JP2013221563A - 弁、及びこれを備えているプラント - Google Patents

Abstract

【課題】弁からの流体の漏れを最小限に抑える。
【解決手段】弁体１１が配置される流体主流路２２と弁体駆動ロッド１２が挿通されるロッド挿通孔３２が形成されている弁ハウジング２０には、ロッド挿通孔の内周面で開口し、流体主流路内からロッド挿通孔内に流れ込んだ主蒸気を吸引して主蒸気を回収するための第一蒸気回収路３４と、ロッド挿通孔の内周面であって、第一蒸気回収路の開口を基準にして軸方向Ａ外側の位置で開口し、ロッド挿通孔内に外部からの高圧のシール用蒸気を供給するシール用蒸気供給路３５と、ロッド挿通孔の内周面で開口し、シール用蒸気供給路の開口を基準にして軸方向Ａ外側の位置で開口し、ロッド挿通孔内の蒸気を吸引して回収するための第二蒸気回収路３６と、が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体の漏れを抑えることができる弁、及びこれを備えているプラントに関する。

弁は、一般的に、弁体と、この弁体を動作させるための弁体駆動ロッドと、弁体が配置される流体主流路が形成されている弁ハウジングとを備えている。弁ハウジングには、弁体駆動ロッドが挿通されるロッド挿通孔が形成されている。弁体駆動ロッドの一方の端部は、弁ハウジング内の弁体に取り付けられ、他方の端部は、弁ハウジングの外部に出ている。

弁ハウジングのロッド挿通孔の内周面と弁体駆動ロッドの外周面との間には、隙間があり、ハウジング内の流体はこの隙間から外部に漏れ出る。通常、この漏れを抑えるために、ロッド挿通孔の内周面と弁体駆動ロッドの外周面との間にシール部材が配置される。しかしながら、弁ハウジング内を流れる流体の圧力が高い場合には、シール部材を配置しても、この流体は外部に多少漏れてしまう。

そこで、以下の特許文献１では、このような流体の漏れを抑えることができる弁が開示されている。この弁のハウジングには、蒸気が流れる蒸気主流路が形成されている。弁体は、この蒸気主流路中に配置されている。ハウジングには、ロッド挿通孔内の蒸気を吸引する第一蒸気回収路及び第二蒸気回収路が形成されていると共に、ロッド挿通孔内にシール用蒸気を供給するシール用蒸気供給路が形成されている。第二蒸気回収路は、シール用蒸気供給路よりも蒸気主流路側に形成され、第一蒸気回収路は、この第二蒸気回収路よりも蒸気主流路側に形成されている。

この弁では、シール用蒸気供給路よりも蒸気主流路側に位置している第一及び第二蒸気回収路により、蒸気主流路からロッド挿通孔内に流れ込んだ蒸気を回収している。また、第一及び第二蒸気回収路よりも、蒸気主流路から遠い側に位置するシール用蒸気供給路からシール用蒸気をロッド挿通孔内に供給することで、蒸気主流路からロッド挿通孔内に流れ込んだ蒸気が、シール用蒸気供給路側にくるのを抑制している。

実開昭５８−１７３７０４号公報 （第一図及び第二図）

しかしながら、上記特許文献１に記載の弁では、蒸気主流路からロッド挿通孔内に流れ込んだ蒸気中で、第一及び第二蒸気回収路で回収しきれなかった蒸気がシール用蒸気と共にロッド挿通孔の外側開口から漏れ出るおそれがある。さらに、上記特許文献１に記載の弁では、ロッド挿通孔で、蒸気主流路側の内側開口と反対側の外側開口からシール用蒸気が漏れ出てしまう。

すなわち、上記特許文献１に記載の弁では、弁から流体の漏れを十分に抑えることができない、という問題点がある。

そこで、本発明は、このような従来技術の問題点に着目し、流体の漏れを最小限に抑えることができる弁、これを備えているプラントを提供することを目的とする。

上記問題点を達成するための発明に係る弁は、
弁体と、一方の端部が弁体に取り付けられている弁体駆動ロッドと、前記弁体が配置される流体主流路が内部に形成されていると共に、前記弁体駆動ロッドが挿通されるロッド挿通孔が形成されている弁ハウジングと、を備え、
前記弁ハウジングには、前記ロッド挿通孔の内周面で開口し、前記流体主流路内から該ロッド挿通孔内に流れ込んだ主流体を吸引して回収するための第一流体回収路と、前記ロッド挿通孔の内周面であって、前記第一流体回収路の開口を基準にして前記流体主流路と反対側の位置で開口し、該ロッド挿通孔内に外部からの高圧のシール用流体を供給するシール用流体供給路と、前記ロッド挿通孔の内周面で開口し、前記シール用流体供給路の開口を基準にして前記流体主流路と反対側の位置で開口し、該ロッド挿通孔内の流体を吸引して回収するための第二流体回収路と、が形成されていることを特徴とする。

