TW201329374A - 釋放閥 - Google Patents

Abstract

本發明之課題在於提供一種釋放閥，其可提升在密閉容器內的壓力超過設定值時的氣體之排出動作及在壓力低於設定值時的密閉動作之反應性。閥體2為，和閥箱3的內壁之間形成有氣體之流路L的可動體4是設於同軸上，且在前述閥體2形成有：第1受壓面2a，其受前述閥箱3內的壓力經常作用；及第2受壓面2b，其係在閥體2離開形成於前述閥箱3的氣體排出口3b之內表面的大致圓錐台形狀之閥座3c時，會受前述閥箱3內的壓力作用，在前述閥箱3之內壁，前述閥體2在離開前述閥座3c時，與前述可動體4相互作用而形成縮小前述流路L的小徑部3d，此小徑部3d的上游側構成大徑部3e。

Description

釋放閥

本發明係關於一種釋放閥，用於槽等之密閉容器，作成在此密閉容器內的壓力達到設定值時，將密閉容器內的氣體朝外部排出，確保密閉容器的堅固性。

在前述密閉容器，有時會因為氣溫的變化或內部蒸汽壓的變化等而使其內部壓力上升並達到設定壓力以上的情形。

例如，關於作為設置於化學液體船或油輪等之密閉容器的槽方面，有時會因為貨物的裝載使槽內的氣體受壓縮而導致內部壓力上升。又，基於安全上的理由，會在已裝載有貨物的剩餘空間部填充惰性氣體等。在此情況，有時會因為氣溫使惰性氣體膨脹並導致內部壓力的上升的情形。

為了抑制此種壓力上升，於密閉容器設有釋放閥，當內部壓力到達設定壓力時，進行將密閉容器內的氣體朝外部排放以將內部壓力維持在設定壓力以內。

例如，就設置於化學液體船等的釋放閥而言，係採取從開閥迄至閉閥為止的期間藉由使排氣速度始終以30m/sec以上的高速朝上方排氣以防止火災侵入槽的安全對策。

為使排氣速度維持在30m/sec以上的高速，必須加快閥體的開閥速度。關於利用此槽內壓以加速閥體的開閥速度之方法，係設有以設定壓力使閥體開閥的第1受壓面 及具有大於其面積的第2受壓面，藉由使槽內壓從第1受壓面作用到第2受壓面而加快開閥速度的方法。就此方法而言，因為舉起閥體的力隨著第1受壓面與第2受壓面的面積比值而上升，所以藉由增大此面積比，可進一步加快開閥速度。

然而，就此方法而言，反之壓力若未充分低於開閥時所需的設定壓力就不閉閥，所以會排放那麼多量的惰性氣體。

此乃係因為用於加快開閥速度的第2受壓面之功能在閉閥動作中反向作用的緣故。

這一點，專利文獻1記載的技術係以防止因內部氣體排出時排出氣體的壓力變化所導致的釋放閥之開閉動作的重複現象為目的，藉由設有在閉閥時將閥體吸引至下方的磁鐵，而加快閉閥速度，並在壓力下降到設定壓力以下時可進行早期的密閉動作。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利第4282326號公報

然而，如此設有將閥體吸引至下方的磁鐵之方法，有如下幾點應解決的課題。

(1)隨著使用高價零件的磁鐵而提高製造成本。

(2)不只磁鐵，磁鐵的安裝手段等零件數也會增加。

(3)釋放閥大多是設置於油輪等，所以磁鐵會因為腐 蝕性氣體而腐蝕。

(4)由於磁鐵吸引鐵質，故鐵質容易附著於存在有磁鐵的閥箱內。

又，此專利文獻1所記載的壓力閥，即使是關於開閥動作的反應性也還有改善的空間。

如此一來，以往開閥動作的反應性及閉閥動作的反應性即難以兩全。

基於以上的理由，而期望在開閥時的氣體之排放動作及閉閥時的密閉動作中任一者皆有提高該反應性的新解決對策。

本發明係有鑒於前述習知的問題點而完成者，其課題在於提供一種可提升在密閉容器內的壓力超過設定值時的氣體之排出動作及在壓力低於設定值時的密閉動作之反應性的新穎技術。

為解決前述課題，本發明之申請專利範圍第1項記載的釋放閥係具備：閥體；及閥箱，其形成有此閥體被彈壓且氣密地抵接之閥座，當導引到閥箱之氣體的壓力達到設定值時，使前述閥體藉由該壓力離開前述閥座且將前述閥箱內的氣體朝外部排出，該釋放閥之特徵為：於前述閥體，設有與此閥體設為一體且在與前述閥箱的內壁之間形成前述氣體之流路的可動體，且於前述閥體形成有：第1受壓面，其受前述閥箱內的壓力經常作用；及第2受壓面，其在閥體離開前述閥座時會受前述閥箱內的壓力作用，於前述可動體，形成有受前述閥箱內的壓力 之第3受壓面，於前述閥箱的內壁，前述閥體在離開前述閥座時，與前述可動體相互作用並形成有縮小前述流路的小徑部。

