JP2002081599A - 溶 栓 - Google Patents
溶 栓Info
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- JP2002081599A JP2002081599A JP2000269516A JP2000269516A JP2002081599A JP 2002081599 A JP2002081599 A JP 2002081599A JP 2000269516 A JP2000269516 A JP 2000269516A JP 2000269516 A JP2000269516 A JP 2000269516A JP 2002081599 A JP2002081599 A JP 2002081599A
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- Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】設計圧力によって熱応答性を損なうことのない
溶栓を提供する。 【解決手段】内部に排出流路をもち、排出流路に低融点
合金を充填させた溶栓において、排水流路を溶栓の軸方
向に貫通された複数孔の流路として構成する。
溶栓を提供する。 【解決手段】内部に排出流路をもち、排出流路に低融点
合金を充填させた溶栓において、排水流路を溶栓の軸方
向に貫通された複数孔の流路として構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍機器、給湯設
備、空調設備などの圧力容器に圧力を持った流体が存在
する設備の異常昇圧を防止するために用いられている溶
栓に関する。
備、空調設備などの圧力容器に圧力を持った流体が存在
する設備の異常昇圧を防止するために用いられている溶
栓に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明は、冷凍機器、給湯設備、空調設
備など圧力容器で構成されている設備では、急激な温度
上昇による圧力容器内の異常昇圧から圧力容器を破壊か
ら守るために安全弁、溶栓が用いられている。
備など圧力容器で構成されている設備では、急激な温度
上昇による圧力容器内の異常昇圧から圧力容器を破壊か
ら守るために安全弁、溶栓が用いられている。
【０００３】図３はこのような設備の例として、溶栓を
用いた給湯設備の設置例の概略図、図４は従来の溶栓の
側面断面図、図５は従来の溶栓の正面図を示したもので
ある。
用いた給湯設備の設置例の概略図、図４は従来の溶栓の
側面断面図、図５は従来の溶栓の正面図を示したもので
ある。
【０００４】給湯設備は圧力タンク２０と該圧力タンク
２０の二次側に設置された流体の供給管２５と、仕切り
弁２７，２８と、供給管２５から分岐した分岐管２７，
２８と、分岐管の二次側に溶栓１０を介して接続された
ドレン管２３、溶栓１０を介さないドレン管２６を含ん
だ構成となっている。溶栓１０の一次側と二次側には分
岐管２４、ドレン管２３に接続するための配管接続継手
２１が接続されており、さらに二次側の配管接続継手２
１はステンレスなどの低熱伝導材料で構成されている。
２０の二次側に設置された流体の供給管２５と、仕切り
弁２７，２８と、供給管２５から分岐した分岐管２７，
２８と、分岐管の二次側に溶栓１０を介して接続された
ドレン管２３、溶栓１０を介さないドレン管２６を含ん
だ構成となっている。溶栓１０の一次側と二次側には分
岐管２４、ドレン管２３に接続するための配管接続継手
２１が接続されており、さらに二次側の配管接続継手２
１はステンレスなどの低熱伝導材料で構成されている。
【０００５】溶栓１０の二次側の接続継手２１を熱伝導
率の低い材料としたことで、溶栓１０の断熱性を向上さ
せ、溶栓の感度を更に向上させることが出来る。
率の低い材料としたことで、溶栓１０の断熱性を向上さ
せ、溶栓の感度を更に向上させることが出来る。
【０００６】図３に示すように溶栓１０は内部に、排出
流路１１を持ち、該排出流路１１は平時は閉塞されてお
り、配管内に急激な温度上昇が生じた際に該溶栓１０の
一次側と二次側を連通させ、急激な温度上昇をした流体
を二次側へと排出するものであり、該排出流路１１を常
時閉塞する手段として、該排出流路にハンダなどの低融
