| 【発明の名称】 |
蒸気弁 |
| 【発明者】 |
【氏名】遠藤 壽彦
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| 【要約】 |
【課題】弁座を弁ケーシングに組み込む際、その作業改善を図った蒸気弁を提供する。
【解決手段】本発明に係る蒸気弁は、予め冷し嵌め施工を行った弁座２１を弁ケーシング２２に組み込んだものである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 弁ケーシングに弁座を組み込む際、弁ケーシングの合わせ面と弁座の合わせ面との表面に肉盛溶接部を備えた蒸気弁において、上記弁ケーシングに、予め冷し嵌め施工を行った弁座を組み込んだことを特徴とする蒸気弁。
【請求項２】 弁座の合わせ面に凹陥溝を形成するとともに、弁ケーシングの合わせ面に突き出し端面部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の蒸気弁。
【請求項３】 弁ケーシングの突き出し端面部に舌状片を設けるとともに、上記舌状片をコーキングして弁座に付着力を与えるコーキング溝を上記弁ケーシングに設けたことを特徴とする請求項２に記載の蒸気弁。
【請求項４】 弁ケーシングに弁座を組み込む際、弁ケーシングの合わせ面と弁座の合わせ面との表面に肉盛溶接部を備えた蒸気弁において、上記弁ケーシングの合わせ面と上記弁座の合わせ面との間に弁座軸の方向に沿って嵌合溝部を形成するとともに、嵌合溝部に嵌入する固定部材を設けたことを特徴とする蒸気弁。
【請求項５】 固定部材は、リング片であることを特徴とする請求項４に記載の蒸気弁。
【請求項６】 固定部材は、止めねじ片であることを特徴とする請求項４に記載の蒸気弁。
【請求項７】 嵌合溝部に嵌入する固定部材に、ねじ部と突き出し片を設けるとともに、突き出し片を係合させる受け入れ溝部を弁ケーシングに形成したことを特徴とする請求項４に記載の蒸気弁。
【請求項８】 弁ケーシングに弁座を組み込む際、弁ケーシングの合わせ面と弁座の合わせ面との表面に肉盛溶接部を備えた蒸気弁において、上記弁ケーシングの合わせ面と上記弁座の合わせ面との間に弁座軸に横断して固定部材を設けたことを特徴とする蒸気弁。
【請求項９】 固定部材はボルトであることを特徴とする請求項８に記載の蒸気弁。
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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、蒸気弁に係り、特に主弁体を当接させる弁座に改良を加えた蒸気弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、蒸気タービンプラントに適用される蒸気弁は、図８に示すように、弁ケーシング１の内部に弁室２を形成し、この弁室２内にストレーナ３、弁棒４で駆動させる副弁体５および主弁体６、主弁体６を水密的に当接させる弁座７を収容させた構成になっている。
【０００３】弁ケーシング１は、蒸気入口８と蒸気出口９を備え、蒸気入口８から案内された蒸気（タービン駆動蒸気）を弁室２で蛇行させて蒸気出口９に流出させるようになっている。
【０００４】また、弁室２は、頭部側に弁蓋１０を備え、この弁蓋１０をボルト１１を介して弁ケーシング１に固設するとともに、中間部分に筒状のストレーナ３を収容している。この筒状のストレーナ３は、蒸気流れの下流側に流入口１２を設け、蒸気入口８から案内された蒸気に含まれる酸化スケール等の異物を迂回させて流入口１２に流し、異物を直接、弁室２に流入させないようになっている。
【０００５】また、副弁体５および主弁体６を進退自在に駆動する弁棒４は、例えばサーボ弁（図示せず）から与えられた駆動力により駆動され、弁室２に設けた弁棒案内部（スリーブ）１３を摺動するようになっている。
