(57)【要約】弁のための手動オーバーライドが本明細書に開示される。例示的装置は、弁のステム（１８）を動かすためにアクチュエータ（１０２）を含む。アクチュエータは、穴部（１２８）を画定する筐体（１２６、１５０）および穴部内に配置されたピストン（１３２）を含む。また例示的装置は、穴部の中に延在するために筐体に移動可能に結合されたロッド（１７０）も含み、ピストンは、ロッドまたは穴部の中に流れる流体を介して移動可能である。また例示的装置は、ロッドが穴部への流体の供給を停止させる、筐体上の第１の位置にロッドを保持するためにロック（１８８）も含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁のステムを移動させるためのアクチュエータであって、前記アクチュエータは、穴部を画定する筐体および前記穴部内に配置されたピストンを含む、アクチュエータと、
前記穴部の中に延在するために前記筐体に移動可能に結合されたロッドであって、前記ピストンは、前記穴部または前記ロッドの中に流れる流体を介して移動可能である、ロッドと、
前記ロッドが前記穴部への前記流体の供給を停止させる前記筐体上の第１の位置に前記ロッドを保持するためのロックと
を備える、装置。
【請求項２】
前記ロッドは、前記ロッドが前記穴部への流体の前記供給を可能にする、第２の位置に移動可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ロッドは、前記ロッドが前記ピストンに作動可能に結合される、第３の位置に移動可能である、請求項１〜２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４】
前記ロッドは、前記筐体内の開口を介して前記穴部の中に延在する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記筐体は、前記開口を介して前記穴部に流体結合する入口を備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記ロッドは、前記穴部と前記入口との間に流体封止を提供するための封止を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記ロッドが前記穴部に向かって移動すると、前記封止を離座させ、前記流体が前記穴部の中に流れることを可能にする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記ピストンを第１の方向に促すバネをさらに備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記ロッドは手動で移動可能である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記弁は双方向フロー弁である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
穴部および前記穴部に流体結合された入口を画定する筐体と、
前記穴部内に配置され、弁のステムに結合されたピストンと、
前記筐体に移動可能に結合されたチョークであって、前記チョークは前記筐体の一部を通り前記穴部の中に延在し、前記チョークの位置を調節することにより、前記チョークは流体の前記入口から前記穴部への流れの防止、または前記ピストンの位置の調節を可能にする、チョークと
を備える、装置。
【請求項１２】
前記チョークは、前記入口と前記穴部との間に流体封止を提供するための封止を含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記チョークが前記穴部に向かって移動すると、前記流体封止を離座させ、流体が前記穴部の中に流れることを可能にする、請求項１１または１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記チョークが前記穴部に向かって移動することにより、前記チョークが前記ピストンに作動可能に結合可能になる、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
前記チョークは、前記チョークが前記入口から前記穴部に流体が流れるのを防止する位置に移動可能である、請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
前記チョークは、前記チョークが前記入口から前記穴部に前記流体が流れるのを防止する前記位置に、前記チョークを保持するためのロックを含む、請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
