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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023123967
(43)【公開日】2023-09-06
(54)【発明の名称】弁装置、及び弁蓋
(51)【国際特許分類】
   F16K 51/00 20060101AFI20230830BHJP
   F16K 27/00 20060101ALI20230830BHJP
【FI】
F16K51/00 A
F16K27/00 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022027482
(22)【出願日】2022-02-25
(71)【出願人】
【識別番号】310010564
【氏名又は名称】三菱重工コンプレッサ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(72)【発明者】
【氏名】片山 卓也
【テーマコード(参考)】
3H051
3H066
【Fターム(参考)】
3H051AA01
3H051BB10
3H051CC11
3H051CC12
3H051FF15
3H066AA01
3H066BA38
(57)【要約】
【課題】蒸気タービン内へ洗浄液を供給する機能の追加に要するコストの低減やメンテナンス性を確保することができる弁装置、及び弁蓋を提供する。
【解決手段】蒸気が流入する入口流路及び蒸気を流通させる出口流路が内部に形成され、入口流路と出口流路とを繋ぐ弁室が内部に形成された弁箱と、出口流路に対して相対移動することで、出口流路を流通する蒸気の流量を調整可能な複数の弁体と、を備え、弁箱は、入口流路、出口流路、及び開口部が形成された弁箱本体と、弁箱本体に対して着脱可能とされ、開口部を閉塞する蓋部と、蓋部を貫通した状態で配置され、外部から弁室内へ洗浄液を供給可能な洗浄ノズルと、を有する弁装置。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
蒸気が流入する入口流路及び前記蒸気を流通させる出口流路が内部に形成され、前記入口流路と前記出口流路とを繋ぐ弁室が前記内部に形成された弁箱と、
前記出口流路に対して相対移動することで、前記出口流路を流通する前記蒸気の流量を調整可能な複数の弁体と、
を備え、
前記弁箱は、
前記入口流路、前記出口流路、及び開口部が形成された弁箱本体と、
前記弁箱本体に対して着脱可能とされ、前記開口部を閉塞する蓋部と、
前記蓋部を貫通した状態で配置され、外部から前記弁室内へ洗浄液を供給可能な洗浄ノズルと、
を有する弁装置。
【請求項2】
複数の前記弁体に接続されて、前記弁室内で複数の前記弁体を同時に移動可能なインナーバーと、
前記蓋部を貫通した状態で配置されて前記インナーバーに接続され、前記蓋部に対して相対移動されることで前記インナーバーを前記出口流路に対して相対移動させる一対のロッドと、
をさらに備え、
前記一対のロッドは、互いに離れた状態で前記蓋部に対して配置され、
前記洗浄ノズルは、前記ロッドの延びる延在方向から見た際に、前記一対のロッドの間の領域に配置されている請求項1に記載の弁装置。
【請求項3】
前記蓋部を貫通した状態で配置され、前記弁室内における前記蒸気の温度を計測可能な温度計と、
前記蓋部を貫通した状態で配置され、前記弁室内における前記蒸気の圧力を計測可能な圧力計と、
をさらに備え、
前記温度計及び前記圧力計は、前記延在方向から見た際に、前記一対のロッドを繋ぐ離間方向で前記一対のロッドを間に挟むように前記蓋部に対して配置されている請求項2に記載の弁装置。
【請求項4】
前記弁箱の外部に配置され、前記一対のロッドを進退移動させる駆動機構と、
前記弁箱の外部に配置され、前記一対のロッドに固定され、前記一対のロッドを互いに接続する板状のスプリングサポートと、
前記弁箱の外部に配置され、前記スプリングサポートに当接した状態で、前記蓋部に向かって前記スプリングサポートを付勢するスプリングと、
をさらに備え、
前記スプリングサポートは、前記洗浄ノズルが挿通された挿通孔を有する請求項2又は3に記載の弁装置。
【請求項5】
弁室を有する弁箱に対して着脱可能とされ、前記弁箱の開口部を閉塞する蓋部と、
前記蓋部を貫通した状態で配置され、外部から前記弁室内へ洗浄液を供給可能な洗浄ノズルと、
を有する弁蓋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、弁装置、及び弁蓋に関する。
【背景技術】
【0002】
