JP2758085B2 - 高温用スライド弁 - Google Patents
高温用スライド弁Info
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- JP2758085B2 JP2758085B2 JP3130119A JP13011991A JP2758085B2 JP 2758085 B2 JP2758085 B2 JP 2758085B2 JP 3130119 A JP3130119 A JP 3130119A JP 13011991 A JP13011991 A JP 13011991A JP 2758085 B2 JP2758085 B2 JP 2758085B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は流動式化学触媒などの流
量を制御するために用いられる高温用スライド弁に関す
る。
量を制御するために用いられる高温用スライド弁に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の高温用スライド弁として
は、弁体の先端部を複数のセラミック板で覆うことによ
って、この部分の摩耗を抑制している。上記セラミック
板は金属製の固定ピンによって弁体の金属製ベースプレ
ートに固定されている。
は、弁体の先端部を複数のセラミック板で覆うことによ
って、この部分の摩耗を抑制している。上記セラミック
板は金属製の固定ピンによって弁体の金属製ベースプレ
ートに固定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来形式によると、セラミック材は金属材に比べて熱膨
張係数が小さいため、粉粒体を含んだ高温流体がスライ
ド弁を流通し、弁体が高温になったとき、固定ピンが熱
膨張して、セラミック板とベースプレートの表面との隙
間が常温時よりも広がり、これらの隙間に粉粒体が侵入
した。
従来形式によると、セラミック材は金属材に比べて熱膨
張係数が小さいため、粉粒体を含んだ高温流体がスライ
ド弁を流通し、弁体が高温になったとき、固定ピンが熱
膨張して、セラミック板とベースプレートの表面との隙
間が常温時よりも広がり、これらの隙間に粉粒体が侵入
した。
【０００４】そして、高温流体の流通が終了した後、弁
体の温度が低下して常温に戻ったとき、固定ピンは収縮
する。これによって、セラミック板はベースプレート側
に押し付けられてセラミック板とベースプレートとの隙
間は狭まろうとするため、隙間に侵入した粉粒体によっ
てセラミック板に大きな応力が発生し、セラミック板が
破損するといった不具合が起こった。
体の温度が低下して常温に戻ったとき、固定ピンは収縮
する。これによって、セラミック板はベースプレート側
に押し付けられてセラミック板とベースプレートとの隙
間は狭まろうとするため、隙間に侵入した粉粒体によっ
てセラミック板に大きな応力が発生し、セラミック板が
破損するといった不具合が起こった。
【０００５】本発明は上記問題を解決するもので、高温
流体の熱影響によって、セラミック板を弁体に固定して
いる固定ピンが膨張し収縮しても、セラミック板が破損
するといった不具合の発生を防止できる高温用スライド
弁を提供することを目的とするものである。
流体の熱影響によって、セラミック板を弁体に固定して
いる固定ピンが膨張し収縮しても、セラミック板が破損
するといった不具合の発生を防止できる高温用スライド
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
に本発明は、粉粒体を含む高温の被制御流体の流路をな
す弁箱と、弁箱に摺動自在に支持して設けられ、弁箱内
部の流路を横断する方向に出退して被制御流体の流量を
制御する弁体とを備えたスライド弁において、上記弁体
を金属製のベースプレートで形成し、弁体の先端部にお
ける上流側の平面および先端面を複数のセラミック板で
覆い、これらセラミック板を弁体のベースプレートに固
