JP2006132721A

JP2006132721A - 開閉弁

Info

Publication number: JP2006132721A
Application number: JP2004324515A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Sakai; 裕介酒井
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 2004-11-09
Filing date: 2004-11-09
Publication date: 2006-05-25

Abstract

【課題】安価に腐食を防止することができる開閉弁を提供すること。
【解決手段】弁体駆動手段の駆動力によって弁体１８を弁座１５に当接又は離間させ、サージタンク８の非腐食性圧縮流体を断続的に集塵装置１９に供給する開閉弁１１Ａにおいて、通常の耐腐食性を有する材料からなり、一次側ポート１２と連通する開口部２４が弁体１８を中央部に係合されたダイアフラム２５に塞がれて弁室１４を形成し、ダイアフラム２５の対向面に貫通孔２９が弁体１８と同軸上に形成された第１ブロック２１と、耐腐食性の高い材料からなり、二次側ポート１３に連通する弁座１５を端部に設けられ、弁座１５をダイアフラム２５の中央付近に配設するように貫通孔２９に挿入されて第１ブロック２１に連結される第２ブロック２２とによりブロック１６を構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、集塵機のフィルタにパルス状の非腐食性圧縮流体を供給してフィルタに付着する塵埃を除去するための開閉弁に関する。

従来、ゴミ焼却炉においては、環境に対する配慮から、焼却排ガスに含まれる塵埃がそのまま排気されるのを防ぐため、フィルタを内蔵する集塵装置を排ガスの配管途中に設け、塵埃を捕集するようにしている。かかるフィルタは、使用されることによって必然的に塵埃が堆積して目詰まりを起こし、排気抵抗が増加するので、定期的なフィルタ交換が必要になる。しかしゴミ焼却炉の場合、塵埃の堆積は予想外に速く、ゴミの内容にもよるが数分の焼却にて焼却続行が不可能になるほど塵埃が堆積するので、そのたびごとのフィルタ交換は現実的でない。

そこで、図７の集塵装置１に示すようにフィルタ２に対して下流側、すなわち塵埃の堆積に対する裏面側にエアノズル３を設け、これにより定期的に高圧エアを短時間パルス的に逆ブローして、堆積した塵埃４を除去するようにしている。フィルタ２に堆積した塵埃４は、相互に凝着してフレーク状になっているので、逆ブロー５によりフィルタ２から剥がれたフレーク状の塵埃６は下方に落下してロータリバルブ７を経て回収される。これにより、フィルタ２の交換頻度は過大なものとならずにすむのである。ここで、高圧エアパルス供給方法としては、サージタンク８に非腐食性圧縮流体を貯蔵し、開閉弁１００にてこれを適宜開閉することにより行うのが普通である。

図８は、開閉弁１００の構成を閉状態で示す断面図である。
開閉弁１００は、入口側ポート１０１と出口側ポート１０２との間に形成される弁室１０３に弁座１０４が設けられた下ブロック１０５に、弁体駆動手段１０６を取り付けたものであり、ダイアフラム１０７に係合する弁体１０８が弁室１０３に収納されて弁座１０４に当接している。開閉弁１００は、入口側ポート１０１にサージタンク８が接続される一方、出口側ポート１０２がジョイント９と配管１０を介して集塵装置１に接続され、弁体駆動手段１０６が作動すると、ダイアフラム１０７が変位して弁体１０８を弁座１０４から離間させ、サージタンク８の圧縮空気を集塵装置１に供給する。

ここで、開閉弁１００の閉弁時には、集塵装置１から開閉弁１００側に焼却排ガスが逆侵入する。焼却排ガスの主成分は、Ｈ₂ＯやＣＯ₂であり、これらが凝結すると、出口側ポート１０２の内壁や弁座１０４などを腐食しようとする。そして、焼却されるゴミの内容によっては、これらの他にＮＯ_XやＳＯ_X、Ｃｌが焼却排ガス中に含まれ、凝結水の酸性度を上げて腐食性を非常に強くすることがある。特に、夜間等操業停止時には、温度が下がり結露が起こりやすいので、開閉弁１００の寿命が短くなる。

そのため、開閉弁１００は、出口側ポート１０２にエアー源１０９を接続し、閉弁時に少量の空気を出口側ポート１０２に供給して、開閉弁１００への焼却排ガスの逆侵入を防止し、開閉弁１００を構成する部材の腐食を防いでいる（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−２２１４５８号公報

