JP2013104445A - 排水中継装置 - Google Patents

Abstract

【課題】逆流防止機構を備え、排水の排出量増大を確保しつつ信頼性向上を図った排水中継装置を提供する。
【解決手段】筒状体の上端に流入口を有する天板を有し、筒状体内にスプリングと弁軸を配置し、弁軸の下端には閉止弁が揺動自在に取着され、閉止弁の一端は筒状体内壁に開閉自在に連結されており、閉止弁の上端は筒状体内に固定したストッパー下面と接触するように構成されており、閉止弁はスプリングで常時上方への引張力で引き上げられるようの付勢されている排水中継装置を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種施設や装置からの汚染水を外部へ排出する際に、排出した汚染水やその他の海水等が津波等で施設内へ逆流することを防止する逆流防止のための閉止弁を備えた排水中継装置に関する。

原子力発電所や各種施設あるいは各種装置から出る汚染水を施設内外の所定箇所へ排出するに際しては、ドレンファンネルが利用されている。このドレンファンネルは、各種施設や装置からの汚染水を排出配管を介して外部へ排出しているが、排出配管から適切に汚染水を排出しなければならないことは当然であるが、更に、排出した汚染水やその他の海水等が排出配管を介して外部から施設内部へ逆流することがあってはならない。

施設や装置設置箇所が海に近接している場合には、地震に伴う津波発生により、排出配管を経由して海水が逆流しドレンファンネルから施設内へ流入することを防止することは極めて重要である。

特許文献１には、水封機構を備えたドレンファンネルにおいて、ファンネル本体内の液体が蒸発して水封液面が低下し、排出配管を介してファンネル本体内並びに更に施設内への気体浸入を阻止する機構が示されている。以下に、図６に示された第１の例、及び図７に示された第２の例を説明する。

すなわち、図６に示すようにファンネル本体３１中央に立設されているオーバーフロー放出筒３２は、外部へ汚染水を排出する排出配管３３に接続されており、そしてオーバーフロー放出筒３２には逆流防止機構３４が設けられている。

この逆流防止機構３４は、上端にフランジ３５を有する断面円形の内筒３６がオーバーフロー放出筒３２内に挿入設置されている。逆流防止機構３４は、内筒３６内に同芯状に設けられた弁軸３７と、この弁軸３７の先端に弁軸３７と直角に設けられた円形の閉止弁３８を常時上方に引き上げる方向に引張力が付勢され圧縮されているスプリング３９と、このスプリング３９を弁軸３７とともに収納する弁軸保持具４０とを主たる部材として構成されている。すなわち、弁軸３７の上端はスプリング３９の上端に係合されており、弁軸３７の下端には上記した閉止弁３８が水平に配置されている。そして閉止弁３８の周縁は内筒３６の下端縁部にて係止される。また、スプリング３９の引張力は調整可能である。

このような構成の逆流防止機構３４にあっては、内筒３６内に流入した汚染水の重量によって生じる閉止弁３８を下方へ押す力が、スプリング３９の上方への引張力を上回ると、内筒３６内の汚染水によって閉止弁３８は図に点線で示すように下方へ下がる。この結果、内筒３６の下端と閉止弁３８との接触によって内筒３６内に貯留されていた汚染水は、内筒３６と閉止弁３８が離間したことにより、両者間の間隙から下方へ流出して排出配管３３から外部へ排出される。

また、図７を用いて特許文献１に示されている第２の例を説明する。図６と異なるところは、逆流防止機構３４の構成であって、他の図６と共通する箇所の説明は省略してこの第２の例の特徴のみ説明する。すなわち、この例では逆流防止機構３４における円形の閉止弁３８の一端が、内筒３６の下端に形成された円形環状の弁座４１の一端に可回転に取り付けられている。そして閉止弁３８は、内部にスプリング４２が取り付けられている蝶番４３によってオーバーフロー放出筒３２に結合されている。そして、この蝶番４３はスプリング４２によって常時上方へ閉止弁３８を押し上げる押圧力が付勢されていて、閉止弁３８を弁座４１に当接している。従って、この状態では内筒３６の下端は閉止されている。

