JPH09280388A - 可変式流量制限オリフィスおよびこのオリフィスを用いた配管構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設定作業を容易に行うことができる流量制限
オリフィスを提供する。 【解決手段】 流量制限オリフィス１は保持体１０を有
し、この保持体１０は配管２ａ，２ｂに固着されてい
る。保持体１０の側壁１２ａ，１２ｂ間にはガイド空間
１３が形成され、このガイド空間内１３にはスライド板
３０が摺動自在に配置されている。スライド板３０には
異なる直径を有する複数のオリフィス穴３１ａ〜３５ａ
が形成されており、これらオリフィス穴３１ａ〜３５ａ
のうちいずれかを側壁１２ａ，１２ｂに形成された開口
１４ａ，１４ｂに一致させることにより配管２ａ，２ｂ
内を流れる流体の流量が調節できるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般の配管系統、
および原子力プラントに設けられた配管系統を流れる流
体の流量を適正に保持するための流量制限オリフィスに
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な原子力プラントの冷却設備の系
統図を図５に示す。図５に示す冷却設備において、冷却
水はポンプ７から冷却器８に送られ、この冷却器８によ
り温度置換をされる。その後冷却水は熱交換器９に送ら
れ、再度冷却された後、ポンプ９に戻るようになってい
る。このような冷却設備においては、冷却器８を流れる
冷却水の流量を適性値に正確に保持することが重要であ
り、流量制限オリフィス１００がその役割を果たしてい
る。

【０００３】従来から用いられている流量制限オリフィ
ス１００は、図７に示すように、全体として略円盤形状
を有し、その中央部にはオリフィス穴１００ａが形成さ
れている。流量制限オリフィス１００は、図６に示すよ
うに、互いに隣接する配管２ａ，２ｂの対向するフラン
ジ部３ａ，３ｂ間に配置されており、配管２ａの端面４
ａおよび配管２ｂの端面４ｂと流量制限オリフィス１０
０との間には、それぞれ環状のガスケットパッキン５
ａ，５ｂが配置されている。フランジ部３ａ，３ｂは互
いにボルト６ａおよびナット６ｂにより締結され、端面
４ａ，４ｂと流量制限オリフィス１００との間は密封係
合されている。

【０００４】上述した流量制限オリフィス１００の設定
にあたっては、まず、ポンプ揚程、配管圧損、および配
管の内径等に基づいて、適切なオリフィス穴径が計算に
より求められる。次に、当該穴径を有する流量制限オリ
フィス１００が準備され、上述したような手順で互いに
隣接する配管２ａ，２ｂ間に取付けられる。

【０００５】次いで、ポンプ７が起動され、実際に冷却
器８を流れる冷却水の流量が測定される。ここで、冷却
器８を流れる冷却水の流量が計算値と合致しない場合、
流量制限オリフィス１００は異なるオリフィス穴径を有
するものと交換され、再度冷却器８を流れる冷却水の流
量が測定される。このように、異なるオリフィス穴径を
有する流量制限オリフィス１００を順次交換してゆくこ
とにより、最適流量が得られる流量制限オリフィス１０
０の設定が行われている。

【０００６】また、冷却装置の経年変化等により圧損変
化等が発生し、冷却器８を流れる冷却水の流量が変化し
た場合にも、上述したような方法により流量制限オリフ
ィス１００の再設定が行われている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような方
法により流量制限オリフィスの設定を行う場合には、互
いに異なるオリフィス穴径を有する流量制限オリフィス
多数準備する必要がある。また、一度使用したガスケッ
トパッキンの再使用はできないため、ガスケットパッキ
ンも多数準備する必要があり、無駄なコストがかかるこ
とになる。さらに、所望の冷却水流量が得られるまで、
流量制限オリフィスを何度も付け替える作業が必要とな
るため、多大な労力および時間が必要となっている。

【０００８】本発明は、このようなことを考慮してなさ
れたものであり、設定作業を容易に行うことができる流
量制限オリフィスを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
配管内を流れる流体の流量を適性量に保持するための流
量制限オリフィスにおいて、配管内を流れる流体の流れ
方向に直交して配置され、互いの間にガイド空間を形成
する一対の側壁を有する保持体と、前記一対の側壁間の
ガイド空間に摺動自在に配置されるとともに、各々異な
る直径を有する複数のオリフィス穴を有するスライド板
とを備え、前記一対の側壁の互いに対向する位置に前記
ガイド穴を側壁外側に連通する開口を各々形成し、この
開口と前記複数のオリフィス穴のいずれかとを一致させ
ることにより流量を変化させることを特徴としている。

