緊急遮断弁装置
【課題】弁体を全開状態に維持したり、弁体を緊急時に全閉させたり、弁体が正常に作動するか否かの確認を、構成部品が少なく、かつ制御系が簡単な流体制御手段により容易に行いうるようにすることにより、信頼性の高い安価な緊急遮断弁装置を提供する。
【解決手段】単作動型シリンダ９に連結された第２シリンダ１０と、第２シリンダ１０内に収容され、かつ単作動型シリンダ９のピストンロッド１３と対向するストッパピストン２２と、単作動型シリンダ９と第２シリンダ１０に接続され、かつ各シリンダへの圧力流体の供給と排出を制御する第１電磁切換弁３２と第２電磁切換弁３３とを備え、弁体の全開状態において、ストッパピストン２２とピストンロッド１３との間に間隙Ｓが形成されるようにし、かつ単作動型シリンダ９内の圧力流体を排出し、ピストンロッド１３を、間隙Ｓ分だけ閉弁方向に移動させて停止することにより、弁体を、予め定めた中間開度まで閉弁させうるようにする。
【解決手段】単作動型シリンダ９に連結された第２シリンダ１０と、第２シリンダ１０内に収容され、かつ単作動型シリンダ９のピストンロッド１３と対向するストッパピストン２２と、単作動型シリンダ９と第２シリンダ１０に接続され、かつ各シリンダへの圧力流体の供給と排出を制御する第１電磁切換弁３２と第２電磁切換弁３３とを備え、弁体の全開状態において、ストッパピストン２２とピストンロッド１３との間に間隙Ｓが形成されるようにし、かつ単作動型シリンダ９内の圧力流体を排出し、ピストンロッド１３を、間隙Ｓ分だけ閉弁方向に移動させて停止することにより、弁体を、予め定めた中間開度まで閉弁させうるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石油精製プラント等における流体の流路や、ガス等のパイプラインなどの途中に設けられる緊急遮断弁装置に係り、特に、プラント等の設備を稼働させながら、すなわち流体の流れを止めることなく、弁体が正常に作動するか否かを確認しうるようにした緊急遮断弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
緊急遮断弁装置は、プラント等の設備が正常に稼働しているときには、弁体を全開状態に維持し、地震等により、設備に異常が発生するなどした際の緊急時には、弁体を全閉状態まで自動的に作動させて、事故等を未然に防止するものである。
そのため、緊急遮断弁装置の信頼性を高めるため、弁体が正常に作動するか否かの確認を行うことは重要であり、通常は、設備の稼働を停止して、緊急遮断弁装置を定期的に点検することが多いが、設備の稼働を停止することができない場合には、その稼働中にも、弁体の作動確認を行いうるようにすることが要求されている。
【０００３】
本願の出願人は、このような要求に応えるために、設備の稼働に支障を来さない中間開度まで、弁体を閉弁方向に作動させることにより、弁体が正常に作動するか否かの確認を簡単に行いうるようにした緊急遮断弁装置を開発し、先に特許出願している(例えば特許文献１、２参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９７５３９号公報
【特許文献２】特開２００９−２４３５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１、２に記載されている緊急遮断弁装置においては、いずれも、第１シリンダと第２シリンダ内に、それぞれピストンと、それに連結されているピストンロッドが当接しうるストッパピストンとを収容し、これら両ピストンを作動させる圧力流体を、第１流体作動切換弁、第２流体作動切換弁、第１電磁切換弁及び第２電磁切換弁よりなる流体制御手段をもって制御することにより、弁体を全開状態に維持したり、弁体を緊急時に全閉させたり、弁体が正常に作動するか否かの確認を行ったりするようにしているので、流体制御手段の構成部品が多く、緊急遮断弁装置のコストが高くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、弁体を全開状態に維持したり、弁体を緊急時に全閉させたり、弁体が正常に作動するか否かの確認を、構成部品が少なく、構成の簡単な流体制御手段により容易に行いうるようにすることにより、信頼性の高い安価な緊急遮断弁装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によると、上記課題は、次の各項のようにして解決される。
（１）パイプライン等に接続されたバルブ本体内における弁体に連係されて、これを開閉させるピストンロッドと、このピストンロッドに連結されたピストンと、このピストンを閉弁方向に常時付勢する復帰手段とを有する単作動型シリンダを備え、平常時には、前記ピストンの一側方のシリンダ室に圧力流体を供給し、前記ピストンロッド及びピストンを、復帰手段に抗して開弁方向に移動させることにより、前記弁体を全開状態に維持し、かつ緊急時には、前記シリンダ室の圧力流体を排出し、前記復帰手段の付勢力により前記ピストンロッド及びピストンを閉弁方向に移動させて、前記弁体を全閉させるようにした緊急遮断弁装置において、
前記単作動型シリンダにおけるピストンロッドが突出する側に同一直線上に並ぶようにして連結された第２シリンダと、前記第２シリンダのシリンダ室に摺動可能に収容され、このシリンダ室内に圧力流体が導入されることにより、予め定めた停止位置に位置させられ、この状態で、前記復帰手段の作動により、前記ピストンロッドが閉弁方向に移動されられたとき、その先端と当接して、前記ピストンロッドが、中間開度位置より閉弁方向に移動するのを阻止するようにしたストッパピストンと、流体供給源に接続され、オン状態のとき前記流体供給源と前記第２シリンダのシリンダ室とを連通させて、前記流体供給源の圧力流体を前記第２シリンダのシリンダ室に供給し、オフ状態のとき、前記第２シリンダのシリンダ室を大気に連通させる第１切換弁と、この第１切換弁の吐出ポートに接続され、オン状態のとき、前記単作動型シリンダのシリンダ室を大気に連通させ、オフ状態のとき、前記単作動型シリンダのシリンダ室を前記第１切換弁の吐出ポートに連通させる第２切換弁と、平常時は、前記第１切換弁をオン状態、前記第２切換弁をオフ状態として、前記単作動型シリンダと第２シリンダとの両シリンダ室に流体供給源の圧力流体を供給し、緊急時には、前記第１切換弁をオフ状態、前記第２切換弁をオフ状態またはオン状態として、前記単作動型シリンダと第２シリンダとの両シリンダ室を大気に連通させ、弁体作動確認時には、前記第１、第２切換弁をオン状態として、前記第２シリンダのシリンダ室に流体供給源の圧力流体を供給し、前記単作動型シリンダのシリンダ室を大気に連通させるコントローラとを備えるものとする。
【０００８】
このような構成とすると、弁体を全開状態に維持したり、弁体を緊急時に全閉させたり、弁体を中間開度まで閉弁してそれが正常に作動するか否かの確認を行う流体制御手段は、緊急遮断用の第１切換弁と、弁体作動確認用の第２切換弁との２部品のみでよく、かつその分、両切換弁を作動させるコントローラの制御系も単純化するので、故障等が生じる恐れは小さく、信頼性の高い安価な緊急遮断弁装置を提供することができる。
【０００９】
（２）上記(１)項において、第１及び第２切換弁を、電磁切換弁とする。
【００１０】
このような構成とすると、第１及び第２切換弁を、緊急遮断弁装置の設置現場から離れた遠隔地からのオンラインにより作動させて、弁体を全閉させたり、弁体の作動確認テストを行いうるので、便利である。
