JPH08105556A - スイング逆止弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、正流時の圧力損失を大幅に
低減して、動力損失の抑制及び弁座破損の防止に有効に
機能するスイング逆止弁を提供するにある。 【構成】 本発明のスイング逆止弁は、腹面の曲率を凸
形に膨らませた弁体４と、弁箱１内に形成されたストッ
パ兼導流体５とを有してなり、弁全開時の弁体腹面に沿
う流れが弁体４の下流端から離れるとき、流れのベクト
ルが管軸とほぼ平行となり、弁箱の下底部１ｂと弁全開
時の弁体４の腹面との間にほぼ平行で等間隔の流路を形
成したことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は原子力発電所の給水管系
のスイング逆止弁に関する。なお、一般流体管路のスイ
ング逆止弁としても適用できる。

【０００２】

【従来の技術】図３に従来のスイング逆止弁の縦断面図
を示した。図を参照して従来例の構成と作用について説
明する。図３に見られるように、上部に弁ふた２を有す
る弁箱１の内部に、弁体４に固着されているアーム３を
介して、前記弁体４がヒンジピン７に回動自在に支持さ
れて配設されている。図３で左方から右方に向って流れ
る正流の場合は、弁体４は左方からの流体の動圧により
反時計回りに押し上げられ、弁体４の背面がストッパ５
ａに当接して全開状態となる。図３で右方から左方に向
って流れる逆流になると、右方からの流体の流れにより
弁体４はヒンジピン７を中心として時計方向に回動し、
弁体４の周囲が弁座６に当接して全閉状態となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来例のスイング逆止
弁では、正流時における弁体４の全開時に、図３に示さ
れているように弁箱の下底部１ｂ及び弁体４の背後に剥
離渦Ｖを生じ、圧力損失が大きく弁座動圧の１．０〜
１．１倍になる。原子力発電所の給水管系の保全系は、
安全のため弁を直列に且つ近接して配設するので、圧力
損失が積算されポンプ揚程の増加となり、連続運転動力
の損失となる。

【０００４】本発明の目的は前記課題を解決し、正流時
の圧力損失を大幅に低減して、動力損失の抑制及び弁座
破損の防止に有効に機能するスイング逆止弁を提供する
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のスイング逆止弁
は、液体の管路に適用されるスイング逆止弁であって、
弁箱１内部に回動自在に配設され腹面が凸形の曲面に形
成されている弁体４と、該弁体の全開角を規制すると共
に弁全開時に弁体下流端から離れる流れに指向性を付与
するストッパ兼導流体５とを有し、弁箱下底部１ｂと弁
全開時の前記弁体腹面によってほぼ平行で等間隔Ｚの流
路が形成され、弁全開時の前記弁体腹面に沿う流れが弁
体下流端から離れる際にそのベクトルが管軸とほぼ平行
であることを特徴とする。

【０００６】

【作用】弁体４腹面の凸曲面の高さΔＲ（図１参照）を
大きくとって、弁全開状態での弁体４の腹面における下
流側端部近傍での接線を、弁箱１の管軸中心にほぼ一致
させている。また弁箱下底部１ｂは弁全開時の弁体４の
腹面とほぼ平行な面になっている。従って正流時の弁全
開状態での流れのベクトルは、弁体４の下流側端部から
離れるとき管軸とほとんど平行になる。

【０００７】その結果、下流の管路の上部へ滑らかに再
付着して充満流Ｆになるので、図３に示したような剥離
渦Ｖを生じることはない。なお、ストッパ５を大きくし
て導流体としても作用させ、弁箱下底部１ｂと弁体４の
全開時の腹面との間にほぼ平行等間隔の流路を形成した
ことにより、流れの剥離渦Ｖの発生域が低減され圧力損
失が減少する。

【０００８】

【実施例】図１に本発明の実施例に係るスイング逆止弁
の全開状態における縦断面図を示し、図２に同じ弁の全
閉状態における縦断面図を示した。図１、２において、
同じ要素には同じ符号を使用しており、１は弁の外殻本
体である弁箱、１ｔは弁箱１の中央上部に形成されてい
る開口筒部、１ｂは弁箱１の中央下部の弁箱下底部、２
は弁ふた、３はアーム、４は弁体、５はストッパ兼導流
体、６は弁座、７はヒンジピンである。

【０００９】図１、２を参照して実施例の構成について
説明する。図１に示すように、弁ふた２で密閉されてい
る弁箱１の中央上部の開口筒部１ｔは、弁体４の着脱や
弁箱内部の点検などのために設けられている。アーム３
の先端部は弁体４の背面に固着され、支持端部はヒンジ
ピン７を介して弁箱１に取り付けられている。弁体４は
アーム３及びヒンジピン７を介して全閉状態から全開状
態まで回動自在に弁箱１に取付けられている。なお、弁
体４の腹面は凸曲面の高さΔＲを大きくとって形成さ
れ、弁全開状態での弁体４腹面の下流側端部近傍での接
線を弁箱１の管軸の中心にほぼ一致させている。

