JPH0154721B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧力制御弁の弁体駆動部内の流体を下
流側給送配管に逃すリリーフ弁を設けることによ
り、該圧力制御弁を速やかに閉弁させうる圧力制
御弁装置に関する。

一般に、都市ガス等のガス供給設備で用いられ
る圧力制御弁装置は、圧力制御弁の弁開度を該圧
力制御弁下流側の圧力を検出して作動するパイロ
ツト弁によつて制御する構成のものが多い。この
場合、例えば圧力制御弁の下流側配管は電磁弁を
介してボイラ等に接続されており、ボイラの負荷
が規定値以下になつたとき電磁弁に閉弁信号が供
給されて閉弁され配管は瞬時に閉塞される。

従来の上記装置では、上記下流側配管が閉塞し
た後更に所定量のガスが圧力制御弁を通過して下
流側配管の圧力が上昇し、この圧力上昇を検出し
て上記パイロツト弁の作用により圧力制御弁を閉
弁させている。しかるに、これによれば電磁弁を
閉弁した後圧力制御弁が閉弁するまでに相当の時
間を必要とするため、上記下流側配管が相当程度
昇圧し配管の破損等のおそれを生じ危険であり、
又下流側配管に緊急遮断弁を設けてあると、この
緊急遮断弁が作動してしまい引き続いて行なうガ
ス供給をストツプさせ元の状態に復帰させるのが
面倒であるという欠点があつた。

本発明は圧力制御弁の弁体を駆動する弁体駆動
部のダイヤフラム室と下流側給送配管とを連通す
る連通管にリリーフ弁を設け、下流側給送配管の
開閉弁が閉弁して下流側給送配管の二次圧力が昇
圧したとき、リリーフ弁が開弁して弁体駆動部の
圧力を逃がして圧力制御弁を速やかに閉弁させ上
記欠点を除去した圧力制御弁装置を提供すること
を目的とする。

そのための構成は、被制御流体が給送される給
送配管途中に設けられ、弁体駆動部のダイヤフラ
ム膜に画成された第１、第２ダイヤフラム室とに
供給された流体の圧力差により弁部が開閉駆動さ
れる圧力制御弁と、圧力制御弁より上流側の給送
配管より分岐した第１の管路と、圧力制御弁より
下流側の給送配管より分岐した第２の管路と、第
２の管路を介して被制御流体の二次圧力が供給さ
れ、二次圧力と予め設定された設定圧力との差に
応じて第１の管路からの一時圧力を調整し、調整
された圧力を弁体駆動部の第２ダイヤフラム室に
供給して圧力制御弁の弁開度を制御するパイロツ
ト弁と、パイロツト弁内に設けられ、前記二次圧
力の昇圧により第１の管路からの一次圧力を閉止
し、且つ前記弁体駆動部の第２ダイヤフラム室の
圧力を第１ダイヤフラム室に導入するブリード弁
と、弁体駆動部の第２ダイヤフラム室と下流側給
送配管とを連通する連通管と、連通管の接続部よ
り下流側の給送配管に設けられた開閉弁と、連通
管途中に設けられ、下流側給送配管が開閉弁によ
り閉塞されることにより、二次圧力が昇圧したと
き開弁され、弁体駆動部の第２ダイヤフラム室の
流体を下流側給送配管に逃がすリリーフ弁と、よ
りなる。

次に、その一実施例につき説明する。

第１図は本発明になる圧力制御弁装置の一実施
例の概略構成図、第２図はそのリリーフ弁の構成
図である。

第１図中、圧力制御弁装置１は、本実施例の場
合例えば都市ガス等の給送配管２中に設けた圧力
制御弁３と、この圧力制御弁３の弁開度を被制御
流体自身の力によつて制御し、該被制御流体の圧
力を一定に保つパイロツト弁４とから大略構成さ
れ、配管２の下流には電磁弁３３を介してボイラ
ーの複数のバーナ３４が接続されている。

