(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部にボンネット（５）を有する弁箱（１）と、その弁箱（１）内に昇降可能に設けた弁体（２）と、その弁体（２）から上方に延びて前記ボンネット（５）を貫通する弁軸（３）と、前記ボンネット（５）上部に設けた前記弁軸（３）を昇降させる昇降機構（４）とから成り、閉弁時、前記弁体（２）とその周回りの弁箱（１）との間（１３）に、水封又は気封用の水又は気体の流体（ａ）を漏れなく封入して水封又は気封し、前記弁体（２）をボンネット（５）内に収納して開弁する封止式仕切弁（Ｖ）であって、
上記ボンネット（５）内部を水密又は気密に上下に仕切るピストン（２０）を弁軸（３）に設けたことを特徴とする封止式仕切弁。
【請求項２】
上記ボンネット（５）のピストン（２０）より上部に開閉弁（２３）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の封止式仕切弁。
【請求項３】
上記ボンネット（５）のピストン（２０）より上部から前記弁体（２）の周回りの弁箱（１）との間（１３）に開閉弁（２５）を介在したバイパス管路（２４）を形成し、前記開閉弁（２５）の開放状態で、ボンネット（５）のピストン（２０）より上部と、前記弁体（２）の周回りの弁箱（１）との間（１３）で、流体（ａ）が行き来可能とした請求項１又は２に記載の封止式仕切弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、化学、製鉄プラントなどで使用される液体や気体、例えば、コークス炉ガス（ＣＯＧ（coke oven gas））等の有害ガス管路等の遮断用封止式仕切弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記有害ガス管路等に介設される遮断弁として、本願に係る発明の一実施形態を示す図１、図２を参照して説明すると、上部にボンネット５を有する弁箱１と、その弁箱１内に昇降可能に設けた弁体２と、その弁体２から上方に延びてボンネット５を貫通する弁軸３と、ボンネット５の上部に設けた弁軸３を昇降させる昇降機構４とから成る仕切弁Ｖがある（特許文献１図１〜図４参照）。
この仕切弁Ｖにおいて、弁体２の周回りの弁箱１との間１３に水や気体（窒素等）の流体ａを漏れなく封入し（水封又は気封し）、弁体２をボンネット５内に収納して開弁する水封・気封式のものがある（以下、両者を含めて「封止式仕切弁」と称する）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平４−１３４９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この封止式仕切弁Ｖにおいて、弁体２をボンネット５内に収納するため、弁体２の周回りの弁箱１との間１３に入れた流体ａは、ボンネット５内にも入ることとなる。弁体２が入るボンネット５は、容量も大きく、そのボンネット５内に流体ａを入れる（封入する）にはかなりの時間を要する。また、ボンネット５は弁箱１と一体となっており、両者１、５に入れられた流体ａによる受圧面積が広いため、弁箱１の変位量（変形量）が大きく、弁体２とのシール性が低下する恐れがある。
【０００５】
この発明は、以上の実状の下、上記流体ａの使用量を低減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するため、この発明は、上記ボンネット５内部を水密又は気密に上下に仕切るピストンを弁軸に設けることとしたのである。
このようにすれば、水密又は気密用の流体の使用量は、弁体２の周回りの弁箱１との間と、弁体とピストンの間となるため、従来に比べれば、少量となって、受圧面積も減少する。
【０００７】
この発明の具体的な構成としては、上部にボンネットを有する弁箱と、その弁箱内に昇降可能に設けた弁体と、その弁体から上方に延びてボンネットを貫通する弁軸と、ボンネット上部に設けた弁軸を昇降させる昇降機構とから成り、閉弁時、弁体とその周回りの弁箱との間に、水封又は気封用の水又は気体の流体を漏れなく封入して水封又は気封し、弁体をボンネット内に収納して開弁する封止式仕切弁において、前記ボンネット内部を水密又は気密に上下に仕切るピストンを弁軸に設けた構成を採用することができる。
【０００８】
この構成の封止式仕切弁は、例えば、呼び径：６００ｍｍ〜３０００ｍｍのものを対象とし、ピストンのボンネット内の閉弁時の上下方向の位置は、管路Ｐの流体封止による遮断が確実に行えるように、実験などによって適宜に設定する。
この構成において、上記ボンネットのピストンより上部に開閉弁を設けて、ピストンの昇降時、ボンネット内の給排気（給排水）をし得るようにすれば、ボンネット内が円滑に給排気（給排水）されるため、弁体の昇降作用が円滑になる。
また、上記ボンネットのピストンより上部から前記弁体の周回りの弁箱との間に開閉弁を介在したバイパス管路を形成し、前記開閉弁の開放状態で、ボンネットのピストンより上部と、前記弁体の周回りの弁箱との間で、流体が行き来可能とすれば、ボンネット内の流体を外気に放出することがなくなる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は、以上のように構成したので、封止用の流体量を少なくすることが出来て経済的であるとともに、弁箱等の受圧面積も少なくし得るため、シール性が低下する恐れも少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明に係る仕切弁の一実施形態の一部切欠き側面図
