JPS59106774A - 安全バルブのパイロツト装置 - 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】 本発明は安全パルプのパイロット装置に関する。

容器内の流体圧力を制限するための安全バルブは、与え
られた圧力値を超えた時にその流体のある体積量を自動
的に排出させ、この圧力が正常作動状態に戻った時に閉
じるのみならず、これらの開口圧力および閉口圧力の間
の制限された圧力差があっても正常作動状態のもとで容
器の密閉を確立できるようになっていなければならない
。今やこのようなシールは容器内の流体圧力が与えられ
た開口圧力付近にある時に達成できないことが良く知ら
れている。

安全パルプはしばしばパイロット装置【０制御され、パ
イロット装置は容器内の流体圧力の関数トしてパルプを
作動させるために容器内の流体圧力を検出し、またパル
プの開口圧力およびパルプの閉口圧力の間の僅かな圧力
差で瞬間的な一定した開動および閉動を達成できねばな
らない。

このようなパイロット装置は通常はピストンを含んで′
なシ、このピストンは安全パルプの栓部材と一体とされ
ていて、保換すべき容器およびドレン装置と連通されて
いるシリンダー内を移動する。

容器内の流体圧力で制御される栓装置は正常状態のもと
でシリンダーを容器と連通状態にし、圧力が予め定めた
値を超えた時にドレンパイプと連通ずるのであ夛、これ
は安全パルプの栓部材の開動を生ぜしめ、また流体が出
口通路を通して圧力状態で排出されるようになす。逆に
これらの栓装置は与えられた圧力よシも低い圧力値に下
った時にシリンダーとドレンパイプとの連通を断って容
器との連通を再開する。

別の形成のパイロット装置がすでに作られている。これ
らの幾つかのものは１つもしくはそれ以上の小さな寸法
の安全パルプを含んでいるが、従来の安全パルプに固有
の欠点がパイロット装置のパルプにも見出される。この
問題はそれ程厳しくないが解決すべきものとして残って
いる。

その他のパイロット装置は与えられた適用例に関して設
計され開発されて来ておシ、低圧容器と高圧容器の両方
に適用できない。

それ故に本発明の目的は保護すべき容器内の圧力に係シ
なく信頼性の高い方法にて安全パルプの瞬間的な制約さ
れた開動および閉動を確実に行うパイロット装置の提供
にある。

本発明は、パルプの栓部材と一体に形成されて、保護す
べき容、器およびドレン通路にパルプを通して連通され
るシリンダー内を移動可能なピストンを含む装置であっ
て、摺動体が一方では両端に容器およびドレン通路との
シリンダーの連通を閉口するためのパルプを支持し、他
方では中央部にシリンダー内の圧力を受ける１つの面お
よび方向性パルプの中間の空間を形成するその他の面を
有するピストンを支持せる摺動方向決めパルプと、容器
内圧力に対向せる調整可能でキャリプレートされた装置
によって通常は開位置に保持されるが該装置から解除さ
れるや否や閉位置に戻るようになされた方向決めパルプ
の空間に容器を連通させるパイプを閉じるだめのパルプ
を含むパイロットと、方向決めパルプの空間をドレン通
路から隔離するドレンパルプであって、調整可能でキャ
リプレートされた装置によって僅かな軸方向の間隙を有
し、容器および空間を連通させるパルプの閉口が行われ
た後前記装置によって開口せれる前記ドレンバルブと、
乞含んぞ構′成されたパイロット装置を提供する。

このパイロット装置はこのように２つの２段ステージを
含み、これはそれぞれシリンダー内の流体の制御および
方向決めバルブの変位のための流体の案内丁なわち制御
に関する方向決め機能を確立する。この結果、この案内
部材（パイロット部材）は方向決めバルブの機能丁なわ
ち安全パルプの開動および閉動の迅速性に影９ｊること
なく望まれた正確もですべて調整できる。さらに方向決
めバルブ内の流体通路の断面はパイロット作動の作動精
度に悪影響を及ぼすことなく開動および閉動における変
位体積の関数として決足でざる。

