(57)【要約】      （修正有）【課題】液体を流通させる流路において、配管の損傷による予期しない操業停止を防止するための弁装置を提供する。【解決手段】弁装置は、流路に配される弁体収容部１２０と、流路として機能する空隙を備え弁体収容部１２０内で回転して弁開度を変化させる弁体１１０ａと、を備える。弁体収容部１２０は、狭小流路部分Ｃｍｉｎを通過した流体の流れを受ける位置に、弁体収容部１２０の内壁の一部を構成し交換可能に構成される交換内壁部１２６４を備える。【選択図】図１８
2015218743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路の途中に配される弁体収容部と、流路として機能することができる空隙を内部に備え前記弁体収容部内で回転することによって弁開度を変化させる弁体と、を備える弁装置であって、
前記弁体収容部は、最大値よりも小さい前記弁開度に対応する角度位置に前記弁体があるときに、前記弁体収容部内において最小断面積を有する流路部分である狭小流路部分を通過した流体の流れを受ける位置に、前記弁体収容部の内壁の一部を構成し交換可能に構成される交換内壁部を備える、弁装置。
【請求項２】
請求項１記載の弁装置であって、
閉弁状態から開弁状態に向かう向きに前記弁体が回転される際に、最初に形成される上流側と下流側とを接続する開口が、前記弁体収容部内における前記弁体よりも下流側の流路の中心軸に対して位置する側に、前記交換内壁部が形成されている、弁装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の弁装置であって、
前記弁体収容部は、
前記弁体の上流側に位置し、断面積が略一定の流路を備える上流側部分と、
前記弁体の下流側に位置し、断面積が略一定の流路を備える下流側部分と、を備え、
前記上流側部分から前記下流側部分に向かう向きに投影したときに、前記狭小流路部分から前記下流側部分の内壁の最も近い部分までの距離が、前記狭小流路部分から前記上流側部分の内壁の最も近い部分までの距離よりも大きい、弁装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の弁装置であって、
前記交換内壁部は、前記弁体収容部の内壁から前記弁体収容部の外壁に至る構成を備え、前記弁体収容部の外壁側から交換可能に構成される、弁装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の弁装置であって、
前記交換内壁部のうち前記弁体収容部の内壁を構成する部分は、前記弁体収容部の内壁のうち前記交換内壁部以外の他の一部よりも硬度が高い素材で構成される、弁装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の弁装置であって、
前記弁体は、全閉状態から全開状態に向かうように回転される際の各回転位置において、前記狭小流路部分を、前記弁体を挟んで上流側から下流側に向かう向きに投影したときに、前記狭小流路部分が占める部分に、構成を備えず、前記狭小流路部分が占める部分以外の部分に、構成を備える、弁装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の弁装置であって、
前記弁体は、
前記弁体が所定の回転位置にあるときに、前記弁体収容部内の流路を塞ぐ第１の部分と、
前記第１の部分に対して前記回転の方向に並ぶ位置に配され、前記弁装置が最大値よりも小さい弁開度で開弁しているときに、前記狭小流路部分の少なくとも一部を構成する開口部を備える第２の部分と、
前記開口部に対して前記回転の軸の方向について外側に配され、前記弁体を回転させる軸部材と前記弁体とを接続する第３の部分と、を備え、
前記第１から第３の部分は、前記開口部から前記弁体の前記回転の軸を通って逆の側に至る前記空隙を囲むように配される、弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管に接続されて流路を開閉する弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ボイラ用の給水弁においては、１次側の水温が高い状態で使用される場合に、弁における減圧によって水の一部が蒸発するフラッシングが生じることがある。フラッシングが生じると、弁の内壁や弁の下流の配管の内壁に、蒸気とともに水滴が高速で衝突し、それらの内壁表面を削る、いわゆるエロージョンを起こす。その結果、短期間で弁箱や配管に穴が空いてしまう。
【０００３】
そのような事態を防止するため、流路の長さ方向に沿って流路の断面積を繰り返し縮小および拡大して、液体の圧力を段階的に下げる技術がある（非特許文献１）。また、複数の噴射口から一点に向けて噴流を射出し、複数の噴流を互いにぶつけることにより、フラッシングの発生を防止する技術も存在する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】新版バルブ便覧  第９５ページ、（ｇ）、（１）、社団法人日本バルブ工業界著  日本工業出版株式会社発行
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記各構造は、細い流路やノズルを含む。このため、固形物を含む液体を流通させる流路において上記の構造を適用すると、固形物によって流路が詰まってしまう。すなわち、上記の各技術は、固形物を含む液体を流通させる流路に適用することはできない。
【０００６】
一方、弁の内部の構造に表面処理を行って、弁の内部の構造が損傷を受けにくくする技術も存在する。しかし、弁の内部は、流路を構成する筒状や凹状の形状を有し、かつ複雑な形状を有する。このため、物体の外面に表面処理を行う場合とは異なり、弁の内部において、必要な部位に均一に表面処理を行うことは、難しい。また、そのような表面処理を一定以上の品質で行おうとすれば、弁の製造コストが増大する。さらに、構造の損傷に伴い、または予防的に、弁本体を交換することは、メンテナンス作業の増大、ならびに部品コストおよび作業コストの増大をもたらす。
【０００７】
よって、固形物を含む液体を流通させる流路において、フラッシングによる配管の損傷による予期しない操業停止を防止し、またはその可能性を低減するための技術が求められていた。そのほか、従来の弁装置においては、その小型化や、製造費用および維持費用の低コスト化、省資源化、製造およびメンテナンスの容易化、使い勝手の向上等が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００９】
