(57)【要約】【課題】  粉粒体の弁箱内堆積による作動不良を防止し、良好なシール性と高い耐久性を備え、構造が単純で、かつ点検およびメンテナンスが容易に行える仕切弁を提供することを目的とする。【解決手段】  石炭ガス化プラントにおける粉粒体を含む流体を輸送する輸送ラインに設置される仕切弁１において、輸送ラインの一部を構成する流路が形成された流入部１３および排出部１７を有する弁箱３と、流入部１３と排出部１７との間に、流路の軸線方向に対し直交する開閉方向に延在されるとともに開閉方向に移動可能に設けられた弁体２３と、弁体２３と流入部との間に、開閉方向に延在して設けられた楔板２１と、弁体２３と排出部１７との間に、開閉方向に延在して設けられた案内板２５と、弁体２３に係合し開閉方向に移動させる移動手段７３と、を備え、弁体２３と楔板２１との間および弁体２３と案内板２５との間が面接触によってシールされることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭ガス化プラントにおける粉粒体を含む流体を輸送する輸送ラインに設置される仕切弁において、
前記輸送ラインの一部を構成する流路が形成された流入部および排出部を有する弁箱と、
前記流入部と前記排出部との間に、前記流路の軸線方向に対し直交する開閉方向に延在されるとともに該開閉方向に移動可能に設けられた弁体と、
該弁体と前記流入部との間に、前記開閉方向に延在して設けられた楔板と、
前記弁体と前記排出部との間に、前記開閉方向に延在して設けられた案内板と、
前記弁体に係合し前記弁体を開閉方向に移動させる移動手段と、を備え、
前記弁体には、前記流路に略直交して相互に略平行な前記流入部側の第一摺動面と前記排出部側の第二摺動面とが設けられ、かつ開閉方向の中間位置よりも一方側に前記流路の一部を構成するように貫通した弁体流路孔が設けられ、
前記楔板には、前記弁体側に前記第一摺動面と面接触する第三摺動面と、前記流入部側における開閉方向の略中間位置より他方側に該他方側に向かい高さが漸減する傾斜支持面とが設けられ、かつ該傾斜支持面から前記第三摺動面に向けて貫通し前記流路の一部を構成する楔板流路孔が、その開閉方向の一方側に少なくとも前記弁体流路孔の直径以上の長さで前記第三摺動面が存在するように設けられ、
前記案内板には、前記弁体側に前記第二摺動面と面接触する第四摺動面が設けられ、かつ前記流路の一部を構成するように貫通した案内板流路孔が、その開閉方向の一方側に少なくとも前記弁体流路孔の直径以上の長さで前記第四摺動面が存在するように設けられ、
前記流入部の内側端部には、前記傾斜支持面に対向した傾斜面が形成され、
前記傾斜支持面の前記楔板流路孔を囲繞して設けられた楔板凹状環溝と前記傾斜面との間に、弾力性を有する第一シール部材が装着され、
前記案内板と前記排出部との間に前記流路を囲繞するように弾力性を有する第二シール部材が装着され、
前記弁箱には、前記楔板を開閉方向の他方側へ付勢可能な第一付勢手段と、該第一付勢手段の開閉方向の他方側に配置され前記楔板を開閉方向の一方側へ付勢可能な第二付勢手段と、が設けられていることを特徴とする仕切弁。
【請求項２】
前記移動手段は、前記弁体の一方側および他方側のいずれか一方に配置され、かつ前記弁体に脱着可能に係合され、
前記弁箱の前記移動手段と開閉方向における反対側に、開閉可能な開口部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の一方側に請求項１に記載する仕切弁。
【請求項３】
前記第一摺動面、前記第二摺動面、前記第三摺動面および前記第四摺動面の表面に、溶射層を設けていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された仕切弁。
【請求項４】
前記第一シール部材および前記第二シール部材は、流路軸線方向に複数の弾力性を有するうず巻ガスケットと、各うず巻ガスケットの間に介そうされた金属製のシール板とによって構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の仕切弁。
【請求項５】
前記流路は、前記排出部が下側に配置された形で略鉛直方向に形成され、
前記案内板の他方側端部は、前記案内板流路孔よりも他方側に延在して位置し、
前記弁箱には、前記案内板の一方側の略端部下方に、前記案内板との間に弁箱の熱膨張に見合うすき間を空けて保持部が設けられ、
該保持部と前記案内板の間に、案内板、弁体および楔板の重量を支えるばね力を有するばねが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の仕切弁。
【請求項６】
