JPH03388A - それが取扱う媒体によって操作される弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、媒体の入口および出口を有し弁チャンバのま
わりに延びる休部と、該弁チャンバから遮断されるシリ
ンダと、２つのサブチャンバにシリンダを細分しシリン
ダ内を、可動でピストンロッドによって蓋に結合される
ピストンとを備え、蓋の閉鎖運動の際に体積の増大する
サブチャンバが、入口または圧力シンクに選択的に結合
可能であり、一方、閉鎖運動の際に体積の減少するサブ
チャンバが、圧力シンクに結合されている取扱う媒体に
よって操作される弁に関する。

従来の技術 例えば原子力発電所において生蒸気分離弁として使用さ
れるこの種類の弁では、閉鎖速度ないし閉鎖特性は、就
中、弁を通るｆｆ１ｆｆｉの流山に依存する。流通する
流れの欠如の際、該弁は、対応するサブチャンバに作用
するそれが取扱う加圧媒体によって閉鎖され、該弁は、
はぼ線形の行程特性、即ち、時間に対してプロットされ
る蓋の行程によって閉鎖される。弁が流通する流れによ
って閉鎖するとき、蓋は、所定の部分的な行程後、付加
的な閉鎖力で生じる圧力差を経験する。該ｆｆＪ　ｔｔ
Ｊ力は、蓋に作用する圧力差が連続的に増大するため、
蓋が閉鎖位置に近づく際に割合において一層大きい程度
に閉鎖運動を加速する。これは、かなりな衝撃力を伴っ
て弁シート面に係合する蓋に導く。該衝撃力は、弁と、
弁に結合される配管と、配管の懸吊支持装置とに過度な
応力を与え得る。

発明の要約 本発明の目的は、流れの力によって生じる加速される閉
鎖運動をかなり低減するか、または完全に除去する様に
前述の種類の弁を改良することである。

本発明によると、この問題を解決するため、蓋は、ピス
トンロッドに対する運動を可能にする様に弾力的な態様
でピストンロッドに結合され、連通ずるダクトは、ピス
トンロッドに設けられ、閉鎖運動の際に体積の低減する
サブチャンバへその蓋端部から延び、絞りは、蓋と連通
するダクトとの間に存在し、該絞りの制限新面は、蓋と
ピストンロッドとの間の相対的な運動に依存して変化す
る。

蓋とピストンロッドとの間の弾力的な結合のため、蓋は
、ピストンロッドから解放可能であり、従って、媒体は
、連通ずるダクトの絞りを通って減少するサブチャンバ
に流入して付加的な加速力に対抗する遅延力を該サブチ
ャンバ内に発生可能である。従って、理想的には付加的
な加速力に等しい遅延力は、弁および弁に結合される配
管が弁における質Ｒの流量に関係なく付加的な応力を経
験しない様な速度において蓋が弁シート面に係合するこ
とを保証する。

以下、添付図面を参照して本発明の２つの実施例を詳細
に説明する。

実施例 第１図を参照すると、弁は、弁チャンバ２を限定し入口
ボート３および出口ボート４が結合される休部１を有し
ている。弁シート面５は、弁チャンバ２と出口ボート４
との間の移行部分において体部１に設けられ、１６が閉
鎖位置にあって、蓋の円錐形シール面６′が面５に係合
するとき、蓋６と協働する。

第１図を参照すると、休部１は、ピストン８がその中で
垂直方向に往復運動可能であるシリンダ７をチャンバ２
の上に有している。そのまわりにシリンダが延び弁チャ
ンバ２から遮断されるチＩＰンバは、上側サブチャンバ
９と、下側サブチャンバ１０とにピストン８によって細
分される。中空ピストンロッド１１は、弁チャンバ２に
向ってピストン８から延び、端壁１１′によってその自
由端において閉じられ、休部１の頚状部分１２内を密封
状に案内される。諸６は、ピストンロッド１１の下側自
由端に弾力的に結合される。

この目的のため、蓋６は、中空ピストンロッド１１内に
端壁１１′を貫通して延び第１図で上側のその端部に六
角形ナツト１４がねじ込まれるロット１３をシート面５
から遠いその側部に有している。皿ばねの群１５は、ナ
ツト１４と端壁１１′との間に配置され、ロッド１３に
よってピストンロッド１１に向って蓋６を軽く予負荷す
る様に作用する。ナツト１４は、第１図の上側の端部に
おいてロッド１６に結合され、ロッド１６は、その上端
においてシリンダ７の端壁を貫通して延び、キャップ１
７内で終り、キャップ１７は、該端壁上に設置され、頂
上において閉じられる。ロッド１６と協働する周知の位
ｉ送信機１８は、キャップ１７にＲｎされ、蓋６の位置
を定めて外部表示を与え得る。

