JPH08233139A - 熱作動式の圧力逃がし装置 - Google Patents
熱作動式の圧力逃がし装置Info
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- JPH08233139A JPH08233139A JP8005968A JP596896A JPH08233139A JP H08233139 A JPH08233139 A JP H08233139A JP 8005968 A JP8005968 A JP 8005968A JP 596896 A JP596896 A JP 596896A JP H08233139 A JPH08233139 A JP H08233139A
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- F16K17/383—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves actuated in consequence of extraneous circumstances, e.g. shock, change of position of excessive temperature the valve comprising fusible, softening or meltable elements, e.g. used as link, blocking element, seal, closure plug
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- Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、高圧のときでも押出しに伴う破損
を防止し、しかも、確実に作動して容器内の圧力を逃が
し、また、容器の破局的な破裂を防止する、熱作動式の
圧力逃がし装置を提供すること。 【解決手段】 高圧でも押出しに伴う破損を防止し且つ
確実に作動して容器内の圧力を逃がし且つ容器の破局的
な圧力による破裂を防止する熱作動式の圧力逃がし装置
５０が提供される。該熱作動式の圧力逃がし装置５０
は、入口５４と、出口５６と、該入口及び出口に連通す
る流体流路５８とを有する本体５２を備えている。該本
体は、ガス及び液体に対しては多孔質であるが、固体に
対しては多孔質でない部材６０を内部に有する流体逃が
し通路を更に備えている。所定の温度で溶融する可溶性
材料で出来たプラグ６２が多孔質部材に隣接する位置に
配置され、通常流体逃がし路を密封している。ピストン
６４は、通常、入口と密封状態に偏倚されているが、可
溶性プラグが溶融するとき、上方に動いて流路を開放し
て、流体圧力を逃がす。
を防止し、しかも、確実に作動して容器内の圧力を逃が
し、また、容器の破局的な破裂を防止する、熱作動式の
圧力逃がし装置を提供すること。 【解決手段】 高圧でも押出しに伴う破損を防止し且つ
確実に作動して容器内の圧力を逃がし且つ容器の破局的
な圧力による破裂を防止する熱作動式の圧力逃がし装置
５０が提供される。該熱作動式の圧力逃がし装置５０
は、入口５４と、出口５６と、該入口及び出口に連通す
る流体流路５８とを有する本体５２を備えている。該本
体は、ガス及び液体に対しては多孔質であるが、固体に
対しては多孔質でない部材６０を内部に有する流体逃が
し通路を更に備えている。所定の温度で溶融する可溶性
材料で出来たプラグ６２が多孔質部材に隣接する位置に
配置され、通常流体逃がし路を密封している。ピストン
６４は、通常、入口と密封状態に偏倚されているが、可
溶性プラグが溶融するとき、上方に動いて流路を開放し
て、流体圧力を逃がす。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧力容器内の温
度、又はその容器の周囲の所定の温度よりも高くなった
とき、その圧力容器内の圧力を逃がし得るように作動さ
れる熱作動式の圧力逃がし装置に関する。
度、又はその容器の周囲の所定の温度よりも高くなった
とき、その圧力容器内の圧力を逃がし得るように作動さ
れる熱作動式の圧力逃がし装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】加圧ガス又は流体を保持する殆どの入れ
物又は容器には、過剰な圧力又は温度のとき、容器の破
局的な破裂を防止すべく圧力逃がし弁が設けられてい
る。例えば、圧縮した天然ガス（ＣＮＧ）のような代替
的燃料を使用する車両は、かかる加圧ガスが入った燃料
シリンダを一又は複数個、備えなければならない。連邦
規則によれば、かかる燃料シリンダは、火災のとき、許
容し得ない程の高圧に達する前に、ガスがシリンダから
逃げるのを許容する圧力逃がし弁機構を備えることが要
求されている。これにより、爆発の危険性が軽減され
る。
物又は容器には、過剰な圧力又は温度のとき、容器の破
局的な破裂を防止すべく圧力逃がし弁が設けられてい
る。例えば、圧縮した天然ガス（ＣＮＧ）のような代替
的燃料を使用する車両は、かかる加圧ガスが入った燃料
シリンダを一又は複数個、備えなければならない。連邦
規則によれば、かかる燃料シリンダは、火災のとき、許
容し得ない程の高圧に達する前に、ガスがシリンダから
逃げるのを許容する圧力逃がし弁機構を備えることが要