【００１０】請求項１記載の発明によれば、スライド板
を移動させることにより複数のオリフィス穴のうちいず
れか１のオリフィス穴を、保持体の側壁に形成された開
口と一致させる。各オリフィス穴は互いに径が異なるた
め、開口と一致させるオリフィス穴を適宜選定すること
により、流量制限オリフィスを通過する流体の流量を変
化させることができる。また、流量制限オリフィスの保
持体のみが配管に対して固着され、スライド板は保持体
に対して自由に摺動することができるため、流量制限オ
リフィスを配管から取り外すことなく流体の流量を変化
させることができる。

【００１１】請求項２記載の発明は、前記スライド板
は、前記オリフィス穴の各々に対応するとともに当該オ
リフィス穴と所定間隔をおいて配置された凹部または穴
を有し、前記保持部の所定位置に前記複数の凹部または
穴と係合するスライド板係止手段を設けたことを特徴と
している。

【００１２】請求項２記載の発明によれば、凹部または
穴はオリフィス穴の各々に対応して設けられ、当該オリ
フィス穴と所定間隔をおいて配置されているため、いず
れのオリフィス穴を使用する場合でも、保持部の所定位
置に設けられたスライド板係止手段を対応するスライド
板の凹部または穴と係合させることにより、オリフィス
穴を側壁に形成された開口と一致させた状態でスライド
板を保持体に対して容易かつ確実に固定することができ
る。

【００１３】請求項３記載の発明は、前記スライド板
に、前記オリフィス穴の各々に対応するとともに当該オ
リフィス穴と所定間隔をおいて配置された符号が設けら
れていることを特徴としている。

【００１４】請求項３記載の発明によれば、符号を目標
としてスライド板の位置決めをすることにより、所望の
オリフィス穴を側壁に形成された開口と容易に一致させ
ることができる。

【００１５】請求項４記載の発明は、前記保持体に固着
されたシール保持部材と、前記シール保持部材により保
持されるとともに、前記保持体と前記スライド板との間
をシールするシール部材とを更に備えたことを特徴とし
ている。

【００１６】請求項４記載の発明によれば、保持体とス
ライド板との間から流体がリークすることはなく、流量
制限オリフィスの機能が損なわれることはない。

【００１７】請求項５記載の発明は、互いに隣接する一
対の配管と、前記配管の相対する端部間に保持された請
求項１乃至４いずれかに記載の可変式流量制限オリフィ
スと、を備えたことを特徴とする配管構造体である。

【００１８】請求項５記載の発明によれば、流量が適正
に制御された配管系統を得ることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１乃至図５は本発明の一
実施の形態を示す図である。

【００２０】図１（ｃ）および図２に示すように、流量
制限オリフィス１は、一対の側壁１２ａ，１２ｂを有
し、これら側壁１２ａ，１２ｂの間にガイド空間１３が
形成された保持体１０と、このガイド空間１３内に摺動
自在に配置されたスライド板３０とを備えている。

【００２１】このうちまず、保持体１０について詳述す
る。図１（ｂ）および図４に示すように、保持体１０
は、流量制限オリフィス１が取付けられる配管の内径よ
りやや大きい直径を有する円盤形状部１０ａと、円盤形
状部１０ａの上端部に設けられた凸部１０ｂとからな
る。

【００２２】また、図２に示すように、側壁１２ａ，１
２ｂの間に形成されたガイド空間１３は長円形状の断面
を有し、このガイド空間１３の上部および下部にはシー
ル収納空間１３ａ，１３ｃおよび凹部１３ｂ，１３ｄが
それぞれ形成されている。

【００２３】また、図１（ｂ）（ｃ）に示すように、側
壁１２ａ，１２ｂの円盤形状部１１の中心位置に対応す
る位置には、ガイド空間１３を側壁１２ａ，１２ｂの外
側に連通する開口１４ａ，１４ｂがそれぞれ形成されて
いる。

