JPH04104318U - 切換弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は切換弁に関し、流入路と流出路との
間にバイパス流路を設けて構成の簡略化及びバイパス流
路の流量を調整できることを目的とする。 【構成】 弁本体２内には弁座２ｂに当接する弁体３が
設けられ、ソレノイド組立体４によりプランジャ１２が
駆動されると弁体３が弁座２ｄより離間し、流入路２ｃ
からの流体が弁座２ｄを介して流出路２ｄに流れる。流
入路２ｃと流出路２ｄとの間にはバイパス流路７が貫通
しており、流入路２ｃからの流体はバイパス流路７を通
って流出路２ｄへ流れる。バイパス流路７はオリフィス
孔７ａを有する。流量調整弁８の弁軸９は弁本体２の孔
２６にねじ込まれ、テーパ状の先端部９ａをオリフィス
孔７ａに挿入する。弁軸９が回わされてＸ方向に移動す
ると、先端部９ａがオリフィス孔７ａの流量面積を変更
し、バイパス流路７を流れる流量が変わる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は切換弁に係り、特に配管接続を簡略化するよう構成した切換弁に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、原子力発電所等で使用される制御棒駆動用の水圧制御ユニットにおい ては、スクラム動作用の配管とは別に制御棒駆動機構のシール部を冷却するため の冷却給送配管と、定期点検時に強制的に制御棒を駆動させるために所定量の水 を供給する駆動水給送配管とが設けられている。

【０００３】 駆動水給送配管には開閉弁が設けられ、通常これが閉じられている。一方、冷 却水給送配管は、駆動水給送配管に対してバイパスする形でこれとは独立に設け られており、途中に固定オリフィスが設けられ、少量の冷却水をシール部に供給 するようになっている。これは、制御棒駆動機構がピストンとシリンダとよりな り、ピストン外周に接着されたシール部材に原子炉からの熱が伝わるからである 。

【０００４】 即ち、シール部材が膨張するとピストンが動作不能になってしまうため、通常 は少量の水をシリンダに供給してシール部材を冷却している。シリンダ内に供給 された水はシリンダとシールとの間を通過して循環するようになっている。又、 上記開閉弁は定期点検の際開弁される。開閉弁の開弁により多量の水をシリンダ に供給することにより、制御棒を駆動するためのピストンが動作することを確認 する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記従来の場合、開閉弁に冷却水給送配管と駆動水給送配管とを独 立に設けなければならないので配管経路が複雑化して配管接続が面倒であり、さ らには冷却水給送配管の途中に固定オリフィスを設けなければならず、その際の 加工が面倒であるといった課題もある。

【０００６】 又、固定オリフィスを冷却水給送配管に設けた場合、冷却水給送配管への流量 が上流側圧力により決められてしまい、設置場所に応じた任意の流量が流れるよ うに流量調整することができないといった課題もある。

【０００７】 そこで、本考案は上記課題を解決した切換弁を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、弁本体内に流体が流入する流入路と該流体が流出する流出路とを有 し、弁体の動作により流入路と流出路とを連通又は遮断する切換弁において、 前記流入路と流出路との間を連通するバイパス流路を前記弁本体に設け、 前記バイパス流路にバイパス流路を流れる流量を調整する流量調整手段を設け てなる。

【０００９】

【作用】

弁本体に流入路と流出路とを連通するバイパス流路が設けられているので、弁 体が弁本体の弁座を閉弁しているとき、流体はバイパス流路を通って流出路へ供 給され、流量調整手段によりバイパス流路の流量を所望の流量に調整することが できる。

【００１０】

【実施例】

図１及び図２に本考案になる切換弁の一実施例を示す。

【００１１】 両図中、切換弁１は例えば原子力発電において制御棒を駆動する制御棒駆動機 構のシリンダ（図示せず）に駆動水を供給してピストンの動きを点検するための 駆動水給送配管途中に設けられた電磁式の切換弁である。

【００１２】 切換弁１は、大略弁本体２と、弁本体２内の摺動孔２ａ内に挿入された弁体３ と、弁本体２の上部に取付けられたソレノイド組立体４と、流量調整弁８とより なる。弁本体２は摺動孔２ａの奥部に弁座２ｂと、底部と摺動孔２ａとを連通す る流入路２ｃと、底部と弁座２ｂとを連通する流出路２ｄとを有する。