求されている。これにより、爆発の危険性が軽減され
る。
【０００３】許容し得る熱作動式の圧力逃がし弁を製造
するために幾つかの方策が採用されている。例えば、そ
の一つの方策は、圧力容器内の出口通路を遮断し且つ密
封する、共融金属で出来た可溶性のプラグを取り付ける
ことである。容器の周囲の温度がその共融金属の降伏点
に達すると、そのプラグが溶融して、容器内のガスに対
する制御された逃がし路を開放する。
するために幾つかの方策が採用されている。例えば、そ
の一つの方策は、圧力容器内の出口通路を遮断し且つ密
封する、共融金属で出来た可溶性のプラグを取り付ける
ことである。容器の周囲の温度がその共融金属の降伏点
に達すると、そのプラグが溶融して、容器内のガスに対
する制御された逃がし路を開放する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、市販の
略全ての共融金属は、高圧の作用を受けたとき、時間の
経過と共に、押出され（クリープ、又は冷温流れ）、ガ
スを漏洩させる可能性のある経路を形成する傾向があ
る。かかる理由のため、共融金属合金が３５ｋｇ／ｃｍ
2 （５００ｐｓｉｇ）以上の容器圧力の作用を受ける用
途に従来の可溶性のプラグを備える型式の装置を採用す
るのは好ましくない。しかしながら、公称作用圧力が２
５０ｋｇ／ｃｍ2 （３６００ｐｓｉｇ）の系統が「安定
した圧力」の約１．２５倍まで温度補償されて充填され
る場合、圧縮した天然ガスの燃料タンクは、３２０ｋｇ
／ｃｍ2 （４５００ｐｓｉｇ）の圧力となる。ＣＮＧを
燃料とする車両に使用されているＣＧ−９型の圧力逃が
し装置について、圧縮ガス協会（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ
Ｇａｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）により採用されて
いる標準は、８２°Ｃ（１８０°Ｆ）で試験したとき、
２１ｋｇ／ｃｍ2 （３００ｐｓｉｇ）及び燃料タンクの
試験圧力の７０％の範囲にて２６，０００サイクルの運
転後に、可溶性金属の押出しが観察されないことを要求
しており、更に、８２°Ｃ（１８０°Ｆ）で試験したと
き、５００時間、タンクの試験圧力の７０％の圧力を加
えた後、何等の押出しも観察されないことを要求してい
る。
略全ての共融金属は、高圧の作用を受けたとき、時間の
経過と共に、押出され（クリープ、又は冷温流れ）、ガ
スを漏洩させる可能性のある経路を形成する傾向があ
る。かかる理由のため、共融金属合金が３５ｋｇ／ｃｍ
2 （５００ｐｓｉｇ）以上の容器圧力の作用を受ける用
途に従来の可溶性のプラグを備える型式の装置を採用す
るのは好ましくない。しかしながら、公称作用圧力が２
５０ｋｇ／ｃｍ2 （３６００ｐｓｉｇ）の系統が「安定
した圧力」の約１．２５倍まで温度補償されて充填され
る場合、圧縮した天然ガスの燃料タンクは、３２０ｋｇ
／ｃｍ2 （４５００ｐｓｉｇ）の圧力となる。ＣＮＧを
燃料とする車両に使用されているＣＧ−９型の圧力逃が
し装置について、圧縮ガス協会（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ
Ｇａｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）により採用されて
いる標準は、８２°Ｃ（１８０°Ｆ）で試験したとき、
２１ｋｇ／ｃｍ2 （３００ｐｓｉｇ）及び燃料タンクの
試験圧力の７０％の範囲にて２６，０００サイクルの運
転後に、可溶性金属の押出しが観察されないことを要求
しており、更に、８２°Ｃ（１８０°Ｆ）で試験したと
き、５００時間、タンクの試験圧力の７０％の圧力を加
えた後、何等の押出しも観察されないことを要求してい
る。
【０００５】こうした厳しい標準に適合すべく幾つかの
方策が採用されている。ヴィスニック（Ｖｉｓｎｉｃ）
の米国特許第４，８００，９４８号、及びヴィスニック
その他の米国特許第４，７４４，３８２号、同４，７４
４，３８３号は、全て、可溶性のプラグ材料の押出しを
防止するため、曲がりくねった流路を使用する熱作動式
の圧力逃がし装置を教示している。ワッセ（Ｗａｓｓ）
その他の米国特許第５，１９７，６７１号は、共融金属
合金から成り、シールプラグに係合する熱作動トリガー
を備える圧力逃がし弁を教示している。所定の温度を上
廻ると、このトリガーがシールプラグを解放して、ガス
の流路を開放する。エルヴィン（Ｅｒｖｉｎ）その他の
米国特許第５，２５５，８０９号は、圧力逃がし装置の
別の方策を教示している。このエルヴィンは、可溶性の
プラグを使用することに代えて、温度の変化に応答して
その形状を変化させ、また、弁を開放する形状記憶合金
を採用する。
方策が採用されている。ヴィスニック（Ｖｉｓｎｉｃ）
の米国特許第４，８００，９４８号、及びヴィスニック
その他の米国特許第４，７４４，３８２号、同４，７４
４，３８３号は、全て、可溶性のプラグ材料の押出しを
防止するため、曲がりくねった流路を使用する熱作動式
の圧力逃がし装置を教示している。ワッセ（Ｗａｓｓ）
その他の米国特許第５，１９７，６７１号は、共融金属
合金から成り、シールプラグに係合する熱作動トリガー
を備える圧力逃がし弁を教示している。所定の温度を上
廻ると、このトリガーがシールプラグを解放して、ガス
