全開型再閉可能爆発ベント装置
超過圧力状態から保護されるべき領域と位置あわせされたベント開口を形成するベント支持ユニットと、排気口を塞ぐ通常は閉じた位置で支持ユニットに移動可能に取り付けられていて、ある強度の圧力の超過圧力が付加されると、第一の移動としてその閉じた位置から第一の、超過圧力除去位置まで移動できるベントパネルとを含み、より高い超過圧力が付加されると、ベントパネルを第二の、より大きい移動として、第二の、超過圧力除去位置まで移動することを可能とする爆発ベント装置を提供する。ベントパネルは開くときに変形又は破裂することがなく、また圧力除去の後、より低い第一の圧力下で開けられたときにはばねの圧力により、またはより高い第二の圧力下でベントパネルが全開したときには流体駆動再閉機構により、再閉する。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
本発明は垂直に若しくは水平に又は垂直若しくは水平から或る角度を以て取り付けられ、爆発、急速な火災等で起こりうるような急速な超過圧力状態になる可能性のある囲まれた領域における除去開口に対して閉じる関係で配置される爆発ベントに関するものである。各種の工業処理工程及び機器においては爆発又は発火して、重大な爆発又は火災を惹起しうる微粒子状の材料、気体、及び／又は微細に分割された流体が内部に閉じ込められた状態にある。危険な超過圧力状態は爆発又は鎮圧できない火災により惹起されうる。したがって、急速に燃焼する可能性にさらされている危険な材料を内部に閉じ込めている領域は、大災害となる爆発又は火災から保護することが望ましい。
【０００２】
より詳細には、本発明はベントにより保護される領域が、蓄積した所定の強度の圧力を付加されると確実に開くが、ベントの設定開放圧力より低い超過圧力状態が発生しても、ベントが早まって開くことのない全開型再閉可能爆発ベント装置に関するものである。本爆発ベント装置は、ベントの圧力除去特性を損なうことなくベントを開く圧力より低い連続する圧力周期に長期にわたり耐える構造及び設計となっている。
【０００３】
本発明のベント装置のベントパネルは、ある強度の超過圧力状態になったとき、装置のベントパネルの破裂なしに第一の部分的に開いた圧力除去位置に開くことができ、また、より高い強度の超過圧力状態になったとき、やはり装置のベントパネルの破裂なしに、第二の全開圧力除去位置に開くことができる。本爆発ベント装置の特に重要な特長は、超過圧力が除去されたとき、そのいずれの開放位置からも再閉可能なことにあり、これにより二次爆発を起こしうる、または火災を悪化させうる、周囲空気の被保護領域に通じる開口からの再進入を防止できる。ベントの再閉は空気圧装置、ねじりばね又は弾性バンドにより行なうことができる。
【０００４】
爆発ベントはバッグハウス、フィルター設備、乾燥システム、タンク、処理器及び導管システムのような閉じた領域内で除去開口を覆い、危険な超過圧力状態がそのような制限された領域で発生するのを防止するために一般的に用いられる。例えば、バッグハウス、フィルター設備、及び乾燥システムは存在する可能性の或る高濃度の微細に分割された材料、気体、及び流体により常に爆発の危険にさらされている。爆発又は極めて急速な超過圧力状態を惹起する急速に反応する火災が引き起こす災害からこれらの危険な領域を保護するため、従来では、被保護領域の周囲から被保護領域を密封する機器に１以上の圧力除去開口が設けられている。機器又はシステムが所定制限値内の正常な圧力で作動しているときは、これらの爆発ベントは圧力除去開口を密封している。閉じ込められた領域が所定強度の超過圧力状態となったとき、通常は圧力除去開口を閉じている各ベントが断裂又は破裂し、除去開口を通して高圧力体を逃す。爆発ベントはベントが長期間にわたりさらされてきた圧力周期の数には実質的に無関係に、或る圧力レベルで必ず破裂するように設計されていた。
【０００５】
爆発又は急速な超過圧力状態を惹起する急速に反応する火災を引き起こす物質を含む領域もたびたび真空状態にさらされる。したがって、所定の強度の超過圧力が発生したとき破裂するように設計された従来のベントパネルは或るレベルの真空にも確実に耐えることが要求される。加えて、バッグハウスやフィルター設備などもしばしば圧力／真空が反復される状態にさらされ、爆発ベントが双方向に曲げられることになる。一般に、空気の脈動をバッグハウスフィルターの、ダスト粒子を集める面に向け、粒子をフィルター表面から除去して、粒子がフィルターバッグの下の収集領域に落下させることが行なわれている。この場合、爆発ベントは被保護領域の方向つまり内側に陥没することなく、真空圧並びに反復する圧力及び真空の状態に耐えるように構成しなければならない。
【０００６】
従来の爆発ベントは通常、縁が対向するフレーム部材に挟まれた比較的に薄い平坦な金属板をそなえている。ベントパネル自体は破裂圧力を制御する構築材料、材料の厚さ、及びスリットや刻み目で形成される脆弱線又は脆弱線の形状等の様々な特徴とともに様々な形態で供給されてきた。しかしながら、いずれの場合も、圧力除去は通常は、脆弱線があればそれに沿って、ベントパネルの破裂又は破壊により達成される。
【０００７】
脆弱線を形成するスリットを有する従来の爆発ベントには蓄積した所定の強度の圧力が加わるまでパネルの中央部をその閉じた位置で脆弱線による限定内に保持するためにスリットをまたいで装着された複数の接続体又は破裂タブを供えたものがあった。この破裂タブ構造では、破裂タブすべてに一様な力が付加されないためベントパネルを所定の超過圧力レベルで確実に破裂又は断裂させるのは困難であり、破裂タブのあるものが早まって破壊されていた。ここで留意すべきは、１以上の破裂タブが早まって破壊された場合、残りの破裂タブは連続して不確定な順序で破壊されるということである。これらの破裂タブを追加してみても、ベントパネルがその場合遅めに破裂する傾向にあり、爆発又は初期の火災からの充分な保護がえられないため、改善は見られない。
【０００８】
パネルの内側方向への陥没に充分な抵抗を示し、同時に所定の正の強度の圧力下でベントの外側方向への破裂を制御することのできるタブを設けることは困難であることがわかっていたため、タブをスリットの線全体にわたって設けることもベントパネルの真空支持特性を制限していた。高い真空状態では、ベントパネルを補強する必要がある場合もあり、パネルの、前方向に作用する破裂特性を複雑化し、同時にパネルアセンブリの複雑性、重量、及びコストを増大させていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の爆発ベント装置は、ベントパネルが破裂して爆発又は急速に燃焼する火災による圧力を除去する従来のベントとは異なる。脆弱線を形成する刻み目線又は一連のスリットがベントパネルの開放形状を制御するのに多くの場合設けられる。本爆発ベント装置においては、所定の、より低い超過圧力下でベントパネルが部分的に開き、より高い超過圧力下で全開する。いずれの場合も、破裂しなかったベントパネルはその閉じた位置に戻るので、超過圧力状態下でベントが動作する度にベントを交換する必要が回避される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本爆発ベント装置は超過圧力状態から保護されるべき領域の排気口を蓋う位置に配置されるベント支持フレームユニットを備える。フレームユニットは被保護領域の排気口と位置あわせされるベント開口を形成する。ベントパネルは通常は被保護領域の排気口を塞ぐ閉じた位置でフレームユニット上に軸着されている。ベントパネルはその通常は閉じた位置から開いた超過圧力除去位置まで回動可能となっている。フレームユニット上の構造がベントパネルに接続されていて、排気口を通して所定の強度の超過圧力状態がパネルに付加されるまでベントパネルをその閉じた位置に維持している。同構造はベントパネルにある強度の超過圧力がかかるとベントパネルをその閉じた位置から部分的に開いた超過圧力除去位置まで、またベントパネルにより高い強度の超過圧力がかかるとベントパネルを全開の位置まで、回動させるよう作動することができる。ある好ましい実施形態においては、圧力除去の後、ベントパネルを再閉するための機構がもうけられている。
【００１１】
ベントパネルを通常その閉じた位置に維持する構造は、フレームユニットとベントパネルとを相互に接続する少なくともひとつの断裂タブ構成要素を含む。タブ構成要素は超過圧力がベントパネルに加わると張力がタブ構成要素に加わるような向きで配置されている。タブ構成要素は断裂に耐え、また所定の、より低い強度の圧力の超過圧力がベントパネルに付加されるとベントパネルが制限された円弧を通って第一の部分的に開いた超過圧力除去位置まで回動することを可能にしている。タブ構成要素が断裂し、第二の、より高い超過圧力がベントパネルに付加されるとベントパネルが全開の位置まで回動することを可能となる。
【００１２】
横方向に間隔を置いて配置した複数のタブ構成要素をベントパネルとフレームユニットの間に設けるのが好ましい。間隔を置いて配置した複数のタブ構成要素を設けることにより、超過圧力状態により発生するタブ構成要素に働く張力がタブ構成要素の列全体に配分される。コイルばねが各タブ構成要素に設けられ、対応するタブ構成要素とフレームユニットとの間に配置されていて、タブ構造の各部品間の誤差を補償する。
【００１３】
ベントパネルに超過圧力が付加された時には、ベントパネルが部分的に開いた圧力除去位置まで揺動する程度までばねの圧縮がベントパネルの回動を可能にするのに充分になる前に、ベントパネルをその閉じた位置に保持するコイルばねのすべての集合的な力が超えられなければならない。各タブ構成要素と連動したコイルばねの圧縮特性及びベント装置の設置時にばねが圧縮される程度により、ベントパネルがその部分的に開いた圧力除去位置まで揺動できる程度までばねを更に圧縮するのに要求される、ベントパネルに付加される超過圧力の量が制御される。
【００１４】
個々のタブ構成要素は２つの端部区分を有し、それらは幅が２つの端部区分より狭い中間のくびれ部により分割されている。個々のタブ構成要素のすべてのくびれ部が断裂するのに必要な張力はタブ構成要素の列全体のくびれ部の集合的な断裂抵抗をうわまわらなければならない。個々のタブ構成要素が断裂するのに必要な力はタブが製作される材料のタイプ、タブ材料が製作される方法、タブ材料の厚さ、タブ材料が例えば熱処理のような処理をうけたかどうか、及びタブ構成要素のくびれ部の寸法、特にくびれ部の幅、の関数である。
【００１５】
ベントパネルを担持する第二のフレームアセンブリがベント支持枠に軸着されている。解除可能な接続体がフレームアセンブリを、ベントパネルがフレームユニットの開口を閉じる位置に固定している。接続体を解除することにより、ベントパネルが取り付けられたフレームアセンブリを排気口の位置から円弧状に手動で回し、排気口及び排気口の下流側の領域の目視検査を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の好ましい実施形態による爆発ベント装置を図面において番号２０により包括的に指し示す。装置２０は、爆発事故もしくは火災などの高速燃焼事故による危険にさらされているバッグハウス、フィルター設備、乾燥機、タンク及びその他の貯蔵設備、処理器、又は各種導管構造体などの閉じた領域を含む、損傷をきたす超過圧力から保護されるべきシステムの垂直壁への取り付けに特に有効である。装置２０は垂直に設置するのが好ましいが、水平に、又は水平に対し任意の角度で取り付けてもよい。便宜上および図示の上でのみ、装置２０はフランジ２４を有する導管２２に固定されて示されている。フランジ２４は例えば略円形形状をした超過圧力排気排出口２６を有する。装置２０はボルトとナット２８のような従来の一連の固定具を用いてフランジ２４に取り付けられている。
【００１７】
図２の包括的な分解図を参照すると、装置２０はその主たるアセンブリとして、例えば導管２２のフランジ２４に直接に載るベント支持体３０、ベント支持枠３２、ガスケット３４、ベントパネル３６、ベントパネル支持構造体３８及びベントパネル３６をその圧力解除開放の後にその閉じた状態に戻す再閉機構４０を有する。
【００１８】
ベント支持体３０は、外側に向けて反対方向に開いた、装置２０が支持表面に取り付けられるときは、通常は垂直に配置されている一対のチャネル４２と４４（図５）を含む。下方に開いている下端チャネル４６はチャネル４２と４４の下端の間に延在して、それらを連結し、一方上方に開いた上端チャネル４８はチャネル４２と４４の通常は上側となる端部に連結されていて、それらの間に延在する（図８）。矩形のプレート５０は４つのチャネル４２〜４８の最も内側の桁腹に固定されている。プレート５０は装置２０が取り付けられる表面の排気口と位置合わせされた中央開口５２を有する。開口５２は導管２２の排出排気口２６に対応する円形として図示されているが、排気口の形状により、任意の形状とすることができる。プレート５０にはボルトとナットの連結体２８を受ける一連の孔５４が設けられている。
【００１９】
