JPH04111967U - 弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本考案は、小型軽量で装備および取扱いが容易
でありながら信頼性に優れ、高温流体を取扱うのに好適
な弁装置の提供を目的とする。 【構成】開位置において相互に連通する貫通孔１０およ
び２０を有してセラミックスから形成された弁座８およ
び弁体１５と、これらの支持部である本体１および支持
部材１４との間に、これら各支持部よりもそれぞれ熱膨
張係数の大きい材料から形成された締付部材９および１
６を介設することを特徴とする。 【効果】セラミックス製の弁座および弁体を、これらの
支持部との間にそれぞれ介設した締付部材の熱膨脹力に
よって保持させることにより接着剤を不要とし、小型か
つ低コストでありながら信頼性に優れ、高温流体用に適
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば蒸気トラップの流入路などのような高温流体の流通路に適す る弁装置であって、弁座およびこれと摺接する弁体がセラミックスから形成され てなる弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ドレンを排除するため蒸気流通路に設けられる蒸気トラップ（以下、単にトラ ップという）の流入側には、一般に開閉弁が接続されている。このような開閉弁 として汎用弁を利用した場合には、装置が大型になりがちであるばかりでなく装 備や取扱いに手数を要し、かつ弁軸の固着、噛り、熱膨張等に基づく摩擦抵抗の 増大や、弁座のエロージョンに起因する着座トルクの増大など、長期にわたる使 用中に所要労力が漸増する傾向がある。

【０００３】 このような問題点を改善するために本出願人が提案（実願昭６３−３５１２４ 号）した第１の従来例（図６参照）においては、弁装置がバイパス流路１ａ、ス トレーナ１ｂおよびトラップ１ｃを一体に備えており、小型で装備および取扱い が容易であるうえに、熱変形の影響や漏洩などを防止するためのシート部材１ｄ および弾圧部材１ｅなどが設けられている。

【０００４】 また、他の提案（実開平２−１１９５７２号）に示された第２の従来例（図７ 参照）においては、弁座および弁体に対応する固定ディスク２ａおよび可動ディ スク２ｂが筒状部２ｃ内に重ねて配設されるとともにＯリング２ｄを介して相互 に圧接され、かつ突起２ｅおよび２ｆを介して筒状部２ｃおよび駆動軸２ｇとそ れぞれ係合されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記第１の従来例においては相互に摺接する弁箱１ｆおよび弁体１ｇが共に金 属製であるから、熱変形やエロージョンなどの問題点についてはなお改善の余地 があるものと認められる。

【０００６】 また、上記第２の従来例においてはディスク２ａおよび２ｂがセラミックスか ら形成されているので、上述のような熱変形やエロージョンなどの問題点は改善 されているものと考えられる。しかしながら、ディスク２ａおよび２ｂは筒状部 ２ｃおよび駆動軸２ｇにそれぞれ接着されていると認められ、金属とセラミック スとの接着であるから熱膨張率の差異に基づく剥離や破損などを生じやすく、か つ上記構成では熱変形に基づいて漏洩率が変動するおそれもある。したがって高 温流体を取扱う装置に適用するには信頼性の点で不具合であると考えられる。

【０００７】 本考案は上述のような問題点を解決するためになされたもので、小型軽量で装 備および取扱いが容易でありながら信頼性に優れ、特に、高温流体を取扱う装置 に好適な弁装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、弁箱に設けられる弁座および、この弁座と摺接して開位置と閉位置 とに回動可能に弁軸に連結される弁体を備え、かつこれら弁座および弁体は開位 置で相互に連通する貫通孔を有してセラミックスから形成されてなる弁装置にお いて、上記弁座および弁体とこれらの各支持部との間に、これら各支持部よりも それぞれ熱膨張係数の大きい材料から形成された締付部材を介設することを特徴 とするものである。

【０００９】

【作用】

上記の構成においては、流通される流体の最低温度よりも低い温度領域（例え ば常温）で締付部材を装着しておくことにより、流体が流通されたとき弁座およ び弁体とこれらの各支持部との間で熱膨張係数の差異に基づく押圧力を生ずるこ とになる。したがって、弁座、弁体およびこれらの支持部の各相互当接部は、そ れぞれの形状を適宜に設定しておくことにより高温時に増大する押圧力によって 相互に圧接されるため漏洩が確実に防止される。また、弁座および弁体はそれぞ れの支持部に接着しなくてよいから、剥離、破損等を生ずることなく確実に支持 される。