しかしながら、従来の開閉弁１００は、入口側ポート１０１、出口側ポート１０２、弁座１０４を含む下ブロック１０５全体を同一材料で一体的に設けていた。コスト面を考慮すると、下ブロック１０５全体を安価なアルミダイキャストで形成することが望ましいが、腐食しやすい問題がある。開閉弁１００では、閉弁時にエアー源１０９から少量の空気を供給するが、弁座１０４が弁室１０３の中央部に存在してエアー源１０９を弁座１０４付近に接続することができないため、エアー源１０９が接続する部分と弁座１０４との間に焼却排ガスが残留して、弁座１０４付近を腐食させていた。また、安価なアルミダイキャストに耐腐食性コーティングを施して耐腐食性を増す方法もあるが、非腐食性圧縮流体の力や耐腐食性ガスの浸透によりコーティングの剥がれが生じ、腐食が発生するなどの不具合があった。一方、防錆面を考慮すると、下ブロック１０５全体をステンレスなど耐腐食性の高い材料で形成することが望ましいが、実際には閉弁時に腐食性の高い焼却排ガスにさらされるのが出口側ポート１０２や弁座１０４だけであるため、ブロック全体をステンレス等にすると材料費や加工費が嵩み、バルブ全体が高価になる問題がある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、安価に腐食を防止することができる開閉弁を提供することを目的とする。

本発明に係る開閉弁は、次のような構成を有している。
（１）一次側ポートと二次側ポートとの間に形成された弁室内に弁座を備えるブロックに弁体駆動手段を取り付け、弁体駆動手段の駆動力によって弁室に収納された弁体を弁座に当接又は離間させるものであって、一次側ポートが非腐食性圧縮流体を蓄えるサージタンクに接続される一方、二次側ポートが腐食性ガス流路に接続され、非腐食性圧縮流体を断続的に腐食性ガス流路に供給する開閉弁において、ブロックは、通常の耐腐食性を有する材料からなり、一次側ポートと連通する開口部が弁体を中央部に係合されたダイアフラムに塞がれて弁室を形成し、ダイアフラムの対向面に貫通孔が弁体と同軸上に形成された第１ブロックと、耐腐食性の高い材料からなり、二次側ポートに連通する弁座を端部に設けられ、弁座をダイアフラムの中央付近に配設するように貫通孔に挿入されて第１ブロックに連結される第２ブロックとを有することを特徴とする。

（２）（１）に記載の発明において、請求項１に記載する開閉弁において、第２ブロックが第１ブロックに対して着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。

（３）（１）又は（２）に記載の発明において、第１ブロックが、第２ブロックを挿入される円筒部を弁室内に突設されていることと、円筒部内周面と第２ブロックとの間にヒータ又は保温材の少なくとも一方を取り付けるスペースを設けていることとを特徴とする。

（４）（１）乃至（３）の何れか１つに記載の発明において、第２ブロックの内面に耐腐食性を増す処理が施されていることを特徴とする。

上記構成を有する開閉弁の作用効果について説明する。
開閉弁は、第２ブロックが端部に設けられた弁座をダイアフラムの中央付近に配設するように第１ブロックの貫通孔に挿入されて、第１ブロックと連結されている。弁体駆動手段が作動していないときには、弁体が弁座に当接し、非腐食性圧縮流体がサージタンクから腐食性ガス流路に供給されない。一方、弁体駆動手段が作動すると、ダイアフラムが変位して弁体を弁座から離間させ、非腐食性圧縮流体がサージタンクから腐食性ガス流路に供給される。その後、弁体駆動手段が作動を停止すると、弁体が弁座に当接して、非腐食性圧縮流体がサージタンクから腐食性ガス流路に供給されなくなる。

開閉弁が閉弁しているときには、腐食性ガスが腐食性ガス流路から二次側ポートを介して弁座まで逆侵入するが、二次側ポートと弁座が耐食性の高い材料からなる第２ブロックによって形成されているため、開閉弁は、二次側ポートと弁座が腐食性ガスによって腐食しにくい。一方、開閉弁は、一次側ポートと弁室が、開弁時には非腐食性圧縮流体の圧力により、閉弁時には弁体が弁座に当接することにより、腐食性ガスにさらされないため、腐食しない。そのため、開閉弁は、弁室と一次側ポートを通常の耐腐食性を有する材料からなる第１ブロックによって形成し、ブロックの中で耐腐食性の高い材料を使用する部分を減らしている。一般的に、通常の耐腐食性を有する材料は耐腐食性の高い材料と比べて安価であるため、耐腐食性の高い材料の使用量が減少すれば、ブロックの材料費や加工費などが抑えられる。なお、本発明において、耐腐食性の高い材料とは、例えば、ステンレス、セラミック、チタンなどが考えられる。また、通常の耐腐食性を有する材料とは、耐腐食性の高い材料以外のものをいい、耐腐食性の低い材料も含んでおり、具体的には例えば、アルミダイキャスト、青銅、黄銅鋳物、鋳鉄などが考えられる。

