特開 2024-92085 Ｖ字型水封弁及びＶ字型水封弁の給水方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024092085

(43)【公開日】2024-07-08

(54)【発明の名称】Ｖ字型水封弁及びＶ字型水封弁の給水方法

(51)【国際特許分類】

   F16K 13/10 20060101AFI20240701BHJP

   F23K 5/00 20060101ALI20240701BHJP

   F16L 55/10 20060101ALI20240701BHJP

   F17D 1/02 20060101ALI20240701BHJP

【ＦＩ】

F16K13/10 A

F23K5/00 301C

F23K5/00 304

F16L55/10

F17D1/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022207761

(22)【出願日】2022-12-26

(71)【出願人】

【識別番号】000001258

【氏名又は名称】ＪＦＥスチール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100184859

【弁理士】

【氏名又は名称】磯村 哲朗

(74)【代理人】

【識別番号】100123386

【弁理士】

【氏名又は名称】熊坂 晃

(74)【代理人】

【識別番号】100196667

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 哲也

(74)【代理人】

【識別番号】100130834

【弁理士】

【氏名又は名称】森 和弘

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 香於里

(72)【発明者】

【氏名】川畑 聡志

(72)【発明者】

【氏名】横山 寛礼

【テーマコード（参考）】

3H025

3J071

3K068

【Ｆターム（参考）】

3H025DA02

3H025DB01

3H025DC01

3J071AA02

3J071BB14

3J071CC14

3J071EE02

3J071FF05

3K068AA01

3K068BB12

3K068DA06

(57)【要約】

【課題】ガス溜まりが形成される側の反対側のガス配管にガスが漏洩することを抑制できるＶ字型水封弁及びＶ字型水封弁の給水方法を提供する。
【解決手段】ガス配管の途中に設置されてガスを遮断するＶ字型水封弁１０であって、ガス配管に接続されるＶ字形状の配管１２と、Ｖ字形状の配管１２に水を供給する給水管１４と、給水管１４より上方に設けられ、溢れた水を溢水する溢水管１６と、を有し、給水管１４及び溢水管１６は、水封されてガス溜まり２０が形成される側Ａの反対側ＢのＶ字形状の配管１２に接続される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガス配管の途中に設置されてガスを遮断するＶ字型水封弁であって、
前記ガス配管に接続されるＶ字形状の配管と、
該Ｖ字形状の配管に給水する給水管と、
該給水管より上方に設けられ溢れた水を溢水する溢水管と、
を有し、
前記給水管及び前記溢水管は、水封されてガス溜まりが形成される側の反対側の前記Ｖ字形状の配管に設けられる、Ｖ字型水封弁。

【請求項2】

ガス配管の途中に設置されてガスを遮断するＶ字型水封弁の給水方法であって、
前記Ｖ字型水封弁によって水封されてガス溜まりが形成される側の反対側から給水及び溢水し、前記給水される位置よりも高い位置から溢水する、Ｖ字型水封弁の給水方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガス配管の途中に設置されてガスを水封するＶ字型水封弁及びＶ字型水封弁の給水方法に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄鋼の生産において、高炉や転炉等からは大量のガスが発生し、これらガスは長距離に渡るガス配管内を輸送され、加熱炉や発電設備等に供給され利用される。このようなガス配管による輸送途中でガスを遮断するためにＶ字型水封弁が設置される。このＶ字型水封弁はＶ字形状の配管で構成され、給水管からＶ字形状の配管に給水し、水を貯留させることで、ガス配管を水封してガスを遮断する。

【0003】

ガス配管のガスを遮断するＶ字型水封弁として、特許文献１には、ガス溜まりが形成される側であって、水封水の水面と同じ高さに給水管が設けられ、当該給水管の反対側であって、給水管と同じ高さに溢水する溢水管が設けられるＶ字型水封弁が開示されている。また、Ｖ字形状の配管の真下には、水封を開放する際に水封水を排出する排水管が設けられている。さらに、特許文献２には、給水管より給水を行って、溢流口から溢流することにより、一定の水位を保持するＶ字型水封弁が開示されている。該Ｖ字型水封弁は、給水管が溢流口より高い位置にある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開昭６３－０４８０７２号公報

