(57)【要約】【課題】キャビティトーンの発生を抑制等することが可能な、蒸気弁を提供する。【解決手段】実施形態の蒸気弁は、ケーシングと弁棒と弁体と弁座とを備える。ケーシングは、蒸気が入口から内部空間に流入して出口から流出する。弁棒は、内部空間に収容されている。弁体は、内部空間において弁棒に連結されている。弁座は、内部空間においてケーシングに固定されており、弁棒の軸に沿って弁体が弁棒と共に移動して接する部分を含む。弁座とケーシングとのそれぞれは、内部空間において弁座と弁体が接する部分よりも下流側に間隙を介して対面する面を含む。そして、弁座は、内部空間において、その間隙を被覆するカバー部を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気の流量を調節する蒸気弁であって、
前記蒸気が入口から内部空間に流入して出口から流出するケーシングと、
前記内部空間に収容されている弁棒と、
前記内部空間において前記弁棒に連結されている弁体と、
前記内部空間において前記ケーシングの内周面に固定されており、前記弁棒が延在する軸方向に沿って前記弁体が前記弁棒と共に移動して接する部分を含む弁座と
を備え、
前記弁座と前記ケーシングとのそれぞれは、前記内部空間において前記弁座と前記弁体が接する部分よりも下流側に間隙を介して対面する面を含み、
前記弁座は、前記内部空間において前記間隙を被覆するカバー部を有することを特徴とする、
蒸気弁。
【請求項２】
前記弁座は、
前記弁体が接する部分を含む弁座本体部
を有し、
前記カバー部が前記弁座本体部に連結されている、
請求項１に記載の蒸気弁。
【請求項３】
前記弁座は、
前記弁体が接する部分を含む弁座本体部
を有し、
前記弁座本体部と前記カバー部とが一体で形成されている、
請求項１に記載の蒸気弁。
【請求項４】
前記カバー部は、前記間隙と共に、前記ケーシングの内周面のうち前記間隙よりも下流側に位置する部分を被覆して摺動するように構成されている、
請求項１から３のいずれかに記載の蒸気弁。
【請求項５】
前記弁座と前記ケーシングとの両者において互いが摺動する面は、前記弁棒の径方向において上流側が下流側よりも内側に位置するように、前記弁棒の軸方向に対して傾斜している、
請求項４に記載の蒸気弁。
【請求項６】
前記ケーシングの内周面のうち、前記弁座が摺動する部分よりも下流側に位置する部分は、前記弁棒の径方向において上流側が下流側よりも外側に位置するように、前記弁棒の軸方向に対して傾斜している、
請求項５に記載の蒸気弁。
【請求項７】
前記カバー部の内周面は、前記弁棒の径方向において上流側が下流側よりも内側に位置するように、前記弁棒の軸方向に対して傾斜している、
請求項１から６のいずれかに記載の蒸気弁。
【請求項８】
前記カバー部の内周面において下流側に位置する部分は、上流側に位置する部分よりも、前記弁棒の軸方向に対して傾斜する角度が大きい、
請求項７に記載の蒸気弁。
【請求項９】
前記弁座と前記ケーシングとの両者において互いが摺動する面は、前記弁棒の径方向において上流側が下流側よりも外側に位置するように、前記弁棒の軸方向に対して傾斜している、
請求項４に記載の蒸気弁。
【請求項１０】
蒸気の流量を調節する蒸気弁であって、
前記蒸気が入口から内部空間に流入して出口から流出するケーシングと、
前記内部空間に収容されている弁棒と、
前記内部空間において前記弁棒に連結されている弁体と、
前記内部空間において前記ケーシングの内周面に固定されており、前記弁棒が延在する軸方向に沿って前記弁体が前記弁棒と共に移動して接する部分を含む弁座と
を備え、
前記弁座と前記ケーシングとのそれぞれは、前記内部空間において前記弁座と前記弁体が接する部分よりも下流側に、間隙を介して対面する面を含み、
前記間隙は、前記弁棒の軸方向の周りにおいてリング状に囲うように形成されており、前記間隙によるリングが、前記弁棒の軸方向に対して傾斜していることを特徴とする、
蒸気弁。
【請求項１１】
蒸気の流量を調節する蒸気弁であって、
前記蒸気が入口から内部空間に流入して出口から流出するケーシングと、
前記内部空間に収容されている弁棒と、
前記内部空間において前記弁棒に連結されている弁体と、
前記内部空間において前記ケーシングの内周面に固定されており、前記弁棒が延在する軸方向に沿って前記弁体が前記弁棒と共に移動して接する部分を含む弁座と
を備え、
前記弁座と前記ケーシングとのそれぞれは、前記内部空間において前記弁座と前記弁体が接する部分よりも下流側に、間隙を介して対面する面を含み、
前記間隙は、前記弁棒の軸方向の周りにおいてリング状に囲うように形成されており、前記間隙の内部には、前記弁棒の軸方向に沿った方向で変形する弾性体が設置されていることを特徴とする、
蒸気弁。
【請求項１２】
前記弾性体は、断面の一部に開口が形成されている管状体であり、前記弁棒の軸方向の周りにおいてリング状に囲うように前記間隙の内部に設置されている、
請求項１１に記載の蒸気弁。
【請求項１３】
前記弁座および前記ケーシングは、前記間隙が形成された部分において前記間隙の側に突き出た部分を含み、当該突き出た部分によって前記弾性体が前記間隙の内部に保持されている、
請求項１１または１２に記載の蒸気弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、蒸気弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンシステムにおいては、蒸気止め弁、蒸気加減弁などの蒸気弁が配管に設置されている。蒸気タービンシステムでは、蒸気加減弁などの蒸気弁によって、ボイラから蒸気タービンへ送る蒸気の流量等が調節される。
【０００３】
［Ａ］蒸気止め弁，蒸気加減弁の全体構成
図９は、蒸気止め弁および蒸気加減弁の一例を示す斜視図である。
【０００４】
図９に示すように、蒸気止め弁Ｖ１には、弁座前ドレン管Ｐ１ａと、弁座後ドレン管Ｐ１ｂとが設けられている。弁座前ドレン管Ｐ１ａは、蒸気止め弁Ｖ１を構成する弁座（図示省略）の上流側に設置されている。これに対して、弁座後ドレン管Ｐ１ｂは、蒸気止め弁Ｖ１を構成する弁座（図示省略）の下流側に設置されている。弁座前ドレン管Ｐ１ａと弁座後ドレン管Ｐ１ｂとのそれぞれは、遮断弁（図示省略）が設置されている。
【０００５】
図９に示すように、蒸気加減弁Ｖ２においては、弁座後ドレン管Ｐ２が設けられている。弁座後ドレン管Ｐ２は、蒸気加減弁Ｖ２を構成する弁座（図示省略）の下流側に設置されている。弁座後ドレン管Ｐ２ｂは、上記と同様に、遮断弁（図示省略）が設置されている。
【０００６】
蒸気タービンシステムにおいては、たとえば、蒸気タービンについてウォーミングを行うときに遮断弁（図示省略）が開けられ、ドレン水が遮断弁を介して復水器（図示省略）へ排出される。そして、ウォーミングが完了した後には、遮断弁（図示省略）が閉じられる。
【０００７】
［Ｂ］蒸気加減弁の詳細構成
図１０は、蒸気加減弁の一例を模式的に示す断面図である。図１０では、水平面（ｘｙ面）のうち弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘ（弁棒２４が延在している軸方向）と、水平面（ｘｙ面）に対して垂直な鉛直方向ｚとによって規定される鉛直面（ｘｚ面）について示している。また、図１０では、蒸気Ｆの流れを太い矢印で示している。