藉由作成此種構造，閥箱內的壓力到達規定壓力時，藉由作用於形成在閥體之第1受壓面的力，使閥體及可動體朝開閥方向移動。

在開閥動作的初期，當閥體由閥座離開時，形成於此閥體上的第2受壓面連通於閥箱，同時閥箱內的壓力作用於此第2受壓面，藉由作用於此第2受壓面之力施加於前述閥體，而加速閥體的開閥動作。

在閥體處於閉閥位置的狀態中，閥箱內部的包圍可動體之氣體壓力為固定，因此，朝閥的開閉方向之力不作用於可動體。

藉由作用於前述第1受壓面及第2受壓面之力進行開閥動作時，可動體的閥體側(即流路的下游側)之壓力降低，使此可動體朝開閥方向移動之力重新施加於此可動體之流路的上游側。

藉此，加速閥體的開閥動作。

開閥動作進一步進行時，可動體移動到閥箱的小徑部，縮小閥箱內的流路，依此，可動體的上游側之氣體壓力上升，同時作用於此可動體的開閥方向之力更增加，進一步加速閥體的開閥動作。

如此，朝第2受壓面作用之力對朝第1受壓面作用之力施加，在進一步施加朝向可動體作用之力後，此力隨著壓力上升而增大，藉以迅速進行閥體的開閥動作。

另外，閉閥動作係以與前述的開閥動作相反的動作而進行，在壓力有效地作用於第2受壓面之前，可動體離開閥箱之小徑部並位於大徑部。

此時，可動體的上游側之氣體壓力降低，因此，對可動體施加之朝開閥方向的力減少。

此時，因閥體正朝閉閥方向移動中，由於該慣性力及朝前述可動體作用之朝開閥方向的力之減少，閥體被抵接到閥座而關閉釋放閥。

因此，閥體被迅速關閉。

而且，朝此可動體作用之朝開閥方向的力之減少量可藉由變更設計閥箱之小徑部與大徑部的內徑差來調整，若預先將此減少量設定成大於閉閥動作時於第2受壓面產生的朝開閥方向之力，則會進一步加速閉閥動作。

又，朝前述可動體作用之朝開閥方向的力之減少量的調整亦有進行閉閥時的壓力之調整的情形，由此，可設定相對於開閥時之設定壓力的閉閥時之壓力。

因此，可使閉閥時的壓力極靠近開閥時的設定壓力，可抑制過度的氣體排放且抑制設有釋放閥之密閉容器內的過度壓力降低。

另外，茲認為閉閥時的壓力是開閥時的設定壓力的70%~80%左右者較佳。

如此，當過度的氣體排放受抑制時，舉例而言，減少基於安全考量所填充之惰性氣體等的排出量，可望減輕管理成本。

本發明的申請專利範圍第2項記載之釋放閥的特徵 為：申請專利範圍第1項記載的第3受壓面之面積大於前述第1受壓面。

藉由此種構成，可使閥體的開閥動作更迅速。

本發明的申請專利範圍第3項記載之釋放閥的特徵為：申請專利範圍第1項記載的可動體具有大徑部及小徑部，係在前述閥體離開前述閥座時，在前述可動體的大徑部及前述閥箱的小徑部之間縮小前述流路。

作成此種構成時，藉由簡易的構造，可賦予可動體的大徑部有如閥體般的功能，及賦予閥箱的小徑部有如閥座般的功能。

本發明的申請專利範圍第4項記載之釋放閥的特徵為：在申請專利範圍第1至3項記載的前述閥箱，以包圍前述第2受壓面的方式形成有前述閥體在氣密狀態中可滑動地嵌合之導引部。

