JP2023142753A - valve - Google Patents
valve Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023142753A JP2023142753A JP2022049811A JP2022049811A JP2023142753A JP 2023142753 A JP2023142753 A JP 2023142753A JP 2022049811 A JP2022049811 A JP 2022049811A JP 2022049811 A JP2022049811 A JP 2022049811A JP 2023142753 A JP2023142753 A JP 2023142753A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- valve body
- cylindrical portion
- compartment
- cylindrical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 72
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 12
- 238000005192 partition Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 36
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 29
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 10
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 10
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 10
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 10
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 10
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 4
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 3
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 3
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 235000012489 doughnuts Nutrition 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
- F16K27/12—Covers for housings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K49/00—Means in or on valves for heating or cooling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L59/00—Thermal insulation in general
- F16L59/14—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
- F16L59/16—Arrangements specially adapted to local requirements at flanges, junctions, valves or the like
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Details Of Valves (AREA)
- Thermal Insulation (AREA)
- Valve Housings (AREA)
Abstract
Description
本発明は、バルブに関する。さらに詳しくは、低温や高温の流体を移送するのに適したジャケット構造を有するバルブに関する。 The present invention relates to valves. More specifically, the present invention relates to a valve having a jacket structure suitable for transferring low-temperature or high-temperature fluids.
従来、各種の流体を移送するために各種のバルブが利用されている。前記バルブは、点検や清掃、あるいは、動作不具合等の発生の際に、メンテナンスする必要がある。前記メンテナンスの際、バルブを接続されている配管等から取り外す必要がある。そのため、メンテナンス性に劣る問題があった。 Conventionally, various valves have been used to transfer various fluids. The valves need to be inspected, cleaned, or maintained when malfunctions occur. During the maintenance, it is necessary to remove the valve from the connected pipe. Therefore, there was a problem of poor maintainability.
そこで、メンテナンス用の開口部を備え、メンテナンス性を向上させるスイング式逆止弁(以下、バルブと称する)が知られている(例えば、特許文献1)。前記特許文献1に記載のバルブは、メンテナンス用の開口部が、弁体の上部に設けられており、当該開口部の上部に開閉可能なメンテナンスカバーを有するものとされている。従って、前記特許文献1に記載のバルブは、配管から取り外すことなくメンテナンスを行うことを可能としている。
Therefore, a swing type check valve (hereinafter referred to as a valve) is known that includes an opening for maintenance and improves maintainability (for example, Patent Document 1). The valve described in
ところで、液体水素(沸点:-253℃)や液体ヘリウム(沸点:-269℃)等の極低温流体を移送する場合は、流体が気化するのを防止するため、バルブや配管(以下、バルブ等と称する)の外側に断熱用の真空ジャケットを設けて、外気から流体への入熱を小さくする必要がある。しかしながら、バルブ等の外側に真空ジャケットを設けた場合であっても、バルブ等の外表面のうち、液体酸素の沸点(-183℃)以下となる部分が外気に曝されていると、空気中の酸素が液化し、液体酸素が生成される懸念がある。そのため、液体酸素の沸点以下になる可能性がある部位は、真空ジャケットを取り付け、外気と隔離する必要がある。 By the way, when transferring cryogenic fluids such as liquid hydrogen (boiling point: -253°C) or liquid helium (boiling point: -269°C), it is necessary to use valves and piping (hereinafter referred to as valves, etc.) to prevent the fluid from vaporizing. It is necessary to provide a vacuum jacket for heat insulation on the outside of the fluid (referred to as .) to reduce the heat input from the outside air to the fluid. However, even if a vacuum jacket is provided on the outside of the valve, etc., if the part of the outer surface of the valve, etc. whose temperature is below the boiling point of liquid oxygen (-183°C) is exposed to the outside air, There is a concern that the oxygen in the area will liquefy and liquid oxygen will be produced. Therefore, it is necessary to attach a vacuum jacket to areas where the temperature may be below the boiling point of liquid oxygen and isolate them from the outside air.
しかしながら、特許文献1に記載のバルブを、ジャケットで覆ってしまうと、メンテナンス用の開口部やメンテナンスカバーも覆われてしまうため、メンテナンスができなくなる問題があった。かかる問題を解決するには、図8に示すように、バルブ80のメンテナンス用開口83やメンテナンスカバー84等の部位をジャケット85と共に、液体酸素が生成しない位置まで延長する必要がある。そのため、メンテナンス用開口83は、弁本体81の開口部82から上方に大きく離間した位置に設ける必要がある。
However, when the valve described in
そこで、図8に示すように弁本体81を上方に延長した場合は、延長部分の内部に流体が侵入し、上部側からの入熱により、気化した低温の気体が、図示破線矢印のごとく対流しやすくなる問題がある。このように、気化した低温の流体が対流することにより、メンテナンスカバー84等が冷却され、メンテナンスカバー84等の外部に液体酸素が生成する懸念があった。そのため、対流の影響を受けない非常に高い位置(弁体86や配管87から大きく離間した位置)に、メンテナンス用開口83やメンテナンスカバー84等を設ける必要があった。その結果、メンテナンス性が悪くなるという問題があった。このように、従来のバルブにおいては、メンテナンス性を維持しながら、移送する流体を効率良く保冷するという相反する課題を解決することが困難であった。
Therefore, when the
そこで、本発明は、バルブのメンテナンス性を向上させると共に、移送する流体を効率良く保冷するだけでなく、保温又は加熱することが可能なバルブを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a valve that can not only efficiently keep the fluid to be cooled, but also keep it warm or heated, while improving the maintainability of the valve.
(1)上述した課題を解決すべく提供される本発明のバルブは、弁本体の外側を覆うジャケット部と、一端側が前記弁本体に接続され、他端側が開放された筒部と、前記弁本体の内部に配された弁体と、前記弁体に接続され、当該弁体を回動又は往復動させる弁棒と、前記弁棒を回動又は往復動可能に保持すると共に、前記弁本体に対して着脱可能に設けられたボンネットと、前記ボンネットと一体的に形成されると共に、前記筒部の他端側に着脱可能に設けられ、当該他端側を封止する蓋体と、を有し、前記ジャケット部は、前記筒部の外側の一部又は全部を覆う筒部側被覆部有し、前記蓋体は、裏面側から前記筒部の内側に向けて突出すると共に前記筒部の内部に嵌め込み可能な突出部を有し、前記突出部は、前記弁棒が通過可能な内管を有すると共に、当該内管周りに配される中空の隔室を有し、前記隔室は、内部が減圧可能であること、を特徴とするものである。 (1) The valve of the present invention provided to solve the above-mentioned problems includes: a jacket portion that covers the outside of the valve body; a cylindrical portion whose one end side is connected to the valve body and the other end side is open; A valve body disposed inside a main body, a valve stem connected to the valve body to rotate or reciprocate the valve body, and a valve body that holds the valve stem so as to be rotatable or reciprocating. a bonnet that is removably provided to the bonnet; and a lid that is integrally formed with the bonnet and that is removably provided on the other end of the cylindrical portion and seals the other end. The jacket part has a cylindrical part side covering part that covers part or all of the outside of the cylindrical part, and the lid protrudes toward the inside of the cylindrical part from the back side and covers the cylindrical part. has a protrusion that can be fitted into the interior of the valve, the protrusion has an inner pipe through which the valve stem can pass, and a hollow compartment disposed around the inner pipe, the compartment being , the interior can be depressurized.
上述したバルブは、弁本体に一端側が接続された筒部を有しており、当該筒部は、他端側が開放されている。また、筒部の他端側は、着脱可能な蓋体で封止されている。従って、上述したバルブは、蓋体を取り外すことで、筒部を介して弁本体の内部にアクセスすることが可能である。そのため、上述したバルブは、弁本体内部のメンテナンス(例えば、清掃、補修、点検等)性を向上させることができる。 The above-mentioned valve has a cylindrical portion connected at one end to the valve body, and the other end of the cylindrical portion is open. Further, the other end of the cylindrical portion is sealed with a removable lid. Therefore, in the above-mentioned valve, by removing the lid, it is possible to access the inside of the valve body through the cylindrical portion. Therefore, the above-mentioned valve can improve maintenance (for example, cleaning, repair, inspection, etc.) inside the valve body.