さらにピストンによってシリンダー内で変位される体積
が方向決めバルブにおける変位体積の数百倍も大きいの
で、パイロン）Ｙ高精度で調整できる小断面の通路のみ
に使用することかできる。

このパイロットはこのようにして高圧流体および低圧流
体の何れにも使用でき、この圧力の太きさに関係なく開
口圧力および１刷口圧力の間の差圧をできるだけ小さく
てることができるようにな丁。

単に例として与えられ添付図面に示された実施例の以下
の説明は本発明の利点および特徴を明らかと１−るであ
ろう。

図示した安全バルブは保護子べぎ容器に対して例えはフ
ランジ２によって固足できるようになきれたボデー１乞
含む。ボデー１は容器と遅進δれる第１の通路４および
排出パイプに接続ちれる第２の通路５を形成されている
。これらの通路４．ｌ＝−よび５の合流部はシート６乞
形成しており、シート６はバルブの栓部材８と協働する
ようになっている。ボデー１はまたシリンダー９乞有し
ており、このシリンダー９内にピストン１０が移動可能
に配置されていて、ピストン１０は栓部材８と一体とち
れている。作動圧力が零の時にはばね１１か栓部材８を
閉基させる。

栓部材８の開動および閉動乞制御するピストン１０の変
位はパイロット装置で制御されるのであり、このパイロ
ット装置は安全パルプのボデー１に固定されたボデー１
２内に方向性バルブ１４およびパイロット１６を含んで
なる。

方向決めバルブ１４は一端にシリンダー９の内部と連通
せる開口１８および保睦丁べき容器に対してバイブ２２
乞通じて接続される通路２ｏを有している。他端にはド
レン通路２４が形成されている。この方向決めバルブは
さらに開口１８およびドレン室２６の間に延在せる段付
軸方向ボアーを含み、ドレン室２６に通路２４が開口さ
れている。このドレン室２６がら離れた位置にてこのボ
アーは大径室２８を形成しており、大径室２８は一端で
通路２９により開口１８と連通されている。

方向性パルプの摺動体は段′付ピストンで形成されてお
り、このピストンは大径室２８内を摺動する部分３０お
よび小径部分３２を有してなり、小径部分３２はこれに
等しい直径の方向決めバルジボアーの部分３３内を案内
される。各端すなわち大径部分３０の各側にこの摺動体
はそれぞれバルブ３４および３６を有している。バルブ
３４はドレン室２６および大径ボア一部分２８の間の接
合部分に形成されたシート３５と協動する。第２のバル
ブ３６は流体入口通路２ｏと連通せる室３８の開口１８
の一端に形成されたシート３７と協働する。

正常作動状態において、方向決めバルブの摺動体は第１
図に示した位置にあり、これにおいてバルブ３４はドレ
ン通路２４を隔離し、一方バルブ３６が開いてパイプ２
ｏによりシリンダー９内に流体が入り、通路２９により
ボアー２８の上部へ達するようにさせる。ピストン１ｏ
は次に保護子べぎ容器内の圧力を受け、その有効面積部
分が栓部材８のそれよりも大きくされているので栓部材
８は開位置に保持される。

摺動体の開口１８へ向う変位はバルブ３６乞シート３７
に着座させ、一方パルプ３４乞開くことが明らかである
。シリンダー９は次に入口通路２０刀為ら隔離され、通
路２９によりドレン通路２４と連通状態となし、このこ
とは方向決めパルプ内にある流体が通路２４によって排
出されるようになし、これによりピストン１ｏは栓部材
８の下側と作用する圧力の働きで上昇される。

ジェット４０および４１はそれぞれ入口バイブ２０およ
びドレン通路２４内に取付けられて流体の流れを可能に
し、この結果バルブをそれぞれ閉口しまた開口するだめ
の作動の迅速性ｙｔｓ整できるようになす。

