(57)【要約】【課題】高硬度〔ＨＶ８００〕の粉体を含む高温高圧ガスを流過・遮断するボール弁の耐久性の向上を図ることを目的とする。【解決手段】流路を貫通したボールの両側に円筒状のシートをボールに外嵌め状に配置してシートにボールを着座させて高硬度の粉体を含む高温高圧ガスを流過させたり遮断させたりする高硬度用ボール弁であって、前記ボールの少なくともシートとの接触表面にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を蒸着させた高硬度用ボール弁とした。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路を貫通したボールの両側に円筒状のシートをボールに外嵌め状に配置してシートにボールを着座させて高硬度の粉体を含む高温高圧ガスを流過させたり遮断させたりする高硬度用ボール弁であって、前記ボールの少なくともシートとの接触表面にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を蒸着させたことを特徴とする高硬度用ボール弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高硬度の粉体を含む高温高圧ガスを制御する高硬度用ボール弁で、詳しくは、従来の石炭火力発電に比べ高効率化が進められ、二酸化炭素排出量の低減、環境汚染物質の低減を実現できる複合火力発電分野、焼却炉でダイオキシン対策を目的とした高温化、廃棄物のエネルギーを有効に利用できる廃棄物ガス化溶融炉発電分野で発生する高硬度〔ＨＶ８００〕の粉体を含む高温高圧ガスを流過させたり遮断したりするなどの高硬度用ボール弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シートにボールが着座したメタルタッチのボール弁では、シートあるいはボールの表面に溶射によりニッケル合金表面を形成した場合、シートあるいはボールの表面が凹凸になりやすく、表面を仕上げ加工する必要がある。しかし、ニッケル合金表面は硬いため、シートあるいはボールの表面仕上げの精度が悪く、ボール弁のシール性が不十分となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
高硬度〔ＨＶ８００〕の粉体（石炭灰）を含む高温高圧ガス（毒性，腐食性）を流過・遮断するボール弁は、エロージョン等によりバルブの寿命が短く、バルブのオーバーホールまでの期間が短い。
【０００４】
高硬度〔ＨＶ８００〕の粉体を含む高温高圧ガスを流過・遮断するボール弁の耐久性の向上が望まれている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、上記の事情に鑑み、高硬度〔ＨＶ８００〕の粉体を含む高温高圧ガスの流過・遮断するボール弁の耐久性の向上を図るべく、流路を貫通したボールの両側に円筒状のシートをボールに外嵌め状に配置してシートにボールを着座させて高硬度の粉体を含む高温高圧ガスを流過させたり遮断させたりする高硬度用ボール弁であって、前記ボールの少なくともシートとの接触表面にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を蒸着させた高硬度用ボール弁とした。
【０００６】
【発明の実施の態様】
本発明を添付する図面に基づいて、以下詳細に説明する。
【０００７】
本発明の高硬度用ボール弁の一例を、図１に示す。この高硬度用ボール弁は、流路１を貫通させたハウジング２と同じく流路３を貫通させたハウジング４とを、流路１と流路３とが連通するように対向させ、流路１・３のそれぞれの内端に円筒状のシート５・６を挿入して、シート５・６で中心部を貫通する流路７を有する球体状のボール８を挟持させる。ボール８の外周の球状面にシート５・６の先端内面は沿うように形成され両者はメタルタッチし、図２に示すようにこのシート５・６の先端は皿バネ９・１０で付勢されてボール８に十分接触するようになされている。
【０００８】
ボール８の回転中心となる回転軸１１・１２が上下より対向させてボール８に挿入してハウジング２に支持させる。ハウジング２とハウジング４とはボルト１３およびナット１４により螺締され、ボール８はシート５・６に支持され、回転軸１１・１２を中心として回動して流路１と流路３とを高硬度の粉体を含む高温高圧ガスを流過させたり遮断させたりする。
【０００９】
シート５・６の背面とハウジング２・４との間には、図３に示すように、アスベストとステンレス製薄板を交互に積層したアスベストフィラー１５が装着され、アスベストフィラー１５は短いストロークで反力が大きくシート５・６の背面のシールをすると共にシート５・６をボール８に当接させる。
