JPS5983874A - 三方弁 - Google Patents

三方弁

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JPS5983874A
JPS5983874A JP19368482A JP19368482A JPS5983874A JP S5983874 A JPS5983874 A JP S5983874A JP 19368482 A JP19368482 A JP 19368482A JP 19368482 A JP19368482 A JP 19368482A JP S5983874 A JPS5983874 A JP S5983874A
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valve
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passage
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main passage
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JP19368482A
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JPH0213193B2 (ja
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Toshiro Tomiyama
淑朗 冨山
Masaaki Yamanashi
山梨 正明
Hitoshi Morishita
森下 仁
Fumio Sudo
数土 文夫
Shuzo Fujii
修三 藤井
Hideo Miwa
三輪 秀夫
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JFE Steel Corp
Denka Consultant and Engineering Co Ltd
Original Assignee
Denka Consultant and Engineering Co Ltd
Kawasaki Steel Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/08Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks
    • F16K11/087Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks with spherical plug
    • F16K11/0873Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks with spherical plug the plug being only rotatable around one spindle
    • F16K11/0876Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only taps or cocks with spherical plug the plug being only rotatable around one spindle one connecting conduit having the same axis as the spindle

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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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】 本発明は三方弁に係り、特に底吹式転炉等において固体
粉を混入させたガスを溶融金属表面下に吹き込む際に流
路切換用に用いるに好適な三方弁に関する。
ドイツ特許2838983あるいは特開昭57−295
21に示されているように、底吹式の転炉においてスゲ
ラップを多量に使用し、数本の炉底羽口から例えば石炭
粉とメタンガスの混合物を吹き込み、それと同時に、他
の残りの羽目から酸素ガスを吹いて、スクラップを溶解
した後、ガス通路に介設されている切り換え弁の流路を
切り換え、それまで石炭粉を含むメタ/ガスが吹き込ま
れていた羽口から引き続いて生石灰粉等を含む酸素ガス
を吹き込み、炉内の;溶融金属を精錬する方この弁は、
「キャリヤーガス内に浮遊する炭素を含有した微細粒燃
料及び酸素を鉄溶融面内に導入する装置において、 燃料供給パイプと酸素供給パイプと羽口バイブとを有す
るハウジング内に可動弁部月ヲ配置しており、該弁部月
が燃料孔断面又は酸素孔断面を開きそして供給パイプ内
の酸素の圧力により動作されることを特徴とする炭素を
含有する微細粒燃料を鉄溶融面内に導入する装置。」を
要旨とするものである。第1図はその縦断面図であって
、2は可動弁部材、4はシール部、6は固定弁部利、8
はベローである。ところがこの切換弁にあっては、可動
弁部材2とシール部4との閉動作の際、粉体を噛み込む
おそれがある。また長時間使用すると、密閉性が悪くな
り、2種類の金粉体ガスの確実な切り換えが不可能とな
るおそれがある。さらに弁の切り換えの際、混合を避け
る必要のある2種類の金粉体ガス、例えば石炭粉を含む
メタ/ガスと生石灰粉を會む酸素ガスの場合、切換弁の
内部において前記の2種類の流体が混合するおそれがあ
る。仮に上記2種類の流体が混合するとガス中の石炭が
燃焼し、切換弁が過熱するおそれがある。
本発明の目的は上記従来の問題点を解消し、流路切り換
えに際して、2つのガスの混合が確実に防止される三方
弁を提供することにある。
また本発明の目的は、さらにガスにイ平送される粉粒物
が弁体とハウジングとの間に噛み込まれることがなく、
耐久性に優れ長期間にわたって十分な密閉性を有する三
方弁を提供することにある。
本発明の三方弁は、流路切り換えに際し弁体内の主通路
にパージ用流体が導入され、この弁体主通路内の流体が
パージ用流体に置換される様に構成したものである。
また本発明の三方弁は、さらに、弁体とハウジングとの
間隙にパージ用圧力が伝えられ、この間隙に粉粒体など
が流入するのが防止されるよう構成したものである。
即ち本発明の要旨は、弁ハウジング内に、主通路含有す
る弁体を配設してなり、該弁体の回転位置を変えて流路
の切り換えを行う三方弁において、前記弁体が切り換え
途中の回転位置にあるときに前記主通路と三方弁外部と
を連通ずるパージ流体供給用の通路を、前記弁体及び弁
ハウジングにそれぞれ設けたことを特徴とする三方弁、
および、これにさらに前記弁体と弁ハウジングとの間隙
と、三方弁外部と、を連通ずる加圧流体供給用の通路ケ
前記弁ハウジ/グに設けたことを特徴とする三方弁、で
ある。
以下図面忙示す実施例を参照して本発明を更に詳細に説
明する。
第2図は本発明の実施例に係る三方弁10の縦断面図で
あって、底吹転炉別口に接続されているガス供給用通路
の途中に配設されている実施例に関するものである。
第2図において12はハウジングであつ【、主ハウジン
グ14及びこれにボルト16によって取り付けられ゛〔
いるハウジングキャップ18を有している。19はシー
ル用の0す/グである。20はハウジング12に設けら
れている弁体嵌入部であって、主ハウジング14には、
この弁体嵌入部20と外部とを連通している第1流入口
22、第2流入口24が設けられており、それぞれガス
A及びガスBが供給可能とされている。また)1ウジ/
グキヤツプ18には開口26が設けられている。
弁体嵌入部20にはボー・ル形の弁体28が配設されて
おり、この弁体28は軸方向にそれぞれ延在部30.3
1を有し、ペアリング32.34によってハウジング1
2に支持されている。弁体28には主通路36が設けら
