特許 6429615 蒸気弁装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6429615

(24)【登録日】2018年11月9日

(45)【発行日】2018年11月28日

(54)【発明の名称】蒸気弁装置

(51)【国際特許分類】

   F01D 25/00 20060101AFI20181119BHJP

   F01D 17/10 20060101ALI20181119BHJP

   F16K 1/00 20060101ALI20181119BHJP

   F16K 1/44 20060101ALI20181119BHJP

   F16K 27/02 20060101ALI20181119BHJP

   F16K 1/54 20060101ALI20181119BHJP

【ＦＩ】

   F01D25/00 G

   F01D17/10 A

   F01D17/10 G

   F16K1/00 E

   F16K1/44 A

   F16K27/02

   F16K1/54 A

【請求項の数】9

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2014-255308(P2014-255308)

(22)【出願日】2014年12月17日

(65)【公開番号】特開2016-114023(P2016-114023A)

(43)【公開日】2016年6月23日

【審査請求日】2017年10月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】514030104

【氏名又は名称】三菱日立パワーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000785

【氏名又は名称】誠真ＩＰ特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】野上 拓也

(72)【発明者】

【氏名】鶴岡 誠司

(72)【発明者】

【氏名】岡部 雄

(72)【発明者】

【氏名】出口 明雄

(72)【発明者】

【氏名】松島 龍郎

【審査官】 山崎 孔徳

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０５８２３７４２（ＵＳ，Ａ）

【文献】 実開平０２−１１２９０１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０２３８９０７４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 英国特許出願公告第００１４７８０９（ＧＢ，Ａ）

【文献】 米国特許第０１９９７４５６（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開平０１−１３０００３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｄ ２５／００

Ｆ０１Ｄ １７／１０

Ｆ１６Ｋ １／００

Ｆ１６Ｋ １／４４

Ｆ１６Ｋ １／５４

Ｆ１６Ｋ ２７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蒸気タービンに供給する蒸気量を調整するための蒸気弁装置であって、
弁室を有するとともに該弁室に面して第１〜第４弁ポートが直列に配設された弁ハウジングと、
前記弁室内に設けられ、前記第１〜第４弁ポートに対してそれぞれ接離可能に構成された第１〜第４弁体と、
前記第１〜第４弁体にそれぞれ連結された第１〜第４弁棒と、
前記弁室内に設けられ、前記第１弁体及び前記第２弁体を前記第１弁ポート及び前記第２弁ポートからそれぞれ離間させるように前記第１弁棒及び前記第２弁棒をリフトするための第１弁揚板と、
前記弁室内に設けられ、前記第３弁体及び前記第４弁体を前記第３弁ポート及び前記第４弁ポートからそれぞれ離間させるように前記第３弁棒及び前記第４弁棒をリフトするための第２弁揚板と、
前記弁室外に設けられ、前記第１弁揚板及び前記第２弁揚板をリフトするための駆動力を発生させるよう構成された少なくとも１つのアクチュエータと、
前記弁室外から前記弁室内に亘って設けられ、前記アクチュエータの駆動力を前記第１弁揚板及び前記第２弁揚板に伝達するための少なくとも１つの伝達部材と、
を備え、
前記弁室の長手方向において、前記第１弁棒が位置する側を一方側、前記第４弁棒が位置する側を他方側と定義した場合に、前記第１弁揚板の前記他方側の端面と前記第２弁揚板の前記一方側の端面とが対向するように、前記第１弁揚板および前記第２弁揚板が、前記弁室の長手方向に沿って直列に配置された
蒸気弁装置。

【請求項2】

蒸気タービンに供給する蒸気量を調整するための蒸気弁装置であって、
弁室を有するとともに該弁室に面して第１〜第４弁ポートが直列に配設された弁ハウジングと、
前記弁室内に設けられ、前記第１〜第４弁ポートに対してそれぞれ接離可能に構成された第１〜第４弁体と、
前記第１〜第４弁体にそれぞれ連結された第１〜第４弁棒と、
前記弁室内に設けられ、前記第１弁体及び前記第２弁体を前記第１弁ポート及び前記第２弁ポートからそれぞれ離間させるように前記第１弁棒及び前記第２弁棒をリフトするための第１弁揚板と、
前記弁室内に設けられ、前記第３弁体及び前記第４弁体を前記第３弁ポート及び前記第４弁ポートからそれぞれ離間させるように前記第３弁棒及び前記第４弁棒をリフトするための第２弁揚板と、
前記弁室外に設けられ、前記第１弁揚板及び前記第２弁揚板をリフトするための駆動力を発生させるよう構成された少なくとも１つのアクチュエータと、
前記弁室外から前記弁室内に亘って設けられ、前記アクチュエータの駆動力を前記第１弁揚板及び前記第２弁揚板に伝達するための少なくとも１つの伝達部材と、
を備え、
前記弁室を第１弁室部と第２弁室部とに仕切る仕切壁を更に備え、
前記第１弁ポート及び前記第２弁ポートは前記第１弁室部に面して配設され、
前記第３弁ポート及び前記第４弁ポートは前記第２弁室部に面して配設され、
前記仕切壁には、前記第１弁室部と前記第２弁室部とを連通する少なくとも１つの開口部が形成された
蒸気弁装置。

【請求項3】

前記仕切壁に形成された前記開口部のうち、前記弁室の高さ方向における前記仕切壁の中央位置よりも下方に位置する部分の開口面積の合計Ｓ１が、該中央位置よりも上方に位置する部分の開口面積の合計Ｓ２よりも大きくなるように、前記開口部が形成される請求項２に記載の蒸気弁装置。

【請求項4】

前記仕切壁における前記弁室の内周壁との接続部は、前記内周壁に近づくにつれて前記仕切壁の厚みが増大するよう構成された請求項２又は３に記載の蒸気弁装置。

【請求項5】

前記少なくとも１つの開口部を開閉可能に構成された少なくとも１つの開閉部材を更に備える請求項２乃至４の何れか１項に記載の蒸気弁装置。

【請求項6】

前記第１〜第４弁ポートは、前記弁室の長手方向に沿って直列に配設され、
前記弁ハウジングは、前記第１〜第４弁ポートを通過した蒸気を前記弁ハウジングの外部に排出するための複数の排出路を含み、
前記複数の排出路のうち少なくとも１つは、前記第１〜第４弁ポートのうち互いに隣接する何れか２つの弁ポートを通過した蒸気を合流させるように、前記何れか２つの弁ポートを連絡するよう構成された連絡路を有する請求項１乃至５の何れか１項に記載の蒸気弁装置。

【請求項7】

前記連絡路は、前記何れか２つの弁ポートのうち一方の弁ポートから、前記何れか２つの弁ポートを通過した蒸気が合流する合流位置まで延在する連絡路一方側部と、前記何れか２つの弁ポートのうち他方の弁ポートから前記合流位置まで延在する連絡路他方側部とを含み、
前記一方の弁ポートは、前記他方の弁ポートの他に前記第１〜第４弁ポートの何れか１つに隣接しており、
前記第１連絡路一方側部は、蒸気流れ方向下流側に向かうにつれて前記弁室の長手方向において前記第１〜第４弁ポートの前記何れか１つから離れるように設けられている請求項６に記載の蒸気弁装置。