当該弁で、流体主流路からロッド挿通孔内に流れ込んだ主流体は、そのほとんどが第一流体回収路を通って回収される。また、このロッド挿通孔には、シール用流体がシール用流体供給路から供給される。このシール用流体の一部は、第一流体回収路に流れ込んで回収される。このため、ロッド挿通孔内で第一流体回収路の開口とシール用流体供給路の開口との間の領域では、シール用流体供給路からシール用流体供給路に向かう流れが形成される。よって、流体主流路からロッド挿通孔内に流れ込んだ主流体は、前述したように、そのほとんどが第一流体回収路を通って回収される。

仮に、主流体の一部が第一流体回収路を通って回収されず、シール用流体供給路の位置に至ったとしても、この支流体の一部は、シール用蒸気と共に、第二流体回収路を通って回収される。

よって、当該弁では、主流体の漏れを抑えることができる。

ここで、前記弁において、前記第一流体回収路及び前記第二流体回収路の流路内径は、前記シール用流体供給路の流路内径よりも大きくてもよい。

当該弁では、ロッド挿通孔内の流体を吸引する際、流路抵抗を減らすことで、流体の吸引力の低下を抑えることができる。

また、前記弁において、前記弁ハウジングには、前記第一流体回収路の一部として、前記ロッド挿通孔の内周面で開口し、前記弁体駆動ロッドに対する放射方向に凹み、該ロッド挿通孔の周方向に延びている環状溝が形成されていてもよい。

当該弁では、ロッド挿通孔内の第一流体回収路が開口している位置において、弁体駆動ロッドの周方向における全周で、流体主流路からロッド挿通孔内に流れ込んだ主流体を回収することができる。

また、前記弁において、前記弁ハウジングには、前記シール用流体供給路の一部として、前記ロッド挿通孔の内周面で開口し、前記弁体駆動ロッドに対する放射方向に凹み、該ロッド挿通孔の周方向に延びている環状溝が形成されていてもよい。

当該弁では、弁体駆動ロッドの周方向における全周で、流体主流路からロッド挿通孔内に流れ込んだ主流体がロッド挿通孔内のシール用流体供給路が開口している位置に至ることを抑制することができる。

また、前記弁において、前記弁ハウジングには、前記第二流体回収路の一部として、前記ロッド挿通孔の内周面で開口し、前記弁体駆動ロッドに対する放射方向に凹み、該ロッド挿通孔の周方向に延びている環状溝が形成されていてもよい。

当該弁では、ロッド挿通孔内の第二流体回収路が開口している位置において、弁体駆動ロッドの周方向における全周で、ロッド挿入孔内の流体を回収することができる。

また、前記弁において、前記ロッド挿通孔の内周面と前記弁体駆動ロッドの外周面との間をシールするシール部材を備え、前記シール部材には、前記弁体駆動ロッドが延びている軸方向における前記第一流体回収流路の開口が形成されている位置で、該弁体駆動ロッドに対する放射方向に貫通する第一回収用貫通孔と、該軸方向における前記シール用流体供給路の開口が形成されている位置で、該放射方向に貫通するシール流体供給用貫通孔と、該軸方向における前記第二流体回収流路の開口が形成されている位置で、該放射方向に貫通する第二回収用貫通孔と、が形成されていてもよい。

また、前記弁において、前記弁体駆動ロッドは、前記弁ハウジングにより、該弁体駆動ロッドが延びている軸方向に移動可能に支持されていてもよい。また、前記弁において、前記弁体駆動ロッドは、前記弁ハウジングにより、該弁体駆動ロッドの中心軸を中心として回転可能に支持されていてもよい。

また、前記問題点を解決するための発明に係るプラントは、
前記主流体が流れる主流体配管と、前記主流体配管に設置されている前記弁と、前記第一流体回収路と配管を介して接続され、前記主流体の圧力よりも内部圧力が低い第一流体回収器と、前記シール用流体供給路と配管を介して接続され、前記ロッド挿通孔内で前記第一流体回収路の開口が形成されている位置での圧力よりも高い前記シール用流体を該シール用流体供給配管を介して該ロッド挿通孔内に供給するシール用流体供給器と、前記第二流体回収路と配管を介して接続され、前記ロッド挿通孔内で前記第二流体回収路の開口が形成されている位置での圧力よりも内部圧力が低い第二流体回収器と、を備えていることを特徴とする。

