(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端側において弁体と連結され、水平方向に延在する弁棒と、
前記弁棒を摺動自在に支持するスリーブと、
前記弁棒の基端側に取り付けられ、前記弁棒に水平方向の進退力を伝達する伝達機構と、
前記スリーブよりも前記伝達機構側に配設され、前記弁棒の下面を支持するガイド板とを備えることを特徴とする水平弁。
【請求項２】
前記弁棒は、前記ガイド板との摺接部が平面となるように面取り加工されていることを特徴とする請求項１に記載の水平弁。
【請求項３】
前記弁棒の基端は、前記弁体を収納するケーシングを貫通しており、
前記ガイド板は、前記弁棒が貫通する前記ケーシングの端部の外表面に固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の水平弁。
【請求項４】
前記ガイド板は、上下位置が調節可能な支持板を介して前記ケーシングの前記外表面に固定されていることを特徴とする請求項３に記載の水平弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端側において弁体と連結され水平方向に延在する弁棒と、前記弁棒を摺動自在に支持するスリーブと、前記弁棒の基端側に取り付けられ前記弁棒に水平方向の進退力を伝達する伝達機構とを有する水平弁に関するものであり、特に５００℃以上の高温条件下で使用して好適な水平弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば蒸気タービンには、蒸気タービンへの蒸気の流入を制御する蒸気弁が設けられている。蒸気タービンの蒸気弁は、配置の都合上、先端側において弁体と連結された弁棒が水平方向に延在し、該弁棒が水平方向に動作する水平弁とすることがある。
【０００３】
従来の水平弁の適用例として、蒸気タービン用蒸気弁について、図４を用いて説明する。
図４は、従来の蒸気タービン用蒸気弁の断面図である。なお、図４においては、紙面は水平面を表し、紙面手前方向が上側、紙面奥側方向が下側を表している。図４において、符号１０で示される蒸気弁は、蒸気タービンに供給される駆動用蒸気を制御するための蒸気弁であり、弁体１８を内包する弁室２０と、該弁室２０を形成するケーシング本体６と、該ケーシング本体６の蓋体であるボンネット２と、ケーシング本体６の内部に形成され弁体のシート面１８ａと当接する弁座１６と、先端側において弁体１８と連結され該弁体１８を摺動自在に駆動させる弁軸２４と、該弁軸２４を支持するブッシュ８などで構成されている。また、ボンネット２はケーシング本体６にボルト２２で締め付けられて、ボンネット２とケーシング本体６が一体となってケーシングを形成している。
【０００４】
また、弁軸２４はその一端が弁体１８に連結されるとともに、その他端が弁体１８の周壁に形成される内部空間を通して延び、細長い円筒状のブッシュ８の内部を摺動自在に貫通し、支持されている。このブッシュ８は、ケーシング本体６の上部開口部に取付けられたボンネット２の中央部分を貫通していると共に、このボンネット２により支持されている。
また、弁軸２４は弁体１８が連結された端部と反対側の端部でバネ案内棒２６とねじ締結されて一体化されており、バネ案内棒２６は連結棒２８とピン３０によって連結されて一体化されている。即ち、弁軸２４、バネ案内棒２６及び連結棒２８が一体化して弁棒４を形成している。
弁棒４を形成する連結棒２８は、その先端部付近をピン３２によってレバー３４に連結されている。レバー３４は、駆動機構であるアクチュエーター３６の駆動により連結棒２８との連結部（ピン３２）が弁棒４の軸方向に移動するように、アクチュエーター３６に連結されている。
【０００５】
図４に示した構成の蒸気弁１０において、図４の矢印Ａで示される蒸気タービンのボイラからの蒸気は、蒸気入口管１２を介して弁室２０内へ流入され、弁体のシート面１８ａと弁座１６を接離自在となるように取付けられた弁体１８の移動により蒸気の遮断及び流出が行われ、蒸気出口管１４から矢印Ｂのように蒸気タービンへ流れるように構成されている。
【０００６】
