(57)【要約】【課題】強酸性液体や強塩基性液体の移送経路に好適に使用可能であって、気温低下時期における液体の漏洩が発生せず、耐久性にも優れた流量調整バルブを提供する。【解決手段】流量調整バルブ１０は、弁箱５４内に設けられた弁座５３に接触・離隔して流路Ｒを開閉可能な弁体５２ｖと、弁体５２ｖを弁座５３に接触・離隔させることにより開閉操作を行うステム５２と、弁箱５４の上方に設けられた開口部５４ａを閉止するとともにステム５２を回動可能に保持する貫通孔５５ａを有する蓋５５と、を備えている。ステム５２と貫通孔５５ａとの間にスタフィンボックス５６が設けられ、スタフィンボックス５６内にグランドパッキン２０が装入されている。グランドパッキン２０は、ＰＴＦＥを含むペーストを塗布したＰＴＦＥストランドの格子編み構造のパッキンと、ＰＴＦＥ製のスペーサと、を積層状に装入することによって形成されている。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
弁箱内の流路を開閉可能な弁体と、前記弁体の開閉操作を行うステムと、前記弁箱に設けられた開口部を閉止するとともに前記ステムを回動可能に保持する貫通孔を有する蓋と、を備えた流量調整バルブにおいて、
前記ステムと前記貫通孔との間に設けられたスタフィンボックス内に、フッ素樹脂を含むペーストを塗布したパッキンを積層状に装入した流量調整バルブ。
【請求項２】
弁箱内の流路を開閉可能な弁体と、前記弁体の開閉操作を行うステムと、前記弁箱に設けられた開口部を閉止するとともに前記ステムを回動可能に保持する貫通孔を有する蓋と、を備えた流量調整バルブにおいて、
前記ステムと前記貫通孔との間に設けられたスタフィンボックス内に、フッ素樹脂製のストランドの格子編み構造を有するパッキンを積層状に装入した流量調整バルブ。
【請求項３】
弁箱内の流路を開閉可能な弁体と、前記弁体の開閉操作を行うステムと、前記弁箱に設けられた開口部を閉止するとともに前記ステムを回動可能に保持する貫通孔を有する蓋と、を備えた流量調整バルブにおいて、
前記ステムと前記貫通孔との間に設けられたスタフィンボックス内に、複数のパッキンを積層状に装入し、
前記スタフィンボックスの底部と前記パッキンとの間及び前記パッキン同士が隣り合う部分の少なくとも１か所にフッ素樹脂製のスペーサを介在させた流量調整バルブ。
【請求項４】
弁箱内の流路を開閉可能な弁体と、前記弁体の開閉操作を行うステムと、前記弁箱に設けられた開口部を閉止するとともに前記ステムを回動可能に保持する貫通孔を有する蓋と、を備えた流量調整バルブにおいて、
前記ステムと前記貫通孔との間に設けられたスタフィンボックス内に、フッ素樹脂製のストランドの格子編み構造を有し、且つフッ素樹脂を含むペーストを塗布したパッキンを積層状に装入し、
前記スタフィンボックスの底部と前記パッキンとの間と、前記パッキン同士が隣り合う部分の少なくとも１か所と、にフッ素樹脂製のスペーサを介在させた流量調整バルブ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、酸性液体、塩基性液体、その他の様々な流体の移送経路の途中に配置して使用される流量調整バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
硝酸の製造工場などにおいては、従来、例えば、図３に示すような流量調整バルブ５０が使用されている。流量調整バルブ５０は硝酸の移送経路の途中に配置されており、ハンドル車５１を正転・逆転させると、ステム５２の下端部の弁体５２ｖが昇降して弁座５３との隙間Ｇ１が変化し、弁箱５４内の流路Ｒを流動する硝酸の流量を増減させることができる。
【０００３】
一般に、流量調整バルブ５０の弁箱５４内の流路Ｒを流動する硝酸には大気圧以上の流体圧力（例えば、０．５ＭＰａ程度）が加わっているので、弁箱５４内の硝酸がステム５２と蓋５５との隙間Ｇ２を通って外部へ漏洩するのを防止するため、蓋５５の上面寄りの部分には、ステム５２を包囲するように円筒状に拡径したスタフィンボックス５６が形成され、スタフィンボックス５６内にグランドパッキン５７が封入されている。
