JPH1089519A - 高温用仕切弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外筒と内筒との二重構造をなす弁箱を有した
高温用仕切弁において、流路開放時の内筒の振動を抑制
できるようにする。 【解決手段】 外筒２の内周部と内筒４の外周部とをリ
ング状のバネ１８により連結するとともに、内筒４の外
周面に中間部壁１１を設け、中間部壁１１に対向する外
筒２の内周面に支持部１５を設けて、それぞれの周縁部
に形成したテーパ面どうしを当接させる。これにより、
外筒２に対して内筒４を２個所で確実に保持することが
でき、内部流による内筒４の振動を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高温の流体に対し
て使用される高温用仕切弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的な仕切弁は、図３に示した
ようなものであり、流体温度および流体の熱伝達率の変
化に伴う弁箱42等の寸法変化を吸収する構造になってい
ないため、閉状態で弁座43と弁体44とが噛り付いて作動
不良を起こすことがある。

【０００３】このため、本発明者らは先に、図４に示し
たような高温用仕切弁を提案した。この仕切弁は、弁箱
42を外筒49と内筒50とにより構成し、外筒49と内筒50と
の間に、外筒49に対して内筒50を保持するリング状のバ
ネ51を、外筒49の内周部と内筒50の外周部とに連結して
設けている。43は弁座、44は弁体である。この構成によ
ると、弁箱42の外筒49と内筒50との間、あるいは弁箱42
の上流側と下流側との間に熱膨張差または収縮差が生じ
た時も、バネ51のたわみにより熱膨張差または収縮差を
吸収できるので、弁箱42に無理な歪みが生じることを防
止でき、安定したシール性と操作性を実現できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような高温用仕切弁では、内筒50を分割形成している
ため、流路開放状態では、各内筒50a,50b はそれぞれ１
個のバネ51で支持されるだけであり、内部流体により振
動を発生し易いという問題がある。

【０００５】本発明は上記問題を解決するもので、流路
開放時の内筒の振動を抑制できる高温用仕切弁を提供す
ることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の請求項１記載の高温用仕切弁は、外筒内に
内筒を遊嵌してなる弁箱の内部に、内筒の内側に形成さ
れる流路を横切る方向に出退する弁体を設け、外筒と内
筒との間に、外筒に対して内筒を保持するリング状の弾
性体を、外筒の内周部と内筒の外周部とに連結して設け
た高温用仕切弁において、弁体に対向する各内筒の端部
外周面に、外筒の内周面へ向かって張り出して弁体の出
退を案内するガイド部を周状に設け、各ガイド部に対向
する外筒の内周面に、各ガイド部へ向かって張り出して
支持部を設け、各ガイド部と支持部との相当接する部位
に、弁体に向けて縮径するテーパ面を形成して、テーパ
面において、外筒に対して内筒を押圧して保持するよう
に構成したものである。

【０００７】請求項２記載の高温用仕切弁は、ガイド部
と支持部の少なくとも一方を独立部材として形成し、断
熱材を介して外筒または内筒に取り付けたものである。
上記した請求項１記載の構成によれば、流路閉塞時に
は、各内筒は弁体によって互いに離れる方向に押圧され
ており、それに伴って各ガイド部も互いに離れる方向に
移動していて、ガイド部と支持部のテーパ面はわずかに
離間状態にある。

【０００８】一方、流路開放時には、弁体が内筒より退
出するにつれて、各内筒は弾性体によって互いに近づく
方向に付勢され、それに伴って各ガイド部も互いに近づ
く方向に移動し、ガイド部と支持部のテーパ面はくさび
効果により圧接し、その結果、内筒は外筒に対して、径
方向および流路軸心方向ともに保持される。したがっ
て、内筒は外筒に対して、ガイド部・支持部と弾性体の
２個所で確実に保持されることになり、振動を生じにく
い。

【０００９】上記した請求項２記載の構成によれば、ガ
イド部と支持部の少なくとも一方が、断熱材を介して外
筒または内筒に取り付けられているため、内筒から外筒
への熱移動が低減され、その結果、外筒の部分温度上昇
や内筒の部分温度低下が防止され、熱応力の発生が抑制
される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１に示した高温用仕切弁は、図３
に示した従来の高温用仕切弁とほぼ同様の構成を有し、
弁箱１は、外筒２と、この外筒２の内部に遊嵌されて弁
箱流路３を有する内筒４とにより構成されている。外筒
２の中央部には、内部に弁体収納空間５を有する円筒状
の弁体収納部６が設けられている。

