| 【発明の名称】 |
スライド弁 |
| 【発明者】 |
【氏名】冨松 卓亮
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| 【要約】 |
【課題】スライド弁体の先端部形状を工夫するといった簡単な改良を施すだけで、流体の偏流を少なくしてエロージョンに起因する摩耗や腐食を軽減し耐久性の向上を図れるようにする。
【解決手段】円筒形状の弁箱本体１内に、先端部５ａ側が半円状かつ後端部５ｂ側が矩形状で弁箱本体１内の流路１Ｂを絞るように形成された流体通過用ポート５を有するシートリング３を固定保持させ、該シートリング３のシート面３ａに添わせて流路軸線ａに対して直交する方向にスライドすることでポート５を開閉するスライド弁体６の先端部６Ａを、ポート５の先端部５ａ側と合同もしくは相似の半円形状に形成している。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 円筒形状の弁箱本体と、先端部側が半円状かつ後端部側が矩形状で上記弁箱本体内の流路を絞るように形成された流体通過用ポートを有し、上記弁箱本体内に固定保持されたシートリングと、このシートリングのシート面に添わせて配設され、上記流路軸線に対して直交する方向にスライドすることで上記ポートを開閉するスライド弁体と、上記シートリングの下側で上記スライド弁体のスライド方向に沿って配置されて該スライド弁体の幅方向両側直線縁部を案内する一対のガイド部材とを備えたスライド弁において、上記スライド弁体の先端部を、上記ポートの先端部側と合同もしくは相似の半円形状に形成していることを特徴とするスライド弁。
【請求項２】 上記スライド弁体の半円形状先端部の両端には、略接線方向に延びて該スライド弁体の幅方向両側直線縁部に連なる傾斜縁部が形成されている請求項１に記載のスライド弁。
【請求項３】 円筒形状の弁箱本体と、先端部側が半円状かつ後端部側が矩形状で上記弁箱本体内の流路を絞るように形成された流体通過用ポートを有し、上記弁箱本体内に固定保持されたシートリングと、このシートリングのシート面に添わせて配設され、上記流路軸線に対して直交する方向にスライドすることで上記ポートを開閉するスライド弁体と、上記シートリングの下側で上記スライド弁体のスライド方向に沿って配置されて該スライド弁体の幅方向両側直線縁部を案内する一対のガイド部材とを備えたスライド弁において、上記スライド弁体の先端部を、その幅方向の中央部が最もスライド方向の後方に位置するほぼ山形に後退した形状に形成すると共に、その山形後退形状の先端部の幅方向両端部はポートの両側直線縁部に対して鈍角となるような曲線形状に形成していることを特徴とするスライド弁。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば石油プラントにおける高温化学触媒入りガスなど腐食性の強い流体の流量コントロール等に使用されるスライド弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は、この種の一般的なスライド弁の構成を示す一部破断斜視図であり、同図において、１は流路軸線ａが略垂直な円筒形の弁箱本体で、その内周面には、パンチタブなどの耐食性、耐熱性、耐摩耗性に優れたライニング層２が設けられている。３は上記弁箱本体１内に一体突出させた鍔部１Ａにアンカー４を介して固定保持されたシートリングで、このシートリング３には、上記弁箱本体１内の流路１Ｂを絞るように先端部５ａ側が半円状でかつ後端部５ｂ側が矩形状に形成された流体通過用ポート５が設けられているとともに、このシートリング３の全表面にもパンチタブなどの耐食性、耐熱性、耐摩耗性に優れたライニング層２が設けられている。
【０００３】６は上記シートリング３の下側シート面３ａに添わせて配設されたスライド弁体で、このスライド弁体６は上記流路軸線ａに対して直交する方向、つまり図面上の矢印ｂ−ｂ方向にスライドすることで、上記ポート５を開閉するように構成されている。上記シートリング３の下側には、上記スライド弁体６のスライド方向に沿って配置されて該スライド弁体６の幅方向両側直線縁部６ｂ，６ｂを案内する正面視コ字形の一対のガイド部材７，７が接合されており、これら一対のガイド部材７，７は、該ガイド部材７、シートリング３および上記鍔部１Ａを上記流路軸線ａに沿った方向、すなわち、上下方向に貫通する長軸ボルト９およびナット１０を介して上記弁箱本体１の鍔部１Ａに固定支持されている。
【０００４】１１は上記スライド弁体６のスライド方向後端部に連結され上記弁箱本体１の後部に固定連結されたボンネットカバー１２を貫通して外部に延出されたスライド用駆動杆であり、その端部は図示省略するスライド駆動用アクチュエータに連結されており、このアクチュエータを介し上記スライド弁体６をガイド部材７，７に沿って矢印ｂ−ｂ方向にスライド駆動することにより、ポート５を通して高温化学触媒入りガス等の流体の流量をコントロールするように構成されている。
