WO2015125236A1 - 蒸気弁、および蒸気タービン - Google Patents

Abstract

内部に蒸気が流通する流路を有し、該流路の一部に弁座（７２）が形成された弁本体（７０）と、弁座（７２）に当接することで前記流路を遮断するとともに、弁座（７２）から離間することで前記流路を開通する弁体（７３）と、弁体（７３）に接続されて該弁体（７３）から上方向に延びて、上下移動することで弁体（７３）を弁座（７２）に当接・離間させる弁棒（７４）と、上方から見た場合に、弁本体（７０）と重ならない位置に水平方向に離間して配置され、油圧によって進退駆動する駆動棒（５２）を有する油圧駆動部（５０）と、駆動棒（５２）と弁棒（７４）とを接続し、該駆動棒（５２）の進退駆動を弁棒（７４）に伝達させて、該弁棒（７４）を上下移動させる第一リンク部（１０）と、弁本体（７０）に接続された第二リンク部（２０）と、該第二リンク部（２０）と第一リンク部（１０）とを接続し、弁本体（７０）の水平方向への移動を第二リンク部（２０）を介して前記第一リンク部（２０）に伝達させる接続部（３０）と、を備える。

Description

蒸気弁、および蒸気タービン

　本発明は、蒸気弁、およびこれを備える蒸気タービンに関する。

　蒸気タービンは、機械駆動用などに用いられ、回転可能に支持されたロータを有するタービン本体を備えている。ロータは、タービン本体に対して作動流体としての蒸気が供給されることによって回転駆動される。蒸気タービンの蒸気流路には、タービン本体へ供給する蒸気やタービン本体から抽気した蒸気が流れる。蒸気流路には、蒸気弁が設けられている。この蒸気弁の開度を調整することによって、タービン本体に供給する蒸気の流量が調整可能となっている。
　また、タービン入口の蒸気弁前流には、小流量調整と遮断機能を備えた蒸気止弁が設けられている。

　このような蒸気弁、蒸気止弁としては、例えば特許文献１に示すような構成が一般的に用いられている。すなわち、特許文献１の技術は、弁棒に接続されたリンク機構と、該リンク機構に接続された駆動機構と、を有している。

特開２００２－９７９０３号公報

　ここで、一般的に蒸気弁、蒸気止弁では、弁棒を囲むようにして配置された弁室が、蒸気タービンの運転に伴う熱によって熱変形、又は変位を起こす。しかしながら、上記特許文献１に記載された蒸気弁では、弁棒はリンク機構に接続されていることから熱変形、又は変位を起こしにくい。したがって、蒸気タービンの運転中にあっては、該弁室と弁棒との間の相対的な位置関係が適切に維持されず、蒸気弁の固着、片当たりを生じる可能性がある。

　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものである。本発明は、蒸気弁、蒸気止弁と蒸気タービンが離れて設置されることで過大な熱移動が発生する蒸気タービンの運転中であっても適切に開閉を行うことができる蒸気弁を提供することを目的とする。

　本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用する。
　本発明の一の態様に係る蒸気弁は、内部に蒸気が流通する流路を有し、該流路の一部に弁座が形成された弁本体と、弁座に当接することで前記流路を遮断するとともに、弁座から離間することで前記流路を開通する弁体と、弁体に接続されて該弁体から上方向に延びて、上下移動することで弁体を弁座に当接・離間させる弁棒と、上方から見た場合に、弁本体と重ならない位置に水平方向に離間して配置され、油圧によって進退駆動する駆動棒を有する油圧駆動部と、駆動棒と弁棒とを接続し、該駆動棒の進退駆動を弁棒に伝達させて、該弁棒を上下移動させる第一リンク部と、弁本体に接続された第二リンク部と、該二リンク部と第一リンク部とを接続し、弁本体の水平方向への移動を第二リンク部を介して前記第一リンク部に伝達させる接続部と、を備える。

　このような構成によれば、蒸気タービンの運転中の熱によって弁本体に水平方向への移動が発生した場合であっても、第一リンク部と第二リンク部とを接続する接続部を介して弁棒にも水平方向への移動が伝達されるため、弁本体と弁棒（弁体）との間の相対的な位置関係を維持することができる。

