JPH07505942A - 破裂ディスク感知組立体 - Google Patents

破裂ディスク感知組立体

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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】 破裂ディスク感知組立体 〔技術分野〕 本発明は、雰囲気圧において又は雰囲気圧以上において作動する流体システt、 のリリーフボートを閉鎖する破裂ディスクに関し、特に破裂ディスクか破裂する 時を感知するだめの組立体に関する。
〔背景技術〕
破裂ディスクは業界では安全装置として普通は使用される。閉鎖システムが過剰 圧状態から解放されたことを表示するために、破裂ディスクは感知装置と共に作 動する。流体システムが正又は負のいずれの圧力ンステムであっても、破裂ディ スクは所定圧(又は真空)に達すると破裂して圧力を解放する機能をする。破裂 ディスクはセンサ及び信号装置に連結され、その信号装置は破裂ディスクが破裂 したことをオペレータに警報する。ディスク及びセンサのデザインや使用される 材料は異なるか、典型的にリリーフボートの流体の流れを遮断する内部感圧性膜 部分を囲む外部環状取付は部分を有している。破裂ディスクと共に作動する典型 的なセンサ及び信号装置は、破裂ディスクか破裂し且つ電気回路を開いて、例え ば監視ステーションにおいて信号を出す時に作動を始める。
〔発明の開示〕
本発明には利点かあり、改良された一体型破裂ディスク及びセンサ組立体を提供 する。センサ及び破裂ディスクを工場で組み立てられた単一ユニットに一体化す ることで、顧客に出荷される前に工場検査によって確かな高品質を得ることがで きる。これによって組立手順か簡単になり、従って取付は中の手違いや損傷の危 険性を減少できる。この破裂ディスクが工場を出ると、標準パイプのフランジの 間に直ぐに簡単に取り付けるられるようになっている。ディスク組立体はいしる ことができないようになっており、破裂後に閉鎖回路を偶然整備してしまったこ とで誤信号を出す危険性を十分減少できる。
利点ある本発明を達成するために、破裂する感圧性膜部分と外周面とを有する、 伝導性材料、好ましくはグラファイトからなる破裂ディスクと、感圧性膜部分に 取り付けられる第1伝導体と、外周面に取り付けられる第2伝導体とを具備する 一体型破裂ディスク及びセンサ組立体が提供される。これら第】伝導体及び第2 伝導体は破裂ディスクを通って完全な回路を形成するのに適しており、つまり破 裂ディスク自体は、感圧性膜部分が破壊又は破裂する時に回路が開かれるような 完全な回路の部分である。従って回路が開かれることによって警報又は警告シス テムへ信号が伝達され、破裂ディスクか破裂したことを表示する。
本発明の好ましい実施例においては、中央の感圧性膜部分より実質的に厚く且つ その感圧性膜部分と一体的に設けられる外部環状支持部分か使用される。好まし い構造においては、感圧性膜部分は外周部分の半径方向の1つの端部面と同一面 にある。好ましくはワイヤの第1伝導体が破裂ディスクの破裂後に接触する破裂 ディスクの全ての面に絶縁被覆かなされる。破裂後のディスクの面と第1ワイヤ とが不注意にも接触してしまって回路を閉じてしまうのを防ぐ他の被覆が使用さ れるけれども、テフロン(商標名)が好ましい被覆である。また好ましい実施例 においては、支持、強度及び耐久性をディスク構造に付加するために外周面の周 りに配置される外部ケース、好ましくは鋼のような金属ケースが使用される。
本発明は簡単に取り付けられる破裂ディスクを提供する。このために、2つの伝 導体の端子部分は破裂ディスクの外周面に取り付けられる連結ハウジングに収容 される。この連結ハウジングは、破裂ディスクか典型的に取り付けられる標準パ イプのフランジの邪魔にならないように、破裂ディスク自体より好ましくは厚く ない。好ましい実施例においては、ワイヤの伝導体は連結ハウジングから延びる 二線ケーブルに収束し、警告システムへ接続されるのに適した端部で終端する。
