JPS62137483A - 熱感応弁 - Google Patents

熱感応弁

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JPS62137483A
JPS62137483A JP61166539A JP16653986A JPS62137483A JP S62137483 A JPS62137483 A JP S62137483A JP 61166539 A JP61166539 A JP 61166539A JP 16653986 A JP16653986 A JP 16653986A JP S62137483 A JPS62137483 A JP S62137483A
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JP
Japan
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valve
heat
stem
linkage
sensitive
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JP61166539A
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English (en)
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ジェームス・イー・キルモヤー
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Cooper Industries LLC
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Cameron Iron Works Inc
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Publication date
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    • 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
    • F16K17/36Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves actuated in consequence of extraneous circumstances, e.g. shock, change of position
    • F16K17/38Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves actuated in consequence of extraneous circumstances, e.g. shock, change of position of excessive temperature
    • F16K17/383Safety 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
    • 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/1624Destructible or deformable element controlled
    • Y10T137/1797Heat destructible or fusible
    • Y10T137/1819Safety cut-off
    • 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/1842Ambient condition change responsive
    • Y10T137/1939Atmospheric
    • Y10T137/1963Temperature

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Temperature-Responsive Valves (AREA)
  • Safety Valves (AREA)
  • Flanged Joints, Insulating Joints, And Other Joints (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (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】 止呈上勿肌里公立 本発明は弁部材とこれに取付けたステムを開閉位置間に
