JPS6123978Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、地震時等において震動を感知し各
種の流体遮断弁を遮断操作する感震型制御弁に関
するものである。

従来より、燃料ガス供給配管等において、地震
時に災害の拡大を阻止することを目的として、燃
料ガスの供給を遮断するための感震動作する種々
の弁装置が提案されている。しかしながら、従来
の弁装置では、感震動作した場合に感震機構を再
復帰される手段が複雑であり、簡便に取扱うこと
のできるものとして満足し得るものはなかつた。

このような観点から、考案者は、既に、円筒状
磁石の内部に磁性球体を収納し、円筒状磁石の底
部に前記磁性球体をその自重と磁力作用のバラン
ス下に保持する保持部材を設け、円筒状磁石の頂
部に吸着板を設け、前記磁性球体が揺動した際磁
性球体が保持部材上で変位し磁力バランスを失つ
て転位して前記吸着板に吸着保持されるよう構成
した感震素子を開発した。次いで、このような感
震素子を応用して、感震素子の磁性球体を弁体と
して又は弁体と係合して弁動作を行うよう構成す
ることにより、感震時に閉弁動作を自動的に行う
ことのできる感震弁装置を開発し、夫々特許出願
を行つた。

しかしながら、先に提案された感震弁装置は、
直接流体の流路を遮断するものであり、例えば化
学プラント等における多数の流路系に応用する場
合、各流路系に夫々感震弁装置を取付ける必要を
生じ、設備費が嵩む難点がある。

そこで、考案者は種々検討を重ねた結果、感震
素子を内蔵する流体制御弁を構成し、この流体制
御弁によつて複数の流体系に夫々配設した通常の
流体操作弁を一括制御するようにすれば、機能的
かつ経済的な安全弁の制御システムを提供するこ
とができることを突き止めた。

すなわち、前記流体制御弁は、多数の流体操作
弁と連通する流路を備えると共にこの流路と連通
する流体室を備え、前記流体室をボール弁を介し
て外部と連通するよう構成し、一方感震素子を内
蔵してこの感震素子の磁性球体上部に弁棒を配置
すると共にこの弁棒の先端部を前記ボール弁に臨
ませ、感震素子が感震動作した際磁性球体の上動
に伴い弁棒を上方へ移動し、これによつて前記ボ
ール弁を操作して弁の開放動作を行うよう構成す
ることにより、前記流路を外部と連通させてこの
流路内の流体を外部へ放出し、この流路と連通接
続される多数の流体操作弁の遮断操作を一括して
行うことができることが判つた。

この場合、弁棒は所定寸法移動可能に構成配置
すると共に、この弁棒に対し感震素子を弾力的に
変位可能に配設すれば、感震素子が感震動作した
後において、感震素子を弁棒に対し近接するよう
変位させることにより、磁性球体を容易にリセツ
トすることができる。

従つて、本考案の目的は、構造が簡単で動作が
確実であり、リセツト操作も容易になし得る多数
の流体操作弁を一括制御し得る感震型制御弁を提
供するにある。

前記の目的を達成するため、本考案において
は、弁ケーシング内に制御用流体を流通させる流
路と排出路とを設け、前記流路の一部に流体室を
設けてこの流体室の一部にダイアフラムを張設し
て画室を形成すると共にこのダイアフラムによつ
て開閉操作される排出路を設け、前記ダイアフラ
ムに画室と流路側流体室とを連通する微小通孔を
設けかつ画室と排出路とを連通する通孔を設けて
ここにボール弁を付設し、さらに前記ボール弁に
対し排出路側より弁棒を介して感震素子を連繋す
ると共にこの感震素子は円筒状磁石の内部に磁性
球体を変位可能に収容し、前記感震素子の磁性球
体の変位によりボール弁を開放操作し画室と排出
路とを連通することによつてダイアフラムを変位
させて流路と排出路とを連通するように構成する
ことを特徴とする。

さらに、感震素子は、円筒状磁石と、この円筒
状磁石の内部下方に配置した保持部材と、この保
持部材上にその自重と磁力作用のバランス下に保
持された磁性球体と、円筒状磁石の頂部に取付け
た吸着板と、円筒状磁石全体を保持するケースと
からなり、保持ケースを弁ケーシング内において
弁棒に対向して弾力的に進退自在に設ければ好適
である。

なお、制御用流体を流通させる流路の導入口側
に過流防止弁を接続すれば好適である。

次に、本考案に係る感震型制御弁の実施例につ
き添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図において、参照符号１０は弁ケーシング
を示し、この弁ケーシング１０には制御用流体を
案内移送するための流路１２と、弁ケーシング１
０の中心部において前記流路１２と連通する流体
室１４と、この流体室１４と弁機構１６を介して
弁ケーシング１０の外部と連通する排出路１８
と、前記弁機構１６を操作する弁棒２０と、この
弁棒２０を感震動作時に操作する感震素子２２と
が夫々基本的に設けられている。