二つの垂直の側方パネル５６と５８が側面のチャネル４２と４４の長手方向に沿って、チャネル４２と４４の、プレート５０から遠い方の表面に固定されて延在し、一方上部パネル６０がパネル５６と５８の各端部を連結している。側方パネル５６と５８はチャネル４２と４４の外側にあり、上部パネル６０は上端チャネル４８の外側にある。二つの細長い側部帯６２と６４がチャネル４２と４４の桁腹部に連結し、チャネル４２と４４の最も内側の脚部から内側に突出している。下部帯６６が同様に下端チャネル４６の桁腹に固定され同チャネルから内側に突出していて、一方上部帯６８が上端チャネル４８の桁腹に固定され、後者から内側に突出している。各帯６２〜６８はその各端部が連結していて、チャネル４２〜４８の内側で外側に広がる矩形のレール７０を形成し、それは例えば図２〜５からわかるように、各チャネルの桁腹から突出している。
【００２０】
図８を参照すると、プレート７２が側方パネル５６と５８の下端と、側部チャネル４２と４４の、下方に突出している最も内側の脚部の縁部とに固定されていることがわかる。垂直プレート７４が上端チャネル４８の最も内側の脚部の縁部に取り付けられ、側方パネル５６及び５８の上端と上端パネル６０との間に延在し、それらに連結されている。したがって、構成要素４２〜７４はベント支持ユニット３０を構成する溶接物を含む。
【００２１】
ベント支持枠３２の構成要素は一体に構成した側方脚部８２と８４、下部脚部８６、及び上部脚部８８を有する平坦パネル８０を含む。脚部８２〜８８の最も内側の縁部は中央開口９０を画成する。例えば図２から、下部脚部８６は脚部８２、８４、及び８８より幅が広いことがわかる。細長い側面バー９２と９４は側方脚部８２と８４の最も外側の縁部に取り付けられそこから外側に突出している。上端の狭いプレート部材９６はベント支持枠３２の上部脚部８８の最も外側の縁部に固定されている。プレート部材９６は最も外側の、外側に開いた切り欠き９８と１００を有する。プレート部材９６には切り欠き９８と１００の近傍に細長い開口１０２と１０４がそれぞれ設けられている。蝶番筒１０６と１０８が対応する開口１０２と１０４内で、パネル８０の上部脚部８８に固定されている。
【００２２】
パネル８０の下部脚部８６の前面マージンは外側に延在するＵ字型のハンドル１１４を載せた２つの、一体に形成した外側に突出する区分１１０と１１２を有する。内側に向かう、間隔を置いて設けた切り欠き１１６が下部脚部８６の最も外側の縁部に、各ハンドル１１４間及びその反対側に設けられている。切り欠き１１６は、プレート７２の最も外側の面に固定されたねじ切り鋲１１８を受け、各鋲１１８にはナット１１９が嵌められている。
【００２３】
断面がＵ字型の４つの脚部を有するガスケット３４がベント支持枠３２の開口９０内に嵌り、ガスケットの内側及び外側脚部はパネル８０の脚部８２−８８の上下表面にそれぞれ係合する。ガスケット３４はベントパネル３６の中央部分の全周囲に亘ってシールを付与する。図８Ａから、ベントパネル３６がその閉じた位置にあるときは、ガスケット３４の脚部３４ａの最も内側の表面がレール７０の外側縁部に係合することがわかる。また、図８Ａから、ガスケット３４の湾曲部３４ｃから内側に突出する脚部３４ｂがガスケット３４の脚部３４ｄと協働しベントパネル３６の対向する外側縁部表面とともにシールを付与することがわかる。図９Ａに最もよく示されているように、ガスケット３４の脚部３４ｄはベントパネル３８がその閉じた状態にあるときガスケット３４とベントパネル３６との対向表面間の密封を高める、外側に面した折返し溝３４ｅを有する。
【００２４】
ベントパネル支持構造３８は一対の細長い管状側面部材１２０と１２２を有する。断面がＵ字型の下部チャネル部材１２４が側面部材１２０と１２４の対応端部の間に延在し、それに連結されている。図２及び８から、管状体１２０と１２２の、チャネル部材１２４から遠い方の端部は上部脚部８８とプレート９６に近づくところで面取りが施してあることがわかる。
【００２５】
下部チャネル部材１２４の外側表面上には一連のタブ構成要素及びばねアセンブリ構造１２６が設けられている。図２にはチャネル部材１２４の長手方向に等間隔に配したアセンブリ１２６が５つ示されているが、アセンブリ１２６の数は所望により増減させてよい。各アセンブリ１２６は水平脚部１３０と垂直脚部１３２とを有する取付けブラケット１２８を含む。図６と８Ａに示すように、ベントパネル３６の下端マージン１３４はチャネル部材１２４の外側表面を包んでいる。ナットを備えたボルト１３６は対応するブラケット１２８のそれぞれの水平脚部１３０、ベントパネル３６のマージン１３４、及びチャネル部材の湾曲部を貫通し、各アセンブリ１２６をチャネル部材１２４に確実に固定する。
【００２６】
各ブラケット１２８の垂直脚部１３２は、アセンブリ１２６の外側タブ保持部材１４２を含む外側タブ止め具１４０を通す開口１３８を有する。部材１４２は中央の、内側に開いた、ねじ山付き通路１４６、環状の外側に突出した中央フランジ部１４８、及び最も内側に位置する分岐部１５０を有する細長い、横断面が六角形の形状をした本体１４４を有する。開口１３８は内側に向いた多数の突起を備え、それがその間に、タブ保持部材１４２の本体１４４の隅角と相補的に係合する形状とした切欠きを画成している。本体１４４の隅角と開口１３８の切欠きを画成している突起との係合により、保持部材１４２の、対応する取付けブラケット１２８に対する回転を防止する。
【００２７】
ベント支持枠３２の下部脚部８６はタブ及びばねアセンブリ１２６の各々に対して、断面が八角形の開口１５２を有し、アセンブリ１２６に対応する数の開口１５２が等間隔に配置されている。各開口１５２は分岐本体１５６を備えた内側タブ保持部材１５４を受ける。外側に突出する環状フランジ部１５８は中央部１６０の八角形形状の外側にある。タブ保持部材１５４はそれぞれの開口１５２が受け、中央部１６０が開口１５２の各面と相補的に係合する。タブ保持部材１５４を各開口１５２に設置すると、タブ保持部材１５４は中央部１６０の隅角が開口１５２の切欠き部分と係止して回転が制限される。
【００２８】
区分１５０の軸方向に延在するスロット１６２及びタブ保持部材１５４の軸方向に延在するスロット１６４は相互に位置あわせされ、断裂タブ構成要素１６６を受け止める。例えば図８Ｂからわかるように、各タブ構成要素１６６は２つの対向する端部１６８と１７０を有し、これらは端部１６８と１７０より幅の狭いくびれ部１７２で隔てられている。タブ構成要素１６６の端部１６８はタブ保持部材１４２のスロット１６２が離脱可能に受け止め、一方タブ構成要素１６６の各端部１７０はタブ保持部材１５４のスロット１６４が離脱可能に受け止めている。ボルト１７４はタブ保持部材１４２の、そのために設けた、位置あわせされた開口を通って、及び各タブ構成要素１６６の端部１６８の開口１７６を通って延在する。同様に、ボルト１７８はタブ保持部材１５４の分岐部１５６の、位置あわせされた開口を通って、及び端部１７０の開口１８０を通って延在する。これにより、ボルト１７４と１７８はタブ構成要素１６６をタブ保持部材１４２と１５４とに離脱可能に連結する。
【００２９】
各タブ構成要素１６６を保持部材１４２と保持部材１５４とに連結し、本体１４４が開口１３８に挿入されると、コイルばね１８２が各取付けブラケット１２８の脚部１３２に係止する配置で部材１４２の本体１４４にかぶせられる。コイルばね１８２の外側縁部に掛けた座金１８４は部材１４２の本体１４４の開口１４６にねじ込まれるボルト１８６により位置が固定される。各ボルト１８６は各々のばね１８２を或る程度まで圧縮した状態で保持する。ベント支持枠３２の下部脚部８６の下に位置するタブ保持部材１５４の環状フランジ部１５８はコイルばね１８２の弾力に抵抗する。図８Ａから、タブ保持部材１４２の中央フランジ部１４８は各アセンブリ１２６の取付けブラケット１２８の脚部１３２の底面から離間した位置に保持されていることがわかる。しかし、後述するように、タブ構成要素１６６が断裂するとタブ保持部材１４２が解除されて上方の、図１０Ａに示す位置に移動し、中央フランジ部１４８が各取付けブラケット１２８の脚部１３０の下面に係止する。
【００３０】
ベントパネル３６は本発明の好ましい実施形態においてはベントパネル支持構造３８に担持されているが、図示の通り矩形形状を有し、支持構造３８内に収まる中央部１９４を有する。図３及び図４に最も明確に示されているように、パネル３６の中央部１９４は外側方向に張り出ていて、張り出しの移行領域は図中２４８で示されている。既にのべたように、ベントパネル３６の下端マージン１３４は支持構造３８の、上方に向いたチャネル１２４を部分的に包み、ベントパネル３６の下端リップがチャネル１２４の最も外側の端部の上に折り返している。同様に、ベントパネル３６の側方マージン１９６が管状部材１２０の外側を包み、ベントパネル３６の側方マージン１９８は管状部材１２２の外側を包んでいる。ベントパネル３６のマージン１９６及び１９８も管状部材１２０及び１２２の最も外側の最上端部上に再度折り返されている。図８に最も明確に示されているように、ベントパネル３６のマージン１９６及び１９８は管状部材１２０及び１２２の斜角をほどこした上端部に合わせて斜角が施されている。
【００３１】
図２、４、５及び８に示したようにベントパネル３６の上端マージン２００は上方に曲げられ、最も外側の縁部２０２は折り返されてベントパネル３６の区分１９４の内部に向けられている。ベントパネル３６の、外側に突出した上端マージン２００はプレート９６により支持されている。ベントパネル３６の上端マージン２００近傍の、ベントパネル３６の頂部に亘る細長い帯板２０４には一連の開口２０６（図２）が帯板２０４の長手方向に沿って設けられ、外側に突出した板状部材９６に固定される垂直脚部８８にネジ止めされる固定具２０８を受ける。
【００３２】
ベントパネル３６の上端面状端部２１０はベントパネル３６の頂部に亘って、パネル折曲脆弱線２１４となる間隔を置いた、細長い、整列した一連のスリット２１２を有する。ベントパネル３６が開くときに、スリット２１６の、隣接する、離間した端部間で部材が断裂するのを防ぐため、各スリット２１２の両端は円形の小開口２１６を有することが好ましい。
【００３３】
ベント支持部３０は２対の部片２１８及び２２０を上端チャネル４８の外側表面に備え、各隣接する部片対はそれぞれのヒンジバレル１０６及び１０８が受けるヒンジピン２２２を有する。したがって、ベント支持枠３２はヒンジピン２２２の位置あわせされた軸を中心に揺動可能となっている。
【００３４】
２つの再閉機構４０及び４０’が爆発ベント装置２０の頂部に、ベント支持部３０及びベント支持枠３２の両側に設けられている。再閉機構４０及び４０’はそれぞれパネル６０と側方パネル５６及び５８との融合領域で上端パネル６０の内側表面に固定された脚部を有する角ブラケット２２４を含む。各ブラケット２２４は一対のピン支持部片２２６を有する。再閉機構４０及び４０’は同一の構造を有する。再閉機構４０及び４０’の各々は三角形の再閉バー支持部２２８を含む。各バー支持部２２８の内側はブラケット２２４上の対応する対の部片２２６が担持するピボットピンを受ける開口を有する。三角形の支持部２２８の各々の外側頂点部はベント支持枠３２の全幅に亘る細長い横棒２３０を担持し、横棒２３０の外側端部にはローラ２３１が配置されている。
上端プレート９６から離間した側部バー９２及び９４の外側表面に固定された２つの対向する、水平に位置あわせされた三角形のブラケット２３２及び２３４が流体駆動シリンダアセンブリ２３６及び２３８の一端の固定部となっている。各アセンブリ２３６及び２３８は対応する支持ブラケット２３２及び２３４に軸着されたシリンダ２４０と、それぞれの三角形の再閉支持部２２８の上端頂点部に軸着されたピストンロッド２４２とを有する。ピストンロッド２４２が再閉部４０及び４０’の各シリンダ２４０に格納されると、再閉支持部２２８が円弧状に回動してバー２３０をベント支持枠３２に担持されたベントパネル３６の近傍まで動かす。
【００３５】
装置の作動
断裂タブ構成要素１６６は爆発ベント装置２０の特定のベント用途の破裂仕様を満たすように製造される。そのため、その材料は特定の金属の、及び所定の厚さの個々のタブ１６６を製造するべく選択され、またタブはくびれ部１７２を有して製造され、各タブ１６６のくびれ部１７２は所定の力が加わると断裂する所定の厚さを有する。これらのパラメータは、各爆発ベント装置２０のための所定数のタブ１６６が所定の値でまとまって断裂するように相互に関連付けられている。
【００３６】
同様に、各爆発ベント装置２０の所定の爆発保護仕様での構築において、ボルト１８６には、すべてのスプリング１８２の圧縮に対する集合的な抵抗が、ベントパネル３６を開いて通気を行なうためにベントパネル３６の中央部１９４に付加されるべき力を制御するような所定の数値までのトルクをかける。
【００３７】
特定の用途に構成された爆発ベント装置２０は次に所定の超過圧力から保護されるべき領域を蓋う位置にボルト止めされる。一般的に、装置２０は図８に示すように、再閉機構４０が装置の頂部側に位置し、タブ構成要素及びスプリングアセンブリ１２６は装置の底部に位置するように、垂直に位置決めされる。一例として図示した装置２０の実施形態において、ベント装置２０は導管２２に連絡するものとして示されている。しかし、多くの場合、装置２０はバッグハウス、フィルター設備、乾燥機、貯蔵タンク、処理器、又は、爆発若しくは鎮圧できない火災から起こる超過圧力からの保護を必要とするその他の機器の壁面の垂直な開口を蓋う位置に垂直な位置で取り付けられる。
【００３８】
