JPS6330669A - バルブおよびそれのセラミツク製バルブシ−トの製造方法 - 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、高温流体輸送管に介装されるバルブとして有
用なもの、詳しくは、セラミックス製の゛回転弁体とバ
ルブシートを備えたバルブと、このバルブプにおけるバ
ルブシートの製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来のバルブにおいては、前記回転弁体およびバルブシ
ートのシート面が、−様に形成され、その全面で摺動す
るものであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来のバルブ（（よるときは、シート面が全面
で摺動するため、回転弁体とバルブシートとの摺動に伴
なって回転弁体およびバルブシートの４耗粉が発生した
際、そのＭ耗粉の逃げ場がなく、シート面間１て残存す
る。　そして、−旦、シート面間に摩耗粉が発生すると
、その摩耗粉が研摩材として作用し、シート面の摩滅が
加速されるため、早期にシート面からの漏洩を誘起する
。

本発明の第１の目的は、摩耗粉によるシート面の摩滅を
抑制する点にあり、第２の目的は、そのようにシート面
の摩絨抑利を図り得るバルブシートを簡易に、かつ、安
価に作ることができる製造方法を提供する点にある。

〔問題点を解決するだめの手段〕

前記第１の目的を達成するために講じた本発明によるパ
ルプの特徴構成は、前記バルブシートまたは回転弁体の
シート面に凹部を形成し、この凹部に、カーボンまたは
窒化ホウ素からなる軟質部材を充填してある点にある。

　そして、それによる作用・効果は次の通りである。

〔作　用〕

回転弁体とバルブシートとの摺動に伴なってシート面間
に回転弁体およびパルプｙ　−）の摩耗粉が発生した場
合、その摩耗粉が前記回転弁体とバルブシートとの摺動
に伴なってシート面上を移動し、この移動によって凹部
に充填の軟質部材に対応したとき、その軟質部材に押付
けられて軟質部材内に押込まれ、軟質部材に保持される
。　その結果、シート面間に発生した摩耗粉をＳ／　−
）面間から除去して、摩耗粉によるシート面の摩滅を抑
制することができる。

〔発明の効果〕

したがって、本発明は、シート面のＪｌｉ２が少なく、
シート面でのシール性能を長期間に亘って良好、確実に
維持でき、耐久性に勝れたバルブを提供できるに至った
。

特に、軟質部材上カーボン製とした場合には、カーボン
そのものが極圧潤滑剤としての機能を有することによシ
、シート面の摩擦係数が低減するため、回転弁体に対す
る操作力を小さくでき、回転弁体の操作用の７クチユエ
ータの小型化を図シ得る。

〔問題点を解決するための手段〕

また、前記第２の目的を達成するための、つマシ、シー
ト面に凹部を形成し、この凹部に、カーボン製の軟質部
材を充填してあるセラミックス製のパルプシートを製造
するための本発明方法の特徴は、前記凹部を形成するた
めの凸部ヲ備工たカーボン製の型でセラミックスの原料
粉末を加圧しつつ、前記型を高周波で加熱することによ
υ、セラミックスの原料粉末を所定のパルプシート形状
に加圧焼成し、その後、前記型における凸部を加圧焼成
セラミックスに残置させて脱型する点にある。　そして
、それによる作用・効果は次の通りである。

〔作　用〕

高周波加熱によシセフミックスをバルブシートに加圧焼
成するために型として、カーボン製のものを用い、また
、バルブシートの凹部に充填する軟質部材がカーボンで
ある点、つまり、型および軟質部材がともにカーボン製
である点を利用して、型のうち、前記凹部を形成するた
めに凸部を加圧焼成セラミックスにＭｌさせて脱型する
ことによシ、その残置凸部をもって軟質部材を形成し、
セフミックスの加圧焼成によって、パＮｆ￥−）を軟質
部材付のものとして製造するため、バルブシートの製造
後に軟質部材を凹部に充填する必要がない。

〔発明の効果〕

したがって、本発明は、前述したように、回転弁体およ
びバルブシートのシート面の摩滅を抑制でき、しかも、
回転弁体の操作用アクチュエータの小型化を図ることが
できるといった利点を有する軟質部材付きのバルブシー
トを、手数少なく、簡易に、かつ、安価に製造できる方
法を提供し得るに至った。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を示す。

第１図に示すように、弁箱（１）、回転弁体（２）、弁
棒（３）、バルブシート（４）、トップ（５）、ボトム
（６）がともにセラミックス（炭火ケイ素や窒化ケイ素
等）から構成されたパルプであって、前記バルブシート
（４）のシート面（＆）には、第２図にも示すように、
複数の凹部（７）が流路軸芯周に間隔を隔てて形成され
ておシ、各凹部（７）には、カーボン製の軟質部材（８
）がシート面（４ａ）と面一になるように充填されてい
る。　なお、前記回転弁体（２）およびバルブシート（
４）のシート面（＆）は、球面である。　（９）は金属
製のフランジである。

前記軟質部材（８）付きのバルブシート（４）は、第３
図に示すように、カーボン製の型（１０）と、この型（
ＩＯ）を高周波加熱するコイ／Ｌ’（６）とを備えた設
備をもって製造される。