定する金属製の固定ピンを設け、これら固定ピンの頭部
側に、下すぼみに傾斜するテーパ面を形成し、上記セラ
ミック板に、上記固定ピンのテーパ面に当接離間自在な
テーパ受け面を有するピン孔を形成し、上記テーパ面の
頂点を固定ピンの軸心とベースプレートの表面との交点
に一致させ、上記ベースプレートの表面に対するテーパ
面とテーパ受け面との傾斜角をαとすると、ｔａｎα＝
（固定ピンの軸方向の熱膨張量／固定ピンの径方向の熱
膨張量）＝（セラミック板の軸方向の熱膨張量／セラミ
ック板の径方向の熱膨張量）としたものである。
に本発明は、粉粒体を含む高温の被制御流体の流路をな
す弁箱と、弁箱に摺動自在に支持して設けられ、弁箱内
部の流路を横断する方向に出退して被制御流体の流量を
制御する弁体とを備えたスライド弁において、上記弁体
を金属製のベースプレートで形成し、弁体の先端部にお
ける上流側の平面および先端面を複数のセラミック板で
覆い、これらセラミック板を弁体のベースプレートに固
定する金属製の固定ピンを設け、これら固定ピンの頭部
側に、下すぼみに傾斜するテーパ面を形成し、上記セラ
ミック板に、上記固定ピンのテーパ面に当接離間自在な
テーパ受け面を有するピン孔を形成し、上記テーパ面の
頂点を固定ピンの軸心とベースプレートの表面との交点
に一致させ、上記ベースプレートの表面に対するテーパ
面とテーパ受け面との傾斜角をαとすると、ｔａｎα＝
（固定ピンの軸方向の熱膨張量／固定ピンの径方向の熱
膨張量）＝（セラミック板の軸方向の熱膨張量／セラミ
ック板の径方向の熱膨張量）としたものである。
【０００７】
【作用】上記構成により、固定ピンのテーパ面がピン孔
のテーパ受け面に当接した状態で、セラミック板はそれ
ぞれピン孔に貫設された固定ピンを介して弁体のベース
プレートに固定されている。
のテーパ受け面に当接した状態で、セラミック板はそれ
ぞれピン孔に貫設された固定ピンを介して弁体のベース
プレートに固定されている。
【０００８】そして、被制御流体によって弁体が高温に
なったとき、固定ピンおよびセラミック板は軸方向およ
び径方向に熱膨張する。このとき、固定ピンのテーパ面
とセラミック板のテーパ受け面とは常に一定の傾斜角α
のままで同一直線上に熱膨張する。これにより、固定ピ
ンおよびセラミック板が熱膨張しても、テーパ面は常温
時と同じ状態でテーパ受け面に当接しているため、セラ
ミック板とベースプレートとの隙間が常温時よりも広が
ることはなく、隙間を常に一定に保つことができる。
なったとき、固定ピンおよびセラミック板は軸方向およ
び径方向に熱膨張する。このとき、固定ピンのテーパ面
とセラミック板のテーパ受け面とは常に一定の傾斜角α
のままで同一直線上に熱膨張する。これにより、固定ピ
ンおよびセラミック板が熱膨張しても、テーパ面は常温
時と同じ状態でテーパ受け面に当接しているため、セラ
ミック板とベースプレートとの隙間が常温時よりも広が
ることはなく、隙間を常に一定に保つことができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１において、被制御流体１は粉粒体を含んだ
高温流体であり、スライド弁７の弁箱２は被制御流体１
の流路を形成している。また、弁箱２の内部には弁座３
が形成されており、弁座３にて形成される流路（ポー
ト）を開閉する弁体４が弁座３の下流側に位置して配置
されている。
明する。図１において、被制御流体１は粉粒体を含んだ
高温流体であり、スライド弁７の弁箱２は被制御流体１
の流路を形成している。また、弁箱２の内部には弁座３
が形成されており、弁座３にて形成される流路（ポー
ト）を開閉する弁体４が弁座３の下流側に位置して配置
されている。
【００１０】この弁体４は弁体４の両側に位置して弁箱
２に設けたガイド５に両側部を摺動自在に支持されてお
り、弁体４はガイド５に案内されて弁座３の流路を横断
する方向に出退する。このため、弁体４の出退によって
被制御流体１の流量が制御される。また、弁体４は耐熱
鋼製のベースプレート８で形成されている。（図３参
