(57)【要約】【課題】高温流体用流量調整バルブを提供する。【解決手段】ケーシング１は流通孔１９を有する円筒形状をなしており、該流通孔１９を流体が流通する。ケーシング１の内部に弁体２とボディ３とが装着され、弁体２により流体の流量を調整する。弁体２は、一体的に成形された弁２０と回転軸２１とを有し、弁２０が流通孔３９内で回動することにより流量を調整する。回転軸２１は弁２０の一端側と他端側に形成され、ボディ３に回動可能に軸支されている。一端側の回転軸２１はボディ３から貫通孔１５を貫通してケーシング１外部に伸び所定のアクチュエータなどに接続される。ボディ３は上下方向に２分割可能になっており、上ボディ３０と下ボディ３１を備え、回転軸２１、２１’を上下から挟んで軸支する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、
該ケーシング内に装着され、流体が通過する流路を形成するボディと、
該ボディに回動可能に支持され、回動することにより前記流路の流体の流量を調整する弁体と、を備え、
前記弁体が弁と該弁を支持する回転軸とを有し、該弁と回転軸とが一体的に形成され、
前記ボディが２つ割り可能な構造であり、該ボディを分割することにより前記弁体の回転軸をボディに支持させるよう組み立て可能である、
ことを特徴とする高温流体用流量調整バルブ。
【請求項２】
ケーシングと、
該ケーシング内に装着され、流体が通過する流路を形成する耐熱セラミック製ボディと、
該ボディに回動可能に支持され、回動することにより前記流路の流体の流量を調整する炭化珪素と炭化ホウ素を分散した黒鉛製弁体と、を備え、
前記弁体が弁と該弁を支持する回転軸とを有し、該弁と回転軸とが一体的に形成され、
前記ボディが２つ割り可能な構造であり、該ボディを分割することにより前記弁体の回転軸をボディに支持させるよう組み立て可能である、
ことを特徴とする６００℃以上で使用可能な高温流体用流量調整バルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高温流体用流量調整バルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
流量調整バルブは種々のところで使用されているが、その耐熱温度は通常３００℃までであり、６００℃を超える高温で使用可能なものは現在まで市販されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年燃料電池に用いる水素を有機物から高温分解によって発生させる装置が研究開発されており、該装置においては発生させた水素及び排ガスを１０００℃以上の高温環境下でコントロールする必要があり、このような高温環境下で使用できる流量調整弁が求められている。
本発明は上記要望に応えることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、ケーシングと、該ケーシング内に装着され、流体が通過する流路を形成するボディと、該ボディに回動可能に支持され、回動することにより前記流路の流体の流量を調整する弁体と、を備え、前記弁体が弁と該弁を支持する回転軸とを有し、該弁と回転軸とが一体的に形成され、前記ボディが２つ割り可能な構造であり、該ボディを分割することにより前記弁体の回転軸をボディに支持させるよう組み立て可能である、ことを特徴とする。
上記構成によれば、弁と回転軸が一体であるため、耐熱性の高い材料を接合することなく用いることができ、強度の向上を図ることができる。また接合のために接着やピンなどの別材料を用いる必要がないから、これら別材料の耐熱温度に制限を受けることがない。またボディを２つ割り可能な構造としたため、弁と回転軸が一体形であるにもかかわらず、組み立てが容易である。
前記ボディは耐熱セラミック製とし、前記弁体は炭化珪素と炭化ホウ素を分散した黒鉛製とするのが望ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は正断面図、図２は平面図、図３は組み立て斜視図である。
この高温流体用流量調整バルブは、ケーシング１と弁体２及びボディ３とを備えている。ケーシング１はステンレス製で流通孔１９を有する円筒形状をなしており、該流通孔１９を流体が流通するように構成されている。
