JP2010249292A

JP2010249292A - リーク機能付き逆止弁

Info

Publication number: JP2010249292A
Application number: JP2009102089A
Authority: JP
Inventors: Hirohisa Imaguchi; 広久今口
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2009-04-20
Filing date: 2009-04-20
Publication date: 2010-11-04

Abstract

【課題】逆止弁としての機能を維持しつつ、下流側の異常昇圧を防止する。
【解決手段】流体が流入口２１側から流出口２２側に流れる方向に対し自由流として開弁し、逆方向の流体流れに対し動圧作用により閉弁し、流体流れを阻止する逆止弁体３を設け、且つ、前記逆止弁体３の中央内部に、圧縮コイルバネ６に保持されたリーク弁体４を設け、逆止方向の流体圧力が所定以上の圧力になった場合、その所定以上の高圧流体の流れを許容する。
【選択図】図１

Description

この発明は逆止弁に関し、特に、下流側の流体の圧力が高い場合に、下流側の流体を上流側にリークさせる（逃がす）機能を備えたリーク機能付き逆止弁に関する。

例えば、発電所の送油系統では、油の逆流を防ぐために逆止弁が配設され、この逆止弁の下流側に止弁（仕切弁）が配設されている場合がある。このような配設状態で、燃料停止や保守などのために止弁を閉弁すると、逆止弁と止弁との間の配管内に油が閉じ込められた状態となる。

一方、逆止弁と吐止水弁との間で負圧が発生し、次にシャワーを吐水したときに、負圧発生箇所への水の流入によって異音が発生するのを防止するためのリーク機能付き逆止弁が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このリーク機能付き逆止弁は、弁体と、弁座と、弁体を閉弁方向に付勢するスプリングとを備え、弁体の外周部に切欠部が形成され、この切欠部から圧力を逃がすものである。

特開２００４−１７６８７３号公報

ところで、上記のように逆止弁と止弁との間に油が閉じ込められた状態で、トレース加温や気温上昇などにより配管内の油が温度上昇して膨張すると、膨張による異常昇圧によって配管などが損傷するおそれがある。このため、このような異常昇圧を防止する必要があるが、上記特許文献１に記載されたリーク機能付き逆止弁では、弁体に形成された切欠部から圧力を逃がすだけである。このため、逆止弁の下流側の圧力が上流側の圧力よりも高い場合には、常に逆止弁の上流側に油が流れてしまい、逆止弁の機能を満たさないことになる。

そこでこの発明は、逆止弁としての機能を維持しつつ、下流側の異常昇圧を防止することができるリーク機能付き逆止弁を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、流体が一方から他方に流れる際にのみ開弁する逆止弁体と、前記逆止弁体に設けられ、前記他方側の流体の圧力が所定圧以上の場合に開弁して、前記他方側の流体を前記一方側にリークさせるリーク弁体と、を備えることを特徴とするリーク機能付き逆止弁である。

この発明によれば、流体が一方（上流側）から他方（下流側）に流れる場合には、逆止弁体が開弁し、流体が他方から一方に流れようとする場合には、逆止弁体が閉弁して、一方側には流体が流れない。また、他方側の流体の圧力が上昇して所定圧以上になると、リーク弁体が開弁して、他方側の流体が一方側にリークする。

請求項１に記載の発明によれば、逆止弁の下流側の流体の圧力が所定圧以上になった場合にのみ、リーク弁体が開弁して、下流側の流体が上流側にリークされる。このため、逆止弁としての機能を維持しつつ、下流側の異常昇圧を防止し、さらには異常昇圧による配管損傷などを防止することができる。また、逆止弁体にリーク弁体が設けられているため、構造が簡単で、しかも小型化することが可能となる。

この発明の実施の形態に係るリーク機能付き逆止弁を示す断面図である。図１のリーク機能付き逆止弁のリーク弁体が開弁した状態を示す拡大断面図である。

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

図１は、この発明の実施の形態に係るリーク機能付き逆止弁１を示す断面図である。このリーク機能付き逆止弁１は、下流側の油（流体）の圧力が高い場合に、下流側の油を上流側にリークさせる機能を備えた逆止弁で、主として、ケーシング２と、逆止弁体３と、リーク弁体４とを備えている。ここで、図示のように、油が図中左側（一方）から右側（他方）に流れるのを正流とする。

