JPH1122842A

JPH1122842A - 遠心ポンプ用逆止め弁

Info

Publication number: JPH1122842A
Application number: JP9179287A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Sugiyama; 馨杉山; Toshibumi Matsuura; 俊文松浦
Original assignee: KARATSU VALVE KOGYO KK
Current assignee: KARATSU VALVE KOGYO KK
Priority date: 1997-07-04
Filing date: 1997-07-04
Publication date: 1999-01-26

Abstract

(57)【要約】【課題】ポンプの再循環回路側に流体のフラッシング
およびウォータハンマが発生することのない遠心ポンプ
用逆止め弁を提供する。【解決手段】逆止め弁１の弁箱入口側６に装着された
バイパス弁２１が、バイパス弁出口側にストッパ３１を
もったバイパス弁弁箱２２と、前部内側に段部４２をも
ったバイパス弁弁体３８と、管状部４７がバイパス弁弁
体３８の先端部から突き出ており、バイパス弁弁体３８
内に摺動可能に挿入され、第１段部５２および第２段部
５３をもったパイロット弁弁箱４６とを備えており、バ
イパス弁弁体３８およびパイロット弁弁体５６がそれぞ
れ弁座に接触した状態で、バイパス弁弁体３８の段部４
２とパイロット弁弁箱４６の第１段部５２と間にギャッ
プが生じている。逆止め弁１が閉じる際、バイパス弁２
１は全リフトの数分の１程度急速に開いたのち、徐々に
弁開度を増す。また、逆止め弁１が開く際、バイパス弁
２１は全リフトの数分の１程度徐々に閉じたのち、急速
に閉じる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、遠心ポンプの吐
出側に設置され、ポンプの過熱、振動などを防止するバ
イパス弁を備えた遠心ポンプ用逆止め弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】ボイラの給水ポンプその他ポンプの連続
運転中に、締切り運転またはそれに近い運転状態ではポ
ンプ翼の高速回転によりポンプ内部の水が過熱し、ポン
プ回転部の損傷やキャビテーションの発生によってポン
プ本体に重大な影響を与える。このためポンプ吐出側の
逆止め弁にバイパス弁または過熱防止弁を設けて給水の
過熱を防止している。バイパス弁または過熱防止弁は、
過熱などが生じない最小吐出量の水をポンプ吸込み側に
還流させ、あるいは外部機器に放出する。このような逆
止め弁として、たとえば実開昭５８−２２４７４号公報
で開示されたポンプ用逆止め弁がある。

【０００３】図９は上記ポンプ用逆止め弁を示してい
る。ポンプ用逆止め弁１４１は、再循環回路に連絡する
筒状の分岐部１４３が逆止め弁弁箱１４２に設けられて
いる。レバー１４９を介して逆止め弁弁体１４５に作動
連結された再循環弁（以下、流体を放出する場合を含め
てバイパス弁という）１４７が、分岐部１４３内に装着
されている。バイパス弁１４７は、ポンプ吐出量が下限
設定値以下では最小再循環流量に保ち、上限設定値以上
では再循環流量が０となる。また、両設定値の間の領域
では、図１０に示すようにポンプ吐出量の増加に応じて
再循環流量が直線的に減少する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】最近、ボイラがコンピ
ュータ制御により起動されるようになり、また新旧ボイ
ラの並列運転で新設ボイラ側に負荷の変動を受け持たせ
るようになっている。このため、バイパス弁は、上限設
定値近傍つまり微少開度で運転されることが多くなって
いる。

【０００５】前記図１０に示すような流量特性をもった
従来のバイパス弁は、ボイラ用給水ポンプの場合、バイ
パス弁の開度が微少（たとえば、Ｐ点）であると、給水
は高温であるため、フラッシングする。フラッシングに
より、バイパス弁の下流で圧力変動や凝縮励起ウォータ
ハンマが発生し、配管系が振動する。振動はいったん発
生すると、共振により増幅され、ついには給水ポンプを
停止しなければならない。

【０００６】フラッシングを防ぐには、ＯＮ−ＯＦＦ作
動のバイパス弁を用いて微少開度を避け、瞬間的に全開
するようにすればよい。しかし、バイパス弁のＯＮ−Ｏ
ＦＦ作動によってバイパス弁の下流側でウォータハンマ
が発生し、大きな衝撃で配管系が破損することがある。

【０００７】この発明は、流体のフラッシングおよびウ
ォータハンマを防止または実害にならない程度に軽減す
る遠心ポンプ用逆止め弁を提供しようとするものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の遠心ポンプ用
逆止め弁は、リフト形逆止め弁であって遠心ポンプ吐出
側に配置される。逆止め弁弁箱は、球形、アングル形、
またはＹ形のいずれであってもよい。逆止め弁弁箱の入
口側胴部内にバイパス弁が装着されている。バイパス弁
は、出口が再循環回路または放出回路に通じ、レバーを
介して逆止め弁弁体に作動連結されている。

【０００９】第１発明の遠心ポンプ用逆止め弁のバイパ
ス弁は、バイパス弁弁箱、バイパス弁弁体、パイロット
弁弁箱、パイロット弁弁棒、およびレバーを備えてい
る。バイパス弁弁箱は、円筒状をしており、前部（バイ
パス弁出口側）に逆止め弁弁箱の入口側胴部内に通じる
バイパス弁流入孔、および再循環回路または放出回路に
通じるバイパス弁流出孔を有している。バイパス弁弁箱
は、バイパス弁弁座がバイパス弁流出孔の入口側に、ま
たストッパがバイパス弁流出孔の出口側にそれぞれ設け
られている。バイパス弁弁箱の後部は、蓋で塞がれてい
る。