以上に説明した構成の蒸気弁１０においては、全閉時には、弁体のシート面１８ａが弁座１６に当接し、ケーシング６に形成される蒸気入口管１２からケーシング６の内部に入る蒸気の流れは、弁体のシート面１８ａと弁座１６との当接部分で遮断され、蒸気出口管１４を通して流れない。そして、弁体１８は弁軸４を動かすことによって移動して開状態となり、蒸気は弁体のシート面１８ａと弁座１６との間に形成された隙間を通って蒸気出口管１４から排出される。
【０００７】
図５は、図４におけるＡ−Ａ断面図である。蒸気弁１０においては、バネ案内棒２６にはボイラ側蒸気をバンキングするため、ステムリークが発生しないようにバックシート２ｂが設けられている。またバネ案内棒２６とボンネット２との間にはバネ案内棒２６の上側に空間ｓが形成される。
【０００８】
図６は、図４における別の形態のＡ−Ａ断面図である。バネ案内棒２６には、その端部に設けたレバー３４等の重量物により図６に矢印ｗで示したように下向きの加重がかかる。その結果、図６に示したようにバネ案内棒２６は、Ａ、Ｂ、Ｃの３箇所でボンネットと接触し、曲げ応力が発生する。このとき、蒸気弁１０を低温環境で使用する場合には特に問題はないが、蒸気弁１０は通常５００℃以上の高温環境下で使用する。前記曲げ応力が発生した状態で５００℃以上の高温条件下で使用すると前記曲げ応力が平均化し、応力緩和する過程で弁棒４に曲がりが発生し、弁棒４として機能することが困難になる可能性がある。しかも、弁棒４のバックシート２ｂへの当たりもよくない。
【０００９】
また、その他の弁の構造として、特許文献１には弁体に弁棒の一端側を格納する弁棒格納空間を設け、弁体を弁棒に形成したネジ部に螺合する弁棒カバーを介して連結し、弁箱に弁体を格納する格納する弁体格納空間をなす胴部を設け、弁棒の他端に連結して減速機を設けた仕切弁が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平５−１４９４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に開示された弁を、弁棒が水平方向に延在し該弁棒が水平方向に動作する水平弁として、蒸気タービンの蒸気弁として使用する場合、図４に示した従来の蒸気弁と同様に弁棒に発生した曲げ応力が高温により平均化し応力緩和する過程で弁棒に曲がりが発生し、弁棒として機能することが困難になる可能性を排除することも低減もすることもできない。
【００１２】
従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、弁棒に水平方向の進退力を伝達するレバーなどの弁棒に下向きの加重をかける重量物が存在し、例えば蒸気タービンの蒸気弁など５００℃以上の高温環境下で使用する場合であっても、弁棒に曲がりが発生し弁棒として機能しなくなることを防止できる水平弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明においては、先端側において弁体と連結され、水平方向に延在する弁棒と、前記弁棒を摺動自在に支持するスリーブと、前記弁棒の基端側に取り付けられ前記弁棒に水平方向の進退力を伝達する伝達機構と、前記スリーブよりも前記伝達機構側に配設され、前記弁棒の下面を支持するガイド板とを備えることを特徴とする。
ここで、前記伝達機構とは前記弁棒に水平方向の進退力を伝達する機構を意味し、例えば図４に示したレバーや、スプリング、弁を手動操作する場合にはハンドルを例示することができる。
【００１４】
これにより、前記弁棒は、前記スリーブと、前記ガイド板によって２点で支持されることになり、前記伝達機構により前記弁棒にかかる下向き方向の加重を低減される。従って前記伝達機構の重量に起因する前記弁棒に加わる曲げ力を低減することができ、高温であっても弁棒の曲げを低減することができる。
また、弁の全閉時におけるバックシートの当たりを安定させることもできる。
【００１５】
また、前記弁棒は、前記ガイド板との摺接部が平面となるように面取り加工されているとよい。
これにより、前記伝達機構によって前記弁棒に与えられた水平方向への進退力が、前記ガイド板との摩擦によって低減することを抑制することができる。
