JPH0536170U - バタフライ弁の弁棒冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少ないスチーム消費量で効果的に弁棒を冷却
する。 【構成】 弁箱３内に直径方向の軸芯まわりに回転して
流路を開閉する弁体６を配置し、弁体６及び弁箱３を貫
通して両端が外部に突出する弁棒７を設け、この弁棒７
の軸芯部に流路断面積に比して伝熱面積の大きい筒状の
冷媒通路１３を設け、熱交換せずに無駄に流れるスチー
ム量を少なくし、少ないスチーム量で効果的に弁棒を冷
却するようにしている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は高温用のバタフライ弁に関し、特にその弁棒の冷却装置に関するもの である。

【０００２】

【従来の技術】

従来、６５０〜７５０°Ｃ程度の高温ガス流の制御に用いられるバタフライ弁 は、図４に示すように、弁箱３１内にその流路を開閉可能な円板状の弁体３２を 配置し、弁体３２を直径方向に貫通する弁棒３３にて弁体３２を開閉回転させる ようにした通常のバタフライ弁と同様の構成であり、それらの材料として所定の 温度と圧力に耐える耐熱材が用いられている。上記のような温度の場合には、比 較的市販性の高い高級材料を用いることによって対応することができた。

【０００３】 また、弁棒３３の強度を保つとともに開閉機構に熱が伝わるのを防止するため に、弁棒３３の軸芯位置には丸穴状の冷媒通路３５が形成され、この冷媒通路３ ５にスチームなどの冷却媒体を流通させ、対流伝熱，気化熱を利用するなどして 効率的に冷却するようにしている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、丸穴状の冷媒通路３５にスチームを通して弁棒３３を冷却した場合 、スチームの消費量が多いという問題があり、スチームの供給量を少なくすると スチームの流速が低すぎて下流側で十分な冷却効果が得られないという問題があ った。これは、丸穴状の冷媒通路３５は流路断面積に対して伝熱面積が小さいた めに無駄になるスチーム量が多いことによるものである。

【０００５】 本考案は、上記従来の問題点に鑑み、少ないスチーム消費量で効果的に冷却で きるバタフライ弁の弁棒冷却装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、弁箱内に直径方向の軸芯まわりに回転して流路を開閉する弁体を配 置し、弁体及び弁箱を貫通して両端が外部に突出する弁棒を設けたバタフライ弁 において、弁棒の軸芯部に筒状の冷媒通路を設けたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】

本考案の構成によると、弁棒の軸芯部に筒状の冷媒体通路を設けたことにより 、丸穴状の通路の場合に比して伝熱面積は変わらずに通路断面積が小さくなり、 熱交換せずに無駄に流れるスチームが少なくなり、少ないスチーム消費量で弁棒 を効果的に冷却することができる。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の一実施例のバタフライ弁を図１〜図３に基づいて説明する。 １は高温用のバタフライ弁であり、両端外周に接続フランジ２を突設した弁箱 ３の内周に所定厚さの断熱材層４が設けられ、その内周に弁箱３と同芯状に内筒 ５が配設されている。内筒５内の軸芯方向中央位置には弁体６が配設されている 。この弁体６は、弁箱３及び内筒５の軸芯に対して垂直な軸芯回りに回転可能に 支持された弁棒７に固定されている。

【０００９】 弁棒７の軸芯位置から弁箱３及び内筒５の軸芯方向に適当距離の位置において 、弁箱３の内周にフランジ８が突設され、内筒５の外周にこのフランジ８の外側 面に重合するフランジ９が突設されている。これらフランジ８、９は弁棒７の軸 芯から適当距離の位置に突設され、弁箱３及び内筒５の弁棒７貫通部と干渉する ことがないので環状に連続して形成されており、かつそれらの重合面間にすべり 材兼用のガスケット１０が介装されている。これらフランジ８、９はボルトにて 互いに締結されており、これによって内筒５が弁箱３に支持されている。また、 これらフランジ８、９が弁棒７即ち弁体６の軸芯位置から軸芯方向に離れた位置 に形成されていることによって内筒５と弁箱３の熱膨張差によって弁体６と内筒 ５の間で位置ずれを生じることがないようにその重合面は所定の傾斜角のテーパ 面に形成されている。その傾斜角は、弁箱３に対する内筒５の相対的な熱膨張に よるフランジ９の径方向の変位量と弁体６の軸芯位置とフランジ９との間におけ る内筒５の軸芯方向の熱膨張量との比に対応して設定されている。１１は、弁体 ６を内筒５の軸芯に対して垂直な閉位置に回転させたときにその外周縁部が密接 状態で当接するように内筒５の内周に形成された弁座突部である。

【００１０】 弁箱３の両端内周には、断熱材層４が外部に脱落するのを防止する保持板１２ が突設されている。 弁棒７の軸芯部には、丸穴状の通路の中心部に丸棒又はパイプを配設すること により、伝熱面積は変えることなく流路断面積を小さくした筒状の冷媒通路１３ が形成されている。

【００１１】 弁棒７は、内筒５の弁棒貫通部に設けられたシールリング１４ａ、１４ｂを貫 通し、さらに弁箱３に設けられた軸受筒部１５ａ、１５ｂを貫通してその両端が 外部に突出している。１６、１７は軸受筒部１５ａ、１５ｂ内に配置された弁棒 ７の軸受部材である。また、軸受筒部１５ａ、１５ｂの外側には弁棒７の外周の 隙間から外部に流体が洩れ出すを防止する軸封装置１８ａ、１８ｂが装着され、 その外周に支持外筒１９ａ、１９ｂが配設されている。弁棒７の一端側の支持外 筒１９ａには開閉駆動手段２０のケーシング２１が固定され、弁棒７の他端側の 支持外筒１９ｂには弁棒７の端部を支持する軸受２２が固定されている。