蒸気タービンには、ボイラからタービン本体への蒸気の供給を調整するために、蒸気弁装が配置されている。例えば、特許文献1には、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の具体的な構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2016-183608号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、蒸気タービン内(車室等)を洗浄するための洗浄液が蒸気弁装置を通じて供給される場合がある。車室内に洗浄液を供給する機能を蒸気弁装置が備えていない場合、当該機能をもたらす構成を蒸気弁装置に対して追設する場合がある。この際、追設に要するコストの低減やメンテナンス性の確保が要求される。
【0005】
本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、蒸気タービン内へ洗浄液を供給する機能の追加に要するコストの低減やメンテナンス性を確保することができる弁装置、及び弁蓋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】
【0006】
上記課題を解決するために、本開示に係る弁装置は、蒸気が流入する入口流路及び前記蒸気を流通させる出口流路が内部に形成され、前記入口流路と前記出口流路とを繋ぐ弁室が前記内部に形成された弁箱と、前記出口流路に対して相対移動することで、前記出口流路を流通する前記蒸気の流量を調整可能な複数の弁体と、を備え、前記弁箱は、前記入口流路、前記出口流路、及び開口部が形成された弁箱本体と、前記弁箱本体に対して着脱可能とされ、前記開口部を閉塞する蓋部と、前記蓋部を貫通した状態で配置され、外部から前記弁室内へ洗浄液を供給可能な洗浄ノズルと、を有する。
【0007】
本開示に係る弁蓋は、弁室を有する弁箱に対して着脱可能とされ、前記弁箱の開口部を閉塞する蓋部と、前記蓋部を貫通した状態で配置され、外部から前記弁室内へ洗浄液を供給可能な洗浄ノズルと、を有する。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、蒸気タービン内へ洗浄液を供給する機能の追加に要するコストの低減やメンテナンス性を確保することができる弁装置、及び弁蓋を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本開示の実施形態に係る蒸気タービンの概略構成を図である。
図2】本開示の実施形態に係る弁装置を一方側から見た時の概略断面図である。
図3】本開示の実施形態に係る弁装置の一部の構成を示す斜視図である。
図4】本開示の実施形態に係る弁装置のスプリングサポートを延在方向から見た時の図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、添付図面を参照して、本開示による蒸気タービン及び弁装置を実施するための形態を説明する。
【0011】
(蒸気タービン)
図1に示すように、蒸気タービン100は、タービン本体1と、主蒸気弁2と、抽気弁3(弁装置)と、主塞止弁4と、を備えている。
【0012】
タービン本体1には、ボイラ等の蒸気供給源200から蒸気Vが供給される。タービン本体1はタービンケーシング10と、このタービンケーシング10内に供給された蒸気Vによってタービンケーシング10内で回転するタービンロータ11と、を備えている。
【0013】
タービンケーシング10は、ケーシング本体10aと、複数の静翼列10bと、仕切り板10cとによって構成されている。ケーシング本体10aは、タービンロータ11を外側から覆っている。ケーシング本体10aは、タービンロータ11とともに、蒸気Vが流通する流路Ctを形成している。静翼列10bは、ケーシング本体10aに一体に形成されている。
【0014】
タービンロータ11は、回転軸11aと、複数の動翼列11bとによって構成されている。回転軸11aは、水平方向に延びる軸線Ar回りに回転可能な回転軸11aである。動翼列11bは、回転軸11aに一体に形成されている。
【0015】
以下、軸線Arが延びる方向を単に「軸線方向Da」と称する。さらに、軸線方向Daにおける一方側(図1における左側)を単に「一方側Dal」と称し、他方側(図1における右側)を単に「他方側Dar」と称する。
【0016】
また、軸線Arに直交する方向のうち、水平方向に対して垂直な方向である上下方向(図2における上下方向)を「鉛直方向Dv」と称する。さらに、鉛直方向Dvにおける上方側(図2における上側)を「上方側Dvu」と称し、上方側Dvuとは反対の側(図2における下側)を「下方側Dvd」と称する。
【0017】
ここで、仕切り板10cは、ケーシング本体10aに一体に形成されている。仕切り板10cは、静翼列10bに軸線方向Daで挟まれるように配置されている。本実施形態では、この仕切り板10cを境に、一方側Dal及び他方側Darのそれぞれに複数の静翼列10bが配置されている。なお、仕切り板10cは、例えば、この仕切り板10c及び回転軸11aの間に配置されたシール装置等(図示省略)とともに流路Ct内を軸線方向Daで二つの空間に分けている。
【0018】