従って、本発明の開閉弁によれば、ブロックの中で耐腐食性の高い材料を使用する部分を減らしてブロックのコストを安くし、バルブ全体を安価にできるとともに、腐食性ガスにさらされる二次側ポートと弁座の腐食を防止することができる。

また、第２ブロックを第１ブロックに対して着脱可能に設けているので、例えば、二次側ポートや弁座が腐食したときに、弁体駆動手段やダイアフラムなどを分解して取り外すまでもなく、第２ブロックだけを交換することができ、保守メンテナンスを簡単に行うことができる。また、材料の異なる第１ブロックと第２ブロックとを簡単に分離できるので、廃棄時の資源分別が容易でリサイクルに供することができる。

また、本発明の開閉弁では、第２ブロックを第１ブロックの円筒部に挿入し、弁座が弁室の中央付近に位置している。第１ブロックは、一次側ポートと弁室が非腐食性圧縮流体に接するため、腐食しないが、第２ブロック内は、腐食性ガスが存在し、その内面に凝結するおそれがある。この場合に、ヒータを用いてブロックの外側から弁座と二次側ポートを温めて腐食性ガスの凝結を防止しようとすると、弁室を通る非腐食性圧縮流体がヒータの熱を奪うため、熱が二次側ポートまで届かなかったり、ムラになることがある。この不具合を回避するためには、ブロックを過剰に加熱しなければならず、ゴムシール部などが短期に熱劣化する問題がある。

この点、本発明の開閉弁は、第２ブロックと第１ブロックの円筒部との間にヒータを取り付けるスペースを設けている。そのため、第２ブロックの外周面に弁座付近から二次側ポートまでヒータを取り付け、その第２ブロックを第１ブロックの円筒部に挿入するようにすれば、弁座付近から二次側ポートまでを直接ヒータで適度に加熱して第２ブロックの内面に腐食性ガスが凝結するのを防止できる。これにより、本発明の開閉弁は、ブロックを過剰に加熱する必要がなく、ゴムシール部などが短期に熱劣化しない。また、開閉弁は、ヒータを外通する非加圧側に設置するため、電気配線を弁室の壁を通さなくて済み、非腐食性圧縮流体のシールに対するコストや漏れの不安がない。しかも、ヒータが非腐食性圧縮流体の力にさらされないので、劣化しない。

さらに、第２ブロックの内面に耐腐食性を増す処理が施されているので、腐食性ガスに対する耐腐食性をより一層向上させることができる。また、非腐食性圧縮流体の力や腐食性ガスの浸透により第２ブロックの内面に施した処理による耐腐食性能が低下しても、第２ブロック自体が耐腐食性の高い材料で形成されているので、腐食が進行しにくい。

（第１実施の形態）
次に、本発明に係る開閉弁の第１実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、開閉弁１１Ａの構成を閉弁状態で示す断面図である。図２は、開閉弁１１Ａの構成を開状態で示す断面図である。
開閉弁１１Ａは、従来技術と同様、入口側ポート１２がサージタンク８に接続される一方、二次側ポート１３がジョイント９や配管１０などを介して集塵装置１に接続され、サージタンク８の非腐食性圧縮流体を集塵装置１に断続的に供給する（図７参照）。開閉弁１１Ａは、入口側ポート（特許請求の範囲の「一次側ポート」に相当。）１２と出口側ポート（特許請求の範囲の「二次側ポート」に相当。）１３との間に形成された弁室１４に主弁座（特許請求の範囲の「弁座」に相当するもの。）１５を備えるブロック１６に弁体駆動手段１７が取り付けられ、弁体駆動手段１７の駆動力によって主弁体（特許請求の範囲の「弁体」に相当するもの。）１８が主弁座１５に当接又は離間するように構成されている。

ブロック１６は、第１ブロック２１と第２ブロック２２とを取付ボルト２３で連結したものである。第１ブロック２１は、通常の耐腐食性を有する材料をブロック状に形成し、上面から開口部２４が円柱状に穿設され、側面から開口部２４に連通するように入口ポート１２が穿設されている。通常の耐腐食性を有する材料としては、例えば、アルミダイキャスト、青銅、黄銅鋳物、鋳鉄など、安価で加工しやすいものが考えられる。第１ブロック２１は、弁体駆動手段１７との間でダイアフラム２５の外縁部を狭持し、開口部２４がダイアフラム２５に塞がれて弁室１４を形成する。ダイアフラム２５は、ＮＢＲ（ニトリルゴム）やＦＫＭ（フッ素ゴム）など弾性を有する材料を円形に形成したものであり、中央部に主弁体１８が係合している。主弁体１８は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）など耐腐食性の優れた樹脂の丸棒をドーナツ状に削り出したものであり、主弁体１８からダイアフラム２５へと貫き通された固定部材２６をダイアフラム２５の背圧面に当接するバネ受け２７に止めネジ２８で固定することにより、ダイアフラム２５の中央部に取り付けられている。第１ブロック２１は、ダイアフラム２５の対向面に貫通孔２９が主弁体１８と同軸上に形成されている。

