JPS61266881A - 圧力安全バルブおよびそのバルブシール - Google Patents

圧力安全バルブおよびそのバルブシール

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JPS61266881A
JPS61266881A JP61079896A JP7989686A JPS61266881A JP S61266881 A JPS61266881 A JP S61266881A JP 61079896 A JP61079896 A JP 61079896A JP 7989686 A JP7989686 A JP 7989686A JP S61266881 A JPS61266881 A JP S61266881A
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annular
pressure
seal
vacuum
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エドワード サガー フオート
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FUOOTO BUEIRU ENG Ltd
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    • 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
    • F16K17/04Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
    • 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
    • F16K17/18Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on either side
    • F16K17/19Equalising valves predominantly for tanks
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    • Y10T137/7782With manual or external control for line valve

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Safety Valves (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】 (産業上の利用分野) 本発明は圧力安全バルブのためのバルブシール。
特に、圧力安全バルブと真空安全バルブとが一体化した
バルブシールに関する。
(従来の技術) 公知の圧力および真空安全バルブは、添付の図面の第1
図に例示されている。それは、可動バルブ部材3と係合
可能なバルブ座1を有する。バルブ部材3は環状の凹部
5を有しており、この凹部5は圧力シール17を受けて
いる。圧力シール17は0−リングシールの形状である
。このO−リングシールは、ポリテトラフルオロエチレ
ンのコーティングを有する。バルブ部材3はスプリング
9により2弾力性をもってバルブ座1と接触する方向に
偏在している。真空圧力バルブもまたO−リングシール
13を支えるポペット(きのこ状)バルブ11の形状を
なし、ている。0−リングシールは1弾力性をもって閉
の位置に偏ったポペットバルブを有する真空バルブ座1
5と連動している。この2個の0−リングシール17.
13は、それぞれに対応する面と接触してシール効果を
与えるために1機械加工されおよび/もしくはランプ盤
で研磨されている。
上述のバルブは、バルブの使用に合ったコンテナー中に
おいて、過剰の圧力を除去したり、真空が形成されるの
を防止するのに役立つ。圧力バルブシールの配列を構成
することは、特に重要である。圧力バルブシールが、 
12 p、s、i (8,4バール)以上の圧力と、 
12000 c、f、m(340000JRsec)以
上の流速に耐える必要があるからである。
0−リングシールを確実にシール溝の中に固定するため
に、シール溝の壁面は、溝の端部での内壁が半径方向に
て外側に広がって配列されるように、外側に角度をつけ
られている。角度の量は。
圧力除去の操作中に、シールが破損しないようにする必
要から、制限されている。
(発明が解決しようとする問題点) 上記のごとく記述されたバルブは、2つの点で理論上適
していることが立証されている。しかし。
本発明の目的は、破損防止2便利さ、初期コストおよび
スペアコストの低減に関し、改良されたシールの配置を
