力ポートと一つの出力ポートとを有し、前記第
一の分岐管路及び前記第二の分岐管路が各入力ポートに
夫々接続され、前記第一の分岐管路からの一次圧力又は
前記第二の分岐管路からの二次圧力のいずれか一方の圧
力を出力ポートに選択的に供給する駆動制御弁と、一端が前記第一の分岐管路又は前記第二の分岐管路のい
ずれか一方に接続された第三の分岐管路と、一端が前記駆動制御弁の出力ポートに接続された第四の
分岐管路と、前記第三の分岐管路の他端が接続された第一の室と、前
記第四の分岐管路の他端が接続された第二の室とを有
し、前記第一の室と前記第二の室との圧力差により、前
記遮断弁を閉弁駆動させる駆動部と、異常を検出するための異常検出手段と、通常時、前記第四の分岐管路に導かれる圧力が前記第三
の分岐管路に導かれた圧力と同一となるように前記駆動
制御弁を制御すると共に、前記異常検出手段により異常
が検出された場合には、前記駆動部に前記圧力差を生じ
させる様に、前記駆動制御弁を制御する駆動部制御手段
と、よりなることを特徴とする遮断装置。