【０００８】
蒸気加減弁Ｖ２は、図１０に示すように、ケーシング２１、上蓋２２、スリーブ２３、弁棒２４、弁体２５、および、弁座２６を有し、蒸気止め弁Ｖ１（図９参照）を介して蒸気タービン（図示省略）に供給する蒸気Ｆの流量を調節する。各部は、たとえば、金属材料によって形成されている。
【０００９】
蒸気加減弁Ｖ２において、ケーシング２１は、内部空間２１Ｃを含み、内部空間２１Ｃには、入口２１Ａと出口２１Ｂとが形成されている。ケーシング２１は、蒸気加減弁Ｖ２が開けられたときには、蒸気Ｆが入口２１Ａから内部空間２１Ｃに流入し、その蒸気Ｆが出口２１Ｂから外部へ流出する。ケーシング２１においては、入口２１Ａが上端部に設けられている。そして、出口２１Ｂは、水平面（ｘｙ面）のうち弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘにおいて、一方の端部（図１０では右端部）に設けられている。また、ケーシング２１は、弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘにおいて他方の端部（図１０では左端部）に、開口２１Ｋが形成されている。ケーシング２１のうち、入口２１Ａ側の部分は、管状であって、鉛直方向ｚに管軸が沿っている。また、ケーシング２１のうち、出口２１Ｂ側の部分は、管状であって、管軸が、弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘに一致している。つまり、出口２１Ｂ側の部分は、弁棒２４の軸２４Ｊと同軸である。
【００１０】
上蓋２２は、ケーシング２１において他方の端部（図１０では左側）に設置されており、ケーシング２１の開口２１Ｋを塞いでいる。ここでは、上蓋２２は、中央部分に貫通孔２２Ｋが形成されている。上蓋２２の貫通孔２２Ｋは、弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘへ延在しており、弁棒２４の軸２４Ｊと同軸である。上蓋２２において貫通孔２２Ｋの内部には、管状のブッシュ２２ｂが貫通して固定されていると共に、そのブッシュ２２ｂの内部に弁棒２４が貫通している。
【００１１】
スリーブ２３は、ケーシング２１の内部空間２１Ｃに収容されている。スリーブ２３は、たとえば、円筒状の管状体であって、弁棒２４の軸２４Ｊと同軸になるように配置されている。スリーブ２３の内径は、弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘにおいて一定である。また、スリーブ２３の外径は、弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘにおいて、上流側（入口２１Ａ側）に位置する部分が一定である。これに対して、スリーブ２３の外径は、下流側（出口２１Ｂ側）に位置する部分では、一定でない。スリーブ２３の外径は、上流側（入口２１Ａ側）から下流側（出口２１Ｂ側）へ向かうに伴って、小さくなっている。また、スリーブ２３は、弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘにおいて一方の側に位置する端部（図１０では左端部）が、上蓋２２に固定されている。そして、スリーブ２３は、内部に、ブッシュ２２ｂと弁棒２４と弁体２５とを収容している。
【００１２】
弁棒２４は、ケーシング２１の内部空間２１Ｃに収容されている。弁棒２４は、ブッシュ２２ｂを介して上蓋２２の貫通孔２２Ｋを貫通している。弁棒２４は、たとえば、円柱状の棒状体であって、軸２４Ｊが水平面（ｘｙ面）に沿っている。弁棒２４は、軸２４Ｊが沿った方向ｘにおいて移動するように、ブッシュ２２ｂの内部に設けられている。
【００１３】
弁体２５は、ケーシング２１の内部空間２１Ｃに収容されている。弁体２５は、たとえば、円筒状の管状体である部分を含み、その管状体である部分が弁棒２４と同軸になるように配置されている。弁体２５は、弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘにおいて一方の側に位置する部分（図１０では左側部分）が、スリーブ２３の内部に収容されている。また、弁体２５は、弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘにおいて他方の側に位置する端部（図１０では右端部）が、曲面になっている。弁体２５は、スリーブ２３の内部において、弁棒２４の一端（図１０では右端）に連結されており、弁棒２４と共に軸２４Ｊに沿って移動する。
【００１４】
弁座２６は、ケーシング２１の内部空間２１Ｃに収容されている。弁座２６は、たとえば、円筒状の管状体であって、弁棒２４と同軸になるように配置されている。弁座２６は、ケーシング２１において出口２１Ｂ側の部分に設けられており、ケーシング２１の内周面に固定されている。弁座２６は、弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘにおいて弁体２５が弁棒２４と共に移動したときに弁体２５が接する部分を含む。弁座２６は、ケーシング２１よりも熱によって膨張しやすい材料で形成されている。
【００１５】
具体的には、弁座２６は、外周面が弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘに沿っている。ここでは、弁座２６の外周面には、段差が形成されている。弁座２６は、上流側（入口２１Ａ側）に位置する部分の外径が、下流側（出口２１Ｂ側）に位置する部分の外径よりも大きい。つまり、弁座２６の外周面のうち、上流側（入口２１Ａ側）に位置する部分には、弁棒２４の径方向（ラジアル方向，図１０では上下方向）において外側へ突き出た凸部が形成されている。この凸部は、弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘに対して垂直な鉛直面（ｙｚ面）において、弁棒２４の軸２４Ｊが貫通する中心から外側へ向かうように、突き出ている。
【００１６】
弁座２６は、内周面が弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘに対して傾斜している部分を含み、その傾斜している部分は、上流側（入口２１Ａ側）から下流側（出口２１Ｂ側）へ向かうに伴って内径が大きくなっている。つまり、弁座２６の内周面は、上流側（入口２１Ａ側）が下流側（出口２１Ｂ側）よりも、弁棒２４の径方向において内側に位置するように、弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘに対して傾斜した部分を含む。
【００１７】
そして、弁座２６は、弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘにおいて上流側（入口２１Ａ側）に位置する端部が曲面になっている。
【００１８】
また、ケーシング２１において、出口２１Ｂ側の部分は、内周面に段差が形成されている。ここでは、ケーシング２１において、出口２１Ｂ側の部分は、弁座２６のうち下流側（出口２１Ｂ側）の部分が設置される第１弁座設置部２１１と、弁座２６のうち上流側（入口２１Ａ側）の部分が設置される第２弁座設置部２１２と、弁座２６よりも下流側（出口２１Ｂ側）に位置する弁座下流部２１３とを含む。
