JPS6018676A - 逆止弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は逆止弁に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

第１図は、原子力発電所等における排ガス処理設備を表
わしている。この排ガス処理設備は、主復水器１、第１
段′空気抽出器２、インターコンデンサ３、第２段空気
抽出器４、予熱器５、再結合器６、復水器７、予冷器８
、サンドフィルタ９、乾燥器１０、活性炭ホールドアツ
プ塔１１、粒子フィルタ１２、真空ポンプ１３及びスタ
ック１４が配管に沿って直列に配置された構造となって
おり、烙らに第１段空気抽出器２及び第２段空気抽出器
４とそれぞれ並列に第１段の起動停止用空気抽出器１５
及び第２段の起動停止用空気抽出器１６が配置されてい
る。また、この排ガス処理設備においては、復水器７の
下流よ長分岐し途中圧力制御弁１７’４介して主復水器
ｌに接続される還流ライン１８と、この続される主復水
器真空ポンプライン２１が設けられている。さらに、主
復水器ｌには主復水器真空ポンプ加に接続される主復水
器を気抽出ライン２２が接続芒れている。

この排ガス処理設備を起動する場合には、先ず主復水器
１の真空度を主復水器真空ポンプ加によっである値まで
引く。続いて、起動停止用空気抽出器１５　、１６．第
１段空気抽出器２、インターコンデどす３、第２段空気
抽出器４、予熱器５、再結合器６及び復水器７内の排気
を主復水器真空ポンプ加によって行なう。そして、最終
的に、第１段空気抽出器２、インターコンデンザ３、第
２段空気抽出器４、予熱器５、再結合器６、復水器７、
予冷器８、サンドフィルタ９、乾燥器１ｏ１活性炭ホー
ルドアツプ塔１１及び粒子フィルタ１２内の排気を真空
ポンプ１３によって行なう。

一方、この排ガス処理設備の運転を停止する場合には、
この逆の運転手順にて行なう。

ところで、この排ガス処理設備においては、原子炉のス
クラム時に圧力耐久の示す復水器出口圧力と流量計冴の
示す予冷器入口流量が増加する。

そのため、復水器出口圧力ン一定に維持するよう還流ラ
イン１８に介装された圧力制御弁１７が開とされ、排ガ
スが主復水器ｌに戻される。その結果、予冷器入口流量
が減少し、さらに予冷器８下流の排ガスも主復水器１に
引かれてしまう。而して、第２図に示すよ、うに圧力計
５の示すサンドフィルタ入口圧力と圧力計あの示す粒子
フィルタ出口圧力が通常運転時と逆転し、第３図に示す
ようにサンドフィルタ９に充填されているサンド２７が
ガス入口管９ａから破線矢印に示す方向即ち上流側へ流
出する恐れがある。なお、第３図において符号９ｂ、９
ｃはサンドフィルタ９の排ガス入口、出口をそれぞれ示
し、また９ｄはサンド２７の充填口を示す。

通常、サンドフィルタ９は正流方向の流れに対して設計
されているものであり、逆流に対しては何ら対策を講じ
てい々い。そのため、サンドフィルタ９内のサンドｎが
ガス入口管９ａから上流側へ流出し、やがては配管閉塞
となり排ガス系の運転に支障をきたす恐れがｓｂ、万一
サンドフィルタ９内のサンド部が上流側へ流出した場合
には、配管を切断してサンド部の抜き取り７行なわなけ
ればならない。

しかしながら、この作業はサンド２７に付着した高放射
能のため放射線管理区域内での作業となり、しかもプラ
ントｌ停止して行なわなければならず、困難かつ高費用
を要する作業となる。

