(57)【要約】【課題】効果的に主弁の傾きを抑制することができる蒸気弁装置を提供すること。【解決手段】実施の形態の蒸気弁装置は、蒸気流通路１０Ｃを有する弁ケーシング１０と、蒸気流通路１０Ｃの一部を画定する環状に形成された弁座１１と、弁座１１に対して離接可能に配置された弁体部１２と、弁体部１２を弁座１１に対して離接させる弁棒１３と、を備える。弁体部１２は、弁座１１に対して離接し、副弁蒸気通路２１を有する主弁２２と、弁棒１３の先端部１３Ａに設けられ、副弁蒸気通路２１に形成された環状の副弁用弁座２１Ａに対して離接する副弁２３と、を有している。弁座１１には、主弁２２の外周面を嵌合して、主弁２２を摺動可能に支持する円筒状の主弁ガイド部４０が設けられている。【選択図】図１
2016061140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気入口と、蒸気出口と、前記蒸気入口と前記蒸気出口とを連通する蒸気流通路と、を有する弁ケーシングと、
前記蒸気流通路の一部を画定する環状に形成された弁座と、
前記弁座に対して離接可能に配置された弁体部と、
前記弁体部を前記弁座に対して離接させる弁棒と、を備え、
前記弁体部は、
前記弁座に対して離接し、副弁蒸気通路を有する主弁と、
前記弁棒の先端部に設けられ、前記副弁蒸気通路に形成された環状の副弁用弁座に対して離接する副弁と、を有しており、
前記弁座には、前記主弁の外周面を嵌合して、前記主弁を摺動可能に支持する円筒状の主弁ガイド部が設けられている
ことを特徴とする蒸気弁装置。
【請求項２】
蒸気入口と、蒸気出口と、前記蒸気入口と前記蒸気出口とを連通する蒸気流通路と、を有する弁ケーシングと、
前記蒸気流通路の一部を画定する環状に形成された弁座と、
前記弁座に対して離接可能に配置された弁体部と、
前記弁体部を前記弁座に対して離接させる弁棒と、を備え、
前記弁体部は、
前記弁棒の中間部に摺動可能に嵌合された主弁キャップと、
前記主弁キャップを介して前記弁棒に連結して前記弁座に対して離接し、副弁蒸気通路を有する主弁と、
前記弁棒の先端部に設けられ、前記副弁蒸気通路に形成された環状の副弁用弁座に対して離接する副弁と、を有しており、
前記主弁キャップの前記弁棒の先端部側の端縁とその反対側の端縁との軸線方向における長さが、前記主弁キャップの前記弁棒の先端部側の端縁と前記主弁のうちの前記弁座に当接する当接部との軸線方向における長さ以上である
ことを特徴とする蒸気弁装置。
【請求項３】
蒸気入口と、蒸気出口と、前記蒸気入口と前記蒸気出口とを連通する蒸気流通路と、を有する弁ケーシングと、
前記蒸気流通路の一部を画定する環状に形成された弁座と、
前記弁座に対して離接可能に配置された弁体部と、
前記弁体部を前記弁座に対して離接させる弁棒と、を備え、
前記弁体部は、
前記弁座に対して離接し、副弁蒸気通路を有する主弁と、
前記弁棒の先端部に設けられ、前記副弁蒸気通路に形成された環状の副弁用弁座に対して離接する副弁と、
前記副弁用弁座を前記副弁に向けて付勢する付勢部材と、を有している
ことを特徴とする蒸気弁装置。
【請求項４】
蒸気入口と、蒸気出口と、前記蒸気入口と前記蒸気出口とを連通する蒸気流通路と、を有する弁ケーシングと、
前記蒸気流通路の一部を画定する環状に形成された弁座と、
前記弁座に対して離接可能に配置された弁体部と、
前記弁体部を前記弁座に対して離接させる弁棒と、を備え、
前記弁体部は、
前記弁座に対して離接し、軸線方向に沿って延びる貫通孔を有する主弁と、
前記弁棒の先端部に設けられ、前記貫通孔に形成された環状の副弁用弁座に対して離接する副弁と、
前記副弁から延び、前記貫通孔に摺動可能に嵌合する主弁ガイド棒と、を有し、
前記主弁ガイド棒に、前記副弁が前記副弁用弁座から離れた際に、前記副弁と前記副弁用弁座との間を通過する蒸気を、前記弁座の下流側に通過させる副弁蒸気通路が形成されている
ことを特徴とする蒸気弁装置。
【請求項５】
蒸気入口と、蒸気出口と、前記蒸気入口と前記蒸気出口とを連通する蒸気流通路と、を有する弁ケーシングと、
前記蒸気流通路の一部を画定する環状に形成された弁座と、
前記弁座に対して離接可能に配置された弁体部と、
前記弁体部を前記弁座に対して離接させる弁棒と、を備え、
前記弁体部は、
前記弁座に対して離接し、副弁蒸気通路を有する主弁と、
前記弁棒の先端部に設けられ、前記副弁蒸気通路に形成された環状の副弁用弁座に対して離接する副弁と、を有しており、
前記主弁の外周面は、前記弁座側に向かうに従い先細りとなり、且つ、径方向の外側に凸の曲面状に形成され、
前記弁座における前記主弁の外周面が離接するシート面は、円錐台状に形成されている
ことを特徴とする蒸気弁装置。
【請求項６】
蒸気入口と、蒸気出口と、前記蒸気入口と前記蒸気出口とを連通する蒸気流通路と、を有する弁ケーシングと、
前記蒸気流通路の一部を画定する環状に形成された弁座と、
前記弁座に対して離接可能に配置された弁体部と、
前記弁体部を前記弁座に対して離接させる弁棒と、を備え、
前記弁体部は、
前記弁棒の中間部に摺動可能に嵌合された主弁キャップと、
前記主弁キャップを介して前記弁棒に連結して前記弁座に対して離接し、副弁蒸気通路を有する主弁と、
前記弁棒の先端部に設けられ、前記副弁蒸気通路に形成された環状の副弁用弁座に対して離接する副弁と、を有しており、