前記型（１０）は分割型であって、そのうち、シート面
ｆ＆ｌを成形する型（ＩＯＡ）には、前記凹部（７）を
形成するための凸部（１０ａ）が形成されている。

なお、０２は、前記型（１０）とこの型（１０）の外周
に位置させた筒（２）との間に充填されて、型＋１０１
を位置決めするカーボン粉末であ）、α４は、カーボン
製の筒（至）をもって形成された温度計測用孔である。

そして、前記軟質部材（８）付きのバルブシート（４）
の製造方法は、次の通シである。

つまり、型組みしたのち、型頭のうち、前記シート面（
ＪＬＩを形成するための型（ＩＯＡ）とこれに対向する
型（ＩＯＢ）とに図外の油圧プレスにより近接方向に力
を加えて、型（ｌＯ）でセラミックスの原料粉末を加圧
しつつ、型（１０）を高周波で加熱することによシ、セ
フミックスの原料粉末（Ａ）を所定のバルブシート形状
に加圧焼成する。　なお、高周波による加熱温度は、２
０００〜２１００℃程度、加圧力は、セフミックスが炭
火ケイ素の場合で１５０〜２００Ｖ程度であ）、前記粉
末カーボン（ロ）は、高周波加熱による発熱量の増大に
寄与している。

次に、型（１０）の凸部（１０ａ　）を加圧焼成セラミ
ックスに残置させて脱型し、バルブシート（４）トシて
の研摩加工を行なう。

なお、前記型（ｌＯ）のうち、シート面（ａ）、を形成
する型（ＩＯＡ）以外の型（１０）の成形面には、離型
性を良くするため、焼成前に離拗剤が塗布されている。

〔別実施例〕

以下、本発明の別実施例を示す。

１）上記実施例におけるバルブシート（４）の製造にお
いて、型ｔｒｏｔのうち、シート面（Ｌｌを形成する型
（ＩＯＡ）の凸部（１０ａ）を別体として、その型（Ｉ
ＯＡ）に接着剤等で付設しておく。　この場合、型（Ｉ
ＯＡ）の転用が行なえる。

２　上記実施例において、凸部（１０ａ）付きの型（１
０）にも離型剤を塗布しておいて、凸部（１０ａ）を加
圧焼成セラミックスＫＭさすに脱型することによシ、凹
部（７）付きのバルブシート（４）を作製し、その後、
凹部（７）に軟質部材（８）を充填する。

３　上記実施例で示したような軟質部材（８）付きのバ
ルブシート（４）を作製するに、セラミックスの原料粉
末を凹部（７）をもたないバルブシート形状に金型成型
し、この成型物に凹部（７）を形成したのち、アルゴン
、ヘリウム、窒素等　−の不活性ガス雰囲気内で焼成し
、研摩加工を行なったのち、軟質部材（８）を凹部（７
）に充填する。　この場合、成型物を凹部（））付きの
ものに金型成型しても良い。

前記［２、［３の場合、軟質部材（８）として、カーボ
ンと窒化ホウ素とのいずれをも用いることができる。

ｆ４　　第４図に示すように、回転弁体（２）のシート
面（＆）に凹部（））を形成し、この凹部（７）に前記
の軟質部材（８）を充填する。　このような軟質部材（
８）付きの回転弁体（２）は、軟質部材（８）がカーボ
ンである場合には、上述した実施例と同様な手法で作製
できることはもちろん、前述したように、セフミックス
の原料粉末を金型成型したのち、焼成し、その後、凹部
（７）に軟質部材（８）を充填する手法で製作できるち
５　回転弁体（２）、ノ（ｐプンート（４）のシート面
ｉａｌそれぞれに凹部（７）を形成し、各凹部（７）に
軟質部材（８）を充填する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明に係るノ（ルプおよびそれ
のセラミックヌ製バルプンートの製造方法の実施例を示
し、第１図はバルブの縦断面図、第２図はバルブシート
の平面図、第３図はバルブシートの製造過程を示す縦断
面図でちる。 第４図は本発明の別実施例を示すバルブ要部の縦断面図
である。 （２）・・・・・・回転弁体、（４）・・・・・・バｐ
グンート、ＩＬＩ・・・・・・シート面、（７）・・・
・・・凹部、（８）・・・・・・軟質部材、（１０ａ）
・・・・・・凸部、叫・・・・・・型、（４）・・・・
・・原料粉末。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］セラミツクス製の回転弁体（２）とバルブシート
   （４）を備えたバルブであつて、前記バルブシート（４
   ）または回転弁体（２）とのシート面（ａ）に凹部（７
   ）を形成し、この凹部（７）に、カーボンまたは窒化ホ
   ウ素からなる軟質部材（８）を充填してあるバルブ。 ［２］シート面（ａ）に凹部（７）を形成し、この凹部
   （７）に、カーボン製の軟質部材（８）を充填してある
   セラミツクス製のバルブシート（４）の製造方法であつ
   て、前記凹部（７）を形成するための凸部（１０ａ）を
   備えたカーボン製の型（１０）でセラミックスの原料粉
   末（Ａ）を加圧しつつ、前記型（１０）を高周波で加熱
   することにより、セラミックスの原料粉末（Ａ）を所定
   のバルブシート形状に加圧焼成し、その後、前記型（１
   ０）における凸部（１０ａ）を加圧焼成セラミックスに
   残置させて脱型するセラミツクス製バルブシートの製造
   方法。