の流路を開放する。エルヴィン（Ｅｒｖｉｎ）その他の
米国特許第５，２５５，８０９号は、圧力逃がし装置の
別の方策を教示している。このエルヴィンは、可溶性の
プラグを使用することに代えて、温度の変化に応答して
その形状を変化させ、また、弁を開放する形状記憶合金
を採用する。
【０００６】しかしながら、熱作動式の圧力逃がし弁の
この技術分野においては、確実に作動し、また、圧力容
器の破局的な破裂を防止し、しかも可溶性合金の押出し
により、その押出しに伴う破損が生じない装置が要望さ
れている。
この技術分野においては、確実に作動し、また、圧力容
器の破局的な破裂を防止し、しかも可溶性合金の押出し
により、その押出しに伴う破損が生じない装置が要望さ
れている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、高圧のときで
も押出しに伴う破損を防止し、しかも、確実に作動して
容器内の圧力を逃がし、また、容器の破局的な破裂を防
止する、熱作動式の圧力逃がし装置を提供することによ
り、この課題を達成するものである。本発明の一つの形
態によれば、入口と、出口と、該入口及び出口に連流す
る流体流路とを備える熱作動式の圧力逃がし装置が提供
される。この本体は、ガス及び流体に対しては多孔質で
あるが、固体に対しては多孔質でない部材をその内部に
有する流体の逃がし通路を更に備えている。即ち、該部
材は、ガス及び流体の透過は、許容するが、固体材料の
透過は許容しない。所定の温度にて溶融する可溶性材料
で出来たプラグが流体の逃がし通路内で多孔質部材内に
隣接する位置に配置されている。
も押出しに伴う破損を防止し、しかも、確実に作動して
容器内の圧力を逃がし、また、容器の破局的な破裂を防
止する、熱作動式の圧力逃がし装置を提供することによ
り、この課題を達成するものである。本発明の一つの形
態によれば、入口と、出口と、該入口及び出口に連流す
る流体流路とを備える熱作動式の圧力逃がし装置が提供
される。この本体は、ガス及び流体に対しては多孔質で
あるが、固体に対しては多孔質でない部材をその内部に
有する流体の逃がし通路を更に備えている。即ち、該部
材は、ガス及び流体の透過は、許容するが、固体材料の
透過は許容しない。所定の温度にて溶融する可溶性材料
で出来たプラグが流体の逃がし通路内で多孔質部材内に
隣接する位置に配置されている。
【０００８】シールを有する第一の端部と、プラグに当
接する第二の端部とを有するピストンが流体流路内に配
置されている。このピストンは、通常、偏倚されて、入
口と密封関係にあり、また、プラグに圧縮力を加える。
本発明の好適な実施例において、ピストンは、ばねによ
って、装置の入口に対し閉鎖し且つ密封された位置に偏
倚されている。
接する第二の端部とを有するピストンが流体流路内に配
置されている。このピストンは、通常、偏倚されて、入
口と密封関係にあり、また、プラグに圧縮力を加える。
本発明の好適な実施例において、ピストンは、ばねによ
って、装置の入口に対し閉鎖し且つ密封された位置に偏
倚されている。
【０００９】プラグに加わる圧力を軽減するため、ピス
トンの第一の端部は、第二の端部よりも表面積が小さい
設計とすることが出来る。このようにして、装置が取り
付けられる容器内の圧力は、ピストンの第一の端部の表
面積の小さい部分に作用する。
トンの第一の端部は、第二の端部よりも表面積が小さい
設計とすることが出来る。このようにして、装置が取り
付けられる容器内の圧力は、ピストンの第一の端部の表
面積の小さい部分に作用する。
【００１０】多孔質材料は、流体に対する曲がりくねっ
た一又は複数の流路を提供する材料を備えることが好ま
しい。好適な実施例において、多孔質の部材は、青銅の
ような燃焼金属で出来ている。この焼結金属部材は、多
数の小さい球状金属を共に圧縮し、それらを焼結して、
単一の部材にし、その球状体の間のスペースが多数の流
路を提供するようにして製造することが出来る。かかる
材料は、固体の可溶性材料の押出しに抵抗する。
た一又は複数の流路を提供する材料を備えることが好ま
しい。好適な実施例において、多孔質の部材は、青銅の
ような燃焼金属で出来ている。この焼結金属部材は、多
数の小さい球状金属を共に圧縮し、それらを焼結して、
単一の部材にし、その球状体の間のスペースが多数の流
路を提供するようにして製造することが出来る。かかる
材料は、固体の可溶性材料の押出しに抵抗する。
【００１１】本発明の熱作動式の圧力逃がし装置は、そ
の装置を容器の開口部に取り付けることにより略全ての
圧力容器と共に使用することが出来るようにしてある。
しかしながら、本発明の好適な実施例において、この熱
作動式の装置は、ＣＮＧを燃料とする車両用として圧縮
天然ガスを入れた燃料シリンダのような圧力容器に対し
て出入りする圧縮ガスの量を制御すべく、二方弁に一体
化されている。この実施例において、この熱作動式の装
置は、火災のようなとき、シリンダ内の過剰なガス圧力
を逃がすことにより、燃料シリンダの破裂を防止する機
能を果たす。
の装置を容器の開口部に取り付けることにより略全ての
圧力容器と共に使用することが出来るようにしてある。
しかしながら、本発明の好適な実施例において、この熱
作動式の装置は、ＣＮＧを燃料とする車両用として圧縮
天然ガスを入れた燃料シリンダのような圧力容器に対し
て出入りする圧縮ガスの量を制御すべく、二方弁に一体