前記主弁の重心が、前記主弁キャップの前記弁棒の先端部側の端縁と、その反対側の端縁との間に位置している
ことを特徴とする蒸気弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施の形態は、蒸気弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンが用いられる発電プラントにおいては、多数の蒸気弁装置が設置される。図１０には、一般的な蒸気弁装置が示されている。図１０に示す蒸気弁装置は、蒸気入口と蒸気出口とを連通する蒸気流通路を有する弁ケーシング１００と、弁ケーシング１００内に配置されて蒸気流通路の一部を画定する環状に形成された弁座１０１と、弁座１０１に対して離接可能に配置された弁体部１０２と、弁体部１０２を弁座１０１に対して離接させる弁棒１０３と、を備えている。弁体部１０２は、弁棒１０３の中間部に摺動可能に嵌合された主弁キャップ１３０と、主弁キャップ１３０を介して弁棒１０２に連結して弁座１０１に対して離接し、軸線方向に沿って延びる副弁蒸気通路１１１を有する主弁１１２と、弁棒１０３の先端部に設けられ、副弁蒸気通路１１１に形成された環状の副弁用弁座１１１Ａに対して離接する副弁１１３と、を有している。
【０００３】
このような蒸気弁装置では、全閉時の状態（図示の状態）において、主弁１１２が弁座１０１に当接するとともに副弁１１３が副弁用弁座１１１Ａに当接することで、弁座１０１の上流から下流に流れる蒸気が遮断される。
【０００４】
一方、弁座１０１の上流から下流に蒸気を流す際には、全閉時の状態から、まず、副弁１１３と一体の弁棒１０３を開方向（図面における上方向）に動かすことによって、副弁１１３を副弁用弁座１１１Ａから離して副弁１１３を開く。その後、弁棒１０３を更に開方向（図面における上方向）に動かすことによって、弁棒１０３に主弁１１２を係合させて主弁１１２を動かし、主弁１１２を弁座１０１から離して主弁１１２を開く。
【０００５】
ところで、このような蒸気弁装置では、全閉時の状態から上述のように開いた状態に移行する際、主弁１１２を開くのに先立ち、副弁１１３を開くことが可能となっている。このように副弁１１３を開く場合には、弁棒１０３が主弁キャップ１３０に対して摺動するようになっている。ここで、弁棒１０３と主弁キャップ１３０との間には、弁棒１０３を主弁キャップ１３０に対してスムーズに摺動させるための隙間が設けられている。そのため、主弁キャップ１３０が弁棒１０３に対して傾くことで、主弁１１２が弁棒１０３に対して傾く場合がある。
【０００６】
図１０に示す例では、弁棒１０３が地面に対して垂直となるように配置されており、このような場合には、主弁１１２の弁棒１０３に対する傾きは大きくはならない。一方、弁棒１０３が地面に対して水平にまたは地面に対して傾斜して配置される場合には、主弁１１２の弁棒１０３に対する傾きが大きくなり得る。この場合、主弁１１２を開いた状態から閉じる際に、弁座１０１のシート面上における主弁１１２の着座位置がずれて、主弁１１２の弁座１０１に対する着座不良が生じ得る。
【０００７】
発電プラントにおいて蒸気弁装置を設置する際には、レイアウトのコンパクト化や設置作業の短縮化のために、垂直以外の任意の角度で弁棒が配置されるように蒸気弁装置を設置することが求められる場合がある。そのための蒸気弁装置として、主弁の弁棒に対する傾きを抑制する構造を備えた蒸気弁装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−３２９０７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述のように蒸気弁装置において主弁の弁棒に対する傾きを抑制する場合、これを実現する構造の追加によって、例えば製造コストが過度に増加したり、蒸気弁装置の蒸気の開閉性能が低下したりすることは望ましくない。したがって、効果的に主弁の傾きを抑制することが望まれる。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、効果的に主弁の傾きを抑制することができる蒸気弁装置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】
【００１１】
実施の形態による蒸気弁装置は、蒸気入口と、蒸気出口と、前記蒸気入口と前記蒸気出口とを連通する蒸気流通路と、を有する弁ケーシングと、前記蒸気流通路の一部を画定する環状に形成された弁座と、前記弁座に対して離接可能に配置された弁体部と、前記弁体部を前記弁座に対して離接させる弁棒と、を備えている。前記弁体部は、前記弁座に対して離接し、副弁蒸気通路を有する主弁と、前記弁棒の先端部に設けられ、前記副弁蒸気通路に形成された環状の副弁用弁座に対して離接する副弁と、を有している。前記弁座には、前記主弁の外周面を嵌合して、前記主弁を摺動可能に支持する円筒状の主弁ガイド部が設けられている。
【００１２】
他の実施の形態による蒸気弁装置は、蒸気入口と、蒸気出口と、前記蒸気入口と前記蒸気出口とを連通する蒸気流通路と、を有する弁ケーシングと、前記蒸気流通路の一部を画定する環状に形成された弁座と、前記弁座に対して離接可能に配置された弁体部と、前記弁体部を前記弁座に対して離接させる弁棒と、を備えている。前記弁体部は、前記弁棒の中間部に摺動可能に嵌合された主弁キャップと、前記主弁キャップを介して前記弁棒に連結して前記弁座に対して離接し、副弁蒸気通路を有する主弁と、前記弁棒の先端部に設けられ、前記副弁蒸気通路に形成された環状の副弁用弁座に対して離接する副弁と、を有している。前記主弁キャップの前記弁棒の先端部側の端縁とその反対側の端縁との軸線方向における長さが、前記主弁キャップの前記弁棒の先端部側の端縁と前記主弁のうちの前記弁座に当接する当接部との軸線方向における長さ以上である。