好ましい実施例においては、2つの正面環状ガスケット(face t。
face annular gaskets)かハウシングのベント側の端部面 に配置される。1つの環状ガスケットは反対の端部面に配置される。本実施例の 破裂ディスクの感圧性膜部分に取り付けられる伝導体は、破裂ディスクの外部周 囲から、例えば連結ボックスから破裂ディスクのベント側の2つの環状ガスケッ トの間を通り、破裂ディスクの感圧性膜部分に取り付けられる。間を伝導体か延 びる2つの環状ガスケットによって、破裂ディスクと環状ガスケットとか両側の パイプのフランジの間に締められる時の良好なシールシステムか確実にされる。
好ましくはワイヤである少なくとも第1伝導体は、単に感圧性膜部分に接触して いるというよりも、物理的に取り付けられていることが必要である。こうするこ とによって、製造者は、伝導体を感圧性膜部分に電気的に確実に接触させること ができ、それが取り付けられる状態と同し状態でユニットの事前検査を行うこと ができ、そして外部の材料や、ワイヤのねしれによる接触不足、ユニットの不適 切な取付け、振動そしてそのようなことがらそれを隔離しておくことによって完 全に接触しつつけることを確実にすることが可能である。好ましい実施例におい ては、ワイヤを感圧性膜部分に取り付けるために、電気伝導性のある接着剤が使 用される。
本発明のこれら及び他の特徴は以下の詳細な説明からより明らかになるであろう 。
〔図面の簡単な説明〕
図1は本発明の単−型のディスク組立体の線図的断面図である。
図1aは本発明の逆型のディスク組立体の線図的断面図である。
図2は連結破裂ディスクの線図的分解図である。
図3は本発明を具体化したディスクの部分断面略図である。
図4は典型的な取付は状態にある図1のディスクの線図的断面図である。
〔発明を実施するための最良の形態3 図面に本発明の好ましい実施例を示しである。それは電気伝導性のある破裂ディ スク10と一体的な外側ケーブル20との組立体8と、破裂ディスクを通って電 流を伝導するための電気伝導性のある第1ワイヤ26及び第2ワイヤ28と、信 号回路に接続するためにワイヤが延びて出ている連結ハウジング34と、ガスケ ット64.68.72とを具備する。
本発明の破裂ディスク10は環状支持部分12と感圧性膜部分14とを具備する 。破裂ディスクの環状支持部分は破裂ディスクの感圧性膜部分の軸線方向へ厚さ より厚くなった環状の基部を形成する。
感圧性膜部分14は環状支持部分12と一体的に設けられる。感圧性膜部分の外 面は環状支持部分の1つの端部面と一体的に設けられ且つ同一面にある。感圧性 膜部分の外面を含むこの端部面は図1では感圧性膜部分15として、図1aでは 感圧性膜部分15aとして参照している。破裂ディスクの反対端部は感圧性膜部 分の直径と等しい直径の円筒形凹部の周りに環状面16を形成する。従って破裂 ディスク10は円筒形であり、感圧性膜部分が部分的に円筒の半径方向の端部面 を形成しており、これはその円筒の残りの部分よりも軸線方向へ薄くなっている 。
破裂ディスクに対して強度、支持及び耐久性を付加するために、外部ケース20 、典型的には金属ケースによって、電気伝導性があり且つ構造的に支持関係で破 裂ディスクの環状支持部分12の外周面22を囲んでいる。この外部ケースは破 裂ディスク1oと一体的に設けられる円筒であり、且つ破裂ディスク10と実質 的に同じ軸線方向の寸法である。
1つの二線ケーブル24からの第1絶縁ワイヤ26及び第2絶縁ワイヤ28は破 裂ディスク10と電気伝導的に接触している。第1ワイヤ2Gは破裂ディスクの 感圧性膜部分14に伝導的に取り付けられる。このワイヤは、感圧性膜部分15 .15aに電気伝導性接着剤30で感圧性膜部分に取り付けられる。第2ワイヤ 28は適切な固定具によって、示した好ましい実施例においては、連結ハウジン グ34の側部を取り付けるのにも役立つネジ32によって金属ケースの外周面2 0aに電気伝導的に取り付けられる。