【００１１】
（３）上記(２)項において、第１電磁切換弁と第２電磁切換弁との間に、弁体の作動確認時に押動操作することにより、単作動型シリンダのシリンダ室に供給した圧力流体を排出しうる手動切換弁を設ける。
【００１２】
このような構成とすると、弁体の作動確認テストを、緊急遮断弁装置の設置現場から離れた遠隔地からのオンラインと、その設置現場での手動切換弁の手動操作との両方で行うことができる。
【００１３】
（４）上記(１)〜(３)項のいずれかにおいて、ストッパピストンにおけるピストンロッドと対向する側の内側面に、基端部に空気抜き用の通気孔を有するガイド筒部を突設し、このガイド筒部に、ピストンロッドの先端部を摺動可能に嵌合する。
【００１４】
このような構成とすると、ピストンロッドの先端部を、ストッパピストンのガイド筒部に摺動可能に嵌合してあるので、弁体の作動確認時において、ピストンロッドを安定よく閉弁方向に移動させることができる。
【００１５】
（５）上記(１)〜(４)項のいずれかにおいて、ストッパピストンと、第２シリンダにおけるピストンロッド側の側壁との対向面のいずれか一方に、他方の対向面に頭部を当接可能としたストッパボルトを、突出長さを調節可能として螺合する。
【００１６】
このような構成とすると、ストッパボルトの突出長さを調節して、ストッパピストンの停止位置、すなわちピストンロッド側への移動ストロークを調節しうるので、パイプラインを流通する流体の種類等に応じて、弁体の開度を最適に調節することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、弁体を全開状態に維持したり、弁体を緊急時に全閉させたり、弁体が正常に作動するか否かの確認を行う流体制御手段は、緊急遮断用の第１切換弁と、弁体作動確認用の第２切換弁との２部品のみでよく、かつその分、両切換弁を作動させるコントローラの制御系も単純化するので、故障等が生じる恐れは小さく、信頼性の高い安価な緊急遮断弁装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態の緊急遮断弁装置を、エアシリンダを縦断して示す弁体全閉時の正面図である。
【図２】同じく、エアシリンダを横断して示す平面図である。
【図３】同じく、弁体全開時における図２と同様の平面図である。
【図４】同じく、弁体全開時における緊急遮断弁装置と流体制御手段との概略図である。
【図５】同じく、弁体全閉時における緊急遮断弁装置と流体制御手段との概略図である。
【図６】同じく、弁体作動確認時における緊急遮断弁装置と流体制御手段との概略図である。
【図７】本発明の第２の実施形態における弁体全開時の緊急遮断弁装置と流体制御手段との概略図である。
【図８】同じく、遠隔操作による弁体作動確認時の緊急遮断弁装置と流体制御手段との概略図である。
【図９】同じく、手動操作による弁体作動確認時の緊急遮断弁装置と流体制御手段との概略図である。
【図１０】ストッパピストンを、側壁に螺合したストッパボルトにより停止させた変形例を示す要部の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、本発明の第１の実施形態の緊急遮断弁装置は、内部にボール形の弁体１が収容された公知のバルブ本体２と、弁体１を開閉駆動するエアシリンダ３と、弁体１の開閉及び作動確認用の後記する流体制御手段２９とを備えている。
【００２０】
バルブ本体２は、プラント等のパイプライン４の途中に接続され、弁体１に連結された弁軸５は、弁ケース６の上端より上方に突出している。
バルブ本体２の上端と、エアシリンダ３の中間部下面とは、弁軸５を囲むヨーク７により結合されている。
【００２１】
エアシリンダ３は、筒状の連結ボディ８の両側端に、弁体１開閉用の単作動型の第１シリンダ９と、弁体１の作動確認用の第２シリンダ１０とを、互いに同一軸線上に並ぶように連結したものよりなっている。
第１シリンダ９のシリンダ室９ａ内には、ピストン１１と、このピストン１１を常時左方、すなわち第２シリンダ１０側に向かって付勢する圧縮コイルばね１２が収容されている。ピストン１１には、ピストンロッド１３の右端部が連結され、このピストンロッド１３は、連結ボディ８を貫通するとともに、第１シリンダ９と第２シリンダ１０との対向部の側壁１４、１４を摺動可能に挿通して、第２シリンダ１０のシリンダ室１０ａ内の中間部まで延出している。
【００２２】
連結ボディ８の中央部には、弁軸５に連結された駆動軸１５が、ピストンロッド１３と干渉しないように偏移させて、回動可能に貫通、支持されている。
連結ボディ８内において、駆動軸１５には、弁駆動アーム１６の基部が相対回転不能として嵌合され、この弁駆動アーム１６の先端部に形成された、上下方向とピストンロッド１３側に開口する凹溝１７には、ピストンロッド１３に圧嵌された上下方向の駆動ピン１８が、摺動可能に嵌合されている。
【００２３】
連結ボディ８の周壁には、左右２個のストッパボルト１９、１９が取付けられ、それらの先端に弁駆動アーム１６の円周方向の両側端が当接することにより、弁駆動アーム１６は、平面視時計方向と反時計方向への最大回動量が規制されるようになっている。すなわち、ピストン１１がピストンロッド１３と共に左方に移動し、弁駆動アーム１６の左側面が左方のストッパボルト１９に当接したとき(図１の状態)、弁体１が全閉し、ピストン１１がピストンロッド１３と共に右方に移動し、弁駆動アーム１６の右側面が右方のストッパボルト１９に当接したとき(図３の状態)、弁体１が全開されるようになっている。
【００２４】
連結ボディ８の右端部の周壁と第１シリンダ９の側壁１４には、第１シリンダ９におけるピストン１１の左方、すなわちピストンロッド１３側のシリンダ室９ａに連通する給気ポート２０が形成され、この給気ポート２０は、後記する流体制御手段２９における第２電磁切換弁３２と第２電磁切換弁３３を介して、エアタンク等の圧縮空気供給源に接続されている。第１シリンダ９の外側壁には、ピストン１１の右方、すなわち圧縮コイルばね１２が収容されているシリンダ室９ａと連通する通気孔２１が穿設されている。
【００２５】
第２シリンダ１０のシリンダ室１０ａ内には、ピストンロッド１３側が開放された、ピストン１１と同径をなす有底円筒状のストッパピストン２２が、軸線方向に独立して摺動しうるように収容されている。ストッパピストン２２のピストンロッド１３側の内側面には、ストッパピストン２２の軸方向の長さと等しい寸法のガイド筒部２３が、ピストンロッド１３側に向かって突設され、このガイド筒部２３に形成された有底孔２３ａには、ピストンロッド１３の先端部が摺動可能に嵌合されている。ガイド筒部２３の基端部には、有底孔２３ａと連通する空気抜き用の通気孔２４が穿設されている。
【００２６】
図３に示すように、ストッパピストン２２が側壁１４と当接する右限位置まで移動するとともに、ピストン１１とピストンロッド１３が右限まで移動して、弁体１が全開状態に維持されているとき、ピストンロッド１３の先端(左端)と、ストッパピストン２２における有底孔２３ａの奥面との間に、所要の間隙Ｓが形成されるように設定してある。この間隙Ｓは、ピストン１１及びピストンロッド１３を間隙Ｓ分のストロークだけ左方に移動させて、全開とした弁体１を、設備の稼働に支障を来さない中間開度、例えば全開に対し１５〜３０％の開度まで閉弁方向に作動させるためのものである(詳細は後述する)。
【００２７】
