(57)【要約】      （修正有）【課題】保守できる弁座（保守可能弁座）を有するバルブを提供する。【解決手段】バルブ１０は、バルブ本体１２を有し、バルブ本体１２は、上部シール表面２４および保守可能座部２６を有する。保守可能座部２６は、バルブ本体１２に着脱自在に取り付けられ、下部シール表面を有する。ガスケット４０は、上部および下部シール表面２４、３２間に配置され、バルブ本体１２および保守可能座部２６間にシールを提供する。少なくとも一つのシール表面２４、３２にプロファイルが形成されている。ガスケット４０が高圧縮される結果、効果的なシールが形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部シール表面を有するバルブ本体と、
前記バルブ本体に着脱自在に取り付けられ、前記下部シール表面を有する保守可能座部と、
前記上部シール表面および前記下部シール表面間に配置され、前記バルブ本体および前記保守可能座部間にシールを提供するガスケットと、を有し、
前記上部シール表面および前記下部シール表面の少なくとも一つにプロファイルが形成されているバルブ。
【請求項２】
ガスケットは、プレーンガスケットである請求項１に記載のバルブ。
【請求項３】
前記ガスケットは、変形可能である請求項１または請求項２に記載のバルブ。
【請求項４】
ガスケットは、グラファイトを含んで形成される請求項１〜３のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項５】
前記上部シール表面および前記下部シール表面の少なくとも一つは、波形のプロファイルを有する請求項１〜４のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項６】
前記下部シール表面はプロファイルが形成されている請求項１〜５のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項７】
前記保守可能座部は、弁座が設けられている請求項１〜６のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項８】
前記弁座と協働するように配置されたバルブ部材をさらに有する請求項７に記載のバルブ。
【請求項９】
前記保守可能座部には、自身を通り抜けて伸延する吸入通路および排出通路が設けられ、前記吸入通路および前記排出通路は、それぞれ、前記弁座で終端し、吸入ポートおよび排出ポートが設けられている請求項７または請求項８に記載のバルブ。
【請求項１０】
前記バルブ本体は、前記上部シール表面において終端する吸入ポートおよび排出ポートを有し、前記吸入ポートおよび前記排出ポートは、それぞれ、前記保守可能座部の前記吸入通路および前記排出通路に対して流体結合が可能に整列されている請求項９に記載のバルブ。
【請求項１１】
前記ガスケットは、前記吸入ポートおよび前記吸入通路間の流体結合、並びに前記排出ポートおよび前記排出通路間の流体結合を、それぞれ可能とする吸入口および排出口を有する請求項１０に記載のバルブ。
【請求項１２】
前記保守可能座部は、バルブチャンバー内に配置され、少なくとも一部がバルブ本体によって規定される請求項１〜１１のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項１３】
蒸気トラップまたはコンデンセートトラップであり、前記バルブ本体がトラップ本体である請求項１〜１２のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項１４】
熱力学蒸気トラップである請求項１３に記載のバルブ。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載のバルブに使用される保守可能座部であって、前記下部シール表面にプロファイルが形成されている保守可能座部。
【請求項１６】
プロファイルが形成された下部シール表面を有する保守可能座部であって、上部シール表面を有するバルブ本体に着脱自在に取り付けられるように配置され、前記上部シール表面と前記下部シール表面との間に配置されるガスケットを伴って、前記バルブ本体との間にシールを提供する保守可能座部。
【請求項１７】
バルブ本体および保守可能座部を有するバルブの改良方法であって、
