(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービンに供給する蒸気量を調整するための蒸気弁装置であって、
弁体と、
前記弁体を一方側にリフトするための弁揚棒と、
前記弁体を収容するための弁ハウジングであって、蒸気が流れる蒸気流路が内部に形成されるとともに、前記一方側に開口を有する弁ハウジングと、
前記開口を閉塞するように前記弁ハウジングに締結される弁蓋であって、前記弁揚棒が挿通される弁蓋側挿通孔を有する弁蓋と、
前記弁蓋の内面側に設けられる遮熱板であって、前記蒸気流路に面する遮熱部、前記弁蓋と前記弁ハウジングとの間に挟まれる固定部、及び前記弁揚棒が挿通される遮熱板側挿通孔を有する遮熱板と、を備え、
前記弁ハウジングは、前記開口の周縁部に形成された段部であって、前記弁ハウジングと前記弁蓋とを締結するためのボルトが挿通されるハウジング側ボルト孔よりも内周側に形成される段部を有し、
前記遮熱板は、前記遮熱板の前記固定部が前記段部に載置された状態で、前記弁蓋と前記弁ハウジングとが締結されることで、前記弁蓋の内面側に固定されるように構成されている
蒸気弁装置。
【請求項２】
蒸気タービンに供給する蒸気量を調整するための蒸気弁装置であって、
弁体と、
前記弁体を一方側にリフトするための弁揚棒と、
前記弁体を収容するための弁ハウジングであって、蒸気が流れる蒸気流路が内部に形成されるとともに、前記一方側に開口を有する弁ハウジングと、
前記開口を閉塞するように前記弁ハウジングに締結される弁蓋であって、前記弁揚棒が挿通される弁蓋側挿通孔を有する弁蓋と、
前記弁蓋の内面側に設けられる遮熱板であって、前記蒸気流路に面する遮熱部、前記弁蓋と前記弁ハウジングとの間に挟まれる固定部、及び前記弁揚棒が挿通される遮熱板側挿通孔を有する遮熱板と、を備え、
前記遮熱板は、前記遮熱部が前記固定部よりも前記弁蓋の内面から離間するように折れ曲がる曲部をさらに有する
蒸気弁装置。
【請求項３】
蒸気タービンに供給する蒸気量を調整するための蒸気弁装置であって、
弁体と、
前記弁体を一方側にリフトするための弁揚棒と、
前記弁体を収容するための弁ハウジングであって、蒸気が流れる蒸気流路が内部に形成されるとともに、前記一方側に開口を有する弁ハウジングと、
前記開口を閉塞するように前記弁ハウジングに締結される弁蓋であって、前記弁揚棒が挿通される弁蓋側挿通孔を有する弁蓋と、
前記弁蓋の内面側に設けられる遮熱板であって、前記蒸気流路に面する遮熱部、前記弁蓋と前記弁ハウジングとの間に挟まれる固定部、及び前記弁揚棒が挿通される遮熱板側挿通孔を有する遮熱板と、を備え、
前記弁蓋は、前記弁蓋側挿通孔の周縁部において、前記弁揚棒の延在方向に沿って前記弁蓋の内面から突出する筒状の突出部を有し、
前記遮熱板側挿通孔は、前記突出部が挿通されるように構成される
蒸気弁装置。
【請求項４】
前記遮熱板側挿通孔は、前記蒸気タービンが駆動したときにおける前記遮熱板の熱伸び量に相当する隙間を、冷態時において前記突出部の外周面との間に有するように構成される
請求項３に記載の蒸気弁装置。
【請求項５】
前記遮熱板は、前記突出部の外周面に沿って延在する筒状のスリーブ部をさらに有する
請求項３又は４に記載の蒸気弁装置。
【請求項６】
蒸気タービンに供給する蒸気量を調整するための蒸気弁装置であって、
弁体と、
前記弁体を一方側にリフトするための弁揚棒と、
前記弁体を収容するための弁ハウジングであって、蒸気が流れる蒸気流路が内部に形成されるとともに、前記一方側に開口を有する弁ハウジングと、
前記開口を閉塞するように前記弁ハウジングに締結される弁蓋であって、前記弁揚棒が挿通される弁蓋側挿通孔を有する弁蓋と、
前記弁蓋の内面側に設けられる遮熱板であって、前記蒸気流路に面する遮熱部、前記弁蓋と前記弁ハウジングとの間に挟まれる固定部、及び前記弁揚棒が挿通される遮熱板側挿通孔を有する遮熱板と、を備え、
前記遮熱板は、前記遮熱板を分割した複数の遮熱板要素からなり、
前記複数の遮熱板要素は、少なくとも第１の遮熱板要素と、前記第１の遮熱板要素に隣接して配置される第２の遮熱板要素と、を含み、
前記第１の遮熱板要素は、前記遮熱板の前記固定部に対応する第１の固定部を有するとともに、前記第２の遮熱板要素は、前記遮熱板の前記固定部に対応する第２の固定部を有し、
前記第１の遮熱板要素と前記第２の遮熱板要素とを分割する分割線が、前記遮熱板側挿通孔を通過するように構成される
蒸気弁装置。
【請求項７】
前記遮熱板は、長手方向を有する長尺状の部材からなり、
前記分割線は、前記遮熱板の長手方向と直交する方向に沿って延在する
請求項６に記載の蒸気弁装置。
【請求項８】
蒸気タービンに供給する蒸気量を調整するための蒸気弁装置であって、
弁体と、
前記弁体を一方側にリフトするための弁揚棒と、
前記弁体を収容するための弁ハウジングであって、蒸気が流れる蒸気流路が内部に形成されるとともに、前記一方側に開口を有する弁ハウジングと、
前記開口を閉塞するように前記弁ハウジングに締結される弁蓋であって、前記弁揚棒が挿通される弁蓋側挿通孔を有する弁蓋と、
前記弁蓋の内面側に設けられる遮熱板であって、前記蒸気流路に面する遮熱部、前記弁蓋と前記弁ハウジングとの間に挟まれる固定部、及び前記弁揚棒が挿通される遮熱板側挿通孔を有する遮熱板と、を備え、
前記遮熱板の前記固定部には、前記弁ハウジングと前記弁蓋とを締結するためのボルトが挿通される遮熱板側ボルト孔が形成され、
前記遮熱板は、前記遮熱板側ボルト孔に前記ボルトが挿通された状態で、前記弁蓋と前記弁ハウジングとが締結されることで、前記弁蓋の内面側に固定されるように構成され、
