(57)【要約】【課題】バネ箱、作動バネの腐食等を容易に防止可能な、蒸気弁駆動装置等を提供する。【解決手段】本実施形態の蒸気弁駆動装置は、弁箱の内部において弁座と弁棒に連結された弁体との間の距離を変動させることによって、その弁箱の内部を流れる蒸気の流量を調整する。蒸気弁駆動装置は、油筒とバネ箱とを有する。油筒は、弁棒に操作ロッドを介して連結しているピストンを収容しており、ピストンが油圧に応じて作動する。バネ箱は、操作ロッドが貫通していると共に作動バネを内部に収容しており、ピストンの作動によって操作ロッドが操作されることにより作動バネが伸縮する。ここで、バネ箱は、入口と出口とが形成されている。そして、バネ箱の内部の圧力が外部よりも高くなるように、バネ箱の外部からの空気が、バネ箱の入口からバネ箱の内部に供給され、バネ箱の出口から排出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁箱の内部において弁座と弁棒に連結された弁体との間の距離を変動させることによって、前記弁箱の内部を流れる蒸気の流量を調整する蒸気弁駆動装置であって、
前記弁棒に操作ロッドを介して連結しているピストンを収容しており、前記ピストンが油圧に応じて作動する油筒と、
前記操作ロッドが貫通していると共に作動バネを内部に収容しており、前記ピストンの作動によって前記操作ロッドが操作されることにより前記作動バネが伸縮するバネ箱と
を有し、
前記バネ箱は、入口と出口とが形成されており、前記バネ箱の内部の圧力が外部よりも高くなるように、前記バネ箱外部からの空気が、前記バネ箱の入口から前記バネ箱の内部に供給され、前記バネ箱の出口から排出されることを特徴とする、
蒸気弁駆動装置。
【請求項２】
前記バネ箱は、前記入口が前記出口よりも鉛直方向において上方に位置している、
請求項１に記載の蒸気弁駆動装置。
【請求項３】
前記バネ箱に供給する空気に含まれる湿分を分離する湿分分離部
を有する、
請求項１または２に記載の蒸気弁駆動装置。
【請求項４】
前記バネ箱に供給する空気を加熱する加熱部
を有する、
請求項１から３のいずれかに記載の蒸気弁駆動装置。
【請求項５】
前記加熱部は、前記弁箱と前記バネ箱との間を連結するヨーク部において、前記バネ箱に供給する空気を加熱する、
請求項４に記載の蒸気弁駆動装置。
【請求項６】
前記バネ箱へ供給する空気を調整する空気調整部
を有する、
請求項１から５のいずれかに記載の蒸気弁駆動装置。
【請求項７】
前記バネ箱の内部の圧力を測定する圧力測定部と、
前記圧力測定部で測定された圧力に基づいて、警報を行う圧力警報部と
を有する、
請求項１から６のいずれかに記載の蒸気弁駆動装置。
【請求項８】
前記バネ箱の内部の圧力を測定する圧力測定部
を有し、
前記空気調整部は、前記圧力測定部で測定された圧力に基づいて、前記バネ箱へ供給する空気を調整する、
請求項６に記載の蒸気弁駆動装置。
【請求項９】
前記バネ箱の出口から流出した空気の温度を測定する温度測定部と、
前記温度測定部で測定された温度に基づいて、警報を行う温度警報部と
を有する、
請求項１から８のいずれかに記載の蒸気弁駆動装置。
【請求項１０】
前記バネ箱の出口から流出した空気の温度を測定する温度測定部
を有し、
前記空気調整部は、前記温度測定部で測定された温度に基づいて、前記バネ箱へ供給する空気を調整する、
請求項６または８に記載の蒸気弁駆動装置。
【請求項１１】
前記バネ箱の出口から流出した空気の湿度を測定する湿度測定部と、
前記湿度測定部で測定された湿度に基づいて、警報を行う湿度警報部と
を有する、
請求項１から１０のいずれかに記載の蒸気弁駆動装置。
【請求項１２】
前記バネ箱の出口から流出した空気の湿度を測定する湿度測定部
を有し、
前記空気調整部は、前記湿度測定部で測定された湿度に基づいて、前記バネ箱へ供給する空気を調整する、
請求項６、８、１０のいずれかに記載の蒸気弁駆動装置。
【請求項１３】
前記バネ箱の出口から流出した空気を濾過する濾過部
を有し、
前記濾過部を通過した空気が、前記バネ箱の入口に流入するように構成されている、
請求項１から１２のいずれかに記載の蒸気弁駆動装置。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれかの蒸気弁駆動装置
を有する、
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、蒸気弁駆動装置、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、蒸気弁が配管に設置されており、蒸気弁によって蒸気タービンへ送る蒸気の流量等が調節される。
【０００３】
［Ａ］蒸気弁の構成
図８は、関連技術において、蒸気弁の概要を模式的に示す図である。図８では、鉛直方向（ｚ軸）に沿った鉛直面（ｘｚ面）について示している。図８では、蒸気の流れを太い実線の矢印で示すと共に、蒸気弁の一部については断面を示している。
【０００４】
蒸気弁Ｖ１は、図８に示すように、蒸気弁本体部１０と、蒸気弁駆動部３０（蒸気弁駆動装置）と、ヨーク部５０とを有し、蒸気弁駆動部３０が蒸気弁本体部１０を駆動することによって、蒸気の流量を調整するように構成されている。各部は、金属材料を用いて形成されている。
【０００５】
蒸気弁Ｖ１を構成する各部の詳細について、順次、説明する。
【０００６】
［Ａ−１］蒸気弁本体部１０
蒸気弁本体部１０は、図８に示すように、弁箱１１と上蓋１２と弁座１３と弁棒１４と弁体１５とを有する。蒸気弁本体部１０は、弁箱１１の内部空間１１Ｃにおいて弁座１３と弁体１５との間の距離が変動し、内部空間１１Ｃを流れる蒸気の流量が調整される。
