(57)【要約】【課題】弁駆動軸の構造を複雑にすることなく簡単な構造で弁駆動軸を効果的に冷却でき、駆動シリンダの過熱を防止して駆動シリンダの寿命を向上できる高温流体用開閉弁装置を提供する。【解決手段】流体が流れる配管１内に弁座２を設けると共にこの弁座２を開閉する弁体３を配管１内に移動自在に配置する。配管１外に配置した駆動シリンダ４で上記弁体３が駆動されるように駆動シリンダ４と弁体３とを弁駆動軸５にて連結する。配管１の管壁７の上記弁駆動軸５が貫通する部分に弁駆動軸５の長手方向に長い筒状の案内筒部８を設けると共に弁駆動軸５を案内筒部８内に弁駆動軸５の外面と案内筒部８の内面との間に隙間Ｓができるように挿通する。弁駆動軸５と案内筒部８との間の隙間Ｓに配管１外から配管１内に向けて冷却用エアーが流れるようにする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流れる配管内に弁座を設けると共にこの弁座を開閉する弁体を配管内に移動自在に配置し、配管外に配置した駆動シリンダで上記弁体が駆動されるように駆動シリンダと弁体とを弁駆動軸にて連結し、配管の管壁の上記弁駆動軸が貫通する部分に弁駆動軸の長手方向に長い筒状の案内筒部を設けると共に弁駆動軸を案内筒部内に弁駆動軸の外面と案内筒部の内面との間に隙間ができるように挿通し、弁駆動軸と案内筒部との間の隙間に配管外から配管内に向けて冷却用エアーが流れるようにしたことを特徴とする高温流体用開閉弁装置。
【請求項２】
弁座より流体の流れの下流側に配置した吸引手段で吸引することで流体を送るようにし、配管外の外気を冷却用エアーとして上記吸引手段で吸引して弁駆動軸と案内筒部との間の隙間に流れるようにしたことを特徴とする請求項１記載の高温流体用開閉弁装置。
【請求項３】
弁座より流体の流れの上流側に配置した送風手段で加圧することで流体を送るようにし、配管外の外気を冷却用エアーとして圧送して弁駆動軸と案内筒部との間の隙間に流れるようにしたことを特徴とする請求項１記載の高温流体用開閉弁装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼排気のような高温流体が流れる配管に流路を開閉するために設ける高温流体用開閉弁装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
リジェネレイティブバーナにおける通気切り換え用弁装置としては例えば図５に示すものがある（例えば、特許文献１参照）。これは給気経路ａ及び排気経路ｂを通路ｃにてリジェネレイティブバーナｋに連通させてあり、給気経路ａ及び排気経路ｂに夫々弁座ｄ，ｅを形成してあり、両弁座ｄ，ｅ間にこの弁座ｄ，ｅを開閉する弁体ｆを移動自在に配置してある。給気経路ａには駆動シリンダｇを配置してあり、駆動シリンダｇで弁体ｆを駆動するように弁体ｆと駆動シリンダｇとを弁駆動軸ｈにて連結してあり、弁駆動軸ｈの先端の手前には通気穴ｉを有する板体ｊを装着してある。
【０００３】
リジェネレイティブバーナｋに給気するときは図５（ａ）に示すように弁体ｆで弁座ｅを塞ぎ、給気経路ａから弁座ｄ、通路ｃを介して給気するようになっている。リジェネレイティブバーナｋから排気するときは図５（ｂ）に示すように板体ｊにて弁座ｄを塞ぎ、通路ｃ、弁座ｅを介して排気経路ｂに排気するようになっている。排気経路ｂから排気するとき、給気経路ａから一部の空気が通気穴ｉ、板体ｊと弁体ｆとの間の隙間を介して排気経路ｂに吸入されて弁体ｆが冷却されるようになっている。
【０００４】
また上記のように燃焼排気のような高温流体が流れる配管に設ける高温流体用開閉弁装置としては例えば図６に示すものがある（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。これは流体が流れる配管１内に弁座２を設けると共にこの弁座２を開閉する弁体３を配管１に移動自在に配置してあり、配管１の外に配置した駆動シリンダ４で弁体３が駆動されるように駆動シリンダ４と弁体３とを弁駆動軸５′にて連結してある。そして、弁駆動軸５′を長手方向に亙って中空構造として内部に空気通路６を形成し、この空気通路６に冷却用エアーを通気して弁駆動軸５′を冷却できるようになっている。
