JPH11125346A - 低圧遮断弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 災害、トラブル発生時には自動的に流体供給
配管を遮断することが可能で、かつ、復旧時の安全性も
確保することができる低圧遮断弁を提供する。 【解決手段】 低圧遮断弁は、外周部に開口するガス導
入口１０９及びガス導出口１１０を有する弁本体１００
と、弁本体１００内で弁開位置と弁閉位置の間で移動可
能で、且つ圧縮ばね１０８により弁閉方向に付勢される
弁棒１０４と、導入口１０９の流体を導入し、その流体
圧が設定圧以上の時に圧力設定ばね１２８を圧縮して弁
開位置に移動された弁棒１０４の段差部１０５ｃにスト
ッパ１２１を係止させて弁開状態を保持し得るようにし
たダイヤフラム１２４を設け、導入口１０９の流体圧が
設定圧以下になった時に圧力設定ばね１２８によりダイ
ヤフラム１２４を押してストッパ１２１を弁棒１０４の
段差部１０５ｃから引抜くストッパユニット１０１を備
える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば液化天然ガ
スを気化して各ユーザ（各種施設、家庭など）に供給す
るガス供給系統（ガス供給システム）におけるガス供給
配管の途中に設置される低圧遮断弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は液化天然ガスの供給システムを示
す系統図である。

【０００３】液化天然ガス（ＬＮＧ）はＬＮＧタンク１
に貯蔵され、液供給配管２内を流れ、中間タンク３に一
旦貯蔵され、さらに液体のまま液供給配管２内を流れて
減圧気化装置４に入り、ここで気化され、ガス供給配管
２ａを経て、例えば家庭に設置されるガスコンロ等の燃
焼機器５に供給されるようになっている。

【０００４】ＬＮＧタンク１と中間タンク３との間の液
供給配管２には、減圧弁６が設けられ、この減圧弁６に
よりＬＮＧは例えば、圧力が５Ｋｇ／ｃｍ² 程度に減圧
されて中間タンク３内に貯蔵されるようになっている。

【０００５】中間タンク３と減圧気化装置４の間の液供
給配管２には、切出弁７が設けられ、中間タンク３内の
ＬＮＧは要求量に応じて切出弁７で切り出され、減圧気
化装置４に供給され、ここで減圧、気化されるようにな
っている。

【０００６】減圧気化装置４で気化された天然ガスは、
ガス供給配管２ａを介して各燃焼機器５に供給される訳
であるが、減圧気化装置４の下流側（ガス流れ方向にお
ける）近傍のガス供給配管２ａには遮断弁８が設けられ
ており、地震などによるガス漏れの災害、あるいはガス
圧が何らかの理由により低下した場合等には、ガス供給
配管２ａを遮断することができるようになっている。

【０００７】なお、燃焼機器５側には、燃焼機器側遮断
弁９及びガス量調整弁１０がそれぞれ設けられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図１に示すＬＮＧの供
給システムにおいて、上述したように、地震等によって
ガス漏れが生じたような場合には、直ちにガスの供給を
遮断して危険を回避する必要があり、また、ガス圧が低
下した状態でガスを供給し続けると、燃焼機器５が正常
に燃焼しなくなり場合によっては失火することがあるた
め、このような場合にも、遮断弁８を閉じてガスの供給
を停止する必要がある。

【０００９】ここで従来は、人間（減圧気化装置４や遮
断弁８が設置されている施設におけるオペレータ）の手
によって遮断弁８の閉止操作が行われていた。そのた
め、遮断弁８を閉止する必要が発生してから、オペレー
タによって遮断弁８が閉止されるまでの時間が掛かって
しまうという問題があり、また、オペレータの手動によ
っているために、事故予防の信頼性に問題があった。

【００１０】このようなことから、遮断弁８の開閉を全
自動にすることも考えられるが、遮断弁８の開閉を全自
動化するためには、圧力検出器によってガスの圧力を検
出する必要があり、一方、圧力検出器は一般に電気的手
段によっているが、この様な電気的手段を、ＬＮＧのよ
うな極めて燃焼性の高いガスを取扱う設備に適用するこ
とは困難である。