【００２４】また、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、
シール収納空間１３ａには、保持体１０とスライド板３
０の摺動面との間をシールするシール部材１６が挿入さ
れており、このシール部材１６は、開口１４ａ，１４ｂ
から保持体１０とスライド板３０の摺動面との間に侵入
してくる流体が外部に流出することを防止している。さ
らにシール収納空間１３ａの上部に形成された凹部１３
ｂには、シール部材１６を下方に押し付け保持するため
のシール保持部材１７が挿入されている。このシール保
持部材１７は、スライド板３０の断面形状に対応した穴
１７ａを有し、ボルト１８により保持体１０に固着され
ている。また、ガイド空間１３の下部に形成されたシー
ル収納空間１３ｃおよび凹部１３ｄにも、同様にシール
部材１６およびシール保持部材１７が取付けられてい
る。

【００２５】保持体１０の凸部１０ｂには、穴２１ａ，
２１ｂが形成されており、また、シール保持部材１７の
穴２１ａ，２１ｂに対応する位置に、ねじが切られたボ
ルト穴２２ａ，２２ｂが形成されている。これら穴２１
ａ，２１ｂおよびボルト穴２２ａ，２２ｂにはそれぞれ
ボルト（スライド板係止手段）２０ａ，２０ｂが取付け
られており、これらボルト２０ａ，２０ｂを締め付け
て、それぞれ後述するスライド板３０の凹部３１ｂ〜３
５ｂ，３１ｃ〜３５ｃに係合させることにより、保持体
１０に対してスライド板３０を固定することができるよ
うになっている。

【００２６】次に、スライド板３０について詳述する。
図１（ａ）（ｃ）に示すように、スライド板３０は、ガ
イド空間１３に対応した長円形状の断面を有し、保持体
１０のガイド空間１３内に摺動自在に配置されている。
また図１（ｃ）および図３に示すように、スライド板３
０の長手方向下側には、各々異なる直径を有する５つの
オリフィス穴３１ａ〜３５ａ（１番オリフィス穴３１ａ
〜５番オリフィス穴３５ａ）が設けられており、これら
オリフィス穴３１ａ〜３５ａは、スライド板３０の中心
線３０ａに沿って等間隔をおいて一列に配置されてい
る。

【００２７】また、スライド板３０の長手方向上部に
は、オリフィス穴３１ａ〜３５ａにそれぞれ対応して５
組の凹部３１ｂ，３１ｃ（１番凹部）、３２ｂ，３２ｃ
（２番凹部）、…、３５ｂ，３５ｃ（５番凹部）が形成
されている。このうち符号の末尾のアルファベットが共
通する凹部３１ｂ〜３５ｂおよび３１ｃ〜３５ｃは、そ
れぞれスライド板３０の中心線３０ａに対して互いに対
称位置に位置し、中心線３０ａと平行な直線３０ｂ、３
０ｃ上に等間隔をおいて配置されている。これにより、
凹部３１ｂ〜３５ｂおよび凹部３１ｃ〜３５ｃは、符号
１の位が対応するオリフィス穴３１ａ〜３５ａから互い
に等しい所定間隔をおいてそれぞれ配置されいる。ま
た、図１（ｂ）（ｃ）に示すように、１番〜５番オリフ
ィス穴３１ａ〜３５ａのいずれかを保持体１０の開口１
４ａ，１４ｂに一致させた場合、同じ番号の（符号の末
尾のアルファベットが共通する）１番〜５番凹部３１ｂ
〜３５ｂおよび１番〜５番凹部３１ｃ〜３５ｃが、ボル
ト２０ａ，２０ｂが取付けられる穴２１ａ，２１ｂおよ
びボルト穴２２ａ，２２ｂの位置と一致するようになっ
ている。

【００２８】なお、オリフィス穴３１ａ〜３５ａは必ず
しも等間隔に配置されている必要はなく、例えば、１番
オリフィス穴３１ａと２番オリフィス穴３２ａとの間の
間隔と、２番オリフィス穴３２ａと３番オリフィス穴３
３ａとの間の間隔とが異なっていてもよい。ただしこの
場合、１番オリフィス穴３１ａと１番凹部３１ｂ，３１
ｃとの間隔、２番オリフィス穴３２ａと２番凹部３２
ｂ，３２ｃとの間隔、３番オリフィス穴３３ａと２番凹
部３３ｂ，３３ｃとの間隔は、互いに等しくなっていな
ければならない。すなわち、凹部３１ｂ〜３５ｂおよび
凹部３１ｃ〜３５ｃは、それぞれ符号１の位が対応する
オリフィス穴３１ａ〜３５ａから互いに等しい所定間隔
をおいてそれぞれ配置されていることが必要である。