動かす圧力応答アクチュエータを有する弁に関する。こ
の種の弁は油井ガス井の改修に使用され、油井の作業を
行う際に取付けて開位置に作動させる。弁を熱応答性と
し、火災の際に弁が閉鎖して油井的流体が火に曝される
のを防ぐ。
従来■肢聞 既知の熱感応弁では共融材料を使用するため油井からス
テムに圧力負荷が作用した時に、使用間のクリープによ
って弁が閉鎖することがある。
既知の熱感応弁は熱感応材料がステムを支持する構成で
あり、熱感応材料の支持によって弁が所要の位置を保つ
。しかし、この材料はステムに作用する圧力による連続
した力に抵抗し得る充分な強度が不足し熱感応材料のク
リープを生ずる。米国特許2647721号、 297
3776号、 3659624号、3842853号、
4214600号、4421134号に示す上昇ステム
ゲート弁は熔融可能材料の長い支持スリーブを有して弁
を内方端位置に保持し、凡ての材料が溶融すれば弁部材
は上端の閉鎖位置に動きステム肩部はボンネット穴を囲
む座に着座子る。このスリーブは弁のストロークと弁ス
テムが着座位置に動く距離との和以上の長さが必要であ
る。
既知のゲート弁に上昇ステムを設はステムを支持する溶
融可能材料のスリーブを有するキャップを設ける。溶融
可能スリーブは充分な長さとしてステムを所要寸法だけ
動かせゲートが外方位置に動いた時にステムはボンネッ
トに着座する。この構成の欠点はクリープを生じ、ステ
ムを完全に動かずためには全部のスリーブが溶融又は蒸
発する必要がある。更に所定溶融解放温度より低い高温
の外気条件でスリーブがクリープを生ずることがある。
発■が1ンしよ゛と る、−Jr4占 本完本発明って上昇ステム弁を提供し、弁使用間は開位
置にあり、熱に応答して閉鎖し部分閉鎖の問題を生じな
い弁とする。
本発明は熱感応上昇ステム弁を提供し、熱感応材料によ
って開位置に保持され、弁の急速確実な解放と弁が閉位
置に動くのを可能にする。
本発明は熱感応上昇ステム弁を提供し、不時の閉鎖又は
クリープを生じない熱感応材料によって開位置に保持さ
れる。
2.+Ir占をn  るための 本発明は圧力に応答して作動する上昇ステム弁に関し、
常開であって開位置にロックされ熱応答として火災に際
して閉位置に動く。
本発明による熱感応弁は、入口と出口と弁室と出入口の
一方の弁室への開口を囲む弁座とを有する本体と1本体
に連結せられ弁室に連通した貫通穴を存するボンネン1
−と、弁室内に可動に取付は弁座と共働して弁を通る流
れを開閉する弁部材と。
弁部材に連結されボンネット開口内を延長する弁ステム
と、ステムに連結され圧力流体を供給排出する手段を有
する圧力応答アクチュエータと、ボンネットに固着した
ハウジングと、伸張位置でハウジングに支持されステム
の外方端に係合する手段を有するリンク装置と、リンク
装置をステム支持伸張位置に抑止する熱感応装置と、熱
感応装置がリンク装置を解放した時にリンク装置を伸張
位置外に押圧して弁部材を内方端位置に抑止する支持を
除去する装置とを備える。
尖施凱 本発明を例示とした実施例並びに図面について説明する
本発明によるゲート弁10は本体12を有し5本体は室
18に連通する入口14と出口16を有する。本体12
に固着したボンネット20に室18に連通する貫通穴2
2を有する。弁座24は室18への出口16の開口を囲
む。弁部材26を弁室18内に取付け、ボンネット20
の穴22内を延長する弁ステム28に連結する。アクチ
ュエータ30をボンネット20とステム28に連結し、
弁部材26を弁座を通る流れを開閉する位置間に動かず
。アクチュエータ30の管状のハウジング32はボンネ
ット20の外方端に固着し、ハウジング32内のピスト
ン34はハウジング32内の両端間の圧力差に応答して
往19する。ピストン34はステム28に固着し、ピス
トン34の動きはステム28と弁部材26の動きを生ず
る。ハウジング32の外方端を閉鎖する端部材36は図
示の例ではハウジング32と一体であるが別の部材とす
ることもできる。端部材36の貫通穴38をステム28
の外方端が封鎖関係で延長する。
熱応答即ち熟感応装置即ちキャンプ40はアクチュエー
クハウジング32の外方端に取付け、ハウジング42を
有し、ハウジング42の内部42aは管状とし、外部4
2bは平であり軸線方向に延長するスロット42cを有
する。ステム従動子44をハウジング内部42a内とし
、定常はステム28の外端に接触する。装置40の機能
は弁部材26が第1図に示す開位置にある時にステム2
8を抑止し弁部材26の位置を保つ。このために、端部