【０００６】このような構成を備えた蒸気弁において、副弁体５および主弁体６を開弁させる場合、蒸気弁は、まず最初にサーボ弁の駆動により弁棒４を駆動させ、これに伴って副弁体５を移動させる。
【０００７】副弁体５が移動すると、蒸気入口８からストレーナ３の流入口１２を介して弁室２に案内された蒸気は主弁体６に設けた通路１４を介して主弁体６の下流側の弁室２ｂに流れ、副弁体５の上流側の弁室２ａと主弁体６の下流側の弁室２ｂとを互いに圧力バランスさせ、圧力バランスするとサーボ弁の駆動力を少なくさせ、副弁体５の移動をより一層早める。
【０００８】副弁体５の移動中、弁棒４は、その肩部４ａが主弁体６に当接すると、サーボ弁から与えられた駆動力により主弁体６を移動させて弁全開に至らしめる。
【０００９】他方、副弁体５および主弁体６を閉弁させる場合、蒸気弁は、サーボ弁から弁棒４に与えられた駆動力により副弁体５を移動させて主弁体６に当接させ、副弁体５が主弁体６に当接すると、副弁体５および主弁体６を同時に移動させ、主弁体６を弁座７に当接させて閉弁させる。
【００１０】このように、従来の蒸気弁は、弁室２内に収容した副弁体５および主弁体６を開弁させるとき、まず最初に副弁体５を開弁させ、副弁体５の開弁中、上流側の弁室２ａと下流側の弁室２ｂとを互いに圧力バランスさせ、各室２ａ、２ｂが圧力バランスすると、サーボ弁から弁棒４に与えられていた駆動力を少なくさせた安定状態で主弁体６の開弁を行っていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】図８に示した従来の蒸気弁には、いくつかの問題点があり、その一つに弁座７の補修加工作業や弁ケーシング１への組み込み作業がある。
【００１２】従来、弁座７は図９に示すように、弁ケーシング１に形成した階段状の段部１５に組み込み、弁座７側の合わせ面１６とケーシング１側の合わせ面１７とを調整した後、図１０に示すように、互いの合わせ面１６、１７の表面を溶接施工する際、弁座７側の熱逃し溝１８と弁ケーシング１側の熱逃し溝１９とに溶接熱を逃し、肉盛溶接部２０を形成し、弁座７の抜け止め防止を図っていた。
【００１３】しかし、弁座７側の合わせ面１６とケーシング１側の合わせ面１７との表面に肉盛溶接部２０を形成し、弁座７の抜け止め防止を図っていたのでは、以下の問題点があった。
【００１４】まず、第１に、蒸気弁は常に高温・高圧、例えば５３８℃、２５０kg／cm2 の蒸気にさらされ、過酷状態で使用されている。このため、弁座７は長年の使用の結果、弁シート（弁座７の表面の主弁体６との接触部分）に酸化腐食が発生し、閉弁時、主弁体６を水密的に維持させることができない不具合・不都合があった。
【００１５】次に、第２に、弁座７は高温・高圧の蒸気にさらされていると、弁座７側の合わせ面１６と弁ケーシング１側の合わせ面１７との肉盛溶接部２０に熱ひずみが発生し、長年の使用の結果、肉盛溶接部２０に溶接割れが発生し、弁ケーシング１からの抜け止め防止を確実に確保することができなかった。
【００１６】さらに、第３に、弁座７の弁シートに酸化腐食があったり、肉盛溶接部２０に溶接割れがあった場合、弁座７は、交換作業を行わなければない。その際、弁ケーシング１側の合わせ面１７や熱逃し溝１９を再度、機械加工しなければならず、多くの労力と費用を費やす問題点があった。
【００１７】このように、従来の蒸気弁には、弁座７の弁ケーシング１からの抜け止め防止作業を行う際、弁座７側の合わせ面１６と弁ケーシング１側の合わせ面１７との表面を溶接施行しているがゆえに、上述の問題が発生しており、何らかの改善策が必要とされていた。
【００１８】本発明は、このような事情に照してなされたもので、弁座に発生する不具合・不都合な点をより少なくさせるとともに、弁座に不具合・不都合な点が発生しても簡易かつ迅速にして補修作業を行うことができる蒸気弁と提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る蒸気弁は、上記目的を達成するために、請求項１に記載したように、弁ケーシングに弁座を組み込む際、弁ケーシングの合わせ面と弁座の合わせ面との表面に肉盛溶接部を備えた蒸気弁において、上記弁ケーシングに、予め冷し嵌め施工を行った弁座を組み込んだものである。