前記遮熱板は、前記遮熱板を分割した複数の遮熱板要素からなり、
前記複数の遮熱板要素は、少なくとも第１の遮熱板要素と、前記第１の遮熱板要素に隣接して配置される第２の遮熱板要素と、を含み、
前記第１の遮熱板要素は、前記遮熱板の前記固定部に対応する第１の固定部を有するとともに、前記第２の遮熱板要素は、前記遮熱板の前記固定部に対応する第２の固定部を有し、
前記第１の遮熱板要素と前記第２の遮熱板要素とを分割する分割線が、前記遮熱板側挿通孔を通過し、且つ、前記遮熱板側ボルト孔を通過しないように構成される
蒸気弁装置。
【請求項９】
前記遮熱板は、前記蒸気タービンが駆動したときにおける、前記第１の遮熱板要素の熱伸び量に相当する第１の隙間量、及び前記第２の遮熱板要素の熱伸び量に相当する第２の隙間量の合計に相当する隙間を、冷態時において前記第１の遮熱板要素と前記第２の遮熱板要素との間に有するように構成される
請求項６から８の何れか一項に記載の蒸気弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、蒸気弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンに供給する蒸気量を調整するための装置として、弁ポートに対して接離可能に構成された弁体と、弁体をリフトするための弁揚棒と、弁体を収容する弁ハウジングと、を備える蒸気弁装置が知られている。この蒸気弁装置において、弁ハウジングの内部には、高温の蒸気が流れる蒸気流路が形成されるとともに、蒸気流路に面して弁ポートが形成されている。そして、アクチュエータによって弁揚棒を動かし、弁体と弁座面との間の流路面積を変化させることで、弁ポートを通過する蒸気量が調整される。
【０００３】
このような蒸気弁装置にあっては、弁ハウジング内を５００℃前後の高温の蒸気が流れることにより、弁ハウジングの熱伸びに起因して種々の問題が生ずることがある。例えば、特許文献１には、蒸気タービンの起動時において、弁本体が急激に過熱されて、この弁本体の内壁から外壁に向かって急激な温度勾配が生じ、やがては使用に供し得ないという問題を解決するために、弁本体の内壁に遮熱体で被覆した発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−１２４００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一方に開口を有する弁ハウジングと、この開口を閉塞するように弁ハウジングに締結される弁蓋と、弁蓋の挿通孔に挿通される弁揚棒とを備えるように蒸気弁装置を構成することが考えられる。このように構成することで、弁蓋を取り外すだけで弁ハウジングの内部に収容される弁体などをメンテナンスできることから、メンテナンス性に優れた蒸気弁装置とすることが出来る。
【０００６】
しかしながら、本発明者の知見によれば、このような蒸気弁装置においては、高温の蒸気が流れる蒸気流路に面する弁蓋の内面と、外気に面する弁蓋の外面とで温度差が生じ、弁蓋に高い熱応力が発生する。これにより弁蓋が変形し、弁蓋に形成されている弁蓋側挿通孔と弁揚棒とが接触する虞がある。弁蓋側挿通孔と弁揚棒とが接触すると、弁揚棒が摩耗するため、弁揚棒を頻繁に交換する必要が生ずる。また、特に弁蓋の変形が大きい場合には、弁揚棒が傾いて弁体と弁座との接触が不十分となり、蒸気漏れが発生する虞がある。
【０００７】
本発明の少なくとも一つの実施形態は、上述した従来技術の状況の基になされた発明であって、その目的とするところは、一方に開口を有する弁ハウジングと、この開口を閉塞するように弁ハウジングに締結される弁蓋と、弁蓋の挿通孔に挿通される弁揚棒とを備える蒸気弁装置において、弁蓋の内面と外面との温度差を小さくすることで弁蓋の熱変形を低減出来るとともに、シンプルな構造で組み立て性にも優れた蒸気弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明の少なくとも一つの実施形態にかかる蒸気弁装置は、蒸気タービンに供給する蒸気量を調整するための蒸気弁装置であって、弁体と、弁体を一方側にリフトするための弁揚棒と、弁体を収容するための弁ハウジングであって、蒸気が流れる蒸気流路が内部に形成されるとともに、一方側に開口を有する弁ハウジングと、開口を閉塞するように弁ハウジングに締結される弁蓋であって、弁揚棒が挿通される弁蓋側挿通孔を有する弁蓋と、弁蓋の内面側に設けられる遮熱板であって、蒸気流路に面する遮熱部、弁蓋と弁ハウジングとの間に挟まれる固定部、及び弁揚棒が挿通される遮熱板側挿通孔を有する遮熱板と、を備えるように構成される。
【０００９】
上記（１）に記載の実施形態によれば、一方側に開口を有する弁ハウジングと、この開口を閉塞するように弁ハウジングに締結される弁蓋と、弁蓋の挿通孔（弁蓋側挿通孔）に挿通される弁揚棒とを備える蒸気弁装置において、弁蓋の内面側に遮熱板が設けられている。この遮熱板により、弁蓋の内面の温度上昇が抑制されることで、弁蓋の内面と外面との温度差が小さくなり、弁蓋に発生する熱応力が低減される。また、弁蓋の内面の温度上昇が抑制されることで、弁蓋の許容応力が高まる。これらにより、弁蓋の熱変形を低減することが出来る。
【００１０】
また、上記（１）に記載の実施形態によれば、遮熱板が、蒸気流路に面する遮熱部、弁蓋と弁ハウジングとの間に挟まれる固定部、及び弁揚棒が挿通される遮熱板側挿通孔を有している。したがって、遮熱板の遮熱板側挿通孔に弁揚棒を挿通した状態で、遮熱板の固定部を弁蓋と弁ハウジングとの間に挟むだけのシンプルな構造で、遮熱板を弁蓋の内面側に取り付けることが出来、組み立て性に優れている。