　さらに、本発明の他の態様に係る蒸気弁では、第一リンク部は、一端が弁棒に接続された弁棒リンク部と、一端が前記油圧駆動部に接続された油圧リンク部と、弁棒リンク部の他端と、油圧リンク部の他端とをそれぞれ球面軸受を介して接続する接続片と、を有し、複数の支持部を有するとともに、第一の支持部は油圧リンク部に接続され、第二の支持部は第二リンク部に球面軸受を介して接続され、第三の支持部は油圧駆動部に接続されるブラケットをさらに備える構成であってもよい。

　このような構成であれば、蒸気タービンの運転中の熱によって弁本体、弁棒に水平方向への移動が生じた場合であっても、球面軸受によって該移動を吸収することができるため、第一リンク部、第二リンク部、及びブラケットは適切に動作することができる。

　加えて、本発明の他の態様に係る蒸気弁では、接続片は上下方向に沿って延在するとともに、第二の支持部は、前記接続片の延在方向の延長線上に配置される構成であってもよい。

　このような構成であれば、弁本体、弁棒に生じる水平方向への移動を、接続片が延在する上下方向を回転軸とする回転運動に変換することができるため、油圧駆動部には水平方向の移動が伝達されない。

　さらに、本発明の第二の態様に係る蒸気タービンは、上述の各態様に記載した蒸気弁を備える。

　本発明の蒸気弁、及び蒸気タービンによれば、弁への過大な熱移動が生じる蒸気タービンの運転中であっても、蒸気弁を適切に開閉することができる。

本発明の実施形態に係る蒸気弁が適用される蒸気タービンの概略を示す図である。 本発明の実施形態に係る蒸気弁を水平方向から見た断面図である。

　以下、この発明の一実施形態に係る蒸気タービンを図面に基づき説明する。
　図１は、この実施形態の蒸気タービン１００の構成を示す模式図である。
　図１に示すように、この実施形態の蒸気タービン１００は、タービン本体２と、作動流体としての蒸気が流通する蒸気流路９と、タービン本体２によって駆動される圧縮機３と、蒸気弁１と、この蒸気弁１の開閉を行うための蒸気弁開閉機構Ｍを備える。

　（タービン本体）
　タービン本体２は、筒状のケーシング１０１と、ケーシング１０１に設けられた軸受５と、軸受５に回転可能に支持されてケーシング１０１内部に配されたロータ４と、を有している。そして、ロータ４は、回転軸６と、この回転軸６に固定された複数枚のブレード８とを備えている。
　このように構成されるブレード８が蒸気により回転し、その回転力により、圧縮機３が駆動される。

　（蒸気流路）
　蒸気流路９は、タービン本体２に対して作動流体としての蒸気を供給する流路である。
　蒸気流路９は、その一端側の蒸気導入口９Ａから蒸気が導入される。蒸気流路９の他端側の蒸気供給口９Ｂは、タービン本体２に接続されている。また、蒸気導入口９Ａと蒸気供給口９Ｂとの間には、その流路幅が狭く絞られた弁座７２が設けられている。さらに、弁座７２の下流側には蒸気流量を調整する調整弁Ｖが設けられている。
　なお、この実施形態では、この発明に係る「蒸気流路」として、タービン本体２に対して供給する蒸気が流通する流路を例に説明するが、蒸気流路９は、これに限られず、例えばタービン本体２から抽気した蒸気が流通する流路であってもよい。

　（蒸気弁）
　続いて、蒸気弁１の構造について、図２を参照して説明する。蒸気弁１は、タービン起動時の小流量調整と危急時の瞬時遮断を行う。蒸気弁１は、蒸気流路９上に弁座７２を有する弁本体７０と、棒状の弁棒７４と、弁棒７４の一端に設けられた弁体７３と、弁本体７０に接続されるとともに、弁棒７４をその径方向外側から囲う筒体７６と、を有している。
　なお、以下の説明では、弁本体７０から筒体７６に向かう方向を上方向とし、上方向と反対の方向を下方向と定義する。

　弁本体７０は、内部に弁体７３と弁棒７４を収容する弁ケーシング７０Ａと、この弁ケーシング７０Ａの上部を覆う蓋体７０Ｂと、を有している。弁ケーシング７０Ａは、上下方向の両端が開口された円筒状の部材である。弁ケーシング７０Ａの上部における径方向の寸法は概ね一定に設定されている。一方で、弁ケーシング７０Ａの下部における径方向の寸法は、上方から下方に向かうに従って次第に小さくなるように設定されている。

