特許 6110400 ケージを備えたスラムシャット安全装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6110400

(24)【登録日】2017年3月17日

(45)【発行日】2017年4月5日

(54)【発明の名称】ケージを備えたスラムシャット安全装置

(51)【国際特許分類】

   F16K 17/32 20060101AFI20170327BHJP

【ＦＩ】

   F16K17/32

【請求項の数】20

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-544874(P2014-544874)

(86)(22)【出願日】2012年11月29日

(65)【公表番号】特表2015-500446(P2015-500446A)

(43)【公表日】2015年1月5日

(86)【国際出願番号】US2012067018

(87)【国際公開番号】WO2013082258

(87)【国際公開日】20130606

【審査請求日】2015年10月5日

(31)【優先権主張番号】61/565,240

(32)【優先日】2011年11月30日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】510279033

【氏名又は名称】エマーソン プロセス マネージメント レギュレーター テクノロジーズ インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100098914

【弁理士】

【氏名又は名称】岡島 伸行

(72)【発明者】

【氏名】グゥエン， トゥン， キム

(72)【発明者】

【氏名】フォーネル ギローメ

(72)【発明者】

【氏名】アレクサンドルーブラド ロマン

【審査官】 加藤 昌人

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１０−５２５２６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５２７７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４２４５６６７（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０５４９１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６２−０８１７６７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実公昭０２−０１２３９５（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 米国特許第０２１４３３９９（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特表２００４−５２６１１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４１３４４２１（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ １７／００−１７／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

スラムシャット安全装置であって、
入口、出口を有し、前記入口および前記出口をつなぐ流路を画定し、前記入口と前記出口の間に配置されたオリフィスを取り囲むバルブシートを含むバルブ本体と、
前記バルブ本体内に配置され、前記バルブシートから離間している開いた第１の位置、および前記バルブシートに対して密着している閉じた第２の位置の間を移動可能であるバルブディスクと、
前記バルブディスクに動作可能なように連結され、前記バルブ本体に対し、前記バルブディスクを前記開いた第１の位置に置く非遮断位置、および前記バルブディスクを前記閉じた第２の位置に置く遮断位置の間で移動可能であり、アクチュエータに呼応して前記非遮断位置から前記遮断位置の方向に動かされるように配置されたリセットピンと、
前記バルブ本体内に取り付けられて前記流路中に配置され、前記バルブディスクを摺動自在に収納する大きさに作られたケージとを含み、
前記ケージが複数の流通開口部を含む、スラムシャット安全装置。

【請求項2】

前記バルブ本体内に配置されたばねを含み、
前記ばねは、前記バルブディスクに動作可能なように連結され、前記バルブディスクを前記閉じた第２の位置の側に付勢するように配置されている、請求項１に記載のスラムシャット安全装置。

【請求項3】

前記ケージは円柱状であって、前記バルブシート近傍に取り付けられた第１の末端部、および前記バルブシートから離間した第２の末端部を含み、
前記バルブディスクが前記開いた第１の位置にある場合、前記バルブディスクは、軸線に沿い前記複数の流通開口部を過ぎて、前記ケージにより形成された凹部中に格納されている、請求項１または２に記載のスラムシャット安全装置。

【請求項4】

前記バルブディスクは軸線に沿って移動し、
前記ケージは円柱状であって、前記バルブディスクの前記軸線と平行に延びる複数の長手方向のガイドを含み、
前記複数の流通開口部のそれぞれは前記長手方向のガイドにより外縁が定められている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスラムシャット安全装置。

【請求項5】

前記ケージは円柱状であり、
前記複数の流通開口部のそれぞれは前記ケージの円周に沿って部分的に延びている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。

【請求項6】

前記ケージは、前記第１の末端部および前記第２の末端部の間の前記軸線に沿って平行に延びる溝を含む、請求項３に記載のスラムシャット安全装置。

【請求項7】

前記複数の流通開口部のそれぞれは前記ケージの円周に沿って部分的に延び、
前記複数の流通開口部のそれぞれは、前記ケージの前記第１の末端部に向けて配置されかつ円周方向に延びる第１の縁端部、前記ケージの前記第２の末端部に向けて配置されかつ円周方向に延びる第２の縁端部、および前記軸線と平行に延びる一対の側端部により外縁が定められている、請求項３または６に記載のスラムシャット安全装置。

