| 【発明の名称】 |
安全弁 |
| 【発明者】 |
【氏名】宮▲崎▼ 治彦
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| 【要約】 |
【課題】立ち上がり管及び反動力防止用部品を必要とせず、コンパクトな構造とすることができる安全弁を提供する。
【解決手段】少なくとも２つのポート１，２，３０，３１，３２と、ポートを連結する連結路２２，３６Ａ，５０Ａと、連結路に連通する安全弁用通路６，３６Ｂ，５０Ｂと、安全弁用通路に配置された安全弁本体４とを１つの配管ブロック５に備え、ポート間を流れる流体の圧力が所定圧力以上となったとき、流体の一部が安全弁本体の弁体１１と弁座２４との隙間から流体排出路７を経て安全弁本体外へ排出される。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 少なくとも２つのポート（１，２，３０，３１，３２）と、上記２つのポートを連結する連結路（２２，３６Ａ，５０Ａ）と、上記連結路に連通する安全弁用通路（６，３６Ｂ，５０Ｂ）と、上記安全弁用通路に配置された安全弁本体（４）とを１つの配管ブロック（５）に備えるようにして、上記２つのポート間を流れる流体の圧力が所定圧力以上となったとき、上記流体の一部が上記安全弁本体の弁体（１１）と弁座（２４）との隙間から流体排出路（７）を経て安全弁本体外へ排出されるようにしたことを特徴とする安全弁。
【請求項２】 上記配管ブロック（５）は直方体形状をなし、上記配管ブロックの軸方向一端側に、上記少なくとも２つのポートを連結する上記連結路（２２）が配置され、上記配管ブロックの軸方向の他端側に向けて上記連結路から上記安全弁用通路（６）が延びて上記安全弁用通路の端部に上記安全弁本体（４）が配置される請求項１に記載の安全弁。
【請求項３】 上記２つのポート（１，２）が一直線に直管として上記配管ブロック内で連結されている請求項１又は２に記載の安全弁。
【請求項４】 上記２つのポートが９０度曲がったエルボ管として上記配管ブロック内で連結されている請求項１又は２に記載の安全弁。
【請求項５】 上記２つのポートが上記配管ブロックに配置された３個以上のポートから任意に選択されて上記連結路で連結されている請求項１〜４のいずれかに記載の安全弁。
【請求項６】 上記連結路を有するとともに上記安全弁本体の弁体に対する弁座を有する弁座回転部材（５０）をさらに回転可能に上記配管ブロック内に備え、上記２つのポートが上記配管ブロックに配置された３個以上のポートから選択されるとき、上記弁座回転部材を回転させて上記選択された上記２つのポートを上記弁座回転部材の上記連結路で連結可能な状態とする一方、上記弁座回転部材を回転させて上記選択された上記２つのポートを上記弁座回転部材の上記連結路で連結しない非連結状態とすることが可能な請求項１〜５のいずれかに記載の安全弁。
【請求項７】 上記弁座回転部材は上記配管ブロック外部から回転可能な請求項６に記載の安全弁。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、立ち上がり管及び反動力防止用部品無しに配管に組み込むことができる安全弁に関する。【０００２】
【従来の技術】従来、配管に取り付ける安全弁としては種々の構造のものが知られている。例えば、図６に示すように、配管１００の途中に安全弁１０１を取り付ける場合には、立ち上がり管１０２を配管１００に溶接し、立ち上がり管１０２の最上端に安全弁１０１を取り付けるように構成したものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構造のものでは、安全弁１０１が作動すれば、その付け根部分である立ち上がり管１０２と配管１００との溶接部分に反動力を受け、当該部分が破壊する場合がある。これを防止するために、反動力防止用部品を配管１００に取り付ける必要があった。
【０００４】従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、立ち上がり管及び反動力防止用部品を必要とせず、コンパクトな構造とすることができる安全弁を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【０００６】本発明の第１態様によれば、少なくとも２つのポートと、上記２つのポートを連結する連結路と、上記連結路に連通する安全弁用通路と、上記安全弁用通路に配置された安全弁本体とを１つの配管ブロックに備えるようにして、上記２つのポート間を流れる流体の圧力が所定圧力以上となったとき、上記流体の一部が上記安全弁本体の弁体と弁座との隙間から流体排出路を経て安全弁本体外へ排出されるようにしたことを特徴とする安全弁を提供する。
