JPH1082469A - 高温ガス用遮断弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温ガス用遮断弁において、高温ガスのバラ
ンス室への漏出を防止する。 【解決手段】 高温ガス用遮断弁４０は、入口管４５及
び出口管４７を備えた本体ケーシング４１と、出口管４
７の流入側に形成された弁座４９と、弁座４９に接近離
隔し弁座４９に接して出口管４７を閉じる棒状弁体５１
と、本体ケーシング４１の外部に取り付けられ弁体５１
から延びる弁棒５３に連結した油圧シリンダ５７とを有
し、出口管４７の流出側に連絡されたバランス室６３が
本体ケーシング４１内に弁体５１と弁棒５３との連結部
を囲んで形成され、弁体５１が動く本体ケーシング４１
内の弁室４３に隣接した静圧室６１とバランス室６３に
隣接した中間室６７とが本体ケーシング４１内に弁室４
３とバランス室６３との間に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は遮断弁に関し、特に
高温ガスを瞬間的に供給したりするときに用いられる高
温ガス用遮断弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】風洞等に高温ガスを短時間内で供給した
りするため、図９に示すような遮断弁が従来使用されて
いる。図９において、遮断弁１の本体ケーシング３に取
着された入口管５が加熱器７に連絡し、これは締切弁９
及び調圧弁１１を介して更に高圧ガス貯蔵槽１３に連絡
されている。他方本体ケーシング３に取着された出口管
１５は供給管１７に継合し、この供給管１７は高温ガス
の供給先に連絡している。そしてその出口管１５の流入
側に形成された弁座１９に接近離隔する弁体２１は、弁
棒２３を介して駆動用油圧シリンダ２５のピストンロッ
ド２７に連結している。このような構造において、油圧
シリンダ２５により弁体２１を引いて弁座１９の表面か
ら離隔させれば、加熱器７で加熱された高圧ガス、即ち
高温高圧ガスが、矢印に示すごとく、入口管５から本体
ケーシング３内に入り、出口管１５から供給管１７に流
出する。反対に、弁体２１を油圧シリンダ２５により押
し出して、弁体２１の先端面を弁座１９の表面に押し付
ければ出口管１５は閉じて高温ガスの流通は遮断され
る。前述のように作動される油圧シリンダ２５の必要駆
動力を低減するため、バランス管２９を介して供給管１
７の流入側内部と本体ケーシング５内のバランス室３１
とが連通し、供給管１７内の高温ガス圧力がバランス室
３１に導かれて弁体２１の背面の環状肩面に作用する。
弁体２１が動く弁室３３とバランス室３１との間及びバ
ランス室３１の両端部には密封部材であるリップシール
が配設され、各室のシールを行っているが、その概念的
構造が図１０に示されている。図１０において、リップ
シール３５は弁室３３内の高温ガスをシールし、リップ
シール３７、３９はバランス室３１内の高温ガスをシー
ルする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述した構造の遮断弁
において、リップシール３５は高温ガスに晒されるから
材料が劣化しやすく、これによりシール性能が低下する
と高温高圧ガスが漏出してバランス室に流入し、不具合
を生ずることがある。また、弁室３３に入る高温ガスが
不純物を含んでいる場合、これに晒される弁体２１の外
表面が荒れたものになる。弁体２１を引いて遮断弁を開
いたとき、その荒れた表面がリップシール３５の所にく
るので、シール性が悪くなるという問題も生ずる。この
様にして高温ガスが大量にバランス室に入ると、温度が
異常に上昇し、焼損等に至るといった問題が生ずる。従
って、本発明は弁体のシール面が高温ガスに晒されずに
弁室の高温ガスが適切にシールされ、更にそのシールの
性能が低下しても弁室内の高温ガスがバランス室に流入
しないように構成された高温ガス用遮断弁を提供するこ
とを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】如上の課題を解決するた
め、本発明によれば、高温ガス用遮断弁は、ガス入口及
びガス出口を備えた本体ケーシングと、前記ガス出口の
流入側に形成された弁座と、この弁座に接近離隔し同弁
座に接して前記ガス出口を閉じる棒状弁体と、前記本体
ケーシングの外部に取り付けられ前記弁体から延びる弁
棒に連結された駆動シリンダとから構成され、ガス出口
の流出側に連絡したバランス室が本体ケーシング内に弁
体と弁棒との連結部を囲んで形成され、弁体が動く本体
ケーシング内の弁室に隣接した静圧室とそのバランス室
に隣接した低温高圧ガス室とが本体ケーシング内に弁室
とバランス室との間に形成されて構成されている。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。尚、全図に亙り同一部分には、
同一符号を付している。図１を参照するに、遮断弁４０
の弁箱乃至本体ケーシング４１は、内部に弁室４３を画
成し、これに開口した入口管４５及び出口管４７がそれ
ぞれ加熱器Ｈ及び供給管Ｓに連絡している。加熱器Ｈ
は、締切弁Ｖ１及び調圧弁Ｖ２を備えた配管を介して高
圧ガス貯蔵槽Ｔに連絡し、他方供給管Ｓは図示しない風
洞等の高温ガス使用設備に連絡している。出口管４７の
流入側には弁座４９が形成され、この弁座４９に向かっ
て接近し、或いはそれから離隔する棒状弁体５１が弁室
４３内に設けられている。本体ケーシング４１は、弁体
５１及びこれに連結した弁棒５３を取り囲む延長ケーシ
ング５５を有し、その外端に駆動シリンダである油圧シ
リンダ５７が取り付けられ、そのピストンロッド５９が
弁棒５３に連結されている。従って、油圧シリンダ５７
によりピストンロッド５９及び弁棒５３を介して弁体５
１を引くと、弁体５１は弁座４９から離れ、加熱器Ｈで
加熱された高圧ガス、即ち高圧高温ガスが入口管４５、
弁室４３、出口管４７と順次流れ、供給管Ｓへ流出す
る。このように弁室４３は高温ガス室として機能する。