（１）本発明の一形態によれば、弁装置が提供される。この弁装置は、流路の途中に配される弁体収容部と、流路として機能することができる空隙を内部に備え前記弁体収容部内で回転することによって弁開度を変化させる弁体と、を備える。前記弁体収容部は、最大値よりも小さい前記弁開度に対応する角度位置に前記弁体があるときに、前記弁体収容部内において最小断面積を有する流路部分である狭小流路部分を通過した流体の流れを受ける位置に、前記弁体収容部の内壁の一部を構成し交換可能に構成される交換内壁部を備える。このような構成とすることにより、狭小流路部分を通過した流体がフラッシュ蒸気を生じさせる環境で弁装置が使用される場合においても、弁本体を全て交換することなく交換内壁部を所定の時間間隔で交換することによって、フラッシングに起因する配管の損傷による予期しない操業停止を防止し、またはその可能性を低減することができる。
【００１０】
弁装置は、弁体収容部内の流路の最小断面積が、前記弁体の前記回転の角度位置に応じて変化する弁装置とすることができる。「弁体収容部内の流路の最小断面積が、前記弁体の前記回転の角度位置に応じて変化する」とは、弁体の異なる複数の回転位置において、弁体収容部内の流路の最小断面積が同じであることを妨げない。すなわち、「弁体収容部内の流路の最小断面積が、前記弁体の前記回転の角度位置に応じて変化する」とは、「弁体収容部内の流路の最小断面積が、前記弁体の前記回転の角度位置によらず一定」ではないことを意味する。
【００１１】
（２）上記形態の弁装置において、閉弁状態から開弁状態に向かう向きに前記弁体が回転される際に、最初に形成される上流側と下流側とを接続する開口が、前記弁体収容部内における前記弁体よりも下流側の流路の中心軸に対して位置する側に、前記交換内壁部が形成されている態様とすることができる。このような態様とすれば、閉弁状態から開弁状態に移行する際に最初に形成される微小な開口を通過した結果として形成される強い流れを受ける位置に、交換内壁部を配することができる。すなわち、損傷を受ける可能性が高い部位に、交換内壁部を配することができる。このため、交換内壁部以外の構成が流体による損傷をうける可能性を低減でき、交換内壁部を交換することにより、容易に弁装置の機能を回復させることができる。なお、「弁体収容部内における弁体よりも下流側の流路の中心軸」は、弁体収容部内において弁体よりも下流側の流路であって、断面積が略一定の流路を構成する流路部分の中心軸である。
【００１２】
（３）上記形態の弁装置において、前記弁体収容部が：前記弁体の上流側に位置し、断面積が略一定の流路を備える上流側部分と；前記弁体の下流側に位置し、断面積が略一定の流路を備える下流側部分と、を備える態様とすることができる。そして、前記上流側部分から前記下流側部分に向かう向きに投影したときに、前記狭小流路部分から前記下流側部分の内壁の最も近い部分までの距離が、前記狭小流路部分から前記上流側部分の内壁の最も近い部分までの距離よりも大きい、態様とすることができる。弁体収容部内において最小断面積を有する流路部分を通過した高速の流体は、弁体収容部の下流側部分の内壁に至るまでに、周囲の速度の遅い流体と混合される。上記のような構成においては、狭小流路部分から下流側部分の内壁までの距離が、狭小流路部分から上流側部分の内壁までの距離と等しい態様に比べて、狭小流路部分から下流側部分の最も近い内壁までの距離を、大きくすることができる。このため、下流側部分の内壁に至ったときには、流体の速さは、内壁に到達したときに、より低減されている。よって、上記態様によれば、下流側部分の内壁に高速に流体が衝突して、弁体収容部の内壁を損傷させる可能性または程度を低減することができる。「断面積が略一定の流路」とは、流路の断面積の大きさが流れの方向に沿って、１０％以上変化しない流路を意味する。
【００１３】
（４）上記形態の弁装置において、前記交換内壁部が、前記弁体収容部の内壁から前記弁体収容部の外壁に至る構成を備え、前記弁体収容部の外壁側から交換可能に構成される態様とすることができる。このような構成とすることにより、交換内壁部を容易に交換することができる。
【００１４】
（５）上記形態の弁装置において、前記交換内壁部のうち前記弁体収容部の内壁を構成する部分が、前記弁体収容部の内壁のうち前記交換内壁部以外の他の一部よりも硬度が高い素材で構成される態様とすることができる。このような構成とすることにより、交換内壁部のうち弁体収容部の内壁を構成する部分が、内壁を構成する他の部分と同じ硬度の素材で構成される態様に比べて、交換内壁部の損耗の速さを低減することができる。その結果、交換内壁部を交換する時間間隔を長くすることができる。
【００１５】
（６）上記形態の弁装置において、前記弁体が、全閉状態から全開状態に向かうように回転される際の各回転位置において、前記狭小流路部分を、前記弁体を挟んで上流側から下流側に向かう向きに投影したときに、前記狭小流路部分が占める部分に、構成を備えず、前記狭小流路部分が占める部分以外の部分に、構成を備える態様とすることができる。このような態様とすれば、狭小流路部分を通過した高速の流体が流れる位置に構成を備えない弁体を構成することができる。このため、運用時に、流体によって削られた弁体の微小部分が流路内に混入しにくい弁を構成することができる。なお、前記弁体は、全閉状態から全開状態に向かうように回転されたときに、前記弁体収容部内の流路の最小断面積が増大するように構成される。
【００１６】
（７）上記形態の弁装置において、前記弁体が：前記弁体が所定の回転位置にあるときに、前記弁体収容部内の流路を塞ぐ第１の部分と；前記第１の部分に対して前記回転の方向に並ぶ位置に配され、前記弁装置が最大値よりも小さい弁開度で開弁しているときに、前記狭小流路部分の少なくとも一部を構成する開口部を備える第２の部分と；前記開口部に対して前記回転の軸の方向について外側に配され、前記弁体を回転させる軸部材と前記弁体とを接続する第３の部分と、を備える態様とすることができる。そして、前記第１から第３の部分は、前記開口部から前記弁体の前記回転の軸を通って逆の側に至る前記空隙を囲むように配される態様とすることができる。このような態様とすれば、第１の部分によって、閉弁状態を実現することができる。また、第２の部分によって、開弁状態を実現することができる。そして、第３の部分を介して弁体が回転されることで、開弁状態と閉弁状態の切り替えを実現することができる。さらに、開弁状態において、第２の部分の開口を通った流体を、第１から第３の部分に囲まれる空隙を通して支障なく下流に送ることができる。なお、開口部は、弁装置が最大の弁開度で開弁しているときにも、狭小流路部分の少なくとも一部を構成する態様とすることができる。
【００１７】