図2で最もよく分かるように、連結ハウジング34は二線ケーブル24の入力端 部から延びる第1ワイヤ及び第2ワイヤの一部を受けるために破裂ディスク10 の金属ケース部分20の外周面20aに取り付けられる。連結ハウジングは、こ の連結ハウジングを破裂ディスクへ取り付けるために配置される穴38を有する 側部側フランジ36を有する実質的に正方形又は長方形のボックスである。連結 ハウシングは折り畳まれたステンレス鋼のようなシート材から形成される。外周 面20aに取り付けられる時には連結ハウジングは破裂ディスクの軸線方向の寸 法より厚くない。ノツチ4oは、図1の感圧性膜部分15に対し、又は逆型の場 合には図1aの環状面16に対し平行で且つ連結部に近い方の連結ハウジングの 面39に配置される。ノツチは、連結ハウジングが取り付けられる時に外周面2 0aに当接する面39の縁部42に配置される。ノツチは、金属ケースの外周面 と、第1ワイヤ26か感圧性膜部分15.15aへの途中に通る連結ハウジング との間に空間140を提供する。連結ハウジングの空間は図1のシリコン化合物 35で満たされている。
第1ワイヤ26及び第2ワイヤ28は金属ケースの外周面20aに対し平行な連 結11ウシング34の面48の開口部46を通って連結ハウジングに入る。入カ ニ線ケーブル24はその開口部において連結ハウジングと通じている。面48は 、面48の縁部52から略中央へ延びて開口部46において終端する側部溝50 を有する。側部溝は入カニ線ケーブルを受けるのにも役立つので、第17・イヤ 及び第2ワイヤは開口部46を通って連結ハウジングへ入る。入カニ線ケーブル か側部溝に沿って配置されて、延在する第1ワイヤ及び第2ワイヤを有する端部 か開口部46に配置されると、面プレート54か二線ケーブル上に配置され、面 48に取り付けられる。示されるように、面プレートは4つの面プレートネジ5 6で取り付けらねる。連結ハウジングの内側においては、第1ワイヤがノツチ4 0によって形成される空間140を通って連結ハウジングから外へ出て、第2ワ イヤは外周面20aに取り付けられる。示されるように、第2ワイヤは連結ハウ ジングの側部フランジ36を取り付ける固定具32によって外周面に取り付けら れる。上述したように、第1ワイヤは電気伝導性接着剤30によって感圧性膜部 分15.15aに取り付けられる。ケーブルは連結ハウジングから短い距離だけ 延びて離れており、ケーブルが接続される信号又は警告システムに適合する適切 な機械的且つ電気的なコネクタが取り付けられる末端部(図示せず)において終 端する。
破裂ディスクが電気伝導性であるので、二線ケーブルの末端部の第1ワイヤ及び 第2ワイヤか電気警告システムに伝導的に接続される時に、電流は警告システム から一方のワイヤを通り、破裂ディスク自体を通り、他方のワイヤまで流れ、電 気警告システムに戻ることか可能であり、従って警告システムと共に完全な回路 が形成される。通常の使用においては、破裂ディスクの感圧性膜部分か破裂する と、一方のワイヤから、破裂ディスクを通り、他方のワイヤへの電流の流れは、 第1ワイヤ及び破裂ディスクの感圧性膜部分が破裂ディスクと電気的に接触され ていない理由で、遮断される。破裂ディスク自体は電流が流れる回路の一部を形 成してはいない。
感圧性膜部分か破裂する時に回路か開かれたままであることを確実にするために 、第1ワイヤか接触している破裂した破裂ディスクの面は、環状支持部分の内部 周囲面62と、感圧性膜部分15.15aと、破裂ディスクの環状面16とに提 供された絶縁被覆で被覆される。従って、これらの面の1つと第1ワイヤとの偶 然の接触によって破裂後に回路が閉ざされることはない。
破裂ディスク組立体は、破裂ディスクが使用環境、つまりパイプのフランジの間 に取り付けられる時のためのガスケットを含む。第1ベント側ガスケツト64及 び第2ベン(・側がスケット68が破裂ディスク組立体の部分として破裂ディス クの感圧性膜部分15.15aに設けられる。第1ベント側ガスケツト及び第2 ベント側ガスケツトの寸法は実質的に同一であり、破裂ディスク及び金属ケース と実質的に等しい外径であるう各ベント側ガスケットは1つの面に感圧性接着剤 を有するので、これらは、破裂ディスクの環状支持部分12及び20の感圧性膜 部分15、又は逆型組立体の場合には環状面16にしっかりと取り付けられる。