材36を囲む外ねじ46にハウジング42をねじこむ。
装置40にリンク48,50.熱応答溶融可能管52.
ばね54を有する。リンク48は従動子44内のスロッ
ト49内にピン5Gで取付け、ピンは第3図に示す通り
リンク48から突出して従動子44の穴58に係合する
。リンレ48の外方端はピン60によってリンク50の
内方端に枢支する。リンク50の外方端は平な外側ハウ
ジング部42bのスロット42cに枢支する。溶融可能
の管52はリンク48゜50に関する支持位置にスナッ
プリング64,66によって所要の取付けとし、第2図
に示す通りハウジング部42bの溝内にリングを係合さ
せる。ン容融可能の管52は半径方向の貫通開口53を
有する。ハウジング部42aは略管状としてシリンダ6
8を形成しシリンダ内に従動子44を係合させる。外側
の平なハウジング部42bは横方向の穴72付のハブ7
0と。
ハブ70から離れてスロット42cの両側を延長する平
行のフランジ74 、76を有し、フランジ間に形成す
る開口内に連結リンク48.50を収容しリンクの回動
によって従動子44とステム28が動く。穴72内にば
ね54を収容し、ばねの外方端はキャップ閉鎖部材78
で支持され、内方端はリンク48.50の内面に係合し
てリンクを管52に押圧する。
第1図に示す通り、リンク48.50は取付作動位置で
は中心外れ位置に動かない。管52に接触するリンク5
0の側部は凹面であり管52め外面形状であるためリン
ク50と管52とは大きな接触面積で接触する。更に、
リンク50のヨーク部の上下面はフランジ74.76の
内面を滑動可能である。リンク50が−管52に接触し
管52がフランジ74.76間にある構成によって、リ
ンク50のみが管52に対する剪断力を作用できる。リ
ンク48は管52に接触せず、管52に曲げモーメント
を作用して解放温度と時間を変化させるのを防ぐ。
管52の材料を選択して、弁部材26が閉位置に動くべ
き所定温度で剪断破壊する構成とする。管52が所定温
度となれば、リンク48.50の動きを防ぐ所要の力を
生ぜず、リンク48.50は動き第411!lに示す通
り従動子44は動く。好適な材料の例は溶融温度400
°F(204℃)以下のポリカーボネートである。市販
のポリカーボネートの例としてゼネラルエレクトリック
社の商品名レフサン101 、1500がある。レフサ
ン101は高粘度材料で軟化温度は305〜315  
°r’(152−157’C)溶融温度330−350
゜17(166−177℃)である。レフサン1500
樹脂は軟化温度310−320  °F(+54−16
0  ℃)熔融温度340  °F(+71 ’ C)
である。他の所要の材料でへPII40記載の所定l温
度で溶融し所定温度で許容可能時間内に解放装置を剪断
解放させる材料も管52として使用できる。
銀半EEI型の溶融可能材料は装置40の剪断負荷を受
けた時に砕けるため不適当である。
^PI仕様書14[1は海底用カエルヘッド面安全弁を
記載し、2.4節に熱感応ロック開弁を記載する。
この節の規定は、弁本体が最大定格作動圧力に加圧され
アクチュエータが大気圧条件にある時に。
大気温度150°F(66” C)以下では装置は弁を
開位置に保つ。更に、この節にはアクチュエータカのみ
で2本体又はアクチュエータ作用圧力がない時に、制御
環境温度1000°F (538℃)を受けた後に6m
1n以内に弁閉鎖させる規定がある。更に最大保持温度
400°F(204℃)で作動する設計とすることを要
求する。
本発明の装置はAPI仕様書を満足する設計であり、実
験上満足できる。
本発明の熱感応装置の代表的な管52は外径約2.5i
n(63闘)、内径2in (51mm) 、長さ2.
94in(75mm)である。この管を使用して、ばね
54のリンク48.50に作用する初期負荷300 l
b(135kg) とし、装置40を最大温度400°
F (204℃)に曝した時にリンク装置は確実に作動
する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の熱感応装置の一部縦断面図。 第2図は第1図の2−2線に沿うl折面図、第3図は第
1図の3−3線に沿う熱解放装置の断面図。 第4図は熱解放装置の解放位置を示す断面図である。 10、。ゲート弁 1201本体 183.室20、、
ボンネット 261.弁部材 281.ステム301.
アクチュエータ 32.42. 、 、ハウジング34
3.ピストン 400.熱感応装置 446.従動子4
8.50’、、、リンク 521.管 546.ばね5
6.60,62.、ピン 681.シリンダ 701.