【００１０】バイパス弁弁体は円筒状をしており、バイ
パス弁弁室内に摺動可能に挿入されている。バイパス弁
弁体は、先端部がバイパス弁弁座に接触し、前部内側に
段部が設けられている。バイパス弁弁室の内周とバイパ
ス弁弁体の外周との間に、Ｏリングなどのパッキンを挿
入することが望ましい。

【００１１】パイロット弁弁箱は、バイパス弁出口に開
口するパイロット弁流出孔が貫通する管状部がバイパス
弁弁体の先端部から突き出ており、パイロット弁流出孔
の入口にパイロット弁弁座が設けられている。また、パ
イロット弁箱は、バイパス弁弁体内に摺動可能に挿入さ
れ、バイパス弁弁体の段部に突き当たる第１段部および
前記ストッパに突き当たる第２段部が設けられている。
バイパス弁弁体の内周とパイロット弁弁箱の外周との間
に、Ｏリングなどのパッキンを挿入することが望まし
い。

【００１２】パイロット弁弁棒は、先端部にパイロット
弁弁座に接触するパイロット弁弁体が設けられており、
後端部に調節ナットが取り付けられている。また、パイ
ロット弁弁棒は、前記蓋を貫通している。

【００１３】レバーは、前端部が逆止め弁弁体に、後端
部が調節ナットに接触し、前記バイパス弁の蓋に揺動可
能に支持されている。調節ナットの位置により、バイパ
ス弁の作動点を調節する。

【００１４】バイパス弁弁体の外径はバイパス弁弁座の
内径より大きく、パイロット弁弁箱の後端部外径はバイ
パス弁弁座の内径よりも小さく形成されている。また、
バイパス弁弁体およびパイロット弁弁体がそれぞれ弁座
に接触した状態で、バイパス弁弁体の段部とパイロット
弁弁箱の第１段部と間にギャップが設けられている。ギ
ャップの大きさは、バイパス弁の全リフトの５〜７０％
であり、バイパス弁の作動の条件に応じて決める。

【００１５】第１発明において一つの態様は、バイパス
弁が装着される逆止め弁弁箱の入口側胴部が、弁箱側方
に延び、レバーの他端部が逆止め弁弁体に設けられた開
口の上、下端面にそれぞれ接触可能である。

【００１６】第２発明の遠心ポンプ用逆止め弁は、第１
発明で、バイパス弁が装着される逆止め弁弁箱の入口側
胴部が逆止め弁開閉方向に沿って延び、レバーの他端部
が逆止め弁弁体の端部に設けられたテーパ面に接触可能
である。バイパス弁中心軸線に対するテーパ面の角度は
１０°〜４５゜である。

【００１７】第３発明の遠心ポンプ用逆止め弁のバイパ
ス弁は、バイパス弁弁箱、バイパス弁弁体、パイロット
弁弁箱、パイロット弁弁棒、およびレバーを備えてい
る。バイパス弁弁箱は円筒状をしており、前部に逆止め
弁弁箱の入口側胴部に通じるバイパス弁流入孔および再
循環回路または放出回路に通じるバイパス弁流出孔を有
している。バイパス弁弁箱は、バイパス弁弁座がバイパ
ス弁流出孔の入口側に設けられている。また、バイパス
弁弁箱の後部は、蓋で塞がれている。

【００１８】バイパス弁弁体は円筒状をしており、バイ
パス弁弁室に摺動可能に挿入されている。また、バイパ
ス弁弁体の先端部は、弁体弁座となっている。

【００１９】管状部が、バイパス弁弁体の先端部から突
き出ている。バイパス弁出口に開口するパイロット弁流
出孔が、管状部を貫通している。パイロット弁流出孔の
入口に、パイロット弁弁座が設けられている。また、パ
イロット弁弁箱は、バイパス弁弁室内に固定されてい
る。

【００２０】パイロット弁弁棒は、先端部にパイロット
弁弁座に接触するパイロット弁弁体が設けられており、
後端部に調節ナットが取り付けられている。また、パイ
ロット弁弁棒は、前記蓋を貫通している。

【００２１】レバーは、前端部が逆止め弁弁体に、後端
部が調節ナットに接触し、前記バイパス弁の蓋に揺動可
能に支持されている。

【００２２】バイパス弁弁箱の弁室とバイパス弁弁体内
部とを連絡する連絡路がバイパス弁弁体の後部に設けら
れている。前記蓋に逆止め弁弁箱の入口側胴部とバイパ
ス弁弁室内とを連絡する連絡孔とバイパス弁弁体のツバ
部に連絡孔が設けられている。前記連絡路は、バイパス
弁開閉方向に沿って細長く、その長さはバイパス弁弁体
のリフトにほぼ等しく、先端側（バイパス弁出口側）の
開口幅が後端側の開口幅より大きい。すなわち、連絡路
は絞り開口となっておりバイパス弁のリフトに応じて絞
り開口を塞ぐ絞り環がバイパス弁弁体に摺動可能に取り
付けられている。また、蓋には円周溝とＯリングを設け
ることが望ましい。