　弁ケーシング７０Ａの上側の開口は円板状の部材である蓋体７０Ｂによって閉塞される。蓋体７０Ｂの中心部には、弁棒７４が挿通される孔が設けられている。この孔は、不図示のシーリング部材等によってシーリングされており、弁ケーシング７０Ａの内部における気密が維持されている。

　蓋体７０Ｂの下側の面には、弁棒の７４の上下方向の動きを案内するガイド部７５が設けられている。ガイド部７５は上下方向に延在するとともに、上下方向に貫通された貫通孔を有する円筒状の部材である。

　弁ケーシング７０Ａの下部には、弁座７２が配置されている。弁座７２は、おおむね円筒状をなすとともに、弁ケーシング７０Ａの径方向内側の壁面を覆うように設けられている。弁座７２の上端部は、後述の弁体７３と対応した径寸法と形状を有している。これにより、弁座７２と弁体７３は、互いに隙間なく当接するように構成されている。
　弁ケーシング７０Ａの一部は水平方向に開口されて、上述の蒸気導入口９Ａとされている。

　弁棒７４は、弁棒本体７４Ａと、弁棒ロッド７４Ｂと、を有している。弁棒本体７４Ａは、弁ケーシング７０Ａの内部に配置される略棒状の部材である。弁棒本体７４Ａの下側の端部には弁体７３が設けられている。

　弁体７３は外形視で有底円筒状をなす部材であって、水平方向に延在する円形の底部７３Ａと、この底部７３Ａの外周部から上方向に向かって延在する周壁部７３Ｂと、を有している。弁棒本体７４Ａの外周面から、この周壁部７３Ｂまでの寸法は、上述したガイド部７５の内周面から外周面までの寸法と略同一に設定されている。すなわち、弁体７３とガイド部７５とは、上下方向からおおむね嵌合するように形成されている。

　一方で、底部７３Ａの上側の面は平坦に形成され、その中心部で弁棒本体７４Ａの下側の端部と接続されている。底部７３Ａの下側の面は、下方向に向かって曲面状に突出するとともに、上方向から下方向に向かうに従って次第に縮径するように構成されている。

　弁棒本体７４Ａの上側の端部は後述のピストン７７に接続されている。さらに、弁棒本体７４Ａはこのピストン７７を介して、弁棒ロッド７４Ｂと接続されている。

　ピストン７７は外形視で円板状に形成された部材である。ピストン７７の径方向の寸法は、後述する筒体７６の内径と略同一に設定されている。ピストン７７の上側の面には、後述の蒸気弁バネ７９が固定されている。さらに、ピストン７７の中心部近傍の領域には、上方向に突出する板状のピストンリブ７７Ａが設けられている。ピストンリブ７７Ａの上端部近傍には、ピストンリブ７７Ａを水平方向に貫通する孔が設けられている。

　弁棒ロッド７４Ｂは、上下方向に延在する概ね棒状の部材である。弁棒ロッド７４Ｂの両端部には、孔部６７，６９が設けられている。孔部６７，６９は弁棒ロッド７４Ｂを水平方向に貫通する貫通孔である。孔部６７，６９の内部には、転がり軸受など公知の軸受装置が配置されている。

　弁棒ロッド７４Ｂは、上述のピストンリブ７７Ａに設けられた孔を介してピストン７７、及び弁棒７４と回動可能に接続されている。より詳細には、弁棒ロッド７４Ｂの下端側に位置する孔部６９と、上述のピストンリブ７７Ａに設けられた孔とが、水平方向に互いに重なり合った状態で、該孔に棒状のピン６９Ａを挿通することで、弁棒ロッド７４Ｂは、ピストン７７、及び弁棒７４に対して回動可能に接続される。
　また、弁棒ロッド７４Ｂの上側の端部は、孔部６７を介して、後述の第一リンク部１０と接続されている。

　蒸気弁バネ７９は、弁棒ロッド７４Ｂを外周方向から覆うようにして上下方向にわたって配置された巻きバネである。蒸気弁バネ７９の下側の端部はピストン７７に固定され、上側の端部は筒体７６を上方から閉塞する筒体カバー７８の下側の面に固定されている。