【００１３】
他の実施の形態による蒸気弁装置は、蒸気入口と、蒸気出口と、前記蒸気入口と前記蒸気出口とを連通する蒸気流通路と、を有する弁ケーシングと、前記蒸気流通路の一部を画定する環状に形成された弁座と、前記弁座に対して離接可能に配置された弁体部と、前記弁体部を前記弁座に対して離接させる弁棒と、を備えている。前記弁体部は、前記弁座に対して離接し、副弁蒸気通路を有する主弁と、前記弁棒の先端部に設けられ、前記副弁蒸気通路に形成された環状の副弁用弁座に対して離接する副弁と、前記副弁用弁座を前記副弁に向けて付勢する付勢部材と、を有している。
【００１４】
他の実施の形態による蒸気弁装置は、蒸気入口と、蒸気出口と、前記蒸気入口と前記蒸気出口とを連通する蒸気流通路と、を有する弁ケーシングと、前記蒸気流通路の一部を画定する環状に形成された弁座と、前記弁座に対して離接可能に配置された弁体部と、前記弁体部を前記弁座に対して離接させる弁棒と、を備えている。前記弁体部は、前記弁座に対して離接し、軸線方向に沿って延びる貫通孔を有する主弁と、前記弁棒の先端部に設けられ、前記貫通孔に形成された環状の副弁用弁座に対して離接する副弁と、前記副弁から延び、前記貫通孔に摺動可能に嵌合する主弁ガイド棒と、を有している。前記主弁ガイド棒に、前記副弁が前記副弁用弁座から離れた際に、前記副弁と前記副弁用弁座との間を通過する蒸気を、前記弁座の下流側に通過させる副弁蒸気通路が形成されている。
【００１５】
他の実施の形態による蒸気弁装置は、蒸気入口と、蒸気出口と、前記蒸気入口と前記蒸気出口とを連通する蒸気流通路と、を有する弁ケーシングと、前記蒸気流通路の一部を画定する環状に形成された弁座と、前記弁座に対して離接可能に配置された弁体部と、前記弁体部を前記弁座に対して離接させる弁棒と、を備えている。前記弁体部は、前記弁座に対して離接し、副弁蒸気通路を有する主弁と、前記弁棒の先端部に設けられ、前記副弁蒸気通路に形成された環状の副弁用弁座に対して離接する副弁と、を有している。前記主弁の外周面は、前記弁座側に向かうに従い先細りとなり、且つ、径方向の外側に凸の曲面状に形成され、前記弁座における前記主弁の外周面が離接するシート面は、円錐台状に形成されている。
【００１６】
他の実施の形態による蒸気弁装置は、蒸気入口と、蒸気出口と、前記蒸気入口と前記蒸気出口とを連通する蒸気流通路と、を有する弁ケーシングと、前記蒸気流通路の一部を画定する環状に形成された弁座と、前記弁座に対して離接可能に配置された弁体部と、前記弁体部を前記弁座に対して離接させる弁棒と、を備えている。前記弁体部は、前記弁棒の中間部に摺動可能に嵌合された主弁キャップと、前記主弁キャップを介して前記弁棒に連結して前記弁座に対して離接し、副弁蒸気通路を有する主弁と、前記弁棒の先端部に設けられ、前記副弁蒸気通路に形成された環状の副弁用弁座に対して離接する副弁と、を有している。前記主弁の重心が、前記主弁キャップの前記弁棒の先端部側の端縁と、その反対側の端縁との間に位置している。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（Ａ）は、第１の実施の形態による蒸気弁装置の断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の要部拡大図である。
【図２】図１の蒸気弁装置の主弁ガイド部の外観を示す図である。
【図３】図１の蒸気弁装置の作用を説明する図である。
【図４】第２の実施の形態による蒸気弁装置の断面図である。
【図５】図４の蒸気弁装置の要部及びその作用を説明する図である。
【図６】第３の実施の形態による蒸気弁装置の断面図である。
【図７】（Ａ）は、第４の実施の形態による蒸気弁装置の断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の要部拡大図であり、（Ｃ）は、（Ａ）に示すＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図８】第５の実施の形態による蒸気弁装置の断面図である。
【図９】第６の実施の形態による蒸気弁装置の断面図である。
【図１０】一般的な蒸気弁装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、添付の図面を参照して、実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１（Ａ）は第１の実施の形態による蒸気弁装置１の断面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の要部拡大図である。図１（Ａ）に示すように、蒸気弁装置１は、蒸気入口１０Ａ、蒸気出口１０Ｂ、及び蒸気入口１０Ａと蒸気出口１０Ｂとを連通する蒸気流通路１０Ｃを有する弁ケーシング１０と、蒸気流通路１０Ｃの一部を画定する環状に形成された弁座１１と、弁座１１に対して離接可能に配置された弁体部１２と、弁体部１２を弁座１１に対して離接させる弁棒１３と、を備えている。