前記弁体が対向する前記弁箱の内面に、微小隙間を空けてガイド板が着脱自在に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の仕切弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭をガス化してガスタービン等の燃料として利用する石炭ガス化プラントにおいて、主に粉粒体を含む流体を輸送する輸送ラインに設置する仕切弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、石炭ガス化プラントは、埋蔵量の豊富な石炭を有効に活用するものとして注目されている。このような石炭ガス化プラントでは、ガス化炉の燃料である石炭やガス化炉で発生する未燃分等の粉粒体を含む流体を各構成機器間で輸送する輸送ラインを有し、プラントの運転制御や安全性の面より前記流体を遮断及び密封する弁を設けている。
このような粉粒体下の雰囲気で作動する弁は、弁箱内への粉粒体の進入、堆積により弁体の作動を阻害する可能性があり、弁箱内への粉粒体の進入を防止する対策が求められている。
また、プラント側の運転条件によっては、高温、高圧下でのシール性や高頻度作動における耐久性も同時に求められる場合がある。
さらに、一般的に粉粒体を含む流体の輸送ラインは弁口径が大きく、系統から弁を取り外す事が容易でない為、弁の点検メンテナンスにおいて据付状態にて容易に部品の交換等が可能である弁構造を有することが望まれる。
【０００３】
従来、粉粒体が弁箱の間隙に侵入し、弁箱内に堆積するのを防止する粉粒体用の弁として、例えば特許文献１に示されるスルーコンジットゲート弁が提案されている。これは、従来のスルーコンジットゲート弁における弁箱と流路のシールを行う一次シールの外側に二次シールを設けて弁箱内への粉粒体進入を防止するものである。
また、研磨性流体によるシールの摩耗を軽減した仕切弁として、例えば特許文献２に示されるスラリー仕切弁がある。
これは、順次開く複式仕切板を備え、上流側の仕切板でまず流体を遮断し、その後下流側の仕切板を作動させ、仕切板が半開時における下流シール部の損傷を防止するものである。
【０００４】
また、弁構造を複雑化せしめることなく、弁を分解する事なしに外部から調整可能な仕切弁として、例えば特許文献3に示される仕切弁がある。図１１は、特許文献３に示される仕切弁１００の構造を示している。
これは、開口部１０１と閉鎖部１０３とを有する弁子１０５の前後を主弁座片１０７と副弁座片１０９とで挟持し、主弁座片１０７と副弁座片１０９の各前後に流路１１１を囲繞するシールが設けられている。主弁座片１０７をボルト１１３によって、進退させそのクサビ効果により接触面の面圧を保持するように構成されている。そして、弁子１０５が、上下に移動することによって、仕切弁１００は開閉される。
【０００５】
【特許文献１】特開平５―１４１５４８
【特許文献２】特開平５―１９６１５３
【特許文献３】特開昭５４−１４２６２５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示されるものは、複雑な二重シール構造となり、しかも可動部にシールが配置されているので、シールが損傷し易い等耐久性が低いという問題点がある。
また、特許文献２に示されるものは、中間開度での弁箱内への流体進入を防止できないため、粉粒体を含む流体に適用した場合、弁箱内に粉粒体が堆積し、仕切弁の作動が阻害されるという問題点がある。
特許文献３に示されるものは、前記特許文献２と同様に中間開度で弁箱内への流体進入を防止できないため、粉粒体を含む流体の場合、弁箱内に粉粒体が堆積し仕切弁１００の作動が阻害される問題点がある。
また、同仕切弁を高温下で使用する場合、主弁座片１０７による弁子１０５への接触面圧の調整は、ボルト１１３の締付によって行われる構造になっているため、高温時に生じる弁匣本体１１５の熱膨張を吸収するためのすき間をシール部に対して正確に与える事が出来ない。また、主弁座片１０７の締付を緩める時、ボルト１１３を緩めても主弁座片１０７が追従せず、主弁座片１０７０よび弁子１０５が固定出来ない問題点がある。
さらに、弁子１０５の摺動面にシールパッキン１１７があり、粉粒体がシールパッキン１１７に進入しやすく、粉粒体を噛み込み摺動することによりシールパッキン１１７が損傷し易く耐久性が低く、シール機能維持が困難となる問題点がある。
また、さらに、弁の点検メンテナンスにおける分解作業では、カバー１１９を取外して主弁座片１０７を抜き出して、更に上部フランジ１２１を取外し弁子１０５及び副弁座片１０９を取り出す複雑な手順となる問題点がある。
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、粉粒体の弁箱内堆積による作動不良を防止し、良好なシール性と高い耐久性を備え、構造が単純で、かつ点検およびメンテナンスが容易に行える仕切弁を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
