JPH07509301A - 高温弁用弁座 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 高温弁用弁座 この発明は、高温使用、例えば４５０”Ｆ以上の温度における高温使用に適する 弁および弁座に関する。本発明は特にボール弁、詳しく説明すると米国特許第４ ．９１．７，３５４号に示されたような、いわゆる「昇降棒Ｊ　（ｒｉｓｉｎｇ 　ｓｔｅｍ）すなわち「二重作用Ｊ　（ｄｕａｌ　ａｃｔｉｏｎ）ボール弁に関 するものである。上記弁においては、弁棒が軸方向に移動しつつ回転されて、そ うしながらボールを閉鎖位置からはずさせるものである。

しかし、本発明は、直角回しボール弁および玉形弁のような他の形式の弁にも適 用できる。

発明の背景 米国特許第４，９１７．３５４号に記載されているように、昇降棒すなわち二重 作用ポール弁においては、ホールは、これを貫いて延び出る開口が形成され、ボ ールが弁を閉じる閉鎖位置と、ボールが弁を開放する開放位置との間を９０’回 転される。上記弁は、手動ハンドルまたは他のアクチュエータで上昇および下降 させられる弁棒を含み、このような垂直運動中弁棒が回転される。弁棒の下端お よびボールの上部に関するカム面の協働により、弁の閉鎖および開放期間中、ボ ールを弁座へ移動および離隔させる。この作用は、上記弁の開放および閉鎖を容 易にする。

上記ボールが閉鎖位置に変えられる時には、ボールは、ボールを取り囲む弁本体 内に調和するシートリングに着座する。閉鎖位置にある時に、上記弁の確実な密 封のために、テフロンまたはナイロンのような有機物がシートリングの構成部品 として用いられ、上記ボールの合致面に調和する十分な圧力下でたわみ、これに より何効な密封を行なう。しかし上記有機材料も、高温を受ける時には劣化する 。

現在用いられている手段は、極めて正確な機械加工および仕上げ工程を必要とす る種々の形式の金属ンートである。上記材料の剛性のために、機械加工および仕 上げは、非常に正確に行なわれねばならず、そうとしても使用中の磨耗および高 温の影響は、上記ボール（または他のクロージャ）と上記弁座の合致面に欠陥本 発明の一目的は、例えば４５０°Ｆ以上の高温において信頼性のある弁に対し、 改良された弁座密封能力を提供することにある。

本発明の特定目的は、極めて正確な機械加工および仕上げの必要性を避けまたは 少なくし、かつ使用において有効かつ耐久性のある金属弁座手段を提供すること にある。

本発明のこれらおよび他の目的は、次の説明および添付の請求の範囲から明らか となるであろう。

図面の簡単な説明 図１は、本発明による弁の部分断面図である。

図２は、本発明の弁座の中央部分の図である。

図３は、上記弁の閉鎖中、密封の開始時における弁の部分図である。

図４は、密封の終末の同様な図である。

本発明の摘要 本発明によると、弁本体に着座した外輪およびこの外輪に着座した内輪の組立で ある金属シートリングが用いられる。上記内輪は着座すなわち密封面を有し、そ の背面は、上記ボールまたは他の弁クロージャ部材で加えられる圧力に応答して 、上記着座面のたわみを許すみぞがある。上記外輪は、その内部環状面が上記内 輪を受けて保持するように形つくられ、上記内輪の着座面の上方に横たわるが一 定間隔離れているリップを備えている。この形状のために、外輪のリップも内輪 の着座面も弁クロージャ部材の圧力下でたわむことができ、かつ仕上げの不正確 によるまたは使用から生しる磨耗による合致部分の面の不整にもかかわらず堅実 な密封をもたらす。

好適実施例の詳細な説明 図１について説明すると、弁ｌＯを通る垂直方向中央部分が示される。弁本体は １１で示され、フランジ（図示せず）をパイプ（これも図示せず）への付属装置 として有している。上記弁本体は、上記弁が閉鎖位置にある時に閉鎖される流れ 通路１３を有し、かつ上記弁は、図１に示される位置から上記弁が９０６回転さ れる時には、流体が流れる流れ通路１４ａを設けているポール１４を有する。

ボンネットＩ５の一部は、その１つが１６で示されるボルトにより、上記弁本体 に固着されるのが示される。弁棒の一部は１７で示され、ブッンユ１８内で回転 できかつ軸方向に動くことができ、ブツシュ上方にはシール１９がある。

作動において、そして米国特許第４，９１７．３５４号に示されるように、手動 ハンドル（ここに図示せず）が上記弁棒１７を軸方向に動かすのに用いられ、そ して弁棒が、弁棒を貫いて延び出し、スリーブ内らせん状スロット（いずれも図 示せず）内に着座したピンを回転させる時に、弁棒を回転させる。弁棒の下端部 は、上記ポール１４のカム面２１に作用するカム面２０を備える。一方上記プッ シュ１８の下端部は、トラニオンとして作用する上記ポール１４の突出部２２上 に乗る。上記カム面２０および２１におけるカム作用は上記ポールとシートリン グ２５との間のシールを作りまたは破るために上記ポールをくさび留めする役目 をする。上記弁棒の連続回転は上記ボールを９０°回転させる。米国特許第４． ０１７，３５４号には作動の説明も行なっている。

図２について説明すると、上記シートリング組立２５は上記弁から分離して示さ れる。使用において、上記シートリング組立２５は、流れ通路１３を取り囲む弁 本体に形成された四部２６内に嵌合され、この凹部内に圧入される。図１を参照 されたい。上記シートリング組立２５は、外輪２７と内輪２８の２部品で作られ る。

