JPH0942471A - 熱風制御弁 - Google Patents
熱風制御弁Info
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- JPH0942471A JPH0942471A JP7194796A JP19479695A JPH0942471A JP H0942471 A JPH0942471 A JP H0942471A JP 7194796 A JP7194796 A JP 7194796A JP 19479695 A JP19479695 A JP 19479695A JP H0942471 A JPH0942471 A JP H0942471A
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Landscapes
- Lift Valve (AREA)
Abstract
結合を応力集中を生じる事なく嵌合した熱風制御弁を提
供することにある。 【解決手段】 金属製ケーシングの内周に耐火断熱層を
もって形成した熱流体の流路と、該熱流体の流路内に開
閉自在に配設されたセラミックス製の弁体と、該弁体の
周縁から対称に延設された弁体の一部と、該弁体の一部
に固定され且つ前記ケーシングを貫いて配設された第
1、第2の支持軸と、該第1の支持軸を回転駆動する駆
動モータと、前記弁体及び支持軸を冷却する冷却機構
と、前記弁体の一部及び支持軸をダストパージする不活
性ガス供給機構とを備えたので、セラミックス製の弁体
の一部と金属製の支持軸との結合を応力集中を生じる事
がない。
Description
制御するための熱風制御弁の改良に関するものである。
グ内に片側支持されたセラミックス(SiC)製の弁体
が回動自在に支持されていた。また、ケーシングの内周
は、断熱材と耐火材が内張りされている。更に、弁体
は、金属製の弁軸を介して駆動モータと連結されてい
る。そして、この熱風制御弁は、駆動モータを操作する
事により、弁体を開閉駆動する事ができる。また、セラ
ミックスは焼成炉の大きさに限界があり、余り大きな製
品はできない。更に、大きな製品は、成分(比重)のバ
ラツキを生じ易く、焼製後に残留応力を生じる原因でも
あった。
る事により、図7〜9に示す様な長尺製品を作る事が提
案されている。図7は、セラミックスの弁軸5に金属、
例えばSUS304等から形成された支持軸6を焼き嵌
めした場合の応力状態を示す説明である。この例では、
支持軸6の先端部6aが角状に形成されている為、弁軸
5との接触点Aで応力集中が生じ、セラミックスが割れ
る虞が存在した。
中を避ける為に、先端6bをテーパー状に形成した場合
である。このように形成した場合には、A点に於ける応
力集中は、やや緩和されるが、依然として支持軸6の先
端エッジ部で応力集中が発生している。図8に示す場合
では、図7に示す場合に比して約12%減少している。
図9は、支持軸6の先端部のテーパーを図8に示す場合
より緩やかに形成したものである。この様に構成した場
合、図7に示す場合に比して約22%減少した。
来の熱風制御弁において、弁体がセラミックス製である
ので、高温に耐える事ができるが金属性の支持軸との結
合部において、応力集中が依然として生じ、この部分で
弁軸が割れる虞が依然として存在した。また、弁体は、
回転するためどうしても微小な隙間が存在し、この隙間
からダスト等が侵入する欠点が存在した。
みなされたもので、セラミックス製の弁体と金属製の支
持軸との結合を応力集中を生じる事のない熱風制御弁を
提供することにある。また、更になる目的は、弁体の微
小隙間にダスト等の侵入する事のない熱風制御弁を提供
することにある。
は、金属製ケーシングの内周に耐火断熱層をもって形成
した熱流体の流路と、該熱流体の流路内に開閉自在に配
設されたセラミックス製の弁体と、該弁体の一部に固定
され且つ前記ケーシングを貫いて配設された第1、第2
の支持軸と、該第1の支持軸を回転駆動する駆動モータ
と、前記弁体の一部及び支持軸を冷却する冷却機構と、
前記弁体の一部及び支持軸をダストパージする不活性ガ
ス供給機構とを備えたことを特徴とするものである。ま
た、前記第1、第2の支持軸の先端をテーパー状に形成
し、これと嵌合する弁体に生じる嵌合応力を均一とした
ことを特徴とするものである。更に、前記第1、第2の
支持軸の先端をテーパー状に形成すると共に、前記弁体
と接触する内周先端を球面状に面取り形成したことを特
徴とするものである。
2の支持軸に螺子で固定されたことを特徴とするもので
ある。前記弁体は、円筒状に形成された第1、第2の支
持軸に緩衝材を介して螺子で固定されたことを特徴とす
るものである。
弁体支持軸の先端をテーパー状に形成し、弁体と嵌合さ
せ、嵌合応力を均一にしたので、応力集中による割れを
防止できる。また、弁体の一部及び支持軸をダストパー
ジする不活性ガス供給機構とを備えたので、弁体の回転
部分にダストが侵入するのを防止できる。
一実施例を説明する。図1は、本発明の一実施例である
熱風制御弁の断面図、図2は本発明の一実施例である熱
風制御弁の要部拡大断面図、図3は同熱風制御弁の嵌合
部を示す拡大断面図である。ここで、熱風制御弁10
は、耐熱部材で形成された流路14に、セラミックス製
の弁体15が回転可能に配設されている。
の内周に断熱材12と耐火材13とからなる耐火断熱材