（８）上述した本発明の各形態の有する複数の構成要素はすべてが必須のものではなく、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、適宜、前記複数の構成要素の一部の構成要素について、その変更、削除、新たな他の構成要素との差し替え、限定内容の一部削除を行うことが可能である。また、上述の課題の一部又は全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部又は全部を達成するために、上述した本発明の一形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部を上述した本発明の他の形態に含まれる技術的特徴の一部又は全部と組み合わせて、本発明の独立した一形態とすることも可能である。
【００１８】
本発明は、装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、弁装置の製造方法や弁装置の維持方法等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本願の実施形態である排出弁装置６０を備えた汚水処理システムを示すブロック図。
【図２】本発明の実施例である排出弁装置６０の構成を示す説明図。
【図３】排出弁装置６０の構成を示す説明図。
【図４】排出弁装置６０の構成を示す説明図。
【図５】弁体１１０を示す斜視図。
【図６】弁体１１０を示す斜視図。
【図７】弁体１１０を示す斜視図。
【図８】弁体１１０の回転軸ＲＣの方向（ｚ軸方向）に垂直な面に沿って弁体１１０を切断した状態を示す断面図。
【図９】弁体１１０の回転軸ＲＣを含む面に沿って弁体１１０を切断した状態を示す断面図。
【図１０】弁体１１０の回転軸ＲＣを含む面に沿って弁体１１０を切断した状態を示す断面図。
【図１１】排出弁装置６０が閉弁しているときのシート１３０と弁体１１０の関係を示す断面図。
【図１２】全閉状態から全開状態に向かうように弁体１１０の回転を開始し、上流側流路Ｐｕと下流側流路Ｐｄが接続された直後の状態にあるときのシート１３０と弁体１１０の関係を示す断面図。
【図１３】開弁動作を行っている途中の状態にあるときのシート１３０と弁体１１０の関係を示す断面図。
【図１４】全開状態にあるときのシート１３０と弁体１１０の関係を示す断面図。
【図１５】交換内壁部１２６の平面図および側面図を示す図。
【図１６】交換内壁部１２６ａを備える排出弁装置６０の構成を示す説明図。
【図１７】変形例２の弁体を示す断面図。
【図１８】変形例２の弁体を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
Ａ．実施形態：
図１は、本願の実施形態である排出弁装置６０を備えた汚水処理システムを示すブロック図である。この汚水処理システムは、反応器１０と、タンク２０と、スラリ供給部３０と、循環ポンプ４０と、フラッシュドラム７０と、を備える。
【００２１】
反応器１０は、スラリ供給部３０からスラリを供給されて、スラリを加熱する。このスラリは、家庭用排水を処理して得られたものである。反応器１０において加熱される結果、スラリは、反応器１０および下流のタンク２０内において、１５０〜２５０℃の範囲内の所定の温度であり、０．２〜３．０ＭＰａの範囲内の所定の圧力に加圧され、サブクール状態に保たれている。この状態において、スラリは液状である。反応器１０内にある間に、スラリの一部は加水分解される。反応器１０で加熱され、一部が加水分解されたスラリは、タンク２０に送られる。
【００２２】
タンク２０内においても、スラリは、上述した反応器１０内と同様のサブクール状態に保たれている。タンク２０内においても、スラリの一部は、加水分解される。
【００２３】
タンク２０内のスラリの一部は、排出弁装置６０を介して循環系外に排出される。スラリ供給部３０から循環系内に新たなスラリが供給されている状態において反応器１０タンク２０内の液位が一定となるように、排出弁装置６０を介して排出されるスラリの量は、制御される。循環系外に排出されなかったスラリは、スラリ供給部３０から供給される新たなスラリと共に、循環ポンプ４０を経て、再び反応器１０に供給される。循環ポンプ４０、排出弁装置６０が、図示しない制御装置によって制御されることにより、循環系の中でスラリの圧力は上述した０．２〜３．０ＭＰａの範囲内の所定の圧力に保たれている。
【００２４】
なお、反応器１０とタンク２０との間でスラリを循環させる構成（図１参照）を、本明細書において「循環系」と呼ぶ。スラリは、反応器１０とタンク２０との間を循環する間に、加水分解される。そして、スラリは、１回以上、反応器１０とタンク２０を経た後、排出弁装置６０を介してフラッシュドラム７０に送られる。反応器１０からタンク２０に送られた時点で、スラリ供給部３０から投入されたスラリのほとんどは、ある程度加水分解されている。
【００２５】
フラッシュドラム７０において、スラリは、液体成分Ｗｏと、蒸気Ｖｏとに分離され、それぞれ下流の設備に送られる。フラッシュドラム７０におけるスラリの温度は、循環系の温度より低い。また、フラッシュドラム７０におけるスラリの圧力は、循環系の圧力の約１／５以下程度である。すなわち、排出弁装置６０において、スラリは、１５０〜２５０℃の範囲内の上記所定の温度、および０．２〜３．０ＭＰａの範囲内の上記所定の圧力のサブクール状態から、上記所定の圧力の約１／５以下程度の圧力およびその圧力下における飽和温度の状態に移行する。その際、スラリに含まれる水の一部が蒸気となる。すなわち、排出弁装置６０の上流側においては、流体は、固体粒子を含む液体であり、排出弁装置６０の下流側においては、流体は、気体に固体粒子と液滴が混ざったものである。
【００２６】
図２は、本発明の実施例である排出弁装置６０の構成を示す説明図（側面図）である。図２は、排出弁装置６０の構造の一部を、断面図として示している。図２においては、参考のために、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を示す。なお、本明細書における各図は、動作状態を説明するための図であり、実際の排出弁装置６０の各構造の寸法や角度を、正確に反映するものではない。
【００２７】
排出弁装置６０は、弁機構部１００と、弁駆動部２００とを備えている。弁機構部１００は、流体を流通させる流路の途中に接続される（図１中の排出弁装置６０参照）。弁機構部１００は、接続されている流路を開くことができ、また、流路を閉じることができる。弁駆動部２００は、弁機構部１００を駆動して、流路を開閉させることができる。
【００２８】
弁機構部１００は、弁体１１０と、弁体収容部１２０とを備えている。弁体収容部１２０は、主としてステンレス等の鋼材で設けられており、弁体１１０を収容している。弁体収容部１２０は、流体を流通させる流路の途中に接続される（図１の排出弁装置６０参照）。
【００２９】
弁体収容部１２０は、弁体１１０の上流側に位置する部分を備える上流側部分１２２と、弁体１１０の下流側に位置する部分を備える下流側部分１２４と、を備えている。上流側部分１２２と、下流側部分１２４とは、それぞれ一定の断面積を有する円形断面の流路を備えている。上流側部分１２２の流路の中心軸と、下流側部分１２４の流路の中心軸とは、一致する。流路の中心軸を図２において、「ＰＣ」で示す。下流側部分１２４の流路の直径Ｄｏは、上流側部分１２２の流路の直径Ｄｉよりも大きい。