【００１１】弁箱１の内部には、弁体収納空間５に挿通
された弁棒７に固定して弁体８が設けられており、弁体
８は、内筒４の中央部端面に設けられた弁座９，９間と
弁体収納空間５との間を開閉移動自在である。弁棒７
は、弁体収納部６の端部に設けられた駆動装置（図示せ
ず）に連動連結されている。

【００１２】外筒２の両端面には、外筒２の内周面から
内筒４の両端外周面へ中心に向かって張り出した円板状
の端部壁10が形成されており、内筒４の中央部外周面に
は、外筒２の内周面へ径方向外側に向かって張り出した
円板状の中間部壁11が一対形成されている。両中間部壁
11は、弁体収納空間５の流路方向幅とほぼ同一の間隔で
向けられていて、弁体８の出退を案内する。

【００１３】図２に示したように、各中間部壁11の外周
縁には、弁体８に向かう方向（矢印Ａで示した方向）に
縮径したテーパ面12が成されており、両中間部壁11に対
向する外筒２の内周面に段部13が形成され、この段部13
に、テーパ面12に当接するテーパ面14を有したリング状
の支持部15が配設されて、石綿パッキン16を介装した状
態で皿小ねじ17により連結されている。支持部15の外周
縁部と段部13との間には間隙が設けられている。

【００１４】外筒２と内筒４との間には、外筒２に対し
て内筒４を保持するリング状のバネ18が一対嵌入されて
いる。これらバネ18の内周部は、内筒４の外周面に全周
にわたり形成されて外周方へ張り出した第１取付部19に
当接し、円環状の第１パッキン20を介して全周にわたり
シールされている。また、バネ18の外周部は、外筒２の
内周面に全周にわたり形成されて内周方へ張り出した第
２取付部21に当接し、円環状の第２パッキン22を介して
全周にわたりシールされている。

【００１５】第１パッキン20は熱伝導率の低い黒鉛系
（グラファイト等）のパッキンが使用され、第２パッキ
ン22は熱伝導率の高い金属系等のパッキンが使用されて
いる。バネ18の内周部は複数の皿小ねじ23を介して第１
取付部19に連結され、バネ18の外周部は複数の皿小ねじ
23を介して第２取付部21に連結されている。

【００１６】また、外筒２と内筒４との間には、外筒２
の端部内周面と、内筒４の端部外周面と、相対向する端
部壁10とバネ18とに囲まれた第１断熱材収納空間24が全
周にわたり形成されており、外筒２の中央部内周面と、
内筒４の中央部外周面と、相対向する中間部壁11とバネ
18とに囲まれた第２断熱材収納空間25が全周にわたり形
成されている。これら第１断熱材収納空間24と第２断熱
材収納空間25とにはそれぞれ、グラスウールを収容した
第１断熱材ケース26と第２断熱材ケース27が収納されて
いる。

【００１７】以下、上記構成における作用を説明する。
弁箱流路３に高温の流体が流れ、流体温度および流体の
熱伝達率の変化に伴って、内筒４と外筒２との間、また
は内筒４や外筒２の上流側と下流側との間に熱膨張差や
収縮差が生じた場合、バネ18がたわんでこれら熱膨張差
または収縮差を吸収し、それにより弁箱１に無理な歪み
が生じることは防止され、安定したシール性と操作性が
保たれる。

【００１８】一方、この高温用仕切弁では、流路３の閉
塞時には、各内筒４は弁体８によって互いに離れる方向
に押圧されており、それにより各中間部壁11も互いに離
れる方向に移動していて、中間部壁11のテーパ面12と支
持部15のテーパ面14はわずかに離間状態にあるが、弁体
８が各内筒４の端面に圧接するとともに、バネ18によっ
て、内筒４が外筒２に保持されているので、内部流体に
よる内筒４の振動は発生しない。