【０００５】
上記のように構成せる高温流体用弁装置は図６（ａ）のように弁座２を開くことで燃焼排気のような高温流体を流すことができるようになっており、図６（ｂ）に示すように弁座２を弁体３で閉じることにより高温流体の流れを遮断するようになっているが、弁駆動軸５′の空気通路６に冷却用エアーを通気することで弁駆動軸５′を冷却して駆動シリンダ４に熱が伝達されるのを防止している。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１３２２２７号公報
【特許文献２】
特開２０００−２９１８２６号公報
【特許文献３】
特開２０００−３２０７２４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図５に示す従来例では燃焼排気のような高温流体が流れるとき弁体ｆが高温に晒されるが、給気経路ａから一部の空気が通気穴ｉ、板体ｊと弁体ｆとの間の隙間を介して流入することにより弁体ｆを冷却できるようになっている。しかしながら、弁体ｆをある程度冷却することができるものの、弁駆動軸ｈが殆ど冷却されず、弁体ｆから弁駆動軸ｈを介して駆動シリンダ４に伝熱されて駆動シリンダ４が過熱されるおそれがある。通常、駆動シリンダ４の耐熱性は５０〜６０℃程度であり、駆動シリンダ４が過熱されるとゴム等が劣化して駆動シリンダ４が破損したり駆動シリンダ４の寿命が短くなるおそれがある。
【０００８】
また図６に示す従来例では弁駆動軸５′の空気通路６に冷却用エアーを通気することで弁駆動軸５′を冷却して駆動シリンダ４が過熱されるのを防止できるが、弁駆動軸５′を中空構造にして空気通路６を形成しなければならなく、弁駆動軸５′の構造が複雑になると共に弁駆動軸５′の強度が弱くなるという問題があり、また往復駆動する弁駆動軸５′内に冷却用エアーを供給しなければならないためにこの点でも構造が複雑になるという問題がある。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、弁駆動軸の構造を複雑にすることなく簡単な構造で弁駆動軸を効果的に冷却でき、駆動シリンダの過熱を防止して駆動シリンダの寿命を向上できる高温流体用開閉弁装置を提供することを課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の高温流体用開閉弁装置は、流体が流れる配管１内に弁座２を設けると共にこの弁座２を開閉する弁体３を配管１内に移動自在に配置し、配管１外に配置した駆動シリンダ４で上記弁体３が駆動されるように駆動シリンダ４と弁体３とを弁駆動軸５にて連結し、配管１の管壁７の上記弁駆動軸５が貫通する部分に弁駆動軸５の長手方向に長い筒状の案内筒部８を設けると共に弁駆動軸５を案内筒部８内に弁駆動軸５の外面と案内筒部８の内面との間に隙間Ｓができるように挿通し、弁駆動軸５と案内筒部８との間の隙間Ｓに配管１外から配管１内に向けて冷却用エアーが流れるようにしたことを特徴とする。
【００１１】
弁駆動軸５と案内筒部８の間の狭い隙間Ｓに速い流速で冷却用エアーが流れると共に冷却用エアーが案内筒部８の長手方向に亙る長い区間で弁駆動軸５に接するものであって、弁駆動軸５が効果的に冷却されて弁駆動軸５から駆動シリンダ４に殆ど伝熱されることなく、駆動シリンダ４が破損したり駆動シリンダ４の寿命が低下したりするおそれがない。また弁駆動軸５′内に空気を通す従来のものように弁駆動軸５の構造が複雑になったり、強度的に弱くなったりするような弊害も防止できる。
【００１２】
また弁座２より流体の流れの下流側に配置した吸引手段で吸引することで流体を送るようにし、配管１外の外気を冷却用エアーとして上記吸引手段で吸引して弁駆動軸５と案内筒部８との間の隙間Ｓに流れるようにしたことを特徴とすることも好ましい。この場合、流体の流れにて外気を冷却用エアーとして吸引して弁駆動軸５を冷却することができ、冷却用エアーを供給する特別な手段を要しない。