【００１１】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の蒸気弁装置において、上記遮熱板の固定部には、弁ハウジングと弁蓋とを締結するためのボルトが挿通される遮熱板側ボルト孔が形成される。そして、上記遮熱板は、遮熱板側ボルト孔にボルトを挿通された状態で、弁ハウジングと弁蓋とが締結されることで、弁蓋の内面側に固定されるように構成されている。
【００１２】
上記（２）に記載の実施形態によれば、遮熱板の固定部には、弁ハウジングと弁蓋とを締結するためのボルトが挿通される遮熱板側ボルト孔が形成される。よって、この遮熱板側ボルト孔にボルトが挿通された状態で、弁ハウジングと弁蓋とを締結するだけのシンプルな構造で、遮熱板を弁蓋の内面側に取り付けることが出来、組み立て性に優れている。
【００１３】
（３）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の蒸気弁装置において、上記弁ハウジングは、開口の周縁部に形成された段部を有する。段部は、弁ハウジングと弁蓋とを締結するためのボルトが挿通されるハウジング側ボルト孔よりも内周側に形成される。そして、上記遮熱板は、遮熱板の固定部が段部に載置された状態で、弁ハウジングと弁蓋とが締結されることで、弁蓋の内面側に固定されるように構成されている。
【００１４】
上記（３）に記載の実施形態によれば、弁ハウジングは、開口の周縁部に形成された段部であって、弁ハウジングと弁蓋とを締結するためのボルトが挿通されるハウジング側ボルト孔よりも内周側に形成される段部を有する。よって、遮熱板の固定部が段部に載置された状態で、弁ハウジングと弁蓋とを締結するだけのシンプルな構造で、遮熱板を弁蓋の内面側に取り付けることが出来、組み立て性に優れている。
【００１５】
（４）幾つかの実施形態では、上記（１）から（３）の何れかに記載の蒸気弁装置において、上記遮熱板は、遮熱部が固定部よりも弁蓋の内面から離間するように折れ曲がる曲部をさらに有する。
【００１６】
上記（４）に記載の実施形態によれば、遮熱板が、遮熱部が固定部よりも弁蓋の内面から離間するように折れ曲がる曲部をさらに有する。よって、弁蓋の内面と遮熱部との間には空間が形成され、この空間が断熱空間として機能する。このため、弁蓋の内面における温度上昇がより一層が抑制され、弁蓋の内面と外面との温度差がより一層小さくなる。これにより、弁蓋の熱変形をより一層低減することが出来る。
【００１７】
（５）幾つかの実施形態では、上記（１）から（４）の何れかに記載の蒸気弁装置において、上記弁蓋は、弁蓋側挿通孔の周縁部において、弁揚棒の延在方向に沿って弁蓋の内面から突出する筒状の突出部を有する。そして、上記遮熱板側挿通孔は、突出部が挿通されるように構成される。
【００１８】
上記（５）に記載の実施形態によれば、筒状の突出部に弁揚棒を挿通することによって、蒸気流路において高温の蒸気に曝される弁揚棒の露出長さを短くすることが出来る。これにより、弁揚棒の熱伸びによって不具合が発生するリスクを低減することが出来る。また、このような突出部が弁蓋の内面に形成されていても、遮熱板を弁蓋の内面側に取り付けることが出来る。
【００１９】
（６）幾つかの実施形態では、上記（５）に記載の蒸気弁装置において、上記遮熱板側挿通孔は、蒸気タービンが駆動したときにおける遮熱板の熱伸び量に相当する隙間を、冷態時において突出部の外周面との間に有するように構成される。
【００２０】
上記（６）に記載の実施形態によれば、蒸気タービンの駆動時において、蒸気流路に高温の流路が流れて遮熱板が熱伸びした場合であっても、遮熱板が突出部の外周面に当接して遮熱板が変形するのを防止することが出来る。
【００２１】
（７）幾つかの実施形態では、上記（５）又は（６）に記載の蒸気弁装置において、上記遮熱板は、突出部の外周面に沿って延在する筒状のスリーブ部をさらに有する。
【００２２】
上記（７）に記載の実施形態によれば、遮熱板が、突出部の外周面に沿って延在する筒状のスリーブ部を有する。このため、蒸気流路を流れる高温の蒸気が、弁蓋の内面と遮熱板との間に浸入し難くなり、弁蓋の内面における温度上昇をより一層抑制することが出来る。
【００２３】
（８）幾つかの実施形態では、上記（１）から（７）の何れかに記載の蒸気弁装置において、上記遮熱板は、遮熱板を分割した複数の遮熱板要素からなる。複数の遮熱板要素は、少なくとも第１の遮熱板要素と、第１の遮熱板要素に隣接して配置される第２の遮熱板要素とを含む。第１の遮熱板要素は、遮熱板の固定部に対応する第１の固定部を有するとともに、第２の遮熱板要素は、遮熱板の固定部に対応する第２の固定部を有する。そして、上記第１の遮熱板要素と第２の遮熱板要素とを分割する分割線が、遮熱板側挿通孔を通過するように構成される。
【００２４】
上記（８）に記載の実施形態によれば、遮熱板を複数の遮熱板要素に分割することで、大型の遮熱板であっても簡単に弁蓋の内面側に取り付けることが出来る。また、第１の遮熱板要素の第１の固定部、および第２の遮熱板要素の第２の固定部の夫々を弁蓋と弁ハウジングとの間に挟むだけのシンプルな構造で、遮熱板を弁蓋の内面側に取り付けることが出来、組み立て性に優れている。また、第１の遮熱板要素と第２の遮熱板要素とを分割する分割線が、遮熱板側挿通孔を通過するように構成される。このため、例えば、弁蓋側挿通孔に弁揚棒を挿通させた状態のままでも、第１の遮熱板要素および第２の遮熱板要素を弁蓋の内面側に取り付けることが出来るため、遮熱板要素の装着性にも優れている。
【００２５】