前記保守可能座部およびガスケットを除去するステップと、
前記保守可能座部および前記バルブ本体の間に配置される新たなガスケットと共に、請求項１５または請求項１６に記載の保守可能座部を組み込むステップと、
を有する改良方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保守できる弁座（保守可能弁座）を有するバルブに関し、限定するものではないが、特に、保守可能弁座を有する蒸気トラップに関する。
【背景技術】
【０００２】
流体システム（系）では、様々なタイプのバルブが使用される。あるタイプのバルブは、コンデンセート（ｃｏｎｄｅｎｓａｔｅ、凝集物）トラップとして知られ、蒸気システムにおいてよく使用されるので、蒸気トラップと通常呼ばれる。それらの機能は、蒸気を逃がすことなく、システムから凝縮水を放出するものである。システムから蒸気が失われると、エネルギーの損失となってしまうので、蒸気トラップは、通常、近傍のコンデンセートや蒸気の存在に反応するバルブを有し、コンデンセートが存在するときに当該バルブが開き、蒸気が存在するときにバルブが閉まる。
【０００３】
様々な種類の蒸気トラップがある。蒸気トラップのあるタイプは、熱力学（ＴＤ）蒸気トラップとして知られている。熱力学蒸気トラップは、トラップチャンバーを規定するトラップ本体と、吸入（吸気、吸水）口および排出（排気、排水）口を有するトラップチャンバー内に配置される弁座本体と、を有する。吸入口および排出口間の流体連結を制御するために弁座と結合するバルブ部材として機能する、浮遊ディスクも設けられる。蒸気が最初に発生したとき、そのディスクは圧力によって上昇し、線方向の空気が排出される。それに伴って、冷たいコンデンセートも排出される。腹水温度および圧力が上昇するので、一瞬の蒸気がディスク下で形成され、ディスク下から排出口に向かう通過速度が上昇し、ディスク下の圧力を下げ、これによって、ディスクは弁座に引き付けられる。腹水温度が蒸気温度に接近する時点まで、ディスクの極端な近傍では、上記通過速度は低く、ディスク上のトラップチャンバー内で増大された圧力があり、トラップチャンバー内で一瞬に生成された（ディスクの広く領域全体で働く）蒸気の圧力は、（ディスクの狭い領域上で働く）吸入口圧力に打ち勝ち、ディスクが座部リングに逆らって閉まり、更なる流れを防止する。更なる一瞬の蒸気が与えられず、ディスク上のチャンバー内の温度および圧力が低下すると、吸入口圧力が再び勝り、バルブが開いて、サイクルが繰り返される。
【０００４】
熱力学蒸気トラップのような蒸気トラップを、トラップ本体と着脱可能に取り付けられた保守可能な弁座本体（保守可能座部）に設けることが知られている（たとえば特許文献１）。これにより、トラップ全体を交換しなくても、弁座本体を取り外し交換することで、蒸気トラップの補修が可能となる。従来から知られている配置として、カンプロファイルガスケット（Ｋａｍｍｐｒｏｆｉｌｅ  ｇａｓｋｅｔ）のようなプロファイルガスケット（所定の外形としてプロファイルが形成されたガスケット）が、トラップ本体および保守可能座部の平らな対向面間に配置される。これは、トラップ本体および保守可能座部間に、効果的なシールをもたらす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１６２３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、そのような配置が効果的な一方、プロファイルガスケットは比較的高価である。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、効果的かつ安価なシール配置を伴う保守可能座部を有するバルブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一つの側面によれば、上部（第１）シール表面を有するバルブ本体（あるいは、蒸気トラップの場合、トラップ本体）と、前記バルブ本体に着脱自在に取り付けられ、（前記第１シール表面と対向する）下部（第２）シール表面を有する保守可能座部と、前記上部（第１）シール表面および前記下部（第２）シール表面間に配置され、前記バルブ本体および前記保守可能座部間にシールを提供するガスケットと、を有し、少なくとも一つの前記シール表面に所定の外形としてプロファイルが形成されている（ｐｒｏｆｉｌｅｄ）、蒸気トラップのようなバルブを提供する。前記プロファイルは、複数の尾根（ｒｉｄｇｅｓ）を有する形状である。前記プロファイルは、効果的なシールを提供するために、ガスケットに高度な圧縮を生じさせる。