すなわち、本発明にかかる仕切弁は、石炭ガス化プラントにおける粉粒体を含む流体を輸送する輸送ラインに設置される仕切弁において、前記輸送ラインの一部を構成する流路が形成された流入部および排出部を有する弁箱と、前記流入部と前記排出部との間に、前記流路の軸線方向に対し直交する開閉方向に延在されるとともに該開閉方向に移動可能に設けられた弁体と、該弁体と前記流入部との間に、前記開閉方向に延在して設けられた楔板と、前記弁体と前記排出部との間に、前記開閉方向に延在して設けられた案内板と、前記弁体に係合し前記弁体を開閉方向に移動させる移動手段と、を備え、前記弁体には、前記流路に略直交して相互に略平行な前記流入部側の第一摺動面と前記排出部側の第二摺動面とが設けられ、かつ開閉方向の中間位置よりも一方側に前記流路の一部を構成するように貫通した弁体流路孔が設けられ、前記楔板には、前記弁体側に前記第一摺動面と面接触する第三摺動面と、前記流入部側における開閉方向の略中間位置より他方側に該他方側に向かい高さが漸減する傾斜支持面とが設けられ、かつ該傾斜支持面から前記第三摺動面に向けて貫通し前記流路の一部を構成する楔板流路孔が、その開閉方向の一方側に少なくとも前記弁体流路孔の直径以上の長さで前記第三摺動面が存在するように設けられ、前記案内板には、前記弁体側に前記第二摺動面と面接触する第四摺動面が設けられ、かつ前記流路の一部を構成するように貫通した案内板流路孔が、その開閉方向の一方側に少なくとも前記弁体流路孔の直径以上の長さで前記第四摺動面が存在するように設けられ、前記流入部の内側端部には、前記傾斜支持面に対向した傾斜面が形成され、前記傾斜支持面の前記楔板流路孔を囲繞して設けられた楔板凹状環溝と前記傾斜面との間に、弾力性を有する第一シール部材が装着され、前記案内板と前記排出部との間に前記流路を囲繞するように弾力性を有する第二シール部材が装着され、前記弁箱には、前記楔板を開閉方向の他方側へ付勢可能な第一付勢手段と、該第一付勢手段の開閉方向の他方側に配置され前記楔板を開閉方向の一方側へ付勢可能な第二付勢手段と、が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、流入部および排出部の流路と、楔板流路孔と、案内板流路孔とによって流体の流路が形成されている。そして、移動手段によって弁体が摺動され、弁体流路孔が楔板の楔板流路孔および案内板の案内板流路孔と重なれば流路が貫通して形成され、すなわち、仕切弁が開かれることになる。また、この状態から弁体が移動手段によって、開閉方向の一方側へ楔板と案内板とに沿って摺動されると、弁体流路孔が一方側へ移動し、楔板の楔板流路孔および案内板の案内板流路孔との重なりが除々に縮小し、ついには重ならなくなる。すなわち、仕切弁が閉じることになる。
このとき、流入部と楔板の楔板流路孔とで形成された流路は第一シール部材によってシールされ、また、排出部と案内板の案内板流路孔とで形成された流路は第二シール部材によってシールされている。
【０００９】
そして、楔板には楔板流路孔の開閉方向の一方側に少なくとも弁体流路孔の直径以上の長さで第三摺動面が存在し、かつ案内板には案内板流路孔の開閉方向の一方側に少なくとも弁体流路孔の直径以上の長さで第四摺動面が存在しているので、仕切弁が閉じるまで弁体流路孔は第三摺動面および第四摺動面によって覆われていることになる。すなわち、弁体流路孔の開口面は、仕切弁の開閉動作のどの時点においても、第三摺動面および第四摺動面によって覆われてシールされていることになる。
一方、弁体流路孔は弁体における開閉方向の中間位置よりも一方側に設けられているので、弁体流路孔の他方側には弁体流路孔の直径よりも長い第一摺動面および第二摺動面が存在している。このため、弁体が一方側に摺動して仕切弁が閉じるまで楔板流路孔は弁体の第一摺動面によって、案内板流路孔は弁体の第二摺動面によって覆われてシールされていることになる。
このように、流路と弁箱内部との間は如何なる開度においてもシールされているので、流路を輸送される粉粒体を含む流体が弁箱内部へ進入、堆積することを防止することができる。
また、可動部分である弁体と楔板および案内板との間は面接触によってシールされているので、耐久性が高く、かつシール効率を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明によれば、第一付勢手段によって楔板を開閉方向の他方側へ付勢すると、楔板の傾斜支持面が、流入部の傾斜面に接近し第一シール部材が圧縮される。第一シール部材が圧縮されると、その反力によって楔板が弁体に押圧される。この押圧力が、弁板から案内板へ、さらに案内板から第二シール部材へと伝達されるので、第一シール部材および第二シール部材の接触圧ならびに弁体と楔板および案内板との接面圧力を増加させることができる。そして、第二付勢手段を作動させて楔板を他方側に付勢することによって、この増加した状態を固定することができる。
一方、第一シール部材を緩め、第二シール部材によって、楔板を開閉方向の一方側へ付勢すると、楔板の傾斜支持面が、流入部の傾斜面から離れ第一シール部材が伸長される。第一シール部材が伸長されると、第一シール部材の押圧力が弱まり、第一シール部材および第二シール部材の接触圧ならびに弁体と楔板および案内板との接面圧力を減少させることができる。そして、第一付勢手段を作動させて楔板を一方側に付勢することによって、この減少した状態を固定することができる。