【００２０】
図１（Ａ）において、符号Ｌ１は蒸気入口１０Ａの軸線を示し、符号Ｌ２は蒸気出口１０Ｂの軸線を示している。本実施の形態において、軸線Ｌ１と軸線Ｌ２とは直交している。これにより、蒸気流通路１０ＣはＬ字状に形成されている。また、弁ケーシング１０において、軸線Ｌ２が交差する蒸気出口１０Ｂとは反対側の部分には、開口部１０Ｄが形成されている。開口部１０Ｄは、蓋部材１４によって脱着可能に塞がれている。
【００２１】
弁座１１は、蒸気出口１０Ｂの軸線Ｌ２と同軸の状態で配置され、蒸気出口１０Ｂに嵌合されている。図１（Ｂ）に示すように、弁座１１のうちの弁体部１２側の端部には、弁体部１２（後述の主弁２２）が離接する環状の弁座シート面１１Ｓが形成されている。図示の例において、弁座シート面１１Ｓは、弁本体１２側に向けて拡径するように形成されている。
【００２２】
弁棒１３は、蒸気出口１０Ｂの軸線Ｌ２と同軸の状態で配置され、蓋部材１４に摺動可能に支持されている。蓋部材１４には、軸線Ｌ２に沿って延びる円筒状のガイドブッシュ１５が貫通した状態で固定されている。弁棒１３は、ガイドブッシュ１５内に挿入されることで、ガイドブッシュ１５を介して蓋部材１４に摺動可能に支持されている。
【００２３】
弁棒１３のうちの蓋部材１４の外側に位置する部分には、図示しない駆動装置が直接的または間接的に接続されている。当該駆動装置によって駆動されることで、弁棒１３は軸線Ｌ２方向に移動可能となっている。これにより、弁棒１３は、その移動に応じて弁体部１２を弁座１１に対して離接させることが可能となっている。
【００２４】
弁体部１２は、弁棒１３の中間部に摺動可能に嵌合された円筒状の主弁キャップ３０と、主弁キャップ３０を介して弁棒１３に連結して弁座１１に対して離接し、軸線Ｌ２方向に沿って延びる副弁蒸気通路２１を有する主弁２２と、弁棒１３の先端部１３Ａに設けられ（形成され）、前記の副弁蒸気通路２１に形成された環状の副弁用弁座２１Ａ（図１（Ｂ）参照）に対して離接する副弁２３と、を有している。副弁２３は、弁棒１３の外周面よりも径方向の外側に張り出して形成されるとともに、軸線Ｌ２に沿って弁座１１の下流側に向けて凸の曲面状に形成されている。副弁２３の外周側の部分が、副弁用弁座２１Ａに当接するようになっている。
【００２５】
図１（Ｂ）に示すように、主弁２２のうち弁座１１から遠い側に位置する部分には、軸線Ｌ２上を延びる第１孔部２１Ｕが形成され、主弁２２のうち弁座１１から近い側に位置する部分には、軸線Ｌ２上を延びる第２孔部２１Ｄが形成されており、第２孔部２１Ｄは、第１孔部２１Ｕよりも小径に形成されている。本実施の形態では、これら第１孔部２１Ｕ及び第２孔部２１Ｄによって、前記の副弁蒸気通路２１が形成されている。また、前記の副弁用弁座２１Ａは、第２孔部２１Ｄの第１孔部２１Ｕ側の端部において、副弁２３側に向けて拡径するように形成されている。副弁用弁座２１Ａにおける副弁２３が離接する部分は、副弁シート面２１Ｓとも称される。
【００２６】
主弁２２は、副弁２３が、第１孔部２１Ｕに挿入され副弁用弁座２１Ａに対向した状態で、副弁用弁座２１Ａと主弁キャップ３０との間に挟み込まれることにより、弁棒１３に連結されている。
【００２７】
詳しくは、図１（Ｂ）に示すように、副弁２３が第１孔部２１Ｕの内部に挿入された状態で、第１孔部２１Ｕのうちの第２孔部２１Ｄ側とは反対側の端部２２０が、主弁キャップ３０のうちの弁棒１３の先端部１３Ａ側の端部３００の外周面に固定されている。この状態において、副弁２３が、副弁用弁座２１Ａと主弁キャップ３０の端部３００との間に挟み込まれている。ここで、副弁２３の外径寸法は、副弁用弁座２１Ａの内径寸法及び主弁キャップ３０の内径寸法よりも大きい。これにより、副弁２３が副弁用弁座２１Ａ及び主弁キャップ３０から抜けることが防止されるように、主弁２２が弁棒１３に連結されている。
【００２８】
なお、本実施の形態では、弁棒１３が地面に対して水平方向に延びるにように配置されている。この場合、主弁２２の荷重は、主弁キャップ３０を介して弁棒１３に伝達される。これにより、主弁２２が、主弁キャップ３０を介して弁棒１３に支持されることになる。
【００２９】
図１（Ｂ）に示すように、副弁用弁座２１Ａと主弁キャップ３０の端部３００との距離が、副弁２３の軸線Ｌ２方向での寸法よりも大きくなっている。このことにより、副弁２３は、弁棒１３の移動に応じて、副弁用弁座２１Ａと主弁キャップ３０の端部３００との間を移動可能となっている。そして、これにより、副弁２３は、主弁２２が弁座１１から離れていない状態で、副弁用弁座２１Ａから離れることが可能となり、蒸気弁装置１においては、主弁２２を開くのに先立ち、副弁２３を開くことが可能となっている。上述のように主弁２２を開くのに先立ち副弁２３を開く場合には、弁棒１３が主弁キャップ３０に対して摺動する。ここで、弁棒１３と主弁キャップ３０との間には、弁棒１３を主弁キャップ３０に対してスムーズに摺動させるための隙間が設けられている。
【００３０】
また、主弁２２には、第１孔部２１Ｕから径方向の外側に向かって主弁２２の外周面まで延びる引込用蒸気通路２２１が周方向に間隔を空けて複数形成されている。これにより、副弁２３が副弁用弁座２１Ａから離れた際には、引込用蒸気通路２２１を通過する蒸気が副弁用蒸気通路２１を介して弁座１１の下流側に流れるようになっている。
