JP2008232341A - ダイヤフラムバルブ - Google Patents

Abstract

【課題】前後に配管するだけで弁として機能する簡易な構造の所謂フルボディタイプのダイヤフラムバルブであっても、単位時間当たりの圧縮空気の流出量を十分に確保し、バグフィルタの洗浄効果を向上することができるダイヤフラムバルブを提供すること。
【解決手段】内部を圧力空気室１５ａとし、この圧力空気室１５ａと連なり、圧力空気供給管９に連接されるインテークポート２１と、内端部を弁座２３とし、洗浄空気供給管８に連接されるアウターポート２２とを備えた本体１５と、内部を弁室１６ａとした蓋部材１６と、本体１５と蓋部材１６との接合部に配設したダイヤフラム１３を介して、弁座２３と対向するように配設した弁体２４とからなり、この弁体２４により圧力空気供給管９と洗浄空気供給管８とを断続的に連通させるダイヤフラムバルブにおいて、インテークポート２１の通気断面積をアウターポート２２の通気断面積よりも大きく形成するようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ダイヤフラムバルブに関し、特にバグ式集塵機のバグフィルタ逆洗用圧力空気供給用のダイヤフラムバルブの改良に関するものである。

一般に、焼却炉や電気炉等から排出する排ガス中に含まれるダストを捕集するために、バク式集塵機が広く採用されている。
そして、バグフィルタにダストが多量に付着し、通気抵抗（圧損）が所定値以上に上昇したときは、ダストを払い落とすべく逆洗条件を選定して圧力空気を噴出して逆洗を行う手段が採られている。

より具体的には、バグフィルタを逆洗式で洗浄するバグ式集塵機Ｓは、図３に示すように、筐体２の内部を区画壁３により上下に区画し、下部を含塵空気導入室４、上部を浄化空気室５とし、含塵空気導入室４を塵埃発生源（図示省略）に接続し、浄化空気室５を吸引装置（図示省略）に接続するようにされている（例えば、特許文献１参照）。
そして、区画壁３には多数の有底筒状のバグフィルタ７を垂下して取り付け、各バグフィルタ７には、上方に洗浄空気供給用の洗浄空気供給管８を配備し、この洗浄空気供給管８に圧力空気噴出ノズル６をバグフィルタ７の開口部に臨ませて取り付けるようにしている。
この洗浄空気供給管８は、常時は、ダイヤフラムバルブ１０によって閉鎖された状態で、圧力空気供給管９に接続するようにしている。

これにより、常時は、筐体２の浄化空気室５の下流側に接続した吸引装置（図示省略）の吸引力によりダスト発生源からのダストを含んだ空気は含塵空気導入室４に導かれ、ダストがバグフィルタ７で濾過され、浄化後の空気が浄化空気室５を介して排出される。
次いで、バグフィルタ７にダストが付着し、通気抵抗が所定値に到達したとき、又は一定時間経過後に定期的に、電磁弁ボックス１８内の電磁弁を開放することによって排気ポート１７を介して圧力空気を排気することにより、ダイヤフラムバルブ１０を短時間に開作動させ、圧力空気供給管９内の圧力空気を瞬時に洗浄空気供給管８に流出させ、洗浄空気供給管８に配設した圧力空気噴出ノズル６から洗浄空気をバグフィルタ７内に噴射し、バグフィルタ７の外周に付着したダストを吹き落とすようにしている。

このダイヤフラムバルブ１０は、図４〜図５に示すように、所謂フルボディタイプのダイヤフラムバルブで、内部を圧力空気室１５ａとした本体１５と、内部を弁室１６ａとした蓋部材１６とからなり、本体１５と蓋部材１６との接合部に配設したダイヤフラム１３を介して弁体２４を取り付けるようにしている。
本体１５は、圧力空気供給管９と該圧力空気供給管９に接合した接続管９ａをインテークポート２１に螺合することによって連通するとともに、洗浄空気供給管８の端部に配設した接続管８ａを弁座２３に連なるアウターポート２２に螺合するようにしている。
そして、常時は、弁体２４は、バネ１４による付勢力と、電磁弁ボックス１８内の電磁弁が閉鎖されていることによる圧力空気の作用によって、弁座２３に押圧され、圧力空気供給管９と洗浄空気供給管８との連通は遮断されている。