【００２３】

【発明の実施の形態】

（第１発明の実施の形態）図１は、第１発明の遠心ポン
プ用逆止め弁の１例を示す縦断面図である。逆止め弁
は、ボイラ給水ラインの遠心ポンプの出口に取り付けら
れている。逆止め弁のバイパス流は、給水タンクに再循
環される。

【００２４】図１に示すように、逆止め弁１はリフト形
であって、逆止め弁弁箱２は下部本体３と上部本体４と
からなっている。下部本体３には逆止め弁弁座５が設け
られており、また円筒状の入口側胴部６が側方に延びて
いる。逆止め弁弁体９は、下方に延びる部分に開口１０
が設けられており、さらに下端および上端からそれぞれ
案内軸１３が上下に突き出ている。案内軸１３は下部本
体３および上部本体４にそれぞれ設けられた案内座１５
の軸孔１６に摺動可能にはめ合っている。

【００２５】バイパス弁２１は、逆止め弁弁箱２の上記
入口側胴部６に装着されている。バイパス弁２１は、バ
イパス弁弁箱２２、バイパス弁弁体３８、パイロット弁
弁箱４６、パイロット弁弁棒５５、およびレバー５９を
備えている。

【００２６】バイパス弁弁箱２２は、円胴部２３の前部
（図面で右側の部分）にフランジ２５が設けられてい
る。バイパス弁弁箱２２は、これのフランジ２５が逆止
め弁１の入口側胴部６のフランジ７と短管１８のフラン
ジ１９とに挟まれるようにして、逆止め弁弁箱２に固定
されている。バイパス弁流入孔２７がバイパス弁弁箱２
２の円胴部２３を貫通しており、バイパス弁弁箱２２の
内部はバイパス弁流入孔２７を介して逆止め弁弁箱２の
入口側胴部６に通じている。バイパス弁弁箱２２のフラ
ンジ２５の内側は、バイパス弁流出孔２８となってい
る。バイパス弁流出孔２８は、短管１８およびこれに接
続された再循環配管を介して給水タンク（いずれも図示
しない）に通じるている。バイパス弁弁座３０がバイパ
ス弁流出孔２８の入口側に、またストッパ３１がバイパ
ス弁流出孔２８の出口側に、それぞれ設けられている。
バイパス弁弁箱２２の後部は、蓋３４で塞がれている。

【００２７】バイパス弁弁体３８は円筒状をしており、
バイパス弁弁室２４内に摺動可能に挿入されている。バ
イパス弁弁体３８の外周側に設けられた円周溝３９に、
Ｏリング４０が挿入されている（図２参照）。Ｏリング
４０は、バイパス弁弁室２４の流出側と蓋３４側との間
をシールする。バイパス弁弁体３８は、先端部がバイパ
ス弁弁座３０に接触し、また前部内側に段部４３が設け
られている。

【００２８】パイロット弁箱４６は、バイパス弁弁体３
８内に摺動可能に挿入されている。バイパス弁弁体３８
の内周側に設けられた円周溝４１に、Ｏリング４２が挿
入されている。Ｏリング４０は、バイパス弁弁体３８の
内側とパイロット弁弁箱４６との間をシールする。パイ
ロット弁弁箱４６は、管状部４７がバイパス弁弁体３８
の先端部から突き出ており、さらに前記ストッパ３１の
軸孔３２に摺動可能にはめ合っている。管状部４７に
は、バイパス弁２１の出口に開口するパイロット弁流出
孔４８が貫通している。パイロット弁流出孔４８の入口
にパイロット弁弁座５０が設けられている。また、バイ
パス弁弁体３８の段部４３に突き当たる第１段部５２お
よび前記ストッパ３１に突き当たる第２段部５３が設け
られている。バイパス弁弁体３８の外径はバイパス弁弁
座３０の内径より大きく、パイロット弁弁箱４６の後端
部外径はバイパス弁弁座３０の内径よりも小さく形成さ
れている。また、バイパス弁弁体３８およびパイロット
弁弁体５６がそれぞれ弁座３０、５０に接触した状態
で、バイパス弁弁体３８の段部４３とパイロット弁弁箱
４６の第１段部５２と間にギャップｇが生じるようにな
っている。この逆止め弁の例では、ギャップｇの大きさ
はバイパス弁全リフトの６０％である。

【００２９】パイロット弁弁棒５５は、先端部にパイロ
ット弁弁座５０に接触するパイロット弁弁体５６と羽根
足ガイド５７とが設けられており、後端部に調節ナット
５８が取り付けられている。また、パイロット弁弁棒５
５は、前記蓋３４に設けられた軸孔３５を貫通してい
る。また、バイパス弁弁箱２２と蓋３４とのはめ合部
は、Ｏリング３６でシールされている。

【００３０】レバー５９は、前記バイパス弁２１の蓋３
４に揺動可能に支持されている。レバー５９の前端部
は、逆止め弁１の開度に応じて逆止め弁弁体９の開口１
０の上面１１あるいは下面１２に接触可能する。また、
レバー５９の後端部は、調節ナット５８に接触してい
る。調節ナット５８の位置により、バイパス弁２１の開
閉作動点を調節する。