【００３１】
一方、主弁２２は、副弁２３が副弁用弁座２１Ａに当接した状態で、弁棒１３によって弁座１１に向けて押されることで弁座１１に当接するようになっている。また、主弁２２は、副弁２３が主弁キャップ３０の端部３００に当接した状態で弁棒１３に引っ張られることで、弁座１１から離れるようになっている。これにより、主弁２２が開くようになっている。
【００３２】
また、本実施の形態では、弁座１１に、主弁２２の外周面を嵌合して、主弁２２を摺動可能に支持する円筒状の主弁ガイド部（主弁ガイドブッシュ）４０が設けられている。主弁ガイド部４０は、弁座１１における上流側の端面から弁座１１と同軸の状態で突出している。本実施の形態の主弁ガイド部４０は、弁座１１と別体で形成された後に、弁座１１に固定されている。なお、主弁ガイド部４０は、主弁２２が開いた際においても主弁２２を支持するようになっている。
【００３３】
図２は、主弁ガイド部４０の外観を示している。主弁ガイド部４０の側壁部分には、貫通孔４１が複数形成されている。貫通孔４１は、引込用蒸気通路２２１に対して蒸気を流すために形成されている。
【００３４】
第１の実施の形態の作用について説明する。
【００３５】
この蒸気弁装置１では、弁棒１３が弁座１１側に向けて移動され、副弁２３が副弁用弁座２１Ａに当接した状態で、主弁２２を弁座１１に押し付けることで、主弁２２及び副弁２３がともに閉じた状態となる。
【００３６】
この閉じた状態から弁棒１３が弁座１１から離れる方向に移動されることで、まず、副弁２３が副弁用弁座２１Ａから離れ、副弁２３が開く。この際、主弁ガイド部４０の貫通孔４１及び引込用蒸気通路２２１を通過する蒸気が、副弁蒸気通路２１のうちの第１孔部２１Ｕを介して、副弁２３と副弁用弁座２１Ａとの間を通過する。その後、蒸気は、副弁蒸気通路２１のうちの第２孔部２１Ｄを介して弁座１１の下流側に流れる。この間、主弁２２は蒸気の圧力を受け、弁座１１に当接した状態が維持される。
【００３７】
続いて、弁棒１３が弁座１１から離れる方向に更に移動され、副弁２３が主弁キャップ３０の端部３００に当接した状態で弁棒１３に引っ張られると、主弁２２が弁座１１から離れる。これにより、主弁２２が開く。この際、弁座１１の上流側の蒸気が、主弁２２と弁座１１との間を通過し、弁座１１の下流側に流れる。すなわち、蒸気入口１０Ａから蒸気出口１０Ｂに向かう蒸気の流れが形成される。
【００３８】
本実施の形態では、弁棒１３が水平方向に延びて配置されている。また、弁棒１３と主弁キャップ３０との間には、隙間が設けられている。このことにより、主弁２２が弁座１１から離れた際には、図３（Ａ）に示すように、主弁２２は主弁キャップ３０の端縁３０１を支点に下方に傾こうとする。この際、本実施の形態では、図３（Ｂ）に示すように、主弁ガイド部４０が主弁２２を支持する。これにより、主弁２２が弁棒１３に対して傾くことが抑制される。更には、弁棒１３及び主弁２２の重さによって弁棒１３が撓むことも抑制される。なお、端縁３０１は、主弁キャップ３０の弁棒１３に接触する内周面のうちの弁棒１３の先端部１３Ａ側の縁のことである。
【００３９】
以上のように本実施の形態によれば、弁座１１に主弁２２を支持する主弁ガイド部４０が設けられていることにより、簡易な構造によって、主弁２２の弁棒１３に対する傾きを抑制することができる。また、弁座１１に主弁ガイド部４０が設けられていることにより、主弁２２の傾きの結果として生じ得る主弁２２の弁座１１に対する位置ずれを、より確実に抑制できる。更には、主弁ガイド部４０によって、弁棒１３が撓むことも抑制される。このため、本実施の形態によれば、効果的に主弁２２の弁棒１３に対する傾きを抑制することができる。
【００４０】
なお、本実施の形態では、主弁ガイド部４０が弁座１１に対して別体で固定される例を説明したが、主弁ガイド部４０と弁座１１とが成形や削り出し等により一体に形成されていてもよい。
【００４１】
（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態による蒸気弁装置２について説明する。本実施の形態における構成部分のうち、第１の実施の形態の構成部分と同様の構成部分については同一符号で示し、説明は省略する。
【００４２】
図４は、第２の実施の形態による蒸気弁装置２の断面図である。本実施の形態では、第１の実施の形態で説明したような主弁ガイド部４０は設けられていない。一方、図４に示すように、主弁キャップ３０の軸線Ｌ２方向における長さ寸法が長尺となっている。
【００４３】
図５（Ａ）は、本実施の形態による蒸気弁装置２の要部の拡大図が示されている。具体的に、図５（Ａ）に示すように、本実施の形態では、主弁キャップ３０の弁棒１３の先端部１３Ａ側の端縁３０１とその反対側の端縁３０２との軸線Ｌ２方向における長さＡ１が、主弁キャップ３０の端縁３０１と主弁２２のうちの弁座１１に当接する当接部２２Ｓとの軸線Ｌ２方向における長さＡ２以上となっている。なお、端縁３０１の反対側の端縁３０２とは、主弁キャップ３０の弁棒１３に接触する内周面のうちの弁棒１３の先端部１３Ａ側の端縁３０１とは反対側の縁のことである。
【００４４】
一方、図５（Ｃ）には、一般的なこの種の蒸気弁装置の一例が示されている。同図に示すように、一般的な蒸気弁装置では、主弁キャップの弁棒の先端部側の端縁とその反対側の端縁との軸線方向における長さＡ１’が、主弁キャップの端縁と主弁のうちの弁座に当接する当接部との軸線方向における長さＡ２’未満となっている。
