JPS61109978A - パイロツト弁付正圧兼負圧作動安全弁 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、都市ガス、液化天然ガスなどのガスタンク
、あるいは石油タンクなどの、正圧と負圧を受ける圧力
容器に用いる正圧、負圧兼用のパイロット弁付安全弁に
関する。ものである。

〔従来の技術〕

第挿図は従来のパイロット弁付安全弁を示すもので、こ
の図で１は圧力容器、２はその頂部に設けた取付管台で
ある。この管台２に中空本体３を固定し、この本体３上
に７字形の連結管今により圧力用パイロット弁７と真空
用パイロット弁８を取付ける。

本体３の一方には吹出し口５を設け、上部にはドーム６
および気密性伸縮部組の一例としての主ダイヤフラム１
０を固定し、その中央には本体３門の弁座９を開閉する
主弁体１１を固定する。

容器１内の圧力が正圧で、あらかじめ定められた吹出し
圧力番こ達していないとき、容器１内の流体圧力は主弁
体１１の下面に加わっているとともに、バイブ１２、チ
ェック弁１４を経て、圧力用パイロット弁７の上部のダ
イヤフラム１５の下部および下部のダイヤフラム１６の
上下に加わっているがパイロット弁７の弁体１８はバネ
１９の荷重により連結管今に通じる弁座２０を閉じてい
る。

しかし、弁座２０内はバイブ１２と連結管→に通じてい
るから、容器１内の流体圧力はドーム６円に加わってい
る。

また、バイブ１２−１　ｔ＋　−２０−４を経て真空用
パイロット弁８の下部のダイヤフラム２２の下部と上部
（こ、また、ダイヤフラム２１の下部にも容器１内の圧
力か加わっているが、同パイロット弁８の上部のダイヤ
フラム２１の上部に（ま容器１に進じるバイブ２３から
の圧力か加わっており、かつバネ２４の荷重も加わるの
で弁体２５は連結管４に通じる弁座２６を閉じている。

従って主弁体１１の下部に加わる圧力流体の力より主ダ
イヤフラム１０の上部に加わる圧力流体の力の方が大き
いので、主弁体１１は弁座９を閉じている。

いま、容器１内の流体の圧力が吹出し圧力に近すくと、
圧力用パイロット弁７の上部のダイヤフラム１５を上方
へ押し上げようとする力と、バネ１９の荷重とがバラン
スして、弁体１Ｂがわずかに開弁する。

このため、ドーム６内とパイロット弁７内の圧力流体は
パイロット排出管２８を通ってわずかに排出される。

こうして容器１内の圧力が増大するに伴い、パイロット
弁７のダイヤフラム１５，１６が押し上げられ、弁座２
０の開きが増して、ドーム６内の圧力が低下し、遂には
パイロット弁７が全開とζす、ドーム６門の圧力流体（
ま排出管２８から排出され、主弁体１１も全開となって
容器１内の圧力流体は吹出し口５から吹出す。

吹出し口５からの圧力流体の吹出しにより、容器１日の
流体圧力か低下すると、パイロット弁７からの排出量が
減少し、これによりドーム６内へ入る圧力流体が蓄積さ
れて、ドーム６内の圧力が、Ｌ昇し、主弁体１１が弁座
９を閉しる。

また、容器１内の圧力が下降する場合、その圧力があら
かじめ定められた吸込み圧に達するまでは真空用パイロ
ット弁８の弁体２５はバネ２４の荷重により弁座２６を
閉じている。

このとき、真空用パイロット弁８の大気吸込バイブ２９
のチェック弁３０から流入して連結管４を通りドーム６
日に加わる大気圧による力の万が主弁体１１を押し上げ
ようとする弁座９円の力より大きいので主弁体１１は弁
座９を閉じている。

容器内の圧力がさらに低下し、吸込み圧力に近つくと、
真空用パイロット弁８のダイヤフラム２１゜２２を押し
、上げようとする力とバネ２４の荷重かバランスして弁
体２５が弁座２６かられずかに離れ、ドーム６内とパイ
ロット弁８内の流体はバイブ１３．１２を経て容器１内
にわずかに排出される。