第２ブロック２２は、耐腐食性の高い材料を円筒形状に形成したものである。耐腐食性の高い材料としては、例えば、ステンレス、セラミック、チタンなどが考えられる。出口側ポート１３は、第２ブロック２２の中空孔によって形成されている。第２ブロック２２は、先端部に向かって断面積が小さくなるように端部を加工され、主弁座１５が一体的に設けられている。第２ブロック２２の外周面には、フランジ部３０が設けられ、取付ボルト２３を挿通するための挿通孔（図示せず）が形成されている。

第２ブロック２２は、主弁座１５が設けられた端部側から第１ブロック２１の貫通孔２９に挿入され、フランジ部３０が第１ブロック２１の端面に突き当たったところで、主弁座１５がダイアフラム２５の中央付近に位置決めされる。第２ブロック２２は、フランジ部３０の挿通孔（図示せず）に挿通した取付ボルト２３を第１ブロック２１に形成されたボルト孔（図示せず）に締結することにより、第１ブロック２１に固定される。なお、第１ブロック２１と第２ブロック２２の当接面には、Ｏリングなどのシール部材３１が配設され、流体漏れを防止している。

ここで、第２ブロック２２は、Ｏリングシール部を設けるための部分３３を肉厚にした他、フランジ部３０から主弁座１５までの間３２と、フランジ部３０から主弁座１５と反対側端部までの部分３４をできる限り肉厚を一定にしている。肉厚をできる限り一定にすることにより、コストダウンを図ったり、鋳物で作った場合に巣ができにくくするためである。そして、第２ブロック２２は、内径が一定幅にされている。これは、流路を一定にして流体抵抗を減らすとともに、加工を単純にしてコストダウンを図り、さらに、流路容積に比べ表面積を減らし、腐食量を減らすためである。また、第２ブロック２２の内周面には、耐腐食性を増す表面処理や塗装、コーティングなどが施されている。

一方、弁体駆動手段１７は、開放ポート３５の開閉を制御して、ダイアフラム２５の背室３６の圧力を制御している。弁体駆動手段１７は、中間ブロック３７がブロック１６にネジ止めされ、ブロック１６との間でダイアフラム２５の外縁部を狭持している。中間ブロック３７とバネ受け２７との間には、復帰バネ３８が縮設され、復帰バネ３８の弾拡力により主弁体１８を主弁座１５に押圧している。サージタンク８の圧力は、入口側ポート１２からバイパス流路３９を通じて背室３６に供給され、復帰バネ３８の弾拡力を助勢している。

中間ブロック３７には、背室３６と開放ポート３５とを連通させる副弁座４０が設けられ、補助ダイアフラム４１を副弁座４０に当接又は離間するようになっている。中間ブロック３７は、補助ダイアフラム４１を介して連結ブロック４３がネジ止めされ、補助ダイアフラム４１で区画されたパイロット室４４を形成している。パイロット室４４には、補助スプリング４５が縮設され、バネ受け４２を介して補助ダイアフラム４１を副弁座４０に押圧している。補助ダイアフラム４１には、ブリードオリフィス（図示せず）が形成され、補助ダイアフラム４１が副弁座４０に当接しているときにも、背室３６とパイロット室４４がブリードオリフィス（図示せず）を介して連通している。

パイロット室４４と開放ポート３５とを連通する流路上には、電磁弁４６が設けられている。電磁弁４６は、パイロット室４４と開放ポート３５との間にパイロット弁座４７が設けられ、コイル４８への通電を制御することによりプランジャ組立４９をパイロット弁座４７に当接又は離間させる。パイロット弁座４７と開放ポート３５とを連通する流路上には、補助ダイアフラム４１が存在するが、補助ダイアフラム４１に形成された呼吸孔（図示せず）を介して、パイロット弁座４７と開放ポート３５とが連通している。