内筒３６内に流入した汚染水の増加によって、スプリング４２による閉止弁３８の閉止維持ができなくなると、図の点線で示すように、閉止弁３８は蝶番４３を支点として下方へ回転し汚染水を排出する。汚染水の排出が完了すると、閉止弁３８は再度スプリング４２によって上方へ押し上げられて、内筒を閉止する。なお、図６並びに図７に示したいずれのスプリング３９、４２についてもその張力を調整可能であることが示されている。

また、特許文献２には先に示した図７と類似した構成ではあるが、水封機構を伴わないドレンファンネルからの汚染水の逆流防止機構が開示されている。すなわち、ドレンファンネル底部開口に連結されている排出配管内に逆流防止機構が装着されている。この逆流防止機構は、内筒底部の一端に円形の閉止弁が取り付けられている。この閉止弁は、スプリングが組み込まれている蝶番によって内筒底部の一端に取り付けられている。そして、蝶番はスプリングによって常時上方への押圧力が付勢されていて、内筒底部の排出口を閉止している。内筒内に流入する汚染水の重量がスプリングの押圧力を超えると、閉止弁が下方へ開き内筒内の汚染水が排出される。

実開平１−７９６７１号公報 特開２００５−３００３３１号公報

図６に示した特許文献１の第１の例にあっては、内筒３６内の汚染水の重量によって弁軸３７に支持された閉止弁３８が図の点線で示してあるように、スプリング３９に抗して平行に降下する。そして汚染水の排出量は、閉止弁３８の外側端とオーバーフロー放出筒３２の内壁との間に形成される間隙Ｈによって定められる。この間隙Ｈは、閉止弁３８を引き上げているスプリング３９に抗しての降下距離に関係なく一定であり、間隙Ｈによって決定される排出量を超える排出はできない。すなわち、可能な限り多くの排出量を確保しようとしても間隙Ｈを拡大することができず、排出量の増加を果たすことができない課題がある。

図７に示した特許文献１の第２の例並びに特許文献２の構成にあっては、閉止弁３８は蝶番４３のみによって内筒下端に取り付けられおり、長期にわたる回転動作による蝶番４３の不具合発生が懸念される課題がある。

更に、蝶番４３に装着されているスプリング４２の引張力の調整が可能であるとしても、その調整に際しては、逆流防止機構をファンネルに装着した状態のままで実施することには大きな困難を伴う。従って、スプリング４２の引張力の調整のためには、逆流防止機構を内筒３６共々ファンネルから取り外さなければならない。この作業に多くの手間がかかるとともに、調整並びにファンネルへの再取付けが完了するまでは、汚染水の排出を停止しなければならない課題がある。

本発明は、上述した各種の課題を解決して、逆流を防止しつつ、ファンネルからの排出量の増大を図ることを可能とするとともに、閉止弁に引張力を印加するスプリングの調整を簡単に行うことを可能とし、更に、閉止弁を１点で支持することによる不具合の発生を防止するために、閉止弁を２点で支持することを可能とした排水中継装置を提供することを目的とする。

本発明に係る排水中継装置は、上端に接続部を有する断面円形の筒状体と、この筒状体の上端に取着され流入口を有する天板と、前記筒状体内に前記筒状体と同芯状に前記天板に設けられた保持具であって、この保持具の下端には中央に貫通孔が形成されたフランジが設けられており、前記保持具内に収納されているスプリングと、
上端に前記スプリングに係止される係止部を有し、前記スプリングに挿入され、下端が前記保持具下端の前記貫通孔から下方に延在する弁軸と、この弁軸の下端に揺動自在に取着された円形の閉止弁と、前記筒状体の内壁に取着され、下面が前記閉止弁の上面側縁部と接触する如く取着されたストッパーと、前記閉止弁の下面の一端と前記筒状体の内壁とを開閉自在に連結する連結部材とを具備することを特徴とする。

本発明に係る他の排水中継装置は、前記天板の側縁は前記筒状体から延在し、この延在した天板の側端にヒンジが形成されおり、このヒンジの内側に前記接続部となる雌ネジが形成されていることを特徴とする。