　筒体７６は、蓋体７０Ｂを挟んで弁本体７０の上部に設けられた円筒状の部材である。筒体７６の径方向内側の空間には、弁棒７４に接続されたピストン７７と、弁棒ロッド７４Ｂと、蒸気弁バネ７９と、が収容される。筒体７６の上部には、この空間を閉塞する筒体カバー７８が設けられている。

　筒体カバー７８は上面視で円形の部材であって、筒体７６と概ね同一の径方向寸法を有している。筒体カバー７８の中心を含む領域には、筒体カバー７８を上下方向に貫通するロッド貫通孔７８Ａが設けられている。弁棒ロッド７４Ｂは、このロッド貫通孔７８Ａに挿通される。ロッド貫通孔７８Ａの寸法は、弁棒ロッド７４Ｂの水平方向における寸法よりもやや大きく形成されている。

　筒体カバー７８から上方には、リブ支持体８１を介して支持されるリブ８０が設けられている。リブ支持体８１は、筒体カバー７８の上側の面から上方に延在する円筒状の部材である。リブ支持体８１の周壁の一部は水平方向に開口されている。この開口には、後述する蒸気弁開閉機構Ｍの第一リンク部１０が挿通される。すなわち、リブ支持体８１と第一リンク部１０とは互いに干渉せずに動作することが可能となっている。

　リブ８０は、リブ支持体８１の上部から上方に向かって延在する板状の部材である。リブ８０の上側の端縁近傍には、リブ８０と後述の第二リンク部２０とを接続するための孔部８０Ａが設けられている。すなわち、第二リンク部２０と弁本体７０とは、リブ８０、リブ支持体８１、及び筒体７６を介して互いに接続されている。

（蒸気弁開閉機構）
　以上のように構成された蒸気弁１では、蒸気弁開閉機構Ｍの動作によって、弁棒７４が上下方向に移動する。これにより、弁座７２と弁体７３が当接・離間し、蒸気流路９の開通・遮断が行われる。

　蒸気弁開閉機構Ｍは、油圧駆動部５０と、この油圧駆動部５０に接続されたリンク装置Ｌと、を有している。
　油圧駆動部５０は、上方から見て蒸気弁１から水平方向に所定の距離だけ離間した位置に設けられる。

　油圧駆動部５０は、駆動棒５２と、この駆動棒５２に取り付けられた油圧ピストン５４と、これらを外側から覆うシリンダ５１と、を有する公知の油圧シリンダ装置である。油圧ピストン５４は、バネ５５を介してシリンダ５１と接続されている。シリンダ５１には、作動油を供給する送油管５６と、これを排出する排出管５７とが設けられている。送油管５６と排出管５７とを通じてシリンダ５１の内部に作動油を圧送することで、油圧ピストン５４が上下方向に移動する。これにより、油圧ピストン５４が取り付けられた駆動棒５２も上下方向に進退駆動する。
　さらに、駆動棒５２の一端には、リンク装置Ｌにおける第一リンク部１０が回動可能に接続されている。

　リンク装置Ｌは、油圧駆動部５０と弁棒７４（弁棒ロッド７４Ｂ）とを接続する第一リンク部１０と、油圧駆動部５０と弁本体７０とを接続する第二リンク部２０と、これら第一リンク部１０と第二リンク部２０とを互いに接続する接続部３０と、を有している。さらに、リンク装置Ｌは、第一リンク部１０と、第二リンク部２０と、油圧駆動部５０とに接続されるブラケット４０を有している。

　ブラケット４０は、外形視で三角形に形成された板状の部材である。ブラケット４０は、３つの頂角のうちの１つである支持部４３（第一の支持部）と、支持部４３から下方に向かって延在する第一アーム部４１（第三の支持部）と、支持部４３から概ね水平方向に向かって延在する第二アーム部４２（第二の支持部）と、を有している。より詳細には、第二アーム部４２は、シリンダ５１から水平方向に離間する方向に向かって延在している。
　第一アーム部４１の下側の端部近傍には、ブラケット４０を厚さ方向に貫通する貫通孔である孔部４１Ａが設けられている。同様にして、第二アーム部４２の先端部近傍には、孔部４２Ａが設けられている。第二アーム部４２の孔部４２Ａには、公知の球面軸受が設けられている。
　第一アーム部４１の下側端部と、第二アーム部４２の先端部とを結ぶ辺部には、ブラケット４０の内側に向かって湾曲する凹部４４が設けられている。