ハブ?4,76、、、フランジ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、入口と出口と中間の弁室とを有し出入口の一方の弁
    室への開口を囲む弁室内の弁座を有する本体と、弁室内
    に可動に取付け弁座と共働して弁を通る流れを開閉する
    弁部材と、本体に固着され貫通開口を有するボンネット
    と、弁部材に連結されボンネット開口内を延長する弁ス
    テムと、ステムに連結され弁部材を開閉位置に動かすア
    クチュエータ装置と、内方端が弁ステムの外方端に係合
    支持するリンク装置と、リンク装置をステム支持位置に
    抑止する熱応答装置とを備え、熱応答装置が過大の熱に
    曝された時にリンク装置を解放して弁ステムの支持を除
    去しステムは外方に動き弁を通る流れを閉鎖することを
    特徴とする熱感応弁。 2、前記リンク装置は前記支持位置でほぼ直線に延長し
    、前記熱応答装置がリンク装置に外側円筒面で係合して
    リンク装置を伸張位置に抑止する熱感応管を有し、予め
    選択した温度以上の高温を受けた時に該管がリンク装置
    を解放して回動可能とし弁部材は外方端位置に動くこと
    を可能にすることを特徴とする特許請求の範囲第1項に
    記載の熱感応弁。 3、前記リンク装置を管に押圧する装置を有することを
    特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の熱感応弁。 4、前記リンク装置が対向端を互いに枢支した2個のリ
    ンクを有し、一方のリンクの端部は弁ステムの外方端に
    係合した可動部材に枢支し、他方のリンクの外方端はア
    クチュエータ装置に連結したハウジングに枢支したこと
    を特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の熱感応弁。 5、前記熱応答装置の材料を軟化温度305〜320°
    F(152−160℃)の間のポリカーボネートとする
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の熱感応
    弁。 6、前記リンクの一方の形状は熱感応管の外面に密に適
    合させ、他方のリンクの形状は熱感応管の外面に接触を
    防ぐことを特徴とする特許請求の範囲第2項に記載の熱
    感応弁。 7、弁部材を動かす連結とした圧力応答アクチュエータ
    と弁部材から外方に延長したステムを有する圧力応答上
    昇ステム弁と熱感応ステム抑止装置との組合せであって
    、弁アクチュエータに連結するハウジングと、ハウジン
    グ内を滑動可能としステムの外方端に係合する従動子と
    、ハウジングから従動子に連結し従動子の位置を抑止し
    てステムを内方位置に抑止するリンク装置と、リンク装
    置を従動子支持位置に抑止する熱応答装置と、リンク装
    置を熱応答装置に向けて押圧する装置とを備え、熱応答
    装置が過大の熱を受けた時にリンク装置を解放してステ
    ムに対する支持を除去しステムが外方に動いて弁閉鎖を
    可能にすることを特徴とする熱感応弁。 8、前記熱応答装置がリンク装置に外側円筒面で係合し
    てリンク装置を伸張位置に抑止する熱感応管を有し、予
    め選択した温度以上の高温を受けた時に該管がリンク装
    置を解放して回動可能とし従動子がステム抑止位置から
    動くことを可能にすることを特徴とする特許請求の範囲
    第7項に記載の熱感応弁。 9、前記熱感応管はリンク装置からほぼ剪断力のみを受
    けることを特徴とする特許請求の範囲第8項に記載の熱
    感応弁。 10、前記熱応答装置の材料を軟化温度305〜320
    °F(152−160℃)の間のポリカーボネートとし
    、150°F(66℃)以上の温度に曝されるまでは不
    時の破損を防ぎ得る厚さと強度とを有することを特徴と
    する特許請求の範囲第8項に記載の熱感応弁。 11、前記リンク装置を熱感応管に押圧する装置をばね
    とすることを特徴とする特許請求の範囲第8項に記載の
    熱感応弁。 12、前記リンク装置が対向端を互いに枢支した2個の
    リンクを有し、一方のリンクの端部は弁ステムの外方端
    に係合した可動部材に枢支し、他方のリンクの外方端は
    ハウジングに枢支することを特徴とする特許請求の範囲
    第8項に記載の熱感応弁。 13、前記リンク装置は死点位置から熱応答装置に向か
    う位置とすることを特徴とする特許請求の範囲第8項に
    記載の熱感応弁。 14、前記リンクの一方の形状は熱感応管の外面に密に
    適合させ、他方のリンクの形状は熱感応管の外面に接触
    を防ぐことを特徴とする特許請求の範囲第8項に記載の
    熱感応弁。
JP61166539A 1985-12-06 1986-07-15 熱感応弁 Pending JPS62137483A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US805703 1985-12-06
US06/805,703 US4635670A (en) 1985-12-06 1985-12-06 Heat sensitive valve

Publications (1)

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EP (1) EP0225435B1 (ja)
JP (1) JPS62137483A (ja)
AT (1) ATE59449T1 (ja)
CA (1) CA1274225A (ja)
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