(57)【要約】【課題】油筒スプリングハウジング内部に水が浸入しにくい構造にするとともに、油筒スプリングハウジング内部に浸入した水は、外部に排水する手段を講じることにより、作動バネの腐食・損傷による弁動作不良を防止する【解決手段】弁本体の弁棒１７と油筒内ピストンとを油筒スプリングハウジング１を介して結合し、弁開時には前記油筒内ピストンにより前記油筒スプリングハウジング内に収容された操作ロッド１２を作動バネの復元力に抗して弁開位置まで移動させ、弁閉時には前記作動バネの復元力により操作ロッドを弁閉位置に復帰させるようにした弁駆動装置において、油筒スプリングハウジングの下部に内部に滞留した水を排出する排水孔６を設けるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁本体の弁棒と油筒内ピストンとを内部に操作ロッドおよび作動バネを備えた油筒スプリングハウジングを介して結合し、弁開時には前記油筒内ピストンにより前記油筒スプリングハウジング内に収容された操作ロッドを作動バネの復元力に抗して弁開位置まで移動させ、弁閉時には前記作動バネの復元力により操作ロッドを弁閉位置に復帰させるようにした弁駆動装置において、
前記油筒スプリングハウジングの下部に内部に滞留した水を排出する排水孔を設けたことを特徴とする弁駆動装置。
【請求項２】
前記排水孔にフィルターを装着することを特徴とする請求項１記載の弁駆動装置。
【請求項３】
前記フィルターに水との接触の有無を識別する機能を備えることを特徴とする請求項２記載の弁駆動装置。
【請求項４】
前記油筒スプリングハウジングに設けた排水孔の向きが下向きにならないものに対して閉止栓を設置することを特徴とする請求項１記載の弁駆動装置。
【請求項５】
弁本体の弁棒と油筒内ピストンとを内部に操作ロッドおよび作動バネを備えた油筒スプリングハウジングを介して結合し、弁開時には前記油筒内ピストンにより前記油筒スプリングハウジング内に収容された操作ロッドを作動バネの復元力に抗して弁開位置まで移動させ、弁閉時には前記作動バネの復元力により操作ロッドを弁閉位置に復帰させるようにした弁駆動装置において、
前記弁本体の弁棒に対向する前記油筒スプリングハウジングの端部に取り付けられ、前記操作ロッドを貫通支持するフランジ体のフランジ部に排水孔を設置することを特徴とする弁駆動装置。
【請求項６】
前記フランジ体の操作ロッド貫通部の周囲に嵩上げ部を設けたことを特徴とする請求項５記載の弁駆動装置。
【請求項７】
前記操作ロッドの一端に設けられ前記弁棒に結合されるカップリングと、このカップリングに一端を固定され前記上部フランジ体に他端を固定され前記操作ロッド貫通部を覆う伸縮自在のカバーとを備えたことを特徴とする請求項５または６に記載の弁駆動装置。
【請求項８】
前記作動バネに防錆塗装を施すことを特徴とする請求項１または５に記載の弁駆動装置。
【請求項９】
前記作動バネとして皿状バネを使用し、破損したバネが油筒スプリングハウジング下部に落下しないようにバネ受けの外径が少なくとも前記油筒スプリングハウジングの内径程度有することを特徴とする請求項１、５または８のいずれかに記載の弁駆動装置。
【請求項１０】
前記油筒スプリングハウジングの内部または外表面の少なくとも一方に油筒スプリングハウジング内に溜まった水の凍結を防止するヒーターを設置することを特徴とする請求項１または５に記載の弁駆動装置。
【請求項１１】
前記請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の弁駆動装置を備えたことを特徴とする弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電プラント等に設置される弁本体を駆動する弁駆動装置に係わり、特に弁棒を油筒スプリングハウジングを介して油筒で駆動するようにした弁駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力または原子力発電所等の発電プラントにおいて、タービン本体より蒸気通路の上流側に設置される蒸気弁は、弁体と弁座の隙間すなわち弁開度を変えてタービンに流入する蒸気量を調節することにより、タービンの回転力を調整するものである。そのため、蒸気弁を駆動する弁駆動装置については、機械的に十分な信頼性が要求される。
【０００３】