（９）幾つかの実施形態では、上記（８）に記載の蒸気弁装置において、上記遮熱板は、長手方向を有する長尺状の部材からなる。そして、上記分割線は、遮熱板の長手方向と直交する方向に沿って延在するように構成される。
【００２６】
上記（９）に記載の実施形態によれば、遮熱板を複数の遮熱板要素に分割する際に、遮熱板の長手方向と直交する方向に沿って分割される。このため、各々の遮熱板要素が長くなり過ぎないことから、各々の遮熱板要素を弁蓋の内面側に取り付ける際の装着性に優れている。
【００２７】
（１０）幾つかの実施形態では、上記（２）に記載の蒸気弁装置において、上記遮熱板は、遮熱板を分割した複数の遮熱板要素からなる。複数の遮熱板要素は、少なくとも第１の遮熱板要素と、第１の遮熱板要素に隣接して配置される第２の遮熱板要素とを含む。第１の遮熱板要素は、遮熱板の固定部に対応する第１の固定部を有するとともに、第２の遮熱板要素は、遮熱板の固定部に対応する第２の固定部を有する。そして、第１の遮熱板要素と第２の遮熱板要素とを分割する分割線が、遮熱板側挿通孔を通過し、且つ、遮熱板側ボルト孔を通過しないように構成される。
【００２８】
上記（１０）に記載の実施形態によれば、上記（８）に記載の実施形態と同様に、遮熱板を複数の遮熱板要素に分割することで、大型の遮熱板であっても簡単に弁蓋の内面側に取り付けることが出来る。また、第１の遮熱板要素の第１の固定部、および第２の遮熱板要素の第２の固定部の夫々を弁蓋と弁ハウジングとの間に挟むだけのシンプルな構造で、遮熱板を弁蓋の内面側に取り付けることが出来、組み立て性に優れている。また、第１の遮熱板要素と第２の遮熱板要素とを分割する分割線が、遮熱板側挿通孔を通過するように構成される。このため、例えば、弁蓋側挿通孔に弁揚棒を挿通させた状態のままでも、第１の遮熱板要素および第２の遮熱板要素を弁蓋の内面側に取り付けることが出来るため、遮熱板要素の装着性にも優れている。
【００２９】
また、上記（１０）に記載の実施形態によれば、第１の遮熱板要素と第２の遮熱板要素とを分割する分割線が、遮熱板側ボルト孔を通過しないように構成される。このため、分割線が遮熱板側ボルト孔を通過する場合と比べて、第１の遮熱板要素と第２の遮熱板要素との位置合わせの精度を緩くすることが出来、遮熱板要素の装着性に優れている。
【００３０】
（１１）幾つかの実施形態では、上記（８）から（１０）の何れかに記載の蒸気弁装置において、上記遮熱板は、蒸気タービンが駆動したときにおける、第１の遮熱板要素の熱伸び量に相当する第１の隙間量、及び第２の遮熱板要素の熱伸び量に相当する第２の隙間量の合計に相当する隙間を、冷態時において第１の遮熱板要素と第２の遮熱板要素との間に有するように構成される。
【００３１】
上記（１１）に記載の実施形態によれば、蒸気タービンの駆動時において、蒸気流路に高温の流路が流れて遮熱板が熱伸びした場合であっても、隣接して配置される遮熱板要素同士が当接して遮熱板が変形するのを防止することが出来る。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、一方に開口を有する弁ハウジングと、この開口を閉塞するように弁ハウジングに締結される弁蓋と、弁蓋の挿通孔に挿通される弁揚棒とを備える蒸気弁装置において、弁蓋の内面と外面との温度差を小さくすることで弁蓋の熱変形を低減出来るとともに、シンプルな構造で組み立て性にも優れた蒸気弁装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態にかかる蒸気弁装置の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる蒸気弁装置の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる蒸気弁装置の断面図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる蒸気弁装置の断面図である。
【図５】図１に示す蒸気弁装置の遮熱板を示した図である。
【図６】図２に示す蒸気弁装置の遮熱板を示した図である。
【図７】図３に示す蒸気弁装置の遮熱板を示した図である。
【図８】図４に示す蒸気弁装置の遮熱板を示した図である。
【図９】本発明の一実施形態にかかる遮熱板要素の分割線周辺を拡大した図である。
【図１０】本発明の一実施形態にかかる蒸気弁装置の効果を説明するための図である。
【図１１】本発明の一実施形態にかかる蒸気弁装置の効果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
また、以下の説明において、同じ構成には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する場合がある。また、比較形態を示す図においては、対応する実施形態の構成の符号に「´」を付してその詳細な説明を省略する場合がある。
【００３５】
図１〜図４は、本発明の一実施形態にかかる蒸気弁装置の断面図である。図５〜図８は、本発明の一実施形態にかかる蒸気弁装置の遮熱板を示した図である。
本発明の一実施形態にかかる蒸気弁装置１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ）は、不図示の蒸気タービンに供給する蒸気量を調整するための蒸気弁装置である。図１〜図４に示すように、本発明の一実施形態にかかる蒸気弁装置１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ）は、弁体２と、弁揚棒４と、弁ハウジング６と、弁蓋８と、遮熱板９とを備える。
【００３６】