【００１０】
回転軸１１の基端はボール８に挿入されているが、基端寄りにステライトメタル１６を介在させて回転軸１１をハウジング２に対して回転自在に支持する。次に、グランドパッキン１９を回転軸１１とハウジング２との間に介在させ、押え筒２０でグランドパッキン１９の後端面に当接させ、この押え筒２０を押え板２１で押圧し、ハウジング２より起立させたボルト２２にナット２３を螺着させて締め込む。
【００１１】
一方、回転軸１２の基端をボール８に挿入し、先端部分にはステライトメタル２４をハウジング２との間に介在させて回転軸１２を回転自在とする。回転軸１２の先端外周を基板２５で覆い、ボルト２６でハウジング２に固定する。ハウジング２とハウジング４との連結部分のシールはボディガスケット２７で行う。
【００１２】
本発明において、ボール８の少なくともシート５・６との接触表面にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を蒸着させる。このボール８表面にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を蒸着させることにより、ボール８表面に均一な表面層を形成するため、摩擦低減が可能で、また表面硬度がＨＶ１０００以上のため、ＨＶ８００の高硬度の粉体を含む高温高圧ガスにも対応できる。
【００１３】
ダイヤモンドライクカーボン　ｄｉａｍｏｎｄ−ｌｉｋｅ　ｃａｒｂｏｎ（ＤＬＣ）は、イオンを利用した気相合成法により合成されるダイヤモンドに類似した高硬度・電気絶縁性・赤外線透過性等を持つカーボン薄膜の総称である。
【００１４】
カーボン（炭素）材料は原子間の結合形態が多様で、合成条件によって最も硬く熱伝導に優れた材料であるダイヤモンドや、耐熱、潤滑特性に優れたグラファイト、ガラス状の緻密なグラッシーカーボン等様々な結晶構造で広く使用されている。
【００１５】
ＤＬＣ膜は、一つの方法として高真空中でプラズマプロセスであるイオンプレーティング法により成膜される。真空チャンバー中にベンゼンＣ６　Ｈ６　ガス又は炭化水素ガスが導入され、直流アーク放電プラズマ中で炭化水素イオンや励起されたラジカルが生成される。炭化水素イオンは直流の負電圧にバイアスされた基板「コーティングされた製品」にバイアス電圧に応じたエネルギーで衝突し固体化し成膜される。非平衡プラズマを用いるため成膜時の基板温度は通常２００℃以下である。
【００１６】
ＤＬＣ膜はアモルファス（非結晶）構造で結晶粒界を持たないため、窒化チタン等の多結晶構造の硬質薄膜と比べて非常に平滑な表面をしている。
【００１７】
従来のバルブの表面処理は溶射によって行われていたが、溶射の表面への吹き付けで凹凸ができ、表面に均一な吹き付け層を形成するのは困難であったが、本発明のダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）は、比較的容易に表面に均一な表面層の形成ができ、表面改良が容易である。
【００１８】
ＤＬＣを蒸着する前段階として、模範シートあるいは模範ボールを製作しておき、ボールの表面を仕上げる時は模範シートに圧接させて仕上げ、シートの表面を仕上げる時は模範ボールに圧接させて仕上げ、精度の高いボール・シートを安定して得ることができる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は、上述のように、流路を貫通したボールの両側に円筒状のシートをボールに外嵌め状に配置してシートにボールを着座させて粉流体を流過させたり遮断させたりする高硬度用ボール弁であって、前記ボールの少なくともシートとの接触表面にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を蒸着させた高硬度用ボール弁であるので、高硬度〔ＨＶ８００〕の粉体を含む高温高圧ガスを流過・遮断するボール弁の耐久性の向上を図ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の具体的一実施例の縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ部の拡大断面図である。
【図３】図１の　ＩＩＩ部の拡大断面図である。
【符号の説明】
７…流路
８…ボール
５・６…シート
【図１】
2004076884.tif 000003
【図２】
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【図３】
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