【０００７】
蒸気弁本体部１０のうち、弁箱１１は、入口１１Ａと出口１１Ｂとが形成されている。弁箱１１は、蒸気弁Ｖ１が開けられたときには、蒸気Ｆ１１が入口１１Ａから内部空間１１Ｃに流入し、内部空間１１Ｃを流れた後に、出口１１Ｂから外部へ蒸気Ｆ１２が流出する。また、弁箱１１は、上部には開口１１Ｋが形成されており、下部には貫通孔１１Ｔが形成されている。
【０００８】
蒸気弁本体部１０のうち、上蓋１２は、弁箱１１に上部に設置されており、弁箱１１の上部に形成された開口１１Ｋを塞いでいる。
【０００９】
蒸気弁本体部１０のうち、弁座１３は、弁箱１１の内部空間１１Ｃに設置されている。弁座１３は、弁箱１１の内周面に固定されており、弁体１５が接する部分を含む。
【００１０】
蒸気弁本体部１０のうち、弁棒１４は、弁箱１１の下部に形成された貫通孔１１Ｔを貫くように設置されている。弁棒１４は、たとえば、棒状体であって、軸１４Ｊが鉛直方向（ｚ軸）に沿っており、その軸１４Ｊが沿った鉛直方向（ｚ軸）において移動するように設けられている。
【００１１】
蒸気弁本体部１０のうち、弁体１５は、弁箱１１の内部空間１１Ｃに収容されている。弁体１５は、弁棒１４の一端（図８では上端）に連結されており、弁棒１４と共に軸１４Ｊに沿った鉛直方向（ｚ軸）において移動する。弁体１５は、蒸気弁Ｖ１が開けられるときには弁座１３から離れ、蒸気弁Ｖ１が閉められるときには弁座１３に近付いて接触する。
【００１２】
［Ａ−２］蒸気弁駆動部３０（蒸気弁駆動装置）
蒸気弁駆動部３０は、図８に示すように、鉛直方向（ｚ軸）において蒸気弁本体部１０の下方に設置されており、操作ロッド３１と油筒３２とバネ箱３３とを有する。蒸気弁駆動部３０は、油圧の作用によって蒸気弁Ｖ１を開けると共に、バネの復元力の作用によって蒸気弁Ｖ１を閉めるように構成されている。つまり、蒸気弁駆動部３０は、弁箱１１の内部空間１１Ｃにおいて弁座１３と弁棒１４に連結された弁体１５との間の距離を変動させることによって、弁箱１１の内部空間１１Ｃを流れる蒸気の流量を調整する。
【００１３】
蒸気弁駆動部３０のうち、操作ロッド３１は、棒状体であって、軸３１Ｊが鉛直方向（ｚ軸）に沿っている。操作ロッド３１は、蒸気弁本体部１０を構成する弁棒１４の軸１４Ｊと同軸であって、一端（図８では上端）が弁棒１４に連結されている。ここでは、操作ロッド３１の一端（図８では上端）にカップリング３１１が設けられていると共に、弁棒１４の他端（図８では下端）にカップリング１４１が設けられており、操作ロッド３１のカップリング３１１と弁棒１４のカップリング１４１との間が連結されている。また、操作ロッド３１は、他端（図８では下端）にピストン３１Ｐが連結されている。
【００１４】
蒸気弁駆動部３０のうち、油筒３２は、たとえば、円筒形状のシリンダであって、内部にピストン３１Ｐを収容している。油筒３２は、油圧駆動機構を構成しており、鉛直方向（ｚ軸）においてピストン３１Ｐが油圧に応じて移動する。
【００１５】
蒸気弁駆動部３０のうち、バネ箱３３は、鉛直方向（ｚ軸）において、ヨーク部５０を介して弁箱１１と油筒３２との間に位置している。バネ箱３３は、鉛直方向（ｚ軸）において操作ロッド３１が貫通していると共に、内部の収容空間３３Ｓに作動バネ３３Ｄを収容している。バネ箱３３は、ピストン３１Ｐにより操作される操作ロッド３１によって、作動バネ３３Ｄが収容空間３３Ｓにおいて伸縮するように構成されている。具体的には、バネ箱３３は、胴部３３１と第１プレート部３３２と第２プレート部３３３とを有し、胴部３３１と第１プレート部３３２と第２プレート部３３３とによって収容空間３３Ｓが形成されている。バネ箱３３において、胴部３３１は、円筒形状の管状体であって、操作ロッド３１の軸３１Ｊと同軸になるように設置されている。バネ箱３３において、第１プレート部３３２は、円板形状の板状体であって、胴部３３１の上部に設置されている。第１プレート部３３２は、貫通孔３３２Ｔが形成されており、操作ロッド３１が、その貫通孔３３２Ｔを貫通している。バネ箱３３において、第２プレート部３３３は、第１プレート部３３２と同様に、円板形状の板状体であって、胴部３３１の下部に設置されている。第２プレート部３３３は、貫通孔３３３Ｔが形成されており、操作ロッド３１が、その貫通孔３３３Ｔを貫通している。
【００１６】
作動バネ３３Ｄは、たとえば、皿バネであって、操作ロッド３１が中央を貫通している。作動バネ３３Ｄは、バネ箱３３の収容空間３３Ｓにおいて、操作ロッド３１に固定されているバネ受け３１Ｒと、バネ箱３３の第１プレート部３３２との間に設けられている。
【００１７】
バネ箱３３の収容空間３３Ｓでは、操作ロッド３１の移動に伴ってバネ受け３１Ｒと第１プレート部３３２との間の距離が変動する。これにより、作動バネ３３Ｄは、操作ロッド３１の軸３１Ｊに沿った鉛直方向（ｚ軸）において、変形して伸縮する。
【００１８】
［Ａ−３］ヨーク部５０
ヨーク部５０は、図８に示すように、鉛直方向（ｚ軸）において、蒸気弁本体部１０の下方であって蒸気弁駆動部３０の上方に位置しており、第１フランジ部５１と第２フランジ部５２と連結部５３とを有する。ヨーク部５０は、蒸気弁本体部１０と蒸気弁駆動部３０との間を連結するように構成されている。
【００１９】
ヨーク部５０のうち、第１フランジ部５１は、蒸気弁本体部１０に設置されている。第１フランジ部５１は、リング状の板状体であって、中央に貫通孔５１Ｔが形成されている。ここでは、第１フランジ部５１の上面が蒸気弁本体部１０において弁箱１１の下面に接触しており、第１フランジ部５１の貫通孔５１Ｔを弁棒１４が貫通している。
【００２０】