【００１３】 又、弁本体２はボルト５により例えば水圧制御ユニット（図示せず）のブラケ ット６（図１中一点鎖線で示す）等に固定されており、駆動水は流入路２ｃより 摺動孔２ａ内に供給され、弁座２ｂより流出路２ｄを介して駆動水給送配管（図 示せず）に流出する。

【００１４】 弁本体２には流入路２ｃと流出路２ｄとを連通するバイパス流路７が横方向に 穿設されている。このバイパス流路７にはバイパス流路７を流れる流量を調整す るための流量調整弁（流量調整手段）８が設けられている。即ち、バイパス流路 ７の流入路２ｃ側には小径なオリフィス孔７ａが設けられており、バイパス流路 ７の流出路２ｄ側には弁軸９の先端部９ａが挿入されている。

【００１５】 弁軸９は、弁本体２の側面に穿設された孔２６に螺入されたねじ部９ｂと、流 出路２ｄを横切るようにねじ部９ｂよりバイパス流路７内に延出するロッド９ｃ と、弁本体２の側面側に突出する係合部９ｄとを有する。

【００１６】 従って、弁軸９は係合部９ｄを工具により回わすことによりＸ方向に移動し、 バイパス流路７を流れる流量を変更する。尚、ねじ部９ｂの端部外周には弁軸９ と孔２６との間をシールするＯリング２７が組み付けられている。

【００１７】 又、弁軸９はねじ部９ｂに螺合するロックナット２８の締め付けにより固定さ れる。先端部９ａはテーパ形状に形成されているので、バイパス流路７のオリフ ィス孔７ａ内に挿入されており、弁軸９が回わされることによりオリフィス孔７ ａの開口面積を調整し、バイパス流路７の絞り具合を変更する。又、ロッド９ｃ は小径とされており、流出路２ｄの流れをできるだけ妨げないようになっている 。

【００１８】 後述するように弁体３が弁座２ｂを閉じているとき、駆動水の一部が冷却水と してバイパス流路７のオリフィス孔７ａと先端部９ａとの隙間を通って流出路２ ｄに流出し、駆動水給送配管（図示せず）を循環する。従って、従来の切換弁の 如く固定オリフィスを有する冷却水給送配管を別個に取付ける必要がなく、部品 点数が削減され取付作業も容易となる。

【００１９】 図３に示す如く、弁体３は、底部に弁座２ｂに当接するシート部材３ａを有し 、上部にソレノイド組立体４のプランジャ１２に当接するシート面３ｂを有する 。弁体３の底部及びシート面３ｂの中央部には弁体３の中心を貫通する第１のパ イロット孔３ｃが開口しており、シート面３ｂより下側の段部と弁体３の側面に は第２のパイロット孔３ｄが穿設されている。又、弁体３の外周には摺動孔２ａ との間をシールするＯリング３ｅが装着されている。

【００２０】 ソレノイド組立体４は、コイルが巻回されたソレノイド１０と、ソレノイド１ ０を覆うカバー１１と、ソレノイド１０内に摺動自在に設けられたプランジャ１ ２と、弁本体２に螺着されプランジャ１２をガイドする筒状のスリーブ１３とを 有する。プランジャ１２は上部にコイルバネ１４が嵌入する中央孔１２ａを有し 、下部には弁体３のシート面３ｂに当接するシート部材（例えばゴム・合成樹脂 等よりなる）１５が埋設されている。

【００２１】 １６は弁体３とプランジャ１２との間に設けられたコイルバネで、上端がプラ ンジャ１２の下端のくびれ部に係止され、下端が弁体３の係止用溝に係止されて いる。又、スリーブ１３の下端面はＯリング１７を圧縮し、Ｏリング１７を介し て環状のストッパ１８が本体２の段部２ｅに押圧保持されている。

【００２２】 流出路２ｄの流量を調整する流量調整機構２０は、図２に示す如く、本体２の 側面に取付けられており、弁座２ｂより下流側の流出路２ｄの流路面積を絞るこ とにより流量を調整する。即ち、流量調整機構２０は、流出路２ｄと交差する絞 り用孔２ｆ内に摺動自在に挿入された絞り弁体２１と、弁体２１が螺入されたホ ルダ２２と、弁体２１と孔２ｅとの間をシールするＯリング２３と、弁体２１の ネジ部に螺合するロックナット２４と、ホルダ２２のネジ部に螺合するキャップ ２５とよりなる。