化されている。この実施例において、この熱作動式の装
置は、火災のようなとき、シリンダ内の過剰なガス圧力
を逃がすことにより、燃料シリンダの破裂を防止する機
能を果たす。
【００１２】作動時、可溶性の合金製のプラグは、流体
の逃がし通路内でピストンと多孔質部材との間で圧縮さ
れる。その温度が所定の値を上廻るとき、プラグ材料
は、溶融して、ピストンにより付与される圧縮力によ
り、多孔質部材及び流体の逃がし通路を通って装置から
外に出る。プラグ材料が流れ出ると、ピストンは、その
前にプラグが占めていたスペース内に動く。ピストンの
他端が装置の入口から離れると、装置内の流体流路が開
放して、ガスがその流路を貫通して流れて、蓄積する圧
力を解放する。
の逃がし通路内でピストンと多孔質部材との間で圧縮さ
れる。その温度が所定の値を上廻るとき、プラグ材料
は、溶融して、ピストンにより付与される圧縮力によ
り、多孔質部材及び流体の逃がし通路を通って装置から
外に出る。プラグ材料が流れ出ると、ピストンは、その
前にプラグが占めていたスペース内に動く。ピストンの
他端が装置の入口から離れると、装置内の流体流路が開
放して、ガスがその流路を貫通して流れて、蓄積する圧
力を解放する。
【００１３】従って、本発明の一つの特徴は、高圧のと
きでも押出しに伴う破損を防止すると共に、容器内の圧
力を逃がし、また、容器の破局的な破裂を防止する、熱
作動式の圧力逃がし装置を提供することである。
きでも押出しに伴う破損を防止すると共に、容器内の圧
力を逃がし、また、容器の破局的な破裂を防止する、熱
作動式の圧力逃がし装置を提供することである。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明をより容易に理解し得るよ
うにするため、以下に、添付図面に関して本発明を説明
する。
うにするため、以下に、添付図面に関して本発明を説明
する。
【００１５】本発明の上記、及びその他の特徴及び有利
な点は、以下の詳細な説明、添付図面及び特許請求の範
囲の記載から明らかになるであろう。
な点は、以下の詳細な説明、添付図面及び特許請求の範
囲の記載から明らかになるであろう。
【００１６】本発明の熱作動式の圧力逃がし装置は、ガ
スが充填された容器及び液体が充填された容器の双方を
含んで、圧力を逃がす必要のある略全ての圧力容器と共
に採用可能であることが当業者に明らかであろうが、本
発明の幾つかの好適な実施例に関して本発明を以下に説
明する。こうした実施例の一つは、弁体１２を備える二
方弁１０を示す図１に示してある。該弁体１２は、圧力
容器（図示せず）の内部と連通する第一の端部１６から
弁体の出口ポート（図示せず）と連通する第二の端部１
８まで該弁体を貫通して伸長する第一のガス流路１４を
備えている。該弁体１２は、外ねじ２０を備えており、
該外ねじにより弁を圧力容器のネック部分の対応する組
のねじに螺着することが可能となる。弾性的なＯリング
２２が弁体１２と圧力容器との間を密封する。弁１０及
びその構成部品は、黄銅、鋼、ステンレス鋼、又はアル
ミニウムで製造することが出来、また、耐食性を持たせ
るため、めっき又はその他の表面処理を施すことが出来
る。
スが充填された容器及び液体が充填された容器の双方を
含んで、圧力を逃がす必要のある略全ての圧力容器と共
に採用可能であることが当業者に明らかであろうが、本
発明の幾つかの好適な実施例に関して本発明を以下に説
明する。こうした実施例の一つは、弁体１２を備える二
方弁１０を示す図１に示してある。該弁体１２は、圧力
容器（図示せず）の内部と連通する第一の端部１６から
弁体の出口ポート（図示せず）と連通する第二の端部１
８まで該弁体を貫通して伸長する第一のガス流路１４を
備えている。該弁体１２は、外ねじ２０を備えており、
該外ねじにより弁を圧力容器のネック部分の対応する組
のねじに螺着することが可能となる。弾性的なＯリング
２２が弁体１２と圧力容器との間を密封する。弁１０及
びその構成部品は、黄銅、鋼、ステンレス鋼、又はアル
ミニウムで製造することが出来、また、耐食性を持たせ
るため、めっき又はその他の表面処理を施すことが出来
る。
【００１７】ガス流路１４内には弁座２４がある。ま
た、プランジャ２８とポペット・ヘッド３０と、ハウジ
ング３２とを備える、それぞれの弁２６がガス流路１４
内に配置されている。該プランジャ２８及びポペット・
ヘッド３０は、ガス流路１４内を摺動可能である。ばね
（図示せず）は、通常、ポペット・ヘッド３０を弁座２
４と密封関係に偏倚させている。共有譲渡された米国特
許第５，４５２，７３８号に更に詳細に説明されている
ように、ソレノイド・コイル（図示せず）は、作動され
たとき、プランジャ２８をポペット・ヘッド３０から離
れる方向に動かし、これにより、弁座が開放することを
可能にする。
た、プランジャ２８とポペット・ヘッド３０と、ハウジ
ング３２とを備える、それぞれの弁２６がガス流路１４
内に配置されている。該プランジャ２８及びポペット・
ヘッド３０は、ガス流路１４内を摺動可能である。ばね
（図示せず）は、通常、ポペット・ヘッド３０を弁座２
４と密封関係に偏倚させている。共有譲渡された米国特
許第５，４５２，７３８号に更に詳細に説明されている
ように、ソレノイド・コイル（図示せず）は、作動され
たとき、プランジャ２８をポペット・ヘッド３０から離