【請求項8】

前記伝達部材は、前記アクチュエータの駆動力を前記第１弁揚板に伝達するための第１伝達部材と、前記アクチュエータの駆動力を前記第２弁揚板に伝達するための第２伝達部材とを含む請求項１乃至７の何れか１項に記載の蒸気弁装置。

【請求項9】

前記弁ハウジングは、前記蒸気タービンが備えるタービンケーシングに載せられ、該タービンケーシングと一体的に構成されている請求項２乃至８の何れか１項に記載の蒸気弁装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、蒸気弁装置に関する。

【背景技術】

【0002】

蒸気タービンに供給する蒸気量を調整するための蒸気弁装置として、弁室を有する弁ハウジングと、弁室内に設けられ弁室に形成された複数の弁ポートに対してそれぞれ接離可能に構成された複数の弁体と、複数の弁体にそれぞれ連結された複数の弁棒と、を備えるものが一般的に用いられる。このような蒸気弁装置では、アクチュエータによって弁棒を動かし、弁座と弁体との間の流路面積を変化させることで蒸気量が調整される。

【0003】

上述の蒸気弁装置には、複数の弁体の各々を対応する弁ポートから離間させるように複数の弁棒をリフト可能に構成された弁揚板を備えるものがある。この種の蒸気弁装置では、１枚の弁揚板の昇降動作によって複数の弁体を弁ポートに対して接離させることが可能となるため、簡易な構成で蒸気タービンに供給する蒸気の流量を調整することができる。

【0004】

かかる蒸気弁装置の一例は、例えば、本出願人によって出願された特開２０００−２５７７１６号公報に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０００−２５７７１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

近年、蒸気タービンの大型化に伴って蒸気弁装置が備える弁ハウジングや弁揚板も大型化する傾向にある。弁揚板が大型化した場合、弁揚板の温度分布が不均一になりやすいため、弁揚板が熱変形によって曲がりやすくなる。熱変形の影響によって弁揚板が曲がると、弁棒が傾いて弁棒や弁体に偏摩耗や振動が生じてしまい、蒸気弁装置の寿命や蒸気量の調整に影響を与える可能性がある。

【0007】

この点、特許文献１には、上述した熱変形の影響による弁揚板の曲がりを抑制するために蒸気弁装置を如何に構成すべきかについての知見は何ら開示されていない。

【0008】

上述に事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、熱変形の影響による弁揚板の曲がりを抑制することを可能とする蒸気弁装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る蒸気弁装置は、蒸気タービンに供給する蒸気量を調整するための蒸気弁装置であって、弁室を有するとともに該弁室に面して第１〜第４弁ポートが直列に配設された弁ハウジングと、前記弁室内に設けられ、前記第１〜第４弁ポートに対してそれぞれ接離可能に構成された第１〜第４弁体と、前記第１〜第４弁体にそれぞれ連結された第１〜第４弁棒と、前記弁室内に設けられ、前記第１弁体及び前記第２弁体を前記第１弁ポート及び第２弁ポートからそれぞれ離間させるように前記第１弁棒及び前記第２弁棒をリフトするための第１弁揚板と、前記弁室内に設けられ、前記第３弁体及び前記第４弁体を前記第３弁ポート及び第４弁ポートからそれぞれ離間させるように前記第３弁棒及び前記第４弁棒をリフトするための第２弁揚板と、前記弁室外に設けられ、前記第１弁揚板及び前記第２弁揚板をリフトするための駆動力を発生させるよう構成された少なくとも１つのアクチュエータと、前記弁室外から前記弁室内に亘って設けられ、前記アクチュエータの駆動力を前記第１弁揚板及び前記第２弁揚板に伝達するための少なくとも１つの伝達部材と、を備える。

【0010】

上記（１）に記載の蒸気弁装置によれば、第１弁棒及び第２弁棒を第１弁揚板でリフトするとともに第３弁棒及び第４弁棒を第２弁揚板でリフトするため、第１〜第４弁棒を１枚の弁揚板でリフトする場合と比較して、各弁揚板の長さを短くすることができる。このため、これにより、熱変形による弁揚板の曲りを抑制することができる。したがって、弁揚板の曲がりに起因する弁棒の傾きが抑制され、弁棒や弁体の偏摩耗や振動が抑制される。このため、蒸気弁装置の高寿命化を実現するとともに、蒸気量の細かな調整が可能となる。

【0011】

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の蒸気弁装置において、前記弁室を第１弁室部と第２弁室部とに仕切る仕切壁を更に備え、前記第１弁ポート及び前記第２弁ポートは前記第１弁室部に面して配設され、前記第３弁ポート及び前記第４弁ポートは前記第２弁室部に面して配設され、前記仕切壁には、前記第１弁室部と前記第２弁室部とを連通する少なくとも１つの開口部が形成されている。

【0012】

上記（２）に記載の蒸気弁装置によれば、弁室を第１弁室部と第２弁室部とに仕切る仕切壁によって弁室の剛性を高めることにより、弁室の変形を抑制することができる。また、第１弁室部と第２弁室部とを連通する少なくとも一つの開口部が仕切壁に形成されているため、第１弁室部と第２弁室部との間の蒸気通路を簡易な構成で確保しつつ弁室の変形を抑制することができる。

【0013】

（３）幾つかの実施形態では、上記（２）に記載の蒸気弁装置において、前記仕切壁に形成された前記開口部のうち、前記弁室の高さ方向における前記仕切壁の中央位置よりも下方に位置する部分の開口面積の合計Ｓ１が、該中央位置よりも上方に位置する部分の開口面積の合計Ｓ２よりも大きくなるように、前記開口部が形成される。

【0014】

上記（３）に記載の蒸気弁装置によれば、弁室の底部に設けられた全ての弁ポートへのよりスムーズな蒸気流れを実現することができる。

【0015】

（４）幾つかの実施形態では、上記（３）に記載の蒸気弁装置において、前記仕切壁の厚みは、前記仕切壁における前記弁室の内周壁との接続部において、前記内周壁に近づくにつれて増大する。

【0016】

上記（４）に記載の蒸気弁装置によれば、仕切壁の厚みが、仕切壁における弁室の内周壁との接続部において、該内周壁に近づくにつれて増大するため、弁室の変形を効果的に抑制することができる。

【0017】

（５）幾つかの実施形態では、上記（２）乃至（４）に記載の蒸気弁装置において、前記少なくとも１つの開口部を開閉可能に構成された少なくとも１つの開閉部材を更に備える。