このように、第一付勢手段と第二付勢手段とを作動させて楔板の位置を適宜調節することによって、第一シール部材および第二シール部材の接触圧ならびに弁体と楔板および案内板との接面圧力を調整し、かつそれを維持させることができる。
【００１１】
また、本発明にかかる仕切弁では、前記移動手段は、前記弁体の一方側および他方側のいずれか一方に配置され、かつ前記弁体に脱着可能に係合され、前記弁箱の前記移動手段と開閉方向における反対側に、開閉可能な開口部を設けたことを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、開口部を開放することによって、楔板と案内板との摺動痕跡を観察点検し、弁体を含めた摺動面又はその他の部品に対しても摩耗損傷の程度を判断し、点検の要否を事前に判断することができる。また、弁箱内部に滞留した粉粒体の状態を確認し、第一シール部材および第二シール部材の接触圧ならびに弁体と楔板および案内板との接面圧力の調整及び点検の要否を判定することができる。
また、開口部を開放し、弁体から移動手段を離脱させることによって、弁体を開口部から次いで楔板および案内板を取り出すことができる。このため、弁箱を配管から取外すことなく、弁箱内の点検又は内部部品の交換組立等のメンテナンスを行うことができる。
【００１３】
また、本発明にかかる仕切弁は、前記第一摺動面、前記第二摺動面、前記第三摺動面および前記第四摺動面の表面に、溶射層が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
このように、第一摺動面、前記第二摺動面、前記第三摺動面および前記第四摺動面の表面に、溶射層を設けているので、高温腐蝕性環境下でかつ粉粒体雰囲気での摺動においてもこれら摺動面のシール性を長期間維持することができる。
なお、溶射層としては、耐摩耗性、耐蝕性及び摺動機械特性に優れた材料が適しており、一例としてクロームカーバイト（Ｃｒ３Ｃ２）が挙げられる。
【００１５】
また、本発明にかかる仕切弁では、前記第一シール部材および前記第二シール部材は、流路軸線方向に複数の弾力性を有するうず巻ガスケットと、各うず巻ガスケットの間に介そうされた金属製のシール板とによって構成されていることを特徴とする。
【００１６】
このように、第一シール部材および第二シール部材は、流路軸線方向に複数の弾力性を有するうず巻ガスケットと、各うず巻ガスケットの間に介そうされた金属製のシール板とによって構成されているので、弁箱の熱膨張が複数のうず巻ガスケットによって分散して吸収される。このため、各うず巻ガスケットにかかる熱膨張が弾性限界以内に収まるので、第一摺動面、前記第二摺動面、前記第三摺動面および前記第四摺動面に過大な接触面圧がかかるのを防止でき、作動信頼性を著しく向上させることができる。
また、うず巻ガスケットが変形しても、シール板によって気密を保持することができる。
【００１７】
また、本発明にかかる仕切弁では、前記流路は、前記排出部が下側に配置された形で略鉛直方向に形成され、前記案内板の他方側端部は、前記案内板流路孔よりも他方側に延在して位置し、前記弁箱には、前記案内板の一方側の略端部下方に、前記案内板との間に弁箱の熱膨張に見合うすき間を空けて保持部が設けられ、該保持部と前記案内板の間に、案内板、弁体および楔板の重量を支えるばね力を有するばねが設けられていることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、案内板の他方側端部は、案内板流路孔より他方側に延在して位置しているので、弁体流路孔よりも他方側に重心がある弁体が摺動しても、弁体は常に案内板に案内されて安定して摺動される。
楔板と案内板とは、一方側に偏って配置されているので、楔板、弁体および案内板の重心は、案内板流路孔より一方側に位置する。このため、弁体の摺動状態で常時案内板の一端側端部に下向きのモーメントが作用していることになる。
そして、この下向きのモーメントは、保持部と前記案内板の間に設けられたばねによって支持されるので、案内板、弁体および楔板は常時水平を保持されるため、弁板は安定した作動を行うことができる。
また、保持部は案内板の一方側の略端部下方に、案内板との間に弁箱の熱膨張に見合うすき間を空けて設けられているので、弁箱が熱膨張しても保持部が案内板に当接して押上げることがない。
【００１９】
また、本発明にかかる仕切弁は、前記弁体が対向する前記弁箱の内面に、微小隙間を空けてガイド板が着脱自在に設けられていることを特徴とする。
【００２０】
このように、弁体が対向する弁箱の内面に、微小隙間を空けてガイド板が設けられているので、微量な粉粒体の存在等の要因で弁体が揺れてもガイド板に当接するだけで弁箱に当接して不具合を生じることを防止できる。
また、ガイド板は弁箱に着脱自在に設けられているので、弁板が接触して摺動することによって生じる磨耗が生じた場合、ガイド板のみを交換することで対応でき、メンテナンスを容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の仕切弁によれば、流路と弁箱内部との間は如何なる開度においても流路を輸送される粉粒体を含む流体が弁箱内部へ進入、堆積することを防止することができる。