ここで、前記プラントにおいて、前記シール用流体供給器内の前記シール用流体の圧力は、前記流体主流路内の前記主流体の圧力よりも低くてもよい。

当該プラントでは、シール用流体の圧力が流体主流路内の主流体の圧力よりも低いことで、シール用流体の使用コストを抑えることができる。

また、前記プラントにおいて、前記第二流体回収器の内部圧力は、大気圧よりも低くてもよい。

当該プラントでは、ロッド挿通孔の開口であって、第二流体回収路の開口が形成されている位置を基準にして流体主流路と反対側の開口から、ロッド挿通孔内の流体が漏れ出るのを防ぐことができる。

また、前記プラントにおいて、放射線で汚染された汚染蒸気を発生する原子炉圧力容器と、前記汚染蒸気が流れる汚染主蒸気配管と、を備え、前記主流体は前記汚染蒸気であり、前記主流体配管は前記汚染主蒸気配管であってもよい。

当該プラントでは、放射線で汚染された汚染蒸気が弁のロッド挿通孔から外部に漏れ出るのを抑えることができる。

また、前記プラントにおいて、前記原子炉圧力容器で発生した前記汚染蒸気が前記汚染主蒸気配管を介して流入する蒸気タービンと、前記蒸気タービンを駆動させた前記汚染蒸気を水に戻す復水器と、を備え、前記第二流体回収器は、前記復水器であってもよい。

復水器内は基本的に大気圧未満であるため、当該プラントでは、弁におけるロッド挿通孔の開口であって、復水器に接続される第二流体回収路の開口が形成されている位置を基準にして流体主流路と反対側の開口から、ロッド挿通孔内の流体が漏れ出るのを防ぐことができる。しかも、復水器は、蒸気タービンを駆動させた汚染蒸気を水に戻すものであるため、仮に、第二流体回収路を通って回収された蒸気中に汚染蒸気が含まれていたとしても、この汚染蒸気は蒸気タービンからの汚染蒸気又はその復水に混じることになり、汚染物の拡散を抑えることができる。

本発明によれば、弁からの流体の漏れを最小限に抑えることができる。

本発明に係る一実施形態における弁の断面図である。 図１におけるII−II線断面図である。 本発明に係る一実施形態におけるプラントの系統図である。 本発明に係る第一変形例における弁の断面図である。 本発明に係る第二変形例における弁の断面図である。

以下、本発明に係る弁及びこれを備えているプラントの一実施形態、さらに、弁の各種変形例について、図面を参照して詳細に説明する。

「実施形態」
まず、本発明に係る弁及びこれを備えているプラントの一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。

本実施形態のプラントは、図３に示すように、原子力発電プラントである。この原子力発電プラントは、ＢＷＲ（Boiling Water Reactor）型原子炉圧力容器１と、これを覆う原子炉格納容器２と、原子炉圧力容器１で発生した蒸気で駆動する高圧蒸気タービン３と、高圧蒸気タービン３から排気された蒸気から湿分を分離する湿分分離器４と、湿分分離器４で湿分が分離された蒸気で駆動する低圧蒸気タービン５と、高圧蒸気タービン３及び低圧蒸気タービン５の駆動で発電する発電機６と、低圧蒸気タービン５から排気された蒸気を水に戻す復水器７と、復水器７内の水を原子炉圧力容器１内に送る給水ポンプ８と、を備えている。

原子炉圧力容器１と高圧蒸気タービン３との間は、主蒸気配管９で接続されている。この主蒸気配管９には、ここを流れる主蒸気の流量を調節するための主蒸気加減弁１０が設けられている。本実施形態の弁は、この主蒸気加減弁１０である。

主蒸気加減弁１０は、図１に示すように、弁体１１と、弁体１１を動作させる弁体駆動ロッド１２と、弁体１１が配置される流体主流路２２が内部に形成されていると共に弁体駆動ロッド１２が挿通されるロッド挿通孔３２が形成されている弁ハウジング２０と、ロッド挿通孔３２の内周面と弁体駆動ロッド１２の外周面との間をシールする円筒状のシール部材１５と、を備えている。

弁体駆動ロッド１２の一方の端部には弁体１１が固定されている。また、この弁体駆動ロッド１２の他方の端部は弁ハウジング２０から露出し、この弁体駆動ロッド１２が延びている軸方向Ａに弁体１１と共に弁体駆動ロッド１２を移動させる弁駆動機構１９が取り付けられている。なお、以下では、弁体駆動ロッド１２が延びている軸方向Ａで、弁ハウジング２０の流体主流路２２が存在する側を内側、その反対側を外側とする。また、弁体駆動ロッド１２に対する放射方向を単に放射方向というものとする。

