JP2000035137A - 高温ガス用バルブのシート構造 - Google Patents

高温ガス用バルブのシート構造

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JP2000035137A
JP2000035137A JP10202410A JP20241098A JP2000035137A JP 2000035137 A JP2000035137 A JP 2000035137A JP 10202410 A JP10202410 A JP 10202410A JP 20241098 A JP20241098 A JP 20241098A JP 2000035137 A JP2000035137 A JP 2000035137A
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valve
sheet
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ring
seat
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JP10202410A
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Tadashi Iwayama
正 岩山
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Kubota Corp
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Kubota Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成付加によってセルフシール効果を
明確にして、ガス漏れを確実に防止できるようにする。 【解決手段】 回転弁体2の下流直後位置の弁箱1内
に、閉弁時におけるガス圧の負荷によって弁体2側の環
状シート2Aに当接される傾斜シート部12cを有する
セルフシール用シート12が環状に固定設置されてお
り、このセルフシール用シート12における断面略U字
形状のシート本体部12bの流路軸線方向で互いに対向
する対向シート部分12b−1,12b−2間に、シー
ト本体部12よりも線膨張係数の大きいテーパ状リング
13Aとそのテーパ面12aに当接するテーパ面13b
を持つテーパ状リング13Bとを挿入介在させている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高温ガス用バルブに
係り、詳しくは、弁箱内に流路軸線に対して直交する軸
心の周りに回転自在に設けられた回転弁体が閉弁状態に
あるとき、上流側からの流体圧の負荷により回転弁体の
下流側外周の環状シートに当接してガス漏れを防ぐセル
フシール用シートを回転弁体の下流直後位置の弁箱内に
環状に固定配置してなる高温ガス用バルブのシート構造
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2及び図3は、従来から一般的に使用
されている高温ガス用バルブの縦断側面図及び正面図で
あり、同図において、1は直線状の流路1Aを有する弁
箱で、この弁箱1内には回転弁体2が配置されている。
この回転弁体2は弁箱1の底部及び上部に同芯状に固定
されたブッシュ3A,3Bに流路軸線aに対して直交す
る軸心bの周りに回転可能に支持されたトラニオン4A
及びステム4Bからなる弁棒4に固定されており、この
弁棒4の回転操作に伴い弁箱1内で回転して流路1Aを
開閉するように構成されている。
【0003】前記弁棒4のうち上部のステム4Bはブッ
シュ3Bの上部に固定連結したスタンド5,6内を貫通
して上方へ延出され、その延出上端部が電動減速機7及
び回転操作ハンドル8を有する操作機9に連結されてい
る。回転弁体2の下流直後位置及び上流直前位置の弁箱
1の内周面(図2のA部及びB部)には、図4及び図5
に示すように、シート押さえ10A,10B及びボルト
11A,11Bを介してセルフシール用フレキシブルシ
ート12A,12Bが環状に固定設置されている。
【0004】これらセルフシール用フレキシブルシート
12A,12Bは、図6に明示するように、径外方へ向
けて開口する環状凹溝12dを有する取付基部12aと
断面略角U字形状のシート本体部12bとこのシート本
体部12bの遊端部に一体連設され流路軸線aに対し傾
斜させて径外方へ延出された傾斜シート部12cとを有
しており、回転弁体2が流路閉塞状態(閉弁状態)にあ
るときに上流側から流体圧(ガス圧)が負荷されること
に伴い、図6の矢印群f1,f2で示すような受圧面積
の差により傾斜シート部12cが回転弁体2の下流側外