ヨーク部５０のうち、第２フランジ部５２は、蒸気弁駆動部３０に設置されている。第２フランジ部５２は、第１フランジ部５１と同様に、リング状の板状体であって、中央に貫通孔５２Ｔが形成されている。ここでは、第２フランジ部５２の下面が蒸気弁駆動部３０においてバネ箱３３の上面に接触しており、第２フランジ部５２の貫通孔５２Ｔを操作ロッド３１が貫通している。
【００２１】
ヨーク部５０のうち、連結部５３は、第１フランジ部５１と第２フランジ部５２との間に介在しており、第１フランジ部５１と第２フランジ部５２とを連結している。ここでは、連結部５３は、複数であって、その複数の連結部５３が、第１フランジ部５１と第２フランジ部５２とが対面する面において周縁に配置されている。
【００２２】
［Ｂ］問題と対策
上記においては、蒸気弁本体部１０は弁棒１４がバネ箱３３を貫通していることから、弁棒１４とバネ箱３３との間の隙間を通じて若干であるが蒸気本体部１０から蒸気が漏れる。その漏れた蒸気は、蒸気弁駆動部３０（蒸気弁駆動装置）を構成するバネ箱３３の収容空間３３Ｓに侵入する場合がある。蒸気弁本体部１０から漏れた蒸気に起因して、操作ロッド３１とバネ箱３３との間に存在する隙間から、バネ箱３３の収容空間３３Ｓに蒸気が侵入する場合がある。この他に、蒸気弁本体部１０から漏れた蒸気が冷却されて液化し、液体状態でバネ箱３３の収容空間３３Ｓに侵入する場合がある。
【００２３】
その結果、バネ箱３３の収容空間３３Ｓにおいては、鋼などの金属材料で形成された作動バネ３３Ｄが錆びて破損する場合がある。また、同様に金属材料で形成されたバネ箱３３の内面が腐食する場合がある。
【００２４】
このような問題の対策として、種々の方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【００２５】
図９は、関連技術において、蒸気弁駆動部を構成するバネ箱の部分を模式的に示す断面図である。
【００２６】
図９に示すように、バネ箱３３に入り込んだ水を複数の排水孔５２Ｄから排水するために、バネ箱３３の上面に設置される第２フランジ部５２において内周面と外周面との間を放射状に連通するように、複数の排水孔５２Ｄを形成することが提案されている。また、バネ箱３３に水が入りにくくするために、バネ箱３３の上面において操作ロッド３１の外周面を囲うように、嵩上げ部３３２Ａを設けることが提案されている。さらに、バネ箱３３に水がたまりにくくするために、バネ箱３３の下面に排水孔３３３Ｄを形成すると共に、排水孔３３３Ｄにフィルタ３３３Ｆを設置することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２７】
【特許文献１】特開２００５−９８３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
しかしながら、上記の関連技術においては、バネ箱３３の収容空間３３Ｓへの水分の侵入、および、収容空間３３Ｓからの排水は、十分ではない。このため、バネ箱３３の収容空間３３Ｓを十分に乾燥した状態にすることができない。その結果、バネ箱３３および作動バネ３３Ｄの腐食等を効果的に防止することが容易でない場合がある。
【００２９】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、バネ箱、作動バネの腐食等を容易に防止可能な、蒸気弁駆動装置、および、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】
【００３０】
本実施形態の蒸気弁駆動装置は、弁箱の内部において弁座と弁棒に連結された弁体との間の距離を変動させることによって、その弁箱の内部を流れる蒸気の流量を調整する。蒸気弁駆動装置は、油筒とバネ箱とを有する。油筒は、弁棒に操作ロッドを介して連結しているピストンを収容しており、ピストンが油圧に応じて作動する。バネ箱は、操作ロッドが貫通していると共に作動バネを内部に収容しており、ピストンの作動によって操作ロッドが操作されることにより作動バネが伸縮する。ここで、バネ箱は、入口と出口とが形成されている。そして、バネ箱の内部の圧力が外部よりも高くなるように、バネ箱の外部からの空気が、バネ箱の入口からバネ箱の内部に供給され、バネ箱の出口から排出される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、第１実施形態において、蒸気弁の全体を示す図である。
【図２】図２は、第１実施形態において、蒸気弁駆動部（蒸気弁駆動装置）を構成するバネ箱を模式的に示す断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態の変形例において、蒸気弁駆動部（蒸気弁駆動装置）を構成するバネ箱を模式的に示す断面図である。
【図４】図４は、第１実施形態の変形例において、蒸気弁駆動部（蒸気弁駆動装置）を構成するバネ箱を模式的に示す断面図である。
【図５】図５は、第２実施形態において、蒸気弁の全体を示す図である。
【図６】図６は、第３実施形態において、蒸気弁の全体を示す図である。
【図７】図７は、第４実施形態において、蒸気弁の全体を示す図である。
【図８】図８は、関連技術において、蒸気弁の概要を模式的に示す図である。
【図９】図９は、関連技術において、蒸気弁駆動部を構成するバネ箱の部分を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
実施形態について、図面を参照して説明する。
【００３３】
＜第１実施形態＞
［Ａ］構成等