方向決めバルブの摺動体の位置に無関係に、ピストン３
０のバルブ３４に近い面は通路２９により開口１８およ
びシリンダー９と連通状態にある。

このピストン３０の他方の面はボアー２８の第２の部分
およびピストン３２とともに空間４２を形成し、この空
間は通路４４によりパイロット１６の室４６と連通状態
とされる。°室４６はまた通路４７を通して方向決めバ
ルブの入口バイブ２０と、丁なわち保睦丁べき容器と接
続される。室４６内において連通を行うバルブ４８はば
ね４９により通路４４の端部方向へ神式れており、通路
４４は通路４７から隔離される傾向を示す。

空間４２はまた通路４４、第２の通路４５そしてドレン
バルブ５０を通してドレン室２６および通路２４に接続
されている。

室４６は絶えず室５４と連通されてその一部であると見
なすことができ、通路４Ｔにより保護すべき容器内の圧
力に常に維持される。ドレンバルブ５０はニードルバル
ブ形成のバルブであり、連通バルブ４８を通して軸線方
向へ延在せるロッド５１により延長され、室５２内にて
中空ピストン５４内へ延在式れている。ロッド５１に半
径方向に固定ちれてピストン５４の壁部の２つの長円開
口５５を通して延在された横方向ブランチ５６はこれら
の２つの部材を連結し、制限せる軸線方向の相対変位ン
可能としている。しかし、はね５８かロッド５１と中空
ピストン５４０内端との間に挿入されており、バルブ５
０をそのシートへ向けて押圧している。

ピストン５４は円筒形端部材６０内に導びがれており、
この端部材６０はパイロット装置のボデー１２の端部に
固定されている。このようにしてピストン５４はボデー
１２の外へ突出し、ばね６２の力を受けるようになって
おり、このばね６２の抗力はボデー１２に固定したキャ
ップ６６にスクリュー６４をねじ込むことで調整できる
ようになっている。端部材６０とピストン５４のフラン
ジとの間に取付けられたベロー６８はこれら２つの部材
の間の連結をシールし、室５２を審判している。端部材
６０に対する端部においてピストン５４はねじ部６９Ｙ
：有し、このねじ部６９に２つのヘリカルホイール丁な
わち１ｏおよび１２が螺合されている。端部のへりカル
ホイール７゜は正常状態のもとで連通バルブ４８のロッ
ドと接触し、そのロッドにはね４９に抗する作用ン与え
、第１図に示すようにパルブビ開状態に保持する。

マイクロメータースクリューγ１がこのホイール７０と
係合しく第２図〕、四角ロッドが延在してホイール７０
のねじ部６９上での作動および位置調整を可能となすこ
とが望了しい。

マイクロメータースクリュー１１はパイロット装置のボ
デー１２の空間内に配置され、例えば当接部材７３によ
って位置を保持されるようになっており、当接部材７３
はフランジ７４およびプラグ７５と協働してこの空間を
装置使用の開閉口する。ヘリカルホイール１０のねじ部
６９上での位置はバルブ４８の開口位置および閉口位置
の間の移動を決定し、はね４９を大きなあるいは小さな
範囲にて圧ｍする。

ｆｍＪ　ｔ’ｉｊｔ　Ｋ　してヘリカルホイール７２は
マイクロメータースクリューと係合し、このマイクロメ
ータースクリューがねじ部６９に沿う軸線方向位置、丁
なわち開口５５およびビン５６に対する位置を調整でき
るようになしている。この結果、このホイール７２の位
置はドレンバルブのピストン５４とロッド５１との間の
軸線方向の間隙の太き芒ヲ決走り−る。

正常作動状態のもとで、方向因めバルブのバルブ３４が
閉じた時、連通バルブ４８は開く一方、ドレンバルブ５
８は閉じる。この結果、方向決めバルブの空間４２は容
器内の圧カビ受け、通路４４および４７が室４６ど連通
している。保−丁べき容器内の圧力が高まると、室５２
内の圧力は同様に高まり、この圧力がはね６２の調整で
与えられた圧力２超えるとピストン５４がこのばねの作
用に抗して上昇されてヘリカルホイール７０ケ駆動する
のであり、ヘリカルホイール７０に対してパルプ４８の
ロッドが支持てれていて、このロッドはばね４９で押付
けられている。このようにしてこのパルプは閉位置へ向
けて動くことになる。