従来の技術について図５および６を参照して説明する。図５は弁本体と弁駆動装置との一般的な設置状況を示す構成図であり、また図６は従来の油筒スプリングハウジングの拡大縦断面図である。
【０００４】
図５において、１５は弁本体であり、この弁本体１５の下部に設けた油筒スプリングハウジング１および油筒２とによって弁駆動装置を構成している。なお、図５に示す弁駆動装置は、弁本体１５の下側に接続片１６を介して油筒スプリングハウジング１を設置しており、弁本体１５の弁棒１７は油筒スプリングハウジング１の上端部に突出して設けたカップリング３と結合されている。
【０００５】
油筒スプリングハウジング１の内部は、図６で拡大して示すように皿状の作動バネ４と、この皿状の作動バネ４を貫通して設けた操作ロッド１２と、トッププレート１９と、バネ受け２０とを主な部品として構成されている。
【０００６】
前記バネ受け２０は作動バネ４の下端部をサポートする目的で設置されており、そのバネ受け２０の下側には操作ロッド１２に固定されたサポートリング１４が設置されている。一方、トッププレート１９は作動バネ４の上端部をサポートするように油筒スプリングハウジング１の上端部内側に配置され、上部フランジ体１８により油筒スプリングハウジング１に固定されるようになっている。そしてトッププレート１９は、油筒スプリングハウジング１の下端に位置するボトムプレート５と共に、操作ロッド貫通穴を介して操作ロッド１２を摺動自在に支持する。
【０００７】
操作ロッド１２を弁開方向へ押し上げる場合は、油筒２内部のピストン（図示していない）に弁開方向の圧油を送ってそのときの油圧力により行い、逆に弁閉方向へ押し下げる場合は、圧油をドレン側に流し、弁開時に圧縮されている作動バネ４の復元力により行う。
【０００８】
このように構成された油筒スプリングハウジング１は、内部に水が浸入することを考慮して製作されていないため、一旦浸入すると構造的に内部に滞留し続け、作動バネ４に触れて腐食・破損させる原因になる惧れがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
油筒スプリングハウジング１内部に水が浸入する要因は次の二つの要因が考えられる。まず一つ目の要因として考えられるのは、図５のように弁本体１５の下側に油筒スプリングハウジング１および油筒２を設置した構成の弁駆動装置を屋外に設置した場合、あるいは弁駆動装置の輸送、保管、据付、点検時といった状況下で雨水が上部フランジ体１８とトッププレート１９で形成された凹部３０に溜まるということであり、二つ目の要因として考えられるのはタービン運転時の弁棒１７の摺動部からの蒸気の墳出によるドレンが凹部３０に溜まるということである。
【００１０】
これらの要因により上部フランジ体１８とトッププレート１９間に形成された凹部３０に水が滞留すると、その水はトッププレート１９に設けた操作ロッド１２の貫通穴と操作ロッドとの間隙部（すなわち、摺動部）から次第に内部に浸入し、作動バネ４に触れる。
【００１１】
皿状のバネに形成された作動バネ４の材質は、非常に強度を有する高張力鋼製であり、長期間水に触れると水素脆化による脆性破壊を起こす。水素脆化とは、水との化学反応により酸化鉄が形成されるとともに水素が分離し、粒界へ水素が浸食することで脆化する作用である。皿状バネは、引張応力の高い内側裏面を起点に脆性割れが発生し、破壊に至る惧れがある。万一、作動バネ４が破損した場合、作動バネ４の復元力が十分に働かず、弁動作不良を引き起こし、ついにはタービンの運転に支障を来たすことになる。
【００１２】
以上説明したように、油筒スプリングハウジング内部が長期間水環境下に晒されないように対策を講じるということは、作動バネを腐食・損傷させないうえで重要な課題であると言える。
【００１３】