【０００４】
また、グランドパッキン５７の上面側のステム５２には円管状のパッキン押え５８が装着され、パッキン押え５８の上方には、パッキン押え５８の上面に当接するパッキン押圧部材５９が設けられている。パッキン押圧部材５９には、パッキン押圧部材５９を蓋５５に向かって押圧するためのボルト６０が貫装され、パッキン押圧部材５９の上面から突出するボルト６０の先端側にそれぞれナット６１が螺着されている。
【０００５】
図３に示す流量調整バルブ５０においては、図４に示すように、スタフィンボックス５６のグランドパッキン５７は、スタフィンボックス５６の底部５６ｂに接触した状態で配置された円板状のスペーサ５７ｓと、スペーサ５７ｓ上に積層状に配置された複数のパッキン５７ｐとによって構成されている。
【０００６】
ナット６１を締め付けると、パッキン押圧部材５９が蓋５５に接近し、パッキン押え５８を介してスタフィンボックス５６内のグランドパッキン５７が圧縮され、複数のパッキン５７ｐがそれぞれスタフィンボックス５６の半径方向に拡がるように変形するので、これによってステム５２とスタフィンボックス５６との間が密封状態に保持される。
【０００７】
一方、本考案と関連する従来技術として、例えば、特許文献１に記載されたシール装置がある。このシール装置においては、構造の異なる膨張黒鉛製の複数種類のパッキンリングがスタフィンボックス内に積層状に装入されており、グランド押えによってこれらのパッキンリングを圧縮して半径方向に歪ませることによってステムとスタフィンボックスとの間が密封状態に保持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平７−２１７７４５号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００９】
図３に示す流量調整バルブ５０においては、図４に示すスタフィンボックス５６のグランドパッキン５７を構成する複数のパッキン５７ｐは、フッ素樹脂であるＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂製のストランドを八編みして形成されたものであるが、ＰＴＦＥ樹脂は、低温（２３℃以下）になると、他の合成樹脂より収縮し易いという性質がある。このため、冬季になって気温が下がると、グランドパッキン５７が収縮して密封機能が低下し、流量調整バルブ５０内を流動する硝酸がパッキン押え５８近傍の部品同士の隙間から漏洩することがある。
【００１０】
なお、前記「八編み」とは、パッキンの横断面が角形をなすように編まれる「角編み」の一種であり、８本のストランドを編んだものである。また、前記「ストランド」とは、繊維から作った糸を縒り合わせた束のことをいう。
【００１１】
気温が下がると、具体的には、図４に示すように、複数のパッキン５７ｐが収縮し、グランドパッキン５７とスタフィンボックス５６の内周面５６ｃとの境界部分に隙間が生じ、硝酸は矢線Ａで示す経路を通過し、スタフィンボックス５６の開口部５６ａとパッキン押え５８との隙間から漏洩することがある（背洩れ）。
【００１２】
同様に、複数のパッキン５７ｐにヘタリが生じたり、摩耗したりすると、グランドパッキン５７とステム５２の外周面５２ａとの境界部分に隙間が生じ、硝酸は矢線Ｂで示す経路を通過し、ステム５２の外周面５２ａとパッキン押え５８の開口部５８ａとの隙間から漏洩することがある（接面洩れ）。
【００１３】
また、パッキン５７ｐを構成するＰＴＦＥは低密度で柔軟であり、ヘタリ易いので、経年劣化により密封性が低下して硝酸の浸透を阻止できなくなり、硝酸は矢線Ｃで示す経路を通過し、スタフィンボックス５６の開口部５６ａとパッキン押え５８の外周面５８ｂとの隙間から漏洩することがある（浸透洩れ）。
【００１４】
前述したような、冬季の気温低下に起因する硝酸の漏洩を予防するため、秋季を迎える段階で、図３に示す流量調整バルブ５０のボルト６０に螺着されたナット６１を増し締めする作業が行われているが、冬季になると硝酸の漏洩が発生しているのが実状である。また、大規模な硝酸製造工場などにおいては、１０００台以上の流量調整バルブ５０が配置されていることが多いので、増し締め作業自体に膨大な手間と時間が費やされている。