図１は、第１実施形態において、蒸気弁の全体を示す図である。図１は、斜視図であって、蒸気弁の要部を模式的に示している。図１では、図８と同様に、蒸気の流れを太い実線の矢印で示している。これと共に、図１では、空気の流れを細い実線の矢印で示している。
【００３４】
図１に示すように、本実施形態において、蒸気弁Ｖ１は、上記の関連技術（図８，図９参照）の場合と同様に、蒸気弁本体部１０と蒸気弁駆動部３０（蒸気弁駆動装置）とヨーク部５０とを有する。しかし、本実施形態では、蒸気弁本体部１０と蒸気弁駆動部３０とヨーク部５０とが、鉛直方向（ｚ軸）に沿って配置されておらず、水平面（ｘｙ面）のうち一の水平方向（ｘ軸）に沿って配置されている。つまり、蒸気弁本体部１０と蒸気弁駆動部３０とヨーク部５０とが、縦方向に配列されておらず、横方向に配列されている。また、蒸気弁駆動部３０の一部が、上記の関連技術の場合と異なっている。
【００３５】
本実施形態は、これらの点、および、これら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。
【００３６】
本実施形態において、蒸気弁Ｖ１を構成する各部について順次説明する。
【００３７】
［Ａ−１］蒸気弁本体部１０
蒸気弁Ｖ１において、蒸気弁本体部１０は、図１では図示を一部省略しているが、上記の関連技術の場合と同様に構成されている。つまり、蒸気弁本体部１０においては、上述したように、弁座１３と、弁棒１４に連結された弁体１５とが、弁箱１１の内部に収容されている。そして、蒸気弁本体部１０は、弁箱１１の内部空間１１Ｃにおいて弁座１３と弁体１５との間の距離が変動して、蒸気弁Ｖ１を流れる蒸気の流量を調整するように構成されている（図８参照）。
【００３８】
［Ａ−２］ヨーク部５０
蒸気弁Ｖ１において、ヨーク部５０は、図１では図示を一部省略しているが、上記の関連技術の場合と同様に構成されている。つまり、ヨーク部５０は、上述したように、第１フランジ部５１と第２フランジ部５２と連結部５３とを有する。そして、ヨーク部５０は、蒸気弁本体部１０を構成する弁箱１１と、蒸気弁駆動部３０を構成するバネ箱３３とを連結している（図８，図９参照）。
【００３９】
［Ａ−３］蒸気弁駆動部３０
蒸気弁Ｖ１において、蒸気弁駆動部３０は、図１では図示を一部省略しているが、上記の関連技術の場合と同様に構成されている。つまり、蒸気弁駆動部３０は、上述したように、操作ロッド３１と油筒３２とバネ箱３３とを有する。そして、蒸気弁駆動部３０は、油筒３２の内部においてピストン３１Ｐが油圧で作動することによって、バネ箱３３の内部において作動バネ３３Ｄが伸縮するように構成されている（図８，図９参照）。
【００４０】
蒸気弁駆動部３０のうち、操作ロッド３１は、図１では図示を省略しているが、上記の関連技術の場合と同様に、弁箱１１の内部に収容される弁体１５が設けられた弁棒１４に一端が連結されると共に、他端にピストン３１Ｐが連結されている（図８，図９参照）。
【００４１】
蒸気弁駆動部３０のうち、油筒３２は、図１では図示を一部省略しているが、上記の関連技術の場合と同様に、蒸気弁本体部１０の弁棒１４に操作ロッド３１を介して連結されるピストン３１Ｐを内部に収容している（図８，図９参照）。本実施形態では、油筒３２は、図１から判るように、上記の関連技術の場合と異なり、内部においてピストン３１Ｐが一の水平方向（ｘ軸）に油圧によって移動するように構成されている。
【００４２】
蒸気弁駆動部３０のうち、バネ箱３３は、図１では図示を一部省略しているが、上記の関連技術の場合と同様に、操作ロッド３１が貫通していると共に作動バネ３３Ｄを内部に収容している（図８参照）。
【００４３】
図２は、第１実施形態において、蒸気弁駆動部（蒸気弁駆動装置）を構成するバネ箱を模式的に示す断面図である。
【００４４】
図２に示すように、バネ箱３３は、上記の関連技術の場合（図８参照）と同様に、胴部３３１と第１プレート部３３２と第２プレート部３３３とを有する。バネ箱３３は、胴部３３１と第１プレート部３３２と第２プレート部３３３とによって収容空間３３Ｓが形成されている。そして、バネ箱３３は、第１プレート部３３２と第２プレート部３３３とを操作ロッド３１が一の水平方向（ｘ軸）において貫通しており、その収容空間３３Ｓに作動バネ３３Ｄを収容している。バネ箱３３の収容空間３３Ｓでは、操作ロッド３１の移動に伴ってバネ受け３１Ｒと第１プレート部３３２との間の距離が変動することによって、作動バネ３３Ｄが一の水平方向（ｘ軸）において変形して伸縮する。
【００４５】
本実施形態では、バネ箱３３は、図１，図２に示すように、上記の関連技術の場合と異なり、入口３３Ａと、出口３３Ｂとが形成されている。
【００４６】
具体的には、入口３３Ａと出口３３Ｂとの両者は、図１，図２に示すように、バネ箱３３の胴部３３１に形成されている。ここでは、入口３３Ａと出口３３Ｂとの両者は、一の水平方向（ｘ軸）において、胴部３３１のうち弁箱１１に近い側（図２では右側）に位置するように形成されている。
【００４７】
入口３３Ａは、図１，図２に示すように、胴部３３１のうち、鉛直方向（ｚ軸）において上側に位置する部分に形成されている。ここでは、図２に示すように、入口３３Ａは、胴部３３１において最も高い頂部に形成されている。また、入口３３Ａには、給気用の座３３１Ａが設置されている。
【００４８】
出口３３Ｂは、図１，図２に示すように、胴部３３１のうち、鉛直方向（ｚ軸）において下側に位置する部分に形成されている。ここでは、図２に示すように、出口３３Ｂは、胴部３３１において最も低い底部に形成されている。出口３３Ｂには、排気用の座３３１Ｂが設置されている。また、出口３３Ｂには、図２に示すように、フィルタ３３４が設置されている。
【００４９】