爆発ベント装置２０の待機位置を一例として図１及び８に示す。ベントパネル３６の外周はタブ保持部材１４２とタブ保持部材１５４との間に閉じ込められたタブ構成要素１６６に付加されるスプリング１８２の圧力によりガスケット３４の下部脚部２４４と気密に係合した状態に維持されているが、部材１５４のフランジ部１５８はベント支持枠３２の下部脚部８６の下面側に係止している。図２及び８ではバー２３０を担持する再閉機構４０及び４０’は格納位置にある。
【００３９】
タブ保持部材１４２の各区分１４４の長手方向に沿ったスプリング１８２のすべてを、ベントパネル支持構造３８がヒンジバレル１０６及び１０８の軸を中心に図９に示したベントパネル３６の部分的に開閉した位置まで回動可能な程度まで加圧するのに十分な所定の強度の超過圧力が発生した場合、ベントパネル３６の下面側とベント支持枠３２のパネル８２により担持されるガスケット３４の上端脚部３４ｄとの間に空隙が生じ、ベントパネル３６の中央部１９４の下面側に働く超過圧力が解除されるが、すべてがベントパネル３６の破裂なしに行なわれる。超過圧力が解除されると直ぐに、ベントパネルはスプリング１８２のばね力に押され、図８に示す位置まで再閉する。したがって、ベント装置２０の全開に至る超過圧力より低い所定の超過圧力は解除することができることがわかる。さらに、この超過圧力が解除されると、ベント装置２０は直ちに閉じ、超過圧力保護状態に戻る。その結果、ベントパネル３６の即座の閉鎖により、爆発を再度惹起し得るまたは火災条件をつくり得る、被保護領域への空気の逆気流が防止される。
【００４０】
一方、所定の強度の超過圧力がベント装置２０の下流側で発生した場合は、ベントパネル３６を開くのに要求される圧力は図１０に示すすべての断裂タブ構成要素１６６のくびれ部１７２の断裂に要求される集合的な所定の圧力の関数となる。すべての断裂タブ構成要素１６６が断裂すると、ベントパネル支持構造３８が、間隔を置いて配したスリット２１２により画成されるベントパネル３６の中央部１９４の線２１４を中心に曲がり始める。ベントパネル３６を曲げるために、ヒンジ構造ではなく脆弱線を用いることにより、特に装置２０が、多くの場合そうであるように、様々な気候的条件下に長期間晒される場合、ヒンジが詰まることに起因する動作不良の可能性がなくなる。
【００４１】
この高超過圧力作動シークエンスにおいて、アセンブリ１２６のタブ保持部材１４２はスプリング１８２の力により外側に移動して、図１０、１０Ａ、及び１０Ｂに示すように部材１４２の中央フランジ部１４８がブラケット１２８の各脚部１３０の下面に係止する。ベント装置２０の開放動作時の、ベントパネル３６を担持するベントパネル支持構造３８の連続した動きを図１１に示し、その結果全開となった位置を図１２に示す。これにより超過圧力は完全に発散される。特筆すべきは、純粋な伸張負荷がすべてのタブ構成要素１６６に対してかかるが、せん断応力がタブに全く付加されないことであり、したがってパネルは開放動作時にねじれない上に、ベントパネルは所定の超過圧力下で開放されてその開放位置まで移動する。
【００４２】
ベントパネル３６を担持するベントパネル支持構造は再閉機構４０及び４０’を選択的に駆動してその閉じた位置に戻るようにしてもよい。ピストンロッド２４２を格納する方向にアセンブリ２３８のシリンダ２４０に油圧又は空気圧をかける場合は、図１３に示すように三角形の支持部２２８をその待機位置から時計方向に回転させ、ローラ２３１及び横棒２３０をベントパネル支持構造３８の各管状部材２０及び２２と係合させる。ローラ２３１は構造３８の閉鎖動作の際、各部材１２０及び１２２の上側表面を走行する。ピストンロッド２４２を各シリンダ２４０に連続的に格納することで横棒２３０がベントパネル支持構造３８をその閉じた位置に戻し、ベントパネル３６の外周はガスケット３４の上端脚部２４６と係合する。機構４０及び４０’の動作は、流体シリンダアセンブリ２３８の駆動をＰＬＣやＥＰＣで制御し、ベントパネル３６の全開により圧力が除去されたことを感知する磁気式スイッチ、誘導装置または断裂片のような断裂表示器を設けて自動的に行ってもよい。ベントパネル３６を好ましくは約５〜３０秒以内、最も好ましくは約５秒以内で急速に閉鎖することにより、二次爆発又は鎮圧できない火災の再発を惹起しかねない、被保護領域への空気の逆流を防止することができる。または、ベントパネル３６をその閉じた位置に戻すことの自動制御が必要とは見なされない場合、そのような駆動の開始を手動で制御するようにしてもよい。爆発ベント装置２０は各タブ構成要素１６６を置換して、その元の超過圧力保護状態に戻すことができる。
【００４３】
図１７及び１８に示す別のベント装置２５０においては、ベントパネル３６を担持するベントパネル支持構造３８を再閉するために、流体駆動シリンダアセンブリ２３８の代わりに２つのねじりばねアセンブリ２５２及び２５４が設けられている。アセンブリ２５２及び２５４の各々は、それぞれの側面バー９２及び９４に固定されそこから内側に突き出る片持ちピン２５６を含む。各スプリング２５２及び２５４の、外側に突出する端部脚部２５８は板状部材９６の下になり、一方反対側の、各スプリング２５２及び２５４の、内側に突出するＬ字型脚部２６０はベントパネル支持構造３８の各管状側面部材１２０及び１２２の上にある。上記のように、各タブ構成要素１６６が断裂してベントパネル支持構造３８及びベントパネル３６が開くと、ねじりばね２５２及び２５４の脚部２６０が側面部材１２０及び１２２と共に回転し、各ねじりばねの張力が増大する。排出排気口２６の超過圧力状態が除去されると、ねじりばね２５２及び２５４の付勢によりベントパネル支持構造３８がその完全に閉じた位置まで迅速に閉じる。
【００４４】
図１９及び２０に示す別のベント装置２６２においては、シリンダアセンブリ２３８は２つの弾性バンドユニット２６４及び２６６に置き換わっている。各ユニット２６４及び２６６はゴム、合成ゴム、又はその他の弾性体でできた、弾性バンド２６８を含む。各バンド２６８の対峙する端部に固定されたはめ輪２７０はねじ山を切った延長部２７２を有し、それがベント支持枠３２の各側方脚部８２及び８４を通っている。対応する脚部８２及び８４の反対側のナット２７４及び２７６はバンド２６８のそれぞれの端部を脚部８２及び８４に固定している。図２０からバンド２６８が管状の側面部材１２０及び１２２の上側表面上を通過し、その上に載っていることがわかる。２つのＴ字型バンド保持部材２７８及び２８０はベントパネル支持構造３８のピボット軸よりいくぶんスプリングアセンブリ１２６寄りに配置されて、各側面部材１２０及び１２２上に備えられている。部材２７８及び２８０はベントパネル支持構造３８の開放動作時にバンド２６８をスプリングアセンブリ１２６の方向にずれるのを抑制する。排気口２６において超過圧力状態が除去されると、またバンド２６８が伸張する結果、バンドが協働してベントパネル支持構造３８を直ちに再閉する。一方のバンドがベント装置２０の駆動の最中に動作しなかった場合に備えて、２つのバンド２６８を設けてベントが圧力除去時に確実に閉じるようにすることが好ましい。
【００４５】
爆発ベント装置２０の別の特徴はその裏側にある被保護領域の検査のためにユニットを開けることができることである。これはスタッド１１８上のナット１１９をはずし、取っ手１１４を外側方向に引くことで達成され、これによりベントパネルを担持するベント支持枠はヒンジバレル１０６及び１０８の軸を中心に図１６に示す開放位置まで回動することができ、ベント装置２０の下流側にある領域の目視検査が可能となる。また、ベントパネル３６の中央部１９４が張り出すことにより、中央部１９４はベントパネル３６が変形することなく装置２０の裏側の被保護領域の相当の真空状態に耐えることができる。また、ベントパネル３６の中央部１９４が張り出すことは、被保護領域における正と負の値の間での圧力反復、正の値の反復、及び／又は負の圧力の反復の結果としての、反転または破裂による中央部１９４の動作不良の防止にも寄与する。
【００４６】
ベントパネル３６の全体の寸法は爆発ベント装置２０の特定の商業的な用途に依る。ベントパネル３６は例えば２００ｍｍ×２００ｍｍから約１１１０ｍｍ×１１１０ｍｍまでの大きさをとり得る。通常はベントパネルは５６６ｍｍ×９００ｍｍの大きさでよい。ベントパネル３６を製作する板状材料は厚さが約０．２５ｍｍから約３ｍｍとすることができ、好ましい厚さは１．５ｍｍである。装置２０を各種材料から製作し、１００ミリバールという典型的な超過圧力で図１２に示すように全開するような構成とした場合、個々のタブ構成要素１２６が断裂することなく、全開超過圧力の約３０％〜約９０％、好ましくは約３０％〜約４０％の圧力下でベントパネル３６を担持するベント支持枠３２がスプリング１８２の圧力に抗して開くことが好ましい。
【００４７】
タブ構成要素１６６は約１ｍｍ〜約２ｍｍの厚さのステンレススチール材から製作するのが好ましく、２ｍｍがより好ましい。２ｍｍの厚さを有するタブ構成要素１６６の場合、細いくびれ部１７２は約１ｍｍの幅とすることが好ましい。１ｍｍの厚さの板状部材をタブ構成要素１６６の製作に用いる場合、細いくびれ部１７２は約２ｍｍの幅とするのが好ましい。タブ構成要素１６６は特に耐食性を向上させたい場合、例えばインコネル、ハスタロイ、インコロイ、モネル、チタン、パラジウム、金、及びこれらに類似の金属などの温度非依存性金属を含むステンレススチール以外の材料で製作してもよいがこれらに限定するものではない。また、タブ構成要素１６６がベント装置の全体の構成に占める割合は極めて僅かであるため、装置２０には貴金属を用いることも可能である。
【００４８】
１０００ｍｍ×１０００ｍｍの大きさで、１００ミリバールで全開するベントパネル３６を有し、部分的な開放が全開圧力の３０％〜４０％である装置２０の実施形態においては、長さが約６７．５ｍｍで直径が２８．５ｍｍのスプリング１８２を用いることができ、スプリング１８２を製作するための棒材は４．５ｍｍの直径を有する。これらの、具体例としてのスプリング１８２の圧縮に対する抵抗値は約３２．８Ｎ／ｍｍであるのが好ましい。ベントパネル３６の部分的開放のための３０〜４０ミリバールという仕様を満足するには、各スプリング１８２は約１Ｎ・ｍの力で予め張力をかけておくのが好ましい。
【００４９】
本再閉可能爆発ベント装置２０はいくつもの重要な特徴と独自の改良を有するものであり、それらは以下を含む：
・断裂タブ構成要素１６６には極めて抑制された、予測可能な破裂圧力となる純粋な張力が負荷されている。特定のタブ構成要素１６６設計に対して、従来の方法で行なわれる標準的なパネル破裂試験に代え、材料の種類、金属の厚さ、該当する場合は脆弱刻み目線又はスリット線の形状、並びにベントパネルの形状及び寸法に基づき特定の破裂型ベントの破裂値を特定する張力試験を行うことができる。既知のロットの板金から抽出した試料タブの張力試験から得られた試験データを用いてタブ製造の用意をすることができ、そのロットから所定数のタブを試験する必要はない。
・ばね、特にマルチスプリングをパネルの部分的開放の制御に用いることで、また、その場合、それは各タブ構成要素が断裂し得る前に縮む必要があるが、タブ構成要素及びタブ構成要素のための取り付け構造等の部品間の製造許容誤差を最小限に抑えることができる。
・また本発明の装置は、機器が垂直ではなく水平に設置されている場合に、人が機器の上を歩行する際、中に落下してしまうことを防止することができる。
・爆発ベント装置２０には死角又はデッドスペースがなく、またガスケット３４は一体構造であるため、無菌用途のためのＣＩＰ（クリーン-イン-プレイス；定置洗浄）基準を満足するアセンブリを提供する。
・装置２０の可動部位は質量が小さく、したがってPred（減圧）も小さい。爆発ベントが開くとき、ベントパネル３６のスリット２１２が形成する折り曲げ線２１４の脆弱性が制御されたヒンジ点を構成し、ベントパネル３６の中央部１９４の変形を抑え、機構４０、４０’のような空気圧又は油圧駆動装置による再閉が更に容易となる。ベント装置２０を直立の位置で設置すると、ベントパネル支持構造３８はベントパネル３６とともに部分的に重力で閉じることができる。
・爆発の後は、概して従来の爆発ベントは極度に変形するか、または破裂することさえあり、開いた状態のままとなる。これにより、酸素を含む空気が継続して供給され、再燃または二次爆発を惹起する。爆発ベント装置２０が速やかに再閉し、またガスケット３４及びレール７０間が再度密封されることにより、酸素／空気の被保護領域への侵入を防ぎ、火災の継続又は二次爆発の発生を著しく制限することができる。
・可動部位は限られているので、装置の信頼性が向上する。
・保護されたプロセス及びベント装置の状態は目視で容易に検査することができる。
・爆発ベント装置２０は完全真空に対して耐性を有する。
・装置２０は組み立てが容易でオペレータに依存しない。
・装置は稼働率が高く、超過圧力弁と同様に機能する。
・開放圧力はプロセス温度及び媒質からは独立して確保される。
・モジュール設計であるため、製造者は特定の動作仕様向けに製作された断裂タブ構成要素以外の部品すべてを在庫保管することができる。
・Ｕ字形状の一体型ガスケットを設けることにより、特にレール７０とガスケット３４の脚部３４ａとによる連続した、とぎれのない外縁シールにより、装置が長期間駆動されない待機状態にあっても、ガスケットによる気密を実質的に漏れのないものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】完全に閉じた状態にある本発明の全開型再閉爆発ベント装置の斜視図である。