れる方向に動かし、これにより、弁座が開放することを
可能にする。
【００１８】再度、図１を参照すると、二方弁１０は、
弁座２４と流路の第二の端部１８との間でガス流路１４
内に配置された選択随意の手動ロッキング・ダウン弁３
４を備えている。該手動ロッキング・ダウン弁３４は、
約３６００ｐｓｉ以内の通常の作動圧力範囲にて、該弁
及び燃料供給系統が漏れ無しであるようにするため、該
弁及び燃料供給系統を圧力試験することを可能にする。
手動のロッキング・ダウン弁３４は、ソケット３５内の
アレン・レンチ（図示せず）のような工具を使用して締
め付けて、ガス流路１４内の第二の弁座３６に対し密封
することが出来る。図示するように、ねじ付き軸部３８
を回転させ、弾性的なガスケット４０を弁座３６に対し
て締め付けて、ガス流路１４を密封することが出来る。
弁座２４と流路の第二の端部１８との間でガス流路１４
内に配置された選択随意の手動ロッキング・ダウン弁３
４を備えている。該手動ロッキング・ダウン弁３４は、
約３６００ｐｓｉ以内の通常の作動圧力範囲にて、該弁
及び燃料供給系統が漏れ無しであるようにするため、該
弁及び燃料供給系統を圧力試験することを可能にする。
手動のロッキング・ダウン弁３４は、ソケット３５内の
アレン・レンチ（図示せず）のような工具を使用して締
め付けて、ガス流路１４内の第二の弁座３６に対し密封
することが出来る。図示するように、ねじ付き軸部３８
を回転させ、弾性的なガスケット４０を弁座３６に対し
て締め付けて、ガス流路１４を密封することが出来る。
【００１９】更に、図１を参照すると、弁体１２は、一
端にて圧力容器の内部と連通し、その他端にて弁体のガ
ス排出ポート４４と連通している第二のガス流路４２を
備えている。全体として符号５０で示した、本発明の熱
作動式の圧力逃がし装置は、この第二のガス流路４２内
に取り付けられている。該圧力逃がし装置５０は、入口
５４と、出口５６とを有する本体５２を備えている。第
二のガス流路４２は、入口５４と出口５６とを連通させ
る。本体５２は、例えば、黄銅のような任意の適当な金
属で形成することが出来る。
端にて圧力容器の内部と連通し、その他端にて弁体のガ
ス排出ポート４４と連通している第二のガス流路４２を
備えている。全体として符号５０で示した、本発明の熱
作動式の圧力逃がし装置は、この第二のガス流路４２内
に取り付けられている。該圧力逃がし装置５０は、入口
５４と、出口５６とを有する本体５２を備えている。第
二のガス流路４２は、入口５４と出口５６とを連通させ
る。本体５２は、例えば、黄銅のような任意の適当な金
属で形成することが出来る。
【００２０】本体５２は、以下に更に詳細に説明するよ
うな状態下にて圧力容器からガスが逃げるのを許容する
流体の逃げ通路５８を備えている。ガス及び液体に対し
ては多孔質であるが、固体に対しては多孔質ではない部
材６０が流体の逃げ通路５８を遮断する。図示するよう
に、該部材６０は、本体５２の切欠き肩領域６１内に着
座することが出来る。該部材６０は、青銅のような焼結
金属で出来たものであることが好ましい。この焼結青銅
は、単一の本体を形成し得るように共に焼結させた小径
の多数の球の形態とすることが出来る。これらの球の間
のスペースは、多数の流体流路を形成するが、その流路
の面積は小さく、また、その方向が多数の方向に変化す
るため、固体の通過に抵抗する。該部材６０は、多数の
形態が可能であり、また、ガス及び液体に対して多孔質
であるが、固体に対しては多孔質ではなく、また、好ま
しくは曲がりくねった流路を提供する多数の小さい流路
を備える、任意の材料で形成することが可能であること
が当業者に理解されよう。
うな状態下にて圧力容器からガスが逃げるのを許容する
流体の逃げ通路５８を備えている。ガス及び液体に対し
ては多孔質であるが、固体に対しては多孔質ではない部
材６０が流体の逃げ通路５８を遮断する。図示するよう
に、該部材６０は、本体５２の切欠き肩領域６１内に着
座することが出来る。該部材６０は、青銅のような焼結
金属で出来たものであることが好ましい。この焼結青銅
は、単一の本体を形成し得るように共に焼結させた小径
の多数の球の形態とすることが出来る。これらの球の間
のスペースは、多数の流体流路を形成するが、その流路
の面積は小さく、また、その方向が多数の方向に変化す
るため、固体の通過に抵抗する。該部材６０は、多数の
形態が可能であり、また、ガス及び液体に対して多孔質
であるが、固体に対しては多孔質ではなく、また、好ま
しくは曲がりくねった流路を提供する多数の小さい流路
を備える、任意の材料で形成することが可能であること
が当業者に理解されよう。
【００２１】図１に図示するように、熱作動式の圧力逃
がし装置５０は、融点が１０３°Ｃ（２１７°Ｆ）の可
溶性金属の共融合金であることが好ましい、可溶性材料
で出来たプラグ６２を備えている。かかる可溶性合金及
びその融点は、当該技術分野で周知である。圧力逃がし
装置開放するときの所望の温度に対応して、異なる共融
合金を選択することが出来る。プラグ６２は、多孔質部
材６０に近接する位置に配置し、また、第二のガス流路
４２の外に配置される。プラグ６２は、ガス流路４２内
に配置されたピストン６４により、部材６０に隣接する
所定位置に保持されている。ピストン６４は、ステンレ
ス鋼で出来たものであることが好ましい。
がし装置５０は、融点が１０３°Ｃ（２１７°Ｆ）の可