【００１９】
ケーシング２１のうち、第１弁座設置部２１１では、内周面が弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘに平行である。第１弁座設置部２１１の内径は、弁座２６において下流側（出口２１Ｂ側）に位置する部分の外径と同じである。つまり、第１弁座設置部２１１では、内部空間２１Ｃが円柱形状である。
【００２０】
ケーシング２１のうち、第２弁座設置部２１２では、内周面が弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘに平行である。第２弁座設置部２１２の内径は、弁座２６において上流側（入口２１Ａ側）に位置する部分と外径と同じである。つまり、第２弁座設置部２１２では、内部空間２１Ｃが円柱形状であり、第１弁座設置部２１１でよりも径が大きい。
【００２１】
ケーシング２１のうち、弁座下流部２１３は、内周面が弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘに対して平行でなく、傾斜している部分を含む。弁座下流部２１３は、第１弁座設置部２１１の側の内径が、第１弁座設置部２１１の内径および第２弁座設置部２１２の内径よりも小さい。弁座下流部２１３の内径は、上流側（入口２１Ａ側）から下流側（出口２１Ｂ側）へ向かうに伴って、大きくなっている。つまり、弁座下流部２１３では、内部空間２１Ｃが円錐台形状である。ここでは、弁座下流部２１３の内周面と、弁座２６において下流側（出口２１Ｂ側）に位置する部分の内周面とのそれぞれは、弁棒２４の軸２４Ｊに対して傾斜する角度が互いに同じであり、両者が一の面に沿うように形成されている。
【００２２】
そして、弁座２６の外周面が、第１弁座設置部２１１と第２弁座設置部２１２とのそれぞれの内周面に密着している。
【００２３】
この他に、弁座２６とケーシング２１とのそれぞれは、内部空間２１Ｃにおいて弁座２６と弁体２５とが接する部分よりも下流側（出口２１Ｂ側）に、間隙Ｒ２を介して、互いが対面する面２１Ｐ，２６Ｐを含む。つまり、間隙Ｒ２は、弁座２６において下流側（出口２１Ｂ側）の端部に位置する面２６Ｐと、ケーシング２１において、その面２６Ｐに対面する面２１Ｐとの間に挟まれている。間隙Ｒ２は、内部空間２１Ｃの内周面において凹んだ部分であって、内部空間２１Ｃに連通している。
【００２４】
ここでは、間隙Ｒ２は、弁棒２４の軸２４Ｊの周りをリング状に囲うように形成されている。その間隙Ｒ２によって構成されるリングは、弁棒２４と同軸であって、中心軸が弁棒２４の軸２４Ｊに一致している。間隙Ｒ２は、蒸気Ｆによって弁座２６がケーシング２１よりも大きく膨張して、弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘに伸びたときに、弁座２６において下流側（出口２１Ｂ側）の端部に位置する面２６Ｐが、ケーシング２１の面２１Ｐに接触することを防止するために設けられている。
【００２５】
上記の蒸気加減弁Ｖ２は、更に、ケーシング２１の外部において、弁棒２４が駆動装置（図示省略）に連結されており、駆動装置（図示省略）が弁棒２４を軸２４Ｊに沿って移動させる。これにより、蒸気加減弁Ｖ２では、弁体２５と弁座２６との間の距離が変動して開度が調整され、蒸気の流量が制御される。駆動装置（図示省略）は、たとえば、油筒とバネとを備えている。油圧の作用によって蒸気加減弁Ｖ２が開けられ、バネ力の作用によって蒸気加減弁Ｖ２が閉められる。
【００２６】
詳細に説明すると、蒸気加減弁Ｖ２を開けるときには、ケーシング２１の内部空間２１Ｃにおいて、弁体２５が弁座２６から離れる。これにより、ケーシング２１の入口２１Ａに流入した蒸気Ｆが、内部空間２１Ｃを流れて、ケーシング２１の出口２１Ｂから排出される。この一方で、蒸気加減弁Ｖ２が閉じられたときには、弁体２５が弁座２６に接触して、その蒸気Ｆの流れが止められる。
【００２７】
蒸気加減弁Ｖ２では、たとえば、制御装置（図示省略）が出力した制御信号に応じて駆動装置（図示省略）が弁体２５と弁座２６との間の距離を調節することによって、蒸気加減弁Ｖ２を流れる蒸気Ｆの流量が制御される。
【００２８】
なお、図１０では図示を省略しているが、上記の蒸気加減弁Ｖ２において、弁座２６よりも下流側（出口２１Ｂ側）に位置する部分には、弁座後ドレン管Ｐ２（図９参照）が連結されている。
【００２９】
［Ｃ］キャビティトーンについて
図１１は、蒸気加減弁の一例において、一部を拡大して示す断面図である。図１１では、図１０の部分Ａを拡大して示している。ここでは、蒸気加減弁Ｖ２において、ケーシング２１に弁座２６が設置された部分を示している。図１１では、図１０と同様に、水平面（ｘｙ面）のうち弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘ（弁棒２４が延在している軸方向）と、水平面（ｘｙ面）に対して垂直な鉛直方向ｚとによって規定される鉛直面（ｘｚ面）について示している。また、図１１では、蒸気Ｆの流れを太い矢印で示している。なお、図１１では、図１０と各部の寸法が異なっている。
【００３０】
既に説明したが、図１１に示すように、蒸気加減弁Ｖ２の内周面のうち、弁体２５と弁座２６とが接触する部分より下流側（出口２１Ｂ側）に位置する部分には、間隙Ｒ２が形成されている（図１０参照）。このため、この間隙Ｒ２に起因して、いわゆるキャビティトーンが発生する場合がある。
【００３１】
具体的には、蒸気Ｆが蒸気加減弁Ｖ２の内部空間２１Ｃを流れるときには、間隙Ｒ２において上流側（入口２１Ａ側）に位置するエッジ２６Ｅで蒸気Ｆの流れが剥離して渦が生ずる場合がある。この渦は、間隙Ｒ２において下流側（出口２１Ｂ側）に位置するエッジ２１Ｅで反射し、圧力変動（音波）が生じて、上流側（入口２１Ａ側）に位置するエッジ２６Ｅへ戻る。この渦の周波数ｆｗは、下記の式（１）で表される（式（１）において、Ｓｔはストローハル数であり、ｖは蒸気の流速であり、Ｗは間隙Ｒ２の幅である）。
【００３２】
ｆｗ＝Ｓｔ×ｖ／Ｗ      ・・・式（１）
【００３３】
上記のように生じた圧力変動（音波）は、間隙Ｒ２の内部において間隙Ｒ２の底面で反射し、上流側（入口２１Ａ側）に位置するエッジ２６Ｅへ戻る。間隙Ｒ２の内部で生ずる気柱振動の周波数ｆｎは、下記の式（２）で表される（式（２）において、ｎは自然数（ｎ＝１，２，３，・・・）であり、ｃは音速であり、Ｈは間隙Ｒ２の高さであり、ΔＨは開口端補正値である）。
【００３４】
ｆｎ＝（２ｎ−１）ｃ／４（Ｈ＋ΔＨ）      ・・・式（２）
【００３５】
そして、間隙Ｒ２において下流側（出口２１Ｂ側）に位置するエッジ２１Ｅで反射した波と、間隙Ｒ２の底面で反射した波とが干渉し、渦の周波数ｆｗと気柱振動の周波数ｆｎとが同じになるときには、圧力変動（音波）が大きく励起される。このため、間隙Ｒ２に起因して、キャビティトーンが発生する。
【００３６】