タービンケーシング10の静翼列10bと、タービンロータ11の動翼列11bとは、軸線方向Daで交互に配列されている。タービンロータ11の回転は、回転軸11aを介して、例えば回転軸11aにおける一方側Dalに接続された圧縮機500に伝達される。圧縮機500は、回転軸11aによって回転されることで気体などの流体を圧縮する。
【0019】
主塞止弁4は、閉止弁(TTV;Trip and Throttle Valve)であり、主蒸気弁2及び抽気弁3は、調整弁(GV;Governing Valve)と、閉止弁(TTV;Trip and Throttle Valve)と、過負荷弁とが一体とされた複合弁である。主蒸気弁2及び主塞止弁4は、タービン本体1における一方側Dalの入口側に配置されて、タービン本体1に供給される蒸気Vの蒸気量を調整している。
【0020】
主塞止弁4には、蒸気供給源200に接続される第一蒸気供給ライン201と、主蒸気弁2が接続され、主蒸気弁2には、タービン本体1に接続される第二蒸気供給ライン202が接続されている。主蒸気弁2は、第一蒸気供給ライン201及び主塞止弁4を通じて蒸気供給源200から供給される蒸気Vの蒸気量を調整した後、第二蒸気供給ライン202を通じて蒸気Vをタービン本体1に供給する。
なお、主蒸気弁2は、第二蒸気供給ライン202を介してではなく、タービンケーシング10と一体に形成されることで、タービン本体1の入口である吸込口(図示省略)と直接繋がっていてもよい。
【0021】
抽気弁3は、主蒸気弁2よりもタービン本体1における他方側Darの出口側に配置されている。抽気弁3は、タービン本体1内に導入され、タービン本体1内の上流側(一方側Dal)で仕事をした蒸気Vの一部を抽気する。抽気弁3には、洗浄液Wを内部に貯留する洗浄液供給源300から洗浄液Wが供給される。抽気弁3は、供給された洗浄液Wを抽気された蒸気Vとともにタービン本体1内へ供給する。なお、抽気弁3は、抽気した蒸気Vをタービン本体1とは異なる外部の機器へ供給してもよい。
【0022】
抽気弁3には、タービン本体1に一体に形成されるとともに流路Ctから蒸気Vを取り出し可能な抽気蒸気取出口304を介してタービン本体1に接続される抽気ライン303と、タービン本体1に接続される蒸気ライン302と、洗浄液供給源300に接続される洗浄液供給ライン301と、が接続されている。抽気ライン303は、仕切り板10cよりも一方側Dalでタービン本体1に抽気蒸気取出口304を介して接続されている。蒸気ライン302は、仕切り板10cよりも他方側Darでタービン本体1に接続されている。
なお、抽気弁3は、抽気ライン303及び蒸気ライン302を介してではなく、タービンケーシング10と一体に形成されることで、タービン本体1の抽気口と直接繋がっていてもよい。以下、本実施形態では、抽気弁3を単に「弁装置3」と称する。
【0023】
(弁装置)
図2及び図3に示すように、本実施形態における弁装置3は、弁箱30と、弁体34と、インナーバー36と、ロッド37と、駆動機構40と、スプリングサポート41と、スプリング45と、スプリング支持部46と、温度計38と、圧力計39と、を備えている。
【0024】
(弁箱)
弁箱30は、洗浄液供給ライン301を通じて洗浄液供給源300から供給された洗浄液Wを、抽気ライン303を通じて抽気された蒸気Vとともに蒸気ライン302を通じてタービン本体1内に供給する。即ち、弁箱30は、これら蒸気V及び洗浄液Wが流通する流路を内部に形成している。弁箱30は、タービン本体1よりも上方側Dvuに配置されている。弁箱30は、弁箱本体31と、蓋部32と、弁座部33と、洗浄ノズル35と、を有している。
【0025】
(弁箱本体)
弁箱本体31は、箱形形状を成している。弁箱本体31は、例えば金属等によって形成されている。弁箱本体31の内部には、タービン本体1から抽気された蒸気Vが流入する入口流路31aと、蒸気Vを流出させる出口流路31bと、これら入口流路31aと出口流路31bとを繋ぐ弁室Rとが形成されている。なお、図2では、紙面の都合上、入口流路31aを二点鎖線の円で示している。弁室Rは、弁箱本体31の内面31iを構成する底面31dと側面31eとによって区画されている。
【0026】
また、弁箱本体31には、これら入口流路31a及び出口流路31bとは異なる位置で弁室Rを開放するように開口する開口部31cが形成されている。本実施形態における開口部31cは、上方側Dvuを向くように弁箱本体31に形成されている。
【0027】
入口流路31aは、抽気ライン303に接続されている。入口流路31aは、出口流路31bよりも一方側Dalに配置され、弁箱本体31における一方側Dalに配置される側面31eで弁室R内に開口している。なお、入口流路31aが開口する側面31eは、紙面の都合上、図示していない。出口流路31bは、蒸気ライン302に接続されている。ここで、出口流路31bは、弁箱本体31における下方側Dvdの底壁に固定された筒状を成す弁座部33によって形成されている。具体的には、弁座部33は、弁箱本体31の底壁に形成された孔31fに嵌ることによって出口流路31bを形成している。なお、底壁は、上方側Dvuを向く上記底面31dを有している。
