JPS5997400A - 放圧デイスクアセンブリ - Google Patents

放圧デイスクアセンブリ

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JPS5997400A
JPS5997400A JP58201848A JP20184883A JPS5997400A JP S5997400 A JPS5997400 A JP S5997400A JP 58201848 A JP58201848 A JP 58201848A JP 20184883 A JP20184883 A JP 20184883A JP S5997400 A JPS5997400 A JP S5997400A
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JP
Japan
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plug
pressure relief
disc
pressure
assembly
Prior art date
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Application number
JP58201848A
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Inventor
グレントン・パ−トリツク・マクフア−レン
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Johnson Matthey PLC
Original Assignee
Johnson Matthey PLC
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C1/00Pressure vessels, e.g. gas cylinder, gas tank, replaceable cartridge
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/14Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side with fracturing member
    • F16K17/16Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side with fracturing member with fracturing diaphragm ; Rupture discs
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T137/1624Destructible or deformable element controlled
    • Y10T137/1632Destructible element
    • Y10T137/1692Rupture disc
    • Y10T137/1699Means for holding entire disc after rupture
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)

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】 本発明は圧力緩和デバイス(preasure rel
iefdevice)、特にガスシリンダ及び消火器の
如き密閉容器に使用される圧力緩和デバイスに係る。但
し本発明はこのような用途に限定はされない。
「圧力緩和デバイス」とは該デバイスの片側に作用する
システム内の流体圧力ともう一方の側に作用する大気圧
又は他の圧力との間の差が所定の値又は所定の値範囲内
の値に達した時に、該システムから流体(液体、蒸気又
は気体)を逃がしてシステム内の圧力を緩和せしめる装
置のことである。
公知の圧力緩和デバイスには所謂[順方向(norma
l)J放圧乃至破裂ディスク(burstlngdia
ci)と「逆方向(reverse)J放圧ディスクと
がある。これらのディスクは通常ステンレス鋼又はアル
ミニウム合金の如き金属で形成されておシ、ドーム形中
央部と、これと一体的に構成された周縁の平たい環状7
ランジとから成っている。
このフランジは使用時に第1金属カラーと紀2金、属カ
ラーとの間に強く締付けられる。この場合の締付は手段
としては通常ねじ山付はルトが使用される。これらのゼ
ルトは第1カラーを貫通して第2カラーのねじ穴内にね
じ止めされ、頭部が第1カラーの表面よシ下に引込み、
先端はゼルトが完全にねじ止めされた時に第2カラーか
ら突出しないよう構成されている。如何なる用途におい
ても、前記カラーとこれに直面する放圧ディスク表面と
の間の相互作用は放圧ディスクの性能の重要な要因とな
る。
このようにして一体的に組合わされた放圧ディスクとカ
ラーと(−1、次いで一対のノヤイゾフラ7)の間に気
密的に締付けられ、順方向放圧ディス夛の場合は、圧力
が所定値又は所定範囲内の値を越えた時にディスクが外
側へ破裂して圧力を解放せしめるよう、圧力がディスク
の凹面に作用すべく構成される。
時により[座屈(buekttng)Jディスクとも称
される逆方向放圧ディスクの場合は、圧力が凸面に作用