ダクト２０は、弁チャンバ２から上側サブチャンバ９内
に体部１の壁およびシリンダ７の中を延びる。制御弁２
１および絞り２２は、ダクト２０に配置される。ダクト
２３は、弁２１と絞り２２との聞でダクト２０から分岐
し、圧力シンク（図示せず）へ延び、制御弁２４を有し
ている。ダクト２５は、下側サブチャンバ１０の最低部
分に結合され、圧力リンク（図示せず）へ同様に延び、
絞り２６を有している。後者の圧力シンクは、ダクト２
３が結合される圧力シンクでもよい。

シート面３０は、第１図において下側の頚状部分１２の
端面に配置され、ｎ６の相手面と協働し、蓋の完全に開
放する位置によりパイロットシートシールとして作用可
能である。ダクト３１は、中空ピストンロッド１１の壁
内に配置され、第１図で上側のその端部において下側サ
ブチャンバ１０で終り、その他端においてピストンロッ
ド１１の端面１１“で終る。ダクト３１の後者の端部は
、成る距離にわたって円筒形に拡大され、上方へ縮小し
蓋６に固定される切頭体３２は、該拡大部内に延びる。

端面１１″は、その両側のチャンバの圧力を均等化する
のに作用可能な放射状溝１９をも形成される。

記載されるオン／オフ弁は、次の通りに作用する。

弁が第１図に示すその開放位置にあるとき、制御弁２１
．２４は、夫々ｒｆｌ鎖状態と、開放状態とにあり、従
って、圧力シンクの低い圧力は、上側および下側のサブ
チ１？ンバ９，１０の双方に作用可能である。圧力媒体
の圧力は、蓋６の下側に作用し該圧力によって生じる力
が蓋６を上方へ押圧するため、蓋６をシート面３ｏに係
合する様に強制する。閉鎖運動を開始するため、弁２１
が開放されて、弁２４が閉鎖され、従って、圧力媒体は
、弁チャンバ２からダクト２０を通りて上側サブチャン
バ９に流入する。上側サブチャンバに流入する量は、絞
り２２によって定められる。ピストン８に作用する下向
きの圧力は、Ｍ６の下側で反対方向に作用する圧力を克
服する。従って、蓋６は、閉鎖方向へ移動する。この閉
鎖運動の際、圧力差は、蓋６を横切って増大し、付加的
な閉鎖力を生じる。従って、蓋６は、第２図、第２ａ図
に認められるω（ｈ）だけピストンロッドの端面から離
れる様に移動する。移動のｆｆｉ　（ｈ）は、皿ばね群
１５の特性に依存する。蓋６とピストンロッド１１との
間の相対的な運動は、ダクト３１を開放し、環状絞り断
面のその足は、切頭体３２とダクト３１の端部との間に
生じる運動（ｈ）に依存する。

弁が取扱う媒体は、この制限断面を経て下側サブチャン
バ１０に流入する。下側サブチャンバ内の媒体の圧力は
、蓋に作用する付加的な閉鎖力に等しいかまたはほぼ等
しい遅延力を形成する。遅延力のＲは、運動（ｈ）およ
びばね比に依存して絞り２６に対する切頭体３２におけ
る制限関係の適当な適応によって定められる。付加的な
ａｌ閉鎖力大きければ大きい程、運動（ｈ）、従って切
頭体３２における制限断面が大きくなる。従って、増大
する付加的なｒｊｌ鎖力は、増大する遅延力を生じ、従
って、２つの力は、相互に消去し、弁を通る総ての流通
に対する閉鎖速度は、零から１００％まで一定のままで
ある。

付加的な閉鎖力の排除により、Ｎ６は、比較的に低減さ
れた力によってシート面５に係合し、従って、過度な機
械的および／または液圧の応力は、弁および結合される
配管に加えられない。閉鎖される弁（第３図）では、上
側サブチャンバ９内の媒体圧力は、圧力媒体の全圧力ま
で増大し、ロッド１１は、Ｍ６の背侵に押付けられる。