かかる弁体駆動手段１７は、電磁弁３６への通電を停止しているときには、図１に示すように、プランジャ組立４９がパイロット弁座４７に当接し、背室３６からパイロット室４４に非腐食性圧縮流体が補給される。そのため、パイロット室４４の圧力が弁室２７の圧力と同圧になり、補助ダイアフラム４１が、補助スプリング４５の弾拡力で下向きに変位して副弁座４０に当接する。すなわち、開放ポート３５が閉じる。
このような弁体駆動手段１７は、電磁弁４６に通電するときには、図２に示すように、プランジャ組立４９がパイロット弁座４７から離間し、パイロット室４４の非腐食性圧縮流体がパイロット弁座４７から開放ポート３５へと放出される。そのため、パイロット室４４の圧力が背室３６の圧力より低くなり、補助ダイアフラム４１が上向きに変位して副弁座４０から離間する。すなわち、開放ポート３５が開く。

次に、開閉弁１１Ａの全体動作について説明する。
図１に示す状態では、弁体駆動手段１７は作動しておらず、開放ポート３５を閉じている。そのため、復帰バネ３８の弾拡力と背室３６に供給されるサージタンク８の圧力により、主弁体１８が主弁座１５と係合し、入口側ポート１２と出口側ポート１３の連通を遮断している。すなわち、弁は、閉である。

電磁弁３６に通電して弁体駆動手段１７を作動させると、図２に示すように開放ポート３５が開き、背室３６の圧力が開放ポート３５より開放されるので、主弁体１８を主弁座１５に押圧する力は、復帰バネ３８の弾拡力のみとなる。このとき、入口側ポート１２にかかるサージタンク８の圧力による、ダイアフラム２５を押し上げる力は、復帰バネ３８の弾拡力を上回るので、図１に示す主弁体１８は図２に示すように上方に移動し、入口側ポート１２と出口側ポート１３とが連通する。すなわち、弁は開となる。これにより、サージタンク８（図７参照）の非腐食性圧縮流体が開閉弁１１Ａを介して集塵装置１（図７参照）に供給され、非腐食性圧縮流体パルスとしてフィルタ２（図７参照）を逆ブローする。

電磁弁３６への通電を停止して弁体駆動手段１７の作動を停止すると、開放ポート３５が閉じられ、背室３６には再びサージタンク８の圧力がかかるので、背室３６の圧力と復帰バネ３８の弾拡力により、図２に示す開閉弁１１Ａは図１に示す閉弁状態に復帰する。これにより、サージタンク８の非腐食性圧縮流体が開閉弁１１Ａを介して集塵装置１に供給されなくなり、逆ブローは終了する。

ここで、開閉弁１１Ａが非腐食性圧縮流体を供給する時には、非腐食性圧縮流体の圧力により集塵装置１が発生する焼却排ガスが開閉弁１１Ａの内部に逆侵入しないが、非腐食性圧縮流体を供給しない閉弁時には、焼却排ガスが出口側ポート１３から主弁座１５まで逆侵入する。焼却するゴミの内容によっては、焼却排ガス中にＳＯ_XやＮＯ_X、Ｃｌ等の腐食性の強い成分が含まれていることがある。しかし、開閉弁１１Ａは、焼却排ガスにさらされる二次側ポート１３と主弁座１５を腐食性の高い材料からなる第２ブロック２２で形成しているため、二次側ポート１３と主弁座１５が腐食性の高い焼却排ガスにさらされても、腐食しにくい。また、主弁体１８が耐腐食性の高い樹脂で形成され、固定部材２６がステンレスで形成されているため、腐食性ガスにさらされる主弁体１８及び固定部材２６も腐食しにくい。

ところで、開閉弁１１Ａは、第２ブロック２２を耐腐食性の高い材料で形成したといえども、長期間使用すれば、二次側ポート１３や主弁座１５付近が腐食することがある。この場合には、一般工具を用いて取付ボルト２３を取り外し、第２ブロック２２を第１ブロック２１の貫通孔２９から抜き出した後、新しい第２ブロック２２を第１ブロック２１の貫通孔２９に挿入し、その後、取付ボルト２３を第２ブロック２２から第１ブロック２１へと貫き通して一般工具で締め付ければ、それまで使用していた第１ブロック２１をそのまま利用しつつ第２ブロック２２のみを交換することが可能である。