本実施形態では、図１に示すように、空気供給部６１がエアパージ部として設けられており、空気供給部６１がバネ箱３３の入口３３Ａに空気Ｆ２１を供給することによって、バネ箱３３の収容空間３３Ｓについてエアパージを行う。ここでは、大気よりも圧力が高い空気Ｆ２１を供給することによって、バネ箱３３の内部の圧力を外部よりも高く一定に保持する。この空気Ｆ２１は、空気供給部６１から配管を流れた後に、バネ箱３３において入口３３Ａに設置された座３３１Ａの孔を通って、バネ箱３３の内部に流入する。たとえば、発電所（図示省略）において計装装置（図示省略）に用いる空気Ｆ２１が、バネ箱３３の内部に常時供給される。
【００５０】
そして、バネ箱３３の出口３３Ｂからを外部に空気Ｆ２２が排出される。ここでは、空気Ｆ２２は、バネ箱３３において出口３３Ｂに設置された座３３１Ｂの孔とフィルタ３３４とを通って、バネ箱３３の外部に流出する。本実施形態では、空気Ｆ２２は、大気へ放出される。つまり、この空気の流れは、開いたサイクルを構成している。
【００５１】
［Ｂ］まとめ（効果など）
以上のように、本実施形態の蒸気弁駆動部３０においては、バネ箱３３に入口３３Ａと出口３３Ｂとが形成されている。そして、バネ箱３３において作動バネ３３Ｄを収容している収容空間３３Ｓの圧力が外部よりも高い状態を保持するように、バネ箱３３の収容空間３３Ｓに空気の供給が行われている。
【００５２】
これにより、本実施形態では、弁箱１１と弁棒１４との間の隙間から蒸気が漏れようとしても、弁箱１１の内部を外部よりも高い圧力に保つことにより、その蒸気が跳ね返される。このため、操作ロッド３１とバネ箱３３との間の隙間を蒸気が流れて、バネ箱３３の収容空間３３Ｓに侵入することを防止可能である。さらに、本実施形態では、蒸気がバネ箱３３の収容空間３３Ｓに侵入したとしても、高圧の空気が出口３３Ｂから排出される。このため、これに伴って、蒸気に起因して収容空間３３Ｓに溜まった水分をバネ箱３３の収容空間３３Ｓから外部へ排出することができる。つまり、蒸気弁駆動部３０は、バネ箱３３の収容空間３３Ｓについてエアパージが行われる。
【００５３】
その結果、本実施形態では、バネ箱３３の収容空間３３Ｓに収容されている作動バネ３３Ｄが錆びることを防止可能である。また、本実施形態では、バネ箱３３の内周面が腐食することを防止可能である。したがって、本実施形態では、作動バネ３３Ｄ等の破損を効果的に防止することが可能であって、蒸気弁駆動部３０（蒸気弁駆動装置）の信頼性を向上することができる。
【００５４】
特に、本実施形態では、入口３３Ａがバネ箱３３の上側部分に形成され、出口３３Ｂがバネ箱３３の下側部分に形成されている。このため、本実施形態では、入口３３Ａを介してバネ箱３３の内部に供給された空気が、重力と同じ方向に流れて、出口３３Ｂを介してバネ箱３３の外部に排出される。したがって、本実施形態では、バネ箱３３の収容空間３３Ｓに溜まった水分を、より効果的に外部へ排出可能である。その結果、本実施形態では、作動バネ３３Ｄの破損等を、さらに効果的に防止することができる。
【００５５】
［Ｃ］変形例
［Ｃ−１］変形例１−１
上記の実施形態では、蒸気弁本体部１０と蒸気弁駆動部３０とヨーク部５０とが、水平方向（ｘ軸）に沿って配置されているが、これに限らない。関連技術（図８参照）の場合と同様に、蒸気弁本体部１０と蒸気弁駆動部３０とヨーク部５０とが、鉛直方向（ｚ軸）に沿って配置されていてもよい。つまり、蒸気弁本体部１０と蒸気弁駆動部３０とヨーク部５０とが、横方向に配列されておらず、縦方向に配列されていてもよい。
【００５６】
図３は、第１実施形態の変形例において、蒸気弁駆動部（蒸気弁駆動装置）を構成するバネ箱を模式的に示す断面図である。図３では、蒸気弁本体部１０と蒸気弁駆動部３０とヨーク部５０とが縦方向に配列されている場合について示している。
【００５７】
この場合においても、図３に示すように、入口３３Ａをバネ箱３３の上側部分に形成し、出口３３Ｂを入口３３Ａよりもバネ箱３３の下側部分に形成することが好ましい。たとえば、入口３３Ａについては、バネ箱３３を構成する胴部３３１のうち上側に位置する部分に形成する。また、出口３３Ｂについては、バネ箱３３において胴部３３１の下側に位置する第２プレート部３３３に形成する。
【００５８】
そして、上記の実施形態の場合と同様に、入口３３Ａを介してバネ箱３３の内部に空気を供給する。これにより、バネ箱３３の内部の圧力が外部よりも高く一定に保持される。このため、上記の実施形態の場合と同様に、作動バネ３３Ｄの破損を効果的に防止することができる。
【００５９】
［Ｃ−２］変形例１−２
上記の実施形態では、バネ箱３３において、入口３３Ａと出口３３Ｂとの両者が胴部３３１のうち弁箱１１に近い側（図２では右側）に位置しているが、これに限らない。
【００６０】
図４は、第１実施形態の変形例において、蒸気弁駆動部（蒸気弁駆動装置）を構成するバネ箱を模式的に示す断面図である。
【００６１】
図４に示すように、入口３３Ａと出口３３Ｂとの両者を、胴部３３１のうち、弁箱１１に近い側（図４では右側）でなく、油筒３２（図１参照）に近い側（図４では左側）に形成してもよい。
【００６２】
＜第２実施形態＞
［Ａ］構成
図５は、第２実施形態において、蒸気弁の全体を示す図である。図５では、一部について図１と同様に斜視図で示し、要部を模式的に示している。図５では、図１と同様に、蒸気の流れを太い実線の矢印で示すと共に、空気の流れを細い実線の矢印で示している。これと共に、図５では、信号の流れを破線の矢印で示している。
【００６３】