前記ピストンを第１の方向に促すためにバネをさらに備える、請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１８】
前記チョークは手動で移動可能である、請求項１１〜１７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
前記弁は双方向フロー弁である、請求項１１〜１８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
弁のステムを移動させるための手段であって、移動させるための前記手段は穴部内に配置される、移動させるための手段と、
前記移動させるための手段を駆動するための手段であって、前記移動させるための手段は、前記穴部の中に流れる流体または駆動するための前記手段を介して移動可能である、駆動するための手段と、
前記駆動するための手段が前記穴部への前記流体の供給を停止させる、前記穴部に対する位置に前記駆動するための手段を保持するための手段と
を含む、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に弁に関し、より詳細には、弁のための手動オーバーライドに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロセス制御システムは、概してプロセスを制御するために様々なプロセス制御装置（例えば、回転弁、リニア弁など）を使用する。プロセス制御装置は、ステムまたはシャフトを介してアクチュエータによって作動されることが多い。例えば、ポペット弁は、ステムに結合された先細プラグを含むことが多い。概して、ピストンは、ステムを介してプラグをシートの中に入れたり、シートから遠ざけたりする。ポペット弁は、例えば、完全に閉じた位置などの位置に向かってプラグを促すためにバネを含んでもよい。
【発明の概要】
【０００３】
例示的装置は、弁のステムを動かすためにアクチュエータを含む。アクチュエータは、穴部を画定する筐体および穴部内に配置されたピストンを含む。例示的装置は、穴部の中に延在するために筐体に移動可能に結合されたロッドをさらに含み、ピストンは、穴部またはロッドの中に流れる流体を介して移動可能である。また例示的装置は、ロッドが穴部への流体の供給を停止する筐体上の第１の位置に、ロッドを保持するためにロックを含む。
【０００４】
別の例示的装置は、穴部および穴部に流体結合された入口を画定する筐体を含む。ピストンは、穴部内に配置され、弁のステムに結合される。さらに例示的装置は、筐体に移動可能に結合されたチョークを含む。チョークは、筐体の一部を通り穴部の中に延在し、チョークの位置を調節することにより、チョークは流体が入口から穴部に流れるのを防止するか、またはピストンの位置を調節できる。
【０００５】
別の例示的装置は、弁のステムを移動させるための手段を含む。移動させるための手段は、穴部内に配置される。例示的装置は、移動させるための手段を駆動するための手段をさらに含み、移動させるための手段は、穴部の中に流れる流体または駆動するための手段を介して移動可能である。また例示的装置は、駆動するための手段が穴部への流体の供給を停止する穴部に対する位置に、駆動するための手段を保持するための手段も含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の位置にチョークを備える例示的装置を含む、例示的プロセス制御装置の断面図である。
【図２】第２の位置にある例示的チョークを備える、図１の例示的プロセス制御装置の断面図である。
【図３】第３の位置にある例示的チョークを備える、図１の例示的プロセス制御装置の断面図である。
【図４】例示的装置を含む、別の例示的プロセス制御装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
プロセス制御システムは、プロセスを制御するために様々なプロセス制御装置（例えば、回転弁、リニア弁など）を概して使用する。例えば、ポペット弁などの遮断弁は、ステムに結合された先細プラグを含むことが多い。概して、ピストン・アクチュエータは、ステムに結合されたピストンを介してプラグを移動させる。ポペット弁は、ピストン、ひいてはステムおよびプラグを、例えば、完全に閉じた位置または完全に開いた位置などの位置に向かって促すために、シートとピストンとの間を圧縮されたバネを含んでもよい。通常、圧力は、バネの力に対してピストンを移動させるために、流体を介してピストンに加えられる。流体の供給が閉鎖される、または枯渇する場合、バネはピストン、ひいては、ステムおよびプラグを完全に閉じた位置または完全に開いた位置に移動させる。