【特許文献2】特公昭４６－０４２８１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１及び特許文献２に開示されたＶ字型水封弁では、給水管から給水される水は、ガス溜まりが形成される側においても、貯留された水封水の水面に向かって放水される。ガス配管内を搬送されるガスがＶ字型水封弁によって遮断されることでガス溜まりが形成されるが、このガス溜まりのガスが、給水される水に巻き込まれて当該水に溶解する。さらに、給水により水封水の水面が振動することで、ガス溜まりのガスの水封水への溶解が促進される。このように、水封水にガスが溶解していき、水封水のガス濃度がガスの水溶解度を超えるとガスが水封水から放出され、これにより、ガス溜まりが形成される側の反対側のガス配管にもガスが漏洩するという課題があった。本発明はこのような課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、ガス溜まりが形成される側の反対側のガス配管にガスが漏洩することを抑制できるＶ字型水封弁及びＶ字型水封弁の給水方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
［１］ ガス配管の途中に設置されてガスを遮断するＶ字型水封弁であって、前記ガス配管に接続されるＶ字形状の配管と、該Ｖ字形状の配管に給水する給水管と、該給水管より上方に設けられ溢れた水を溢水する溢水管と、を有し、前記給水管及び前記溢水管は、水封されてガス溜まりが形成される側の反対側の前記Ｖ字形状の配管に設けられる、Ｖ字型水封弁。
［２］ ガス配管の途中に設置されてガスを遮断するＶ字型水封弁の給水方法であって、前記Ｖ字型水封弁によって水封されてガス溜まりが形成される側の反対側から給水及び溢水し、前記給水される位置よりも高い位置から溢水する、Ｖ字型水封弁の給水方法。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係るＶ字型水封弁及びＶ字型水封弁の給水方法では、ガス溜まりが形成される側の反対側から給水するので、給水される水が前記ガスを巻き込むことがない。しかも、給水する位置よりも高い位置で溢水するので、給水する位置は水封水の水面よりも低い位置になる。このように、水封水の水面よりも低い位置から給水し、さらに、ガス溜まりが形成される側の反対側から給水するので、ガス溜まり側の水封水の水面に振動を与えることが抑制され、ガスを巻き込むこともない。これらのことにより、水封水へのガスの溶解が抑制され、ガス溜まりが形成される側の反対側のガス配管にガスが漏洩することを抑制できる。また、ガス溜まりが形成される側の反対側から溢水するので、ガス溜まり側のガスが溶解し易い水封水をそのまま溢水することがない。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本実施形態に係るＶ字型水封弁を示す断面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態を説明する。以下の実施形態は、本発明の好適な一例を示すものである。

【0010】

図１は、本実施形態に係るＶ字型水封弁を示す断面模式図である。Ｖ字型水封弁１０は、例えば、ＣＯガスやＨ_２ガスを搬送するガス配管３０の途中に設置され、当該ガス配管３０内を搬送される上記ガスを遮断するのに用いられる。ガス配管３０を搬送されるガスがＶ字型水封弁１０の水封水１８によって水封、遮断されることで、ガス配管３０にはガス溜まり２０が形成される。なお、図１において、ＡはＶ字型水封弁１０のガス溜まり２０が形成される側であり、Ｂはその反対側である。また、Ｇは、ガス配管３０中を搬送されるガスの搬送方向を示す。

【0011】

Ｖ字型水封弁１０は、ガス配管３０に接続されるＶ字形状の配管１２と、給水管１４と、溢水管１６とを有する。Ｖ字形状の配管１２の両端は、ガス配管３０とそれぞれ接続される。給水管１４は、ガス溜まり２０が形成される側Ａの反対側ＢのＶ字形状の配管１２に設けられる。給水管１４は、Ｖ字形状の配管１２に給水して当該配管内に水を貯留させる。この水が水封水１８となる。溢水管１６は、ガス溜まり２０が形成される側Ａの反対側ＢのＶ字形状の配管１２に設けられ、さらに、給水管１４の上方に設けられる。溢水管１６からは、設定水位を超えて溢れた水封水１８が溢水される。溢水管１６から溢れた水封水１８が溢水されることから、Ｖ字型水封弁１０の水封水１８の水面高さ（設定水位）は、溢水管１６の設置位置と同じ高さになる。なお、Ｖ字形状の配管１２の最下部に、Ｖ字型水封弁１０による水封を開放する際に水封水１８を排出する排水管が設けられていてもよい。

