JPH0240914B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は特に「カウパー炉」と称される熱風
炉から出て高炉に向かう熱風配管用、または大気
中への放出のための高温流体状の媒質を給送する
熱風配管用の仕切弁に関する。

従来の技術 現在の高炉運転技術および高炉の能力の増大
は、配管系の寸法や高炉への送風量を大きくする
ことが前提となつており、それに伴いカウパー炉
の加熱工程の実施と熱交換とを開閉作用によつて
可能にするエレメントについても非常に過酷な条
件が要求される。

瞬間的に使用されて、冷却されるこの種仕切弁
の一例として、従来、特公昭62−2190号公報に記
載されたものが知られている。この熱風管路用仕
切弁は所定間隙をおいて同心的に対向する開口お
よび該開口間の間隙の上方に上部空間を、かつ下
方に下部空間をそれぞれ連通して有する弁箱と、
この弁箱内に上下動可能に配置され、前記間隙に
挿入された位置で前記開口を閉鎖する閉鎖弁体お
よび該閉鎖弁体の下部に前記開口とほぼ同径の開
口をもつて連設されて前記間隙に挿入された位置
で前記開口を開放する開放弁体とを具え、冷却媒
質として水を用いている。

発明が解決しようとする問題点 そのため、前記のような熱風管路用仕切弁の場
合、冷却水の温度を極めて低く保持しなければな
らない。このため、閉弁から開弁したとき高温熱
風の通過によつて弁箱および弁体に突然の熱衝撃
が生じる。つまり、弁箱および弁体の熱風側と冷
却水側との大なる温度差により弁箱および弁体に
内部応力が発生し、ひいてはこれらの割れを引き
起す。また、熱風は冷却水により熱が奪われるの
で、熱風のもつ熱量はそれだけ消費され、所要の
温度の熱風を得ようとすればコスト高となる。さ
らに冷却水を効率的に流通させるためのらせん形
などの種々の形状の流路を両弁体や弁箱の内部に
形成しなければならず、両弁体や弁箱の構成が複
雑となつて製作に手間がかかるともに、製作コス
トも高くなるという問題点があつた。

この発明は前記従来の熱風管路用仕切弁のもつ
問題点を解決し、熱衝撃および熱量の消費が少い
とともに、簡素の構造の両弁体および弁箱でそれ
らの冷却が可能であり、しかも製作も容易で安価
にできる仕切弁を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 前記目的を達成するため、この発明は、第１〜
４図に示すように閉鎖弁体１２１の肉厚内に縦向
きの通気孔２５０を、その入口２５０′が閉鎖弁
体の上部外縁の近傍で開口し、かつ出口２５０″
が閉鎖弁体の開放弁体との連設部で開口するよう
に設け、弁箱１１０の上部空間１１１に冷却気体
を送り込む冷却気体給送手段を設けたことを特徴
とする。

作 用 第１，２図の左半部は開弁状態、同図右半部は
閉弁状態を示す。開弁状態では閉鎖弁体１２１が
上部空間１１１内にあるとともに、開放弁体１２
２が中間空間１１２内にあつて前記間隙に挿入さ
れた位置となり、その開口１２３が開口１１４，
１１５と対向して連通し、これを開放している。

この開弁状態から閉弁するには、両弁体１２
１，１２２を下動し、閉鎖弁体１２１を中間空間
１１２内にあつて前記間隙に挿入された位置とな
り、開口１１４，１１５を閉鎖する。これに伴い
開放弁体１２２が下部空間１１３内の位置とな
り、閉弁状態となる。

前記において冷却気体給送手段から上部空間１
１１に送り込まれる冷却気体は、開弁状態では閉
鎖弁体１２１の回りから開放弁体１２２と中間空
間１１２との間の間隙を経て下部空間１１３内に
入り込み、これらを冷却する。閉弁状態では閉鎖
弁体１２１の肉厚内に設けた通気孔２５０を経て
下部空間１１３内入り込み、これらを冷却する。
そして、この冷却後の気体は最終的には弁箱１１
０の開口１１４，１１５と閉鎖弁体１２１または
開放弁体１２２の両面との間の小間隙から熱風管
路内へ流れる。