図示した例示的な実施形態では、弁体２は、弁ポート３の弁座面３１に対して離接するように構成された弁本体部２１と、弁本体部２１と一端側において連結される弁軸部２２と、弁軸部２２の他端側に設けられる弁頭部２３とを有している。弁軸部２２は、弁揚板５に形成されている弁軸孔５１に挿通されており、弁軸孔５１の下側には弁本体部２１が位置し、弁軸孔５１の上側には弁頭部２３が位置している。弁本体部２１および弁頭部２３は、弁軸孔５１の孔断面よりも大きい外形状を有している。
【００３７】
弁揚棒４は、弁体２を上方側にリフトするためのものである。
【００３８】
図示した例示的な実施形態では、弁揚棒４は、弁ハウジング６の内部において弁揚板５と連結されるとともに、弁ハウジング６の外部においてアクチュエータ１１に接続されている。そして、アクチュエータ１１の駆動力によって弁揚棒４を上方側にリフトすると、弁揚板５の上面５ａと弁頭部２３の下面２３ａとが当接し、弁本体部２１が上方側（弁座面３１から離間する方向）にリフトされるように構成されている。なお、弁本体部２１が弁座面３１に当接している状態における、弁揚板５の上面５ａと弁頭部２３の下面２３ａとの隙間ｓ１は、複数の弁体２の各々によって夫々異なっており、これにより、各弁体２の開弁タイミングおよび開口面積が夫々異なるように設定されている。
【００３９】
弁ハウジング６は、弁体２を収容するためのハウジング部材である。弁ハウジング６の内部には、蒸気が流れる蒸気流路７が形成されている。また、弁ハウジング６は、一方側に開口６Ａを有している。
【００４０】
図示した例示的な実施形態では、弁ハウジング６は、上方側に開口６Ａを有する箱型形状に形成されており、弁ハウジング６の軸方向（長手方向）に沿って直列に配列された４つの弁体２を収容している。また、弁ハウジング６の軸方向の一端側には蒸気導入管６１が設けられているとともに、弁ハウジング６の底部には、４つの弁体２に対応して４つの弁ポート３が形成されている。図中の矢印で示したように、蒸気導入管６１から弁ハウジング６の内部に導入された蒸気は、蒸気流路７を流れ、弁本体部２１と弁座面３１との間を通過する。そして、弁ポート３を介して、蒸気弁装置１０の下方に配置されている不図示の蒸気タービンに供給される。
【００４１】
弁蓋８は、上述した弁ハウジング６の一方側に形成されている開口６Ａを閉塞するように弁ハウジング６に締結される蓋部材である。また、弁蓋８には、上述した弁揚棒４が挿通される弁蓋側挿通孔８１が形成されている。
【００４２】
図示した例示的な実施形態では、弁蓋８の周縁部には弁蓋側ボルト孔８２が形成されている。また、弁ハウジング６の周縁部にも、弁蓋側ボルト孔８２に対応する位置にハウジング側ボルト孔６２が形成されている。そして、これら弁蓋側ボルト孔８２およびハウジング側ボルト孔６２にボルト８３が挿入され、ボルト８３が締め付けられることで、弁蓋８が弁ハウジング６に連結される。また、弁蓋側挿通孔８１には筒状のブッシュ８４が挿通されており、弁揚棒４は、このブッシュ８４に挿通されている。
【００４３】
遮熱板９は、弁蓋８の内面８ａ側に設けられる板状部材である。遮熱板９は、図５〜図１１に示すように、蒸気流路７に面する遮熱部９１、弁蓋８と弁ハウジング６との間に挟まれる固定部９２、及び弁揚棒４が挿通される遮熱板側挿通孔９３を有する。
【００４４】
このように構成される本発明の一実施形態によれば、一方側に開口を有する弁ハウジング６と、この開口６Ａを閉塞するように弁ハウジング６に締結される弁蓋８と、弁蓋８の弁蓋側挿通孔８１に挿通される弁揚棒４とを備える蒸気弁装置１において、弁蓋８の内面８ａ側に上述した遮熱板９が設けられている。この遮熱板９により、弁蓋８の内面８ａの温度上昇が抑制されることで、弁蓋８の内面８ａと外面８ｂとの温度差が小さくなり、弁蓋８の熱変形が抑制される。
【００４５】
図１０は、本発明の一実施形態にかかる蒸気弁装置の効果を説明するための図である。図１０において、横軸は蒸気タービンの駆動開始からの経過時間を示し、縦軸は温度を示している。また、図１０の（ａ）は、比較形態の蒸気加減弁装置における弁蓋の温度変化を示しており、図１０の（ｂ）は、本実施形態の蒸気加減弁装置における弁蓋の温度変化を示している。ここで、Ｇ１（Ｇ１´）は、弁蓋の内面の温度変化、Ｇ２（Ｇ２´）は、弁蓋の外面の温度変化、Ｇ３（Ｇ３´）は、弁蓋の内面と外面との温度差の変化をそれぞれ示している。また、図１１は、本発明の一実施形態にかかる蒸気弁装置の効果を説明するための図である。図１１において、横軸は温度を示し、縦軸は弁蓋に発生する応力を示している。
【００４６】
図１０に示したように、弁蓋８の内面８ａと外面８ｂとの温度差は、比較形態と比べて本実施形態の方が小さくなる。これに伴って、図１１に示したように、弁蓋８の内外面の温度差によって発生する熱応力も、比較形態と比べて本実施形態の方が小さくなる。また、図１１に示したように、弁蓋８を構成する材料（例えば、クロムモリブデン鋼）の許容応力は、材料の温度が低い方が高くなる。よって、弁蓋８の内面８ａの温度上昇が抑制されることで、弁蓋８の許容応力自体も比較形態と比べて本実施形態の方が高くなる。これらにより、比較形態と比べて本実施形態の方が塑性変形発生域から遠ざかるところに位置することとなる。すなわち、弁蓋８の熱変形が抑制されるようになる。
【００４７】
また、このように構成される本発明の一実施形態によれば、遮熱板９が、蒸気流路７に面する遮熱部９１、弁蓋８と弁ハウジング６との間に挟まれる固定部９２、及び弁揚棒４が挿通される遮熱板側挿通孔９３を有している。したがって、遮熱板９の遮熱板側挿通孔９３に弁揚棒４を挿通した状態で、遮熱板９の固定部９２を弁蓋８と弁ハウジング６との間に挟むだけのシンプルな構造で、遮熱板９を弁蓋８の内面８ａ側に取り付けることが出来、組み立て性に優れている。