弁ハウジング２０は、内部に流体主流路２２が形成されているハウジング本体２１と、このハウジング本体２１に対して軸方向外側に固定されているボンネット３１と、を有している。このボンネット３１には、前述のロッド挿通孔３２が形成されている。弁体駆動ロッド１２は、このボンネット３１により軸方向Ａに移動可能に支持されている。

ボンネット３１には、ロッド挿通孔３２の内周面で開口し、ロッド挿通孔３２内に存在する蒸気を吸引してこの蒸気を回収するための第一蒸気回収路（第一流体回収路）３４及び第二蒸気回収路（第二流体回収路）３６と、ロッド挿通孔３２の内周面で開口し、ロッド挿通孔３２内に外部からのシール用蒸気を供給するシール用蒸気供給路（シール用流体供給路）３５と、が形成されている。

シール用蒸気供給路３５のロッド挿通孔３２における開口は、第二蒸気回収路３６の開口よりも、軸方向内側に形成されている。また、第一蒸気回収路３４のロッド挿通孔３２における開口は、シール用蒸気供給路３５の開口よりも軸方向内側に形成されている。すなわち、第一蒸気回収路３４の開口と第二蒸気回収路３６の開口とシール用蒸気供給路３５の開口とのうち、第二蒸気回収路３６の開口が最も軸方向外側に形成され、次に、シール用蒸気供給路３５の開口が形成され、最も軸方向内側に第一蒸気回収路３４の開口が形成されている。

第一蒸気回収路３４は、ロッド挿通孔３２の内周面で開口して放射方向に凹み、ロッド挿通孔３２の周方向に延びている第一蒸気回収環状溝３４ｄと、この第一蒸気回収環状溝３４ｄの溝底に開口して放射方向に延びる第一蒸気回収主路３４ｐと、を有している。

また、シール用蒸気供給路３５は、ロッド挿通孔３２の内周面で開口して放射方向に凹み、ロッド挿通孔３２の周方向に延びているシール用蒸気供給環状溝３５ｄと、このシール用蒸気供給環状溝３５ｄの溝底に開口して放射方向に延びるシール用蒸気供給主路３５ｐと、を有している。

第二蒸気回収路３６は、ロッド挿通孔３２の内周面で開口して放射方向に凹み、ロッド挿通孔３２の周方向に延びている第二蒸気回収環状溝３６ｄと、この第二蒸気回収環状溝３６ｄの溝底に開口して放射方向に延びる第二蒸気回収主路３６ｐと、を有している。

円筒状のシール部材１５には、図１及び図２に示すように、軸方向Ａにおける第一蒸気回収路３４の開口が形成されている位置で、放射方向に貫通する複数の第一蒸気回収用貫通孔１６と、軸方向Ａにおけるシール用蒸気供給路３５の開口が形成されている位置で、放射方向に貫通する複数のシール蒸気供給用貫通孔１７と、軸方向Ａにおける第二蒸気回収路３６の開口が形成されている位置で、放射方向に貫通する複数の第二蒸気回収用貫通孔１８と、が形成されている。

よって、シール部材１５の複数の第一蒸気回収用貫通孔１６は、ボンネット３１に形成されている第一蒸気回収路３４の第一蒸気回収環状溝３４ｄ及び第一蒸気回収主路３４ｐと連通することになる。また、シール部材１５の複数のシール蒸気供給用貫通孔１７は、ボンネット３１に形成されているシール用蒸気供給路３５のシール用蒸気供給環状溝３５ｄ及びシール用蒸気供給主路３５ｐと連通することになる。さらに、シール部材１５の複数の第二蒸気回収用貫通孔１８は、ボンネット３１に形成されている第二蒸気回収路３６の第二蒸気回収環状溝３６ｄ及び第二蒸気回収主路３６ｐと連通することになる。

主蒸気加減弁１０の第一蒸気回収主路３４ｐは、第一蒸気回収配管４４ｐを介して、第一蒸気回収器（第一流体回収器）４４と接続されている。また、主蒸気加減弁１０のシール用蒸気供給主路３５ｐは、シール用蒸気供給配管４５ｐを介して、シール用蒸気供給器（シール用流体供給器）４５と接続されている。また、主蒸気加減弁１０の第二蒸気回収主路３６ｐは、第二蒸気回収配管４６ｐを介して、第二蒸気回収器（第二流体回収器）４６と接続されている。