【００１１】また、何等かの手段によって、遮断弁８の
開閉を自動化することができたとしても、ガス圧の上昇
によって遮断弁８が弁開位置に自動復帰すると問題を生
じる危険がある。

【００１２】即ち、燃焼機器５の使用中に遮断弁８が閉
止されると燃焼機器５は自然に消火され、ガス量調整弁
１０を閉にしたと錯覚した場合には、前記ガス量調整弁
１０が自動復帰すると開状態のまま放置されている燃焼
機器５からガスが吹出してしまう不具合がある。

【００１３】本発明は、このような背景に基づいてなさ
れたものであり、災害、トラブル発生時には圧力の低下
により自動的に流体の供給を遮断することが可能で、か
つ、復旧時には安全を確認してから流体を供給すること
ができる低圧遮断弁を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、流体供給配管の途中に備えられ、流体供
給配管内を流れる流体圧が所定の閉止流体圧に低下する
と、前記流体供給配管を遮断する低圧遮断弁であって、
外周部に開口する流体導入口及び流体排出口を有する弁
本体と、弁本体内に設けられ、弁開位置と弁閉位置の間
で移動可能で、且つ圧縮ばねにより弁閉方向に付勢され
る弁棒と、流体導入口と流体導出口の一方の流体を導入
し、その流体圧が設定圧以上の時に圧力設定ばねを圧縮
して弁開位置に移動された弁棒の段差部にストッパを係
止させることにより弁開状態を保持し得るようにしたダ
イヤフラムを設け、流体導入口の流体圧が設定圧以下に
なった時に圧力設定ばねにより前記ダイヤフラムを押し
てストッパを弁棒の段差部から引抜くようにしたストッ
パユニットと、を備えたことを特徴とする低圧遮断弁、
に係るものである。

【００１５】本発明によれば、ガス導入口からダイヤフ
ラムに導かれた流体圧が通常であれば、ダイヤフラムを
介してストッパは、圧力設定ばねの付勢力に抗して係止
位置方向に付勢される。このとき、弁棒がオペレータに
より弁開位置に移動されていれば、ストッパは係止位置
まで進入して段差部を係止し、これにより弁開状態を保
持する。

【００１６】一方、ガス圧が閉止ガス圧である設定圧以
下に低下すると、ダイヤフラムを付勢する圧力設定ばね
の付勢力の方が勝り、これによりダイヤフラムは押され
て係止解除位置まで戻り、ストッパが弁棒の段差部から
引抜かれて、弁棒は圧縮ばねの作用により弁閉位置に移
動して弁を閉じる。

【００１７】なお、その後、ガス圧が通常に復帰して
も、弁棒をオペレータが引き上げない限り、ストッパが
段差部に入り込むことはできないようになっている。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って詳細に説明する。

【００１９】本発明は、例えば、図１に示す液化天然ガ
ス供給システムにおいて、手動による遮断弁８に代え
て、以下に示す半自動、即ち、弁閉動作は自動で行わ
れ、弁開動作はオペレータの操作を必須条件として行わ
れる低圧遮断弁を備えるものである。

【００２０】なお、本発明の低圧遮断弁は、液化天然ガ
ス供給システム以外にも同様な要求を有する各種設備に
適用できることは勿論である。

【００２１】図２は本発明の実施の形態に係る弁開状態
の低圧遮断弁の正面断面図、図３は弁閉状態の低圧遮断
弁の正面断面図、図４は図２におけるＡ方向矢視図（平
面図）、図５は図２におけるＢ−Ｂ断面図である。

【００２２】図２に示すように、本実施の形態の低圧遮
断弁は、弁本体１００と、この弁本体１００の軸方向と
直角の軸方向を有するストッパユニット１０１とから構
成されている。