　第一リンク部１０は、一端が油圧駆動部５０の駆動棒５２に接続される油圧リンク部１１と、一端が弁棒７４（弁棒ロッド７４Ｂ）に接続される弁棒リンク部１２と、これら油圧リンク部１１と弁棒リンク部１２の他端同士を接続する接続片１３と、を有している。

　油圧リンク部１１は、外形視で菱形に形成された板状の部材である。油圧リンク部１１の長手方向における２つの頂角の近傍にはそれぞれ孔部１１Ａ，１１Ｂが設けられている。孔部１１Ａ，１１Ｂは、油圧リンク部１１をその厚さ方向に貫通する孔である。
　さらに、これら２つの頂角を結ぶ線上の中央には、孔部１１Ｃが設けられている。孔部１１Ｃは油圧リンク部１１をその厚さ方向に貫通する孔である。

　弁棒リンク部１２は、油圧リンク部１１と同一の形状、寸法を有している。すなわち、弁棒リンク部１２の長手方向における２つの頂角にはそれぞれ孔部１２Ａ，１２Ｂが設けられている。さらに、これら頂角を結ぶ線上の中央には、孔部１２Ｃが設けられている。

　接続片１３は、外形視で長円形に形成された板状の部材である。接続片１３の長手方向における両端部には、孔部１３Ａ，１３Ｂがそれぞれ形成されている。孔部１３Ａ，１３Ｂにはそれぞれ公知の球面軸受が設けられている。

　次に、これら油圧リンク部１１と、弁棒リンク部１２と、接続片１３との接続について説明する。
　油圧リンク部１１における孔部１１Ａ側の端部は、孔部１１Ａに挿通されるピン６０を介して、駆動棒５２と接続されている。ピン６０は、油圧リンク部１１を厚さ方向に貫通する棒状の部材である。これにより、油圧リンク部１１は駆動棒５２に対して、ピン６０の軸線回りに回動可能となっている。

　油圧リンク部１１における孔部１１Ｂ側の端部は、孔部１１Ｂに挿通されるピン６２を介して、接続片１３における孔部１３Ａ側の端部と接続されている。これにより、油圧リンク部１１と接続片１３は、ピン６２の軸線回りに互いに回動可能となっている。さらに、孔部１１Ｃは、上述のブラケット４０に設けられた孔部４１Ａと連通するとともに、ピン６１が挿通されている。これにより、油圧リンク部１１は、ブラケット４０に対してピン６１の軸線回りに回動可能となっている。

　さらに、接続片１３における孔部１３Ｂ側の端部は、孔部１３Ｂに挿通されるピン６３を介して、弁棒リンク部１２における孔部１２Ａ側の端部と接続されている。これにより、弁棒リンク部１２と接続片１３は、ピン６３の軸線回りに互いに回動可能となっている。また、弁棒リンク部１２における孔部１２Ｂ側の端部は、前述のように弁棒ロッド７４Ｂの上側の端部と接続されている。

　以上のように構成された第一リンク部１０では、油圧リンク部１１と、弁棒リンク部１２と、接続片１３とは、以下のように配置されている。
　すなわち、油圧リンク部１１と、弁棒リンク部１２はともに、おおむね水平方向に延在するように配置される。また、油圧リンク部１１における孔部１１Ｂ側の端部は、弁棒リンク部１２における孔部１２Ａ側の端部よりも、上下方向における低い位置に配置される。さらに、油圧リンク部１１と弁棒リンク部１２は、孔部１１Ｂと孔部１２Ａが鉛直方向に沿って並ぶようにそれぞれ配置される。
　すなわち、蒸気弁１と油圧駆動部５０とは、第一リンク部１０の水平方向における延在寸法と同じ距離だけ互いに離間している。
　したがって、油圧駆動部５０の作動油が漏洩した場合であっても、蒸気弁１の表面に飛散する可能性が低減される。
　加えて、油圧駆動部５０は、蒸気弁１に対して固定されているため、送油管５６、排出管５７を固定配管とすることができる。換言すると、送油管５６、排出管５７をフレキシブル配管で構成しなくてもよい。これにより、送油管５６、排出管５７の信頼性が確保され、作動油が飛散する可能性が低減される。