また、可動部分である弁体と楔板および案内板との間は面接触によってシールされているので、耐久性が高く、かつシール効率を向上させることができる。
さらに、第一付勢手段と第二付勢手段とを作動させて楔板の位置を適宜調節することによって、第一シール部材および第二シール部材の接触圧ならびに弁体と楔板および案内板との接面圧力を調整し、かつそれを維持させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明の一実施形態にかかる仕切弁１について図１〜図１０を用いて説明する。本実施形態の仕切弁１は、高温粉体を輸送する輸送ラインに用いられるものである。
図１は仕切弁１の横断面を示す正面図である。図２は仕切弁１の平面を示し、下半分はその断面が示されている。
弁箱３には、略円筒状をした弁箱本体５と、弁箱本体５の一方（Ａ）側を開閉する一方側ふた（開口部）７と、弁箱本体５の他方（Ｂ）側を開閉する他方側ふた９とが備えられている。
弁箱本体５は、その軸線方向が水平になるように設置される。弁箱本体５の軸線方向（開閉方向）２５における略中間位置には、流入流路１１を有する流入部１３と、排出流路１５を有する排出部１７とが、備えられている。流入流路１１および排出流路１５の軸線中心は略同一で、鉛直方向（流路の軸線方向）２７に延在している。
流入部１３の内側端部には、一方側に開いた傾斜面１９をなしている。
【００２３】
流入部１３と排出部１７との間には、流入部１３側から楔板２１、弁体２３および案内板２５が、それぞれ弁箱本体５の軸線方向２５に水平に延在して備えられている。
弁体２３は、略長方形で一方部側が半円形に突出した形状の板部材であり、上部に上摺動面（第一摺動面）２７と下摺動面（第二摺動面）２９とが備えられている。また、弁体２３には、開閉方向２５の中間位置よりも一方側に、上摺動面２７から下摺動面２９へと貫通する弁体流路孔３１が設けられている。
【００２４】
楔板２１は、略長円形をした板部材であり、弁体２３側に上摺動面２７と面接触する楔板摺動面（第三摺動面）３３が設けられている。楔板２１には、流入部１３側における開閉方向２５の略中間位置より他方側に円筒状に突出し、その上端部が他方側に向かい高さが漸減する傾斜支持面３５が設けられている。傾斜支持面３５から楔板摺動面３３に向けて貫通した楔板流路孔３７が設けられている。傾斜支持面３５には、楔板流路孔３７の周囲を囲繞する凹状環溝３９が設けられている。また、楔板２１の一方側端部から楔板流路孔３７の一方側端部までには少なくとも弁体流路孔３１の直径以上の長さで楔板摺動面３３が存在するように構成されている。
【００２５】
案内板２５は、略長方形で一方部側が半円形に突出した形状の板部材であり、弁体２３側に下摺動面２９と面接触する案内板摺動面（第四摺動面）４１が設けられている。
案内板２５には、開閉方向２５の略中間位置より他方側の位置に、鉛直方向２７に貫通した案内板流路孔４３が設けられている。案内板２５の一方側端部から案内板流路孔４３の一方側端部までには少なくとも弁体流路孔３１の直径以上の長さで案内板摺動面４１が存在するように構成されている。また、案内板２５の他方側端部は、弁体流路孔３１が案内板流路孔４３と重なった状態において、案内板２５、弁体２３および楔板２１の一体となった重心位置よりも他方側に位置するように構成されている。
案内板２５の排出部１７側には、案内板流路孔４３の周囲を囲繞する案内板凹状環溝４５が設けられている。
排出部１７の上面には、案内板凹状環溝４５と嵌合するように排出流路１５の周囲を囲繞する突出部４７（図８参照）が設けられている。
【００２６】
次に、図７〜図９により楔板２１と流入部１３と、および案内板と排出部１７とのシール構造について説明する。
楔板２１の凹状環溝３７には、図７に示されるように流入部シールガスケット（第一シール部材）５７が傾斜支持面３５から突出するように設けられている。流入部シールガスケット５７は、３枚のうず巻ガスケット５９と２枚のシール板６１とで構成されている。
案内板２５の案内板凹状環溝４５と排出部１７の突出部４７との間には、図８に示されるように、流入部シールガスケット５９と同構造の排出部シールガスケット６３が設けられている。
うず巻ガスケット５９は、図９に示されるように、フィラー６３の中に、複数の金属製のフープ材６５を間隔を空けて配置されたものである。フープ材６５は、略く字形に湾曲されており、縦方向に弾性変形を許容するように構成されている。
また、シール板６１は金属製で、凹状環溝３７および案内板凹状環溝４５の溝壁に密着して設置され気密を保持する機能を奏するものである。
【００２７】
うず巻ガスケット５９は、フープ材６５を弾性変形域で使用した場合、フープ材６５がバネの様な挙動を示し復元性が確保できるため、うず巻ガスケット５９の１枚当たりの圧縮量をフープ材６５の弾性変形域内となるようにガスケット枚数を決定する。