、そこで、従来は、第４図で示すような逆止弁列を流体
管四に介装することが行なわれている。この逆止弁部は
円錐台状の帽体３ｏと、この帽体側の内側に取着される
ダイヤフラム３１とからなる。この逆止弁列において帽
体側はその斜面に多数の孔３２が穿設され、先端には貫
通孔おが設けられており、そのフランジ３０ａで流体管
四のフランジ２９ａＫボルト締めされている。一方、ダ
イヤフラム３１はゴムから形成され、その裾には補強リ
ング３４が取着されている。また、ダイヤフラム３１の
先端には、ｉル）３５が埋設されておシ、このゼルト３
５を帽体（資）の貫通孔あに挿通し、ナラ）３６を締結
することによりダイヤフラム３１は帽体側に取着される
。

而して、この逆止弁あはその先端が流路の流入方向に向
けて流体管６内に取着される。

続いて、この逆止弁あの作用について説明すれば、排ガ
スが第４図の矢印の如く上流側よυ流れる場合には、排
ガスが帽体（９）の孔３２から流入し、その圧力でダイ
ヤフラム３１ヲ押して内側に湾曲させ、帽体間及びダイ
ヤフラム３１の間隙から下流側に流れる。一方、排ガス
が下流側より流れる場合には、排ガスの圧力でダイヤフ
ラム３１が第４図に一点鎖線で示す如く押し拡げられ、
ダイヤフラム３１によって帽体（資）の孔３２が閉塞き
れるので排ガスの逆流は阻止される。而して、ツーンド
２７の逆流も阻止されることになる。

″　通常、排ガス処理設備に逆止弁を設ける場合には、
系統全体の圧力損失配分や流れの安定ケ保つため逆止弁
の圧力損失を小さくしなければならない。ちなみに、流
１４０ｍ／ｈ　では約５０　ｍｍＨ２Ｏの圧力損失にお
さえる必要がある。

しかしながら、前記構造の逆止弁別においては排ガスが
上流側より流れる場合に、ダイヤフラム３１の湾曲に対
する剛性が犬となり、圧力損失が大きくなるという欠点
があった。

そこで、第５図に示すような逆止弁３７が開発された。

即ち、この逆止弁３７は前記逆止弁路のボルトあの代わ
りに流体管２９の軸方向に可動なロッド３８ヲ設けたも
のである。その他の点は逆止弁別とこのタイプの逆止弁
３７はダイヤフラム３１が第５図の矢印で示す如く正流
時には流れに押されて図中右方に移動し、一方、逆流時
には一点鎖線で示すように帽体間に密着して孔３２を閉
塞し逆流を阻止するように作用する。

しかしながら、このタイプの逆止弁３７は上流からの流
れが止まったとき、ダイヤフラム３１はその・場所に保
持され全開のままとなるため、逆流が起きたとき作動に
遅れが生じたシ、又逆流の流速が極めて小さいときには
流体圧が小さくダイヤフラム３１ヲ帽体加へ密着するま
で押し戻すことができず、小流量の逆流には有効に作用
しない。特に逆止弁３７ン縦配管に取り付け、しかもこ
の縦配管上方が上流側となる場合には、ダイヤフラム３
１の自重を持ち上げるための流速が必要であシ、流速が
小さい場合には逆止弁として作用しない恐れがあった。

通常、排ガス処理設備のサンドフィルタ９内のサンドτ
が上流′へ流出してしまうのを防止するには少なくとも
逆流流速０．６ｍ／ｓに対して逆止弁が十分作動する必
要があるが、後述の如く前記逆止弁ではその実現が困難
であった。

〔発明の目的〕

本発明は１５．かかる点に鑑みなされたもので、正流時
の圧力損失が小さく、かつ、微小流速の逆流に対しても
確実に作動して逆流を阻止することのできる逆止弁を提
供することを目的とする。

〔発明の概要〕

この目的は、先端を流路の流入方向に向けて配設され、
その斜面に多数の孔が穿設された帽体と、この帽体に流
路の流出方向から嵌合自在に設けられ、帽体の孔を閉塞
するためのダイヤフラムと、このダイヤプラムに取シ付
けられ、ダイヤフラムを流路の軸方向に摺動させる可動
ロンドとケ含んで構成される逆止弁において、このダイ
ヤフラムを流路の軸線方向に付勢するばねを取り付ける
ことにより達成される。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。なお、従来
のものと同一部分については同一の符号を付し、その説
明は省略する。

