JP2007280034A

JP2007280034A - 整圧装置

Info

Publication number: JP2007280034A
Application number: JP2006105424A
Authority: JP
Inventors: Masao Ogawa; 政雄小川; Masakazu Toyama; 将一遠山; Satoo Akiyama; 惠男秋山; Makoto Sei; 信清; Takahiro Nakagawa; 敬裕中川; Naoya Morozumi; 直也両角
Original assignee: Toho Gas Co Ltd; Kyosei Corp; Buyo Gas Co Ltd; Narashino City
Current assignee: Toho Gas Co Ltd; Kyosei Corp; Buyo Gas Co Ltd; Narashino City
Priority date: 2006-04-06
Filing date: 2006-04-06
Publication date: 2007-10-25

Abstract

【課題】二個の整圧器を用いて下流側の異常昇圧を防止することができ、ガスの供給のための復帰が自動化できると共に、設置スペースと設備コストの低減が図れる整圧装置を提供する。
【解決手段】一本の管路ボディ５１に、下流側の圧力変動で開閉動作して下流側の圧力を所定範囲に保つ主整圧器５２と、下流側の圧力が設定圧力よりも上昇すると上流側と下流側の連通を遮断し、下流側圧力の低下に伴い流体の下流側への供給を再開する副整圧器５３の二台の整圧器を搭載し、前記両整圧器５２、５３を個々に独立して圧力設定できるようにする。
【選択図】図１

Description

この発明は、ガス管路の下流側に生じた圧力変動を所定の範囲に調整するための整圧装置、更に詳しくは、主整圧器に支障が生じた際に、下流側の異常昇圧を防止する安全弁の働きをし、しかも、下流側の圧力低下にともない自動的にガスの供給を再開することができる整圧装置に関する。

ガスの供給において、下流側のガス圧力を所定の範囲に保つため、下流側のガス圧力の変動に追従して開弁度を自動的に調整する整圧器を、管路の途中に設けることが行われている（例えば特許文献１参照）。

ところで、整圧器の閉弁時に下流側へガスが漏れる支障が生じると、下流側が異常に昇圧して安全性に問題が生じることになるので、従来、これを防ぐための整圧装置として、図２に示すように、管路ボディ１に設けた整圧器２の上流に昇圧遮断弁３を設置し、整圧器２に支障が生じた際、昇圧遮断弁３で下流側へのガスの流れを遮断し、下流側の異常昇圧を防止する構造が採用されている。

この場合、昇圧遮断弁３でガスの流れを遮断すると、その整圧器２によるガスの供給が停止してしまうため、図４（ａ）乃至（ｄ）のように、一台が停止してもガスの供給が停止しないように、整圧器２を並列に設置している。

また、別の整圧装置として、図５のように、設定圧力に圧力差をつけた二台の整圧器４と５を直列に接続し、下流側の整圧器５に支障が生じた際、もう一台の上流側整圧器４で下流側の異常昇圧を防止する構造が提案されている。

更に、一個のアクチュエータで二個のバルブを制御し、一個目のバルブに漏れが生じた際には、二個目のバルブを閉塞させる整圧装置（例えば、特許文献２参照）や、一個のアクチュエータを用い、このアクチュエータの下流側圧力室に流量調整部と圧力感知部を介して上流側圧力を導入することができるようにし、アクチュエータの下流側圧力室と下流側管路をつなぐ管路に圧力感知部とこれによって制御される流量制御弁を設け、上流側管路の圧力変動に対応すると共に、下流側の異常昇圧を防止する整圧装置（例えば、特許文献３）が提案されている。

ここで、図２に示した整圧装置は、管路ボディ１の流体通路を内部に設けた仕切り部６で上流側通路７と下流側通路８に区切り、この仕切り部６に上流側通路７と下流側通路８を連通させる弁孔が貫通する筒状のバルブシート９を管路ボディ１の軸線と直交する配置で固定し、前記管路ボディ１の外部に対して、下流側通路８の上部側に整圧器２と、上流側通路７の下部側に昇圧遮断弁３が取付けられている。

上記整圧器２は、一般的に知られており、ケース１０の内部をダイヤフラム１１で下部に位置する下流側圧力室１３と上部の大気圧室１２に区切り、ダイヤフラム１１に圧力調整スプリング１４で下流側圧力室１３に向けての弾性を付与すると共に、前記ダイヤフラム１１に固定した連動杆１５と、上記バルブシート９の直上に位置させた弁体１６を揺動杆１７で連動した構造を有し、下流側ガスの使用量が一定の時、下流側圧力室１３の圧力と圧力調整スプリング１４の荷重がバランスし、弁体１６は一定の開弁位置に保たれ、上流側通路７から下流側通路８に一定量のガスが流れ、下流側圧力を一定に保つ。

