JP4976932B2

JP4976932B2 - 逆止弁

Info

Publication number: JP4976932B2
Application number: JP2007172125A
Authority: JP
Inventors: 眞一古川; 昌秀岡田; 隆志徳永
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Plant Systems and Services Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Plant Systems and Services Corp
Priority date: 2007-06-29
Filing date: 2007-06-29
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2027-06-29
Also published as: JP2009008222A

Description

本発明は逆止弁に係り、特に、原子力発電用空気ラインなどに設置されるのに好適で、弁閉時のシール性が高い逆止弁に関する。

従来、原子力発電用空気ラインなどに設置される逆止弁のようにプラントにおいて二次側（下流側）流体の逆流を防止するための逆止弁では、弁箱側シート部および弁体側シート部がともに金属製であり、製造時の良好なシール性を長期にわたって維持することは困難であって、その信頼性は高いものではなかった。また、流体が気体であれば、シール性の維持はさらに困難であった。

これに対して、逆止弁のシール部にゴムライニングや有機材料を用いて弁閉時のシール性を向上する技術が知られている（特許文献１ないし特許文献３参照）。また、永久磁石を用いてシール性を向上する技術が知られている（特許文献４および特許文献５参照）。
特開平９−２６０４５号公報特開昭５５−９４９６８号公報実開平５−１７２７７号公報特開平１０−３３２００７号公報特開平１１−１７３４４３号公報

しかし、特許文献１ないし特許文献３では、ゴムライニングや有機材料シール部をどのように取り付けるかについては具体的開示がない。また、特許文献４および特許文献５では、永久磁石を用いるため、弁開時の特性に支障をきたす可能性もある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、弁開時の特性に支障をきたすことなく、弁閉時のシール性を高めた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、本発明に係る逆止弁は、弁座を有して流路を形成する金属製の弁箱と、前記弁箱内で移動可能であって、その移動によって前記弁座との間で前記流路を開閉する金属製の弁体と、前記流路が閉鎖されるときに前記弁座および弁体の間に介在して密閉するように前記弁座または弁体の少なくとも一方にはめ込まれて取り付けられた樹脂製シール材と、前記弁箱の前記弁座の近くに取り付けられて、通電時に磁力によって前記弁体を吸引可能な電磁石と、前記弁座とは異なる位置で前記弁箱内の流路を開閉可能な電磁弁と、前記弁座および電磁弁の上流側と下流側の圧力差を検出する検出器と、を有し、当該逆止弁にかかる逆圧が所定の値以上になったときに前記電磁弁が閉止するように構成されている。

本発明によれば、逆止弁の弁開時の特性に支障をきたすことなく、弁閉時のシール性を高めることができる。

以下に、図面を参照しながら、本発明に係る逆止弁の実施形態について説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。

［第１の実施形態］
図１は本発明に係る逆止弁の第１の実施形態を示す縦断面図であり、図２は図１の逆止弁における弁座の一例を示す詳細縦断面図である。図１に示す逆止弁において、弁箱１内には、弁箱入口２０から弁箱出口２１につながる流路が形成され、移動可能な弁体３の移動によってこの流路が開閉できるように構成されている。弁体３にはアーム５が取り付けられ、アーム５は、弁箱１の弁座２５よりも上方の位置に取り付けられたスピンドル４を軸として回動可能である。弁体３と接触する弁箱１の部分である弁座２５には弁箱側シート２が取り付けられている。弁箱１、弁体３、アーム５などの主要部は金属製である。

弁箱入口２０が弁箱出口２１よりも高圧力であるときは弁箱１内の流体が弁箱入口２０側から弁箱出口２１側に向けて弁体３を押すことによって流路を開き、流体が弁箱入口２０から弁箱出口２１に向けて流れる。逆に、弁箱入口２０が弁箱出口２１よりも低圧力であるときは弁箱１内の流体が弁箱出口２１側から弁箱入口２０側に向けて弁体３を押すことによって流路を閉じる。