空間４２はこれにより保膜丁べき容器とは隔離される。

この変位の間、ニードルパルプ５０ははね５８によりシ
ートに対して保持てれており、これはピストン５４に対
して有する軸線方向の間隙による。

しかしホイール７２が移動を続けてビン５６と接触する
と、ドレンパルプは開いて空間４２はドレン通路２４と
連通される。

この時方向法めパルプの摺動体のピストン３０の内面、
すなわち空間４２ケ形成する面は大気圧にさらされる一
方、反対側の面はシリンダー９内の圧力および保護丁べ
き容器内の圧力にさらされ続ける。それ故に方向決めパ
ルプの摺動体は開口１８の方向へ向けて移動し、開口１
８はパルプ３６で閉じられる一方、パルプ３４はシリン
ダ−９Ｚドレン通路２４と連通させる。この流体はこの
通路を通して排出され、ピストン１０は移動して栓部材
８ビ開く。

逆に保獲丁べき容器内の圧力、従って室５２内の圧力か
低下して事前に調整した圧力値より低い圧力値になると
、ばね６２はピストン５４ビバルブ４８の方向へ押付け
、ホイール７２および７０およびはね５８によりホイー
ル７２に対して維持δれたビン５６に駆動する。パルプ
５０は次に閉位置に戻される。ホイール１０はパルプ４
８のロッドに当接する位置へ達し、はね４９を圧縮して
開口位置へ向けて押付けられる。空間４２は次に保護す
べき容器と再び連通され、反対側の面か再び大気圧に式
らされる。この圧力差の影響により、方向性パルプの摺
動体は再び動いて第１図に示す位置に戻され、これにお
いてドレン通路を閉じてシリンダ−９ン入日通路２０と
連通させる。シリンダー９内の圧力が増大すると次にピ
ストン１０の瞬間的な変位が生じ、栓部材８を閉位置に
シフトする。

開口圧力および閉口圧力は調整）（ね６２により決定さ
れるだけでなく、ヘリカルホイール７よび７２の位置に
よっても決定されることカー認められる。この結果、調
整はね６２乞圧縮する与えられた力および安全バルブの
開口圧力および閉口圧力の間の与えられた差圧に関して
開口圧力を正確に変更することが可能となる。同様に与
えられた調整はね６２の圧縮力および開口圧力に関して
、この開口圧力と安全パルプの閉口圧力との間の差圧を
正確に変化できる。

さらにパルプのピストンによる変位体積は方向決めパル
プにおける変位体積の数百倍であり、調整の正確さを簡
単にできるようにするとともに、非常に小さな断面の通
路のパイロツｌ−’＆使用可能にし、これは流体圧力の
大きさに関係なく微細な正確な調整を可能にする。

方向決めパルプにおける流体の通路断面は）ぐイロット
装置の作動に何の影響も与えず、この結果作動における
排出丁べき流体の体積および圧力の関数として選択でき
る。安全バルブの開口および閉口の迅速性はこのように
して流体の流れの関数として決定できるのである。

勿論第１図に示したシールペローはその他の適当な装置
と交換できる。例えば第６図に示すように、ピストン５
４は０断面リング７８を備えることかでさ、このリング
７８はピストン５４とともに端部材６０のシリンダー面
に沿って摺動する。

その他の変更形態によれは、ベロー６８はニジストマー
や金属の柔い部材８０と交換でき、これは七の周辺火端
部材６０の環状クランプ８２とノ々イロット装置（第４
図）のボデー１２に固定したリング８４との間にクラン
プされる。

同様に、図示した実施例においてはノ々イロット装置の
ボデー１２はパルプのボデー１に固定したが、２つのこ
れらのボデーは互いに間隔を置し）で配置でき、開口１
８は適当なツマイブでシリンダー９に接続される。

