JPH0348085A - 耐火型仕切弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景技術 本発明は超高温用の流体制御弁、特に火にさらされてい
る最中またはその後で作動圧に充分耐える仕切弁に関す
る。

特許明細書その他の文献に示されるように、高圧系の安
全で流体密封性の制御機能を失うことなく火災その他の
高温による破壊的影響に耐える弁棒作動弁を、業界、特
に石油およびガスの生産にかかわる業界に提供するため
に近年多くの努力が払われている。この努力の結果、通
常の作動温度中は背面着座（パックシーテイング）を防
ぎ、温度が高くなった時に背面着座を行うように、金属
間シール、弁、棒背面着座要素および可溶要素を有する
種々の弁が製造されるようになった。これらの設計がい
かに有効であろうと、使用者が充分に満足し得ない一つ
以上の欠点をそれぞれが有する。

発明の概要 公知の耐火型弁棒作動弁の欠点を克服する方向で考慮さ
れた本発明は可溶要素の位置およびその弁棒、弁棒軸受
、ボンネットとの機能的関係における改良、弁棒の背面
弁座の設計改良、ならびに弁閉鎖要素と弁本体の間の金
属間密封方式の改良を与える。

非上昇弁棒式仕切弁に組込まれる物として、改良された
形で弁棒に取付けられた支持スリーブを取巻く可溶要素
と、弁棒に付いて円形断面型が望ましい環形密封面を有
する環形背面弁座要素とを単独に、又は任意に組合わせ
た状態で本発明は含有する。

好ましい実施例の説明 第１図に示されるように、本発明の特徴を有する耐火型
仕切弁（１０）の好ましい実施例は、流体通路　（１４
）を有する弁本体（１２）と、流体通路（１４）と交差
する弁室（１６）と、円周方向に隔離された複数の植込
みボルト（２０）およびナツト（２２）により本体（Ｉ
２）に取外し自在に取付けられた弁ボンネット（１８）
と、ねじ部（２６）によりボンネット（＋８１に取付け
られたボンネット・キャップ（２４）と、通路（１４）
を通る流れを制御するために弁室（１６）内に配置され
た弁仕切板（２８）と、仕切板（２８）からボンネット
（１８）およびキャップ（２４）を通して延びる弁棒（
３０）と、弁棒（３０）を回転させるためのハンドル（
３２）その他の適当な装置と、を含有する。弁棒（３０
）が回転すると、弁仕切板（２８）が弁本体（１２）の
弁室（１６）内の閉位置（図示）および開位置の間を移
動するように、仕切板（２８）に開けられた横方向の孔
口（３６）に入っている持上げピン（３４）　（第１図
、第５図、第６図）の中に弁棒（３０）がねじ込まれて
いる。望ましい実施例において弁室（１６）は円形空洞
として示されるが、この空洞は断面が、矩型、正方形等
であってもよい。弁室（１６）は弁仕切板（２８）を正
しく整合するのに用いられる。弁仕切板（２８）は弁室
（１６）に適合するように、円形、矩形、正方形等にす
る。

ボンネット（１８）の上端近くにボンネット（１８）と
弁棒（３０）の間に流体シールを与える環形パツキン（
３８）があり、ボンネットにねじ込まれたグランド型パ
ツキン押えボルト（４０）がパツキンのリテーナ（保持
器）として働く。パツキン押えボルト（４０）の上方で
弁棒（３０）が弁を開閉するために回転し易いように１
対の推力軸受組立体（４２，４４）が弁棒（３０）を囲
んでいる。　通常の作動温度中に弁棒（３０）を図示の
位置に軸方向に支持する可溶リング組立体（４６）　（
第１図および第２図）が軸受組立体（４２，４４）の間
にある。該組立体（４６）は、下端から外方に延びる環
形半径方向フランジ（４８Ｉ）を有する軸方向分割型ス
リーブ（４８）と、上端から内方に延びる環形半径方向
フランジ（５ｈ）を有する保持リング（５０）と、該両
フランジ（４８１，５０ａｌ　の間にはさまれた可溶リ
ング（５２）と、を含有する。スリーブ（４８）は、弁
棒の細い部（３０ｂ）　　（第２図で良く判る）の回り
に、対向する環形肩部（３０ｃ、　３０ｂ）の間に挿入
された２個の同形の半円分割片（１個のみ示される）に
より形成される。保持リング（５０）はスリーブ（４８
）および可溶リング（５２）をゆるく取巻き、火または
他の充分に高い温度により溶解した後でリング（５２）
の材料が流出し得るように１個以上の横方向孔口（５４
）を有する。