【０００８】
本明細書に開示された例示的装置により、流体の供給が遮断される、閉鎖される、あるいは不充分で弁の適切な作動ができない場合に、操作者が弁を手動で制御可能になる。また本明細書に開示された例示的装置を使用して、弁への流体の供給を停止させてもよい。例示的装置は、弁のステムを移動させるためにアクチュエータを含む。アクチュエータは、穴部を画定する筐体および穴部内に配置されたピストンを含む。例示的装置は、穴部内に延在するために、筐体に移動可能に結合されたロッドをさらに含む。ピストンは、穴部またはロッドの中に流れる流体を介して移動可能である。ロッドは、ロッドが流体の供給を停止する筐体上の第１の位置に移動可能である。また例示的装置は、ロッドを第１の位置に保持するためにロックを含む。一部の例では、ロッドは、ロッドが穴部に流体の供給が可能である第２の位置に移動可能であり、ロッドは、ロッドがピストンに作動可能に結合される第３の位置に移動可能であり得る。
【０００９】
図１は、例示的アクチュエータ組立体１０２および例示的弁１０４を含む、例示的プロセス制御装置１００を示す。示した例では、弁１０４は、双方向フロー弁（例えば、ＴＥＳＣＯＭ（商標）ＶＡ弁、ＴＥＳＣＯＭ（商標）ＶＧ弁など）である。例示的弁１０４は、入口１１２と出口１１４との間に流体流れ通路１１０を画定するために、弁挿入部１０８に結合された弁本体１０６を含む。また弁本体１０６および弁挿入部１０８は、流体流れ通路１１０と交差する穴部１１６を画定する。流体流れ通路１１０を通る流体流れを制御するためのステム１１８は、穴部１１６内に配置される。ステム１１８は、プラグ１２２に隣接した首部１２０を含む。首部１２０は、プラグ１２２の直径より短い直径を有する。示した例では、プラグ１２２は、図１の方向性では、首部１２０の底部に隣接したステム１１８の外方に先細にされた表面すなわち円錐台表面である。弁シート１２４は、流体流れ通路１１０と穴部１１６との交点で、図１の方向性では、プラグ１２２の上に配置される。弁シート１２４は、弁挿入部１０８を介して弁本体１０６に結合される。示した例では、プラグ１２２は、プラグ１２２と弁シート１２４との間に流体封止を形成するために、弁シート１２４に対して着座される。
【００１０】
例示的アクチュエータ組立体１０２は、弁１０４に結合される。示した例では、アクチュエータ組立体１０２は、弁本体１０６に螺合可能に結合された筐体１２６を含む。このような例では、弁挿入部１０８は、筐体１２６を介して弁本体１０６に結合される。筐体１２６は、ピストン穴部１２８およびベントまたは排気口１３０を画定する。ピストン１３２は、ピストン穴部１２８内に配置され、弁１０４のステム１１８に結合される。例えば、ピストン１３２は、駆動される部分１３４および駆動する部分１３６を含む。駆動される部分１３４は、ピストン穴部１２８とピストン１３２との間に流体封止を形成するために封止１３８を含む。駆動する部分１３６は、駆動される部分１３４から弁１０４に向かって延在する。駆動する部分１３６は、開口１４０を含む。締結具１４２（例えば、ボルト、段付きネジなど）は、開口１４０を通って延在し、ステム１１８の中に螺合される。示した例では、締結具１４２の頭部１４４は、駆動する部分１３６によって担持され、締結具１４２の軸１４６は、駆動する部分１３６の開口１４０内に摺動自在である。したがって、作動中、ピストン１３２が弁１０４に向かって移動すると、駆動する部分１３６は、ステム１１８の端部を押圧してプラグ１２２を弁シート１２４から遠ざけて移動させ、ピストン１３２が弁１０４から遠ざかると、駆動する部分１３６は、締結具１４２の頭部１４４を引いてプラグ１２２を弁シート１２４に向かって移動させる。
【００１１】
示した例では、バネ１４８は、ピストン１３２の駆動される部分１３４と弁挿入部１０８との間で圧縮され、ピストン１３２を弁１０４から遠ざけ、ひいてはステム１１８のプラグ１２２を弁シート１２４に向かって促す。したがって、例示的弁１０４は、常時閉の弁である。一部の例では、例示的アクチュエータ組立体１０２は、常時開の弁に結合される。
【００１２】
示した例では、ボンネット１５０は、筐体１２６に結合される。例示的ボンネット１５０を筐体１２６に固定するために、例示的ボンネット１５０は、筐体１２６の第２の唇部１５４を係合するために第１の唇部、および筐体１２６の外表面１５８を係合するために保持クリップ１５６を含む。したがって、示した例では、筐体１２６に対するボンネット１５０の併進移動は、第１の唇部１５２および保持クリップ１５６によって防止されるが、ボンネット１５０は、筐体１２６に対して回転自在である。
