JPS63502206A - 新規なポペットシ−ルを備える圧力安全弁 - 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】 新規なポペットシールを備える圧力安全弁本発明は安全弁に関し、より詳細には ばねを装填したポペットのクロージャ部材を利用し、そのポペットヘッドは弾力 シールを保有するものに関する。本発明はさらに詳細にはより一般的に使用され ている「ポツプ」乃至全減圧操作と反対に予め定めた超過圧力に比例して減圧が 弁開放時に行なわれるポペットタイプの安全弁に関する。

ここに開示される本発明は圧力１２，０ＯＯｐｓｉの流体すなわち気体乃至液体 を減圧する。このタイプの安全弁は加圧された槽乃至導管を、しばしば生じる超 過圧力から保護するために利用される。「比例」減圧の特性は超過圧力の生成物 を過度に放出せず槽乃至導管保護の必要最小限に止め、もしくは大気乃至捕獲手 段への放出に限定される。このタイプの安全弁は超過圧力「調整」と特徴づける ことができる。比例減圧タイプの弁は参考としてここに組み入れられた米国特許 第４，４０２．３４１号中に開示され権利が主張されている。

現在使用されている弁は、満足な働きをする一方、特に調整モードで動いている 時、すなわち減圧乃至「クラッキングｊ　（ｃｒａｃｋｉｎｇ）圧の生成物圧の 時、相当の限界を有する。「クランキング」圧でのポペットの動きは、ポペット および協働シート間のシール力減少のため「したたり」乃至生成物漏れを生じる 。ポペットのデザインは生成物の流れが急速かつ高位のポペットリフトを維持で きるよう支援するものである故、上記の問題は「ポツプ」乃至全安全弁操作で本 質的に克服される。

しかし、調整乃至比例タイプの安全弁はこの技術を使用できず、従ってポペット ／シートのデザインは過度の生成物ロスおよび／または弁寿命の低下をしばしば 招く結果になる。

現在使用されている比例減圧乃至調整タイプの安全弁はシール素材の変形の故に シールの問題にぶつかる。シールの変形は木質的に弾力的シール材が生成物圧で 移動することによる。このタイプのシールは減圧乃至クランキング圧以下の圧力 で動き、従って予め定めた減圧以下ではシール漏れは十分低く押えられる。しか し、タラワキング圧に近づくにつれ、使用されてい゛る変形の可能性のある乃至 は強度の低いシール素材の移動が生じ、通常ポペットシール表面にシールの損害 が生じ、および／またはシールの実質恒久的移動乃至除去が生じる。

ここに開示される本発明は極小のポペットリフト（すなわちポペットのリシーテ ィング）の履歴現象ないし高い吹き止め圧を出す弁構造にし、これらの問題点を 克服する。この特性は強力な抗変形シール材を使用した新規の圧力作動シールに よる。さらに開示されるシールはクラッキングレベルの生成物圧を利用してシー ル活動を調整し、従ってシールを損なわずポペットの溝にシールを保持させる。

従って、弾力保持ポペットシールの使用は、大幅増のポペットシール寿命を示し た弁構造の中で、高吹き止め圧、すなわち圧力／弁閉止の差が小さい安全弁を生 み出す。エラストマーあシール使用はさらに減圧乃至タラフキング圧レベルの弁 漏れ乃至「したたり」を相当減少する安全弁を生み出す。

又里史！旌 ここに開示される本発明は減圧／リセット圧差が非常に狭いポペットおよび新規 ポペットシールを使用した比例乃至「調整」タイプの安全弁についてである。

開示されるポペットシールは既知のデザインのエラストマー／ばね強化複合シー ルを使用し、ポペット／シールの界面に特に通用されるものである。

申請の如く、開示される発明は生成物圧を「クラッキング」作用中に低く押える よう圧力作動操作を施したポペットシールを提供することである。新規のポペッ ト／シール構成によりシールの力は圧力作動となり同時にポペット／シートの界 面からポペット／ステムの界面へと移動する。この動きによりクランキング圧以 下で漏れの低いシーリングとなり、かつポペット／シートシールの「クラッキン グ」及び完全開放行為中シールは保持する。