ところで、このダイヤフラムバルブ１０は、従来、例えば、アウターポート２２に内径Ｄ２が呼び径４０Ａ（内径４９．８ｍｍ）のものを使用する場合、これに合わせて、インテークポート２１に内径Ｄ１が呼び径４０Ａ（内径４９．８ｍｍ）のものを使用するようにしている。
そして、バグフィルタ７の洗浄に際して、弁座２３から弁体２４を離間させる時間は、バグ式集塵機Ｓに取り付けられるバグフィルタ７の本数等によって異なるものの、通常、０．１〜０．２秒と短時間であるため、アウターポート２２の内径Ｄ２とインテークポート２１の内径Ｄ１とが同径である場合、十分な量の圧力空気が、圧力空気供給管９内から洗浄空気供給管８に流出せず、バグフィルタ７の洗浄効果が十分に得られないという問題があった。
なお、インテークポートの内径をアウターポートの内径よりも大きく形成するようにしたダイヤフラムバルブも散見されるが（例えば、特許文献２及び３参照）、これらはいずれも、インテークポートやアウターポートと、これらと接続される接続管との接続構造の理由等からそのような形状にされているものであって、インテークポートとアウターポートの実質的な通気断面積は同一に形成されていた。

これに対処するため、図６に示すようなフレクトオプティパルス方式のダイヤフラムバルブが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このダイヤフラムバルブ５０は、圧力空気供給手段（図示省略）に接続することにより、内部を圧力空気室６０ａとしたヘッダタンク６０（圧力空気供給管９に相当）内に突入された洗浄空気供給管８に対応する位置に配設するもので、ダイヤフラム１３で区割りして弁室１６ａとした蓋部材１６と、圧力空気室６０ａ内に突出する洗浄空気供給管８の開口端面に形成されている弁座５１に対面して、前記ダイヤフラム１３に取り付けられた弁本体５２とからなっている。

ところで、このダイヤフラムバルブ５０は、十分な容積の圧力空気室６０ａを確保することができるから、単位時間当たりの圧縮空気の流出量を十分に確保することができるものの、所謂フルボディタイプのダイヤフラムバルブと異なり、ヘッダタンク６０の圧力空気室６０ａ内に突出する洗浄空気供給管８の開口端部を弁座５１とするため、この端面の平面度として一般に要求される０．０２〜０．０５ｍｍの精度を確保することが困難であるという問題があった。なお、このダイヤフラムバルブ５０は、ヘッダタンク６０と併せて用いることを前提とするものであるため、装置の構造が複雑になるという問題があった。
特許第３５３３３４８号公報 特許第３２５６７１１号公報 特開２００６−１３２７２１号公報

本発明は、上記従来のダイヤフラムバルブの有する問題点に鑑み、前後に配管するだけで弁として機能する簡易な構造の所謂フルボディタイプのダイヤフラムバルブであっても、単位時間当たりの圧縮空気の流出量を十分に確保し、バグフィルタの洗浄効果を向上することができるダイヤフラムバルブを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のダイヤフラムバルブは、内部を圧力空気室とし、該圧力空気室と連なり、圧力空気供給管に連接されるインテークポートと、内端部を弁座とし、洗浄空気供給管に連接されるアウターポートとを備えた本体と、内部を弁室とした蓋部材と、前記本体と蓋部材との接合部に配設したダイヤフラムを介して、前記弁座に対向するように配設した弁体とからなり、該弁体により圧力空気供給管と洗浄空気供給管とを断続的に連通させるダイヤフラムバルブにおいて、インテークポートの通気断面積をアウターポートの通気断面積よりも大きく形成したことを特徴とする。

この場合において、インテークポートの通気断面積をアウターポートの通気断面積の２〜４倍に形成することができる。

本発明のダイヤフラムバルブによれば、インテークポートの通気断面積をアウターポートの通気断面積よりも大きく形成することにより、前後に配管するだけで弁として機能する簡易な構造の所謂フルボディタイプのダイヤフラムバルブの特長を有しながら、ダイヤフラムバルブ本体のサイズを大型化することができ、これによって、圧力空気室の容積を大きくし、単位時間当たり洗浄空気供給管に噴射する圧縮空気の流出量を十分に確保することができ、所謂フルボディタイプのダイヤフラムバルブでフレクトオプティパルス方式のダイヤフラムバルブと同等の圧縮空気の流出量を得ることができるとともに、高い応答性能を有するダイヤフラムバルブを提供することができる。

また、インテークポートの通気断面積をアウターポートの通気断面積の２〜４倍に形成することにより、例えば、呼び径４０Ａのアウターポートに対して、呼び径６５Ａ〜８０Ａのインテークポートを利用することができ、インテークポートとアウターポートとを同径とする場合と比較して、１．３〜２倍の圧縮空気の流出量を確保することができる。