また、流入部シールガスケット５７および排出部シールガスケット６３の反力は弁体２３と楔板２１及び案内板２５との金属摺動面の接面圧力となるので、熱伸び吸収時に発生するガスケット反力の増加によって金属摺動面の接面圧力が過剰となった場合、焼付き等による金属摺動面の損傷につながる。
このため、うず巻ガスケット５９を複数枚重ね合わせて使用することによって熱伸び吸収時の金属摺動面の接面圧力上昇を低減するものとしている。したがって、うず巻ガスケット５９の枚数は金属摺動面の限界接面圧力も考慮し決定される。
うず巻ガスケット５９の一般的な潰し代は１枚につき１．２ｍｍとされているが、本実施形態では復元性および熱伸びによる流入部シールガスケット５７および排出部シールガスケット６３の反力上昇を考慮して、潰し代は１／４〜１／５（０．２４mm〜０．３ｍｍ）に制限している。
【００２８】
楔板２１の一方側の上面には、突起部４９が設けられている。突起部４９の一方側には、弁箱本体５に螺合した調整ボルト（第一付勢手段）５１が、他方側には、弁箱本体５に螺合したボルト（第二付勢手段）５３が係合可能に設けられている。
また、弁体２３の上摺動面２７および下摺動面２９と、楔板２１の楔板摺動面３３と、案内板２５の案内板摺動面４１には、高温摺動特性に優れ相手材への攻撃性が非常に少ないなどの特徴を有し、粉粒体雰囲気における耐摩耗性及び耐蝕性も兼ね備えたクロムカーバイト（Ｃｒ３Ｃ２）の溶射が施されている。
弁板２３の左右面に沿って弁板２３との間に微小隙間を空けてガイド板６７が、弁箱本体５の内周面にボルト６９によって着脱可能に取付けられている。また、ガイド板６７の開閉方向両端部には、弁箱本体５と嵌合する鍔７１が設けられている。ガイド板６７の摺動面には、機械摺動性および耐磨耗性に優れた材料、例えばコバルト基合金を用いている。
【００２９】
次に、移動手段７３について、説明する。移動手段７３は、弁箱３の他方側に設置されている。操作機７７あるいはハンドルによって回転体に回転駆動力が作用すると回転体に螺合しているねじ棒７９が開閉方向に移動する。ねじ棒７９の一方側端部に取付けられている弁棒７５がねじ棒７９の移動に伴い開閉方向に移動することになる。
弁体２３の他方側端部には、平面視において内側が拡幅された逆Ｔ字形の係合溝５５が設けられている。一方、弁棒７５の一方側端部には、ハンガー部８１が設けられている。ハンガー部８１は横断面が長円形状をしたブロックであり、短軸の長さは係合溝５５の入口部の幅Ｄより小さく、長軸の長さＢは、係合溝５５の入口部の幅Ｄより大きく、かつ係合溝５５の拡幅部の幅Ａより小さく設定されている。これにより、図６に示されるようにハンガー部８１の長軸が係合部５５の拡幅部に係合している場合には、弁板２３は弁棒７５の開閉方向の移動に伴い、開閉方向２５に移動する。一方、図６の状態から弁棒７５を９０°回転させると、ハンガー部８１の短軸が係合位置関係に位置するので、係合溝５５と係合しなくなる。
【００３０】
次に、保持部８３について、図１０も参照して説明する。
保持部８３は、案内板２５の一方側の略端部下方に、左右一対設けられている。保持部８３には、弁箱本体に対して鉛直方向に移動可能に取付けられた保持軸８５が設けられている。保持軸８５の上部は拡径されており、拡径部の下部は、案内板の下部に固定された保持軸取付板８７によって支持されるように構成されている。
保持軸８５の上端と案内板２５との間には、弁箱の熱膨張に見合う隙間αが設けられている。保持軸８５と案内板２５との間には、案内板２５、弁体２３および楔板２１の自重と釣り合うバネ８９が装着されている。
【００３１】
以上、説明した本実施形態にかかる仕切弁１の作用について説明する。
まず、シール接触面圧の調整について説明する。
調整ボルト５１によって突起部４９を開閉方向２５の他方側へ付勢すると、楔板２１が同方向へ付勢される。これにより、楔板２１の傾斜支持面３５が、流入部１３の傾斜面１９に接近するので、シールガスケット５７のうず巻ガスケット５９が圧縮される。うず巻ガスケット５９が圧縮されると、その反力によって楔板２１が弁体２３に押圧される。この押圧力が、弁板２３から案内板２５へ、さらに案内板２５から案内板シールガスケット６３へと伝達されるので、シールガスケット５７と傾斜面１９との間、楔板摺動面３３と上摺動面２７との間、下摺動面２９と案内板摺動面との間、および案内板シールガスケット６３と突出部４７との間の接触圧および接面圧力を増加させることができる。そして、ボルト５３によって突起部４９他方側に付勢することによって、この増加した状態で楔板２１を固定することができる。
【００３２】
反対に、調整ボルト５１を緩め、ボルト５３によって、突起部４９を開閉方向２５の一方側へ付勢すると、楔板２１の傾斜支持面３５が、流入部１３の傾斜面１９から離れるので、シールガスケット５７が伸長される。シールガスケット５７が伸長されると、シールガスケットの反力が弱まり、シールガスケット５７および案内板シールガスケット６３の接触圧ならびに弁体２３と楔板２１および案内板２５との接面圧力を減少させることができる。そして、調整ボルト５１を作動させて突起部４９を一方側に付勢することによって、この減少した状態を固定することができる。