【００１３】
また弁座２より流体の流れの上流側に配置した送風手段で加圧することで流体を送るようにし、配管１外の外気を冷却用エアーとして圧送して弁駆動軸５と案内筒部８との間の隙間Ｓに流れるようにしたことを特徴とすることも好ましい。送風手段で流体を加圧して流すものでも外気を冷却用エアーとして供給して弁駆動軸５を冷却することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明高温流体用開閉弁装置は、本例の場合、例えば、図１に示すような配管１のＬ字状に曲がった部分に設けられる。この配管１内には燃焼排気のような高温流体が流れるようになっているが、図１の符号Ａに示す側が流れの上流側で符号Ｂに示す側が流れの下流側であり、本例の場合、流れの下流側に配置した吸引ファンのような吸引手段で吸引するようになっている。配管１内には弁座２を設けてあり、この弁座２に対向するように弁座２を開閉する弁体３を移動自在に配置してある。配管１の外にはエアーシリンダや油圧シリンダのような駆動シリンダ４を配置してあり、駆動シリンダ４にて弁体３を駆動するように駆動シリンダ４と弁体３とを弁駆動軸５にて連結してある。
【００１５】
配管１の管壁７には弁駆動軸５が摺動自在に挿通されるが、この弁駆動軸５を挿通する部分には円筒状の案内筒部８を管壁７と一体に設けてある。この案内筒部８は弁駆動軸５の長手方向に所定の長さを有するものである。また案内筒部８の内径は弁駆動軸５の外径よりある程度大きな径であり、弁駆動軸５が案内筒部８の内面に接触しないように弁駆動軸５を案内筒部８に挿通してあり、案内筒部８の内面と弁駆動軸５の外面との間に隙間Ｓを形成してある。
【００１６】
しかして、図１（ａ）のように駆動シリンダ４を駆動して弁座２から弁体３を離間させて開放すると、図１（ａ）の矢印Ｃのように燃焼排気のような高温流体が流れる。この高温流体の流れにて矢印Ｄのように外気が冷却用エアーとして案内筒部８と弁駆動軸５との間の隙間Ｓから配管１内に吸入される。これにより弁駆動軸５が冷却され、弁駆動軸５から駆動シリンダ４への伝熱が抑えられ、駆動シリンダ４が過熱されるのを防止できる。また図１（ｂ）のように駆動シリンダ４を駆動して弁座２に弁体３を当接して閉塞すると、燃焼排気のような高温流体の流れが遮断されるが、吸引ファンのような吸引手段による吸引にて矢印Ｅのように引かれ、この吸引にて矢印Ｄのように外気が冷却用エアーとして案内筒部８と弁駆動軸５との間の隙間Ｓから配管１内に吸入される。これにより弁駆動軸５が冷却され、弁駆動軸５から駆動シリンダ４への伝熱が抑えられ、駆動シリンダ４が過熱されるのを防止できる。外気が冷却用エアーとして隙間Ｓから吸入されるとき、案内筒部８と弁駆動軸５との間の狭い隙間Ｓを速い流速で冷却用エアーが流れると共に案内筒部８の全長に亙る長い区間で冷却用エアーと接触して弁駆動軸５が冷却され、弁駆動軸５が効果的に冷却されて駆動シリンダ４の過熱が一層防止される。
【００１７】
図１の例では案内筒部８を配管１内に突出するように設けてあるが、図２（ａ）に示すように案内筒部８を配管１外に突出するように設けてあっても、図２（ｂ）に示すように案内筒部８を配管１内及び配管１外の両方に突出するように設けてあってもよい。
【００１８】
上記のような高温流体用開閉弁装置は例えば図３に示すようなリジェネレイティブバーナの排気開閉弁Ｆとして用いられる。燃焼炉１０には第１バーナ１１ａと第２バーナ１１ｂを配置してあり、第１バーナ１１ａと第２バーナ１１ｂが交互に燃焼するようになっている。給気ファン１２を有する給気管路１３は第１給気管路１３ａと第２給気管路１３ｂとに分岐してあり、第１給気管路１３ａは連通管路１４を介して第１バーナ１１ａに連通させてあり、第２給気管路１３ｂは連通管路１４を介して第２バーナ１１ｂに連通させてある。第１給気管路１３ａや第２給気管路１３ｂには夫々給気開閉弁Ｇを配置してある。排気ファン１５を有する排気管路１６は第１排気管路１６ａと第２排気管路１６ｂとに分岐してあり、第１排気管路１６ａは連通管路１４を介して第１バーナ１１ａに連通させてあり、第２排気管路１６ｂは連通管路１４を介して第２バーナ１１ｂに連通させてある。第１排気管路１６ａや第２排気管路１６ｂには夫々は排気開閉弁Ｆを配置してある。かかるリジェネレイティブバーナでは排気開閉弁Ｆに高温流体としての燃焼排気が流れて高温に晒されるが、上記のように弁駆動軸５が冷却されるために駆動シリンダ４が過熱されるのを防止できる。