提供すること、および容易にかつ首尾よく有用性をもた
せることにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明によれば、環状の圧力シール面(これは弾性部材
により支持されている)付き環状のシール部材を有する
圧力安全バルブのためのバルブシール、および全体とし
て環状の圧力シール面とともに形成されそして半径方向
にてその内側に配列された固定突出部を有する位置決め
手段が提供される。
使用時には、バルブシールは可動バルブ部材により支持
されうる。位置決め部材は、圧力を除去した状態で、環
状のシール部材がバルブ部材と接触して物理的に固定さ
れ、その結果圧力シールの破損が回避されるように、固
定突出部と連動している。安全バルブが単に圧力安全バ
ルブである箇所では9位置ぎめ部材は、固定突出部と係
合するクランプ板および/もしくは全体的に環状の圧力
シール面とともに形成された位置決め手段の延出部分の
形状をなしている。安全バルブが圧力および真空安全バ
ルブである箇所では1位置ぎめ部材は真空安全バルブ部
材を有し得る。後者の場合。
固定突出部は、環状の真空シール面と、その付近に配置
されかつ半径方向にて外側に向いた辺縁部(リップ)を
有しうる。それゆえ、環状のシール部材は、半径方向に
て外側に向いた溝部を形成するように折り返された内部
エツジを存する。
環状のシール部材は、好ましくは半径方向に対して外側
の部分を有し、これは1弾力性のある支持部材を収容す
るための環状の溝部を提供している。弾力性のある支持
部材は、シリコーンゴムの0−リングあるいは弾力性が
あり1表面コーティングされたステンレス鋼リングの形
状をなしうる。
この環状のシール部材自体は、好ましくはポリテトラフ
ルオロエチレンでなっている。それは1機械加工して好
ましい形状にするかあるいは鋳型により形造られうる。
この環状のシール部材内の環状の溝部は、2つの同心の
環状縁部の輪かくを形作っており、これは、バルブ部材
内の同心の環状凹部内に収容されるように配列されてい
る。この環状のシール部材の外縁は、バルブ部材の肩部
に接するように適合されている。この環状の溝部は。
断面アーチ状の端面を有しかつその厚み部分が環状のシ
ール部材の断面により形成された圧力シール面に所望の
可とう性を与えている。この内部端壁面の屈曲と、外部
のアーチ状圧力シール面の屈曲とが異なっていてもよく
、そのためには、壁の厚みが圧力シール面を収容できる
ように溝部のセンターラインでより大きくなっている。
圧力シール面の付近での環状のシール部材の厚みは1弾
力性の支持部材を収容する外側部分に固定突出部をつな
ぐ環状部分の厚みの約半分である。
本発明のより好ましい実施態様においては、圧力および
真空安全バルブのバルブシールが提供される。この安全
バルブは、環状のシール部材を有し、この環状のシール
部材は、圧力バルブ座と係合する環状の圧力シール面と
、真空圧力座と係合する環状の真空シール面とを有する
。少なくとも環状の圧力シール面は、環状のシール部材
内の環状の溝部に収容される弾力性のある部材により支
持されている。この環状のシール部材は、バルブ部材と
係合可能な位置決め手段を有する。この位置決め手段は
、半径方向にて外側に向かって突出部を有している。こ
の突出部は、環状の圧力シール面の半径方向にて内側に
配置されそして真空シール面に近接している。
より好ましい実施態様では、真空バルブ部材が。
バルブが固定された容器内の圧力の影響下にて。
圧力安全バルブ上の適当な位置に支持されるように、環
状のシール部材の真空シール面と係合している。
本発明の他の見方によれば、バルブ座と、このバルブ座
方向に弾力性をもって偏在した可動バルブ部材と、この
可動バルブ部材により支持されたバルブシールとを有し
、さらに環状のシール部材を有し、この環状のシール部
材が、環状の圧力シール面と1位置決め手段とを有する
。環状の圧力シール面は、バルブ座と連動しかつ弾力性
のある部材により支持されている。位置決め手段は固定
突出部を有し、この固定突出部は、環状の圧力シール面
と一体的に形成されかつ半径方向にてその内側に配置さ
れそして位置ぎめ部材により圧力シール面と係合可能に
されている。
さらに好ましい実施態様では、圧力安全バルブが正およ
び負の圧力を除去するように設計されている。後者の目
的に合うように、真空圧力バルブ部材が可動バルブ部材
により支持され、そしてオリフィスを閉じる方向に弾力
性をもって偏在している。真空圧力バルブ部材は、環状
のシール部材の位置ぎめ部材として作用し、そして環状
の部材の真空圧力シール面と連動する。この真空圧力シ
ール面は、半径方向にて外側に曲げられた辺縁部(これ
は固定部材の一部を形成している)に近接して配置され
ている。安全バルブが接続された容器内の正の圧力によ
