(57)【要約】【課題】蒸気タービン内部における軸方向占有スペースが小さく、かつ開閉ストロークが小さく駆動源を小さくできる抽気加減弁を提供する。【解決手段】基板２と基板２の表面に沿って摺動する摺動板１とからなり、基板２と摺動板１のそれぞれには、短手方向より長手方向が長いスリット５，６が複数個並列に形成されており、摺動板１にはスリット５，６の短手方向に摺動させる駆動手段が連結されている。基板２には、摺動板１の摺動を案内するガイドが設けられている。スリット５，６の短手方向に摺動板１を摺動させると移動量が小さいにも拘らず開度量の調整ができる。このため、駆動源を小さくできる。また、基板２と摺動板１からなる抽気加減弁Ａは厚さ寸法が小さくなるので、軸方向スペースが小さくなり、タービン性能も低下しない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と該基板の表面に沿って摺動する摺動板とからなり、
前記基板と前記摺動板のそれぞれには、短手方向より長手方向が長いスリットが複数個並列に形成されており、
前記摺動板には前記スリットの短手方向に摺動させる駆動手段が連結されている
ことを特徴とする抽気加減弁。
【請求項２】
前記摺動板のスリットと前記基板のスリットは、互いの長手方向が平行であり、
かつ前記摺動板の摺動方向は、前記スリットの長手方向に直角な向きである
ことを特徴とする請求項１記載の抽気加減弁。
【請求項３】
前記基板および前記摺動板がいずれも円形であり、該円形の前記基板および前記摺動板のそれぞれの中心部には、タービン軸を通す孔が形成されており、
前記スリットは前記基板および前記摺動板における前記孔の周囲に形成されている
ことを特徴とする請求項１または２記載の抽気加減弁。
【請求項４】
前記基板には、前記摺動板の摺動を案内するガイドが設けられており、
該ガイドは、前記基板の下半分に設けられた半円弧状の受けガイドと、上半分の左右両横に設けられた立てガイドとからなる
ことを特徴とする請求項３記載の抽気加減弁。
【請求項５】
前記駆動手段が、前記基板に連結された上下方向に伸縮するシリンダとリンク機構からなる
ことを特徴とする請求項４記載の抽気加減弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抽気加減弁に関する。さらに詳しくは、蒸気タービンにおいて、タービンの中間段より圧力制御された蒸気を他の用途に使うため取り出す場合に装備される抽気加減弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１，２に示すように、従来より蒸気タービンでは、蒸気タービンの任意の段落から主にタービン回転以外の用途に利用される蒸気を導く抽気系統と、抽気系統に設置され抽気蒸気流量を制御する抽気加減弁とが設けられ、抽気加減弁を開閉して、蒸気タービン側の制約内で抽気蒸気量を制御しつつ、別用途のために取り出している。
上記のような抽気加減弁の従来構造としては、図５に示す吊下げ式円錐弁タイプ（従来例１）と、図７に示すグリッド弁タイプ（従来例２）があった。
【０００３】
従来例１は、図５に示すように、基板１０１に円筒形の弁構造を取付けた抽気加減弁１００であり、基板１０１には、円形であり上下２枚で一組の弁座１０２が形成されている。そして、弁座１０２から後方の空洞を通ってタービン室に連通するようになっている。
弁体１２０も円形であり、上下２枚で一組の弁であり、これを縦方向に配置したステム１２１に取付けている。ステム１２１をリンク機構を介して適宜アクチュエータで上下動（矢印ａ方向）させることで、弁体１２０も上下動するものである。弁体１２０が上昇すると弁座１０２との間に流路が開きタービン室に蒸気が流れ、弁体１２０が下降すると弁座１０２に接触して流路が閉じられると、抽気管１２２から蒸気が抽出される。そして、弁体１２０の開閉量に応じて抽気蒸気量を加減することができる。
なお、図５の抽気加減弁１００は、４個の弁構造をもつもので、図中左側２個は円筒形の外観を示し、右側２個は弁体１２０と弁座１０２の断面構造を示している。
【０００４】
図６は従来例１の抽気加減弁１００を装備した蒸気タービン２００の断面図である。
同図に示すように、従来例１の抽気加減弁１００は円筒形の弁体１２０と弁座１０２を用いるので、加減弁全体の厚さ寸法Ｔａが大きくなり軸方向占有スペースが大きくなっている。このため、蒸気タービンのタービン軸２０１を支持する軸受２０２，２０３間の軸間距離Ｄａが長くなる。この場合、普通はタービン軸の２次危険速度が低下するので、２次危険速度を上げるためにはタービン羽根の搭載段数を削除しなければならない。
このような理由でタービン羽根の可能搭載段数に制約がかかると蒸気タービンの性能を低下させるという問題があった。
【０００５】
従来例２のグリッド弁は、上記問題点を少しでも解消するため案出されたものである。