第３図で良く判るように、ボンネット（１８）の下方か
つ弁棒のねじ部（３ｈ）の上方で弁棒（３０）から半径
方向外方に環形背面弁座フランジ（５６）が延びて、丸
い断面型の上向き環形金属密封面（５６ｇ）を有する。

ボンネット孔口（５８）の下部は（６０）の箇所で密封
面（５６ａ）の弁座として働く環形半径方向面（６２）
を与えるように座ぐりを設けられる。まち高温度にてフ
ランジとボンネット（１８）の間の密封要素として働く
ために、０リング（６４，６６）が背面弁座フランジ（
５６）に設けられる。

弁（ｌＯ）が火その他充分に高い温度にさらされたため
に可溶リング（５２）が溶けると、弁棒フランジ（５６
）の密封面（５６１がボンネット弁座面（６２）に当た
るまで、弁本体内の流体圧が弁棒（３０）を上方に押し
上げて、ボンネットの弁棒背面に対する金属間弁座を機
能化してボンネット孔口（５８）を通って流体がもれる
のを防止する。

このような事態が生じると、分割型スリーブ（４８）は
弁棒（３０）と共に上方に動かされる。

比較的低い弁内圧においても確実な弁棒の背面着座を達
成するために、パツキン押さえナラ）　（４１１）の上
部部分の座ぐり孔（４０ａ）の中に在ってナツトと軸受
組立体（４２）の間で圧縮されているらせんばね（６８
）　（第２図で良く判る）が設けられ、軸受組立体、従
って分割型スリーブ（４８）および弁棒（３０）を可溶
リング（５２）が溶けた時に上方へ動かす。

第１図および第４図に示されるように、本体の流体通路
（１４）の座ぐり孔（７２）の中に在る独特の形状をし
たスリーブ状金属弁座要素（７０）を含む弁座によって
弁仕切板（２８）の下流側（２８ａ）が流体密封的に弁
本体（１２）に対して密封される。

弁座要素（７０）は円形断面形の密封面（７４ａ）を有
する環形密封リップ（７４）を含む。装着前は、密封面
（７４ａ）の外径は座ぐり孔（７２）の内径より僅かに
大きくて、要素（７０）が機能位置に装着された時に密
封面は座ぐり孔に対して押し付けられて要素（７０）と
弁本体（１２）の間に金属間シールを与えるようになっ
ている。要素（７０）の外側みぞ（７８）の中に入る０
リング（７６）は通常の作動温度において流体通路（１
４）から要素（７０）と座ぐり孔の間を通ってリップ（
７４）・の方に圧力が漏れないようにする。

仕切板（２８）の上流側（２８ｂ）には、流体通路（１
４）の座ぐり孔（８２）の中に在る、もう１個のスリー
ブ状弁座要素（８０）　（第１図）が１個以上に皿ばね
（８４）によって仕切板に向かって偏倚され、この軸方
向荷重は仕切板（２８）の下流側（２８ａ）　　と要素
（７０）の上流端（７０ａ）の間の初期シールをも生ず
る。

第７図 下流弁座要素のいま一つの形態は第７図に（９０）とし
て示される。スリーブ状要素（９０）はその下流に半径
方向端面（９４）に円形断面形の環形密封面（９２）を
有する。この密封面（９２）は弁本体の座ぐり孔（７２
）の対向する半径方向面（９６）に接しそれと協働して
弁本体（１２）と要素（９０）の間に流体密封性の金属
間シールを与える。要素（９０）の外面にある円周方向
みぞ（＋００）に０リング（９８）を入れることにより
、通常温度および低圧における付加的な密封能力を与え
ることができる。

