JPH0614640U - 遮断弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成が簡単で信頼性の高い遮断弁を提供す
る。 【構成】 ガス供給ライン５に設けられ、該ライン５を
開閉する弁体９を有する弁箱１０と、該弁箱１０に形成
したシリンダ１１に嵌挿され、上記弁体９に連結された
ピストン１２と、上記ライン５のガスをシリンダ１１に
導いて所定圧以上のガス圧によりピストン１２を介して
弁体９を閉作動させるガス導入管１３とを備えたことを
特徴としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、メカニカルに駆動されるようにして信頼性の向上を図った遮断弁に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

宇宙の実験設備においては、例えば実験炉等に不活性ガス等を供給するガス供 給ラインを備えている。このラインにはガス圧を調整する調圧弁が設けられると 共に、この調圧弁が故障したときに下流側の実験炉等に高圧ガスが流れ込まない ようにするための安全弁（逃し弁）が設けられている。

【０００３】 しかしながら、宇宙実験を行う宇宙船内は空気を満たした閉空間であるため、 安全弁からガスが放出され続けるとガスが宇宙船内に充満してしまう問題がある 。このため、上記ラインにはガス圧が所定圧以上になったときにラインを自動的 に遮断する遮断弁が設けられる。

【０００４】 図３には一般的な遮断弁が示され、この遮断弁２１はライン５を開閉する弁体 ２２を有する弁箱２３を備えている。弁箱２３にはシリンダ２４が形成され、こ のシリンダ２４には上記弁体２２に連結されたピストン２５が嵌挿されている。 ピストン２５にはこれを開弁方向に付勢するバネ２６が設けられ、シリンダ２４ にはピストン２５をバネ圧に抗して閉弁方向に付勢するための圧縮空気を蓄圧し た圧力タンク２７が圧縮空気導入管２８を介して接続されている。

【０００５】 圧縮空気導入管２８には電磁弁２９が設けられ、ライン５には圧力センサ３０ が設けられている。この場合、ライン５のガス圧が所定圧以上になったことが圧 力センサ３０により検出されると、その検出信号により電磁弁２９が開弁され、 圧力タンク２７内の圧縮空気がシリンダ２４に導入されることにより、弁体２２ が閉弁方向に駆動されてライン５を遮断するようになっている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述したような従来の遮断弁にあっては、圧力センサや電磁弁 等を必要とするため構成が煩雑化し、また電気を使用しているため信頼性が低く 、宇宙の実験設備には不向きであった。

【０００７】 さらに、ＮＡＳＡ（米国航空宇宙局）の要求仕様では、電気系統を使用した場 合には、コンピュータの信号を投入して状況判断する必要があり、遮断弁を作動 させるまで時間がかかって、安全弁からのガス放出量が多くなるという不具合が あった。

【０００８】 そこで、本考案の目的は、構成が簡単で信頼性の高い遮断弁を提供することに ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案の遮断弁は、ガス供給ラインに設けられ、該 ラインを開閉する弁体を有する弁箱と、該弁箱に形成したシリンダに嵌挿され、 上記弁体に連結されたピストンと、上記ラインのガスをシリンダに導いて所定圧 以上のガス圧によりピストンを介して弁体を閉作動させるガス導入管とを備えた ことを特徴としている。

【００１０】 なお、上記シリンダおよびピストンとしては、大径部と小径部を有し、ピスト ンの小径部がガス圧により閉弁方向に移動してストロークエンドに至る手前でシ リンダの小径部から外れてガス圧がピストンの大径部に作用するようにしてもよ い。

【００１１】

【作用】

上記構成によれば、ラインのガス圧が所定圧以上になると、そのガス圧により 直接ピストンを介して弁体が閉弁方向に駆動されるため、従来の遮断弁と違って 圧力センサや電磁弁等が不要であり、構成が簡単である。また、電気を使用しな いでメカニカルに駆動されるため、信頼性が高い。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。

【００１３】 図１において、１は宇宙船２内に設けられた実験設備で、この実験設備１はヘ リウム等の不活性ガスを蓄圧したガスボトル３とその不活性ガスを使用する実験 炉４とを結ぶガス供給ライン５を備えている。このライン５にはガスボトル３か らの高圧（例えば１４０ａｔｍ）ガスを実験炉４用の低圧（例えば７〜８ａｔｍ ）ガスに圧力調整するための調圧弁６が介設され、この調圧弁６の下流には調圧 弁６が故障してライン５のガス圧が所定圧以上になるとそのガス圧を開放する安 全弁７が介設されている。

【００１４】 そして、ライン５上の調圧弁６と安全弁７との間には安全弁７から不活性ガス が放出され続けるのを防止するために、ライン５のガス圧が所定圧（例えば１０ ａｔｍ）以上なったときにライン５を遮断する緊急用の遮断弁８が介設されてい る。この遮断弁８は、図２に示すようにライン５を開閉する弁体９を有する弁箱 １０を備え、弁箱１０にはライン５のガス圧を利用して弁体９を閉弁駆動する手 段としてシリンダ１１が形成され、シリンダ１１内には弁体９と連結されたピス トン１２が嵌挿されると共にライン５から分岐されたガス導入管１３が接続され ている。