【０００７】本発明の第２態様によれば、上記配管ブロックは直方体形状をなし、上記配管ブロックの軸方向一端側に、上記少なくとも２つのポートを連結する上記連結路が配置され、上記配管ブロックの軸方向の他端側に向けて上記連結路から上記安全弁用通路が延びて上記安全弁用通路の端部に上記安全弁本体が配置される第１態様に記載の安全弁を提供する。
【０００８】本発明の第３態様によれば、上記２つのポートが一直線に直管として上記配管ブロック内で連結されている第１又は２態様に記載の安全弁を提供する。
【０００９】本発明の第４態様によれば、上記２つのポートが９０度曲がったエルボ管として上記配管ブロック内で連結されている第１又は２態様に記載の安全弁を提供する。
【００１０】本発明の第５態様によれば、上記２つのポートが上記配管ブロックに配置された３個以上のポートから任意に選択されて上記連結路で連結されている第１〜４のいずれかの態様に記載の安全弁を提供する。
【００１１】本発明の第６態様によれば、上記連結路を有するとともに上記安全弁本体の弁体に対する弁座を有する弁座回転部材をさらに回転可能に上記配管ブロック内に備え、上記２つのポートが上記配管ブロックに配置された３個以上のポートから選択されるとき、上記弁座回転部材を回転させて上記選択された上記２つのポートを上記弁座回転部材の上記連結路で連結可能な状態とする一方、上記弁座回転部材を回転させて上記選択された上記２つのポートを上記弁座回転部材の上記連結路で連結しない非連結状態とすることが可能な第１〜５のいずれかの態様に記載の安全弁を提供する。
【００１２】本発明の第７態様によれば、上記弁座回転部材は上記配管ブロック外部から回転可能な第６態様に記載の安全弁を提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】本発明の第１の実施形態にかかる安全弁は、図１，２に示すように、入口側ポート１と出口側ポート２とを一直線に連結する連結路２２と、上記連結路２２に９０度交差して連通する安全弁用通路６と、上記安全弁用通路６に配置された安全弁本体４とを１つの配管ブロック５内に一体的に備えるように大略構成している。
【００１５】上記配管ブロック５は直方体形状をなし、上記配管ブロック５の一端側、例えば図１の下部側に、上記入口側ポート１と上記出口側ポート２とを連結する上記連結路２２が貫通して配置される。上記入口側ポート１と上記出口側ポート２の内周面のそれぞれには、メネジ部１９，２０が形成されており、必要に応じてプラグや連結用配管をねじ込んだりすることができるようにしている。このようなねじ込み型に代えて、図１の左側部分に示すように、上記入口側ポート１の外側周囲の配管ブロック５に、密着用Ｏリング１８を介在させて、配管に接続されたフランジ１７を密着させてボルト２１により固定して連結するようにしてもよい。また、ウェハー型接続により配管を各ポートに接続するようにしてもよい。
【００１６】一方、上記連結路２２の中央部分から上記配管ブロック５の他端側、例えば図１の上部側に向けて、上記安全弁用通路６が延びており、その安全弁用通路６の端部に配置された上記配管ブロック５の上記安全弁本体収納用穴２３内には上記安全弁本体４が配置されている。
【００１７】上記安全弁本体４は、上記安全弁用通路６の上端の円環状の弁座２４に常時は密着して安全弁用通路６を閉塞する円盤状弁体８と、上記安全弁本体収納用穴２３内で移動可能でかつ弁体８を上記安全弁用通路６の上記弁座２４に向けて押圧する断面Ｈ形状の大略円筒状の弁胴９と、弁胴９の上面に配置されるボール１０と、ボール１０に当接するバネ受け１１と、ボール１０とバネ受け１１とを介して弁胴９を下方に押圧付勢するバネ１２と、バネ１２の上端に配置されたバネ押え１３と、上記配管ブロック５の上記安全弁本体収納用穴２３内の上端部内周面に形成されたネジ部１５にネジ込まれてバネ押え１３の位置を調整する調整ネジ部材１４と、調整ネジ部材１４の外側に配置された蓋１６とより構成されている。なお、図１において、７は、上記安全弁が機能して上記弁体８が弁座２４から離れたときに、連結路２２から安全弁用通路６を介して流入する流体を排出する流体排出通路である。