【００３０】
図２の例では具体的に示していないが、弁体収容部１２０の左側には、排出弁装置６０の上流側に位置する上流側流路Ｐｕを形成する円筒状の配管が接続される。そして、弁体収容部１２０の右側には、排出弁装置６０の上流側に位置する下流側流路Ｐｄを形成する円筒状の配管が接続される。図２において、上流側流路Ｐｕから下流側流路Ｐｄに向かう向きを矢印Ａｆで示す。上流側流路Ｐｕの中心軸と、下流側流路Ｐｄの中心軸も、上流側部分１２２の流路の中心軸、および下流側部分１２４の流路の中心軸と一致する（図２のＰＣ参照）。このため、排出弁装置６０内において上流側部分１２２から下流側部分１２４に向かう向きも、矢印Ａｆで示す向きである。排出弁装置６０が開弁しているときには、上流側の配管から流れ出た流体は、弁体収容部１２０内を流れて、下流側の配管に排出される。図２において、排出弁装置６０は、全開の状態である。
【００３１】
図３は、排出弁装置６０の構成を示す説明図（正面図）である。図３も、排出弁装置６０の構造の一部を、断面図として示している。図３においても、参考のために、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を示す。弁体１１０は、弁駆動部２００の回転軸２１０の回転を伝えられ、弁体収容部１２０内において９０°の角度範囲で回転運動する。図３において、排出弁装置６０は、全開の状態である。すなわち、図３の状態においては、弁体収容部１２０内において最小断面積を有する流路部分である狭小流路部分Ｃｍｉｎの断面積は、弁体１１０が取り得る全角度範囲において、最大である。狭小流路部分Ｃｍｉｎは、後述する弁体１１０の開口部１１２２と、環状のシート１３０とによって規定される略三角形の断面形状を有する。なお、排出弁装置６０は、弁体１１０と弁体収容部１２０とによって規定される。
【００３２】
図４は、排出弁装置６０の構成を示す説明図（平面図）である。図４も、排出弁装置６０の構造の一部を、断面図として示している。図４においても、参考のために、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を示す。図４の状態においても、排出弁装置６０は、開弁している。ただし、図４において、排出弁装置６０は、全開の状態（図２，図３参照）よりは弁開度が小さい状態である。より具体的には、図４は、全閉状態から全開状態に向かうように弁体１１０の回転を開始し、上流側流路Ｐｕと下流側流路Ｐｄが接続された直後の状態を示している。このため、図４の状態においては、弁体収容部１２０内において最小断面積を有する狭小流路部分Ｃｍｉｎの断面積は、最大値よりも小さい。
【００３３】
前述のように、弁体収容部１２０の上流側部分１２２の流路の中心軸と、下流側部分１２４の流路の中心軸とは、一致する。そして、下流側部分１２４の流路の直径Ｄｏは、上流側部分１２２の流路の直径Ｄｉよりも大きい（図２および図４参照）。このような構成とすることにより、上流側流路Ｐｕから下流側流路Ｐｄに向かう向きに投影したときに、狭小流路部分Ｃｍｉｎから、下流側部分１２４の一定断面の流路の最も近い内壁１２４ｉまでの距離ｄｐを、同じく狭小流路部分Ｃｍｉｎから、上流側部分１２２の最も近い内壁１２２ｉまでの距離（図４においてほぼ０）よりも遠くすることができる。
【００３４】
弁体収容部１２０内において最小断面積を有する狭小流路部分Ｃｍｉｎを通過した流体は、一部が蒸気となる。そして、体積が膨張した結果、高速の流体として、矢印Ａｆｃで示す方向に噴出する。噴出した高速の流体は、弁体収容部１２０の下流側部分１２４の内壁１２４ｉに至るまでに、周囲の速度の遅い流体（気体または液体）と一部が混合される。このため、下流側部分１２４の内壁１２４ｉに至ったときには、流体の速さは、十分に低減されている。よって、下流側部分１２４の流路の径を大きく設定している本実施形態の態様によれば、下流側部分１２４の内壁１２４ｉに高速に流体が衝突して、弁体収容部１２０の内壁を損傷させる可能性または程度を低減することができる。
【００３５】
図５〜図７は、弁体１１０を示す斜視図である。弁体１１０は、主としてステンレス等の合金で設けられており、略球状の形状を有している。さらに詳しくは、弁体１１０は、球体の一部を除いて、流路として機能する空隙１１０２を形成した形状を有している。弁体１１０は、弁体収容部１２０内で回転されることによって、上流側部分１２２から下流側部分１２４に向かう向きに対する空隙１１０２の向きを変化させる。その結果、排出弁装置６０の弁開度が変化する。弁体１１０の表面は耐摩耗性の高いコバルト、クロム、タングステン等の合金の層で覆われている。コバルト、クロム、タングステン等の合金の層は溶接により形成される。
【００３６】
図８は、弁体１１０の回転軸ＲＣの方向（ｚ軸方向）に垂直な面に沿って弁体１１０を切断した状態を示す断面図である。弁体１１０は、第１の部分１１１０と、第２の部分１１２０と、第３の部分１１３２，１１３４と、を備える。第１の部分１１１０は、球状の表面形状を有する実体部分である（図５、図７、および図８参照）。第１の部分１１１０は、弁体１１０が所定の回転位置にあるときに、排出弁装置６０の上流側部分１２２の流路を塞ぐ。
【００３７】
図９は、弁体１１０の回転軸ＲＣを含む面に沿って弁体１１０を切断した状態を示す断面図である。図９は、図８に示したＡ−Ａ断面における断面図である。第２の部分１１２０は、球状の表面形状を有する実体部分であって、弁体収容部１２０内の流路が上流側流路Ｐｕと下流側流路Ｐｄとを接続しているとき、すなわち開弁しているときに、弁体１１０内の流路の入口となる開口部１１２２を備える（図２〜図４参照）。開口部１１２２は、弁体１１０の回転軸ＲＣ方向の幅Ｗが、第１の部分１１１０から第２の部分１１２０に向かう向きＤｃに沿って増大するように、形成されている（図５〜図９参照）。開口部１１２２の向きＤｃ側は、閉じておらず、開放されている。第２の部分１１２０は、第１の部分１１１０に対して弁体１１０の回転の方向Ｄｃに並ぶ位置に配されている（図８参照）。
【００３８】
図１０は、弁体１１０の回転軸ＲＣを含む面に沿って弁体１１０を切断した状態を示す断面図である。図１０は、図９に示したＢ−Ｂ断面における断面図である。第３の部分１１３２，１１３４は、弁体１１０のうち回転軸ＲＣに沿った両端の位置、すなわち、第２の部分１１２０の開口部１１２２に対して回転軸ＲＣ方向の外側に位置する実体部分である（図５〜図７、図９、図１０参照）。第３の部分１１３２，１１３４は、弁体収容部１２０内において回転運動が可能なように、弁体１１０を支持している。第３の部分１１３２は、弁体１１０を回転させる軸２１０と弁体１１０とを接続している（図２、図３参照）。