【００１３】
ボンネット１５０は、開口１６０および開口１６０の中に延在する入口１６２を画定する。開口１６０は、ボンネット１５０の外表面１６４からピストン穴部１２８に延在する。したがって、入口１６２は、開口１６０の一部を介してピストン穴部１２８に流体結合される。示した例では、ボンネット１５０はまた、ピストン穴部１２８に隣接した開口１６０の端部でカウンタボア１６６も画定する。作動中、入口１６２は、流体供給ライン（図示せず）から流体（例えば、空気、油など）を受領する。示した例では、ボンネット１５０を筐体１２６に対して回転させて、入口１６２を流体供給ラインに位置合わせしてもよい。
【００１４】
例示的チョーク１６８は、ボンネット１５０に移動可能に結合される。例示的チョーク１６８は、開口１６０内に配置されたロッド１７０を含む。示した例では、ロッド１７０の端部１７２は、カウンタボア１６６の中に延在し、停止部１７４（例えば、保持クリップ）は、ロッド１７０の端部１７２に結合される。停止部１７４の直径は、チョーク１６８がピストン１３２から遠ざけて（すなわち、図１の方向性では上方に）移動されるとき、チョーク１６８が偶然ボンネット１５０から取り除かれることを防止するために、開口１６０の直径より大きい。
【００１５】
また例示的チョーク１６８は、ピストン穴部１２８内に配置された端部１７２の反対側の、ロッド１７０の端部１７８に頭部またはノブ１７６を含む。示した例では、頭部１７６は、ボンネット１５０の外側に（すなわち、周辺環境に）配置される。一部の例では、頭部１７６は、ユーザがチョーク１６８を手で、かつ／または例えばレンチなどの工具を用いて手動で作動できるように、六角形である。示した例では、ロッド１７０は、頭部１７６に隣接した雄ネジ１８０を含み、開口１６０は、ロッド１７０の雄ネジ１８０を受領するために雌ネジ１８２を含む。
【００１６】
ロッド１７０は、第１の封止１８４（例えば、Ｏリング）および第２の封止１８６（例えば、Ｏリング）を含む。示した例では、第１の封止１８４は、ピストン穴部１２８と入口１６２との間のロッド１７０の長さに沿って配置される。第２の封止１８６は、入口１６２とチョーク１６８の頭部１７６との間のロッド１７０の長さに沿って配置される。第２の封止１８６は、入口１６２と周辺環境との間に流体封止を提供する。示した例では、ロッド１７０はまた、第１の封止１８４と第２の封止１８６との間のロッド１７０の長さに沿って配置されたチャネルまたはリリーフ１８７を含む。以下により詳細に記載するように、第１の封止１８４は、流体が入口１６２からピストン穴部１２８の中に流れるのを防止してもよい。
【００１７】
図１では、チョーク１６８は、チョーク１６８が入口１６２からピストン穴部１２８に流体の供給ができない、または妨げる、第１の位置にある。チョーク１６８を第１の位置に移動させるために、チョーク１６８を、筐体１２６に対して、図１の方向性では、上方に移動させて、入口１６２とピストン穴部１２８との間の開口１６０内に第１の封止１８４を配置する。第１の封止１８４が開口１６０内に配置されると、第１の封止１８４は、入口１６２とピストン穴部１２８との間に流体封止を提供し、それによって、入口１６２からピストン穴部１２８への流体の供給が不可能になる。結果として、ピストン１３２は、流体を介して移動することを阻止され、バネ１４８は、ピストン１３２が弁１０４から遠ざかるように促して、ステム１１８のプラグ１２２を弁シート１２４に対して封止させる。
【００１８】
例示的チョーク１６８は、チョーク１６８を第１の位置に保持する、またはロックするためにロック１８８を含む。示した例では、ロッド１７０は、ロッド１７０の長手軸に実質的に垂直に延在する開口１９０を含む。開口１９０は、図１の方向性では、雄ネジ１８０の下に配置される。示した例では、ロック１８８は、開口１９０に挿入されたピンまたは鍵１９２（例えば、コッタピン）を含む。一部の例では、ピン１９２は、例えば、ワイヤまたはロープ（図示せず）を介して弁１０４またはアクチュエータ組立体１０２に結合される。ピン１９２は、開口１９０の両端部を通って延在することにより、ピン１９２がボンネット１５０の外表面１６４を介してチョーク１６８を担持し、チョーク１６８を第１の位置にロックすることができる。ピン１９２および開口１９０は、１つの例示的ロック１８８に過ぎず、あらゆる他の適切なロックが、本開示の範囲を逸脱することなく使用され得る。