【図２】図１に示すアセンブリを構成する構成要素を示す分解斜視図である。
【図３】図１に示す閉じた状態にあるアセンブリの正面図である。
【図４】図３において矢印の方向すなわち上方に見た４−４線水平断面図である。
【図５】図３においてスリットにより形成されるベントパネルの屈曲線を通る、図において上方に見た水平断面図である。
【図６】タブ構成要素を載せた部材を含む断裂タブ構造及び関連するばねアセンブリの拡大部分分解図である。
【図７】図３に示すベントパネルの左上方の隅角の部分拡大側面図であり、スリットの、間隔を置いた屈曲線をより詳細に示している。
【図８】図３の矢印の方向に見た８−８線垂直断面図である。
【図８Ａ】図３に示すばねアセンブリのひとつとタブ構成要素構造の拡大部分垂直断面図である。
【図８Ｂ】図８Ａの矢印の方向に見た８Ｂ−８Ｂ線拡大部分断面図である。
【図９】個々のばねが圧縮された状態にあり、ベントパネルがその部分的に開いた圧力除去位置で示されていること以外は図８の断面図と同様の垂直断面図である。
【図９Ａ】ばねアセンブリのひとつとタブ構成要素構造の拡大部分垂直断面図であり、ばねが圧縮された状態にあり、ベントパネルは圧力除去のため部分的に開いている。
【図９Ｂ】図９Ａに示すばねアセンブリとタブ構成要素構造の図９Ａにおいて矢印の方向に見た９Ｂ−９Ｂ線断面図である。
【図１０】図８及び９と同様の垂直断面図であり、タブ構成要素のすべてが断裂した直後に、ベントパネルが開き始めたときのベントパネルの位置を示している。
【図１０Ａ】タブ構成要素の断裂直後にパネルが開きかけたときのばねアセンブリのひとつとタブ構成要素構造の拡大部分断面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａの矢印の方向に見た１０Ｂ−１０Ｂ線拡大部分断面図である。
【図１１】図８と同様のベントアセンブリの垂直断面図であるが、ベントパネルをその全開位置への移動における中間の位置で示している。
【図１２】図１１と同様の垂直断面図であるが、全開位置にあるベントパネルを示している。
【図１３】図１２と同様の垂直断面図であるが、ベントパネルの再閉動作における或る位置でのベントパネルを示している。
【図１４】図１３と同様の垂直断面図であるが、流体駆動ベント再閉機構と部分的に再閉されたベントパネルとの最初の接触を示している。
【図１５】タブ構成要素が断裂状態にあり、また流体再閉器がベントパネルをその閉じた位置に移動させた後、流体再閉器が伸張している状態にある、再閉されたベントパネルの垂直断面図である。
【図１６】移動可能なベントパネルアセンブリが被保護領域の検査のため、手動で開かれた状態にあるベントパネルの垂直断面図である。
【図１７】ベントパネルを再閉するための別の構造としての、ベント支持フレームにより担持され、かつベントパネル支持構造に作動可能に接続されたねじりばねを有する全開型再閉爆発ベント装置の正面平面図である。
【図１８】図１７の矢印の方向に見た略１８−１８線に沿う部分垂直断面図である。
【図１９】ベントパネルを再閉するための別の構造としての、ベント支持フレームに固定され、ベントパネル支持構造を包む一対の弾性バンドを有する全開型再閉爆発ベント装置の側面図であるが、各弾性バンドをベント支持枠に固定するはめ輪をより明確に示すためにベント支持ユニットの側方パネルが除去され、構造が分解されている。
【図２０】図１９の矢印の方向に見た略２０−２０線に沿う垂直断面図である。
【発明の背景】
【０００１】
本発明は垂直に若しくは水平に又は垂直若しくは水平から或る角度を以て取り付けられ、爆発、急速な火災等で起こりうるような急速な超過圧力状態になる可能性のある囲まれた領域における除去開口に対して閉じる関係で配置される爆発ベントに関するものである。各種の工業処理工程及び機器においては爆発又は発火して、重大な爆発又は火災を惹起しうる微粒子状の材料、気体、及び／又は微細に分割された流体が内部に閉じ込められた状態にある。危険な超過圧力状態は爆発又は鎮圧できない火災により惹起されうる。したがって、急速に燃焼する可能性にさらされている危険な材料を内部に閉じ込めている領域は、大災害となる爆発又は火災から保護することが望ましい。
【０００２】
より詳細には、本発明はベントにより保護される領域が、蓄積した所定の強度の圧力を付加されると確実に開くが、ベントの設定開放圧力より低い超過圧力状態が発生しても、ベントが早まって開くことのない全開型再閉可能爆発ベント装置に関するものである。本爆発ベント装置は、ベントの圧力除去特性を損なうことなくベントを開く圧力より低い連続する圧力周期に長期にわたり耐える構造及び設計となっている。
【０００３】
本発明のベント装置のベントパネルは、ある強度の超過圧力状態になったとき、装置のベントパネルの破裂なしに第一の部分的に開いた圧力除去位置に開くことができ、また、より高い強度の超過圧力状態になったとき、やはり装置のベントパネルの破裂なしに、第二の全開圧力除去位置に開くことができる。本爆発ベント装置の特に重要な特長は、超過圧力が除去されたとき、そのいずれの開放位置からも再閉可能なことにあり、これにより二次爆発を起こしうる、または火災を悪化させうる、周囲空気の被保護領域に通じる開口からの再進入を防止できる。ベントの再閉は空気圧装置、ねじりばね又は弾性バンドにより行なうことができる。
【０００４】
爆発ベントはバッグハウス、フィルター設備、乾燥システム、タンク、処理器及び導管システムのような閉じた領域内で除去開口を覆い、危険な超過圧力状態がそのような制限された領域で発生するのを防止するために一般的に用いられる。例えば、バッグハウス、フィルター設備、及び乾燥システムは存在する可能性の或る高濃度の微細に分割された材料、気体、及び流体により常に爆発の危険にさらされている。爆発又は極めて急速な超過圧力状態を惹起する急速に反応する火災が引き起こす災害からこれらの危険な領域を保護するため、従来では、被保護領域の周囲から被保護領域を密封する機器に１以上の圧力除去開口が設けられている。機器又はシステムが所定制限値内の正常な圧力で作動しているときは、これらの爆発ベントは圧力除去開口を密封している。閉じ込められた領域が所定強度の超過圧力状態となったとき、通常は圧力除去開口を閉じている各ベントが断裂又は破裂し、除去開口を通して高圧力体を逃す。爆発ベントはベントが長期間にわたりさらされてきた圧力周期の数には実質的に無関係に、或る圧力レベルで必ず破裂するように設計されていた。
【０００５】
爆発又は急速な超過圧力状態を惹起する急速に反応する火災を引き起こす物質を含む領域もたびたび真空状態にさらされる。したがって、所定の強度の超過圧力が発生したとき破裂するように設計された従来のベントパネルは或るレベルの真空にも確実に耐えることが要求される。加えて、バッグハウスやフィルター設備などもしばしば圧力／真空が反復される状態にさらされ、爆発ベントが双方向に曲げられることになる。一般に、空気の脈動をバッグハウスフィルターの、ダスト粒子を集める面に向け、粒子をフィルター表面から除去して、粒子がフィルターバッグの下の収集領域に落下させることが行なわれている。この場合、爆発ベントは被保護領域の方向つまり内側に陥没することなく、真空圧並びに反復する圧力及び真空の状態に耐えるように構成しなければならない。
【０００６】
従来の爆発ベントは通常、縁が対向するフレーム部材に挟まれた比較的に薄い平坦な金属板をそなえている。ベントパネル自体は破裂圧力を制御する構築材料、材料の厚さ、及びスリットや刻み目で形成される脆弱線又は脆弱線の形状等の様々な特徴とともに様々な形態で供給されてきた。しかしながら、いずれの場合も、圧力除去は通常は、脆弱線があればそれに沿って、ベントパネルの破裂又は破壊により達成される。
【０００７】
脆弱線を形成するスリットを有する従来の爆発ベントには蓄積した所定の強度の圧力が加わるまでパネルの中央部をその閉じた位置で脆弱線による限定内に保持するためにスリットをまたいで装着された複数の接続体又は破裂タブを供えたものがあった。この破裂タブ構造では、破裂タブすべてに一様な力が付加されないためベントパネルを所定の超過圧力レベルで確実に破裂又は断裂させるのは困難であり、破裂タブのあるものが早まって破壊されていた。ここで留意すべきは、１以上の破裂タブが早まって破壊された場合、残りの破裂タブは連続して不確定な順序で破壊されるということである。これらの破裂タブを追加してみても、ベントパネルがその場合遅めに破裂する傾向にあり、爆発又は初期の火災からの充分な保護がえられないため、改善は見られない。
【０００８】
パネルの内側方向への陥没に充分な抵抗を示し、同時に所定の正の強度の圧力下でベントの外側方向への破裂を制御することのできるタブを設けることは困難であることがわかっていたため、タブをスリットの線全体にわたって設けることもベントパネルの真空支持特性を制限していた。高い真空状態では、ベントパネルを補強する必要がある場合もあり、パネルの、前方向に作用する破裂特性を複雑化し、同時にパネルアセンブリの複雑性、重量、及びコストを増大させていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の爆発ベント装置は、ベントパネルが破裂して爆発又は急速に燃焼する火災による圧力を除去する従来のベントとは異なる。脆弱線を形成する刻み目線又は一連のスリットがベントパネルの開放形状を制御するのに多くの場合設けられる。本爆発ベント装置においては、所定の、より低い超過圧力下でベントパネルが部分的に開き、より高い超過圧力下で全開する。いずれの場合も、破裂しなかったベントパネルはその閉じた位置に戻るので、超過圧力状態下でベントが動作する度にベントを交換する必要が回避される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本爆発ベント装置は超過圧力状態から保護されるべき領域の排気口を蓋う位置に配置されるベント支持フレームユニットを備える。フレームユニットは被保護領域の排気口と位置あわせされるベント開口を形成する。ベントパネルは通常は被保護領域の排気口を塞ぐ閉じた位置でフレームユニット上に軸着されている。ベントパネルはその通常は閉じた位置から開いた超過圧力除去位置まで回動可能となっている。フレームユニット上の構造がベントパネルに接続されていて、排気口を通して所定の強度の超過圧力状態がパネルに付加されるまでベントパネルをその閉じた位置に維持している。同構造はベントパネルにある強度の超過圧力がかかるとベントパネルをその閉じた位置から部分的に開いた超過圧力除去位置まで、またベントパネルにより高い強度の超過圧力がかかるとベントパネルを全開の位置まで、回動させるよう作動することができる。ある好ましい実施形態においては、圧力除去の後、ベントパネルを再閉するための機構がもうけられている。
【００１１】
ベントパネルを通常その閉じた位置に維持する構造は、フレームユニットとベントパネルとを相互に接続する少なくともひとつの断裂タブ構成要素を含む。タブ構成要素は超過圧力がベントパネルに加わると張力がタブ構成要素に加わるような向きで配置されている。タブ構成要素は断裂に耐え、また所定の、より低い強度の圧力の超過圧力がベントパネルに付加されるとベントパネルが制限された円弧を通って第一の部分的に開いた超過圧力除去位置まで回動することを可能にしている。タブ構成要素が断裂し、第二の、より高い超過圧力がベントパネルに付加されるとベントパネルが全開の位置まで回動することを可能となる。
【００１２】
横方向に間隔を置いて配置した複数のタブ構成要素をベントパネルとフレームユニットの間に設けるのが好ましい。間隔を置いて配置した複数のタブ構成要素を設けることにより、超過圧力状態により発生するタブ構成要素に働く張力がタブ構成要素の列全体に配分される。コイルばねが各タブ構成要素に設けられ、対応するタブ構成要素とフレームユニットとの間に配置されていて、タブ構造の各部品間の誤差を補償する。
【００１３】
ベントパネルに超過圧力が付加された時には、ベントパネルが部分的に開いた圧力除去位置まで揺動する程度までばねの圧縮がベントパネルの回動を可能にするのに充分になる前に、ベントパネルをその閉じた位置に保持するコイルばねのすべての集合的な力が超えられなければならない。各タブ構成要素と連動したコイルばねの圧縮特性及びベント装置の設置時にばねが圧縮される程度により、ベントパネルがその部分的に開いた圧力除去位置まで揺動できる程度までばねを更に圧縮するのに要求される、ベントパネルに付加される超過圧力の量が制御される。
【００１４】
個々のタブ構成要素は２つの端部区分を有し、それらは幅が２つの端部区分より狭い中間のくびれ部により分割されている。個々のタブ構成要素のすべてのくびれ部が断裂するのに必要な張力はタブ構成要素の列全体のくびれ部の集合的な断裂抵抗をうわまわらなければならない。個々のタブ構成要素が断裂するのに必要な力はタブが製作される材料のタイプ、タブ材料が製作される方法、タブ材料の厚さ、タブ材料が例えば熱処理のような処理をうけたかどうか、及びタブ構成要素のくびれ部の寸法、特にくびれ部の幅、の関数である。
【００１５】