【００２３】 従って、流量調整を行なう際はキャップ２５を外してロックナット２４をゆる めた後弁体２１の端部をスパナ等の工具で回わす。

【００２４】 ここで、上記構成になる切換弁１の切換動作につき説明する。 この切換弁１は通常閉弁しており、後述する定期点検時の際に開弁する。しか し、制御棒駆動機構のピストンのシール部材（図示せず）が加熱されるため、冷 却水としての水は流入路２ｃからバイパス流路７に流入して流出路２ｄに至り、 駆動水給送配管（図示せず）を介して制御棒駆動機構のシリンダ（図示せず）に 給送される。その際給送される冷却水の流量は、切換弁１内のバイパス流路７の オリフィス孔７ａの流路面積により調整される。バイパス流路７の流量は流入側 ２ｃの流体圧力の大きさによって変動するため、例えばバイパス流路７に固定オ リフィスを設けただけでは、切換弁１の取付場所によって流体圧力が異なり、圧 力の高い場所ではバイパス流路７の流量が増大し、圧力の低い場所ではバイパス 流路７の流量が減少してしまうといった不都合がある。

【００２５】 しかるに、本実施例では、図１に示す流量調整弁８の弁軸９を回わすことによ りオリフィス孔７ａの流路面積を変更し、バイパス流路７ａの流量が所望の流量 となるよう調整することができる。従って、冷却水としての水は、バイパス流路 ７を通して駆動水給送配管を循環する。

【００２６】 図１に示す如く、弁体３のシート部材３ａが弁座２ｂに当接して弁座２ｂを閉 じているとき、流入路２ｃから供給された水の圧力は第２のパイロット孔３ｄを 介して弁体３上部のパイロット室１９に作用する。又プランジャ１２はコイルバ ネ１４の押圧力により下動し、シート部材１５が弁体３上部のシート面３ｂに当 接している。従って、閉弁時においては、弁体３は水の圧力及びバネ１４の押圧 力により弁座２ｂに押圧され閉弁位置に保持される。

【００２７】 ここで、制御棒駆動機構の定期点検を行なうとき、ソレノイド１０に駆動電流 が供給される。即ち、図３に示す如くソレノイド１０は通電されると、その電磁 力によりプランジャ１２を上動させる。その結果プランジャ１２のシート部材１ ５がシート面３ｂより離間するため、パイロット室１９の圧力が第１のパイロッ ト孔３ｃを介して流出路２ｄへ供給される。よって、弁体３を弁座２ｂに押圧し ていた押圧力が弱まり、弁体３は流入路２ｃから供給された駆動水の圧力とバネ １６の引張力により上動する。弁体３は図４に示す如く、ストッパ１８に当接す る位置まで上動し、弁座２ｂより離座する。

【００２８】 これにより、流入路２ｃより摺動孔２ａ内に流入した冷却水は弁座２ｂより流 出路２ｄへ流出する。

【００２９】 上記弁体３の開弁動作により、流入路２ｃからの駆動水の一部は前述の如くバ イパス流路７を流れて流出路２ｄに至るが、そのほとんどは弁座２ｂを介して流 出路２ｄより駆動水給送配管に給送される。そのため、制御棒駆動機構のシリン ダに多量の駆動水が供給されピストンが動作する。

【００３０】 又、切換弁１の閉弁動作は、ソレノイド１０への通電を断つことにより行なわ れる。即ち、図５に示す如く、ソレノイド１０が消磁するとプランジャ１２はバ ネ１４の押圧力により下動し、シート部材１５を弁体３のシート面３ｂに当接す る。このため、弁体３の第１のパイロット孔３ｃは遮断される。これにより、弁 体３より上部のパイロット室１９内の圧力が第２のパイロット孔３ｄを介して昇 圧し、弁体３はパイロット室１９の圧力とバネ１４，１６の押圧力により摺動孔 ２ａ内を下動して弁座２ｂに着座する。よって、弁体３は図１に示す閉弁状態に 戻る。

【００３１】 図６に本考案の変形例を示す。 同図中、弁軸９は先端部に第１，第２のテーパ部２９，３０を有する。第１の テーパ部２９はオリフィス孔７ａに挿入され先端側が小径となる形状とされ、第 ２のテーパ部３０は流出路２ｄを横切るように延在し第１のテーパ部２９と逆向 きのテーパ形状（基端側が小径となる形状）とされている。

【００３２】 そのため、弁軸９がＸ₁ 方向に移動すると、第１のテーパ部２９がオリフィス 孔７ａ内に挿入されるとともに、第２のテーパ部３０の大径部部分が流出路２ｄ からバイパス流路７内に変位する。その結果、バイパス流路７の流量は減少し、 流出路２ｄの流量は増加する。

