JPH05171902A - 蒸気減温減圧調節弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 弁構成部品の熱的損傷を伴うことなく、安定
した減温減圧動作を確保すること、及び保守性を向上す
ること。 【構成】 蒸気減温減圧調節弁１０において、弁体まわ
り部材に延設される冷却水供給経路３１と、冷却水供給
経路３１に連通するとともに内ケージ２１と外ケージ２
３との間の混合室２２に臨む弁体１８まわり部材に開口
し、冷却水を上記混合室２２側に供給する注水孔３９
と、弁体１８の弁座１６とのシート面１８Ａより反入口
流路１１側に開口して、弁体１８に延設される蒸気バイ
パス経路４１と、蒸気バイパス経路４１に連通して上記
混合室２２に連通可能となる弁体１８外周部に開口する
蒸気噴出孔４２とを有し、注水孔３９からの注水経路と
蒸気噴出孔からの蒸気噴出経路とを直近に設けたもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、事業用ボイラのタービ
ンバイパス系統において、高温高圧蒸気を減温減圧する
ための蒸気減温減圧調節弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記減温減圧調節弁として、特公
昭61-35361号公報に記載の如くのものがある。この従来
技術は、入口流路及び出口流路を備える弁ケーシング
と、弁ケーシング内に形成される弁座と、弁座に対して
接離する方向に移動可能な弁体とを有する蒸気減温減圧
調節弁において、弁棒まわりにケージを設け、このケー
ジと弁棒ガイドとの間に混合室を設け、弁棒の下端に設
けられている弁体が弁座との間に形成する弁締切り部か
ら混合室の下部領域に流入する入口蒸気と、ケージの上
端と弁棒ガイドの上端との間に形成される冷却水供給経
路から混合室の上部領域に供給される冷却水とを、混合
室内において混合する。これにより、高温高圧の入口蒸
気は、弁体と弁座の間の絞り部にて減圧され、かつ冷却
水を混合されて減温された状態で、ケージを通過して出
口流路の側に排出される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、従来技術
には、下記〜の問題が予想される。

【０００４】蒸気と冷却水の混合室内に弁体及び弁座
のシール面があり、冷却水供給経路から混合室内に供給
された冷却水が流量変化の過渡状態において、上記両シ
ール面に衝突し得る構造となっているため、両シール面
は熱衝撃を受け易く両シール面の表面硬化層部に割れを
生じ、弁締切り性を損なうことがある。

【０００５】混合室への入口蒸気の流入位置に対し、
冷却水供給経路の混合室への開口位置が遠隔であり、混
合室に流入した直後の高温入口蒸気噴流に対して直ちに
冷却水を混合するものでないため、小流量域において完
全な混合状態が得られない。この混合不良は、粗大水粒
子がケージを通過して出口流路の側に排出されることを
意味し、結果として、弁ケーシングに衝突する粗大水粒
子が該ケーシングに大きな熱衝撃を与え、エロージョン
や熱応力により該ケーシングの寿命を損なう虞れがあ
る。

【０００６】入口蒸気は、弁体が弁座との間に形成す
る広幅開口状の弁絞り部から混合室の側に流出するもの
であり、その流れが弁体まわりにおいて不均等になり易
く、振動や騒音の原因となる。

【０００７】上記において割れを生じ易い弁座が弁
ケーシングに一体形成されているため、補修が難かし
く、保守性が悪い。

【０００８】本発明は、弁構成部品の熱的損傷を伴うこ
となく、安定した減温減圧動作を確保することを目的と
する。

【０００９】本発明は、保守性を向上することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、入口流路及び出口流路を備える弁ケーシングと、弁
ケーシング内に形成される弁座と、弁座に対して接離す
る方向に移動可能な弁体とを有する蒸気減温減圧調節弁
において、弁体外周部まわりに摺接して弁体とともに入
口流路と出口流路とを仕切る如くに配置され、弁体によ
り開閉されて入口流路と出口流路とを連通可能とする複
数の小孔を備えた内ケージと、弁体及び内ケージのまわ
りに配置され、それら弁体及び内ケージとの間に混合室
を形成するとともに、混合室と出口流路とを連通可能と
する複数の小孔を備えた外ケージと、弁体まわり部材に
延設される冷却水供給経路と、冷却水供給経路に連通し
て上記混合室に臨む弁体まわり部材に開口し、冷却水を
上記混合室側に供給する注水孔と、弁体の弁座とのシー
ト面より反入口流路側に開口して、弁体に延設される蒸
気バイパス経路と、蒸気バイパス経路に連通して上記混
合室に連通可能となる弁体外周部に開口する蒸気噴出孔
とを有し、注水孔からの注水経路と蒸気噴出孔からの蒸
気噴出経路とを直近に設けたものである。

【００１１】請求項２に記載の本発明は、請求項１に記
載の蒸気減温減圧調節弁において、更に、前記内ケージ
と弁体まわり部材との間に蒸気噴出経路を設け、前記注
水孔を上記蒸気噴出経路の出口まわりに開口したもので
ある。