【００４８】
幾つかの実施形態では、図１、図３、図４に示した蒸気弁装置１０（１０Ａ、１０Ｃ、１０Ｄ）において、図５、図７、図８に示すように、遮熱板９（９Ａ、９Ｃ、９Ｄ）の固定部９２には、弁ハウジング６と弁蓋８とを締結するためのボルト８３が挿通される遮熱板側ボルト孔９４が形成される。そして、遮熱板９（９Ａ、９Ｃ、９Ｄ）は、遮熱板側ボルト孔９４にボルト８３が挿通された状態で、弁ハウジング６と弁蓋８とが締結されることで、弁蓋８の内面８ａ側に固定されるように構成されている。
【００４９】
図示した例示的な実施形態では、遮熱板側ボルト孔９４は、遮熱板９（９Ａ、９Ｃ、９Ｄ）の外周縁部において、周方向に間隔を置いて複数形成されている。また、この遮熱板側ボルト孔９４の孔径は、蒸気タービンが駆動したときにおける遮熱板９（９Ａ、９Ｃ、９Ｄ）の熱伸び量に相当する隙間を、冷態時においてボルト８３の外周面との間に有するように構成される。ここで冷態時とは、蒸気タービンが駆動していない状態であって、蒸気弁装置１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）の蒸気流路７に高温の蒸気が流れていない状態を意味する。この冷態時における弁ハウジング６および弁蓋８の温度は、蒸気弁装置１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）が配置されているプラント内の室内温度とほぼ同じとなる。
【００５０】
このような実施形態によれば、遮熱板側ボルト孔９４にボルト８３が挿通された状態で、弁ハウジング６と弁蓋８とを締結するだけのシンプルな構造で、遮熱板９（９Ａ、９Ｃ、９Ｄ）を弁蓋８の内面８ａ側に取り付けることが出来、組み立て性に優れている。
【００５１】
幾つかの実施形態では、図２に示した蒸気弁装置１０（１０Ｂ）において、弁ハウジング６は、開口６Ａの周縁部に形成された段部６３を有する。段部６３は、弁ハウジング６と弁蓋８とを締結するためのボルト８３が挿通されるハウジング側ボルト孔６２よりも内周側に形成される。そして、遮熱板９（９Ｂ）は、図６に示すように、遮熱板９（９Ｂ）の固定部９２ｍが段部６３に載置された状態で、弁ハウジング６と弁蓋８とが締結されることで、弁蓋８の内面８ａ側に固定されるように構成されている。
【００５２】
図示した例示的な実施形態では、段部６３は、弁ハウジング６の頂面６４よりも高さｈだけ下がった部分である。段部６３の高さｈは、遮熱板９（９Ｂ）の厚みとほぼ同じである。また、遮熱板９（９Ｂ）と段部６３の周面６３ａとの間には、冷態時において、蒸気タービンが駆動したときにおける遮熱板９（９Ｂ）の熱伸び量に相当する隙間が形成される。
【００５３】
このような実施形態によれば、遮熱板９（９Ｂ）の固定部９２ｍが段部６３に載置された状態で、弁ハウジング６と弁蓋８とを締結するだけのシンプルな構造で、遮熱板９（９Ｂ）を弁蓋８の内面８ａ側に取り付けることが出来、組み立て性に優れている。
【００５４】
幾つかの実施形態では、図３、図４に示した蒸気弁装置１０（１０Ｃ、１０Ｄ）において、図７、図８に示すように、遮熱板９（９Ｃ、９Ｄ）は、遮熱部９１が固定部９２よりも弁蓋８の内面８ａから離間するように折れ曲がる曲部９５をさらに有する。
【００５５】
図示した例示的な実施形態では、曲部９５は、遮熱部９１の外周縁部、すなわち、遮熱部９１と固定部９２との間の位置に形成されている。そして、曲部９５は、相反する方向に屈曲する２つの屈曲部から構成されている。また、図示しない例示的な実施形態では、曲部９５は、遮熱部９１の外周縁部よりも内周側の位置に形成される。また、図示しない例示的な実施形態では、曲部９５は、相反する方向に屈曲する２つの湾曲部から構成される。
【００５６】
このような実施形態によれば、弁蓋８の内面８ａと遮熱部９１との間には空間９７が形成され、この空間９７が断熱空間として機能する。このため、弁蓋８の内面８ａにおける温度上昇がより一層が抑制され、弁蓋８の内面８ａと外面８ｂとの温度差がより一層小さくなる。これにより、弁蓋８の熱変形をより一層低減することが出来る。
【００５７】
幾つかの実施形態では、図１〜図４に示した蒸気弁装置１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）において、弁蓋８は、弁蓋側挿通孔８１の周縁部において、弁揚棒４の延在方向に沿って弁蓋８の内面８ａから突出する筒状の突出部８５を有する。そして、遮熱板側挿通孔９３は、突出部８５が挿通されるように構成される。
【００５８】
このような実施形態によれば、筒状の突出部８５に弁揚棒４を挿通することによって、蒸気流路７において高温の蒸気に曝される弁揚棒４の露出長さを短くすることが出来る。これにより、弁揚棒４の熱伸びによって不具合が発生するリスクを低減することが出来る。また、このような突出部８５が弁蓋８の内面８ａに形成されていても、遮熱板９を弁蓋８の内面８ａ側に取り付けることが出来る。
【００５９】
幾つかの実施形態では、図１〜図４に示した蒸気弁装置１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）において、遮熱板側挿通孔９３は、蒸気タービンが駆動したときにおける遮熱板９の熱伸び量に相当する隙間ｓ２を、冷態時において突出部８５の外周面８５ａとの間に有するように構成される。
【００６０】
このような施形態によれば、蒸気タービンの駆動時において、蒸気流路７に高温の流路が流れて遮熱板９が熱伸びした場合であっても、遮熱板９が突出部８５の外周面８５ａに当接して遮熱板９が変形するのを防止することが出来る。