【請求項8】

前記凹部は、前記円周方向に延びる前記第２の縁端部から離間し、前記ケージの前記第２の末端部に隣接している、請求項７に記載のスラムシャット安全装置。

【請求項9】

スラムシャット安全装置であって、
入口、出口を有し、前記入口および前記出口の間をつなぐ流路を画定し、オリフィスを取り囲みかつ前記入口および前記出口の間に配置されたバルブシートを含むバルブ本体と、
前記バルブ本体内に配置され、前記バルブシートから離間している開いた第１の位置、および前記バルブシートに対して密着している閉じた第２の位置の間で移動可能なバルブディスクと、
前記バルブディスクに動作可能なように連結され、前記バルブ本体に対し、前記バルブディスクを前記開いた第１の位置に置く非遮断位置、および前記バルブディスクを前記閉じた第２の位置に置く遮断位置の間で移動でき、アクチュエータに呼応して前記非遮断位置から前記遮断位置に動かされるように配置されているリセットピンと、
前記バルブ本体内に取り付けられて前記流路中に配置され、複数の流通開口部を有しかつ前記バルブディスクを摺動自在に収容する大きさに作られている円柱状ケージと
を含み、
前記円柱状ケージは、前記バルブシートに隣接して取り付けられた第１の末端部および前記バルブシートから離間した第２の末端部を有し、
前記円柱状ケージは、前記円柱状ケージの前記第２の末端部に隣接して配置されかつ前記複数の流通開口部から離間した円柱状凹部を形成する大きさに作られており、
前記バルブディスクが前記開いた第１の位置内にある場合、前記円柱状凹部は前記バルブディスクを収容する大きさに作られている、スラムシャット安全装置。

【請求項10】

前記バルブ本体内に配置されたばねを含み、
前記ばねは前記バルブディスクに動作可能なように連結され、前記バルブディスクを前記閉じた第２の位置の側に付勢するように配置されている、請求項９に記載のスラムシャット安全装置。

【請求項11】

前記バルブディスクは軸線に沿って移動し、
前記円柱状ケージは前記バルブディスクの前記軸線に平行に延びる複数の長手方向のガイドを含み、
前記複数の流通開口部のそれぞれは前記長手方向のガイドにより外縁が定められている、請求項９または１０に記載のスラムシャット安全装置。

【請求項12】

前記複数の流通開口部のそれぞれは、前記円柱状ケージの円周に沿って部分的に延び、
前記円柱状ケージは、前記第１の末端部および前記第２の末端部の間の前記軸線と平行に延びる溝を含む、請求項１１に記載のスラムシャット安全装置。

【請求項13】

前記複数の流通開口部のそれぞれは、前記円柱状ケージの前記第１の末端部に向けて配置されかつ第１の円周方向に延びる縁端部、前記円柱状ケージの前記第２の末端部に向けて配置されかつ第２の円周方向に延びる縁端部、および前記軸線と平行に延びる一対の側端部により外縁が定められている、請求項１１または１２に記載のスラムシャット安全装置。

【請求項14】

前記円柱状凹部は、前記第２の円周方向に延びる前記縁端部から離間している、請求項１３に記載のスラムシャット安全装置。

【請求項15】

スラムシャット安全装置を組み立てる方法であって、
入口、出口を有し、前記入口および前記出口をつなぐ流路を画定するバルブ本体を提供することと、
前記バルブ本体内の前記入口および前記出口の間に配置されるオリフィスを取り囲むバルブシートを前記バルブ本体内に取り付けることと、
前記バルブシートから離間している開いた第１の位置、および前記バルブシートに対して密着している閉じた第２の位置の間で移動するように前記バルブ本体内に適合する大きさに作られたバルブディスクを前記バルブ本体内に配置することと、
前記バルブ本体に対して前記バルブディスクを前記開いた第１の位置に置く非遮断位置、および前記バルブディスクを前記閉じた第２の位置に置く遮断位置の間で移動するように、前記バルブディスクに動作可能に連結されたリセットピンを配置する一方、アクチュエータに呼応して前記リセットピンを前記非遮断位置から前記遮断位置に移動させるように配置することと、
複数の流通開口部を備えかつ前記バルブディスクが摺動自在に収容される大きさの円柱状ケージを前記バルブ本体内に取付ける一方、前記流路中に配置することと、
前記円柱状ケージの第１の末端部が前記バルブシートに隣接して取り付けられ、且つ前記円柱状ケージの第２の末端部が前記バルブシートから離間するように前記円柱状ケージを前記バルブ本体内に配置することと、
前記円柱状ケージの前記第２の末端部に隣接しかつ前記複数の流通開口部から離間した円柱状凹部を、前記バルブディスクが前記開いた第１の位置にある場合に該バルブディスクを収容できる大きさにて前記円柱状ケージ中に作ることと、
を含むスラムシャット安全装置の組立方法。

【請求項16】

前記円柱状ケージ中に複数のガイド部を形成すること、および前記ガイド部を前記バルブディスクの軸線と平行に延びる方向に向けて、前記ガイド部のそれぞれが前記複数の流通開口部の少なくとも１つの外縁を定めることを含む、請求項１５に記載のスラムシャット安全装置の組立方法。