藉由作成此種構成，利用前述導引部抑制從第2受壓面排氣的氣體量，得以確實得到作用於第2受壓面之力。

本發明的申請專利範圍第5項記載之釋放閥的特徵為：申請專利範圍第1至4項記載的前述閥體及可動體設成可在鉛直方向移動，且前述閥體藉由彼等的質量而朝向前述閥座被彈壓。

藉由作成此種構成，因為僅對閥體的質量與可動體的質量之合計質量，進行用於開閥動作以及閉閥動作之諸條件的設定、各種受壓面的面積、可動體的尺寸或小徑部的尺寸等之設定，所以設定簡便且容易。

依照本發明，可提生在密閉容器內的壓力超過設定值時的氣體排放動作及在壓力低於設定值時的密閉動作之反應性。

[實施發明之形態]

以下參照第1圖至第3圖說明本發明之一實施形態。

第1圖中，符號1表示關於本實施形態的釋放閥。該釋放閥具備：閥體2；氣體導入口3a，安裝於未圖示的密閉容器，且與該內部連通；及閥箱3，具有將密閉容器內的氣體朝外部排出的氣體排出口3b。

在前述閥體2，和前述閥箱3的內壁之間形成有氣體之流路L的可動體4是設於同軸上。在前述閥體2形成有：第1受壓面2a，受前述閥箱3內的壓力經常作用；及第2受壓面2b，在閥體2離開形成於前述閥箱3的氣體排出口3b之內表面的大致圓錐台形狀之閥座3c時，會受前述閥箱3內的壓力作用。於前述可動體4，形成有大於前述第1受壓面2a的第3受壓面4a。在前述閥箱3之內壁，前述閥體2在離開前述閥座3c時，會與前述可動體4相互作用而形成有縮小前述流路L的小徑部3d，此小徑部3d的上游側構成大徑部3e。3f係吸氣閥的安裝部。

前述閥體2及可動體4係一體安裝於可單方向(在本實施形態為上下方向)來回移動地裝配在前述閥箱3的中心部之桿5的上端部及大致中間部。

即，前述可動體4係被嵌於前述桿5，同時利用經由栓6以軸向的移動受限制的狀態安裝於前述桿5的止動器 7，及與此止動器7隔著規定間隔而螺合的螺帽8，而固定於前述桿5。

前述閥體2被嵌於前述桿5，同時利用在此桿5的上端部旁邊形成的段部(圖示略)及螺合於前述桿5的端部之螺帽9而被夾持固定。

又，形成於此閥體2的前述第2受壓面2b係形成與前述閥座3c之內表面大致相同的外表面形狀，且氣密地抵接到此閥座3c。

前述閥箱3係由為圓筒狀且於大致中間部形成有支桿10a之本體10及於此本體10的上端部可裝卸地安裝之蓋體11所構成。

在前述支桿10a的中央，一體安裝前述桿5可滑動自如地被嵌合之導引套筒12。又，於前述蓋體11的上端部內表面形成有前述閥座3c，同時在上下方向大致中間部，藉由多個支桿14而一體設有前述桿5可滑動自如地嵌合之導引器13。

關於如此構成之本實施形態的釋放閥1係如第1圖所示，藉由閥體2的第2受壓面2b整個周面氣密地抵接到蓋體11的閥座3c而形成閉閥狀態。

在本實施形態，利用前述閥體2或可動體4及連結彼等的桿5或止動器7、栓6、螺帽8及螺帽9等的質量而形成前述閥體2與閥座3c的抵接。

以連接到油輪的槽等之未圖示密閉容器且被使用的釋放閥1而言，其內部的壓力係與前述密閉容器內的壓力平衡，該壓力作用於閥體2的第1受壓面2a，且作用有朝 開閥方向的力。

而且，前述可動體4因為前述閥體2位於閉閥位置，且該整個周面作用有均等的壓力，所以氣體所產生的力不作用。

密閉容器內的壓力上升時，閥箱3內的壓力也上升，作用於第1受壓面2a之朝開閥方向的力增加，在為設定壓力以上的時點，閥體2朝開放方向移動。

隨著閥體2朝開放方向移動，第2受壓面2b離開閥座3c，對此第2受壓面2b施加壓力，並產生朝開閥方向的力，連同對前述第1受壓面2a施加之力，使閥體2朝開閥方向移動。

