JPH0324377A - スイング型無水撃逆止弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、送水管路に設けるスイング型逆止弁装訴に
係り、送水中に、急にボンブエネルギーを絶った場合、
管路内水柱の逆流による水撃作用を安全適確に阻止する
スイング型無水撃逆止弁装訝に関するものである。

そして、この発明は、逆止弁を設けた揚水装置において
、この逆止・弁の構造を、ポンプへの入力が絶たれたと
き、管内吐出方向流れが、慣性力を失い停止する時点で
着座するよう、弁体部およびその付近の流路形状を相定
め構成させて、管内水の逆流を阻止し、水撃発生の要因
を断つ揚水装置に係り、特許第４５２６１５号（特公昭
４０−８６５４号）「無水撃揚水装置」並びに特許第８
５１９７７号（特公昭５１−２５９３０号）「無水撃揚
水Ｖｊ置の改良」、及び特公昭６３〜６０２７４号「ス
イング型無水撃逆止弁装置」の一連の発明を基本的技術
とし、更にその技術概念を管路条件７力く複雑で、各所
に水柱分離の発生を予測されるような揚水系、循環系装
置にまで展開させた特許第１２３７３５６号（特公昭５
７−０３８７９６号）「管路内における水柱分離の発生
を積極的に容認した揚水装置］に関連するこれ等の技術
の改良に関する。

そして、以下説明上、これらの発明を総称的に原究明と
吋称する。

（ロ）従来の技術 揚水装置に設けた逆止弁が、ボンブ停止時の急激な管内
流速の変化に追従できず、その逆流過程で着座すると、
弁閉鎖の瞬間に、弁下流側（弁吐出側の管路内）で水撃
現象を生じ、また管路条件によっては、水柱分離による
水撃をも誘発して、重大事故にいたることがある。

従来、このような水撃作用を防止する揚水装置として、
主に次の（Ａ），（Ｂ）に述べる技術がある。すなわち （Ａ）弁部材に制動手段を設けて、その動作を緩慢にし
、更には水撃による上昇圧力を、逃避、緩衝させる自動
弁装置や、サージタンクを配備することにより、ショッ
クの緩和を計る、言わば消極的な、対症療法的手段を用
いた揚水装置。

（Ｂ）原発明の公告広報明細書に見られるように、慣性
による正方向流れが停止するとき、弁着座する逆止弁装
置を設けることにより、逆流現象を生じさせないように
して、積極的に水撃発生の要因を断った揚水装置。

とがあるが、本発明は、この（Ｂ）項の技術的思想に依
拠する揚水装置の改良に関する。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 原発明に見られるような従来の無水撃揚水装置は、ポン
プへの入力が急に絶たれた場合、管内水柱の憤仕による
吐出方向流れが止まった時に、ほぼ着座する構造にした
逆止弁を設けたものであるが、この慣性流動を続ける時
間の大小は、ポンプ停止の瞬間に管内水柱が保有する慣
性流動力と、この水柱に作用する外力（重力、出口側圧
力、ボンブ慣性力など）とに関係し、状況によっては、
その値（水柱の慣性流動時間）が、甚だ小さくなる場合
も多い。

例えば、ボンブの近くに設けた圧力タンクに注水する場
合とか、近接して設置した複数のボンブによる並列運転
中、急にその一台が停止したような場合とか、或は、立
聖水中ボンブ設備における、垂直配管とその床上にセッ
トされた逆止弁及び横引き出口配管との関連による場合
などである。

それは、これらの装置は、逆止弁下流側の管路が短いの
で、ポンプの急停止時に、この管路内水柱が保有する慣
性流動力は小さく、それに比べて、垂直管路における重
力の加速度や、圧力タンクの圧力や、並列運転中の隣接
ボンブの吐出圧力は、この水柱を逆流させる力として作
用し、その逆流に転じる時間を著しく早めるからと言え
る。