ケーシング２には、ともにフランジ部を備えた円筒状の流入口２１と流出口２２とが対向して形成され、この流入口２１と流出口２２とに直交するように円筒状の点検口２３が形成されている。流入口２１には、上流側の配管（以下、「上流配管」という）が接続され、流出口２２には、下流側の配管（以下、「下流配管」という）が接続されるようになっており、また、点検口２３には、点検蓋２４が取り付けられている。流入口２１の下流側には、円筒状の逆止弁座２１ａが形成され、後述するように、この逆止弁座２１ａに対して逆止弁体３が開閉動することで、リーク機能付き逆止弁１が開閉弁するものである。

逆止弁体３は、第１の逆止弁体３１と第２の逆止弁体３２とを備え、第１の逆止弁体３１と第２の逆止弁体３２とを積層した状態で、皿ボルト（図示せず）で接合されている。この逆止弁体３の外形状は、逆止弁座２１ａの外形状とほぼ同形状で、ヒンジによって開閉動するようになっている。すなわち、ヒンジ体５の一端部が、逆止弁座２１ａの上方に設けられた回動軸５１に回動自在に支持され、ヒンジ体５の他端部が、第１の逆止弁体３１の上部に接合されている。これにより、回動軸５１を軸にしてヒンジ体５と逆止弁体３とが回動できるようになっている。

そして、油が図中左側から右側に流れると、逆止弁体３が図中矢印Ａ方向に回動し、逆止弁座２１ａが開く（開弁する）。また、左側から右側への流れが低下すると、自重によって逆止弁体３が矢印Ａ方向と反対の方向に回動し、逆止弁座２１ａが閉じる（閉弁する）。一方、油が図中右側から左側に流れようとしても、逆止弁体３は逆止弁座２１ａに重なった状態のままとなり（回動せず）、開弁しない。つまり、逆止弁座２１ａおよび逆止弁体３を介しては、油は左側から右側にのみ流れ、右側から左側には流れないようになっている。

第１の逆止弁体３１の中心部には、円形の収容穴３１ａと貫通孔３１ｂとが形成され、収容穴３１ａと貫通孔３１ｂとによって、第１の逆止弁体３１が板厚方向に貫通されている。収容穴３１ａの内径は、リーク弁体４の外径よりも大きく設定され、貫通孔３１ｂの内径は、リーク弁体４の外径よりも小さく設定されている。つまり、リーク弁体４が収容穴３１ａ内に収容されるように設定されている。また、収容穴３１ａと貫通孔３１ｂとによる段差部がリーク弁座３１ｃとなり、リーク弁体４とによってリーク弁を構成している。

第２の逆止弁体３２の中心部には、後述する圧縮コイルバネ６の一端部を収容する凹状の第１のバネ収容部３２ａが形成されている。また、この第１のバネ収容部３２ａの外周方向で、かつ収容穴３１ａの対向面内に、複数の油通し孔３２ｂが形成されている。

リーク弁体４は略円板形で、第１の逆止弁体３１の収容穴３１ａ内に収容され、第２の逆止弁体３２側の面に、圧縮コイルバネ６の他端部を収容する凹状の第２のバネ収容部４ａが形成されている。そして、一端部を第１のバネ収容部３２ａに収容し、他端部を第２のバネ収容部４ａに収容した状態で、圧縮コイルバネ６が第２の逆止弁体３２とリーク弁体４との間に配設されている。この圧縮コイルバネ６は、リーク弁体４を常にリーク弁座３１ｃ側に押圧（付勢）し、外力がかかっていない状態などでは、リーク弁体４によってリーク弁座３１ｃが閉じられるようになっている。