【００１６】
また、前記弁棒の基端は、前記弁体を収納するケーシングを貫通しており、前記ガイド板は、前記弁棒が貫通する前記ケーシングの端部の外表面に固定されているとよい。
これにより、前記ガイド板の設置が簡単になり、またガイド板を設けていない既設の設備に対しても簡単に前記ガイド板を追設することができる。
【００１７】
また、前記ガイド板は、上下位置が調節可能な支持板を介して前記ケーシングの前記外表面に固定されているとよい。
これにより、前記ガイド板の上下位置を調節することができる、つまりガイド板による前記弁棒の指示位置の上下位置を調節することができる。そのため、前記弁棒に曲がりが生じないようにガイド板の高さを調節することができるとともに、前記伝達機構の交換、改造等により前記伝達機構による前記弁棒への加重が変化した場合でも前記ガイド板の上下位置を適宜調節することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、弁棒に水平方向の進退力を伝達するレバーなどの弁棒に下向きの加重をかける重量物が存在し、例えば蒸気タービンの蒸気弁など５００℃以上の高温環境下で使用する場合であっても、弁棒に曲がりが発生し弁棒として機能しなくなることを防止できる水平弁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例に係る蒸気タービン用蒸気弁の断面図である。
【図２】図１におけるＨ−Ｈ断面図である。
【図３】図２におけるＫ方向矢視図である。
【図４】従来の蒸気タービン用蒸気弁の断面図である。
【図５】図４におけるＡ−Ａ断面図である。
【図６】図４における別の形態のＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【実施例】
【００２１】
本発明の水平弁の適用例として、蒸気タービン用蒸気弁について説明する。
図１は、実施例に係る蒸気タービン用蒸気弁の断面図である。なお、図１においては、紙面は水平面を表し、紙面手前方向が上側、紙面奥側方向が下側を表している。
【００２２】
図１において、符号１０で示される蒸気タービンの蒸気弁は、蒸気タービン（不図示）に供給される駆動用蒸気を制御するための蒸気弁である。
蒸気弁１０は、弁体１８を内包する弁室２０と、該弁室２０を形成するケーシング本体６と、該ケーシング本体６の蓋体であるボンネット２と、ケーシング本体６の内部に形成され弁体のシート面１８ａと当接する弁座１６と、先端側において弁体１８と連結され該弁体１８を摺動自在に駆動させる弁軸２４と、該弁軸２４を支持するブッシュ８などで構成されている。また、ボンネット２はケーシング本体６にボルト２２で締め付けられて、ボンネット２とケーシング本体６が一体となってケーシングを形成している。
【００２３】
また、弁軸２４はその一端が前述の通り弁体１８に連結されるとともに、他端側が弁体１８の周壁に形成される内部空間を通して延び、細長い円筒状のブッシュ８の内部を摺動自在に貫通し、ブッシュ８により支持されている。このブッシュ８は、ケーシング本体６の上部開口部に取付けられたボンネット２の中央部分を貫通していると共に、このボンネット２により支持されている。
【００２４】
また、弁軸２４は弁体１８が連結された端部と反対側の端部でバネ案内棒２６とねじ締結されて一体化されており、バネ案内棒２６は連結棒２８とピン３０によって連結されて一体化されている。即ち、弁軸２４、バネ案内棒２６及び連結棒２８が一体化して弁棒４を形成している。
弁棒４を形成する連結棒２８は、その先端部付近をピン３２によってレバー３４に連結されている。レバー３４は、駆動機構であるアクチュエーター３６の駆動により連結棒２８との連結部（ピン３２）が弁棒４の軸方向に移動するように、アクチュエーター３６に連結されている。
【００２５】
また、図１に示した構成の蒸気弁１０において、図１の矢印Ａで示される蒸気タービンのボイラからの蒸気は、蒸気入口管１２を介して弁室２０内へ流入され、弁体のシート面１８ａと弁座１６を接離自在となるように取付けられた弁体１８の移動により蒸気の遮断及び流出が行われ、蒸気出口管１４から矢印Ｂのように蒸気タービンへ流れるように構成されている。