実用では、開示される本発明は典型的開放を３，１００ｐｓｉにセットし、リセ ット圧は３，１９５ｐｓｉで非常に低い履歴現象乃至高吹き止め圧を示す、さら に、開示される弁は圧力下で調整可能、かつ、密閉された目盛ばね室を利用して いる。この構造は生成物の弁目盛りばねへの攻撃を大きく減少させ、従って減圧 設定の信頬性を相当高める。

■里■丘豊星脱里 第１図はとくにポペットシートと関連したポペット及びポペットシール、並びに 目盛ばねアセンブリを示した開示される発明の開放弁の断面図である。

第２図はポペット／シートのアセンブリが減圧乃至クランキング圧以下の本発明 の新規シールの断面図である。とくにポペット／ポペットシートの位置、および 生成物圧によるシール作動を示す。

第２ａ図は第２図のシートシールが減圧乃至「クラッキング」圧にあることを示 す。とくに生成物圧およびポペットシールの力が弁第２ｂ図は第２図のシート／ シールのアセンブリが完全に開放していることを示す、とくにシール保持力とと もに生成物の流れ道を示す。

第３図は代替弾力シールの構造であり、とくに強化フン化シリコン材の薄層結合 図を示す。

又里立用豊星脱里 第１図の参照と共に、捜入口６を持つ弁本体４、及び出口１０から成る開放弁ア センブリ２が開示される。弁本体４の内部はポペット室５、ばね室７、及び保持 ばね調整部材３６である。

生成物捜入口及び開放出口６と１０は、さらに各々生成物ポペット室５に通じる 生成物挟入と排出のオリフィス８と１２を包含する。弁シート１８は弁捜入オリ フィス８とポペット室５の中間にある。

ポペットアセンブリ１６はポペット室５の中に位置し、内部往復運。

動のために搭載されている。ポペットアセンブリ月７はポペットへソド１７及び ポペットシールアセンブリ２２から成る。このポペットヘッド１７の上及びそこ から延びているこのポペットシールアセンブリの末端はポペットステム２０であ る。このポペットステムを包囲していライドできるようにかみあうシール２８は 生成物の流れがばね室３３に入るのを防ぐ、エンド２１は、予め定めた軸力をポ ベ７）アセ、ンブリ１６に供給することにより、弁圧開放乃至タラフキング圧を 目盛調整するために、弁圧目盛ばね保持器３２に隣接する。

ばね３０は保持器３１と調整器３２との間で支えられる。ばね保持器３１は開放 ばね調整バレル３４の上にあるスレッド３６により弁本体４の上端と縫う゛よう にかみ合うばね調整保持器である。ばね３０により働いた力は調整バレル３４の 上端を回すことにより、弁ボペフトステム２０の上端に適用される力制御を通し て昇減圧を制御し調整される。

さて第２図に移り、時折りの上記第１図の参照と共に、作動中の、第２図に示す 非開放位置内の弁ポペットと共に、ボベフト圧は挟入通路８経由で下部ポペット 有効領域１４へ適用される。生成物圧の増大につれ、「クランキング」乃至予め 定めた減圧に近づき、領域１４上の生成物圧はボペフトステム２０上のばね３４ より出た予め定めた力に近づき効果的に超える力を生じる。

クランキング圧以下で、ボペフトシール２２の内部と外部の放射状表面２３と２ ５に作用する静的生成物圧は、ポベフトアセンブリ１６と弁本体シート１８との 間に低漏れシールを施す。ここで注意すべきはこれらシール力は本質的に両方向 の放射性、すなわちシールリップ２３Ａ及び２５Ａは各々外向きと内向きにイン プレスされている。中間シール表面２７はさらにボベフトステム２０の軸に垂直 乃至平行にコンプレスされている。ポペット溝１９（第２ａ図参照）に保持され るように表面２７の上のシール空間に残留する残余空気乃至生成物はすべてシー ル通路２９を通り排出される。

とくに第２ａ図への参照と共に、生成物圧がばね３０の予め定めた乃至クラッキ ングの値と等しくなるとき、ポペントアセンブ１月６の垂直運動は放射性シール 表面２３Ａと弁本体シート１８との間の圧力作動シールを阻止し、それにより生 成物の流れは中間体乃至開放通路４１を通っていく。第２ａ図に示すように、内 部放射性表面２５Ａ及びその間の中間水平シール表面上を連続する静的圧力は、 ポペットシール溝１９内部のシール２２を保持する。