【００４５】
ここで、図５（Ｂ）には、本実施の形態による蒸気弁装置２において主弁２２が弁棒１３に対して傾いた様子が示され、図５（Ｄ）には、図５（Ｃ）に示した蒸気弁装置において主弁が弁棒に対して傾いた様子が示されている。これら図５（Ｂ）と図５（Ｄ）とを対比して明らかなように、本実施の形態では、長さＡ１が長さＡ２以上であることで主弁２２が主弁キャップ３０の端縁３０１を支点に下方に傾こうとした場合の傾きが、図５（Ｄ）に比較して大幅に抑制される。
【００４６】
なお、本実施の形態における長さＡ１の長さの上限に特に制限はない。しかしながら、長さＡ１は、主弁２２が全開状態となった際に主弁キャップ３０がガイドブッシュ１５に干渉しない範囲で定められる。また、図５においては、説明の便宜のために、縮尺および縦横の寸法比などを、実物のそれらから誇張してある。
【００４７】
以上のように本実施の形態によれば、主弁キャップ３０の弁棒１３の先端部１３Ａ側の端縁３０１とその反対側の端縁３０２との軸線Ｌ２方向における長さＡ１が、主弁キャップ３０の端縁３０１と主弁２２の当接部２２Ｓとの軸線Ｌ２方向における長さＡ２以上となっている。このことにより、簡易な構造によって、主弁２２の弁棒１３に対する傾きを抑制することができる。また、追加の部品を使用しないため、部品点数の増加を回避して傾きを抑制することができる。このため、主弁２２の弁棒１３に対する傾きを効果的に抑制することができる。
【００４８】
（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態による蒸気弁装置３について説明する。本実施の形態における構成部分のうち、第１の実施の形態の構成部分と同様の構成部分については同一符号で示し、説明は省略する。
【００４９】
図６は、第３の実施の形態による蒸気弁装置３の断面図である。本実施の形態による蒸気弁装置３は、副弁用弁座２１Ａを副弁２３に向けて付勢する付勢部材であるコイルスプリング５０を備えている。
【００５０】
詳しくは、本実施の形態では、弁棒１３の副弁２３に、当該副弁２３よりも更に径方向の外側に張り出した環状の第１スプリング固定部５１が形成されている。また、主弁２２のうちの副弁用弁座２１Ａの外周縁部に第２スプリング固定部５２が形成されている。そして、コイルスプリング５０は、副弁２３を覆うように軸線Ｌ２と同軸に配置された状態で、その一端部が第１スプリング固定部５１に固定され、その他端部が第２スプリング固定部５２に固定されている。コイルスプリング５０は、伸張された状態で、第１スプリング固定部５１及び２スプリング固定部５２に固定されることで、引張力を作用させて副弁用弁座２１Ａを副弁２３に向けて押し付けるように付勢している。
【００５１】
本実施の形態によれば、主弁２２が主弁キャップ３０の端部３００の端縁３０１を支点に下方に傾こうとした場合に、コイルスプリング５０が副弁用弁座２１Ａを副弁２３に向けて押し付けるように、付勢力を副弁用弁座２１Ａ及び副弁２３に付与することで、主弁２２が弁棒１３に対して傾くことが抑制される。
【００５２】
以上のように本実施の形態によれば、コイルスプリング５０が副弁用弁座２１Ａを副弁２３に向けて押し付けるように付勢することにより、簡易な構造によって、主弁２２の弁棒１３に対する傾きを抑制することができる。このため、主弁２２の弁棒１３に対する傾きを効果的に抑制することができる。
【００５３】
（第４の実施の形態）
次に、第４の実施の形態による蒸気弁装置４について説明する。本実施の形態における構成部分のうち、第１の実施の形態の構成部分と同様の構成部分については同一符号で示し、説明は省略する。
【００５４】
図７（Ａ）は、第４の実施の形態による蒸気弁装置４の断面図であり、図７（Ｂ）は、（Ａ）の要部拡大図であり、（Ｃ）は、（Ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。本実施の形態による蒸気弁装置４は、副弁２３から延び、第１の実施の形態で説明した第２孔部２１Ｄに摺動可能に嵌合する主弁ガイド棒６０を備えている。主弁ガイド棒６０には、副弁２３が副弁用弁座２１Ａから離れた際に、副弁２３と副弁用弁座２１Ａとの間を通過する蒸気を、弁座１１の下流側に通過させる副弁蒸気通路６４が形成されている。
【００５５】
詳しくは、図７（Ａ）に示すように、主弁ガイド棒６０は、副弁２３の先端から軸線Ｌ２方向に沿って弁座１１の下流側に延びている。副弁２３の着座位置は、主弁ガイド棒６０の外周よりも外周側に形成されている。
【００５６】
図７（Ｂ）に示すように、主弁ガイド棒６０は、弁座１１の上流側に位置する小径部６０Ａと、小径部６０Ａよりも弁座１１の下流側に位置し、小径部６０Ａよりも大径に形成された大径部６０Ｂと、を有しており、大径部６０Ｂが第２孔部２１Ｄに摺動可能に嵌合されている。
【００５７】
図７（Ｂ），（Ｃ）に示すように、副弁蒸気通路６４は、主弁ガイド棒６０における小径部６０Ａの外周面から主弁ガイド棒６０の軸中心に向けて延びる複数の上流側通路６４Ａと、複数の上流側通路６４Ａと主弁ガイド棒６０の軸中心において接続して、弁座１１の下流側に延びる下流側通路６４Ｂと、を有している。下流側通路６４Ｂは、大径部６０Ｂの下流側の端面で開口している。
【００５８】