従来の無水撃揚水装置においては、原発明明細，！Σに
述べているように、その逆止弁装置の構造は、弁の閉鎖
運動を阻害する要因を出来るだけ除去するように構成さ
れていて、その自重による降下だけで、適正な弁閉鎖運
動の設定ができ、なお若干の誤差があれば、弁部材と一
体的に結合する弁体桶償部（付加の形状修正部、重量、
ばね、など）により、その補正をしていた。

しかしながら、このような弁部構造も、上述した実例、
即ち複数台ポンプの並列運転中、一台停止した際に生じ
るような、極限に近い厳密な対応を要する激しい逆流要
因に対しては、弁部自体の質咀が原囚で、その慣性抵抗
が大き過ぎたり、形状抵抗の削減が不充分であったりし
て、弁閉鎖の速さが流れの減速の速さに追随できない。

そして又、弁揺動支持軸を介して、弁箱外部に理想的な
弁閉力部材を構成させたとしても、弁閉瑣の過楳に経過
する大きな加速度の変化に対応すべき一連の弁部構成部
材への設計的配慮や水密手段等と、単純な弁体補償部へ
の技術思想では、適正な弁閉鎖運動を目途しての、簡便
で経済的な補正手段は困難であるという欠点があった。

この発明は、無水撃揚水装置において、その構成要素で
あるスイング型逆止弁装置につき、上記問題点を解消し
、同時に、多様化が計り易い構成となし、設計、生産を
容易にして、製造価格を低減させ、一層簡単で経済的な
スイング型無水撃逆止弁装置を提供することを目的とす
る。

（二）問題点を解決するための手段 この発明を、一実施例の図面にもとづいて説明すると、
第１図において、ｌは揚水ボンプ（図示は省略する）か
らの配管の適所に、装置せられた逆止弁装置の弁箱であ
り、ａ，ｂは、それぞれ弁箱の入口流路と、出口流路と
を示す。２は弁座、３は逆止弁の弁部である。

弁部３は、これに一体的に設けた弁体腕部４により、弁
揺動支持軸５を介して、弁箱ｌに、弁座２の出口側に臨
み揺動自在に装着されている。

以上において、弁部３、弁体腕部４は、出来る限り軽く
、また流れ抵抗の少ない形状とし、そして、逆止弁とし
ての必要な強度をも備えた部材として形成されている。

弁閉力部材６は、弁部３上方に位置し、重い材質の円筒
形部材などが適用され、その重心部において保持部材９
によって保持され、そして支持部材８をガイドとして上
下方向に変位可能に支持されている。

以上の構成において、弁閉力部材６の重さは、保持部材
９の下端部と、弁体腕部４の弁揺動支持軸５に近い位置
にある受け部材７とをリンクさせた連係構造により、弁
部３を閉鎖方向に加速する弁閉力として作用する。そし
て、それは適宜に、弁全閉付近では、所期最大限の弁閉
力として作用させ、弁全開付近では、所要最小限の弁閉
力として作用させることが出来る構造である。

ｌＯは弁箱蓋であり、１１．１２は夫々弁箱の人口側、
出口側に接続する管路部分とする。

（ホ）作用 上記のように構成した逆止弁装置は、弁体部の弁閉鎖作
用への阻害要因を極力削減しく弁部３の質量を小さくし
、形状を整え、慣性抵抗と形状抵抗を極力削減している
）、そして、弁揺動支持軸５に近い位置において強く作
用する弁閉力部材６の作用効果は、第一図における弁全
開付近においては、弁開力と弁閉力とがほぼ拮抗すると
共に、弁閉力部材６の作用力が最小限となり、第２図に
おける弁全閑付近においては、弁閉力部材６の作用力は
最大限に強く働いて、管内流れの減速の速さに優先的に
同調しながら、有効な弁閉鎖の性能を遺憾なく発揮する
。