【００３９】
第１の部分１１１０、第２の部分１１２０、ならびに第３の部分１１３２，１１３４は、第２の部分１１２０の開口部１１２２から弁体１１０の回転軸ＲＣを通って逆の側に至る空隙１１０２を囲むように配されている（図５〜図８、図１０参照）。
【００４０】
弁体収容部１２０の内面の上流側の位置には、環状のシート１３０が設けられている（図２、図４参照）。環状のシート１３０は、環の中心が上流側流路Ｐｕ，Ｐｄの中心軸ＰＣと一致するように、弁体収容部１２０の内壁に配されている。シート１３０は金属で設けられている。環状のシート１３０の内側面は、略球面状の凹面を形成している。排出弁装置６０が開弁しているときには、環状のシート１３０の内側を流体が流通する。排出弁装置６０が開弁しているときとは、第２の部分１１２０が、流れの上流側（図２において左向き）を向いているときである。
【００４１】
図１１は、排出弁装置６０が閉弁しているときのシート１３０と弁体１１０の関係を示す断面図である。排出弁装置６０が閉弁しているときには、シート１３０には、弁体１１０の第１の部分１１１０が押し付けられている。より詳細には、シート１３０の球面凹状の内面に、弁体１１０の第１の部分１１１０の略球面凸状の表面が押しつけられている。その結果、環状のシート１３０の内側は、弁体１１０の第１の部分１１１０によって塞がれ、流体は環状のシート１３０の内側を流通することができない。
【００４２】
図１２は、全閉状態から全開状態に向かうように弁体１１０の回転を開始し、上流側流路Ｐｕと下流側流路Ｐｄが接続された直後の状態にあるときのシート１３０と弁体１１０の関係を示す断面図である。上流側流路Ｐｕと下流側流路Ｐｄが接続された直後の状態においては、環状のシート１３０の大部分は、弁体１１０の第１の部分１１１０に接触している。この状態においては、図９に示される略三角形状の開口部１１２２の頂点の先端部分と、環状のシート１３０とによって規定される略三角形の微小な断面形状を有する開口のみが、上流側の流路と連通している。すなわち、図１２の状態において、狭小流路部分Ｃｍｉｎは、開口部１１２２の頂点の先端部分と、シート１３０とで規定される略三角形状の断面形状を有する開口（流路）である。略三角形の狭小流路部分Ｃｍｉｎを、上流側部分１２２の流路から回転軸ＲＣを挟んで下流側部分１２４の流路に向かう向きＡｆに投影したときに、狭小流路部分Ｃｍｉｎが占める領域Ｐｄ１に、弁体１１０は、構成（実体部分）を備えない。
【００４３】
図１３は、開弁動作を行っている途中の状態にあるときのシート１３０と弁体１１０の関係を示す断面図である。図１３の状態においては、図１２の状態よりも排出弁装置６０の弁開度は大きい。図１３の状態においても、環状のシート１３０の一部は、弁体１１０の第１の部分１１１０に接触している。この状態においては、図９に示される略三角形状の開口部１１２２のうち角度範囲にして半分以上が、上流側の流路と連通している。すなわち、図１３の状態において、狭小流路部分Ｃｍｉｎは、開口部１１２２の先端側から半分以上の部分と、シート１３０とで規定される略三角形状の断面形状を有する流路である。略三角形の狭小流路部分Ｃｍｉｎを、上流側部分１２２の流路から回転軸ＲＣを挟んで下流側部分１２４の流路に向かう向きＡｆに投影したときに、狭小流路部分Ｃｍｉｎが占める領域Ｐｄ２に、弁体１１０は、構成（実体部分）を備えない。
【００４４】
図１４は、全開状態にあるときのシート１３０と弁体１１０の関係を示す断面図である。全開状態においても、シート１３０の一部は、弁体１１０の第１の部分１１１０に接触している。この状態においては、図９に示される略三角形状の開口部１１２２のほぼ全体が、上流側の流路と連通している。この状態においても、略三角形の開口部１１２２を、上流側部分１２２の流路から回転軸ＲＣを挟んで下流側部分１２４の流路に向かう向きＡｆに投影したときに、狭小流路部分Ｃｍｉｎが占める領域Ｐｄ３に、弁体１１０は、構成（実体部分）を備えない。
【００４５】
このような構成とすることにより、狭小流路部分Ｃｍｉｎを通過した高速の流体によって弁体１１０が削られ、弁体１１０の微小部分が流路内に混入してしまう可能性を低減することができる。また、たとえば、開口部１１２２内に回転軸ＲＣ方向に伸びる支柱を有するように構成される弁体においては、運用時に、固体粒子や液滴を含む高速の流体によってその支柱部分が削られて失われる可能性がある。そのような状態においては、弁体は加えられる荷重に耐えられず折損する可能性がある。しかし、本実施形態のように、狭小流路部分Ｃｍｉｎを上流側流路から前記下流側流路に向かう向きＡｆに投影したときに、狭小流路部分Ｃｍｉｎが占める部分に、弁体１１０が構成を備えないように、あらかじめ十分な強度を持たせて設計しておけば、運用時に弁体の強度が低下して、破壊される可能性は低い。
【００４６】
特に、図１２に示すように、閉弁状態から開弁動作を開始した直後の状態においては、狭小流路部分Ｃｍｉｎの流路面積が小さい。このため、狭小流路部分Ｃｍｉｎを通過した流体はフラッシングを起こしやすい。すなわち、大量の蒸気を発生させ、高速の流体を噴出する。そのような高速の流体が生じると、流体中に含まれる固体粒子や液滴が高速で弁装置の各構造に衝突する。よって、閉弁状態から開弁動作を開始した直後の状態において、狭小流路部分Ｃｍｉｎの下流側に構成を備えないように弁体１１０を構成することは（図１２参照）、特に好ましい。
【００４７】
なお、以上では、図１１〜図１４を使用して、弁体１１０が、全閉状態から全開状態に向かうように回転されるときの状態に沿って、説明を行った。一方、弁体１１０が、全開状態から全閉状態に向かうように回転される場合の各角度位置における状態は、図１４、図１３、図１２、図１１およびそれらに対応する説明をその順に参照することによって、同様に理解されうる。
【００４８】
図４に示すように、閉弁状態から開弁動作を開始し、上流側流路Ｐｕと下流側流路Ｐｄが接続された直後において、開口部１１２２が上流側部分１２２の流路と連通している開口（狭小流路部分Ｃｍｉｎ）が流路の中心軸ＰＣに対して位置する側の下流側部分１２４の壁部には、交換内壁部１２６が設けられている。すなわち、開弁時に最初に形成された開口（狭小流路部分Ｃｍｉｎ）が流路の中心軸ＰＣに対して位置する側の下流側部分１２４の壁部に、交換内壁部１２６が設けられている。交換内壁部１２６は、弁体収容部１２０内の狭小流路部分Ｃｍｉｎの断面積が最大値よりも小さい角度位置に弁体１１０があるときに、弁体収容部１２０内において狭小流路部分Ｃｍｉｎを通過した流体の流れを受ける位置にある。より具体的には、交換内壁部１２６は、閉弁状態から開弁状態に向かう向きに弁体１１０が回転される際に、最初に形成される上流側と下流側とを接続する開口Ｃｍｉｎが、弁体収容部１２０内における弁体１１０よりも下流側の流路の中心軸ＰＣに対して位置する側に、形成されている。