圧力制御弁３としては、本実施例の場合、ダイ
ヤフラム膜５によつて２個の室（第１、第２ダイ
ヤフラム室）６，７を画成された弁体駆動部８
と、円筒状のケージ９内に筒状弁体１０を変位自
在に設けた弁部１１を有するものが用いられる。
この圧力制御弁３の最小作動圧力は、室６内に嵌
装され弁体１０を閉弁方向に附勢するばね１２の
ばね力によつて決められる。

パイロツト弁４は、ヨーク１３によつて連結さ
れた一対のダイヤフラム膜１４，１５によつて３
個の室１６，１７，１８に画成されており、圧力
制御弁３の制御圧力を設定するばね１９が装着さ
れる室１８以外の２室１６，１７は、管路２０，
２１によつて前記圧力制御弁３の室６，７に夫々
連通接続されている。又、室１６は管路２０の一
部及び第２の管路２２を介して圧力制御弁３の下
流側の配管２ｂと連通接続され、又室１７は第１
の管路２３を介して上流側の配管２ａに連通接続
されている。このため、管路２２を介して検出さ
れた下流側配管２ｂ内の圧力に応じてダイヤフラ
ム膜１４，１５が変位し、ダイヤフラム膜１４に
設けたブリード弁２４が管路２３の開口端に離
間、当接することにより、管路２３を介して供給
された上流側配管２ａ内の流体が室１７内に供給
或いは遮断される。又ブリード弁２４内部の弁構
造（図示せず）の開閉により室１６，１７が連通
或いは遮断される。

例えば、管路２２を介して検出される下流側配
管２ｂ内の圧力が設定圧力を越えた場合、パイロ
ツト弁４内のダイヤフラム膜１４，１５が下動変
位し、ブリード弁２４が管路２３の開口部を閉塞
するので、室１７に対する上流側流体の供給は遮
断される。又、それと同時にブリード弁２４内部
の上記弁構造が開弁して室１６，１７どうしが互
いに連通するので、圧力制御弁３の室７内の圧力
は低下し、弁体１０はばね１２の力によつて閉弁
方向に変位する。その結果、圧力制御弁３の弁開
度は小とされ、流量の減少とともに下流側配管２
ｂ内の圧力は設定圧力まで減少して一定値に保た
れる。

又、これとは逆に、下流側配管２ｂ内の圧力が
設定圧力以下となつたときには、パイロツト弁４
内のダイヤフラム膜１４，１５が上動変位し、管
路２３の開口部が開口するので、上流側配管２ａ
内の流体が室１７内に供給される。そしてブリー
ド弁２４内部の上記弁構造が閉弁して室１６，１
７の連通が遮断される。その結果、室１７内の流
体が管路２１を介して圧力制御弁３の室７内に供
給され、これにより圧力制御弁３の弁開度は大と
され、通過流量の増加とともに下流側配管２ｂ内
の圧力は設定圧力まで増加回復する。

このように上記構成になる圧力制御弁装置１
は、パイロツト弁４の制御動作により圧力制御弁
３の弁開度を制御して、下流側配管２ｂ内の流体
圧力を一定に保つことができる。

２５は、本発明の要部を構成するリリーフ弁
で、圧力制御弁３の弁体駆動部８の室７と下流側
配管２ｂとを連通接続する連通管路２６の途中に
設けられている。尚連通管路２６のリリーフ弁２
５の上流側及び下流側部分を夫々上流側管路２６
ａ、下流側管路２６ｂとする。リリーフ弁２５
は、第２図の如く、ダイヤフラム膜２７によつて
二室２８，２９が画成され、ダイヤフラム膜２７
に結合された弁体３０の閉弁に必要な力は室２８
に収納したばね３１により設定され、この設定圧
力はパイロツト弁４のばね１９による設定圧力よ
りも若干大とされている。尚下室２９に管路３２
を介して下流側管路２６ｂの二次側圧力が導入さ
れているが、通常は、下流側配管２ｂの圧力が小
なるためリリーフ弁２５は閉弁している。