【0028】
弁座部33は、弁箱本体31の底壁に複数配置されている。本実施形態では、弁座部33は弁箱本体31の底壁に五つ配置されている。即ち、これら五つの弁座部33の内側によって五つの出口流路31bが構成されている。弁座部33は、例えば弾性体によって形成されている。
【0029】
(蓋部)
蓋部32は、板状を成している。蓋部32は、例えば金属等によって形成されている。蓋部32は、弁箱本体31に対して着脱可能とされ、弁箱本体31に形成された開口部31cを上方側Dvuから閉塞する。蓋部32は、上方側Dvuを向く表面32aと、この表面32aとは反対側を向く裏面32bとを有している。
【0030】
蓋部32は、開口部31cを上方側Dvuから閉塞することで、この蓋部32の裏面32bが弁箱本体31の内面31iとともに弁室Rを画成している。本実施形態における蓋部32は、複数のボルト30aによって弁箱本体31に固定されることで開口部31cを閉じている。蓋部32は、弁箱本体31に固定されることによって開口部31cを封止している。
【0031】
(洗浄ノズル)
洗浄ノズル35は、外部から弁室R内へ洗浄液Wを供給可能なノズルである。洗浄ノズル35は、蓋部32を貫通した状態で蓋部32に対して一対配置されている。洗浄ノズル35の構成については、後述する。
【0032】
(弁体)
弁体34は、弁室R内に配置され、出口流路31bに対して相対移動することで、出口流路31bを流通する蒸気Vの流量を調整可能である。弁体34は、弁室R内に出口流路31bと同じ数が配置されている。本実施形態では、弁体34は弁室R内に五つ配置されている。弁体34は、鉛直方向Dvに延びる軸部34aと、この軸部34aにおける下方側Dvdの端部に一体に形成され、出口流路31bに当接可能な封止部34bとによって構成されている。封止部34bは、例えば弾性体によって形成されている。なお、弁体34が弁室R内で出口流路31bに向かって移動することで、弁体34の封止部34bが弁座部33に当接する。この際、弁座部33及び封止部34bが弾性体によって形成されていることで、弁室Rと出口流路31bとが気密に隔離される。
【0033】
(インナーバー)
インナーバー36は、柱状を成している。インナーバー36は、例えば金属等によって形成されている。インナーバー36は、複数の弁体34に接続されて、弁室R内で複数の弁体34を同時に移動可能である。したがって、インナーバー36は、複数の弁体34を弁室R内で一体化している。本実施形態では、弁体34の軸部34aがインナーバー36を貫通した状態でインナーバー36に固定されている。
【0034】
(ロッド)
ロッド37は、鉛直方向Dvに延びる柱状を成している。以下、説明の便宜上、このロッド37が延びる方向を延在方向Deと称する。即ち、本実施形態では、延在方向Deは鉛直方向Dvに一致する。ロッド37は、例えば金属等によって形成されている。ロッド37は、蓋部32を貫通した状態で配置されてインナーバー36に接続され、蓋部32に対して延在方向Deに相対移動されることで、インナーバー36を出口流路31bに対して相対移動させる。本実施形態では、一対のロッド37がインナーバー36に接続されている。以下、説明の便宜上、一対のロッド同士を繋ぐ方向、即ち、一対のロッドが互いに離間する方向(図2における左右方向)を「離間方向D1」と称する。
【0035】
ここで、洗浄ノズル35は、ロッド37の延びる延在方向Deから見た際に、一対のロッド37の間の領域に配置されている。洗浄ノズル35は、例えば金属等によって形成されている。洗浄ノズル35は、鉛直方向Dvに延びる管部35aと、管部35aにおける下方側Dvdの端部に接続されたノズル部35bとを有している。
【0036】
管部35aは、洗浄液供給源300から供給される洗浄液Wを弁室R内に導く管である。管部35aは、蓋部32を鉛直方向Dvに貫通している。即ち、管部35aは、蓋部32を延在方向Deに貫通している。具体的には、管部35aは、ロッド37の延びる延在方向Deから見た際に、一対のロッド37の間の領域を貫通している。管部35aの一端は、洗浄液供給ライン301に接続されており(接続の様子は図示省略)、管部35aの他端は、弁室R内に位置している。
【0037】
ノズル部35bは、管部35aによって導かれた洗浄液Wを弁室R内に噴射する円形ノズルである。ノズル部35bは、弁室R内に配置されている。ノズル部35bは、管部35aの他端に接続されている。ノズル部35bは、弁室R内で洗浄液Wを弁箱本体31における底面31dに向かって円錐状に噴霧する。本実施形態におけるノズル部35bが噴霧する洗浄液Wが円錐状に広がった際の円錐の頂角は、例えば、80°~100°とされている。
【0038】
本実施形態では、上記の蓋部32と、上記の洗浄ノズル35とによって弁蓋25が構成されている。