第６図は本発明に係る逆止弁の第１の実施例を示してお
シ、帽体（９）のフランジ３０ｍには流体管四の軸方向
に延在する複数の脚４０が付設され、この複数の脚４０
には、流体管四を横断する方向に配設されたサポート４
２が固着されている。このサポート４２は中央に貫通孔
４１ヲ有しその外側に流体の通過を許容する開口４２ａ
　１７有している。また、このサポート４２には調整自
在に２個のナラ）　４６　、４７によってボルト４５が
締結されている。そして、このボルト４５の流入側には
端板４４が固着され、さら顛この端板４４にはパイプ４
３が突設されている。また、ダイヤフラム３１の内側に
、はばね受け４８が＊ｂ付けられている。而して、この
ばね受け４８及び端板４４の間にはバイブ４３ヲ伸縮の
際のガイドとするようにはね４９が取り付けられている
。

次に第１の実施例の作用を説明する。

ばね４９はばね受け４８ヲ介してダイヤフラム３１に荷
重を図中左方へ作用させている。この荷重の大きさは端
板４４の設置位置を軸方向に変えてばね４９の長さを変
化させることにより容易に調整される。

上流より流体が流れる場合には、流体は帽体間の孔３２
”ｔ　通り、第７図に示すように、ダイヤフラム３１ヲ
下流側へ押しやると共に湾曲させ、ダイヤフラム３１と
帽体３０との間に形成される間隙を通り下流側へ流れる
。この場合、ばね４９は流体がダイヤフラム３１を押す
力によシ圧縮され、圧縮量に相当するばね反力が下流側
よりダイヤフラム３１に作用する。したがって、流体の
流速が小さいときには、ダイヤフラム３１は、ダイヤフ
ラム３１に上流側より作用する流体圧と、下流側より作
用するばね反力が均衡した点に保持される。しかし、流
体の流速が大きいときには、ダイヤフラム３１は可動ロ
ッドあによって制限される距離だけ下流側に移動し弁は
全開とされる。

また、流体の流れが停止した場合には、上流側よりダイ
ヤフラム３１に作用する流体圧が失なわれるので、ばね
４９が元の長さまで伸びることによりダイヤフラム３１
は所定の位置に戻される。

一方、流体の流れが逆になった場合には、第６図、に示
すように流体が下流側よシダイヤフラム３１の内面を押
してダイヤフラム３１は帽体３０に密着されるので、帽
体３０の孔３２はダイヤフラム３１によって閉塞され、
流体の逆流が阻止される。

ところで、ダイヤフラム３１の位置は、既に説明したよ
うに、ゼルト４５とナツト４６　、４７の締結位置を変
化させることにより調整できるが、逆流ン完全に阻止す
るためには流体静止時にダイヤフラム３１乞帽体３０に
圧押させておく必要があるので、ばね４９の初期圧縮量
を大きくしダイヤフラム３１に大きなばね反力奢作用さ
せることが望ましい。しかしながら、ばね反力が大きい
と正流時の排ガスの流速が小さい場合に弁の開きが悪く
なシ、小流量時の系統流量ハンチングや圧力損失増大の
原因となる恐れがある。そこで、一般的には、ダイヤフ
ラム３１と帽体３０の間隙がほぼＯで、かつ、ダイヤフ
ラム３１ヲ帽体加に押し付ける力が作用しないように調
節しておくことが好ましい。即ち、鉛直配管や斜め勾配
を有する配管に逆止弁を可動ロッド脂が上方に位置する
ように設ける場合にあっては、ダイヤフラム３１の自重
の軸方向成分とはね４９のはね反力が釣り合うような初
期圧縮量をばね４９に与えてダイヤフラム３１と帽体Ｉ
が接するような調整ン行なう。また、水平配管に逆止弁
を設ける場合には、逆流時下流からの流体圧によってダ
イヤフラム３１が帽体間に押しつけられる際はね４９が
自然長よシ伸ばされて反対方向のはね反力が生じるの乞
防止するため、極く僅かな初期圧縮量欠ばね４９に与え
ておくように調整しておくことが好ましい。