次に、上記圧力制御弁装置１の動作につき説明
する。今、上記の如く、上流側配管２ａの流体の
一部が管路２３、室１７、管路２１を介して下室
７に供給され、弁部１１が開弁しているとする。
すると流体（ガス）は圧力制御弁３を介して下流
側配管２ｂに流れ、更に電磁弁３３を介してボイ
ラのバーナ３４に供給され燃焼されている。

ここで、ボイラの負荷が規定値以下になると、
電磁弁３３に閉弁信号が供給され、電磁弁３３は
瞬時に閉弁される。しかるに圧力制御弁３は未だ
開弁されているため、引続き下流側配管２ｂに流
体が流れ込んで下流側配管２ｂの流体圧力が上昇
する。すると上記の如くこれが管路２２、管路２
０の一部を介してパイロツト弁４の上室１６に導
かれ、ダイヤフラム１４，１５が下動変位する。
従つて、管路２３の開口部が閉塞され、管路２３
から室１７への流体の供給が遮断され、同時に室
１６，１７がブリード弁２４を介して連通するの
で圧力制御弁３の下室７の比較的高圧の流体が管
路２１、ブリード弁２４、室１６を介して一方で
は管路２０から室６へ導かれ、他方では管路２２
から下流側配管２ｂへ導かれ下室７の圧力は低下
する。従つて、圧力制御弁３はダイヤフラム膜５
（弁体１０）が下動して閉弁される。上記閉弁動
作はパイロツト弁４のみが使用されてリリーフ弁
２５を何ら考慮しないものであるが、これによれ
ば閉弁動作に比較的大なる時間を要し、閉弁動作
中に上流側配管２ａから下流側配管２ｂに比較的
多量の流体が流れ込み下流側配管２ｂが必要以上
に昇圧して危険である。

本発明では、実際はパイロツト弁４の動作中に
次に示す如くリリーフ弁２５が動作して上記危険
を防止する。即ち、上記パイロツト弁４のダイヤ
フラム膜１４，１５がばね１９に抗して下動を始
めた時点において、下流側配管２ｂの流体圧力が
リリーフ弁２５のばね３１のばね力よりも大とな
る。従つて、この流体圧力が下流側管路２６ｂに
作用すると、第２図中、この圧力が管路３２を介
して下室２９に導かれダイヤフラム膜２７をばね
３１に抗して上動変位させる。

従つて、弁体３０が上動変位してリリーフ弁２
５は開弁し、圧力制御弁３の下室７の高圧流体が
管路２６（２６ａ，２６ｂ）、管路２２を介して
直接的に下流側配管２ｂに導かれ下室７の圧力は
急速に低下する。従つて圧力制御弁３はパイロツ
ト弁４のみの場合より一層短時間で急速に閉弁さ
れ、それだけ上流側配管２ａから圧力制御弁３を
介して下流側配管２ｂへ流れ込む余分な流体をカ
ツトし、下流側配管２ｂの余計な圧力上昇を未然
に防止する。

上記実施例では、リリーフ弁２５は下流側管路
２６ｂが所定圧になつたとき開弁する圧力作動弁
であり、流体圧信号を用いて制御されるので電気
的信号による制御の場合のような防爆構造を不要
として構造簡単にして安全なものとすることがで
きる。

しかし、リリーフ弁としてはこれに限らず第３
図の如く、電磁弁３３に制御回路４１から閉弁信
号が供給されるとき同時に該回路４１から開弁信
号が供給されて開弁される電磁弁４２でもよい。
これによればリリーフ弁（電磁弁）４２は上記実
施例の場合よりも更に早い時点で開弁された圧力
制御弁３を更に迅速に閉弁させうる。