よって本発明の目的は、油筒スプリングハウジング内部に水が浸入しにくい構造にするとともに、油筒スプリングハウジング内部に浸入した水については、外部に排水する手段を講じることにより、作動バネの腐食・損傷による弁動作不良を防止するようにした弁駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る弁駆動装置の発明は、弁本体の弁棒と油筒内ピストンとを内部に操作ロッドおよび作動バネを備えた油筒スプリングハウジングを介して結合し、弁開時には前記油筒内ピストンにより前記油筒スプリングハウジング内に収容された操作ロッドを作動バネの復元力に抗して弁開位置まで移動させ、弁閉時には前記作動バネの復元力により操作ロッドを弁閉位置に復帰させるようにした弁駆動装置において、前記油筒スプリングハウジングの下部に内部に滞留した水を排出する排水孔を設けたことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項５に係る弁駆動装置の発明は、弁本体の弁棒と油筒内ピストンとを内部に操作ロッドおよび作動バネを備えた油筒スプリングハウジングを介して結合し、弁開時には前記油筒内ピストンにより前記油筒スプリングハウジング内に収容された操作ロッドを作動バネの復元力に抗して弁開位置まで移動させ、弁閉時には前記作動バネの復元力により操作ロッドを弁閉位置に復帰させるようにした弁駆動装置において、前記弁本体の弁棒に対向する前記油筒スプリングハウジングの端部に取り付けられ、前記操作ロッドを貫通支持するフランジ体のフランジ部に排水孔を設置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明による弁駆動装置によれば、操作ロッドを摺動自在に支持する油筒スプリングハウジングの端部から内部への水の浸入を抑制する構成を採用し、また、油筒スプリングハウジング内部に浸入した水については、外部に排水する排水孔を油筒スプリングハウジングに備えるようにしたことにより、作動バネが長期間水環境下に晒されることを抑制し、作動バネの腐食・損傷による弁動作不良を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の各実施例について図面を参照して説明するが、各図を通して共通する部分には同一符号を付けて重複を避けて説明する。なお、本発明による弁駆動装置の概念構成図は既出の図５と同じである。
【実施例１】
【００１８】
図１は本実施例に係る弁駆動装置の油筒スプリングハウジングの縦断面図である。
本実施例は図１において油筒スプリングハウジング１内に水が浸入するのを抑制する第１の対策と、油筒スプリングハウジング１内に滞留している水を抜く第２の対策と、さらにバネ受けを大きくして作動バネが万一腐食・破損しても、弁開、弁閉の動作に支障をきたさないような第３の対策とを講じている。
【００１９】
まず第１の対策から説明する。この対策としては、油筒スプリングハウジング１の上端部に位置する上部フランジ体８およびトッププレート１０間に形成された凹部３０に水が溜まらないようにしたもので、上部フランジ体８のフランジ部８ａに凹部３０と外周部間とを連通する放射状の排水孔９を設け、さらにトッププレート１０中央部の操作ロッド貫通部を囲むように嵩上げ部１１を設けるようにした。
【００２０】
このように上部フランジ体８のフランジ部８ａに排水孔９を設けることにより、雨水あるいは弁本体１５の弁棒１７摺動部からの蒸気の噴出等によるドレンが凹部３０に入ったとしても、凹部３０には溜まらずに排水孔９から流出し、さらにトッププレート１０中央部の操作ロッド貫通部を囲むように嵩上げ部１１を設けることにより、操作ロッド１２の貫通部から水が流入することを抑制することができる。
【００２１】
次に、第２の対策について説明する。この対策は、油筒スプリングハウジング１が縦位置に配置されている場合に、最も低い位置にあるボトムプレート５に対して１個ないし複数個の下向きの排水孔６を設けるようにしたものである。もしもボトムプレート５の底面に排水孔６を設けることができない場合には、ボトムプレート５の側面あるいは油筒スプリングハウジング１の下部側面でボトムプレート５に近い部分に横向きの排水孔（図示せず）を設けるようにすればよい。いずれの場合も排水孔６の大きさは、最低でも水が自由落下にて排出できる大きさが好ましく、例えば直径５ｍｍ程度以上の孔とする。
【００２２】
そして、この排水孔６には操作ロッド１２の摺動に影響を与えるような異物が油筒スプリングハウジング１内部に浸入することを防止するためのフィルター７を設置する。このフィルター７のメッシュ粗さは、例えば、１００メッシュ程度とする。なお、排水孔６の中で下向きにならない横向きの孔については、閉止栓を設置し、運転員が適宜この閉止栓を外し排水するようにすればよい。この閉止栓については、図２で説明する。
【００２３】