【０００５】上記のような基本構成を備えたスライド弁において、従来では、上記スライド弁体６の先端部６ａが、それの通常使用態様の開度に関係なく、図３および図４に示すように、スライド方向ｂ−ｂに対して直交する一直線形状に統一して形成されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記したように先端部６ａが一直線形状に形成されたスライド弁体６を備えた従来のスライド弁においては、図４の実線に示すように、スライド弁体６をポート５に対して少しだけ後退させた小開度が通常の使用態様である場合、スライド弁体６の一直線状先端部６ａとポート５における半円状先端部５ａとにより形成されるポート開口形状（斜線挿入部）が略半月形状で、幅方向中央部の開口面積に対し幅方向両端部の開口面積が極端に小さくなるために、流体の流れに偏りが生じやすくなり、その偏流によってスライド弁体６の先端部６ａの幅方向両端部分などにエロージョン現象を発生し、たとえパンチタブなどのライニングが施されたものであっても、局部的な摩耗やエロージョン腐食により耐久性が大きく損なわれるという問題があった。
【０００７】また、図４の仮想線に示すように、スライド弁体６をポート５に対して大きく後退させた大開度あるいは全開が通常の使用態様である場合でも、スライド弁体６の一直線状先端部６ａとポート５における両側直線縁部５ｃ，５ｃとのなす角度θが９０°であって、その角部に流れが集中することで上記と同様なエロージョン現象を発生し、局部的な摩耗やエロージョン腐食による耐久性低下がみられるという同様な問題があった。
【０００８】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、スライド弁体の先端部形状を工夫するといった簡単な改良を施すだけで、流体の偏流を少なくして摩耗やエロージョン腐食を軽減し耐久性の向上を図ることができるスライド弁を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題解決するための手段】上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明に係るスライド弁は、円筒形状の弁箱本体と、先端部側が半円状かつ後端部側が矩形状で上記弁箱本体内の流路を絞るように形成された流体通過用ポートを有し、上記弁箱本体内に固定保持されたシートリングと、このシートリングのシート面に添わせて配設され、上記流路軸線に対して直交する方向にスライドすることで上記ポートを開閉するスライド弁体と、上記シートリングの下側で上記スライド弁体のスライド方向に沿って配置されて該スライド弁体の幅方向両側直線縁部を案内する一対のガイド部材とを備えたスライド弁において、上記スライド弁体の先端部を、上記ポートの先端部側と合同もしくは相似の半円形状に形成していることを特徴とするものであり、上記スライド弁体をポートに対して少しだけ後退させた小開度が通常の使用態様である場合であっても、スライド弁体の半円形状先端部とポートにおける半円状先端部とにより形成されるポート開口形状が略三日月形状で、その幅方向全域の開口面積がほぼ均一なものになるために、流体の流れの偏りが非常に少なくなり、エロージョン現象の発生に伴う局部的な摩耗やエロージョン腐食が抑制されるとともに、スライド弁体先端部の流体に対する接触長さも長くなって疲労が分散され、弁全体の耐久性の向上を図ることが可能となる。
【００１０】また、請求項３に記載の発明に係るスライド弁は、円筒形状の弁箱本体と、先端部側が半円状かつ後端部側が矩形状で上記弁箱本体内の流路を絞るように形成された流体通過用ポートを有し、上記弁箱本体内に固定保持されたシートリングと、このシートリングのシート面に添わせて配設され、上記流路軸線に対して直交する方向にスライドすることで上記ポートを開閉するスライド弁体と、上記シートリングの下側で上記スライド弁体のスライド方向に沿って配置されて該スライド弁体の幅方向両側直線縁部を案内する一対のガイド部材とを備えたスライド弁において、上記スライド弁体の先端部を、その幅方向の中央部が最もスライド方向の後方に位置するほぼ山形に後退した形状に形成すると共に、その山形後退形状の先端部の幅方向両端部はポートの両側直線縁部に対して鈍角となるような曲線形状に形成していることを特徴とするものであり、上記スライド弁体をポートに対して大きく後退させた大開度あるいは全開が通常の使用態様である場合において、スライド弁体の先端部をポートの後端縁部に対して引き状態に位置させるとともに、ポートにおける両側縁部とのなす角度を鈍角にして、流体流れの集中化を避けることになるために、エロージョン現象に伴う局部的な摩耗やエロージョン腐食を抑え、弁全体の耐久性を向上することが可能となる。
【００１１】
