JP4163888B2 - 遮断弁付き圧力調整弁 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、圧力調整弁の二次側の圧力が異常に高くなった場合に作動する遮断弁付き圧力調整弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧力調整弁の二次側圧力が規定値より高くなった場合に作動する遮断弁（ＯＰＳＯ＝Over Pressure Shut Off）として、これまで使用されてきたものは、図７に示すように圧力調整弁５０と遮断弁４０とが直列に配置され、遮断弁４０のダイヤフラム室４１に圧力調整弁５０の二次圧を導入し、二次圧が異常に高くなったときにダイヤフラム４２が変位して連動子４３が後退してスピンドル４５の切り込み４６が外れ、スプリング４７の付勢により弁体４４が弁座４８に当接して一次圧ガス流路を遮断するものである。なお、スピンドル４５の上端にはリセット用の摘まみ４９があり、この摘まみを引き上げることによりリセットされる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の遮断弁は、スプリングからの外力やスピンドルと本体間のＯリングの存在により摺動抵抗が高くなり応答性が悪く、作動も不確実になり大きいダイヤフラムを必要としていた。
【０００４】
本発明は上記従来技術の問題に鑑み、応答性が良く、構造が小型・簡単で確実に作動する遮断弁付き圧力調整弁を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、圧力調整弁の二次圧を遮断機構のダイヤフラム室に導入し、上記二次圧が正常なときは遮断弁の作動を阻止し、異常なときは遮断弁を作動させるようにしてなる遮断弁付き圧力調整弁において、一次圧ガス流路から上記ダイヤフラム室に向けてパイロット弁を介在させた流路を開き、上記パイロット弁は二次圧の異常圧力によるダイヤフラムの初動により開くようにしてなる構成を採用したものである。
【０００６】
上記パイロット弁は、ダイヤフラムと共動する連動子の下端面に設けた弁体と、ダイヤフラムケース下部中心の貫通孔に差し込まれた中空スピンドルの上部枠体内に形成された弁座とからなり、上記連動子と枠体とは遊びを以て連結されており、上記連動子と枠体とは、枠体に開けられた長孔と連動子に植設されたピンにより、または、上端を縮径した筒体である枠体と連動子の下端に形成した鍔とにより遊びを以て連結される構成とし、上記遮断弁は、一次ガス流路中に、バネ座とこのバネ座に装填されたスプリングと、このスプリングにより弁座に向けて付勢される遮断弁体と、本体内に形成した弁座とからなる構成としたものである。
【０００７】
上記の如く構成するこの発明によれば、二次圧が異常に高くなることによるダイヤフラムの初動時はＯリングが存在するスピンドル部分の摺動抵抗は掛からずパイロット弁が開き、その後は、パイロット弁を通じて一次圧力がダイヤフラム室に導入されてストッパーが引き上げられて確実に遮断弁が作動するようになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１（ａ）は圧力調整弁Ｘの部分を示し、図１（ｂ）は遮断機構Ｙを示す。
【０００９】
圧力調整弁Ｘは、二次圧をダイヤフラム室３１に導入し、二次圧の変動によりダイヤフラム３２が変位し、その変位は連動子３３とレバー３４とを介して弁体３５を動かし、ノズル３６との間隔を調節して二次圧を調整するようになっている。なお、圧力調整弁Ｘの部分は従来のものと基本的に同様である。
【００１０】
図１（ｂ）および図６（ａ）、（ｂ）に示す遮断機構Ｙは、後記遮断弁１６を制御するものであって、その遮断弁１６に付設されており、ダイヤフラムケース０１にカバー０２が被り、ダイヤフラムケース０１とカバー０２が重ね合わされている部分でダイヤフラム０３の外周縁が挟持され、中心部分は連動子０４と受圧板０５とで挟持されている。
【００１１】
上記連動子０４には軸に直行するピン１２が植設され、下端にゴム製の弁体１３が嵌め込まれている。
【００１２】
ダイヤフラムケース０１の中心下方向に中間で縮径０６した貫通孔０７が開けられている。