また、上述したバルブは、蓋体の裏面側に突出部を有しており、当該突出部が、筒部の内部に嵌め込み可能であると共に、内部に中空の隔室を有するものとされている。また、隔室は、内部が減圧可能なものとされている。ここで、上述した減圧は、例えば、隔室内部が断熱状態(真空状態)となるまで減圧されているとよい。これにより、上述したバルブは、筒部の他端側(例えば、上部側)からの入熱を遮蔽することができるので、筒部(蓋体)の高さを低く設定できると共に、弁棒、及びボンネットの長さを短くすることができる。その結果、バルブ内部(例えば、シール部)へのアクセスが容易となり、メンテナンス性の向上と、バルブの小型化と、が期待できる。 Further, the above-mentioned valve has a protruding part on the back side of the lid body, and the protruding part can be fitted into the inside of the cylindrical part and has a hollow compartment inside. . Further, the interior of the compartment can be depressurized. Here, the above-mentioned pressure reduction is preferably performed until the inside of the compartment becomes an adiabatic state (vacuum state), for example. As a result, the above-mentioned valve can block heat input from the other end side (for example, the upper side) of the cylindrical part, so the height of the cylindrical part (lid body) can be set low, and the valve stem and And the length of the bonnet can be shortened. As a result, it becomes easier to access the inside of the valve (for example, the seal portion), and it is expected that maintainability will be improved and the valve will be made smaller.
また、上述したバルブは、蓋体(隔室)と、ジャケット部とにより、外気に対して確実に断熱できる。そのため、上述したバルブは、例えば、液体水素、液体ヘリウム及び液体窒素のような極低温流体を移送する場合であっても、液体酸素の生成を抑制できる。また、上述したバルブは、高温流体を移送する場合であっても、高温部分が直接的に外部に曝されることを抑制できる。なお、隔室内の減圧は、例えば、隔室に吸引口を設けておき、当該吸引口から隔室内の空気を真空ポンプ等により排気すればよい。また、上述したバルブは、弁本体及びボンネットのジャケット部が、それぞれ独立しているので、弁本体のジャケット部の圧力(例えば、真空度)を維持したまま、ボンネットを取り外してメンテナンスすることが可能である。 Moreover, the above-mentioned valve can be reliably insulated from the outside air by the lid (compartment) and the jacket part. Therefore, the above-mentioned valve can suppress the production of liquid oxygen even when transferring cryogenic fluids such as liquid hydrogen, liquid helium, and liquid nitrogen. Moreover, even when transferring high-temperature fluid, the above-described valve can prevent the high-temperature portion from being directly exposed to the outside. Note that the pressure inside the compartment may be reduced by, for example, providing a suction port in the compartment and evacuating the air in the compartment from the suction port using a vacuum pump or the like. In addition, in the above-mentioned valve, the valve body and the bonnet jacket part are independent, so it is possible to remove the bonnet for maintenance while maintaining the pressure (e.g. vacuum level) in the valve body jacket part. It is.
(2)上述した課題を解決すべく提供される本発明のバルブは、弁本体の外側を覆うジャケット部と、一端側が前記弁本体に接続され、他端側が開放された筒部と、前記弁本体の内部に配された弁体と、前記弁体に接続され、当該弁体を回動又は往復動させる弁棒と、前記弁棒を回動又は往復動可能に保持すると共に、前記弁本体に対して着脱可能に設けられたボンネットと、前記ボンネットと一体的に形成されると共に、前記筒部の他端側に着脱可能に設けられ、当該他端側を封止する蓋体と、を有し、前記ジャケット部は、前記筒部の外側の一部又は全部を覆う筒部側被覆部を有し、前記蓋体は、裏面側から前記筒部の内側に向けて突出すると共に前記筒部の内部に嵌め込み可能な突出部を有し、前記突出部は、前記弁棒が通過可能な内管を有すると共に、当該内管周りに配される中空の隔室を有し、前記隔室に対して熱媒体を導入可能であることを特徴とするものである。 (2) The valve of the present invention provided to solve the above-mentioned problems includes a jacket portion that covers the outside of the valve body, a cylindrical portion whose one end side is connected to the valve body and the other end side is open, and the valve body. A valve body disposed inside a main body, a valve stem connected to the valve body to rotate or reciprocate the valve body, and a valve body that holds the valve stem so as to be rotatable or reciprocating. a bonnet that is removably provided to the bonnet; and a lid that is integrally formed with the bonnet and that is removably provided on the other end of the cylindrical portion and seals the other end. The jacket part has a cylindrical part side covering part that covers part or all of the outside of the cylindrical part, and the lid protrudes toward the inside of the cylindrical part from the back side and covers the cylindrical part. a protrusion that can be fitted into the interior of the valve, the protrusion having an inner pipe through which the valve stem can pass, and a hollow compartment disposed around the inner pipe; It is characterized in that a heat medium can be introduced into the tank.
上述したバルブは、弁本体に一端側が接続された筒部を有しており、当該筒部は、他端側が開放されている。また、筒部の他端側は、着脱可能な蓋体で封止されている。従って、上述したバルブは、蓋体を取り外すことで、筒部を介して弁本体の内部にアクセスすることが可能である。そのため、上述したバルブは、弁本体内部のメンテナンス(例えば、清掃、補修[内部部品の交換を含む]、点検等)性を向上させることができる。 The above-mentioned valve has a cylindrical portion connected at one end to the valve body, and the other end of the cylindrical portion is open. Further, the other end of the cylindrical portion is sealed with a removable lid. Therefore, in the above-mentioned valve, by removing the lid, it is possible to access the inside of the valve body through the cylindrical portion. Therefore, the above-mentioned valve can improve maintenance (for example, cleaning, repair [including replacement of internal parts], inspection, etc.) inside the valve body.
また、上述したバルブは、蓋体の裏面側に突出部を有しており、当該突出部が、筒部の内部に嵌め込み可能であると共に、内部に中空の隔室を有するものとされている。また、隔室は、熱媒体を導入可能なものとされている。上述した熱媒体は、例えば、蒸気や熱媒体油が利用できる。従って、上述したバルブによれば、メンテナンス性を確保しながら、バルブを効率良く保温又は加熱することができる。ここで、熱媒体の導入は、例えば、隔室に導入口を設けて、隔室内に熱媒体を導入口から封入するものや、導入口とは別に排出口を設け、熱媒体を隔室内において循環させるものなど、各種の手段を採用することができる。 Further, the above-mentioned valve has a protruding part on the back side of the lid body, and the protruding part can be fitted into the inside of the cylindrical part and has a hollow compartment inside. . Further, the compartment is capable of introducing a heat medium. For example, steam or heat medium oil can be used as the above-mentioned heat medium. Therefore, according to the above-mentioned valve, the valve can be efficiently kept warm or heated while ensuring maintainability. Here, the introduction of the heat medium can be achieved, for example, by providing an inlet in the compartment and sealing the heat medium into the compartment from the inlet, or by providing an outlet separate from the inlet and introducing the heat carrier into the compartment. Various means can be adopted, such as circulation.
(3)上述した本発明のバルブにおいて、前記隔室は、少なくとも一部が、前記筒部側被覆部と重なるように形成されているとよい。 (3) In the above-described valve of the present invention, it is preferable that the compartment is formed so that at least a portion thereof overlaps with the cylindrical portion side covering portion.
上述したバルブは、かかる構成とすることにより、流体(気化した気体を含む)を確実に保冷、保温又は加熱することができる。すなわち、本発明のバルブは、例えば、流体(例えば、液体水素、液体ヘリウム、液体窒素)の温度が、バルブを介して外気に伝達されることを抑制できる。これにより、上述したバルブは、液体酸素の生成を抑制できる。また、上述したバルブは、高温流体を移送する場合であっても、高温部分が直接的に外部に曝されることを抑制できる。 By having such a configuration, the above-described valve can reliably keep the fluid (including vaporized gas) cool, warm, or heated. That is, the valve of the present invention can suppress, for example, the temperature of the fluid (for example, liquid hydrogen, liquid helium, liquid nitrogen) from being transmitted to the outside air via the valve. Thereby, the above-mentioned valve can suppress the production of liquid oxygen. Moreover, even when transferring high-temperature fluid, the above-described valve can prevent the high-temperature portion from being directly exposed to the outside.
(4)上述した本発明のジャケット構造は、前記隔室の内壁の一部または全面が低輻射性の断熱シート、もしくは低輻射性の断熱シートとスペーサー材とからなる多層断熱材の少なくともいずれか1つで被覆されているとよい。 (4) In the jacket structure of the present invention described above, a part or the entire inner wall of the compartment is made of at least one of a low-radiation heat insulation sheet, or a multilayer insulation material consisting of a low-radiation heat insulation sheet and a spacer material. It is preferable that it be covered with one layer.