ベントパネルを担持する第二のフレームアセンブリがベント支持枠に軸着されている。解除可能な接続体がフレームアセンブリを、ベントパネルがフレームユニットの開口を閉じる位置に固定している。接続体を解除することにより、ベントパネルが取り付けられたフレームアセンブリを排気口の位置から円弧状に手動で回し、排気口及び排気口の下流側の領域の目視検査を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の好ましい実施形態による爆発ベント装置を図面において番号２０により包括的に指し示す。装置２０は、爆発事故もしくは火災などの高速燃焼事故による危険にさらされているバッグハウス、フィルター設備、乾燥機、タンク及びその他の貯蔵設備、処理器、又は各種導管構造体などの閉じた領域を含む、損傷をきたす超過圧力から保護されるべきシステムの垂直壁への取り付けに特に有効である。装置２０は垂直に設置するのが好ましいが、水平に、又は水平に対し任意の角度で取り付けてもよい。便宜上および図示の上でのみ、装置２０はフランジ２４を有する導管２２に固定されて示されている。フランジ２４は例えば略円形形状をした超過圧力排気排出口２６を有する。装置２０はボルトとナット２８のような従来の一連の固定具を用いてフランジ２４に取り付けられている。
【００１７】
図２の包括的な分解図を参照すると、装置２０はその主たるアセンブリとして、例えば導管２２のフランジ２４に直接に載るベント支持体３０、ベント支持枠３２、ガスケット３４、ベントパネル３６、ベントパネル支持構造体３８及びベントパネル３６をその圧力解除開放の後にその閉じた状態に戻す再閉機構４０を有する。
【００１８】
ベント支持体３０は、外側に向けて反対方向に開いた、装置２０が支持表面に取り付けられるときは、通常は垂直に配置されている一対のチャネル４２と４４（図５）を含む。下方に開いている下端チャネル４６はチャネル４２と４４の下端の間に延在して、それらを連結し、一方上方に開いた上端チャネル４８はチャネル４２と４４の通常は上側となる端部に連結されていて、それらの間に延在する（図８）。矩形のプレート５０は４つのチャネル４２〜４８の最も内側の桁腹に固定されている。プレート５０は装置２０が取り付けられる表面の排気口と位置合わせされた中央開口５２を有する。開口５２は導管２２の排出排気口２６に対応する円形として図示されているが、排気口の形状により、任意の形状とすることができる。プレート５０にはボルトとナットの連結体２８を受ける一連の孔５４が設けられている。
【００１９】
二つの垂直の側方パネル５６と５８が側面のチャネル４２と４４の長手方向に沿って、チャネル４２と４４の、プレート５０から遠い方の表面に固定されて延在し、一方上部パネル６０がパネル５６と５８の各端部を連結している。側方パネル５６と５８はチャネル４２と４４の外側にあり、上部パネル６０は上端チャネル４８の外側にある。二つの細長い側部帯６２と６４がチャネル４２と４４の桁腹部に連結し、チャネル４２と４４の最も内側の脚部から内側に突出している。下部帯６６が同様に下端チャネル４６の桁腹に固定され同チャネルから内側に突出していて、一方上部帯６８が上端チャネル４８の桁腹に固定され、後者から内側に突出している。各帯６２〜６８はその各端部が連結していて、チャネル４２〜４８の内側で外側に広がる矩形のレール７０を形成し、それは例えば図２〜５からわかるように、各チャネルの桁腹から突出している。
【００２０】
図８を参照すると、プレート７２が側方パネル５６と５８の下端と、側部チャネル４２と４４の、下方に突出している最も内側の脚部の縁部とに固定されていることがわかる。垂直プレート７４が上端チャネル４８の最も内側の脚部の縁部に取り付けられ、側方パネル５６及び５８の上端と上端パネル６０との間に延在し、それらに連結されている。したがって、構成要素４２〜７４はベント支持ユニット３０を構成する溶接物を含む。
【００２１】
ベント支持枠３２の構成要素は一体に構成した側方脚部８２と８４、下部脚部８６、及び上部脚部８８を有する平坦パネル８０を含む。脚部８２〜８８の最も内側の縁部は中央開口９０を画成する。例えば図２から、下部脚部８６は脚部８２、８４、及び８８より幅が広いことがわかる。細長い側面バー９２と９４は側方脚部８２と８４の最も外側の縁部に取り付けられそこから外側に突出している。上端の狭いプレート部材９６はベント支持枠３２の上部脚部８８の最も外側の縁部に固定されている。プレート部材９６は最も外側の、外側に開いた切り欠き９８と１００を有する。プレート部材９６には切り欠き９８と１００の近傍に細長い開口１０２と１０４がそれぞれ設けられている。蝶番筒１０６と１０８が対応する開口１０２と１０４内で、パネル８０の上部脚部８８に固定されている。
【００２２】
パネル８０の下部脚部８６の前面マージンは外側に延在するＵ字型のハンドル１１４を載せた２つの、一体に形成した外側に突出する区分１１０と１１２を有する。内側に向かう、間隔を置いて設けた切り欠き１１６が下部脚部８６の最も外側の縁部に、各ハンドル１１４間及びその反対側に設けられている。切り欠き１１６は、プレート７２の最も外側の面に固定されたねじ切り鋲１１８を受け、各鋲１１８にはナット１１９が嵌められている。
【００２３】
断面がＵ字型の４つの脚部を有するガスケット３４がベント支持枠３２の開口９０内に嵌り、ガスケットの内側及び外側脚部はパネル８０の脚部８２−８８の上下表面にそれぞれ係合する。ガスケット３４はベントパネル３６の中央部分の全周囲に亘ってシールを付与する。図８Ａから、ベントパネル３６がその閉じた位置にあるときは、ガスケット３４の脚部３４ａの最も内側の表面がレール７０の外側縁部に係合することがわかる。また、図８Ａから、ガスケット３４の湾曲部３４ｃから内側に突出する脚部３４ｂがガスケット３４の脚部３４ｄと協働しベントパネル３６の対向する外側縁部表面とともにシールを付与することがわかる。図９Ａに最もよく示されているように、ガスケット３４の脚部３４ｄはベントパネル３８がその閉じた状態にあるときガスケット３４とベントパネル３６との対向表面間の密封を高める、外側に面した折返し溝３４ｅを有する。
【００２４】
ベントパネル支持構造３８は一対の細長い管状側面部材１２０と１２２を有する。断面がＵ字型の下部チャネル部材１２４が側面部材１２０と１２４の対応端部の間に延在し、それに連結されている。図２及び８から、管状体１２０と１２２の、チャネル部材１２４から遠い方の端部は上部脚部８８とプレート９６に近づくところで面取りが施してあることがわかる。
【００２５】
下部チャネル部材１２４の外側表面上には一連のタブ構成要素及びばねアセンブリ構造１２６が設けられている。図２にはチャネル部材１２４の長手方向に等間隔に配したアセンブリ１２６が５つ示されているが、アセンブリ１２６の数は所望により増減させてよい。各アセンブリ１２６は水平脚部１３０と垂直脚部１３２とを有する取付けブラケット１２８を含む。図６と８Ａに示すように、ベントパネル３６の下端マージン１３４はチャネル部材１２４の外側表面を包んでいる。ナットを備えたボルト１３６は対応するブラケット１２８のそれぞれの水平脚部１３０、ベントパネル３６のマージン１３４、及びチャネル部材の湾曲部を貫通し、各アセンブリ１２６をチャネル部材１２４に確実に固定する。
【００２６】
各ブラケット１２８の垂直脚部１３２は、アセンブリ１２６の外側タブ保持部材１４２を含む外側タブ止め具１４０を通す開口１３８を有する。部材１４２は中央の、内側に開いた、ねじ山付き通路１４６、環状の外側に突出した中央フランジ部１４８、及び最も内側に位置する分岐部１５０を有する細長い、横断面が六角形の形状をした本体１４４を有する。開口１３８は内側に向いた多数の突起を備え、それがその間に、タブ保持部材１４２の本体１４４の隅角と相補的に係合する形状とした切欠きを画成している。本体１４４の隅角と開口１３８の切欠きを画成している突起との係合により、保持部材１４２の、対応する取付けブラケット１２８に対する回転を防止する。
【００２７】
ベント支持枠３２の下部脚部８６はタブ及びばねアセンブリ１２６の各々に対して、断面が八角形の開口１５２を有し、アセンブリ１２６に対応する数の開口１５２が等間隔に配置されている。各開口１５２は分岐本体１５６を備えた内側タブ保持部材１５４を受ける。外側に突出する環状フランジ部１５８は中央部１６０の八角形形状の外側にある。タブ保持部材１５４はそれぞれの開口１５２が受け、中央部１６０が開口１５２の各面と相補的に係合する。タブ保持部材１５４を各開口１５２に設置すると、タブ保持部材１５４は中央部１６０の隅角が開口１５２の切欠き部分と係止して回転が制限される。
【００２８】
区分１５０の軸方向に延在するスロット１６２及びタブ保持部材１５４の軸方向に延在するスロット１６４は相互に位置あわせされ、断裂タブ構成要素１６６を受け止める。例えば図８Ｂからわかるように、各タブ構成要素１６６は２つの対向する端部１６８と１７０を有し、これらは端部１６８と１７０より幅の狭いくびれ部１７２で隔てられている。タブ構成要素１６６の端部１６８はタブ保持部材１４２のスロット１６２が離脱可能に受け止め、一方タブ構成要素１６６の各端部１７０はタブ保持部材１５４のスロット１６４が離脱可能に受け止めている。ボルト１７４はタブ保持部材１４２の、そのために設けた、位置あわせされた開口を通って、及び各タブ構成要素１６６の端部１６８の開口１７６を通って延在する。同様に、ボルト１７８はタブ保持部材１５４の分岐部１５６の、位置あわせされた開口を通って、及び端部１７０の開口１８０を通って延在する。これにより、ボルト１７４と１７８はタブ構成要素１６６をタブ保持部材１４２と１５４とに離脱可能に連結する。
【００２９】
各タブ構成要素１６６を保持部材１４２と保持部材１５４とに連結し、本体１４４が開口１３８に挿入されると、コイルばね１８２が各取付けブラケット１２８の脚部１３２に係止する配置で部材１４２の本体１４４にかぶせられる。コイルばね１８２の外側縁部に掛けた座金１８４は部材１４２の本体１４４の開口１４６にねじ込まれるボルト１８６により位置が固定される。各ボルト１８６は各々のばね１８２を或る程度まで圧縮した状態で保持する。ベント支持枠３２の下部脚部８６の下に位置するタブ保持部材１５４の環状フランジ部１５８はコイルばね１８２の弾力に抵抗する。図８Ａから、タブ保持部材１４２の中央フランジ部１４８は各アセンブリ１２６の取付けブラケット１２８の脚部１３２の底面から離間した位置に保持されていることがわかる。しかし、後述するように、タブ構成要素１６６が断裂するとタブ保持部材１４２が解除されて上方の、図１０Ａに示す位置に移動し、中央フランジ部１４８が各取付けブラケット１２８の脚部１３０の下面に係止する。
【００３０】
ベントパネル３６は本発明の好ましい実施形態においてはベントパネル支持構造３８に担持されているが、図示の通り矩形形状を有し、支持構造３８内に収まる中央部１９４を有する。図３及び図４に最も明確に示されているように、パネル３６の中央部１９４は外側方向に張り出ていて、張り出しの移行領域は図中２４８で示されている。既にのべたように、ベントパネル３６の下端マージン１３４は支持構造３８の、上方に向いたチャネル１２４を部分的に包み、ベントパネル３６の下端リップがチャネル１２４の最も外側の端部の上に折り返している。同様に、ベントパネル３６の側方マージン１９６が管状部材１２０の外側を包み、ベントパネル３６の側方マージン１９８は管状部材１２２の外側を包んでいる。ベントパネル３６のマージン１９６及び１９８も管状部材１２０及び１２２の最も外側の最上端部上に再度折り返されている。図８に最も明確に示されているように、ベントパネル３６のマージン１９６及び１９８は管状部材１２０及び１２２の斜角をほどこした上端部に合わせて斜角が施されている。
【００３１】
図２、４、５及び８に示したようにベントパネル３６の上端マージン２００は上方に曲げられ、最も外側の縁部２０２は折り返されてベントパネル３６の区分１９４の内部に向けられている。ベントパネル３６の、外側に突出した上端マージン２００はプレート９６により支持されている。ベントパネル３６の上端マージン２００近傍の、ベントパネル３６の頂部に亘る細長い帯板２０４には一連の開口２０６（図２）が帯板２０４の長手方向に沿って設けられ、外側に突出した板状部材９６に固定される垂直脚部８８にネジ止めされる固定具２０８を受ける。
【００３２】
ベントパネル３６の上端面状端部２１０はベントパネル３６の頂部に亘って、パネル折曲脆弱線２１４となる間隔を置いた、細長い、整列した一連のスリット２１２を有する。ベントパネル３６が開くときに、スリット２１６の、隣接する、離間した端部間で部材が断裂するのを防ぐため、各スリット２１２の両端は円形の小開口２１６を有することが好ましい。
【００３３】
ベント支持部３０は２対の部片２１８及び２２０を上端チャネル４８の外側表面に備え、各隣接する部片対はそれぞれのヒンジバレル１０６及び１０８が受けるヒンジピン２２２を有する。したがって、ベント支持枠３２はヒンジピン２２２の位置あわせされた軸を中心に揺動可能となっている。
【００３４】
２つの再閉機構４０及び４０’が爆発ベント装置２０の頂部に、ベント支持部３０及びベント支持枠３２の両側に設けられている。再閉機構４０及び４０’はそれぞれパネル６０と側方パネル５６及び５８との融合領域で上端パネル６０の内側表面に固定された脚部を有する角ブラケット２２４を含む。各ブラケット２２４は一対のピン支持部片２２６を有する。再閉機構４０及び４０’は同一の構造を有する。再閉機構４０及び４０’の各々は三角形の再閉バー支持部２２８を含む。各バー支持部２２８の内側はブラケット２２４上の対応する対の部片２２６が担持するピボットピンを受ける開口を有する。三角形の支持部２２８の各々の外側頂点部はベント支持枠３２の全幅に亘る細長い横棒２３０を担持し、横棒２３０の外側端部にはローラ２３１が配置されている。