第８図 弁棒の背面弁座に関するいま一つの設計が第８図に示さ
れる。この設計は弁棒のねじ部（３０ａ）の上方にある
截頭円錐形の太い部分（１１０）　　と、ボンネット孔
口（５８）の補足形状の傾斜入口（＋１２）　と、を含
む。傾斜入口（＋１２）は截頭円錐形の弁棒部分（ｌＩ
Ｉ］ｌ　に対する当座の働きを果し、可溶リング（５２
）が溶解した時に弁棒部分（Ｉｌｌ）が傾斜入口に当る
まで弁棒（３０）が上昇して、弁棒とボンネットの間に
流体密封性の金属間シールを与えるようになっている。

第９図 第９図は可溶リング組立体（４６）の変形実施例である
。この実施例では、第１図および第２図における保持リ
ング（５０）が無く、可溶リング（５２）は上部軸受組
立体（４４）に直接に接触している。

第１０図 可溶リング組立体のいま一つの変形実施例が第１０図に
示されるるこの実施例において、下部軸受組立体（＋４
２１　は相当部品（４２）　（第１図および第２図）よ
り著しく大きな外径有し、保持リング（５０）の下端に
接している。よって第１０図においては、可溶リング（
５２）は軸受組立体（１４２，４４）の何れにたいして
も支持機能を与えることなく、この可溶リング（５２）
が溶けた時に弁棒（３０）および分割型スリーブ（４８
）は弁棒背面弁座がボンネットに接するまで上昇するが
、下部下部軸受組立体（１４２１は図示の位置に保たれ
る。

本発明を実施するための最良の形態を本書に開示し記載
したけれども、本発明の主題と見なされる事項から逸脱
することなく変形および変更を行うことができるのは明
らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の特徴を具体化する耐火型仕切弁の、数
個の部品を完全に示した、中心垂直断面図、第２図は第
１図の上部における弁棒軸受区域の拡大図、第３図は第
１図の中央部における弁棒背面弁座区域の拡大図、第４
図は第１図の下部における仕切弁座区域の拡大図、第５
図は第１図の５−５線に沿う図、第６図は第１図の６−
６線に沿う図、第７図は円形断面形の環形金属密封面を
有する、いま一つの仕切弁座の形式を示す、第４図に似
た縮小図、第８図は弁棒のいま一つの形態の背面弁座を
示す、第３図に似た図、第９図は本発明による可溶リン
グ組体のいま一つの実施例を示す、第３図に似た縮小図
、第１０図は本発明による可溶リング組体のさらにいま
一つの実施例を示す中心垂直断面図である。 特許出願代理人