上述したジャケット構造は、かかる構成とすることにより、輻射による伝熱を抑制できるので、より一層、断熱性を向上できる。 By having such a structure, the above-mentioned jacket structure can suppress heat transfer due to radiation, so that the heat insulation properties can be further improved.
(5)上述した本発明のバルブは、前記筒部の前記一端側における内壁と前記突出部の外壁との間にシール部が形成されているとよい。 (5) In the above-described valve of the present invention, it is preferable that a seal portion is formed between the inner wall of the cylindrical portion at the one end side and the outer wall of the protruding portion.
上述したバルブは、かかる構成とすることにより、筒部の一端側における内壁と突出部の外壁との間にできる隙間をシール(封止)することができる。そのため、突出部(隔室)の下方と、弁本体との間の空間に侵入した流体(例えば、液体水素、液体ヘリウム、液体窒素)は、気体となって当該空間内に保持される。ここで、気体は、液体よりも熱伝導率及び熱伝達率が小さいため、前記空間内の断熱効果が高められる。従って、上述したバルブは、ジャケット部との相乗効果により、筒部の高さをより低く設定することが可能である。これにより、上述したバルブは、メンテナンス性を向上させることができる。また、上述したバルブは、筒部内への低温の液体の浸入を抑制できるので、蓋部41が冷却されることを抑制できる。そのため、上述したバルブは、液体酸素の生成を抑制できる。また、上述したバルブは、高温流体を移送する場合であっても、高温部分が直接的に外部に曝されることを抑制できる。
By having such a configuration, the above-described valve can seal (seal) the gap created between the inner wall on one end side of the cylindrical portion and the outer wall of the protruding portion. Therefore, fluid (for example, liquid hydrogen, liquid helium, liquid nitrogen) that has entered the space between the lower part of the protrusion (compartment) and the valve body is retained in the space as a gas. Here, since gas has lower thermal conductivity and heat transfer coefficient than liquid, the heat insulation effect in the space is enhanced. Therefore, in the above-mentioned valve, the height of the cylinder part can be set lower due to the synergistic effect with the jacket part. Thereby, the above-mentioned valve can improve maintainability. Moreover, since the above-mentioned valve can suppress the infiltration of low-temperature liquid into the cylindrical portion, cooling of the
(6)上述した本発明のバルブにおいて、前記シール部は、弁本体側の圧力が筒部側の圧力より高まったときにはシール性が高まるものであり、前記筒部側の圧力が前記弁本体側の圧力より高まったときには、シール性が減じられるとよい。 (6) In the above-described valve of the present invention, the sealing performance of the sealing portion increases when the pressure on the valve body side becomes higher than the pressure on the cylindrical portion side, and the pressure on the cylindrical portion side increases when the pressure on the valve body side increases. When the pressure increases above , the sealing performance may be reduced.
上述したバルブは、かかる構成とすることにより、配管側の内圧が高まった場合にはシール性が高まり、蓋体と筒部との間の隙間を確実にシールすることができる。そのため、上述したバルブは、筒部内へ低温の液体が浸入して蓋部が冷却されることを抑制できるので、液体酸素の生成を抑制できる。一方、万が一流体がシール部を通過し、蓋体と筒部の間の隙間に浸入し、前記流体が気化して前記筒部における内圧が高まった場合には、シール性が減じられ、圧力を配管側に逃がすことができるため、シール部を設けたことにより発生する異常昇圧を防止することができる。また、上述したジャケット構造は、高温流体を移送する場合であっても、高温部分が直接的に外部に曝されることを抑制できる。 By having such a configuration, the above-mentioned valve can improve sealing performance when the internal pressure on the piping side increases, and can reliably seal the gap between the lid and the cylindrical portion. Therefore, the above-mentioned valve can suppress the intrusion of low-temperature liquid into the cylindrical part and the cooling of the lid part, so that the generation of liquid oxygen can be suppressed. On the other hand, in the unlikely event that fluid passes through the seal and enters the gap between the lid and the cylindrical part, the fluid vaporizes and the internal pressure in the cylindrical part increases, the sealing performance is reduced and the pressure is reduced. Since it can escape to the piping side, it is possible to prevent abnormal pressure rise that occurs due to the provision of a sealing part. Further, the jacket structure described above can prevent the high temperature portion from being directly exposed to the outside even when high temperature fluid is transferred.
(7)上述した本発明のバルブは、前記ボンネットと独立したベアリングホルダと、前記ベアリングホルダに保持可能なベアリングと、を有し、前記ベアリングホルダは、前記突出部の下方側に配されると共に、前記ベアリングを介して前記弁棒を回動可能に支持するとよい。 (7) The above-described valve of the present invention includes a bearing holder independent of the bonnet, and a bearing that can be held in the bearing holder, and the bearing holder is disposed below the protrusion and , the valve stem may be rotatably supported via the bearing.
上述したバルブは、ボンネットと独立してベアリングホルダが配されており、当該ベアリングホルダに保持されたベアリングを介して弁棒が回動可能に支持されている。従って、ボンネットを取り外した状態で、弁棒の芯出しを行うことができる。そのため、上述したバルブによれば、組み立て性やメンテナンス性が向上する。また、上述したバルブは、ボンネットを蓋体と共に取り外し、弁本体からベアリングホルダを取り出すことにより、弁本体の内部にある弁体、シール等の全ての部品を取り出すことができるので、メンテナンス性を向上させることができる。 In the above-mentioned valve, a bearing holder is disposed independently of the bonnet, and the valve stem is rotatably supported via the bearing held in the bearing holder. Therefore, the valve stem can be centered with the bonnet removed. Therefore, according to the above-mentioned valve, ease of assembly and maintenance are improved. Furthermore, with the above-mentioned valve, all parts such as the valve body and seals inside the valve body can be taken out by removing the bonnet together with the lid body and taking out the bearing holder from the valve body, improving maintainability. can be done.
(8)上述した本発明のバルブは、前記弁棒を回転駆動または直線駆動する駆動部を有し、前記弁棒は、複数に分割形成されているとよい。 (8) The above-mentioned valve of the present invention preferably has a drive unit that rotationally drives or linearly drives the valve stem, and the valve stem is preferably divided into a plurality of parts.
上述したバルブは、弁棒が複数に分割形成されているので、例えば、弁体と接続される側の第一弁棒単独で芯出しを行うことができる。すなわち、上述したバルブは、蓋体やボンネットを取り外した状態で、第一弁棒の芯出しを行うことができる。そのため、上述したバルブによれば、組み立て性やメンテナンス性が向上する。また、第一弁棒に接続される他の弁棒の連結や、各弁棒の蓋体等への取り付けは、第一弁棒の芯出し後に行えばよい。 In the above-mentioned valve, since the valve stem is divided into a plurality of parts, centering can be performed by, for example, the first valve stem connected to the valve body alone. That is, in the above-described valve, the first valve stem can be centered with the lid and bonnet removed. Therefore, according to the above-mentioned valve, ease of assembly and maintenance are improved. Further, the connection of other valve stems connected to the first valve stem and the attachment of each valve stem to the lid body etc. may be performed after centering the first valve stem.
また、上述したバルブは、弁棒を分割できるので、ボンネットを取り外す際のクレーン等の吊り代を低く設定できる。そのため、メンテナンス性が向上する。また、弁本体の上方のメンテナンススペースを最小限に留めることができるので、メンテナンス性を維持しつつ、バルブの設置スペースをコンパクトに形成することができる。 Further, in the above-mentioned valve, since the valve stem can be divided, the hanging allowance for a crane or the like when removing the bonnet can be set low. Therefore, maintainability is improved. Furthermore, since the maintenance space above the valve body can be kept to a minimum, the installation space for the valve can be made compact while maintaining ease of maintenance.
本発明によれば、メンテナンス性を向上させると共に、移送する流体を効率良く保冷、保温又は加熱することが可能なバルブを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a valve that can improve maintainability and efficiently keep the fluid to be transferred cold, warm, or heated.