第一蒸気回収器４４内の圧力Ｐｃは、主蒸気加減弁１０の流体主流路２２内における主蒸気の圧力Ｐａよりも低い。具体的に、例えば、主蒸気加減弁１０の流体主流路２２内における主蒸気の圧力Ｐａが５メガパスカルの場合、第一蒸気回収器４４内の圧力Ｐｃは０．５メガパスカル程度である。また、シール用蒸気供給器４５内の圧力Ｐｅは、ロッド挿通孔３２内で第一蒸気回収路３４の開口が形成されている位置での圧力、つまり、第一蒸気回収環状溝３４ｄ内の圧力Ｐｂよりも高い。具体的に、例えば、主蒸気加減弁１０の流体主流路２２内における主蒸気の圧力Ｐａが５メガパスカルで、第一蒸気回収器４４内の圧力Ｐｃは０．５メガパスカル程度で、第一蒸気回収環状溝３４ｄ内の圧力Ｐｂが０．６〜１メガパスカル程度である場合、シール用蒸気供給器４５内の圧力Ｐｅは１．５メガパスカル程度である。また、第二蒸気回収器４６内の圧力Ｐｆは、ロッド挿通孔３２内で第二蒸気回収路３６の開口が形成されている位置での圧力、つまり、第二蒸気回収環状溝３６ｄ内の圧力Ｐｄよりも低く、例えば、０．１メガパスカル以下（大気圧以下）である。

本実施形態のプラントで、第一蒸気回収器４４は、例えば、低圧蒸気タービン５から抽気した蒸気が一時的に溜められる容器である。また、第二蒸気回収器４６は、内部が負圧になる復水器７である。また、シール用蒸気供給器４５は、原子炉圧力容器１内で発生し、放射線で汚染された主蒸気とは別に、放射線で汚染されていないクリーンな蒸気を発生する独自のボイラーや熱交換器等である。

ここで、ボンネット３１に形成されている第一蒸気回収主路３４ｐ及び第二蒸気回収主路３６ｐの流路内径は、同じくボンネット３１に形成されているシール用蒸気供給主路３５ｐの流路内径よりも大きい。同様に、シール部材１５に形成されている第一蒸気回収用貫通孔１６及び第二蒸気回収用貫通孔１８の孔径は、シール部材１５に形成されているシール蒸気供給用貫通孔１７の孔径よりも大きい。これは、ロッド挿通孔３２内の蒸気を吸引する際、流路抵抗を減らすことで、蒸気の吸引力の低下を抑えるためのである。

次に、以上で説明した主蒸気加減弁１０のシール性能について説明する。

主蒸気加減弁１０における弁ハウジング２０の流体主流路２２に流れ込んだ主蒸気の一部は、ロッド挿通孔３２内、とりわけ、弁体駆動ロッド１２とこれが摺接するシール部材１５との間に流れ込む。ロッド挿通孔３２内であって弁体駆動ロッド１２とシール部材１５との間に流れ込んだ主蒸気は、そのほとんどが、主蒸気よりも低圧の第一蒸気回収器４４により吸引されて、シール部材１５の第一蒸気回収用貫通孔１６からボンネット３１の第一蒸気回収環状溝３４ｄ及び第一蒸気回収主路３４ｐを経て、第一蒸気回収器４４に回収される。また、ロッド挿通孔３２の内周面とシール部材１５の外周面との間に流れ込んだ主蒸気も、そのほとんどがボンネット３１の第一蒸気回収環状溝３４ｄ及び第一蒸気回収主路３４ｐを経て、第一蒸気回収器４４に回収される。

また、本実施形態では、シール用蒸気供給器４５からのシール用蒸気がシール用蒸気供給主路３５ｐ及びシール用蒸気供給環状溝３５ｄを経て、ロッド挿通孔３２内に流入する。シール用蒸気供給器４５からのシール用蒸気の圧力Ｐｅは、第一蒸気回収環状溝３４ｄ内の圧力Ｐｂよりも高い。このため、ロッド挿通孔３２内に流入したシール用蒸気の一部は、第一蒸気回収環状溝３４ｄ及び第一蒸気回収主路３４ｐを経て、第一蒸気回収器４４に回収される。よって、ロッド挿通孔３２内でシール用蒸気供給環状溝３５ｄと第一蒸気回収環状溝３４ｄとの間の領域では、シール用蒸気供給環状溝３５ｄから第一蒸気回収環状溝３４ｄに向かう流れ、つまり軸方向内側に向かう流れが形成される。このように、ロッド挿通孔３２内では、シール用蒸気供給環状溝３５ｄから第一蒸気回収環状溝３４ｄに向かう流れが形成されるため、弁ハウジング２０の流体主流路２２からロッド挿通孔３２内に流れ込んだ主蒸気は、第一蒸気回収環状溝３４ｄよりも軸方向外側には流れ難く、そのほとんどが第一蒸気回収環状溝３４ｄ及び第一蒸気回収主路３４ｐを経て、第一蒸気回収器４４に回収される。