【００２９】また、スライド板３０の凹部３１ｂ〜３５
ｂ、３１ｃ〜３５ｃの位置に、凹部３１ｂ〜３５ｂ、３
１ｃ〜３５ｃに代えて貫通穴を設けてもよい。この場
合、保持体１０およびシール保持部材１７を貫通する穴
を形成し、スライド板３０の貫通穴と保持体１０および
シール保持部材１７を貫通する穴とにピンを通すことに
より、保持体１０に対してスライド板３０を固定しても
よい。

【００３０】また、図３に示すように、各凹部３１ｂ〜
３５ｂの左上の所定位置に、凹部３１ｂ〜３５ｂの番号
を示す１から５の数字３１ｄ〜３５ｄが付されている。
これら数字３１ｄ〜３５ｄは、符号１の位が対応するオ
リフィス穴３１ａ〜３５ａから互いに等しい所定間隔を
おいてそれぞれ配置されており、保持体１０の開口１４
ａ，１４ｂと一致しているオリフィス穴３１ａ〜３５ａ
の番号を示す数字３１ｄ〜３５ｄの下端が、図１（ｂ）
に示すように、保持体１０の凸部１０の上端と一致する
ようになっている。数字３１ｄ〜３５ｄの下にアンダー
ラインを付し、このアンダーラインを保持体１０の凸部
１０ｂの上端と一致するようにしてもよい。

【００３１】また、各オリフィス穴３１ａ〜３５ａの左
下には、オリフィス穴３１ａ〜３５ａの番号を示す数字
３１ｅ〜３５ｅが記載されている。これら数字３１ｅ〜
３５ｅは保持体１０の開口１４ａ，１４ｂから確認でき
るようになっている。なお数字３１ｄ〜３５ｄおよび３
１ｅ〜３５ｅに代えてオリフィス穴についての情報を示
す記号を付してもよい。

【００３２】次に、このような構成からなる本実施の形
態の作用について説明する。

【００３３】まず、図１に示すように、保持体１０のガ
イド空間１３内に配置されたスライド板３０は、オリフ
ィス穴３１ａ〜３５ａのうち予め計算により適当な流量
が得られると判断されたオリフィス穴、例えば、図１に
示すように、３番オリフィス穴３１ｃが、開口１４ａ，
１４ｂと一致するように位置決めされる。次いで、ボル
ト２０ａ，２０ｂが締付けられ、保持体１０に対してス
ライド板３０が固定される。

【００３４】次に、流量制限オリフィス１が、従来の流
量制限オリフィス１００が通常配置される位置と（図５
および図６参照）と同じ位置に取付けられる。

【００３５】すなわち、図４に示すように、流量制限オ
リフィス１は、保持体１０の側壁１２ａ，１２ｂが、配
管２ａ，２ｂ内を流れる流体の流れ方向Ａに直交するよ
うに互いに隣接する配管２ａ，２ｂの対向するフランジ
部３ａ，３ｂ間に配置される。また、配管２ａの端面４
ａと保持体１０の側壁１２ａとの間に環状のガスケット
パッキン４ａが配置され、配管２ｂの端面４ｂと保持体
１０の側壁１２ｂとの間に環状のガスケットパッキン４
ｂがそれぞれ配置される。次いで、フランジ部３ａ，３
ｂは互いにボルト６ａよびナット６ｂにより締結され、
端面４ａ，４ｂと側壁１２ａ，１２ｂとの間が互いに密
封係合される。

【００３６】次に、ポンプ７（図５参照）が起動され、
図４に示すように、配管２ｂ側から配管２ａ側に向かっ
て（図４矢印Ａ方向）冷却水が流され、冷却器８（図５
参照）を実際に通過する冷却水の流量が測定される。

【００３７】ここで、冷却水の流量が不適当な場合、ボ
ルト２０ａ，２０ｂが緩められる。次いで、スライド板
３０は上下方向（図４矢印Ｂ方向）に適宜動かされ、３
番オリフィス穴３１ｃ以外のオリフィス穴が、開口１４
ａ，１４ｂと一致するように位置決めされ、再度流量測
定が行われる。このようにして、所望の流量が得られる
までこの作業が繰り返される。