以上説明したように、本実施の形態の開閉弁１１Ａは、閉弁しているときには、焼却排ガスが集塵装置１から二次側ポート１３を介して主弁座１５まで逆侵入するが、二次側ポート１３と主弁座１５が耐食性の高い材料からなる第２ブロック２２によって形成されているため、二次側ポート１３と主弁座１５が焼却排ガスによって腐食しにくい。一方、開閉弁１１Ａは、一次側ポート１２と弁室１４が、開弁時には非腐食性圧縮流体の圧力により、閉弁時には主弁体１８が主弁座１５に当接することにより、焼却排ガスにさらされないため、腐食しない。そのため、開閉弁１１Ａは、弁室１４と一次側ポート１２を通常の耐腐食性を有する材料からなる第１ブロック２１によって形成し、ブロック１６の中で耐腐食性の高い材料を使用する部分を減らしている。一般的に、通常の耐腐食性を有する材料は耐腐食性の高い材料と比べて安価であるため、耐腐食性の高い材料の使用量が減少すれば、ブロック１６の材料費や加工費などが抑えられる。
従って、本実施の形態の開閉弁１１Ａによれば、ブロック１６の中で耐腐食性の高い材料を使用する部分を減らしてブロック１６のコストを安くし、バルブ全体を安価にできるとともに、腐食性ガスにさらされる二次側ポート１３と主弁座１５の腐食を防止することができる。

また、本実施の形態の開閉弁１１Ａは、第２ブロック２２を第１ブロック２１に対して取付ボルト２３を用いて着脱可能に取り付けているので、弁体駆動手段１７やダイアフラム２５などを分解して取り外すまでもなく、第２ブロック２２だけを外部から交換することができ、保守メンテナンスを簡単に行うことができる。また、取付ボルト２３を取り外すだけで材料の異なる第１ブロック２１と第２ブロック２２とを簡単に分離でき、廃棄時の資源分別が容易でリサイクルに供することができる。

さらに、本実施の形態の開閉弁１１Ａは、第２ブロック２２の内周面に耐腐食性を増す処理が施されているので、腐食性ガスに対する耐腐食性をより一層向上させることができる。また、非腐食性圧縮流体の力や腐食性ガスの浸透により第２ブロック２２の内周面に施した耐腐食性能が低下しても、第２ブロック２２自体が耐腐食性の高い材料で形成されているので、腐食が進行しにくい。

（第２実施の形態）
続いて、本発明の開閉弁にかかる第２実施の形態について図面を参照して説明する。図３は、開閉弁１１Ｂの構成を閉弁状態で示す断面図である。
本実施の形態の開閉弁１１Ｂは、ブロック５３が外通する非加圧側にヒータ５７を取付可能な形状を有する点で第１実施の形態と相違している。よって、ここでは、第１実施の形態と相違する点を詳細に説明し、共通する点は図面に同一符号を付して説明を適宜省略する。

開閉弁１１Ｂは、取付ボルト２３を用いて第１ブロック５１に第２ブロック５２を着脱可能に取り付け、ブロック５３を構成している。第１ブロック５１は、第１実施の形態の第１ブロック２１と同様に通常の耐腐食性を有する材料をブロック状に成形したものであり、入口側ポート１２と弁室１４を形成するが、開口部２４内に円筒凸部５４が主弁体１８と同軸上に設けられている。円筒凸部５４は、先端部がダイアフラム２５の中央付近に位置するように突設され、外部と連通している。一方、第２ブロック５２は、第１実施の形態の第２ブロック２２と同様に耐腐食性の高い材料を円筒形状に成形したものであり、二次側ポート１３と主弁座１５を形成している。第２ブロック５２は、第１ブロック５１の円筒凸部５４にシール部材５５を介して圧入されている。そのため、第２ブロック５２の外側には、弁室１４に挿入される主弁座１５からフランジ部３０までの部分に非腐食性圧縮流体の力が作用せず、主弁座１５付近から二次側ポート１３まで非腐食性圧縮流体に接しない非加圧側になっている。第２ブロック５２は、シートヒータ５７Ａ，５７Ｂを外周面に巻き付けられている。

第１ブロック５１と第２ブロック５２の間には、隙間５６が設けられ、第２ブロック５２の主弁座１５とフランジ部３０との間に装着されたヒータ５７Ａが収納されている。また、第２ブロック５２は、フランジ部３０から主弁座１５と反対側の端部までの間にヒータ５７Ｂが装着されている。フランジ部３０には、ヒータ５７Ａとヒータ５７Ｂとを接続する配線５９を挿通するための貫通孔５８が形成されている。従って、第２ブロック５２は、主弁座１５から二次側ポート１３までの外面をヒータ５７で直接加熱できるようになっている。なお、本実施の形態では、ヒータ５７Ａ，５７Ｂとしてシートヒータを使用するが、テープヒータを巻き付けたものを使用してもよい。なお、第２ブロック５２は、ヒータ５７の加熱による熱応力が均一に発生するように、肉厚がほぼ一定にされている。