り、真空バルブ部材の真空圧力シール面との接触が促進
される。その結果、環状のシール部材が適当な位置に固
定され、それゆえ環状の圧力シールの破損が回避される
(実施例) 本発明は、添付の図面第2図および第3図に関連して、
実施例としてのみさらに詳細に記述される。
まず、第2図の図面を参照すれば、圧力および真空安全
バルブ、すなわち正および負の圧力に対する安全バルブ
が示されている。このバルブは。
バルブ座部材16を有し、このバルブ座部材16は。
バルブを所望の容器に固定可能にするねじ連結部18を
有する。このバルブ座部材I6は、下方に段差のつけら
れた外縁部のある環状のバルブ座20を有する。バルブ
ハウジングは、スリーブ22によりバルブ座部材16上
に形成されている。スリーブ22はバルブ座部材16に
溶接されている。キャップ24はスリーブとねじ連結で
係合されている。このスリーブは、その中に多数の開口
部26を有する。この開口部は圧力除去オリフィスとし
て利用される。
スリーブ22の内壁には、可動バルブ部材28が備えら
れている。これは、らせん状スプリング30によリパル
プ座20の方に偏在している。このらせん状スプリング
30は、バルブ部材上とキャップ24の下面との接合部
をなしている。正の除去圧力は、これらスプリングのテ
ンションにより決定される。
キャンプをスリーブに対し、相対的に回転させることに
より、ねじ状断面32の効力により+ atJM整が達
成されうる。
バルブもまた。負の圧力軽減のために、ポペットバルブ
34の形状の真空バルブ部材を有する。この真空バルブ
部材は軸36およびヘッド40を有する。
軸36はガイドチューブ38内ですべり運動をするよう
に備えられている。ヘッド40は円錐形のバルブ座42
を有する。このガイドチューブは、他端がバルブ部材2
8と接合しているコイル状スプリング46に対する接合
プレート44を備えている。それゆえ。
バルブ部材34のヘッド40は、バルブ部材28内のオ
リフィス4日を閉の位置にさせる。調節手段50は。
負の圧力を調節するために供給されている。負の圧力で
は真空安全バルブが作動する。上記ガイドの配置および
円錐形のヘッドの使用は、他の配列で代用されてもよい
ことはいうまでもない。
正および負のそれぞれのバルブ座および圧力バルブの表
面をシールするために、バルブシール52が利用される
。このバルブシールとその上に置かれたバルブ部材28
とは、第3図にさらに詳細に示されている。バルブシー
ルは環状の部材を有し。
例示の実施態様では、2つのシール面を有する。
1つは圧力シール面54として言及された正の圧力安全
バルブのためのシール面であり、1つは真空シール面5
6として述べられた負の圧力安全バルブのためのシール
面である。両シール面は環状である。この環状の真空シ
ール面56は、環状の圧力シール面54に対し、半径方
向にて内側に配置されている。しかし1両者は一体的に
形成されている。
この環状のシール部材は、好ましくは、ポリテトラフル
オロエチレン(PTFE)から、固形物を機械加工して
形成される。選択的には鋳型により形成されてもよい。
圧力シール面54は1弾性部材58により支持されてい
る。この部材は、好ましくは、シリコーンゴムのO−リ
ングシールである。しかしながら、他の弾性部材が使用
されてもよい。例えば、ステンレス鋼をらせん状に巻い
たリングが適当である。
この弾性部材58は、環状のシール部材の外側部分62
に形成された環状の溝部60内に収容されている。
この外側部分は2つの同心状の環状縁部64.66を有
する。この縁部は、バルブ部材28内のそれぞれの溝部
に収容されるように適合されている。縁部66の半径方
向にて外側の端部68は、バルブ部材内に形成された肩
部70に接している。部分620半径方向にて内側の端
部は、肩部72に接している。溝部60は、0−リング
シール58をその中にきちんとおさめるために、断面ア
ーチ状、さらに特定すれば略円周状の端面74を有して
いる。圧力シール面54は、同様に断面アーチ状をなし
かつこの端面74の軸方向に位置する表面76により形
成されている。
圧力シール面の厚みは表面74と表面76との距離によ
り決定される。この厚みにより2例えば、所望の可とう
性およびシール弾性が賦与される。製造過程において、
軸方向の厚みは2表面76がバルブ座20により高いシ
ール性をもって収容されるように、中心軸xxではより
大きくなっている。
真空シール面56はアーチ状の表面を有しており。
実質的に平らな環状部分78によって、環状シールの外
側部分62の圧力シール面54につながっている。
位置決め手段は、環状シールをバルブ部材2日に固定す
るために供給され、それには固定突出部が含まれる。例
示された実施態様において、固定突出部は、半径方向に
て外側に曲げられた辺縁部80を有している。この辺縁