【０００６】延長ケーシング５５の中に弁体５１及び弁
棒５３に沿って静圧室６１及びバランス室６３が形成さ
れ、バランス室６３は連通管６５を介して供給管Ｓの入
口側内部に連絡している。この様にして、供給管Ｓの入
口側の高温ガス圧力はバランス室６３に導かれ、弁体５
１及び弁棒５３の接続部において弁体５１の後端面に作
用する。従って弁体５１の前端面に作用する高温ガス圧
力の一部と相殺し合う。その静圧室６１と弁室４３との
間では、図２に示すように、延長ケーシング５５に固定
された滑り軸受６５が弁体５１を支持している。静圧室
６１の軸方向長さは弁体５１のストロークより大きく、
その静圧室６１とバランス室６３との間には図３に拡大
して示すように中間室６７が形成され、この中間室６７
は低温高圧ガスラインＬ（図１参照）を介して調圧弁Ｖ
２近傍に連絡している。このようにして高圧ガス貯蔵槽
Ｔからの未加熱の低温ガスが中間室６７に導入される
が、図１から容易に理解されるようにその圧力は、弁室
４３内を流れる高温ガスよりも高くなっている。組立式
の中間滑り軸受６９は、図３に明示するように中間室６
７を取り囲み、そこにリップシール７１、７３、７５が
図示の向きで装着されている。即ち向かい合った一対の
リップシール７３は、低温高圧ガスをシールし、リップ
シール７１は静圧室６１内の高温ガスをシールし、更に
リップシール７５はバランス室６３の高温ガスをシール
する。更に図４に示すように、中間室６７と同様な後部
室７７がバランス室６３の反対側所謂大気側に設けられ
ている。前述と同様に低温高圧ガスが組立式後部滑り軸
受７９によって囲まれた後部室７７に導入されるように
なっていて、後部滑り軸受７９によって保持されたリッ
プシール８１、８３、８５がそれぞれシールを行ってい
る。

【０００７】以上のような遮断弁４０において、油圧シ
リンダ５７がそのピストンロッド５９及び弁棒５３を介
して弁体５１を弁座４９に押接すると、出口管４７の通
路が閉じられる。このとき、加熱器Ｈからの高温ガスは
供給管Ｓには流れない。逆に油圧シリンダ５７がそのピ
ストンロッド５９及び弁棒５３を介して弁体５１を弁座
４９から引き離すと、出口管４７の通路が開けられる。
このようにすると、高圧ガス貯蔵槽Ｔの高圧ガスは、調
圧弁Ｖ２で圧力が調整され、加熱器Ｈで所定温度まで加
熱された高温ガスが入口管４５から弁室４３に流入し、
更に弁座４９の中心部を通り、出口管４７を経て供給管
Ｓに流出し、最終的には図示しない高温ガス使用設備に
供給される。いずれの場合にも、弁室４３内の高温ガス
は隙間を通って静圧室６１に入るが、隙間を除いて滑り
軸受６５により弁室４３から隔離されているので、圧力
は安定していて、更に弁室４３内の高温ガスに含まれて
いるかもしれない不純物から遮断されている。従って、
この中に位置する弁体５１の外表面は、清浄で荒れず、
リップシール７１との間に良好なシール面を形成する。
中間室６７には、前述のように低温の高圧ガスが導入さ
れていて、この低温ガスは、対向したリップシール７３
によってシールされる。供給管Ｓ内の高温ガスの圧力は
連通管６５によりバランス室６３に導かれていて、この
圧力は弁体５１の後端環状面に作用していて、弁体５１
を押し出すとき、油圧シリンダ５７の駆動力を補充す
る。このバランス室６３のガスはリップシール７５、８
１によりシールされる。中間室６７と同様に、後部室７
７にも高圧の低温ガスが導入されているが、これはリッ
プシール８３、８５でシールされる。又、前述の説明か
ら了解されるように、バランス室６３は、その内部圧力
よりも高い圧力の低温ガスを含む中間室６７及び後部室
７７に囲まれているので、バランス室６３内の高温ガス
が中間室６７及び後部室７７に漏出することはない。