【００３１】上記のように構成された遠心ポンプ用逆止
め弁の作動を、図１、図２、図３および図４に基づいて
説明する。

【００３２】ポンプの定常運転時（図４中の吐出量
Ｑ_A）には、逆止め弁弁体９は下方より流入する流体の
流動力で押し上げられ、逆止め弁１は全開している。こ
のとき、図１に破線で示すようにレバー５９の先端は逆
止め弁弁体９の開口１０の下面１２に接触しているか、
または浮動状態である。したがって、バイパス弁２１は
パイロット弁弁棒５５にかかる推力差によるパイロット
弁弁座５０の閉止と蓋３４のパイロット弁弁棒５５の貫
通すきま６０よりの入口側胴部６の圧力によってバイパ
ス弁弁室２４が加圧されているため、図３（ａ）に示す
ように全閉している。また、バイパス弁弁体３８の段部
４３とパイロット弁弁箱４６の第１段部５２との間に
は、ギャップｇが生じている。

【００３３】ボイラの運転状態が変化して吐出量Ｑが減
少すると、逆止め弁弁体９に作用する流動力は小さくな
る。流動力が逆止め弁弁体９の重量より小さくなると、
逆止め弁弁体９は下降する。逆止め弁弁体９が下降して
これの開口１０の上面１１にレバー５９の後端部が接す
ると、レバー５９が逆時計方向に回転してパイロット弁
弁体５６が開きだす。パイロット弁弁体５６が開くと、
貫通すきま６０よりの流入圧よりもパイロット弁流出口
４８よりの流出圧の方がはるかに大きいため、バイパス
弁弁室２４内の圧力が低下する。バイパス弁弁室２４内
の圧力低下によってバイパス弁弁体３８の後端が受ける
推力より胴部６の圧力によるバイパス弁弁体３８の先端
部の受ける推力が大きくなれば、図３（ｂ）に示すよう
に瞬間的にギャップｇだけバイパス弁弁体３８が開く
（図４中のポンプ吐出量Ｑ_B点）。バイパス流量ｑは、
図４の直線ａに沿って瞬間的に増加するが、バイパス弁
全開時の流量ｑ_cの１／３程度に制限されているため、
ウォータハンマは防止されるか、または著しく軽減され
る。また、バイパス弁２２の微少開度（バイパス弁全開
リフトの１／１０〜１／５）も避け得るため、流体のフ
ラッシングも発生しない。

【００３４】この場合、パイロット弁弁箱４６はバイパ
ス弁弁室２４の圧力がバイパス出口圧力よりも大きく維
持されているため閉止したままである。

【００３５】さらに、ポンプ吐出量Ｑの減少に従って逆
止め弁弁体９は下降し、レバー５９は逆時計方向に回転
し、パイロット弁弁棒５５は左方向に移動する。すでに
バイパス弁弁体３８の開方向移動によってギャップｇは
消失しており、バイパス弁弁室２４内の更なる圧力の低
下により、次にはバイパス弁弁体３８とパイロット弁弁
箱４６とは一体となって開動作を続け、図３（ｃ）に示
すように全開に至り、図４のバイパス流量ｑ_cを維持す
る。なお、図４において、曲線ａｂｃはポンプサージン
グ領域の外側にあるので、バイパス弁２１の作動中はポ
ンプにサージングは発生しない。

【００３６】ポンプ停止時は、図１に示すように逆止め
弁１は全閉し、バイパス弁２１は全開している。また、
レバー５９が逆止め弁弁体９の開口１０の上面１１で押
し下げられてパイロット弁４５も全開している。ポンプ
を起動すると、バイパス流量ｑ_cはバイパス弁２１を通
って給水タンクに戻る。ポンプ吐出量Ｑを徐々に増加す
れば逆止め弁弁体９が上昇し、レバー５９はパイロット
弁弁棒５５の拘束から解除され、パイロット弁弁棒５５
はその断面積にかかる推力差により右方へ移動する。こ
のようにポンプ吐出量が増加すれば、レバー５９は時計
方向に回転するとともにパイロット弁弁棒５５の右方移
動にともない、パイロット弁４５の開度が小さくなる。
この結果、バイパス弁弁室２４内の圧力が回復し、バイ
パス弁弁体３８とパイロット弁弁箱４６は右方向に移動
してバイパス弁２１の開度は小さくなる。

【００３７】ポンプ吐出量の増大時と減少時でのバイパ
ス弁２１の作動特性は、ほぼ同一であるが、図の４直線
ｄに示すようにポンプ吐出量増大時はバイパス弁弁体３
８と弁座３０との間の流路が狭くなり、バイパス流のベ
ンチュリー効果によりバイパス弁弁体３８の閉作動力が
助勢してバイパス弁２１が急激に閉じ、結果として開作
動時の図４の直線ａよりも大きくなる。

【００３８】本質的にバイパス弁２１の閉止時は、いか
に急激な変化であってもバイパス側放出回路には何等の
影響も生じない。放出回路にウォータハンマその他の障
害を与えるのは、バイパス弁２１の開作動時のみの問題
である。

【００３９】（第２発明の実施の形態）図５および図６
は、第２発明の逆止め弁の例を示している。図１に示す
逆止め弁の部材と同様の部材には同一の参照符号を付
け、その説明は省略する。