点合金１２を充填したものである。
流路１１を持ち、該排出流路１１は平時は閉塞されてお
り、配管内に急激な温度上昇が生じた際に該溶栓１０の
一次側と二次側を連通させ、急激な温度上昇をした流体
を二次側へと排出するものであり、該排出流路１１を常
時閉塞する手段として、該排出流路にハンダなどの低融
点合金１２を充填したものである。
【０００７】配管中で燃料の異常燃焼や、供給手段の制
御不良が起こり、圧力タンク内２０の圧力、および該圧
力タンク２０内の液体の温度が急激に上昇し、溶栓１０
の作動温度に達すると溶栓内の低融点合金は、流体と直
接接しているため流体の熱が該低融点合金１２に伝導
し、溶融し、溶栓１０内の排出流路１１が速やかに開放
されドレン管２３と分岐管２３が連通する。該排出流路
１１を介して、該流体はドレイン管２３から排出されて
装置,配管内の損傷、爆発事故の防止などを防止する。
御不良が起こり、圧力タンク内２０の圧力、および該圧
力タンク２０内の液体の温度が急激に上昇し、溶栓１０
の作動温度に達すると溶栓内の低融点合金は、流体と直
接接しているため流体の熱が該低融点合金１２に伝導
し、溶融し、溶栓１０内の排出流路１１が速やかに開放
されドレン管２３と分岐管２３が連通する。該排出流路
１１を介して、該流体はドレイン管２３から排出されて
装置,配管内の損傷、爆発事故の防止などを防止する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、給湯器など
は温度変化、圧力変化を不規則に繰り返すため、該排出
流路に充填された低融点合金が該温度変化、圧力変化を
直接被り、クリープが進展し、短い年月で破断し、溶栓
からの漏洩を引き起こしてしまう。
は温度変化、圧力変化を不規則に繰り返すため、該排出
流路に充填された低融点合金が該温度変化、圧力変化を
直接被り、クリープが進展し、短い年月で破断し、溶栓
からの漏洩を引き起こしてしまう。
【０００９】溶栓におけるクリープは低融点合金と溶栓
内の排出流路との間の接触面で起こるせん断破壊であ
り、通常は安全率を考慮し、設計圧力に対して低融点合
金と排出流路の接触面積を広げるなどの方法、例えば充
填長さを長くし、接触面の単位面積当たりに係るせん断
応力を低減させることで、耐クリープ性を向上させてい
る。また、他の方法として、排出流路を二次側の径が小
さくなるようなテーパ形状とすることで接触面にかかる
せん断応力を分散させる方法もある。
内の排出流路との間の接触面で起こるせん断破壊であ
り、通常は安全率を考慮し、設計圧力に対して低融点合
金と排出流路の接触面積を広げるなどの方法、例えば充
填長さを長くし、接触面の単位面積当たりに係るせん断
応力を低減させることで、耐クリープ性を向上させてい
る。また、他の方法として、排出流路を二次側の径が小
さくなるようなテーパ形状とすることで接触面にかかる
せん断応力を分散させる方法もある。
【００１０】さて、可溶栓は異常高温にさらされた場
合、速やかに低融点合金を溶融させ、排出流路を開放
し、装置内の急激な温度変上昇を緩和しなければならな
い。しかし、上記のように軸方向に低融点合金を充填し
た場合、充填された低融点合金と流体が接触する側の端
面とドレン管側の端面では、充填長さを長くすればする
ほど、温度差が大きくなり速やかに排出流路を開放でき
なくなり、溶栓の熱応答性に悪影響を及ぼしてしまう。
合、速やかに低融点合金を溶融させ、排出流路を開放
し、装置内の急激な温度変上昇を緩和しなければならな
い。しかし、上記のように軸方向に低融点合金を充填し
た場合、充填された低融点合金と流体が接触する側の端
面とドレン管側の端面では、充填長さを長くすればする
ほど、温度差が大きくなり速やかに排出流路を開放でき
なくなり、溶栓の熱応答性に悪影響を及ぼしてしまう。
【００１１】本発明は上記問題を解決する、即ち、設計
圧力によって熱応答性を損なうことのない溶栓を提供す
ることを目的とする。
圧力によって熱応答性を損なうことのない溶栓を提供す
ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決する手段
として、本発明の発明者は排出流路の通過面積を損なう
ことなく、かつ低融点合金の充填長さを大きくすること
無く排出流路と低融点合金の接触面積をふやせば熱応答