図５に示すように、本実施形態においては、上記の第１実施形態（図１等参照）の場合と同様に、蒸気弁本体部１０と蒸気弁駆動部３０とヨーク部５０とが設けられている。しかし、本実施形態では、蒸気弁駆動部３０のうちエアパージ部として機能する部分が、上記の第１実施形態と異なっている。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。
【００６４】
本実施形態において、蒸気弁駆動部３０は、図示の一部を省略しているが、上記の第１実施形態の場合と同様に、バネ箱３３に入口３３Ａと出口３３Ｂとが形成されている。そして、バネ箱３３の内部の圧力が外部よりも高くなるように、バネ箱３３の入口３３Ａからバネ箱３３の内部に空気Ｆ２１が供給される。
【００６５】
本実施形態では、上記の第１実施形態の場合と異なり、加熱部３５において、バネ箱３３の入口３３Ａへ供給する空気Ｆ２１を加熱するように構成されている。ここでは、加熱部３５は、ヨーク部５０に形成されている。具体的には、加熱部３５は、空気供給部６１からバネ箱３３の入口３３Ａへ供給する空気Ｆ２１が流れる配管が、弁棒１４の周囲において螺旋状に形成された部分を含み、その部分において空気Ｆ２１が加熱される。たとえば、蒸気によって高温状態になっている蒸気弁本体部１０の熱を用いて、空気Ｆ２１の加熱が行われる。
【００６６】
本実施形態では、上記の第１実施形態の場合と異なり、空気調整部３６が設けられている。空気調整部３６は、たとえば、減圧弁を含む。空気調整部３６は、バネ箱３３の入口３３Ａへ供給する空気Ｆ２１が流れる配管に、減圧弁が設置され、その減圧弁の開閉動作によって、空気Ｆ２１の流量を調整する。ここでは、空気調整部３６は、バネ箱３３の内部の圧力が外部よりも高くなるように、バネ箱３３へ供給する空気Ｆ２１の流量を調整する。
【００６７】
また、本実施形態では、上記の第１実施形態の場合と異なり、圧力測定部７１と圧力警報部７１１とが設けられている。圧力測定部７１は、圧力計を含み、バネ箱３３の内部の圧力を測定し、その測定した圧力データＳ７１を出力する。圧力警報部７１１は、情報処理装置７１１Ａと警報装置７１１Ｂとを含み、圧力測定部７１で測定された圧力に基づいて、警報を行う。ここでは、圧力警報部７１１は、圧力測定部７１が出力した圧力データＳ７１に応じて情報処理装置７１１Ａが制御信号Ｓ７１１Ａを警報装置７１１Ｂに出力する。
【００６８】
具体的には、圧力測定部７１で測定された圧力が予め定めた範囲から外れたときに、情報処理装置７１１Ａが制御信号Ｓ７１１Ａを警報装置７１１Ｂに出力する。そして、その制御信号Ｓ７１１Ａに応じて、警報装置７１１Ｂが警報を行う。たとえば、警報装置７１１Ｂは、警報ランプと警報音出力装置とを含み、圧力測定部７１で測定された圧力が予め定めた範囲から外れたときに、警報ランプが点灯すると共に、警報音出力装置が警報音を出力する。
【００６９】
また、本実施形態では、上記の第１実施形態の場合と異なり、温度測定部７２と温度警報部７２１とが設けられている。温度測定部７２は、温度計を含み、バネ箱３３の出口３３Ｂから流出した空気Ｆ２２の温度を測定し、その測定した温度データＳ７２を出力する。温度警報部７２１は、情報処理装置７２１Ａと警報装置７２１Ｂとを含み、温度測定部７２で測定された温度に基づいて、警報を行う。ここでは、温度警報部７２１は、温度測定部７２が出力した温度データＳ７２に応じて情報処理装置７２１Ａが制御信号Ｓ７２１Ａを警報装置７２１Ｂに出力する。
【００７０】
具体的には、温度測定部７２で測定された温度が予め定めた範囲から外れたときに、情報処理装置７２１Ａが制御信号Ｓ７２１Ａを警報装置７２１Ｂに出力する。そして、その制御信号Ｓ７２１Ａに応じて、警報装置７２１Ｂが警報を行う。たとえば、警報装置７２１Ｂは、上記と同様に、警報ランプと警報音出力装置とを含み、温度測定部７２で測定された温度が予め定めた範囲（たとえば、飽和温度よりも低いとき）から外れたときに、警報ランプが点灯すると共に、警報音出力装置が警報音を出力する。
【００７１】
さらに、本実施形態では、上記の第１実施形態の場合と異なり、湿度測定部７３と湿度警報部７３１とが設けられている。湿度測定部７３は、湿度計を含み、バネ箱３３の出口３３Ｂから流出した空気Ｆ２２の湿度を測定し、その測定した湿度データＳ７３を出力する。湿度警報部７３１は、情報処理装置７３１Ａと警報装置７３１Ｂとを含み、湿度測定部７３で測定された湿度に基づいて、警報を行う。ここでは、湿度警報部７３１は、湿度測定部７３が出力した湿度データＳ７３に応じて情報処理装置７３１Ａが制御信号Ｓ７３１Ａを警報装置７３１Ｂに出力する。
【００７２】
具体的には、湿度測定部７３で測定された湿度が予め定めた範囲から外れたときに、情報処理装置７３１Ａが制御信号Ｓ７３１Ａを警報装置７３１Ｂに出力する。そして、その制御信号Ｓ７３１Ａに応じて、警報装置７３１Ｂが警報を行う。たとえば、警報装置７３１Ｂは、上記と同様に、警報ランプと警報音出力装置とを含み、湿度測定部７３で測定された湿度が予め定めた範囲から外れたときに、警報ランプが点灯すると共に、警報音出力装置が警報音を出力する。
【００７３】
［Ｂ］まとめ（効果など）
以上のように、本実施形態では、バネ箱３３の入口３３Ａへ供給する空気Ｆ２１を加熱部３５で加熱する。このため、本実施形態では、バネ箱３３の内部において結露が発生することを防止することができる。
【００７４】
本実施形態では、圧力測定部７１と圧力警報部７１１とが設置されている。このため、バネ箱３３の内部の圧力について、容易に監視することができる。
【００７５】
本実施形態では、温度測定部７２と温度警報部７２１とが設けられていると共に、湿度測定部７３と湿度警報部７３１とが設けられている。このため、バネ箱３３の内部において結露等が生じたか否かを容易に把握することできる。