本発明に係る他の排水中継装置は、前記接続部が前記筒状体の上端側面に形成された雄ネジであることを特徴とする。

本発明に係る他の排水中継装置は、前記連結部材は蝶番であることを特徴とする。

本発明に係る他の排水中継装置は、前記筒状体の下端には落下部材捕捉体が取着されていることを特徴とする。

本発明に係る他の排水中継装置は、前記天板には前記スプリングの付勢力を調整する調整手段が設けられていることを特徴とする。

本発明に係る他の排水中継装置は、前記スプリング及び前記保持具下端の貫通孔の配置位置は、前記閉止弁の開によって生じる前記弁軸の偏移量に応じて、前記弁軸が前記スプリング及び前記貫通孔の側縁に接触しない位置に設定されていることを特徴とする。

排水中継装置において、ファンネルに流入した汚染水の排出量の増大を図り、外部からの逆流を防止し、かつ閉止弁に引張力を印加するスプリングの調整を簡単に行うことを可能とし、閉止弁を２点で支持することにより信頼性の向上を図ることを可能とした。

本発明に係る一実施形態を説明するための縦断面図。 図１の天板の上面図。 図１の落下物捕捉体を示す斜視図。 本発明の実施形態の動作を説明するための模式図。 本発明の他の実施形態を説明するための縦断面図。 従来技術の第１の例を説明するための縦断面図。 従来技術の第２の例を説明するための縦断面図。

以下に本発明に係る実施形態を図を参照して説明する。図１には、水封機構を備えたドレンファンネルに本発明に係る排水中継装置を装着した例を示した。上部が開放されたファンネル本体１１に、本発明に係る逆流防止機構を備えた排水中継装置１２が組み込まれている。ファンネル本体１１へは汚染水が流入貯留されるが、ファンネル本体１１の上部開放端には汚染水中の固形雑物を捕捉するフィルタ板１３が設けられている。本体１１内には液封キャップ１４が取り付けられていて、この液封キャップ１４の下方から矢印に示すように汚染水が内部へ流入する。

また、ファンネル本体１１の中央から底部を貫通して下方に向け、ファンネル配管１５が立設している。ファンネル配管１５の上部側面には雄ネジが形成されている。本発明に係る排水中継装置１２は、ファンネル配管１５内に上方から挿入される断面円形の内筒１５を有し、内筒１５の上端には流入キャップ１７が設けられている。流入キャップ１７は、天板１７ａと天板１７ａの側端から下方へ延在する環状のヒンジ１７ｂから形成されている。

そして、環状のヒンジ１７ｂの内側には雌ネジ１０が形成されており、この雌ネジ１０とファンネル配管１５上部の雄ネジとが螺合する関係に形成されている。上記の雌ネジ１０と雄ネジとでヒンジ１７ｂとファンネル配管１５とを結合する接続部を形成しているこの接続部は、上記したネジ結合に限らず、ボルトとナットによる結合でもよい。これによって、排水中継装置１２の上部に流入キャップ１７が形成された内筒１６は、ファンネル配管１５の上部に螺合される。

流入キャップ１７の天板１７ａには流入孔１７ｃが形成されており、上面図を図２に示す。天板１７ａは環状のリング１７ｄと中央連結バー１７ｅから構成されている。そして、中央連結バー１７ｅの中心には後述するスプリング２１の引張力を調整する調整ナット並びに調整ナットを被覆するカバー１７ｆが取り付けられている。ファンネル本体１１に流入した汚染水は、液封キャップ１４の下方から矢印で示すように内部へ入り、液封キャップ１４内を上昇して流入キャップ１７の上部に達すると、流入キャップ１７の流入孔１７ｃから排水中継装置１２の内筒１６内部に入り貯留される。

流入キャップ１７の中央下部には円筒状の弁軸保持具１８が垂架されている。弁軸保持具１８の下端には弁軸１９が貫通する貫通孔２０が形成されている。弁軸１９の周囲にはスプリング２１が設置されており、このスプリングの上端に弁軸１９上端に設けられた係合部２２が係合するように構成されている。また、スプリング２１は常時圧縮されていて、弁軸１９を上方へ引き上げる引張力が付勢されている。そして、スプリング２１の引張力の調整は、先に示した流入キャップ１７中央に設けられた調整ナット１７ｆで容易に実施可能となっている。