また、下流側の圧力が低下すると、弁体１６の開弁度が増大し、下流側へのガスの流量を多くすることで下流側圧力を一定に保ち、これとは逆に、下流側の圧力が上昇すると、弁体１６の開弁度が少なくなり、下流側へのガスの流量を絞ることで下流側圧力を一定に保つことになる。

更に、下流側のガスの使用量がなくなると、弁体１６はバルブシート９に圧接した閉弁となり、上流側通路７から下流側通路８にガスが流れ込むのを遮断する。

次に、上記した昇圧遮断弁３は、ケース１８の内部をダイヤフラム１９で上部に位置する下流側圧力室２０と下部の大気圧室２０ａに区切り、ダイヤフラム１９に圧力調整スプリング２１で下流側圧力室２０に向けての弾性を付与すると共に、ケース１８に固定となる支持部材２２とダイヤフラム１９に固定したダイヤフラムプレート２３でスピンドル軸２４を軸方向に気密状態で移動可能となるよう保持し、前記スピンドル軸２４の上端に固定され、バルブシート９の直下に位置させた弁体１６ａにバルブスプリング２５で上昇弾性が付勢されている。

図３のように、上記支持部材２２に設けた内筒２６の窓孔２７で保持したボール２８がスピンドル軸２４の凹欠部２９に係合し、ダイヤフラムプレート２３に設けた筒体３０の下降によってボール２８を外側に逃がし、前記係合を解くようになっている。

図２のように、昇圧遮断弁３は通常開弁状態を保っており、下流側のガス使用量がなくなって上記整圧器２が上流側通路７と下流側通路８を遮断している状態で、整圧器２に下流側通路８への漏れが発生すると、下流側通路８に異常昇圧が生じ、ダイヤフラム１９の上部の下流側圧力室２０の圧力が上昇し、圧力調整スプリング２１の荷重に打ち勝ち、ダイヤフラム１９のダイヤフラムプレート２３を押し下げる。

ダイヤフラムプレート２３が下降することで、係合位置に保持されていたボール２８が外側に逃げ、スピンドル軸２４の保持を解くので、バルブスプリング２５の力で弁体１６ａが押上げられ、弁体１６ａはバルブシート９に圧接した閉弁となり、上流側通路７から下流側通路８にガスが流れ込むのを遮断する。

ガスの供給のための復帰は、下流側圧力室２０の圧力をゼロにした後、手動操作でスピンドル軸２４を下端に連結した引き下げ部材３１で引き下げればよく、スピンドル軸２４を引き下げると、圧力調整スプリング２１で押上げられているダイヤフラムプレート２３に設けた筒体３０でボール２８が内側に押し込まれることにより、スピンドル軸２４がロックされ、図３のように、弁体１６ａが開弁状態で保持される。
特開２００３−１６２３３３号公報特開２００３−１６２３３１号公報特開２００３−１６２３３４号公報

ところで、上記のように、整圧器と昇圧遮断弁を用いた整圧装置は、ガスを供給するための復帰が昇圧遮断弁をその都度手動によって開弁させなければならないので、復帰のために作業員が現場に赴かなければならず、手間と時間がかかると共に、整圧器を並列に設置する必要があるため、広い設置スペースが必要になり、設備コストも高くなるという問題がある。

また、図５で示したように、設定圧力に圧力差をつけた二個の整圧器４と５を直列に接続し、下流側の整圧器５に支障が生じた際、もう一個の上流側整圧器４で下流側の異常昇圧を防止する構造は、二個の整圧器４と５を直列配置するために広い設置スペースが必要になるという問題がある。

更に、特許文献２のように、一個のアクチュエータで二個のバルブを制御し、一個目のバルブに漏れが生じた際には、アクチュエータで二個目のバルブを閉塞させる構造は、アクチュエータが一個であるため、圧力設定の調整幅が困難であり、アクチュエータが故障したとき、二つのバルブが同時に故障するという点で改善の余地がある。

また、特許文献３のように、上流側管路の圧力変動に対応すると共に、下流側の異常昇圧を防止する整圧装置の場合、アクチュエータによって制御される弁部の閉弁時に下流側へのガスもれが生じた場合、下流側の異常昇圧の発生を防ぐことができない。

そこで、この発明が解決しようとする課題は、二個の整圧器を用いて下流側の異常昇圧を防止することができ、ガスの供給のための復帰が自動化できると共に、設置スペースと設備コストの低減が図れる整圧装置を提供することである。