【0039】
(駆動機構)
駆動機構40は、ロッド37を蓋部32に対して鉛直方向Dvに相対移動させる。駆動機構40は、弁箱30の外部に配置されている。駆動機構40は、アクチュエータ400と、回動軸401と、回動軸支持部402と、第一接続部403と、第二接続部404とによって構成されている。
【0040】
アクチュエータ400は、鉛直方向Dv(延在方向De)に延びる軸400bと、この軸400bを鉛直方向Dvに移動させるアクチュエータ本体400aとを有している。アクチュエータ本体400aは、弁箱30の外部で架台等(図示省略)によって支持されている。アクチュエータ本体400aは、内部に有する制御装置等(図示省略)によって制御されることで軸400bを鉛直方向Dvに移動させる。
【0041】
回動軸401は、円筒状を成す部材である。回動軸401は、例えば金属等によって形成されている。回動軸401の端部は、アクチュエータ400の軸400bの移動に伴って水平方向に延びる回動軸線Oを中心に回動可能に軸400bに接続されている。本実施形態における回動軸401は、この回動軸線Oを中心に回動する。なお、本実施形態における回動軸線Oと軸線Arとは、上方側Dvuからみて、直交している。
【0042】
回動軸支持部402は、回動軸401を下方側Dvdから回動可能に支持している。回動軸支持部402は、蓋部32の表面32aと回動軸401の外周面とを接続している。回動軸支持部402は、例えば金属等によって形成されている。本実施形態では、一対の回動軸支持部402が回動軸401を下方側Dvdから回動可能に支持している。
【0043】
第一接続部403は、回動軸401に一体に固定されている。第一接続部403は、回動軸401の回転に伴って、回動軸線O回りに回動する。第一接続部403は、回動軸401に対してフランジ状に広がる板状を成している。即ち、第一接続部403は、回動軸線Oに対して垂直な方向に広がっている。第一接続部403は、ロッド37と同じ数が回動軸401に配置されている。つまり、回動軸401には一対の第一接続部403が配置されている。第一接続部403は、例えば金属等によって形成されている。
【0044】
第二接続部404は、鉛直方向Dv(延在方向De)に延びている。図3に示すように、第二接続部404は、第一接続部403における回動軸401よりも一方側Dalの部分と、ロッド37における上方側Dvuの端部とを接続している。第二接続部404は、第一接続部403の回動軸線O回りの回動に伴って鉛直方向Dvに移動可能に第一接続部403に接続されている。第二接続部404は、例えば金属等によって形成されている。
【0045】
(スプリングサポート)
図2及び図3に示すように、スプリングサポート41は、弁箱30の外部に配置され、一対のロッド37に固定されている。スプリングサポート41は、一対のロッド37を互いに接続している。本実施形態におけるスプリングサポート41は、各ロッド37における上方側Dvuの端部同士を接続する板状を成している。スプリングサポート41は、例えば金属等によって形成されている。スプリングサポート41は、一対のロッド37間に配置される本体部42と、本体部42と一体に形成され、本体部42とロッド37とを接続する固定部43と、カバー部44とを有している。
【0046】
本体部42は、板状を成している。本体部42は、上方側Dvuを向く上面42cと、この上面42cとは反対側を向く下面42dと、これら上面42c及び下面42dを接続する本体部側面42eとを有している。下面42dは、蓋部32の表面32aに対して間隔をあけた状態で、鉛直方向Dv(延在方向De)で表面32aに対向している。本体部側面42eは、板状を成す本体部42の厚さ部分に相当している。図4にも示すように、本体部42には、一方側Dalを向く本体部側面42eから他方側Darに向かって凹む一対の凹部42aが形成されている。
【0047】
固定部43は、板状を成している。固定部43は、本体部42と一体に一対形成されている。具体的には、一対の固定部43のそれぞれは、本体部42の離間方向D1を向く本体部側面42eとロッド37の外周面とを接続している。本実施形態における固定部43の厚さは、本体部42の厚さよりも薄い。
【0048】
カバー部44は、角柱状を成している。カバー部44は、本体部42の一方側Dalを向く本体部側面42eに一方側Dalから当接している。本実施形態では、カバー部44の本体部42に当接する面は、当接面44aとされている。この当接面44aが本体部42における一方側Dalを向く本体部側面42eに当接することで、挿通孔41aが構成されている。したがって、本実施形態におけるスプリングサポート41には、一対の挿通孔41aが形成されている。カバー部44は、複数のカバー用ボルト44bによって本体部42に固定されている。ここで、図2から図4に示すように、洗浄ノズル35における管部35aは、スプリングサポート41における挿通孔41aに挿通されている。
【0049】