そして、このキャビティトーンの発生に起因して、蒸気弁、または、蒸気弁よりも下流側に設置された配管において、温度が通常よりも高く上昇する場合や、振動が発生する場合がある。その結果、蒸気弁または蒸気弁の下流に設置された配管が、損傷する場合がある。
【００３７】
たとえば、図９に示したように、弁座後ドレン管Ｐ２が設けられた蒸気加減弁Ｖ２を有する蒸気タービンシステムにおいて、定格運転を行うために、遮断弁が閉められた状態で蒸気タービンの負荷を上昇させたときには、上記した現象によって、弁座後ドレン管Ｐ２などが破損する可能性がある。上記した現象は、蒸気加減弁Ｖ２以外の蒸気弁においても生ずる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３８】
【特許文献１】特開２０１２−３２２４８号公報
【非特許文献】
【００３９】
【非特許文献１】崔勝福、藤田勝久，「分岐管を有する管路における動的流動不安定と気柱振動（Ｄｙｎａｍｉｃ  ｆｌｏｗ  ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ  ａｎｄ  ａｃｏｕｓｔｉｃ  ｖｉｂｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｐｉｐｅｌｉｎｅ  ｗｉｔｈ  ｓｉｄｅ  ｂｒａｎｃｈｅｓ），Ｄｙｎａｍｉｃｓ  ａｎｄ  Ｄｅｓｉｇｎ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（機械力学・計測制御講演論文集：Ｄ＆Ｄ），日本，一般社団法人日本機械学会，２００２年９月１３日，２００２（ａｂｓｔｒａｃｔ）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００４０】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、キャビティトーンの発生を抑制等することが可能な、蒸気弁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００４１】
実施形態の蒸気弁は、ケーシングと弁棒と弁体と弁座とを備える。ケーシングは、蒸気が入口から内部空間に流入して出口から流出する。弁棒は、ケーシングの内部空間に収容されている。弁体は、ケーシングの内部空間において弁棒に連結されている。弁座は、ケーシングの内部空間においてケーシングに固定されており、弁棒の軸に沿って弁体が弁棒と共に移動して接する部分を含む。弁座とケーシングとのそれぞれは、内部空間において弁座と弁体が接する部分よりも下流側に間隙を介して対面する面を含む。そして、弁座は、内部空間において、その間隙を被覆するカバー部を有する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は、本発明に係る第１実施形態において、蒸気加減弁の一部を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明に係る第２実施形態において、蒸気加減弁の一部を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明に係る第３実施形態において、蒸気加減弁の一部を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明に係る第４実施形態において、蒸気加減弁の一部を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明に係る第５実施形態において、蒸気加減弁の一部を示す断面図である。
【図６】図６は、本発明に係る第６実施形態において、蒸気加減弁の一部を示す断面図である。
【図７】図７は、本発明に係る第７実施形態において、蒸気加減弁の一部を示す断面図である。
【図８】図８は、本発明に係る第８実施形態において、蒸気加減弁の一部を示す断面図である。
【図９】図９は、蒸気止め弁および蒸気加減弁の一例を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、蒸気加減弁の一例を模式的に示す断面図である。
【図１１】図１１は、蒸気加減弁の一例において、一部を拡大して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
実施形態について、図面を参照して説明する。
【００４４】
＜第１実施形態＞
【００４５】
［Ａ］構成
図１は、本発明に係る第１実施形態において、蒸気加減弁の一部を示す断面図である。図１では、図１１と同様に、蒸気加減弁Ｖ２において、ケーシングに弁座が設置された部分を拡大して示している。
【００４６】
本実施形態の蒸気加減弁Ｖ２は、上述した関連技術の場合と同様に、ケーシング２１、上蓋２２、スリーブ２３、弁棒２４、弁体２５、および、弁座２６を有するが（図１０参照）、図１に示すように、弁座２６の一部と、ケーシング２１の一部とが、上記の関連技術の場合と異なっている。本実施形態は、この点、および、これに関連する点を除き、上述した関連技術の場合と同様である。このため、本実施形態において、上記記載と重複する個所については、適宜、記載を省略する。
【００４７】
本実施形態において、弁座２６は、図１に示すように、上記の関連技術と同様に、弁体２５（図１０参照）が接する部分よりも下流側（出口２１Ｂ側）に、間隙Ｒ２が設けられている。間隙Ｒ２は、弁座２６の面２６Ｐとケーシング２１の面２１Ｐとの間に挟まれるように設けられている。しかし、本実施形態では、弁座２６は、上記の関連技術とは異なり、弁座本体部２６１と共に、カバー部２６３を有する。
【００４８】
弁座２６のうち、弁座本体部２６１は、たとえば、円筒状の管状体であって、弁棒２４と同軸になるように配置されている。弁座本体部２６１は、ケーシング２１において出口２１Ｂ側に位置する部分に設けられている。弁座本体部２６１は、ケーシング２１の内周面に固定されている。
【００４９】
具体的には、弁座本体部２６１は、弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘ（軸方向）に対して、外周面（図１では下側の面）が平行である。ここでは、弁座本体部２６１は、外周面に段差が形成されている。弁座本体部２６１は、上流側（入口２１Ａ側）に位置する部分の外径が、下流側（出口２１Ｂ側）に位置する部分の外径よりも大きくなっている。つまり、弁座本体部２６１のうち下流側（出口２１Ｂ側）に位置する外周面には、凸部が形成されており、その凸部が、弁棒２４の径方向（ラジアル方向）において外側に向かって突き出ている。
【００５０】
また、弁座本体部２６１の内周面は、上流側（入口２１Ａ側）が下流側（出口２１Ｂ側）よりも弁棒２４の径方向で内側に位置するように、弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘ（軸方向）に対して傾斜している部分を含む。つまり、この部分は、上流側（入口２１Ａ側）から下流側（出口２１Ｂ側）へ向かうに伴って内径が小さくなっている。そして、弁座本体部２６１は、弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘにおいて上流側（入口２１Ａ側）に位置する部分が曲面になっており、この部分が上流側（入口２１Ａ側）に位置するように、弁座２６がケーシング２１に設置されている。