ケーシング１の内部に弁体２とボディ３とを装着するように構成され、弁体２により流体の流量を調整するように構成されている。１０は中央に流体流通用の流通孔１９’が設けられた蓋であり、ケースパッキン１１を介してケーシング１本体にボルト１７等の締結具により固定されるようになっている。
【０００６】
弁体２は耐熱衝撃温度６００℃以上の炭化珪素と炭化ホウ素を分散した黒鉛製であり、一体的に成形された弁２０と回転軸２１とを有している。弁２０は前記流通孔３９に適合する形状と径を有しており、流通孔３９内で回動することにより流通孔３９を通る流体の流量を調整できるようになっている。
回転軸２１は弁２０の一端側と他端側に形成され、ボディ３に回動可能に軸支されている。一端側の回転軸２１はボディ３から貫通孔１５を貫通してケーシング１外部に伸び所定のアクチュエータなどに接続されるように構成されている。
他端側の回転軸２１’は短く、ボディ３に軸支されている。
【０００７】
ボディ３は弁体２と同様に耐熱衝撃温度６００℃以上のセラミックで構成され、上下方向に２分割可能になっており、上ボディ３０と下ボディ３１を備えている。上ボディ３０と下ボディ３１及び４片の軸受３４はケーシング１の蓋１０により上から押圧されて固定されるように構成されている。
【０００８】
下ボディ３１の下側にはシートパッキン３５が設けられ、ケーシング１との間をシールされ、また上ボディ３０の上側にもシートパッキン３５が装着され蓋１０との間をシールされるようになっている。
なお、弁体２とボディ３の熱膨張係数の差は５×１０−６／℃以下とする。これ以上の差があると、バルブ全開時にバルブを通過する排ガス等が増えるためである。
【０００９】
ケーシング１の貫通孔１５には回転軸２１をシールするためにバックアップリング１２と軸パッキン１３が設けられており、フランジ１６に装着されたパッキン固定用ねじ１４により固定されている。このパッキン固定用ねじ１４を締め込むことにより回転軸２１からの漏洩を防止できるようになっている。
【００１０】
以上の構成のバルブの組み立て方法を図４により説明する。
最初にケーシング１内にシートパッキン３５を介して下ボディ３１を装着し、弁体２の長い方の回転軸２１を貫通孔１５に貫通させて、短い方の回転軸２１’に軸受３４を貫通させる（Ａ）。
次に下ボディ３１上の軸受取付用切欠３２に軸受３４をおさめ（Ｂ）、長い回転軸２１に外側から軸受３４を嵌挿し、貫通孔１５を通して軸受取付用切欠３２上におさめる。バックアップリング１２及び軸パッキン１３も回転軸に嵌挿し貫通孔１５内におさめる。そして、フランジ１６にパッキン固定用ねじ１４を装着して締め込む。（Ｃ、Ｄ）。
最後に上ボディ３０を装着し（Ｄ）、シートパッキン３５及びケースパッキン１１を介して蓋１０を装着し（Ｅ）、ボルト１７により蓋１０をケーシング１本体に締結する（Ｆ）。
【００１１】
以上説明した構成によれば、弁体２が一体構造であるため、接着やピンなどの別材料を用いて接合する必要がなく、構造的に有利である。またこれら別材料の耐熱温度に制限を受けることがない。また、ボディ３を２つ割り構造としたため、組み立ても簡単に行える。
更に、弁体２とボディ３は熱衝撃温度６００℃以上のセラミックで構成されているため、高温流体を取り扱うことが可能である。
【００１２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の高温流体用流量調整バルブによれば、高温環境下で効率的な流量調整を行え、組み立ても簡単である等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す正断面図。
【図２】本発明の一実施形態を示す平面図。
【図３】本発明の一実施形態を示す組み立て斜視図。
【図４】本発明の一実施形態の動作を示す説明図。
【符号の説明】
１：ケーシング、２：弁体、３：ボディ、１０：蓋、１１：ケースパッキン、１２：バックアップリング、１３：軸パッキン、１４：パッキン固定用ねじ、１５：貫通孔、１６：フランジ、１７：ボルト、１９：流通孔、２０：弁、２１：回転軸、３０：上ボディ、３１：下ボディ、３２：軸受取付用切欠、３３：軸受取付用切欠、３４：軸受、３５：シートパッキン、３９：流通孔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年10月15日(2002.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
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