上記シール作用は「クラッキング」圧で初期ポペット運動中シール２２を保持す る。この働きはシール材の変形特性の結果、保持溝からシールを除去、乃至シー ルの溝内保持を保持するため減圧穴使用の必要性を生じる、現在使用されている 弾力シールの動作と鋭い対照をなす。小さなボペフトリフトでのシール保持は「 比例」減圧操作に信頬すべき弁作動をもたらす。

第３図に示す代替構造では、シールアセンブリ３２は、ポペットシール溝３６内 部で結合される多数薄層３４から成る。個々の、本質的にディスク様の薄層層３ ６は繊維強化フン化シリコンプラスチックから成る。薄層構成は、各々が「クラ ンキング」生成物圧以下の圧力で低漏れ弁構造を施す特定のシール−シート図形 に一致する、本質的に弾力的な一連の平面シールエレメント３８を供給する。現 在使用されている変形可能でかつ圧力作動のシールとの明確な対照として、開示 される複合構造はボペフトシール保持溝に結合された、薄層重ね構成の繊維強化 フン化シリコンプラスチックから成り、新規のフン化シリコンポベント／シート 開放弁シールを供給する。

上述のポペット／シートシールは特性的に変形可能な、今までポペットタイプの 開放弁として知られていない、本質的に非生成物感知シールを供給する。

従って、統合的弾力シールを持つポベソ）・クロージャ部材を使用した、開示さ れる発明の対象及び目的を満たしたタイプの比例乃至国際調査報告

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．軸部を置き換えたポベットクロージャ部材を使用するタイプのばね装填安全 弁において、 往復運動のための弁ハウジング中に搭載されたポベットと、前記弁ハウジング中 の同心円シートと、前記ポベットの第１端上のポベットヘッドと、前記ポベット ヘッドと同心円をなす、本質的に円形のシール保持溝と、 前記シール溝中の本質的にＵ字形の断面を持つ弾力シールと、前記Ｕ字形シール 断面を決定する第１、第２、及び第３の圧力感知シーリング表面と、 前記ハウジングの同心円状の前記ポベットの中の前記第１圧力感知表面とシーリ ング関係にあるシートと、前記第１表面及び前記シール第２表面とシーリング関 係にある本質的に垂直の前記第２表面に隣接する前記溝の中の内部放射性表面と 、 前記第３表面と同軸でかつシーリング関係にある上記溝の中の内部表面と、 前記ポベットの垂直運動が前記シート第１シーリング表面との関わりを阻止し、 前記第３表面／ポベット内部溝放射性シールを保持することを特徴とするばね装 填安全弁。
2. ２．前記Ｕ字形シールがさらに予め定めた形のフッ化炭素包含のブロンズ材の第 １、第２、及び第３の表面から成る請求の範囲第１項記載の安全弁。
3. ３．予め定めた乃至開放の圧力以下で本質的に同軸のシートとかみ合う軸で往復 運動するポベットを使用したタイプの安全弁の中の前記ポベットとシートとの間 の中間にある本質的に同軸の弾力シールを包含する前記ポベットにおいて、 前記シートと同軸上の、前記ポベット上のポベットヘッドと、前記ポベットヘッ ド上の、本質的に前記シートに隣接する本質的に同軸のシール溝と、 内部表面と外部周辺の第１、第２領域を持つ前記リング状部材、前記溝の中の平 面結合の本質的にリング状の複数の繊維強化フッ化シールと、 前記内部表面と第１外部領域を前記溝に結合する手段と、前記第２表面を前記弁 本体シートにシール結合させる手段と、前記第２表面が変形可能なシールを供給 し、かつ前記第１表面が前記ポベット／シール結合を保持することを特徴とする ポベット。
4. ４．ポベット状クロージャ部材と協働のポベットシートを持つ比例作動の安全弁 のための作動ポベットシールを製造する方法において、前記ポベットが作動と開 放間位置を往復運動し、リング状平面シールエレメントを製造し、複数の前記エ レメントを閉止時の前記ポベットに積み重ね、前記積み重ねと前記ポベットを結 合することを手順とする製造方法。
5. ５．リング状エレメント製造手順はさらに繊維強化フッ化シリコンシート材使用 手順を包含する請求の範囲第４項記載の製造法。