れており、その一端が弁体28の側周面に開口しく38
はその開口である。)、他端は三方弁の流出口となる開
口40となっている。この流出口40は羽口(図示せず
)に連通している。第1及び第2の流入口22.24の
弁体28に対向する開口にはそれぞれり/グ状の大径シ
ール部制42がシールリテイナ−44に支持されかつ弾
発部利46に弁体押圧方向に付勢されて配設されており
、ガスA、Bが後述の隙間80に流入するのが防止され
ている。
この弁体28は駆動装置481Cよって回転駆動される
ものである。この駆動装置48は、シリンダ50、この
シリンダ50中に配設されたピスト152、ピスト15
2に連設されたロッド54、ロッド54に固設されたラ
ック56、及びピストン52を復動させるためのスプリ
ング58を備えている。一方弁体28にはシャフト60
が連設され、このシャフト60の先端にはラック56と
噛み合うビニオ/62が取り付けられている。シリンダ
50にはバージ流体供給用のライ/64から圧力制御弁
66、流量調節弁68f:介し圧力PAまたはpmが伝
えられピストン52を移動させる。
なお流量調節弁68は後述の流路切り換え時(パージガ
スが流れる時)に、シリンダ50内の圧力変動を小さく
するために設けられているものである。ライ/64から
スプリング58にうちかつ以上の圧力PBが伝えられる
とピスト152は往動(図中右方向移動)し、ラック5
6が移動しピニオ/62が回転され、弁体28が正方向
に回転される。ライ/64からシリンダ50に伝えられ
る圧力を小さな圧力PAとすると、スプリング58に蓄
力されていた反発力によってピストン52は復動(図中
左方向移動)し、ラック56の左方向移動に伴ってビニ
オ/62、従って弁体28が逆回転する。
しかして主ハウジング14及び弁体28には、主通路3
6と三方弁10の外部とを連通ずるノ<−ジ流体供給用
の通路70.72がそれぞれ穿設されており、主ハウジ
ング14側の通路700開ロア4と、弁体28側の通路
720開ロアロとは弁体28の主通路36が流路切り換
え途中にあるときに互いに対向し通路70.72が連通
される位置となるように設けられている。第3図及び第
4図は開ロア4.760部分を拡大して示す図であって
、笥3図は矢印爾矢視、第4図はIV−lV線に沿う断
面図である。この主ハウジング14に設けられたバージ
流体供給用の通路70にはバージ流体供給用のライ/6
4から管路78を経てパージ流体が供給される。また弁
体28とハウジ/グ12との間の隙間80と、バージ流
体供給用の通路70とを連通する加圧流体供給用の通路
82が主ハウジング14に設けられ、隙間80に対して
パージ流体が加圧状態で供給可能に構成されている。
なお通路70の開ロア4には第1及び第2流入口22.
24と同様にり/グ状の小径のシール部材84がリテイ
ナ86及び弾発部@88に支持されて配設されており、
パージ流体のリークを防止するよう釦なっている。
第2図はシリンダ50に高い圧力PRが伝えられてピス
ト152が最も押し込まれた状態である。
この時主通路36は第2流入口24に連通し、ガスBが
主通路36から羽口に向かって流通している。この状態
からライ/64の圧力を減じシリンダ50にかかる圧力
ftP^とする。するとスプリング58の反発力により
ピスト152は図中左方向に移動し弁体28が回転し主
通路36は第1流入口22と連通ずるようになる。この
流路切り換えにおいて、弁体28の回転途中の状態は主
通路36は第1及び第2流入口22.24のいずれとも
連通していない状態である。この状態の時にバージ流体
供給用の通路70,72が連通されライ/64から主通
路36ヘパージ流体が供給される。第5図は開ロア4側
から弁体28の延在部31方向を見た場合の図であって
、開ロア4と開口アロとの接続状況を説明する図である
。第5図(a)は第1流入口22が主通路36と連通し
ている状態である。
また第5図(e)は第2流入口24が主通路36と連通
している状態である。(a)に示される状態から矢印1
01.102.103のように回転すると開ロア4.7
6の連通面積が次第に犬きくなりパージ流体が流通しは
じめる。そして(C)の最大連通状態を経てさらに矢印
104.105の如く回転しパージ流体の流通が終了す
る。逆に矢印201.202、・・・・・・・・・20
5の如く回転すると上述と逆の動作により同様にパージ
流体が通路70.72 −を経て主通路36に供給され
る。第6図及び第7図はこの切り換時におけるガスA、
B及びパージ流体(木実施例ではガス)Cの流量を示す
経時変化である。矢印101〜105の如く回転すると
ガスAがガスBに切り換わる途中の時間でガスCが主通
路36に供給され、この主通路36内のガスがガスCに
置換された後ガスBが主通路36に流れるようになり、
ガスAとガスBとの混合が完全に防止される。また第7
図に示すように矢印201〜205の回転に際してもガ
スBがガスAに切り換わる途中でガスCが主通路36に
供給され同様にして主通路36内のパージが行なわれ、
ガスBとガスAの混合が防+)−される。
また弁体28とハウシング12との間の隙間80には通
路82によって常時パージ流体が加圧状態で伝えられる
ところから、この隙間80にガスAまたはガスBが流入
することが防止され、これらのガスに含まれている粉粒
体がこの隙間80に入り込むことが確実に防止される。
なおヒ述の如くピスト152を復動(第2図中左方向移
動)させるに際しては、往動時よりも小なる圧力PA 
 をンリ/ダ50に伝えるが、(第8図はガスCの圧力
の経時変化を示すグラフである。)この圧力PAは主通
路36へ導通されるパージ用流体の圧力が羽口にかかつ
ている溶融金属の静圧にうちかつのに充分なだけの圧力
となるようにする。また往動及び復動時の圧力PR,P
AO差が過度に大きくならない程度にスプリ/グ58の
弾性定数全設定するのが好ましい。
なお上記実施例においては弁体28はパージ流体の圧力
が導入されて駆動される駆動装置48によって回転され
ているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例
えば弁体28を別途モータ駆動によって回転させるよう
にしてもよい。壕だ上記説明は三方弁10が底吹転炉羽
口に採用されている例に関するものであるが、本発明は
これに限らず、2種類のガス等の流体の混合をさける三
方弁に一般的に採用することができるものである。
以上のとおり本発明の三方弁は、流路切り換えに際し弁
体内の主通路にパージ用流体が導入され、この弁体主通
路内の流体がパージ用流体に置換されるように構成され
ているものであり、2種類のガスの混合が確実に防止さ
れる。
また本発明の三方弁は、弁体とハウシングとの間隙にパ
ージ用の圧力が伝えられ、この間隙に粉粒体等が流入す
るのが防止される。そのため弁体とハウシングとの間に
粉粒物等が噛み込まれることがなく、耐久性に優れ長期
間にわたって充分な密閉性を有することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の弁の断面図、第2図は本発明の実施例に
係る三方弁の断面図、第3図は矢印量矢視、第4図は第
2図■−■線に沿う断面図、第5図(a)〜(e)は開
ロア4.76の連通面積の変化を示す図、第6図及び第
7図はガスA、  B、  Cの流量の経時変化を示す
グラフ、第8図は弁体回転時における制御圧力の経時変
化を示すグラフである。 10・・・三方弁、12・・・ハウシング、22・・・
第1流入口、24・・・第2流入口、26・・・開口、
28・・・弁体、32.34・・・ベアリング、36・
・・主通路、38・・・開口、40・・・流出口、42
.84・・・シール部材、48・・・駆動装置、50・
・・シリ/ダ、52・・・ピスト/、56・・・ラック
、62・・・ピスト/、70.72・・・パージ流体供
給用通路、80・・・間隙、82・・・加圧流体供給用
通路。 代理人  鵜 沼 辰 之 (ほか2名) 第 3 図 第4図 第5図 M 第 8 図 竹 M