【００５１】
本実施形態では、弁座本体部２６１において、下流側（出口２１Ｂ側）の端部に位置する面２６Ｐは、間隙Ｒ２を介して、ケーシング２１の面２１Ｐに対面している。そして、この面２６Ｐには、溝２６Ｔが形成されている。溝２６Ｔは、弁棒２４の軸２４Ｊの周囲をリング状に囲うように形成されている。溝２６Ｔによって構成されるリングは、中心軸が弁棒２４の軸２４Ｊに一致しており、同軸である。また、ケーシング２１の内周面において、弁座本体部２６１よりも下流側（出口２１Ｂ側）に位置する部分には、間隙Ｒ２が形成されている。
【００５２】
弁座２６のうち、カバー部２６３は、たとえば、円筒状の管状体であって、間隙Ｒ２を被覆している。ここでは、カバー部２６３は、間隙Ｒ２と共に、ケーシング２１の内周面のうち間隙Ｒ２よりも下流側（出口２１Ｂ側）に位置する部分を被覆しており、熱膨張に応じて摺動する。
【００５３】
具体的には、カバー部２６３は、連結部２６３Ｃを含む。連結部２６３Ｃは、カバー部２６３において上流側（入口２１Ａ側）の部分に形成されており、弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘへ突き出ている。カバー部２６３は、連結部２６３Ｃが弁座本体部２６１の溝２６Ｔに挿入されることによって、弁座本体部２６１に連結されている。
【００５４】
カバー部２６３の内周面Ｓ３ａ（図１では上面）は、上流側（入口２１Ａ側）が下流側（出口２１Ｂ側）よりも弁棒２４の径方向において内側に位置するように、弁棒２４の軸２４Ｊに対して傾斜している。つまり、カバー部２６３の内周面Ｓ３ａは、上流側（入口２１Ａ側）から下流側（出口２１Ｂ側）へ向かうに伴って内径が大きくなっている。
【００５５】
これに対して、カバー部２６３の外周面Ｓ３ｂ（図１では下面）は、弁棒２４の軸２４Ｊに対して平行である。つまり、カバー部２６３の外周面Ｓ３ｂは、上流側（入口２１Ａ側）と下流側（出口２１Ｂ側）との間において外径が一定である。
【００５６】
これと同様に、ケーシング２１の内周面のうち、間隙Ｒ２よりも下流側（出口２１Ｂ側）に位置する部分であって、カバー部２６３の外周面が摺動する部分の面Ｓ１ａは、弁棒２４の軸２４Ｊに対して平行である。つまり、ケーシング２１の内周面のうち、この部分の面Ｓ１ａは、上流側（入口２１Ａ側）と下流側（出口２１Ｂ側）との間において内径が一定である。
【００５７】
なお、ケーシング２１の内周面のうち、カバー部２６３の外周面Ｓ３ｂが摺動する部分の面Ｓ１ａは、表面粗さ（Ｒｍａｘ，ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９８２）が、たとえば、１．６Ｓ〜６．３Ｓになるように、加工されている。
【００５８】
さらに、ケーシング２１の内周面のうち、カバー部２６３の外周面Ｓ３ｂが摺動する部分の面Ｓ１ａは、たとえば、長さＬ１が弁口径ｄに対して下記の関係式（Ａ）を満たす。
【００５９】
Ｌ１≦（１／２）×ｄ        ・・・（Ａ）
【００６０】
［Ｂ］まとめ
以上のように、本実施形態では、弁座２６は、カバー部２６３を有しており、弁体２５が弁座２６に接する部分よりも下流側（出口２１Ｂ側）に形成されている間隙Ｒ２を、そのカバー部２６３が被覆している。つまり、蒸気加減弁Ｖ２の内部空間２１Ｃと間隙Ｒ２とが連通していない。このため、本実施形態では、蒸気加減弁Ｖ２の内部空間２１Ｃを蒸気Ｆが流れるときに、間隙Ｒ２において上流側（入口２１Ａ側）に位置するエッジで蒸気Ｆの流れが剥離することを防止できる。その結果、本実施形態では、キャビティトーンが発生することを防止することができる。
【００６１】
そして、これに伴って、本実施形態では、蒸気加減弁Ｖ２または蒸気加減弁Ｖ２の下流に設置された配管が損傷することを抑制することができる。たとえば、図９に示したように、弁座後ドレン管Ｐ２が設けられた蒸気加減弁Ｖ２において、弁座後ドレン管Ｐ２が破損することを抑制することができる。
【００６２】
また、本実施形態では、弁座２６において、カバー部２６３は、間隙Ｒ２と共に、ケーシング２１の内周面のうち間隙Ｒ２よりも下流側（出口２１Ｂ側）に位置する部分を被覆して摺動する。さらに、弁座２６において、カバー部２６３の内周面は、上流側（入口２１Ａ側）が下流側（出口２１Ｂ側）よりも内側に位置するように、弁棒２４の軸２４Ｊに対して傾斜している。このため、本実施形態では、キャビティトーンが発生することを更に効果的に防止することができる。
【００６３】
また、本実施形態では、弁座２６において、カバー部２６３は、弁座本体部２６１に連結されている。このため、弁座２６においてカバー部２６３を適宜取り替えることができる。
【００６４】
［Ｃ］変形例
なお、本実施形態では、蒸気加減弁Ｖ２において、弁座２６がカバー部２６３を有する場合について説明したが、これに限らない。蒸気加減弁Ｖ２以外の蒸気弁において、弁座２６にカバー部２６３を設けてもよい。
【００６５】
また、本実施形態では、図９に示したように、弁座後ドレン管Ｐ２が設けられた蒸気加減弁Ｖ２において、弁座２６にカバー部２６３を設ける場合について説明したが、これに限らない。弁座後ドレン管Ｐ２が設置されていない蒸気加減弁において、弁座２６にカバー部２６３を設けてもよい。
【００６６】
＜第２実施形態＞
［Ａ］構成
図２は、本発明に係る第２実施形態において、蒸気加減弁の一部を示す断面図である。図２では、図１と同様に、蒸気加減弁Ｖ２において、ケーシングに弁座が設置された部分を拡大して示している。
【００６７】
本実施形態の蒸気加減弁Ｖ２は、上述した関連技術の場合と同様に、ケーシング２１、上蓋２２、スリーブ２３、弁棒２４、弁体２５、および、弁座２６を有するが（図１０参照）、図２に示すように、弁座２６の一部と、ケーシング２１の一部とが、上記の関連技術および第１実施形態の場合と異なっている。本実施形態は、この点、および、これに関連する点を除き、上述した関連技術および第１実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において、上記記載と重複する個所については、適宜、記載を省略する。
【００６８】
本実施形態において、弁座２６は、図２に示すように、上述した関連技術の場合と同様に、弁体２５（図１０参照）が接する部分よりも下流側（出口２１Ｂ側）に、間隙Ｒ２が設けられている。間隙Ｒ２は、弁座２６の面２６Ｐとケーシング２１の面２１Ｐとの間に挟まれるように設けられている。また、本実施形態では、弁座２６は、上記した第１実施形態の場合と同様に、弁座本体部２６１の他に、カバー部２６３を更に有する。
【００６９】
しかし、本実施形態では、第１実施形態の場合と異なり、弁座２６のカバー部２６３とケーシング２１との両者において互いが摺動する面Ｓ３ｂ，Ｓ１ａは、上流側（入口２１Ａ側）が下流側（出口２１Ｂ側）よりも、弁棒２４の径方向で内側に位置するように、弁棒２４の軸２４Ｊに対して傾斜している。つまり、カバー部２６３の外周面のうちケーシング２１に摺動する部分の面Ｓ３ｂは、上流側（入口２１Ａ側）から下流側（出口２１Ｂ側）へ向かうに伴って外径が大きくなっている。同様に、ケーシング２１の内周面のうちカバー部２６３に摺動する部分の面Ｓ１ａは、上流側（入口２１Ａ側）から下流側（出口２１Ｂ側）へ向かうに伴って内径が大きくなっている。たとえば、弁座２６のカバー部２６３とケーシング２１との両者において互いが摺動する面Ｓ３ｂ，Ｓ１ａは、弁棒２４の軸２４Ｊに対して２°〜２．５°の角度で傾斜している。