次に、これらの基本的構成部材の相関的構成に
つき詳細に説明する。弁ケーシング１０に設けら
れた流路１２は、夫々制御用流体の導入口２４と
導出口２６とを備え、導入口２４は通常過流防止
弁２８を介して制御用流体供給源（図示せず）に
接続される。また、流路１２の導出口２６は、適
宜流体操作弁（図示せず）の制御系に連通接続さ
れる。制御用流体としては、一般に空気を採用し
得るが、特に安全性が要求される場合には窒素ガ
ス等の低廉な不活性ガスを採用するのが好適であ
る。このように構成された流路１２の中央部には
円筒状の流体室１４を設けると共にこの流体室１
４の内部中心に流体室１４の上方に向つて開口す
る排出路１８を配設する。そこで、流体室１４の
上部には前記排出路１８を閉塞するようにダイア
フラム３０を設けて流体室１４の上部に画室３２
を構成し、前記ダイアフラム３０の一部に微小通
孔３４を適宜穿設して、通常時は流体室１４と画
室３２とを同圧に保持するよう構成する。また、
前記ダイアフラム３０の中央部には通孔３６を設
けると共に画室３２内において前記通孔３６の開
口部を閉塞するようボール弁３８を載置する。な
お、前記排出路１８は、垂直流路４０とこの垂直
流路４０の下端部から半径方向に延在し外部に連
通する水平流路４２とから構成される。

一方、前記排出路１８の垂直流路４０内部には
弁棒２０を上下動自在に挿通配置し、この弁棒２
０の一端部をダイアフラム３０の開口部に位置す
るボール弁３８に臨ませると共に他端部を垂直流
路４０の下端部より下方に延在させて感震素子２
２の磁性球体４６と対向させる。なお、この弁棒
２０は、弁ケーシング１０の垂直流路４０下方に
貫通孔４８を穿設して延在させると共にその一部
を係止用段部５０を設けて所定寸法範囲内におい
て上下動可能に構成配置する。これに対し、感震
素子２２は、前記弁棒２０の貫通孔４８と連通さ
せて前記弁ケーシング１０の下部に下端を外部に
開放するよう穿設した開口部５２内に、コイルば
ね５４を介して弾力的に上下動するよう収納す
る。すなわち、感震素子２２は、円筒状磁石５６
とその内部に上動変位するよう収納された磁性球
体４６とを備える。円筒状磁石５６の上端部５６
ａおよび下端部５６ｂは、夫々内方へ若干突出さ
せると共に上端部５６ａの上端面側を一方の極性
（例えばＮ極）とすると共に下端部５６ｂの下端
面側を他方の極性（例えばＳ極）とし、円筒状磁
石５６の内部中心に上下方向の磁力バランス点が
形成されるよう構成する。また、円筒状磁石５６
の内部には、前記磁力バランス点より若干上方の
位置（円筒状磁石５６の上端部５６ａからの磁力
が強く作用する位置）に磁性球体４６がその自重
と磁力作用とのバランス下に保持されるように、
磁性体または非磁性体からなる保持部材５８を設
ける。しかるに、このように構成した円筒状磁石
５６には、その上端部５６ａに対し弁棒２０の下
端部が若干入り込むよう弁棒２０を位置決めす
る。また、円筒状磁石５６の上端部５６ａの上側
に磁性球体４６を安定に吸着保持するための吸着
板６０を配置すると共に円筒状磁石５６の外周に
は適宜ヨーク部材６２を囲繞配置する。さらに、
前記ヨーク部材６２を保持ケース６４で囲繞保持
し、しかも上端部には前記弁棒２０を挿通し得る
上部端蓋６６を取付けると共に下端部には操作用
突起部を有する下部端蓋６８を取付ける。なお、
保持ケース６４は弁ケーシング１０の開口部５２
内をコイルばね５４の弾力作用下に上下動し、常
時はコイルばね５４によつて開口部５２の下端部
に取付けた係止リング７０に係止されるよう構成
する。

次に、このように構成された本考案に係る感震
型制御弁の感震動作時の作用につき説明する。

まず、感震素子２２がリセツト状態にある場合
（第１図に示す状態）、流体室１４内はボール弁３
８が排出路１８を閉塞しており、この結果ダイア
フラム３０で画成された画室３２と流体室１４と
は同圧に保持され、制御用流体は流路１２内を導
入口２４から導出口２６へ向つて円滑に移送され
る。このように、本考案においては、ダイアフラ
ム３０とボール弁３８とで弁機構１６を構成して
いる。また、制御用流体は、例えば第２図に示す
ように、複数の流体操作弁７２を一括制御する制
御系７４に制御信号として供給し、常時は前記流
体操作弁７２を開放状態に保持する。