このような開閉弁１１Ｂは、第２ブロック５２を第１ブロック５１の円筒部に挿入し、主弁座１５が弁室１４の中央付近に位置している。第１ブロック５１は、一次側ポート１２と弁室１４が非腐食性圧縮流体に接するため、腐食しないが、第２ブロック５２内は、腐食性ガスが存在し、その内面に凝結するおそれがある。この場合に、ヒータを用いてブロック５３の外側から弁座１５と二次側ポート１３を温めて腐食性ガスの凝結を防止しようとすると、弁室１４を通る非腐食性圧縮流体がヒータの熱を奪うため、熱が二次側ポート１３まで届かなかったり、ムラになることがある。この不具合を回避するためには、ブロック５３を過剰に加熱しなければならず、ゴム製のシール部材５５などが短期に熱劣化する問題がある。

この点、本実施の形態の開閉弁１１Ｂは、第２ブロック５２と第１ブロック５１の円筒部５４との間にヒータ５７Ａを取付可能な隙間５６を設けている。そのため、第２ブロック５２の外周面に主弁座１５付近から二次側ポート１３までヒータ５７Ａ，５７Ｂを取り付け、その第２ブロック５２を第１ブロック５１の円筒部５４に挿入するようにすれば、主弁座１５付近から二次側ポート１３までを直接ヒータ５７Ａ，５７Ｂで適度に加熱して第２ブロック５２の内面に腐食性ガスが凝結するのを防止できる。これにより、本実施の形態の開閉弁１１Ｂは、ブロック５３を過剰に加熱する必要がなく、シール部材５５などが短期に熱劣化しない。また、開閉弁１１Ｂは、ヒータ５７を外通する非加圧側に設置するため、電気配線を弁室１４の壁を通さなくて済み、非腐食性圧縮流体のシールに対するコストや漏れの不安がない。しかも、ヒータ５７Ａが隙間５６に収納されて非腐食性圧縮流体の力にさらされないので、劣化しない。

（第３実施の形態）
続いて、本発明に係る開閉弁の第３実施の形態について図面を参照して説明する。図４は、開閉弁１１Ｃの構成を閉状態で示す断面図である。
開閉弁１１Ｃは、第１ブロック６１と第２ブロック６２を螺合してブロック６３を構成している点で第１実施の形態と相違している。よって、ここでは、第１実施の形態と相違する部分を詳細に説明し、共通する部分は図面に同一符号を付して説明を適宜省略する。

開閉弁１１Ｃの第１ブロック６１は、通常の耐腐食性を有する材料をブロック状に形成して入口側ポート１２と開口部２４とが穿設されている。第１ブロック６１は、円筒部６４が主弁体６５と同軸上に設けられ、内周面に雌ネジが形成されている。一方、第２ブロック６２は、耐腐食性の高い材料を円筒形状に形成したものであり、外周面に雄ネジが形成されている。第２ブロック６２は、開閉弁１１Ｃの組立時に第１ブロック６１の開口部２４側から円筒部６４にねじ込まれ、第１ブロック６１に連結されている。第１ブロック６１と第２ブロック６２の螺合部分には、廻り止めとシールを行うために、接着剤が塗布されている。主弁体６５は、ステンレスなど剛性を有する金属板６６にＮＢＲやＦＫＭなどのゴム材料をライニングして弁体６７を設けたものであり、第１実施の形態の主弁体１８より安価にシール性を向上させている。

また、開閉弁１１Ｃは、パイロット室４４に連通するポート６８に操作バルブ６９が接続し、背室３６からパイロット室４４に補給された非腐食性圧縮流体の排気を制御している。本実施の形態では、中間ブロック３７、復帰バネ３８、副弁座４０、補助ダイアフラム４１、バネ受け４２、補助スプリング４５、操作バルブ６９などによって弁体駆動手段７０を構成している。

かかる開閉弁１１Ｃは、弁体駆動手段７０やダイアフラム２５、主弁体６５を取り除かなければ第２ブロック６２を第１ブロック６１に着脱できず、第１実施の形態の開閉弁１１Ａと比べて保守メンテナンスや組み立てに手間がかかるものの、主弁体６５が主弁座１５に当接する方向に第２ブロック６２が第１ブロック６１にねじ込まれているため、第２ブロック６２が緩み方向に回転しても第１ブロック６１から外れにくいメリットがある。

尚、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。

（１）例えば、上記第１実施の形態では、取付ボルト２３をフランジ部３０に挿通して第１ブロック２１と第２ブロック２２とを連結した。これに対して、図５に示す開閉弁１１Ｄのように、第１ブロック２１の下端面に第２ブロック２２のフランジ部３０を嵌め込むためのザグリ７１を形成し、第１ブロック２１とリングプレート７２との間でフランジ部３０を狭持することにより、第１ブロック２１と第２ブロック２２を連結するようにしてもよい。この場合、フランジ部３０を小さくして、第２ブロック２２を成形しやすくすることができる。