上端プレート９６から離間した側部バー９２及び９４の外側表面に固定された２つの対向する、水平に位置あわせされた三角形のブラケット２３２及び２３４が流体駆動シリンダアセンブリ２３６及び２３８の一端の固定部となっている。各アセンブリ２３６及び２３８は対応する支持ブラケット２３２及び２３４に軸着されたシリンダ２４０と、それぞれの三角形の再閉支持部２２８の上端頂点部に軸着されたピストンロッド２４２とを有する。ピストンロッド２４２が再閉部４０及び４０’の各シリンダ２４０に格納されると、再閉支持部２２８が円弧状に回動してバー２３０をベント支持枠３２に担持されたベントパネル３６の近傍まで動かす。
【００３５】
装置の作動
断裂タブ構成要素１６６は爆発ベント装置２０の特定のベント用途の破裂仕様を満たすように製造される。そのため、その材料は特定の金属の、及び所定の厚さの個々のタブ１６６を製造するべく選択され、またタブはくびれ部１７２を有して製造され、各タブ１６６のくびれ部１７２は所定の力が加わると断裂する所定の厚さを有する。これらのパラメータは、各爆発ベント装置２０のための所定数のタブ１６６が所定の値でまとまって断裂するように相互に関連付けられている。
【００３６】
同様に、各爆発ベント装置２０の所定の爆発保護仕様での構築において、ボルト１８６には、すべてのスプリング１８２の圧縮に対する集合的な抵抗が、ベントパネル３６を開いて通気を行なうためにベントパネル３６の中央部１９４に付加されるべき力を制御するような所定の数値までのトルクをかける。
【００３７】
特定の用途に構成された爆発ベント装置２０は次に所定の超過圧力から保護されるべき領域を蓋う位置にボルト止めされる。一般的に、装置２０は図８に示すように、再閉機構４０が装置の頂部側に位置し、タブ構成要素及びスプリングアセンブリ１２６は装置の底部に位置するように、垂直に位置決めされる。一例として図示した装置２０の実施形態において、ベント装置２０は導管２２に連絡するものとして示されている。しかし、多くの場合、装置２０はバッグハウス、フィルター設備、乾燥機、貯蔵タンク、処理器、又は、爆発若しくは鎮圧できない火災から起こる超過圧力からの保護を必要とするその他の機器の壁面の垂直な開口を蓋う位置に垂直な位置で取り付けられる。
【００３８】
爆発ベント装置２０の待機位置を一例として図１及び８に示す。ベントパネル３６の外周はタブ保持部材１４２とタブ保持部材１５４との間に閉じ込められたタブ構成要素１６６に付加されるスプリング１８２の圧力によりガスケット３４の下部脚部２４４と気密に係合した状態に維持されているが、部材１５４のフランジ部１５８はベント支持枠３２の下部脚部８６の下面側に係止している。図２及び８ではバー２３０を担持する再閉機構４０及び４０’は格納位置にある。
【００３９】
タブ保持部材１４２の各区分１４４の長手方向に沿ったスプリング１８２のすべてを、ベントパネル支持構造３８がヒンジバレル１０６及び１０８の軸を中心に図９に示したベントパネル３６の部分的に開閉した位置まで回動可能な程度まで加圧するのに十分な所定の強度の超過圧力が発生した場合、ベントパネル３６の下面側とベント支持枠３２のパネル８２により担持されるガスケット３４の上端脚部３４ｄとの間に空隙が生じ、ベントパネル３６の中央部１９４の下面側に働く超過圧力が解除されるが、すべてがベントパネル３６の破裂なしに行なわれる。超過圧力が解除されると直ぐに、ベントパネルはスプリング１８２のばね力に押され、図８に示す位置まで再閉する。したがって、ベント装置２０の全開に至る超過圧力より低い所定の超過圧力は解除することができることがわかる。さらに、この超過圧力が解除されると、ベント装置２０は直ちに閉じ、超過圧力保護状態に戻る。その結果、ベントパネル３６の即座の閉鎖により、爆発を再度惹起し得るまたは火災条件をつくり得る、被保護領域への空気の逆気流が防止される。
【００４０】
一方、所定の強度の超過圧力がベント装置２０の下流側で発生した場合は、ベントパネル３６を開くのに要求される圧力は図１０に示すすべての断裂タブ構成要素１６６のくびれ部１７２の断裂に要求される集合的な所定の圧力の関数となる。すべての断裂タブ構成要素１６６が断裂すると、ベントパネル支持構造３８が、間隔を置いて配したスリット２１２により画成されるベントパネル３６の中央部１９４の線２１４を中心に曲がり始める。ベントパネル３６を曲げるために、ヒンジ構造ではなく脆弱線を用いることにより、特に装置２０が、多くの場合そうであるように、様々な気候的条件下に長期間晒される場合、ヒンジが詰まることに起因する動作不良の可能性がなくなる。
【００４１】
この高超過圧力作動シークエンスにおいて、アセンブリ１２６のタブ保持部材１４２はスプリング１８２の力により外側に移動して、図１０、１０Ａ、及び１０Ｂに示すように部材１４２の中央フランジ部１４８がブラケット１２８の各脚部１３０の下面に係止する。ベント装置２０の開放動作時の、ベントパネル３６を担持するベントパネル支持構造３８の連続した動きを図１１に示し、その結果全開となった位置を図１２に示す。これにより超過圧力は完全に発散される。特筆すべきは、純粋な伸張負荷がすべてのタブ構成要素１６６に対してかかるが、せん断応力がタブに全く付加されないことであり、したがってパネルは開放動作時にねじれない上に、ベントパネルは所定の超過圧力下で開放されてその開放位置まで移動する。
【００４２】
ベントパネル３６を担持するベントパネル支持構造は再閉機構４０及び４０’を選択的に駆動してその閉じた位置に戻るようにしてもよい。ピストンロッド２４２を格納する方向にアセンブリ２３８のシリンダ２４０に油圧又は空気圧をかける場合は、図１３に示すように三角形の支持部２２８をその待機位置から時計方向に回転させ、ローラ２３１及び横棒２３０をベントパネル支持構造３８の各管状部材２０及び２２と係合させる。ローラ２３１は構造３８の閉鎖動作の際、各部材１２０及び１２２の上側表面を走行する。ピストンロッド２４２を各シリンダ２４０に連続的に格納することで横棒２３０がベントパネル支持構造３８をその閉じた位置に戻し、ベントパネル３６の外周はガスケット３４の上端脚部２４６と係合する。機構４０及び４０’の動作は、流体シリンダアセンブリ２３８の駆動をＰＬＣやＥＰＣで制御し、ベントパネル３６の全開により圧力が除去されたことを感知する磁気式スイッチ、誘導装置または断裂片のような断裂表示器を設けて自動的に行ってもよい。ベントパネル３６を好ましくは約５〜３０秒以内、最も好ましくは約５秒以内で急速に閉鎖することにより、二次爆発又は鎮圧できない火災の再発を惹起しかねない、被保護領域への空気の逆流を防止することができる。または、ベントパネル３６をその閉じた位置に戻すことの自動制御が必要とは見なされない場合、そのような駆動の開始を手動で制御するようにしてもよい。爆発ベント装置２０は各タブ構成要素１６６を置換して、その元の超過圧力保護状態に戻すことができる。
【００４３】
図１７及び１８に示す別のベント装置２５０においては、ベントパネル３６を担持するベントパネル支持構造３８を再閉するために、流体駆動シリンダアセンブリ２３８の代わりに２つのねじりばねアセンブリ２５２及び２５４が設けられている。アセンブリ２５２及び２５４の各々は、それぞれの側面バー９２及び９４に固定されそこから内側に突き出る片持ちピン２５６を含む。各スプリング２５２及び２５４の、外側に突出する端部脚部２５８は板状部材９６の下になり、一方反対側の、各スプリング２５２及び２５４の、内側に突出するＬ字型脚部２６０はベントパネル支持構造３８の各管状側面部材１２０及び１２２の上にある。上記のように、各タブ構成要素１６６が断裂してベントパネル支持構造３８及びベントパネル３６が開くと、ねじりばね２５２及び２５４の脚部２６０が側面部材１２０及び１２２と共に回転し、各ねじりばねの張力が増大する。排出排気口２６の超過圧力状態が除去されると、ねじりばね２５２及び２５４の付勢によりベントパネル支持構造３８がその完全に閉じた位置まで迅速に閉じる。
【００４４】
図１９及び２０に示す別のベント装置２６２においては、シリンダアセンブリ２３８は２つの弾性バンドユニット２６４及び２６６に置き換わっている。各ユニット２６４及び２６６はゴム、合成ゴム、又はその他の弾性体でできた、弾性バンド２６８を含む。各バンド２６８の対峙する端部に固定されたはめ輪２７０はねじ山を切った延長部２７２を有し、それがベント支持枠３２の各側方脚部８２及び８４を通っている。対応する脚部８２及び８４の反対側のナット２７４及び２７６はバンド２６８のそれぞれの端部を脚部８２及び８４に固定している。図２０からバンド２６８が管状の側面部材１２０及び１２２の上側表面上を通過し、その上に載っていることがわかる。２つのＴ字型バンド保持部材２７８及び２８０はベントパネル支持構造３８のピボット軸よりいくぶんスプリングアセンブリ１２６寄りに配置されて、各側面部材１２０及び１２２上に備えられている。部材２７８及び２８０はベントパネル支持構造３８の開放動作時にバンド２６８をスプリングアセンブリ１２６の方向にずれるのを抑制する。排気口２６において超過圧力状態が除去されると、またバンド２６８が伸張する結果、バンドが協働してベントパネル支持構造３８を直ちに再閉する。一方のバンドがベント装置２０の駆動の最中に動作しなかった場合に備えて、２つのバンド２６８を設けてベントが圧力除去時に確実に閉じるようにすることが好ましい。
【００４５】
爆発ベント装置２０の別の特徴はその裏側にある被保護領域の検査のためにユニットを開けることができることである。これはスタッド１１８上のナット１１９をはずし、取っ手１１４を外側方向に引くことで達成され、これによりベントパネルを担持するベント支持枠はヒンジバレル１０６及び１０８の軸を中心に図１６に示す開放位置まで回動することができ、ベント装置２０の下流側にある領域の目視検査が可能となる。また、ベントパネル３６の中央部１９４が張り出すことにより、中央部１９４はベントパネル３６が変形することなく装置２０の裏側の被保護領域の相当の真空状態に耐えることができる。また、ベントパネル３６の中央部１９４が張り出すことは、被保護領域における正と負の値の間での圧力反復、正の値の反復、及び／又は負の圧力の反復の結果としての、反転または破裂による中央部１９４の動作不良の防止にも寄与する。
【００４６】
ベントパネル３６の全体の寸法は爆発ベント装置２０の特定の商業的な用途に依る。ベントパネル３６は例えば２００ｍｍ×２００ｍｍから約１１１０ｍｍ×１１１０ｍｍまでの大きさをとり得る。通常はベントパネルは５６６ｍｍ×９００ｍｍの大きさでよい。ベントパネル３６を製作する板状材料は厚さが約０．２５ｍｍから約３ｍｍとすることができ、好ましい厚さは１．５ｍｍである。装置２０を各種材料から製作し、１００ミリバールという典型的な超過圧力で図１２に示すように全開するような構成とした場合、個々のタブ構成要素１２６が断裂することなく、全開超過圧力の約３０％〜約９０％、好ましくは約３０％〜約４０％の圧力下でベントパネル３６を担持するベント支持枠３２がスプリング１８２の圧力に抗して開くことが好ましい。
【００４７】
タブ構成要素１６６は約１ｍｍ〜約２ｍｍの厚さのステンレススチール材から製作するのが好ましく、２ｍｍがより好ましい。２ｍｍの厚さを有するタブ構成要素１６６の場合、細いくびれ部１７２は約１ｍｍの幅とすることが好ましい。１ｍｍの厚さの板状部材をタブ構成要素１６６の製作に用いる場合、細いくびれ部１７２は約２ｍｍの幅とするのが好ましい。タブ構成要素１６６は特に耐食性を向上させたい場合、例えばインコネル、ハスタロイ、インコロイ、モネル、チタン、パラジウム、金、及びこれらに類似の金属などの温度非依存性金属を含むステンレススチール以外の材料で製作してもよいがこれらに限定するものではない。また、タブ構成要素１６６がベント装置の全体の構成に占める割合は極めて僅かであるため、装置２０には貴金属を用いることも可能である。
【００４８】
１０００ｍｍ×１０００ｍｍの大きさで、１００ミリバールで全開するベントパネル３６を有し、部分的な開放が全開圧力の３０％〜４０％である装置２０の実施形態においては、長さが約６７．５ｍｍで直径が２８．５ｍｍのスプリング１８２を用いることができ、スプリング１８２を製作するための棒材は４．５ｍｍの直径を有する。これらの、具体例としてのスプリング１８２の圧縮に対する抵抗値は約３２．８Ｎ／ｍｍであるのが好ましい。ベントパネル３６の部分的開放のための３０〜４０ミリバールという仕様を満足するには、各スプリング１８２は約１Ｎ・ｍの力で予め張力をかけておくのが好ましい。
【００４９】
本再閉可能爆発ベント装置２０はいくつもの重要な特徴と独自の改良を有するものであり、それらは以下を含む：
・断裂タブ構成要素１６６には極めて抑制された、予測可能な破裂圧力となる純粋な張力が負荷されている。特定のタブ構成要素１６６設計に対して、従来の方法で行なわれる標準的なパネル破裂試験に代え、材料の種類、金属の厚さ、該当する場合は脆弱刻み目線又はスリット線の形状、並びにベントパネルの形状及び寸法に基づき特定の破裂型ベントの破裂値を特定する張力試験を行うことができる。既知のロットの板金から抽出した試料タブの張力試験から得られた試験データを用いてタブ製造の用意をすることができ、そのロットから所定数のタブを試験する必要はない。