【請求項17】

平坦かつ直線構成の金属ブランクを提供すること、前記金属ブランク中に前記複数の流通開口部を形成すること、および前記金属ブランクを前記円柱状ケージに成形することを含む、請求項１５または１６に記載のスラムシャット安全装置の組立方法。

【請求項18】

前記金属ブランクを前記円柱状ケージに成形するときに、前記金属ブランクの縁端部の間に一定のギャップを残すことで、前記円柱状ケージ中に長手方向の溝を形成することを含む、請求項１７に記載のスラムシャット安全装置の組立方法。

【請求項19】

前記金属ブランクを前記円柱状ケージに成形するときに、前記複数の流通開口部が前記円柱状ケージの円周に沿って部分的に延びるように、前記複数の流通開口部を前記金属ブランクに形成することを含む、請求項１７または１８に記載のスラムシャット安全装置の組立方法。

【請求項20】

前記バルブディスクが前記円柱状凹部に配置される場合に、前記バルブディスクが前記流通開口部から一定の距離だけ離れるように、前記円柱状ケージおよび前記流通開口部を作ることを含む、請求項１５〜１９のいずれか１項に記載のスラムシャット安全装置の組立方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に、ガス供給システム用のスラムシャット安全装置に関し、さらに具体的には、スラムシャット安全装置のバルブディスクを取り囲むケージを備えたスラムシャット安全装置に関する。

【背景技術】

【0002】

天然ガスを供給するために使われるシステムなどのガス供給システムは、通常、一連の配管を経由して、一連のバルブを通って製造者から消費者にガスを輸送する。それぞれのガス供給システムは、供給システム内のガスの圧力を制御する１つまたは複数の調整バルブを含むことができる。通常、ガスは、システム中を高圧で送られる。しかし、ガスの圧力は、消費者への最終供給の前に下げなければならない。この減圧は、通常、地域供給網内の減圧所で行われる。

【0003】

典型的な例では、これらの減圧所は、圧力調整バルブの万一の故障に備え、１つまたは複数の圧力調整バルブおよびガス流を止める何らかの安全装置を含む。大抵の場合、この目的に、スラムシャット安全装置が使われる。例えば、米国特許第４，１３４，４２１号（参照によって組み込まれる）は、配管系に過剰圧保護を提供するスラムシャット安全装置を開示している。米国特許第８，２２５，８１２号（この特許も参照によって本明細書に組み込まれる）では、スラムシャット安全装置の別の例が開示されている。スラムシャット安全装置は、通常、圧力調整バルブの上流に配置され、これにより、スラムシャットバルブは、万一圧力調整バルブが故障した場合に、ガスが圧力調整バルブに到達するのを防ぐことができる。スラムシャット安全装置は、圧力調整バルブ下流のガス圧の最大および最小圧力許容度を監視する。下流圧力が最大または最小許容度を越える場合は、スラムシャット安全装置が閉じ、圧力調整バルブへのガス流を止め、圧力調整バルブの故障による無制御ガス漏出を防ぐ。

【0004】

既知のスラムシャット安全装置は、過剰圧または過小圧状態を検知するとバルブシートの近傍にあるバルブオリフィスを閉じるバルブディスクを備える。バルブディスクは、リセットピンに連結され、リセットピンは、過剰圧または過小圧状態を検知するアクチュエータに取り付けられる。リセットピンは、通常、開または非遮断位置にあり、この場合、バルブディスクをバルブシートから離して開位置に配置する。万一アクチュエータが遮断すべき状態を検知した場合、アクチュエータは、リセットピンを解除し、バルブディスクがバルブシートに対し閉位置に移動する。

【0005】

従来のスラムシャット装置では、バルブディスクは、流体流に露出されている。さらに、比較的高流量状態などの特定の流動状態では、バルブディスクに加わる吸引力が、スラムシャット装置の機能を妨害する場合がある。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

スラムシャット安全装置は、バルブ本体を含み、バルブ本体は、入口、出口を有し、入口と出口の間をつなぐ流路を画定する。また、バルブ本体は、入口と出口の間に配置されたオリフィスを取り囲むバルブシートを含む。バルブディスクが提供され、バルブディスクはバルブ本体内に配置され、バルブディスクがバルブシートから離間している開いた第１の位置、およびバルブディスクがバルブシートに密着している閉じた第２の位置の間で移動できる。リセットピンは、バルブディスクに動作可能なように連結されて、バルブ本体に対し、バルブディスクを開いた第１の位置に置く非遮断位置、およびバルブディスクを閉じた第２の位置に置く遮断位置の間を移動できる。リセットピンは、アクチュエータに応答して、リセットピンを非遮断位置から遮断位置の方に移動させるように配置される。ケージは、バルブ本体内に取り付けられて流路に配置され、ケージは、バルブディスクが摺動自在に収容される大きさに作られている。ケージは、複数の流通開口部を含む。