【００１２】 開閉駆動手段２０は、弁棒７に固定されかつ軸受２３を介してケーシング２１ にて回転自在に支持されたボス２４を有する回動レバー２５と、支軸２７にてケ ーシング２１に揺動自在に枢支されたシリンダ装置２６にて構成され、シリンダ 装置２６のピストンロッド先端が回動レバー２５に結合されている。

【００１３】 弁棒７の一端には、筒状の冷媒通路１３に向けてスチームを供給する手段（図 示せず）が接続されている。 以上の構成において、弁体６はシリンダ装置２６の伸縮動作によって回動レバ ー２５が回動し、弁棒７が回転することによって開閉される。

【００１４】 内筒５内を高温流体が流れると、内筒５は高温になるが、弁箱３は断熱材層４ を介在しているのでそれ程高温にはならず、従って市販性の高い適当な材料を用 いても必要な強度を確保することができ、内筒５は高温になるが弁箱３にて流体 圧力のかなりの部分が支持されているので大きな強度は要求されず、そのため市 販性の高い耐熱鋼を用いてもその高温に十分に耐えることができる。又、断熱材 層４の内周に内筒５が存在しているため、流体の流れによって断熱材が下流に流 されるというようなこともない。

【００１５】 一方、内筒５と弁箱３の間に断熱材層４が介在されていることによってそれら の間に大きな温度差を生じ、熱膨張差を発生する。弁箱３と内筒５の軸芯方向の 熱膨張差はこのバタフライ弁１に接続される配管との接続部で適宜に吸収するこ とができる。また、内筒５は弁箱３に対して径方向にも相対的に膨張するが、弁 箱３による内筒５の支持構造としてその内周と外周に突設したフランジ８、９を 軸芯方向に重合させてボルト締結した構造としているので、フランジ８、９の重 合面で互いにすべることによりその熱膨張差を吸収することができる。その際に 重合面に介装されたガスケット１０がすべり材として作用することにより、熱膨 張を円滑に吸収でき、局部的に過大な応力が発生したり、内筒５が変形するのを 防止できる。

【００１６】 さらに、フランジ８、９を弁棒７の軸芯位置からずらせて配置し、全周にわた って連続した環状に形成し、さらにその重合面にガスケット１０を介装している ので、弁箱３と内筒５の間に流れ込んだ流体の流動を完全に防止することができ る。また、フランジ８、９の重合面を上記した所定の傾斜角のテーパー面とした ことによって、熱膨張差により弁箱３の軸受筒部１５ａ、１５ｂと内筒５の弁座 突部１１やシールリング１４ａ、１４ｂの間で芯ずれを生じることがなく、熱膨 張差が発生しても弁体６と弁座突部１１の密接状態が確保されるとともに弁棒７ の円滑な回転が確保される。

【００１７】 又、弁棒７の軸芯部の筒状の冷媒通路１３に冷媒としてスチーム等を供給する ことにより弁棒７を効果的に冷却することができる。また、その冷媒通路１３を 筒状に形成して伝熱面積を減少することなく流路断面積を小さくしているので、 熱交換せずに無駄に流れるスチームを少なくでき、冷却効果を減ずることなくス チームの消費量を少なくすることができる。

【００１８】 上記実施例ではフランジ８、９を弁棒７の軸芯位置からずらせて配置し、全周 にわたって連続した環状に形成したが、場合によっては弁棒７の軸芯を通りかつ 内筒５や弁箱３の軸芯に対して垂直な平面上に重合面が位置するようにフランジ ８、９を形成してもよい。その場合、フランジ８、９はシールリング１４ａ、１ ４ｂや軸受筒部１５ａ、１５ｂに干渉しない範囲に部分的に形成される。

【００１９】 また、上記実施例では弁箱３の内周に断熱材層４及び内筒５を配設した例を示 したが、従来例と同様に弁箱３内に直接弁体６を配設したバタフライ弁における 弁棒の冷却装置にも適用することができる。

【００２０】

【考案の効果】

本考案によれば、以上のように、弁棒の軸芯部に筒状の冷媒通路を設けたこと により、丸穴状の通路の場合に比して伝熱面積は変わらずに通路断面積が小さく なって熱交換せずに無駄に流れるスチームが少なくなり、少ないスチーム消費量 で弁棒を効果的に冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例のバタフライ弁の弁棒軸芯に
垂直な縦断面図である。

【図２】同実施例の弁棒軸芯に平行な縦断面図である。

【図３】同実施例の側面図である。

【図４】従来のバタフライ弁の弁軸に垂直な縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１ バタフライ弁 ３ 弁箱 ６ 弁体 ７ 弁棒 １３ 筒状の冷媒通路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁箱内に直径方向の軸芯まわりに回転し
   て流路を開閉する弁体を配置し、弁体及び弁箱を貫通し
   て両端が外部に突出する弁棒を設けたバタフライ弁にお
   いて、弁棒の軸芯部に筒状の冷媒通路を設けたことを特
   徴とするバタフライ弁の弁棒冷却装置。