　接続片１３は、上述の状態で油圧リンク部１１と弁棒リンク部１２とを接続している。言い換えると、接続片１３は鉛直方向に沿って配置されている。
　加えて、本実施形態では、蒸気弁１における弁棒７４は鉛直方向に沿って設けられているため、接続片１３は弁棒７４の延在する方向とも平行をなしている。

　第二リンク部２０は、第一リンク部１０における油圧リンク部１１、弁棒リンク部１２と同一の寸法と形状を有する部材である。第二リンク部２０は、弁本体７０の上部に設けられたリブ８０と、ブラケット４０の第二アーム部４２とを接続している。第二リンク部２０は、長手方向における両端部近傍にそれぞれ孔部２０Ａ，２０Ｂを有している。さらに、第二リンク部２０の長手方向における中央には、孔部２０Ｃが設けられている。

　孔部２０Ａ側の端部は、ブラケット４０の第二アーム部４２に設けられた孔部４２Ａと連通するように配置されている。さらに、これら孔部２０Ａ，４２Ａにはピン６４が挿通されている。

　孔部２０Ａ側と反対側の端部（シリンダ５１から見て水平方向に離間する方向に位置する端部）には、孔部２０Ｂが設けられている。孔部２０Ｂは、蒸気弁１に設けられたリブ８０に、ピン６８を介して接続されている。ピン６８は、第二リンク部２０の孔部２０Ｂと、リブ８０の孔部８０Ａとを連通している。

　以上のように構成された第二リンク部２０と、前述の弁棒リンク部１２とは、接続部３０によって互いに接続されている。接続部３０は、上下方向に延在する長円形の板状部材である。接続部３０の上下方向における両端部の近傍には、それぞれ孔部３０Ａ，３０Ｂが設けられている。より詳細には、孔部３０Ａは接続部３０の下側の端部近傍に設けられている。一方で、孔部３０Ｂは接続部３０の上側の端部近傍に設けられている。

　孔部３０Ａは、前述の弁棒リンク部１２に設けられた孔部１２Ｃと連通している。さらに、孔部３０Ａにはピン６５が挿通されている。これにより、弁棒リンク部１２は、接続部３０に対してピン６５の軸線回りに回動可能となっている。
　さらに、孔部３０Ｂは、第二リンク部２０に設けられた孔部２０Ｃと連通している。さらに、孔部３０Ｂにはピン６６が挿通されている。これにより、第二リンク部２０は、接続部３０に対してピン６６の軸線回りに回動可能となっている。

　次に、上述のように構成された蒸気弁１の動作について説明する。
　まず、上述の油圧駆動部５０が駆動することにより、リンク装置Ｌが動作する。リンク装置Ｌは、油圧駆動部５０と、弁棒７４とを接続しているため、弁棒７４はリンク装置Ｌの動作に伴って、上下方向に直線運動をする。
　より詳細には、油圧駆動部５０の駆動棒５２が下方向に移動した場合は、リンク装置Ｌを介して弁棒７４も下方向に移動する。これにより、弁棒７４の先端に設けられた弁体７３は、弁本体７０に設けられた弁座７２と当接して、蒸気流路９を遮断する。
　一方で、駆動棒５２が上方向に移動した場合は、弁棒７４も上方向に移動する。これにより、弁体７３は弁座７２から離間するため、蒸気流路９が開通する。

　このときのリンク装置Ｌの動作について、以下で説明する。はじめに、油圧駆動部５０が駆動し、駆動棒５２が下方向に向かって移動する場合のリンク装置Ｌの動作について説明する。

　まず、駆動棒５２が下方向に移動すると、第一リンク部１０の油圧リンク部１１が、ピン６１を中心として、時計回りに回転する。同時に、ピン６２によって油圧リンク部１１に接続された接続片１３が上方向に向かって移動する。

　これにより、ピン６３によって接続片１３と接続された弁棒リンク部１２が、ピン６５を中心として、反時計回りに回転する。

　同時に、ピン６７Ａによって弁棒リンク部１２と接続された弁棒ロッド７４Ｂ（弁棒７４）が下方向に向かって移動する。これにより、弁棒７４の先端に設けられた弁体７３は、弁本体７０に設けられた弁座７２と当接する。