の内張りをもって形成した熱流体の流路14と、この熱
流体の流路14内に開閉自在に配設されたセラミックス
製の弁体15を備えている。該弁体15の周縁から対称
に延設された弁体の一部16、17と、該第1、第2の
弁体の一部16,17に嵌合された第1の支持軸18、
第2の支持軸19と、該第1、第2の支持軸18,19
を冷却する冷却機構20と、前記第1の支持軸18を回
転駆動する駆動モータ21等を備えている。
成し、両端に図外の接続用のフランジが形成されてい
る。また、金属製ケーシング11には、短筒22,23
が取り付けられている。短筒22内には、冷却機構20
が配設されており、内部を冷却水が循環している。環状
に形成された冷却機構20の内部には、軸受24が配設
されており弁体の一部16と嵌合した第1の支持軸18
が回動自在に支持されている。また、冷却機構20の中
央円筒部には、ガイド筒24,24が接続されている。
ガイド筒24は、弁体の一部16、17の外周を所定の
空隙を有して覆っており、断熱材12,耐火材13が弁
体の一部16、17部に入り込むのを防止している。
される流路14付近まで達している。短筒22,23内
には、夫々第1の支持軸18,第2の支持軸19を回転
自在に支持する軸受25が配設されている。
アンカーボルトが内向きに複数立設されている。そし
て、金属製ケーシング11の外周には、キャスタブル断
熱材12が流し込み加工等により形成される。更に、そ
の内周にはキャスタブル耐火材13が同様に流し込み加
工等により形成される。この耐火材13の内周が、熱流
体の流路14を構成する。耐火材13は、高アルミナ質
等から構成されている。
り、この弁体15の周縁から対称にやはりセラミックス
でできた弁体の一部16、17とが延設されている。弁
体の一部16の先端には、ステンレス合金(SUS30
4)及びセラミックスと熱膨張率の等しい、コバール
(COVAR)(商標)等で形成された、第1の支持軸
18が嵌合されている。そして、第1の支持軸18は軸
受25で回転自在に支持されている。
合は、例えば焼き嵌めによって行われる。この際、嵌合
部の応力集中を防止するために、図3に示すように第2
の支持軸19の先端を先細りのテーパー27とすると共
に弁体の一部17と接触する内周先端28を球面状に面
取り形成する。また、対称に形成された弁体の一部16
と第1の支持軸18との嵌合も同様に行う。更に、第1
の支持軸18及び軸受25の外周は、冷却機構20によ
り冷却され、焼き付が防止される。
6を介して駆動モータ21が連結されており、図外の制
御機構からの制御信号により、第1の支持軸18を介し
て弁体15を回転駆動する。また、手動レバー31は、
駆動モータ21が故障した際に、手動で弁体15を開閉
する事が出来る。
支持軸19が嵌合されている。そして、その第2の支持
軸19は、軸受25で回転自在に支持されている。
うにガス供給管30,30から窒素(N2)ガス等の不
活性ガスを第2の支持軸19、軸受25、弁体の一部1
7の周囲から流路14へ吐出するように周期的に供給す
る。供給された、不活性ガスは、第2の支持軸19、軸
受25、弁体の一部17を冷却すると共に、ダスト等の
異物が侵入するのを防止する。弁体15の反対側の弁体
の一部16、第1の支持軸18、軸受25も同様に不活
性ガスで冷却及びダストパージする。
の動作について説明する。先ず、熱風制御弁10は、駆
動モータ21の駆動により第1の支持軸18を介して開
閉される。また、駆動モータ21が何等かの理由で故障
した場合には、手動レバー31により手動で開閉駆動す
る事ができる。
軸18、第2の支持軸19は、冷却機構20で冷却され
ているので、高温ガスにより加熱されても焼き付き等を
起こす事がなく、円滑に操作する事ができる。
9の嵌合部近傍のS点の応力状態を有限要素法によって
解析した例を示すものである。ここで、明かなように、
従来の図7〜9に示した場合に比べ応力集中が著しく緩
和されている。したがって、嵌合部での応力集中によっ
てセラミックスが割れたりする虞も大幅に減少する。
断面図、図6は本発明の他の実施例を示す要部縦断面図
である。ここで、弁体の一部16,弁体の一部17は、
先端が蛙又状に形成された第1の支持軸32,第2の支
持軸33に螺子34で固定されている。弁体の一部1
6,弁体の一部17の先端部は、円周の一部が平面35
に形成されており、緩衝部材36を介して固定されてい
る。
在により固定する螺子34により弁体の一部16,弁体
の一部17に応力集中が発生する事なく、セラミックス
の破損の虞が低減する。
いて説明したが、これに限る事なく鋳ぐるみ、冷し嵌
め、ろう付けであってもよい。また、本発明は以上の実
施例に限ることなく本発明の技術思想に基づいて種々の
設計変更が可能である。
る熱風制御弁によれば、金属製ケーシングの内周に耐火
断熱層をもって形成した熱流体の流路と、該熱流体の流
路内に開閉自在に配設されたセラミックス製の弁体と、
該弁体の周縁から対称に延設された弁体の一部と、該弁
体の一部に固定され且つ前記ケーシングを貫いて配設さ
れた第1、第2の支持軸と、該第1の支持軸を回転駆動
する駆動モータと、前記弁体及び支持軸を冷却する冷却
機構と、前記弁体の一部及び支持軸をダストパージする
不活性ガス供給機構とを備えたので、前記第1、第2の
支持軸と軸受の焼き付を防止できると共に、支持軸の隙
間からダスト等が侵入するのを防止する事ができる。