【００２６】
さらに、本発明に特に特徴的な構成として、弁棒４はケーシング本体６とボンネット２により形成されるケーシングを貫通しており、該ケーシングの外表面にはガイド部材４０が設けられており、ガイド部材４０は弁棒４（弁棒４を構成する連結棒２８）を支持している。なお、ガイド部材４０については後述する。
【００２７】
以上に説明した構成の蒸気弁１０は、全閉時には、弁体のシート面１８ａが弁座１６に当接し、ケーシング６に形成される蒸気入口管１２からケーシング６の内部に入る蒸気の流れは、弁体のシート面１８ａと弁座１６との当接部分で遮断され、蒸気出口管１４を通して流れない。そして、弁体１８を弁軸４を動かすことによって移動させることで開状態となり、蒸気は弁体のシート面１８ａと弁座１６との間に形成された隙間を通って蒸気出口管１４から排出される。なお、弁の開閉はアクチュエーター３６によってレバー３４を動かすことにより、弁棒４を軸方向に水平移動させて行う。
【００２８】
次にガイド部材４０について説明する。
図２は図１におけるＨ−Ｈ断面図であり、図３は図２におけるＫ方向矢視図である。
図２及び図３に示したように、ガイド部材４０は、支え台４２、ガイド板４４、２つの吊り上げ板４６及び２つの調整ボルト４５から構成されている。
【００２９】
支え台４２とガイド板４４はボルト４８で締結され一体物となっている。ガイド板４４は、平面状の上面に弁棒４を構成する連結棒２８を乗せて支持する。弁棒２８は、ガイド板４４上に乗って支持される下面が平面となるように面取り加工されており、ガイド板４４上に摺接している。
【００３０】
また、吊り上げ板４６と支え台４２は調整ボルト４５によって連結されており、調整ボルト４５の締め具合によって吊り上げ板４６と支え台４２との間の距離を調節できるように構成されている。そして、吊り上げ板４６はボルト４７によってボンネット２の外表面に固定され、支え台４２はボルト４３によってボンネット２の外表面に固定されている。
【００３１】
本発明では、ガイド部材４０を設けることによって、前記弁棒は、前記スリーブと、前記ガイド板によって２点で支持されることになり、前記伝達機構により前記弁棒にかかる下向き方向の加重を低減される。従って前記伝達機構の重量に起因する前記弁棒に加わる曲げ力を低減することができ、高温であっても弁棒の曲げを低減することができる。
【００３２】
さらに、ガイド板４４及び該ガイド板４４と一体となっている支え台４２は上下位置を調整することができる。ガイド板４４及び支え台４２の上下位置を調整する際は、まずボルト４３を外して支え板４２のボンネット２への固定を解除する。次いで調節ボルト４５の締め具合を調節して支え板４２と吊り上げ板４６との距離を変更する。このとき、吊り上げ板４６はボルト４７によってボンネット２に固定されていて移動しないため、調節ボルト４５の締め具合の調節により支え板４２の上下位置が変わる。支え板４２の上下位置が適切な位置となったら、ボルト４３によって支え板４２をボンネット２の外表面に固定する。
このようにして、ガイド板４４の上下位置を調節することで、弁棒４に曲がりが生じないようにガイド板４４の上下位置を適切に調節することができる
【産業上の利用可能性】
【００３３】
弁棒に水平方向の進退力を伝達するレバーなどの弁棒に下向きの加重をかける重量物が存在し、例えば蒸気タービンの蒸気弁など５００℃以上の高温環境下で使用する場合であっても、弁棒に曲がりが発生し弁棒として機能しなくなることを防止できる水平弁として利用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
２  ボンネット
４  弁棒
６  ケーシング本体
１８  弁体
２４  弁軸
２６  バネ案内棒
２８  連結棒
３４  レバー
４０  ガイド部材
４４  ガイド板
４５  調節ボルト

【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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