図4に示すように、本体部42には、延在方向Deから見た際に、一対のロッド37を繋ぐ上記離間方向D1の端部から、離間方向D1の中央に向かうにしたがって、延在方向De及び離間方向D1のそれぞれに直交する板幅方向D2に次第に大きくなる凸曲面42bが形成されている。凸曲面42bは、離間方向D1を向く一対の本体部側面42eに接続されている。これによって、本体部42に挿通孔41aを構成する凹部42aが形成された場合であっても、本体部42の剛性の低下を抑制することができる。
【0050】
(スプリング)
スプリング45は、蓋部32に向かってスプリングサポート41を付勢するコイルばねである。スプリング45は、例えば金属等によって形成されている。図2及び図3に示すように、スプリング45は、弁箱30の外部に配置され、上方側Dvu(延在方向De)からスプリングサポート41の上面42cに当接している。
【0051】
(スプリング支持部)
スプリング支持部46は、スプリングサポート41上でスプリング45を支持する。スプリング支持部46は、弁箱30の外部に配置されている。スプリング支持部46は、例えば金属等によって形成されている。スプリング支持部46は、第一支持部46aと、第二支持部46bと、接続部46cとを有している。
【0052】
第一支持部46aは、鉛直方向Dvに延びる円柱状を成している。第一支持部46aは、スプリング45の内部に配置されている。第一支持部46aにおける下方側Dvdの端部は、スプリングサポート41の本体部42における上面42cに固定されている。第一支持部46aにおける上方側Dvuの端部は、スプリング45における上方側Dvuの端部よりも上方側Dvuに突出している。以下、説明の便宜上、第一支持部46aにおけるスプリング45よりも上方側Dvuに突出している部分を「突出部分46p」と称する(図2参照)。
【0053】
第二支持部46bは、鉛直方向Dvに延びる柱状を成している。第二支持部46bは、スプリング45の外部に配置されている。第二支持部46bにおける下方側Dvdの端部は、蓋部32における表面32aに固定されている。
【0054】
接続部46cは、第一支持部46aと第二支持部46bとを一体に接続する部材である。接続部46cは、第一支持部46aにおける突出部分46pと、第二支持部46bにおける上方側Dvuの端部とを接続している。接続部46cは、板状を成している。接続部46cは、上方側Dvuを向く第一面46dと、この第一面46dとは反対側を向く第二面46eとを有している。
【0055】
ここで、スプリング45における上方側Dvuの端部は、接続部46cの第二面46eに接続されている。スプリング45は、接続部46cの第二面46eとスプリングサポート41の上面42cとの間で縮められている。これによって、スプリング45は、スプリングサポート41を蓋部32に向かって付勢している。言い換えれば、スプリングサポート41に一体に接続された一対のロッド37、この一対のロッド37に接続されたインナーバー36、及びインナーバー36に接続された複数の弁体34のそれぞれは、下方側Dvdに向かって付勢されている。
【0056】
(温度計)
温度計38は、弁室R内における蒸気Vの温度を計測可能なセンサである。温度計38は、蓋部32を貫通した状態で蓋部32に対して配置されている。本実施形態における温度計38は、例えば熱電対等のプローブを有しており、このプローブが弁室R内に配置されることで弁室R内における蒸気Vの温度を計測する。
【0057】
(圧力計)
圧力計39は、弁室R内における蒸気Vの圧力を計測可能なセンサである。圧力計39は、蓋部32を貫通した状態で、蓋部32に対して配置されている。圧力計39は、弁室R内の蒸気Vの一部を弁箱30の外部に取り出すことで、弁室R内における蒸気Vの圧力を計測する。
【0058】
ここで、これら温度計38及び圧力計39は、延在方向Deから見た際に、一対のロッド37を繋ぐ上記離間方向D1で一対のロッド37を間に挟むように配置されている。
【0059】
(作用効果)
上記実施形態に係る弁装置3の弁箱30は、弁箱本体31に対して着脱可能とされ、開口部31cを閉塞する蓋部32と、蓋部32を貫通した状態で配置され、外部から弁室R内へ洗浄液Wを供給可能な洗浄ノズル35と、を有している。
【0060】
これにより、例えば、洗浄ノズル35を有していない弁箱30に対して、蓋部32のみを交換することによって洗浄ノズル35を取り付けることができる。また、例えば、弁箱本体31を貫通する洗浄ノズル35を有している弁箱30と比較して、弁箱本体31の寸法を小さくすることができる。
【0061】
したがって、弁装置3の製造やメンテナンスにかかるコストを抑制しつつ、弁装置3全体の寸法を小さくすることができる。即ち、流路Ct内へ洗浄液Wを供給する機能の追加に要するコストの低減やメンテナンス性を確保することができる。
【0062】