【００１３】
この貫通孔０７には、Ｏリング１１a を介してストッパーＳのスピンドル１５が軸方向摺動可能に差し込まれ、スピンドル１５は中空になっていて上端は弁座１４（ノズル）になっている。
【００１４】
上記枠体１０には連動子０４が嵌まり、枠体１０の長孔０９にピン１２がダイヤフラム０３の変位方向の遊びを以て嵌まり、連動子０４の下端の弁体１３とストッパーの弁座１４（ノズル）とでパイロット弁０８を構成している。
【００１５】
なお、連動子０４とストッパーＳの枠体１０との連結は図６（ｃ）のように、ストッパーＳの枠体に相当する部分を上部を縮径１０b した筒体１０a とし、この筒体１０a に嵌まる連動子０４の外周に鍔１２a を形成することにより遊びを以て連結することもできる。
【００１６】
貫通孔０７を貫通したスピンドル１５の下端は遮断弁１６のロッド１７端面に突き出て遮断弁１６の移動を阻止している。
【００１７】
遮断弁１６は、本体１８内部に設けられ、図面上左端にストレーナ１９が嵌められ、次いで内面環状のバネ座２０が形成され、このバネ座２０に遮断弁体２１を付勢するスプリング２２が装填され、遮断弁体２１は中心軸の両端に鍔２３を形成しＯリング２４を嵌めてなり、上記スプリング２２に付勢され、弁座Ｑに向けて摺動可能に装填されている。
【００１８】
リセット機構２５は、本体１８の下部に延びる筒体２６内にリセット棒２７が回動可能に貫通し途中Ｏリング１１b でシールされ、リセット棒２７の下端にキャップ２９が被せられ、キャップ２９と筒体２６との間にトーションスプリングＴが嵌められ、リセット棒２７の上端の蹴り片２８は上記遮断弁体２１の右側鍔２３に当接している。
【００１９】
図２は第二実施形態で、圧力調整弁Ｘと遮断機構Ｙとの位置関係が９０度位相しているだけで、他は図１の実施形態と基本的に同様である。図に現れないリセット機構は、９０度位相して図１（ｂ）と同様のものが設けられている。
【００２０】
図３は第三実施形態で、圧力調整弁Ｘと遮断機構Ｙとが直列に配置されているだけで、他は図１の実施形態と基本的に同様である。図に現れないリセット機構は、図１（ｂ）と同様のものが設けることができる。
【００２１】
図４は第四の実施形態で、この実施形態は、一次圧が高圧の場合に採用されるもので、スピンドル１５の下端にバネ座３７を形成し、このバネ座３７にスプリング３８を装填し、ケース４０の基部に袋ナット３９を螺合してスピンドル１５を下方に付勢する構造となっている。
【００２２】
この機構を付加することにより、高圧の一次圧によりスピンドル１５の下端にあるＯリング１１a が押し上げられるのを上記スプリング３８により阻止して遮断弁１６の誤動作を防止することができる。すなわち、スプリング３８でスピンドル１５を遮断弁１６を非作動とする方向に付勢することによって、二次圧正常状態におけるスピンドル１５の変位による遮断弁１６の誤作動を防止する。
【００２３】
次に、この発明に係る遮断弁付き圧力調整弁の作用について図５を参照しながら説明する。
【００２４】
図５（ａ）は二次圧の正常状態を示し、この状態ではダイヤフラム室Ｒ内は二次圧が入り閉止している。二次圧が規定値より高くなると図５（ｂ）のようにダイヤフラム０３は上方向に変位するが、このとき枠体１０と連動子０４とは長孔０９とピン１２で遊びを以て繋がっているので、連動子０４はスピンドル１５の摺動抵抗に関係なく上に移動してパイロット弁０８が開き一次圧のガスがパイロット弁０８を経てダイヤフラム室Ｒに流入しはじめる。
【００２５】
さらに、一次圧のガスがダイヤフラム室Ｒに流入すると図５（ｃ）のようにダイヤフラム０３が大きく変位しスピンドル１５が上昇しはじめ、次いで図５（ｄ）のようにスピンドル１５は上昇しストッパーＳが遮断弁１６のロッド１７から外れ、遮断弁１６が右に移動してＬＰＧの流れが遮断される。
【００２６】
一定時間が経過すると図５（ｅ）のようにダイヤフラム室Ｒ内のガスは微小孔ｈから徐々に流出してダイヤフラム室Ｒ内の圧力は０かリリーフの吹き止まり圧力となる。
【００２７】