まず、本発明のバルブ10の基本構造をなすジャケット構造1A及び1Bに係る第一実施形態及び第二実施形態について、以下に説明する。続いて、ジャケット構造1A及び1Bを採用した本発明のバルブ10C及び10Dについて、第三実施形態及びその変形例として詳説する。
≪第一実施形態≫
以下、第一実施形態に係るジャケット構造1A(総称してジャケット構造1とも称する)について、図1を参照しつつ説明する。なお、第一実施形態では、ジャケット構造1Aが、スイング式の逆止弁10A(バルブ10Aとも称し、総称してバルブ10とも称する)に採用される場合について説明する。また、配管2及び逆止弁10Aで移送される流体が、極低温流体としての液体水素、液体ヘリウム又は液体窒素である場合について説明する。
First, a first embodiment and a second embodiment relating to
≪First embodiment≫
Hereinafter, a
図1に示すように、ジャケット構造1Aを採用する逆止弁10Aは、ハウジングとしての弁本体11と、弁本体11に接続された配管2と、弁本体11の上部に配された筒部20と、弁本体11及び配管2等を覆うジャケット部30と、筒部20の上部を封止する蓋体40等を備えている。
As shown in FIG. 1, a
弁本体11は、内部空間を有するハウジングとして形成されている。弁本体11は、下端側における水平方向(図示横方向)両端に配管2が、溶接等により接続されている。弁本体11は、内部に弁体12と、弁体12を揺動させる揺動アーム13等を備えている。
The
弁本体11は、上端側にメンテナンス用の開口部14が形成されている。開口部14の下方側には、弁体12や揺動アーム13等が設けられており、開口部14は、これらのアクセスを可能とするものである。従って、作業者は、開口部14を介して、逆止弁10Aや配管2の点検や補修(内部部品の交換を含む)等を容易に行うことができる。
The
また、開口部14上には、揺動アーム13を取り付けるためのフランジ15が固定されている。フランジ15は、開口部14と連通する開孔を有している。また、フランジ15は、下面側に開口部14の開口縁に沿って下方に延びるアーム支持部15Aが形成されている。
Further, a
揺動アーム13は、基端側が、弁体12の上方に位置するアーム支持部15Aに対して回動可能に支持されている。揺動アーム13は、流体の圧力を受けた弁体12と共に、上下方向への回転が可能である。
The
弁体12は、弁本体11の流路を閉塞可能な大きさの円板状部材として形成され、弁体12及び弁本体11の当接面にシール(図示せず)が設けられている。なお、シールは、独立した部品として設けられるものや、弁体12及び/又は弁本体11に表面処理を施したもの、あるいは、弁体及び/又は弁本体11に機械加工面を形成したものなど、各種の形態のものを採用できる。また、弁体12は、裏面側(弁本体11の内部側)に揺動アーム13の先端が接続されている。従って、弁体12が流体の圧力を受け、揺動アーム13が回転することにより、弁体12が、弁本体11を閉塞する閉塞位置と、弁本体11の流路を開放する開放位置との間で揺動するものとされている。
The
筒部20は、基端となる一端側が、弁本体11の上部に接続され、他端側が弁本体11の外部に向けて開放されている。筒部20は、円筒状に形成されており、弁本体11の開口部14を囲むように配されている。従って、作業者は、筒部20を介して、弁本体11の内部にアクセスすることが可能である。筒部20の他端側(上端側)には、後述する蓋体40を固定するためのネジ穴が形成されている。また、筒部20は、内部に、後述する蓋体40の突出部42を嵌め込み可能である。
The
ジャケット部30は、内部空間を有しており、少なくとも配管2の外側を覆うものとされている。ジャケット部30は、本実施形態では、配管2の他、弁本体11と、筒部20と、を外側から覆うものとされている。また、ジャケット部30は、筒部20の外側を覆う筒部側被覆部32を有している。
The
ジャケット部30は、適宜、設けられた吸引口(図示せず)を介して真空ポンプ(図示せず)に接続されており、当該真空ポンプを駆動することにより、内部を減圧することが可能である。ここで、上述した減圧は、例えば、ジャケット部30の内部空間が断熱状態(真空状態)となるまで減圧されているとよい。なお、ジャケット部30は、真空ポンプに接続されているものだけではなく、予め断熱状態となるように減圧状態で封止されていてもよい。
The
筒部側被覆部32は、本実施形態では、筒部20の外側において、筒部20の一端側(基端側)を起点として他端側に向けて延びるように形成されている。筒部側被覆部32は、本実施形態では、筒部20と一体的に形成されている。筒部側被覆部32における内部空間は、本実施形態では、配管2や弁本体11におけるジャケット部30の内部空間に連通している。なお、筒部側被覆部32は、筒部20と一体的に形成されているものだけではなく、筒部20とは独立して形成されていてもよい。また、配管2を、筒部20の中間部に接続する場合は、筒部側被覆部32に開口を設け、当該開口を介して、配管2と筒部20及び配管2側のジャケット部30と筒部側被覆部を接続すればよい。詳細は後述するが、筒部側被覆部32における内部空間は、蓋体40における隔室43と、少なくとも一部が重なる高さに形成すればよい。
In this embodiment, the tube-
蓋体40は、板状の蓋部41と、筒部20の内部に嵌め込み可能な突出部42と、突出部42の内部に形成される隔室43等を備えている。蓋体40は、筒部20の他端側(開放端側)を封止するものとされている。すなわち、蓋体40は、閉止フランジ(メンテナンスカバー)としての機能も有するものである。
The
蓋部41は、円板形状に形成されており、筒部20の外径とほぼ同じ大きさに形成されている。蓋部41の外周部分は、複数のネジ部材41Aによって、筒部20に固定されている。すなわち、蓋体40は、ネジ部材41Aによって、着脱可能に筒部20に固定されている。従って、蓋体40を取り外すことにより、作業者が、弁本体11の内部にアクセスすることが可能である。蓋部41及び筒部20は、シール部材によって密閉されており、蓋部41を筒部20に固定することにより、筒部20の他端側(開放端側)が封止される。また、蓋部41には、後述する隔室43と連通する吸引口41Bが形成されている。
The
突出部42は、蓋部41の裏面側から筒部20の内部に向けて突出形成されている。突出部42は、円形状に形成され、筒部20の内径と同等、又は筒部20の内径よりも僅かに小さい径を有するものとされている。従って、突出部42は、筒部20の内部に嵌め込み可能である。また、突出部42の内部には、中空の隔室43が形成されている。突出部42は、上記のように構成されているので、極低温流体や高温流体が、蓋部41に接触することを抑制できる。これにより、極低温流体や高温流体と蓋部41との断熱が確実に行われる。なお、突出部42の形状や大きさは、流体の組成や温度等に応じて、各種の形状や大きさに形成することができる。
The protruding
また、突出部42の下端側における外壁と、筒部20の一端側(弁本体11側)における内壁との間には、シール部50が形成されている。
Further, a
シール部50は、突出部42と筒部20の内壁との隙間をシールし、移送する流体が、外部に漏出することを抑制するものとされている。シール部50は、突出部42の外周を囲むように配されている。図2は、シール部50の周辺の拡大図である。図2に示すように、シール部50は、U字状部材51と、U字状部材51に嵌め込まれたスプリング52と、を備えている。
The
スプリング52は、取り付け時に圧縮され、U字状部材51のシール面に対して、一定の荷重を与えている、シール部50は、配管2側、すなわち、逆止弁10A側の圧力(内圧)が高まったときには、圧力が、U字状部材51を開く方向に作用しシール面圧が増加し、シール性が高められる。一方、筒部20側、すなわち、筒部20の開放端側(他端側)の圧力が高まったときには、圧力が、U字状部材51を閉じる方向に作用しれ、シール性が減じられる。なお、本実施形態ではU字状部材51の開放側が突出部42を向くように水平方向に配されているが、U字状部材51は、圧力に応じて、各種の方向や場所に配することができる。例えば、U字状部材51が、上下方向に沿うように逆U字状に配されていてもよい。また、シール部50は、突出部42と、筒部20との間をシールできるものであれば、各種の形態のものを利用できる。
The
このように、ジャケット構造1Aは、シール部50を有するので、配管2(逆止弁10Aを含む)を通る流体の圧力が高まった場合であっても、蓋体40と筒部20との隙間を確実にシールすることができる。そのため、ジャケット構造1Aは、筒部20内へ低温の液体が浸入して蓋部41が冷却されることを抑制できるので、液体酸素の生成を抑制できる。また、ジャケット構造1Aは、高温流体を移送する場合であっても、高温部分が直接的に外部に曝されることを抑制できる。
As described above, since the
次に、突出部42に形成される隔室43について、図1を参照しながら説明する。隔室43は、突出部42の外壁の厚みを残し、突出部42の径方向内側に沿って円形状に形成されている。従って、隔室43は、筒部20の径方向内側の略全域を上方側から覆うことができる。隔室43は、蓋部41に形成された吸引口41Bと連通している。吸引口41Bには、着脱可能又は溶接等により接続したポート44を介して真空ポンプ(図示せず)が接続される。