上記の課題を解決するため、この発明は、一本の管路ボディに二個の整圧器を搭載し、一方の整圧器を、下流側の圧力変動で開閉動作して下流側の圧力を所定範囲に保つ主整圧器とし、他方の整圧器を、下流側の圧力が設定圧力よりも上昇すると上流側と下流側の連通を遮断し、下流側圧力の低下に伴い流体の下流側への供給を再開する副整圧器とし、前記両整圧器は、個々に独立して圧力設定できるようになっている構成を採用したものである。

また、上記主整圧器と副整圧器は、共に下流側圧力の変動で可動膜が移動する圧力感知部と、この可動膜の移動によって軸方向に移動する弁体とを有し、それぞれの弁体が管路を上流側と下流側に仕切る仕切り壁に貫通状に設けたバルブシートの相反する端部に同軸心状で対応するよう、前記主整圧器と副整圧器を管路ボディの軸心を挟んで両側に配置した構造とすることができる。

ここで、管路ボディは、水平部の上流側に下向きの屈曲部を設け、この屈曲部の内部にフイルターを組み込み、水平部の途中から下流側を一段大径とした一本構造となり、この大径部の内部に設けた仕切り壁で、内部の管路が上流側と下流側に仕切られている。

また、主整圧器と副整圧器は、主整圧器に大型のものを、副整圧器には小型のものを用いたが、共に等しい構造を有し、管路ボディの軸心を挟んで上下反転状態で搭載されている。

この発明によると、一本の管路ボディに二個の整圧器を搭載し、両整圧器は、個々に独立して圧力設定できるようにしたので、二個の整圧器で下流側の異常昇圧を防止することができ、整圧器は下流側圧力の低下で自動的に開放状態に戻るので、ガスの供給のための復帰が自動化できる。

また、一本の管路ボディに二個の整圧器を管路の軸線を挟んで搭載したので、全体を嵩低く構成でき、設置スペースと設備コストの低減が図れる。

次に、この発明の実施形態を図示例と共に説明する。

図１のように、整圧装置は、一本の管路ボディ５１に二個の整圧器（アクチュエータ）５２と５３を搭載し、一方の整圧器５２が、下流側の圧力変動で開閉動作して下流側の圧力を所定範囲に保つ主整圧器（以下主整圧器５２という）となり、他方の整圧器５３が、下流側の圧力が設定圧力よりも上昇すると上流側と下流側の連通を遮断し、下流側圧力の低下に伴い流体の下流側への供給を再開する安全用の副整圧器（以下副整圧器５３という）となっている。

上記管路ボディ５１は、水平部の上流側に下向きの屈曲部を設け、この屈曲部の内部にフイルター５４を組み込み、水平部の途中から下流側を一段大径とした一本構造となり、この大径部の内部に設けた仕切り壁５５で内部管路を上流側管路５６と下流側管路５７に区切り、この仕切り壁５５に上流側管路５６と下流側管路５７を連通させる弁孔が貫通する筒状のバルブシート５８が管路ボディ５１の軸線と直交する配置で固定され、前記管路ボディ５１の外部に対して、下流側管路５７の上部側に主整圧器５２と、上流側管路５６の下部側に副整圧器５３が管路ボディ５１の軸心を挟んで上下反転状態の配置で搭載されている。

上記主整圧器５２と副整圧器５３は、主整圧器５２に大型のものを、副整圧器５３には小型のものを用いたが、共に等しい構造を有して上下に反転配置となっているので、主整圧器５２の構造を説明し、副整圧器５３には同一部分に同一符合を付すことによって説明に代える。

主整圧器５２は、ケース５９の内部をダイヤフラム６０で下部に位置する下流側圧力室６１と上部の大気圧室６２に区切り、下流側圧力室６１内を連通管６３で下流側管路５７内と接続し、大気圧室６２に縮設した圧力調整スプリング６４で前記ダイヤフラム６０に下流側圧力室６１に向けての弾性を付与している。

上記ケース５９にその途中を支点ピン６５で枢止した揺動杆６６の一端と、前記ダイヤフラム６０のダイヤフラムプレート６７に固定した連動杆６８の下端を枢止連結し、前記揺動杆６６の他端とケース５９で上下動自在に保持した弁軸６９の上端を枢止連結し、ダイヤフラム６０の動きで弁軸６９が軸方向に移動するようになっている。

この主整圧器５２は、管路ボディ５１の周壁上部に設けた開口を利用して、上記バルブシート５８と弁軸６９が同軸心となり、この弁軸６９の下端に設けた弁体７０が上記バルブシート５８の直上に位置する配置となるよう、ケース５９が管路ボディ５１の外部に取付けられている。