【0007】

１つまたは複数の好ましい態様では、スラムシャット安全装置は、バルブ本体内に配置されたばねを含み、ばねは、バルブディスクに動作可能なように連結され、バルブディスクを閉じた第２の位置に付勢するように配置されている。ケージは、好ましくは、円柱状であって、バルブシートの近傍に取り付けられた第１の末端部、およびバルブシートから離間した第２の末端部を含み、バルブディスクが開いた第１の位置にある場合、バルブディスクは、その軸線に沿い複数の流通開口部を過ぎて、ケージにより形成された凹部に格納される。バルブディスクは、好ましくは、軸線に沿って移動でき、ケージは円柱状で、バルブディスクの軸線と平行に延びる複数の長手方向のガイドを備え、複数の流通開口部のそれぞれは、長手方向のガイドにより外縁が定められている。複数の流通開口部のそれぞれは、ケージの円周に沿って少なくとも部分的に延びていてもよい。さらに、ケージは、第１の末端部および第２の末端部の間の軸線と平行に延びる溝を含んでいてもよい。

【0008】

複数の流通開口部のそれぞれは、ケージの円周に沿って部分的に延びていてもよく、複数の流通開口部のそれぞれは、ケージの第１の末端部に向かって配置されかつ周方向に延びる第１の縁端部、ケージの第２の末端部に向かって配置されかつ周方向に延びる第２の縁端部、および軸線と平行に延びる一対の側端部により外縁が定められている。凹部は、第２の周方向に延びる縁端部から離間し、ケージの第２の末端部に隣接している。

【0009】

別の代表的形態では、スラムシャット安全装置は、入口と出口を有し、入口と出口の間をつなぐ流路を画定するバルブ本体を含み、また、バルブ本体は、入口と出口の間に配置されたオリフィスを取り囲むバルブシートを含むことができる。バルブディスクは、バルブ本体内に配置され、バルブディスクがバルブシートから離間している開いた第１の位置、およびバルブディスクがバルブシートに密着している閉じた第２の位置の間を移動できる。リセットピンは、バルブディスクに動作可能なように連結され、バルブ本体に対し、バルブディスクを開いた第１の位置に置く非遮断位置、およびバルブディスクを閉じた第２の位置に置く遮断位置の間を移動できる。リセットピンは、アクチュエータに呼応してリセットピンを非遮断位置から遮断位置の方に動かすように配置される。円柱状ケージは、バルブ本体内に取り付けられて流路内に配置され、円柱状ケージは、複数の流通開口部を含む。円柱状ケージは、バルブディスクが摺動自在収納される大きさに作られる。円柱状ケージは、バルブシートに隣接して取り付けられた第１の末端部、およびバルブシートから離間した第２の末端部を含む。円柱状ケージは、該円柱状ケージの第２の末端部に隣接し、流通開口部から離間した円柱状凹部を形成する大きさに作られている。円柱状凹部は、バルブディスクが開いた第１の位置にある場合に、バルブディスクを収容できる大きさに作られている。

【0010】

別の態様では、スラムシャット安全装置を組み立てる組立方法は、入口、出口を有し、入口と出口をつなぐ流路を画定するバルブ本体を提供するステップ、バルブ本体内にて入口と出口の間に配置されるオリフィスを取り囲むバルブシートをバルブ本体中に取り付けるステップ、およびバルブシートから離間している開いた第１の位置、およびバルブシートに対し密着した閉じた第２の位置の間で移動するようにバルブ本体内に適合する大きさに作られたバルブディスをバルブ本体内に配置するステップを含む。組立方法は、バルブディスクに動作可能なようにリセットピンを連結するステップ、およびバルブ本体に対し、バルブディスクを開いた第１の位置に置く非遮断位置、およびバルブディスクを閉じた第２の位置に置く遮断位置の間でリセットピンを移動するように配置するステップを含み、リセットピンは、アクチュエータに応答してリセットピンを非遮断位置から遮断位置の方向に移動させるように配置されている。組立方法は、円柱状ケージをバルブ本体内に取り付ける一方、流路に置くステップ、円柱状ケージに複数の流通開口部を提供するステップ、および円柱状ケージをバルブディスクが摺動自在に収容される大きさに作るステップをさらに含む。さらに、組立方法は、円柱状ケージをバルブ本体内に配置して、円柱状ケージの第１の末端部をバルブシートに隣接して取り付け、円柱状ケージの第２の末端部をバルブシートから離間させるステップ、および円柱状ケージの第２の末端部に隣接しかつ流通開口部から離間した円柱状凹部を、バルブディスクが開いた第１の位置にある場合にバルブディスクを収容できる大きさにて円柱状ゲージ中に作るステップを含む。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】先行技術のスラムシャット安全装置の断面図であって、閉じた位置にあるバルブディスクを示す断面図である。