また、仮に、主蒸気の一部が第一蒸気回収環状溝３４ｄ及び第一蒸気回収主路３４ｐを経て第一蒸気回収器４４に回収されず、シール用蒸気供給環状溝３５ｄの位置に至ったとしても、シール用蒸気と共に、大気圧以下の第二蒸気回収器４６により吸引されて、第二蒸気回収環状溝３６ｄ及び第二蒸気回収主路３６ｐを経て、第二蒸気回収器４６に回収される。また、第二蒸気回収器４６内の圧力は大気圧よりも低いため、ロッド挿通孔３２の軸方向外側開口３３から多少大気が吸引され、この大気も、第二蒸気回収器４６に回収される。

以上のように、本実施形態では、主蒸気の一部が第一蒸気回収路３４を経て第一蒸気回収器４４に回収されず、シール用蒸気供給路３５の位置に至ったとしても、シール用蒸気と共に、大気圧以下の第二蒸気回収器４６に回収されるため、放射線で汚染されている主蒸気の外部への漏れを実質的になくすことができる。さらに、本実施形態では、ロッド挿通孔３２の軸方向外側開口３３からシール用蒸気や主蒸気が漏れ出るのを防ぐこともできる。

なお、本実施形態の弁は、主蒸気配管９を流れる主蒸気の流量を調節する主蒸気加減弁１０であるが、この主蒸気配管９中の主蒸気の流れを遮断する主蒸気遮断弁の弁ハウジングに、以上で説明した構成を採用してもよい。

「第一変形例」
次に、上記実施形態における弁の第一変形例について、図４を用いて説明する。

本変形例の弁１０ａは、ボンネット３１ａに２つの第一蒸気回収路３４ｘ，３４ｙを形成すると共に、シール部材１５ａに２つの第一蒸気回収用貫通孔１６ｘ，１６ｙを形成したもので、その他の構成に関しては上記実施形態の弁と基本的に同じである。

２つの第一蒸気回収路３４ｘ，３４ｙは、いずれも、シール用蒸気供給路３５よりも軸方向内側に形成されている。２つの第一蒸気回収路３４ｘ，３４ｙは、いずれも、配管４４ｐｘ，４４ｐｙを介して、互いに独立している蒸気回収器４４ｘ，４４ｙに接続されている。軸方向外側に位置する第一蒸気回収路３４ｙに接続されている蒸気回収器４４ｙ内の圧力は、軸方向内側に位置する第一蒸気回収路３４ｘに接続されている蒸気回収器４４ｘの圧力よりも低い。

このため、本変形例では、軸方向内側に位置する第一蒸気回収路３４ｘから蒸気回収器４４ｘに回収しきれなかった主蒸気を、軸方向外側に位置する第一蒸気回収路３４ｙから蒸気回収器４４ｙに回収することができる。

「第二変形例」
次に、上記実施形態における弁の第二変形例について図５を用いて説明する。

上記実施形態及び第一変形例における弁１０，１０ａは、いずれも、弁体１１及び弁体駆動ロッド１２が軸方向Ａに移動するものである。一方、本変形例は、弁体１１ｂ及び弁体駆動ロッド１２ｂが弁体駆動ロッド１２ｂの中心軸を中心として回転するものである。

本変形例の弁体１１ｂは、円板状を成している。弁体駆動ロッド１２ｂの一方側には、弁体駆動ロッド１２ｂの延長線上に円板状の弁体１１ｂの中心が位置するように、弁体１１ｂが取り付けられている。この弁体駆動ロッド１２ｂは、弁ハウジング２０ｂにより、その中心軸を中心として回転可能に支持されている。この弁体駆動ロッド１２ｂの他方の端部には、弁体１１ｂと共に弁体駆動ロッド１２ｂをその中心軸を中心として回転させる弁駆動機構１９ｂが取り付けられている。すなわち、本変形例の弁１０ｂは、バタフライ弁である。