【００３８】この場合、図１（ｂ）および図３に示すよ
うに、スライド板３０の凹部３１ｂ〜３５ｂ、の左上所
定位置には、開口１４ａ，１４ｂと一致しているオリフ
ィス穴の番号を示す符号が付されているため、所望の凹
部３１ｂ〜３５ｂ、３１ｃ〜３５ｃを、ボルト２０ａ，
２０ｂの先端と容易に係合させることができ、これによ
り、所望のオリフィス穴３１ａ〜３５ａを容易に開口１
４ａ，１４ｂと一致させることができる。

【００３９】このように、本実施の形態によれば、保持
体１０のスライド空間１３内を自在に摺動できるスライ
ド板３０を上下させ最適流量が得られるオリフィス穴３
１ａ〜３５ａを選定することにより、配管２ａ，２ｂを
流れる冷却水の流量を容易かつ正確に調節することがで
きる。このため、流量制限オリフィス１の設定に必要と
される時間を大幅に短縮することができる。また、冷却
設備の経時変化等によりオリフィス穴径を変更する必要
が生じた場合でも、容易に対応することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
流量制限オリフィス自体の着脱を行うことなく、スライ
ド板を摺動させスライド板の保持体に対する位置を変更
することのみにより流量制限オリフィスを通過する流体
の流量を変化させることができる。このため、配管を流
れる流体の流量を容易に設定、変更することができ、流
量制限オリフィスの設定、変更作業に必要な労力および
時間を短縮することができる。また、ガスケットパッキ
ンの無駄をなくすことができる。また、本発明の流量制
限オリフィスを原子力発電所の冷却装置に用いた場合、
流量制限オリフィス自体の着脱を行うことなく流量の設
定および変更が容易に行えるため、作業者の被爆量を低
減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による流量制限オリフィスを示す図。

【図２】保持体の構造を示す断面図。

【図３】スライド板の正面図。

【図４】流量制限オリフィスを配管に取付けた状態を示
す断面図。

【図５】流量制限オリフィスが適用される冷却装置の一
例を示す配管図。

【図６】従来の流量制限オリフィスを配管に取付けた状
態を示す断面図。

【図７】従来の流量制限オリフィスを示す斜視図。

【符号の説明】

１ 流量制限オリフィス ２ａ，２ｂ 配管 １０ 保持体 １２ａ，１２ｂ 側壁 １３ ガイド空間 １４ａ，１４ｂ 開口 １６ シール部材 １７ シール保持部材 ２０ａ，２０ｂ ボルト（スライド板係止手段） ３０ スライド板 ３１ａ〜３５ａ オリフィス穴 ３１ｂ〜３５ｂ、３１ｃ〜３５ｃ 凹部 ３１ｄ〜３５ｄ 数字（符号）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】配管内を流れる流体の流量を適性量に保持
   するための流量制限オリフィスにおいて、 配管内を流れる流体の流れ方向に直交して配置されると
   ともに互いの間にガイド空間を形成する一対の側壁を有
   する保持体と、 前記一対の側壁間のガイド空間に摺動自在に配置される
   とともに、各々異なる直径を有する複数のオリフィス穴
   を有するスライド板と、を備え、 前記側壁の互いに対向する位置に前記ガイド空間を前記
   側壁外側に連通する開口を形成し、この開口と前記複数
   のオリフィス穴のいずれかとを一致させることにより流
   量を変化させることを特徴とする流量制限オリフィス。
2. 【請求項２】前記スライド板は、前記オリフィス穴の各
   々に対応するとともに当該オリフィス穴と所定間隔をお
   いて配置された凹部または穴を有し、 前記保持部の所定位置に前記複数の凹部または穴と係合
   するスライド板係止手段を設けたことを特徴とする請求
   項１記載の流量制限オリフィス。
3. 【請求項３】前記スライド板に、前記オリフィス穴の各
   々に対応するとともに当該オリフィス穴と所定間隔をお
   いて配置された符号が設けられていることを特徴とする
   請求項１または２記載の流量制限オリフィス。
4. 【請求項４】前記保持体に固着されたシール保持部材
   と、 前記シール保持部材により保持されるとともに、前記保
   持体と前記スライド板との間をシールするシール部材
   と、を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至３いず
   れかに記載の流量制限オリフィス。
5. 【請求項５】互いに隣接する一対の配管と、 前記配管の相対する端部間に保持された請求項１乃至４
   いずれかに記載の流量制限オリフィスと、を備えたこと
   を特徴とする配管構造体。