JP3325430B2 - 高温用仕切弁 - Google Patents

高温用仕切弁

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JP3325430B2
JP3325430B2 JP15209395A JP15209395A JP3325430B2 JP 3325430 B2 JP3325430 B2 JP 3325430B2 JP 15209395 A JP15209395 A JP 15209395A JP 15209395 A JP15209395 A JP 15209395A JP 3325430 B2 JP3325430 B2 JP 3325430B2
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cylinder
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朋樹 馬部
啓一 柳瀬
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高温の流体に対して使
用される仕切弁に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、図3に示すように、一般的な仕切
弁41については、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おら
ず、このため閉状態で弁座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】このような問題を解決するために、図4に
示すように、弁体44を上流側と下流側とに二分割し、一
方の分割弁体44aと他方の分割弁体44bとの間にコイル
スプリング45を挿入したものが考えられた。これによる
と、流体温度および流体の熱伝達率の変化に伴って弁箱
42等の寸法が変化した場合でも、上記コイルスプリング
45がたわんで両分割弁体44a,44b間の間隔が拡縮する
ため、弁箱42等の寸法変化に対応できる。
【0004】また、図5に示すように、一方の分割弁体
44aの背面に半球状の凸部46を設け、この凸部46を他方
の分割弁体44bの凹部47に嵌入したものが考えられた。
これによると、上記凸部46と凹部47との楔効果を利用し
て安定したシート面圧と開閉操作を可能にした。
【0005】さらに、図6に示すように、弁体44の上下
にそれぞれ切欠部48を形成することにより、流体温度お
よび流体の熱伝達率の変化に伴って弁箱42等の寸法が変
化した場合でも、弁体44がたわむため、弁箱42等の寸法
変化に対応できる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
従来例では、流体温度および流体の熱伝達率の変化に伴
って弁箱42の内部の流路49付近と外周部との熱膨張差ま
たは収縮差あるいは弁箱42の上流側と下流側との熱膨張
差などにより、弁箱42が無理に歪むため、この歪みを各
種弁体44で吸収する構造にしていた。
【0007】したがって、上記の図4に示すものについ
ては、高温におけるコイルスプリング45の最適な材料が
無いといった問題があった。また、図5に示すものにつ
いては、弁箱42等の寸法変化で凸部46と凹部47との接触
部に過大な面圧が作用し、変形するといった問題があっ
た。さらに、図6に示すものについては、弁体44がたわ
んだ状態での開操作には大きな引抜力を要するし、高温
では弁体44が塑性変形してしまうといった問題があっ
た。
【0008】本発明は上記問題を解決するもので、流体
温度および流体の熱伝達率の変化に伴う弁箱の寸法変化
を弁箱自身の構造で十分に吸収し得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。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本第1発明における高温用仕切弁は、弁箱を、外筒
と、この外筒内に遊嵌されて弁箱流路を有する内筒とに
より構成し、上記外筒と内筒との間に、外筒の内周部と
内筒の外周部とに連結されるリング状の弾性体を嵌入
し、外筒と内筒との間をシールするシール材を設け、上
記シール材は、弾性体と内筒との接触部に全周にわたり
設けられた第1パッキンと、弾性体と外筒との接触部に
全周にわたり設けられた第2パッキンとから成り、上記
第1パッキンの材質を第2パッキンの材質よりも熱伝導
率の低いものとし、第2パッキンの材質を第1パッキン
の材質よりも熱伝導率の高いものとしたものである。
【0010】本第2発明における高温用仕切弁は、外筒
と内筒との間に、弾性体によって隔てられた第1断熱材
収納空間と第2断熱材収納空間とが形成され、上記第1
断熱材収納空間に第1断熱材が収納され、上記第2断熱
材収納空間に第2断熱材が収納されているものである。