周及び上流側外周に形成された環状シート2Aに当接さ
れてセルフシール効果を発生するよう構成されている。
なお、セルフシール用フレキシブルシート12A,12
Bが回転弁体2の下流直後位置及び上流直前位置にそれ
ぞれ設けられているのは、流路1Aの流れ方向をどちら
に切り替えたときも、回転弁体2の下流直後位置のセル
フシール用フレキシブルシート12Aまたは12Bが所
定のセルフシール効果を発生するようにするためであ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記したような構成の
従来の高温ガス用バルブにおいては、閉弁状態にあると
き、図6で示すような受圧面積の差によって傾斜シート
部12cが回転弁体2の環状シート2Aに当接してセル
フシール効果を発生するが、このとき、断面略角U字形
状のシート本体部12bにも矢印群f3で示すような流
体圧(ガス圧)が負荷されて、このシート本体部12b
が負のY方向に変形するために、セルフシール効果が相
殺されてしまい、結局、シール性能は凡庸なものにな
り、ガス漏れを発生しやすいという問題があった。
【0006】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、高温ガスの持つ性質を有効に活用することにより、
明確なセルフシール効果を発生させてガス漏れを確実に
防止することができる高温ガス用バルブのシート構造を
提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の高温ガス用バルブのシート構造は、弁
箱と、この弁箱内の流路軸線に対して直交する軸心の周
りに回転操作自在に支承された弁棒と、この弁棒の先端
に固定され該弁棒の回転操作により弁箱内で回転して流
路を開閉する回転弁体と、この回転弁体の下流直後位置
の弁箱内に環状に固定配置され、回転弁体が閉弁状態に
あるときの上流側からの流体圧の負荷により回転弁体の
下流側外周に形成された環状シートに当接するように流
路軸線に対して傾斜するシート部を断面略U字形状のシ
ート本体部の上流端部に一体連設してなるセルフシール
用シートとを備えた高温ガス用バルブにおいて、前記セ
ルフシール用シートの断面略U字形状シート本体部の流
路軸線方向で互いに対向する対向シート部分間に、シー
ト本体部よりも線膨張係数の大きいテーパ状リングとそ
のリングのテーパ面に当接するテーパ面を持つテーパ状
リングとを挿入介在させていることを特徴とするもので
ある。
【0008】上記した構成によれば、回転弁体が閉弁状
態にあるとき、シート本体部よりも線膨張係数の大きい
テーパ状リングが流路内の高温ガスに晒されることによ
って、径外方への変位力が作用し、その変位力が互いに
当接するテーパ面を介して他方のテーパ状リング及びシ
ート本体部の対向シート部分に伝達されて流路軸線方向
の下流側に向かう分力が発生されることになり、これに
よって、受圧面積の差だけでなく、傾斜シート部の回転
弁体側環状シートへの接触面圧が大きくなって、所定の
セルフシール効果を高めることが可能である。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は本発明に係る高温ガス用バ
ルブにおける主要構成であるセルフシール用フレキシブ
ルシート12の拡大縦断側面図であり、基本的には、図
6に示すものと同様に、径外方へ向けて開口する環状凹
溝12dを有する取付基部12aと断面略角U字形状の
シート本体部12bとこのシート本体部12bの遊端部
に一体連設され流路軸線aに対し傾斜させて径外方へ延
出された傾斜シート部12cとを有しており、回転弁体
2が閉弁状態にあるときに上流側から流体圧(ガス圧)
が負荷されることに伴い、図1の矢印群f1,f2で示
すような受圧面積の差により傾斜シート部12cが回転
弁体2の下流側外周及び上流側外周に形成された環状シ
ート2Aに当接されてセルフシール効果を発生するよう
構成されている。
【0010】上記基本構成に加えて、断面略角U字形状
のシート本体部12bの流路軸線a方向で互いに対向す
る対向シート部分12b−1,12b−2間に、シート
本体部12bよりも線膨張係数の大きい材料からなるテ
ーパ状リング13Aとそのリング13Aのテーパ面13
aに当接するテーパ面13bを持ち、例えばシート本体
部12bと同等な線膨張係数の材料からなるテーパ状リ
ング13Bとをそれぞれが対向シート部分12b−1,
12b−2に固定される状態で挿入介在させたものであ
る。
【0011】なお、バルブの全体構成は図2及び図3に
示す通りであるため、その全体構成の図示は省略する。
また、上記構成のセルフシール用フレキシブルシート1
2は回転弁体2の下流直後位置及び上流直前位置の弁箱
1の内周面(図2のA部及びB部)にシート押さえ10
A,10B及びボルト11A,11Bを介して環状に固