また、上記実施形態では、一対のロッド37は、互いに離れた状態で蓋部32に対して配置され、洗浄ノズル35が、ロッド37の延びる延在方向Deから見た際に、一対のロッド37の間の領域に配置されている。ここで、一対のロッド37は、インナーバー36を上方側Dvuから吊り下げるように支持しているため、延在方向Deから見た際に、離間方向D1で対称となるように蓋部32に対してバランスよく配置される。
【0063】
これにより、洗浄ノズル35から供給される洗浄液Wが、一対のロッド37の間から弁室R内に供給される。つまり、洗浄液Wは、洗浄ノズル35によって蓋部32におけるより中央の側から弁室R内へ供給される。したがって、弁室R内に供給された洗浄液Wが弁室Rにおける弁箱本体31から受ける熱影響を低減することができる。
【0064】
また、上記実施形態では、温度計38及び圧力計39が蓋部32を貫通した状態で配置され、これら温度計38及び圧力計39が、延在方向Deから見た際に、一対のロッド37を繋ぐ離間方向D1で一対のロッド37を間に挟むように蓋部32に対して配置されている。
【0065】
これにより、蓋部32における洗浄ノズル35及び温度計38の間、及び洗浄ノズル35及び圧力計39の間に少なくともロッド37が介在する。このため、ロッド37が介在しない場合と比較して、洗浄液Wが弁室R内に供給された際の温度計38及び圧力計39の計測結果が洗浄液Wに影響されることを抑制することができる。また、例えば、温度計38及び圧力計39のうち一つ以上に異常が生じた場合に、蓋部32のみを取り外すことによって温度計38及び圧力計39のうち一つ以上を容易にメンテナンスすることができる。
【0066】
また、上記実施形態では、スプリングサポート41がスプリング45によって押圧されるため、弁体34が弁室Rと流路Ctとの間の蒸気Vが流通する出口流路31bを封止した際に、蒸気Vが流路Ctから弁室Rへ逆流してしまうことを抑制することができる。また、上記実施形態では、スプリングサポート41をスプリング45によって押圧することで、ロッド37に発生している、圧力差による鉛直方向Dvにかかる力を相殺している。さらに、スプリングサポート41が、洗浄ノズル35が挿通された挿通孔41aを有している。これにより、蓋部32の寸法が増大することを抑制することができる。
【0067】
(その他の実施形態)
以上、本開示の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成は実施形態の構成に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内での構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。
【0068】
なお、上記弁装置3の構成は、主蒸気弁2に適用されてもよい。
【0069】
また、実施形態では、弁装置3の弁箱30がタービン本体1よりも上方側Dvuに配置されている構成を説明したが、この構成に限定されることはない。この際、延在方向Deと鉛直方向Dvとが一致しなくてよい。例えば、弁箱30は、タービン本体1に対して横や斜めの位置に配置されてもよい。
【0070】
また、実施形態では、一対の洗浄ノズル35が蓋部32に対して配置される構成を説明したが、この構成に限定されることはない。即ち、弁箱30が一つの洗浄ノズル35を有している構成であってもよい。また、弁箱30が三つ以上の洗浄ノズル35を有している構成であってもよい。
【0071】
また、実施形態では、洗浄ノズル35のノズル部35bが弁室R内で洗浄液Wを弁箱本体31における底面31dに向かって円錐状に噴霧する構成を説明したが、この構成に限定されることはない。ノズル部35bは、例えば、弁箱30の内面31iにおける所定の箇所にあたるように角度がつけられていてもよい。また、洗浄ノズル35の管部35aが弁室R内を底面31dに向かって延在方向Deに延び、ノズル部35bがインナーバー36の近傍に配置されている構成であってもよい。
【0072】
<付記>
実施形態に記載の弁装置は、例えば以下のように把握される。
【0073】
(1)第1の態様に係る弁装置3は、蒸気Vが流入する入口流路31a及び前記蒸気Vを流通させる出口流路31bが内部に形成され、前記入口流路31aと前記出口流路31bとを繋ぐ弁室Rが前記内部に形成された弁箱30と、前記出口流路31bに対して相対移動することで、前記出口流路31bを流通する前記蒸気Vの流量を調整可能な複数の弁体34と、を備え、前記弁箱30は、前記入口流路31a、前記出口流路31b、及び開口部31cが形成された弁箱本体31と、前記弁箱本体31に対して着脱可能とされ、前記開口部31cを閉塞する蓋部32と、前記蓋部32を貫通した状態で配置され、外部から前記弁室R内へ洗浄液Wを供給可能な洗浄ノズル35と、を有する。
【0074】
これにより、例えば、洗浄ノズル35を有していない弁箱30に対して、蓋部32のみを交換することによって洗浄ノズル35を取り付けることができる。また、例えば、弁箱本体31を貫通する洗浄ノズル35を有している弁箱30と比較して、弁箱本体31の寸法を小さくすることができる。