そして、その弁閉力部材６の作用力の強さは自由に調整
できるので、無水撃揚水装置の作動要点でもある閉鎖作
用スタート遅れの解消はもとより、厳しい仕様条件にマ
ッチさせての、弁部３への作用力も、従来のものに比べ
仕様流量時点における弁損失を充分に少なくし、しかも
その閉鎖作用力を自由に大きく取れる利点がある。

（へ）実施例 本発明の実施にあたっては、弁閉力部材６を分割して標
準化し、それを適当に組み合わせることにより、管路の
実状に適した重量となし、簡皇容易に、弁閉鎖運動の設
定を行うことができる。

尚、第４図の実施例の如く、弁閉力部材６に、ばねを適
用することも出来る。この場合、図示の如く保持部材９
を伸縮自在の筒箱型にして、弁閉力部材６を内蔵保持す
ると、至便である。

（ト）発明の効果 この発明は以上説明したように、簡便な構逍において、
仕様流量時にあっては、弁抵抗損失は少なく、しかも閉
鎖時には、強い弁閉力により逆流に優先して閉鎖するの
で、従来では、困難とした急激な慣性流動の状態変化に
も、容易かつ簡Ｉ１１に、対応できる無水撃揚水装置を
実現できた。

そして、従来のものの弁部材と穴なり、構造的に弁部３
は一定の形状となるから、従来のものに比べて、製造、
管理が容易で、著しく原価を下げることが出来た。しか
も、弁閉力部材６が嵩ばらず、分解、組み立てし易い事
は、特に大規模送水施設の各所に設置する大口径逆止弁
装置などにおいて、設計、製造、実用テスト、維持管理
のあらゆる而で優れた効果をあけることができ、実施効
果の顕著さは従来技術と比較し極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る逆止弁装惟の弁全開付近におけ
る縦断面図、第２図は第１図のものの弁全閑付近におけ
る縦断面図を示す。第３図は従来の逆止弁装置の縦断面
図、第４図は弁閉力部材にばねを適用した実施例の縦断
而図を示す。 １，２１，／ＩＩ・・・弁箱本体、２，２２，／１２・
・・弁座、３．２３．４３・・・弁部、４，２４．４４
・・・弁体腕部、５．２５．４５・・・弁揺動支持軸、
６，４６・・・弁閉力部材、７，４７・・・受け部材、
８，４８・・・支持部材、９，４９・・・保持部材、１
０，３０．５０・・・弁箱蓋、１１．１２・・・管路端
、ａ，・・・入口流路、ｂ，・・・出口流路。 竿３１！ＩＩ 手続補正書 平成０１年１２月２５日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ポンプへの入力が絶たれたとき、この揚水管路内の
   吐出方向流れが慣性を失い停止する時点で、着座するよ
   う弁部及びその付近の流路構造を相定め形成した逆止弁
   を備えて構成させた無水撃揚水装置において、弁部（３
   、４３）は、これに一体的に設けた弁体腕部（４、４４
   ）によって、弁揺動支持軸（５、４５）を介して、弁座
   （２、４２）の出口側に臨んで揺動自在に装着され、そ
   して、弁箱内において、弁箱内壁に設けた支持部材（８
   、４８）によって支へられている弁閉力部材（６、４６
   ）を、それの保持部材（９、４９）を介して、弁体腕部
   （４、４４）の弁揺動支持軸（５、４５）に近い位置に
   設けた受け部材（７、４７）に、滑動自在に連節させた
   ことにより、弁全開付近では、所要最小限の弁閉力とし
   て作用させ、弁全閉付近では、所期最大限の弁閉力とし
   て作用させる構成にしたことを特徴とするスイング型無
   水撃逆止弁装置。 ２　弁部（３、４３）は、出来る限り軽量な部材にて構
   成すると共に、流れから受ける開く方向への力を軽減す
   る形状に形成させた特許請求の範囲第１項記載のスイン
   グ型無水撃逆止弁装置。