【0011】
【作用】上記本第1発明の構成によると、流体温度およ
び流体の熱伝達率の変化に伴って、弁箱の内筒と外筒と
に熱膨張差または収縮差が生じたりあるいは弁箱の上流
側と下流側に熱膨張差を生じた場合でも、弾性体がたわ
んでこれら熱膨張差または収縮差を吸収するため、弁箱
に無理な歪みが生じることを防止できる。また、弾性体
と内筒との接触部に熱伝導率の低い材質の第1パッキン
を設けたため、内筒の熱が弾性体に伝わりにくい。ま
た、弾性体と外筒との接触部に熱伝導率の高い材質の第
2パッキンを設けたため、弾性体の熱は第2パッキンを
通って外筒に逃がされる。このことから、高温流体が流
れても、弾性体の温度は比較的低下し、したがって、弾
性体の設計温度を低くし得るため、材料の選定が容易と
なり、設計が簡単になる。
【0012】上記本第2発明の構成によると、内筒に比
べて外筒の温度を低下することができ、これにより外筒
の設計温度も低くし得るため、設計が簡単になる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1,図2に基づ
いて説明する。1は弁箱であり、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。上記外筒2の両端取合部はフランジ5
が設けられている。また、外筒2の中央部には、内部に
弁体収納空間6を有する円筒状の弁体収納部7が設けら
れている。
【0014】上記外筒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8が形成されている。また、内筒4の中央
部外周面には、外筒2の内周面へ外側に向かって張り出
した円板状の中間部壁9が一対形成されている。これら
両中間部壁9の間隔は上記弁体収納空間6の流路方向幅
とほぼ同一に形成されている。
【0015】また、上記外筒2と内筒4との間には、外
筒2の内周部と内筒4の外周部とに連結されるリング状
のバネ11(弾性体の一例)が一対嵌入されている。これ
らバネ11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12に当接し、円
環状の第1パッキン13を介して全周にわたりシールされ
ている。また、上記バネ11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14に当接し、円環状の第2パッキン15を介して全周に
わたりシールされている。
【0016】上記第1パッキン13と第2パッキン15と
は、外筒2と内筒4との間をシールするシール材の一例
であり、第1パッキン13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15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。
上記バネ11の内周部は複数の皿小ねじ16を介して第1取
付部12に連結され、バネ11の外周部は複数の皿小ねじ16
を介して第2取付部14に連結されている。
【0017】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8とバネ11とに囲まれた第1断熱材収納空間17が全
周にわたり形成されており、さらに、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
9とバネ11とに囲まれた第2断熱材収納空間18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17と
第2断熱材収納空間18とにはそれぞれ、第1断熱材19
(グラスウール)と第2断熱材20(グラスウール)とが
収納されている。
【0018】上記弁箱1の内部には、弁体収納空間6に
挿通された弁棒21を介して、弁体22が設けられている。
この弁体22は、内筒4の中央部かつ両中間部壁9間に設
けられた弁座23と弁体収納空間6との間を開閉移動自在
である。また、上記弁体収納部7の端部には、弁棒21を
弁体22の開閉方向に移動させる駆動装置24が設けられ、
弁棒21は駆動軸25を介して駆動装置24に連動連結されて
いる。
【0019】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た際、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とに熱膨
張差または収縮差が生じたり内筒4あるいは外筒2の上
流側と下流側に熱膨張差を生じた場合でも、バネ11がた
わんでこれら熱膨張差または収縮差を吸収するため、弁
箱1に無理な歪みが生じることを防止できる。したがっ
て、安定したシール性と操作性を保つことができる。
【0020】また、第1パッキン13は熱伝導率が低いた
め、内筒4の熱がバネ11に伝わりにくく、さらに、第2