破裂ディスク組立体を組み立てる時に、第1ベント側ガスケツト64は感圧性接 着剤によって破裂ディスクの支持部分12及び20の感圧性膜部分に直接取り付 けられる。それから第1ワイヤは、連結ハウジングから空間140を通って第1 ベント側ガスケツトを横切り、感圧性膜部分へ延ばされて、そこで電気伝導性接 着剤30によって取り付けられる。それから第2膜面ガスケットは第1ガスゲツ トと第1ワイヤとの頂部に配置されて、感圧性接着剤によって所定位置に保持さ れる。
破裂ディスクの反対の端部においては、1つの環状圧力側ガスケット72か、ガ スケットの面に配置された感圧性接着剤によって破裂ディスクの環状支持部分の 、図1においては環状面16に、図1aにおいては膜面15に取り付けられる。
このガスケットはまた破裂ディスク及び金属ケースの直径と実質的に等しい直径 を有するが、組み合わされたベント側ガスゲットの軸線方向の厚さと実質的に等 しい厚さを有する。
破裂ディスクは、加圧流体システムの従来の圧力又は真空リリーフ導管に取り付 けられるようになっている。図4の例によって、多数部品のベントパイプ組立体 74を示している。ベントパイプ76.78の2つの部分は、破裂ディスクとガ スケットを受けるように間を開けて設けられた隣接対面パイプフランジ80.8 2を有する。
パイプフランジは間を開けて離れて設けられているので、破裂ディスクとガスケ ットとをその間に保持することができる。ベントパイプ76の第1部分は加圧/ 真空システムの一部を構成しており、ベントパイプ78の第2部分は、外界へ又 は安全流出システムへ導くリリーフ導管を構成している。
破裂ディスクは取付けの前に工場で組み立てられる。取付けのために顧客に受け 取られると、破裂ディスク組立体は連結ハウジングを有する破裂ディスク及びケ ースと、ワイヤと、それに取り付けられるガスケットとを具備する。図4で示し た単一型破裂ディスク組立体を取り付けるためには、パイプフランジの間にそれ を配置する。
取り付けられた環状面ガスケット72を有する環状面16が第1べントパイプ部 分76のパイプフランジ80に対し5て配置されるので、膜面の環状支持部分は 第2ベントパイプ部分78のパイプフランジ82に対して取り付けられる。従っ て適切に取り付けられると、取り付けらねたガスケットを有する環状面の環状支 持部分はシステムの加圧/n空部分のフランツに対して取り付けられ、ガスケッ トを有する膜面の環状支持部分はベントパイプのリリーフ導管部分のフランジに 対して取り付けられる。所定位置に取り何けられると、パイプのフランジはボル ト84によって互いに向かって締められ、従って流体密にこれらの間に破裂ディ スクとガスケツi・とを挟む。逆型もまた工場で組み立てられるので、図1aで 分かるようにガスケットを逆にすることによって簡単に取り付けられる。
図3から分かるように、破裂ディスク組立体は単一層を形成しており、取り付け られる時には比較的薄い組立体である。ベントパイプの第1部分の圧力(又は真 空)かシステムの所定のレベル、つまり破裂ディスクの所定のレベルを越えると 、感圧性膜部分14が破裂(又は真空の場合は内側へ破裂)し、従って第1ワイ ヤから破裂ディスクを通って第2ワイヤへの回路を開く。回路を開くことは破裂 ディスクか破袋したことを表示するための表示手段を始動する。
例によると、2.76ケーンハール(bar g) (40ゲージps+)の圧 力において破裂するように設定された普通の10.16cm(4インチ)のグラ ファイト破裂ディスク組立体か好ましかった。
グラファイトの破裂ディスクの外i子は14.61cm(5,75インチ)であ った。グラファイトの破裂ディスクの外周面を囲んでいる鋼ケースは17.i5 cm(6,75インチ)の直径であった。