【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は請求項１および請求項２に記載の発明に係るスライド弁の要部の拡大平面図であり、同図において、図４に示す従来のスライド弁と同一の構成部材には同一の符号を付して、それらの詳しい説明を省略する。なお、スライド弁全体の構成は、図３に示すとおりであるため、その全体構成の説明も省略する。
【００１２】図１において、スライド弁体６の先端部６Ａは、上記弁箱本体１内に固定保持されたシートリング３に形成された流体通過用ポート５の先端部５ａと相似形で該先端部５ａより少し曲率半径の大きい半円形状に形成されているとともに、この半円形状先端部６Ａの両端には、略接線方向に延びて全閉時に上記ポート５両側のシートリング３のシート面３ａにラップするような幅に設定されているスライド弁体６の幅方向両側直線縁部６Ｂ，６Ｂに連なる傾斜縁部６Ｃ，６Ｃが形成されている。
【００１３】このような先端形状を持つスライド弁体６を備えたスライド弁においては、通常、上記スライド弁体６を図１の実線に示すように、ポート５に対して少しだけ後退させた小開度にして使用されるのが一般的であり、このような通常の小開度使用態様では、スライド弁体６の半円形状先端部６Ａとポート５における半円状先端部５ａとにより形成されるポート開口形状（斜線挿入部）が略三日月形状で、その幅方向全域の開口面積がほぼ均一なものになる。これによって、流体の流れに偏りがほとんど発生しないために、エロージョン現象の発生に伴う局部的な摩耗やエロージョン腐食が抑制されるとともに、スライド弁体６の先端部６Ａの流体に対する接触長さも長くなって疲労が分散されることになり、弁全体の耐久性が向上する。
【００１４】図２は請求項３に記載の発明に係るスライド弁の要部の拡大平面図であり、同図において、図４に示す従来のスライド弁と同一の構成部材には同一の符号を付して、それらの詳しい説明を省略する。また、スライド弁全体の構成は、図３に示すとおりであるため、その全体構成の説明も省略する。
【００１５】図２において、スライド弁体６の先端部６Ａは、その幅方向の中央部がスライド方向ｂ−ｂの最も後方に位置し両側に至るほど漸次スライド方向ｂ−ｂの前方に位置するように傾斜して、全体がほぼ山形に後退した形状に形成されているとともに、この山形後退形状の先端部６Ａの幅方向両端部６Ｄ，６Ｄは上記ポート５の両側直線縁部５ｃ，５ｃに対して鈍角θとなるような曲線形状に形成されている。
【００１６】このような先端形状を持つスライド弁体６を備えたスライド弁においては、通常、上記スライド弁体６を図２の実線に示すように、ポート５に対して大きく後退させた大開度あるいは図２の仮想線に示すように、ポート５を全開させて使用されるのが一般的であり、このような大開度あるいは全開使用態様において、スライド弁体６の先端部６Ａがポート５の後端縁部に対して引き状態に位置されるとともに、ポート５における両側直線縁部５ｃ，５ｃとのなす角度θが鈍角になり、流体流れが局所に集中することを避けることになるために、エロージョン現象に伴う局部的な摩耗やエロージョン腐食を抑え、この場合も弁全体の耐久性が向上する。
【００１７】なお、上記図１に示した実施の形態では、スライド弁体６の先端部６Ａを、ポート５の先端部５ａと相似形で該先端部５ａより少し曲率半径の大きい半円形状に形成したものについて説明したが、スライド弁体６の先端部６Ａを、ポート５の先端部５ａと合同形に形成してもよい。
【００１８】
【発明の効果】以上のように、請求項１および請求項３に記載の発明によれば、スライド弁の先端部形状を工夫するだけの簡単な改良によって、流体の偏流によるエロージョン現象の発生に伴う局部的な摩耗やエロージョン腐食を抑制して、弁全体の耐久性を大幅に向上することができるという共通の効果を奏する。
【００１９】特に、請求項１に記載の発明によるときは、従来と同一の小開度のもとで、スライド弁体先端部と流体との接触長さを長くとれるために、その先端部の疲労を分散して耐久性を一層向上でき、また、請求項３に記載の発明によるときは、大開度あるいは全開時におけるエロージョン現象の発生までも抑えて弁体腐食を効果的に防止することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１０５２
【氏名又は名称】株式会社クボタ
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）１月７日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 義弘
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２０１２９６ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）７月２７日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１１８６ |
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