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)弁ハウジング内に、主通路を有する弁体を配設し
    てなり、該弁体の回転位置を変えて流路の切り換えを行
    う三方弁において、前記弁体が切り換え途中の回転位置
    にあるときに前記主通路と三方弁外部とを連通ずるパー
    ジ流体供給用の通路を、前記弁体及び弁ハウシングにそ
    れぞれ設けたことを特徴とする三方弁。
  2. (2)前記弁体は、シリンダ装置によって回転駆動され
    、このシリンダ装置の往動側は前記パージ流体供給用の
    通路に連通されると共に、前記シリンダ装置の復動側に
    はスプリングが配設されていることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の三方弁。
  3. (3)  弁ハウジング内νrH、主通路を有する弁体
    を配設してなり、該弁体の回転位置を変えて流路の切り
    換えを行う三方弁において、前記弁体が切り換え途中の
    回転位置にあるときに前記主通路と三方弁外部とを連通
    するパージ流体供給用の通路を、前記弁体及び弁ハウシ
    ングにそれぞれ設けると共に、前記弁体と弁ハウジング
    との間隙と、三方弁外部と、を連通する加圧流体供給用
    の通路を前記弁ハウシングに設けたことを特徴とする三
    方弁。
  4. (4)前記加圧流体供給用の通路の一端は、前記弁ハウ
    シングに設けられたパージ流体供給用の通路の途中に接
    続されていることを特徴とする特許請求の範囲第3項記
    載の三方弁。
JP19368482A 1982-11-04 1982-11-04 三方弁 Granted JPS5983874A (ja)

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JP19368482A JPS5983874A (ja) 1982-11-04 1982-11-04 三方弁

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JPH0213193B2 JPH0213193B2 (ja) 1990-04-03

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