部80は環状のシール部材の内部環状面に隣接して位置
している。この辺縁部80は、バルブ部材28内の環状
の溝部82に係合している。この辺縁部は、縁部64お
よび66をそれぞれの溝部内にしっかりとはめ込むだけ
でなく、環状バルブ部材がバルブ部材に確実に固定され
るようにする。真空バルブ部材34の円錐形パルプ座4
2は。
スプリング作用のもとで、またはバルブが正の圧力を受
けるときに、真空シール面56と係合可能であり、それ
ゆえこのバルブ部材もまた環状のシール部材を固定する
のに役立つ。それゆえ、相互に作用し合う表面と連結し
たシール面56と辺縁部80とは位置決め手段として作
用する。圧力シール面54と真空シール面56とをこの
ように連結することによって、シールの破損の可能性は
かなり減少し。
あるいはその可能性を完全にとり除くことも可能である
。それは、バルブが正の圧力を受けたとき。
真空バルブ部材34はシール面56と接触させられ。
それゆえ辺縁部80をバルブ部材28内の溝部82と係
合させるからである。除去操作の間に、圧力シール面5
4とシール部材の外側部分とを、流出物および圧力の作
用のもとで外側に動かそうとする傾向は、環状部分78
に生じる張力によって制限されている。
それゆえ7本発明によるバルブシールは、その位置決め
手段を有するバルブシールの効果によって破損を防ぐ。
この位置決め手段は、圧力シール面から半径方向にて内
側に配置されている。圧力シール面は、正の圧力を除去
している間に生じる圧力にさらされたときに、しっかり
とシールを固定する作用を有する。シールもまた。あま
り技術を要せずにバルブ内の適当な位置に容易にはめ込
めるという利点をもっている。バルブシールは簡単な留
め具であり、従来の取り付けに要したような特殊な器具
は必要としない。さらに、従来のバルブでは、真空ポペ
ット上のO−リングシールは。
満足のいくシール効果を得るために、ポペットの上に取
り付けた後、その先端を機械加工しなければならない。
本発明はこの作業をなりシ、そのためにその取り換え作
業を容易にする。
バルブシールは、その圧力および真空安全バルブへの適
用に関連して上に述べられている。同様の原理が単一の
圧力安全バルブ、すなわち負の圧力の低減作用のないバ
ルブのシールに使用されうる。上記負の圧力安全バルブ
の機構は適用されず。
そのシール部材をしっかりと固定させるためには。
バルブヘッド40を、可動バルブ部材に固定されたクラ
ンプ板に置き換えることが提案される。好ましくは、バ
ルブシールには類似の形状の固定突出部が用いられ、そ
の固定突出部は、半径方向にて外側に縁部およびクラン
プ板によって係合された環状シール面を有している。ク
ランプ板が、その中のねじを切っためくら穴でねじ係合
によって。
バルブ部材の背面から固定されれば便利である。
その結果、環状のシール面は可動バルブ部材のオリフィ
スをシールするのに役立つ。それゆえ、環状のシール部
材は、適当な位置に取り付けられたクランプ板に、適当
な位置でしっかりと固定され。
破損が防止される。
コンテナのタンクに用いられるような型の安全バルブは
、正の圧力ガス圧縮テストに合格しなければならない。
それには1弾力性のある裏打ち材にPTFEを使用する
とうまくいくことが知られている。本発明のバルブシー
ルは、従来の○−リングシールのシール特性を再生しつ
つ破損に対する抵抗力の改善と簡単な取り付は作業を提
供することを目的としている。
ある場合には、圧力シールに利用される支持部材と同様
の方法で2弾力性のある支持部材を真空シール面に供給
することが望ましい。しかし、一般にはこれは必要では
ない。それは、真空安全バルブ部材に作用する圧力の強
さでは、所望のシール効果を達成するのに、上記のPT
FE面で充分だからである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の圧力および真空安全バルブの断面図2
第2図は本発明の改良されたバルブシール付き圧力およ
び真空安全バルブの断面図、そして第3図は、第2図に
示された可動バルブ部材およびバルブシールを1/2の
大きさに拡大して描いた断面図である。 1・・・バルブ座、3・・・バルブ部材、5・・・環状
の凹部、11・・・ポペットバルブ、 13.17・・
・0−リングシール、15・・・真空バルブ座、16・
・・バルブ座部材、18・・・ねじ連結部、20・・・
環状のバルブ座、22・・・スリーブ、24・・・キャ
ップ、26・・・開口部、28・・・可動バルブ部材、
30・・・らせん状スプリング、32・・・ねじ状断面
。 34・・・バルブ部材、36・・・軸、38・・・ガイ
ドチューブ。 40・・・ヘッド、42・・・円錐形のバルブ座、44
・・・接合プレート、46・・・コイル状スプリング、