【００１５】
一方、特許文献１に記載されたシール装置においては、密封性を高めるため、構造の異なる膨張黒鉛製の複数種類のパッキンリングがスタフィンボックス内に積層状に装入されているが、膨張黒鉛製のパッキンリングは耐酸性に劣っているため、高濃度の硝酸の移送経路の流量調整バルブへの使用は不可能である。
【００１６】
そこで、本考案が解決しようとする課題は、強酸性液体や強塩基性液体の移送経路に好適に使用可能であって、気温低下時期における液体の漏洩が発生せず、耐久性にも優れた流量調整バルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本考案に係る第１の流量調整バルブは、弁箱内の流路を開閉可能な弁体と、前記弁体の開閉操作を行うステムと、前記弁箱に設けられた開口部を閉止するとともに前記ステムを回動可能に保持する貫通孔を有する蓋と、を備えた流量調整バルブにおいて、
前記ステムと前記貫通孔との間に設けられたスタフィンボックス内に、フッ素樹脂を含むペーストを塗布したパッキンを積層状に装入したことを特徴とする。
【００１８】
このような構成とすれば、温度低下に伴うパッキンの収縮に起因する隙間の発生を抑制することができるので、前述した図４中において矢線Ａで示す経路を通過する強酸性液体や強塩基性液体の漏洩「背洩れ」を有効に防止することができ、耐久性も向上する。
【００１９】
次に、本考案に係る第２の流量調整バルブは、弁箱内の流路を開閉可能な弁体と、前記弁体の開閉操作を行うステムと、前記弁箱に設けられた開口部を閉止するとともに前記ステムを回動可能に保持する貫通孔を有する蓋と、を備えた流量調整バルブにおいて、
前記ステムと前記貫通孔との間に設けられたスタフィンボックス内に、フッ素樹脂製のストランドの格子編み構造を有するパッキンを積層状に装入したことを特徴とする。
【００２０】
ここで、前記「格子編み」とは、パッキンの横断面が角形をなすように編まれた「角編み」の一種であり、横断面における糸（ストランド）の方向が対角線に平行になるように格子状に編んだものをいう。格子編み構造を有するパッキンは高密度であり、ヘタリ難いという特徴がある。
【００２１】
このような構成とすれば、パッキンのヘタリや摩耗を抑制することができるので、前述した図４中において矢線Ｂで示す経路を通過する強酸性液体や強塩基性液体の漏洩「接面洩れ」を有効に防止することができ、耐久性も向上する。
【００２２】
次に、本考案に係る第３の流量調整バルブは、弁箱内の流路を開閉可能な弁体と、前記弁体の開閉操作を行うステムと、前記弁箱に設けられた開口部を閉止するとともに前記ステムを回動可能に保持する貫通孔を有する蓋と、を備えた流量調整バルブにおいて、
前記ステムと前記貫通孔との間に設けられたスタフィンボックス内に、複数のパッキンを積層状に装入し、
前記スタフィンボックスの底部と前記パッキンとの間及び前記パッキン同士が隣り合う部分の少なくとも１か所にフッ素樹脂製のスペーサを介在させたことを特徴とする。
【００２３】
ここで、フッ素樹脂製の前記スペーサは、前記パッキンより硬質で変形し難く、無孔構造で液密性を有する部材であり、隣り合う他の部材の間に介在して両者間の隙間を一定状態に保持する機能を有する。
【００２４】
このような構成とすれば、前記スペーサにより、前記パッキンのはみ出しや前記パッキンに浸透した硝酸の漏洩を防止することができ、前述した図４中において矢線Ｃで示す経路を通過する強酸性液体や強塩基性液体の漏洩「浸透洩れ」を有効に防止することができ、耐久性も向上する。
【００２５】
次に、本考案に係る第４の流量調整バルブは、弁箱内の流路を開閉可能な弁体と、前記弁体の開閉操作を行うステムと、前記弁箱に設けられた開口部を閉止するとともに前記ステムを回動可能に保持する貫通孔を有する蓋と、を備えた流量調整バルブにおいて、
前記ステムと前記貫通孔との間に設けられたスタフィンボックス内に、フッ素樹脂製のストランドの格子編み構造を有し、且つフッ素樹脂を含むペーストを塗布したパッキンを積層状に装入し、