【００３３】 又、弁軸９がＸ₂ 方向に移動すると、第１のテーパ部２９がオリフィス孔７ａ より離間するとともに第２のテーパ部３０の大径部分が流出路２ｄ内に変位する 。よって、バイパス流路７の流量は増加し、流出路２ｄの流量は減少する。

【００３４】 従って、弁軸９を回わすことにより、バイパス流路７と流出路２ｄとの流量を 同時に増減するように調整することができ、上記流出路２ｄの流量調整機構２０ を不要にできる。

【００３５】 図７に本考案の別の変形例を示す。 同図中、弁軸９は先端に第１のテーパ部３１を有し、ねじ部９ｂとロッド９ｃ との間に第２のテーパ部３２を有する。第１のテーパ部３１は先端側が小径とな るテーパ形状とされ、オリフィス孔７ａに挿入される。又、第２のテーパ部３２ も先端側が小径となるテーパ形状となっている。

【００３６】 そのため、弁軸９がＸ₁ 方向に移動すると、第１のテーパ部３１がオリフィス 孔７ａ内に挿入されるとともに、第２のテーパ部３２の大径部分が流出路２ｄ内 に変位する。その結果、バイパス流路７及び流出路２ｄの流量は減少する。

【００３７】 又、弁軸９がＸ₂ 方向に移動すると、第１のテーパ部３１がオリフィス孔７ａ より離間するとともに第２のテーパ部３２の小径部分が流出路２ｄ内に変位する 。よって、バイパス流路７及び流出路２ｄの流量は増加する。この場合、弁軸９ を回わすことによりバイパス流路７，流出路２ｄの流量を同時に減少又は増加さ せるように調整することができ、上記流出路２ｄの流量調整機構２０が不要であ る。

【００３８】 尚、上記実施例では水圧制御ユニットの制御棒駆動機構を定期点検するととも に冷却するものとして説明したが、ここでは一例を挙げただけであり、他の用途 の配管途中に上記切換弁１を設けても良いのは勿論である。

【００３９】 又、上記実施例ではソレノイド１０の電磁力で切換動作を行なう構成としたが 、これに限らず他の形式、例えば空圧又は油圧等を利用して弁体を駆動するよう にしても良い。

【００４０】

【考案の効果】

上述の如く、本考案になる切換弁は、流入路と流出路とを連通するバイパス流 路を弁本体に設けたため、例えば水圧制御ユニットにおいては定期点検のため駆 動水とピストンのシール部を冷却するための冷却水を一つの配管経路で給送する ことができ、配管経路の簡略化を図り、配管の接続作業を容易に行なうことがで きる。又、固定オリフィスを別配管途中に設けないで済み、弁本体にバイパスを 設けるだけなので、部品点数の削減及び取付スペースがより小さくて済み多数の 機器が密集して設けられているような場所にも取付けることが可能となる。

【００４１】 しかも、バイパス流路に流量調整手段を設けてなるため、流入側の圧力が変動 してもバイパス流路を介して流出側へ流れる流量を調整し、流入側の条件に拘わ らず所望の流量特性を確保することができる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案になる切換弁の一実施例の縦断面図であ
る。

【図２】流出路の流量調整機構を示す一部切截横断面図
である。

【図３】開弁動作を説明するための要部拡大縦断面図で
ある。

【図４】弁体の開弁動作を説明するための要部拡大縦断
面図である。

【図５】弁体の開弁動作を説明するための要部拡大縦断
面図である。

【図６】本考案の変形例を説明するための縦断面図であ
る。

【図７】本考案の別の変形例を説明するための縦断面図
である。

【符号の説明】

１ 切換弁 ２ 弁本体 ２ｃ 流入路 ２ｄ 流出路 ３ 弁体 ４ ソレノイド組立体 ７ バイパス流路 ８ 流量調整弁 ９ 弁軸 ２９，３１ 第１のテーパ部 ３０，３２ 第２のテーパ部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁本体内に流体が流入する流入路と該流
   体が流出する流出路とを有し、弁体の動作により流入路
   と流出路とを連通又は遮断する切換弁において、前記流
   入路と流出路との間を連通するバイパス流路を前記弁本
   体に設け、前記バイパス流路にバイパス流路を流れる流
   量を調整する流量調整手段を設けてなる切換弁。