【００４９】
開弁時に最初に形成される微小な開口（狭小流路部分Ｃｍｉｎ）を通過して形成される強い流れは、流路を構成する側壁のうち最も近い側壁に近寄るように流れる。排出弁装置６０を本実施形態のような構成とすることにより、開弁時に最初に形成される微小な開口（狭小流路部分Ｃｍｉｎ）を通過して形成される強い流れを受ける位置に、交換内壁部１２６を配することができる。また、閉弁時に最後に形成される微小な開口（狭小流路部分Ｃｍｉｎ）を通過して形成される強い流れを受ける位置に、交換内壁部１２６を配することができる。すなわち、損傷を受ける可能性が高い部位に、交換内壁部１２６を配することができる。このため、弁機構部１００の内壁のうち交換できない部分に流体による損傷をうける可能性を、低減することができる。また、交換内壁部１２６が損傷を受けた場合にも、交換内壁部１２６を交換することにより、弁機構部１００全体の交換を行うことなく、容易に排出弁装置６０の機能を回復させることができる。
【００５０】
なお、弁体収容部１２０内において開弁時に最初に形成される狭小流路部分Ｃｍｉｎを通過した流体の流れを受ける位置は、以下のようにして特定することができる。弁体収容部１２０の内壁にペンキを塗布し、またはメッキ処理を行った後、排出弁装置６０を通過する流体の流量が最大流量の５％となるように弁開度を設定する。その状態で、所定時間運転し、その後、排出弁装置６０を分解して、ペンキまたはメッキの剥がれた箇所を確認することにより、上記の位置を特定することができる。
【００５１】
交換内壁部１２６は、下流側部分１２４の内壁１２４ｉから外壁１２４ｏに至る構成を備える。その結果、交換内壁部１２６は、弁体収容部１２０の外壁側から交換可能である。このような構成とすることにより、弁体収容部１２０を分解することなく、交換内壁部１２６を容易に交換することができる。このため、たとえば、交換内壁部１２６を、損耗の程度によらず定期的に交換する、という運用も可能となる。よって、フラッシングによる配管の損傷による予期しない操業停止を防止することができる。
【００５２】
図１５は、交換内壁部１２６の平面図および側面図を示す図である。交換内壁部１２６は、略円柱状の挿入部１２６２と、挿入部１２６２の一端に接続されている略正方形のフランジ部１２６３とを備える。下流側部分１２４には、内壁１２４ｉから外壁１２５ｏに至る、円形断面を有する穴１２４ｈが設けられている（図４参照）。交換内壁部１２６の挿入部１２６２は、この穴１２４ｈに挿入される。
【００５３】
挿入部１２６２は、略円柱状の形状を有する。挿入部１２６２は、内壁部１２６４とフランジ部１２６３との間の外周部分に、凹部１２６５を備える。凹部１２６５には、Ｏリング１２６６が配される。このような構成とすることにより、挿入部１２６２が、下流側部分１２４の穴１２４ｈに挿入された状態において、穴１２４ｈと交換内壁部１２６との気密性を保つことができる。
【００５４】
挿入部１２６２は、先端に、コバルト、クロム、タングステン等の合金で構成された内壁部１２６４を備える。内壁部１２６４は、下流側部分１２４の内壁１２４ｉの一部を構成する。なお、交換内壁部１２６の他の部分は、ステンレス等の鋼材で構成される。コバルト、クロム、タングステン等の合金は、ステンレス等の鋼材に比べて硬度が高く、耐摩耗性が高い。このような構成とすることにより、内壁部１２６４を流体によって摩耗しにくいように構成することができる。なお、本明細書においては、硬度は、ロックウェル硬さＨＲＣで評価する。
【００５５】
内壁部１２６４の端面は、流路の中心軸ＰＣに平行な平面で構成される。そして、内壁部１２６４の端面は、他の下流側部分１２４の内壁１２４ｉよりも中心軸ＰＣ側に突出して構成される。
【００５６】
内壁部１２６４の端面には、狭小流路部分Ｃｍｉｎを通過して発生した高速の流体が衝突する。このため、内壁部１２６４の端面は、流体が含む固体粒子や液滴により摩耗する。内壁部１２６４の端面が、あらかじめ他の下流側部分１２４の内壁１２４ｉと一致する形状で設けられていた場合には、摩耗によって、内壁部１２６４の端面は、他の下流側部分１２４の内壁１２４ｉよりも凹むことになる。そのような状態においては、流体は、さらに凹部に集中することとなり、早期に弁体収容部１２０に穴があいてしまうおそれがある。しかし、内壁部１２６４の端面は、他の下流側部分１２４の内壁１２４ｉよりも中心軸ＰＣ側に突出して構成される。このため、上記のような事態を回避して、内壁部１２６４の摩耗速度を低下させることができる。
【００５７】
内壁部１２６４は、挿入部１２６２の先端にコバルト、クロム、タングステン等の合金の溶接を行うことにより形成される。本実施形態においては、交換可能に構成される交換内壁部１２６の先端に溶接を行うことによって内壁部１２６４を形成することができる。このため、流路を構成する空隙の内部に溶接を行う態様に比べて、弁体収容部１２０の内壁に、容易に耐摩耗性の高い部分を形成することができる。
【００５８】
内壁部１２６４が弁体収容部１２０と一体で設けられている態様においては、内壁部１２６４相当部分の流路内壁にコバルト、クロム、タングステン等の合金の溶接を行うためには、弁体収容部１２０内部の奥の部位に溶接を行う必要がある。しかし、そのような管内部の奥の部位への溶接は、難しく、かつ品質の確保も難しい。しかし、本実施形態においては、内壁部１２６４が弁体収容部１２０と別体で設けられている。このため、弁体収容部１２０に組み込む前に、内壁部１２６４単体への溶接を行うことにより、内壁部１２６４の挿入部１２６２の先端へのコバルト、クロム、タングステン等の合金の溶接を、容易かつ高品質に行うことができる。
【００５９】
フランジ部１２６３は、略正方形の形状を有している。フランジ部１２６３は、正方形の各頂点の近傍にボルト１２６８を通すための穴１２６７を備えている。交換内壁部１２６は、穴１２６７を介して、弁体収容部１２０の下流側部分１２４にボルト１２６８で固定される。このような構成とすることにより、フランジ部１２６３の外周において略均等の力で、交換内壁部１２６を弁体収容部１２０に固定することができる。なお、ボルト１２６８には、キャップ１２６９がかぶせられる。
【００６０】
本実施形態においては、狭小流路部分Ｃｍｉｎを通過した流体がフラッシュ蒸気を生じさせる環境で排出弁装置６０が使用される場合においても、交換内壁部１２６を所定の時間間隔で交換することによって（図４参照）、フラッシングに起因する配管の損傷による予期しない操業停止を防止し、またはその可能性を低減することができる。また、仮に、高速な流体を受ける位置にある交換内壁部１２６に、フラッシュ蒸気のために穴が空いた場合にも、交換内壁部１２６を交換することにより、容易に排出弁装置６０の機能を回復させることができる。
【００６１】
Ｂ．変形例：
Ｂ１．変形例１：