弁軸１９の下端は、取付部材２３を介して円形の閉止弁２４の中央に揺動可能に取着されている。内筒１６の内壁にはストッパー２５が取り付けられており、このストッパー２５の下面と閉止弁２４の上側縁部が水密に接触するように構成されている。すなわち、閉止弁２４はスプリング２１の引張力によって上方へ引き上げられているが、ストッパー２５に密着して常時は接触状態にある。

なお、ストッパー２５はリング状であって、閉止弁２４の上面とストッパー２５の下面との接触は、両面とも平面状態であってもよい。更に、一方の接触面に突起を設けて水密接触を図るようにしてもよい。また、ストッパー２５はリング状に限定されることなく、例えば内筒１６の内壁に突起を設ける構成でもよい。

閉止弁２４の一端は蝶番２６によって内筒１６に下方に開閉可能に取着されている。蝶番２６にはバネなどは装着されておらず、いわゆる受動的動作を行う蝶番が用いられる。このような構成によって、閉止弁２４は弁軸１９によって垂架されるとともに、蝶番２６によって内筒１６の内壁に取り付けられており、２点で保持されることになり、安定な動作が保証される。

なお、内筒１６の下端には図３（ａ）、図３（ｂ）に示すような落下部材捕捉体２７を取り付けることも可能である。排水中継装置１２に使用されている各種部材、特に可動部材である閉止弁２４がファンネル配管１５内へ落下すると、重大な事故につながるおそれもある。そこで、内筒１６の下端に落下部材捕捉体２７を取り付けることで、万一閉止弁２４が落下しても、これを配管内部へ流出する前に捕捉することを可能とした。落下部材捕捉体２７は、内筒１６の下端に固定される２個のＵ型バー２７（ａ）、２７（ｂ）によりクロス状に構成されている。このＵ型バーの形状、大きさは、想定される落下物の形状等とともに汚染水排出に際しての流体抵抗をも勘案して設定すればよい。また、図１の断面図で落下材捕捉体２７は、正確には２個示すべきであるが、図を複雑にするため１個のみ示した。図３（ａ）は下方から見た図で、図３（ｂ）は要部斜視図である。

上述した本発明に係る排水中継装置１２の内部にファンネル本体１１からの汚染水が流入すると、閉止弁２４で排出口が閉止された内筒１６内に汚染水が貯留される。内筒１６内の汚染水が増加し、汚染水の重量が閉止弁２４を引き上げているスプリング２１の引張力を超えると、閉止弁２４は蝶番２６を支点に下方へ回転し内筒の排出口が開放される。これにより、内筒内の汚染水は内筒１６からファンネル配管１５を介して所定の箇所へ排出される。

なお、図１に示した排水中継装置１２の閉止弁２４が汚染水排出のため下方へ回転する際には、図の点線で示したように弁軸１９の先端の軌道は垂直に降下するのではなく、閉止弁２４の回転とともに右方に偏移する。この関係を図４を使用して説明する。

図４は動作を説明するために一部誇張し、また模式的な図となっている。図４（ａ）は閉止弁２４が上昇している状態、図４（ｂ）は閉止弁２４が汚染水排出のため下方へ開動作している状態をそれぞれ示している。図４（ｂ）のように閉止弁２４が下方へ開くと、弁軸１９は右方へ偏移し、図ではその角度をθとして示してある。従って、このような弁軸１９の偏移動作を考慮せずにスプリング２１並びに弁軸保持具１８の貫通孔２０と弁軸１９との位置関係を設定すると、弁軸１９がスプリング２１や貫通孔２０の内側に接触してしまうこともありうる。

そこで、図４（ａ）に示したスプリング２１の直径、図では間隔ととらえ、その距離ｍを決定するにあたっては、弁軸１９の偏移量を勘案することが必要である。なお、同時に弁軸保持具１８の下端の貫通孔２０の直径を設定する際にも、弁軸１９が貫通孔２０の内周に接触しないよう、上記現象を勘案しなければならない。