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. （１）貫通する流体通路および該流体通路と交差する室
   を有する本体と、前記流体通路を通る流体を制御するた
   めに前記室内に配置された弁閉鎖要素と、前記本体に取
   付けられて前記室に連通する孔口を有するボンネツトと
   、該孔口を通って延在し前記閉鎖要素に連結された弁棒
   と、前記ボンネツトに対して前記弁棒が軸方向に移動し
   た時に前記弁棒の背面を前記ボンネツトに着座させる装
   置と、前記弁棒の背面を着座しない状態にする可溶装置
   と、を含有する弁であって、前記可溶装置は可溶材料の
   リングに囲まれて該リングを支持する支持スリーブを含
   有し、該支持スリーブは前記弁棒と一体となって軸方向
   に移動するように前記弁棒を囲んで弁棒に取付けられ、
   前記リングの溶解が生ずるまでは前記一体の軸方向移動
   を防ぐように前記リングが前記ボンネツトと協働するこ
   とを特徴とする弁。
2. （２）前記リングを上方に支持して外方に延びる半径方
   向フランジを前記支持スリーブが含んでいる、特許請求
   の範囲第１項に記載の弁。
3. （３）前記弁棒を囲む保持リングを含み、前記可溶リン
   グが保持リングと前記支持スリーブの間に挿まれている
   、特許請求の範囲第２項記載の弁。
4. （４）前記保持リングが環形半径方向フランジを含み、
   前記可溶リングが該保持リング・フランジと前記支持ス
   リーブ・フランジの間に在ることを特徴とする、特許請
   求の範囲第３項記載の弁。
5. （５）前記支持スリーブおよび前記保持リングが実質的
   に前記可溶リングを包囲していることを特徴とする、特
   許請求の範囲第３項記載の弁。
6. （６）前記可溶リングの上方で前記弁棒を囲む第１の軸
   受装置を含み、該軸受装置が前記リングおよび前記ボン
   ネツトと協働して前記弁棒の軸方向移動を防止すること
   を特徴とする、特許請求の範囲第２項記載の弁。
7. （７）前記弁棒を囲む保持リングを含み、該保持リング
   が前記第１の軸受装置と前記可溶リングの間に環形半径
   方向フランジを有していることを特徴とする、特許請求
   の範囲第６項記載の 弁。
8. （８）前記可溶リングの下方で前記弁棒を囲む第２の軸
   受装置を含んでいる、特許請求の範囲第７項記載の弁。
9. （９）前記保持リングが前記第１と第２の軸受装置の間
   に軸方向に延在して軸方向支持を与えている、特許請求
   の範囲第８項記載の弁。
10. （１０）前記弁棒を囲んで前記支持スリーブ、前記可溶
    リングおよび前記弁棒を軸方向に前記室から離れる方向
    に付勢するばね装置を含んでいる、特許請求の範囲第１
    項記載の弁。
11. （１１）貫通する流体通路および該流体通路と交差する
    を有する本体と、前記流体通路を通る流体を制御するた
    めに前記室内に配置される弁閉鎖要素と、前記本体に取
    付けられて前記室に連通する孔口を有するボンネツトと
    、該孔口を通って延在し前記弁閉鎖要素に連結される弁
    棒と、前記ボンネツトに対して前記弁棒が軸方向に移動
    した時に前記弁棒を前記ボンネツトに背面着座させる装
    置と、を含有する弁であって、前記弁棒上の円形断面形
    の環形密封面と、前記弁棒および前記ボンネツトの間で
    流体密封性シールを確立するために前記環形密封面が当
    たる前記ボンネツト上の半径方向弁座面と、を前記背面
    着座装置が含有することを特徴とする弁。
12. （１２）前記環形密封面および前記半径方向弁座面が金
    属であり前記弁棒と前記ボンネツトの間で金属間シール
    を確立することを特徴とする、特許請求の範囲第１１項
    に記載の弁。
13. （１３）通常温度における密封のために付加的に弁棒・
    ボンネツト間シール装置を含んでいる、特許請求の範囲
    １２項に記載の弁。
14. （１４）前記弁棒を背面着座しない状態に保つ可溶装置
    を含んでいる、特許請求の範囲第１１項に記載の弁。
15. （１５）前記可溶装置は可溶材料のリングおよび該リン
    グに囲まれて該リングを支持する支持スリーブを含有し
    、該支持スリーブは前記弁棒と一体で軸方向に移動する
    ように前記弁棒を囲んで弁棒に取付けられ、前記リング
    の溶解が生ずるまでは前記一体の軸方向移動を防ぐよう
    に前記リングが前記ボンネツトと協働することを特徴と
    する特許請求の範囲第１４項に記載の弁。
16. （１６）前記リングが分割型であり２個のほぼ同形の半
    円要素を含むことを特徴とする、特許請求の範囲第１５
    項に記載の弁。
17. （１７）前記弁棒を囲んで背面着座位置に前記弁棒を付
    勢するばね装置を含んでいる、特許請求の範囲第１５項
    に記載の弁。