Next, the
隔室43内の減圧は、前記真空ポンプにより吸引口41Bから隔室43内の空気を排気することで行われる。ここで、減圧度(真空度)は、例えば、断熱効果を発揮できる真空状態とすればよい。ポート44は、減圧の終了後に、吸引口41Bをシールすることが可能である。これにより、隔室43の内部が真空状態に保たれる。なお、隔室43は、移送する流体の温度に応じて断熱効果を発揮可能な厚みに形成すればよい。
The pressure inside the
隔室43は、少なくとも一部が、ジャケット部30における筒部側被覆部32と重なるように形成されている。従って、弁本体11は、外側の全域に亘って、ジャケット部30に覆われる。これにより、弁本体11の内部は、保冷状態とされる。なお、隔室43の内壁の一部または全面は、低輻射性の断熱シート、もしくは低輻射性の断熱シートとスペーサー材とからなる多層断熱材の少なくともいずれか1つで被覆されているとよい。これにより、上述したジャケット構造1は、輻射による伝熱を抑制できるので、より一層、断熱性を向上できる。
The
上記は、極低温流体を送流する場合を例示したが、上述したジャケット構造1Aは、例えば溶融ワックスのような高温流体に対しても適用することが可能である。かかる場合は、上述のように隔室43の内部を断熱状態とするか、あるいは、隔室43に対して熱媒体を導入可能とすればよい。前記熱媒体は、例えば、蒸気や熱媒体油が利用できる。このように、上述したジャケット構造1Aは、隔室43内に熱媒体を導入することにより、隔室43内を高温状態に保温又は加熱することができる。ここで、熱媒体の導入は、例えば、隔室43に導入口を設けて、隔室内に熱媒体を導入口から封入するものや、導入口とは別に排出口を設け、熱媒体を隔室内において循環させるものなど、各種の手段を採用することができる。
Although the above example illustrates the case where a cryogenic fluid is sent, the
以上が、本発明のバルブ10に採用可能なジャケット構造1Aの第一実施形態に係る構成であるが、バルブ10は、上述したジャケット構造1Aの構成を採用することにより、例えば、以下のような効果を奏する。
The above is the configuration according to the first embodiment of the
バルブ10は、弁本体11に筒部20の一端側が接続されており、筒部20の他端側が開放されている。また、筒部20の他端側は、着脱可能な蓋体40で封止されている。従って、バルブ10は、蓋体40を取り外すことで、筒部20を介してバルブ10や配管2の内部にアクセスすることが可能である。そのため、本発明のバルブ10によれば、弁本体11内部及び配管2等のメンテナンス(例えば、清掃、補修[内部部品の交換を含む]、点検等)性が向上する。
In the
また、上述したように、バルブ10は、蓋体40が、裏面側に突出部42を有しており、突出部42が、筒部20の内部に嵌め込み可能であると共に、内部に中空の隔室43を有するものとされている。また、隔室43は、内部が減圧可能なものとされている。従って、バルブ10は、筒部20の他端側(例えば、上部側)からの入熱を遮蔽することができるので、筒部20の長さを短くすることができる。その結果、メンテナンス性の向上と、バルブ10の小型化が期待できる。
Further, as described above, in the
また、上述したバルブ10は、蓋体40(隔室43)と、ジャケット部30とにより、逆止弁10Aや配管2等と外気とを確実に断熱できる。そのため、バルブ10は、例えば、液体水素、液体ヘリウム及び液体窒素のような極低温流体を移送する場合であっても、液体酸素の生成を抑制できる。また、バルブ10は、高温流体を移送する場合であっても、高温部分が直接的に外部に曝されることを抑制できる。
Further, the above-described
また、上述したバルブ10は、隔室43の少なくとも一部が、筒部側被覆部32と重なるように形成されているので、流体(気化した気体を含む)を確実に保冷、保温又は加熱することができる。すなわち、上述したバルブ10は、例えば、流体の温度が、配管2やバルブ10を介して外気に伝達されることを、より一層抑制できる。
Further, in the above-described
また、上述したバルブ10は、筒部20の一端側における内壁と突出部42の外壁との間にシール部50が形成されているので、筒部20の一端側における内壁と突出部42の外壁との間にできる隙間をシール(封止)することができる。そのため、突出部42(隔室43)の下方と、弁本体11との間の空間に侵入した極低温流体は、気体となって当該空間内に保持される。
Further, in the
ここで、気体は、液体よりも熱伝導率及び熱伝達率が小さいため、前記空間内の断熱効果が高められる。従って、上述したバルブ10は、ジャケット部30との相乗効果により、筒部20の高さをより低く設定することが可能である。これにより、上述したバルブ10は、メンテナンス性を向上させることができる。また、上述したバルブ10は、筒部20内への低温の液体の浸入を抑制できるので、蓋部41が冷却されることを抑制できる。そのため、上述したバルブ10は、液体酸素の生成を効果的に抑制できる。また、上述したバルブ10は、高温流体を移送する場合であっても、高温部分が直接的に外部に曝されることを効果的に抑制できる。
Here, since gas has lower thermal conductivity and heat transfer coefficient than liquid, the heat insulation effect in the space is enhanced. Therefore, in the
次に、本発明のバルブ10に採用可能な第二実施形態に係るジャケット構造1Bについて、図3及び図4を参照しながら詳細を説明する。
Next, a
≪第二実施形態≫
第二実施形態では、長尺の弁棒60を有するバタフライ弁10B(バルブ10Bとも称し、総称してバルブ10とも称する)にジャケット構造1B(総称してジャケット構造1とも称する)が採用される場合について説明する。なお、第一実施形態と同様の部材については、説明を省略する。また、第一実施形態と同様の部材については、同一の符号を用いていることに留意されたい。また、第二実施形態においても、第一実施形態と同様に流体として極低温流体である液体水素、液体ヘリウム又は液体窒素が移送されるものとして説明する。
≪Second embodiment≫
In the second embodiment, a
図3は、ジャケット構造1Bの側面方向から見た断面図であり、図4は、図3のA-A方向矢視断面図である。図3及び図4に示すように、バタフライ弁10Bは、ハウジングとしての弁本体11と、弁体12と、弁体12に接続された弁棒60と、弁棒60の外周に配されるボンネット65等を備えている。弁本体11には、配管2が水平方向の両側に接続されている。
3 is a cross-sectional view of the
第二実施形態では、開口部14が、弁体12の真上ではなく、弁本体11の配管2側にずれた上面側に形成されている。また、弁本体11における開口部14の上方には、筒部20の一端側が接続されている。従って、作業者は、筒部20の他端側(上端側)から、開口部14を介して弁本体11の内部にアクセスすることができる。また、第二実施形態では、筒部20が、弁体12と隣接する上方に設けられているので、シール12Aの交換が容易である。また、弁本体11と併せて弁体12のメンテナンス(例えば、清掃、補修、点検等)も可能である。筒部20の詳細については、第一実施形態と同様であるので、説明を省略する。
In the second embodiment, the
筒部20の他端側(開放端側)には、蓋体40が着脱可能に固定されている。筒部20を覆うように設けられるジャケット部30や、筒部20の他端側に固定される蓋体40の構成は、第一実施形態と同様であるので、説明を省略する。
A
弁体12は、上端側が、弁棒60に接続されている。弁体12は、弁本体11に回動可能に支持されている。また、弁体12は、弁体12の外周部及び弁本体11の内周部の間にシール12Aが取り付けられており、弁体12を閉じることにより、弁本体11を閉塞することができる。なお、シール12Aは、弁体12側に設けるものや弁本体11側に設けるもの、あるいは、弁体12及び弁本体11の双方に設けるものなど、各種の形態のものを採用できる。
The upper end side of the
弁棒60は、ベアリング16Aを介して弁本体11に回転可能に支持されている。また、弁棒60は、上端側にギヤ、シリンダ又はモータ等の駆動部66が接続されている。従って、弁棒60が駆動部66によって回転駆動されることにより、弁体12が、弁本体11を閉塞する閉塞位置と、弁本体11の流路を開放する開放位置との間で回動するものとされている。なお、弁体12が上下に昇降するゲート弁やグローブ弁の場合は、駆動部66により弁棒60を介して弁体12を上下に往復動させればよい。
The