このような貫通孔３１ｂの大きさ（開口面積）、リーク弁体４の大きさ（平面積）、および圧縮コイルバネ６の押圧力（縮めるのに要する力）は、図中右側の油の圧力が所定圧以上の場合に、リーク弁体４が第２の逆止弁体３２側に移動して、リーク弁座３１ｃが開くように設定されている。すなわち、図中右側の油による力である右面力Ｆ１は、右側の油の圧力Ｐ１に貫通孔３１ｂの開口面積を乗じた値となる。一方、図中左側の油による力である左面力Ｆ２は、左側の油の圧力Ｐ２にリーク弁体４の平面積を乗じた値となる。そして、右面力Ｆ１と左面力Ｆ２との差が、圧縮コイルバネ６による押圧力よりも大きい場合に、つまり、右側の油の圧力Ｐ１が所定圧以上の場合に、リーク弁座３１ｃが開くように、貫通孔３１ｂ、リーク弁体４および圧縮コイルバネ６が設定されている。換言すると、貫通孔３１ｂの大きさや圧縮コイルバネ６の力などを変えることで、リークのタイミング、つまり右側の油の圧力Ｐ１がどのくらいになったらリークさせるか、を調整することができる。

ここで、所定圧とは、例えば、逆止弁としての役割を維持できる（無用に上流側に逆流・リークさせない）圧力であり、かつ、流出口２２に接続される下流配管などに損傷を与えない許容圧力である。そして、上記のようにしてリーク弁座３１ｃが開くと、図２に示すように、図中右側の油が、貫通孔３１ｂ、収容穴３１ａとリーク弁体４との隙間、および油通し孔３２ｂを経由して、左側にリークするようになっている。

次に、このような構成のリーク機能付き逆止弁１の作用について説明する。ここで、リーク機能付き逆止弁１の流入口２１には上流配管が接続され、流出口２２には下流配管が接続され、さらに、下流配管の下流側には止弁が配設されているとする。

まず、油が流入口２１側（上流配管側）から流出口２２側（下流配管側）に流れる場合には、上記のようにして、回動軸５１を軸にして逆止弁体３が回動し、逆止弁座２１ａが開いて開弁する。これにより、油が逆止弁座２１ａを介して下流配管側に流れる。このとき、リーク弁座３１ｃはリーク弁体４によって閉じられている。次に、流入口２１側から流出口２２側への流れが低下すると、上記のようにして逆止弁体３によって逆止弁座２１ａが閉じられ、閉弁する。この閉弁状態では、油が流出口２２側から流入口２１側に流れようとしても、逆止弁体３は開弁せず、油が逆止弁座２１ａを介して上流配管側に流れることはない。

また、下流配管の止弁が閉弁され、リーク機能付き逆止弁１と止弁とに油が閉じ込められた状態で、下流配管内の油がトレース加温などにより温度上昇すると、その膨張によって流出口２２側の油の圧力が上昇する。そして、その圧力が所定圧以上になると、上記のようにしてリーク弁体４が第２の逆止弁体３２側に移動し、リーク弁座３１ｃが開く。この開弁によって、流出口２２側の油が、貫通孔３１ｂおよび油通し孔３２ｂなどを経由して、流入口２１側にリーク（流入）するものである。

以上のように、このリーク機能付き逆止弁１によれば、流出口２２側の油の圧力が所定圧以上になった場合にのみ、リーク弁体４が開弁して、流出口２２側の油が流入口２１側にリークする。このため、逆止弁としての機能を維持しつつ、流出口２２側の異常昇圧を防止し、さらには異常昇圧による下流配管の損傷などを防止することができる。また、逆止弁体３内にリーク弁体４が配設されているため、構造が簡単で、しかも小型化することが可能となる。

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、逆止弁体３が回動することで逆止弁座２１ａが開閉するが、逆止弁体３が逆止弁座２１ａに対向する方向に進退動することで、逆止弁座２１ａが開閉するようにしてもよい。また、圧縮コイルバネ６の弾性力によらず、空気圧や油圧などによってリーク弁体４をリーク弁座３１ｃ側に押圧するようにしてもよい。

１リーク機能付き逆止弁
２ケーシング
２１流入口(一方)
２１ａ逆止弁座
２２流出口（他方）
３逆止弁体
３１第１の逆止弁体
３１ａ収容穴
３１ｂ貫通孔
３１ｃリーク弁座
３２第２の逆止弁体
３２ｂ油通し孔
４リーク弁体
５ヒンジ体
５１回動軸
６圧縮コイルバネ

Claims

流体が一方から他方に流れる際にのみ開弁する逆止弁体と、
前記逆止弁体に設けられ、前記他方側の流体の圧力が所定圧以上の場合に開弁して、前記他方側の流体を前記一方側にリークさせるリーク弁体と、を備えることを特徴とするリーク機能付き逆止弁。