照）そして、弁座３と弁体４の間をシールするシートリ
ング６が弁座３にボルトで固定されており、シートリン
グ６は弁体４に対して摺接している。そして、弁箱蓋
（図示せず）を貫通して弁箱２の内部に挿入された弁棒
９が弁体４の基端部に連結されており、上記弁棒９は弁
箱蓋（図示せず）に摺動自在に支持されている。
２に設けたガイド５に両側部を摺動自在に支持されてお
り、弁体４はガイド５に案内されて弁座３の流路を横断
する方向に出退する。このため、弁体４の出退によって
被制御流体１の流量が制御される。また、弁体４は耐熱
鋼製のベースプレート８で形成されている。（図３参
照）そして、弁座３と弁体４の間をシールするシートリ
ング６が弁座３にボルトで固定されており、シートリン
グ６は弁体４に対して摺接している。そして、弁箱蓋
（図示せず）を貫通して弁箱２の内部に挿入された弁棒
９が弁体４の基端部に連結されており、上記弁棒９は弁
箱蓋（図示せず）に摺動自在に支持されている。
【００１１】さらに、弁箱２の内面にはステンレス材で
形成されて六角形の網目状をなすヘクスチール12が溶接
固定されており、ヘクスチール12の網目には耐摩耗性の
ライニング材13が充填されている。
形成されて六角形の網目状をなすヘクスチール12が溶接
固定されており、ヘクスチール12の網目には耐摩耗性の
ライニング材13が充填されている。
【００１２】そして、図２に示すように、弁体４の先端
部における上流側の平面および先端面は、耐摩耗性を有
する複数のセラミック板14で覆われており、これらセラ
ミック板14はチッ化ケイ素などで形成されている。ま
た、弁体４のセラミック板14に覆われていない部分には
ヘクスチール12が溶接固定されており、ヘクスチール12
の網目には耐摩耗性のライニング材13が充填されてい
る。
部における上流側の平面および先端面は、耐摩耗性を有
する複数のセラミック板14で覆われており、これらセラ
ミック板14はチッ化ケイ素などで形成されている。ま
た、弁体４のセラミック板14に覆われていない部分には
ヘクスチール12が溶接固定されており、ヘクスチール12
の網目には耐摩耗性のライニング材13が充填されてい
る。
【００１３】図３，図４に示すように、上記セラミック
板14は耐熱鋼製の固定ピン15を介して弁体４のベースプ
レート８に固定されている。これは、各セラミック板14
をベースプレート８の表面に当接させた状態で固定して
もよいし、あるいはセラミック板14とベースプレート８
との間に一定の隙間Ｓを設けた状態で固定してもよい。
板14は耐熱鋼製の固定ピン15を介して弁体４のベースプ
レート８に固定されている。これは、各セラミック板14
をベースプレート８の表面に当接させた状態で固定して
もよいし、あるいはセラミック板14とベースプレート８
との間に一定の隙間Ｓを設けた状態で固定してもよい。
【００１４】上記固定ピン15は、胴部16と、この胴部16
よりも大径な頭部17とで構成されており、頭部17から胴
部16へ向かって下すぼみのテーパ面18が形成されてい
る。セラミック板14にはピン孔20が形成され、ピン孔20
には、固定ピン15のテーパ面18に当接離間自在なテーパ
受け面21が形成されている。ベースプレート８の表面に
は、セラミック板14のピン孔20に対応するピン保持孔22
が形成されている。
よりも大径な頭部17とで構成されており、頭部17から胴
部16へ向かって下すぼみのテーパ面18が形成されてい
る。セラミック板14にはピン孔20が形成され、ピン孔20
には、固定ピン15のテーパ面18に当接離間自在なテーパ
受け面21が形成されている。ベースプレート８の表面に
は、セラミック板14のピン孔20に対応するピン保持孔22
が形成されている。
【００１５】上記固定ピン15はピン孔20に嵌入され、テ
ーパ面18がテーパ受け面21に当接し、胴部16がピン保持
孔22に嵌入している。固定ピン15の胴部16先端は溶接に
よってベースプレート８に固着されている。
ーパ面18がテーパ受け面21に当接し、胴部16がピン保持