　次に、駆動棒５２が上方向に向かって移動する場合のリンク装置Ｌの動作について説明する。

　まず、駆動棒５２が上方向に移動すると、第一リンク部１０の油圧リンク部１１が、ピン６１を中心として、反時計回りに回転する。同時に、ピン６２によって油圧リンク部１１に接続された接続片１３が下方向に向かって移動する。

　これにより、ピン６３によって接続片１３と接続された弁棒リンク部１２がピン６５を中心として、時計回りに回転する。

　同時に、ピン６７Ａによって弁棒リンク部１２と接続された弁棒ロッド７４Ｂ（弁棒７４）が上方向に向かって移動する。これにより、弁棒７４の先端に設けられた弁体７３は、弁本体７０に設けられた弁座７２から離間する。
　以上のようにして、油圧駆動部５０は、リンク装置Ｌを介して、蒸気弁１の開閉を行う。

　次に、蒸気タービン１００の運転中における蒸気弁１、及び蒸気弁開閉機構Ｍの動作について説明する。

　蒸気タービン１００の運転中には、蒸気弁１を含む蒸気流路９の内部に概ね５００°程度の圧縮された蒸気が流通している。特に、タービン本体２では高温高圧の蒸気が流通している。この熱により、蒸気タービン１００はわずかな変形、又は変位を起こす。

　本実施形態では、図２における矢印Ｄの後方側、すなわち図示手前にタービン本体２が配置されている。すなわち、タービン本体２が熱による変位（熱伸び）を起こした場合、蒸気弁１は矢印Ｄの方向に向かってわずかに変位する。より詳細には、蒸気弁１の弁本体７０が矢印Ｄの方向に向かって変位する。

　ここで、上述したように、弁棒７４（弁棒ロッド７４Ｂ）は第一リンク部１０と接続されている。一方で、弁本体７０は、筒体７６を介して第二リンク部２０と接続されている。さらに、第一リンク部１０と第二リンク部２０とは、接続部３０によって接続されている。

　したがって、弁本体７０に生じた変位は、第二リンク部２０に伝達された後、接続部３０を介して第一リンク部１０に伝達される。さらに、第一リンク部１０に伝達された変位は、弁棒７４に伝達される。言い換えると、弁本体７０に生じた変位と同じ程度の変位が弁棒７４にも伝達されることとなる。

　一方で、第一リンク部１０と第二リンク部２０とが、接続部３０によって接続されていない場合は、上述のような変位の伝達が起きない。すなわち、弁本体７０には変位が生じるが、弁棒７４にはこの変位が伝達されない。したがって、弁棒７４の先端に設けられた弁体７３と、弁本体７０に設けられた弁座７２との相対的な位置関係にずれが生じる。これにより、弁体７３と弁座７２とが適切に当接することができず、蒸気弁１による蒸気流路９の遮断が適切に行われなくなる可能性がある。加えて、蒸気弁１が開通されている状態であっても、弁棒７４がガイド部７５に対してずれる（芯ずれ）ため、蒸気弁１を適切に開閉できない可能性がある。

　しかしながら、本実施形態に係る蒸気弁１、及び蒸気弁開閉機構Ｍでは、上述のように、弁棒７４に接続された第一リンク部１０と、弁本体７０に接続された第二リンク部２０とが、接続部３０によって互いに接続されている。これにより、弁本体７０に生じた水平方向（矢印Ｄ方向）における変位（移動）は、弁棒７４、及び弁体７３に伝達される。

　よって、弁体７３と弁座７２とが適切に当接することができるとともに、弁棒７４はガイド部７５に対してずれを生じない。したがって、蒸気弁１の開閉を適切に行うことができる。

　さらに、本実施形態に係る蒸気弁１、及び蒸気弁開閉機構Ｍでは、第一リンク部１０における油圧リンク部１１と弁棒リンク部１２とが接続片１３によって接続されている。
　加えて、接続片１３は上下方向に沿って延在するように配置されている。これにより、接続片１３のピン６２，６３は上下方向に沿って延在している。また、ブラケット４０に設けられたピン６４も、ピン６２，６３を通る線の延長線上に配置されている。言い換えると、接続片１３のピン６２，６３と、ブラケット４０のピン６４は、全て上下方向に延びる仮想線Ｒ上に配置されている。
　さらに加えて、これらのピン６２，６３，６４を支持する孔部１３Ａ，１３Ｂ、及び孔部４２Ａには、球面軸受が配置されている。