【００４０】逆止め弁６１は、逆止め弁弁箱６２の入口
側胴部６３が逆止め弁弁体開閉方向に沿って下方に延び
ている。入口側胴部６３の下端部に下蓋６８が取り付け
られている。入口側胴部６３および下蓋６８には、これ
らを貫通する流出孔６９が設けられている。流出孔６９
は、バイパス配管を介して給水タンク（いずれも図示し
ない）に連絡している。逆止め弁弁箱６２の出口側胴部
６５の上端部に取り付けられた上蓋７１には、軸孔７３
をもった案内筒７２が設けられている。逆止め弁弁体７
５の上面から案内軸７６が上方に延びており、案内軸７
６は軸孔７３に摺動可能にはめ合っている。下方に向か
って先細りのテーパ面７７が、逆止め弁弁体７５の下端
部に形成されている。テーパ面７７は、次に述べるレバ
ー８４の端部の接触面となっている。逆止め弁６１の上
蓋７１と逆止め弁弁体７５との間にコイルばね７９が挿
入されている。

【００４１】バイパス弁８１は、コイルばね８２および
レバー８４を除いて第１発明のバイパス弁２１と同じ構
造をしている。逆止め弁弁箱６２の入口側胴部６３の段
部６４と下蓋６８とでバイパス弁弁箱２２のフランジ２
５を挟み込んで、バイパス弁８１を逆止め弁６１に固定
している。パイロット弁弁棒５５の下部に羽根足状ばね
座５７が取り付けられており、バイパス弁蓋３４とばね
座５７との間にコイルばね８２が挿入されている。バイ
パス弁蓋３４の上面に、レバー支持片８５が設けられて
いる。クランク状のレバー８４が、レバー支持片８５に
ピン８６で回転可能に支持されている。レバー８４の先
端部はパイロット弁弁棒５５の上端部に取り付けられた
調節ナット５８に、また後端部は逆止め弁弁体７５のテ
ーパ面７７にそれぞれ接触可能である。鉛直線に対する
テーパ面の角度θは１０°〜４５゜である。

【００４２】上記のように構成された逆止め弁におい
て、ポンプ定常運転の状態では、逆止め弁６１は開いて
いる。ポンプ吐出量が減少して逆止め弁弁体７５が下降
すると、図６の想像線で示すようにレバー８４が時計方
向に回転する。これにより、パイロット弁弁棒５５が上
昇し、バイパス弁弁体３８が開く。ついで、パイロット
弁４５が開いて流体がバイパス管路を経て給水タンクに
流出する。逆に、ポンプ吐出量が増加すると、バイパス
弁弁体３８が閉じ、パイロット弁４５も閉じる。これら
バイパス弁８１の作動および流量特性は、第１発明の場
合と同じである。図６に示すようにテーパ角をθとする
と、パイロット弁リフトａは、 tanθおよびレバー比Ｌ
_b／Ｌ_aにほぼ比例する。したがって、これらを適当に
選択すれば、パイロット弁リフトａを任意に決定するこ
とができる。この発明の実施の形態では、逆止め弁弁体
７５およびパイロット弁弁体５６にそれぞれコイルばね
７９、８２で弁閉方向の力を加えているので、逆止め弁
６１およびバイパス弁８１は確実に閉じる。したがっ
て、図５は鉛直姿勢の逆止め弁６１を示しているが、水
平姿勢であってもこれら弁６１、８１はばね力で確実に
締め切られる。

【００４３】（第３発明の実施の形態）図７は、第３発
明の逆止め弁に装着されたバイパス弁の例を示してい
る。逆止め弁自体は図１に示すものと同じであるので、
以下バイパス弁について説明する。また、図１に示す逆
止め弁の部材と同様の部材には同一の参照符号を付け、
その説明は省略する。

【００４４】バイパス弁９１は、バイパス弁弁箱９２、
バイパス弁弁体１０８、パイロット弁弁箱１１６、パイ
ロット弁弁棒１３３、およびレバー１３６を備えてい
る。

【００４５】バイパス弁弁箱９２は、円胴部９３の前部
（図面で右側の部分）にフランジ９５が設けられてい
る。バイパス弁弁箱９２は、これのフランジ９５が逆止
め弁１の入口側胴部６のフランジ７と短管１８のフラン
ジ１９とに挟まれるようにして、逆止め弁弁箱２に固定
されている。逆止め弁弁箱２の入口側胴部６に通じるバ
イパス弁流入孔９７が、バイパス弁弁箱９２の前部に設
けられている。バイパス弁弁箱９２のフランジ部分の内
側は、バイパス弁流出孔９８となっている。バイパス弁
弁箱９２には、バイパス弁弁座１００がバイパス弁流出
孔９８の入口側に設けられている。バイパス弁９１の出
口側に軸孔１０２をもった支持座１０１が設けられてい
る。また、バイパス弁弁箱９２の後部は、連絡孔１０５
をもった蓋１０３で塞がれている。逆止め弁弁箱１の入
口側胴部６内は、この連絡孔１０５とパイロット弁弁箱
１１６のフランジ１１９に設けられた絞り孔１２０とを
介して、バイパス弁弁室９４内に通じている。