【００７０】
また、本実施形態では、ケーシング２１の内周面のうち、弁座２６のカバー部２６３が摺動する面Ｓ１ａよりも下流側（出口２１Ｂ側）に位置する部分の面Ｓ１１は、上流側（入口２１Ａ側）が下流側（出口２１Ｂ側）よりも、弁棒２４の径方向で外側に位置するように、弁棒２４の軸２４Ｊに対して傾斜している。つまり、ケーシング２１の内周面のうちカバー部２６３が摺動する面Ｓ１ａよりも下流側（出口２１Ｂ側）に位置する部分の面Ｓ１１は、上流側（入口２１Ａ側）から下流側（出口２１Ｂ側）へ向かうに伴って内径が小さくなっている。たとえば、弁座２６のカバー部２６３が摺動する面Ｓ１ａよりも下流側（出口２１Ｂ側）に位置する部分の面Ｓ１１は、弁棒２４の軸２４Ｊに対して３°〜４°の角度で傾斜している。
【００７１】
さらに、本実施形態では、カバー部２６３の内周面Ｓ３ａにおいて、下流側（出口２１Ｂ側）に位置する部分の面Ｓ３１は、上流側（入口２１Ａ側）に位置する部分の面Ｓ３２よりも、弁棒２４の軸２４Ｊに対して傾斜する角度が大きい。ここでは、カバー部２６３の内周面Ｓ３ａにおいて、上流側（入口２１Ａ側）に位置する部分の面Ｓ３２は、弁座本体部２６１の内周面と同様な角度で、弁棒２４の軸２４Ｊに対して傾斜している。これに対して、下流側（出口２１Ｂ側）に位置する部分の面Ｓ３１は、弁座本体部２６１の内周面よりも大きな角度で、弁棒２４の軸２４Ｊに対して傾斜している。たとえば、カバー部２６３の内周面Ｓ３ａにおいて、下流側（出口２１Ｂ側）に位置する部分の面Ｓ３１は、上流側（入口２１Ａ側）に位置する部分の面Ｓ３２よりも、弁棒２４の軸２４Ｊに対して傾斜する角度が、３°〜４°、大きい。
【００７２】
［Ｂ］まとめ
本実施形態では、第１実施形態の場合と同様に、弁座２６は、カバー部２６３が設けられており、弁体２５が弁座２６に接する部分よりも下流側（出口２１Ｂ側）に形成されている間隙Ｒ２を、そのカバー部２６３が被覆している。このため、本実施形態では、上記の実施形態と同様に、キャビティトーンが発生することを防止することができる。
【００７３】
＜第３実施形態＞
［Ａ］構成
図３は、本発明に係る第３実施形態において、蒸気加減弁の一部を示す断面図である。図３では、図１と同様に、蒸気加減弁Ｖ２において、ケーシングに弁座が設置された部分を拡大して示している。
【００７４】
本実施形態の蒸気加減弁Ｖ２は、上述した関連技術の場合と同様に、ケーシング２１、上蓋２２、スリーブ２３、弁棒２４、弁体２５、および、弁座２６を有するが（図１０参照）、図３に示すように、弁座２６の一部と、ケーシング２１の一部とが、上記の関連技術および上記の実施形態の場合と異なっている。本実施形態は、この点、および、これに関連する点を除き、上述した関連技術および上記の実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において、上記記載と重複する個所については、適宜、記載を省略する。
【００７５】
本実施形態において、弁座２６は、図３に示すように、上述した関連技術の場合と同様に、弁体２５（図１０参照）が接する部分よりも下流側（出口２１Ｂ側）に間隙Ｒ２が設けられている。間隙Ｒ２は、弁座２６の面２６Ｐとケーシング２１の面２１Ｐとの間に挟まれるように設けられている。また、本実施形態では、弁座２６は、上記した第１実施形態の場合と同様に、弁座本体部２６１の他に、カバー部２６３を更に有する。
【００７６】
しかし、本実施形態では、弁座２６は、第１実施形態の場合と異なり、弁座本体部２６１とカバー部２６３との両者が一体である。つまり、本実施形態では、弁座２６は、弁座本体部２６１を構成する一の部品と、カバー部２６３を構成する他の部品との両者を互いに連結したものでなく、両者が一体で成形されている。
【００７７】
また、本実施形態では、第１実施形態の場合と異なり、カバー部２６３の内周面Ｓ３ａにおいて、下流側（出口２１Ｂ側）に位置する部分の面Ｓ３１は、上流側（入口２１Ａ側）に位置する部分の面Ｓ３２よりも、弁棒２４の軸２４Ｊに対して傾斜する角度が大きい。ここでは、カバー部２６３の内周面Ｓ３ａにおいて、上流側（入口２１Ａ側）に位置する部分の面Ｓ３２は、弁座本体部２６１の内周面と同様な角度で、弁棒２４の軸２４Ｊに対して傾斜している。これに対して、下流側（出口２１Ｂ側）に位置する部分の面Ｓ３１は、弁座本体部２６１の内周面よりも大きな角度で、弁棒２４の軸２４Ｊに対して傾斜している。カバー部２６３の内周面Ｓ３ａにおいて下流側（出口２１Ｂ側）に位置する部分の面Ｓ３１は、弁棒２４の軸２４Ｊに対して傾斜する角度が、ケーシング２１の内周面Ｓ３ａにおいてカバー部２６３よりも下流側（出口２１Ｂ側）に位置する部分の面Ｓ１２の場合と同じである。
【００７８】
［Ｂ］まとめ
本実施形態では、第１実施形態などの場合と同様に、弁座２６は、カバー部２６３を有しており、弁体２５が弁座２６に接する部分よりも下流側（出口２１Ｂ側）に形成されている間隙Ｒ２を、そのカバー部２６３が被覆している。このため、本実施形態では、上記の実施形態と同様に、キャビティトーンが発生することを防止することができる。
【００７９】
＜第４実施形態＞
［Ａ］構成
図４は、本発明に係る第４実施形態において、蒸気加減弁の一部を示す断面図である。図４では、図３と同様に、蒸気加減弁Ｖ２において、ケーシングに弁座が設置された部分を拡大して示している。
【００８０】
本実施形態の蒸気加減弁Ｖ２は、上述した関連技術の場合と同様に、ケーシング２１、上蓋２２、スリーブ２３、弁棒２４、弁体２５、および、弁座２６を有するが（図１０参照）、図４に示すように、弁座２６の一部と、ケーシング２１の一部とが、上記の関連技術および上記の実施形態の場合と異なっている。本実施形態は、この点、および、これに関連する点を除き、上述した関連技術および上記の実施形態の場合と同様である。このため、本実施形態において、上記記載と重複する個所については、適宜、記載を省略する。
【００８１】
本実施形態において、弁座２６は、図４に示すように、上述した関連技術の場合と同様に、弁体２５（図１０参照）が接する部分よりも下流側（出口２１Ｂ側）に間隙Ｒ２が設けられている。間隙Ｒ２は、弁座２６の面２６Ｐとケーシング２１の面２１Ｐとの間に挟まれるように設けられている。また、本実施形態では、弁座２６は、上記した第３実施形態の場合と同様に、弁座本体部２６１の他に、カバー部２６３を更に有する。
【００８２】
しかし、本実施形態では、第３実施形態の場合と異なり、弁座２６のカバー部２６３とケーシング２１との両者において互いが摺動する面Ｓ３ｂ，Ｓ１ａは、上流側（入口２１Ａ側）が下流側（出口２１Ｂ側）よりも弁棒２４の径方向で内側に位置するように、弁棒２４の軸２４Ｊに対して傾斜している。つまり、カバー部２６３の外周面のうちケーシング２１に摺動する面Ｓ３ｂは、上流側（入口２１Ａ側）から下流側（出口２１Ｂ側）へ向かうに伴って外径が大きくなっている。同様に、ケーシング２１の内周面のうちカバー部２６３に摺動する部分の面Ｓ１ａは、上流側（入口２１Ａ側）から下流側（出口２１Ｂ側）へ向かうに伴って内径が大きくなっている。