【００２３】弁本体１００には、円筒状でその中心部が
軸方向の上下（図２における上下、以下同様）に亘って
空洞となっている本体ケース１０２、本体ケース１０２
の下方よりこの本体ケース１０２の内部に螺合された弁
座ニップル１０３、本体ケース１０２の中心部に、上下
方向（弁開方向と弁閉方向）に移動可能に嵌合された弁
棒１０４、本体ケース１０２の上方から挿入され、弁棒
１０４の上部と螺合される連結棒１０５、連結棒１０５
が嵌合される穴が中心に形成され、本体ケース１０２の
上部開口を塞ぐように本体ケース１０２に螺合される袋
ナット１０６、袋ナット１０６の上方部に取り付けられ
るハンドル１０７が備えられる。

【００２４】また、連結棒１０５の上側段部１０５ｄと
袋ナット１０６間には、コイル状の圧縮ばね１０８が弾
接されている。また、図５に示すように、本体ケース１
０２の外周の一側方にはガス導入口１０９が形成され、
段違いで他側方にはガス導出口１１０が形成されてお
り、ガス導入口１０９とガス導出口１１０とが前記弁棒
１０４の上下によって連通したり遮断されたりするよう
になっている。

【００２５】また、図２に示すように、弁棒１０４に
は、閉止用のＯリング１１１、ガス漏れ防止用のＯリン
グ１１２が設けられており、本体ケース１０２と弁座ニ
ップル１０３の当接部にも、ガス漏れ防止用のＯリング
１１３，１１４が設けられている。

【００２６】一方、ストッパユニット１０１において、
ダイヤフラムケース１２０内に、ストッパ１２１、コネ
クタ１２２、伝達棒１２３、ダイヤフラム１２４、六角
ナット１２５が一体化された構造体が、図２において左
右方向、即ち、弁棒１０４（及び連結棒１０５）の移動
方向と直角方向に移動可能に嵌合されている。

【００２７】棒状のストッパ１２１は、その先端（左側
端）がコネクタ１２２の中央開口から突出し、更にダイ
ヤフラムケース１２０の先端からも突出している。コネ
クタ１２２は伝達棒１２３に螺合されており、伝達棒１
２３は六角ナット１２５によりダイヤフラム１２４と結
合されている。符号１２６はＯリングである。

【００２８】ストッパ１２１と伝達棒１２３の間には、
スプリング１２７が介在されており、上述したように、
ストッパ１２１、コネクタ１２２、伝達棒１２３、ダイ
ヤフラム１２４は、一体としてダイヤフラムケース１２
０の軸方向である左右方向に移動可能に構成されてい
る。

【００２９】また、ダイヤフラムケース１２０側の固定
段部１２０ａとダイヤフラム１２４間には、ダイヤフラ
ム１２４、及びそれと一体のストッパ１２１を右側に付
勢する圧力設定ばね１２８が介在されている。

【００３０】ダイヤフラムケース１２０の右側端の開口
部には、ボルト１２９によりダイヤフラムカバー１３０
が取り付けられており、ダイヤフラムカバー１３０とダ
イヤフラム１２４の間のダイヤフラムケース１２０の内
部空間には、ダイヤフラムカバー１３０に形成されたガ
ス入口１３１からガスが取り入れられるようになってい
る。ダイヤフラムカバー１３０とダイヤフラムケース１
２０の当接部にはガスシール用のＯリング１３２が設け
られている。

【００３１】前述したように、弁本体１００の本体ケー
ス１０２には、ガス導入口１０９、ガス導出口１１０が
形成されており（図１、図５参照）、ガス導入口１０
９、ガス導出口１１０にはそれぞれ、図４、図５に示す
ように、ガス供給配管１４０（ガス導入口１０９側を符
号１４０ａ、ガス導出口１１０側を符号１４０ｂで示
す）が連結されており、ガス供給配管１４０ａからガス
導入口１０９に導入されたガスは、弁開状態で、本体ケ
ース１０２の内部の通路を通り、ガス導出口１１０から
ガス供給配管１４０ｂに流れるようになっている。