進一步，如第2圖所示，閥體2的開閥動作繼續時，閥箱3大幅開放，可動體4的閥座3c側的壓力降低。

依此，在可動體4的流路L之上游側及下游側產生壓力差，藉此壓力差，前述可動體4朝閥座3方向移動。

又，藉由可動體4的移動，此可動體4朝閥箱3的小徑部3d移動，且縮小流路L，前述可動體4的上游側之壓力上升，提高此可動體4的朝開閥方向的推壓力。

如此，多個推壓力結合作用於開閥方向，開閥速度顯著改善。

前述密閉容器內的壓力成為低於設定壓力時，開始閉閥動作，在此閉閥動作時，使閥體2正要朝開放方向移動之力由於可動體4朝大徑部3e移動而急遽減少。

因此，閥體2朝向閉閥位置急速移動，並結合該慣性力，進行迅速的閉閥。

又，前述實施形態中所示的各構造構件之諸形狀或尺寸等為一例，可基於設計要求等進行種種變更。

例如，如第3圖所示，在前述閥箱3，以包圍前述第2受壓面2b的方式形成前述閥體2在氣密狀態中可滑動地嵌合之導引部15，可提高朝第2受壓面2b的壓力之作用。

又，前述實施形態的可動體4表示切削加工厚壁圓筒構件而形成小徑部分及大徑部分之例，如第4圖所示，作為此可動體4，亦可由筒狀的本體部41及固定於該上端部之帶有孔的圓板42所構成。

在如此構成的情況，可動體4本身的製作性容易，可謀求進一步低成本化。

1‧‧‧釋放閥

2‧‧‧閥體

2a‧‧‧第1受壓面

2b‧‧‧第2受壓面

3‧‧‧閥箱

3a‧‧‧氣體導入口

3b‧‧‧氣體排出口

3c‧‧‧閥座

3d‧‧‧小徑部

3e‧‧‧大徑部

3f‧‧‧吸氣閥的安裝部

4‧‧‧可動體

4a‧‧‧第3受壓面

5‧‧‧桿

6‧‧‧栓

7‧‧‧止動器

8‧‧‧螺帽

9‧‧‧螺帽

10‧‧‧本體

10a‧‧‧支桿

11‧‧‧蓋體

12‧‧‧導引套筒

13‧‧‧導引器

14‧‧‧支桿

15‧‧‧導引部

41‧‧‧本體部

42‧‧‧帶有孔的圓板

L‧‧‧流路

第1圖為表示本發明之一實施形態的縱剖面。

第2圖為用於說明本發明之一實施形態的動作之縱剖面。

第3圖為表示本發明之一實施形態的主要部分之擴大縱剖面圖。

第4圖為表示本發明之可動體的其他實施形態之正面圖。

1‧‧‧釋放閥

2‧‧‧閥體

2a‧‧‧第1受壓面

2b‧‧‧第2受壓面

3c‧‧‧閥座

3d‧‧‧小徑部

3e‧‧‧大徑部

4‧‧‧可動體

5‧‧‧桿

8‧‧‧螺帽

9‧‧‧螺帽

10‧‧‧本體

11‧‧‧蓋體

13‧‧‧導引器

14‧‧‧支桿

15‧‧‧導引部

Claims (5)

1. 一種釋放閥，其具備：閥體；及閥箱，其形成有此閥體被彈壓且氣密地抵接之閥座，當導引到閥箱之氣體的壓力達到設定值時，使前述閥體藉由該壓力而離開前述閥座且將前述閥箱內的氣體朝外部排出，該釋放閥之特徵為：於前述閥體，設有與此閥體一體設置且與前述閥箱的內壁之間形成前述氣體之流路的可動體，且於前述閥體形成有：第1受壓面，受前述閥箱內的壓力經常作用；及第2受壓面，在閥體離開前述閥座時會受前述閥箱內的壓力作用，於前述可動體，形成有承受前述閥箱內的壓力之第3受壓面，於前述閥箱的內壁，前述閥體在離開前述閥座時，與前述可動體相互作用並形成有縮小前述流路的小徑部。
2. 如申請專利範圍第1項之釋放閥，其中前述第3受壓面大於前述第1受壓面。
3. 如申請專利範圍第1或2項之釋放閥，其中前述可動體具有大徑部及小徑部，前述閥體離開前述閥座時，在前述可動體的大徑部及前述閥箱的小徑部之間縮小前述流路。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之釋放閥，其中於前述閥箱，以包圍前述第2受壓面的方式形成有前述閥體在氣密狀態中可滑動地嵌合之導引部。
5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之釋放閥，其中前述閥體及可動體設成可在鉛直方向移動，且前述閥體依質量而朝向前述閥座被彈壓。