このように、調整ボルト５１とボルト５３とを作動させて楔板２１の開閉方向２５における位置を適宜微小調節することによって、シールガスケット５７および案内板シールガスケット６３の接触圧ならびに弁体２３と楔板２１および案内板２５との接面圧力を調整し、かつその状態を維持させることができる。
【００３３】
次に、仕切弁の開閉動作について、図３〜図５を参照して説明する。
図３には、仕切弁１が全開された状態が、図４には仕切弁１が中間開度にある状態が、図５には、仕切弁１が全閉された状態が示されている。
仕切弁１は、流入流路１１、楔板流路孔３７、案内板流路孔４３および排出流路１５によって流体の流路が形成されている。そして、移動手段７３によって弁体２３が開閉方向２５に摺動され、弁体流路孔３１が楔板２１の楔板流路孔３７および案内板２５の案内板流路孔４３と重なれば鉛直方向に貫通した流路が形成され、すなわち、仕切弁が開かれることになる。
【００３４】
図３には、弁体２３が最も他方側に移動し、弁体流路孔３１が楔板流路孔３７および案内板流路孔４３と略完全に重なった状態、すなわち仕切弁１が全開された状態が示されている。
また、この状態から弁体２３が移動手段７３によって、開閉方向の一方側へ楔板２１の楔板摺動面３３と案内板２５の案内板摺動面４１とに沿って摺動されると、弁体流路孔３１が一方側へ移動し、楔板２１の楔板流路孔３７および案内板２５の案内板流路孔４３との重なりが除々に縮小し（図４参照）、ついには重ならなくなる（図５参照）。すなわち、仕切弁が閉じることになる。
このとき、流入流路１１と楔板２１の楔板流路孔３７とで形成された流路はシールガスケットによってシールされ、また、排出流路１５と案内板２５の案内板流路孔４３とで形成された流路は案内板シールガスケット６３によってシールされている。
【００３５】
そして、楔板２１には楔板流路孔３７の開閉方向の一方側に少なくとも弁体流路孔３１の直径以上の長さで楔板摺動面３３が存在し、かつ案内板２５には案内板流路孔４３の開閉方向の一方側に少なくとも弁体流路孔３１の直径以上の長さで案内板摺動面４１が存在しているので、弁体２１が全開から全閉まで摺動する間、弁体流路孔３１は楔板摺動面３３および案内板摺動面４１によって覆われていることになる。すなわち、弁体流路孔３１の開口面は、仕切弁１の開閉動作のどの時点においても、楔板摺動面３３および案内板摺動面４１によって覆われてシールされていることになる。
一方、弁体流路孔３１は弁体２３における開閉方向の中間位置よりも一方側に設けられているので、弁体流路孔３１の他方側には弁体流路孔３１の直径よりも長い上摺動面２７および下摺動面２９が存在している。このため、弁体２３が、全開状態（図３参照）から一方側に摺動して仕切弁１が閉じる（図５参照）まで楔板流路孔３７は弁体２３の上摺動面２７によって、案内板流路孔４３は弁体２３の下摺動面２９によって覆われてシールされていることになる。
【００３６】
このように、流体の流路と弁箱３内部空間との間は如何なる開度においてもシールされているので、流路を輸送される粉粒体を含む流体が弁箱３内部へ進入、堆積することを防止することができる。
また、可動部分である弁体２３と楔板２１および案内板２５との間は、各摺動面による面接触によってシールされているので、耐久性が高く、かつシール効率を向上させることができる。
上摺動面２７、下摺動面２９、楔板摺動面３３および案内板摺動面４１の表面に、クロムカーバイトの溶射層が設けられているので、高温腐蝕性環境下でかつ粉粒体雰囲気での摺動においてもこれら摺動面のシール性を長期間維持することができる。
【００３７】
楔板２１、弁体２３および案内板２５は、排出部１７と保持部８３とによって支持されている。
楔板２１および案内板２５の重心位置は、一方側に偏っているので、弁体２３の位置にかかわらず楔板２１、弁体２３および案内板２５の重心は、案内板流路孔４３より一方側に位置する。このため、常時案内板２５の一端側端部に下向きのモーメントが作用していることになる。
そして、この下向きのモーメントは、保持軸８５と案内板２５との間に設けられたばね８９によって支持されるので、案内板２５、弁体２３および楔板２１は常時水平を保持される。
また、案内板の他方側端部は、案内板流路孔より他方側に延在して位置しているので、弁体流路孔３１よりも他方側に重心がある弁体２３が他方側に移動しても、弁体２３は案内板２５に案内されることになる。
したがって、弁体２３は案内板２５によって支持され略水平に摺動されるので、安定した作動を行うことができる。
なお、案内板２５の水平度の調整は保持軸８５を上下させて行う。
また、保持軸８５は案内板２５との間に弁箱の熱膨張に見合うすき間αを空けて設けられているので、弁箱３が熱膨張しても保持軸８５が案内板２５に当接して押上げることがない。
【００３８】
弁体２５は、例えば弁棒７５と隙間を設けて連結されているので、作動時に左右に蛇行する可能性がある。また、弁体２３は、摺動面に侵入した微量な粉粒体の存在等の要因でも揺れる可能性がある。