【００６１】
幾つかの実施形態では、図４に示した蒸気弁装置１０（１０Ｄ）において、図８に示すように、遮熱板９は、突出部８５の外周面８５ａに沿って延在する筒状のスリーブ部９６をさらに有する。
【００６２】
図示した例示的な実施形態では、スリーブ部９６の先端部９６ａは、突出部８５の先端面８５ｂと同じ高さまで延在している。
【００６３】
このような実施形態によれば、蒸気流路７を流れる高温の蒸気が、弁蓋８の内面８ａと遮熱板９との間に浸入し難くなり、弁蓋８の内面８ａにおける温度上昇をより一層抑制することが出来る。
【００６４】
幾つかの実施形態では、図４に示した蒸気弁装置１０（１０Ｄ）において、スリーブ部９６は、スリーブ部９６の先端部９６ａと外周面８５ａとの間の冷態時における隙間ｓ３が、スリーブ部９６の基端部９６ｂと外周面８５ａとの間の冷態時における隙間ｓ２（すなわち、上述した遮熱板側挿通孔９３と外周面８５ａとの間の冷態時における隙間ｓ２）よりも小さい。
【００６５】
スリーブ部９６は、基端部９６ｂよりも先端部９６ａの方が変形し易いことから、基端部９６ｂが外周面８５ａに当接するよりも、先端部９６ａが外周面８５ａに当接する方が、遮熱板９全体に与える影響は小さい。よって、このような実施形態によれば、蒸気タービンの駆動時にスリーブ部９６の先端部９６ａを外周面８５ａに当接させることで、遮熱板９全体が変形するリスクを回避しつつ、蒸気流路７を流れる高温の蒸気が弁蓋８の内面８ａと遮熱板９との間に浸入するのを確実に防止することが出来る。これにより、弁蓋８の内面８ａにおける温度上昇をより一層抑制することが出来る。
【００６６】
幾つかの実施形態では、図１〜図４に示す蒸気弁装置１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）において、図５〜図８に示すように、遮熱板９（９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ）は、遮熱板９を分割した複数の遮熱板要素からなる。複数の遮熱板要素は、少なくとも第１の遮熱板要素１９１（１９１Ａ、１９１Ｂ、１９１Ｃ、１９１Ｄ）と、第１の遮熱板要素１９１に隣接して配置される第２の遮熱板要素１９２（１９２Ａ、１９２Ｂ、１９２Ｃ、１９２Ｄ）とを含む。第１の遮熱板要素１９１は、遮熱板９の固定部９２、９２ｍに対応する第１の固定部９２１、９２１ｍを有するとともに、第２の遮熱板要素１９２は、遮熱板９の固定部９２、９２ｍに対応する第２の固定部９２２、９２２ｍを有する。そして、上述した第１の遮熱板要素１９１と第２の遮熱板要素１９２とを分割する分割線Ｌｄが、遮熱板側挿通孔９３を通過するように構成される。
【００６７】
図示した例示的な実施形態では、遮熱板９（９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ）は、３つの遮熱板要素１９１、１９２、１９３に分割されている。そして、３つの遮熱板要素１９１、１９２、１９３の各々は、上述した遮熱部９１に対応する第１の遮熱部９１１、第２の遮熱部９１２、第３の遮熱部９１３と、固定部９２に対応する第１の固定部９２１、９２１ｍ、第２の固定部９２２、９２２ｍ、第３の固定部９２３、９２３ｍとを有している。すなわち、第１の遮熱部９１１、第２の遮熱部９１２、第３の遮熱部９１３によって、遮熱部９１が構成され、第１の固定部９２１、９２１ｍ、第２の固定部９２２、９２２ｍ、第３の固定部９２３、９２３ｍによって、固定部９２が構成される。
【００６８】
また、図７および図８に示した例示的な実施形態では、３つの遮熱板要素１９１、１９２、１９３の各々は、上述した曲部９５に対応する第１の曲部９５１、第２の曲部９５２、第３の曲部９５３をさらに有している。すなわち、第１の曲部９５１、第２の曲部９５２、第３の曲部９５３によって、曲部９５が構成される。また、図８に支援した例示的な実施形態では、３つの遮熱板要素１９１、１９２、１９３の各々は、上述したスリーブ部９６に対応する第１のスリーブ９６１、第２のスリーブ部９６２、第３のスリーブ部９６３をさらに有している。すなわち、第１のスリーブ９６１、第２のスリーブ部９６２、第３のスリーブ部９６３によって、スリーブ部９６が構成される。
【００６９】
このような実施形態によれば、遮熱板９を複数の遮熱板要素に分割することで、大型の遮熱板９であっても簡単に弁蓋８の内面８ａ側に取り付けることが出来る。また、第１の遮熱板要素１９１の第１の固定部９１１、９１１ｍ、および第２の遮熱板要素１９２の第２の固定部９１２、９１２ｍの夫々を弁蓋８と弁ハウジング６との間に挟むだけのシンプルな構造で、遮熱板９（９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ）を弁蓋８の内面８ａ側に取り付けることが出来、組み立て性に優れている。また、第１の遮熱板要素１９１と第２の遮熱板要素１９２とを分割する分割線Ｌｄが、遮熱板側挿通孔９３を通過するように構成されるため、例えば、弁蓋側挿通孔８１に弁揚棒４を挿通させた状態のままでも、第１の遮熱板要素１９１および第２の遮熱板要素１９２を弁蓋８の内面８ａ側に取り付けることが出来、遮熱板要素の装着性にも優れている。
【００７０】
幾つかの実施形態では、図１〜図４に示す蒸気弁装置１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）において、図５〜図８に示すように、遮熱板９（９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ）は、長手方向を有する長尺状の部材からなる。そして、分割線Ｌｄは、遮熱板９の長手方向と直交する方向に沿って延在するように構成される。