【0075】
(2)第2の態様に係る弁装置3は、(1)の弁装置3であって、複数の前記弁体34に接続されて、前記弁室R内で複数の前記弁体34を同時に移動可能なインナーバー36と、前記蓋部32を貫通した状態で配置されて前記インナーバー36に接続され、前記蓋部32に対して相対移動されることで前記インナーバー36を前記出口流路31bに対して相対移動させる一対のロッド37と、をさらに備え、前記一対のロッド37は、互いに離れた状態で前記蓋部32に対して配置され、前記洗浄ノズル35は、前記ロッド37の延びる延在方向Deから見た際に、前記一対のロッド37の間の領域に配置されていてもよい。
【0076】
これにより、洗浄ノズル35から供給される洗浄液Wが、一対のロッド37の間から弁室R内に供給される。つまり、洗浄液Wは、洗浄ノズル35によって蓋部32におけるより中央の側から弁室R内へ供給される。
【0077】
(3)第3の態様に係る弁装置3は、(2)の弁装置3であって、前記蓋部32を貫通した状態で配置され、前記弁室R内における前記蒸気Vの温度を計測可能な温度計38と、前記蓋部32を貫通した状態で配置され、前記弁室R内における前記蒸気Vの圧力を計測可能な圧力計39と、をさらに備え、前記温度計38及び前記圧力計39は、前記延在方向Deから見た際に、前記一対のロッド37を繋ぐ離間方向D1で前記一対のロッド37を間に挟むように前記蓋部32に対して配置されていてもよい。
【0078】
これにより、蓋部32における洗浄ノズル35及び温度計38の間、及び洗浄ノズル35及び圧力計39の間に少なくともロッド37が介在する。このため、ロッド37が介在しない場合と比較して、洗浄液Wが弁室R内に供給された際の温度計38及び圧力計39の計測結果が洗浄液Wに影響されることを抑制することができる。
【0079】
(4)第4の態様に係る弁装置3は、(2)又は(3)の弁装置3であって、前記弁箱30の外部に配置され、前記一対のロッド37を進退移動させる駆動機構40と、前記弁箱30の外部に配置され、前記一対のロッド37に固定され、前記一対のロッド37を互いに接続する板状のスプリングサポート41と、前記弁箱30の外部に配置され、前記スプリングサポート41に当接した状態で、前記蓋部32に向かって前記スプリングサポート41を付勢するスプリング45と、をさらに備え、前記スプリングサポート41は、前記洗浄ノズル35が挿通された挿通孔41aを有してもよい。
【0080】
これにより、スプリングサポート41がスプリング45によって押圧されるため、弁体34が出口流路31bを封止した際に、蒸気Vが弁室Rへ逆流してしまうことを抑制することができる。さらに、洗浄ノズル35の一部がスプリングサポート41の凹部42aに収容されるため、蓋部32の寸法が増大することを抑制することができる。
【0081】
(5)第5の態様に係る弁蓋25は、弁室Rを有する弁箱30に対して着脱可能とされ、前記弁箱30の開口部31cを閉塞する蓋部32と、前記蓋部32を貫通した状態で配置され、外部から前記弁室R内へ洗浄液Wを供給可能な洗浄ノズル35と、を有する。
【符号の説明】
【0082】
1…タービン本体 2…主蒸気弁 3…弁装置 4…主塞止弁 10…タービンケーシング 10a…ケーシング本体 10b…静翼列 10c…仕切り板 11…タービンロータ 11a…回転軸 11b…動翼列 25…弁蓋 30…弁箱 30a…ボルト 31…弁箱本体 31a…入口流路 31b…出口流路 31c…開口部 31d…底面 31e…側面 31f…孔 31i…内面 32…蓋部 32a…表面 32b…裏面 33…弁座部 34…弁体 34a…軸部 34b…封止部 35…洗浄ノズル 35a…管部 35b…ノズル部 36…インナーバー 37…ロッド 38…温度計 39…圧力計 40…駆動機構 41…スプリングサポート 41a…挿通孔 42…本体部 42a…凹部 42b…凸曲面 42c…上面 42d…下面 42e…本体部側面 43…固定部 44…カバー部 44a…当接面 44b…カバー用ボルト 45…スプリング 46…スプリング支持部 46a…第一支持部 46b…第二支持部 46c…接続部 46d…第一面 46e…第二面 46p…突出部分 100…蒸気タービン 200…蒸気供給源 201…第一蒸気供給ライン 202…第二蒸気供給ライン 300…洗浄液供給源 301…洗浄液供給ライン 302…蒸気ライン 303…抽気ライン 304…抽気蒸気取出口 400…アクチュエータ 400a…アクチュエータ本体 400b…軸 401…回動軸 402…回動軸支持部 403…第一接続部 404…第二接続部 500…圧縮機 Ar…軸線 Ct…流路 D1…離間方向 D2…板幅方向 Da…軸線方向 Dal…一方側 Dar…他方側 De…延在方向 Dv…鉛直方向 Dvd…下方側 Dvu…上方側 O…回動軸線 R…弁室 V…蒸気 W…洗浄液
図1
図2
図3
図4