【００８３】
さらに、本実施形態では、第３実施形態の場合と異なり、カバー部２６３の内周面Ｓ３ａにおいて、下流側（出口２１Ｂ側）に位置する部分の面Ｓ３１は、上流側（入口２１Ａ側）に位置する部分の面Ｓ３２よりも、弁棒２４の軸２４Ｊに対して傾斜する角度が大きい。ここでは、カバー部２６３の内周面Ｓ３ａにおいて、上流側（入口２１Ａ側）に位置する部分の面Ｓ３２は、弁座本体部２６１の内周面と同様な角度で、弁棒２４の軸２４Ｊに対して傾斜している。これに対して、下流側（出口２１Ｂ側）に位置する部分の面Ｓ３１は、弁座本体部２６１の内周面よりも大きな角度で、弁棒２４の軸２４Ｊに対して傾斜している。
【００８４】
［Ｂ］まとめ
本実施形態では、第１実施形態等の場合と同様に、弁座２６は、カバー部２６３が設けられており、弁体２５が弁座２６に接する部分よりも下流側（出口２１Ｂ側）に形成されている間隙Ｒ２を、そのカバー部２６３が被覆している。このため、本実施形態では、上記の実施形態と同様に、キャビティトーンが発生することを防止することができる。
【００８５】
＜第５実施形態＞
［Ａ］構成
図５は、本発明に係る第５実施形態において、蒸気加減弁の一部を示す断面図である。図５では、図３と同様に、蒸気加減弁Ｖ２において、ケーシングに弁座が設置された部分を拡大して示している。
【００８６】
本実施形態の蒸気加減弁Ｖ２は、上述した関連技術の場合と同様に、ケーシング２１、上蓋２２、スリーブ２３、弁棒２４、弁体２５、および、弁座２６を有するが（図１０参照）、図５に示すように、弁座２６の一部と、ケーシング２１の一部とが、上記の関連技術および第３実施形態などの場合と異なっている。本実施形態は、この点、および、これに関連する点を除き、上述した関連技術および第３実施形態などの場合と同様である。このため、本実施形態において、上記記載と重複する個所については、適宜、記載を省略する。
【００８７】
本実施形態において、弁座２６は、図５に示すように、上述した関連技術の場合と同様に、弁体２５（図１０参照）が接する部分よりも下流側（出口２１Ｂ側）に間隙Ｒ２が設けられている。間隙Ｒ２は、弁座２６の面２６Ｐとケーシング２１の面２１Ｐとの間に挟まれるように設けられている。また、本実施形態では、弁座２６は、上記した第３実施形態などの場合と同様に、弁座本体部２６１の他に、カバー部２６３を更に有する。
【００８８】
しかし、本実施形態では、第３実施形態などの場合と異なり、弁座２６のカバー部２６３とケーシング２１との両者において互いが摺動する面Ｓ３ａ，Ｓ１ａは、上流側（入口２１Ａ側）が下流側（出口２１Ｂ側）よりも弁棒２４の径方向で外側に位置するように、弁棒２４の軸２４Ｊに対して傾斜している。つまり、カバー部２６３の外周面のうちケーシング２１に摺動する面Ｓ３ｂは、上流側（入口２１Ａ側）から下流側（出口２１Ｂ側）へ向かうに伴って外径が小さくなっている。同様に、ケーシング２１の内周面のうちカバー部２６３に摺動する部分の面Ｓ１ａは、上流側（入口２１Ａ側）から下流側（出口２１Ｂ側）へ向かうに伴って内径が小さくなっている。たとえば、弁座２６のカバー部２６３とケーシング２１との両者において互いが摺動する面Ｓ３ｂ，Ｓ１ａは、弁棒２４の軸２４Ｊに対して、３°〜４°、傾斜している。
【００８９】
また、弁座２６のカバー部２６３において下流側（出口２１Ｂ側）に位置する端部は、尖っている。
【００９０】
［Ｂ］まとめ
本実施形態では、第１実施形態などの場合と同様に、弁座２６は、カバー部２６３が設けられており、弁体２５が弁座２６に接する部分よりも下流側（出口２１Ｂ側）に形成されている間隙Ｒ２を、そのカバー部２６３が被覆している。このため、本実施形態では、上記の実施形態と同様に、キャビティトーンが発生することを防止することができる。特に、本実施形態では、第３実施形態の場合よりも、カバー部２６３の内周面Ｓ３ａと、ケーシング２１の内周面のうちカバー部２６３よりも下流側に位置する部分の面との間が、滑らかに沿っているので、蒸気の流れが乱れることを抑制することができる。
【００９１】
＜第６実施形態＞
［Ａ］構成
図６は、本発明に係る第６実施形態において、蒸気加減弁の一部を示す断面図である。図６では、図１１と同様に、蒸気加減弁Ｖ２において、ケーシングに弁座が設置された部分を拡大して示している。
【００９２】
本実施形態の蒸気加減弁Ｖ２は、上述した関連技術の場合と同様に、ケーシング２１、上蓋２２、スリーブ２３、弁棒２４、弁体２５、および、弁座２６を有するが（図１０，図１１参照）、図６に示すように、間隙Ｒ２の形状が、上記の関連技術などの場合と異なっている。本実施形態は、この点、および、これに関連する点を除き、上述した関連技術などの場合と同様である。このため、本実施形態において、上記記載と重複する個所については、適宜、記載を省略する。
【００９３】
上述した関連技術の場合（図１０参照）では、間隙Ｒ２によって構成されるリングの中心軸は、弁棒２４の軸２４Ｊに同軸であって互いに一致している。
【００９４】
これに対して、本実施形態では、図６に示すように、間隙Ｒ２は、上述した関連技術の場合（図１０参照）と同様に、弁棒２４の軸２４Ｊの周りにおいてリング状に囲うように形成されているが、その間隙Ｒ２によって規定されるリングは、弁棒２４の軸２４Ｊに対して傾斜している。
【００９５】
ここでは、間隙Ｒ２において上流側（入口２１Ａ側）に位置するエッジ２６Ｅとケーシング２１の出口２１Ｂとの間の距離が、弁棒２４の軸２４Ｊの周囲全体に渡って異なるように、間隙Ｒ２が設けられている。さらに、間隙Ｒ２において下流側（出口２１Ｂ側）に位置するエッジ２１Ｅとケーシング２１の出口２１Ｂとの間の距離が、弁棒２４の軸２４Ｊの周囲全体に渡って異なるように、間隙Ｒ２が設けられている。具体的には、間隙Ｒ２において内周面の側に位置するエッジ２６Ｅ，２１Ｅで囲われる円形の面は、弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘに対して傾斜すると共に、水平面（ｘｙ面）において弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘに垂直な方向ｙに対して傾斜している。
【００９６】
たとえば、間隙Ｒ２によって形成されるリングは、弁棒２４の軸２４Ｊに垂直な面に対して傾斜する角度が、０．５°以上、３８°以下である。
【００９７】
さらに、間隙Ｒ２において下流側（出口２１Ｂ側）に位置するエッジ２１Ｅのうち、ケーシング２１の出口２１Ｂに最も近い部分と最も遠い部分との間の長さＬ２は、たとえば、弁口径ｄに対して下記の関係式（Ｂ）を満たす。
【００９８】
Ｌ２≦（１／２）×ｄ        ・・・（Ｂ）
【００９９】
［Ｂ］まとめ
以上のように、本実施形態では、間隙Ｒ２において内周面の側に位置するエッジ２６Ｅ，２１Ｅで囲われる円形の面は、弁棒２４の軸２４Ｊに対して傾斜している。このため、本実施形態において、リング状の間隙Ｒ２のうち一部でキャビティトーンが発生した場合であっても、その他の部分では、そのキャビティトーンが生じた部分とは蒸気が流れる状態が異なるので、キャビティトーンが発生する可能性が低い。このため、本実施形態では、大きなキャビティトーンが発生することを防止することができる。