性を損なうことなく、設計圧力を向上させることが出来
ることに着目し、本発明を完成させた。
として、本発明の発明者は排出流路の通過面積を損なう
ことなく、かつ低融点合金の充填長さを大きくすること
無く排出流路と低融点合金の接触面積をふやせば熱応答
性を損なうことなく、設計圧力を向上させることが出来
ることに着目し、本発明を完成させた。
【００１３】本発明は内部に排出流路をもち、排出流路
に低融点合金を充填させた溶栓であり、排水流路を溶栓
の軸方向に貫通された複数孔の流路として構成した事を
特徴とする溶栓である。
に低融点合金を充填させた溶栓であり、排水流路を溶栓
の軸方向に貫通された複数孔の流路として構成した事を
特徴とする溶栓である。
【００１４】排水流路内を複数孔の流路とすることで、
同じ通過面積、耐クリープ性を持つ溶栓に比べて、充填
長さを短くでき、その結果、排出流路の一次側と二次側
で温度差が小さくなり、速やかに低融点合金を溶融する
ことが出来る。低融点合金の充填長さが短いので溶栓自
体を小型化でき、さらに排水流路が溶栓の軸方向に貫通
されているため、加工が容易であり、簡単な構造で、高
感度、小型、安価な溶栓を構成できる。
同じ通過面積、耐クリープ性を持つ溶栓に比べて、充填
長さを短くでき、その結果、排出流路の一次側と二次側
で温度差が小さくなり、速やかに低融点合金を溶融する
ことが出来る。低融点合金の充填長さが短いので溶栓自
体を小型化でき、さらに排水流路が溶栓の軸方向に貫通
されているため、加工が容易であり、簡単な構造で、高
感度、小型、安価な溶栓を構成できる。
【００１５】
【実施の形態】上記排水流路はテーパ-形状でも良い
し、排水流路内に二次側を小径とした段差を設けても良
い。テーパ-又は段差を設けることで低融点合金と排水
流路内の接触面にかかる力を分散させることでさらに耐
クリープ性を向上させることが出来る。
し、排水流路内に二次側を小径とした段差を設けても良
い。テーパ-又は段差を設けることで低融点合金と排水
流路内の接触面にかかる力を分散させることでさらに耐
クリープ性を向上させることが出来る。
【００１６】
【実施例】以下、図を用いて本発明の実施例について示
していく。図１は本発明の溶栓１０の側面断面図、図２
は本発明の溶栓の正面図である。溶栓１０は溶栓本体１
５と溶栓本体１５の一次側および二次側の外周上に螺設
された牡ネジ１３，１４と、溶栓本体内部の一次側、二
次側と同軸に穿設された多孔の流出流路１１と流出流路
に充填された低融点合金であるハンダ１２からなる。排
水路１１には熱伝導率が高い銅系材料、ここでは快削黄
銅であるＣ３６０４を用いる。
していく。図１は本発明の溶栓１０の側面断面図、図２
は本発明の溶栓の正面図である。溶栓１０は溶栓本体１
５と溶栓本体１５の一次側および二次側の外周上に螺設
された牡ネジ１３，１４と、溶栓本体内部の一次側、二
次側と同軸に穿設された多孔の流出流路１１と流出流路
に充填された低融点合金であるハンダ１２からなる。排
水路１１には熱伝導率が高い銅系材料、ここでは快削黄
銅であるＣ３６０４を用いる。
【００１７】ハンダ１２に直接接する排出流路１１に熱
伝導率の高い材料を用いることで溶栓１０の感度を向上
させることが出来る。
伝導率の高い材料を用いることで溶栓１０の感度を向上
させることが出来る。
【００１８】また、溶栓１０の二次側に接続される接続
継手２１は熱伝導率の低いステンレスで構成している。
溶栓１０の二次側の接続継手２１を熱伝導率の低い材料
としたことで、溶栓１０の断熱性を向上させ、溶栓１０
の感度を更に向上させることが出来る。
継手２１は熱伝導率の低いステンレスで構成している。
溶栓１０の二次側の接続継手２１を熱伝導率の低い材料
としたことで、溶栓１０の断熱性を向上させ、溶栓１０
の感度を更に向上させることが出来る。
【００１９】図３は給湯設備における溶栓の設置例の概
略図であり、構成は前述の通りであるので詳細な説明は
省略し、ここでは簡単な説明にとどめる。
略図であり、構成は前述の通りであるので詳細な説明は
省略し、ここでは簡単な説明にとどめる。
【００２０】溶栓内のハンダ１２の融点は９６℃であ
り、このハンダは閉鎖型スプリンクラーヘッドの感熱体
分解部分に使用されているものと同様であり、公知であ
るのでこのハンダに関する詳細な説明は省略する。