鋼ケースは、フェノール又はエポキシ樹脂結合剤と混ぜ合わされたカーボアルコ ア(Carbo−Alkor)粉末のような伝導性のある炭素粉末からなる炭素 質の接着剤によってグラファイトの破裂ディスクに取り付けられた。この破裂デ ィスクの感圧性膜部分は、軸線方向の厚さか約0. 44 cm (0,1フイ ンチ)であり、直径がlO,2cm(40インチ)であった。環状支持部分は軸 線方向の厚さが約2.2cm(0,875インチ)であった。
ガスケットは非アスベスト材料から作り、1つの側に感圧性接着剤を付けた。各 ガスケットの外径は実質的に等しく、約17.1cm(6,75インチ)であっ た。環状面ガスケットの軸線方向の厚さか約0.3cm(0,12インチ)であ ったのに対し、各々の膜面ガスケットの軸線方向の厚さは約0.] 5 cm  (0,06インチ)であった。
連結ハウジングはステンレス鋼から作成され、ネジで破裂ディスクの剤周面に取 り付けられた。取付けフランジを含む連結ハウジングの全体の横方向の長さは、 約6.03cm(2,3フインチ)であった。連結ハウジング部分自体の横方向 の長さは、約2.8cm(1,1インチ)であり、軸線方向の幅は1.8 am  (0,71インチ)であった。連結ハウジングは破裂ディスクの外周面から離 れて、約1.3cm (0,51cm)突出する。破裂ディスクを警告システム へ接続するためのケーブルとして2つのタンタルワイヤを含むケーブルを使用し た。
この特徴的な組立体はANS+(米国規格協会、 American Nati 。
nal 5tandards In5titute )規格の4インチサイズの パイプフランジの間に取り付けられるためのものであり、2.76ゲージバール (bar g) (40ゲージpsi)において破裂するようにされている。
本発明の好ましい実施例を詳細に説明したと同時に、当業者には変更例及び同等 物か知られるであろう。この開示は、添付の請求の範囲で記載された本発明の範 囲と精神の範囲内で変更例及び同等物を含むものとして解釈されることを意図し ている。
這 お 補正書の翻訳文提出書 (特許法第184条の8) 平成6年10月73日

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.a)感圧性膜部分と外周面とを具備する、伝導性材料からなる破裂ディスク と、 b)前記感圧性膜部分に取り付けられる第1伝導体と、c)前記外周面に取り付 けられる第2伝導体とを具備し、前記第1伝導体及び前記第2伝導体が前記破裂 ディスクを通って完全な回路を形成するのに適している一体型破裂ディスク及び センサ組立体。
  2. 2. 前記破裂ディスクの面に絶縁被覆を更に具備する請求項1に記載の一体型 破裂ディスク及びセンサ組立体。
  3. 3. 前記外周面の周辺に金属ケースを更に具備する請求項1に記載の一体型破 裂ディスク及びセンサ組立体。
  4. 4. 前記第1伝導体及び前記第2伝導体がワイヤを含む請求項1に記載の一体 型破裂ディスク及びセンサ組立体。
  5. 5. 前記伝導体がグラファイトである請求項1に記載の一体型破裂ディスク及 びセンサ組立体。
  6. 6. 前記被覆がテフロンである請求項2に記載の一体型破裂ディスク及びセン サ組立体。
  7. 7. 伝導性材料の破裂ディスクと、該破裂ディスクが破裂したことを感知する ための手段とを具備する破裂ディスク組立体において、前記破裂ディスクは、該 破裂ディスクの破裂可能な膜部分に取り付けられる第1ワイヤと、前記破裂ディ スクの外周面に接続される第2ワイヤとの間に電気回路を形成し、 該電気回路 は前記膜部分が破裂する時に開くようになった改良。
  8. 8. 前記破裂ディスクの面に絶縁被覆を更に具備する請求項7に記載のディス ク組立体。
  9. 9. 前記外周面に配置されるハウジングと、該ハウジングに配置される前記第 1ワイヤ及び前記第2ワイヤの一部と、これらのワイヤを信号システムに接続す るための前記ハウジングに関連した手段とを更に具備し、前記ハウジングが前記 外周面より薄い又は該外周面と等しい請求項4に記載のディスク組立体。