これにより、ドーム６内やパイロット弁８円の圧力はさ
らに低下し、弁体２５が全開となり、ド−ム６内の流体
がさらに容器１内に排出されると、ダイヤフラム１０の
上下に働（力の平衝がやふれて主弁体１１が全開となり
大気が容器１日に流入する。

主弁体１１は容器１門の圧力が吸い込み圧力より低い間
は開いており、容器１円の圧力が上昇して真空用パイロ
ット弁８が閉じ始めようとすると、この弁８からの排出
量が減少し、ドーム６内に流入する流体が蓄積されてド
ーム６内の圧力が上昇し、主弁体１１が弁座を閉じる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のパイロット弁側安全弁は１個の安全弁により圧力
用と真空用の安全弁を兼オつでいる点て優れているが、
本体上に圧力用パイロット弁と真空用パイロット弁の二
つが必要であるため、大型とｔり重債も重（するなどの
問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するために、この発明は１個のパイ
ロット弁の本体内に３個の気密性伸縮部材を取付けて、
この各部材で隔離された４つの室を設けるとともに中央
の気密性伸縮部材の両側の室はチェック弁と絞り弁を介
して容器内に連通させ、両側の気密性伸縮部材の外側の
室の一方は圧力容器に連通させるとともに、この一方の
室には前記ドームに通じる弁座を設け、他方の室には大
気に連通する排出口を設けるとともに、この室を前記絞
り弁とドームに連通させる弁座を設け、これら各弁座を
外方から閉鎖する圧力用パイロット弁体と、真空用パイ
ロット弁体と、この各パイロット弁体を弁座に圧雪せし
める調整自在のバネをそれぞれ設け、Ｈｉｌ記各気密性
伸縮部月とともに動いて、各パイロット弁体を弁座側か
ら押し開（連動棒を設けたものである。

〔作　用〕

この発明は上記の構成であるから、圧力容器内の圧力が
大気圧より高く、かつ吹出し圧力に達していない間はパ
イロット弁の不体内の気密性伸縮部材すなわちダイヤフ
ラムは働かず、圧力容器ビ１の圧力が吹出圧力に達する
と、ダイヤフラムの作用で圧力用パイロット弁体か弁座
を開き、この弁座により安全弁のドーム内の流体が大気
に放出されるので、主弁体が全開となり、圧力容器内の
圧力流体が吹出し口から大気へ放出される。

また、主弁体が弁座を閉鎖中において、圧力容器内の圧
力か低下し、吸込み圧力まで下ると、パイロット弁の不
体内のダイヤフラムが作動して真空用パイロット弁体が
弁座を開き、ドーム内を容器内に連通させて主弁体を全
開にする。

〔実施例〕

第１図ないし第３図はこの発明の実施例で、第２図、第
３図の本体３は第４図の従来例の本体３と全く同じ筒内
部構造を有しているので内部構造の説明は省略する。

３５は圧力用と真空用の両方を兼ねるパイロット弁の本
体で、リング状の一対のリテイナ−３６゜３７間と、右
方のケース３Ｂと左方のケース３９の間に気密性伸縮部
材の一例としてのダイヤフラム４１，４２．４３をそれ
ぞれ挾んでこれらをボルト止めなどの手段で一体に結合
する。また、各ケース３８．３９にはそれぞ゛れバネ箱
４５　、４６をボルト止めなどの手段で固定する。

各ケース３８．３９内にはそれぞれパイロット弁室４７
．４８を設け、この弁室にはそれぞれ弁座４９．５０を
固定し、この弁座４９．５０を開閉する圧力用と真空用
のパイロット弁体５Ｌ５２を設け、さらに各弁体５１５
２にバネ荷重をかけるバネ５５．５６を前記バネ箱４５
．４６内に設ける。

５７．５８は各弁体５１，５２に連結した弁棒で、この
弁棒５了、５８は管状の調整ネジ６０゜６１内に遊嵌し
ている。

この調整ネジｅ：ｉｏ、６１ｆオ各バネ箱４！ｂ　、　
４６の後端のネジ孔にねじ込んで進退させるもので、そ
の内端にバネ押え６２．６３を取付け、このバネ押えと
弁体５７．５８に固定したバネ受け６４゜６５間に前記
バネ５５．５６を介在させる。また、バネ受け６４．６
５の部分にはダイヤフラム６６゜６７を取付け、その周
囲をバネ箱４ｂ　、４６と、ケース３８．３９間に挾ん
で、弁室４７．４８とバネ箱４５．４６間を遮断する。