又上記各実施例中、配管２を流れる流体として
は、都市ガスに限らず他の流体でもよく、又圧力
制御弁３もケージ弁以外の他の構成の弁を用いて
もよい。

上述の如く、本発明になる圧力制御弁装置によ
れば、圧力制御弁の弁体駆動部に流体を供給する
管路途中に圧力制御弁の弁開度を制御するパイロ
ツト弁を設けるとともに、弁体駆動部の第２ダイ
ヤフラム室と下流側給送配管とを連通する連通管
に下流側給送配管の二次圧力が昇圧したとき開弁
するリリーフ弁を設けてなるため、開閉弁が閉弁
して下流側配管が閉塞されたとき、弁体駆動部の
第２ダイヤフラム室の圧力がパイロツト弁のみな
らずリリーフ弁を介して下流側給送配管へ逃がさ
れるので、圧力制御弁を速やかに閉弁させ、従つ
て下流側配管が必要以上に昇圧して危険を招いた
り、下流側給送配管に設けた緊急遮断弁が作動し
て引き続き行なうガス供給をストツプさせたりす
るトラブルを未然に防止して安全性及び作業性を
向上しえ、又従つて下流側給送配管の上昇圧を防
止するため下流側給送配管の容量を増大させる等
の処置は不要であり、ガス供給設備の製作が容易
である。又、通常リリーフ弁は閉弁しているので
圧力制御弁の弁開、弁閉動作を妨げることもな
く、下流側給送配管の閉弁により二次圧力が上昇
したとき開弁するため、ガス供給に際して信頼性
が高められている等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる圧力制御弁装置の一実施
例の概略構成図、第２図はそのリリーフ弁の構成
図、第３図は上記装置の他の実施例の概略構成図
である。 １…圧力制御弁装置、３…圧力制御弁、４…パ
イロツト弁、５，１４，１５，２７…ダイヤフラ
ム膜、８…弁体駆動部、２４…ブリード弁、２５
…リリーフ弁、３３，４２…電磁弁、３４…バー
ナ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被制御流体が給送される給送配管途中に設け
   られ、弁体駆動部のダイヤフラム膜に画成された
   第１、第２ダイヤフラム室とに供給された流体の
   圧力差により弁部が開閉駆動される圧力制御弁
   と、 前記圧力制御弁より上流側の給送配管より分岐
   した第１の管路と、 前記圧力制御弁より下流側の給送配管より分岐
   した第２の管路と、 前記第２の管路を介して被制御流体の二次圧力
   が供給され、該二次圧力と予め設定された設定圧
   力との差に応じて前記第１の管路からの一次圧力
   を調整し、調整された圧力を前記弁体駆動部の第
   ２ダイヤフラム室に供給して前記圧力制御弁の弁
   開度を制御するパイロツト弁と、 前記パイロツト弁内に設けられ、前記二次圧力
   の昇圧により前記第１の管路からの一次圧力を閉
   止し、且つ前記弁体駆動部の第２ダイヤフラム室
   の圧力を前記第１ダイヤフラム室に導入するブリ
   ード弁と、 前記弁体駆動部の第２のダイヤフラム室と前記
   下流側給送配管とを連通する連通管と、 前記連通管の接続部より下流側の給送配管に設
   けられた開閉弁と、 前記連通管途中に設けられ、下流側給送配管が
   開閉弁により閉塞されることにより、前記二次圧
   力が昇圧したとき開弁され、前記弁体駆動部の第
   ２ダイヤフラム室の流体を下流側給送配管に逃が
   すリリーフ弁と、より構成してなることを特徴と
   する圧力制御弁装置。 ２ 前記リリーフ弁は前記下流側給送配管の圧力
   が前記パイロツト弁の設定圧力よりも所定値以上
   高い圧力になつたとき開弁する圧力作動弁である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の圧
   力制御弁装置。 ３ 前記開閉弁は電磁弁であり、前記リリーフ弁
   は該電磁弁の閉弁信号と同時に発せられる開弁信
   号により開弁される電磁弁であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の圧力制御弁装置。