孔22に嵌入している。固定ピン15の胴部16先端は溶接に
よってベースプレート８に固着されている。
【００１６】上記固定ピン15のテーパ面18はベースプレ
ート８の表面に対して傾斜角αで形成されており、この
テーパ面18の頂点は、固定ピン15の軸心23とベースプレ
ート８の表面との交点Ｐに一致している。
ート８の表面に対して傾斜角αで形成されており、この
テーパ面18の頂点は、固定ピン15の軸心23とベースプレ
ート８の表面との交点Ｐに一致している。
【００１７】以下、上記構成における作用を説明する。
上記セラミック板14は、テーパ面18がテーパ受け面21に
当接した状態で、ピン孔20に貫設された固定ピン15を介
して弁体４のベースプレート８に固定されている。
上記セラミック板14は、テーパ面18がテーパ受け面21に
当接した状態で、ピン孔20に貫設された固定ピン15を介
して弁体４のベースプレート８に固定されている。
【００１８】そして、被制御流体１によって弁体４が高
温になったとき、固定ピン15およびセラミック板14は軸
方向および径方向に熱膨張する。このときの固定ピン15
のテーパ面18とセラミック板14のテーパ受け面21との関
係を以下に説明する。図４に示すように、常温における
固定ピン15のテーパ面18上に任意の点Ａをとり、セラミ
ック板14の、上記点Ａに一致するテーパ受け面21上の点
を点Ｂとする。上記点Ｐから点Ａおよび点Ｂまでの軸方
向の距離をＨとし、点Ｐから点Ａおよび点Ｂまでの径方
向の距離をＤとする。
温になったとき、固定ピン15およびセラミック板14は軸
方向および径方向に熱膨張する。このときの固定ピン15
のテーパ面18とセラミック板14のテーパ受け面21との関
係を以下に説明する。図４に示すように、常温における
固定ピン15のテーパ面18上に任意の点Ａをとり、セラミ
ック板14の、上記点Ａに一致するテーパ受け面21上の点
を点Ｂとする。上記点Ｐから点Ａおよび点Ｂまでの軸方
向の距離をＨとし、点Ｐから点Ａおよび点Ｂまでの径方
向の距離をＤとする。
【００１９】図５に示すように、固定ピン15が径方向に
熱膨張することにより、点Ａはｄ１だけ径方向に移動す
る。また、セラミック板14が径方向に熱膨張することに
より、点Ｂはｄ２だけ径方向に移動する。上記径方向の
熱膨張と同時に、固定ピン15は軸方向にも熱膨張するた
め、点Ａはｈ１だけ軸方向に移動する。また、セラミッ
ク板14も軸方向に熱膨張して、点Ｂはｈ２だけ軸方向に
移動する。
熱膨張することにより、点Ａはｄ１だけ径方向に移動す
る。また、セラミック板14が径方向に熱膨張することに
より、点Ｂはｄ２だけ径方向に移動する。上記径方向の
熱膨張と同時に、固定ピン15は軸方向にも熱膨張するた
め、点Ａはｈ１だけ軸方向に移動する。また、セラミッ
ク板14も軸方向に熱膨張して、点Ｂはｈ２だけ軸方向に
移動する。
【００２０】これにより、以下の関係が成立する。すな
わち固定ピン15の熱膨張係数をＣ１とし、セラミック板
14の熱膨張係数をＣ２とすると、 ｄ１＝Ｃ１・Ｄ ｈ１＝Ｃ１・Ｈ となる。これにより、 ｈ１／ｄ１＝Ｈ／Ｄ＝ｔａｎα となる。・・・（１） 同様に、ｄ２＝Ｃ２・Ｄ ｈ２＝Ｃ２・Ｈ となる。これにより、 ｈ２／ｄ２＝Ｈ／Ｄ＝ｔａｎα となる。・・・（２） 上記（１），（２）式の関係により、点Ａおよび点Ｂ
は、熱膨張により移動するが、常にテーパ面18およびテ
ーパ受け面21と同じ傾斜角αの直線Ｌ上に位置する。こ
れにより、固定ピン15とセラミック板14とが熱膨張して
も、テーパ面18は常温時と同じ状態でテーパ受け面21に
当接しており、したがってセラミック板14とベースプレ
ート８との隙間Ｓが常温時よりも広がることはなく、隙
間Ｓを常に一定に保つことができる。
わち固定ピン15の熱膨張係数をＣ１とし、セラミック板
14の熱膨張係数をＣ２とすると、 ｄ１＝Ｃ１・Ｄ ｈ１＝Ｃ１・Ｈ となる。これにより、 ｈ１／ｄ１＝Ｈ／Ｄ＝ｔａｎα となる。・・・（１） 同様に、ｄ２＝Ｃ２・Ｄ ｈ２＝Ｃ２・Ｈ となる。これにより、 ｈ２／ｄ２＝Ｈ／Ｄ＝ｔａｎα となる。・・・（２） 上記（１），（２）式の関係により、点Ａおよび点Ｂ