以下、本発明のダイヤフラムバルブの実施の形態を、図面に基づいて説明する。
なお、従来装置と同様の構造については同一の符号、一連の符号を付し説明を省略する。

図１〜図２に、本発明のダイヤフラムバルブの一実施例を示す。

このダイヤフラムバルブ１は、図３に示す、従来と同様のバグ式集塵機Ｓに使用するもので、アウターポート２２をバグ式集塵機Ｓの洗浄空気供給管８の開口端に配設した接続管８ａを介して取り付け、インテークポート２１を圧力空気供給管９と接続管９ａを介して取り付けることによって、圧力空気供給管９と洗浄空気供給管８とを断続的に連通させるものである。

このダイヤフラムバルブ１は、従来例と同様、内部を圧力空気室１５ａとし、この圧力空気室１５ａと連なり、圧力空気供給管９に連接されるインテークポート２１と、内端部を弁座２３とし、洗浄空気供給管８に連接されるアウターポート２２とを備えた本体１５と、内部を弁室１６ａとした蓋部材１６と、本体１５と蓋部材１６との接合部に配設したダイヤフラム１３を介して、弁座２３と対向するように配設した弁体２４とからなり、この弁体２４により圧力空気供給管９と洗浄空気供給管８とを断続的に連通させるようにしたものである。

そして、インテークポート２１の内径Ｄ１をアウターポート２２の内径Ｄ２よりも大きく形成することにより、実質的にインテークポート２１の通気断面積をアウターポート２２の通気断面積よりも大きくなるようにしている。
アウターポート２２の内径Ｄ２に対するインテークポート２１の内径Ｄ１の倍率は、可能な範囲で大きく設定することが好ましいが、例えば、１．５〜２倍とすることによって、通気断面積を２〜４倍とし、呼び径４０Ａのアウターポート２２に対して、呼び径６５Ａ〜８０Ａといった規格化されたサイズのインテークポート２１とすることができ、十分な圧縮空気の流出量を確保することができる。

図１に示すインテークポート２１は、アウターポート２２が呼び径４０Ａ（内径４９．８ｍｍ）に対して、呼び径６５Ａ（内径７７．５ｍｍ）とした例を示し、これによって、弁体２４を０．１〜０．２秒開放する間に、１．３〜１．４倍の圧縮空気の流出量を得ることができる。

また、図２に示すインテークポート２１は、アウターポート２２が呼び径４０Ａ（内径４９．８ｍｍ）に対して、呼び径８０Ａ（内径９０．３ｍｍ）とした例を示し、これによって、弁体２４を０．１〜０．２秒開放する間に、１．５〜２倍の圧縮空気の流出量を得ることができる。

以上、本発明のダイヤフラムバルブについて、実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明のダイヤフラムバルブは、所謂フルボディタイプのダイヤフラムバルブであっても、単位時間当たりの圧縮空気の流出量を十分に確保できることから、バグフィルタに多量のダストが付着するバグ式集塵機に好適に用いることができる。
また、適用対象も、新規のバグ式集塵機のほか、既設のバグ式集塵機に対するダイヤフラムバルブを取り替えることによって好適に用いることができる。

本発明のダイヤフラムバルブの一実施例を示す一部断面の正面拡大図である。 同別の実施例を示す一部断面の正面拡大図である。 ダイヤフラムバルブを使用するバグ式集塵機の一部断面の正面図である。 従来のダイヤフラムバルブの閉弁状態を示す一部断面の正面図である。 従来のダイヤフラムバルブの開弁状態を示す一部断面の正面図である。 従来のフレクトオプティパルス方式のダイヤフラムバルブを示す一部断面の正面図である。

符号の説明

１ ダイヤフラムバルブ
８ 洗浄空気供給管
９ 圧力空気供給管
１３ ダイヤフラム
１５ 本体
１５ａ 圧力空気室
１６ 蓋部材
１６ａ 弁室
２１ インテークポート
２２ アウターポート
２３ 弁座
２４ 弁体
Ｄ１ インテークポート内径
Ｄ２ アウターポート内径

Claims (2)

1. 内部を圧力空気室とし、該圧力空気室と連なり、圧力空気供給管に連接されるインテークポートと、内端部を弁座とし、洗浄空気供給管に連接されるアウターポートとを備えた本体と、内部を弁室とした蓋部材と、前記本体と蓋部材との接合部に配設したダイヤフラムを介して、前記弁座に対向するように配設した弁体とからなり、該弁体により圧力空気供給管と洗浄空気供給管とを断続的に連通させるダイヤフラムバルブにおいて、インテークポートの通気断面積をアウターポートの通気断面積よりも大きく形成したことを特徴とするダイヤフラムバルブ。
2. インテークポートの通気断面積をアウターポートの通気断面積の２〜４倍に形成したことを特徴とする請求項１記載のダイヤフラムバルブ。

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