溶性金属の共融合金であることが好ましい、可溶性材料
で出来たプラグ６２を備えている。かかる可溶性合金及
びその融点は、当該技術分野で周知である。圧力逃がし
装置開放するときの所望の温度に対応して、異なる共融
合金を選択することが出来る。プラグ６２は、多孔質部
材６０に近接する位置に配置し、また、第二のガス流路
４２の外に配置される。プラグ６２は、ガス流路４２内
に配置されたピストン６４により、部材６０に隣接する
所定位置に保持されている。ピストン６４は、ステンレ
ス鋼で出来たものであることが好ましい。
【００２２】ピストン６４は、第一の端部６６と、第二
の端部６８とを備え、第一の端部６６は、第二の端部６
８よりも小さい図示するような表面積を有する。このよ
うに、ピストン６４を製造することにより、可溶性プラ
グ６２に作用する力が軽減されてプラグ合金がクリー
プ、又は低温流れを通じて押出す傾向が少なくなる。こ
のように、ピストン６４の第一の端部６６が直径Ｄ１で
あるならば、第二の端部６８は直径Ｄ２で、Ｄ１＜Ｄ２
となり、プラグ６２に加わる圧縮応力は、タンクの圧力
にπ／４ｘ（Ｄ１／Ｄ２）2 の値を掛けた値に等しくな
る。
の端部６８とを備え、第一の端部６６は、第二の端部６
８よりも小さい図示するような表面積を有する。このよ
うに、ピストン６４を製造することにより、可溶性プラ
グ６２に作用する力が軽減されてプラグ合金がクリー
プ、又は低温流れを通じて押出す傾向が少なくなる。こ
のように、ピストン６４の第一の端部６６が直径Ｄ１で
あるならば、第二の端部６８は直径Ｄ２で、Ｄ１＜Ｄ２
となり、プラグ６２に加わる圧縮応力は、タンクの圧力
にπ／４ｘ（Ｄ１／Ｄ２）2 の値を掛けた値に等しくな
る。
【００２３】また、図１に図示するように、ピストン６
４の第一の端部６６は、黄銅のような適当な金属で出来
た保持ナット７２に対して密封するため、Ｏリング及び
支承リング対のようなシール７０を備えている。図示す
るように、保持ナット７２自体は、本体５２に対して密
封するＯリング−支承リング対７４を備えている。この
対のＯリング−支承リングは、低温時の弾性が得られる
ように設計されたヴィトン（Ｖｉｔｏｎ）（登録商標
名）のようなニトリルゴム、又はその他の適当な材料で
製造されることが好ましい。また、ピストン６４の第二
の端部６８は、ピストンの周りでガスの漏洩が生じない
ように、第二のシールを形成するＯリングシール７８を
備えている。
４の第一の端部６６は、黄銅のような適当な金属で出来
た保持ナット７２に対して密封するため、Ｏリング及び
支承リング対のようなシール７０を備えている。図示す
るように、保持ナット７２自体は、本体５２に対して密
封するＯリング−支承リング対７４を備えている。この
対のＯリング−支承リングは、低温時の弾性が得られる
ように設計されたヴィトン（Ｖｉｔｏｎ）（登録商標
名）のようなニトリルゴム、又はその他の適当な材料で
製造されることが好ましい。また、ピストン６４の第二
の端部６８は、ピストンの周りでガスの漏洩が生じない
ように、第二のシールを形成するＯリングシール７８を
備えている。
【００２４】ばね７６は、容器内の圧力が極めて低く、
又は圧力が存在しないときでも圧力逃がし装置５０が確
実に作動し得るようにする。即ち、ばね７６は、プラグ
６２に対して十分な力を付与して、装置の周りの温度が
プラグ材料の所定の溶融温度を上廻るとき、その溶融し
た材料が通路５８を通じて付勢され、流路４２が開放す
るのを許容する。更に、コイルばねが示してあるが、そ
の他同様の機械的装置を使用して、ピストン６４をプラ
グ６２に対して偏倚することも可能である。
又は圧力が存在しないときでも圧力逃がし装置５０が確
実に作動し得るようにする。即ち、ばね７６は、プラグ
６２に対して十分な力を付与して、装置の周りの温度が
プラグ材料の所定の溶融温度を上廻るとき、その溶融し
た材料が通路５８を通じて付勢され、流路４２が開放す
るのを許容する。更に、コイルばねが示してあるが、そ
の他同様の機械的装置を使用して、ピストン６４をプラ
グ６２に対して偏倚することも可能である。
【００２５】二方弁１０の通常の作動中、圧力逃がし装
置５０は、気密のシールを保つ。しかしながら、弁体、
又は圧力容器の付近の温度が所定の限界値よりも上昇す
ると、可溶性プラグ６２は、溶融し、多孔質部材６０を
通って流動し、逃がし通路５８から外に出る。図４に最
も良く図示するように、肩部８０に作用するばね７６の
圧縮力、及びピストン６４の第一の端部６６の領域に作
用するタンクの圧力に起因する力により、ピストン６４
は、矢印の方向に動く。このピストン６４の動きによ
り、第二のガス流路４２は開放し、容器内の加圧ガス
は、ポート４４を通って外部に排出される。
置５０は、気密のシールを保つ。しかしながら、弁体、
又は圧力容器の付近の温度が所定の限界値よりも上昇す
ると、可溶性プラグ６２は、溶融し、多孔質部材６０を
通って流動し、逃がし通路５８から外に出る。図４に最
も良く図示するように、肩部８０に作用するばね７６の
圧縮力、及びピストン６４の第一の端部６６の領域に作
用するタンクの圧力に起因する力により、ピストン６４
は、矢印の方向に動く。このピストン６４の動きによ
り、第二のガス流路４２は開放し、容器内の加圧ガス
は、ポート４４を通って外部に排出される。
【００２６】同様の機械部品は同様の参照符号で表示す