は、熱膨張により移動するが、常にテーパ面18およびテ
ーパ受け面21と同じ傾斜角αの直線Ｌ上に位置する。こ
れにより、固定ピン15とセラミック板14とが熱膨張して
も、テーパ面18は常温時と同じ状態でテーパ受け面21に
当接しており、したがってセラミック板14とベースプレ
ート８との隙間Ｓが常温時よりも広がることはなく、隙
間Ｓを常に一定に保つことができる。
【００２１】上記実施例では、固定ピン15の胴部16先端
を溶接によってベースプレート８に固定しているが、こ
れは、固定ピン15の胴部16およびベースプレート８のピ
ン保持孔22にねじ部を形成して、胴部16をピン保持孔22
にねじ込んで固定してもよい。
を溶接によってベースプレート８に固定しているが、こ
れは、固定ピン15の胴部16およびベースプレート８のピ
ン保持孔22にねじ部を形成して、胴部16をピン保持孔22
にねじ込んで固定してもよい。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、セラミッ
ク板をベースプレートに固定する金属製の固定ピンにテ
ーパ面を形成し、このテーパ面の頂点を固定ピンの軸心
とベースプレートの表面との交点に一致させ、上記ベー
スプレートの表面に対するテーパ面とテーパ受け面との
傾斜角をαとすると、ｔａｎα＝（固定ピンの軸方向の
熱膨張量／固定ピンの径方向の熱膨張量）＝（セラミッ
ク板の軸方向の熱膨張量／セラミック板の径方向の熱膨
張量）となるように上記テーパ面の傾斜角αを設定する
ことによって、固定ピンのテーパ面とセラミック板のテ
ーパ受け面とは常に一定の傾斜角αのままで同一直線上
に熱膨張する。
ク板をベースプレートに固定する金属製の固定ピンにテ
ーパ面を形成し、このテーパ面の頂点を固定ピンの軸心
とベースプレートの表面との交点に一致させ、上記ベー
スプレートの表面に対するテーパ面とテーパ受け面との
傾斜角をαとすると、ｔａｎα＝（固定ピンの軸方向の
熱膨張量／固定ピンの径方向の熱膨張量）＝（セラミッ
ク板の軸方向の熱膨張量／セラミック板の径方向の熱膨
張量）となるように上記テーパ面の傾斜角αを設定する
ことによって、固定ピンのテーパ面とセラミック板のテ
ーパ受け面とは常に一定の傾斜角αのままで同一直線上
に熱膨張する。
【００２３】これにより、固定ピンおよびセラミック板
が熱膨張しても、テーパ面は常温時と同じ状態でテーパ
受け面に当接しているため、セラミック板とベースプレ
ートとの隙間が常温時よりも広がることはなく、隙間を
常に一定に保つことができる。したがって、セラミック
板とベースプレートとの隙間に侵入した粉粒体によっ
て、セラミック板に大きな応力が発生することはなく、
セラミック板の破損は防止できる。
が熱膨張しても、テーパ面は常温時と同じ状態でテーパ
受け面に当接しているため、セラミック板とベースプレ
ートとの隙間が常温時よりも広がることはなく、隙間を
常に一定に保つことができる。したがって、セラミック
板とベースプレートとの隙間に侵入した粉粒体によっ
て、セラミック板に大きな応力が発生することはなく、
セラミック板の破損は防止できる。
【図１】本発明の一実施例におけるスライド弁の一部切
り欠き斜視図である。
り欠き斜視図である。
【図２】同スライド弁の弁体の斜視図である。
【図３】同実施例において、固定ピンを介してベースプ
レートに固定されたセラミック板を示す縦断面図であ
る。
レートに固定されたセラミック板を示す縦断面図であ
る。
【図４】同実施例において、固定ピンのテーパ面とセラ
ミック板のテーパ受け面との関係を説明するための縦断
面図である。
ミック板のテーパ受け面との関係を説明するための縦断
面図である。
【図５】同実施例において、固定ピンのテーパ面とセラ
ミック板のテーパ受け面との関係を説明するための説明
図である。
ミック板のテーパ受け面との関係を説明するための説明
図である。