本変形例の弁ハウジング２０ｂにも、上記実施形態と同様、弁体駆動ロッド１２ｂが挿通されるロッド挿通孔３２ｂが形成されていると共に、このロッド挿通孔３２ｂで開口する第一蒸気回収路３４ｂ、シール用蒸気供給路３５ｂ及び第二蒸気回収路３６ｂが形成されている。

また、本変形例のシール部材１５ｂにも、上記実施形態と同様、第一蒸気回収用貫通孔１６ｂ、シール蒸気供給用貫通孔１７ｂ、及び第二蒸気回収用貫通孔１８ｂが形成されている。

弁ハウジング２０ｂの第一蒸気回収路３４ｂは、上記実施形態と同様、配管（不図示）を介して第一蒸気回収器（不図示）に接続され、シール用蒸気供給路３５ｂは、配管（不図示）を介してシール用蒸気供給器（不図示）に接続され、第二蒸気回収路３６ｂは、配管（不図示）を介して第二蒸気回収器（不図示）に接続されている。

本変形例においても、上記実施形態と同様、弁ハウジング２０ｂの流体主流路２２ｂ中の蒸気の一部が、第一蒸気回収路３４ｂを経て第一蒸気回収器に回収されず、シール用蒸気供給路３５ｂの位置に至ったとしても、シール用蒸気と共に、第二蒸気回収器に回収される。さらに、本変形例においても、ロッド挿通孔３２ｂの軸方向外側開口３３ｂから蒸気が漏れ出るのを防ぐことができる。

すなわち、弁ハウジング２０ｂに、ロッド挿通孔３２ｂで開口する第一蒸気回収路３４ｂ、シール用蒸気供給路３５ｂ及び第二蒸気回収路３６ｂを形成すれば、弁体駆動ロッド１２ｂがその中心軸を中心として回転する弁であっても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、ここでは、弁体駆動ロッド１２ｂがその中心軸を中心として回転する弁として、バタフライ弁を例示したが、弁体駆動ロッドがその中心軸を中心として回転することで、弁体がその中心軸を中心として揺動するスイング弁であっても、同様の構成を採用することで、同様の効果を得ることができることは言うまでもない。

また、上記実施形態及び各変形例は、いずれも、弁ハウジングの流体主流路中を流れる流体が蒸気である。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他の流体、例えば、毒性を有するガスに対する弁に適用してもよい。この場合、シール用流体供給路からロッド挿通孔に供給するシール用流体は、例えば、窒素等、弁ハウジングの流体主流路中の流れるガスと化学反応せず、且つ毒性のないガスが好ましい。

１：原子炉圧力容器、３：高圧蒸気タービン、５：低圧蒸気タービン、６：発電機、７：復水器、９：主蒸気配管、１０：主蒸気加減弁（弁）、１０ａ，１０ｂ：弁、１１，１１ａ，１１ｂ：弁体、１２，１２ｂ：弁体駆動ロッド、１５，１５ａ，１５ｂ：シール部材、１６，１６ｂ，１６ｘ、１６ｙ：第一蒸気回収用貫通孔、１７，１７ｂ：シール蒸気供給用貫通孔、１８，１８ｂ：第二蒸気回収用貫通孔、１９，１９ｂ：弁駆動機構、２０，２０ｂ：弁ハウジング、２１：ハウジング本体、２２，２２ｂ：流体主流路、３１，３１ａ：ボンネット、３２，３２ｂ：ロッド挿通孔、３４，３４ｂ，３４ｘ、３４ｙ：第一蒸気回収路（第一流体回収路）、３４ｄ：第一蒸気回収環状溝、３４ｐ：第一蒸気回収主路、３５，３５ｂ：シール用蒸気供給路（シール用流体供給路）、３５ｄ：シール用蒸気供給環状溝、３５ｐ：シール用蒸気供給主路、３６，３６ｂ：第二蒸気回収路（第二流体回収路）、３６ｄ：第二蒸気回収環状溝、３６ｐ：第二蒸気回収主路、４４，４４ｘ、４４ｙ：第一蒸気回収器、４５：シール用蒸気供給器、４６：第二蒸気回収器

Claims (13)