第２シリンダ１０の側端部の周壁には、第２シリンダ１０におけるストッパピストン２２の左方(ピストンロッド１３の反対側)のシリンダ室１０ａに連通する給気ポート２５が穿設され、この給気ポート２５は、後記する流体制御手段２９における緊急遮断用の第１電磁切換弁３２を介して、エアタンク等の圧縮空気供給源に接続されている。連結ボディ８の左端部の周壁と第２シリンダ１０の側壁１４には、ストッパピストン２２の右方のシリンダ室１０ａに連通する通気孔２６が設けられている。
【００２８】
図４〜図６は、緊急遮断弁装置における上記エアシリンダ３と、その制御系の概略図で、図４は、弁体１の全開時を、図５は、弁体１の全閉時を、図６は、弁体１の作動確認時を、それぞれ示している。
エアシリンダ３の制御系は、弁駆動軸１５の回動、すなわち弁体１の回動動作を検知するリミットスイッチ等のセンサ２７と、このセンサ２７に接続されたロジックコントローラ２８と、エアシリンダ３への圧縮空気の供給と排出を制御する流体制御手段２９とからなっている。
【００２９】
流体制御手段２９は、フィルタレギュレータ３０を介して、エアタンク等の圧縮空気供給源３１に接続され、かつ吐出ポートを第２シリンダ１０の給気ポート２４に接続した緊急遮断用の第１電磁切換弁３２と、この第１電磁切換弁３２の吐出ポートに直列に接続されるとともに、第１シリンダ９の給気ポート２０に接続された、弁体１の作動確認用の第２電磁切換弁３３とよりなっている。
【００３０】
第１電磁切換弁３２は、平常時、すなわちプラント等の設備が正常に稼働しているときに通電されてオン状態とされ、地震等の緊急時にロジックコントローラ２８等より発せられる緊急遮断信号またはプラント等が停止しているときに、非通電状態となってオフさせられるようになっている。
第２電磁切換弁３３は、平常時には非通電状態とされてオフとされ、弁体１が正常に作動するか否かの確認を行うときのみ、通電されてオン状態となるようになっている。
【００３１】
図４に示す平常状態では、第１電磁切換弁３２がオン状態、第２電磁切換弁３３がオフ状態とされて、それらの空気流入ポートが開口されているので、圧縮空気供給源３１よりの圧縮空気は、矢印で示すように、第１シリンダ９の給気ポート２０と第２シリンダ１０の給気ポート２４を介して、それぞれシリンダ室９ａ、１０ａの左室内に供給される。
【００３２】
これにより、ピストン１１は、圧縮コイルばね１２を圧縮させながら、ピストンロッド１３と共に右限位置まで移動させられ、弁体１は全開状態に維持される。
また、ストッパピストン２２も、独立して右方に移動させられ、側壁１４と当接する右限位置で停止する。この際、上述したように、ピストンロッド１３の先端(左端)と、ストッパピストン２２における有底孔２３ａの奥面との間には、所要の間隙Ｓが形成される。
なお、ストッパピストン２２が右限位置で停止するまでは、このストッパピストン２２はピストンロッド１３と連動して右方に移動するので、ストッパピストン２２に加わる圧縮空気の推力がピストンロッド１３にも付加され、弁体１は速やかに全開される。
【００３３】
この状態で、ロジックコントローラ２８より緊急遮断信号が発せられると、図５に示すように、第１電磁切換弁３２がオフ状態となって、圧縮空気供給源３１よりの圧縮空気の流入ポートが閉じられるとともに、空気排出側のポートに切換わってこれが開口することにより、第１シリンダ９と第２シリンダ１０のシリンダ室９ａ、１０ａ内に供給されていた圧縮空気が、第１電磁切換弁３２の吐出ポートより大気に排出される。
【００３４】
その結果、ピストン１１とストッパピストン２２は、圧縮コイルばね１２の付勢力により、左限まで移動させられ、ピストンロッド１３に連係された弁体１が全閉される。
【００３５】
弁体１が全開している平常状態(図４の状態)において、弁体１が正常に作動するか否かの確認を行う際には、図６に示すように、例えば緊急遮断弁装置の設置現場から離れた位置のコントロールルームからの遠隔操作により、オンラインで、ロジックコントローラ２８に作動信号を発信し、それより発せられる作動信号により、第２電磁切換弁３３をオン状態とする。
すると、第２電磁切換弁３３における圧縮空気供給源３１よりの圧縮空気の流入ポートが閉じられるとともに、排出側のポートに切換わってこれが開口することにより、第１シリンダ９のシリンダ室９ａ内に供給されていた圧縮空気が、第２電磁切換弁３３の排出ポートより大気に排出される。
【００３６】
この際、第２シリンダ１０のシリンダ室１０ａには、オンされている第１電磁切換弁３２を介して、引き続き圧縮空気が供給されているので、ストッパピストン２２は、側壁１４と当接する右限位置で停止した状態にある。従って、ピストン１１及びピストンロッド１３は、図４に示す右限位置から、間隙Ｓ分のストロークだけ閉弁方向に移動し、ストッパピストン２２と当接したところで自動的に停止する。これにより、弁体１は、プラント等の設備の稼働に支障を来さない中間開度(例えば１５〜３０％)まで閉じられる。
【００３７】
この動きを、センサ２７が検知してロジックコントローラ２８にフィードバックすることにより、弁体１が正常に作動したか否かを、遠隔地でも容易に確認することができる。なお、ピストンロッド１３がストッパピストン２２に当接したとき、ストッパピストン２２が左方に移動することのないように、圧縮コイルばね１２の強さ(ばね常数)、すなわち圧縮コイルばね１２によるピストン１１の押圧加重を、圧縮空気によるストッパピストン２２の押圧加重と等しいか、それよりも小さくなるように設定してある。
【００３８】
上記弁体１の作動確認中において、本来の緊急遮断信号が発せられた際には、それまでオンされていた第１電磁切換弁３２がオフ側に切り替わることにより、図５に示すのと同様に、弁体１は全閉される。
【００３９】
図７〜図９は、本発明の第２の実施形態の緊急遮断弁装置を示すもので、弁体１の作動確認テストを、遠隔地からのオンラインと、設置現場との両方で行いうるようにした流体制御手段３４を備えている。
【００４０】
この緊急遮断弁装置の流体制御手段３４は、上述と同様の第１電磁切換弁３２と第２電磁切換弁３３との間に、手動切換弁３５を設けたものである。
【００４１】
図７に示す平常状態では、図４に示すのと同様に、第１電磁切換弁３２がオン、第２電磁切換弁３３がオフ状態とされるとともに、手動切換弁３５も非操作状態にあって、第１、第２電磁切換弁３２、３３の圧縮空気の流入ポートに接続されたポートを開口することにより、圧縮空気供給源３１よりの圧縮空気は、図４に示すのと同様に、第１シリンダ９と第２シリンダ１０のシリンダ室９ａ、１０ａの左室内に供給される。これにより、弁体１が全開される。
【００４２】
図示は省略するが、この状態で、緊急遮断信号が発せられると、図５に示すのと同様に、第１電磁切換弁３２がオフ状態とされることにより、弁体１は全閉される。
【００４３】
弁体１が、全開しているとき、それが正常に作動するか否かを、緊急遮断弁装置の設置現場から離れた位置において遠隔操作により確認するには、図８に示すように、オンラインにより、第２電磁切換弁３３をオン状態とすればよい。
【００４４】
すると、図６に示すのと同様に、ピストン１１及びピストンロッド１３が、右限位置から、図７に示す間隙Ｓ分のストロークだけ左方に移動して、ストッパピストン２２により中間位置で自動的に停止させられることにより、弁体１は中間開度まで閉じられる。
【００４５】
弁体１の作動確認を、緊急遮断弁装置の設置現場で行うには、図９に示すように、弁体１が全開している平常状態(図７の状態)において、手動切換弁３５を操作してこれをオン状態とすればよい。