【００１２】請求項３に記載の本発明は、請求項１記載
の蒸気減温減圧調節弁において、更に、前記内ケージと
弁体まわり部材との間に蒸気噴出経路を設け、前記注水
孔を上記蒸気噴出経路に開口したものである。

【００１３】請求項４に記載の本発明は、請求項１〜３
のいずれかに記載の蒸気減温減圧調節弁において、更
に、前記蒸気噴出孔が、弁体の移動に伴い、内ケージに
より開閉可能とされ、弁開度の増大につれて該蒸気噴出
孔の蒸気通過面積が増大するようにしたものである。

【００１４】請求項５に記載の本発明は、請求項１〜４
のいずれかに記載の蒸気減温減圧調節弁において、更
に、前記内ケージと外ケージの中間に、複数の小孔を有
する隔壁を設け、前記混合室を複数の混合室に区画した
ものである。

【００１５】請求項６に記載の本発明は、請求項１〜５
のいずれかに記載の蒸気減温減圧調節弁において、更
に、前記弁体の弁座とのシート面より入口流路側に、弁
座内径部より小径をなして弁座内径部との間に微小隙間
を形成し得る張出部を設け、かつ該張出部の張出縁部か
ら弁体軸まわりに凹面状をなす縮径状態で入口流路側に
突設される蒸気整流面を備えたものである。

【００１６】請求項７に記載の本発明は、請求項６に記
載の蒸気減温減圧調節弁において、更に、前記内ケージ
の小孔が弁体軸に対して斜向し、該小孔の蒸気流線が、
上記弁体の蒸気整流面に沿う方向に設けられるようにし
たものである。

【００１７】請求項８に記載の本発明は、請求項１〜７
のいずれかに記載の蒸気減温減圧調節弁において、更
に、前記弁体外周部の内ケージに摺接して案内される部
分にラビリンス溝を設けたものである。

【００１８】請求項９に記載の本発明は、請求項１〜８
のいずれかに記載の蒸気減温減圧調節弁において、更
に、前記弁座を備えた弁座リングを弁ケーシングに交換
自由に結合したものである。

【００１９】

【作用】請求項１、２に記載の本発明によれば、下記
(1) 〜(5) の作用がある。

【００２０】(1) 弁体まわり部材に設けた冷却水供給経
路から供給される冷却水は、弁体のシート面及び弁座を
覆う内ケージと、外ケージとの間の混合室に供給され
る。従って、混合室に供給された冷却水が、弁体のシー
ト面や弁座に降りかかることがなく、エロージョンや熱
応力により弁体のシート面や弁座の表面硬化層部分に割
れを生ずることがなく、高い弁締切り性を確保する。

【００２１】尚、弁体まわり部材に設けた冷却水供給経
路から供給される冷却水は、弁体の弁棒側部分にも完全
に無接触とすることができ、弁体の全体を熱的損傷から
確実に保護できる。

【００２２】(2) 内ケージの小孔が定める混合室への入
口蒸気の流入位置に対し、弁体まわり部材の注水孔が定
める冷却水供給経路の混合室への開口位置を近接配置す
ることもできる。そして、その場合には、混合室に流入
した直後の高速入口蒸気噴流に対して直ちに冷却水を混
合でき、混合霧化が完全となる。従って、粗大水粒子が
外ケージを通過して出口流路の側に排出されることがな
く、結果として、粗大水粒子が弁ケーシングに衝突して
大きな熱衝撃を与えることがないから、弁ケーシングの
寿命がエロージョンや熱応力により損なわれることがな
い。

【００２３】(3) 冷却水供給経路に連通する注水孔から
混合室側に供給される冷却水は、弁体の蒸気バイパス経
路に連通する蒸気噴出孔から、高い流速で噴出される蒸
気と混合されて加熱、霧化され、沸騰蒸発した状態で混
合室に供給され、内ケージの小孔から混合室に供給され
る入口蒸気と混合せしめられる。従って、混合室内にお
ける入口蒸気と冷却水との混合は更に良好であり、粗大
水粒子が外ケージを通過して出口流路の側に排出されに
くく、水粒子が弁ケーシングに熱衝撃を与えることを確
実に防止し、均一に減温せしめられた減温減圧蒸気を出
口流路に排出できる。

【００２４】尚、蒸気減温減圧調節弁では、弁の微開使
用時、蒸気流速が低いことに加え、供給冷却水量も低下
するため、一般的に冷却水の蒸気との混合による微細化
が困難である。然しながら、本発明によれば、上記(3)
により、この弁の微開使用時にも、冷却水の蒸気との混
合、霧化性能を向上できる。