する。このタイプの放圧ディスクは、前記ドームが「花
弁」状に破れてその結果圧力が確実に緩和されるよう通
常は、十字形に並べられた刃部のアレイ上に押し付けら
れて破裂することによシ圧力を解放する。
前述の如き放圧ディスクアセンブリは化学関係の設備に
おいて配′R系に広く使用されている。ガスシリンダ、
消火器等でも放圧ディスクアセンブリによって得られる
確実な圧力解放が強く望まれているが、前述のアセンブ
リはこれらガスシリンダ、消火器等に使用するには通常
大き過ぎ且つ高価過ぎる。
従って、ガスシリンダ及び消火器用容器の如く圧力が加
えられ得る容器(pressurlsablecont
ainers)に使用するための放圧ディスクは一般に
前述のアセンブリより廉価で構造も簡単でチシ、多くの
場合扁平な小型ディスクの形を有している。このディス
クは通常金属製であシ、容器の壁面に溶着又は他の方法
で固定されたほぼ円筒形のハウジングの底部にある座部
乃至シート内に固定される。このハウジングの底部には
該底部を貫通して容器内部に連通ずる溝が1つ以上具備
されており、ディスクは外側にねじ山を有しハウジング
内にねじ止めされて内部先端がディスクの少なくとも周
縁部に当接する管状支持部材によシ該ハウジング内のシ
ートに固定される。このようにしてディスクは外側環状
部分がシートに押し付けられ、その結果該シートと共に
気密シールを構成してディスクの破裂圧力よシ小さい圧
力では容器内の如何なる流体の漏洩をも阻止する。
ディスクを破裂又は破壊させる圧力は特に温度と、ディ
スク面積と、ディスク形成材料と、該材料の物理的状態
と、ディスクを定位置に保持し従ってディスクの変形し
得る部分を調整する管状部材のゼア即ち内腔とに依存す
る他、該管状部材によシディスクに加えられる締付は負
荷(clampingload)にも依存する。
圧力が臨界破裂圧力に近づくとディスクの中央部(即ち
前述め「変形し得る部分」)が外側へ、即ち容器から離
れる方向へ、ドーム状に変形する。
このプロセスの間にディスクに望ましくない磯棹的損傷
が加えられる可能性を最小限に抑えるべく、管状保持部
材のディスクに当接する先端の内部エツジには丸味をつ
ける。或グいは、前記の管状部材先端とディスクとの間
に挿入し得るカラー又はワッシャの該当エツジを同様に
丸くする。
ディスクを所定の圧力又は所定の圧力範囲内の圧力、例
えば225パール(約3300psi )の10%の範
囲内の圧力、で確実に破裂させるためには、ディスク材
料の組成及び物理的状態と、ディスクの面倒と、ディス
クを定位置に保持する管状部材のボアの大きさとを極め
て入念に調節する。
このような予防措置にも拘らず、前述の如きタイプのア
センブリではディスクの性能に偶発的で予言し得ない変
化がしばしば見られることが判明した。これは極めて容
認し難い現象である。ディスクの漏れと不正確な破裂圧
力とは最も一般的に生じる欠陥である。
前述したタイプのアセンブリの別の欠点は、例えばガス
シリンダ用補給所では補給前に作業員がシリンダの圧力
縁和デバイスの放圧ディスクを交換するのは普通のこと
であるが、その場合に1つではなく2つのディスクがこ
れら装置の1つ以上のシート内に配置されるという手違
いが起こシ得ることにある。これは惨事を誘起し得る危
険は手違いである。
研究の結果、前述したディスクの予言し得ない破裂圧力
の原因は、少なくとも一部は、管状保持部材をねじ止め
する時に該部材の先端がその挿入に伴いシート内のディ
スクを回転させようとし且つシートがこの回転運動に抵
抗しようとする結果生じる現局トルク又は剪断応力にあ
ることか判明した。
本明細書では、放圧ディスクが前述の剪断応力の作用を
受けずに例えば放圧ディスクアセンブリ内のシートに対
し締め付けられ得るような配置を、以後便宜上「トルク
フッ−(torque−free) J又はトルクに作
用されな伯rque−insensitive)と表現
することにする。
本発明の目的の1つは、このようなトルクフリーの即ち
トルクに作用されない放圧ディスクアセンブリであると
共に、組立て中に2つ以上の放圧ディスクが配置される
危険性が少なくとも最小限に留められるようなアセンブ
リを提供することにある・ 本発明では、特に密閉容器に使用するのに適した圧力緩
和デバイス内にサブアセンブリとして組込まれる前述の
如き「トルクフリー」即ちトルりの作用を受けない放圧
ディスクアセンブリが、放圧ディスクの少なくとも周縁
部を受容すべ゛く内部で環状シートを溝成する端ぐりを
一端に備えたほぼ管状のビデイと、前記シート上に配置
された放圧ディスクと、該ディスクを前記シート上に保
持すべく前記端ぐり内に嵌装された長手方向ピア付プラ
グとから成り、該プラグが前記R状ピデイに対し回転し
得ないよう配M<A成される。はぼ管状のゼデイと放圧
ディスクとプラグとは全て金属材料で形成するのが好ま
しい。
放圧ディスクは扁平状であるのが好ましいが、アセンブ
リ内に組込む前又は後にドーム状にし得る。
また、シートの内部エツジは、使用中又は使用前に放圧
ディスクがドーム状にされる際該ディスクに機械的損傷
が加えられることのないよう丸味を帯びているのが好ま
しい。
更に、プラグは前記ゲデイの下端よシやや突出するのが
好ましく、該はディの外面は前述のタイプの圧力緩和デ
/4イスのハウジング内に普通の管状保持部材と同様に
ねじ止めされ得るようねじ山を備えているのが好ましい
