| 【発明の名称】 |
圧力容器の過圧防止弁 |
| 【発明者】 |
【氏名】島田 武則
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| 【要約】 |
【課題】圧力容器の内圧を迅速に降下させることのできる過圧防止弁を提供する。
【解決手段】圧力容器内の過圧を感知してガスを放出する圧力容器の過圧防止弁Ｖを、過剰ガス放出用の主弁１と、この主弁１を操作するパイロット弁２とから構成する。主弁１は、シリンダ３内のピストン１０の移動により開閉し、パイロット弁２は、入圧ポートＰ、操作ポートＡ及び排出ポートＥの連通切換機能を備えたものとする。パイロット弁２に入圧ポートＰを介して導入した圧力容器の内圧が設定圧力に達すると、パイロット弁２の入圧ポートＰと操作ポートＡとが連通し、主弁１のシリンダ３にガスが流入して主弁１が開き、圧力容器の内圧が低下して設定圧力より小さくなると、パイロット弁２の操作ポートＡと排出ポートＥとが連通し、主弁１のシリンダ３からガスが排出されて主弁１が閉じるようにし、主弁１の開弁時の流量を大きく確保する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 圧力容器Ｔ内の過圧を感知してガスを放出する圧力容器の過圧防止弁において、過剰ガス放出用の主弁１と、この主弁１を操作するパイロット弁２とから成り、前記主弁１は、シリンダ３内のピストン１０の移動により開閉し、前記パイロット弁２は、入圧ポートＰ、操作ポートＡ及び排出ポートＥの連通切換機能を備え、前記パイロット弁２に入圧ポートＰを介して導入した圧力容器Ｔの内圧が設定圧力に達すると、前記パイロット弁２の入圧ポートＰと操作ポートＡとが連通し、前記主弁１のシリンダ３にガスが流入して主弁１が開き、圧力容器Ｔの内圧が低下して設定圧力より小さくなると、前記パイロット弁２の操作ポートＡと排出ポートＥとが連通し、前記主弁１のシリンダ３からガスが排出されて主弁１が閉じることを特徴とする圧力容器の過圧防止弁。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、液体窒素や液体酸素等の液化ガスを貯蔵する低温圧力容器の過圧防止弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６に示すように、液体窒素や液体酸素等の液化ガスＬを貯蔵する断熱構造の圧力容器Ｔには、所要の液化ガスＬを送り出す送液ラインＳと、圧力容器Ｔ内の過剰なガスを送液ラインＳに放出する放出ラインＲとが設けられ、この放出ラインＲには、過圧防止弁Ｖが設けられている。
【０００３】この過圧防止弁Ｖとして、従来、図７に示すようなものが使用されている。この過圧防止弁Ｖは、弁箱５０内に設けた弁体５１が、流路５２の圧力を受けるダイヤフラム５３の撓みの変化に伴って弁座５４に接離し、流路５２を開閉するものである。ダイヤフラム５３は、ばね受け５５とばね押さえ５６に挟まれたばね５７により押圧され、ばね５７を覆うばねケース５８には、先端がばね押さえ５６に当接する調整ねじ５９がねじ込まれている。この調整ねじ５９を回転させると、過圧防止弁Ｖの開閉圧力の設定を調整することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記圧力容器Ｔから液化ガスＬの送り出しが間欠的に行われると、気化したガスが圧力容器Ｔに逆流し、圧力容器Ｔの内圧が過度に上昇することがある。また、圧力容器Ｔの断熱性には限界があり、外部から伝わる熱が圧力容器Ｔの内圧を上昇させることもある。
【０００５】このような場合、上記のような構造の過圧防止弁Ｖでは、開弁時の流量が少ないため、短時間に過剰なガスを放出することができず、圧力容器Ｔの内圧が累積的に上昇する恐れがある。
【０００６】そこで、この発明は、圧力容器の内圧を迅速に降下させることのできる過圧防止弁を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決するため、この発明は、圧力容器内の過圧を感知してガスを放出する圧力容器の過圧防止弁において、過剰ガス放出用の主弁と、この主弁を操作するパイロット弁とから成り、前記主弁は、シリンダ内のピストンの移動により開閉し、前記パイロット弁は、入圧ポート、操作ポート及び排出ポートの連通切換機能を備え、前記パイロット弁に入圧ポートを介して導入した圧力容器の内圧が設定圧力に達すると、前記パイロット弁の入圧ポートと操作ポートとが連通し、前記主弁のシリンダにガスが流入して主弁が開き、圧力容器の内圧が低下して設定圧力より小さくなると、前記パイロット弁の操作ポートと排出ポートとが連通し、前記主弁のシリンダからガスが排出されて主弁が閉じる構成を採用したのである。
【０００８】このように構成すると、主弁の開弁時の流量を大きく確保することができるので、圧力容器の内圧を短時間で降下させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、図６の各構成要素に対応するものについては、同一の符号を使用する。
【００１０】図１に示すように、液化ガスＬを貯蔵する断熱構造の圧力容器Ｔには、使用する液化ガスＬを送り出す送液ラインＳと、圧力容器Ｔ内の過剰なガスを送液ラインＳへ放出する放出ラインＲとが設けられている。