【図2】図１のスラムシャット安全装置の部分拡大斜視図であって、開いた位置にあるバルブディスクを示す部分拡大斜視図である。

【図3】本発明の開示例の教示に従って組み立てられかつバルブディスクの周りにケージが組み込まれたスラムシャット安全装置の断面図であって、閉じた位置にあるバルブディスクを示す断面図である。

【図4】図３のスラムシャット安全装置の部分拡大斜視図であって、開いた位置にあるバルブディスクを示す部分拡大斜視図である。

【図5】図３のスラムシャット安全装置中で使用されるケージの拡大斜視図である。

【図6】ケージ内に配置されたバルブディスクを示す拡大部分斜視図である。

【図7】図５のケージの正面図である。

【図8】ケージの端面図である。

【図9】金属ブランクを図５の形状にする前の開口部を有した金属ブランクの平面図である。

【図10】開いた位置にある図３の安全装置の拡大部分断面図である。

【図11】閉じた位置にある図３の安全装置の拡大部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

ここで図に戻ると、図１と２は、既知のスラムシャット安全装置１０の一例を示す。スラムシャット安全装置１０は、ガス供給システムの主調整器（図示せず）に取り付けて、主調整器故障の場合の安全遮断機能を提供できる。スラムシャット安全装置１０は、バルブ部１１、スラムシャット部１３、およびアクチュエータ１５を含む。バルブ部１１は、流路１８を形成する流体通路により連結された流体入口１４、および流体出口１６を有するバルブ本体１２を含む。バルブシート２０は、バルブ本体１２内に配置され、流路１８の一部を形成する流動オリフィス２１を画定する。従って、スラムシャット安全装置１０を通過する流体は、流体入口１４からバルブシート２０（およびバルブシート２０により形成される流動オリフィス２１）を含む流路１８を通って流体出口１６へと流れる。

【0013】

スラムシャット部１３は、主調整器の下流で過剰圧または過小圧状態が検知されると、バルブシート２０と協調してスラムシャット安全装置１０を通る流体流を制限するバルブディスク２２を含む。バルブディスク２２は、バルブ本体１２内でバルブシート２０の方向に摺動して流動オリフィス２１を閉じ、また、バルブシート２０から離れる方向に摺動して流動オリフィス２１を開く。通常、アクチュエータ１５は、１つまたは複数のばね２８を収容するハウジング２６を含み、ばね２８は、通常、ダイヤフラム３０に連結されている。ダイヤフラム３０は、アクチュエータ１５内の圧力変化に感受性が高く、圧力変化に呼応してアクチュエータハウジング２６内で動く。ダイヤフラム３０は、バックプレート３２に連結され、これは、ダイヤフラム３０と連動してハウジング２６内で長手方向に動く。バックプレート３２は、カム３４と交互作用し、リセットピン３６を係合、または解放する。リセットピン３６は、バルブディスク２２が流動オリフィス２１を開く開位置でバルブシート２０から離間した格納または非遮断位置、およびバルブディスク２２が流動オリフィス２１を閉じる閉位置でバルブシート２０に対し、密着している遮断位置の間で、バルブ本体１２に対し、軸線Ａに沿って移動可能である。

【0014】

スラムシャット部１３は、バルブディスク２２を閉位置の方付勢する作用をするばね３７または他の適切なバイアス機構を含む。従って、リセットピン３６は、アクチュエータ１５が過剰圧状態または過小圧状態を検知する場合、非遮断位置および遮断位置の間で移動可能である。アクチュエータ１５は、カム３４に対しリセットピン３６を解放させ、その結果、ばね３７は、リセットピン３６、つまり、バルブディスク２２をバルブシート２０の方に摺動させ、最終的に、バルブディスク２２とバルブシート２０を接触させて、流動オリフィス２１を閉じ、流路１８を通る流体流を遮断する。図２は、スラムシャット安全装置１０のスラムシャット部１３の拡大図を示す。リセットピン３６は、バルブディスク２２に取り付けられた状態で示されており、リセットピン３６は、バルブディスク２２がバルブシート２０から離間している開位置の非遮断位置に配置されている。非遮断位置に配置される場合、リセットピン３６はカム３４または他の適切なラッチ機構により適所に保持され、それにより、バルブディスク２２がバルブシート２０から離間した待機位置または非遮断位置にて、カム３４がリセットピン３６を解放可能に保持できることは、当業者には、容易に理解されよう。カム３４がアクチュエータ１５により作動される場合、カム３４は、リセットピン３６を解放し、バルブディスク２２は、バルブシート２０の方向に摺動するか、または別の方法で移動して、スラムシャット安全装置１０を閉じ、流路１８を通る流体流を停止させる。