また、弁棒60の外周を覆うようにボンネット65が上方に延びるように立設されている。ボンネット65は、適宜のベアリング(図示せず)を介して弁棒60を回動可能に保持している。
Further, a
ジャケット部30は、第一実施形態と同様に配管2、筒部20、及び弁本体11を覆うように設けられている。また、第二実施形態では、前記の他、ジャケット部30が、ボンネット65の基端側(弁本体11側)を起点として、上方に延びるように配されている。従って、ボンネット65の外周に設けられたジャケット部30は、ボンネット65の下部での液体酸素の生成を抑制できる。以上が、本発明のバルブ10に採用可能な第二実施形態に係るジャケット構造1Bの構成であるが、第二実施形態に係るジャケット構造1Bにおいても、第一実施形態と同様の効果を奏する。
The
また、第一実施形態に係るジャケット構造1A及び第二実施形態に係るジャケット構造1Bは、上述した構成を採用することにより、各種の配管2や流体機器(各種のバルブ、流量計、ストレーナ等)の各所に搭載することができる。これにより、配管2や流体機器の断熱性が向上すると共に、メンテナンス性が向上する。
In addition, the
次に本発明の第三実施形態に係るバタフライ弁10Cについて、図5を参照しながら以下に詳細を説明する。
Next, a
≪第三実施形態≫
第三実施形態では、第二実施形態に係るバタフライ弁10Bと同様にボンネット65を有するバタフライ弁10C(バルブ10Cとも称し、総称してバルブ10とも称する)にジャケット構造1C(総称してジャケット構造1とも称する)が採用される場合について説明する。また、第三実施形態は、隔室43が、弁体12の上方に配されている点と、弁棒60が第一弁棒61及び第二弁棒62に分割形成されている点が第二実施形態との主な相違点である。なお、第一実施形態及び第二実施形態と同様の部材については説明を省略する。また、第一実施形態及び第二実施形態と同様の部材については、同一の符号を用いていることに留意されたい。また、第三実施形態においても、第一実施形態及び第二実施形態と同様に流体として極低温流体である液体水素、液体ヘリウム又は液体窒素が移送されるものとして説明する。
≪Third embodiment≫
In the third embodiment, a
図5に示すように、バタフライ弁10Cは、ハウジングとしての弁本体11と、弁体12と、筒部20と、弁体12に接続された弁棒60と、弁棒60の外周に配されるボンネット65等を備えている。弁本体11には、配管2が水平方向の両側に接続されている。
As shown in FIG. 5, the
第三実施形態では、開口部14が、弁本体11上に形成されている。また、弁本体11における開口部14の上方には、筒部20の一端側(基端側)が接続されている。また、筒部20の開放端となる他端側(上端側)には、蓋体40が設けられており、筒部20の他端側を閉塞している。
In the third embodiment, an
また、第三実施形態では、蓋体40の突出部42の下方にベアリングホルダ16が設けられている。図6は、弁本体11の上部周辺の拡大図である。ベアリングホルダ16は、開孔を有しており、当該開孔にはベアリング16Aが嵌め込まれている。また、ベアリングホルダ16は、板状に形成されており、開口部14の開口縁にボルト等で着脱可能に固定されている。ベアリングホルダ16の上面側(突出部42側)と下面側(弁体12側)とは、連通しており、弁本体11の内部から気化した流体(気体)は、突出部42側に流入可能である。
Further, in the third embodiment, a bearing
図5に示すように、バタフライ弁10Cは、弁棒60を回動可能に保持する筒状のボンネット65を有している。第三実施形態では、ボンネット65が、蓋体40と一体的に形成されている。従って、ボンネット65は、蓋体40と一体的に弁本体11に対して着脱可能なものとされている。ボンネット65は、上方に延びるように形成されており、弁棒60を、ベアリング65Aを介して回動可能に保持している。
As shown in FIG. 5, the
また、弁棒60を取り囲むように突出部42には、内管45が形成されている。内管45は、ボンネット65を下方に延長することにより、ボンネット65と一体的に形成されている。これにより、内管45は、ボンネット65の内部と連通されている。また、内管45は、隔室43を仕切る仕切壁としての役割を果たすものとされている。従って、第三実施形態では、隔室43が、ドーナツ形状をなしている。なお、内管45は、ボンネット65と一体的に形成されているものだけではなく、分割形成されたボンネット65を内管45の上端側に接続したものでもよい。
Further, an
弁棒60は、蓋体40を貫通するように立設されている。弁棒60は、下方側(弁体12側)に位置する第一弁棒61と、第一弁棒61の上方側に位置する第二弁棒62とに分割形成されている。第一弁棒61及び第二弁棒62は、互いにキーやピン等の適宜の手段で着脱可能に連結されており、一体的な回動が可能である。従って、駆動部66が駆動されると、弁棒60が回動し、弁体12が開閉される。
The
第一弁棒61は、下端側が弁体12の上端側に接続されている。第一弁棒61は、第二弁棒62よりも短尺に形成されている。また、第一弁棒61は、上端側がベアリングホルダ16のベアリング16Aに回動可能に支持されている。また、第一弁棒61は、上端側がベアリング16Aを介して上方に突出している。第一弁棒61の上端側は、上述したように、第二弁棒62の下端側に着脱可能に連結されている。また、第一弁棒61の上端側は、隔室43の内管45に収容されている。
The
第二弁棒62は、伝熱面積が小さくなるよう下端側から上端側に向けて中空部62Aが形成されている。中空部62Aは、弁本体11の内部と連通しており、弁本体11の内部で気化した流体(気体)の流入を許容している。従って、中空部62Aは、気体の流入により、熱伝達率の大きい低温の液体の流入を抑制することができる。これにより、中空部62Aは、第二弁棒62のグランドパッキン部67における凍結を抑制することができる。また、第二弁棒62は、下端側が内管45に収容されると共に、蓋体40よりも上端側が、ボンネット65の内部に回動可能に保持されている。なお、第二弁棒62は、ボンネット65に対して着脱可能である。
The
上述したように、第三実施形態に係るバタフライ弁10C(バルブ10)は、弁棒60が第一弁棒61及び第二弁棒62に分割形成されているので、例えば、ベアリングホルダ16のベアリング16Aに対して、第一弁棒61単独で芯出しを行うことができる。すなわち、バタフライ弁10Cは、蓋体40やボンネット65を取り外した状態で、第一弁棒61の芯出しを行うことができる。そのため、バタフライ弁10Cによれば、組み立て性やメンテナンス性が向上する。なお、第三実施形態のように、第一弁棒61を第二弁棒62よりも短尺に形成しておくことにより、第一弁棒61の芯出しが容易となる。第一弁棒61及び第二弁棒62の連結や蓋体40(ボンネット65)の取り付けは、第一弁棒61の芯出し後に行えばよい。また、上述した第三実施形態に係るバタフライ弁10Cは、ボンネット65を蓋体40と共に取り外し、弁本体11からベアリングホルダ16を取り外すことにより、弁本体11の内部にある弁体12、シール12A等全ての部品を取り出すことができるので、メンテナンス性を向上させることができる。
As described above, in the
また、第三実施形態に係るバタフライ弁10Cは、弁本体11のジャケット部30及びボンネット65の隔室43が、それぞれ独立しているので、弁本体11のジャケット部30の圧力(例えば、真空度)を維持したまま、ボンネット65を取り外してメンテナンスすることが可能である。そのため、本発明のバタフライ弁10Cを採用することで、メンテナンス性が向上する。
In addition, in the
また、第三実施形態に係るバタフライ弁10Cは、弁棒60を分割できるので、ボンネット65を取り外す際のクレーン等の吊り代を低く設定できる。そのため、メンテナンス性が向上する。また、弁本体11の上方のメンテナンススペースを最小限に留めることができるので、メンテナンス性を維持しつつ、バルブ10の設置スペースをコンパクトに形成することができる。その他の作用効果は、第一実施形態及び第二実施形態と同様であるので説明を省略する。
Further, in the
以上が、第三実施形態に係る本発明のバタフライ弁10Cの構成であり、次に、第三実施形態の変形例に係るバタフライ弁10Dについて、図7を参照しながら、詳細を説明する。
The above is the configuration of the
≪変形例≫
変形例では、第三実施形態に係るバタフライ弁10Cと同様にボンネット65を有するバタフライ弁10D(総称してバルブ10とも称する)にジャケット構造1D(総称してジャケット構造1とも称する)が採用される場合について説明する。変形例に係るバタフライ弁10Dは、ボンネット65の外周に沿って延びるように第二隔室43Bが配されている以外の構成は、第三実施形態と同様であるので、同様部分の説明は省略する。また、第一実施形態及び第二実施形態と同様の部材については、同一の符号を用いていることに留意されたい。また、第三実施形態の変形例においても、第一実施形態及び第二実施形態と同様に流体として極低温流体である液体水素、液体ヘリウム又は液体窒素が移送されるものとして説明する。