。本発明のアセンブリがこのよりな゛デバイス内にねじ
止めされたら、前記プラグをその下端とハウジング底部
のシートとの間に気密シールが形成され得るよう該シー
トに当接させる。この時扁平ディスクは該プラグの対向
端と前記端ぐシ先端のシートとの間で締付けられ、その
結果プラグ及びディスク間と、ディスク及びシート間と
に気密シールが形成される。この場合プラグには如何な
る回転運動も伝達されず、ディスクにもトルク又は剪断
応力が一切生じない。
前記プラグは全体又は一部が前記端ぐシに少なくともき
つく押し嵌めされなければならず好ましくは締シ嵌めさ
れなければならない。
組立て後のアセンブリにおいて端ぐシへの入口から突出
したプラグ部分は該アセンブリ内の放圧ディスクの厚み
又は誤って該アセンブリ内に配置された2つ以上の放圧
ディスクの合計の厚皐を測定する手段となる。従って完
成したアセンブリを注意深く調べれば、放圧ディスクを
1つ以上内包したまま組立てられたアセンブリは全て発
見される筈である。更に、本発明のアセンブリは通常、
例えばガスシリンダ補給所より静かで緊張の少ない東件
下で組立てられるため、間違いを検出し得るばかりか、
このような間違いが生じる可能性自体も少ない。
ビデイに対するプラグの回転はプラグと端ぐりとを非円
形にすることで回避し得る。或いは、プラグと端ぐシと
に互に合致するキーみぞを備え、これらキーみぞの双方
に締シばめされるピンをプラグと端ぐシとの間に打ち込
んでもよい。または、これら両部材の一方に突起したキ
ーを備え、他方にこれと咬み合うキーみぞを具備しても
よい。しかし乍ら好ましくはプラグを円筒状にし、その
外表面に該プラグの長手方向軸と平行に配置された、一
連の直線状の刻みを形成する。この場合プラグの寸法は
、その長さの少なくとも一部が端ぐシ内に圧力低めされ
、このように圧力低めされた時に前記の刻みと咬み合う
刻みが鎖端ぐシの内面に刻まれてその結果回転が阻止さ
れるよう決定する。
また、少なくとも最初に端ぐり内に挿入されるプラグ部
分は刻みを有さす、且つ前記の刻みが端ぐシの壁面に食
い込む前にブラダのガイドとして機能すべく端ぐり内に
スムースに滑り吠めされるような直径を有しているのが
好ましい。
本発明の放圧ディスクアセンブリは、前述の如く公知タ
イプの圧力級和デバイスへの使用に特に適しているが、
このような用途に限定はされない。
実際、該アセンブリは、プラグの自由端が加圧流体の入
った任意の形態の容器に連通ずる溝の先端と共に気密シ
ールを構成し、且つ気密シールがプラグ及び放圧ディス
ク間と、放圧ディスク及び端ぐり先端部シート間とに形
成されるような配置でちれば如何なる装置にも使用し得
る。
本発明の圧力緩和デバイスを備えたガスシリンダは種々
の工業的及び家庭的分野で使用し得、二酸化炭素及び酸
素の如き気体の貯姑配〆(dis−pensing)に
使用し得る。このようなガスシリンダは例えば消火器、
キャンプ用及び家庭用加熱調理器具、アルコール飲料及
び非アルコール飲料取出し装置の流体放出(disch
arge)に関連して使用し得る他、炭酸飲料の製造に
も使用しイ、9る。
以下添付図面に基づき非限定的具体例を挙げて本発明の
アセンブリをよシ詳細に説明する。
第1図のアセンブリは外部ねじ山2と、4部分で閉鎖さ
れた中央ブラインドビア3と、管状口5と、2つの平面
部6と、端ぐシフとを備えたほぼ管状の?ディ1で構成
されている。この端ぐシにはステップ又はシート9が続
いておシ、該シートの内部エツジは10部分が丸くなっ
ている。閉鎖端4近傍に側方口5を有するブラインドボ
ア3は、このボア3がゲデイの全長に亘って貫通してい
た場合に核がア内に落下又は突出し得るであろう金属部
材等の物体による放圧ディスク11の偶発的損傷を回避
せしめる。
シート9は平たい放圧ディスク11を受容し、はぼ円筒
形のプラグ12が該ディスクを定位置に保持する。この
プラグ12は中央ポア13と周縁突出部14とを備えて
おり、該突出部上に直り状の複数の刻み(図示せず)が
該プラグの長手方向軸とほぼ平行に並置して形成されて
いる。突出部14の直径は、この部分が放圧ディスク1
1に対し完全に嵌め込まれた時に端ぐり7の壁面に前記
の刻みと咬み合う刻みが刻まれるよう、該部分を極めて
きつく端ぐシフ内に締シ妖めせしめるような値を有して
いなければならない。
前記突出部の両側に当たる72712部分は端ぐシフ内
にスムースに滑り嵌めされるか又は更にゆるく動き嵌め
されるよう直径が選択されている。
従ってプラグ先端のいずれを端ぐりに対向させてもその
先端は容易に端ぐシ内に挿入され、前記の刻みを有する
部分14が端ぐり壁面に食い込むまでプラグのガイドの
役割を果たす。この結果は第1図に誇張された形で示さ
れている。この図ではプラグ12は既に端ぐシ内に圧力
嵌めされており、刻みを有する部分14が端ぐり壁面に
食いこんでいて、ステツf8が形成されている。
実際には、第1図及び第2図のアセンブリは公知タイグ
の圧力緩和デバイスのハウジング内にねじ止めされ、通
常は第1図及び第2図の平面部6にスtJ?すを用いて
密閉がスシリンタ9又は類似の加圧され得る容器に接続
される。
該デバイスのピデイ1とプラグ12とは黄鏑で、放圧デ
ィスク11は鋼又はニンクルで形成し得る。
一般にディスクは直径6關、厚み0.1關であってよく
、ケデイのビア3とプラグのデア13とは夫夫直径3朋
で、ポア3の丸いエツジ10が半径0.75朋であって