【００１１】図１及び図２に示すように、放出ラインＲに設けられた過圧防止弁Ｖは、主弁１とパイロット弁２とから成り、主弁１にはシリンダ３が備えられている。このシリンダ３には接続ポートＣが設けられ、パイロット弁２には入圧ポートＰ、操作ポートＡ及び排出ポートＥが設けられている。入圧ポートＰには、図２に示すように、主弁１の上流側で放出ラインＲから分岐した接続管４が接続され、操作ポートＡと接続ポートＣとは接続管５を介して相互に接続され、排出ポートＥは排出管６を介して外部に開放されている。
【００１２】前記主弁１は、図２に示すように、弁箱７内の弁体８が弁座９に接離する玉形弁であり、弁体８は、シリンダ３のピストン１０に弁棒１１を介して連結され、ピストン１０を押圧するばね１２により弁座９に押しつけられている。
【００１３】前記パイロット弁２は、図３に示すように、弁箱１３内に受圧室１４、第１弁室１５及び第２弁室１６を形成し、各弁室１５、１６にそれぞれ第１弁体１７及び第２弁体１８を設け、各弁体１７、１８がそれぞれ第１弁座１９及び第２弁座２０に接離するようにしたものである。前記受圧室１４には入圧ポートＰが連通し、弁室１５、１６は連通路２１を介して相互に連通し、この連通路２１には操作ポートＡが、第２弁室１６には排出ポートＥがそれぞれ連通している。
【００１４】前記受圧室１４の隔壁をなすダイヤフラム２２は、ばね受け２３とばね押さえ２４に挟まれたばね２５により押圧され、この押圧力が受圧室１４の内圧と平衡するようになっている。このダイヤフラム２２の中央部には第１弁棒２６がばね受け２３へのねじ込みにより固定され、第１弁棒２６の中央部には第２弁棒２７がねじ込まれており、これらの弁棒２６、２７は、ダイヤフラム２２の撓みの変化に応じて一体的に軸方向にスライドする。
【００１５】第１弁棒２６の先端部には第１弁体１７の頸部２８に係合する大頭部２９が設けられ、この大頭部２９は第１弁体１７の空隙部３０に遊嵌されている。第１弁体１７と第１弁棒２６との間には第１弁体１７を第１弁座１９に押しつけるばね３１が設けられ、弁箱１３にねじ込まれたキャップ３２と第２弁体１８の間には第２弁体１８を第２弁座２０に押しつけるばね３３が設けられている。第２弁棒２７の先端部は、第１弁棒２６の大頭部２９から突出している。
【００１６】第２弁棒２７の末端部にはスリーブ３４が回動自在に嵌められ、このスリーブ３４はばね押さえ２４に螺合している。スリーブ３４には、弁箱１３に固定されてばね２５を覆うばねケース３５に被さるように、調整リング３６がナット３７で取り付けられている。ばね押さえ２４にはボルト３８がねじ込まれ、このボルト３８の頭部は、ばねケース３５に形成された長孔３９に係合している。第１弁棒２６と第２弁棒２７の間には、第２弁棒２７のがたつきを防止するばね４０が挿入され、調整リング３６には、その不用意な回転を阻止する固定ねじ４１がねじ込まれている。
【００１７】過圧防止弁Ｖとして上記のようなものを用いた場合、圧力容器Ｔの内圧が、パイロット弁２のばね２５の押圧力と平衡する設定圧力よりも大きくなると、図４に示すように、入圧ポートＰから受圧室１４に流入したガス圧によりダイヤフラム２２が膨出側に撓み、第１弁体１７が第１弁棒２６の大頭部２９に牽引されて第１弁座１９から離反し、入圧ポートＰと操作ポートＡとが連通する。そして、受圧室１４のガスは操作ポートＡ及び接続ポートＣを介して主弁１のシリンダ３に流入し（図２参照）、ピストン１０が押し上げられ、主弁１の弁体８がピストン１０のストローク分引き上げられて主弁１が開くので、圧力容器Ｔから過剰なガスが迅速に放出される。
【００１８】このように過剰なガスが放出され、圧力容器Ｔの内圧が低下して設定圧力より小さくなると、図５に示すように、ダイヤフラム２２が没入側に撓み、第１弁体１７が第１弁座１９に着座してシリンダ３への圧力供給が停止されると共に、第２弁棒２７により第２弁体１８が突き動かされて第２弁座２０から離反し、操作ポートＡと排出ポートＥとが連通するので、主弁１のシリンダ３からガスが排出され、ビストン１０が下降して主弁１が閉じる。
【００１９】ここで、上記設定圧力（主弁１の開弁圧力）は、固定ねじ４１を緩めて調整リング３６を回転させることにより、調整することができる。
【００２０】また、主弁１の閉弁圧力は、ナット３７を外して第２弁棒２７を回転させることにより、調整することができる。
【００２１】
【発明の効果】以上のように、この発明に係る過圧防止弁では、圧力容器の内圧を感知して動作するパイロット弁により主弁のシリンダにガスを注排し、そのピストンの移動に伴い主弁を開閉することとしたので、主弁の開弁時の流量を大きく確保することができ、圧力容器の内圧を短時間で降下させることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９３１４０３１４
【氏名又は名称】共榮バルブ工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年１０月２２日（１９９９．１０．２２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７４２０６
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 文二 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１２４２２５（Ｐ２００１−１２４２２５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月１１日（２００１．５．１１） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−３００９９９ |
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