・ばね、特にマルチスプリングをパネルの部分的開放の制御に用いることで、また、その場合、それは各タブ構成要素が断裂し得る前に縮む必要があるが、タブ構成要素及びタブ構成要素のための取り付け構造等の部品間の製造許容誤差を最小限に抑えることができる。
・また本発明の装置は、機器が垂直ではなく水平に設置されている場合に、人が機器の上を歩行する際、中に落下してしまうことを防止することができる。
・爆発ベント装置２０には死角又はデッドスペースがなく、またガスケット３４は一体構造であるため、無菌用途のためのＣＩＰ（クリーン-イン-プレイス；定置洗浄）基準を満足するアセンブリを提供する。
・装置２０の可動部位は質量が小さく、したがってPred（減圧）も小さい。爆発ベントが開くとき、ベントパネル３６のスリット２１２が形成する折り曲げ線２１４の脆弱性が制御されたヒンジ点を構成し、ベントパネル３６の中央部１９４の変形を抑え、機構４０、４０’のような空気圧又は油圧駆動装置による再閉が更に容易となる。ベント装置２０を直立の位置で設置すると、ベントパネル支持構造３８はベントパネル３６とともに部分的に重力で閉じることができる。
・爆発の後は、概して従来の爆発ベントは極度に変形するか、または破裂することさえあり、開いた状態のままとなる。これにより、酸素を含む空気が継続して供給され、再燃または二次爆発を惹起する。爆発ベント装置２０が速やかに再閉し、またガスケット３４及びレール７０間が再度密封されることにより、酸素／空気の被保護領域への侵入を防ぎ、火災の継続又は二次爆発の発生を著しく制限することができる。
・可動部位は限られているので、装置の信頼性が向上する。
・保護されたプロセス及びベント装置の状態は目視で容易に検査することができる。
・爆発ベント装置２０は完全真空に対して耐性を有する。
・装置２０は組み立てが容易でオペレータに依存しない。
・装置は稼働率が高く、超過圧力弁と同様に機能する。
・開放圧力はプロセス温度及び媒質からは独立して確保される。
・モジュール設計であるため、製造者は特定の動作仕様向けに製作された断裂タブ構成要素以外の部品すべてを在庫保管することができる。
・Ｕ字形状の一体型ガスケットを設けることにより、特にレール７０とガスケット３４の脚部３４ａとによる連続した、とぎれのない外縁シールにより、装置が長期間駆動されない待機状態にあっても、ガスケットによる気密を実質的に漏れのないものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】完全に閉じた状態にある本発明の全開型再閉爆発ベント装置の斜視図である。
【図２】図１に示すアセンブリを構成する構成要素を示す分解斜視図である。
【図３】図１に示す閉じた状態にあるアセンブリの正面図である。
【図４】図３において矢印の方向すなわち上方に見た４−４線水平断面図である。
【図５】図３においてスリットにより形成されるベントパネルの屈曲線を通る、図において上方に見た水平断面図である。
【図６】タブ構成要素を載せた部材を含む断裂タブ構造及び関連するばねアセンブリの拡大部分分解図である。
【図７】図３に示すベントパネルの左上方の隅角の部分拡大側面図であり、スリットの、間隔を置いた屈曲線をより詳細に示している。
【図８】図３の矢印の方向に見た８−８線垂直断面図である。
【図８Ａ】図３に示すばねアセンブリのひとつとタブ構成要素構造の拡大部分垂直断面図である。
【図８Ｂ】図８Ａの矢印の方向に見た８Ｂ−８Ｂ線拡大部分断面図である。
【図９】個々のばねが圧縮された状態にあり、ベントパネルがその部分的に開いた圧力除去位置で示されていること以外は図８の断面図と同様の垂直断面図である。
【図９Ａ】ばねアセンブリのひとつとタブ構成要素構造の拡大部分垂直断面図であり、ばねが圧縮された状態にあり、ベントパネルは圧力除去のため部分的に開いている。
【図９Ｂ】図９Ａに示すばねアセンブリとタブ構成要素構造の図９Ａにおいて矢印の方向に見た９Ｂ−９Ｂ線断面図である。
【図１０】図８及び９と同様の垂直断面図であり、タブ構成要素のすべてが断裂した直後に、ベントパネルが開き始めたときのベントパネルの位置を示している。
【図１０Ａ】タブ構成要素の断裂直後にパネルが開きかけたときのばねアセンブリのひとつとタブ構成要素構造の拡大部分断面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａの矢印の方向に見た１０Ｂ−１０Ｂ線拡大部分断面図である。
【図１１】図８と同様のベントアセンブリの垂直断面図であるが、ベントパネルをその全開位置への移動における中間の位置で示している。
【図１２】図１１と同様の垂直断面図であるが、全開位置にあるベントパネルを示している。
【図１３】図１２と同様の垂直断面図であるが、ベントパネルの再閉動作における或る位置でのベントパネルを示している。
【図１４】図１３と同様の垂直断面図であるが、流体駆動ベント再閉機構と部分的に再閉されたベントパネルとの最初の接触を示している。
【図１５】タブ構成要素が断裂状態にあり、また流体再閉器がベントパネルをその閉じた位置に移動させた後、流体再閉器が伸張している状態にある、再閉されたベントパネルの垂直断面図である。
【図１６】移動可能なベントパネルアセンブリが被保護領域の検査のため、手動で開かれた状態にあるベントパネルの垂直断面図である。
【図１７】ベントパネルを再閉するための別の構造としての、ベント支持フレームにより担持され、かつベントパネル支持構造に作動可能に接続されたねじりばねを有する全開型再閉爆発ベント装置の正面平面図である。
【図１８】図１７の矢印の方向に見た略１８−１８線に沿う部分垂直断面図である。
【図１９】ベントパネルを再閉するための別の構造としての、ベント支持フレームに固定され、ベントパネル支持構造を包む一対の弾性バンドを有する全開型再閉爆発ベント装置の側面図であるが、各弾性バンドをベント支持枠に固定するはめ輪をより明確に示すためにベント支持ユニットの側方パネルが除去され、構造が分解されている。
【図２０】図１９の矢印の方向に見た略２０−２０線に沿う垂直断面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超過圧力状態から保護すべき領域の排気口を蓋う位置に配置され、排気口と位置あわせされたベント開口を形成するベント支持ユニットと、
排気口を塞ぐ閉じた位置で、移動可能に前記ユニットに取り付けられ、前記閉じた位置から、開いた超過圧力除去位置まで移動可能なベントパネルと、
ユニット上にあり、ベントパネルに接続された、通常はベントパネルをその閉じた位置に維持する構造と、を含み、
前記構造がベントパネルに対するある強度の超過圧力の付加によりベントパネルを第一の移動として前記閉じた位置から第一の開いた超過除去位置まで移動させるよう作動し、かつパネルをベントパネルに対する、前記ある強度の圧力より高い第二の強度の超過圧力の付加により、前記第一の移動より大きい第二の移動として第二の開いた超過圧力除去位置まで移動させる、爆発ベント装置。
【請求項２】
ベントパネルに対して前記ある強度の圧力の超過圧力が付加されると、前記パネルが前記閉じた位置から第一の部分的に開いた超過圧力除去位置まで、またベントパネルに対して前記第二の強度の圧力の超過圧力が付加されると前記閉じた位置から第二の全開した超過圧力除去位置まで、移動可能な請求項１に記載の爆発ベント装置。
【請求項３】
前記ある強度の圧力がベントパネルに付加されたとき、前記ベントパネルが破裂に耐えるように構成されている請求項１に記載の爆発ベント装置。
【請求項４】
前記第二の強度の圧力がベントパネルに付加されたとき、前記ベントパネルが破裂に耐えるように構成された請求項１に記載の爆発ベント装置。
【請求項５】
前記第一及び前記第二の強度の圧力が除去されると前記ベントパネルがその閉じた位置に戻り前記排気口を塞ぐように作動することができる請求項１に記載の爆発ベント装置。
【請求項６】
通常はベントパネルをその閉じた位置に維持する前記構造が、超過圧力がベントパネルに加わると張力がタブ構成要素に加わるような向きで配置されている少なくともひとつの断裂可能なタブ構成要素を含み、前記タブ構成要素は断裂に耐え、前記第一の強度の圧力がベントパネルに付加されたとき、前記第一の移動としてベントパネルが前記第一の開いた超過圧力除去位置まで動き、前記少なくともひとつのタブは前記第二の強度の圧力がベントパネルに付加されたとき断裂し、前記第二の移動としてベントパネルが前記第二の開いた超過圧力除去位置まで動くことを可能とする請求項１に記載の爆発ベント装置。
【請求項７】
ベントパネルがその前記開いた第二の位置まで移動できるようにまとまって断裂する、間隔を置いて配置した横方向に位置あわせされた、複数のタブ構成要素が設けられた請求項６に記載の爆発ベント装置。
【請求項８】
前記タブ構成要素の各々が２つの端部とその端部の間にある中央部を有し、前記中央部はタブ構成要素の端部の幅より狭い幅のくびれ部を画成する請求項７に記載の爆発ベント装置。
【請求項９】
前記タブ構成要素が対向する側方マージンと、各側方マージンから内側方向に延在するノッチとを有し、前記ノッチはタブ構成要素の側方マージンの横方向に位置あわせされていて、かつタブ構成要素のくびれ部を画成するよう作動する請求項８に記載の爆発ベント装置。
【請求項１０】
各タブ構成要素とベントパネルとの間に配置され、前記ある強度の圧力がベントパネルに付加されるまでベントパネルが前記第一の移動工程として移動するのを防止するのに十分な圧縮力を集合的にベントパネルに付勢する弾性部材が設けられた請求項７に記載の爆発ベント装置。
【請求項１１】
前記第二の移動としてベントパネルが移動した後にベントパネルをその閉じた位置に戻し、前記第二の強度の圧力の超過圧力を除去するための、ベントパネルと作動可能に連動した戻り構造が設けられた請求項１に記載の爆発ベント装置。
【請求項１２】
前記戻り構造が、超過圧力状態下でベントパネルが開いた後にベントパネルを再閉するための流体圧力により駆動される装置を含む請求項１１に記載の爆発ベント装置。
【請求項１３】
前記流体圧力により駆動される装置が、ベントパネルが所定量だけ開いて初めて、圧力により駆動される装置を駆動し、次いで圧力除去時にベントパネルをその閉じた位置に戻す構成要素を有するロストモーション機構を含む請求項１２に記載の爆発ベント装置。
【請求項１４】
前記戻し構造がねじりばねを備え、それが圧力除去時にベントパネルをその閉じた位置に戻すよう作動可能な請求項１１に記載の爆発ベント装置。
【請求項１５】
前記戻し構造が弾性バンドユニット構造を含み、それが圧力除去時にベントパネルをその閉じた位置に戻すよう作動可能な請求項１１に記載の爆発ベント装置。
【請求項１６】
前記ベントパネルを担持し支持ユニットに軸着されたフレームと、フレームを支持ユニットに固定する解除可能な接続部とを備え、前記フレームとベントパネルはその下に位置する排気口の検査を可能にする位置まで回動自在である請求項１に記載の爆発ベント装置。
【請求項１７】
前記ベントパネルが閉じた位置から前記開いた超過圧力除去位置まで移動するときの、脆弱線に沿ったベントパネルの屈折動作のための、前記構造から遠い一本の線を画成し、ベントパネルに沿った脆弱線を示す一連のスリットを備えた請求項１に記載の爆発ベント装置。
【請求項１８】
ベントパネルが中央の張り出した部分を有する請求項１に記載の爆発ベント装置。
【請求項１９】
超過圧力から保護されるべき領域の排気口を蓋う位置に配置され、排気口と位置あわせされたベント開口を画成するベント支持ユニットと、
排気口を塞ぐ閉じた位置で前記ユニットに軸着され、前記閉じた位置から開いた超過圧力除去位置まで回動自在であるベントパネルと、
ユニット上にあり、ベントパネルに接続され、ベントパネルをその閉じた位置に維持する構造と、を含み、
前記構造がベントパネルに対する超過圧力の付加時、ベントパネルの破裂なしに、前記閉じた位置から開いた超過圧力除去位置までの充分な移動により、前記構造がベントパネルの回動を可能とするように作動することができ、さらに前記超過圧力状態が除去されると、前記ベントパネルがその閉じた位置に戻り、前記排気口を塞ぐように作動することができる爆発ベント装置。
【請求項２０】
前記構造が、通常はベントパネルをその閉じた位置に維持する、少なくともひとつのタブ構成要素を含み、前記タブ構成要素は超過圧力がベントパネルに加わると張力がタブ構成要素に付加されるような向きで配置されていて、前記所定の強度の超過圧力がベントパネルに付加されたとき前記タブ構成要素が断裂し、ベントパネルが移動により超過圧力状態を除去する前記開いた位置まで動くことを可能にする請求項１９に記載の爆発ベント装置。
【請求項２１】
前記タブ構成要素が少なくとも２つの区分を有するタブを含み、前記区分の一方が他方の区分より幅が狭い請求項２０に記載の爆発ベント装置。
【請求項２２】
タブ構成要素のすべてが断裂するのに必要な、ベントパネルに付加される超過圧力の強度を制御できるようにタブ構成要素の前記一方の区分の幅が変更可能である請求項２１に記載の爆発ベント装置。
【請求項２３】
前記タブ構成要素構成要素が２つの端部区分と中間区分とを有するタブを含み、中間区分が端部区分より幅が狭い請求項２０に記載の爆発ベント装置。
【請求項２４】
間隔を置いて配置され横方向に位置あわせされ、まとまって断裂し、ベントパネルがその前記第二の開いた位置まで移動することを可能にする複数のタブ構成要素を備えた請求項２０に記載の爆発ベント装置。
【請求項２５】