【００２５】(4) 上記(3) の入口蒸気と冷却水との完全
な混合により、出口蒸気の温度分布が均一となり、蒸気
の減温制御性が向上する。

【００２６】(5) 入口蒸気は、弁体まわりの内ケージの
小孔から混合室の側に流出するものであり、その流れを
弁体まわりにおいて互いに分割細分化し、均等化できる
結果、流体エネルギの摩擦損失による大きな減圧効果を
得ることができ、かつ大きな渦の生成や剥離による自励
振動に起因する振動や騒音を防止し得る。

【００２７】請求項３記載に本発明によれば、下記(6)
の作用がある。

【００２８】(6) 注水孔から供給される冷却水は、内ケ
ージと弁体まわり部材との間の狭く、蒸気流速の速い蒸
気噴出経路のベンチュリ効果により、高い霧吹効果を付
与され、該蒸気噴出経路を流れる蒸気とより効果的に混
合され、霧化される。

【００２９】請求項４に記載の本発明によれば、下記
(7) の作用がある。

【００３０】(7) 弁体の弁座に対する開き度合（弁開
度）により、蒸気噴出孔の開口面積（蒸気通過面積）を
増減し得ることとなる。従って、弁が開くと同時に一定
の蒸気流量が蒸気バイパス経路を流通してしまうものに
比して、弁の最大流量／最小制御可能流量（レンジアビ
リテイ）を低下させることなく、上述の蒸気による冷却
水の霧化作用を促進できる。

【００３１】請求項５に記載の本発明によれば、下記
(8) 、(9) の作用がある。

【００３２】(8) 内ゲージの小孔から流出する入口蒸気
と、弁体まわり部材の注水孔から供給される冷却水とが
混合室内において同軸的に衝突しあい、混合霧化を行な
うが、更に内ゲージと外ゲージの中間に複数の混合室を
設けることにより、蒸気と冷却水の霧化混合を段階的に
行ない、均一な蒸気温度状態を得ることができる。

【００３３】(9) 複数の混合室を設けることにより、段
階的な減圧を行ない、騒音の低減効果を得ることができ
る。また、従来の、弁の騒音を低減するために弁ケーシ
ングの出口側に複数のオリフィスプレートを設けて減圧
するものに比して、本発明によれば、弁ケーシング内部
に複数の混合室を設けることによって従来と同等の減圧
効果を得ることができ、弁ケーシングの出口側に設ける
べきオリフィスプレートの個数は 1枚等に削減できる。

【００３４】請求項６に記載の本発明によれば、下記(1
0)の作用がある。

【００３５】(10)蒸気中の異物は弁体の蒸気整流面に沿
う蒸気の流れとともに移動し、張出部の存在によって弁
体シート面に衝突することなく内ケージの小孔側に流下
せしめられる。また、弁体を開き位置から閉じるとき、
弁体の張出部が弁座まわりに流入する異物を捕捉する結
果、弁体のシート面と弁座との間に異物を噛み込むこと
がない。これにより、弁体のシート面と弁座の損傷を防
止できる。

【００３６】請求項７に記載の本発明によれば、下記(1
1)の作用がある。

【００３７】(11)入口蒸気は弁体の蒸気整流面からスム
ースに内ケージの小孔に流入し、弁体まわりにおける蒸
気流れ方向の急変がないから、蒸気流の乱れによる自励
振動に起因する振動や騒音を防止し得る。

【００３８】請求項８に記載の本発明によれば、下記(1
2)の作用がある。

【００３９】(12)弁体外周部と内ケージとの隙間を流れ
る蒸気が、弁組立時の弁体外周部と内ケージとの隙間の
不均一さに基づく渦の生成、剥離による自励振動を生じ
させる虞れがあるとき、蒸気の流れをラビリンス溝にて
滞溜せしめ、その動圧を高い静圧に変換する結果、ラビ
リンス溝の全周で圧力均等化し、弁体を内ケージに対し
て調芯化することにて、弁体の自励振動を防止し得る。

【００４０】請求項９に記載の本発明によれば、下記(1
3)の作用がある。

【００４１】(13)弁座リングを弁ケーシングに対して交
換自由としたことにより、保守性を向上できる。

【００４２】

【実施例】図１は本発明に係る蒸気減温減圧調節弁の第
１実施例を示す断面図、図２は図１のII−II線に沿う断
面図、図３（Ａ）は図１の弁閉じ状態を示す模式図、図
３（Ｂ）は図１の弁開き状態を示す模式図、図４は本発
明の第２実施例を示す断面図、図５は本発明の第３実施
例を示す断面図、図６は本発明の第４実施例を示す断面
図、図７は本発明の第５実施例を示す断面図、図８は本
発明の第６実施例を示す断面図、図９は本発明の第７実
施例を示す断面図、図１０は本発明の第８実施例を示す
断面図である。

【００４３】（第１実施例）（図１〜図３参照） 蒸気減温減圧調節弁１０は、入口流路１１、出口流路１
２を備える弁ケーシング１３を有している。弁ケーシン
グ１３には、上弁体ガイド１４と下弁体ガイド１５が固
定配置されている。