【0015】

ここで図３と４を参照すると、本発明の教示に従い組み立てられたスラムシャット安全装置が示され、該安全装置は参照数字１１０で参照されている。スラムシャット安全装置１１０は、図１と２に関して考察したスラムシャット安全装置１０に類似の部分もあり、従って、同じか、または類似の要素の参照数字は、対応する参照数字を１００だけ増やしている。再度述べるが、スラムシャット安全装置１１０は、ガス供給システムの主調整器（図示せず）に取り付けられ、主調整器故障の場合に、安全遮断機能を提供できる。図３に示すように、スラムシャット安全装置１１０は、バルブ部１１１、スラムシャット部１１３、およびアクチュエータ１１５を含む。バルブ部１１１は、流体入口１１４と流体出口１１６を有するバルブ本体１１２を含み、入口１１４と出口１１６は、流路１１８を形成する流体通路により連結されている。図３と４に示すように、バルブシート１２０は、バルブ本体１１２内に配置され、流路１１８の一部を形成する流動オリフィス１２１を画定する。従って、スラムシャット安全装置１１０を通って流れる流体は、流体入口１１４から、バルブシート１２０（およびバルブシート１２０により形成された流動オリフィス１２１）を含む流路１１８を通って、流体出口１１６に流れる。スラムシャット安全装置１１０は、バルブ本体１１２に取り付けられ、流路１１８に配置されたケージ１４０を含む。以下でさらに詳細に考察されるように、ケージ１４０は、バルブディスク１２２を収容する大きさおよび形状に作られている。

【0016】

バルブディスク１２２は円形であるのが好ましく、従って、ケージ１４０は、ほぼ円柱状であるのが好ましく、また、軸線Ｂを画定するのが好ましい。本明細書で概説したように、ケージ１４０がバルブ本体１１２内に配置される場合、軸線Ｂは、リセットピン１３６の軸線Ａにほぼ平行に配置される。またさらに、軸線Ａと軸線Ｂは、相互に、ほぼ同軸に整列される。ケージ１４０は、少なくとも１つの流通開口部１４２または複数の流通開口部１４２を含む。以下でさらに詳細に考察される図４の例では、ケージ１４０は、複数の流通開口部１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、および１４２ｄを含む。図４の断面では一対の流通開口部のみが見えているが、全ての流通開口部は、例えば、図５〜９でさらに詳細に示される。

【0017】

図１と２の例と同様に、スラムシャット部１１３は、主調整器の下流で過剰圧または過小圧状態が検知されると、バルブシート１２０と協調して、スラムシャット安全装置１１０を通る流体流を制限するバルブディスク１２２を含む。バルブディスク１２２は、バルブ本体１１２内で、バルブシート１２０の方向に移動して流動オリフィス１２１を閉じ、またさらに、バルブシート２０から離れる方向に動き、流動オリフィス１２１を開く。通常、アクチュエータ１１５は、１つまたは複数のばね１２８を収容するハウジング１２６を含み、ばね１２８は、通常、ダイヤフラム１３０に連結される。ダイヤフラム１３０は、アクチュエータ１１５内の圧力変化に感受性が高く、アクチュエータ１１５のハウジング１２６内での圧力変化に呼応して動く。ダイヤフラム１３０は、バックプレート１３２に連結され、これは、ハウジング１２６内でダイヤフラム１３０に連動して長手方向に動く。バックプレート１３２は、カム１３４と相互作用してリセットピン１３６を係合、または解放する。リセットピン１３６は、バルブ本体１１２に対し、バルブディスク１２２がバルブシート１２０から間隙を置いて離れて流動オリフィス１２１を開く開位置にてバルブディスク１２２を格納する位置、つまり非遮断位置、およびバルブディスク１２２がバルブシート１２０に密着して流動オリフィス１２１を閉じる閉位置での遮断位置の間で、軸線Ａに沿って移動可能である。スラムシャット部１１３は、バルブディスク１２２を閉位置の方向に付勢する作用をなすばね１３７または他の適切なバイアス機構を含む。従って、アクチュエータ１１５が過剰圧状態または過小圧状態を検知すると、リセットピン１３６は、非遮断位置および遮断位置の間を移動できる。アクチュエータ１１５は、カム１３４に対し、リセットピン１３６を解放させ、それにより、ばね１３７がリセットピン１３６、つまり、バルブディスク１２２をバルブシート１２０の方向に摺動させるか、または他の方法で移動させ、最終的に、バルブディスク１２２をバルブシート１２０と接触させ、その結果、流動オリフィス１２１を閉じ、流路１１８を通る流体流を遮断する。