【００１０】

【実施例】

以下、図面を参照しながら本考案の一実施例を説明する。

【００１１】 図１ないし図３において、弁装置の本体１には、開放端が蓋体２によって閉塞 される弁室３ならびに、この弁室３と連通する流入口４および流出口５がそれぞ れ形設されている。上記弁室３の底部に形成された凹部６（図２参照）には、外 周部に傾斜状部７を有する弁座８および、これの傾斜状部７に密接する締付部材 ９が嵌装されている。上記弁座８は、弁室３および流出口５を相互に連通可能な 貫通孔１０を有してセラミックスから形成され、ピン１１を介して本体１と相対 的回動不能に連結されている。また、上記締付部材９は本体１よりも熱膨張係数 の大きい材料（例えばテフロンなど）から環状に形成され、流通される流体の最 低温度よりも低い温度領域（例えば常温）において弁座８と共に凹部６に圧入さ れている。すなわち、本体１は締付部材９を介して弁座８を支持している。

【００１２】 上記蓋体２を流体密かつ回動自在に貫通する弁軸１２には、外端部および内端 部に位置してハンドル１３および支持部材１４がそれぞれ固定されている。この 支持部材１４には弁体１５が、これの外周部に密接する締付部材１６および、こ の締付部材１６を覆う連結部材１７を介して支持されている（図２参照）。上記 弁体１５は、上記弁座８と対称的な形状をなしてセラミックスから形成され、ピ ン１８を介して支持部材１４と相対的回動不能に連結されている。支持部材１４ および弁体１５には、予め設定された開位置において弁座８の貫通孔１０と連通 する貫通孔１９および２０がそれぞれ開設されている。上記締付部材１６は支持 部材１４よりも熱膨張係数の大きい材料（例えばテフロンなど）から形成され、 流通される流体の最低温度よりも低い温度領域（例えば常温）において弁体１５ と共に連結部材１７を介して支持部材１４に圧接されている。そして、弁体１５ は蓋体２と支持部材１４との間に介設されたばね２１の復元力および、支持部材 １４に作用する流体圧力により弁座８と圧接されている。

【００１３】 さらに、上記本体１にはストレーナ２２およびトラップ２３が一体に設けられ ている。すなわち、本体１には上記弁室３と連通する凹所２４およびトラップ室 ２５が形設されており、凹所２４にはストレーナ２２がプラグ２６を介して着脱 自在に収納されている。また、トラップ室２５には弁座２７および弁体２８がキ ャップ２９およびカバー３０を介して着脱自在に収納されている。上記弁座２７ には凹所２４と連通する弁孔３１および、流出口５と連通する環状溝３２が形設 されており、かつ外周部には傾斜部３３が設けられている。弁体２８は弁座２７ と接離自在に対向しており、その周縁部と弁座２７の傾斜部３３との間には温度 変化に応じて伸縮可能なリング３４が設けられている。また、弁体２８とキャッ プ２９との間には圧力室３５が形成されている。なお、弁体２８はセラミックス 製であることが望ましい。

【００１４】 つぎに、上述のように構成された弁装置の作用について説明する。

【００１５】 上記ハンドル１３が図３に示す開位置にある場合には、図２，図４に示すよう に各貫通孔１０，１９，２０が連通状態にあり、流入口４から流入する流体が弁 室３から貫通孔１９，２０，１０、ストレーナ２２を経てトラップ２３に導かれ 、後述するようにドレンを含む低温流体は流出口５から流出される。また、ハン ドル１３が上記開位置から閉位置に回動（例えば９０度）されると、貫通孔１０ と１９，２０とが非連通状態（図５参照）になるから流体の流通が遮断される。

【００１６】 流通される流体の温度が十分高い場合には締付部材９の熱膨脹力が増大するの で、弁座８は締付部材９によって押圧されるとともに傾斜状部７を介して凹部６ の底面に圧接される。弁体１５および支持部材１４においても、締付部材１６の 熱膨脹力により上述同様の作用が行われる。したがって、弁座８および弁体１５ はそれぞれの支持部と接着剤で接着しなくても確実に保持されるとともに各相互 当接部における漏洩も確実に防止され、所定の温度範囲では温度差が大きいほど これらの機能がさらに向上される。