【０００９】
ガスケットは、プレーン（ｐｌａｉｎ）ガスケットであってもよい。プレーンガスケットを使用すれば、全体コストを低減できる。ガスケットは、変形可能である。ガスケットは、グラファイトを含んで形成される。好ましくは、ガスケットは、実質的にグラファイトから形成される。
【００１０】
ガスケットを局部的に高圧縮できるように、いかなる適切なプロファイルが使用されてもよい。少なくとも一つのシール表面は、波形プロファイルを有してもよい。波形プロファイルは、複数（あるいは一連）の同心円状の（ｃｏｎｃｅｎｔｒｉｃ）波形（あるいは尾根形状）であってもよい。下部シール表面に、プロファイルが形成されてもよい。
【００１１】
保守可能座部は、バルブ部材用の弁座を提供してもよい。バルブは、さらに、弁座と協働するように配置されたバルブ部材を備えてもよい。弁座は、保守可能座部の上面であってもよい。吸入通路および排出通路は、それぞれ、保守可能座部を通って伸延し、吸入ポートおよび排出ポートを提供する弁座において終端できる。弁座は、排出通路が向かって開口する環状凹部またはチャネルを備えてもよい。吸入通路は、弁座の中央において終端できる。
【００１２】
バルブ本体は、吸入ポートおよび排出ポートを有してもよい。ここで、吸入ポートおよび排出ポートは、上部シール表面において終端し、流体結合となるように、保守可能座部の吸入通路および排出通路とそれぞれ整列（位置合わせ）されている。
【００１３】
ガスケットは、吸入ポートおよび吸入通路間、並びに排出ポートおよび排出通路間において流体結合が達成されるように、整列された吸入口および排出口を有してもよい。
【００１４】
保守可能座部は、バルブチャンバー内に配置され、少なくとも一部がバルブ本体によって規定されてもよい。
【００１５】
バルブは、たとえば、制御バルブ、蒸気トラップ、コンデンセートトラップである。バルブ本体は、トラップ本体であってもよい。バルブは、熱力学蒸気トラップであってもよい。
【００１６】
本発明は、ここでのいかなる言及によるバルブと共に使用する保守可能座部も考慮し、ここで、下部シール表面はプロファイルが形成されている。
【００１７】
本発明の他の側面によれば、蒸気トラップのような、プロファイルが形成された下部シール表面を有するバルブのための保守可能座部が提供される。保守可能座部は、バルブ本体および保守可能座部間にシールを設けるように、上部シール表面および下部シール表面間に配置されたガスケットを伴い、上部シール表面を有するバルブ本体に着脱自在に取り付けられるように配置される。
【００１８】
本発明のさらに他の側面によれば、バルブ本体および保守可能座部を有する蒸気トラップのようなバルブを改良する方法を提供し、当該方法は、存在する保守可能座部およびガスケットを除去するステップと、本明細書の記載に従って、保守可能座部およびバルブ本体間に配置される新しいガスケットを組み込むステップと、を含む。
【００１９】
ここで参照される特徴および／または限定は、排他的で組み合わせられない場合を除き、いかようにも組み合わせることができ、本発明に含まれる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明バルブによれば、バルブ本体の上部シール表面および保守可能座部の下部シール表面の少なくとも一方に所定の外形としてプロファイルが形成されている。したがって、バルブ本体および保守可能座部間において、ガスケットが局所的に高圧縮され、固いシールが保証される。プロファイルが形成された高価なプロファイルガスケットを適用しなくても、固いシールを達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】蒸気トラップの概略断面図である。
【図２】図１の保守可能な弁座本体の概略図である。
【図３】ガスケットの平面図である。
【図４】図２の保守可能座部の下部シール表面の概略部分拡大図である。
【図５】制御バルブの概略断面図である。
【図６】図５の保守可能座部およびバルブ本体の概略部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付した図面を参照して、例示として、本発明の実施形態を説明する。