【0018】

図４を参照すると、ケージ１４０が、バルブ本体１１２内に取り付けられた状態で示されている。具体的には、バルブ本体１１２は、収容領域１４４を含む。ケージ１４０は、バルブ本体１１２により形成された第１の収容領域１４８中に配置され、また、バルブシート１２０にほぼ隣接して配置された第１の末端部１４６を含む。また、ケージ１４０は、バルブシート１２０から通常離れて配置された第２の末端部１５０を含み、該第２の末端部１５０はバルブ本体１１２によって同様に形成された第２の収容領域１５２中に配置されている。図４では、バルブディスク１２２は、バルブシート１２０から離間している開位置で、ケージ１４０により形成された凹部１５４中に示されている。図４の開位置では、バルブディスク１２２は凹部１５４に格納され、つまり、軸線Ｂ（軸線Ａ）に沿い複数の流通開口部１４２ａ〜１４２ｄ（図４では、流通開口部１４２ａと１４２ｂのみが見える）を過ぎて、凹部１５４中に配置されている。

【0019】

図４と５に示すように、それぞれの流通開口部１４２ａ〜１４２ｄは、ほぼ周方向に延び、流通開口部１４２ａ〜１４２ｄのそれぞれは、ケージ１４０の円周に沿って部分的に延びるのが好ましい。流通開口部１４２ａ〜１４２ｄのそれぞれは、ケージ１４０の第１の末端部１４６の方向にほぼ向くか、またはそれに隣接して配置された第１の縁端部１５６、また、ほぼケージ１４０の第２の末端部１５０に向けて配置された第２の縁端部１５８を含む。また、流通開口部１４２ａ〜１４２ｄのそれぞれは、対応する第１および第２の縁端部１５６、１５８の間で延びる一対の側端部１６０、１６２を含む。第１および第２の縁端部１５６および１５８のそれぞれは、円柱状のケージ１４０の周りでほぼ周方向に部分的に延び（軸線Ｂの周りに延び）、一方、側端部１６０および１６２のそれぞれは、ケージ１４０の軸線Ｂにほぼ平行な方向に延びる。

【0020】

図５に示す例では、ケージ１４０は、第１の末端部１４６および第２の末端部１５０の間で、ケージ１４０の軸線Ｂと平行な方向に延びる溝１６４を含む。以下でさらに詳細に説明されるように、溝１６４は、ケージ１４０の対向端１６４ａおよび１６４ｂにより画定される。図５に示すように、ケージ１４０は、また、複数の部分１６６を含み、これらのぞれぞれは、軸線Ｂと平行な方向の長手方向に延び、それぞれは、少なくとも１つまたは一対の流通開口部１４２ａ〜１４２ｄの側端部１６０、１６２により外縁が定められる。部分１６６のそれぞれは、幅１６８を含み、好ましくは、部分１６６は、長手方向に延びる内側のガイド１７０を形成する。上で概説のように、バルブディスク１２２が開と閉位置の間で移動する場合に、ケージ１４０は、そのガイド１７０にてバルブディスク１２２をガイドする大きさに作られるのが好ましい。

【0021】

図４と６を参照すると、バルブディスク１２２がバルブシート１２０から離れて、凹部１５４中へ移動する場合、バルブディスク１２２の前面１７２は、隣接した流通開口部１４２の第２の縁端部１５８から距離１７４だけ離される。従って、開示例に従って組み立てられていれば、バルブディスク１２２が凹部１５４中に配置される場合、ケージ１４０は、バルブディスク１２２を保護する作用をなす。例えば、流量が比較的に多い状況（例えば、２０００立方フィート／時間を越える流量）では、バルブディスク１２２に作用する吸引力は、スラムシャット安全装置１１０の機能を妨害するのに十分なほど高い可能性がある。本明細書の考察の例に従って組み立てられたケージ１４０は、好ましくは、吸引力を減らすか、または最小化するように作用する。またさらに、流量が比較的多い状況では、ケージ１４０により形成された凹部１５４は、バルブディスク１２２を保護する。このような利益は、流れがバルブディスク１２２の前面１７２に直接接触するのを防止すること、および／または流れがバルブディスク１２２の縁端部に直接接触することを防ぐことにより、実現できる。従って、本明細書で概説の教示に従って組み立てられたスラムシャット安全装置１１０は、改善された性能、および／または改善された信頼性を示すことができる。これらおよび他の利益は、長手方向に延びるガイド１７０を備えることにより、さらに高めることができる。

【0022】

図７と８を参照すると、ケージ１４０の正面図（図７）、および端面図（図８）が示されている。図８では、対向端１６４ａと１６４ｂにより画定される溝１６４が示されている。開示例では、溝１６４は、ケージ１４０の円周方向でみて約１０°の角度Ｃに対応した開口を残す大きさに作られている。さらに、部分１６６のそれぞれは、ケージ１４０の円周方向でみて約１０°に対応する長さだけ延びる大きさに作られ、一方、流通開口部１４２ａ〜１４２ｄのそれぞれは、ケージ１４０の円周方向でみて約７５°に対応する長さだけ延びる大きさに作られる。他の角度と寸法を選択することもできる。