【００３２】また、図４の例では、ガス供給配管１４０
ａと、前記ダイヤフラムカバー１３０のガス入口１３１
との間を、ガス分岐管１４１によって接続してガス導入
口１０９のガスをストッパユニット１０１のガス入口１
３１に導入するようにしている。従って、ガス供給配管
１４０ａ内を流れるガスは、ガス分岐管１４１を介して
ガス入口１３１からダイヤフラムケース１２０内に取り
込まれ、ガス圧によりダイヤフラム１２４を左側に押す
ようになっている。

【００３３】上記において、例えばガス導入口１０９に
導かれるガス圧が１．５ｋｇ／ｃｍ ²である場合におい
て、ガス圧が０．４ｋｇ／ｃｍ² 以下に低下した時に、
弁を自動的に閉止させる場合には、前記ダイヤフラム１
２４を押圧する０．４ｋｇ／ｃｍ²のガス圧と圧力設定
ばね１２８の弾撥力とが丁度釣り合うように設定すれば
よい。

【００３４】以下、図２ないし図５に示す低圧遮断弁の
動作を説明する。

【００３５】図３は前述したように弁閉状態を示すが、
この弁を弁開状態にするには、ハンドル１０７をオペレ
ータが持って上方に引き上げる。すると、圧縮ばね１０
８を圧縮しながら（圧縮ばね１０８の付勢力に抗して）
連結棒１０５及びこれと一体的な弁棒１０４が上方に引
き上げられる。

【００３６】この時、例えばガス供給配管１４０内を流
れるガス圧が、常用圧力（例えば、１．５ｋｇ／ｃｍ
² ）であれば、ダイヤフラム１２４を付勢する圧力設定
ばね１２８の付勢力に打ち勝って、ダイヤフラム１２４
が図２の左方向に押される。

【００３７】連結棒１０５には、大径部１０５ａと、そ
の下部の小径部１０５ｂ、さらには両者の間の段差部１
０５ｃが形成されており、弁開位置では、小径部１０５
ｂが本体ケース１０２に形成されたストッパ挿入用の穴
を介してストッパ１２１の先端面と対面している。

【００３８】従って、ストッパ１２１は、ダイヤフラム
１２４がダイヤフラムケース１２０内に取り込まれる通
常のガス圧で押されることによって左方向に移動（進
入）し、小径部１０５ｂに突き当たって係止される。そ
して、ストッパ１２１の上側が段差部１０５ｃの下に入
り込む。

【００３９】このとき、オペレータがハンドル１０７か
ら手を離しても、連結棒１０５はストッパ１２１により
その位置に係止されるため、弁開状態は保たれる。この
状態で、ガスはガス供給配管１４０内を通常に流れる。

【００４０】次に、ガス供給配管１４０内を流れるガス
圧が低下した場合を説明する。ガス導入口１０９のガス
圧が１．５ｋｇ／ｃｍ²の常用圧力から圧力設定ばね１
２８に設定された０．４ｋｇ／ｃｍ² 以下の圧力に低下
すると、ダイヤフラム１２４を左方向に押すガス圧よ
り、ダイヤフラム１２４を右方向に押す圧力設定ばね１
２８の方が勝ることにより、ダイヤフラム１２４は右方
向に移動し、ストッパ１２１も右方向に移動して、図３
に示すようにストッパ１２１が段差部１０５ｃから外れ
て連結棒１０５との係止が解除される。すると、連結棒
１０５を弁閉方向に付勢する圧縮ばね１０８の付勢力に
より、連結棒１０５及び弁棒１０４は下方の弁閉位置に
移動される。このとき、ストッパ１２１の先端面は大径
部１０５ａと対面している。

【００４１】弁閉位置では、弁棒１０４のテーパ部に設
けられたＯリング１１１が弁座ニップル１０３の上端開
口部に圧接し、ガス通路を遮断するため、上流側のガス
供給配管１４０ａから、下流側のガス供給配管１４０ｂ
へのガスの供給は遮断される。