前記スタフィンボックスの底部と前記パッキンとの間と、前記パッキン同士が隣り合う部分の少なくとも１か所と、にフッ素樹脂製のスペーサを介在させたことを特徴とする。
【００２６】
このような構成とすれば、前述した図４中において、それぞれ矢線Ａ，Ｂ，Ｃで示すような、強酸性液体や強塩基性液体の「背洩れ」、「接面洩れ」、「浸透洩れ」を有効に防止することができ、耐久性も向上する。
【考案の効果】
【００２７】
本考案により、強酸性液体や強塩基性液体の移送経路に好適に使用可能であって、気温低下時期における液体の漏洩が発生せず、耐久性にも優れた流量調整バルブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本考案の実施形態である流量調整バルブを示す一部省略縦断面図である。
【図２】図１中の矢線Ｘで示す領域の一部省略拡大図である。
【図３】従来の流量調整バルブを示す一部省略縦断面図である。
【図４】図３中の矢線Ｙで示す領域の一部省略拡大図である。
【考案を実施するための形態】
【００２９】
以下、図１，図２に基づいて、本考案の実施形態である流量調整バルブ１０について説明する。なお、図１，図２に示す流量調整バルブ１０の構成部分において、図３に示す従来の流量調整バルブ５０の構成部分と共通する部分については、図３中の符号と同符号を付して説明を省略する。
【００３０】
図１に示すように、本実施形態の流量調整バルブ１０は、弁箱５４内の流路Ｒに設けられた弁座５３に接触・離隔して流路Ｒを開閉可能な弁体５２ｖと、弁体５２ｖを弁座５３に接触・離隔させることにより弁体５２ｖの開閉操作を行うステム５２と、弁箱５４の上方に設けられた開口部５４ａを閉止するとともにステム５２を回動可能に保持する貫通孔５５ａを有する蓋５５と、を備えている。ステム５２の外周面５２ａと貫通孔５５ａの内周面との間にスタフィンボックス５６が設けられ、スタフィンボックス５６内にグランドパッキン２０が装入されている。
【００３１】
図２に示すように、スタフィンボックス５６内のグランドパッキン２０は、フッ素樹脂であるＰＴＦＥを含むペースト２２を塗布した複数のパッキン２１と、フッ素樹脂であるＰＴＦＥ製の複数のスペーサ２３ａ，２３ｂと、を積層状に装入することによって形成されている。スペーサ２３ｂは、その下面部分をスタフィンボックス５６の底部５６ｂに当接した状態で配置され、スペーサ２３ｂの上に、ＰＴＦＥを含むペースト２２を塗布した複数のパッキン２１が積層状に配置され、その上にスペーサ２３ａが配置されている。また、スペーサ２３ａの上に、ＰＴＦＥを含むペースト２２を塗布した複数のパッキン２１が積層状に配置され、最上部に位置するパッキン２１の上にパッキン押え５８が配置されている。
【００３２】
ナット６１を締め付けると、パッキン押圧部材５９が蓋５５に接近するので、パッキン押え５８を介してスタフィンボックス５６内のグランドパッキン２０が圧縮され、複数のパッキン２１がそれぞれスタフィンボックス５６の半径方向に拡がるように変形し、これによってステム５２とスタフィンボックス５６との間が密封状態に保持される。
【００３３】
ＰＴＦＥを含むペースト２２を塗布したパッキン２１をスタフィンボックス５６内に積層状に装入したことにより、温度低下に伴うパッキン２１の収縮に起因する隙間の発生を抑制することができるので、図４中の矢線Ａで示す経路を通過する強酸性液体や強塩基性液体の漏洩「背洩れ」を有効に防止することができ、耐久性も向上する。
【００３４】
図２に示すように、スタフィンボックス５６内に装入された複数のパッキン２１は、ＰＴＦＥ製のストランドの格子編み構造を有するので、パッキン２１のヘタリや摩耗が抑制され、図４中の矢線Ｂで示す経路を通過する強酸性液体や強塩基性液体の漏洩「接面洩れ」を有効に防止することができ、耐久性も向上する。
【００３５】
また、図２に示すように、スタフィンボックス５６内に積層状に装入された複数のパッキン２１において、スタフィンボックス５６の底部５６ｂと、最下部に位置するパッキン２１との間にスペーサ２３ｂを介在させ、パッキン２１，２１同士が上下方向（ステム５２の軸方向）に隣り合う部分にスペーサ２３ａを介在させている。