よい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のアセンブリの一具体例を示す断面図、
第2図は該アセンブリの平面図である。 1・・・デデイ、2・・ねじ山、3・・・ブラインドボ
ア、5・・・管状口、6・・・平面部、7・・・端ぐシ
、9・・・シート、11・・・放圧ディスク、12・・
・プラグ、13・・・ビア、14・・・突出部。 〜成人49喝士今  村    ル 特5′[庁長官若杉和夫殿 1.’lイ′1の表示   昭和58年特許願第201
848号2、発明の名称   放圧ディスクアセンブリ
ご3.補正をりる者 事ヂ1との関係  特;′[出願人 名 称    ジョンソン・マシイ・パブリック・リミ
−7ツド・カンパニー 4、代 即 人   東京都新宿区新宿1丁目1114
月 山田ビル7、補11の対象   願出中、出願人の
住所及び代表者の欄、図面及び委任状 8、補正の内容 (1)願書中、出願人の住所及び代表者を別紙の通り補
充する。 ■正式図面を別紙の通り補充する。 (内容に変更なし) (3)委任状及び同訳文を別紙の通り補充りる。 尚、同日(=Jにて本願に関づる優先権主張韻明円差出
出をに?出致しました。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)特に密閉容器への使用に適した圧力緩和デバイス
    内にサブアセンブリとして組込まれるトルクフリー/ト
    ルク不感放圧ディスクアセンブリであって、はぼ管状の
    ゲデイと放圧ディスクとプラグとからなシ、前記?ディ
    の一端には、放圧ディスクの少なくとも周縁部を受容す
    るための環状座部を前記?ディ内に形成する端ぐシが形
    成されておυ、前記放圧ディスクは前記座部上に配置さ
    れておシ、前記プラグは長手方向ボアを備えていて前記
    放圧ディスクを前記座部上に保持すべく前記端ぐシ内に
    嵌装されておシ、該プラグが前記管状デデイに対して回
    転され得ないように構成されている放圧ディスクアセン
    ブリ。
  2. (2)放圧ディスク、溌状?ディ及びプラグが金属又は
    合金材料で形成されている特許請求の範囲第1項に記載
    のアセンブリ。
  3. (3)プラグがディスクから遠い方の?ディ先端より突
    出している特許請求の範囲第1項又は第21JiK記載
    のアセンブリ。
  4. (4)  プラグ及び端ぐシが非円形である特許請求の
    範囲第1項乃芋第3項のいずれかに記載のアセンブリ。
  5. (5)  プラグが円筒形であってその長手方向軸と平
    行に配列された複数の直線状の刻みを外面上に有してお
    シ、且つ前記端ぐり内に圧力底めされる特許請求の範囲
    第1項乃至第3項のいずれかに記載のアセンブリ。
  6. (6)プラグの前端が刻みを有しておらず前記端ぐシ内
    に滑シ吹めされる特許請求の範囲第5項に6己載のアセ
    ンブリ。
  7. (7)気体の貯蔵1分配に使用されるガスシリンダに組
    合わせられた特許請求の範囲婦1項乃至第6項のいずれ
    かに記載のアセンブリ。
JP58201848A 1982-10-28 1983-10-27 放圧デイスクアセンブリ Pending JPS5997400A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8230818 1982-10-28
GB8230818 1982-10-28

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JPS5997400A true JPS5997400A (ja) 1984-06-05

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ID=10533892

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JP58201848A Pending JPS5997400A (ja) 1982-10-28 1983-10-27 放圧デイスクアセンブリ

Country Status (21)

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JP (1) JPS5997400A (ja)
KR (1) KR840007162A (ja)
AU (1) AU570649B2 (ja)
BE (1) BE898077A (ja)
CA (1) CA1235357A (ja)
CH (1) CH654890A5 (ja)
DE (1) DE3339250A1 (ja)
DK (1) DK492983A (ja)
ES (1) ES284959Y (ja)
FR (1) FR2535434B1 (ja)
GB (1) GB2129057B (ja)
GR (1) GR78703B (ja)
IE (1) IE56062B1 (ja)
IL (1) IL70037A0 (ja)
IT (1) IT1169649B (ja)
LU (1) LU85055A1 (ja)
NL (1) NL8303702A (ja)
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