【００４６】バイパス弁弁体１０８は円筒状をしてお
り、バイパス弁弁箱９２の弁室９４内に摺動可能に挿入
されている。バイパス弁弁体１０８の外周側に設けられ
た円周溝１１０に、Ｏリング１１１が挿入されている。
Ｏリング１１１は、バイパス弁弁室９４の蓋側室内をバ
イパス弁弁箱９２の流出側から遮断する。また、バイパ
ス弁弁体１０８の先端部内周側に設けられた円周溝１１
２に、Ｏリング１１３が挿入されている。Ｏリング１１
３は、バイパス弁弁体１０８の内部をバイパス弁弁箱９
２の流出側から遮断する。バイパス弁弁体１０８の先端
部は、バイパス弁弁座１００に接触する。バイパス弁弁
箱９２の弁室９４とバイパス弁弁体１０８内部とを連絡
する切欠き１１４が、バイパス弁弁体１０８の後部に設
けられている。

【００４７】パイロット弁弁箱１１６は、バイパス弁９
１出口に開口するパイロット弁流出孔１１８が貫通する
管状部１１７がバイパス弁弁体１０８の先端部から突き
出ている。管状部１１７の中間部には、バイパス弁弁体
１０８の貫通孔１０９が摺動可能にはめ合っている。管
状部１１７の先端部は、上記支持座１０１の軸孔１０２
にはめ合って支持されている。パイロット弁流出孔１１
８の入口にパイロット弁弁座１２２が設けられている。
パイロット弁弁箱１１６は、円胴部９３の後部のフラン
ジ１１９によってバイパス弁弁箱９２内に固定されてい
る。絞り開口１２４が、パイロット弁弁箱１１６の側壁
を貫通している。絞り開口１２４は、バイパス弁９１の
開閉方向に沿って細長く、先端側（バイパス弁出口側）
から順次、広口部１２５、遷移部１２６および狭口部１
２７となっている。広口部１２５の開口幅は、狭口部１
２７の開口幅より大きい。広口部１２５と狭口部１２７
との間は、狭口部１２７に向かって次第に幅が狭くなる
遷移部１２６となっている。絞り開口１２４の長さは、
バイパス弁弁体１０８のリフトにほぼ等しく、広口部１
２５、遷移部１２６および狭口部１２７どうしもそれぞ
れほぼ等しい長さとなっている。また、バイパス弁９１
のリフトに応じて絞り開口１２４を開閉する絞り環１２
９が摺動可能にパイロット弁弁箱１１６に取り付けられ
ている。絞り環１２９とパイロット弁弁箱１１６のフラ
ンジ１１９との間に、コイルばね１３１が挿入されてい
る。

【００４８】パイロット弁弁棒１３３は、先端部にパイ
ロット弁弁座１２２に接触するパイロット弁弁体１３４
が設けられており、後端部に調節ナット１３５が取り付
けられている。また、パイロット弁弁棒１３４は、バイ
パス弁弁箱９２の蓋１０３に設けられた軸孔１０４を貫
通している。蓋１０３の円周溝１０６に挿入されたＯリ
ング１０７が、パイロット弁弁箱１１６内を逆止め弁１
の入口側胴部６内との間を遮断している。

【００４９】レバー１３６は、前記バイパス弁弁箱９２
の蓋１０３に揺動可能に支持されている。レバー１３６
の前端部は、逆止め弁１の開度に応じて逆止め弁弁体９
の開口１０の上面１１あるいは下面１２に接触可能す
る。また、レバー１３６の後端部は、調節ナット１３５
に接触している。調節ナット１３５の位置により、バイ
パス弁９１の開閉作動点を調節する。

【００５０】上記のように構成された遠心ポンプ用逆止
め弁の作動を、図７および図８に基づいて説明する。

【００５１】ポンプの定常運転時（図８中の吐出量
Ｑ_A）には、逆止め弁弁体９は下方より流入する流体の
流動力で押し上げられ、逆止め弁１は全開している。こ
のとき、図１に破線で示すようにレバー１３６の先端は
逆止め弁弁体９の開口１０の下面１２に接触している。
したがって、バイパス弁９１は、図７（ａ）に示すよう
に全閉している。また、バイパス弁弁体１０８の底部内
面とパイロット弁弁箱１１６の底部外面との間にバイパ
ス弁リフト相当のギャップｇが生じている。

【００５２】ボイラの運転状態が変化して吐出量Ｑが減
少すると、逆止め弁弁体９に作用する流動力は小さくな
る。流動力が逆止め弁弁体９の重量より小さくなると、
逆止め弁弁体９は下降する。逆止め弁弁体９が下降して
これの開口１０の上面１１にレバー１３６の後端部が接
すると、レバー１３６が逆時計方向に回転してパイロッ
ト弁１１５が開く。バイパス弁９１が閉じた状態では絞
り開口１２４は全開しているので、パイロット弁９１が
開くと、バイパス弁弁室９４内の圧力は急速にほぼバイ
パス弁出口側圧力まで下がる。この結果、バイパス弁弁
体１０８に作用する逆止め弁弁箱２内の圧力とバイパス
弁弁室９４内の圧力との差により、図７（ｂ）に示すよ
うに瞬間的にバイパス弁９１が開く（図８中の吐出量Ｑ
_B、バイパス流量ｑ_c）。この状態で、絞り開口１２４
の広口部１２５は、絞り環１２９で塞がれている。バイ
パス流量ｑは、図８の直線ａに沿って瞬間的に増加する
ため、フラッシングは生じない。また、この時のバイパ
ス流量ｑ_aは、バイパス弁全開時流量ｑ_cの約１／３程
度であるため、バイパス弁吐出側でのウォータハンマは
発生しないか、または軽微なものとなる。