【0018】

上記（５）に記載の蒸気弁装置によれば、第１弁室部と第２弁室部との連通状態と開閉部材によって容易に調節することができる。例えば全ての開口部を開閉部材によって閉鎖すれば、第１弁室部と第２弁室部とは非連通状態となるため、第１弁室部と第２弁室部のうち一方の弁室部にのみ蒸気を流すことができる。また、全ての開口部を開放すれば、第１弁室部と第２弁室部とは連通状態となるため、第１弁室部と第２弁室部の両方に蒸気を流すことができる。このため、簡易な構成で、弁室の変形を抑制しつつ蒸気の流量調節を容易化することができる。

【0019】

（６）幾つかの実施形態では、上記（５）に記載の蒸気弁装置において、前記第１〜第４弁ポートは、前記弁室の長手方向に沿って直列に配設され、前記弁ハウジングは、前記第１〜第４弁ポートを通過した蒸気を前記弁ハウジングの外部に排出するための複数の排出路を含み、前記複数の排出路のうち少なくとも１つは、前記第１〜第４弁ポートのうち互いに隣接する何れか２つの弁ポートを通過した蒸気を合流させるように、前記何れか２つの弁ポートを連絡するよう構成された連絡路を有する。

【0020】

上記（６）に記載の蒸気弁装置によれば、複数の排出路の少なくとも１つが「第１〜第４弁ポートのうち互いに隣接する何れか２つの弁ポートを通過した蒸気を合流させるように、何れか２つの弁ポートを連絡するよう構成された連絡路」を有するため、弁ポート毎に１つの排出路が設けられている場合（第１弁ポート〜第４弁ポートを通過した蒸気を４つの排出路でそれぞれ排出する場合）と比較して、排出路同士を仕切る流路壁を削減した分、連絡路で連絡する２つの弁ポートの間隔を狭くすることが容易となる。このため、弁室を長手方向に短くすることが容易となり、熱変形の影響による弁室の曲がりを抑制することができる。したがって、弁室の曲がりに起因する弁棒の傾きが抑制され、弁棒や弁体の偏摩耗や振動が抑制される。これにより、蒸気弁装置の高寿命化を実現するとともに、蒸気量の細かな調整が可能となる。

【0021】

（７）幾つかの実施形態では、上記（６）に記載の蒸気弁装置において、前記連絡路は、前記何れか２つの弁ポートのうち一方の弁ポートから、前記何れか２つの弁ポートを通過した蒸気が合流する合流位置まで延在する連絡路一方側部と、前記何れか２つの弁ポートのうち他方の弁ポートから前記合流位置まで延在する連絡路他方側部とを含み、前記一方の弁ポートは、前記他方の弁ポートの他に前記第１〜第４弁ポートの何れか１つに隣接しており、前記連絡路一方側部は、蒸気流れ方向下流側に向かうにつれて前記弁室の長手方向において前記第１〜第４弁ポートの前記何れか１つから離れるように設けられている。

【0022】

上記（７）に記載の蒸気弁装置によれば、連絡路一方側部が、蒸気流れ方向下流側に向かうにつれて弁室の長手方向において第１〜第４弁ポートの上記何れか１つ（上記他方の弁ポートの他に上記一方の弁ポートが隣接しているポート）から離れるように設けられているため、上記第１〜第４弁ポートの上記何れか１つと上記一方の弁ポートとの間隔を狭くすることが容易となる。このため、上記（６）に記載の効果（弁室を長手方向に短くすることによって、熱変形の影響による弁室の曲がりを抑制する効果）を高めることができる。

【0023】

（８）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（７）の何れか１項に記載の蒸気弁装置において、前記伝達部材は、前記弁室外から前記弁室内に亘って設けられ、前記アクチュエータの駆動力を前記第１弁揚板に伝達するための第１伝達部材と、前記弁室外から前記弁室内に亘って設けられ、前記アクチュエータの駆動力を前記第２弁揚板に伝達するための第２伝達部材とを含む。

【0024】

上記（８）に記載の蒸気弁装置によれば、第１弁揚板への駆動力を伝達するための第１伝達部材と第２弁揚板へ駆動力を伝達するための第２伝達部材とを有するため、第１、第２伝達部材による駆動力の伝達タイミングを互いに一致させれば第１弁揚板と第２弁揚板とを同時に昇降させることができ、互いに異ならせれば第１弁揚板と第２弁揚板とを異なるタイミングで昇降させることができる。このため、１枚の弁揚板で第１〜第４弁揚棒をリフトする場合と比較して、蒸気流量を調節するための構成の設計自由度を高めることができる。

【0025】

（９）幾つかの実施形態では、上記（２）乃至（８）に記載の蒸気弁装置において、前記弁ハウジングは、前記蒸気タービンが備えるタービンケーシング上に載せられ、該タービンケーシングと一体的に構成されている。

【0026】

上記（９）に記載のように、蒸気タービンが備えるタービンケーシング上に弁ハウジングが載せられている場合には、蒸気タービン側での弁室の熱伸び量が相対的に大きくなるため、弁室の曲がりが特に大きくなりやすい。このような場合であっても、上記（２）乃至（８）に記載の構成によって熱変形による弁室の曲りを抑制することができる。

【0027】

なお、幾つかの実施形態では、熱変形の影響による弁揚板の曲がりを抑制することを可能とする蒸気弁装置を提供することを目的の一つとしているが、幾つかの実施形態では、熱変形の影響による弁室の曲がりを抑制することを可能とする蒸気弁装置を提供することを目的としてもよい。

【0028】

この場合、（１０）本発明の少なくとも一実施形態に係る蒸気弁装置は、蒸気タービンに供給する蒸気量を調整するための蒸気弁装置であって、弁室を有するとともに該弁室に面して第１〜第３弁ポートが直列に配設された弁ハウジングと、前記弁室内に設けられ、前記第１〜第３弁ポートに対してそれぞれ接離可能に構成された第１〜第３弁体と、前記第１〜第３弁体にそれぞれ連結され、前記弁室内から前記弁室外に亘って延在する第１〜第３弁棒と、前記弁室外に設けられ、前記第１〜第３弁棒をリフトするための駆動力を発生させるよう構成された少なくとも１つのアクチュエータと、を備え、前記第１〜第３弁ポートは、前記弁室の長手方向に沿って直列に配設され、前記弁ハウジングは、前記第１〜第３弁ポートを通過した蒸気を前記弁ハウジングの外部に排出するための複数の排出路を含み、前記複数の排出路のうち少なくとも１つは、前記第１〜第３弁ポートのうち互いに隣接する何れか２つの弁ポートを通過した蒸気を合流させるように、前記何れか２つの弁ポートを連絡するよう構成された連絡路を有する。

【0029】

上記（１０）に記載の蒸気弁装置によれば、弁ポート毎に１つの排出路が設けられている場合（第１弁ポート〜第３弁ポートを通過した蒸気を３つの排出路でそれぞれ排出する場合）と比較して、連絡路を設けて排出路の数を減らしたことにより、排出路同士を仕切る流路壁を削減できる分、連絡路で連絡する２つの弁ポートの間隔を狭くすることが容易となる。このため、弁室を長手方向に短くすることが容易となり、熱変形の影響による弁室の曲がりを抑制することができる。したがって、弁室の曲がりに起因する弁棒の傾きが抑制され、弁棒や弁体の偏摩耗や振動が抑制される。これにより、蒸気弁装置の高寿命化を実現するとともに、蒸気量の細かな調整が可能となる。