【００４４】下弁体ガイド１５は入口流路１１と出口流
路１２を連絡する弁座１６を備えている。

【００４５】上弁体ガイド１４は弁棒１７を摺動自在に
支持し、下弁体ガイド１５は弁棒１７に一体の弁体１８
を摺動可能に支持している。弁体１８は弁座１６に対設
する如くに配置され、弁座１６を基点として上方に移動
し、弁体１８に設けたシート面１８Ａを弁座１６に対し
て接離する。

【００４６】尚、上弁体ガイド１４は、弁ケーシング１
３との嵌合部にガスケット１００を挟着され、弁棒１７
まわりにパッキン１０１を備えている。パッキン１０１
は、ボルト１０２により上弁体ガイド１４に締め込まれ
るパッキン押さえ１０３にて保持され、弁ケーシング１
３内の蒸気のリークを防止する。

【００４７】また、下弁体ガイド１５は前述の如くに弁
座１６を備える弁座リングとして機能しており、弁ケー
シング１３に螺着されるリテーナ１０４により、弁ケー
シング１３に対して交換自由に嵌合固定されている。

【００４８】下弁体ガイド１５における弁体１８を摺動
可能に支持している部分は、筒状の内ケージ２１とされ
ている。また、上弁体ガイド１４の下部にはボルト１０
５により、スカートスリーブ１０６と筒状の外ケージ２
３とが、内ケージ２１と弁体１８の周囲に同軸配置され
る。スカートスリーブ１０６は上弁体ガイド１４の下端
全周囲から内ケージ２１の上端全周囲に垂設されて、上
弁体ガイド１４及び内ケージ２１とともに、弁棒１７及
び弁体１８の周囲を略完全包囲する。外ケージ２３は内
ケージ２１とスカートスリーブ１０６との間に環状混合
室２２を形成する。

【００４９】即ち、内ケージ２１は、弁体１８外周部ま
わりに摺接して、弁体１８とともに入口流路１１と出口
流路１２とを仕切る如くに配置され、弁体１８により開
閉されて入口流路１１と混合室２２、ひいては入口流路
１１と出口流路１２とを連通可能とする多数の小孔２４
を備えている。

【００５０】また、外ケージ２３は、弁体１８を包囲す
る内ケージ２１及びスカートスリーブ１０６の更に外側
に配置され、それら内ケージ２１及びスカートスリーブ
１０６との間に上述の混合室２２を形成するとともに、
混合室２２と出口流路１２とを連通可能とする多数の小
孔２５を備えている。

【００５１】このとき、外ケージ２３は上下軸方向の複
数段位置のそれぞれにおける周方向に複数の小孔２５を
備え、各小孔２５の蒸気流線方向θを該外ケージ２３の
半径線に対し傾斜せしめ、小孔２５から噴出してケーシ
ング１３に衝突する蒸気線がケーシング１３に及ぼす作
用力を緩和させるものとしてもよい。そして、上下に隣
接する小孔２５間で、上段側の小孔２５Ａに付与する蒸
気流線方向θA と下段側の小孔２５Ｂに付与する蒸気流
線方向θB とを該外ケージ２３の半径線に対し反対方向
とし、上下の各小孔２５Ａ、２５Ｂから噴出する蒸気流
が外ケージ２３に及ぼす反作用力のモーメントを互いに
相殺させ、蒸気流による回転力を外ケージ２３に発生さ
せないようにすることもできる。

【００５２】上弁体ガイド１４、及びスカートスリーブ
１０６の内部には冷却水供給経路３１が設けられてい
る。冷却水供給経路３１は、上弁体ガイド１４に接続さ
れた冷却水供給管３２と、スカートスリーブ１０６の上
端部に設けられ、冷却水供給管３２が連通する環状貯水
空間３３とから構成される。

【００５３】スカートスリーブ１０６には上記冷却水供
給経路３１の環状貯水空間３３に連通して混合室２２に
臨む部分に開口し、冷却水を上記混合室２２に供給する
多数の注水孔３９が開口している。

【００５４】他方、弁体１８には蒸気バイパス経路４１
が延設されており、蒸気バイパス経路４１は弁体１８の
弁座１６とのシート面１８Ａより反入口流路１１側に開
口している。また、弁体１８は、蒸気バイパス経路４１
に連通して弁体１８外周部に開口し、混合室２２に連通
可能となる蒸気噴出孔４２を有している。

【００５５】そして、注水孔３９からの注水経路と蒸気
噴出孔４２からの蒸気噴出経路とを直近に設けている。

【００５６】ここで、この第１実施例では、内ケージ２
１とスカートスリーブ１０６との間に蒸気噴出経路４３
を設け、注水孔３９をこの蒸気噴出経路４３の出口まわ
りに開口している。

【００５７】尚、弁体１８に設けられる蒸気バイパス経
路４１は、上述の如く、弁体１８のシート面１８Ａより
反入口流路１１側に設けられるから、弁体１８が弁座１
６と接している弁全閉時には、特にその開口を閉鎖する
ための手段を用いることなく、確実な弁締め切りが可能
となる。そして、蒸気バイパス経路４１は、弁開き時
に、入口流路１１と連通し、高温高圧の入口蒸気を導入
し得る。