1. 弁体と、
   一方の端部が弁体に取り付けられている弁体駆動ロッドと、
   前記弁体が配置される流体主流路が内部に形成されていると共に、前記弁体駆動ロッドが挿通されるロッド挿通孔が形成されている弁ハウジングと、
   を備え、
   前記弁ハウジングには、
   前記ロッド挿通孔の内周面で開口し、前記流体主流路内から該ロッド挿通孔内に流れ込んだ主流体を吸引して回収するための第一流体回収路と、
   前記ロッド挿通孔の内周面であって、前記第一流体回収路の開口を基準にして前記流体主流路と反対側の位置で開口し、該ロッド挿通孔内に外部からの高圧のシール用流体を供給するシール用流体供給路と、
   前記ロッド挿通孔の内周面で開口し、前記シール用流体供給路の開口を基準にして前記流体主流路と反対側の位置で開口し、該ロッド挿通孔内の流体を吸引して回収するための第二流体回収路と、
   が形成されていることを特徴とする弁。
2. 請求項１に記載の弁において、
   前記第一流体回収路及び前記第二流体回収路の流路内径は、前記シール用流体供給路の流路内径よりも大きい、
   ことを特徴とする弁。
3. 請求項１又は２に記載の弁において、
   前記弁ハウジングには、前記第一流体回収路の一部として、前記ロッド挿通孔の内周面で開口し、前記弁体駆動ロッドに対する放射方向に凹み、該ロッド挿通孔の周方向に延びている環状溝が形成されている、
   ことを特徴とする弁。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の弁において、
   前記弁ハウジングには、前記シール用流体供給路の一部として、前記ロッド挿通孔の内周面で開口し、前記弁体駆動ロッドに対する放射方向に凹み、該ロッド挿通孔の周方向に延びている環状溝が形成されている、
   ことを特徴とする弁。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の弁において、
   前記弁ハウジングには、前記第二流体回収路の一部として、前記ロッド挿通孔の内周面で開口し、前記弁体駆動ロッドに対する放射方向に凹み、該ロッド挿通孔の周方向に延びている環状溝が形成されている、
   ことを特徴とする弁。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の弁において、
   前記ロッド挿通孔の内周面と前記弁体駆動ロッドの外周面との間をシールするシール部材を備え、
   前記シール部材には、前記弁体駆動ロッドが延びている軸方向における前記第一流体回収路の開口が形成されている位置で、該弁体駆動ロッドに対する放射方向に貫通する第一回収用貫通孔と、該軸方向における前記シール用流体供給路の開口が形成されている位置で、該放射方向に貫通するシール流体供給用貫通孔と、該軸方向における前記第二流体回収路の開口が形成されている位置で、該放射方向に貫通する第二回収用貫通孔と、が形成されている、
   ことを特徴とする弁。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の弁において、
   前記弁体駆動ロッドは、前記弁ハウジングにより、該弁体駆動ロッドが延びている軸方向に移動可能に支持されている、
   ことを特徴とする弁。
8. 請求項１から６のいずれか一項に記載の弁において、
   前記弁体駆動ロッドは、前記弁ハウジングにより、該弁体駆動ロッドの中心軸を中心として回転可能に支持されている、
   ことを特徴とする弁。
9. 前記主流体が流れる主流体配管と、
   前記主流体配管に設置されている請求項１から８のいずれか一項に記載の弁と、
   前記第一流体回収路と配管を介して接続され、前記主流体の圧力よりも内部圧力が低い第一流体回収器と、
   前記シール用流体供給路と配管を介して接続され、前記ロッド挿通孔内で前記第一流体回収路の開口が形成されている位置での圧力よりも高い前記シール用流体を該シール用流体供給配管を介して該ロッド挿通孔内に供給するシール用流体供給器と、
   前記第二流体回収路と配管を介して接続され、前記ロッド挿通孔内で前記第二流体回収路の開口が形成されている位置での圧力よりも内部圧力が低い第二流体回収器と、
   を備えていることを特徴とするプラント。
10. 請求項９に記載のプラントにおいて、
    前記シール用流体供給器内の前記シール用流体の圧力は、前記流体主流路内の前記主流体の圧力よりも低い、
    ことを特徴とするプラント。
11. 請求項９又は１０に記載のプラントにおいて、
    前記第二流体回収器の内部圧力は、大気圧よりも低い、
    ことを特徴とするプラント。
12. 請求項９から１１のいずれか一項に記載のプラントにおいて、
    放射線で汚染された汚染蒸気を発生する原子炉圧力容器と、
    前記汚染蒸気が流れる汚染主蒸気配管と、
    を備え、
    前記主流体は前記汚染蒸気であり、前記主流体配管は前記汚染主蒸気配管である、
    ことを特徴とするプラント。
13. 請求項１２に記載のプラントにおいて、
    前記原子炉圧力容器で発生した前記汚染蒸気が前記汚染主蒸気配管を介して流入する蒸気タービンと、
    前記蒸気タービンを駆動させた前記汚染蒸気を水に戻す復水器と、
    を備え、
    前記第二流体回収器は、前記復水器である、
    ことを特徴とするプラント。

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