【図２】同実施形態の一部切欠き正面図
【図３】図１のＩ−Ｉ線断面図
【図４】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
この発明に係る仕切弁の一実施形態を図１〜図４に示し、この実施形態の仕切弁Ｖは、円筒状弁箱１と、弁体２と、その弁軸３とからなる仕切弁であって、ガス管路Ｐに介設されるものである。
弁箱１はその上部にボンネット５を有し、上記弁軸３は弁体２から上方に延びてボンネット５内を貫通して昇降機構４に至っている。この昇降機構４は、弁軸３の上部をラックとし、そのラックに噛み合うピニオンをハンドル６によって回転させることによって弁軸３を昇降させて弁体２を昇降する。ハンドル６に代えて電動等の駆動機を採用し得る。
【００１２】
弁体２は、逆台形状の断面を有する円盤であって、リブ１１によって補強されている。その弁体弁座に対応する弁箱１には弁箱弁座１２が設けられており、両弁座がピッタリ重なり合うことによって閉弁する。
その両弁座が重なり合う閉弁時、弁箱１内における弁体２の全周に水密な空間１３が形成されており、この空間１３に弁箱１下部の流入口１４から水ａが流入可能となっている。
弁体２はその両側にガイド１５を有し、そのガイド１５は弁箱１及びボンネット５の内面の上下方向のガイドレール１６に嵌っている。このため、弁体２はそのガイドレール１６に沿って昇降する。
【００１３】
以上の構成は従来と同様であって、この発明は、上記ボンネット５内部を水密又は気密に上下に仕切るピストン（閉塞蓋）２０を弁軸３に設けた（固定した）点が特徴である。
ピストン２０は、図４に示すように、ボンネット５内の水平断面と同じ平面形状をした平板にリブ２１を設け、その周囲の壁にシール材２２を有するとともに、上記ガイドレール１６に嵌る形状となっている。このため、弁軸３の昇降に伴ってこのピストン２０も水密に昇降する。
上記ボンネット５のピストン２０より上部に開閉弁２３が設けられ、また、その開閉弁２３の手前から分岐して上記空間１３に至るバイパス管路２４が設けられており、このバイパス管路２４にも開閉弁２５が設けられている。図中、２６はドレン弁である。
【００１４】
この実施形態の仕切弁Ｖは以上の構成であり図１、図２に示すように、弁体２を下降させて両弁座１２を重ね合わすとともに、上記空間１３に水ａを送り込むことによってその弁座回りを水密にする。これによって管路Ｐは確実に遮断される。このとき、両弁座は楔状に嵌り合うため、その嵌合は強固に密着して密封する。
【００１５】
一方、この管路Ｐを開放する場合は、図１鎖線で示すように、弁体２を上昇させて、流体（ガス）ｂを管路Ｐ内に白抜き矢印のように流す（図２参照）。このとき、開閉弁２３を開放してボンネット５内を排気して円滑な弁体２の上昇を担保する。また、開閉弁２３を閉じ、開閉弁２５を開放してバイパス管路２４を介して空間１３（管路Ｐ）内に排気してもよい。
この開弁状態から、閉弁するには、開閉弁２５を閉じ、開閉弁２３を開放し、昇降機構４によって弁体２を下降させる。このとき、ボンネット５内は負圧となるが、開閉弁２３を介して吸気されながら弁体２の下降が行われるため、円滑な弁体２の下降を担保する。
【００１６】
また、開弁作用時、開閉弁２３を閉じ、開閉弁２５を開放した状態で、昇降機構４によって弁体２を上昇させると、ボンネット５内の流体はバイパス管路２４を介して配管Ｐ内に流入して、円滑な弁体２の上昇を担保する。
一方、閉弁作用時には、同様に、開閉弁２３を閉じ、開閉弁２５を開放した状態で、弁体２を下降させると、ボンネット５内は負圧となるが、配管Ｐ内の流体（ガス）ｂがバイパス管路２４を介してボンネット５内に流入して円滑な弁体２の下降を担保する。この場合、開弁作用時には、上記のように、ボンネット５内の流体ｂはバイパス管路２４を介して配管Ｐ内に流入させる。
このように、バイパス管路２４によって、ボンネット５のピストン２０より上部と、弁体２の周回りの弁箱１との間で流体ｂが行き来可能とすれば、配管Ｐ内の流体ｂをボンネット５内に流出入させても開閉弁２３を開放しないかぎり、配管Ｐ内の流体ｂは外部に漏れることはない。このため、流体ｂが有害ガス等であっても支障がない。
【００１７】
上記実施形態において、ボンネット５の平面断面形状は、図４に示す小判形に限らず、円形や四角形などと任意である。水に代えて、空気や窒素（Ｎ２）等の不活性ガスを使用することができる。不活性ガスの場合、有害ガスや可燃性ガスの配管Ｐにおいて有効であり、その際、空間１３内の圧力は配管Ｐ内の圧力より高くする。
また、上記実施形態はコークス炉ガスの配管路Ｐに介設した場合であったが、この発明に係る仕切弁Ｖは、管路を封止状態で開閉する管路、例えば、化学プラント等の管路に採用し得ることは勿論である。  
このように、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００１８】
Ｖ  封止式仕切弁
ａ  流体（水，窒素ガス）
ｂ  流体（ガス）
１  弁箱
２  弁体
３  弁軸
４  昇降機構
５  ボンネット
６  昇降機構のハンドル
１１  弁体のリブ
１２  弁箱弁座
１３  弁体回りの空間
２０  ピストン
２１  ピストンのリブ
２２  ピストン周りのシール材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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