すると、それまで第１シリンダ９に供給されていた圧縮空気が遮断されるとともに、手動切換弁３５が排出ポート側に切り替わることにより、シリンダ室９ａ内の圧縮空気が、第２電磁切換弁３３と手動切換弁３５を介して大気に排出される。
また、第２電磁切換弁３２はオンとされ、第２シリンダ１０に引き続き圧縮空気が供給されているので、ストッパピストン２２は、側壁１４と当接する右限に位置している。従って、図８に示すのと同様に、ピストンロッド１３はストッパピストン２２と当接する中間位置まで移動し、弁体１は中間開度まで閉じられる。 これにより、弁体１が正常に作動するか否かを、緊急遮断弁装置の設置現場において容易に確認することができる。
【００４６】
以上説明したように、本発明の緊急遮断弁装置においては、弁体１を開閉駆動するエアシリンダ３を、ピストン１１及びピストンロッド１３を圧縮コイルばね１２をもって常時閉弁方向に付勢するようにした一般的な単作動型の第１シリンダ９と、ピストンロッド１３を所定の中間位置まで閉弁方向に移動させて停止させうるストッパピストン２２を有する第２シリンダ１０とからなるものとし、両シリンダ９、１０におけるピストン１１とストッパピストン２２を作動させる圧縮空気を、第１電磁切換弁３２と第２電磁切換弁３３とからなる流体制御手段２９をもって制御することにより、弁体１を全開状態に維持するとともに、緊急時には弁体１を確実に全閉状態とし、さらには、弁体１が正常に作動するか否かの確認テストを容易に行うことができる。
従って、流体制御手段２９の構成部品は、第１電磁切換弁３２と第２電磁切換弁３３との２部品のみでよく、かつその分、第１、第２電磁切換弁３２、３３に作動信号を発信するロジックコントローラ２８の制御系も単純化しうるので、故障等が生じる恐れは小さく、信頼性の高い安価な緊急遮断弁装置を提供することができる。
【００４７】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
上記実施形態では、ストッパピストン２２を側壁１４に当接させて、それを右限位置で停止させるようにしてあるが、例えば図１０に示すように、第２シリンダ１０側の側壁１４に、複数のめねじ孔３６を、円周方向に等間隔おきに、かつストッパピストン２２におけるガイド筒部２３より外側の内側面と対向するように設け、各めねじ孔３６に、ストッパボルト３７を、ストッパピストン２２側より螺合して、ロックナット３８により回り止めし、各ストッパボルト３７の頭部にストッパピストン２２の内側面を当接させることにより、ストッパピストン２２を右限位置で停止させるようにしてもよい。
【００４８】
このようにすると、ストッパボルト３７の突出長さを調節して、ストッパピストン２２の停止位置、すなわちピストンロッド１３側への移動ストロークを調節しうるので、パイプライン４を流通する流体の種類等に対応して、弁体１の開度を最適に調節することができる。なお、上記とは反対に、ストッパピストン２２側に有底の複数のめねじ孔を設け、これに螺合したストッパボルトの頭部を、側壁１４に当接させるようにしてもよい。
【００４９】
図４〜図６に示す流体制御装置２９において、例えば緊急遮断弁装置の設置現場で弁体１の作動を確認する際には、第２電磁切換弁３３の代わりに、図７のような手動切換弁３５を使用することができる。
また、第２電磁切換弁３２を、図７のような手動切換弁３５に換えてもよく、このようにすれば、緊急遮断弁装置の設置現場で弁体１を緊急に全閉することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１ 弁体
２ バルブ本体
３ エアシリンダ
４ パイプライン
５ 弁軸
６ 弁ケース
７ ヨーク
８ 連結ボディ
９ 第１シリンダ
９ａシリンダ室
１０ 第２シリンダ
１０ａシリンダ室
１１ ピストン
１２ 圧縮コイルばね(復帰手段)
１３ ピストンロッド
１４ 側壁
１５ 駆動軸
１６ 弁駆動アーム
１７ 凹溝
１８ 駆動ピン
１９ ストッパボルト
２０ 給気ポート
２１ 通気孔
２２ ストッパピストン
２３ ガイド筒部
２３ａ有底孔
２４ 通気孔
２５ 給気ポート
２６ 通気孔
２７ センサ
２８ ロジックコントローラ
２９ 流体制御手段
３０ フィルタレギュレータ
３１ 圧縮空気源
３２ 第１電磁切換弁
３３ 第２電磁切換弁
３４ 流体制御手段
３５ 手動切換弁
３６ めねじ孔
３７ ストッパボルト
３８ ロックナット
Ｓ 間隙
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石油精製プラント等における流体の流路や、ガス等のパイプラインなどの途中に設けられる緊急遮断弁装置に係り、特に、プラント等の設備を稼働させながら、すなわち流体の流れを止めることなく、弁体が正常に作動するか否かを確認しうるようにした緊急遮断弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
緊急遮断弁装置は、プラント等の設備が正常に稼働しているときには、弁体を全開状態に維持し、地震等により、設備に異常が発生するなどした際の緊急時には、弁体を全閉状態まで自動的に作動させて、事故等を未然に防止するものである。
そのため、緊急遮断弁装置の信頼性を高めるため、弁体が正常に作動するか否かの確認を行うことは重要であり、通常は、設備の稼働を停止して、緊急遮断弁装置を定期的に点検することが多いが、設備の稼働を停止することができない場合には、その稼働中にも、弁体の作動確認を行いうるようにすることが要求されている。
【０００３】
本願の出願人は、このような要求に応えるために、設備の稼働に支障を来さない中間開度まで、弁体を閉弁方向に作動させることにより、弁体が正常に作動するか否かの確認を簡単に行いうるようにした緊急遮断弁装置を開発し、先に特許出願している(例えば特許文献１、２参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９７５３９号公報
【特許文献２】特開２００９−２４３５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１、２に記載されている緊急遮断弁装置においては、いずれも、第１シリンダと第２シリンダ内に、それぞれピストンと、それに連結されているピストンロッドが当接しうるストッパピストンとを収容し、これら両ピストンを作動させる圧力流体を、第１流体作動切換弁、第２流体作動切換弁、第１電磁切換弁及び第２電磁切換弁よりなる流体制御手段をもって制御することにより、弁体を全開状態に維持したり、弁体を緊急時に全閉させたり、弁体が正常に作動するか否かの確認を行ったりするようにしているので、流体制御手段の構成部品が多く、緊急遮断弁装置のコストが高くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、弁体を全開状態に維持したり、弁体を緊急時に全閉させたり、弁体が正常に作動するか否かの確認を、構成部品が少なく、構成の簡単な流体制御手段により容易に行いうるようにすることにより、信頼性の高い安価な緊急遮断弁装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によると、上記課題は、次の各項のようにして解決される。