【０００８】尚、前述の実施形態においては、中間室６
７の周囲に静圧室及びバランス室の高温ガスをシールす
るリップシール７１、７５を設け、更に後部室７７の周
囲にびバランス室６３の高温ガスをシールするリップシ
ール８１を設けたが、中間室６７及び後部室７７の高圧
の低温ガスの圧力の設定の仕方によっては、図５及び図
６に示すようにこれらを省略してもよい。図５におい
て、中間室１６７は、延長ケーシング１５５に組み込ま
れた組立型中間滑り軸受１６１により画成され、対向す
るリップシール１７３により低温ガスがシールされる。
又図６において、後部室１７７は延長ケーシング１５５
に組み込まれた組立型中間滑り軸受１７９により画成さ
れ、対向するリップシール１８１、１８５により低温ガ
スがシールされる。

【０００９】更に又、図７に示すように後部室２７７の
大気側シールをリップシールでなくグランドパッキン２
８５とし、延長ケーシング２５５に螺着されたボルト２
８７に支持されたリテーナ２８９によりグランドパッキ
ン２８５に圧縮力を加えるようにしてもよい。この圧縮
力は調整ナット２９１で調節され、好適なシール面圧が
得られる。延長ケーシング２５５に組み込まれた後部滑
り軸受２７９によりリップシール２８１が保持され、バ
ランス室側への低温ガスの流れをシールする。そして、
加熱器Ｈからの高温ガスに、不純物が多く含まれている
場合は、更に図８に示すように、延長ケーシング２５５
に組み込まれた滑り軸受２６５の弁室側にダストシール
２６６を取り付けると、静圧室２６１への不純物の侵入
が更に効果的に防止されて、弁体２５１のシール面の損
傷が保護される。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば高
温ガスが流れる弁室とバランス室との間に好適な長さの
静圧室を設けたので、弁体のシール面の損傷が防止さ
れ、必要なシール性能が保持される。更にバランス室と
弁室との間に高圧の低温ガスが導かれる中間室を設けた
ので、シールが損傷しても弁室の高温ガスがバランス室
に大量に流入せず高温損傷を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す断面図である。

【図２】図１のII部を示す部分拡大図である。

【図３】図１のIII部を示す部分拡大図である。

【図４】図１のIV部を示す部分拡大図である。

【図５】前記実施形態の一部を改変した改変実施形態の
部分断面図である。

【図６】前記実施形態の一部を改変した改変実施形態の
部分断面図である。

【図７】前記実施形態の一部を改変した改変実施形態の
部分断面図である。

【図８】前記実施形態の一部を改変した改変実施形態の
部分断面図である。

【図９】従来の装置の断面図を含む系統図である。

【図１０】図９の装置のシール関係を示す概念図であ
る。

【符号の説明】

４０ 遮断弁 ４１ 本体ケーシング ４３ 弁室 ４５ 入口管 ４７ 出口管 ４９ 弁座 ５１ 弁体 ５３ 弁棒 ５５ 延長ケーシング ５７ 油圧シリンダ ５９ ピストンロッド ６１ 静圧室 ６３ バランス室 ６５ 滑り軸受 ６７ 中間室 ６９ 中間滑り軸受 ７１、７３、７５ リップシール ７７ 後部室 ７９ 後部滑り軸受 ８１、８３、８５ リップシール Ｈ 加熱器 Ｔ 高圧ガス貯蔵槽

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今井 豊 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 芳林 幸広 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス入口及びガス出口を備えた本体ケー
   シングと、前記ガス出口の流入側に形成された弁座と、
   同弁座に接近離隔し同弁座に接して前記ガス出口を閉じ
   る棒状弁体と、前記本体ケーシングの外部に取り付けら
   れ前記弁体から延びる弁棒に連結した駆動シリンダとを
   有する遮断弁において、前記ガス出口の流出側に連絡さ
   れたバランス室が前記本体ケーシング内に前記弁体と弁
   棒との連結部を囲んで形成され、前記弁体が動く前記本
   体ケーシング内の弁室に隣接した静圧室と前記バランス
   室に隣接した低温高圧ガス室とが前記本体ケーシング内
   に前記弁室と前記バランス室との間に形成されているこ
   とを特徴とする高温ガス用遮断弁。