【００５３】ポンプの吐出量Ｑの減少に従って逆止め弁
弁体９は更に下降し、レバー１３６は逆時計方向に回転
を続ける。これにつれてパイロット弁弁棒１３３は左方
向に移動し、バイパス弁弁体１０８はバイパス弁弁室９
４の圧力とバイパス弁出口の圧力との均衡を保ちなが
ら、左方向に移動する。このとき、絞り環１２９は絞り
開口１２４の遷移部１２６を徐々に塞ぎ、絞り開口１２
４の開度は徐々に小さくなる。このような状態では、バ
イパス流量ｑは図４の直線ｂに沿って直線的に増加す
る。ポンプの吐出量Ｑ_Cでバイパス弁９１は全開し、吐
出量Ｑ_Cから０までの間では、直線ｃで示すようにバイ
パス流量ｑは一定ｑ_Cとなる。

【００５４】ポンプ停止時は、図１に示すように逆止め
弁１は全閉し、バイパス弁９１は全開している。レバー
１３６が逆止め弁弁体９の開口１０の上面１１で押し下
げられてパイロット弁１１５も全開している。また、絞
り開口１２４の全体が、絞り環１２９で塞がれている。
ポンプを起動すると、バイパス流量ｑ_cで流体の一部は
バイパス弁９１を通って給水タンクに戻る。ポンプ吐出
量Ｑが徐々に増加して逆止め弁弁体９が上昇すれば、レ
バー１３６は逆止め弁弁体９の開口１０の下面１１によ
る拘束が解け、パイロット弁弁棒１３３が右方に移動す
る。パイロット弁弁棒１３３の右方移動によってバイパ
ス弁弁室９４内の圧力が回復し、バイパス弁出口圧力と
の均衡が破れるまでは（図８ポンプ吐出量Ｑ_D点）バイ
パス流量ｑ_cは一定である。

【００５５】更にポンプ吐出量が増大すれば、逆止め弁
弁体９の上昇によってレバー１３６は更に時計方向に回
転する。レバー１３６の回転によりパイロット弁弁棒１
３３が右方向に移動し、パイロット弁１１５の開度が更
に小さくなる。この結果、バイパス弁弁室９４内の圧力
が上昇し、バイパス弁弁体１０８が右方向に移動してバ
イパス弁９１の開度も小さくなる。したがって、絞り開
口１２４の開口面積は広くなる。バイパス流量ｑは、直
線ｄに沿って変化する。ポンプ吐出量ＱがＱ_Eとなる
と、パイロット弁１１５が閉じて、バイパス弁弁室９４
内の圧力は入口側胴部６内の圧力まで上昇する。また、
バイパス弁弁体１０８と弁座１００との間の流路は狭く
なり、バイパス流のベンチュリ効果により、バイパス弁
弁体１０８に作用する左方向の圧力が低下する。これら
の結果、バイパス弁９１が急激に閉じ、バイパス流量の
変化は逆止め弁閉作動時（直線ａ）よりも大きい。しか
し、このようにバイパス流量の急激な低下が生じても、
放出回路には何等の影響も与えない。また、直線ｂ、直
線ｄの変化は一般的には作動上のヒステリシスと呼ばれ
ているものである。

【００５６】

【発明の効果】この発明では、逆止め弁が開く際も閉じ
る際もバイパス弁は２段の作用をしている。すなわち、
バイパス弁の開初期ではＯＮ−ＯＦＦ動作で瞬間的に開
度を得ており、開後期では逆止め弁の開度に反比例した
バイパス流量の漸増または漸減動作をしている。これに
よって、ＯＮ−ＯＦＦ動作ではバイパス流のフラッシン
グを防止し、比例制御動作でバイパス流に対するウォ−
タハンマの低減、または防止を可能にしている。この発
明は、遠心ポンプの過熱防止にともなうバイパス弁の副
次的ではあるが重大な上記フラッシングおよびウォ−タ
ハンマの問題を解消するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の遠心ポンプ用逆止め弁の１例を示す
縦断面図である。