【0023】

図９を参照すると、ケージ１４０は、他の図で示されている円柱状形状に成形される前の平面配置で示されている。この構造では、流通開口部１４２ａ〜１４２ｄのそれぞれは、平坦なブランク１８０中に形成されたほぼ矩形の開口部として示されている。流通開口部１４２ａ〜１４２ｄのそれぞれは、複数の丸みの付いたコーナー１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃおよび１８０ｄを含むのが好ましい。

【0024】

１つの代表的な組立方法では、開示のスラムシャット安全装置１１０は、上で概説したように、入口、出口、入口と出口の間をつなぐ流路を含み、バルブ本体中に配置され、オリフィスの周りにバルブシートを有するバルブ本体１１２により組み立てることができる。組立方法は、バルブ本体内に適合する大きさに作られたバルブディスクを提供すること、およびバルブディスクがバルブシートから離間している開いた第１の位置、およびバルブディスクがバルブシートに密着している閉じた第２の位置の間でバルブディスクを移動するように配置すること、を含む。組立方法は、リセットピン１３６をバルブディスク１２２に動作可能なように連結すること、およびバルブ本体に対し、バルブディスクを開いた第１の位置に置く非遮断位置、およびバルブディスクを閉じた第２の位置に置く遮断位置の間でリセットピン１３６を移動するように配置し、かつ、アクチュエータに呼応して、非遮断位置から遮断位置の方にリセットピンを移動させるように配置すること、をさらに含む。ケージ１４０は、バルブ本体１１２に取り付けられて流路内に配置され、そして、ケージ１４０は、流通開口部１４２を備え、バルブディスク１２２が摺動自在に収容される大きさに作られている。ケージ１４０は、バルブ本体内に配置され、ケージの第１の末端部１４６は、バルブシート１２０に隣接して取り付けられ、ケージ１４０の第２の末端部１５０は、バルブシート１２０から離間して配置される。円柱状の凹部１５４は、ケージの第２の末端部１５０に隣接しかつ流通開口部１４２から離間してケージ１４０中に形成され、円柱状の凹部１５４は、バルブディスク１２２が開いた第１の位置にある場合にバルブディスク１２２を収容する大きさに作られる。

【0025】

組立方法は、ケージ１４０中にガイド１７０を形成すること、およびガイド１７０をバルブディスク１２２の軸線Ａと平行に配置し、ガイド部のそれぞれが、複数の流通開口部１４２の内の少なくとも１つの外縁を定めることを含むのが好ましい。組立方法は、ステンレス鋼または他の適切な材料から作られていてもよい直線構成の平坦なブランク１８０を提供すること、を含めてもよい。流通開口部１４２ａ〜１４２ｄは、ブランク１８０が平坦な構造である間に、流通開口部がほぼ矩形に見えるように、ブランク１８０中に形成されてもよい。その後、金属ブランク１８０は、巻き上げられるか、または他の方法で適切に処理されて円柱状のケージ１４０に形成される。

【0026】

金属ブランク１８０が円柱状のケージ１４０へと形成される場合、対向端１６４ａと１６４ｂとの間にギャップ１７０を確保することで、ケージ１４０に溝１６４を残すのがさらに好ましい。ケージ１４０が円柱状配置である場合、流通開口部１４２ａ〜１４２ｄのそれぞれは、ケージ１４０の円周の回りに部分的に延びる。

【0027】

図１０と１１を参照すると、スラムシャット安全装置１１０の操作がさらに詳細に示されている。図１０では、リセットピン１３６が非遮断または待機位置に格納され、従って、バルブディスク１２２は開位置に配置されている。開位置では、バルブディスク１２２は、凹部１５４中に配置され、流通開口部１４２ａ〜１４２ｄから距離１７４だけ離されている。従って、ばね１３７は圧縮され、バルブディスク１２２をバルブシート１２０の側に付勢する。リセットピン１３６、つまり、バルブディスク１２２は、カム１３４によって示される位置に維持される。一方、図１１に示すように、カム１３４によるリセットピン１３６の解放時、リセットピン１３６はバルブディスク１２２と一緒に、ばね１３７の力によりそれぞれ、軸線に沿って移動する。従って、バルブディスク１２２はバルブシート１２０と接触し、流動オリフィス１２１を最適に閉止する。

【0028】

特定の代表的実施形態および詳細を、本発明を例示する目的で示してきたが、本発明の範囲を逸脱することなく、本明細書で開示の方法および装置における種々の変更をなし得ることは、当業者には明らかであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】