る図２には、熱作動式の圧力逃がし装置の別の実施例が
示してある。本発明のこの実施例において、圧力逃がし
装置５０は、圧力流体の任意の容器内に直接、密封する
ことが出来る。図示するように、それ自体が容器の穴
（図示せず）内に螺入され得るようにしたキャップ９０
内に圧力逃がし装置５０が密封されている。該キャップ
９０は、環状のねじ穴を有しており、圧力逃がし装置５
０の本体５２の対応するねじをこのねじ穴に組み付ける
ことが出来る。
る図２には、熱作動式の圧力逃がし装置の別の実施例が
示してある。本発明のこの実施例において、圧力逃がし
装置５０は、圧力流体の任意の容器内に直接、密封する
ことが出来る。図示するように、それ自体が容器の穴
（図示せず）内に螺入され得るようにしたキャップ９０
内に圧力逃がし装置５０が密封されている。該キャップ
９０は、環状のねじ穴を有しており、圧力逃がし装置５
０の本体５２の対応するねじをこのねじ穴に組み付ける
ことが出来る。
【００２７】図示するように、Ｏリング２２は、キャッ
プ９０と容器（図示せず）との間に密封領域を提供する
一方、キャップ９０は、Ｏリング９８が着座し、また、
本体５２とキャップ９０との間にシールを提供する面取
り加工面９６を備えている。また、キャップ９０は、略
水平方向に伸長するフランジ９２と略直立の張り出し部
９４とを備えており、上述したように、流体が出口５６
を通って逃げるのを許容するガス出口５６の周囲のスペ
ースを形成する。
プ９０と容器（図示せず）との間に密封領域を提供する
一方、キャップ９０は、Ｏリング９８が着座し、また、
本体５２とキャップ９０との間にシールを提供する面取
り加工面９６を備えている。また、キャップ９０は、略
水平方向に伸長するフランジ９２と略直立の張り出し部
９４とを備えており、上述したように、流体が出口５６
を通って逃げるのを許容するガス出口５６の周囲のスペ
ースを形成する。
【００２８】図３には、圧力逃がし装置５０を自在継手
１００を介して容器の外部から取り付けることの出来る
本発明の更に別の実施例が示されている。図示するよう
に、本体５２は、自在継手１００の張り出し部１０４が
取り付けられるフランジ部分１０２を備えている。次
に、圧力逃がし装置は、完全に、３６０°回転自在であ
り、例えば、通気ポート４４に容易に接続することが可
能である。
１００を介して容器の外部から取り付けることの出来る
本発明の更に別の実施例が示されている。図示するよう
に、本体５２は、自在継手１００の張り出し部１０４が
取り付けられるフランジ部分１０２を備えている。次
に、圧力逃がし装置は、完全に、３６０°回転自在であ
り、例えば、通気ポート４４に容易に接続することが可
能である。
【００２９】本発明を説明する目的のため、特定の代表
的な実施例及びその詳細について説明したが、特許請求
の範囲に記載した本発明の範囲から逸脱せずに、本明細
書に開示した方法及び装置の各種の変形例が可能である
ことが当業者に明らかであろう。
的な実施例及びその詳細について説明したが、特許請求
の範囲に記載した本発明の範囲から逸脱せずに、本明細
書に開示した方法及び装置の各種の変形例が可能である
ことが当業者に明らかであろう。
【図１】ソレノイド弁を備える形態とした本発明の圧力
逃がし装置の一部断面図とした側面図である。
逃がし装置の一部断面図とした側面図である。
【図２】圧力容器に直接、取り付け得るようにした本発
明のもう一つの実施例の側面断面図である。
明のもう一つの実施例の側面断面図である。
【図３】入口側に自在継手を備える本発明のもう一つの
実施例の側面断面図である。
実施例の側面断面図である。
【図４】可溶性合金製プラグが溶融し、その前に該プラ
グが位置していたスペース内にばね荷重式ピストンが偏
位された状態を示す、作動後の圧力逃がし装置の一部断
面図とした側面図である。
グが位置していたスペース内にばね荷重式ピストンが偏
位された状態を示す、作動後の圧力逃がし装置の一部断
面図とした側面図である。
１０ 二方弁 １２ 弁体 １４ ガス流路 １６ 第一の端部 １８ 第二の端部 ２０ 弁体の外ねじ ２２ Ｏリング ２４ 弁座 ２６ 弁 ２８ プランジャ ３０ ポペット・ヘッド ３２ ハウジング ３４ 手動ロッキング・ダウン弁 ３５ ソケット ３６ 第二の弁座 ３８ ねじ付き軸部 ４０ ガスケット ４２ 第二のガス流
路 ４４ ガス排出ポート ５０ 圧力逃がし装
置 ５２ 圧力逃がし装置の本体 ５４ 圧力逃がし装
置の入口 ５６ 圧力逃がし装置の出口 ５８ 流体の逃げ通
路 ６０ 多孔質部材 ６２ プラグ ６４ ピストン ６６ ピストンの第
一の端部 ６８ ピストンの第二の端部 ７０ Ｏリング−支
承リング対 ７２ 保持シート ７４ Ｏリング−支
承リング対 ７６ ばね ７８ Ｏリングシー
ル ８０ 肩部 ９０ キャップ ９２ キャップのフランジ ９４ キャップの張
り出し部 ９６ 面取り加工面 ９８ Ｏリング １００ 自在継手 １０２ フランジ部 １０４ 自在継手の張り出し部
路 ４４ ガス排出ポート ５０ 圧力逃がし装
置 ５２ 圧力逃がし装置の本体 ５４ 圧力逃がし装
置の入口 ５６ 圧力逃がし装置の出口 ５８ 流体の逃げ通
路 ６０ 多孔質部材 ６２ プラグ ６４ ピストン ６６ ピストンの第
一の端部 ６８ ピストンの第二の端部 ７０ Ｏリング−支
承リング対 ７２ 保持シート ７４ Ｏリング−支