【００５８】また、弁体１８は、シート面１８Ａより入
口流路１１側に、弁座１６内径部より小径をなして弁閉
じ時に弁座１６内径部との間に微小隙間を形成し得る張
出部１８Ｂを備え、かつ張出部１８Ｂの張出縁部から弁
体軸まわりに凹面状をなす縮径状態で入口流路１１側に
突設される蒸気整流面１８Ｃを備えている。

【００５９】このとき、内ケージ２１の小孔２４が弁体
軸に対して斜向し、該小孔２４の蒸気流線は、上記弁体
１８の蒸気整流面１８Ｃに沿う方向に設けられてる。

【００６０】また、弁体１８は、外周部の内ケージ２１
に摺接して案内される部分にラビリンス溝１８Ｄを備え
ている。

【００６１】尚、図１において、６０は出口流路１２に
設けられたオリフィスプレートである。

【００６２】次に、上記実施例の作用について説明す
る。

【００６３】蒸気減温減圧調節弁１０にあっては、入口
流路１１に流入した蒸気が、弁体１８によって閉塞され
ていない内ケージ２１の小孔２４において流量を制御さ
れるとともに減圧され、混合室２２に噴出する。

【００６４】他方、冷却水供給経路３１から供給される
冷却水は注水孔３９から混合室２２に噴出し、入口流路
１１から蒸気バイパス経路４１を経て供給される蒸気は
蒸気噴出孔４２から蒸気噴出経路４３を経て混合室２２
に噴出する。これにより、注水孔３９から混合室２２に
噴出する冷却水は、蒸気噴出孔４２から混合室２２に噴
出する蒸気と混合して加熱、霧化され、微細な粒子とな
って混合室２２内に拡がる。

【００６５】そして、内ケージ２１の小孔２４から噴出
した蒸気と、注水孔３９から噴出し、上述の如くに混合
室２２に広く噴霧せしめされる冷却水とは、該混合室２
２において衝突、混合し、蒸気温度を均一に低減せしめ
る。この蒸気は、外ケージ２３の小孔２５にて整流さ
れ、出口流路１２から排出される。

【００６６】然るに、上記実施例によれば、下記(1) 〜
(10)の作用がある。

【００６７】(1) 上弁体ガイド１４、スカートスリーブ
１０６に設けた冷却水供給経路３１から供給される冷却
水は弁体１８のシート面１８Ａ及び弁座１６を覆う内ケ
ージ２１と、外ケージ２３との間の混合室２２に供給さ
れる。従って、混合室２２に供給された冷却水が、弁体
１８のシート面１８Ａや弁座１６に降りかかることがな
く、エロージョンや熱応力により弁体１８のシート面１
８Ａや弁座１６の表面硬化層部分に割れを生ずることが
なく、高い弁締め切り性を確保する。

【００６８】尚、スカートスリーブ１０６に設けた冷却
水供給経路３１から供給される冷却水は、弁体１８の弁
棒１７側部分にも完全に無接触とすることができ、弁体
１８の全体を熱的損傷から確実に保護できる。

【００６９】(2) 内ケージ２１の小孔２４が定める混合
室２２への入口蒸気の流入位置に対し、スカートスリー
ブ１０６の注水孔３９が定める冷却水供給経路３１の混
合室２２への開口位置を近接配置できる。従って、混合
室２２に流入した直後の高速入口蒸気噴流に対して直ち
に冷却水を混合でき、混合霧化が完全となる。従って、
粗大水粒子が外ケージ２３を通過して出口流路１２の側
に排出されることがなく、結果として、粗大水粒子が弁
ケーシング１３に衝突して大きな熱衝撃を与えることが
ないから、弁ケーシング１３の寿命がエロージョンや熱
応力により損なわれることがない。

【００７０】(3) 冷却水供給経路３１に連通する注水孔
３９から混合室２２側に供給される冷却水は、弁体１８
の蒸気バイパス経路４１に連通する蒸気噴出孔４２か
ら、高い流速で噴出される蒸気と混合されて加熱、霧化
され、沸騰蒸発した状態で混合室２２に供給され、内ケ
ージ２１の小孔２４から混合室２２に供給される入口蒸
気と混合せしめられる。従って、混合室２２内における
入口蒸気と冷却水との混合は更に良好であり、粗大水粒
子が外ケージ２３を通過して出口流路１２の側に排出さ
れにくく、水粒子が弁ケーシング１３に熱衝撃を与える
ことを確実に防止し、均一に減温せしめられた減温減圧
蒸気を出口流路１２に排出できる。