図７に示すようにグリッド弁３００の弁体３０１は円板状であって、基板３０２に回転可能に支持されている。そして、弁体３０１と基板３０２のそれぞれには、放射状であり、半径方向に延びるスリット３０３が多数本形成されている。弁体３０１の回転には、直動アクチュエータ（たとえば、シリンダ）の動きをリンク３０４等を使って回転運動に変えるのであるが、アクチュエータの出力動作が直線であるため、回転動作のストロークを大きくすることはできない。
したがって、この従来例２では、軸方向占有スペースは短いものの、全閉から全開までのストロークが大きくなるので、非常に大きなストロークをもつ駆動用アクチュエータを必要とするという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−４６５０４号公報
【特許文献２】特開２００４−２７８３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記事情に鑑み、蒸気タービン内部における軸方向占有スペースが小さく、かつ開閉ストロークが小さく駆動源を小さくできる抽気加減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】
【０００８】
第１発明の抽気加減弁は、基板と該基板の表面に沿って摺動する摺動板とからなり、前記基板と前記摺動板のそれぞれには、短手方向より長手方向が長いスリットが複数個並列に形成されており、前記摺動板には前記スリットの短手方向に摺動させる駆動手段が連結されていることを特徴とする。
第２発明の抽気加減弁は、第１発明において、前記摺動板のスリットと前記基板のスリットは、互いの長手方向が平行であり、かつ前記摺動板の摺動方向は、前記スリットの長手方向に直角な向きであることを特徴とする。
第３発明の抽気加減弁は、第１または第２発明において、前記基板および前記摺動板がいずれも円形であり、該円形の前記基板および前記摺動板のそれぞれの中心部には、タービン軸を通す孔が形成されており、前記スリットは前記基板および前記摺動板における前記孔の周囲に形成されていることを特徴とする。
第４発明の抽気加減弁は、第３発明において、前記基板には、前記摺動板の摺動を案内するガイドが設けられており、該ガイドは、前記基板の下半分に設けられた半円弧状の受けガイドと、上半分の左右両横に設けられた立てガイドとからなることを特徴とする。
第５発明の抽気加減弁は、第４発明において、前記駆動手段が、前記基板に連結された上下方向に伸縮するシリンダとリンク機構からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
第１発明によれば、スリットの短手方向に摺動板を摺動させると移動量が小さいにも拘らず全閉と全開の間で開度量の調整ができる。そして、基板と摺動板からなる２枚の板構造は厚さ寸法が小さくなるので、蒸気タービンに装着した場合にタービン軸の軸間距離を短くできる。また、同一長さのタービン軸を用いればタービン軸へのタービンの搭載段数を多くできる。
第２発明によれば、摺動板の動作方向がスリットの長手方向に直角な向きなので、最小のストロークにより加減弁を開閉することができる。
第３発明によれば、基板と摺動板の中心の孔にタービン軸を通すことができ、そのような配置にしても摺動板の開閉ストロークは短くてよいので、タービン軸に干渉することなく、蒸気量を任意に制御することができる。
第４発明によれば、受けガイドは摺動板の下降位置を拘束し、かつ上下摺動を規制する。加えて、立てガイドは専ら摺動板の上下摺動を案内するので、摺動板による弁開閉動作が円滑に行われる。
第５発明によれば、上下に摺動する摺動板の駆動源に上下方向に伸縮するシリンダを用いると動作方向が一致しているので、小型のシリンダを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る抽気加減弁の正面図である。
【図２】図１の抽気加減弁の断面図である。
【図３】開放状態の抽気加減弁の正面図（Ａ）と断面図（Ｂ）である。
【図４】本発明の抽気加減弁を適用した蒸気タービンの概略断面図である。
【図５】従来例の抽気加減弁の正面図である。
【図６】従来例１の抽気加減弁を用いた蒸気タービンの概略断面図である。
【図７】従来例２の抽気加減弁の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１および図２において、１は摺動板、２は基板である。摺動板１と基板２は、いずれも円形であり、かつそれぞれの中心部にはタービン軸を通す孔３，４が形成されている。
【００１２】
摺動板１における孔３の周囲には多数のスリット５が形成されている。各スリット５は横方向に長く、縦方向に短い細長の貫通孔である。各スリット５の短手方向寸法、つまり上下幅は短く、かつ同じであるが、長手方向寸法、つまり左右幅は長く、短手方向寸法の数倍から数１０倍の長さである。ただし、各スリット５の長手方向寸法は互いに異なり、概ね孔３の上方と下方は長く、左右両側方は短くなっている。