上記外輪２７は弁本体ＩＩ内の上記シート凹部内に密に嵌合される直径を有して いる。図１および図２と同様に図３について説明すると、上記外輪２７は、垂直 面２９、傾斜リップ３０、垂直面３１、円筒面３２、垂直面３３および円筒面３ ４を備えている。

上記内輪２８は、外輪２７の面内に嵌合する円筒形状の本体部分３７、上記弁の 流れ通路１３と等しい直径を有する内部円筒面３８、傾斜面３９およびリップ４ ０を備えている。上記リップ４０は、３６０°環状みぞ４１により本体部分３７ から分離され、かつ上記垂直面３１および水平面３２から一定間隔配置されてい る。

図３および図４について説明すると、図３は内輪２８のリップ４０と最初に接触 するが、外輪２７のリップ３０とは未だ接触していないポール１４を示す。上記 弁棒１７がさらに回転すると、図４に示されるように、ボール１４は外輪２７の リップ３０と接触するようになる。リップ４０と３０のおのおのが上記ボールＩ ４により接触されるにつれて、上記ボールの圧力がリップ４０または３０をたわ ませる。このたわみは、リップ４０の場合はその形状のため、および環状みぞ４ １と小間隔、例えば上記リップ４０と外輪２７の面３２との間の０．０１５イン チのクリアランスのために可能にされる。

この二重密封およびたわみのために、不正確な仕上げおよび／または磨耗から生 じる密封面の不整が調節される。上記密封リングは腐蝕性流体に抗するステンレ ス鋼で造ることができる。

上記内輪は外輪なしに使用することもできるが、もしも内輪が故障しても外輪が 密封を与え、かつ外輪は内輪を保護するから、図示のような二重シートリング組 立が好ましい。

従って新規で有効な高温弁座が提供されたことが明白であろう。

符号の説明 ＩＯ弁、　１１　弁本体、 １３　流れ通路、　１４　ボール、 １４ａ　流れ通路、　１５　ボンネット、１６　ポルト、　１７　弁棒、 １８　ブツシュ、　１９　シール ２０　カム面（弁棒）、　２１　カム面（ボール）、２２　突出部、　２５　シ ートリング組立、２６　シート凹部、　２７　外輪、 ２８　内輪、　２９　垂直面（外輪）、３０　傾斜リップ（外輪）、　３１　垂 直面（外輪）、３２　円筒面（外輪）、　３３　垂直面（外輪）、３４　円筒面 （外輪）、　３７　本体部分、３８　内部円筒面、　３９　傾斜面（内輪）、４ ０　リップ（内輪）、　４１　１！状みぞ（内輪）。

ＦＩＧ、−４ 補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）平成７年　１月２０日

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．弁を通過する流体の流れのための流れ通路を備える弁本体、および上記流れ を許す開放位置と上記流れを止める閉鎖位置との間を動きうる弁クロージャ部材 を含む弁において、上記弁本体内に保持されかつ上記流れ通路を取り囲む金属構 造の弁座を含み、該弁座は上記弁クロージャ部材が閉鎖位置にある時には、該弁 クロージャ部材と密封接触状態にある密封面を有し、上記弁座が柔軟であるので 上記弁クロージャ部材により加えられる圧力下でたわみ、これにより上記弁座お よび弁クロージャ部材の密封面の不整を調節することを特徴とする前記弁。
2. ２．弁座は、弁クロージャ部材が閉鎖位置にある時には、該弁クロージャ部材に 対する密封面を有するリップ部分を含み、該リップの内部で該リップのたわみを 許すように上記弁座内にみぞが設けられたことを特徴とする請求項１記載の弁。
3. ３．弁座は、弁本体内に着座した外輪および該外輪内に着座した内輪を含み、該 内輪は、弁クロージャ部材がその閉鎖位置にある時には、該弁クロージャ部材に 対し密封する密封面を有し、該密封面から内部で上記内輪内に形成されたみぞが 設けられ、上記弁クロージャ部材からの圧力下でたわむリップを形成することを 特徴とする請求項１記載の弁。
4. ４．弁を通過する流体の流れのための流れ通路を備える弁本体、および上記流れ を許す開放位置と上記流れを止める閉鎖位置との間を動きうる弁クロージャ部材 および該弁クロージャ部材が閉鎖位置にある時には、該クロージャ部材と密封接 触するシートリング組立を含む弁であって、該シーティング組立が：（ａ）上記 流れ通路を取り囲む上記弁本体内に着座した外輪、該外輪には半径方向内側に延 び出しかつ上記流れ通路を取り囲むリップが形成され、該リップは上記クロージ ャ部材が閉鎖位置にある時には、該クロージャ部材に密封面を与えるようになっ ており、 （ｂ）上記外輪内に着座しかつ上記流れ通路を取り囲む内輪、該内輪には、クロ ージャ部材が閉鎖位置にある時には、該クロージャ部材と接触する密封面を有す るリップが形成され、該リップの内部で該リップのたわみを可能にする上記内輪 内にみぞが形成される を含むことを特徴とする前記弁。
5. ５．弁クロージャ部材が、弁の初期閉鎖中は、内輪のリップに接触しリップをた わませて第１シールを作り、そしてそれ以上の弁の閉鎖中は、外輪のリップに接 触しリップをたわませて第２シールを作るように上記リップが形作られている請 求項４記載の弁。
6. ６．弁がボール弁であり、かつクロージャ部材がボールである請求項１〜５のい ずれか一項に記載の弁。
7. ７．弁が昇降棒、二重作用ボール弁である請求項１〜６のいずれか一項に記載の 弁。