【0030】

（１１）幾つかの実施形態では、上記（１０）に記載の蒸気弁装置において、前記連絡路は、前記何れか２つの弁ポートのうち一方の弁ポートから、前記何れか２つの弁ポートを通過した蒸気が合流する合流位置まで延在する連絡路一方側部と、前記何れか２つの弁ポートのうち他方の弁ポートから前記合流位置まで延在する連絡路他方側部とを含み、 前記一方の弁ポートは、前記他方の弁ポートの他に前記第１〜第３弁ポートの何れか１つに隣接しており、前記第１連絡路一方側部は、蒸気流れ方向下流側に向かうにつれて前記弁室の長手方向において前記第１〜第３弁ポートの前記何れか１つから離れるように設けられている。

【0031】

上記（１１）に記載の蒸気弁装置によれば、連絡路一方側部が、蒸気流れ方向下流側に向かうにつれて、隣接する弁ポート（連絡路一方側部が接続する弁ポートに隣接する弁ポートのうち、連絡路他方側部が接続する弁ポートとは異なる弁ポート）から弁室の長手方向に離れるように設けられているため、該隣接する弁ポートと連絡路一方側部が接続する弁ポートとの間隔を狭くして弁室を短くすることが容易になる。これは、蒸気の排出性の観点から排出路の流路面積が下流側に向かうにつれて大きくなる場合に特に効果的である。

【発明の効果】

【0032】

本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、熱変形の影響による弁揚板の曲がりを抑制することを可能とする蒸気弁装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】一実施形態に係る蒸気弁装置の全体構成を概略的に示す断面図である。

【図2】図１に示した蒸気弁装置におけるＡ−Ａ断面の一例を示す図である。

【図3】図１に示した蒸気弁装置のＢ−Ｂ断面の一例を示す図である。

【図4】一実施形態に係る蒸気弁装置の全体構成を概略的に示す断面図である。

【図5】一実施形態に係る蒸気弁装置の全体構成を概略的に示す断面図である。

【図6】図５に示した蒸気弁装置におけるＣ−Ｃ断面の一例を示す図である。

【図7A】図５に示した蒸気弁装置のＣ−Ｃ断面の他の一例を示す図である。

【図7B】開口面積の合計Ｓ１及びＳ２の定義を説明するための模式図である。

【図8】弁室の内周壁と仕切壁との接続部近傍の構成例を示す拡大断面図である。

【図9】弁室の内周壁と仕切壁との接続部近傍の構成例を示す拡大断面図である。

【図10】開口部に開閉部材を設けた場合における、開口部が開放している状態を示す断面図である。

【図11】開口部に開閉部材を設けた場合における、開口部が閉鎖している状態を示す断面図である。

【図12】比較例に係る蒸気弁装置の全体構成を概略的に示す断面図である。

【図13】一実施形態に係る蒸気弁装置の全体構成を概略的に示す断面図である。

【図14】図１３に示した蒸気弁装置におけるＤ−Ｄ断面の一例を示す図である。

【図15】比較例に係る蒸気弁装置の全体構成を概略的に示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

【0035】

図１は、一実施形態に係る蒸気弁装置１００ａの全体構成を概略的に示す断面図である。図２は、図１に示した蒸気弁装置１００ａにおけるＡ−Ａ断面の一例を示す図である。図３は、図１に示した蒸気弁装置１００ａのＢ−Ｂ断面の一例を示す図である。図４は、一実施形態に係る蒸気弁装置１００ｂの全体構成を概略的に示す断面図である。図５は、一実施形態に係る蒸気弁装置１００ｃの全体構成を概略的に示す断面図である。図６は、図５に示した蒸気弁装置１００ｂにおけるＣ−Ｃ断面の一例を示す図である。図７は、図５に示した蒸気弁装置１００ｂのＣ−Ｃ断面の他の一例を示す図である。

【0036】

図１〜図７に示す幾つかの実施形態に係る蒸気弁装置１００（１００ａ〜１００ｃ）は、蒸気タービン２００に供給する蒸気量を調整するための蒸気弁装置である。蒸気弁装置１００（１００ａ〜１００ｃ）は、例えば図１、図４及び図５に示すように、弁ハウジング４、複数の弁体８、複数の弁棒１０、複数の弁揚板１６、少なくとも１つのアクチュエータ１８及び少なくとも一つの伝達部材２０を備える。

【0037】

幾つかの実施形態では、例えば図１、図２、図４及び図５に示すように、弁ハウジング４は弁室２を有しており、該弁ハウジング４には、弁室２に面して複数の弁ポート６が弁室２の長手方向に沿って直列に配設されている。図１、図４及び図５において、弁ハウジング４の入口ポート２２を介して弁室２へ流入した蒸気は、複数の弁ポート６を介して弁ハウジング４の複数の出口ポート２４から蒸気タービン２００へ供給される。蒸気弁装置１００（１００ａ〜１００ｃ）では、複数の弁体８について、対応する弁ポート６からのリフト量（弁ポート６と弁体８との間の流路面積）を調節することによって、蒸気タービン２００へ供給する蒸気量が調整される。図１〜図７に示す蒸気弁装置１００（１００ａ〜１００ｃ）では、弁ハウジング４には、弁室２に面して第１〜第４弁ポート６（第１弁ポート６ａ、第２弁ポート６ｂ、第３弁ポート６ｃ及び第４弁ポート６ｄ）が弁室２の長手方向に沿って直列に配設されている。

【0038】

幾つかの実施形態では、例えば図１、図２、図４及び図５に示すように、複数の弁体８は、第１〜第４弁体８（第１弁体８ａ、第２弁体８ｂ、第３弁体８ｃ及び第４弁体８ｄ）を含んでいる。第１〜第４弁体８は、弁室２内に設けられ、第１〜第４弁ポート６に対してそれぞれ接離可能に構成されている。すなわち、第１弁体８ａは第１弁ポート６ａに対し接離可能に構成され、第２弁体８ｂは第２弁ポート６ｂに対し接離可能に構成され、第３弁体８ｃは第３弁ポート６ｃに対し接離可能に構成され、第４弁体８ｄは第４弁ポート６ｄに対し接離可能に構成されている。

【0039】

幾つかの実施形態では、例えば図１、図４及び図５に示すように、複数の弁棒１０は、第１〜第４弁棒１０（第１弁棒１０ａ、第２弁棒１０ｂ、第３弁棒１０ｃ及び第４弁棒１０ｄ）を含んでいる。第１〜第４弁棒１０は、それぞれ第１〜第４弁体８にそれぞれ連結されている。すなわち、第１弁棒１０ａは第１弁体８ａに連結され、第２弁棒１０ｂは第２弁体８ｂに連結され、第３弁棒１０ｃは第３弁体８ｃに連結され、第４弁棒１０ｄは第４弁体８ｄに連結されている。