【００１０】弁座６は弁全閉の状態（図２）で弁体４の
周辺部が密着するように形成されている。ストッパ兼導
流体５は正流時に弁体４が振動するのを抑止すると共
に、弁体下流部に導流路を形成するために設けられ、弁
体４の全開状態で弁体４の背面中央部に形成された凸端
部Ｅがストッパに当接して、それ以上に弁体４が開か
ず、且つ導流体としても作用するように形状、位置を決
定して弁箱１の内部に一体形成されている。なお、弁箱
１の下底部１ｂの表面は、弁体４の全開時の腹面との間
にほぼ平行で等間隔の流路を形成している。弁体４の全
開角をθ、腹面の凸曲面高さをΔＲ、弁座の口径をＤと
すると、θ＝５０°；ΔＲ／Ｄ＝（６〜８）／３５＝
０．１７〜０．２３とされている。

【００１１】次に前記の構成による作用について説明す
る。正流の場合は、図１において左方から右方へ流体が
流れるので、右方へ向う流体の動圧によって弁体４はヒ
ンジピン７を中心として反時計方向へ回動して弁が開
き、全開の状態（図１）では弁体４の背面の凸端部Ｅが
ストッパ５に当接した状態となり流路が開かれる。そし
て、曲面高さがΔＲである弁体４の腹側の凸曲面は、該
腹面に沿って流れる流れのベクトルを弁箱１の管軸とほ
ぼ平行にする。

【００１２】従って、その下流の管路の上部に滑らかに
再付着して充満流Ｆになるので、図３に示したような剥
離渦Ｖを生じるようなことはない。なお、ストッパ５を
大きくして導流体としても作用させ、弁箱下底部１ｂの
表面を弁体４の全開時の腹面とほぼ平行で等間隔な面と
したことにより、流れの剥離渦Ｖの発生域が低減され
る。これらの結果、圧力損失が大幅に減少することにな
る。

【００１３】実施例のスイング逆止弁を供試体として、
給水（内径１５５ｍｍ）管を使用した実験装置により、
正流時の圧力損失について従来のスイング逆止弁との比
較実験を行った。その結果、従来例の圧力損失は弁座動
圧の１．０〜１．１倍であったが、実施例では圧力損失
がほぼ半減し弁座動圧の０．５３倍であった。

【００１４】本発明のスイング逆止弁の使い方は、例え
ばＡＴＲ（新型転換炉）等では逆流時の弁閉鎖衝突力を
減ずるため、稼いだ圧損係数分に相当する弁開度を減じ
て使用する。即ち、可能な限り、小開度で設定して正流
に用いていれば、事故時に弁への逆流力が作用した時、
小開度区の弁体移動となるから、衝突力が減り弁座の破
損が避けられる。

【００１５】

【発明の効果】本発明のスイング逆止弁により、正流時
の圧力損失を大幅に低減する効果が得られ、動力損失の
抑制及び弁座破損の防止に有効に機能する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るスイング逆止弁の縦断面
図（全開時）。

【図２】図１に示したスイング逆止弁の全閉時の縦断面
図。

【図３】従来のスイング逆止弁の縦断面図。

【符号の説明】

１…弁箱、１ｔ…開口筒部、１ｂ…弁箱下底部、２…弁
ふた、３…アーム、４…弁体、５…ストッパ兼導流体、
６…弁座、７…ヒンジピン、Ｖ…剥離渦、Ｅ…凸端部、
Ｆ…充満流、Ｄ…弁座６の口径、Ｒ…弁体４の腹面の曲
率半径、ΔＲ…弁体４の凸曲面の高さ、Ｚ…弁体４の腹
面と弁箱下底部１ｂとの間隔、θ…弁体４の全開角。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体の管路に適用されるスイング逆止弁
   であって、弁箱（１）内部に回動自在に配設され腹面が
   凸形の曲面に形成されている弁体（４）と、該弁体の全
   開角を規制すると共に弁全開時に弁体下流端から離れる
   流れに指向性を付与するストッパ兼導流体（５）とを有
   し、弁箱下底部（１ｂ）と弁全開時の前記弁体腹面によ
   ってほぼ平行で等間隔（Ｚ）の流路が形成され、弁全開
   時の前記弁体腹面に沿う流れが弁体下流端から離れる際
   にそのベクトルが管軸とほぼ平行であることを特徴とす
   るスイング逆止弁。