弁体２３が、摺動中に左右に揺れると、ガイド板６７に当接しつつ摺動することになるので、弁箱本体５に当接して不具合を生じることがない。また、ガイド板６７には、機械摺動性に優れた材料を用いているので、接触摺動が発生した場合も焼付き、かじり等が発生しない。そして、弁体２３がガイド板６７に接触して摺動しても、ガイド板６７は鍔７１によって摺動を制限される。
また、ガイド板６７は弁箱本体５に着脱自在に設けられているので、弁体２３が接触して摺動することによって磨耗が生じた場合、ガイド板６７のみを交換することで対応でき、メンテナンスを容易に行うことができる。
鍔を設けることによりストローク方向の荷重によるガイドの緩みを防止できる。
【００３９】
次に、仕切弁１の分解点検について説明する。
内部を点検する場合、まず一方側ふた７を取り外す。これにより、一方側端が大きく開放されることになる。この開放部から、楔板２１と案内板２５の摺動痕跡を観察点検し、弁体２３を含めた摺動面又はその他の部品に対しても摩耗損傷の程度を判断し、点検の要否を事前に判断することができる。
また、弁箱３内部に滞留した粉粒体の状態を確認し、シールガスケット５７および案内板シールガスケット６３の接触圧ならびに上摺動面２７と楔板摺動面３３との間および案内板摺動面４１と下摺動面２９との間の接面圧力の調整及び点検の要否を判定することができる。
また、弁棒７５を９０°回転させることにより、弁棒７５と弁体２３との係合を解き、弁体２３を開放部から取り出すこの状態で空間ができるので、楔板２１および案内板２５を取り出すことができる。このため、弁箱を配管から取外すことなく、弁箱内の点検又は内部部品の交換組立等のメンテナンスを行うことができる。
そして、新規部品の組み入れもこの逆手順により簡単に実施することが出来る。弁棒７５には弁棒回り止め９１がテーパーピン９３で固定され、運転中に弁体２３との結合が外れない構造となされている。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態にかかる仕切弁の正面を示す断面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる仕切弁の全開状態を示し、（ａ）は正面を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図、（ｃ）は（ａ）のＹ−Ｙ断面図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる仕切弁の中間開度状態を示し、（ａ）は正面を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＺ−Ｚ断面図、（ｃ）は（ａ）のＵ−Ｕ断面図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる仕切弁の全閉状態を示し、（ａ）は正面を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＶ−Ｖ断面図、（ｃ）は（ａ）のＷ−Ｗ断面図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかる弁体の他方側端部を示す平面図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかるシールガスケットを示す部分断面図である。
【図８】本発明の一実施形態にかかる案内板シールガスケットを示す部分断面図である。
【図９】本発明の一実施形態にかかるうず巻ガスケットを示す断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態にかかる保持部を一部を破断して示す正面図である。
【図１１】従来の仕切弁を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  仕切弁
３  弁箱
７  一方側ふた
１９  傾斜面
２１  楔板
２３  弁体
２５  案内板
２７  上摺動面
２９  下摺動面
３１  弁体流路孔
３３  楔板摺動面
３５  傾斜支持面
３７  楔板流路孔
３９  凹状環溝
４１  案内板摺動面
４３  案内板流路孔
５１  調整ボルト
５３  ボルト
５７  シールガスケット
５９  うず巻ガスケット
６１  シール板
６３  案内板シールガスケット
６７  ガイド板
７３  移動手段
８３  保持部
８９  ばね
【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】
2006342859.tif 000009
【図８】
2006342859.tif 000010
【図９】
2006342859.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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