【００１８】上記した構成にかかる安全弁は、安全弁を取り付けるべき配管の途中において組み込まれるものであって、上記安全弁の入口側ポート１を上流側の配管と連結し、出口側ポート２を下流側の配管に連結したのち、上記配管ブロック５の上記安全弁本体収納用穴２３内のネジ部１５に対して調整ネジ部材１４を適宜ねじ込んだり緩めたりして、バネ１２による弁体１１の付勢力を調整したのち、蓋１６により配管ブロック５の上記安全弁本体収納用穴２３を閉じる。このようにして配置すれば、上記入口側の配管と出口側の配管、すなわち、上記入口側ポート１と出口側ポート２とを連結する連結路２２内を流れる流体の圧力が所定の圧力より高くなると、当該流体の圧力により、上記連結路２２に連通する安全弁用通路６の端部に配置された安全弁本体４の弁体１１が、バネ１２の付勢力に抗して上昇して弁座２４から離れ、上記所定圧力以上となった流体の一部が、弁体１１と弁座２４との隙間から流体排出路７から安全弁外へ排出されて上記流体の圧力が低下し、上記入口側の配管と出口側の配管、すなわち、上記入口側ポート１と出口側ポート２とを連結する連結路２２内を流れる流体の圧力が上記所定の圧力以下になると、上記バネ１２の付勢力により上記弁体８が弁座２４に当接して、それ以上、流体が流体排出路７へ流れ出なくなる。このようにして、上記入口側の配管と出口側の配管、すなわち、上記入口側ポート１と出口側ポート２とを連結する連結路２２内を流れる流体の圧力が上記所定の圧力より高くなると、安全弁としての機能して、過剰な圧力に相当する流体を排出して、上記入口側の配管と出口側の配管、すなわち、上記入口側ポート１と出口側ポート２とを連結する連結路２２内を流れる流体の圧力が、常に、上記所定の圧力以下となるように制御することができる。
【００１９】上記実施形態の構成によれば、１つの直方体形状の配管ブロック５内で配管部分３である連結路２２と逃し弁すなわち安全弁本体４とが一体的に配置されているため、コンパクトな構造とすることができ、かつ、取り扱いも容易なものとすることができる。
【００２０】また、上記連結路２２より構成される配管部分３は、上記入口側ポート１と上記出口側ポート２とが一直線に連結された直管として配管内にその一部として組み込んで使うことができ、立ち上がり管及び反動力防止用部品を必要とせず、配管に直接介在させることにより、安全弁を簡単にかつ容易に取り付けることができる。すなわち、配管部分３と安全弁本体４とが配管ブロック５において一体となって構成されているため、配管上にわざわざ安全弁取付け座を設ける必要がないとともに、配管ブロック５の連結路２２が配管の一部を兼ねているので、余分な経費を抑える事ができ、気軽な気持ちで取扱う事ができる。また、配管部分３と安全弁本体４とが一体となっており、配管部分３から安全弁本体４までの全体の高さが低くなり、外観は配管部分３内に安全弁本体４が埋まっているかのようになっているため、安全弁が作動したときの反動力を受ける部分が配管部分３からみて非常に低い位置になっており、しかも配管の一部となっているために、反動力の影響を殆ど受けることがない。
【００２１】また、一般に、安全弁を配管に取り付けるとき、弁座側に連結される安全弁の一次側を配管に取り付けたのち、弁体側に連結される安全弁の二次側を取り付けるとき、安全弁の一次側に無理な応力が作用してしまい、弁座の緩みを生じていた。しかしながら、本実施形態の安全弁は、配管部分３と安全弁本体４とが一体となっているため、配管部分３の一次側を配管に取り付けたのち配管部分３の二次側を取り付けても、配管部分３の一次側に無理な応力が作用せず、弁座に緩みが生じることがない。
【００２２】また、配管ブロック５内で配管部分３である連結路２２と逃し弁すなわち安全弁本体４とが一体的に配置されているため、配管ブロック５の連結路２２の入口側ポート１と出口側ポート２とに対して、配管の一部をネジ込んでねじ込み形式で配管ブロック５に取り付けたり、フランジ１７などにより配管を配管ブロック５に取り付けたり、ウエハー型接続により挟み込むようにして配管を配管ブロック５に取り付けることができ、配管部分３の取付け方法を自由に選択することができる。
【００２３】なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。
【００２４】例えば、上記入口側ポート１と上記出口側ポート２とが一直線に連結された連結路２２に限定されるものではなく、上記入口側ポート１に対して上記出口側ポート２が所定角度に曲がった位置に配置することにより、屈曲管として配管内にその一部として組み込んで使うこともできる。例えば、上記入口側ポート１と上記出口側ポート２とが９０度曲がったエルボ管としても使用することができる。
【００２５】また、本発明の他の実施形態として、図３，４に示すように、入口側ポートと出口側ポートとを１つずつ形成するのではなく、複数形成するようにしてもよい。例えば、図３，４においては、上記入口側ポート１と出口側ポート２とに対応する一対のポートに加えて、９０度位相を異ならせて別の一対のポート３０，３１を備えて、弁座２４を上端に配置した弁座部材３６を配置して、４つのポート１，２，３０，３１を適宜選択可能としてもよい。すなわち、弁座部材３６は、軸方向すなわち上下方向に貫通しかつその上部が安全弁用通路６を兼ねる貫通通路３６Ｂと、貫通通路３６Ｂに直交する連結路３６Ａとを備え、図３のように、入口側ポート１と出口側ポート２とを連結する場合には、弁座部材３６の連結路３６Ａにより入口側ポート１と出口側ポート２とが連結されるように弁座部材３６の位相を調整して配管ブロック５内に固定的に配置するようにしている。