【0040】

幾つかの実施形態では、例えば図１、図３、図４及び図５に示すように、複数の弁揚板１６は、第１弁揚板１６ａ及び第２弁揚板１６ｂを含む。第１弁揚板１６ａは、弁室２内に設けられ、第１弁体８ａ及び第２弁体８ｂを第１弁ポート６ａ及び第２弁ポート６ｂからそれぞれ離間させるように第１弁棒１０ａ及び第２弁棒１０ｂをリフト可能に構成されている。第２弁揚板１６ｂは、弁室２内に設けられ、第３弁体８ｃ及び第４弁体８ｄを第３弁ポート６ｃ及び第４弁ポート６ｄからそれぞれ離間させるように第３弁棒１０ｃ及び第４弁棒１０ｄをリフト可能に構成されている。

【0041】

幾つかの実施形態では、例えば図１、図４及び図５に示すように、弁揚板１６の各々には、複数の貫通孔３０が設けられている。弁棒１０の各々は、貫通孔３０の各々を貫通して設けられており、貫通孔３０の各々を挟んで弁体８とは反対側に貫通孔３０の径よりも大きな径を有する大径部３２を含んでいる。この構成において、弁揚板１６は上昇すると対応する弁棒１０の大径部３２に当接するため、弁揚板１６の更なる上昇によって弁揚板１６が大径部３２を介して弁棒１０及び弁体８をリフトする。

【0042】

幾つかの実施形態では、例えば図１、図４及び図５に示すように、複数の弁棒１０における大径部３２と弁体８との間の部分の軸方向長Ｌを弁棒毎に異ならせてもよい。これにより、複数の弁棒１０の上昇タイミングを異なるタイミングにすることが可能となり、簡易な構成で蒸気タービン２００に供給する蒸気の流量を細やかに調整することができる。なお、大径部３２は、弁棒１０の棒材と一体で（一つの部材で）形成されてもよいし、別体で（別の部材で）形成されてもよい。別体で形成する場合は、例えば、大径部３２は、棒材に設けられたネジ部と螺合するナットであってもよい。

【0043】

幾つかの実施形態では、例えば図１、図４及び図５に示すように、少なくとも一つのアクチュエータ１８は、弁室２外に設けられ、第１弁揚板１６ａ及び第２弁揚板１６ｂをリフトするための駆動力を発生させるよう構成されている。

【0044】

幾つかの実施形態では、例えば図１、図４及び図５に示すように、少なくとも１つの伝達部材２０は、弁室２外から弁室２内に亘って設けられ、アクチュエータ１８の駆動力を第１弁揚板１６ａ及び第２弁揚板１６ｂに伝達するよう構成されている。

【0045】

上述した蒸気弁装置１００（１００ａ〜１００ｃ）によれば、第１弁棒１０ａ及び第２弁棒１０ｂを第１弁揚板１６ａでリフトするとともに第３弁棒１０ｃ及び第４弁棒１０ｄを第２弁揚板１６ｂでリフトするため、第１〜第４弁棒１０を１枚の弁揚板１６でリフトする場合（図１２参照）と比較して、弁室２の長手方向における弁揚板１６の１枚当たりの長さを短くすることができる。これにより、熱変形による弁揚板１６の曲りを抑制することができる。したがって、弁揚板１６の曲がりに起因する各弁棒１０の傾きが抑制され、各弁棒１０や各弁体８の偏摩耗や振動が抑制される。このため、蒸気弁装置１００（１００ａ〜１００ｃ）の高寿命化を実現するとともに、蒸気量の細かな調整が可能となる。

【0046】

幾つかの実施形態では、例えば図１、図４及び図５に示すように、少なくとも１つの伝達部材２０は、弁室２外から弁室２内に亘って設けられ、アクチュエータ１８の駆動力を第１弁揚板１６ａに伝達するための第１伝達部材２０ａと、弁室２外から弁室２内に亘って設けられ、アクチュエータ１８の駆動力を第２弁揚板１６ｂに伝達するための第２伝達部材２０ｂとを含む。

【0047】

これにより、第１弁揚板１６ａへの駆動力を伝達するための第１伝達部材２０ａと第２弁揚板１６ｂへ駆動力を伝達するための第２伝達部材２０ｂとを有するため、第１、第２伝達部材２０ａ，２０ｂによる駆動力の伝達タイミングを互いに一致させれば第１弁揚板１６ａと第２弁揚板１６ｂとを同時に昇降させることができ、互いに異ならせれば第１弁揚板１６ａと第２弁揚板１６ｂとを異なるタイミングで昇降させることができる。このため、１枚の弁揚板１６で第１〜第４弁揚棒１０をリフトする場合（図１２参照）と比較して、蒸気流量を調節するための構成の設計自由度を高めることができる。

【0048】

幾つかの実施形態では、例えば、図１、図４及び図５に示すように、少なくとも一つのアクチュエータ１８は、第１アクチュエータ１８ａ及び第２アクチュエータ１８ｂを含む。第１伝達部材２０ａは、第１アクチュエータ１８ａの駆動力を利用して第１弁揚板１６ａをリフトするよう構成された第１リフト棒であり、第２伝達部材２０ｂは、第２アクチュエータ１８ｂの駆動力を利用して第２弁揚板１６ｂをリフトするよう構成された第２リフト棒である。

【0049】

図１〜図４に示す蒸気弁装置１００ａによれば、第１リフト棒２０ａによって第１弁揚板１６ａを昇降させることにより、第１弁棒１０ａに対応する第１弁体８ａ及び第２弁棒１０ｂに対応する第２弁体８ｂを第１弁ポート６ａ及び第２弁ポート６ｂに対してそれぞれ接離させることができる。また、第２リフト棒２０ｂによって第２弁揚板１６ｂを昇降させることにより、第３弁棒１０ｃに対応する第３弁体８ｃ及び第４弁棒１０ｄに対応する第４弁体８ｄを第３弁ポート６ｃ及び第４弁ポート６ｄに対してそれぞれ接離させることができる。

【0050】

幾つかの実施形態では、例えば図１、図４及び図５に示すように、弁ハウジング４は、第１〜第４弁ポート６を通過した蒸気を弁ハウジング４の外部に排出するための複数の排出路２６を含み、複数の排出路２６のうち少なくとも１つは、第１〜第４弁ポート６のうち互いに隣接する何れか２つの弁ポート６を通過した蒸気を合流させるように、該何れか２つの弁ポート６を連絡するよう構成された連絡路２８を有する。なお、排出路２６は、蒸気の排出性の観点から下流側に向かうにつれて流路面積が大きくなるよう構成されている。