  10. 10. 前記外周面に配置されるハウジングと、該ハウジングに配置される前記 第1ワイヤ及び前記第2ワイヤの一部と、これらのワイヤを信号システムに接続 するための前記ハウジングに関連した手段とを更に具備し、前記ハウジングが前 記外周面より薄い又は該外周面と等しい請求項7に記載のディスク組立体。
  11. 11. 前記接続手段が前記ディスク組立体ワイヤを警告システムに接続するた めの2つのワイヤを提供する請求項9に記載のディスク組立体。
  12. 12.a)電気伝導性材料の破裂ディスクと、b)該破裂ディスクの感圧性膜部 分に取り付けられる第1伝導体と、 c)前記破裂ディスクの外周両に取り付けられる第2伝導体と、d)前記感圧性 膜部分に近い前記破裂ディスクの面へ配置するための第1ガスケット及び第2ガ スケットと、e)前記第1ガスケット及び前記第2ガスケットを有する面の反対 側の前記破裂ディスクの面へ配置するための第3ガスケットと、f)前記外周面 に固定される前記第1伝導体及び前記第2伝導体のための連結ハウジングとを具 備し、 前記第1伝導体は前記連結ハウジングから前記第1ガスケットと前記第2ガスケ ットとの間を通り前記感圧性膜部分まで延びており、前記第1伝導体及び前記第 2伝導体は警告システムに接続される時に前記破裂ディスクを通って完全な回路 を形成し、前記感圧性膜部分が破裂すると、該回路が開く一体型破裂ディスクセ ンサ組立体。
  13. 13. 前記連結ハウジングが前記破裂ディスクの前記外周面より薄い又は該外 周面と等しい請求項12に記載のディスク組立体。
  14. 14. 前記破裂ディスクの面に絶縁被覆を更に具備する請求項12に記載のデ ィスク組立体。
  15. 15.a)電気伝導性の材料の破裂ディスクと、該破裂ディスクは環状支持部分 及び感圧性膜部分を有しており、該環状支持部分は軸線方向に前記感圧性膜部分 の厚さより薄く又は該厚さと等しく、該感圧性膜部分は前記環状支持部分の端部 面と同一面であり且つ一体的に設けられており、 b)前記感圧性膜部分の外面に取り付けられる端部を有する第1ワイヤと、 c)前記環状支持部分の外周面に取り付けられる端部を有する第2ワイヤと、 d)前記感圧性膜部分に近い前記環状支持部分の端部面へ配置するための第1ガ スケット及び第2ガスケットと、e)前記第1ガスケット及び前記第2ガスケッ トが配置されている面の反対側の前記環状支持部分の端部面へ配置するための第 3ガスケットと、 f)前記破裂ディスクの面の絶縁被覆と、g)前記破裂ディスクの前記外周面に 取り付けられる連結ハウジングとを具備し、該連結ハウジングは取り付けられる と前記破裂ディスクの軸線方向の厚さより薄い軸線方向の厚さを有しており、前 記第1ワイヤは前記連結ハウジングから前記第1好ましい第2ガスケットの間を 通り前記感圧性膜部分へ延びており、前記ワイヤの端部が電気伝導性接着剤によ って前記感圧性膜部分の面に取り付けられており、前記第1ワイヤ及び前記第2 ワイヤは前記破裂ディスクを通る回路を形成する手段を提供し、従って前記感圧 性膜部分が破裂すると回路が開く一体型破裂ディスク組立体。
  16. 16. 前記第1ガスケット及び第2ガスケット及び第3ガスケットは感圧性接 着剤を有する面を含み、従って前記破裂ディスクのそれぞれの面に配置されると 、前記ガスケットは前記感圧性接着剤によって所定位置に確実に保持される請求 項15に記載のディスク組立体。
  17. 17. 前記感圧性膜部分に近い前記破裂ディスクの面に配置される第1ガスケ ット及び第2ガスケットと、前記破裂ディスクの反対側の面に配置される第3ガ ケットとを更に具備し、前記第1ワイヤは外部周囲から、前記第1ガスケットと 前記第2ガスケットとの間を通り前記感圧性膜部分まで通る請求項4に記載のデ ィスク組立体。
JP51856293A 1992-04-14 1993-04-13 破裂ディスク感知組立体 Expired - Fee Related JP3201524B2 (ja)

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