【００７１】尚、蒸気減温減圧調節弁１０では、弁の微
開使用時、蒸気流速が低いことに加え、供給冷却水量も
低下するため、一般的に冷却水の蒸気との混合による微
細化が困難である。然しながら、本発明によれば、上記
(3) により、この弁の微開使用時にも、冷却水の蒸気と
の混合、霧化性能を向上できる。

【００７２】(4) 上記(3) の入口蒸気と冷却水との完全
な混合により、出口蒸気の温度分布が均一となり、蒸気
の減温制御性が向上する。

【００７３】(5) 入口蒸気は、弁体１８まわりの内ケー
ジ２１の小孔２４から混合室２２の側に流出するもので
あり、その流れを弁体１８まわりにおいて互いに分割細
分化し、均等化できる結果、流体エネルギの摩擦損失に
よる減圧効果を得ることができ、かつ大きな渦の生成や
剥離による自励振動に起因する振動や騒音を防止し得
る。

【００７４】(6) 蒸気中の異物は弁体１８の蒸気整流面
１８Ｃに沿う蒸気の流れとともに移動し、張出部１８Ｂ
の存在によって弁体シート面１８Ａに衝突することなく
内ケージ２１の小孔２４側に流下せしめられる。また、
弁体１８を開き位置から閉じるとき、弁体１８の張出部
１８Ｂが弁座１６まわりに流入する異物を捕捉する結
果、弁体１８のシート面１８Ａと弁座１６との間に異物
を噛み込むことがない。これにより、弁体１８のシート
面１８Ａと弁座１６の損傷を防止できる。

【００７５】(7) 入口蒸気は弁体１８の蒸気整流面１８
Ｃからスムースに内ケージ２１の小孔２４に流入し、弁
体１８まわりにおける蒸気流れ方向の急変がないから、
蒸気流の乱れによる自励振動に起因する振動や騒音を防
止し得る。

【００７６】(8) 弁体１８外周部と内ケージ２１との隙
間を流れる蒸気が、弁組立時の弁体１８外周部と内ケー
ジ２１との隙間の不均一さに基づく渦の生成、剥離によ
る自励振動を生じさせる虞れがあるとき、蒸気の流れを
ラビリンス溝１８Ｄにて滞溜せしめ、その動圧を高い静
圧に変換する結果、ラビリンス溝１８Ｄの全周で圧力均
等化し、弁体１８を内ケージ２１に対して調芯化するこ
とにて、弁体１８の自励振動を防止し得る。

【００７７】(9) 弁座リングとしての下弁体ガイド１５
を弁ケーシング１３に対して交換自由としたことによ
り、保守性を向上できる。

【００７８】尚、蒸気減温減圧調節弁１０は、入口流路
１１から供給される蒸気が弁体１８を押し上げる流れ方
向にあり、いわゆるフローオープン構造（正栓構造）を
構成するものである。従って、弁締切り部より下流側は
減圧蒸気となり、出口流路側のケーシング肉厚を薄肉化
できる。よって、ケーシングの内外面温度差に起因する
熱応力発生を緩和し、弁の長寿命を図ることができる。

【００７９】（第２実施例）（図４参照） 図４の蒸気減温減圧調節弁１０が前記第１実施例（図
１）の蒸気減温減圧調節弁１０と異なる点は、以下の通
りである。

【００８０】即ち、この蒸気減温減圧調節弁１０にあっ
ては、弁体１８に設ける蒸気噴出孔４２が、弁体１８の
移動に伴い、内ケージ２１により開閉可能とされ、弁開
度の増大につれて該蒸気噴出孔４２の蒸気通過面積が増
大するようにしたものである。

【００８１】この第２実施例によれば、前記第１実施例
において前述した(1) 〜(9) の作用に加え、下記(10)の
作用がある。

【００８２】(10)弁体１８の弁座１６に対する開き度合
（弁開度）により、蒸気噴出孔４２の開口面積（蒸気通
過面積）を増減し得ることとなる。従って、弁が開くと
同時に一定の蒸気流量が蒸気バイパス経路４１を流通し
てしまうもの（第１実施例のもの）に比して、弁の最大
流量／最小制御可能流量（レンジアビリテイ）を低下さ
せることなく、上述の蒸気による冷却水の霧化作用を実
現できる。

【００８３】（第３実施例）（図５参照） 図５の蒸気減温減圧調節弁１０が前記第１実施例（図
１）の蒸気減温減圧調節弁１０と異なる点は、以下の通
りである。

【００８４】即ち、この蒸気減温減圧調節弁１０にあっ
ては、内ケージ２１とスカートスリーブ１０６との間に
蒸気噴出経路４３を設け、注水孔３９をこの蒸気噴出経
路４３の中間部に開口したものである。

【００８５】この第３実施例によれば、前記第１実施例
において前述した(1) 〜(9) の作用に加え、下記(11)の
作用がある。

【００８６】(11)注水孔３９から供給される冷却水は、
内ケージ２１とスカートスリーブ１０６との間の狭く、
蒸気流速の速い蒸気噴出経路４３のベンチュリ効果によ
り高い霧吹効果を付与され、該蒸気噴出経路４３を流れ
る蒸気とより効果的に混合され、霧化される。