また、図３において、ポート３０とポート３１とを連結する場合には、弁座部材３６の連結路３６Ａによりポート３０とポート３１とが連結されるように弁座部材３６の位相を９０度異ならせた位置に位置調整して配管ブロック５内に固定的に配置すればよい。なお、図３において、弁座部材３６の貫通通路３６Ｂの下端開口も別のポート３２として使用することができるが、この図３ではプラグ３３をねじ込んで閉鎖している。しかしながら、このポート３２とポート１，２，３０，３１との合計５ポートの中から適宜２ポートを選択して入口側ポートと出口側ポートとして使用することができる。なお、図３において、３４は下側の蓋、３５は下側の蓋３４を配管ブロック５に固定するためのボルトである。また、３７，３８，３９は弁座部材３６の外面と該弁座部材３６が対向する配管ブロック５内面又は下側の蓋３４とをシールするＯリングである。なお、図３において、７Ａ，７Ｂは、上記安全弁が機能して上記弁体８が弁座２４から離れたときに、連結路３６Ａから安全弁用通路６を介して流入する流体を排出する流体排出通路である。
【００２６】なお、図３の実施形態において、弁座部材３６の連結路３６Ａは図３に示すように一直線のものに限らず、９０度角度を曲げたエルボ状に屈曲して形成することにより、例えば、入口側ポート１とポート３０若しくは３１、又は、ポート３０若しくは３１と出口側ポート２とを連結するようにしてもよい。
【００２７】また、上記配管ブロック５の形状を直方体形状に限らず、平面多角形にすることにより、ポートを５個以上配置できるようにして、選択できるポートの数を増やしてマニホールドとしても使用することができる。
【００２８】また、図５に示すように、本発明のさらに別の実施形態として、上記安全弁は、切替え機能付安全弁として機能させるようにしてもよい。すなわち、上記弁座部材３６を弁座回転部材５０として配管ブロック５内で回転可能に配置し、配管ブロック５外部から弁座回転部材５０を適宜回転させて、弁座回転部材５０のボール部５０Ｃの連結路５０Ａにより連結するポートを変更する切替弁として機能させることもできる。上記弁座回転部材５０は、配管ブロック５内で、上側ベアリング４０と横側ベアリング４３，下側ベアリング４９と上下のボールシート４１，４２とにより、回転可能に配置されている。上記弁座回転部材５０の貫通通路５０Ｂは、ボール部５０Ｃから軸方向すなわち上方向に弁座回転部材５０を貫通するものであり安全弁用通路６を兼ねるものである。また、図５において、６１，６２は入口側ポート１と出口側ポート２とをそれぞれ囲うシートリテーナ、４４，４５は入口側と出口側のシートリテーナ６１，６２と配管ブロック５内面とをシールするシートリテーナ用Ｏリングであり，４６は配管ブロック５と下側の蓋３４とをシールするＯリングであり，４７は弁座回転部材５０と下側の蓋３４とをシールするＯリングである。４８は弁座回転部材５０の下端面に形成され、かつ、配管ブロック５外部から弁座回転部材５０を回転させるときに回転工具と結合させるための六角穴である。
【００２９】上記図５の安全弁によれば、配管設計途中で、流体の流れ方向が変更になっても、安全弁メーカーサイドで、弁座回転部材５０を回転させて適切なポート同士を連結することにより、設計変更に容易に対応することができる。
【００３０】また、弁座回転部材５０の下部を安全弁の外部に突出させて、操作ハンドルを付けることにより、簡単に弁座回転部材５０を回転させることができるようにすれば、切替弁としてもより便利に使うことができる。
【００３１】また、図５に示す上記安全弁は、流体を流す通路とは異なる通路側に弁座回転部材５０を回転させることにより流体の流れを停止させることができるため、流体閉止機能付安全弁として機能させるようにしてもよい。このように構成すれば、メンテナンス時に容易に流体の流れを停止させることができるため、メンテナンスしやすいものとなる。また、安全弁のメンテナンスは、一般には流体を配管に流す元弁を閉めたのち、安全弁を取外して行っているが、上記図５の安全弁ではボールコックである弁座回転部材５０が備えられていることから、弁座回転部材５０を回転させて流体の流れを停止させた状態で、配管ブロツク５の上部から安全弁の部品を外して安全弁のメンテナンスを行うことができる。
【００３２】また、弁座回転部材５０の下端面に形成された六角穴４８の形状を特別な工具に対応した形状の穴又は突起とすれば、当該専用の工具でのみしか回転させることができないようにすることにより、みだりに回転されることがなく、ロック機能を備えることができる。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、１つの配管ブロック内で連結路と安全弁本体とが一体的に配置されているため、コンパクトな構造とすることができ、かつ、取り扱いも容易なものとすることができる。