パッキン15は熱伝導率が高いため、バネ11の熱が第2パ
ッキン15を通って外筒2に逃がされる。このことから、
高温の流体が流れても、バネ11の温度は比較的低下し、
さらに、バネ11の周辺には第1断熱材19と第2断熱材20
とが設けられているため、バネ11が直接に高温流体に曝
されることはなく、したがってバネ11の温度を一層低下
させることができる。これにより、バネ11の設計温度を
低くし得るため、材料の選定が容易となり、設計が簡単
になる。
【0021】また、外筒2と内筒4との間に第1断熱材
19と第2断熱材20とを封入しているため、内筒4に比べ
て外筒2の温度を低下することができる。これにより外
筒2の設計温度も低くし得るため、設計が簡単になる。
【0022】上記実施例では駆動装置24(電動式や油圧
駆動式あるいはエア駆動式)を用いて弁体22を開閉する
仕切弁26を挙げたが、手動開閉式の仕切弁であってもよ
い。上記実施例では第1断熱材19と第2断熱材20として
グラスウールを挙げたが、これは空気層やキャスタブル
耐火材を用いてもよい。
【0023】上記実施例では弁箱1の取合部はフランジ
5の形式であるが、突合わせ溶接形式や差込み溶接形式
であってもよい。上記実施例では2本のバネ11が弁体22
を中心にして前後両側に振り分けられているが、1本の
バネ11を前後いずれか片側のみに設けた構成であっても
よい。
【0024】
【発明の効果】以上のように本第1発明によれば、流体
温度および流体の熱伝達率の変化に伴って、弁箱の内筒
と外筒とに熱膨張差または収縮差が生じたりあるいは弁
箱の上流側と下流側に熱膨張差を生じた場合でも、弾性
体がたわんでこれら熱膨張差または収縮差を吸収するた
め、弁箱に無理な歪みが生じることを防止できる。した
がって、安定したシール性と操作性を保つことができ
る。また、弾性体と内筒との接触部に熱伝導率の低い材
質の第1パッキンを設けたため、内筒の熱が弾性体に伝
わりにくい。また、弾性体と外筒との接触部に熱伝導率
の高い材質の第2パッキンを設けたため、弾性体の熱は
第2パッキンを通って外筒に逃がされる。このことか
ら、高温流体が流れても、弾性体の温度は比較的低下
し、したがって、弾性体の設計温度を低くし得るため、
材料の選定が容易となり、設計が簡単になる。
【0025】本第2発明によれば、内筒に比べて外筒の
温度を低下することができ、これにより外筒の設計温度
も低くし得るため、設計が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における高温用仕切弁の断面
図である。
【図2】高温用仕切弁の外筒と内筒との連結部の詳細図
である。
【図3】従来の仕切弁の一部断面図である。
【図4】従来の仕切弁であって、弁体を分割したタイプ
の仕切弁の断面図である。
【図5】従来の仕切弁であって、弁体を分割したタイプ
の仕切弁の一部拡大断面図である。
【図6】従来の仕切弁であって、弁体に切欠きを設けた
タイプの仕切弁の一部拡大断面図である。
【符号の説明】
1 弁箱 2 外筒 3 弁箱流路 4 内筒 11 バネ(弾性体) 13 第1パッキン 15 第2パッキン 26 高温用仕切弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16K 27/00 - 27/12 F16K 3/00 - 3/36 F16K 5/00 F16K 51/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 弁箱を、外筒と、この外筒内に遊嵌され
    て弁箱流路を有する内筒とにより構成し、上記外筒と内
    筒との間に、外筒の内周部と内筒の外周部とに連結され
    るリング状の弾性体を嵌入し、外筒と内筒との間をシー
    ルするシール材を設け 上記シール材は、弾性体と内筒との接触部に全周にわた
    り設けられた第1パッキンと、弾性体と外筒との接触部
    に全周にわたり設けられた第2パッキンとから成り、 上記第1パッキンの材質を第2パッキンの材質よりも熱
    伝導率の低いものとし、第2パッキンの材質を第1パッ
    キンの材質よりも熱伝導率の高いものとした ことを特徴
    とする高温用仕切弁。
  2. 【請求項2】 外筒と内筒との間に、弾性体によって隔
    てられた第1断熱材収納空間と第2断熱材収納空間とが
    形成され、 上記第1断熱材収納空間に第1断熱材が収納され、上記
    第2断熱材収納空間に第2断熱材が収納されている こと
    を特徴とする請求項1記載の高温用仕切弁。
JP15209395A 1995-06-20 1995-06-20 高温用仕切弁 Expired - Lifetime JP3325430B2 (ja)

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