≪Modification example≫
In a modified example, a
図7に示すように、第二隔室43Bは、蓋体40の上面側から上方に向けて延びるように形成されると共に、ボンネット65の外周に沿って延びるように形成されている。すなわち、第二隔室43Bは、ボンネット65の外周の少なくとも一部を覆うように配されている。また、第二隔室43Bは、蓋体40の下面側に形成された隔室43(第一隔室43Aとも称する)と連通している。また、第二隔室43Bの上部には、着脱可能又は溶接等によりポート44を接続することができる。従って、第一隔室43A及び第二隔室43Bは、ポート44を介して、適宜の真空ポンプ(図示せず)で吸引することにより、それぞれの内部を減圧状態(例えば、真空状態)とすることができる。このように、変形例に係るバタフライ弁10Dは、ボンネット65の外周も含めて断熱性を向上させることができる。そのため、バタフライ弁10Dでは、外気から流体への入熱をより小さくすることができ、流体の気化を抑制可能である。
As shown in FIG. 7, the
以上が、本発明に係るバルブ10及びバルブ10に採用可能なジャケット構造1の各種の実施形態及び変形例であるが、本発明のバルブ10は、上述した実施形態に係るものに限定されるものではなく、様々な変形を行うことができる。
The above are various embodiments and modifications of the
本実施形態では、バルブ10が、バタフライ弁である場合を例示したが、本発明のバルブ10は、例えば、回転型のボールバルブや、弁体が上下に昇降するゲート弁やグローブ弁等の各種のバルブを利用できる。なお、バルブ10として、ゲート弁やグローブ弁を採用する場合は、駆動部66により弁棒60を上下に往復動させればよい。また、本実施形態では、筒部20が弁本体11と一体的に形成されたものを例示したが、筒部20は、弁本体11や配管2と一体的に形成されたものだけではなく、弁本体11と独立して形成されていてもよい。かかる場合は、筒部20を溶接等により弁本体11や配管2等と接合すればよい。また、筒部20は、円筒状のものだけではなく、弁本体11の形状に合わせて、適宜、形状や大きさを変更することが可能である。例えば、筒部20は、楕円形状や矩形状に形成されていてもよい。
In this embodiment, the case where the
本実施形態では、ジャケット部30が、少なくとも配管2を覆うように配されているが、ジャケット部30を形成する部分は、ジャケット構造1を適用する流体機器や移送する流体の温度等に応じて、各種の部位に配することが可能である。また、ジャケット部30の形状や大きさは、適用する流体機器や移送する流体の温度等に応じて、各種の形状や大きさのものを採用することができる。また、本実施形態では、ジャケット部30が、筒部20の外側を覆うように筒部20の一端側(基端側)を起点として他端側に向けて延びる筒部側被覆部32を有するものとしたが、筒部側被覆部32は、筒部20の形状や大きさに合わせて、各種の形状や長さ(大きさ)に形成することができる。なお、筒部側被覆部32を形成する場合は、ジャケット部30と連通させることが望ましいが、筒部側被覆部32が独立して形成されていてもよい。かかる場合は、筒部20の基端側が、外気に曝されることを抑制するために、筒部20の一端側(基端側)を起点として筒部側被覆部32を形成することが望ましい。また、配管2を、筒部20の中間部に接続する場合は、筒部側被覆部32に配管2を接続するための開口を設け、当該開口を介して、配管2及び配管2側のジャケット部30を接続すればよい。また、筒部側被覆部32は、筒部20の一部又は全部を覆うものとすればよく、筒部20に接続される流体機器や配管2等の構造に応じて、各種の形態のものが利用できる。
In this embodiment, the
また、蓋体40(突出部42及び隔室43を含む)の形状や大きさは、筒部20に嵌まり込む形状であれば、各種の形状や大きさのものを採用することができる。また、隔室43は、内部が予め真空状態とされたものや、本実施形態のように真空ポンプにより、適時、減圧を行うものなど、各種の形態のものを採用することができる。
Further, the shape and size of the lid body 40 (including the protruding
本実施形態では、流体として極低温流体である液体水素、液体ヘリウム又は液体窒素を移送する場合を例示したが、本発明のバルブ10は、各種の流体に対して利用することができる。本発明のバルブ10は、例えば、高温のワックスやオイル等の移送にも利用することができる。かかる場合は、隔室43に対して熱媒体を導入することが望ましい。このように、本発明のジャケット構造1は、高温の流体の移送においても、効果的に流体の保温や加熱が可能であり、高温部分の直接的な露出も抑制できる。また、隔室43に熱媒体を導入する場合は、熱媒体導入用の導入口と、熱媒体排出用の排出口と、を設けてもよい。これにより、バルブ10は、熱媒体を隔室43の導入口から排出口に向けて連続的に導入させることができるので、流体の保温や加熱を効果的に行うことができる。
In this embodiment, the case where liquid hydrogen, liquid helium, or liquid nitrogen, which are cryogenic fluids, is transferred as the fluid is exemplified, but the
本実施形態では、隔室43の少なくとも一部が、ジャケット部30における筒部側被覆部32と重なるように形成されているが、隔室43は、筒部側被覆部32と重なるものだけではなく、各種の形態のものを採用できる。例えば、隔室43が、筒部側被覆部32と重ならないように形成されていてもよい。
In this embodiment, at least a part of the
本実施形態では、筒部20の一端側(基端側)における内壁と突出部42の外壁との間にシール部50が形成されているが、シール部50は、必要に応じて設ければよく、シール部50を設けない構成とすることもできる。また、シール部50は、本実施形態のごとく、内圧及び外圧の変化に応じてシール性が変化するものだけではなく、各種の形態のシール部材を採用することができる。例えば、シール部50が、一定のシール性を有するものでもよい。
In this embodiment, the
本実施形態では、バルブ10の弁棒60を第一弁棒61及び第二弁棒62に分割形成されたものを例示したが、弁棒60は、分割されていないものや2つ以上に分割形成されたものなど各種の形態や長さの弁棒60を用いることが可能である。また、第一弁棒61及び第二弁棒62の長さは、適宜変更できるものであり、第二弁棒62に設けられる中空部62Aも必要に応じて設ければよい。
In this embodiment, the
本実施形態では、ベアリングホルダ16を設けたバルブ10を例示したが、ベアリングホルダ16は、必要に応じて設ければよく、ベアリングホルダ16を設けない構成としてもよい。また、本実施形態では、ボンネット65が蓋体40と一体的に形成されているバルブ10を例示したが、ボンネット65は、必要に応じて蓋体40と一体形成すればよい。例えば、ボンネット65が、蓋体40と独立して形成されていてもよい。
In this embodiment, the
本実施形態では、バルブ10を例示したが、本発明のバルブ10に採用可能なジャケット構造1は、様々な流体機器に利用することができる。例えば、ジャケット構造1は、流量計等の流体の状態を計測する計測機器やストレーナ等の配管部品にも利用することができる。また、本発明のバルブ10に採用可能なジャケット構造1は、各種の流体機器の一又は複数の組み合わせに対して利用することができる。このように、本実施形態に係るジャケット構造1は、バルブ10、流量計、及びストレーナを含めた各種の流体機器のメンテナンス性を向上させると共に、これらの流体機器を効率良く保冷、保温又は加熱できる。そのため、本実施形態に係るジャケット構造1では、バルブ10、流量計、及びストレーナ等の汎用性を高める効果が期待できる。
In this embodiment, the
以上が、本発明に係るジャケット構造1の各種の実施形態や変形例であるが、本発明は上述した実施形態や変形例において例示したものに限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲でその教示及び精神から他の実施形態があり得ることは当業者に容易に理解できよう。
The above are various embodiments and modifications of the
本発明のバルブは、内部流体の保冷、保温又は加熱が可能なバタフライ弁、ボール弁、ゲート弁、グローブ弁等の各種のバルブとして利用できる。 The valve of the present invention can be used as various valves such as butterfly valves, ball valves, gate valves, and globe valves that can keep internal fluid cold, warm, or heated.