実施例 この発明の一実施例について、図面を参照して
前記した構成以外の部分を中心に以下、説明す
る。

１１４，１１５は熱風管路（図示せず）に接続
するために弁箱１１０の外側に設けられたフラン
ジ、１２０は弁軸、１３４は両弁体１２１，１２
２の上下動を機械的に案内するために設けられた
断面Ｚ形状の添え枠で、弁箱１１０の内部に折り
曲げられている（第３図）。弁箱１１０の内部に
折り曲げられている添え枠１３４の翼部１３５は
両弁体の面に平行な、案内摺動面として役立つ内
面をもつている。閉鎖弁体１２１は中央に開口１
２３を有する開放弁体１２２と下部で連結されて
いる。閉鎖弁体１２１が上部空間１１１内にある
開弁状態の場合、開放弁体１２２は弁箱１１０の
開口１１４，１１５の間隙に正確に位置する。閉
鎖弁体１２１の両面には扁平な円形枠１４２が設
けられているが、この枠１４２はそれと対向して
いる添え枠１３４の翼部１３５との間には僅かな
間隙が形成されている。すなわち、閉弁状態では
枠１４２の全体が添え枠１３４の翼部１３５の前
にある。しかしながら、明確にしておかなければ
ならないのは、枠１４２の幅が翼部１３５の副よ
りもさらに大きく、これによつて枠１４２が後で
説明される理由により翼部１３５の外側へ突出す
るということである。枠１４２の上部先端に合わ
せて閉鎖弁体１２１には枠１４２を取り囲むフラ
ンジ１４３が設けられ、このフランジ１４３は水
平面上にあつてその自由外縁は傾斜面となつてお
り、弁箱１１０の上部空間１１１の下部から隔離
してフランジ１１４，１１５に設けられた内側フ
ランジ１４４の傾斜面に係合するようになつてい
る。第１，２図の右半部に示されているように、
閉鎖弁体１２１が前記間隙に挿入された位置にあ
る閉弁状態の場合、フランジ１４３，１４４の両
傾斜面は相互に密嵌状に係合する。これにより、
弁箱１１０の上部空間１１１と開口１１４，１１
５との間の気密が図られるのである。

前記の開口１１４，１１５および開口１２３は
円形状を有する。両弁体１２１，１２２の側部外
縁は、特にＵ字状の適当なガイド１２４で案内さ
れるのであり、このガイド１２４は中間空間１１
２および下部空間１１３内に延びている。

閉鎖弁体１２１を冷却するためにその肉厚内に
設けられる流路２５０は垂直に延びており、入口
２５０′が枠１４２を取り囲むフランジ１４３よ
りも上で、出口２５０″が枠４２よりも下の開放
弁体１２２との連設部で開口されている。

弁箱１１０の上部空間１１１には冷却気体給送
手段としての配管１５１を具えている。これによ
り、弁箱１１０の上部空間１１１に冷却気体（こ
の実施例では冷却空気）が送り込まれることにな
り、この冷却気体は閉鎖弁体１２１の流路２５０
内に入口２５０′から自由に入り込み、出口２５
０″から出ることができる。さらに、冷却気体は
第１，２図の左半部に示されているように、開放
弁体１２２が前記間隙に挿入された位置にある開
弁状態の場合、フランジ１４４の内縁と閉鎖弁体
１２１の面との間から直接中間空間１１２に流
れ、それから下部空間１１３内に流入する。

冷却気体は弁箱１１０、両弁体１２１，１２２
を冷却した後、閉弁状態の場合に片側の添え枠１
３４の翼部１３５の内面と、閉鎖弁体１２１の最
も外側部分である下部の面との間の間隙内に入り
込んだ後、開口１１４，１１５を介して配管の内
部に流れ込む。そして、あちこちの弁部分から熱
をうばいながら部分的に暖まつた冷却気体は熱風
配管系に流入し、そこでうばつた熱量を戻すので
ある。熱風配管系に流れ込む冷却気体の量を調節
するために、８個のパツキン片、すなわち両弁体
の各面につき４個のパツキン片１５５が設けられ
ており、これらは相互に結合されている。これら
のパツキン片１５５は閉鎖弁体１２１または開放
弁体１２２の面に弾力的に押圧される。この作用
は開弁状態または閉弁状態の場合に自然に行なわ
れるのである。また、１組みのフランジ１４３，
１４４は閉弁状態において冷却気体が上部空間１
１１から中間空間１１２２内に、さらにそこから
下部空間１１３内に流れ込むのを防止する。この
場合、冷却気体は流路２５０内を流れてそこから
下部空間１１３内に流れ込む。このようにして全
ての弁エレメントは閉弁状態の場合にも冷却気体
によつて冷却されているのであり、この冷却気体
は次いで熱風配管系内に流れ込むのである。すな
わち、冷却気体は下部空間１１３の内部からパツ
キン片１５５があるにも拘らず、このパツキン片
と閉鎖弁体１２１の枠１４２との間の不可避の間
隙を介して熱風配管系内に入り込む。