【００２３】
図１は、熱力学蒸気トラップ１０を示す。熱力学蒸気トラップ１０は、トラップ本体１２を有し、トラップ本体１２は、吸入ポート１４および排出ポート１６を有する。トラップ１０は、さらに、キャップ１８を有する。キャップ１８は、ねじ込み式に、トラップ本体１２に取り付けられ、トラップチャンバー２０をトラップ本体１２との間に規定し、カバー２２は、キャップ１８上に位置する。トラップ本体１２は、実質的に平面の上部表面２４を含み、吸入ポート１４および排出ポート１６がこの表面２４において終端とされる。
【００２４】
図２を参照すると、トラップ１０は、さらに、実質的に円筒状の保守可能な弁座本体２６（以下、単に保守可能座部２６という）を有する。保守可能座部２６は、トラップチャンバー２０内に配置され、トラップ本体１２の上部表面２４上に載せられる。保守可能座部２６は、吸入通路２８および排出通路３０を有し、各通路２８、３０は、下部表面３２から実質的に円筒状の上部弁座３４まで、保守可能座部２６を通って伸延する。液体連結のために、吸入通路２８は、吸入ポート１４と整列（位置合わせ）され、排出通路３０は、排出ポート１６と整列される。
【００２５】
環状溝３５、３６が保守可能座部２６の下部表面３２および上部表面３４にそれぞれ設けられており、排出通路３０は、下部環状溝３５から斜めに伸延し、上部の環状溝３６に向かって開口している。吸入通路２８は、保守可能座部２６と同軸に形成され、保守可能座部２６を通り抜けて軸方向に伸延し、弁座３４の中央に向かって開口している。下部環状溝３５は、下部表面３２を（後述するように）二つの同心の下部シール表面３２ａ、３２ｂに分け、上部環状溝３６は、弁座３４を二つの同心の弁座表面３４ａ、３４ｂに分ける。
【００２６】
図１に戻って、蒸気トラップ１０は、ディスク形状のバルブ部材３８も有する。バルブ部材３８は、保守可能座部２６上に配置され、蒸気トラップ１０を開閉するために、弁座３４と協働するように配置されている。バルブ部材３８が弁座３４と接触した場合、バルブ部材３８は閉鎖位置にあり、吸入口１４から排出口１６への流体の流れを防止する。バルブ部材３８が弁座３４から浮き上がった場合、バルブ部材は開放位置にあり、吸入口１４および排出口１６間の流体の流れを許容する。
【００２７】
使用の際、蒸気トラップ１０は、吸入口１４が蒸気ラインに接続され、排出口１６が排出ラインに接続されて、蒸気システムに接続される。蒸気トラップ１０は、システムからコンデンセートを排出するために、開閉する。
【００２８】
保守可能座部２６は、着脱自在にトラップ本体１２に取り付けられている。これにより、保守可能座部２６を取り除いて、交換することによって、蒸気トラップ１０の補修が可能となる。保守可能座部２６は、キャップ１８によってトラップ本体１２に抗して適切な位置で支えられる。キャップ１８は、トラップ本体１２にねじ込み式に取り付けられ、維持可能シート２６のフランジ上で役割を果たす。蒸気トラップ１０が正確に作動するために、トラップ本体１２の上部（シール）表面２４および保守可能座部２６の下部（シール）表面３２間において、良いシールを設けることが重要である。特に、排出ポート１６／排出通路３０の連絡部分およびトラップチャンバー２０間、並びに、吸入ポート１４／吸入通路２８の連絡部分および排出ポート１６／排出通路３０の連結部分間をシールすることが必要である。したがって、平面グラファイトガスケット（あるいはシール）４０は、トラップ本体１２の上部シール表面２４および保守可能座部２６の下部シール表面３２間に配置される。保守可能座部２６がトラップ１０内に設置される場合、ガスケット４０は、キャップ１８によって、トラップ本体１２および保守可能座部２６間において圧縮される。ここで、キャップ１８は、トラップ本体１２にねじ込み式に取り付けられており、保守可能座部２６上で役割を果たす。したがって、ガスケット４０は、キャップ１８を締めることによって、固く圧縮される。後に詳述されるように、固いシールを設けるために、少なくとも一つのシール表面２４、３２、本実施形態では、保守可能座部２６の下部シール表面３２にプロファイルが形成される。
【００２９】