（１）パイプライン等に接続されたバルブ本体内における弁体に連係されて、これを開閉させるピストンロッドと、このピストンロッドに連結されたピストンと、このピストンを閉弁方向に常時付勢する復帰手段とを有する単作動型シリンダを備え、平常時には、前記ピストンの一側方のシリンダ室に圧力流体を供給し、前記ピストンロッド及びピストンを、復帰手段に抗して開弁方向に移動させることにより、前記弁体を全開状態に維持し、かつ緊急時には、前記シリンダ室の圧力流体を排出し、前記復帰手段の付勢力により前記ピストンロッド及びピストンを閉弁方向に移動させて、前記弁体を全閉させるようにした緊急遮断弁装置において、
前記単作動型シリンダにおけるピストンロッドが突出する側に同一直線上に並ぶようにして連結された第２シリンダと、前記第２シリンダのシリンダ室に摺動可能に収容され、このシリンダ室内に圧力流体が導入されることにより、予め定めた停止位置に位置させられ、この状態で、前記復帰手段の作動により、前記ピストンロッドが閉弁方向に移動されられたとき、その先端と当接して、前記ピストンロッドが、中間開度位置より閉弁方向に移動するのを阻止するようにしたストッパピストンと、流体供給源に接続され、オン状態のとき前記流体供給源と前記第２シリンダのシリンダ室とを連通させて、前記流体供給源の圧力流体を前記第２シリンダのシリンダ室に供給し、オフ状態のとき、前記第２シリンダのシリンダ室を大気に連通させる第１切換弁と、この第１切換弁の吐出ポートに接続され、オン状態のとき、前記単作動型シリンダのシリンダ室を大気に連通させ、オフ状態のとき、前記単作動型シリンダのシリンダ室を前記第１切換弁の吐出ポートに連通させる第２切換弁と、平常時は、前記第１切換弁をオン状態、前記第２切換弁をオフ状態として、前記単作動型シリンダと第２シリンダとの両シリンダ室に流体供給源の圧力流体を供給し、緊急時には、前記第１切換弁をオフ状態、前記第２切換弁をオフ状態またはオン状態として、前記単作動型シリンダと第２シリンダとの両シリンダ室を大気に連通させ、弁体作動確認時には、前記第１、第２切換弁をオン状態として、前記第２シリンダのシリンダ室に流体供給源の圧力流体を供給し、前記単作動型シリンダのシリンダ室を大気に連通させるコントローラとを備えるものとする。
【０００８】
このような構成とすると、弁体を全開状態に維持したり、弁体を緊急時に全閉させたり、弁体を中間開度まで閉弁してそれが正常に作動するか否かの確認を行う流体制御手段は、緊急遮断用の第１切換弁と、弁体作動確認用の第２切換弁との２部品のみでよく、かつその分、両切換弁を作動させるコントローラの制御系も単純化するので、故障等が生じる恐れは小さく、信頼性の高い安価な緊急遮断弁装置を提供することができる。
【０００９】
（２）上記(１)項において、第１及び第２切換弁を、電磁切換弁とする。
【００１０】
このような構成とすると、第１及び第２切換弁を、緊急遮断弁装置の設置現場から離れた遠隔地からのオンラインにより作動させて、弁体を全閉させたり、弁体の作動確認テストを行いうるので、便利である。
【００１１】
（３）上記(２)項において、第１電磁切換弁と第２電磁切換弁との間に、弁体の作動確認時に押動操作することにより、単作動型シリンダのシリンダ室に供給した圧力流体を排出しうる手動切換弁を設ける。
【００１２】
このような構成とすると、弁体の作動確認テストを、緊急遮断弁装置の設置現場から離れた遠隔地からのオンラインと、その設置現場での手動切換弁の手動操作との両方で行うことができる。
【００１３】
（４）上記(１)〜(３)項のいずれかにおいて、ストッパピストンにおけるピストンロッドと対向する側の内側面に、基端部に空気抜き用の通気孔を有するガイド筒部を突設し、このガイド筒部に、ピストンロッドの先端部を摺動可能に嵌合する。
【００１４】
このような構成とすると、ピストンロッドの先端部を、ストッパピストンのガイド筒部に摺動可能に嵌合してあるので、弁体の作動確認時において、ピストンロッドを安定よく閉弁方向に移動させることができる。
【００１５】
（５）上記(１)〜(４)項のいずれかにおいて、ストッパピストンと、第２シリンダにおけるピストンロッド側の側壁との対向面のいずれか一方に、他方の対向面に頭部を当接可能としたストッパボルトを、突出長さを調節可能として螺合する。
【００１６】
このような構成とすると、ストッパボルトの突出長さを調節して、ストッパピストンの停止位置、すなわちピストンロッド側への移動ストロークを調節しうるので、パイプラインを流通する流体の種類等に応じて、弁体の開度を最適に調節することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、弁体を全開状態に維持したり、弁体を緊急時に全閉させたり、弁体が正常に作動するか否かの確認を行う流体制御手段は、緊急遮断用の第１切換弁と、弁体作動確認用の第２切換弁との２部品のみでよく、かつその分、両切換弁を作動させるコントローラの制御系も単純化するので、故障等が生じる恐れは小さく、信頼性の高い安価な緊急遮断弁装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態の緊急遮断弁装置を、エアシリンダを縦断して示す弁体全閉時の正面図である。
【図２】同じく、エアシリンダを横断して示す平面図である。
【図３】同じく、弁体全開時における図２と同様の平面図である。
【図４】同じく、弁体全開時における緊急遮断弁装置と流体制御手段との概略図である。
【図５】同じく、弁体全閉時における緊急遮断弁装置と流体制御手段との概略図である。
【図６】同じく、弁体作動確認時における緊急遮断弁装置と流体制御手段との概略図である。
【図７】本発明の第２の実施形態における弁体全開時の緊急遮断弁装置と流体制御手段との概略図である。
【図８】同じく、遠隔操作による弁体作動確認時の緊急遮断弁装置と流体制御手段との概略図である。
【図９】同じく、手動操作による弁体作動確認時の緊急遮断弁装置と流体制御手段との概略図である。
【図１０】ストッパピストンを、側壁に螺合したストッパボルトにより停止させた変形例を示す要部の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、本発明の第１の実施形態の緊急遮断弁装置は、内部にボール形の弁体１が収容された公知のバルブ本体２と、弁体１を開閉駆動するエアシリンダ３と、弁体１の開閉及び作動確認用の後記する流体制御手段２９とを備えている。
【００２０】
バルブ本体２は、プラント等のパイプライン４の途中に接続され、弁体１に連結された弁軸５は、弁ケース６の上端より上方に突出している。
バルブ本体２の上端と、エアシリンダ３の中間部下面とは、弁軸５を囲むヨーク７により結合されている。
【００２１】
エアシリンダ３は、筒状の連結ボディ８の両側端に、弁体１開閉用の単作動型の第１シリンダ９と、弁体１の作動確認用の第２シリンダ１０とを、互いに同一軸線上に並ぶように連結したものよりなっている。
第１シリンダ９のシリンダ室９ａ内には、ピストン１１と、このピストン１１を常時左方、すなわち第２シリンダ１０側に向かって付勢する圧縮コイルばね１２が収容されている。ピストン１１には、ピストンロッド１３の右端部が連結され、このピストンロッド１３は、連結ボディ８を貫通するとともに、第１シリンダ９と第２シリンダ１０との対向部の側壁１４、１４を摺動可能に挿通して、第２シリンダ１０のシリンダ室１０ａ内の中間部まで延出している。
【００２２】
連結ボディ８の中央部には、弁軸５に連結された駆動軸１５が、ピストンロッド１３と干渉しないように偏移させて、回動可能に貫通、支持されている。