この長さの相違は摺動板１と基板２が共に円形であることから生ずるもので、本質的な相違ではない。
【００１３】
基板２は摺動板１より分厚い円形状部材である。表面側には多数のスリット６が形成され、その背面側すなわち基板２の内部には空室７が形成されている。図３の（Ａ）に示すように、空室７は８本のリブ８で円周方向において８室に区切られている。そして、各空室８は後方（図２の右側）に抜ける通孔９が形成されている。なお、１０は抽気ノズルボックスである。
【００１４】
図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図であり、図３（ｂ）は同（ａ）のＢ−Ｂ線断面図であり、同一断面を示している。上記断面矢視線が示すように、各断面図の上半分は空室７を示し、下半分はリブ８の断面を示している。
基板２のスリット６の形状と大きさ、本数は摺動板１のスリット５と同一である。
【００１５】
摺動板１は基板２の表面に沿って摺動し、摺動方向はスリット５，６の短手方向である。本明細書において短手方向の意味は、スリット５，６の長手方向に直角を中心として多少の広がりのある角度を含んでいる。このような方向に摺動板を動かすとスリット５，６同士は短手方向のズレによる開度量調整ができるので、小さなストロークで開閉制御でき、かつスリット５，６の長手方向が互いに少し傾斜していると開度量の調整がより微妙に行えるという利点がある。
だだし、スリット５，６の長手方向を平行にして、摺動板１の摺動方向をスリット５，６の長手方向に対し正確に直角にしておくと、最短のストロークで開度量調整を行うことができる。
【００１６】
図示の実施形態において、摺動板１の摺動を案内するためのガイドが設けられている。すなわち、基板２の下半分には半円弧状の受けガイド１２が設けられ、上半分の左右両横には立てガイド１３が設けられている。受けガイド１２は摺動板１の下降位置を拘束し、かつ上下摺動の一部を規制する。また、立てガイド１３は摺動板１の上下摺動の全部を案内する。これらのガイド１２，１３により摺動板１は円滑に動き、スリット５，６の平行も維持されるので、開度量制御も正確に行える。
【００１７】
摺動板１を摺動させる手段は任意であるが、摺動のストロークは小さくてよく、直線運動させるだけなので、簡単な機構でよい。
また、摺動方向は、蒸気タービンに取付けた場合の上下方向のほか、横方向や斜め方向であってもよい。
摺動板１の駆動源としては、上下方向に伸縮するシリンダや油圧サーボモータなどが好適に用いられる。また、シリンダ等のアクチュエータを摺動板１に直接連結してもよいが、リンクやステム等を介在させるとシリンダや油圧サーボモータ等のアクチュエータを抽気加減弁から離れたところに置けるので、蒸気タービンの設計自由度を高めることができる。
【００１８】
つぎに、本実施形態に係る抽気加減弁の開閉動作を説明する。
図２は、摺動板１のスリット５と基板２のスリット６が完全にズレた位置にある全閉状態を示している。この場合、抽気段以降を冷却する目的で送られる蒸気以外の全量を抽気管１１（図４参照）から取り出すことができる。
図３（Ｂ）は摺動板１を少し上方に摺動させてスリット５とスリット６が同一上下方向位置にある全開状態を示している。この場合、蒸気の全量は空室７を通ってタービン室に送られる。そして、スリット５，６の一部重なる状態にすると、その重なり量に応じた量の蒸気を抽気することができる。そして、このような開閉制御は無段階に行うことができる。
【００１９】
つぎに、本実施形態の利点を説明する。
図４に示すように、基板２と摺動板１から基本構造が構成される抽気加減弁Ａは厚さ寸法Ｔｉが小さくなるので、蒸気タービン５０に装着した場合にタービン軸５１における軸受５２，５３間の軸間距離Ｄｉを短くできる。また、同一長さのタービン軸５１を用いればタービン軸５１へのタービンの搭載段数を多くできる。このため、蒸気タービン５０の性能を向上させることができる。
（２）摺動板１の動作方向がスリット５，６の長手方向に直角な向きなので、最小のストロークにより抽気加減弁Ａを開閉することができる。
【符号の説明】
【００２０】
１    摺動板
２    基板
５    スリット
６    スリット
７    空室
１２    受けガイド
１３    立てガイド
Ａ    抽気加減弁
【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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【図７】
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