【０１００】
その結果、本実施形態では、上記の実施形態の場合と同様に、蒸気加減弁Ｖ２または蒸気加減弁Ｖ２の下流に設置された配管が損傷することを抑制することができる。たとえば、図９に示したように、弁座後ドレン管Ｐ２が設けられた蒸気加減弁Ｖ２において、弁座後ドレン管Ｐ２が破損することを抑制することができる。
【０１０１】
［Ｃ］変形例
本実施形態では、間隙Ｒ２のエッジ２６Ｅ，２１Ｅで囲われる円形の面が、弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘと、水平面（ｘｙ面）において弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘに垂直な方向ｙとの両者に対して傾斜する場合について説明したが、これに限らない。間隙Ｒ２のエッジ２６Ｅ，２１Ｅで囲われる円形の面は、弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘと、水平面（ｘｙ面）において弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘに垂直な方向ｙとの少なくとも一方に傾斜していてもよい。
【０１０２】
本実施形態では、蒸気加減弁Ｖ２において、間隙Ｒ２によって規定されるリングを弁棒２４の軸２４Ｊに対して傾斜させる場合について説明したが、これに限らない。蒸気加減弁Ｖ２以外の蒸気弁において、同様に構成してもよい。
【０１０３】
また、図９に示したように、弁座後ドレン管Ｐ２が設けられた蒸気加減弁Ｖ２において、間隙Ｒ２によって規定されるリングを弁棒２４の軸２４Ｊに対して傾斜させる場合について説明したが、これに限らない。弁座後ドレン管Ｐ２が設置されていない蒸気加減弁において、同様に構成してもよい。
【０１０４】
＜第７実施形態＞
［Ａ］構成
図７は、本発明に係る第７実施形態において、蒸気加減弁の一部を示す断面図である。図７では、図１１と同様に、蒸気加減弁Ｖ２において、ケーシングに弁座が設置された部分を拡大して示している。
【０１０５】
本実施形態の蒸気加減弁Ｖ２は、上述した関連技術の場合と同様に、ケーシング２１、上蓋２２、スリーブ２３、弁棒２４、弁体２５、および、弁座２６を有するが（図１０，図１１参照）、図７に示すように、弾性体２７を更に有する。本実施形態は、この点、および、これに関連する点を除き、上述した関連技術および第１実施形態などの場合と同様である。このため、本実施形態において、上記記載と重複する個所については、適宜、記載を省略する。
【０１０６】
本実施形態では、図７に示すように、弾性体２７は、間隙Ｒ２の内部に設置されている。弾性体２７は、間隙Ｒ２の内部において、弁座２６が熱膨張したときに、弁棒２４の軸２４Ｊに沿った方向ｘで変形するように構成されている。
【０１０７】
ここでは、弾性体２７は、断面がＣ字形状である管状体であって、断面の一部に開口が形成されている。弾性体２７は、弁棒２４の軸２４Ｊの周りにおいてリング状に囲うように、間隙Ｒ２の内部に設置されている。また、弾性体２７は、Ｃ字形状である断面において開口が形成されている部分が弁座２６の外周面（図７では下側）側に向くと共に、その部分がケーシング２１の内周面に対面するように、設置されている。また、弾性体２７は、外径が、間隙Ｒ２の幅Ｗと同じである。弾性体２７は、たとえば、金属材料で形成されている。
【０１０８】
［Ｂ］まとめ
以上のように、本実施形態では、間隙Ｒ２の内部に弾性体２７が埋め込まれており、間隙Ｒ２が弾性体２７によって塞がれている。このため、本実施形態では、キャビティトーンが発生することを防止することができる。
【０１０９】
その結果、本実施形態では、上記の実施形態の場合と同様に、蒸気加減弁Ｖ２または蒸気加減弁Ｖ２の下流に設置された配管が損傷することを抑制することができる。たとえば、図９に示したように、弁座後ドレン管Ｐ２が設けられた蒸気加減弁Ｖ２において、弁座後ドレン管Ｐ２が破損することを抑制することができる。
【０１１０】
［Ｃ］変形例
本実施形態では、蒸気加減弁Ｖ２において、間隙Ｒ２の内部に弾性体２７を設置する場合について説明したが、これに限らない。蒸気加減弁Ｖ２以外の蒸気弁において、同様に構成してもよい。
【０１１１】
また、図９に示したように、弁座後ドレン管Ｐ２が設けられた蒸気加減弁Ｖ２において、弁座２６にカバー部２６３を設ける場合について説明したが、これに限らない。弁座後ドレン管Ｐ２が設置されていない蒸気加減弁において、同様に構成してもよい。
【０１１２】
＜第８実施形態＞
［Ａ］構成
図８は、本発明に係る第８実施形態において、蒸気加減弁の一部を示す断面図である。図８では、図７と同様に、蒸気加減弁Ｖ２において、ケーシングに弁座が設置された部分を拡大して示している。
【０１１３】
本実施形態の蒸気加減弁Ｖ２は、上述した関連技術の場合と同様に、ケーシング２１、上蓋２２、スリーブ２３、弁棒２４、弁体２５、および、弁座２６を有する（図１０，図１１参照）。これと共に、本実施形態の蒸気加減弁Ｖ２は、図８に示すように、第７実施形態と同様に、弾性体２７を更に有する。本実施形態では、間隙Ｒ２の近傍の構成が、上述した関連技術および第７実施形態などの場合と異なる。本実施形態は、この点、および、これに関連する点を除き、上述した関連技術および第７実施形態などの場合と同様である。このため、本実施形態において、上記記載と重複する個所については、適宜、記載を省略する。
【０１１４】
本実施形態では、図８に示すように、弁座２６のうち、間隙Ｒ２が形成された部分は、間隙Ｒ２の側に突き出た部分２６４を含む。また、ケーシング２１のうち、間隙Ｒ２が形成された部分は、間隙Ｒ２の側に突き出た部分２１４を含む。
【０１１５】
本実施形態においては、弁座２６において間隙Ｒ２の側に突き出た部分２６４と、ケーシング２１において間隙Ｒ２の側に突き出た部分２１４との間においては、間隙Ｒ２が介在している。そして、弾性体２７は、弁座２６およびケーシング２１において間隙Ｒ２の側に突き出た部分２６４，２１４によって、間隙Ｒ２の内部で保持されている。
【０１１６】
［Ｂ］まとめ
以上のように、本実施形態では、弁座２６およびケーシング２１において間隙Ｒ２の側に突き出た部分２６４，２１４によって、弾性体２７が間隙Ｒ２の内部から外れることを防止することができる。これと共に、弁座２６およびケーシング２１において間隙Ｒ２の側に突き出た部分２６４，２１４によって、間隙Ｒ２を小さくすることができる。このため、本実施形態では、キャビティトーンが発生することを、更に効果的に防止することができる。
【０１１７】
＜その他＞
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１１８】
２１…ケーシング、２２…上蓋、２３…スリーブ、２４…弁棒、２５…弁体、２６…弁座、２７…弾性体、２６１…弁座本体部、２６３…カバー部、Ｒ２…間隙、Ｖ２…蒸気加減弁
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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