一方、鉛直配管や斜め勾配を有する配管に可動ロッドあ
が下方に位置するように設ける場合には、流体静止時ダ
イヤフラム３１は自重により帽体間に密着し正流時の圧
力損失を増大させる傾向を生じるので、これヶ防止する
ためはね４９によってダイヤフラム３１を吊り上け、ダ
イヤフラム３１の自重が帽体間に作用しないように調整
するのが好ましい。

この場合にはばね４９の初期たわみは伸びとなる。

以上説明した実施例によれは、流体の流れが停止した状
態ではね４９０作用によりダイヤフラム３１が所定の位
置に戻るため、流体の逆流時にダイヤフ、ラム３１がｔ
ｌとんと移動せずに帽体Ｉに密着されるので、微小流速
の逆流ンも確実に阻止することができる。しかも、流体
が上流よシ流れる正流時にはダイヤフラム３１が第５図
の逆止弁３７と同様に下流に移動して流路な開く構造と
なっているので、第４図の逆止弁列に比し圧力損失が極
めて小さい。

また、この実施例は、逆止弁の用途に応じて圧力損失や
逆止弁の作動流速を任意に調整できるという利点を有す
る。即ち、可動ロッド関の長さ、ばね４９のばね定数、
ダイヤフラム３１−に加わる初期げね反力又はダイヤフ
ラム３１の流体静止除の位置乞調整すれば、流体の種類
、流量範囲又は使用目的に適した圧力損失の大きさや、
正流時又は逆流時の作動特性を任意に調整できる。例え
ば、逆止弁の上流側と下流側の圧力差が所定の値以上に
なった場合にのみ弁が開くようにして、過剰流量をバイ
パスさせるバイパス回路に適用したり、また容器内の圧
力を一定に保つための調整弁としても使用できる。

さらに、この実施例は、逆止弁の点検、清掃等のメンテ
ナンスが容易であるという利点を有する。

続いて、本実施例の具体例について説明する。

この具体例においては１００　Ａの空気用配管にばね定
数０．０１ｋｌ？ｆ　７ｍｍのはね４９を用いた第１の
実施例の逆止弁を設けると共に、流体静止時におけるダ
イヤフラム３１と帽体Ｉとの間隙”１１ｍｍに調整した
。

この具体例では、正流時の圧力損失Ｆｉ第８図の曲線Ａ
で示すように流量４０ｍ／ｈ　のとき約３０ｍｍＨ２Ｏ
であった。また、逆流流速が０．３ｍ／ｓで弁が作動し
た。

一方、可動ロッドあの長さの等しい第５図に示す従来の
逆止弁３７の場合には、圧力損失は第８図の曲線Ｂで示
すように流量４０ｍ”／ｈ　のとき約２０ｍｍＩ（２０
となシ前記具体例の場合に比しやや小さかった。しかし
、弁の作動する逆流流速は５ｍ／８と太Ｃで示すように
流量４０１ｒ７′ｈ　のときの圧力損失は約３００ｍｍ
Ｈ２Ｏに達してしまった。

また、この具体例においてダイヤフラム３１と帽体Ｉと
の間隙を流体静止時に０とし、流体の逆流を完全に防止
するようにしたものでは、正流時の圧力損失は流量４０
　ｍ／ｈ　のとき約４０　ｍｍ　Ｈ２Ｏであった。

これに対し、流体の逆流を完全に阻止できる第４図に示
す従来の逆止弁部では正流時の圧力損失は第８図の曲線
りで示すように流量４０　Ｔｎ／ｈ　のとき３００ｍｍ
Ｈ２ＯＹ越える値となった。