（２）例えば、上記実施の形態では、樹脂の丸棒を削りだして主弁体１８を形成した。これに対して、図６に示す開閉弁１１Ｅように、樹脂をドーナツ状に成形した弁体７５の周りをステンレス製の保持部材７６で抱え込む構造によって主弁体７７を構成してもよい。かかる構造は、高温時に強度が落ちたり、クリープ変形が発生する樹脂の形状を保持し、主弁体作動による衝撃を受け止める役割がある。

（３）例えば、上記実施の形態では、第１ブロック２１に形成したボルト孔に取付ボルト２３を締結している。この場合のボルト孔は、図６に示すように第１ブロック２１に袋状に設けてもよいし、第１ブロック２１の側面に凸部を設け、その凸部に形成した貫通孔内に雌ネジを形成することにより設けてもよい。前者は、デザイン性が優れるメリットがあり、後者は、成形時に巣が発生しにくく、表面処理剤がボルト孔内に溜まらないメリットがある。

（４）例えば、上記実施の形態では、弁体駆動手段１７，７０として電磁弁３６や操作バルブ６９を用いたが、エアオペレイト弁等、開放ポート３５を開放できるものであれば弁体駆動手段１７とすることができる。

（５）例えば、上記実施の形態では、開閉弁１１Ａ〜１１Ｃをゴミ焼却装置１に使用したが、使用用途はこれに限定されるものではなく、腐食性ガスを使用する粉体素材製造プラント向け等に使用することもできる。

（６）また、上記実施の形態では、短時間のパルスによるブローに開閉弁１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを使用したが、長時間のブローによる逆洗式にも使用できる。

（７）例えば、上記第２実施の形態では、第２ブロック５２にシートヒータ５７を巻き付けたが、第２ブロック５２の周りに保温材だけを巻き付けてもよいし、シートヒータ５７の周りにさらに保温材を巻き付けて保温性を良好にしてもよい。

本発明の第１実施の形態に係り、開閉弁の構成を閉弁状態で示す断面図である。同じく、開閉弁の構成を開状態で示す断面図である。本発明の第２実施の形態に係り、開閉弁の構成を閉弁状態で示す断面図である。本発明の第３実施の形態に係り、開閉弁の構成を閉状態で示す断面図である。開閉弁の取付構造の変形例である。開閉弁の主弁部の変形例である。ゴミ焼却炉と集塵装置と開閉弁との配置を示す図である。従来の開閉弁の構成を閉状態で示す断面図である。

符号の説明

１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ開閉弁
１２入口側ポート
１３出口側ポート
１４弁室
１５主弁座
１６，５３，６３ブロック
１７，７０弁体駆動手段
１８，６５，７７主弁体
２１，５１，６１第１ブロック
２２，５２，６２第２ブロック
２３取付ボルト
７２リングプレート

Claims

一次側ポートと二次側ポートとの間に形成された弁室内に弁座を備えるブロックに弁体駆動手段を取り付け、前記弁体駆動手段の駆動力によって前記弁室に収納された弁体を前記弁座に当接又は離間させるものであって、前記一次側ポートが非腐食性圧縮流体を蓄えるサージタンクに接続される一方、前記二次側ポートが腐食性ガス流路に接続され、非腐食性圧縮流体を断続的に前記腐食性ガス流路に供給する開閉弁において、
前記ブロックは、
通常の耐腐食性を有する材料からなり、前記一次側ポートと連通する開口部が前記弁体を中央部に係合されたダイアフラムに塞がれて前記弁室を形成し、前記ダイアフラムの対向面に貫通孔が前記弁体と同軸上に形成された第１ブロックと、
耐腐食性の高い材料からなり、前記二次側ポートに連通する前記弁座を端部に設けられ、前記弁座を前記ダイアフラムの中央付近に配設するように前記貫通孔に挿入されて前記第１ブロックに連結される第２ブロックとを有することを特徴とする開閉弁。
請求項１に記載する開閉弁において、
前記第２ブロックが前記第１ブロックに対して着脱可能に取り付けられていることを特徴とする開閉弁。
請求項１又は請求項２に記載する開閉弁において、
前記第１ブロックが、前記第２ブロックを挿入される円筒部を前記弁室内に突設されていることと、
前記円筒部内周面と前記第２ブロックとの間にヒータ又は保温材の少なくとも一方を取り付けるスペースを設けていることとを特徴とする開閉弁。
請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載する開閉弁において、
前記第２ブロックの内面に耐腐食性を増す処理が施されていることを特徴とする開閉弁。