連結ボディ８内において、駆動軸１５には、弁駆動アーム１６の基部が相対回転不能として嵌合され、この弁駆動アーム１６の先端部に形成された、上下方向とピストンロッド１３側に開口する凹溝１７には、ピストンロッド１３に圧嵌された上下方向の駆動ピン１８が、摺動可能に嵌合されている。
【００２３】
連結ボディ８の周壁には、左右２個のストッパボルト１９、１９が取付けられ、それらの先端に弁駆動アーム１６の円周方向の両側端が当接することにより、弁駆動アーム１６は、平面視時計方向と反時計方向への最大回動量が規制されるようになっている。すなわち、ピストン１１がピストンロッド１３と共に左方に移動し、弁駆動アーム１６の左側面が左方のストッパボルト１９に当接したとき(図１の状態)、弁体１が全閉し、ピストン１１がピストンロッド１３と共に右方に移動し、弁駆動アーム１６の右側面が右方のストッパボルト１９に当接したとき(図３の状態)、弁体１が全開されるようになっている。
【００２４】
連結ボディ８の右端部の周壁と第１シリンダ９の側壁１４には、第１シリンダ９におけるピストン１１の左方、すなわちピストンロッド１３側のシリンダ室９ａに連通する給気ポート２０が形成され、この給気ポート２０は、後記する流体制御手段２９における第２電磁切換弁３２と第２電磁切換弁３３を介して、エアタンク等の圧縮空気供給源に接続されている。第１シリンダ９の外側壁には、ピストン１１の右方、すなわち圧縮コイルばね１２が収容されているシリンダ室９ａと連通する通気孔２１が穿設されている。
【００２５】
第２シリンダ１０のシリンダ室１０ａ内には、ピストンロッド１３側が開放された、ピストン１１と同径をなす有底円筒状のストッパピストン２２が、軸線方向に独立して摺動しうるように収容されている。ストッパピストン２２のピストンロッド１３側の内側面には、ストッパピストン２２の軸方向の長さと等しい寸法のガイド筒部２３が、ピストンロッド１３側に向かって突設され、このガイド筒部２３に形成された有底孔２３ａには、ピストンロッド１３の先端部が摺動可能に嵌合されている。ガイド筒部２３の基端部には、有底孔２３ａと連通する空気抜き用の通気孔２４が穿設されている。
【００２６】
図３に示すように、ストッパピストン２２が側壁１４と当接する右限位置まで移動するとともに、ピストン１１とピストンロッド１３が右限まで移動して、弁体１が全開状態に維持されているとき、ピストンロッド１３の先端(左端)と、ストッパピストン２２における有底孔２３ａの奥面との間に、所要の間隙Ｓが形成されるように設定してある。この間隙Ｓは、ピストン１１及びピストンロッド１３を間隙Ｓ分のストロークだけ左方に移動させて、全開とした弁体１を、設備の稼働に支障を来さない中間開度、例えば全開に対し１５〜３０％の開度まで閉弁方向に作動させるためのものである(詳細は後述する)。
【００２７】
第２シリンダ１０の側端部の周壁には、第２シリンダ１０におけるストッパピストン２２の左方(ピストンロッド１３の反対側)のシリンダ室１０ａに連通する給気ポート２５が穿設され、この給気ポート２５は、後記する流体制御手段２９における緊急遮断用の第１電磁切換弁３２を介して、エアタンク等の圧縮空気供給源に接続されている。連結ボディ８の左端部の周壁と第２シリンダ１０の側壁１４には、ストッパピストン２２の右方のシリンダ室１０ａに連通する通気孔２６が設けられている。
【００２８】
図４〜図６は、緊急遮断弁装置における上記エアシリンダ３と、その制御系の概略図で、図４は、弁体１の全開時を、図５は、弁体１の全閉時を、図６は、弁体１の作動確認時を、それぞれ示している。
エアシリンダ３の制御系は、弁駆動軸１５の回動、すなわち弁体１の回動動作を検知するリミットスイッチ等のセンサ２７と、このセンサ２７に接続されたロジックコントローラ２８と、エアシリンダ３への圧縮空気の供給と排出を制御する流体制御手段２９とからなっている。
【００２９】
流体制御手段２９は、フィルタレギュレータ３０を介して、エアタンク等の圧縮空気供給源３１に接続され、かつ吐出ポートを第２シリンダ１０の給気ポート２４に接続した緊急遮断用の第１電磁切換弁３２と、この第１電磁切換弁３２の吐出ポートに直列に接続されるとともに、第１シリンダ９の給気ポート２０に接続された、弁体１の作動確認用の第２電磁切換弁３３とよりなっている。
【００３０】
第１電磁切換弁３２は、平常時、すなわちプラント等の設備が正常に稼働しているときに通電されてオン状態とされ、地震等の緊急時にロジックコントローラ２８等より発せられる緊急遮断信号またはプラント等が停止しているときに、非通電状態となってオフさせられるようになっている。
第２電磁切換弁３３は、平常時には非通電状態とされてオフとされ、弁体１が正常に作動するか否かの確認を行うときのみ、通電されてオン状態となるようになっている。
【００３１】
図４に示す平常状態では、第１電磁切換弁３２がオン状態、第２電磁切換弁３３がオフ状態とされて、それらの空気流入ポートが開口されているので、圧縮空気供給源３１よりの圧縮空気は、矢印で示すように、第１シリンダ９の給気ポート２０と第２シリンダ１０の給気ポート２４を介して、それぞれシリンダ室９ａ、１０ａの左室内に供給される。
【００３２】
これにより、ピストン１１は、圧縮コイルばね１２を圧縮させながら、ピストンロッド１３と共に右限位置まで移動させられ、弁体１は全開状態に維持される。
また、ストッパピストン２２も、独立して右方に移動させられ、側壁１４と当接する右限位置で停止する。この際、上述したように、ピストンロッド１３の先端(左端)と、ストッパピストン２２における有底孔２３ａの奥面との間には、所要の間隙Ｓが形成される。
なお、ストッパピストン２２が右限位置で停止するまでは、このストッパピストン２２はピストンロッド１３と連動して右方に移動するので、ストッパピストン２２に加わる圧縮空気の推力がピストンロッド１３にも付加され、弁体１は速やかに全開される。
【００３３】
この状態で、ロジックコントローラ２８より緊急遮断信号が発せられると、図５に示すように、第１電磁切換弁３２がオフ状態となって、圧縮空気供給源３１よりの圧縮空気の流入ポートが閉じられるとともに、空気排出側のポートに切換わってこれが開口することにより、第１シリンダ９と第２シリンダ１０のシリンダ室９ａ、１０ａ内に供給されていた圧縮空気が、第１電磁切換弁３２の吐出ポートより大気に排出される。
【００３４】
その結果、ピストン１１とストッパピストン２２は、圧縮コイルばね１２の付勢力により、左限まで移動させられ、ピストンロッド１３に連係された弁体１が全閉される。
【００３５】
弁体１が全開している平常状態(図４の状態)において、弁体１が正常に作動するか否かの確認を行う際には、図６に示すように、例えば緊急遮断弁装置の設置現場から離れた位置のコントロールルームからの遠隔操作により、オンラインで、ロジックコントローラ２８に作動信号を発信し、それより発せられる作動信号により、第２電磁切換弁３３をオン状態とする。
すると、第２電磁切換弁３３における圧縮空気供給源３１よりの圧縮空気の流入ポートが閉じられるとともに、排出側のポートに切換わってこれが開口することにより、第１シリンダ９のシリンダ室９ａ内に供給されていた圧縮空気が、第２電磁切換弁３３の排出ポートより大気に排出される。
【００３６】