【００３４】また、上記連結路は、上記２つのポートが一直線に連結された直管又は上記２つのポートが任意の角度に屈曲したエルボなどの機能を奏するものとして配管内にその一部として組み込んで使うことができ、立ち上がり管及び反動力防止用部品を必要とせず、配管に直接介在させることにより、安全弁を簡単にかつ容易に取り付けることができる。すなわち、連結路を含む配管部分と安全弁本体とが配管ブロックにおいて一体となって構成されているため、配管上にわざわざ安全弁取付け座を設ける必要がないとともに、配管ブロックの連結路が配管の一部を兼ねているので、余分な経費を抑える事ができ、気軽な気持ちで取扱う事ができる。また、配管部分と安全弁本体とが一体となっており、連結路から安全弁本体までの全体の高さが低くなり、外観は連結路の配管部分内に安全弁本体が埋まっているかのようになっているため、安全弁が作動したときの反動力を受ける部分が配管部分からみて非常に低い位置になっており、しかも配管の一部となっているために、反動力の影響を殆ど受けることがない。
【００３５】また、一般に、安全弁を配管に取り付けるとき、弁座側に連結される安全弁の一次側を配管に取り付けたのち、弁体側に連結される安全弁の二次側を取り付けるとき、安全弁の一次側に無理な応力が作用してしまい、弁座の緩みを生じていた。しかしながら、本発明の安全弁は、配管部分と安全弁本体とが一体となっているため、配管部分の一次側を配管に取り付けたのち配管部分の二次側を取り付けても、配管部分の一次側に無理な応力が作用せず、弁座に緩みが生じることがない。
【００３６】また、配管ブロック内で配管部分である連結路と安全弁本体とが一体的に配置されているため、配管ブロックの連結路の２つのポートに対して、配管の一部をネジ込んでねじ込み形式で配管ブロックに取り付けたり、フランジなどにより配管を配管ブロックに取り付けたり、ウエハー型接続により挟み込むようにして配管を配管ブロックに取り付けることができ、配管の取付け方法を自由に選択することができる。
【００３７】また、本発明によれば、上記２つのポートが上記配管ブロックに配置された３個以上のポートから任意に選択されて上記連結路で連結されるようにすれば、ポートの切り替えを行うことができる切替弁としての機能を有する安全弁として使用することもできる。
【００３８】また、上記連結路を有するとともに上記安全弁本体の弁体に対する弁座を有する弁座回転部材をさらに回転可能に上記配管ブロック内に備えるようにすれば、配管設計途中で、流体の流れ方向が変更になっても、安全弁メーカーサイドで、上記弁座回転部材を回転させて適切なポート同士を連結することにより、設計変更に容易に対応することができる。
【００３９】また、上記弁座回転部材の下部を安全弁の外部に突出させて、操作ハンドルなどを付けることにより、簡単に弁座回転部材を回転させることができるようにすれば、切替弁としてもより便利に使うことができる。
【００４０】また、上記安全弁は、流体を流す通路とは異なる通路側に弁座回転部材を回転させることにより流体の流れを停止させることができるようにすれば、流体閉止機能付安全弁として機能させることもできる。このように構成すれば、メンテナンス時に容易に流体の流れを停止させることができるため、メンテナンスしやすいものとなる。また、安全弁のメンテナンスは、一般には流体を配管に流す元弁を閉めたのち、安全弁を取外して行っているが、上記安全弁では弁座回転部材を回転させて流体の流れを停止させた状態で、配管ブロツクの上部から安全弁の部品を外して安全弁のメンテナンスを行うことができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１３７８０１
【氏名又は名称】株式会社ミハナ製作所
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| 【出願日】 |
平成１１年５月１２日（１９９９．５．１２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６２１４４
【弁理士】
【氏名又は名称】青山 葆 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−３２０７０４（Ｐ２０００−３２０７０４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１１月２４日（２０００．１１．２４） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１３１５８４ |
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