１ 被制御流体 ２ 弁箱 ４ 弁体 ７ スライド弁 ８ ベースプレート 14 セラミック板 15 固定ピン 17 頭部 18 テーパ面 20 ピン孔 21 テーパ受け面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16K 3/02 F16K 3/314
Claims (1)
- 【請求項１】 粉粒体を含む高温の被制御流体の流路を
なす弁箱と、弁箱に摺動自在に支持して設けられ、弁箱
内部の流路を横断する方向に出退して被制御流体の流量
を制御する弁体とを備えたスライド弁において、上記弁
体を金属製のベースプレートで形成し、弁体の先端部に
おける上流側の平面および先端面を複数のセラミック板
で覆い、これらセラミック板を弁体のベースプレートに
固定する金属製の固定ピンを設け、これら固定ピンの頭
部側に、下すぼみに傾斜するテーパ面を形成し、上記セ
ラミック板に、上記固定ピンのテーパ面に当接離間自在
なテーパ受け面を有するピン孔を形成し、上記テーパ面
の頂点を固定ピンの軸心とベースプレートの表面との交
点に一致させ、上記ベースプレートの表面に対するテー
パ面とテーパ受け面との傾斜角をαとすると、 ｔａｎα＝（固定ピンの軸方向の熱膨張量／固定ピンの
径方向の熱膨張量）＝（セラミック板の軸方向の熱膨張
量／セラミック板の径方向の熱膨張量）とした ことを特
徴とする高温用スライド弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3130119A JP2758085B2 (ja) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | 高温用スライド弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3130119A JP2758085B2 (ja) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | 高温用スライド弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04357375A JPH04357375A (ja) | 1992-12-10 |
| JP2758085B2 true JP2758085B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=15026407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3130119A Expired - Fee Related JP2758085B2 (ja) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | 高温用スライド弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2758085B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0396773A (ja) * | 1989-09-07 | 1991-04-22 | Kubota Corp | 高温用スライド弁の弁体構造 |
| JPH0396771A (ja) * | 1989-09-07 | 1991-04-22 | Kubota Corp | 高温用スライド弁の弁体構造 |
| JPH0396768A (ja) * | 1989-09-07 | 1991-04-22 | Kubota Corp | 高温用スライド弁 |
-
1991
- 1991-06-03 JP JP3130119A patent/JP2758085B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04357375A (ja) | 1992-12-10 |
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