この際、第２シリンダ１０のシリンダ室１０ａには、オンされている第１電磁切換弁３２を介して、引き続き圧縮空気が供給されているので、ストッパピストン２２は、側壁１４と当接する右限位置で停止した状態にある。従って、ピストン１１及びピストンロッド１３は、図４に示す右限位置から、間隙Ｓ分のストロークだけ閉弁方向に移動し、ストッパピストン２２と当接したところで自動的に停止する。これにより、弁体１は、プラント等の設備の稼働に支障を来さない中間開度(例えば１５〜３０％)まで閉じられる。
【００３７】
この動きを、センサ２７が検知してロジックコントローラ２８にフィードバックすることにより、弁体１が正常に作動したか否かを、遠隔地でも容易に確認することができる。なお、ピストンロッド１３がストッパピストン２２に当接したとき、ストッパピストン２２が左方に移動することのないように、圧縮コイルばね１２の強さ(ばね常数)、すなわち圧縮コイルばね１２によるピストン１１の押圧加重を、圧縮空気によるストッパピストン２２の押圧加重と等しいか、それよりも小さくなるように設定してある。
【００３８】
上記弁体１の作動確認中において、本来の緊急遮断信号が発せられた際には、それまでオンされていた第１電磁切換弁３２がオフ側に切り替わることにより、図５に示すのと同様に、弁体１は全閉される。
【００３９】
図７〜図９は、本発明の第２の実施形態の緊急遮断弁装置を示すもので、弁体１の作動確認テストを、遠隔地からのオンラインと、設置現場との両方で行いうるようにした流体制御手段３４を備えている。
【００４０】
この緊急遮断弁装置の流体制御手段３４は、上述と同様の第１電磁切換弁３２と第２電磁切換弁３３との間に、手動切換弁３５を設けたものである。
【００４１】
図７に示す平常状態では、図４に示すのと同様に、第１電磁切換弁３２がオン、第２電磁切換弁３３がオフ状態とされるとともに、手動切換弁３５も非操作状態にあって、第１、第２電磁切換弁３２、３３の圧縮空気の流入ポートに接続されたポートを開口することにより、圧縮空気供給源３１よりの圧縮空気は、図４に示すのと同様に、第１シリンダ９と第２シリンダ１０のシリンダ室９ａ、１０ａの左室内に供給される。これにより、弁体１が全開される。
【００４２】
図示は省略するが、この状態で、緊急遮断信号が発せられると、図５に示すのと同様に、第１電磁切換弁３２がオフ状態とされることにより、弁体１は全閉される。
【００４３】
弁体１が、全開しているとき、それが正常に作動するか否かを、緊急遮断弁装置の設置現場から離れた位置において遠隔操作により確認するには、図８に示すように、オンラインにより、第２電磁切換弁３３をオン状態とすればよい。
【００４４】
すると、図６に示すのと同様に、ピストン１１及びピストンロッド１３が、右限位置から、図７に示す間隙Ｓ分のストロークだけ左方に移動して、ストッパピストン２２により中間位置で自動的に停止させられることにより、弁体１は中間開度まで閉じられる。
【００４５】
弁体１の作動確認を、緊急遮断弁装置の設置現場で行うには、図９に示すように、弁体１が全開している平常状態(図７の状態)において、手動切換弁３５を操作してこれをオン状態とすればよい。
すると、それまで第１シリンダ９に供給されていた圧縮空気が遮断されるとともに、手動切換弁３５が排出ポート側に切り替わることにより、シリンダ室９ａ内の圧縮空気が、第２電磁切換弁３３と手動切換弁３５を介して大気に排出される。
また、第２電磁切換弁３２はオンとされ、第２シリンダ１０に引き続き圧縮空気が供給されているので、ストッパピストン２２は、側壁１４と当接する右限に位置している。従って、図８に示すのと同様に、ピストンロッド１３はストッパピストン２２と当接する中間位置まで移動し、弁体１は中間開度まで閉じられる。 これにより、弁体１が正常に作動するか否かを、緊急遮断弁装置の設置現場において容易に確認することができる。
【００４６】
以上説明したように、本発明の緊急遮断弁装置においては、弁体１を開閉駆動するエアシリンダ３を、ピストン１１及びピストンロッド１３を圧縮コイルばね１２をもって常時閉弁方向に付勢するようにした一般的な単作動型の第１シリンダ９と、ピストンロッド１３を所定の中間位置まで閉弁方向に移動させて停止させうるストッパピストン２２を有する第２シリンダ１０とからなるものとし、両シリンダ９、１０におけるピストン１１とストッパピストン２２を作動させる圧縮空気を、第１電磁切換弁３２と第２電磁切換弁３３とからなる流体制御手段２９をもって制御することにより、弁体１を全開状態に維持するとともに、緊急時には弁体１を確実に全閉状態とし、さらには、弁体１が正常に作動するか否かの確認テストを容易に行うことができる。
従って、流体制御手段２９の構成部品は、第１電磁切換弁３２と第２電磁切換弁３３との２部品のみでよく、かつその分、第１、第２電磁切換弁３２、３３に作動信号を発信するロジックコントローラ２８の制御系も単純化しうるので、故障等が生じる恐れは小さく、信頼性の高い安価な緊急遮断弁装置を提供することができる。
【００４７】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
上記実施形態では、ストッパピストン２２を側壁１４に当接させて、それを右限位置で停止させるようにしてあるが、例えば図１０に示すように、第２シリンダ１０側の側壁１４に、複数のめねじ孔３６を、円周方向に等間隔おきに、かつストッパピストン２２におけるガイド筒部２３より外側の内側面と対向するように設け、各めねじ孔３６に、ストッパボルト３７を、ストッパピストン２２側より螺合して、ロックナット３８により回り止めし、各ストッパボルト３７の頭部にストッパピストン２２の内側面を当接させることにより、ストッパピストン２２を右限位置で停止させるようにしてもよい。
【００４８】
このようにすると、ストッパボルト３７の突出長さを調節して、ストッパピストン２２の停止位置、すなわちピストンロッド１３側への移動ストロークを調節しうるので、パイプライン４を流通する流体の種類等に対応して、弁体１の開度を最適に調節することができる。なお、上記とは反対に、ストッパピストン２２側に有底の複数のめねじ孔を設け、これに螺合したストッパボルトの頭部を、側壁１４に当接させるようにしてもよい。
【００４９】
図４〜図６に示す流体制御装置２９において、例えば緊急遮断弁装置の設置現場で弁体１の作動を確認する際には、第２電磁切換弁３３の代わりに、図７のような手動切換弁３５を使用することができる。
また、第２電磁切換弁３２を、図７のような手動切換弁３５に換えてもよく、このようにすれば、緊急遮断弁装置の設置現場で弁体１を緊急に全閉することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１ 弁体
２ バルブ本体
３ エアシリンダ
４ パイプライン
５ 弁軸
６ 弁ケース
７ ヨーク
８ 連結ボディ
９ 第１シリンダ
９ａシリンダ室
１０ 第２シリンダ
１０ａシリンダ室
１１ ピストン
１２ 圧縮コイルばね(復帰手段)
１３ ピストンロッド
１４ 側壁
１５ 駆動軸
１６ 弁駆動アーム
１７ 凹溝
１８ 駆動ピン
１９ ストッパボルト
２０ 給気ポート
２１ 通気孔
２２ ストッパピストン
２３ ガイド筒部
２３ａ有底孔
２４ 通気孔
２５ 給気ポート
２６ 通気孔
２７ センサ
２８ ロジックコントローラ
２９ 流体制御手段
３０ フィルタレギュレータ
３１ 圧縮空気源
３２ 第１電磁切換弁
３３ 第２電磁切換弁
３４ 流体制御手段
３５ 手動切換弁
３６ めねじ孔
３７ ストッパボルト
３８ ロックナット