図２に示す構成例では、弁箱側シート２の弁体３に接する部分には、リング状のねじ込み式樹脂シート６が取り付けられている。この第１の実施形態では、弁体３は金属製であって、弁体３には樹脂製シール部材が取り付けられていない。

この実施形態によれば、弁閉時に、ねじ込み式樹脂シート６と弁体３の金属製部分とが接触して押し合うことにより、漏洩を防止・抑制することができる。

図３は図１の逆止弁における弁座の、図２と異なる例を示す詳細縦断面図である。この構成例では、弁箱側シート２の弁体３に接する部分に、リング状の押さえ込み式樹脂シート７が取り付けられている。

図４は図１の逆止弁における弁座の、図２や図３と異なる例を示す詳細縦断面図である。この構成例では、弁箱側シート２の弁体３に接する部分に、リング状のＯリングはめ込み式樹脂シート８が取り付けられている。

図５は図１の逆止弁における弁座の、図２ないし図４と異なる例を示す詳細縦断面図である。この構成例では、弁箱側シート２の弁体３に接する部分に、リング状のライニング式樹脂シート９が取り付けられている。

図３ないし図５の構成例においても、図２の場合と同様に、弁閉時に、樹脂製シール部材と弁体３の金属製部分とが接触して押し合うことにより、漏洩を抑制することができる。

［第２の実施形態］
図６は本発明に係る逆止弁の第２の実施形態を示す縦断面図であり、図７は図６の逆止弁における弁体の一例を示す詳細縦断面図である。図６に示す逆止弁においては、弁箱１の弁座２５には樹脂製シール部材が取り付けられておらず、弁体３に、図７に示すねじ込み式樹脂シート１０が取り付けられている。その他の構成は第１の実施形態と同様である。

この実施形態によれば、弁閉時に、ねじ込み式樹脂シート１０と弁座２５の金属製部分とが接触して押し合うことにより、漏洩を抑制することができる。

図８は図６の逆止弁における弁体の、図７と異なる例を示す詳細縦断面図である。この構成例では、弁体３の弁座２５に接する部分に、押さえ込み式樹脂シート１１が取り付けられている。

図９は図６の逆止弁における弁体の、図７や図８と異なる例を示す詳細縦断面図である。この構成例では、弁体３の弁座２５に接する部分に、Ｏリング式はめ込み式樹脂シート１２が取り付けられている。

図１０は図６の逆止弁における弁体の、図７ないし図９と異なる例を示す詳細縦断面図である。この構成例では、弁体３の弁座２５に接する部分に、ライニング式樹脂シート１３が取り付けられている。

図８ないし図１０の構成例においても、図７の場合と同様に、弁閉時に、樹脂製シール部材と弁座２５の金属製部分とが接触して押し合うことにより、漏洩を抑制することができる。

［第３の実施形態］
図１１は本発明に係る逆止弁の第３の実施形態を示す縦断面図である。この実施形態では、弁箱１の弁座２５よりも上流側の圧力を検出する圧力検出器３０が配置されている。また、弁座２５に弁箱側シート２が配置され、この弁箱側シート２に電磁石１４が組み込まれている。電磁石１４に電流を流すためのケーブル３１が、弁箱１を貫通し、電磁石電源（図示せず）が弁箱１の外側にあってケーブル３１に接続されている。弁体３には永久磁石１５が組み込まれており、弁閉の状態で電磁石１４と永久磁石１５が近接して対向するように配置されている。その他の構成は第１の実施形態と同様である。

このような構成で、弁閉時に電磁石１４に通電することにより、電磁石１４と永久磁石１５が磁力によって互いに引き合うようにできる。これにより、弁閉時の漏洩を抑制することができる。また、圧力検出器３０で正圧を検出したときに電磁石１４の通電を止めることにより、弁開することができる。