図１６は、交換内壁部１２６ａを備える排出弁装置６０の構成を示す説明図（平面図）である。上記実施形態においては、内壁部１２６４の端面は、流路の中心軸ＰＣに平行な平面で構成される（図４参照）。しかし、交換内壁部の内壁部はそのような態様に限られない。たとえば、図１６に示す交換内壁部１２６ａの内壁部１２６４ａの端面は、下流に向かうにつれて流路の外側に後退するように構成される。このように構成することにより、内壁部１２６４ａの端面に衝突する流体から受ける力を小さくすることができる。その結果、内壁部１２６４ａを摩耗しにくくすることができる。
【００６２】
なお、図１６のような態様において、内壁部１２６４ａの端面に、さらに、中心軸ＰＣを中心として外側に向かって凹むテーパを設けることもできる。また、弁体収容部の内面の構成は、弁体と向かい合う部分においては、略球状の凹面を備え、弁体と向かい合う部分よりも下流においては、略円筒内面状の凹面を形成することが好ましい。そのような態様とすることにより、弁体収容部内において流体をスムーズに流すことができる。
【００６３】
Ｂ２．変形例２：
図１７は、変形例２の弁体を示す断面図（平面図）である。図１８は、変形例２の弁体を示す断面図（側面図）である。本変形例においては、弁機構部１００ａは、偏心構造弁を構成する。弁機構部１００ａは、弁体１１０ａの構造が上記実施形態の弁体１１０とは異なる。弁機構部１００ａの他の点は、上記実施形態の弁機構部１００と同様の構成および機能を有する。
【００６４】
弁体１１０ａは、主としてステンレス等の鋼材で設けられており、略円盤状の第１の部分１１１０ａを有している。さらに詳しくは、第１の部分１１１０ａは、球体の一つの半径方向に垂直な二つの平面であって、球体の中心に対して同じ側に位置する互いに平行な二つの平面で、球体を切り取ったような形状を有している。すなわち、略円盤状の第１の部分１１１０ａの側端面の形状は、球面の一部を構成する曲面である。第１の部分１１１０ａは、弁体収容部１２０内において二つの腕部１１３２ａ，１１３４ａに支持されている。
【００６５】
腕部１１３２ａ，１１３４ａは、同一軸上で回転運動が可能なように、弁体収容部１２０内において支持されている。腕部１１３２ａ，１１３４ａは、第１の部分１１１０ａとともに、弁体収容部１２０内において９０°の角度範囲で回転運動する。第１の部分１１１０ａは、腕部１１３２ａ，１１３４ａが弁体収容部１２０内において回転することにより、流れの上流側（図１７および図１８において左向き）を向く姿勢と、流れの向きに対して９０°の方向（図１７において手前向き、図１８において下向き）を向く姿勢と、の間で移動される。第１の部分１１１０ａが流れの上流側（図１７および図１８において左向き）を向く姿勢にあるとき、弁は閉じている。第１の部分１１１０ａが流れの向きに対して９０°の方向（図１７において手前向き、図１８において下向き）を向く姿勢にあるとき、弁は全開状態にある。
【００６６】
上記実施形態においては、開弁時に最初に形成される流路の開口（弁開度５％における流路の開口）は、略三角形である。しかし、本変形例においては、開弁時に最初に形成される流路の開口は、略円弧状である。その円弧状の狭小流路部分Ｃｍｉｎを、上流側部分１２２の流路から回転軸ＲＣを挟んで下流側部分１２４の流路に向かう向きＡｆに投影したときに、狭小流路部分Ｃｍｉｎが占める領域Ｐｄ４に、弁体１１０は、構成（実体部分）を備えない。弁体１１０ａが、他の角度位置に配されるときも同様である。
【００６７】
このような態様としても、弁体１１０ａは、弁の全閉状態から全開状態に向かうように回転されたときに、各回転位置において、狭小流路部分Ｃｍｉｎｉを、上流側流路から下流側流路に向かう向きＡｆに投影したときに、狭小流路部分Ｃｍｉｎが占める部分に、構成を備えず、狭小流路部分Ｃｍｉｎが占める部分以外の部分に、構成を備える態様とすることができる。
【００６８】
Ｂ３．変形例３：
上記実施形態においては、開口部１１２２は、弁体１１０の回転軸ＲＣ方向の幅Ｗが、第１の部分１１１０から第２の部分１１２０に向かう向きＤｃに沿って増大するように、形成されている（図５〜図９参照）。しかし、開口部１１２２は、他の態様とすることもできる。たとえば、開口を規定する向かい合う輪郭線は、上記実施形態においては直線である。これを、それぞれ外側に向かって凸の曲線とすることもでき、内側に向かって凸の曲線とすることもできる。すなわち、弁体収容部１２０内の流路が上流側流路と下流側流路とを接続しているときに、狭小流路部分Ｃｍｉｎとなる開口の形状は、弁体の回転角度と流量との関係について求められる特性に応じて決定することができる。
【００６９】
Ｂ４．変形例４：
上記実施形態においては、弁体１１０は、弁の全閉状態から全開状態に向かうように回転された際に、各回転位置において、弁体１１０を挟んで上流側から下流側に向かう向きに投影したときに、狭小流路部分Ｃｍｉｎが占める部分ｐｄ１〜ｐｄ３に、構成を備えず、他の部分に、構成１１１０，１１２０，１１３２，１１３４を備える。しかし、弁体は、他の構成とすることもできる。たとえば、上記実施形態において、開口部１１２２の向きＤｃ側は、開放されている（図５、図６および図９参照）。しかし、開口部１１２２の向きＤｃ側であって、第３の部分１１３２と第３の部分１１３４の間の位置に、開口部１１２２を閉じ、第３の部分１１３２および第３の部分１１３４を支持する支柱を備える態様とすることもできる。
【００７０】
Ｂ５．変形例５：
上記実施形態においては、挿入部１２６２の内壁部１２６４は、コバルト、クロム、タングステン等の合金で構成される。しかし、挿入部１２６２の内壁部１２６４は、耐摩耗性の高い他の金属で構成することもできる。ただし、挿入部１２６２の内壁部１２６４は、挿入部１２６２の他の部分よりも耐摩耗性の高い素材で構成されることが好ましい。また、内壁部１２６４は、弁体収容部１２０の他の部分よりも耐摩耗性の高い素材で構成されることが好ましい。
【００７１】
また、上記実施形態においては、挿入部１２６２の内壁部１２６４は、溶接により設けられる。しかし、挿入部１２６２の内壁部１２６４は、他の表面処理方法で設けることもできる。たとえば、内壁部は、耐摩耗性の高い素材を挿入部の先端に溶射したり、メッキしたりすることにより設けることもできる。たとえば、内壁部は、タングステンカーバイドによる溶射あるいはハードクロムメッキにより設けてもよい。ただし、溶射あるいはメッキを採用する場合には、溶射あるいはめっき層が所定の大きさで剥離して下流に流れる可能性がある。このため、そのような可能性が低い肉もり溶接を採用することがより好ましい。
【００７２】
なお、交換内壁部のうち弁体収容部の内壁を構成する部分は、他の部分と同じ素材で構成されることもできる。ただし、交換内壁部のうち弁体収容部の内壁を構成する部分は、他の部分よりも硬度が高い素材で構成されることが好ましい。