Ｓ 間隙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプライン等に接続されたバルブ本体内における弁体に連係されて、これを開閉させるピストンロッドと、このピストンロッドに連結されたピストンと、このピストンを閉弁方向に常時付勢する復帰手段とを有する単作動型シリンダを備え、平常時には、前記ピストンの一側方のシリンダ室に圧力流体を供給し、前記ピストンロッド及びピストンを、復帰手段に抗して開弁方向に移動させることにより、前記弁体を全開状態に維持し、かつ緊急時には、前記シリンダ室の圧力流体を排出し、前記復帰手段の付勢力により前記ピストンロッド及びピストンを閉弁方向に移動させて、前記弁体を全閉させるようにした緊急遮断弁装置において、
前記単作動型シリンダにおけるピストンロッドが突出する側に同一直線上に並ぶようにして連結された第２シリンダと、
前記第２シリンダのシリンダ室に摺動可能に収容され、このシリンダ室内に圧力流体が導入されることにより、予め定めた停止位置に位置させられ、この状態で、前記復帰手段の作動により、前記ピストンロッドが閉弁方向に移動されられたとき、その先端と当接して、前記ピストンロッドが、中間開度位置より閉弁方向に移動するのを阻止するようにしたストッパピストンと、
流体供給源に接続され、オン状態のとき前記流体供給源と前記第２シリンダのシリンダ室とを連通させて、前記流体供給源の圧力流体を前記第２シリンダのシリンダ室に供給し、オフ状態のとき、前記第２シリンダのシリンダ室を大気に連通させる第１切換弁と、
この第１切換弁の吐出ポートに接続され、オン状態のとき、前記単作動型シリンダのシリンダ室を大気に連通させ、オフ状態のとき、前記単作動型シリンダのシリンダ室を前記第１切換弁の吐出ポートに連通させる第２切換弁と、
平常時は、前記第１切換弁をオン状態、前記第２切換弁をオフ状態として、前記単作動型シリンダと第２シリンダとの両シリンダ室に流体供給源の圧力流体を供給し、緊急時には、前記第１切換弁をオフ状態、前記第２切換弁をオフ状態またはオン状態として、前記単作動型シリンダと第２シリンダとの両シリンダ室を大気に連通させ、弁体作動確認時には、前記第１、第２切換弁をオン状態として、前記第２シリンダのシリンダ室に流体供給源の圧力流体を供給し、前記単作動型シリンダのシリンダ室を大気に連通させるコントローラ
とを備えることを特徴とする緊急遮断弁装置。
【請求項２】
第１切換弁および第２切換弁を、電磁切換弁としてなる請求項１記載の緊急遮断弁装置。
【請求項３】
第１電磁切換弁と第２電磁切換弁との間に、弁体の作動確認時に押動操作することにより、単作動型シリンダのシリンダ室に供給した圧力流体を排出しうる手動切換弁を設けてなる請求項２記載の緊急遮断弁装置。
【請求項４】
ストッパピストンにおけるピストンロッドと対向する側の内側面に、基端部に空気抜き用の通気孔を有するガイド筒部を突設し、このガイド筒部に、ピストンロッドの先端部を摺動可能に嵌合してなる請求項１〜３のいずれかに記載の緊急遮断弁装置。
【請求項５】
ストッパピストンと、第２シリンダにおけるピストンロッド側の側壁との対向面のいずれか一方に、他方の対向面に頭部を当接可能としたストッパボルトを、突出長さを調節可能として螺合してなる請求項１〜４のいずれかに記載の緊急遮断弁装置。
【請求項１】
パイプライン等に接続されたバルブ本体内における弁体に連係されて、これを開閉させるピストンロッドと、このピストンロッドに連結されたピストンと、このピストンを閉弁方向に常時付勢する復帰手段とを有する単作動型シリンダを備え、平常時には、前記ピストンの一側方のシリンダ室に圧力流体を供給し、前記ピストンロッド及びピストンを、復帰手段に抗して開弁方向に移動させることにより、前記弁体を全開状態に維持し、かつ緊急時には、前記シリンダ室の圧力流体を排出し、前記復帰手段の付勢力により前記ピストンロッド及びピストンを閉弁方向に移動させて、前記弁体を全閉させるようにした緊急遮断弁装置において、
前記単作動型シリンダにおけるピストンロッドが突出する側に同一直線上に並ぶようにして連結された第２シリンダと、
前記第２シリンダのシリンダ室に摺動可能に収容され、このシリンダ室内に圧力流体が導入されることにより、予め定めた停止位置に位置させられ、この状態で、前記復帰手段の作動により、前記ピストンロッドが閉弁方向に移動されられたとき、その先端と当接して、前記ピストンロッドが、中間開度位置より閉弁方向に移動するのを阻止するようにしたストッパピストンと、
流体供給源に接続され、オン状態のとき前記流体供給源と前記第２シリンダのシリンダ室とを連通させて、前記流体供給源の圧力流体を前記第２シリンダのシリンダ室に供給し、オフ状態のとき、前記第２シリンダのシリンダ室を大気に連通させる第１切換弁と、
この第１切換弁の吐出ポートに接続され、オン状態のとき、前記単作動型シリンダのシリンダ室を大気に連通させ、オフ状態のとき、前記単作動型シリンダのシリンダ室を前記第１切換弁の吐出ポートに連通させる第２切換弁と、
平常時は、前記第１切換弁をオン状態、前記第２切換弁をオフ状態として、前記単作動型シリンダと第２シリンダとの両シリンダ室に流体供給源の圧力流体を供給し、緊急時には、前記第１切換弁をオフ状態、前記第２切換弁をオフ状態またはオン状態として、前記単作動型シリンダと第２シリンダとの両シリンダ室を大気に連通させ、弁体作動確認時には、前記第１、第２切換弁をオン状態として、前記第２シリンダのシリンダ室に流体供給源の圧力流体を供給し、前記単作動型シリンダのシリンダ室を大気に連通させるコントローラ
とを備えることを特徴とする緊急遮断弁装置。
【請求項２】
第１切換弁および第２切換弁を、電磁切換弁としてなる請求項１記載の緊急遮断弁装置。
【請求項３】
第１電磁切換弁と第２電磁切換弁との間に、弁体の作動確認時に押動操作することにより、単作動型シリンダのシリンダ室に供給した圧力流体を排出しうる手動切換弁を設けてなる請求項２記載の緊急遮断弁装置。
【請求項４】
ストッパピストンにおけるピストンロッドと対向する側の内側面に、基端部に空気抜き用の通気孔を有するガイド筒部を突設し、このガイド筒部に、ピストンロッドの先端部を摺動可能に嵌合してなる請求項１〜３のいずれかに記載の緊急遮断弁装置。
【請求項５】
ストッパピストンと、第２シリンダにおけるピストンロッド側の側壁との対向面のいずれか一方に、他方の対向面に頭部を当接可能としたストッパボルトを、突出長さを調節可能として螺合してなる請求項１〜４のいずれかに記載の緊急遮断弁装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２５１６３８（Ｐ２０１２−２５１６３８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２６４１７（Ｐ２０１１−１２６４１７）
【出願日】平成２３年６月６日（２０１１．６．６）
【出願人】（５１１００９１５６）タイコ・フロー・サーヴィシーズ・アー・ゲー (1)
【氏名又は名称原語表記】ＴＹＣＯ ＦＬＯＷ ＳＥＲＶＩＣＥＳ ＡＧ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月６日（２０１１．６．６）
【出願人】（５１１００９１５６）タイコ・フロー・サーヴィシーズ・アー・ゲー (1)
【氏名又は名称原語表記】ＴＹＣＯ ＦＬＯＷ ＳＥＲＶＩＣＥＳ ＡＧ
【Ｆターム（参考）】
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