定設置されており、高温ガスの流れ方向をどちらに切り
替えたときも、回転弁体2の下流直後に位置する側のセ
ルフシール用フレキシブルシート12が所定のセルフシ
ール効果を発生するようになされている。
【0012】上記のような構成のセルフシール用フレキ
シブルシート12を備えた高温ガス用回転弁において
は、閉弁時に上流側からガス圧が負荷されることに伴
い、図1の矢印群f1,f2で示すような受圧面積の差
により傾斜シート部12cが回転弁体2の環状シート2
Aに当接されるだけでなく、シート本体部12bよりも
線膨張係数の大きいテーパ状リング13Aが流路1A内
の高温ガスに晒されることによって、径外方(X方向)
への変位力が作用し、その変位力が互いに当接するテー
パ面13a,13bを介して他方のテーパ状リング13
B及びシート本体部12bの対向シート部分12b−2
に伝達されて流路軸線方向の下流側に向かう分力Fが発
生されて傾斜シート部12cの回転弁体2側の環状シー
ト2Aへの接触面圧がより大きくなって、所定のセルフ
シール効果が確実に発揮されることになる。
【0013】なお、上記実施の形態では、セルフシール
用フレキシブルシート12を回転弁体2の下流直後及び
上流直前の両位置に設けたもので説明したが、回転弁体
2の下流直後にのみ設けたものであっても、同様なセル
フシール効果を発揮させることが可能である。
【0014】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、線膨張
係数の大きいテーパ状リングとそのリングのテーパ面に
当接するテーパ面を持つテーパ状リングとを組み合わせ
てセルフシール用シートの断面略U字形状シート本体部
の流路軸線方向で互いに対向する対向シート部分間に挿
入介在させるだけで、閉弁時にセルフシール用シートの
傾斜シート部に負荷されるガス圧の受圧面積の差に加え
て、高温ガスの持つ性質を有効に活用したテーパ状リン
グの熱膨張によって傾斜シート部の弁体シートへの接触
面圧を増大することができ、したがって、明確なセルフ
シール効果を発生させてガス漏れを確実に防止すること
ができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る高温ガス用バルブにおける主要構
成であるセルフシール用フレキシブルシートの拡大縦断
側面図である。
【図2】従来から一般的に使用されている高温ガス用バ
ルブの縦断側面図である。
【図3】同上高温ガス用バルブの正面図である。
【図4】図2のA部の拡大詳細図である。
【図5】図2のB部の拡大詳細図である。
【図6】従来の高温ガス用バルブにおける主要構成であ
るセルフシール用フレキシブルシートの拡大縦断側面図
である。
【符号の説明】
1 弁箱 2 回転弁体 2A 弁体側の環状シート 4 弁棒 12 セルフシール用シート 12b 断面略角U字形状のシート本体部 12b−1,12b−2 対向シート部分 12c 傾斜シート部 13A 線膨張係数の大きいテーパ状リング 13B テーパ状リング 13a,13b テーパ面

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 弁箱と、この弁箱内の流路軸線に対して
    直交する軸心の周りに回転操作自在に支承された弁棒
    と、この弁棒の先端に固定され該弁棒の回転操作により
    弁箱内で回転して流路を開閉する回転弁体と、この回転
    弁体の下流直後位置の弁箱内に環状に固定配置され、回
    転弁体が閉弁状態にあるときの上流側からの流体圧の負
    荷により回転弁体の下流側外周に形成された環状シート
    に当接するように流路軸線に対して傾斜するシート部を
    断面略U字形状のシート本体部の上流端部に一体連設し
    てなるセルフシール用シートとを備えた高温ガス用バル
    ブにおいて、 前記セルフシール用シートの断面略U字形状シート本体
    部の流路軸線方向で互いに対向する対向シート部分間
    に、シート本体部よりも線膨張係数の大きいテーパ状リ
    ングとそのリングのテーパ面に当接するテーパ面を持つ
    テーパ状リングとを挿入介在させていることを特徴とす
    る高温ガス用バルブのシート構造。
JP10202410A 1998-07-17 1998-07-17 高温ガス用バルブのシート構造 Withdrawn JP2000035137A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014080689A1 (ja) * 2012-11-20 2014-05-30 アイシン精機株式会社 吸気制御弁および吸気装置

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