【００４２】上述したように、ストッパ１２１は、弁棒
１０４を弁開位置に係止する係止位置と、弁棒１０４の
係止を解除する係止解除位置との間で移動可能になって
おり、ガス圧が閉止圧力まで低下したときは、圧力設定
ばね１２８の作用により係止解除位置に退避して、自動
的に弁が閉じられる。

【００４３】一方、ガス圧が常用圧力に復帰した場合
は、ガス圧がダイヤフラム１２４を付勢する圧力設定ば
ね１２８の付勢力に打ち勝つので、ダイヤフラム１２４
を介してストッパ１２１は係止位置方向（左方向）に付
勢される。

【００４４】しかし、ストッパ１２１の先端が連結棒１
０５の大径部１０５ａと対面し、これと当接するので、
ストッパ１２１の移動は阻止され、弁閉状態のままとな
る。つまり、再び弁開状態に戻すためには、オペレータ
による操作、即ちハンドル１０７を掴んで連結棒１０５
及び弁棒１０４を上方に持ち上げる操作が必要となる。

【００４５】従って、オペレータは、ガス圧が通常状態
に復帰した場合、手動による弁開動作に先立って、まず
各ユーザにその旨通知し、ユーザにガス遮断弁を閉じる
よう注意を促すことができる。

【００４６】なお、弁棒１０４と連結された連結棒１０
５に、大径部１０５ａ、小径部１０５ｂ、段差部１０５
ｃを形成したが、弁棒１０４を連結棒１０５と一体構成
として、全体を弁棒と見做したときは弁棒１０４に、大
径部、小径部、段差部が形成される。

【００４７】尚、本発明は上記形態例にのみ限定される
ものではなく、ガス以外の種々の流体を取り扱う場合に
も適用することができること、図示の例ではガス導入口
１０９のガスをストッパユニット１０１のガス入口１３
１に導くようにした場合について例示したが、ガス導出
口１１０のガスをストッパユニット１０１のガス入口１
３１に導くようにしても同様に実施できること、その他
本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加
え得ること等は勿論である。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
流体圧が低下すると自動的に弁が閉じられ、一方、流体
圧が通常状態に復帰した場合は、手動操作で弁が開かれ
るように低圧遮断弁を構成したので、災害や事故発生時
の安全性と復旧時の安全性の双方を確保することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】液化天然ガスの供給システムを示す系統図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態に係る弁開状態の低圧遮断
弁の正面断面図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る弁閉状態の低圧遮断
弁の正面断面図である。

【図４】図２におけるＡ方向矢視図である。

【図５】図２におけるＢ−Ｂ断面図である。

【符号の説明】

１００ 弁本体 １０１ ストッパユニット １０４ 弁棒 １０５ｃ 段差部 １０８ 圧縮ばね １０９ ガス導入口 １１０ ガス導出口 １２１ ストッパ １２４ ダイヤフラム １２８ 圧力設定ばね １４０ａ，１４０ｂ ガス供給配管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体供給配管の途中に備えられ、流体供
   給配管内を流れる流体圧が所定の閉止流体圧に低下する
   と、前記流体供給配管を遮断する低圧遮断弁であって、 外周部に開口する流体導入口及び流体排出口を有する弁
   本体と、 弁本体内に設けられ、弁開位置と弁閉位置の間で移動可
   能で、且つ圧縮ばねにより弁閉方向に付勢される弁棒
   と、 流体導入口と流体導出口の一方の流体を導入し、その流
   体圧が設定圧以上の時に圧力設定ばねを圧縮して弁開位
   置に移動された弁棒の段差部にストッパを係止させるこ
   とにより弁開状態を保持し得るようにしたダイヤフラム
   を設け、流体導入口の流体圧が設定圧以下になった時に
   圧力設定ばねにより前記ダイヤフラムを押してストッパ
   を弁棒の段差部から引抜くようにしたストッパユニット
   と、 を備えたことを特徴とする低圧遮断弁。