【００８７】（第４実施例）（図６参照） 図６の蒸気減温減圧調節弁１０が前記第２実施例（図
４）の蒸気減温減圧調節弁１０と異なる点は、以下の通
りである。

【００８８】即ち、この蒸気減温減圧調節弁１０にあっ
ては、内ケージ２１とスカートスリーブ１０６との間に
蒸気噴出経路４３を設け、注水孔３９をこの蒸気噴出経
路４３の中間部に開口したものである。

【００８９】この第４実施例によれば、前記第２実施例
において前述した(1) 〜(10)の作用に加え、前記第３実
施例において前述した(11)の作用がある。

【００９０】（第５実施例）（図７参照） 図７の蒸気減温減圧調節弁１０が前記第１実施例（図
１）の蒸気減温減圧調節弁１０と異なる点は、以下の通
りである。

【００９１】即ち、この蒸気減温減圧調節弁１０にあっ
ては、内ケージ２１と外ケージ２３の中間に、複数の小
孔７１を有する隔壁７０を設け、混合室２２を 2個の混
合室２２Ａ、２２Ｂに区画したものである。隔壁７０は
内ケージ２１、外ケージ２３に同軸配置される。

【００９２】この第５実施例によれば、前記第１実施例
において前述した(1) 〜 (9)の作用に加え、下記(12)、
(13)の作用がある。

【００９３】(12)内ゲージ２１の小孔２４から流出する
入口蒸気と、スカートスリーブ１０６の注水孔３９から
供給される冷却水とが混合室２２において衝突しあい、
混合霧化を行なうが、更に内ゲージ２１と外ゲージ２３
の中間に複数の混合室２２Ａ、２２Ｂを設けることによ
り段階的に蒸気と冷却水の霧化混合が行なわれ、一層均
一な蒸気温度状態が得られる。

【００９４】(13)複数の混合室２２Ａ、２２Ｂを設ける
ことにより、段階的に減圧が行なわれ、騒音の低減効果
が得られる。また、従来の弁の騒音を低減するために弁
ケーシング１３の出口側に複数のオリフィスプレート６
０を設け減圧を行なうものに比して、弁ケーシング１３
の内部に複数の混合室２２Ａ、２２Ｂを設けることによ
り同等の効果を得ることができ、弁ケーシング１３の出
口側に設けるオリフィスプレート６０の配設個数を例え
ば 1枚の如くに削減できる。

【００９５】（第６実施例）（図８参照） 図８の蒸気減温減圧調節弁１０が前記第３実施例（図
５）の蒸気減温減圧調節弁１０と異なる点は、以下の通
りである。

【００９６】即ち、この蒸気減温減圧調節弁１０にあっ
ては、内ケージ２１と外ケージ２３の中間に、複数の小
孔７１を有する隔壁７０を設け、混合室２２を 2個の混
合室２２Ａ、２２Ｂに区画したものである。隔壁７０は
内ケージ２１、外ケージ２３に同軸配置される。

【００９７】この第６実施例によれば、前記第３実施例
における前述した(1) 〜 (9)、(11)の作用に加え、前記
第５実施例において前述した(12)、(13)の作用がある。

【００９８】（第７実施例）（図９参照） 図９の蒸気減温減圧調節弁１０が前記第２実施例（図
４）の蒸気減温減圧調節弁１０と異なる点は、以下の通
りである。

【００９９】即ち、この蒸気減温減圧調節弁１０にあっ
ては、内ケージ２１と外ケージ２３の間に、複数の小孔
８１を有する隔壁８０を設け、混合室２２を 2個の混合
室２２Ａ、２２Ｂに区画したものである。隔壁８０はス
カートスリーブ１０６の下端部から外ケージ２３に向け
て略直交配置される。

【０１００】この第７実施例によれば、前記第２実施例
において前述した(1) 〜 (10) の作用に加え、前記第５
実施例において前述した(12)、(13)の作用がある。

【０１０１】（第８実施例）（図１０参照） 図１０の蒸気減温減圧調節弁１０が前記第４実施例（図
６）の蒸気減温減圧調節弁１０と異なる点は、以下の通
りである。

【０１０２】即ち、この蒸気減温減圧弁１０にあって
は、内ケージ２１と外ケージ２３の間に、複数の小孔８
１を有する隔壁８０を設け、混合室２２を 2個の混合室
２２Ａ、２２Ｂに区画したものである。隔壁８０はスカ
ートスリーブ１０６の荷担部から外ケージ２３に向けて
略直交配置される。

【０１０３】この第８実施例によれば、前記第４実施例
において前述した(1) 〜 (11) の作用に加え、前記第５
実施例において前述した(12)、(13)の作用がある。

【０１０４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、弁構成部
品の熱的損傷を伴うことなく、安定した減温減圧動作を
確保できる。