【００７１】
このような実施形態によれば、遮熱板９（９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ）を複数の遮熱板要素に分割する際に、遮熱板９の長手方向と直交する方向に沿って分割される。このため、各々の遮熱板要素が長くなり過ぎないことから、各々の遮熱板要素を弁蓋８の内面８ａ側に取り付ける際の装着性に優れている。
【００７２】
幾つかの実施形態では、図１、図３、図４に示す蒸気弁装置１０（１０Ａ、１０Ｃ、１０Ｄ）において、図５、図７、図８に示すように、第１の遮熱板要素１９１と第２の遮熱板要素１９２とを分割する分割線Ｌｄが、遮熱板側挿通孔９３を通過し、且つ、遮熱板側ボルト孔９４を通過しないように構成される。
【００７３】
このような実施形態によれば、第１の遮熱板要素１９１と第２の遮熱板要素１９２とを分割する分割線Ｌｄが、遮熱板側ボルト孔９４を通過しないように構成される。このため、分割線Ｌｄが遮熱板側ボルト孔９４を通過する場合と比べて、第１の遮熱板要素１９１と第２の遮熱板要素１９１との位置合わせの精度を緩くすることが出来、遮熱板要素の装着性に優れている。
【００７４】
図９は、本発明の一実施形態にかかる遮熱板要素の分割線周辺を拡大した図である。
幾つかの実施形態では、図１〜図４に示す蒸気弁装置１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）において、図９に示すように、遮熱板９は、蒸気タービンが駆動したときにおける、第１の遮熱板要素１９１の熱伸び量に相当する第１の隙間量ｓａ１、及び第２の遮熱板要素１９２の熱伸び量に相当する第２の隙間量ｓａ２の合計に相当する隙間ｓａを、冷態時において第１の遮熱板要素１９１と第２の遮熱板要素１９２との間に有するように構成される。
【００７５】
このような記載の実施形態によれば、蒸気タービンの駆動時において、蒸気流路７に高温の流路が流れて遮熱板９が熱伸びした場合であっても、隣接して配置される遮熱板要素１９１、１９２が当接して遮熱板９が変形するのを防止することが出来る。
【００７６】
以上、本発明の幾つかの実施形態について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。
例えば、上述した実施形態では、弁揚棒４は弁揚板５と連結されており、弁揚棒４を上方側にリフトすることで、弁揚板５を介して弁体２を上方側にリフトするように構成されている。しかしながら、本発明の他の実施形態（不図示）のように、弁揚棒４と弁体２とを直接連結し、弁揚棒４を上方側にリフトすることで弁体２を直接上方側にリフトするように構成してもよい。
【符号の説明】
【００７７】
２              弁体
２１            弁本体部
２２            弁軸部
２３            弁頭部
２３ａ          下面
３              弁ポート
３１            弁座面
４              弁揚棒
５              弁揚板
５１            弁軸孔
５ａ            上面
６              弁ハウジング
６１            蒸気導入管
６２            ハウジング側ボルト孔
６３            段部
６３ａ          周面
６４            頂面
６Ａ            開口
７              蒸気流路
８              弁蓋
８ａ            内面
８ｂ            外面
８１            弁蓋側挿通孔
８２            弁蓋側ボルト孔
８３            ボルト
８４            ブッシュ
８５            突出部
８５ａ          外周面
９（９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ）                遮熱板
９１            遮熱部
９２、９２ｍ    固定部
９３            遮熱板側挿通孔
９４            遮熱板側ボルト孔
９５            曲部
９６            スリーブ部
９６ａ          先端部
９６ｂ          基端部
９７            空間
１９１、１９２、１９３                      遮熱板要素
１０（１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ）      蒸気弁装置
１１            アクチュエータ
【図１】
0006474662.tif 000002
【図２】
0006474662.tif 000003
【図３】
0006474662.tif 000004
【図４】
0006474662.tif 000005
【図５】
0006474662.tif 000006
【図６】
0006474662.tif 000007
【図７】
0006474662.tif 000008
【図８】
0006474662.tif 000009
【図９】
0006474662.tif 000010
【図１０】
0006474662.tif 000011
【図１１】
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