従って、運動（ｈ）は、零であり、切頭体３２における
制限断面は、再０２閉鎖状態にある。下側サブチャンバ
１０内の圧力は、絞り２６によって圧力シンクの圧力に
低下する。

第４図の実施例では、丁度説明した例で使用された一定
の断面の較り２２は、シリンダ７の端壁のまわりの円筒
形ボア３５とロッド１６との間に生じ運動によって可変
の制限断面によって置換えられる。ロッド１６は、閉鎖
運動の際にボア３５に係合する領域（Ｗ）の上部の円筒
形の形状を有しているが、領域（Ｗ＞の残部は、円筒形
の形状とは異なる形状を有している。第４図に示すｎラ
ド１６の位置は、弁の全局位置、即ち第１図に相当する
位置に対応する。この位置では、ロッドの断面は、ボア
３５の高さにおいて低減され、即ち、制限断面は、比較
的大きい。第４図の上方の方向におけるロッド断面の漸
進的な増大の結果として、制限断面は、運動の第２部分
の際に連続的に低減する。運動の第３部分では、制限断
面は、一定である。制限新面のこの可変の結果は、死時
間、耶ち上側サブチャンバ９を充満するのに必要な時間
が短く、運動の第１部分が高速度で行われ、一方。

閉鎖位置への入口までの運動の第２部分および第３部分
の際に速度が低減することである。この閉鎖運動の特性
は、下側サブチャンバ１０内の遅延力による付加的１１
Ｎ鎖力の補償によって容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は取扱う媒体によって作動されＦｔ１位置に示さ
れる本発明による遮断弁の縦断面図、第２図は第１図の
弁が部分的に開放される際の該弁の縦断面図、第２ａ図
は第２図の詳細（Ａ）の拡大図、第３図は第１図の弁が
閉鎖位置にある際の該弁の縦断面図、第４図は第１図に
示される種類の弁の上部における代りの形態の縦断面図
である。 １・・・体部、　２・・・弁チャンバ、　３・・・入口
ボート、　４・・・出口ボート、　６−１、７・・・シ
リンダ、　８・・・ピストン、　９・・・上側サブヂセ
ンバ、１０・・・下側ナプチャンバ、　１１・・・中空
ピストンロッド、　１５・・・皿ばね群、　２０．３１
・・・ダクト、　　２２・・・絞り、　　３２・・・切
頭体。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）媒体の入口および出口を有し弁チャンバのまわり
   に延びる休部と、該弁チャンバから遮断されるシリンダ
   と、該シリンダ内を可動で、該シリンダを２つのサブチ
   ャンバに細分し、ピストンロッドによつて蓋に結合され
   るピストンとを備え、該蓋の閉鎖運動の際に寸法の増大
   する該サブチャンバが、前記入口または圧力シンクに選
   択的に結合可能であり、一方、該閉鎖運動の際に体積の
   減少する該サブチャンバが、圧力シンクに結合されてい
   るそれが取扱う媒体によって操作される弁において、前
   記蓋が、前記ピストンロッドに対する運動を許容する弾
   力的な態様において該ピストンロッドに結合され、連通
   するダクトが、該ピストンロッドに設けられ、その蓋端
   部から前記閉鎖運動の際に体積の減少する前記サブチャ
   ンバまで延び、絞りが、前記蓋と該連通するダクトとの
   間に存在し、該絞りの制限断面が、該蓋と前記ピストン
   ロッドとの間の相対的な運動に依存して変化することを
   特徴とする弁。
2. （２）前記絞りが、前記蓋に固定され前記連通するダク
   トの円筒形部分内に延びる切頭体を該蓋と該連通するダ
   クトとの間に有し、環状制限断面が、該切頭体とボア部
   分との間で開放されたままであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の弁。
3. （３）前記蓋と前記ピストンロッドとの間の前記弾力的
   な結合が、該ピストンロッドに向つて該蓋を予負荷する
   皿ばね群の形態であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項または第２項に記載の弁。
4. （４）前記閉鎖運動の際に体積の増大する前記サブチャ
   ンバと前記圧力媒体入口との間に連通するダクトを備え
   る特許請求の範囲第１項から第３項のいづれか１つの項
   に記載の弁において、絞りが、前記サブチャンバ内に前
   記連通するダクトの延びる個所に近く設けられ、該絞り
   の制限断面の寸法が、前記シリンダに対する前記ピスト
   ンの運動に依存することを特徴とする弁。