【0051】

図１及び図５に示す蒸気弁装置１００（１００ａ，１００ｃ）では、複数の排出路２６は、第１弁ポート６ａ及び第２弁ポート６ｂを通過した蒸気を弁ハウジング４の外部に排出するための排出路２６ａと、第３弁ポート６ｃ及び第４弁ポート６ｄを通過した蒸気を弁ハウジング４の外部に排出するための排出路２６ｂとを含む。ここで、排出路２６ａは、互いに隣接する第１弁ポート６ａ及び第２弁ポート６ｂを通過した蒸気を合流させるように、第１弁ポート６ａ及び第２弁ポート６ｂを連絡するよう構成された連絡路２８（２８ａ）を有する。また、排出路２６ｂは、互いに隣接する第３弁ポート６ｃ及び第４弁ポート６ｄを通過した蒸気を合流させるように、第３弁ポート６ｃ及び第４弁ポート６ｄを連絡する連絡路２８（２８ｂ）を有する。

【0052】

また、図４に示す蒸気弁装置１００（１００ｂ）では、複数の排出路２６は、第１弁ポート６ａを通過した蒸気を弁ハウジング４の外部に排出するための排出路２６ａと、第２弁ポート６ｂ及び第３弁ポート６ｃを通過した蒸気を弁ハウジング４の外部に排出するための排出路２６ｂと、第４弁ポート６ｄを通過した蒸気を弁ハウジング４の外部に排出するための排出路２６ｃと、を含む。複数の排出路２６のうち排出路２６ｂは、互いに隣接する第２弁ポート６ｂ及び第３弁ポート６ｃを通過した蒸気を合流させるように、第２弁ポート６ｂ及び第３弁ポート６ｃを連絡する連絡路２８（２８ｃ）を有する。

【0053】

図１、図４及び図５に示した蒸気弁装置１００（１００ａ，１００ｂ，１００ｃ）では、弁ポート６毎に１つの排出路２６が設けられている場合（第１弁ポート６ａ〜第４弁ポート６ｄを通過した蒸気を４つの排出路２６でそれぞれ排出する場合。図１２参照）と比較して、連絡路２８を設けて排出路２６の数を減らしたことにより、排出路２６同士を仕切る流路壁５４を削減できる分、連絡路２８で連絡する２つの弁ポート６の間隔を狭くすることが容易となる。このため、弁室２を長手方向に短くすることが容易となり、熱変形の影響による弁室２の曲がりを抑制することができる。したがって、弁室２の曲がりに起因する弁棒１０の傾きが抑制され、弁棒１０や弁体８の偏摩耗や振動が抑制される。これにより、蒸気弁装置１００の高寿命化を実現するとともに、蒸気量の細かな調整が可能となる。

【0054】

幾つかの実施形態では、例えば図１、図４及び図５に示すように、連絡路２８は、該連絡路２８によって連絡する２つの弁ポート６のうち一方の弁ポート６から、該２つの弁ポート６を通過した蒸気が合流する合流位置まで延在する連絡路一方側部４６と、該２つの弁ポート６のうち他方の弁ポート６から上記合流位置まで延在する連絡路他方側部４８とを含む。上記一方の弁ポート６は、上記他方の弁ポート６の他に第１〜第４弁ポート６の何れか１つに隣接しており、連絡路一方側部４６は、蒸気流れ方向下流側に向かうにつれて弁室２の長手方向において第１〜第４弁ポート６の上記何れか１つから離れるように設けられている。

【0055】

具体的には、例えば図１及び図５に示す蒸気弁装置１００（１００ａ，１００ｃ）では、連絡路２８（２８ａ）は、該連絡路２８（２８ａ）によって連絡する２つの弁ポート６ａ，６ｂのうち一方の弁ポート６ｂから、該２つの弁ポート６ａ，６ｂを通過した蒸気が合流する合流位置まで延在する連絡路一方側部４６ａと、該２つの弁ポート６のうち他方の弁ポート６ａから上記合流位置まで延在する連絡路他方側部４８ａとを含む。そして、連絡路一方側部４６ａは、蒸気流れ方向下流側に向かうにつれて弁室２の長手方向において第３弁ポート６ｃから離れるように設けられている。また、連絡路２８（２８ｂ）は、該連絡路２８（２８ｂ）によって連絡する２つの弁ポート６ｃ，６ｄのうち一方の弁ポート６ｃから、該２つの弁ポート６ｃ，６ｄを通過した蒸気が合流する合流位置まで延在する連絡路一方側部４６ｂと、該２つの弁ポート６のうち他方の弁ポート６ｄから上記合流位置まで延在する連絡路他方側部４８ｂとを含む。そして、第１連絡路一方側部４６ｂは、蒸気流れ方向下流側に向かうにつれて弁室２の長手方向において第２弁ポート６ｂから離れるように設けられている。

【0056】

また、例えば図４に示す蒸気弁装置１００（１００ｂ）では、連絡路２８（２８ｃ）は、該連絡路２８ｃによって連絡する２つの弁ポート６ｂ，６ｃのうち一方の弁ポート６ｂから、該２つの弁ポート６ｂ，６ｃを通過した蒸気が合流する合流位置まで延在する連絡路一方側部４６ｃと、該２つの弁ポート６のうち他方の弁ポート６ｃから上記合流位置まで延在する連絡路他方側部４８ｃとを含む。第１連絡路一方側部４６ｃは、蒸気流れ方向下流側に向かうにつれて弁室２の長手方向において第１弁ポート６ａから離れるように設けられている。また、連絡路他方側部４８ｃは、蒸気流れ方向下流側に向かうにつれて弁室２の長手方向において第４弁ポート６ｄから離れるように設けられている。

【0057】

図１、図４及び図５に示した蒸気弁装置１００（１００ａ〜１００ｃ）では、連絡路一方側部４６が、蒸気流れ方向下流側に向かうにつれて、隣接する弁ポート６（連絡路一方側部４６が接続する弁ポートに隣接する弁ポート６のうち、連絡路他方側部４８が接続する弁ポートとは異なる弁ポート）から弁室２の長手方向に離れるように設けられているため、該隣接する弁ポート６と連絡路一方側部４６が接続する弁ポート６との間隔を狭くして弁室２を短くすることが容易になる。これは、蒸気の排出性の観点から排出路２６の流路面積が下流側に向かうにつれて大きくなる場合に特に効果的である。

【0058】

幾つかの実施形態では、例えば図５に示すように、蒸気弁装置１００（１００ｂ）は、弁室２を第１弁室部２ａと第２弁室部２ｂとに仕切る仕切壁１２を更に備えている。この場合、第１弁ポート６ａ及び第２弁ポート６ｂは第１弁室部２ａに面して配設され、第３弁ポート６ｃ及び第４弁ポート６ｄは第２弁室部２ｂに面して配設されている。また、仕切壁１２には、第１弁室部２ａと第２弁室部２ｂとを連通する少なくとも１つの開口部１４が形成されている。