図１に示した実施形態では、本発明に係る排水中継装置１２を水封構造を備えたファンネルに適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、図５に排水中継装置１２を水封構造の備えていないファンネル１１に適用した例を示した。図１と重複する箇所の説明は省略し、図１と異なるところを中心に説明する。

この排水中継装置１２にあっては、ファンネル１１の底部に開口しているファンネル配管１５の開口部に本発明に係る排水中継装置１２を装着する構成である。このため図１の例においては、流入キャップ１７のヒンジ１７ｂの雌ネジとファンネル配管１５の上端外側の雄ネジを螺合させて、排水中継装置１２を装着したが、図５の例では異なる構成とした。すなわち、ファンネル配管１５の開口部内壁に雌ネジを形成し、排水中継装置１２の内筒１６の上端外側に雄ネジ９を形成して両者を螺合し装着する構成とした。図５に示した構成の動作は基本的には図１並びに他の図を利用して説明した内容と共通であることから、ここに再度の説明は省略する。

なお、図１並びに図５のいずれにおいても、排水中継装置１２とファンネル配管１５との結合は、螺合にて行う構成とした。これは、ファンネル配管をはじめ他の配管類で実施している配管の耐圧試験、液体・気体類の各種流体の漏洩試験に際し、配管の開口部を閉鎖するために配管端部閉鎖部材をネジで螺合することが行われている。そこで、本発明に係る排水中継装置にあっては、ほぼ標準化されている、配管に設けられている既設の雄ネジあるいは雌ネジを利用することにより、特殊な新規付帯工事や特殊部材の製造を行うことなく、汎用的に利用することを可能とした。

９…雄ネジ、１０…雌ネジ、１１…ファンネル本体、１２…排水中継装置、１３…フィルタ板、１４…液封キャップ、１５…ファンネル配管、１６…内筒、１７…流入キャップ、１７ａ…天板、１７ｂ…ヒンジ、１７ｃ…流入孔、１７ｄ…リング、１７ｅ…中央連結バー、１７ｆ…調整ナット並びにカバー、１８…弁軸保持具、１９…弁軸、２０…貫通孔、２１…スプリング、２２…係合部、２３…取付部材、２４…閉止弁、２５…ストッパー、２６…蝶番、２７…落下部材捕捉体、２７ａ、２７ｂ…Ｕ型バー。

Claims (7)

1. 上端に接続部を有する断面円形の筒状体と、
   この筒状体の上端に取着され流入口を有する天板と、
   前記筒状体内に前記筒状体と同芯状に前記天板に設けられた保持具であって、この保持具の下端には中央に貫通孔が形成されたフランジが設けられており、
   前記保持具内に収納されているスプリングと、
   上端に前記スプリングに係止される係止部を有し、前記スプリングに挿入され、下端が前記保持具下端の前記貫通孔から下方に延在する弁軸と、
   この弁軸の下端に揺動自在に取着された円形の閉止弁と、
   前記筒状体の内壁に取着され、下面が前記閉止弁の上面側縁部と接触する如く取着されたストッパーと、
   前記閉止弁の下面の一端と前記筒状体の内壁とを開閉自在に連結する連結部材とを具備することを特徴とする排水中継装置。
2. 前記天板の側縁は前記筒状体から延在し、この延在した天板の側端にヒンジが形成されおり、このヒンジの内側に前記接続部となる雌ネジが形成されていることを特徴とする請求項１記載の排水中継装置。
3. 前記接続部が前記筒状体の上端側面に形成された雄ネジであることを特徴とする請求項１記載の排水中継装置。
4. 前記連結部材は蝶番であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の排水中継装置。
5. 前記筒状体の下端には落下部材捕捉体が取着されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の排水中継装置。
6. 前記天板には前記スプリングの付勢力を調整する調整手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の排水中継装置。
7. 前記スプリング及び前記保持具下端の貫通孔の配置位置は、前記閉止弁の開によって生じる前記弁軸の偏移量に応じて、前記弁軸が前記スプリング及び前記貫通孔の側縁に接触しない位置に設定されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の排水中継装置。

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