第９図はＹ形ストレーナ犯に第１の実施例（符号５１で
示す）を適用したものケ示している。この第９図におい
て符号５２は盲板５２ａに取着されたフィルタである。

第１０図は第２の実施例を表わしている。この実施例の
逆止弁５３は、板ばね５４が帽体（９）の先端と可動ロ
ッド羽との間に介装された構造となっている。

この場合、勿論ばね巽はコイルばねであっても良い。

この実施例においては第１の実施例の効果に加え、逆止
弁の構造を簡単かつ小型化できるという利点を有するつ なお、前記実施例においてはダイヤフラム３１ヲザムの
一体物として説明してきたが、本発明はかかる実施例に
限定されるものではなく、ダイヤフラム３１の素材とし
て金属等剛性の高い材質のものを用い、その外側斜面に
シール性の宣いゴム等の弾性材料を貼着したものであっ
ても良い。この場合には弁が開く際ダイヤフラム３１が
湾曲しないため作動特性がちらに安定する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、先端ケ流路の流入方向に
向けて配設爆れ、その斜面に多数の孔が穿設された帽体
と、この帽体に流路の流出方向から嵌合自在に設けられ
、帽体の孔を閉塞するためのダイヤフラムと、とのダイ
ヤフラムに取シ付けられ、ダイヤフラムを流路の軸方向
に摺動をセる可動ロッドとン含んで栴成される逆止弁に
おいて、このダイヤフラムを流路の軸方向に付勢するば
ねを取り付けた構造となっているので、圧力損失を極め
て小さく、かつ微小流速の逆流に対しても確実に作動し
逆流を阻止できるという利点を有するっ

【図面の簡単な説明】

第１図は排ガス処理設備の配管図、第２図はサンドフィ
ルタ入口圧力と粒子フィルタ出口圧力を示すグラフ、第
３図は第１図の排ガス処理設備のサンドフィルタの断面
図、第４図及び第５メは従来の逆止弁の断面図、第６図
は本発明に係る逆止弁の第１の実施例の断面図、第７図
は第６図に示す第１の実施例の作用説明図、第８図は第
４図、第５図及び第６図に示す逆止弁の流量と圧力損失
ン示すグラフ、第９図は第６図に示す第１の実施例を適
用したＹ形ストレーナの断面図、第１０図は本発明に係
る逆止弁の第２の実施例の断面図である。 加・・・帽体、３１・・・ダイヤフラム、あ・・・可動
ロッド、４９・・・ばね。 出願人代理人　猪　股　清 ５１　図 ６２　図　゛ ５４　囚 れ６　図 範７　閉 −ム　」！ ；１１髪　！ 憾　９　閃 肥１０　口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ先端な流路の流入方向に向けて配設され、その斜面に
   多数の孔が穿設された帽体と、との帽体に流路の流出方
   向から嵌合自在に設けられ、帽体の孔を閉塞するための
   ダイヤフラムと、このダイヤフラムに取シ付けられ、ダ
   イヤフラムを流路の軸方向に摺動させる可動ロンドとを
   含んで構成される逆止弁において、このダイヤフラムを
   流路の軸方向に付勢するばねを設けたことを特徴とする
   逆止弁。 ２前記ばねは、ダイヤフラムの下流に設けた固定部とダ
   イヤフラムとの間に介装されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の逆止弁。 ３前記はねは、可動ロンドと帽体との間に介装されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の逆止弁
   。 ４水平流路において、前記ばねはダイヤフラムを帽体に
   圧接する方向に付勢するように取り付けられていること
   ン特徴とする特許請求の範囲第１項記載の逆止弁。 ５上方が流出側である鉛直流路において、前記ばねはダ
   イヤフラムを上方に付勢するように取り付けられている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の逆止弁。 ６前記ばねは、その付勢力を調整できるようにされてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の逆止弁
   。