前記各ダイヤフラム４１．４２．４３の中心部には連動
棒６８を気密を保って貫通させ、この連動棒（こけスペ
ーサやダイヤフラム保持板、セットプレートナどを固定
して各ダイヤプラム４１，４２．４３が一定の間隔を保
って連動棒６８とともに進退するように構成し、この連
動棒６８の両端を閉止位置の弁体５１，５２の内面に対
して極く僅かの間隙を存して対向させる。

７０．７１は各弁室４７．４８に連通する連通路で、そ
の外端は閉鎖し、この両連通路７０．７１はりテナー３
６．３７およびケース３８．３９を貫通する連通路７３
で連通させ、この連通路７３の一端は閉鎖し、曲端には
パイプ７５を連結して、このバイブ７５を第２ヌ１、第
３図のようにドーム６上に連結する。

また、前記弁室４７に通じる別の連通路７６を設け、ケ
ース３９にはダイヤフラム４３の左側の室７７に進じる
連通路７８を設け、これら各連通路７６．７８の外端を
閉鎖し、両連通路７６　、７８を連通路７９で連通させ
、この連通路７９には絞り弁の一例としてのニードル弁
８０を設け、さらに連通路７日から、ニードル弁８０側
へは開くが、その逆には開かないチェック弁８１を設け
る。また、連通路７８はパイプ８２．８３により本体３
内の弁座９内および第１図の左側のバネ箱４６内に連通
させ、右側のバネ箱４５内は開口８４により大気に開放
する。

前記運逍路７９は連通路８５によりダイヤフラム４１，
４２間の室８６に連通させ、同室８６は第２図、第３図
のチェック弁８７を有する大気吸込みパイプ８８により
外気に連通し得るようにし、前記ニードル弁８０とチェ
ック弁８１間は連通路８９によりダイヤフラム４１，４
３間の室９ｏに通じ、ダイヤフラム４２の右側の室９１
はケース３８に設けた排出口９２で大気に開放する。

つきに上記実施例の作用を説明するか、本体３内の作用
は第４図に基づいて説明する。

容器１内の圧力か正圧で、あらかじめ設定してある吹出
し圧力に達していないとき、容器１円の流体の圧力は主
弁体１１の下面にかかつているとともに、パイプ８２か
ら第１図の連通路７８を経て室７７に加わり、圧力流体
はチェック弁８１を開いて連通路８９から室９０内に流
入する。

また、同上の圧力流体はニードル弁８０から連通路８５
．７６へも流入して室８６、パイロット弁室４７内にも
入る。同時にパイプ８３からバネ箱４５内にも圧力流体
が入っている。

この状態では中央のダイヤフラム４１の両側の流体圧力
は等しく、ダイヤフラム４３の両側の流体圧力も等しい
。

また、ドーム６内は、パイプ７５、連通路７０゜７３．
７１．７６により弁室４７．４８、連通路７９に通じて
いるから、容器１内からの圧力流体が達している。

この状態ではダイヤフラム４２，６６の部分においての
み流体圧力が右の方に加わっているが、バネ５５の荷車
により弁体５１は弁座４９に圧着し、弁体５２もバネ５
６の荷重により弁座５０に圧着している。

従って主弁体１１を取付けたダイヤフラム１０の上部に
加わる流体圧力の力により主弁体１１は弁座９に圧着し
ている。

いま容器１円の流体の圧力が吹出し圧力に近ずくと、右
側のダイヤフラム４２を右方に押す力が増加してダイヤ
フラム４２と共に動く連動棒６８の右端が弁体５１を押
すが、この押圧力とバネ５５の荷重がバランスして弁体
５１がわずかに開弁する。