【０１０５】また、本発明によれば、保守性を向上でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係る蒸気減温減圧調節弁の第１
実施例を示す断面図である。

【図２】図２は図１のII−II線に沿う断面図である。

【図３】図３（Ａ）は図１の弁閉じ状態を示す模式図、
図３（Ｂ）は図１の弁開き状態を示す模式図である。

【図４】図４は本発明の第２実施例を示す断面図であ
る。

【図５】図５は本発明の第３実施例を示す断面図であ
る。

【図６】図６は本発明の第４実施例を示す断面図であ
る。

【図７】図７は本発明の第５実施例を示す断面図であ
る。

【図８】図８は本発明の第６実施例を示す断面図であ
る。

【図９】図９は本発明の第７実施例を示す断面図であ
る。

【図１０】図１０は本発明の第８実施例を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１０ 蒸気減温減圧調節弁 １１ 入口流路 １２ 出口流路 １３ 弁ケーシング １４ 上弁体ガイド １５ 下弁体ガイド １６ 弁座 １７ 弁棒 １８ 弁体 １８Ａ シート面 １８Ｂ 張出部 １８Ｃ 蒸気整流面 １８Ｄ ラビリンス溝 ２１ 内ケージ ２２ 混合室 ２３ 外ケージ ２４、２５…小孔 ３１ 冷却水供給経路 ３９ 注水孔 ４１ 蒸気バイパス経路 ４２ 蒸気噴出孔 ４３ 蒸気噴出経路 ７０、８０ 隔壁 ７１、８１ 小孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 花生 直樹 福岡県北九州市門司区中町１−14 岡野バ ルブ製造株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入口流路及び出口流路を備える弁ケーシ
   ングと、弁ケーシング内に形成される弁座と、弁座に対
   して接離する方向に移動可能な弁体とを有する蒸気減温
   減圧調節弁において、弁体外周部まわりに摺接して弁体
   とともに入口流路と出口流路とを仕切る如くに配置さ
   れ、弁体により開閉されて入口流路と出口流路とを連通
   可能とする複数の小孔を備えた内ケージと、弁体及び内
   ケージのまわりに配置され、それら弁体及び内ケージと
   の間に混合室を形成するとともに、混合室と出口流路と
   を連通可能とする複数の小孔を備えた外ケージと、弁体
   まわり部材に延設される冷却水供給経路と、冷却水供給
   経路に連通して上記混合室に臨む弁体まわり部材に開口
   し、冷却水を上記混合室側に供給する注水孔と、弁体の
   弁座とのシート面より反入口流路側に開口して、弁体に
   延設される蒸気バイパス経路と、蒸気バイパス経路に連
   通して上記混合室に連通可能となる弁体外周部に開口す
   る蒸気噴出孔とを有し、注水孔からの注水経路と蒸気噴
   出孔からの蒸気噴出経路とを直近に設けたことを特徴と
   する蒸気減温減圧調節弁。
2. 【請求項２】 前記内ケージと弁体まわり部材との間に
   蒸気噴出経路を設け、前記注水孔を上記蒸気噴出経路の
   出口まわりに開口した請求項１記載の蒸気減温減圧調節
   弁。
3. 【請求項３】 前記内ケージと弁体まわり部材との間に
   蒸気噴出経路を設け、前記注水孔を上記蒸気噴出経路に
   開口した請求項１記載の蒸気減温減圧調節弁。
4. 【請求項４】 前記蒸気噴出孔が、弁体の移動に伴い、
   内ケージにより開閉可能とされ、弁開度の増大につれて
   該蒸気噴出孔の蒸気通過面積が増大する請求項１〜３の
   いずれかに記載の蒸気減温減圧調節弁。
5. 【請求項５】 前記内ケージと外ケージの中間に、複数
   の小孔を有する隔壁を設け、前記混合室を複数の混合室
   に区画した請求項１〜４のいずれかに記載の蒸気減温減
   圧調節弁。
6. 【請求項６】 前記弁体の弁座とのシート面より入口流
   路側に、弁座内径部より小径をなして弁座内径部との間
   に微小隙間を形成し得る張出部を設け、かつ該張出部の
   張出縁部から弁体軸まわりに凹面状をなす縮径状態で入
   口流路側に突設される蒸気整流面を備えた請求項１〜５
   のいずれかに記載の蒸気減温減圧調節弁。
7. 【請求項７】 前記内ケージの小孔が弁体軸に対して斜
   向し、該小孔の蒸気流線が、上記弁体の蒸気整流面に沿
   う方向に設けられる請求項６に記載の蒸気減温減圧調節
   弁。
8. 【請求項８】 前記弁体外周部の内ケージに摺接して案
   内される部分にラビリンス溝を設けた請求項１〜７のい
   ずれかに記載の蒸気減温減圧調節弁。
9. 【請求項９】 前記弁座を備えた弁座リングを弁ケーシ
   ングに交換自由に結合した請求項１〜８のいずれかに記
   載の蒸気減温減圧調節弁。