【００１５】 具体的には、弁箱１０には弁体９を収容した弁室１４が設けられ、この弁室１ ４に隣接してシリンダ１１が形成されている。弁体９は弁棒１５の一端に設けら れ、弁棒１５の他端は弁室１４とシリンダ１１の間を仕切る仕切壁１６を摺動自 在に貫通してシリンダ１１内のピストン１２と連結されている。弁室１４にはラ イン５に対する入口１７と出口１８が形成され、弁体９と対向して形成された出 口１８が弁体９により開閉されるようになっている。仕切壁１６の弁棒１５の貫 通部をシールするために弁体９と仕切壁１６との間にはベローズ１９が設けられ ている。また、弁棒１５上のピストン１２と仕切壁１６との間には弁体９を開弁 方向に付勢するバネ２０が取付けられている。

【００１６】 更に、本実施例においては、シリンダ１１およびピストン１２は小径部１１ａ ，１２ａと大径部１１ｂ，１２ｂとをそれぞれ有し、ピストン１２の小径部１２ ａがガス圧により閉弁方向に移動して閉弁のストロークエンドに至る手前でシリ ンダ１１の小径部１１ａから外れてガス圧がピストン１２の大径部１２ｂに作用 するように構成されている。すなわち、弁室１４に隣接したシリンダ１１が大径 部（大径のシリンダ部）１１ｂとなっており、その大径部１１ｂの弁体９側とは 反対側の端部に小径部（小径のシリンダ部）１１ａが連通して形成されている。 弁棒１５には大径のシリンダ部１１ｂに嵌合するピストン１２の大径部（大径の ピストン部）１２ｂと小径のシリンダ部１１ａに嵌合するピストンの小径部（小 径のピストン部）１２ａが設けられている。そして、小径のシリンダ部１１ａに ガス導入管１３が接続されている。なお、実施例では大径のピストン部１２ｂと 小径のピストン部１２ａは離反しているが、これらは近接して一体形成されてい てもよい。この場合においても、重要な点は閉弁のストロークエンドの手前で小 径のピストン部１２ａが小径のシリンダ部１１ａから外れてガス導入管１３から のガス圧が大径のシリンダ部１１ｂに導入されることである。

【００１７】 次に上記実施例の作用を述べる。ガスボトル３内に蓄圧されている不活性ガス は調圧弁６を介して所定の圧力に減圧され、ライン５を介して実験炉４内に供給 される。かかる状態で調圧弁６が故障してガス圧が上がり、所定圧以上になると 、安全弁７が作動するが、ライン５には不活性ガスの圧力で直接作動する遮断弁 ８が設けられているため、コンピュータの判断回路が不要であり、遮断弁８が短 時間でライン５を遮断し、安全弁７からのガスの漏れ量を少なくすることができ る。

【００１８】 特に、遮断弁８がライン５のガス圧を利用してメカニカルに駆動されるように なっているため、従来の遮断弁と違って圧力センサや電磁弁等が不要であり、構 成が簡単であると共に、電気を使用しないので信頼性が高く、宇宙の実験設備に 好適である。また、遮断弁８の弁体９の駆動手段であるシリンダ１１およびピス トン１２が大径部１１ｂ，１２ｂと小径部１１ａ，１２ａを有しているため、ラ イン５のガス圧が所定圧以上になると、先ず小径のピストン部１２ａにより弁体 ９が迅速に閉弁方向に駆動され、次いで閉じる間際で大径のピストン部１２ｂに より弁体９が大きな力で確実に閉弁されることになる。

【００１９】 なお、ライン５のガス圧が所定圧以上になると遮断弁８がライン５を遮断する ため、安全弁７は必ずしも必要とされるものではない。また、上記実施例ではガ スボトル３にヘリウム等の不活性ガスを蓄圧して実験炉４に供給するようにした が、ガスボトル３に二酸化炭素を蓄圧して植物栽培用の実験室に供給するもので あってもよい。

【００２０】

【考案の効果】

以上要するに本考案によれば、ラインのガス圧が所定圧以上になると、そのガ ス圧により直接ピストンを介して弁体が閉弁方向に駆動されるようにしたので、 従来の遮断弁と違って圧力センサや電磁弁等が不要であり、構成が簡単であると 共に、電気を使用しないでメカニカルに駆動されるので信頼性が高く、宇宙の実 験設備に好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を適用した宇宙用ガス供給システムの構
成図である。

【図２】図１の要部である遮断弁の実施例を示す拡大断
面図である。

【図３】従来の遮断弁の構成を示す図である。

【符号の説明】

５ ガス供給ライン ９ 弁体 １０ 弁箱 １１ シリンダ １２ ピストン １３ ガス導入管

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス供給ラインに設けられ、該ラインを
   開閉する弁体を有する弁箱と、該弁箱に形成したシリン
   ダに嵌挿され、上記弁体に連結されたピストンと、上記
   ラインのガスをシリンダに導いて所定圧以上のガス圧に
   よりピストンを介して弁体を閉作動させるガス導入管と
   を備えたことを特徴とする遮断弁。
2. 【請求項２】 上記シリンダおよびピストンが大径部と
   小径部を有し、ピストンの小径部がガス圧により閉弁方
   向に移動してストロークエンドに至る手前でシリンダの
   小径部から外れてガス圧がピストンの大径部に作用する
   ように構成されていることを特徴とする請求項１に記載
   の遮断弁。