【0012】

Ｖ字型水封弁１０では、Ｖ字形状の配管１２を水封水１８で水封することで、ガス配管３０内を搬送されるガスがＶ字型水封弁１０を超えて搬送されないように遮断する。しかしながら、従来のＶ字型水封弁では、給水管１４が、水封水１８の水面と同じ位置または上方に設けられていて、しかも、ガス溜まり２０が形成されるガス配管側に設けられていたので、給水管から給水される水がガス溜まり２０のガスを巻き込み、当該水に溶解するガスを増加させていた。さらに、給水管からの給水により、水封水の水面が振動し、これにより、水封水へのガス溜まり２０のガスの溶解を促進させていた。このように水封水に溶解するガスが増加し、当該ガスの濃度が水溶解度を超えると、当該ガスが水封水から放出される。ガスはガス溜まり２０が形成される側Ａの反対側Ｂのガス配管にも放出されるので、Ｖ字型水封弁でガス配管を水封したにも関わらず、ガス溜まり２０が形成される側Ａの反対側Ｂのガス配管側にも漏洩した。

【0013】

これに対し、本実施形態に係るＶ字型水封弁１０では、ガス溜まり２０が形成される側Ａの反対側Ｂから給水するので、給水される水がガス溜まり２０のガスを巻き込むことがない。しかも、水封水１８の水面よりも下方に設けられる給水管１４から給水し、さらに、給水管１４は、ガス溜まり２０が形成される側Ａの反対側ＢのＶ字形状の配管１２に設けられるので、給水管１４からの給水によりガス溜まり２０側Ａの水封水の水面に振動を与えることが抑制される。これらのことにより、水封水１８へのガスの溶解が抑制され、ガス溜まり２０が形成される側Ａの反対側Ｂのガス配管にガスが漏洩することが抑制される。この結果、十分な水封が可能となり、ガス配管３０で搬送されるガスがＣＯガスである場合にはＣＯ中毒のリスクを低減でき、搬送されるガスがＨ_２ガスである場合には爆発のリスクを低減できる。

【0014】

次に、本実施形態に係るＶ字型水封弁１０の給水方法について説明する。Ｖ字型水封弁１０の給水方法では、水封されてガス溜まり２０が形成される側Ａの反対側Ｂの位置から給水し、当該給水位置よりも高い位置から溢水する。これにより、給水される水がガス溜まり２０のガスを巻き込むことがなく、また、ガス溜まり２０側の水封水の水面に振動を与えることが抑制でき、ガス溜まり２０が形成される側Ａの反対側Ｂのガス配管にガスが漏洩することが抑制される。

【実施例0015】

次に、本実施形態に係るＶ字型水封弁の効果を確認するため、高炉で発生した高炉ガスを輸送するガス管路に、図１に示したＶ字型水封弁１０を設置して水封効果を確認した（発明例）。この結果、長期間（３日間）水封しても、ガス溜まり２０が形成される側Ａの反対側Ｂのガス配管へのガスの漏洩は極くわずかであって、十分な水封ができることが確認された。

【0016】

比較例として、特許文献１に記載される従来のＶ字型水封弁を高炉で発生した高炉ガスを輸送するガス管路に設置し、同様に水封効果を確認した。従来のＶ字型水封弁とは、ガス溜まりが形成される側Ａであって水封水の水面と同じ位置に給水管が設けられ、しかも、溢水管が給水管と同じ高さに設けられているＶ字型水封弁である。比較例では、長期間（３日間）水封すると、高炉から発生した高炉ガスの一部が水封水に溶解して、ガス溜まりが形成される側Ａの反対側Ｂのガス配管への高炉ガスの漏洩が確認され、水封が十分にできていないことが確認された。

【符号の説明】

【0017】

１０ Ｖ字型水封弁
１２ Ｖ字形状の配管
１４ 給水管
１６ 溢水管
１８ 水封水
２０ ガス溜まり
３０ ガス配管

【図1】