【図２】図１に示す遠心ポンプ逆止め弁に装着されたバ
イパス弁の主要部の縦断面図である。

【図３】上記バイパス弁の作動説明図である。

【図４】上記バイパス弁の流量特性を示す線図である。

【図５】第２発明の遠心ポンプ用逆止め弁の１例を示す
縦断面図である。

【図６】図５に示す遠心ポンプ用逆止め弁で、逆止め弁
弁体とバイパス弁とを作動連結するレバー機構の説明図
である。

【図７】第３発明の遠心ポンプ逆止め弁に装着されたバ
イパス弁の１例を示しており、バイパス弁の主要部の縦
断面図である。

【図８】図７に示すバイパス弁の流量特性を示す線図で
ある。

【図９】従来の遠心ポンプ用逆止め弁の１例を示す縦断
面図である。

【図１０】図９に示す遠心ポンプ用逆止め弁に設けられ
たバイパス弁の流量特性を示す線図である。

【符号の説明】

１逆止め弁２弁箱５弁座６入口側胴部９弁体１１開口２１バイパス弁２２弁箱２４弁室２７流入孔２８流出孔３０弁座３１ストッパ３４蓋３８弁体４３段部４５パイロット弁４６弁箱４７管状部５２第１段部５３第２段部５０弁座５５弁棒５８調節ナット５９レバー６１逆止め弁６２弁箱６３入口側胴部６６弁座６８下蓋６９流出孔７１上蓋７５弁体７７テーパ面７９コイルばね８１バイパス弁８２コイルばね８４レバー９１バイパス弁９２弁箱９７流入孔９８流出孔１００弁座１０３蓋１０８弁体１１３切欠き１１５パイロット弁１２２弁座１２４絞り開口１２９絞り環１３１コイルばね１３３弁棒１３４弁体１３５調節ナット１３６レバー１４１逆止め弁１４２弁箱１４３分岐部１４５弁体１４７バイパス弁１４９レバー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】出口が再循環回路または放出回路に通
じ、レバーを介して逆止め弁弁体に作動連結されたバイ
パス弁が、逆止め弁弁箱の入口側胴部内に装着されてお
り、遠心ポンプ吐出側に配置されるリフト形逆止め弁に
おいて、前記バイパス弁が、前部に逆止め弁弁箱の入口側胴部内に通じるバイパス弁
流入孔および再循環回路または放出回路に通じるバイパ
ス弁流出孔を有し、バイパス弁弁座がバイパス弁流出孔
の入口側に、またストッパがバイパス弁流出孔の出口側
にそれぞれ設けられており、後部が蓋で塞がれた円筒状
のバイパス弁弁箱と、バイパス弁弁室内に摺動可能に挿入され、先端部がバイ
パス弁弁座に着座し、前部内側に段部を有する円筒状の
バイパス弁弁体と、バイパス弁出口に開口するパイロット弁流出孔をもった
管状部がバイパス弁弁体の先端部から突き出ており、パ
イロット弁流出孔の入口にパイロット弁弁座が設けられ
ており、バイパス弁弁体内に摺動可能に挿入され、バイ
パス弁弁体の段部に突き当たる第１段部および前記スト
ッパに突き当たる第２段部を有するパイロット弁弁箱
と、先端部にパイロット弁弁座に接触するパイロット弁弁体
が設けられており、後端部に調節ナットが取り付けられ
た、前記蓋を貫通するパイロット弁弁棒と、前端部が逆止め弁弁体に、後端部が調節ナットに接触
し、前記バイパス弁の蓋に揺動可能に支持されたレバー
とを備え、バイパス弁弁体の外径はバイパス弁弁座内径より大き
く、パイロット弁弁箱の後端部外径はバイパス弁弁座内
径よりも小さく形成され、バイパス弁弁体およびパイロ
ット弁弁体がそれぞれ弁座に接触した状態で、バイパス
弁弁体の段部とパイロット弁弁箱の第１段部との間にギ
ャップが設けられていることを特徴とする遠心ポンプ用
逆止め弁。
【請求項２】前記バイパス弁が装着される、逆止め弁
弁箱の入口側胴部が逆止め弁開閉方向に沿って延び、レ
バーの他端部が逆止め弁弁体の端部に設けられたテーパ
面に接触可能である請求項１記載の遠心ポンプ用逆止め
弁。
【請求項３】出口が再循環回路または放出回路に通
じ、レバーを介して逆止め弁弁体に作動連結されたバイ
パス弁が、逆止め弁弁箱の入口側胴部内に装着されてお
り、遠心ポンプ吐出側に配置されるリフト形逆止め弁に
おいて、前記バイパス弁が、前部に逆止め弁弁箱の入口側胴部内に通じるバイパス弁
流入孔および再循環回路または放出回路に通じるバイパ
ス弁流出孔を有し、バイパス弁弁座がバイパス弁流出孔
の入口側に設けられており、後部が蓋で塞がれた円筒状
のバイパス弁弁箱と、バイパス弁弁室内に摺動可能に挿入され、先端部がバイ
パス弁弁座に接触する円筒状のバイパス弁弁体と、バイパス弁出口に開口するパイロット弁流出孔が貫通す
る管状部がバイパス弁弁体の先端部から突き出ており、
パイロット弁流出孔の入口にパイロット弁弁座が設けら
れており、バイパス弁弁箱内に固定されたパイロット弁
弁箱と、先端部にパイロット弁弁座に接触するパイロット弁弁体
が設けられており、後端部に調節ナットが取り付けられ
た、前記蓋を貫通するパイロット弁弁棒と、前端部が逆止め弁弁体に、後端部が調節ナットに接触
し、前記バイパス弁の蓋に揺動可能に支持されたレバー
とを備えており、バイパス弁弁箱の弁室内とバイパス弁弁体内部とを連絡
する連絡路がバイパス弁弁体の後部に設けられており、
前記蓋およびバイパス弁弁体のフランジ部に逆止め弁弁
箱の入口側胴部内とバイパス弁弁室内とを連絡する連絡
孔が設けられており、バイパス弁開閉方向に沿って細長
く、先端側の開口幅が後端側の開口幅より大きい絞り開
口がパイロット弁弁箱の側壁を貫通し、バイパス弁のリ
フトに応じて絞り開口を塞ぐ絞り環がバイパス弁弁体に
取り付けられていることを特徴とする遠心ポンプ用逆止
め弁。