本実施の形態による蒸気弁装置４では、主弁２２及び副弁２３が閉じられた状態から、弁棒１３が弁座１１から離れる方向に移動されることで、副弁２３が副弁用弁座２１Ａから離れ、副弁２３が開く。この際、引込用蒸気通路２２１を通過した蒸気が、副弁蒸気通路２１としての第１孔部２１Ｕを介して、副弁２３と副弁用弁座２１Ａとの間を通過する。その後、蒸気は、第２孔部２１Ｄにおける小径部６０Ａの周囲から副弁蒸気通路６４の上流側通路６４Ａ及び下流側通路６４Ｂを通過して弁座１１の下流側に流れる。この間、主弁２２は蒸気の圧力を受け、弁座１１に接した状態が維持される。
【００５９】
続いて、弁棒１３が弁座１１から離れる方向に更に移動され、副弁２３が主弁キャップ３０の端部３００に当接した状態で弁棒１３に引っ張られると、主弁２２が弁座１１から離れる。これにより、主弁２２が開く。この際、弁座１１の上流側の蒸気が、主弁２２と弁座１１との間を通過し、弁座１１の下流側に流れる。
【００６０】
そして、主弁２２が弁座１１から離れた際には、主弁２２は主弁キャップ３０の端部３００の端縁３０１（図３等参照）を支点に下方に傾こうとする。この際、本実施の形態では、主弁１１が主弁ガイド棒６０によって支持されることで、主弁２２が弁棒１３に対して傾くことが抑制される。
【００６１】
以上のように本実施の形態によれば、主弁ガイド棒６０によって、主弁２２の弁棒１３に対する傾きを抑制することができる。ここで、本実施の形態では、主弁ガイド棒６０内に副弁蒸気通路６４が形成されることで、主弁２２に、副弁２３の開時に蒸気を流すための孔を軸線Ｌ２に沿って貫通するように形成することを回避できる。この場合、主弁２２における蒸気の圧力を受けることができる部分の受圧面積を、主弁２２に副弁２３の開時に蒸気を流すための孔を形成する場合よりも大きく確保できる。このため、副弁２３の開時において主弁２２を蒸気の圧力によって弁座１１に当接した状態をより一層確実に維持できる。このため、主弁２２の傾きを抑制する副弁蒸気通路６４付きの主弁ガイド棒６０を追加することによって、蒸気弁装置の副弁の開時において主弁を閉じた状態に維持する性能が低下することを防止できる。このため、主弁２２の弁棒１３に対する傾きを効果的に抑制することができる。
【００６２】
詳しくは、従来の構成として、本実施の形態で説明した主弁２２における主弁ガイド棒６０が挿入される第２孔部２１Ｄの外周側の部分に相当する部分に、副弁の開時に蒸気を流すための孔を弁棒の軸線に沿って貫通するように形成する構成が知られている。この従来の構成では、前記孔が、周方向に複数形成されている。また、この従来の構成では、副弁の閉時に副弁が接する副弁用弁座の構成が本実施の形態とは異なっており、本実施の形態では、副弁用弁座２１Ａが第２孔部２１Ｄの第１孔部２１Ｕ側の端部において形成されているのに対して、従来の構成では、副弁用弁座が本実施の形態の第２孔部２１Ｄに相当する部分から上流側に離れた位置に形成されている。そして、従来の構成では、副弁用弁座と主弁における前記孔が形成された部分との間に隙間が形成され、この隙間を介して、副弁の開時に副弁と副弁用弁座との間に流入した蒸気が、前記孔に至り、その後、主弁の下流側に流れるようになっている。この従来の構成では、副弁の開時に副弁と副弁用弁座との間に流入した蒸気の一部が前記孔を通って主弁の下流側に流れる一方で、蒸気の他の一部が、主弁を主弁用弁座に押し付けるように主弁に圧力を付与する。しかしながら、前記孔が比較的多く主弁に形成されることで、主弁における蒸気の受圧面積が減少するため、蒸気による主弁の押し付け力が弱くなる可能性があった。
【００６３】
これに対して、本実施の形態では、従来の構成の前記孔に対応する副弁蒸気通路６４が主弁ガイド棒６０内に形成されることで、副弁２３の開時において、主弁２２における蒸気の圧力を受けることができる部分の受圧面積を、従来の構成に比べて大きく確保できる。このため、副弁２３の開時において主弁２２を蒸気の圧力によって弁座１１に当接した状態をより一層確実に維持できる。このため、主弁２２の傾きを抑制する副弁蒸気通路６４付きの主弁ガイド棒６０を追加することによって、蒸気弁装置の副弁の開時において主弁を閉じた状態に維持する性能が、従来の構成に比較して低下することを防止できる。この点において効果的である。
【００６４】
（第５の実施の形態）
次に、第５の実施の形態による蒸気弁装置５について説明する。本実施の形態における構成部分のうち、第１の実施の形態の構成部分と同様の構成部分については同一符号で示し、説明は省略する。
【００６５】
図８は、第５の実施の形態による蒸気弁装置５の断面図である。本実施の形態による蒸気弁装置５では、主弁２２の外周面が、弁座１１側に向かうに従い先細りとなり、且つ、径方向の外側に凸の曲面状（好適には球面状）に形成されている。また、弁座１１における主弁２２の外周面が離接する弁座シート面１１Ｓが、円錐台状（あるいはすり鉢状）に形成されている。
【００６６】
詳しくは、主弁２２の外周面のうちの弁棒１３の先端部１３Ａよりも弁座１１側に位置する部分が、弁座１１側に向かうに従い先細りとなっている。また、先細りとなる主弁２２の外周面は、厳密には、径方向の外側で且つ弁座１１側である、軸線Ｌ２から見て斜め外側の方向に凸の曲面状に形成されている。また、円錐台状の弁座シート面１１Ｓは、主弁２２側に向けて拡径する形状であり、断面視で直線状に延びている。
【００６７】