【００７６】
さらに、本実施形態では、空気調整部３６が設けられている。このため、バネ箱３３へ供給する空気Ｆ２１の流量を調整可能であるので、バネ箱３３の内部の圧力を適正な状態にすることが容易である。たとえば、圧力警報部７１１と温度警報部７２１と湿度警報部７３１とにおいて警報が行われたときに、バネ箱３３へ供給する空気Ｆ２１の流量を調整して、適正な状態にすることができる。
【００７７】
したがって、本実施形態では、作動バネ３３Ｄの破損等を効果的に防止することができる。
【００７８】
［Ｃ］変形例
上記したように、本実施形態では、ヨーク部５０において、バネ箱３３の入口３３Ａへ供給する空気Ｆ２１を加熱する場合について説明したが、これに限らない。加熱部３５が熱交換器を有し、その熱交換器を用いて、バネ箱３３の入口３３Ａへ供給する空気Ｆ２１を加熱するように構成してもよい。
【００７９】
この他に、圧力データＳ７１と温度データＳ７２と湿度データＳ７３とを、適宜、組み合わせた結果に応じて、警報を行うように構成されていてもよい。
【００８０】
＜第３実施形態＞
［Ａ］構成
図６は、第３実施形態において、蒸気弁の全体を示す図である。図６では、図５と同様に、一部を斜視図で示し、要部を模式的に示している。図６では、図５と同様に、蒸気の流れを太い実線の矢印で示すと共に、空気の流れを細い実線の矢印で示している。これと共に、図６では、信号の流れを破線の矢印で示している。
【００８１】
図６に示すように、本実施形態においては、上記の第２実施形態（図５参照）の場合と同様に、蒸気弁本体部１０と蒸気弁駆動部３０とヨーク部５０とが設けられている。しかし、本実施形態では、蒸気弁駆動部３０の構成の一部が、上記の第２実施形態と異なっている。ここでは、蒸気弁駆動部３０のうちエアパージ部として機能する部分が、上記の第２実施形態と異なっている。本実施形態は、この点、および、これに関連する点を除き、上述した第２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。
【００８２】
本実施形態では、空気供給部６１ｃは、第２実施形態（図５参照）の場合と異なり、発電所（図示省略）において計装装置（図示省略）に用いる空気Ｆ２１をバネ箱３３の内部に供給しない。本実施形態において、空気供給部６１ｃは、送風機を含み、たとえば、大気を送風機が送風することによって、空気Ｆ２１の供給を行う。
【００８３】
また、本実施形態では、第２実施形態（図５参照）の場合と異なり、湿分分離部３４が設けられている。湿分分離部３４は、バネ箱３３の入口３３Ａに供給する空気Ｆ２１に含まれる湿分を分離するように構成されている。たとえば、湿分分離部３４は、シリカゲルを含む湿分分離装置であって、空気供給部６１ｃの送風機から配管を介して送られた空気Ｆ２１に含まれる湿分を、シリカゲルで吸収することによって、空気Ｆ２１から湿分を除く。そして、本実施形態では、その湿分分離部３４で湿分が分離されて除去された空気Ｆ２１が、配管を流れて、ヨーク部５０で加熱された後に、バネ箱３３の入口３３Ａに供給される。なお、湿分分離部３４は、シリカゲル式以外に、サイクロン式などの他の方式であってもよい。
【００８４】
この他に、本実施形態では、図６に示すように、圧力測定部７１で測定された圧力に基づいて、バネ箱３３へ供給する空気Ｆ２１を空気調整部３６が調整するように構成されている。ここでは、情報制御装置３６１が設置されており、圧力測定部７１で測定された圧力に基づいて、情報制御装置３６１が空気調整部３６の動作を制御する。
【００８５】
具体的には、圧力測定部７１が出力した圧力データＳ７１に応じて情報制御装置３６１が制御信号Ｓ３６１を空気調整部３６に出力する。情報制御装置３６１は、圧力測定部７１で測定された圧力が予め定めた範囲から外れたときに、制御信号Ｓ３６１を空気調整部３６に出力する。そして、その制御信号Ｓ３６１に応じて、バネ箱３３へ供給する空気Ｆ２１を空気調整部３６が調整する。ここでは、空気調整部３６は、圧力測定部７１で測定された圧力が予め定めた範囲になるように、バネ箱３３へ供給する空気Ｆ２１の流量を調整する。たとえば、バネ箱３３の内部の圧力が予め定めた範囲よりも低いときには、空気調整部３６が、空気Ｆ２１の流量を増やす。これに対して、バネ箱３３の内部の圧力が予め定めた範囲よりも高いときには、空気調整部３６が、空気Ｆ２１の流量を減らす。
【００８６】
［Ｂ］まとめ（効果など）
以上のように、本実施形態では、バネ箱３３の入口３３Ａに供給する空気Ｆ２１に含まれる湿分を湿分分離部３４が分離して除去する。このため、本実施形態では、供給する空気Ｆ２１に含まれる水分が少ないので、バネ箱３３の内部において結露が発生することを効果的に防止することができる。
【００８７】
また、本実施形態では、圧力測定部７１で測定された圧力に基づいて、バネ箱３３へ供給する空気Ｆ２１を空気調整部３６が自動的に調整する。このため、バネ箱３３の内部の圧力を適正に保持することができる。
【００８８】
したがって、本実施形態では、作動バネ３３Ｄの破損等を効果的に防止することができる。
【００８９】
＜第４実施形態＞
［Ａ］構成
図７は、第４実施形態において、蒸気弁の全体を示す図である。図７では、図５と同様に、一部を斜視図で示し、要部を模式的に示している。図７では、図５と同様に、蒸気の流れを太い実線の矢印で示すと共に、空気の流れを細い実線の矢印で示している。これと共に、図７では、信号の流れを破線の矢印で示している。
【００９０】