【００３６】
ＰＴＦＥ製のスペーサ２３ａ，２３ｂはパッキン２１より硬質で変形し難いので、パッキン押え５８を介してスタフィンボックス５６内のグランドパッキン２０が圧縮されたとき、スペーサ２３ａは上下方向に隣り合うパッキン２１，２１の隙間を一定状態に保持し、スペーサ２３ｂはスタフィンボックス５６の底部５６ｂとパッキン２１との隙間を一定状態に保持している。
【００３７】
また、ＰＴＦＥ製のスペーサ２３ａ，２３ｂは、パッキン２１より変形し難く、無孔構造で液密性を有しているため、スペーサ２３ｂが存在することにより、パッキン２１やペースト２２のはみ出しを防止するとともに、強酸性液体が隙間Ｇ２を経由してパッキン２１の積層部分に浸入することを防止することができ、スペーサ２３ａが存在することにより、スペーサ２３ａを挟んで上下方向に隣り合うパッキン２１，２１間における強酸性液体の浸透移動を防止することができる。従って、図４中の矢線Ｃで示す経路を通過する強酸性液体などの漏洩「浸透洩れ」を有効に防止することができる。
【００３８】
本実施形態では、フッ素樹脂としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を用いているが、本考案においてフッ素樹脂はフッ素を含むオレフィンを重合して得られる合成樹脂であり、ＰＴＦＥに限定するものではなく、本考案の目的を達成することができる範囲で他のフッ素樹脂を用いてもよい。
【００３９】
本実施形態の流量調整バルブ１０においては、スタフィンボックス５６内に、ＰＴＦＥを含むペースト２２を塗布した６つのパッキン２１と、ＰＴＦＥ製の２つのスペーサ２３ａ，２３ｂと、を積層状に装入しているが、パッキン２１やスペーサ２３の個数を限定するものではないので、使用条件（例えば、スタフィンボックス５６のサイズなど）に応じて適切な個数とすることができる。
【００４０】
本実施形態の流量調整バルブ１０においては、スタフィンボックス５６内に、ＰＴＦＥを含むペースト２２を塗布した複数のパッキン２１と、ＰＴＦＥ製の複数のスペーサ２３ａ，２３ｂと、を積層状に装入しているが、これに限定しないので、「ＰＴＦＥストランドの格子編み構造を有するパッキン２１」、「ＰＴＦＥを含むペースト２２を塗布したパッキン２１」、「ＰＴＦＥ製のスペーサ２３ａ，２３ｂ」のうちの少なくとも１種類をスタフィンボックス５６内に配置することもできる。
【００４１】
本実施形態の流量調整バルブ１０は、いわゆる「グローブ弁（玉形弁）」と呼ばれるものであるが、本考案はバルブ自体の形式、構造などを限定するものではないので、「ゲート弁（仕切弁）」あるいはその他のバルブなどにおいても広く実施することができる。
【００４２】
また、図１，図２に基づいて説明した流量調整バルブ１０は本考案に係る流量調整バルブの一例を示すものであり、本考案に係る流量調整バルブ１０は前述した流量調整バルブ１０に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本考案に係る流量調整バルブは、酸性液体、塩基性液体、その他の様々な流体を製造する産業分野において広く利用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０，５０  流量調整バルブ
２０，５７  グランドパッキン
２１  パッキン
２２  ペースト
２３ａ，２３ｂ  スペーサ
５１  ハンドル車
５２  ステム
５２ａ，５８ｂ  外周面
５２ｖ  弁体
５３  弁座
５４  弁箱
５５  蓋
５５ａ  貫通孔
５６  スタフィンボックス
５６ａ，５８ａ  開口部
５６ｂ  底部
５６ｃ  内周面
５８  パッキン押え
５９  パッキン押圧部材
６０  ボルト
６１  ナット
Ｒ  流路
【図１】
0003213666.tif 000003
【図２】
0003213666.tif 000004
【図３】
0003213666.tif 000005
【図４】
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