何れの場合においても、バルゾは制約され瞬間的な方法
で開動そして閉動されるのであり、この理由は方向決め
バルブが瞬間的そして同時に供給の閉口そしてドレイン
の開口、あるいはこれらの逆馨確実に行うからである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるパイロット装置を組付けた安全バ
ルブの縦断面図。 第２図は第１図の線２−２に沿う断面図。 第６図および第４図はパイロットの端部、特に容器の圧
力呈と外部との間をシールするシール装置の変更形態の
部分的な断面図。 １・・・ボデー ８・・・栓部材 ９・・・シリンダー １０・・・ピストン １２・・・ボデー １４・・・方向性バルブ １６・・・パイロット １８・・・開口 ２０・・・通路 ２４・・・ドレン通路 ２６・・・ドレン室 ２８・・・ボアー ３０・・・ピストン ３４．３６・・・バルブ ４２・・・空間 ４４．４７・・・通路 ４８・・・連通バルブ ４９・・・はね ５０・・・ドレンバルブ ５１・・・ロッド ５２・・・室 ５４・・・ピストン ５８・・・はね ６０・・・端部材 ６２・・・はね ６８・・・ベロー ６９・・・ねじ部 ７０．７２・・・ヘリカルホイール ７１・・・マイクロメータースクリュー７４・・・７ラ
ンジ ８０・・・柔軟部材 ８４・・・リソ・・・グ 代理人　浅　村　　　皓 外４名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　安全バルブの栓部材と一体に形成され、保護
   すべき容器およびドレン通路とパルプによシ連通される
   シリンダー内を摺動可能なピストンを含む安全バルブの
   パイロット−装置であって、摺動体が一方では両端に容
   器およびドレン通路との連通を閉口するだめのパルプを
   有し、他方では中央部にシリンダー内の圧力を受ける１
   つの面および方向性パルプの中間の空間を形成するため
   の他の面を有するピストンと、容器および方向径パルプ
   の空間を互いに連通状態にする通路を閉口するためのパ
   ルプ部材であって、容器内の圧力に抗する調整可能なキ
   ャリプレートされた装置によ勺通常は開位置に維持され
   るが、該装置から解除されるや否や閉位置に戻される前
   記パルプ部材と、キャリプレートされた装置によって僅
   かな軸線方向の間隙を有して支持され、連通パルプ部材
   の閉口が行われた後前記装置によ多開口されるドレン通
   路から方向決めパルプの空間を隔離するドレンパルプと
   、を含んで構成されたことを特徴とするパイロット装置
   。 （２）前記キャリプレートされた装置が、制御されるべ
   き流体圧力に容器が維持された状態にて、調整ばねの抗
   力を受けて戻しばねの作用に抗してシートから連通パル
   プ部材を隔離する可動部材を含んでいる特許請求の範囲
   第１項に記載のパイロット装置。 （３）前記可動部材が中空ピストンを含み、その内部に
   ドレンパルプのロッドが軸線方向に僅かな間隙を有して
   取付けられた特許請求の範囲第２項記載のパイロット装
   置。 （４）前記可動部材がばねの反対側にねじ部を有し、こ
   のねじ部上に戻しばねの作用に抗して連通パルプのロッ
   １を支持するための部材が位置調整可能な状態で螺合さ
   れている特許請求の範囲第２項または第６項の何れか１
   つに記載のパイロット装置。 （５）調整可能な装置における可動部材がねじ部を有し
   、このねじ部上に該可動部材に対するドレンパルプの軸
   線方向の間隙を調整するための部材が位置調整可能な状
   態で螺合されている特許請求の範囲第１項から第４項ま
   での何れか１つに記載のパイロット装置。 （６）調整可能なばねが容器の外側に配置され、シール
   装置が可動部材と容器の壁部との間に取付ゆられた特許
   請求の範囲第１項から第５項までの何れか１つに記載の
   パイロット装置。 （力　方向決めパルプの空間を連通バルブおよびドレン
   バルブと連結する通路が非常に小さい断面を有している
   特許請求の範囲第１項から第６項までの何れか１つに記
   載のパイロット装置。 （８）可動部材のねじ部上に螺合された調整可能な部材
   がヘリカルホイールで形成され、その位置が外部から調
   整可能なマイクロメータースクリューにより調整できる
   特許請求の範囲第４項または第５項の何れか１つに記載
   のパイロット装置。