【0059】

このように、弁室２を第１弁室部２ａと第２弁室部２ｂとに仕切る仕切壁１２によって弁室２の剛性を高めることにより、弁室２の変形を抑制することができる。また、第１弁室部２ａと第２弁室部２ｂとを連通する少なくとも一つの開口部１４が仕切壁１２に形成されているため、第１弁室部２ａと第２弁室部２ｂとの間の蒸気通路を簡易な構成で確保しつつ弁室２の変形を抑制することができる。

【0060】

上述の開口部１４の数や位置は特に限定されないが、例えば図６に示すように、弁室２の高さ方向における仕切壁１２の中央位置Ｍｈ、且つ弁室２の幅方向（弁室２の長手方向と高さ方向の各々に直交する方向）における仕切壁１２の中央位置Ｍｗに１つの開口部１４を設けてもよい。

【0061】

また、例えば図７Ａに示すように複数の開口部１４を設けてもよい。図７Ａに示す複数の開口部１４は、第１〜第３開口部１４（第１開口部１４ａ、第２開口部１４ｂ及び第３開口部１４ｃを含む。図７Ａに示すように、仕切壁１２に設けられた全ての開口部１４ａ〜１４ｃのうち、弁室２の高さ方向における仕切壁１２の中央位置Ｍｈよりも下方に位置する部分の開口面積（流路断面積）の合計Ｓ１が、該中央位置Ｍｈよりも上方に位置する部分の開口面積（流路断面積）の合計Ｓ２よりも大きくなるように、各開口部１４が設けられてもよい。これにより、弁室２の底部３４に設けられた全ての弁ポート６ａ〜６ｄ（図５参照）へのよりスムーズな蒸気流れを実現することができる。なお、図７Ｂに示すように、１つの開口部１４が上記中央位置Ｍｈの上方から下方に亘って設けられている場合には、該１つの開口部１４のうち中央位置Ｍｈより下方部分をＳ１に加算し、該１つの開口部１４のうち中央位置Ｍｈより上方部分をＳ２に加算することとする。

【0062】

幾つかの実施形態では、例えば図８及び図９に示すように、仕切壁１２の厚みＷは、仕切壁１２における弁室２の内周壁３６との接続部３８において、内周壁３６に近づくにつれて増大する。これにより、弁室２の変形を効果的に抑制することができる。なお、接続部３８には、例えば図８に示すようにＲが設けられていてもよいし、図９に示すように一定の傾きを有する傾斜面４０を有していてもよい。また、仕切壁１２と弁室２の内周壁３６とは、例えば鋳造により一体成型してもよいし、図９に示すようにボルト４２等によって連結してもよい。

【0063】

幾つかの実施形態では、例えば図１０及び図１１に示すように、蒸気弁装置１００（１００ｃ）は、少なくとも１つの開口部１４をそれぞれ開閉可能に構成された少なくとも１つの開閉部材４４を更に備える。開閉部材４４は、例えば弁室２外に設けられたアクチュエータ１８ｃから伝達部材（例えばリフト棒）２０ｃを介して伝達された駆動力によって開閉するシャッターであってもよい。

【0064】

これにより、第１弁室部２ａと第２弁室部２ｂとの連通状態を開閉部材４４によって調節することができる。例えば全ての開口部１４を開閉部材４４によって閉鎖すれば、第１弁室部２ａと第２弁室部２ｂとは非連通状態となり、第１弁室部２ａと第２弁室部２ｂのうち一方の弁室部（図５に示す実施形態では第１弁室部２ａ）にのみ蒸気を流すことができる。また、全ての開口部１４を開放すれば、第１弁室部２ａと第２弁室部２ｂとは連通状態となり、第１弁室部２ａと第２弁室部２ｂの両方に蒸気を流すことができる。このため、簡易な構成で、弁室２の変形を抑制しつつ蒸気の流量調節を容易化することができる。

【0065】

幾つかの実施形態では、例えば図１，図４及び図５に示すように、弁ハウジング４は、蒸気タービン２００が備えるタービンケーシング２０２上に載せられ、タービンケーシング２０２と一体的に構成されている。

【0066】

このように、蒸気タービン２００が備えるタービンケーシング２０２上に弁ハウジング４が載せられている場合には、蒸気タービン２００側での弁室２の熱伸び量が相対的に大きくなるため、弁室２の曲がりが特に大きくなりやすい。したがって、このような場合に、上述のように互いに隣接する弁ポートを連絡する連絡路を弁ハウジングに設けることにより、弁ポート６毎に１つの排出路２６が設けられている場合（第１弁ポート６ａ〜第４弁ポート６ｄを通過した蒸気を４つの排出路２６でそれぞれ排出する場合。図１２参照）と比較して、弁室の長さを短くして熱変形の影響による弁室の曲がりを抑制することができる。

【0067】

図１３は、一実施形態に係る蒸気タービンに供給する蒸気量を調整するための蒸気弁装置３００である。

【0068】

蒸気弁装置３００は、例えば図１３に示すように、弁ハウジング４、複数の弁体８、複数の弁棒１０、少なくとも１つのアクチュエータ１８を備える。

【0069】

一実施形態では、図１３及び図１４に示すように、弁ハウジング４は弁室２を有しており、該弁ハウジング４には、弁室２に面して複数の弁ポート６が弁室２の長手方向に沿って直列に配設されている。図１３において、弁ハウジング４の入口ポート２２を介して弁室２へ流入した蒸気は、複数の弁ポート６を介して弁ハウジング４の複数の出口ポート２４から蒸気タービン２００へ供給される。蒸気弁装置３００では、複数の弁体８について、対応する弁ポート６からのリフト量（弁ポート６と弁体８との間の流路面積）を調節することによって、蒸気タービン２００へ供給する蒸気量が調整される。

【0070】

一実施形態では、図１３及び図１４に示すように、蒸気弁装置３００の弁ハウジング４には、弁室２に面して第１〜第３弁ポート６（第１弁ポート６ａ、第２弁ポート６ｂ、第３弁ポート６ｃ）が弁室２の長手方向に沿って直列に配設されている。複数の弁体８は、弁室２内に設けられ、第１〜第３弁ポート６に対してそれぞれ接離可能に構成された第１〜第３弁体８（第１弁体８ａ、第２弁体８ｂ、第３弁体８ｃ）を含む。

【0071】

一実施形態では、図１３に示すように、複数の弁棒６は、第１〜第３弁体８にそれぞれ連結され、弁室２内から弁室２外に亘って設けられた第１〜第３弁棒１０（第１弁棒１０ａ、第２弁棒１０ｂ、第３弁棒１０ｃ）を含む。少なくとも１つのアクチュエータ１８は、弁室２外に設けられ、第１〜第３弁棒１０をリフトするための駆動力を発生させるよう構成されている。図１３に示す例示的な実施形態では、少なくとも１つのアクチュエータ１８は、第１〜第３アクチュエータ１８（第１アクチュエータ１８ａ、第２アクチュエータ１８ｂ及び第３アクチュエータ１８ｃ）を含み、第１〜第３アクチュエータ１８は、それぞれ第１弁棒〜第３弁棒をリフトするための駆動力を発生させるよう構成されている。