この第２の対策によれば、油筒スプリングハウジング１の内部に浸入した水は、重力の作用により、流れ落ちていき、排水孔６を通って、油筒スプリングハウジング１から外部に排出される。
【００２４】
さらに、第３の対策について説明する。この対策は、図１と図６との比較からわかるように、本実施例で採用するバネ受け１３は油筒スプリングハウジング１内径程度の大きさの外径を有するようにしたものである。
【００２５】
このように、バネ受け１３を油筒スプリングハウジング１の内径程度の大きさにすることにより、水環境下に晒されやすい下部の皿バネ４が万一腐食・破損しても、数センチ程度の比較的大きなバネの破片をバネ受け１３で受け止めることができる。
【００２６】
これにより、バネの破片が油筒スプリングハウジング１の下部に落下することを防止できるため、油筒スプリングハウジング１の下部とバネ受け１３の間に破損した皿状バネが挟まることによる弁動作の支障を回避することができる。なお、皿状バネについては、わずかな枚数の破損については、バネとしての機能を失わないため有効である。
【実施例２】
【００２７】
図２は本発明の実施例２の構成を示す図である。
本実施例と前記実施例１との相違点は、実施例１が弁本体１５の下側に接続片１６を介して油筒スプリングハウジング１、油筒２の順に縦方向に設置しているのに対して、本実施例では、それらを図２で示すように横方向に設置するようにした点である。本実施例においても、実施例１と同様に第１および第２の対策を講じている。
【００２８】
本実施例の場合、第１の対策としてはフランジ体８、トッププレート１０に対して排水孔９、嵩上げ部１１を設けているので実施例１に比べて何ら変るところはないが、第２の対策については、油筒スプリングハウジング１を横位置にしたために排水孔を開けた部位が若干異なる。すなわち、図２に示すように、横位置に設置された油筒スプリングハウジング１の地面に対向する部位に長手方向に２個の排水孔６を設けている。
【００２９】
この排水孔６の大きさは、実施例１の場合と同様、例えば直径５ｍｍ程度以上の孔とする。そしてこの排水孔６には、例えば１００メッシュ程度のフィルター７を設置する。なお、下向きとならない排水孔を設けた場合、例えば油筒スプリングハウジング１の据付時の都合により排水孔が上部位置する場合には閉止栓２４を装着する。
【００３０】
この実施例の場合、油筒スプリングハウジング１の内部に浸入した水は、重力の作用により流れ落ちていき、排水孔６を通って油筒スプリングハウジング１から外部に排出される。これにより、油筒スプリングハウジング１内部の作動バネ４が長期間水環境下に晒されることがなくなるため、作動バネ４の腐食・破損を防止するうえで有効である。
【００３１】
排水孔６については、フィルター７の装着により、弁動作に伴う作動バネ４の伸縮により排水孔６を通じて、外部からの異物を吸入しないようにする効果がある。
以上述べたように、本実施例によれば、実施例１同様に、油筒スプリングハウジング１内部の作動バネ４は長期間水環境下に晒されることがなくなるため、作動バネ４の腐食・破損を防止することができる。
【実施例３】
【００３２】
図３に本発明に係る実施例３の構成を示す図である。図３は油筒スプリングハウジングのフランジ体近傍を拡大した縦断面図である。
本実施例は実施例１における第１の対策を改良したもので、図３で示すようにトッププレート１０の操作ロッド１２貫通部を覆うように、べローズのように伸縮自在のカバー２５の一端をカップリング３に固定し、他端を上部フランジ体８に固定するようにしたものである。その他の構成については実施例１と比べて特に変るところはない。
【００３３】
本実施例によれば、カップリング３と上部フランジ体８の間を、伸縮自在のカバーで覆うようにしたので、プラントを屋外に設置した場合でも、運転中、輸送中、点検中でも外部からの異物、水がトッププレート１０の凹部３０に溜まることや、タービン運転時の弁棒摺動部からの蒸気の墳出によるドレンが凹部３０に溜まることを防止することができる。
【実施例４】
【００３４】
図４は本発明に係る実施例４の構成を示す図である。図４は油筒スプリングハウジングの下部を拡大して示す縦断面図である。本実施例は、図４に示すように油筒スプリングハウジング１の下部外表面に防水処理を施した帯状の外表面ヒーター２６を巻き付けるとともに、当該油筒スプリングハウジング１の下部内表面に防水処理を施したシート状の内表面ヒーター２７を巻き付けることにより、弁本体および弁駆動装置が０℃以下の最低気温の環境下に設置された場合でも凍結することなく作動させることができるようにしたものである。