　このような構成によれば、第一リンク部１０の弁棒リンク部１２と、第二リンク部２０とは、仮想線Ｒ回りに水平面上でわずかに回転することができる。したがって、弁本体７０、及び弁棒７４に水平方向の変位が生じた場合であっても、孔部１３Ａ，１３Ｂ、及び孔部４２Ａに配置された球面軸受が、この変位を許容する。これにより、蒸気タービン１００の運転中に蒸気弁１が変位を起こした場合であっても、リンク装置Ｌは適切に動作することができ、蒸気弁１の開閉を適切に行うことができる。

　以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

　本発明に係る蒸気弁は、蒸気タービンに適用することができる。

　１　蒸気弁
　２　タービン本体
　３　圧縮機
　４　ロータ
　５　軸受
　６　回転軸
　８　ブレード
　９　蒸気流路
　９Ａ　蒸気導入口
　９Ｂ　蒸気供給口
　１０　第一リンク部
　１１　油圧リンク部
　１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ　孔部
　１２　弁棒リンク部
　１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ　孔部
　１３　接続片
　１３Ａ、１３Ｂ　孔部
　２０　第二リンク部
　２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ　孔部
　３０　接続部
　３０Ａ、３０Ｂ　孔部
　４０　ブラケット
　４１　第一アーム部（第三の支持部）
　４１Ａ　孔部
　４２　第二アーム部（第二の支持部）
　４２Ａ　孔部
　４３　支持部（第一の支持部）
　４４　凹部
　５０　油圧駆動部
　５１　シリンダ
　５２　駆動棒
　５４　油圧ピストン
　５５　バネ
　５６　送油管
　５７　排出管
　６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７Ａ、６８、６９Ａ　ピン
　６７、６９　孔部
　７０　弁本体
　７０Ａ　弁ケーシング
　７０Ｂ　蓋体
　７２　弁座
　７３　弁体
　７４　弁棒
　７４Ａ　弁棒本体
　７４Ｂ　弁棒ロッド
　７５　ガイド部
　７６　筒体
　７７　ピストン
　７８　筒体カバー
　７９　蒸気弁バネ
　８０　リブ
　８０Ａ　孔部
　８１　リブ支持体
　１００　蒸気タービン
　Ｄ　矢印
　Ｌ　リンク装置
　Ｍ　蒸気弁開閉機構
　Ｒ　仮想線
　Ｖ　調整弁

Claims (4)

1. 　内部に蒸気が流通する流路を有し、該流路の一部に弁座が形成された弁本体と、
   　前記弁座に当接することで前記流路を遮断するとともに、前記弁座から離間することで前記流路を開通する弁体と、
   　弁体に接続されて該弁体から上方向に延びて、上下移動することで前記弁体を弁座に当接・離間させる弁棒と、
   　上方から見た場合に、前記弁本体と重ならない位置に水平方向に離間して配置され、油圧によって進退駆動する駆動棒を有する油圧駆動部と、
   　前記駆動棒と前記弁棒とを接続し、該駆動棒の進退駆動を前記弁棒に伝達させて、該弁棒を上下移動させる第一リンク部と、
   　前記弁本体に接続された第二リンク部と、
   　該第二リンク部と前記第一リンク部とを接続し、前記弁本体の水平方向への移動を第二リンク部を介して前記第一リンク部に伝達させる接続部と、
   を備える蒸気弁。
2. 　前記第一リンク部は、
   　一端が前記弁棒に接続された弁棒リンク部と、
   　一端が前記油圧駆動部に接続された油圧リンク部と、
   　前記弁棒リンク部の他端と、前記油圧リンク部の他端とをそれぞれ球面軸受を介して接続する接続片と、を有し、
   　複数の支持部を有するとともに、第一の支持部は前記油圧リンク部に接続され、第二の支持部は前記第二リンク部に球面軸受を介して接続され、第三の支持部は前記油圧駆動部に接続されるブラケットをさらに備える請求項１に記載の蒸気弁。
3. 　前記接続片は上下方向に沿って延在するとともに、
   　前記第二の支持部は、前記接続片の延在方向の延長線上に配置される請求項２に記載の蒸気弁。
4. 　請求項１から３のいずれか一項に記載された蒸気弁を備える蒸気タービン。

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