48・・・オリフィス、50・・・調節手段、52・・
・バルブシール、54・・・圧力シール面、56・・・
真空シール面、58・・・偏在部材、60・・・溝部、
62・・・外側部分、 64.66・・・環状縁部、6
8・・・端部、 70.72・・・肩部、74・・・端
面、76・・・表面、78・・・環状部分、80・・・
位置決め手段、82・・・環状の溝部。 以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、使用時において、容器内の過剰の圧力を除去するよ
    うに適合された圧力安全バルブであり、バルブ座20と
    、該圧力安全バルブが通常は閉の位置に保たれるように
    該バルブ座20方向に弾力性をもって偏在する可動バル
    ブ部材28と、該可動バルブ部材28と該バルブ座20
    との間にあって該可動バルブ部材28に支持されたバル
    ブシール52とを有する圧力安全バルブであって、 該バルブシール52が環状のシール部材を有し、この環
    状のシール部材が、環状の圧力シール面54と、弾力性
    をもった偏在部材58と、位置決め手段80とを有し、 該環状の圧力シール面54が、バルブが通常閉の位置に
    あって該バルブ座20と密封状態で連動し、該偏在部材
    58が、該環状の圧力シール面54の後方に配置されか
    つバルブが通常閉の位置にあって該環状の圧力シール面
    54を該バルブ座20と接触させて密封状態を保ち、 該位置決め手段80が、環状のシール部材を該可動バル
    ブ部材28上に固定するために、該環状の圧力シール面
    54と一体的に形成されかつ半径方向にてその内側に配
    置された、 圧力安全バルブ。 2、前記位置決め手段80が、前記可動バルブ部材の対
    応する溝部82内に収容される固定突出部80を有する
    特許請求の範囲第1項に記載の圧力安全バルブ。 3、前記環状シール部材を前記バルブ部材28に固定す
    るための固定手段40が設けられ、それにより、使用時
    に該環状のシール部材の破損が回避される特許請求の範
    囲第1項または第2項に記載の圧力安全バルブ。 4、前記固定手段が、前記位置決め手段80および/ま
    たは該位置決め手段80の延出部分と係合するクランプ
    板を有する特許請求の範囲第3項に記載の圧力安全バル
    ブ。 5、容器内の真空圧力を減じるために、使用時に適合さ
    れる真空圧力安全バルブ34をさらに有する圧力安全バ
    ルブであって、この真空圧力安全バルブ34が真空圧力
    安全バルブ部材40を有し、これが可動バルブ部材28
    のオリフィス48を閉じるべく弾力性をもって偏在し、
    それにより真空圧力安全バルブ34を通常の閉の位置に
    保つとともに前記環状のシール部材の表面に前記固定手
    段40を供給する特許請求の範囲第3項に記載の圧力安
    全バルブ。 6、前記真空圧力安全バルブ部材40に係合する環状の
    シール部材の表面が、真空圧力シール面56を有する特
    許請求の範囲第5項に記載の圧力安全バルブ。 7、環状のシール部材を有し、この環状のシール部材が
    、環状の圧力シール面54と、位置決め手段80と、弾
    力性をもった偏在部材58とを有し、該位置決め手段8
    0が、該環状の圧力シール面54と一体化しかつ使用時
    において該環状のシール部材を圧力安全バルブ内の適当
    な位置に保つように適合され、 該偏在部材58が、該圧力安全バルブが閉の位置のとき
    に、該環状の圧力シール面54を該圧力安全バルブの圧
    力バルブシート20と接触させて密封状態を保つように
    、該環状の圧力シール面54の後方に配置された圧力安
    全バルブのバルブシール。 8、環状のシール部材を有し、この環状のシール部材が
    、環状の圧力シール面54と、環状の真空シール面56
    とを有し、 該環状の圧力シール面54が圧力バルブ座20と係合し
    、 該環状の真空シール面56が、その半径方向にて内側に
    ある真空圧力座42と係合し、 少なくとも該環状の圧力シール面54が、環状のシール
    部材中の環状の溝部60に収容される弾性部材58によ
    り支持され、該環状シール部材がバルブ部材28と係合
    可能な位置決め手段80を有し、この位置決め手段80
    が半径方向にて外側に突出部80を有し、これが該環状
    の圧力シール面54に対し半径方向にて内側に配置され
    そして真空シール面56に近接している圧力および真空
    安全バルブのバルブ部材のためのバルブシール。
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