【００１９】
また図４は本発明高温流体用開閉弁装置の他の例を示すものである。本例も上記例と基本的に同じであり、異なる点だけを述べる。これも符号Ａに示す側が流れの上流側で符号Ｂに示す側が流れの下流側となって高温流体が流れるようになっているが、本例の場合、上流側に配置した送風ブロアのような送風手段で加圧して流れるようになっている。またポンプ、ファン、ブロア等で加圧することにより外気を冷却用エアーを供給するようになっており、加圧した冷却用エアーを圧入室９に供給し、圧入室９から案内筒部８と弁駆動軸５との間の隙間Ｓに矢印Ｊのように流入させることができるようになっている。この場合も、冷却用エアーが案内筒部８と弁駆動軸５との間の隙間Ｓを通ることにより弁駆動軸５を冷却して駆動シリンダ４が過熱されるのを防止できるようになっている。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の請求項１の発明は、叙述の如く配管の管壁の弁駆動軸が貫通する部分に弁駆動軸の長手方向に長い筒状の案内筒部を設けると共に弁駆動軸を案内筒部内に弁駆動軸の外面と案内筒部の内面との間に隙間ができるように挿通し、弁駆動軸と案内筒部との間の隙間に配管外から配管内に向けて冷却用エアーが流れるようにしたので、弁駆動軸と案内筒部の間の狭い隙間に速い流速で冷却用エアーが流れると共に冷却用エアーが案内筒部の長手方向に亙る長い区間で弁駆動軸に接するものであって、弁駆動軸が効果的に冷却されて弁駆動軸から駆動シリンダに殆ど伝熱されることなく、駆動シリンダが破損したり駆動シリンダの寿命が低下したりするおそれがないものであり、また弁駆動軸内に空気を通す従来のものように弁駆動軸の構造が複雑になったり、強度的に弱くなったりするような弊害も防止できるものである。
【００２１】
また本発明の請求項２の発明は、請求項１において、弁座より流体の流れの下流側に配置した吸引手段で吸引することで流体を送るようにし、配管外の外気を冷却用エアーとして上記吸引手段で吸引して弁駆動軸と案内筒部との間の隙間に流れるようにしたので、流体の流れにて外気を冷却用エアーとして吸引して弁駆動軸を冷却することができ、冷却用エアーを供給する特別な手段を要しないものである。
【００２２】
また本発明の請求項３の発明は、請求項１において、弁座より流体の流れの上流側に配置した送風手段で加圧することで流体を送るようにし、配管外の外気を冷却用エアーとして圧送して弁駆動軸と案内筒部との間の隙間に流れるようにしたので、送風手段で流体を加圧して流すものでも外気を冷却用エアーとして供給して弁駆動軸を冷却することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の断面図であって、（ａ）は開状態、（ｂ）は閉状態である。
【図２】（ａ）（ｂ）は同上の案内筒部の他の例を示す断面図である。
【図３】同上のリジェネレイティブバーナに用いた例を示す概略系統図である。
【図４】同上の他の例の断面図である。
【図５】従来例を示し、（ａ）（ｂ）は弁体を切り替えた状態の断面図である。
【図６】他の従来例を示し、（ａ）（ｂ）は弁体を開閉した状態の断面図である。
【符号の説明】
１  配管
２  弁座
３  弁体
４  駆動シリンダ
５  弁駆動軸
Ｓ  隙間
【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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