ーパー状に形成し、これと嵌合する第1、弁体の一部に
生じる嵌合応力を均一としたので、応力を均一にして応
力集中を未然に防止し、セラミックスの割れを阻止する
事ができる。
ーパー状に形成すると共に、前記第1、弁体の一部と接
触する内周先端を球面状に面取り形成し、弁体とエッジ
部で接触しないよう構成したので、支持軸との嵌合部で
応力集中が発生する事なくセラミックスの割れ等を防止
できる。
ある。
断面図である。
る。
である。
る。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 金属製ケーシングの内周に耐火断熱層を
もって形成した熱流体の流路と、該熱流体の流路内に開
閉自在に配設されたセラミックス製の弁体と、該弁体の
一部に固定され且つ前記ケーシングを貫いて配設された
第1、第2の支持軸と、該第1の支持軸を回転駆動する
駆動モータと、前記弁体の一部及び支持軸を冷却する冷
却機構と、前記弁体の一部及び支持軸をダストパージす
る不活性ガス供給機構とを備えたことを特徴とする熱風
制御弁。 - 【請求項2】 前記第1、第2の支持軸の先端をテーパ
ー状に形成し、これと嵌合する弁体に生じる嵌合応力を
均一としたことを特徴とする請求項1記載の熱風制御
弁。 - 【請求項3】 前記第1、第2の支持軸の先端をテーパ
ー状に形成すると共に、前記弁体の一部と接触する内周
先端を球面状に面取り形成したことを特徴とする請求項
2記載の熱風制御弁。 - 【請求項4】 前記弁体は、円筒状に形成された第1、
第2の支持軸に螺子で固定されたことを特徴とする請求
項1記載の熱風制御弁。 - 【請求項5】 前記弁体は、円筒状に形成された第1、
第2の支持軸に緩衝材を介して螺子で固定されたことを
特徴とする請求項4記載の熱風制御弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7194796A JPH0942471A (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 熱風制御弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7194796A JPH0942471A (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 熱風制御弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0942471A true JPH0942471A (ja) | 1997-02-14 |
Family
ID=16330407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7194796A Pending JPH0942471A (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 熱風制御弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0942471A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999041533A1 (en) * | 1998-02-10 | 1999-08-19 | Nkk Corporation | High-temperature high-pressure liquid flow control valve and method of preventing fixing of its stem |
| KR100474399B1 (ko) * | 2001-02-20 | 2005-03-07 | 아즈마 덱코 가부시키가이샤 | 열풍 제어 밸브 |
| WO2009099032A1 (ja) * | 2008-02-08 | 2009-08-13 | Nissan Motor Co., Ltd. | 開閉弁、燃料電池システムおよび燃料電池システムの制御方法 |
-
1995
- 1995-07-31 JP JP7194796A patent/JPH0942471A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999041533A1 (en) * | 1998-02-10 | 1999-08-19 | Nkk Corporation | High-temperature high-pressure liquid flow control valve and method of preventing fixing of its stem |
| KR100474399B1 (ko) * | 2001-02-20 | 2005-03-07 | 아즈마 덱코 가부시키가이샤 | 열풍 제어 밸브 |
| WO2009099032A1 (ja) * | 2008-02-08 | 2009-08-13 | Nissan Motor Co., Ltd. | 開閉弁、燃料電池システムおよび燃料電池システムの制御方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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