［第４の実施形態］
図１２は本発明に係る逆止弁の第４の実施形態を示す縦断面図である。この実施形態では、弁箱１の弁座２５よりも上流側に一次側圧力取り出し部４０が配置され、弁箱１の弁座２５よりも下流側に二次側圧力取り出し部４１が配置されている。そして、一次側圧力取り出し部４０と二次側圧力取り出し部４１の圧力の差を検出する差圧検出器１６が配置されている。さらに、弁箱１の弁座２５よりも下流側で二次側圧力取り出し部４１よりも上流側に電磁弁１７が配置されている。その他の構成は第１の実施形態と同様である。

この実施形態によれば、差圧検出器１６によって一次側圧力よりも二次側圧力の方が高いこと（逆圧）が検出されたときに、電磁弁１７を閉じることにより、漏洩を抑制することができる。

［他の実施形態］
以上説明した各実施形態は単なる例示であって、本発明はこれらに限定されるものではない。

たとえば、第３の実施形態（図１１）において、弁体に磁性体材料を用いることにより、永久磁石を省略することもできる。

また、上記各実施形態の特徴を種々に組み合わせることもできる。

たとえば、第１の実施形態の弁箱側樹脂シール部材と第２の実施形態の弁体側樹脂シール部材とを両方とも備えた逆止弁としてもよい。

また、上記説明では、第３の実施形態（図１１）および第４の実施形態（図１２）は第１の実施形態（図１）を基にして変形した例を示しているが、図２ないし図５の構造例を基にして変形してもよい。さらに、第２の実施形態（図６ないし図１０）を基にして変形してもよい。

また、第３の実施形態において、第４の実施形態と同様に、二つの圧力取り出し部を設けて、差圧によって電磁弁の電源を操作することもできる。

本発明に係る逆止弁の第１の実施形態を示す縦断面図。図１の逆止弁における弁座の一例を示す詳細縦断面図。図１の逆止弁における弁座の図２と異なる例を示す詳細縦断面図。図１の逆止弁における弁座のさらに異なる例を示す詳細縦断面図。図１の逆止弁における弁座のさらに異なる例を示す詳細縦断面図。本発明に係る逆止弁の第２の実施形態を示す縦断面図。図６の逆止弁における弁体の一例を示す詳細縦断面図。図６の逆止弁における弁体の図７と異なる例を示す詳細縦断面図。図６の逆止弁における弁体のさらに異なる例を示す詳細縦断面図。図６の逆止弁における弁体のさらに異なる例を示す詳細縦断面図。本発明に係る逆止弁の第３の実施形態を示す縦断面図。本発明に係る逆止弁の第４の実施形態を示す縦断面図。

符号の説明

１：弁箱
２：弁箱側シート
３：弁体
４：スピンドル
５：アーム
６：ねじ込み式樹脂シート
７：押さえ込み式樹脂シート
８：はめ込み式樹脂シート
９：ライニング式樹脂シート
１０：ねじ込み式樹脂シート
１１：押さえ込み式樹脂シート
１２：はめ込み式樹脂シート
１３：ライニング式樹脂シート
１４：電磁石
１５：永久磁石
１６：差圧検出器
１７：電磁弁
２０：弁箱入口
２１：弁箱出口
２５：弁座
３０：圧力検出器
３１：ケーブル
４０：一次側圧力取り出し部
４１：二次側圧力取り出し部

Claims

弁座を有して流路を形成する金属製の弁箱と、
前記弁箱内で移動可能であって、その移動によって前記弁座との間で前記流路を開閉する金属製の弁体と、
前記流路が閉鎖されるときに前記弁座および弁体の間に介在して密閉するように前記弁座または弁体の少なくとも一方にはめ込まれて取り付けられた樹脂製シール材と、
前記弁箱の前記弁座の近くに取り付けられて、通電時に磁力によって前記弁体を吸引可能な電磁石と、
前記弁座とは異なる位置で前記弁箱内の流路を開閉可能な電磁弁と、
前記弁座および電磁弁の上流側と下流側の圧力差を検出する検出器と、
を有し、
当該逆止弁にかかる逆圧が所定の値以上になったときに前記電磁弁が閉止するように構成されていること、を特徴とする逆止弁。