リセットするときは、図１（ｂ）に示すリセット機構２５のキャップ２９を廻すと蹴り片２８が回転して左側の鍔２３に当たって遮断弁１６は元の位置に戻りスピンドル１５も元の位置に戻る。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明した通りこの発明によれば、二次圧の変化に素早く応答し、確実に遮断弁が作動する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施形態の（ａ）縦断面図、（ｂ）水平断面図
【図２】第二実施形態の縦断面図
【図３】第三実施形態の縦断面図
【図４】第四実施形態の縦断面図
【図５】この発明の作用説明図
【図６】（ａ）ダイヤフラム室と遮断弁の部分図
（ｂ）連動子とストッパーとの連結部詳細図
（ｃ）他の連動子とストッパーとの連結部詳細図
【図７】従来のＯＰＳＯ付き圧力調整弁の縦断面図
【符号の説明】
０１ ダイヤフラムケース
０２ カバー
０３ ダイヤフラム
０４ 連動子
０５ 受圧板
０６ 縮径
０７ 貫通孔
０８ パイロット弁
０９ 長孔
１０ 枠体
１１，１１a ，１１b ，２４ Ｏリング
１２ ピン
１３ 弁体
１４ 弁座（ノズル）
１５ スピンドル
１６ 遮断弁
１７ ロッド
１８ 本体
１９ ストレーナ
２０ バネ座
２１ 遮断弁体
２２ スプリング
２３ 鍔
２５ リセット機構
２６ 筒体（リセット機構の）
２７ リセット棒
２８ 蹴り片
２９ キャップ
３１ ダイヤフラム室
３２ ダイヤフラム
３３ 連動子
３４ レバー
３５ 弁体
３６ ノズル
３７ バネ座
３８ スプリング
３９ 袋ナット
４０ ケース
Ｑ 弁座
Ｒ ダイヤフラム室
Ｓ ストッパー
Ｔ トーションスプリング
Ｘ 圧力調整弁
Ｙ 遮断機構

Claims (3)

1. 圧力調整弁（Ｘ）と遮断弁（１６）をガス流路に遮断弁（１６）を一次側として直列に配置し、上記遮断弁（１６）にはダイヤフラム室（Ｒ）を有する遮断機構（Ｙ）が付設されて、そのダイヤフラム室（Ｒ）に前記ガス流路の二次圧が導入され、そのダイヤフラム室（Ｒ）のダイヤフラム（０３）の変位に連動して前記遮断弁（１６）が作動し、上記二次圧が正常なときは遮断弁（１６）が作動せず、上記二次圧の異常圧力時には遮断弁（１６）が作動して上記ガス流路を遮断するようにしてなる遮断弁付き圧力調整弁において、
   上記ガス流路の一次圧ガス流路から上記ダイヤフラム室（Ｒ）に向けてパイロット弁（０８）を介在させた流路を開き、上記パイロット弁（０８）は上記二次圧の異常圧力によるダイヤフラム（０３）の初動により開くようにして、そのパイロット弁（０８）の開放によって上記ダイヤフラム室（Ｒ）に一次圧を導入するようにしたことを特徴とする圧力調整弁。
2. 上記パイロット弁（０８）は、上記ダイヤフラム（０３）と共動する連動子（０４）の下端面に設けた弁体（１３）と、ダイヤフラムケース（０１）下部中心の貫通孔（０７）に差し込まれた中空スピンドル（１５）の上部枠体（１０）内に形成された弁座（１４）とからなり、上記中空スピンドル（１５）の中空部が上記ダイヤフラム室（Ｒ）に向けて上記一次圧ガス流路から至る流路を構成し、上記連動子（０４）と枠体（１０）とは上記ダイヤフラム（０３）の変位方向の遊びを以て連結されており、上記二次圧の異常圧力によるダイヤフラム（０３）の初動に伴って上記連動子（０４）が枠体（１０）内を上記遊びでもって共動して上記弁体（１３）を弁座（１４）から離して上記パイロット弁（０８）を開放することを特徴とする請求項１に記載の遮断弁付き圧力調整弁。
3. 上記遮断弁付き圧力調整弁が高い一次圧力下で使用される場合において、上記遮断弁（１６）の作動を、上記ダイヤフラム（０３）にその変位に連動するスピンドル（１５）を介して行い、そのスピンドル（１５）にスプリング（３８）を装填し、このスプリング（３８）で上記スピンドル（１５）を上記遮断弁（１６）を非作動とする方向に付勢することによって、二次圧正常状態における上記スピンドル（１５）の変位による上記遮断弁（１６）の誤作動を防止するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の遮断弁付き圧力調整弁。

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