本実施の形態による蒸気弁装置５では、主弁２２が弁座１１から離れた際には、主弁２２が主弁キャップ３０の端部３００の端縁３０１（図３等参照）を支点に下方に傾こうとする。このように主弁２２が傾いた状態で、主弁２２が弁座１１に当接された場合に、円錐台状の弁座シート面１１Ｓは断面視で直線状に延びていることで、主弁２２は弁座１１と同心となるように案内され易い。これによって、主弁２２は、弁座１１に当接する際、弁棒１３に対する傾きが効果的に補正され、弁棒１３に対して傾いた状態を抑制される。更に、主弁２２が弁棒１３に対して傾いていたとしても、主弁２２の外周面が曲面状であることで、主弁２２の外周面と弁座シート面１１Ｓとを周方向の全域にわたって均等に接触させることができ、蒸気が漏れることを効果的に防止できる。
【００６８】
以上のように本実施の形態によれば、円錐台状の弁座シート面１１Ｓが断面視で直線状に延びていることで、主弁２２が弁座１１に当接する際に主弁１１の弁棒１３に対する傾きが抑制される。また、追加の部品を使用しないため、部品点数の増加を回避して傾きを抑制することができる。更に、主弁２２が弁棒１３に対して傾いていたとしても、主弁２２の外周面が曲面状であることで、主弁２２の外周面と弁座シート面１１Ｓとの接触面積が大きく確保されることにより、主弁２２の外周面と弁座シート面１１Ｓとを周方向の全域にわたって均等に接触させることができ、蒸気が漏れることを効果的に防止できる。このため、主弁２２の弁棒１３に対する傾きを効果的に抑制することができる。
【００６９】
（第６の実施の形態）
次に、第６の実施の形態による蒸気弁装置６について説明する。本実施の形態における構成部分のうち、第１の実施の形態の構成部分と同様の構成部分については同一符号で示し、説明は省略する。
【００７０】
図９は、第６の実施の形態による蒸気弁装置６の断面図である。本実施の形態では、主弁２２の重心Ｇが、主弁キャップ３０の弁棒１３の先端部１３Ａ側の端縁３０１と、その反対側の端縁３０２との間（符号Ｙで示す範囲）に位置している。このような重心位置とするために、本実施の形態では、主弁２２の弁座１１側とは反対側の端部が、主弁キャップ３０よりも蓋部材１４に近い側まで延びている。
【００７１】
本実施の形態の蒸気弁装置６では、主弁２２が弁座１１から離れた場合でも、重心Ｇが主弁キャップ３０の弁棒１３の先端部１３Ａ側の端縁３０１と、その反対側の端縁３０２との間に位置していることで、主弁２２における主弁キャップ３０の一側の部分と他側の部分との重さを釣り合わせることができる。これにより、主弁２２が弁棒１３に対して傾くことが抑制される。
【００７２】
以上のように本実施の形態によれば、主弁２２の重心位置が主弁キャップ３０の弁棒１３の先端部１３Ａ側の端縁３０１と、その反対側の端縁３０２との間に位置していることにより、簡易な構造によって、主弁２２の弁棒１３に対する傾きを抑制することができる。また、追加の部品を使用しないため、部品点数の増加を回避して傾きを抑制することができる。このため、本実施の形態によれば、効果的に主弁２２の弁棒１３に対する傾きを抑制することができる。
【００７３】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記の実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００７４】
例えば、上述の各実施の形態においては、弁棒１３が水平に配置される例を説明したが、各実施の形態の蒸気弁装置は、弁棒１３が地面に対して傾斜するように配置される場合や地面に対して垂直に配置される場合であっても、好適に主弁２２の傾きを抑制することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１，２，３，４，５，６  蒸気弁装置
１０  弁ケーシング
１０Ａ  蒸気入口
１０Ｂ  蒸気出口
１０Ｃ  蒸気流通路
１０Ｄ  開口部
１１  弁座
１１Ｓ  弁座シート面
１２  弁体部
１３Ａ  先端部
１４  蓋部材
１５  ガイドブッシュ
２１  副弁蒸気通路
２１Ａ  副弁用弁座
２１Ｕ  第１孔部
２１Ｄ  第２孔部
２１Ｓ  副弁シート面
２２  主弁
２２Ｓ  当接部
２２０  端部
２２１  引込用蒸気通路
２３  副弁
３０  主弁キャップ
４０  主弁ガイド部
５０  コイルスプリング
５１  第１スプリング固定部
５２  第２スプリング固定部
６０  主弁ガイド棒
６０Ａ  小径部        
６０Ｂ  大径部
６４  副弁蒸気通路
６４Ａ  上流側通路
６４Ｂ  下流側通路
３００  端部
３０１，３０２  端縁
Ｌ１，Ｌ２  軸線
Ｇ  重心
【図１】
2016061140.tif 000003
【図２】
2016061140.tif 000004
【図３】
2016061140.tif 000005
【図４】
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【図５】
2016061140.tif 000007
【図６】
2016061140.tif 000008
【図７】
2016061140.tif 000009
【図８】
2016061140.tif 000010
【図９】
2016061140.tif 000011
【図１０】
2016061140.tif 000012