このため、ドーム６内の流体がパイプ７５、連通路７０
、弁座４９、室９１、排出口９２を経て大気中へわずか
に排出される。

こうして容器１内の圧力が上昇するとともに弁体５１の
開度が大きくなり、ニードル弁８０を経て連通路７６−
弁座４９−室９１−排出口９２と流れて大気に排出され
る圧力流体の流ｌが大となると、逆止弁８１が開になっ
ているから、パイプ８２を通って容器１内の流体が室８
６に流入するが、ニードル弁８０により絞られているの
で、室９０と室８６に圧力差が生じ、大きな力で室９０
からダイヤフラム４１を押し、ダイヤフラム４２が連動
棒６８とともに更に右へ動き、バネ５５を圧縮して弁体
５１を全開にする。

このため、ドーム６円の圧力流体と、ニードル弁８０に
より圧力調整された容器１内の流体は排出口９２から排
出される。

こうしてドーム６内の圧力流体が排気されてドーム６内
に圧力降下が生じると、主弁体１１か開き、容器１内の
圧力流体が吹出し口５から大気中に吹出される。主弁体
１１とパイロット弁体５１は容器１内の圧力が吹出し圧
力より高い間は全開となっており、容器１門の圧力が低
下して弁体５１が閉じ始めようとすると、弁座４９を経
て排気口９２から排出される圧力流体の量は減少し、連
通路７０を通ってドーム６日に入る圧力流体の流量蓄積
されてドーム６内の圧力が上昇し、これにより主弁体１
１とダイヤフラム１０を押す圧力流体の押下圧力か、主
弁体１１を内側から押す容器１側からの押上圧力に打ち
勝って主弁体１１を全閉とする。

つぎに容器１内が負圧とｆｊつたときの吸込み作用を説
明する。

容器１内の圧力があらかじめ設定してある吸い込み圧力
に達するまではパイロット弁体５２はバネ５６の荷重に
より閉じられている。

ドーム６門はパイプ７５、第１図の連通路７０゜弁室４
７、連通路７６　、７９　、８５、室８６、第２図、第
３図の大気吸込みパイプ８８、チェック弁８７を介して
大気に通じている。従って、容器１内が負圧のとき、逆
止弁８７が開き大気をドーム６内に吸い込んでいる大気
圧の方が主弁体１１を押し上げようとする容器１内の圧
力より高いため、主弁体１１は閉じられている。いま、
容器１円の圧力がさらに下り、あらかじめ設定してある
吸い込み圧力番こ近つくと、バイブ８２により容器１内
に通じている第１図の室γ７の圧力も低下して連動棒６
８の左端かパイロット弁体５２を押す力とバネ５６の荷
重がバランスし、弁体５２がわずかに開く。

このため、ドーム６内の空気はパイデフ５→連通路７３
→ア１→弁室４８−弁座５０内−室７７→連通路７８→
バイブ８２と流れて容器１門にわずかに排出される。

これによりダイヤフラム４１の両側の室９０゜８６の圧
力が降下するか、室８６は逆止弁８了により大気を吸い
込み、しかも連通路８５が狭められているので、室９０
．８６に圧力差か生じる。

また、ダイヤフラム４１は大きな面積のため、室９０．
８６に圧力差が生じると大きな力が生じ、これにより連
動棒６８は強く弁体５２を押し開く。

こうしてパイロット弁体５２が全開となると、ドーム６
内の空気はバイブ８２を迫って容器１内に排出されるの
でドーム６円に圧力降下が生じ、主弁体１の上下に働く
力の平衡がやぶられて主弁体１が全開とｆｊす、大冊の
外気が弁座９から直接容器１内に吸い込まれる。

容器１内の圧力が吸い込み圧力より低い間は主弁体１１
は全開状態を保持し、容器１内の圧力が上昇してパイロ
ット弁体５２が閉じようとすると、弁座５０を通って容
器１へ流入する空気量か減少し、ドーム６へ入る空気量
が蓄積されドーム６内の圧力が上昇し、ダイヤフラム１
０の作用で主弁体１１が弁座９を全閉にする。