図３を参照して、ガスケット４０は、実質的に環状であり、ガスケット４０の中心に位置する吸入開口４２と、円弧状に形成された第１および第２排出開口４４、４６とを含む。ガスケット４０は、トラップ本体１２および保守可能座部２６間に配置され、吸入開口４２は吸入ポート１４および吸入通路２８と整列され、排出開口４４、４６の一方は排出ポート１６および排出通路３０と整列されており、ポート１４、１６および通路２８、３０間の流体結合が確保される。
【００３０】
図４に示されるように、下部シール表面３４（換言すると、同心リング３４ａ、３４ｂ）は、全体に、波形プロファイルを有する。これは、ねじ込まれたキャップ１８によってトラップ本体１２および保守可能座部２６間においてガスケット４０が圧縮される際、当該ガスケット４０は波形の領域内で高く圧縮され、それによって、流体に対して密なシールが得られる。特に、キャップ１８を固く締めることによって、ガスケット４０は、吸入ポート１４／吸入通路２８の連結部分および排出ポート１６／排出通路３０の連結部分間の第１環状領域、並びに、排出ポート１６／排出通路３０の連結部分および保守可能座部２６の角間の第２環状領域内で、トラップ本体１２および保守可能座部２６間において高圧縮される。これは、トラップチャンバー２０への流体の漏れ、または吸入ポート１４および排出ポート１６間の流体の漏れを防止し、または少なくとも高く制限する。
【００３１】
保守可能座部２６の下部シール表面３２にプロファイルが形成されていることが記載されているが、トラップ本体１２の上部シール表面２４にプロファイルが形成されてもよく、あるいは、いずれのシール表面にもプロファイルが形成されてもよい。
【００３２】
本実施形態の波形プロファイルは、一連の同心円な波形（ｃｏｎｃｅｎｔｒｉｃ  ｃｏｒｒｕｇａｔｉｏｎｓ）である。しかし、他の適切にプロファイルが形成された表面が使用されてもよい。プロファイルの重要な特徴は、固いシールを形成するために、局部的にガスケットを高圧縮することである。
【００３３】
本発明が蒸気トラップに適用される場合について上述したが、たとえば、制御バルブのように、保守可能座部を有するいかなるバルブに適用されてもよい。
【００３４】
図５および図６は、制御バルブ１００を示す。制御バルブ１００は、バルブ本体１１２、本体１１２に着脱自在に取り付けられた保守可能座部１２６と、バルブ１００を通る流体の流れを制御するために、保守可能座部１２６の弁座１３４と協働するように配置されたバルブ部材（またはプラグ）１３８と、を有する。保守可能座部１２６は、下部シール表面１３２を有し、バルブ本体１１２は、対抗する上部シール表面１２４を有する。平面グラファイトガスケット１４０は、これらの二つの表面１２４、１３２間に配置され、バルブ本体１１２および保守可能座部１２６間にシールを提供する。保守可能座部１２６は、バルブ本体１１２に対して軸方向に保持され、スリーブ１１８によってガスケット１４０を固く圧縮する。スリーブ１１８は、保守可能座部１２６上で機能し、バルブ１００のボンネット１４２によって適所に保持される。蒸気トラップの実施形態において上述されたように、一つのシール表面１２４、１３２に一連の同心円状の波形のプロファイルが形成されて、局所的にガスケット１４０を高圧縮するので、固いシールが保証される。この実施形態では、保守可能座部１２６の下部シール表面１３２にプロファイルが形成される。しかし、上部シール表面１２４、または両表面１２４、１４２にプロファイルが形成されてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１０  熱力学蒸気トラップ、
１２、１１２  トラップ本体（バルブ本体）、
１４  吸入ポート、
１６  排出ポート、
１８  キャップ、
２０  トラップチャンバー、
２２  カバー、
２４、１２４  上部（シール）表面、
２６、１２６  保守可能座部、
２８  吸入通路、
３０  排出通路、
３２、１３２  下部（シール）表面、
３４、１３４  上部弁座、
３５、３６  環状溝、
３８、１３８  バルブ部材、
４０、１４０  ガスケット、
４２  吸入開口、
４４、４６  排出開口、
１００  制御バルブ、
１１８  スリーブ、
１４２  ボンネット。
【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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