【００１７】 上記トラップ２３においては、始動初期の低温時にはリング３４が短縮して傾 斜部３３の小径側（上部）に位置しており、弁体２８が弁座２７から離されてい るためドレンを含む低温流体は流出口５から流出される。やがて高温流体が流入 するとリング３４が加熱、伸長されることにより傾斜部３３の大径側（下部）に 移動するため弁体２８と弁座２７との間隔が狭くなり、ここを通過する高温流体 は流速の増大とともに圧力が低下する。一方、圧力室３５には流入する高温流体 による高圧域が形成される。したがって、弁体２８が弁座２７に圧接されること によりトラップ２３は閉状態になる。

【００１８】 閉状態にあるときドレンが流入すると、圧力室３５では温度低下により蒸気が 凝縮するため圧力も低下する。この圧力が弁孔３１内の圧力よりも十分低くなれ ば、その差圧により弁体２８が弁座２７から離れることにより開状態となり、ド レンの排除が開始される。

【００１９】 流体から分離した空気等が圧力室３５に流入した場合にも、リング３４が冷却 されるため上述同様の作用により排除される。また、トラップ２３の休止中は温 度低下によりリング３４が短縮し、弁体２８が弁座２７から離れているため流出 口５から外気が流入する。したがって、主配管系の運転停止直後における真空発 生が防止される。

【００２０】 すなわち、上記弁装置は開位置において相互に連通する貫通孔１０、１９およ び２０を有して相対的回動自在に圧接される弁座８および弁体１５をセラミック スから形成したので、各種汎用弁に比べて開閉トルクが著しく小さく、かつ回動 範囲および摺動部分等も縮小されていることと相待って噛りやエロージョンなど に対する性能が格段に向上され、しかも低コストである。また、上記弁座８およ び弁体１５とこれらの各支持部との間に接着剤を用いる代りに、これら各支持部 よりもそれぞれ熱膨張係数の大きい材料から形成された締付部材９および１６を 介設したので、セラミックス製の弁座８および弁体１５の剥離や破損などを防止 して確実に保持することができるとともに各相互当接部における漏洩を確実に防 止することができる。

【００２１】 また、上記弁装置はトラップ２３を一体に備えているので上流側におけるドレ ンを自動的に排除することができ、かつ流路断面積をトラップ２３に適応するよ うに設定し得ることと相俟って装置の小形化が可能である。

【００２２】 なお、本考案は上記実施例のみに限定されるものではなく、たとえば上記弁座 ８および弁体１５の貫通孔１０および２０等の形状はそれぞれ適宜に設定可能で ある。また、上記ストレーナ２２およびトラップ２３は、これらを省略したり、 あるいは他の適宜形式のものと置換するなどしてもよい。その他、本考案の要旨 とするところの範囲内で種々の変更ないし応用が可能である。

【００２３】

【考案の効果】

以上詳記したように本考案によれば、小型軽量で装備および取扱いが容易であ りながら信頼性に優れ、特に、高温流体を取扱う装置に好適な弁装置を提供する ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示し、図３のＩ−Ｉ線に沿
う断面図。

【図２】図１の要部を拡大して示す部分断面図。

【図３】図１の上面図。

【図４】図２のIV−IV線に沿う部分断面図。

【図５】図４の異なる状態を示す動作説明図。

【図６】第１の従来例を示す断面図。

【図７】第２の従来例を示し、（Ａ）図は切欠側面図、
（Ｂ）図は要部の斜視図。

【符号の説明】

１…弁箱の本体、８…弁座、９，１６…締付部材、１
０，１９，２０…貫通孔、１２…弁軸、１４…支持部
材、１５…弁体、２３…トラップ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 斉藤 喜久 宮城県仙台市青葉区一番町三丁目７番１号 東北電力株式会社内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁箱に設けられる弁座および、この弁座
   と摺接して開位置と閉位置とに回動可能に弁軸に連結さ
   れる弁体を備え、かつこれら弁座および弁体は開位置で
   相互に連通する貫通孔を有してセラミックスから形成さ
   れてなる弁装置において、上記弁座および弁体とこれら
   の各支持部との間に、これら各支持部よりもそれぞれ熱
   膨張係数の大きい材料から形成された締付部材を介設す
   ることを特徴とする弁装置。
2. 【請求項２】 請求項１の弁座および弁体よりも下流側
   に位置して上記弁箱に設けられた蒸気トラップを具備す
   ることを特徴とする請求項１の弁装置。