【００３５】
本実施例によれば、油筒スプリングハウジング１に外表面ヒーター２６もしくは内表面ヒーター２７を設置することにより、寒冷地での使用に対して、油筒スプリングハウジング１内部に例え水が浸入しても、その水が内部で凍結するのを防止することができる。これにより、操作ロッドは油筒２からの指令どおり正しく押上げあるいは押下げ動作することができ、弁本体１５の動作に支障を来たすことはない。また、寒冷地もしくは温度が低い状態でない場合に水が浸入しても、ヒータを稼動させることにより、油筒スプリングハウジング１内の温度を上昇させ、皿状バネが腐食が進む前に蒸発をさせて、排水孔６から排出させることが可能となり、常に内部は乾燥した状態に保つことも可能となる。
【実施例５】
【００３６】
本実施例は独自の図は用意していないが、既に説明した図１、図２および図４に記載した排水孔６に装着したフィルター７を金属製にするか、もしくはフィルター７に感水性の薬剤を塗布することにより、フィルター７と油筒スプリングハウジング１内部の水との接触の有無を識別する機能を備えるようにしたものである。
【００３７】
このようなフィルターを使用すれば、油筒スプリングハウジング１内部に水が浸入し、排水孔６に装着したフィルター７を通じて外部に排水された場合、フィルター７の表面の錆び、もしくは変色により、水との接触があったことがわかる。
【００３８】
これにより、点検中に水の浸入を直接確認できない場合でも、過去に油筒スプリングハウジング１内部に水が浸入したことがあるか否かを確認することが可能となる。フィルター７の表面に錆び、もしくは変色が生じた場合には、油筒スプリングハウジング１内部、作動バネ４の状態を点検することで、未然に腐食による作動バネ４の破損を防止することができる。
また、排水孔６に装着したフィルター７もしくは閉止栓２４を外すことにより、油筒スプリングハウジング内部を点検することもできる。
【実施例６】
【００３９】
本実施例も独自の図は用意していないが、既出の図１、図２、図３および図４に示した油筒スプリングハウジング１内部に収納した作動バネ４の表面に防錆剤を塗布したものである。
作動バネ４に防錆塗装を施すことにより、万一、油筒スプリングハウジング１内部に水が浸入し、作動バネ４に接触した場合でも容易に錆びないようにすることができる。
【００４０】
また、油筒スプリングハウジング１内部およびその他の構成部品についても、防錆塗装、防錆材料を使用することにより、油筒スプリングハウジング１内部の耐水性を高めることができる。
なお、以上述べた各実施例は、作動バネ４を皿状バネで構成した場合を説明したが、皿状バネを他のバネ例えばコイルバネに置き換えても同等の効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施例１に係る弁駆動装置の油筒スプリングハウジングの縦断面図。
【図２】本発明の実施例２に係る弁駆動装置の構成図。
【図３】本発明の実施例３に係る弁駆動装置のトッププレート近傍の拡大断面図。
【図４】本発明の実施例４に係る弁駆動装置の油筒スプリングハウジングの下部断面図。
【図５】弁本体と弁駆動装置との一般的な設置状況を示す構成図。
【図６】従来の油筒スプリングハウジング縦断面図。
【符号の説明】
【００４２】
１…油筒スプリングハウジング、２…油筒、３…カップリング、４…作動バネ、５…ボトムプレート、６…排水孔、７…フィルター、８…上部フランジ体、８ａ…フランジ部、９…排水孔、１０…トッププレート、１１…嵩上げ部、１２…操作ロッド、１３…バネ受け、１４…サポートリング、１５…弁本体、１６…接続片、１７…弁棒、２４…閉止栓、２５…伸縮自在のカバー、２６…外表面ヒーター、２７…内表面ヒーター、３０…凹部。
【図１】
2005098319.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005098319.tif 000006
【図５】
2005098319.tif 000007
【図６】
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