【0072】

一実施形態では、図１３に示すように、弁ハウジングは、第１〜第３弁ポート６を通過した蒸気を弁ハウジング４の外部に排出するための複数の排出路２６を含む。複数の排出路２６のうち少なくとも１つは、第１〜第３弁ポート６のうち互いに隣接する何れか２つの弁ポート６を通過した蒸気を合流させるように、該何れか２つの弁ポート６を連絡するよう構成された連絡路２８を有する。なお、排出路２６は、蒸気の排出性の観点から下流側に向かうにつれて流路面積が大きくなるよう構成されている。

【0073】

一実施形態では、図１３に示すように、複数の排出路２６は、第１弁ポート６ａを通過した蒸気を弁ハウジング４の外部に排出するための排出路２６ａと、第２弁ポート６ｂ及び第３弁ポート６ｃを通過した蒸気を弁ハウジング４の外部に排出するための排出路２６ｂとを含む。ここで、排出路２６ｂは、互いに隣接する第２弁ポート６ｂ及び第３弁ポート６ｃを通過した蒸気を合流させるように、第２弁ポート６ｂ及び第３弁ポート６ｃを連絡する連絡路２８を有する。

【0074】

図１３及び図１４に示した蒸気弁装置３００では、弁ポート６毎に１つの排出路２６が設けられている場合（第１弁ポート６ａ〜第３弁ポート６ｃを通過した蒸気を３つの排出路２６でそれぞれ排出する場合。図１５参照）と比較して、連絡路２８を設けて排出路２６の数を減らしたことにより、排出路２６同士を仕切る流路壁５４を削減できる分、連絡路２８で連絡する２つの弁ポート６の間隔を狭くすることが容易となる。このため、弁室２を長手方向に短くすることが容易となり、熱変形の影響による弁室２の曲がりを抑制することができる。したがって、弁室２の曲がりに起因する弁棒１０の傾きが抑制され、弁棒１０や弁体８の偏摩耗や振動が抑制される。これにより、蒸気弁装置３００の高寿命化を実現するとともに、蒸気量の細かな調整が可能となる。

【0075】

一実施形態では、例えば図１３に示すように、連絡路２８は、該連絡路２８によって連絡する２つの弁ポート６ｂ、６ｃのうち一方の弁ポート６ｂから、該２つの弁ポート６ｂ、６ｃを通過した蒸気が合流する合流位置まで延在する連絡路一方側部４６と、該２つの弁ポート６ｂ、６ｃのうち他方の弁ポート６ｃから上記合流位置まで延在する連絡路他方側部４８とを含む。上記一方の弁ポート６ｂは、上記他方の弁ポート６ｃの他に第１〜第３弁ポート６の何れか１つ（弁ポート６ａ）に隣接しており、連絡路一方側部４６は、蒸気流れ方向下流側に向かうにつれて弁室２の長手方向において第１〜第３弁ポート６の上記何れか１つ（弁ポート６ａ）から離れるように設けられている。

【0076】

図１３に示した蒸気弁装置３００では、連絡路一方側部４６が、蒸気流れ方向下流側に向かうにつれて、隣接する弁ポート６ａ（連絡路一方側部４６が接続する弁ポート６ｂに隣接する弁ポート６ａ、６ｃのうち、連絡路他方側部４８が接続する弁ポート６ｃとは異なる弁ポート６ａ）から弁室２の長手方向に離れるように設けられているため、該隣接する弁ポート６ａと連絡路一方側部４６が接続する弁ポート６ｂとの間隔を狭くして弁室２を短くすることが容易になる。これは、蒸気の排出性の観点から排出路２６の流路面積が下流側に向かうにつれて大きくなる場合に特に効果的である。

【0077】

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

【0078】

例えば、図４に示す実施形態では、第１〜第４弁ポート６のうち、第２弁ポート６ｂと第３弁ポート６ｃのみを連絡路２８で連絡する形態を例示したが、第１弁ポート６ａと第２弁ポート６ｂのみを連絡路２８で連絡してもよいし、第３弁ポート６ｃと第４弁ポート６ｄのみを連絡路２８で連絡してもよい。すなわち、第１〜第４弁ポート６のうち互いに隣接する弁ポート６を連絡路２８で連絡することにより、弁室２の長手方向の大きさを小さくして熱変形の影響による弁室２の曲がりを抑制することができる。

【0079】

また、図１３に示す実施形態では、第１〜第３弁ポート６のうち、第２弁ポート６ｂと第３弁ポート６ｃのみを連絡路２８で連絡する形態を例示したが、第１弁ポート６ａと第２弁ポート６ｂのみを連絡路２８で連絡してもよい。すなわち、第１〜第３弁ポート６のうち互いに隣接する弁ポート６を連絡路２８で連絡することにより、弁室２の長手方向の大きさを小さくして熱変形の影響による弁室２の曲がりを抑制することができる。

【0080】

また、図１〜図１１に示した蒸気弁装置１００（１００ａ〜１００ｃ）では、弁ハウジング４が４つの弁ポート６を有する形態を例示し、図１３及び図１４に示した蒸気弁装置３００では、弁ハウジング４が３つの弁ポート６を有する形態を例示したが、弁ハウジング４は、５つ以上の弁ポート６を有していても良い。

【符号の説明】

【0081】

２ 弁室
２ａ 第１弁室部
２ｂ 第２弁室部
４ 弁ハウジング
６ 弁ポート
６ａ 第１弁ポート
６ｂ 第２弁ポート
６ｃ 第３弁ポート
６ｄ 第４弁ポート
８ 弁体
８ａ 第１弁体
８ｂ 第２弁体
８ｃ 第３弁体
８ｄ 第４弁体
１０ 弁棒
１０ａ 第１弁棒
１０ｂ 第２弁棒
１０ｃ 第３弁棒
１０ｄ 第４弁棒
１２ 仕切壁
１４ 開口部
１４ａ 第１開口部
１４ｂ 第２開口部
１４ｃ 第３開口部
１６ 弁揚板
１６ａ 第１弁揚板
１６ｂ 第２弁揚板
１８ アクチュエータ
１８ａ 第１アクチュエータ
１８ｂ 第２アクチュエータ
１８ｃ 第３アクチュエータ
２０ 伝達部材
２０ａ 第１伝達部材
２０ｂ 第２伝達部材
２２ 入口ポート
２４ 出口ポート
２６ 排出路
２６ａ 第１排出路
２６ｂ 第２排出路２６ 連絡路
２８ａ 第１連絡路
２８ｂ 第２連絡路
３０ 貫通孔
３２ 大径部
３４ 底部
３６ 内周壁
３８ 接続部
４０ 傾斜面
４４ 開閉部材
４６（４６ａ，４６ｂ，４６ｃ） 連絡路一方側部
４８（４８ａ，４８ｂ，４８ｃ） 連絡路他方側部
５０ 流路壁
１００（１００ａ，１００ｂ，１００ｃ） 蒸気弁装置
２００ 蒸気タービン
２０２ タービンケーシング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】