【００７３】
Ｂ６．変形例６：
上記実施形態においては、弁機構部１００は、主としてステンレス等の鋼材で設けられており、そのうち、弁体１１０の表面および交換内壁部１２６の内壁部１２６４は、コバルト、クロム、タングステン等の合金で設けられている。しかし、弁装置の各構成は、炭素鋼など、他の素材で構成することもできる。また、各部材の各部位の機能に応じて、複数の素材を使用して、弁装置を構成することができる。ただし、交換内壁部のうち弁体収容部の内壁を構成する内壁部は、弁体収容部の内壁のうち交換内壁部以外の他の一部または全部よりも硬度が高い素材で構成されることが好ましい。また、弁体の表面についても、弁体収容部の内壁のうち交換内壁部以外の他の一部または全部よりも硬度が高い素材で構成されることが好ましい。
【００７４】
Ｂ７．変形例７：
上記実施形態においては、交換内壁部１２６の挿入部１２６２は、略円柱状の形状を有している。しかし、交換内壁部の挿入部は、多角形断面を有する柱状、円錐台状、多角錐台状など、他の形状とすることもできる。ただし、円または偶数の角を有する正多角形の断面を有することが好ましい。そのような態様とすることにより、穴へのはめ込みの容易さと、穴との間の気密性との両立を達成することができる。
【００７５】
Ｂ８．変形例８：
上記実施形態においては、交換内壁部１２６は、下流側部分１２４の内壁１２４ｉから外壁１２４ｏに至る構成を備える。しかし、交換可能に設けられる交換内壁部は、他の構成を備える態様とすることもできる。たとえば、弁体収容部の外壁の一部を構成する部分を備えず、弁体収容部の内壁の一部を構成する部分を備え、交換可能に設けられている態様とすることもできる。
【００７６】
Ｂ９．変形例９：
上記実施形態においては、交換内壁部１２６のフランジ部１２６３は、挿入部１２６２を穴１２４ｈに挿入する方向に投射したときに略正方形となる形状を有する。しかし、交換内壁部のフランジ部の投射形状は、円形、多角形など、他の形状とすることもできる。
ただし、正多角形または円形とすることが好ましい。そのような態様とすれば、フランジの外周に沿って均等に固定部（ボルトなど）を配することができ、交換内壁部１２６を偏りなく均等に弁体収容部に固定することができる。
【００７７】
Ｂ１０．変形例１０：
上記実施形態においては、交換内壁部１２６は、下流側部分１２４に取りつけられる。しかし、交換内壁部は、上流側部分１２２に取りつけられる態様とすることもできる。ただし、交換内壁部は、弁体収容部のうち、弁体よりも下流側の位置に取りつけられることが好ましい。
【００７８】
Ｂ１１．変形例１１：
上記実施形態においては、交換内壁部１２６は、弁体収容部１２０の下流側部分１２４にフランジ部１２６３をボルト１２６８で固定されることにより、弁体収容部１２０に取りつけられる。しかし、交換内壁部は、他の態様で弁体収容部に取り付けられることもできる。たとえば、略円柱状の挿入部１２６２に雄ねじを設け、下流側部分１２４の穴１２４ｈに雌ねじを設けて、挿入部１２６２を穴１２４ｈにねじ込むことにより、交換内壁部１２６を弁体収容部１２０に取りつけてもよい。また、フランジ部１２６３の下部にパッキンを配し、弁体収容部にレバーを設け、弁体収容部に設けたレバーで、フランジ部１２６３を弁体収容部に挟み込んで、交換内壁部１２６を弁体収容部１２０に取りつけてもよい。すなわち、ボルトやレバーなど構成同士の摩擦力による係止を利用して、交換内壁部を弁体収容部に取りつけることが好ましい。また、構造の一部を塑性変形させて、他の構造に係止することにより、交換内壁部を弁体収容部に取りつけることも好ましい。交換内壁部は、弁体収容部に対して交換可能なように取りつけられることが好ましい。
【００７９】
Ｂ１２．変形例１２：
上記実施形態においては、上流側流路Ｐｕ、弁体収容部１２０の上流側部分１２２の流路、弁体収容部１２０の下流側部分１２４、下流側流路Ｐｄの中心軸は一致している（図２および図４のＰＣ参照）。しかし、上流側流路の中心軸、弁体収容部の上流側部分の流路の中心軸、弁体収容部の下流側部分の中心軸、下流側流路の中心軸が、互いにずれている態様とすることもできる。
【００８０】
そのような態様においては、たとえば、閉弁状態から開弁状態に向かう向きに弁体が回転される際に、最初に形成される上流側と下流側とを接続する開口（図４のＣｍｉｎ参照）が、弁体収容部内における弁体よりも上流側の流路（図４の１２２参照）の中心軸に対して位置する側に、弁体よりも下流側の流路（図４の１２４参照）の中心軸をずらすことができる。
【００８１】
そのような態様においては、弁体収容部内における弁体よりも下流側の流路（図４の１２４参照）の断面積は、弁体よりも上流側の流路（図４の１２２参照）よりも大きくなくてよい。また、そのような態様においては、最初に形成される接続開口（図４のＣｍｉｎ参照）が、弁体収容部内における下流側の流路（図４の１２４参照）の中心軸に対して位置する側とは逆の側に、交換内壁部（図４の１２６参照）が形成されていてもよい。
【００８２】
Ｂ１３．変形例１３：
上記実施形態においては、第１の部分１１１０が上流側部分１２２の流路を塞ぐことによって弁が閉じられる。しかし、第１の部分１１１０が下流側部分１２４の流路を塞ぐことによって弁が閉じられる態様とすることもできる。
【００８３】
Ｂ１４．変形例１４：
なお、上記実施形態においては、循環系の排出弁装置として用いられる弁装置を例に、本発明の実施形態を説明した。しかし、本発明は、他の用途に用いられる弁装置として実現することもできる。
【００８４】
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１０…反応器
２０…タンク
３０…スラリ供給部
４０…循環ポンプ
６０…排出弁装置
７０…フラッシュドラム
１００，１００ａ…弁機構部
２００…弁駆動部
１１０，１１０ａ…弁体
１１０２…空隙
１１１０，１１１０ａ…第１の部分
１１２０…第２の部分
１１２２…開口部
１１３２，１１３２ａ，１１３４，１１３４ａ…第３の部分
１２０…弁体収容部
１２２…上流側部分
１２４…下流側部分
１２４ｈ…穴
１２４ｉ…下流側部分１２４の内壁
１２４ｏ…下流側部分１２４の外壁
１２６，１２６ａ…交換内壁部
１２６２…挿入部
１２６３…フランジ部
１２６４，１２６４ａ…内壁部
１２６５…凹部
１２６６…Ｏリング
１２６７…ボルト穴
１２６８…ボルト
１２６９…キャップ
１３０…環状のシート
Ｃｍｉｎ…狭小流路部分
ＰＣ…流路の中心軸
Ｐｕ…上流側流路
Ｐｄ…下流側流路
Ｐｄ１〜Ｐｄ４…下流に投影したときに狭小流路部分Ｃｍｉｎが占める領域
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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