【００２０】また、本発明に係る蒸気弁は、上記目的を達成するために、請求項２に記載したように、弁座の合わせ面に凹陥溝を形成するとともに、弁ケーシングの合わせ面に突き出し端面部を形成したものである。
【００２１】また、本発明に係る蒸気弁は、上記目的を達成するために、請求項３に記載したように、弁ケーシングの突き出し端面部に舌状片を設けるとともに、上記舌状片をコーキングして弁座に付着力を与えるコーキング溝を上記弁ケーシングに設けたものである。
【００２２】また、本発明に係る蒸気弁は、上記目的を達成するために、請求項４に記載したように、弁ケーシングに弁座を組み込む際、弁ケーシングの合わせ面と弁座の合わせ面との表面に肉盛溶接部を備えた蒸気弁において、上記弁ケーシングの合わせ面と上記弁座の合わせ面との間に弁座軸の方向に沿って嵌合溝部を形成するとともに、嵌合溝部に嵌入する固定部材を設けたものである。
【００２３】また、本発明に係る蒸気弁は、上記目的を達成するために、請求項５に記載したように、固定部材は、リング片であることを特徴とするものである。
【００２４】また、本発明に係る蒸気弁は、上記目的を達成するために、請求項６に記載したように、固定部材は、止めねじ片であることを特徴とするものである。
【００２５】また、本発明に係る蒸気弁は、上記目的を達成するために、請求項７に記載したように、嵌合溝部に嵌入する固定部材に、ねじ部と突き出し片を設けるとともに、突き出し片を係合させる受け入れ溝部を弁ケーシングに形成したものである。
【００２６】また、本発明に係る蒸気弁は、上記目的を達成するために、請求項８に記載したように、弁ケーシングに弁座を組み込む際、弁ケーシングの合わせ面と弁座の合わせ面との表面に肉盛溶接部を備えた蒸気弁において、上記弁ケーシングの合わせ面と上記弁座の合わせ面との間に弁座軸に横断して固定部材を設けたものである。
【００２７】また、本発明に係る蒸気弁は、上記目的を達成するために、請求項９に記載したように、固定部材はボルトであることを特徴とするものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る蒸気弁の実施形態を図面および図中に付した符号を引用して説明する。
【００２９】図１は、本発明に係る蒸気弁に適用される弁座の第１実施形態を示す概略断面図である。
【００３０】本実施形態に係る蒸気弁は、弁座２１を階段状に形成した弁ケーシング２２の段部２３に組み込む際、弁座２１に予め冷し嵌め施工を行わせている。また、蒸気弁は冷し嵌め施工を行った弁座２１をケーシング２２の段部２３に組み込む際、弁座２１の押圧力（圧接力）をより一層高めるために、図２に示すように、弁座２１に凹陥溝２４を弁座軸方向に沿って長く形成するとともに、相手側の弁ケーシング２２に突き出し端面部２５を形成する。
【００３１】また、蒸気弁は弁座２１を弁ケーシング２２の段部２３に組み込む際、弁座２１の冷し嵌め施工に基づく押圧力のほかに、付着力をより一層高めるため弁ケーシング２２に舌状片２６を形成し、コーキング溝２７を利用して舌状片２６をコーキングし、弁ケーシング２２から弁座２１に付着力を与える。
【００３２】このように、本実施形態は、弁座２１を弁ケーシング２２に組み込む際、弁座２１に予め冷し嵌め施工を行うとともに、弁座２１を弁ケーシング２２に組み込んだ後、弁ケーシング２２の舌状片２６をコーキングして弁ケーシング２２から弁座２１に付着力を与えたので、弁座２１の抜け止めを確実に防止することができ、弁座２１の補修加工の際、その作業を簡易かつ迅速に行うことができる。
【００３３】図３は、本発明に係る蒸気弁に適用される弁座の第２実施形態を示す概略断面図である。