1 :ジャケット構造
1A:ジャケット構造
1B:ジャケット構造
1C:ジャケット構造
1D:ジャケット構造
10 :バルブ
10A:逆止弁(バルブ)
10B:バタフライ弁(バルブ)
10C:バタフライ弁(バルブ)
10D:バタフライ弁(バルブ)
11 :弁本体
12 :弁体
14 :開口部
16 :ベアリングホルダ
16A:ベアリング
20 :筒部
30 :ジャケット部
32 :筒部側被覆部
40 :蓋体
42 :突出部
43 :隔室
45 :内管
50 :シール部
60 :弁棒
61 :第一弁棒
62 :第二弁棒
62A:中空部
65 :ボンネット
66 :駆動部
67 :グランドパッキン部
1:
10B: Butterfly valve (valve)
10C: Butterfly valve (valve)
10D: Butterfly valve (valve)
11 : Valve body 12 : Valve body 14 : Opening part 16 :
Claims (8)
一端側が前記弁本体に接続され、他端側が開放された筒部と、
前記弁本体の内部に配された弁体と、
前記弁体に接続され、当該弁体を回動又は往復動させる弁棒と、
前記弁棒を回動又は往復動可能に保持すると共に、前記弁本体に対して着脱可能に設けられたボンネットと、
前記ボンネットと一体的に形成されると共に、前記筒部の他端側に着脱可能に設けられ、当該他端側を封止する蓋体と、を有し、
前記ジャケット部は、前記筒部の外側の一部又は全部を覆う筒部側被覆部を有し、
前記蓋体は、裏面側から前記筒部の内側に向けて突出すると共に前記筒部の内部に嵌め込み可能な突出部を有し、
前記突出部は、前記弁棒が通過可能な内管を有すると共に、当該内管周りに配される中空の隔室を有し、
前記隔室は、内部が減圧可能であること、を特徴とするバルブ。 a jacket part that covers the outside of the valve body;
a cylindrical portion whose one end side is connected to the valve body and whose other end side is open;
a valve body disposed inside the valve body;
a valve rod that is connected to the valve body and rotates or reciprocates the valve body;
a bonnet that holds the valve stem rotatably or reciprocally and is detachably attached to the valve body;
a lid that is integrally formed with the bonnet, is removably provided on the other end of the cylindrical portion, and seals the other end;
The jacket part has a cylindrical part side covering part that covers a part or all of the outside of the cylindrical part,
The lid body has a protrusion that protrudes from the back side toward the inside of the cylindrical portion and can be fitted into the inside of the cylindrical portion,
The protrusion has an inner pipe through which the valve stem can pass, and a hollow compartment arranged around the inner pipe,
The valve is characterized in that the compartment can be depressurized inside.
一端側が前記弁本体に接続され、他端側が開放された筒部と、
前記弁本体の内部に配された弁体と、
前記弁体に接続され、当該弁体を回動又は往復動させる弁棒と、
前記弁棒を回動又は往復動可能に保持すると共に、前記弁本体に対して着脱可能に設けられたボンネットと、
前記ボンネットと一体的に形成されると共に、前記筒部の他端側に着脱可能に設けられ、当該他端側を封止する蓋体と、を有し、
前記ジャケット部は、前記筒部の外側の一部または全部を覆う筒部側被覆部を有し、
前記蓋体は、裏面側から前記筒部の内側に向けて突出すると共に前記筒部の内部に嵌め込み可能な突出部を有し、
前記突出部は、前記弁棒が通過可能な内管を有すると共に、当該内管周りに配される中空の隔室を有し、前記隔室に対して熱媒体を導入可能であること、を特徴とするバルブ。 a jacket part that covers the outside of the valve body;
a cylindrical portion whose one end side is connected to the valve body and whose other end side is open;
a valve body disposed inside the valve body;
a valve rod that is connected to the valve body and rotates or reciprocates the valve body;
a bonnet that holds the valve stem rotatably or reciprocally and is detachably attached to the valve body;
a lid that is integrally formed with the bonnet, is removably provided on the other end of the cylindrical portion, and seals the other end;
The jacket part has a cylindrical part side covering part that covers part or all of the outside of the cylindrical part,
The lid body has a protrusion that protrudes from the back side toward the inside of the cylindrical part and can be fitted into the inside of the cylindrical part,
The protruding portion has an inner pipe through which the valve stem can pass, and a hollow compartment arranged around the inner pipe, and a heat medium can be introduced into the compartment. Features a valve.
前記ベアリングホルダに保持可能なベアリングと、を有し、
前記ベアリングホルダは、前記突出部の下方側に配されると共に、前記ベアリングを介して前記弁棒を回動可能に支持すること、を特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載のバルブ。
a bearing holder independent from the bonnet;
a bearing that can be held in the bearing holder;
According to any one of claims 1 to 6, the bearing holder is arranged below the protrusion and rotatably supports the valve stem via the bearing. valve.
前記弁棒は、複数に分割形成されていること、を特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載のバルブ。 It has a drive unit that rotates or reciprocates the valve stem,
The valve according to any one of claims 1 to 7, wherein the valve stem is divided into a plurality of parts.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022049811A JP2023142753A (en) | 2022-03-25 | 2022-03-25 | valve |
PCT/JP2023/011696 WO2023182472A1 (en) | 2022-03-25 | 2023-03-24 | Valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022049811A JP2023142753A (en) | 2022-03-25 | 2022-03-25 | valve |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023142753A true JP2023142753A (en) | 2023-10-05 |
Family
ID=88101631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022049811A Pending JP2023142753A (en) | 2022-03-25 | 2022-03-25 | valve |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023142753A (en) |
WO (1) | WO2023182472A1 (en) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5937382A (en) * | 1982-08-26 | 1984-02-29 | Kyoei Valve Kogyo Kk | Butterfly valve of vacuum jacket type |
JP7304485B2 (en) * | 2020-02-25 | 2023-07-06 | 株式会社キッツ | valve |
-
2022
- 2022-03-25 JP JP2022049811A patent/JP2023142753A/en active Pending
-
2023
- 2023-03-24 WO PCT/JP2023/011696 patent/WO2023182472A1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2023182472A1 (en) | 2023-09-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107845475A (en) | Cryostat with vacuum tank and object to be cooled | |
WO2012001737A1 (en) | Fluid control valve | |
US9091371B2 (en) | Single axis gate valve for vacuum applications | |
TWM570352U (en) | Motor rotor liquid cooling structure | |
US20230102671A1 (en) | Vacuum chamber structure of ultra-high gravity geotechnical centrifuge device | |
WO2021143495A1 (en) | Corrugated pipe stop valve | |
WO2023182472A1 (en) | Valve | |
WO2023182471A1 (en) | Jacket structure | |
WO2021172457A1 (en) | Valve | |
US2591429A (en) | Valve | |
KR101981037B1 (en) | Multi-Vane Throttle Valve | |
KR101593928B1 (en) | Oil rotary vacuum pupm | |
JP5558035B2 (en) | Plasma processing apparatus and method | |
JPS61117192A (en) | Isolation valve | |
KR101294138B1 (en) | Valve for use in extremely low temperature | |
CN219242689U (en) | High-temperature-resistant gas turbine purging V ball valve | |
JP6613679B2 (en) | Rotating machine and method of manufacturing heat insulating structure of rotating machine | |
JP2000352315A (en) | Circulation-preventive device at heat exchanger installation portion | |
CN216925170U (en) | Water-cooled electrode of high-temperature furnace | |
JP2000208337A (en) | Static induction electrical device | |
CN220119614U (en) | Direct-cooling type cryogenic condenser for VOCs | |
JP7499070B2 (en) | Pumping equipment | |
JP2546392Y2 (en) | Butterfly valve | |
CN116753307A (en) | Miniature ultralow-temperature vacuum sleeve valve for MC9 series liquid hydrogen | |
JPH0212375Y2 (en) |