【００１９】また、流路３の開放時には、弁体８が内筒
４より退出するにつれて、各内筒４がバネ18によって互
いに近づく方向に付勢され、それにより各中間部壁11も
互いに近づく方向に移動して、中間部壁11のテーパ面12
と支持部15のテーパ面14とがくさび効果により圧接し、
その結果、内筒４は径方向および流路軸心方向ともに外
筒２上に支持される。つまり、内筒４は外筒２に対し
て、中間部壁11・支持部15とバネ18の２個所で確実に保
持されることになり、内部流体による内筒４の振動は発
生しにくい。

【００２０】なお、このように中間部壁11のテーパ面12
と支持部15のテーパ面14とが圧接した場合も、支持部15
が独立部材として形成され、石綿パッキン16を介して外
筒２に取り付けられているので、内筒４から外筒２への
熱移動は低減され、外筒２の部分温度上昇や内筒４の部
分温度低下が防止され熱応力の発生が抑制される。

【００２１】上記した構成においては、円板状の中間部
壁11とリング状の支持部15とを設けたが、内筒４の外周
面に沿った内周面を有する複数の円弧状中間部壁や、外
筒２の内周面に沿った外周面を有する複数の円弧状支持
部を適当間隔で周状に配置してもよい。

【００２２】また上記した構成においては、中間部壁11
を内筒４に一体に形成し、支持部15を外筒２に取り付け
たが、これとは逆に、中間部壁11を内筒４に取り付け、
支持部15を外筒２に一体に形成してもよく、あるいは、
中間部壁11と支持部15の両者をそれぞれ外筒２と内筒４
に一体に形成してもよく、中間部壁11と支持部15の両者
をそれぞれ外筒２と内筒４に取り付けてもよい。

【００２３】また石綿パッキン16に代えて、熱伝導率の
低いその他のパッキン、セラミック等を設けてもよく、
段部13や支持部15の当接面に遮熱コーティングを施して
もよい。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、外筒と
内筒との二重構造をなす弁箱において、外筒の内周部と
内筒の外周部とをリング状の弾性体により連結するとと
もに、内筒の外周面にガイド部を設け、ガイド部に対向
する外筒の内周面に支持部を設けて、それぞれに形成し
たテーパ面どうしを当接させるようにしたことにより、
弁箱に対して内筒を２個所で確実に保持することがで
き、内部流による内筒の振動を抑制できる。

【００２５】また、ガイド部と支持部の少なくとも一方
を独立部材として形成して、断熱材を介して外筒または
内筒に取り付けることにより、内筒から外筒への伝熱量
を低減することができ、外筒の部分温度上昇や内筒の部
分温度低下を低減して、熱応力の発生を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における高温用仕切弁の要
部断面図である。

【図２】図１に示した高温用仕切弁の要部拡大断面図で
ある。

【図３】従来の仕切弁の一部断面図である。

【図４】従来の他の仕切弁の断面図である。

【符号の説明】

１ 弁箱 ２ 外筒 ３ 弁箱流路 ４ 内筒 ８ 弁体 11 中間部壁 12 テーパ面 14 テーパ面 15 支持部 16 石綿パッキン 18 バネ（弾性体）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外筒内に内筒を遊嵌してなる弁箱の内部
   に、内筒の内側に形成される流路を横切る方向に出退す
   る弁体を設け、外筒と内筒との間に、外筒に対して内筒
   を保持するリング状の弾性体を、外筒の内周部と内筒の
   外周部とに連結して設けた高温用仕切弁において、弁体
   に対向する各内筒の端部外周面に、外筒の内周面へ向か
   って張り出して弁体の出退を案内するガイド部を周状に
   設け、各ガイド部に対向する外筒の内周面に、各ガイド
   部へ向かって張り出して支持部を設け、各ガイド部と支
   持部との相当接する部位に、弁体に向けて縮径するテー
   パ面を形成して、テーパ面において、外筒に対して内筒
   を押圧して保持するように構成したことを特徴とする高
   温用仕切弁。
2. 【請求項２】 ガイド部と支持部の少なくとも一方を独
   立部材として形成し、断熱材を介して外筒または内筒に
   取り付けたことを特徴とする請求項１記載の高温用仕切
   弁。