図７に示すように、本実施形態においては、上記の第２実施形態（図５参照）の場合と同様に、蒸気弁本体部１０と蒸気弁駆動部３０とヨーク部５０とが設けられている。しかし、本実施形態では、蒸気弁駆動部３０の構成の一部が、上記の第２実施形態と異なっている。ここでは、蒸気弁駆動部３０のうちエアパージ部として機能する部分が、上記の第２実施形態と異なっている。本実施形態は、この点、および、これに関連する点を除き、上述した第２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。
【００９１】
本実施形態では、空気供給部６１ｄは、第２実施形態（図５参照）の場合と異なり、発電所（図示省略）において計装装置（図示省略）に用いる空気Ｆ２１を、バネ箱３３の内部に供給しない。本実施形態において、空気供給部６１ｄは、エアタンクと送風ポンプ（図示省略）とを含み、バネ箱３３の出口３３Ｂから流出した空気Ｆ２２をエアタンクで貯蔵し、その貯蔵した空気Ｆ２２を送風ポンプ（図示省略）がバネ箱３３の入口３３Ａへ供給する。
【００９２】
本実施形態では、図７に示すように、濾過部６２が設けられており、バネ箱３３の出口３３Ｂから流出した後に空気供給部６１ｄのエアタンクで貯蔵された空気Ｆ２２を、濾過部６２が濾過する。濾過部６２は、濾過フィルタを有する濾過装置であり、エアタンクで貯蔵された空気Ｆ２２に含まれる異物を濾過フィルタで取り除く。そして、その濾過部６２で濾過された後に湿分分離部３４で湿分が分離された空気Ｆ２１が、ヨーク部５０で加熱され、バネ箱３３の入口３３Ａに流入する。つまり、本実施形態では、空気が、閉じたサイクルにおいて、貯蔵と濾過と乾燥と加熱とを順次行って循環する。
【００９３】
この他に、本実施形態では、図７に示すように、温度測定部７２で測定された温度と、湿度測定部７３で測定された湿度とに基づいて、バネ箱３３へ供給する空気Ｆ２１を空気調整部３６が調整するように構成されている。ここでは、情報制御装置３６１ｄが設置されており、温度測定部７２で測定された温度と、湿度測定部７３で測定された湿度とに基づいて、情報制御装置３６１ｄが空気調整部３６の動作を制御する。
【００９４】
具体的には、温度測定部７２が出力した温度データＳ７２と、湿度測定部７３が出力した湿度データＳ７３とに応じて、情報制御装置３６１ｄが制御信号Ｓ３６１ｄを空気調整部３６に出力する。たとえば、温度測定部７２で測定された温度と、湿度測定部７３で測定された湿度とが予め定めた範囲から外れたときに、情報制御装置３６１ｄが制御信号Ｓ３６１ｄを空気調整部３６に出力する。そして、その制御信号Ｓ３６１ｄに応じて、バネ箱３３へ供給する空気Ｆ２１の流量を空気調整部３６が調整する。たとえば、空気調整部３６は、温度および湿度が予め定めた範囲になるように、バネ箱３３へ供給する空気Ｆ２１の流量を調整する。
【００９５】
［Ｂ］まとめ（効果など）
以上のように、本実施形態では、温度測定部７２で測定された温度と、湿度測定部７３で測定された湿度とに基づいて、バネ箱３３へ供給する空気Ｆ２１を空気調整部３６が自動的に調整する。このため、本実施形態では、バネ箱３３の内部において結露が発生することを効果的に防止することができる。
【００９６】
また、本実施形態では、バネ箱３３の出口３３Ｂから流出した空気Ｆ２２を濾過部６２が濾過する。そして、その濾過部６２での濾過により異物が除去された空気Ｆ２１が、バネ箱３３の入口３３Ａに流入する。このため、本実施形態では、バネ箱３３の内部に異物が混入することを効果的に防止することができる。また、本実施形態では、バネ箱３３に供給する空気を循環させて使う閉サイクルであるがゆえに、循環する空気が少しずつ汚れてくる。このため、濾過部６２を設けることにより、汚れの原因である不純物を除去することができる。
【００９７】
したがって、本実施形態では、作動バネ３３Ｄの破損等を効果的に防止することができる。
【００９８】
［Ｃ］変形例
本実施形態では、濾過部６２は、空気供給部６１ｄのエアタンクの下流に配置されているが、これに限らない。濾過部６２は、空気供給部６１ｄのエアタンクの上流に配置されていてもよい。
【００９９】
＜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】
【０１００】
１０…蒸気弁本体部、１１…弁箱、１１Ａ…入口、１１Ｂ…出口、１１Ｃ…内部空間、１１Ｋ…開口、１１Ｔ…貫通孔、１２…上蓋、１３…弁座、１４…弁棒、１４Ｊ…軸、１５…弁体、３０…蒸気弁駆動部、３１…操作ロッド、３１Ｊ…軸、３１Ｐ…ピストン、３２…油筒、３３…バネ箱、３３Ａ…入口、３３Ｂ…出口、３３Ｄ…作動バネ、３３Ｓ…収容空間、３４…湿分分離部、３６…空気調整部、５０…ヨーク部、５１…第１フランジ部、５１Ｔ…貫通孔、５２…第２フランジ部、５２Ｄ…排水孔、５２Ｔ…貫通孔、５３…連結部、６１…空気供給部、６２…濾過部、６１ｃ…空気供給部、６１ｄ…空気供給部、７１…圧力測定部、７２…温度測定部、７３…湿度測定部、３３１…胴部、３３１Ａ…座、３３１Ｂ…座、３３２…第１プレート部、３３２Ａ…嵩上げ部、３３２Ｔ…貫通孔、３３３…第２プレート部、３３３Ｄ…排水孔、３３３Ｆ…フィルタ、３３３Ｔ…貫通孔、３３４…フィルタ、３６１…情報制御装置、３６１ｄ…情報制御装置、７１１…圧力警報部、７１１Ａ…情報処理装置、７１１Ｂ…警報装置、７２１…温度警報部、７２１Ａ…情報処理装置、７２１Ｂ…警報装置、７３１…湿度警報部、７３１Ａ…情報処理装置、７３１Ｂ…警報装置
【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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