【００３４】本実施形態に係る蒸気弁は、弁座２１を階段状に形成した弁ケーシング２２の段部２３に組み込んだ後、弁座２１の合わせ面２８と弁ケーシング２２の合わせ面２９との間に形成した嵌合溝部３０にリング片３１を螺着し、弁座２１を弁ケーシング２２に固設したものである。
【００３５】嵌合溝部３０は、図４に示すように、弁座２１の合わせ面２８と弁ケーシング２２の合わせ面２９との間に弁座軸方向に沿って比較的長く形成するとともに、リング片３１の突き出し片３２を係合させる受け入れ溝部３３を備えている。
【００３６】また、リング片３１は、弁ケーシング２２側にねじ部３４を備え、弁座２１の端面の全周に沿って嵌合溝部３０に螺着している。
【００３７】このように、本実施形態は、弁座２１の合わせ面２８と弁ケーシング２２の合わせ面２９との間に嵌合溝部３０を形成し、嵌合溝部３０にリング片３１を螺着させるとともに、リング片３１の突き出し片３２を弁ケーシング２２の受け入れ溝部３３に係合させて弁座２１を弁ケーシング２２に固設したので、弁座２１の抜け止めを確実に防止することができ、弁座２１の弁ケーシング２２への組み込み作業および交換作業を容易に行うことができる。
【００３８】なお、本実施形態では、弁座２１の合わせ面２８と弁ケーシング２２の合わせ面２９との間に形成した嵌合溝部３０にリング片３１を螺着させ、弁座２１を弁ケーシング２２に固設させたが、この実施形態に限らず、例えば、図５および図６に示すように、弁座２１の合わせ面２８と弁ケーシング２２の合わせ面２９との間に嵌合溝部３０を設け、嵌合溝部３０に止めねじ片３５を螺着させ、弁座２１を弁ケーシング２２に固設しても良い。
【００３９】図７は、本発明に係る蒸気弁に適用される弁座の第３実施形態を示す概略断面図である。
【００４０】本実施形態に係る蒸気弁は、弁座２１を階段状に形成した弁ケーシング２２の段部２３に組み込んだ後、弁座軸の横断方向にボルト３６を螺着させ、弁座２１を弁ケーシング２２に固設したものである。
【００４１】本実施形態によれば、弁座軸の横断方向にボルト３５を螺着させ、弁座２１の合わせ面２８と弁ケーシング２２の合わせ面２９とを互いに圧接させて固設したので、弁座２１の弁ケーシング２２への組み込み作業が従来よりも大幅に簡素化され、弁座２１の酸化腐食等による交換作業を容易にすることができる。
【００４２】
【発明の効果】以上の説明のとおり、本発明に係る蒸気弁は、予め冷し嵌め施工を行った弁座を弁ケーシングに組み込んだ後、弁座の膨脹力を利用して弁ケーシングに固設させたので、弁座の抜け止めを確実に防止することができ、従来のように溶接作業や熱処理作業を行うこともなく、弁座の組み込み作業、交換作業を簡易かつ迅速に行うことができる。
【００４３】また、本発明に係る蒸気弁は、弁座を弁ケーシングに固設するにあたり、弁座の合わせ面と弁ケーシングの合わせ面との間に弁座軸の軸方向または横断方向に固定手段を設けたので、その組み込み作業または交換作業上、従来よりも大幅な作業改善を図ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３０７８
【氏名又は名称】株式会社東芝
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| 【出願日】 |
平成１０年７月２７日（１９９８．７．２７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７８７６５
【弁理士】
【氏名又は名称】波多野 久 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−４６２０３（Ｐ２０００−４６２０３Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年２月１８日（２０００．２．１８） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２１１５７８ |
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