承リング対 ７６ ばね ７８ Ｏリングシー
ル ８０ 肩部 ９０ キャップ ９２ キャップのフランジ ９４ キャップの張
り出し部 ９６ 面取り加工面 ９８ Ｏリング １００ 自在継手 １０２ フランジ部 １０４ 自在継手の張り出し部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596006488 2200 Ｎｏｒｔｈ Ｍａｉｎ Ｓｔｒｅｅ ｔ，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，Ｐｅｎｎｓｙ ｌｖａｎｉａ 15301−6150，Ｕｎｉｔｅ ｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
Claims (11)
- 【請求項１】 熱作動式の圧力逃がし装置にして、 入口と、出口と、該入口及び出口と連通する流体流路と
を有する本体であって、ガス及び液体に対しては多孔質
であるが、固体に対しては多孔質でない部材をその内部
に有する流体逃がし通路を更に備える前記本体と、 該部材に隣接する位置にあり、所定の温度で溶融する可
溶性材料から成るプラグと、 第一の端部及び第二の端部を有する、前記流体路内に配
置されたピストンであって、該ピストンの前記第一の端
部が、通常、前記入口及び前記第二の端部と密封関係に
なるよう偏倚され、前記第二の端部が前記プラグに当接
して該プラグに圧縮力を付与する前記ピストンとを備え
ることを特徴とする熱作動式の圧力逃がし装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の熱作動式の圧力逃がし
装置にして、前記ピストンの前記第一の端部が前記第二
の端部よりも小さい表面積を有することを特徴とする熱
作動式の圧力逃がし装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の熱作動式の圧力逃がし
装置にして、前記ピストンがばねにより偏倚されること
を特徴とする熱作動式の圧力逃がし装置。 - 【請求項４】 請求項１に記載の熱作動式の圧力逃がし
装置にして、前記部材が焼結金属で出来ていることを特
徴とする熱作動式の圧力逃がし装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の熱作動式の圧力逃がし
装置にして、前記焼結金属が、共に焼結された球から成
ることを特徴とする熱作動式の圧力逃がし装置。 - 【請求項６】 請求項４に記載の熱作動式の圧力逃がし
装置にして、前記焼結金属が青銅であることを特徴とす
る熱作動式の圧力逃がし装置。 - 【請求項７】 請求項１に記載の熱作動式の圧力逃がし
装置にして、前記プラグが前記流体流路内に位置してい
ないことを特徴とする熱作動式の圧力逃がし装置。 - 【請求項８】 請求項１に記載の熱作動式の圧力逃がし
装置にして、前記入口上に設けられた自在接続具を備え
ることを特徴とする熱作動式の圧力逃がし装置。 - 【請求項９】 請求項１に記載の熱作動式の圧力逃がし
装置にして、前記本体が、前記流体逃がし通路に隣接す
る位置にある肩部を備え、前記部材が前記肩部内に取り
付けられることを特徴とする熱作動式の圧力逃がし装
置。 - 【請求項１０】 請求項１に記載の熱作動式の圧力逃が
し装置にして、前記本体が、圧力容器に対し且つ圧力容
器から出る圧縮気体の流れを制御する二方弁内に取り付
けられることを特徴とする熱作動式の圧力逃がし装置。 - 【請求項１１】 請求項１に記載の熱作動式の圧力逃が
し装置にして、前記本体が圧力容器の開口部内に取り付
けられることを特徴とする熱作動式の圧力逃がし装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/373,622 US5511576A (en) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | Piston-type thermally activated relief device |
| US373622 | 1995-01-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08233139A true JPH08233139A (ja) | 1996-09-10 |
| JP2771144B2 JP2771144B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=23473169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8005968A Expired - Fee Related JP2771144B2 (ja) | 1995-01-17 | 1996-01-17 | 熱作動式の圧力逃がし装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5511576A (ja) |
| JP (1) | JP2771144B2 (ja) |
| CA (1) | CA2162240C (ja) |
| DE (1) | DE19600312B4 (ja) |
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