次いで、地震等が発生した場合、感震素子２２
の円筒状磁石５６に震動が付加されると、保持部
材５８も円筒状磁石５６と一体的に震動すること
から、磁性球体４６は保持部材５８上で横揺れ
し、この結果磁性球体４６は円筒状磁石５６の中
心軸より偏位してその全周面に対する磁力作用の
バランスが失われ、しかも円筒状磁石５６の上端
部５６ａ（例えばＮ極）からの磁力が強力に作用
し、磁性球体４６は磁束密度の高い軸心に向つて
上動する。この時、磁性球体４６は弁棒２０の下
端部に当接してこれを押上げ、吸着板６０に吸着
されて安定化する。このようにして、弁棒２０が
押上げられることにより、弁棒２０の先端部はボ
ール弁３８を突き上げ、弁機構１６を開放動作す
る。このため、画室３２内の制御用流体は排出路
１８へ逃出して画室３２内の圧力が急激に低下
し、ダイアフラム３０が上方へ湾曲変位して流体
室１４と排出路１８とは直接連通状態となる。従
つて、流路１２内に供給されている制御用流体
は、排出路１８へ向つて急速に流入ないしは逆流
するため、導出口２６から制御系への制御用流体
の出力が遮断され、制御系７４に適宜設けられる
流体操作弁７２を閉塞させることができる（第２
図参照）。なお、この場合、制御用流体が排出路
１８へ急速に排出されることから、制御用流体の
供給量が過大になると適宜過流防止弁２８が作動
して制御用流体の供給を遮断することができる。

前述したように、感震素子２２が作動した後、
感震素子２２の磁性球体４６をリセツトするに際
しては、本考案に係る制御弁の下部に露呈してい
る感震素子２２の下部端蓋６８を手動操作で内部
上方へコイルばね５４の弾力に抗して押上げるこ
とにより達成される。すなわち、感震素子２２が
押上げられることにより、円筒状磁石５６の内部
中に向つて弁棒２０の下端部が侵入することとな
り、この弁棒２０の下端部で磁性球体４６を保持
部材５８上に載置させることができる。その後感
震素子２２を元の係止位置に位置決めすることに
より、感震素子２２のリセツト操作を完了する。

前述した実施例から明らかなように、本考案に
係る感震型制御弁によれば、内蔵した感震素子の
構造は極めて簡単であると共に動作が最も安定か
つ確実であり、しかも無電源で使用することがで
きるという利点から、地震等に対する災害防止用
緊急遮断弁の主制御弁として広範囲に利用するこ
とができる。

また、本考案に使用される感震素子は、長期間
に亘つて安定に動作させることができるので、各
種化学プラント等の緊急遮断弁システムに低廉な
コストで設備することが可能である。

以上本考案の好適な実施例について説明した
が、本考案の精神を逸脱しない範囲内において
種々の設計変更をなし得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る感震型制御弁の一実施例
を示す断面図、第２図は本考案に係る感震型制御
弁を流体操作弁の制御系に応用した場合の系統図
である。 １０……弁ケーシング、１２……流路、１４…
…流体室、１６……弁機構、１８……排出路、２
０……弁棒、２２……感震素子、２４……導入
口、２６……導出口、２８……過流防止弁、３０
……ダイアフラム、３２……画室、３４……通
孔、３６……通孔、３８……ボール弁、４０……
垂直流路、４２……水平流路、４６……磁性球
体、４８……貫通孔、５０……段部、５２……開
口部、５４……コイルばね、５６……円筒状磁
石、５８……保持部材、６０……吸着板、６２…
…ヨーク部材、６４……保持ケース、６６……上
部端蓋、６８……下部端蓋、７０……係止リン
グ、７２……流体操作弁、７４……制御系。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 弁ケーシング内に制御用流体を流通させる流
   路と排出路とを設け、前記流路の一部に流体室
   を設けてこの流体室の一部にダイアフラムを張
   設して画室を形成すると共にこのダイアフラム
   によつて開閉操作される排出路を設け、前記ダ
   イアフラムに画室と流路側流体室とを連通する
   微小通孔を設けかつ画室と排出路とを連通する
   通孔を設けてここにボール弁を付設し、さらに
   前記ボール弁に対し排出路側より弁棒を介して
   感震素子を連繋すると共にこの感震素子は円筒
   状磁石の内部に磁性球体を変位可能に収容し、
   前記感震素子の磁性球体の変位によりボール弁
   を開放操作し画室と排出路とを連通することに
   よつてダイアフラムを変位させて流路と排出路
   とを連通するように構成することを特徴とする
   感震型制御弁。 (2) 感震素子は、円筒状磁石と、この円筒状磁石
   の内部下方に配置した保持部材と、この保持部
   材上にその自重と磁力作用のバランス下に保持
   された磁性球体と、円筒状磁石の頂部に取付け
   た吸着板と、円筒状磁石全体を保持するケース
   とからなり、保持ケースを弁ケーシング内にお
   いて弁棒に対向して弾力的に進退自在に設けて
   なる実用新案登録請求の範囲第１項記載の感震
   型制御弁。 (3) 制御用流体を流通させる流路の導入口側に過
   流防止弁を接続してなる実用新案登録請求の範
   囲第１項記載の感震型制御弁。