なお、副整圧器５３は、管路ボディ５１の周壁下部に設けた開口を利用して、上記バルブシート５８と弁軸６９が同軸心となり、この弁軸６９の上端に設けた弁体７０ａが上記バルブシート５８の直下に位置する配置となるよう、ケース５９が管路ボディ５１の外部に取付けられている。

この発明の整圧装置は、上記のような構成であり、主整圧器５２と副整圧器５３は、それぞれの圧力調整スプリング６４を調整することにより、任意の差圧を設けてセットし、主整圧器５２は通常の整圧器として作動し、副整圧器５３は自動復帰の昇圧遮断用安全弁として作動する。

副整圧器５３は、下流側圧力室６１に作用する下流側圧力が通常の範囲であるとき、ダイヤフラム６０が移動せず、弁体７０ａが開弁位置にあるよう圧力調整スプリング６４が調整され、通常は開弁状態を維持している。

図１は、通常のガス供給状態を示し、主整圧器５２は、下流側圧力室６１に作用する下流側圧力の変動に追従して開弁度が変化し、具体的には、ガス使用量が多くなって下流側の圧力が低下すると開弁度が増大して下流側にガスを多く供給し、また、ガスの使用量が少なくなって下流側の圧力が高くなると開弁度が少なくなって下流側へのガスの供給を絞り、これによって下流側のガス圧力を常時一定の範囲に整圧する。

ガスの使用量がなくなって下流側の圧力が高くなると、主整圧器５２は、弁体７０がバルブシート５８に圧接してガスの供給を遮断し、下流側の圧力が設定圧力以上にならないようにする。

上記のように、主整圧器５２の弁体７０がバルブシート５８に圧接してガスの供給を遮断している状態で、弁体７０とバルブシート５８の間にガスの漏れが発生すると、漏れたガスが下流側に流出することで下流側に異常昇圧が生じる。

上記副整圧器５３の下流側圧力室６１に下流側の異常昇圧が作用すると、弁体７０ａが上昇してバルブシート５８に圧接する閉弁となり、バルブシート５８を閉塞することで下流側へのガスの流れを遮断し、下流側の異常昇圧を速やかに抑える。

ガスの使用が再開され、下流側の圧力が低下し、副整圧器５３は下流側圧力室６１に作用する圧力が低下すると、圧力調整スプリング６４の弾性がこれに打ち勝つことで、自動的に開弁状態に戻り、弁体７０ａがバルブシート５８を開く。

また、主整圧器５２は、下流側圧力室６１に作用する圧力が低下すると、圧力調整スプリング６４の弾性で自動的に開弁状態となり、弁体７０がバルブシート５８を開くことで下流側へのガスの供給とその整圧を再開することになる。

この発明に係る整圧装置の通常のガス供給状態を示す縦断正面図従来の整圧装置の通常のガス供給状態を示す縦断正面図従来の整圧装置における昇圧遮断弁の拡大した縦断正面図（ａ）は従来の整圧装置の全体を示す正面図、（ｂ）は同平面図、（ｃ）は同左側面図、（ｄ）は同右側面図従来の整圧装置の他の例を示す正面図

符号の説明

５１管路ボディ
５２主整圧器
５３副整圧器
５４フイルター
５５仕切り壁
５６上流側管路
５７下流側管路
５８バルブシート
５９ケース
６０ダイヤフラム
６１下流側圧力室
６２大気圧室
６３連通管
６４圧力調整スプリング
６５支点ピン
６６揺動杆
６７ダイヤフラムプレート
６８連動杆
６９弁軸
７０弁体
７０ａ弁体

Claims

一本の管路ボディに二個の整圧器を搭載し、一方の整圧器を、下流側の圧力変動で開閉動作して下流側の圧力を所定範囲に保つ主整圧器とし、他方の整圧器を、下流側の圧力が設定圧力よりも上昇すると上流側と下流側の連通を遮断し、下流側圧力の低下に伴い流体の下流側への供給を再開する副整圧器とし、前記両整圧器は、個々に独立して圧力設定できるようになっている整圧装置。
上記主整圧器と副整圧器は、共に下流側圧力の変動で可動膜が移動する圧力感知部と、この可動膜の移動によって軸方向に移動する弁体とを有し、それぞれの弁体が管路を上流側と下流側に仕切る仕切り壁に貫通状に設けたバルブシートの相反する端部に同軸心状で対応するよう、前記主整圧器と副整圧器を管路ボディの軸心を挟んで両側に配置した請求項１に記載の整圧装置。