なお、実施例では気密性伸縮部材としてダイヤプラムを
用いているが、耐食性、耐低温、耐高温などの問題があ
る場合はベローズなどを用いる。

また、パイロット弁の本体３５は第２図のように安全弁
のドーム上に横向きに取付ける場合と第３図のように縦
向きに取付ける場合とかある。

〔効　果〕

この発明（才上記のようにパイロット弁付安全弁におい
て、圧力容器に取付けた中空本体上のドームｔこ取付け
るパイロット弁の本体を１個とし、このパイロット弁の
本体内に容器内の圧力流体の圧力変化に伴って動くダイ
ヤフラムなどの複数の気密性伸縮部材を設けてこれによ
り連動棒を動かし、この運動で、圧力用パイロット弁体
と真空用パイロット弁体が開閉して、前記ドーム内に圧
力流体や外部空気を流入させたり流出させたりしてドー
ム内のダイヤフラムのような気密性伸縮部材を作動させ
て、これに固定した主弁体により、弁座を開閉するもの
であるから、従来の圧力用と真空用のパイロット弁を有
する安全弁に比較して小型で軽量なものが得られる。

また、圧力用と真空用の各パイロット弁はこの各パイロ
ット弁を弁座に押し付けて荷重をかけるバネを調整する
ことにより、それぞれ独立して調整できるので、圧力用
と真空用の作動圧をそれぞれ正確に設定てきる。その他
に、吹下り（オニ−ドル弁のような絞り弁によって正確
に調整できるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の要部の拡大縦断側［１］］図、第２
図、第３図（；この発明の各偶を示す正面図、第４図（
才従来の安全弁の縦断正面図である。 １・・・圧力容器、３・・・本体、６・・・ドーム、９
・・・弁座、１０・・・主ダイヤフラム、１１・・・主
弁体、３５・・・パイロット弁の本体、４１．４２．４
３・・・ダイヤプラム、４９．５０・・弁座、５１・・
・圧力用パイロット弁体、５２・・・真空用パイロット
弁体、５５　、５６・・・バネ、６８・・・連動棒、７
７．９０，８６．９１・・・室、８０・・・ニードル弁
、９２・・・排出口。 特許出願人　　　　　株式会社福井製作所同　代理人　
　　　鎌１）　文二 第３図 第４図 手続補正書（峠） 昭和６０−年　１　月２５日 貼和５９年持許θｆ、１第２３３９９９号２゜　定明の
名称 パイロット弁付正圧兼負圧作動安全弁 ３、補正をする者 事１′Ｆとの関係　特許出願人 ｆ、１ｇ　ｌ（ｒ　　　　　大阪府枚方市招提田近１丁
目６番地氏名化祢）　　　株式会社福井製作所 昭和　　　　手　　　　月　　　　日　（発送日）補正
の内容 １、明細書第１４頁末行の「圧力流体の流量」を「圧力
流体が」と補正します。 ２　同第１６頁１９行目と、１９行目から２０行目にそ
れぞれ「主弁体１」とあるをそれぞれ「主弁体１１」と
補正します。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧力容器上に取付けた中空本体内に、圧力容器に通じる
   弁座を設け、本体とその上部のドーム間に挾んだ気密性
   伸縮部材に、前記弁座を開閉する主弁体を設け、容器内
   の圧力流体の圧力変化により作動して、前記ドーム内に
   対する流体の出入りを制御し、容器内の流体圧力があら
   かじめ設定してある吹出し圧力または吸込み圧力に達し
   たとき主弁体を全開にするパイロット弁を設けたパイロ
   ット弁付安全弁において、１個のパイロット弁の本体内
   に３個の気密性伸縮部材を取付けて、この各部材で隔離
   された４つの室を設けるとともに中央の気密性伸縮部材
   の両側の室はチェック弁と絞り弁を介して容器内に連通
   させ、両側の気密性伸縮部材の外側の室の一方は圧力容
   器に連通させるとともに、この一方の室には前記ドーム
   に通じる弁座を設け、他方の室には大気に連通する排出
   口を設けるとともに、この室を前記絞り弁とドームに連
   通させる弁座を設け、これら弁座を外方から閉鎖する圧
   力用パイロット弁体と、真空用パイロット弁体と、この
   各パイロット弁体を弁座に圧着せしめる調整自在のバネ
   をそれぞれ設け、前記各気密性伸縮部材とともに動いて
   、各パイロット弁体を弁座側から押し開く連動棒を設け
   たパイロット弁付正圧兼負圧作動安全弁。