各タブ構成要素とベントパネルとの間に配置され、前記所定の強度の圧力の超過圧力がベントパネルに付加されるまで、ベントパネルが移動により前記開いた位置まで移動するのを防止するのに十分な所定の圧縮力をまとまってベントパネルに付加する弾性部材を備えた請求項２４に記載の爆発ベント装置。
【請求項２６】
前記弾性部材の各々が各タブ構成要素とベントパネルとの間に配置されたばねを含み、ベントパネルが開く前にベントパネルに付加されねばならない超過圧力の量を制御するように前記ばねの圧縮力が調節可能である請求項２５に記載の爆発ベント装置。
【請求項２７】
ベントパネルのその前記開いた超過圧力除去位置への移動の後、ベントパネルをその閉じた位置に戻すための、ベントパネルと係合可能な機構を備えた請求項１９に記載の爆発ベント装置。
【請求項２８】
閉じた位置にあるベントパネルの周囲を密封するガスケットを備えた請求項１９に記載の爆発ベント装置。
【請求項２９】
前記ガスケットがＵ字型の断面形状を有する請求項２８に記載の爆発ベント装置。
【請求項３０】
ベントパネルの一つのマージンを支持ユニットに接続するヒンジを備え、ベントパネルの円弧状の手動回動が可能で、排気口とその下流側の領域の目視検査が可能な請求項１９に記載の爆発ベント装置。
【請求項３１】
超過圧力状態から保護すべき領域の排気口を蓋う位置に配置され、排気口と位置あわせされたベント開口を形成するベント支持ユニットと、
排気口を塞ぐ閉じた位置において回動可能に前記ユニットに取り付けられ、前記閉じた位置から、開いた超過圧力除去位置まで回動可能なベントパネルと、
ベントパネルと支持ユニットとの間に接続されていて、所定の強度の超過圧力が排気口を通じてベントパネルに付加されるまでベントパネルをその閉じた位置に維持する断裂可能なタブ構造とを含み、
前記タブ構造は超過圧力が排気口を通してベントパネルに加わると張力がタブ構成要素に加わるような向きで配置され、前記タブ構造はタブ構造が断裂し、それによりベントパネルの開いた超過圧力除去位置への移動を可能にするのに充分な強度の超過圧力がベントパネルに付与されるまで張力に抗う爆発ベント装置。
【請求項１】
超過圧力状態から保護すべき領域の排気口を蓋う位置に配置され、排気口と位置あわせされたベント開口を形成するベント支持ユニットと、
排気口を塞ぐ閉じた位置で、移動可能に前記ユニットに取り付けられ、前記閉じた位置から、開いた超過圧力除去位置まで移動可能なベントパネルと、
ユニット上にあり、ベントパネルに接続された、通常はベントパネルをその閉じた位置に維持する構造と、を含み、
前記構造がベントパネルに対するある強度の超過圧力の付加によりベントパネルを第一の移動として前記閉じた位置から第一の開いた超過除去位置まで移動させるよう作動し、かつパネルをベントパネルに対する、前記ある強度の圧力より高い第二の強度の超過圧力の付加により、前記第一の移動より大きい第二の移動として第二の開いた超過圧力除去位置まで移動させる、爆発ベント装置。
【請求項２】
ベントパネルに対して前記ある強度の圧力の超過圧力が付加されると、前記パネルが前記閉じた位置から第一の部分的に開いた超過圧力除去位置まで、またベントパネルに対して前記第二の強度の圧力の超過圧力が付加されると前記閉じた位置から第二の全開した超過圧力除去位置まで、移動可能な請求項１に記載の爆発ベント装置。
【請求項３】
前記ある強度の圧力がベントパネルに付加されたとき、前記ベントパネルが破裂に耐えるように構成されている請求項１に記載の爆発ベント装置。
【請求項４】
前記第二の強度の圧力がベントパネルに付加されたとき、前記ベントパネルが破裂に耐えるように構成された請求項１に記載の爆発ベント装置。
【請求項５】
前記第一及び前記第二の強度の圧力が除去されると前記ベントパネルがその閉じた位置に戻り前記排気口を塞ぐように作動することができる請求項１に記載の爆発ベント装置。
【請求項６】
通常はベントパネルをその閉じた位置に維持する前記構造が、超過圧力がベントパネルに加わると張力がタブ構成要素に加わるような向きで配置されている少なくともひとつの断裂可能なタブ構成要素を含み、前記タブ構成要素は断裂に耐え、前記第一の強度の圧力がベントパネルに付加されたとき、前記第一の移動としてベントパネルが前記第一の開いた超過圧力除去位置まで動き、前記少なくともひとつのタブは前記第二の強度の圧力がベントパネルに付加されたとき断裂し、前記第二の移動としてベントパネルが前記第二の開いた超過圧力除去位置まで動くことを可能とする請求項１に記載の爆発ベント装置。
【請求項７】
ベントパネルがその前記開いた第二の位置まで移動できるようにまとまって断裂する、間隔を置いて配置した横方向に位置あわせされた、複数のタブ構成要素が設けられた請求項６に記載の爆発ベント装置。
【請求項８】
前記タブ構成要素の各々が２つの端部とその端部の間にある中央部を有し、前記中央部はタブ構成要素の端部の幅より狭い幅のくびれ部を画成する請求項７に記載の爆発ベント装置。
【請求項９】
前記タブ構成要素が対向する側方マージンと、各側方マージンから内側方向に延在するノッチとを有し、前記ノッチはタブ構成要素の側方マージンの横方向に位置あわせされていて、かつタブ構成要素のくびれ部を画成するよう作動する請求項８に記載の爆発ベント装置。
【請求項１０】
各タブ構成要素とベントパネルとの間に配置され、前記ある強度の圧力がベントパネルに付加されるまでベントパネルが前記第一の移動工程として移動するのを防止するのに十分な圧縮力を集合的にベントパネルに付勢する弾性部材が設けられた請求項７に記載の爆発ベント装置。
【請求項１１】
前記第二の移動としてベントパネルが移動した後にベントパネルをその閉じた位置に戻し、前記第二の強度の圧力の超過圧力を除去するための、ベントパネルと作動可能に連動した戻り構造が設けられた請求項１に記載の爆発ベント装置。
【請求項１２】
前記戻り構造が、超過圧力状態下でベントパネルが開いた後にベントパネルを再閉するための流体圧力により駆動される装置を含む請求項１１に記載の爆発ベント装置。
【請求項１３】
前記流体圧力により駆動される装置が、ベントパネルが所定量だけ開いて初めて、圧力により駆動される装置を駆動し、次いで圧力除去時にベントパネルをその閉じた位置に戻す構成要素を有するロストモーション機構を含む請求項１２に記載の爆発ベント装置。
【請求項１４】
前記戻し構造がねじりばねを備え、それが圧力除去時にベントパネルをその閉じた位置に戻すよう作動可能な請求項１１に記載の爆発ベント装置。
【請求項１５】
前記戻し構造が弾性バンドユニット構造を含み、それが圧力除去時にベントパネルをその閉じた位置に戻すよう作動可能な請求項１１に記載の爆発ベント装置。
【請求項１６】
前記ベントパネルを担持し支持ユニットに軸着されたフレームと、フレームを支持ユニットに固定する解除可能な接続部とを備え、前記フレームとベントパネルはその下に位置する排気口の検査を可能にする位置まで回動自在である請求項１に記載の爆発ベント装置。
【請求項１７】
前記ベントパネルが閉じた位置から前記開いた超過圧力除去位置まで移動するときの、脆弱線に沿ったベントパネルの屈折動作のための、前記構造から遠い一本の線を画成し、ベントパネルに沿った脆弱線を示す一連のスリットを備えた請求項１に記載の爆発ベント装置。
【請求項１８】
ベントパネルが中央の張り出した部分を有する請求項１に記載の爆発ベント装置。
【請求項１９】
超過圧力から保護されるべき領域の排気口を蓋う位置に配置され、排気口と位置あわせされたベント開口を画成するベント支持ユニットと、
排気口を塞ぐ閉じた位置で前記ユニットに軸着され、前記閉じた位置から開いた超過圧力除去位置まで回動自在であるベントパネルと、
ユニット上にあり、ベントパネルに接続され、ベントパネルをその閉じた位置に維持する構造と、を含み、
前記構造がベントパネルに対する超過圧力の付加時、ベントパネルの破裂なしに、前記閉じた位置から開いた超過圧力除去位置までの充分な移動により、前記構造がベントパネルの回動を可能とするように作動することができ、さらに前記超過圧力状態が除去されると、前記ベントパネルがその閉じた位置に戻り、前記排気口を塞ぐように作動することができる爆発ベント装置。
【請求項２０】
前記構造が、通常はベントパネルをその閉じた位置に維持する、少なくともひとつのタブ構成要素を含み、前記タブ構成要素は超過圧力がベントパネルに加わると張力がタブ構成要素に付加されるような向きで配置されていて、前記所定の強度の超過圧力がベントパネルに付加されたとき前記タブ構成要素が断裂し、ベントパネルが移動により超過圧力状態を除去する前記開いた位置まで動くことを可能にする請求項１９に記載の爆発ベント装置。
【請求項２１】
前記タブ構成要素が少なくとも２つの区分を有するタブを含み、前記区分の一方が他方の区分より幅が狭い請求項２０に記載の爆発ベント装置。
【請求項２２】
タブ構成要素のすべてが断裂するのに必要な、ベントパネルに付加される超過圧力の強度を制御できるようにタブ構成要素の前記一方の区分の幅が変更可能である請求項２１に記載の爆発ベント装置。
【請求項２３】
前記タブ構成要素構成要素が２つの端部区分と中間区分とを有するタブを含み、中間区分が端部区分より幅が狭い請求項２０に記載の爆発ベント装置。
【請求項２４】
間隔を置いて配置され横方向に位置あわせされ、まとまって断裂し、ベントパネルがその前記第二の開いた位置まで移動することを可能にする複数のタブ構成要素を備えた請求項２０に記載の爆発ベント装置。
【請求項２５】
各タブ構成要素とベントパネルとの間に配置され、前記所定の強度の圧力の超過圧力がベントパネルに付加されるまで、ベントパネルが移動により前記開いた位置まで移動するのを防止するのに十分な所定の圧縮力をまとまってベントパネルに付加する弾性部材を備えた請求項２４に記載の爆発ベント装置。
【請求項２６】
前記弾性部材の各々が各タブ構成要素とベントパネルとの間に配置されたばねを含み、ベントパネルが開く前にベントパネルに付加されねばならない超過圧力の量を制御するように前記ばねの圧縮力が調節可能である請求項２５に記載の爆発ベント装置。
【請求項２７】
ベントパネルのその前記開いた超過圧力除去位置への移動の後、ベントパネルをその閉じた位置に戻すための、ベントパネルと係合可能な機構を備えた請求項１９に記載の爆発ベント装置。
【請求項２８】
閉じた位置にあるベントパネルの周囲を密封するガスケットを備えた請求項１９に記載の爆発ベント装置。
【請求項２９】
前記ガスケットがＵ字型の断面形状を有する請求項２８に記載の爆発ベント装置。
【請求項３０】
ベントパネルの一つのマージンを支持ユニットに接続するヒンジを備え、ベントパネルの円弧状の手動回動が可能で、排気口とその下流側の領域の目視検査が可能な請求項１９に記載の爆発ベント装置。
【請求項３１】
超過圧力状態から保護すべき領域の排気口を蓋う位置に配置され、排気口と位置あわせされたベント開口を形成するベント支持ユニットと、
排気口を塞ぐ閉じた位置において回動可能に前記ユニットに取り付けられ、前記閉じた位置から、開いた超過圧力除去位置まで回動可能なベントパネルと、
ベントパネルと支持ユニットとの間に接続されていて、所定の強度の超過圧力が排気口を通じてベントパネルに付加されるまでベントパネルをその閉じた位置に維持する断裂可能なタブ構造とを含み、
前記タブ構造は超過圧力が排気口を通してベントパネルに加わると張力がタブ構成要素に加わるような向きで配置され、前記タブ構造はタブ構造が断裂し、それによりベントパネルの開いた超過圧力除去位置への移動を可能にするのに充分な強度の超過圧力がベントパネルに付与されるまで張力に抗う爆発ベント装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公表番号】特表２００９−５２３６７３（Ｐ２００９−５２３６７３Ａ）
【公表日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５５１４９６（Ｐ２００８−５５１４９６）
【出願日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０６０３９２
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１３３８１７
【国際公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【出願人】（５９３２２４６７０）ファイク・コーポレーション (18)
【氏名又は名称原語表記】ＦＩＫＥ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月１１日（２００７．１．１１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０６０３９２
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１３３８１７
【国際公開日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【出願人】（５９３２２４６７０）ファイク・コーポレーション (18)
【氏名又は名称原語表記】ＦＩＫＥ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
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