閉鎖された弁では、閉鎖弁体１２１の両フラン
ジ１１４，１１５間に差圧があり、そのために冷
却気体は特に熱風配管系の圧力下にある部分へと
流れることが可能であるが、これはもう一方の側
で枠１４２と翼部１３５が相互に押し合つている
からであるということに注意すべきである。

パツキン片１５５の弾力的押圧を実行するため
に、このパツキン片は背後から弾性エンメント１
５６によつて加圧するが、これは例えば板ばねま
たはそれに類するものとして実施するのが最良で
ある。

図面に示されている通り、閉鎖弁体１２１は芯
部を形成する少なくとも２枚の、特別な場合には
３枚の金属板１２５を具えているが、この場合、
中空にされた領域は耐火材１２６で充填される。
そして、それを取り囲む枠１４２によつてシール
される。開放弁体１２２は開口１２３に合わせた
溝形材１６２を具えており、該材の中空領域は耐
火材１６０で充填されている。耐火材１６０は熱
風配管系の耐火ライニングの延長部を形成し、こ
の円形溝は開口１１４，１１５に対応して２個の
リング１６３によつても形成されている。

尚、閉鎖弁体１２１に設けられる通気孔２５０
は１個でもよく、この発明は明細書の説明に基礎
がおかれ、そして添付図面に示され、かつ補足的
に付加した実施例以外に、発明の実施例に際して
多くの変更及び変形することができるのであり、
これらの変更及び変形は特許請求の範囲に基づき
ながら考慮することができる。

発明の効果 この発明は前記のような構成からなるので、熱
風の温度と冷却気体の温度との差を減少すること
が可能であり、これによつて弁箱および弁体に周
期的にかかる熱衝撃が大巾に減少する。また、熱
を奪つた冷却気体は熱風配管系自体の中に流入す
るから、熱風の熱量ロスがない。さらに、開弁、
および閉弁状態において両弁体、弁箱等の弁エレ
メントを冷却気体によつて効率的に冷却すること
ができ、しかもこの冷却気体を流通させるための
流路の形状を従来のように複雑なものにする必要
がなくて、両弁体が弁箱の構造を簡素にすること
ができるとともに、容易かつ安価にこれらを製作
することができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す縦断面図で
あつて、左半部が開弁状態を、右半部が閉弁状態
をそれぞれ示しており、第２図は第１図の−
線に沿う断面図であつて、左半部が開弁状態を、
右半部が閉弁状態をそれぞれ示しており、第３図
は第１図の−線に沿う断面図、第４図は第１
図の−線に沿う断面図である。 １１０……弁箱、１１１……上部空間、１１２
……中間空間、１１３……下部空間、１１４，１
１５……開口、１２０……弁軸、１２１……閉鎖
弁体、１２２……開放弁体、１２３……開口、２
５０……流路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定間隙をおいて同心的に対向する開口１１
   ４，１１５および該開口間の間隙の上方に上部空
   間１１１を、かつ下方に下部空間１１３をそれぞ
   れ連通して有する弁箱１１０と、この弁箱１１０
   内に上下動可能に配置され、前記間隙に挿入され
   た位置で開口１１４，１１５を閉鎖する閉鎖弁体
   １２１および該閉鎖弁体の下部に開口１１４，１
   １５とほぼ同径の開口１２３をもつて連設されて
   前記間隙に挿入された位置で開口１１４，１１５
   を開放する開放弁体１２２とを具えた熱風管路用
   仕切弁において、閉鎖弁体１２１の肉厚内に縦向
   きの通気孔２５０を、その入口２５０′が閉鎖弁
   体の上部外縁の近傍で開口し、かつ出口２５０″
   が閉鎖弁体の開放弁体との連設部で開口するよう
   に設け、弁箱１１０の上部空間１１１に冷却気体
   を送り込む冷却気体給送手段を設けたことを特徴
   とする熱風管路用仕切弁。 ２ 閉鎖弁体１２１が上部にフランジ１４３を具
   え、このフランジ１４３が弁箱１１０内において
   弁箱の対向している開口１１４，１１５より上部
   に設けられているフランジ１４４と閉弁状態で密
   嵌するようになつていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の熱風管路用仕切弁。 ３ 弁箱１１０の開口１１４，１１５に合わせて
   弁箱の内部にパツキン片１５５が設けられ、弁箱
   の開口１１４，１１５の周囲を形成する単一のエ
   レメントとなつており、このパツキン片１５５は
   閉弁状態で閉鎖弁体１２１の面に弾力的に押圧す
   るようになつていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項又は第２項に記載の熱風管路用仕切
   弁。