【００１９】
図２では、チョーク１６８は、チョーク１６８が流体を入口１６２からピストン穴部１２８に流すことができる第２の位置にある。チョーク１６８を第１の位置から第２の位置に移動させるために、ピン１９２を開口１９０から取り除き、チョーク１６８をピストン１３２に向かって、チョーク１６８が雄ネジ１８０を介してボンネット１５０の雌ネジ１８２の頂部上に担持される位置に移動させる（例えば、摺動させる）。結果として、第１の封止１８４は、ボンネット１５０から離座し、ボンネット１５０のカウンタボア１６６の中に移動する。したがって、チョーク１６８が第２の位置にあるときは、第１の封止１８４は、入口１６２とピストン穴部１２８との間に流体封止を形成せず、チョーク１６８は、ピストン１３２と接触しない。また、リリーフ１８７は、チョーク１６８が第２の位置にあるとき、入口１６２からカウンタボア１６６に延在する。したがって、第２の位置にあるチョーク１６８により、流体は入口１６２からピストン穴部１２８に流れることができ、ピストン１３２は流体を介して移動し得る。
【００２０】
図３は、チョーク１６８がピストン１３２に作動可能に結合される、第３の位置にある例示的チョーク１６８を示す。チョーク１６８を第２の位置から第３の位置に移動させるために、雄ネジ１８０をボンネット１５０の雌ネジ１８２の中に螺合されることにより、チョーク１６８をピストン１３２に向かって移動させる。チョーク１６８が第３の位置にあるときは、ロッド１７０の端部１７２はピストン１３２に接触する。ロッド１７０がピストン１３２と接触すると、バネ１４８は、ピストン１３２をロッド１７０に対して促して、チョーク１６８をピストン１３２に作動可能に結合させる。次いでユーザは、チョーク１６８を螺合する、またはネジを解く（すなわち、チョーク１６８を、図３の方向性では、上下に移動させる）ことにより、ピストン１３２、ひいてはステム１１８を移動させてもよい。示した例では、ネジ１８０および１８２により、ユーザはピストン１３２のストロークに対応する距離にチョーク１６８の位置を調節できる。一部の例では、チョーク１６８を手動で（すなわち、手で、レンチを使用して、など）螺合する、またはネジを解く。またネジ１８０および１８２により、チョーク１６８はピストン１３２を所望の位置（例えば、完全に開いた位置）に保持できることがある。
【００２１】
したがって、ユーザは、チョーク１６８または流体を使用して弁１０４を駆動および制御してもよい。一部の例では、流体供給が閉鎖または制限される場合（図３）、チョーク１６８を使用して弁１０４を作動させる。一部の例では、チョーク１６８を使用して、流体供給を停止することにより（図１）、またはピストン１３２を移動させることにより（図３）、流体供給を手動でオーバーライドさせてもよい。またチョーク１６８により、弁１０４が流体を介して（図２）作動されることが可能になることがある。
【００２２】
図４は、図１〜３の例示的アクチュエータ組立体１０２を含む、別の例示的プロセス制御装置４００を示す。図４では、例示的アクチュエータ組立体１０２は、別の例示的弁４０４（例えば、双方向フロー弁）の弁本体４０２に結合される（例えば、螺合される）。示した例では、弁本体４０２は、例示的弁４０４の流体流れ通路４０８を円筒（例えば、パイプ）（図示せず）に流体結合させるために、雄入口連結部４０６を含む。例えば、雄入口連結部４０６は、弁４０４のステム４１２の長手軸に垂直な弁本体４０２の外表面４１０から外方に（すなわち、図４の方向性では下方に）延在し、雄ネジ４１４を含む。また雄入口連結部４０６は、円筒を流体流れ通路４０８に流体結合するためにポート４１６を含む。
【００２３】
いくつかの例示的な方法および装置を本明細書に説明したが、本発明の対象の範囲がそれに限定されるものではない。逆に、本発明は、添付の特許請求の範囲内に、文字通りまたは均等論の下のいずれかにより、適正に収まるすべての方法、装置および製品を包含する。
【００２４】
本開示の最後の要約は、読者が技術的開示の性質をすぐに確認できるように、連邦規則法典第３７巻§１．７２（ｂ）に準拠して提供される。これは、特許請求の範囲または意味を解釈または限定するために使用されるものではないという理解のもとに提出される。
【図１】
2015505604.tif 000002
【図２】
2015505604.tif 000003
【図３】
2015505604.tif 000004
【図４】
2015505604.tif 000005
【国際調査報告】
2015505604.tif 000006
2015505604.tif 000007