り、このハンダは閉鎖型スプリンクラーヘッドの感熱体
分解部分に使用されているものと同様であり、公知であ
るのでこのハンダに関する詳細な説明は省略する。
【００２１】給湯設備内などにおいて、温度の急激な上
昇が起きた場合について説明する。流体の温度が急激に
上昇すると溶栓１０の一次側の流体の温度も急激に上昇
する。この流体は空気などの断熱材を介在することなく
溶栓１０の低融点合金であるハンダ１２に直接接してい
るので、流体の温度がハンダ１２の融点を超えることで
ハンダ１２は速やかに溶融し始める。さらにハンダの充
填距離Ｌ１は短いので速やかに熱伝導が行なわれ、ハン
ダ１２は、同じ設計荷重、通過面積の従来の溶栓１１０
にくらべ速やかに溶融することが出来る。
昇が起きた場合について説明する。流体の温度が急激に
上昇すると溶栓１０の一次側の流体の温度も急激に上昇
する。この流体は空気などの断熱材を介在することなく
溶栓１０の低融点合金であるハンダ１２に直接接してい
るので、流体の温度がハンダ１２の融点を超えることで
ハンダ１２は速やかに溶融し始める。さらにハンダの充
填距離Ｌ１は短いので速やかに熱伝導が行なわれ、ハン
ダ１２は、同じ設計荷重、通過面積の従来の溶栓１１０
にくらべ速やかに溶融することが出来る。
【００２２】さらに、複数孔の流出流路の内径をＤ２、
従来の流出流路の内径をＤ１とし、設計荷重、通過面積
を同一とする。多孔上の流出流路を持つ溶栓の流出流路
の数をｎとすると、充填長さＬ２は従来の溶栓の充填長
さＬ１に関してＬ２／Ｌ１=１／ｎ＊Ｄ１/Ｄ２の関係で
与えられる。例えば、Ｄ１＝２５ｍｍ，Ｄ２＝１０ｍｍ
とした場合、通過面積が同一なのでｎ＝６．２５≒７個
より、Ｌ２／Ｌ１＝０．３６となり、ハンダの充填長さ
Ｌ２は従来品の３６％ですむことがわかる。この充填長
さの違いが溶栓の感度、小型化に著しい影響を与えるこ
とは言うまでもない。また、流出流路は溶栓の軸方向に
貫通されているので、切削が容易であり、簡易な構造で
蒸気効果を得ることが出来る。
従来の流出流路の内径をＤ１とし、設計荷重、通過面積
を同一とする。多孔上の流出流路を持つ溶栓の流出流路
の数をｎとすると、充填長さＬ２は従来の溶栓の充填長
さＬ１に関してＬ２／Ｌ１=１／ｎ＊Ｄ１/Ｄ２の関係で
与えられる。例えば、Ｄ１＝２５ｍｍ，Ｄ２＝１０ｍｍ
とした場合、通過面積が同一なのでｎ＝６．２５≒７個
より、Ｌ２／Ｌ１＝０．３６となり、ハンダの充填長さ
Ｌ２は従来品の３６％ですむことがわかる。この充填長
さの違いが溶栓の感度、小型化に著しい影響を与えるこ
とは言うまでもない。また、流出流路は溶栓の軸方向に
貫通されているので、切削が容易であり、簡易な構造で
蒸気効果を得ることが出来る。
【００２３】本発明では低融点合金として９６℃のハン
ダを用いたがその他安定した組成をもつ低融点合金であ
れば何でも良く、例えばハンダについても融点が６３
℃、７２℃、１３９℃、１８９℃の共晶ハンダやその他
既存のハンダを用いても良いことはいうまでもない。
ダを用いたがその他安定した組成をもつ低融点合金であ
れば何でも良く、例えばハンダについても融点が６３
℃、７２℃、１３９℃、１８９℃の共晶ハンダやその他
既存のハンダを用いても良いことはいうまでもない。
【００２４】さらに、本発明では切削性を考慮して、溶
栓本体１５と排出流路１１を一体に形成したが、排出流
路１１と溶栓本体１５を別々の部品で構成しても良い。
その際は、排出流路１１を銅などの熱伝導率の高い材
料、溶栓本体１５をステンレスなどの熱伝導率の低い材
料で構成しても良い。上述のようにすることで溶栓全体
の断熱性を高め、溶栓の感度を高めることが出来る。
栓本体１５と排出流路１１を一体に形成したが、排出流
路１１と溶栓本体１５を別々の部品で構成しても良い。
その際は、排出流路１１を銅などの熱伝導率の高い材
料、溶栓本体１５をステンレスなどの熱伝導率の低い材
料で構成しても良い。上述のようにすることで溶栓全体
の断熱性を高め、溶栓の感度を高めることが出来る。
【００２５】以上説明してきたように排水流路内を複数
孔の流路とすることで、同じ通過面積、耐クリープ性を
持つ溶栓に比べて、充填長さを短くでき、その結果、排
出流路の一次側と二次側で温度差が小さくなり、速やか
に低融点合金を溶融することが出来る。低融点合金の充
填長さが短いので溶栓自体を小型化でき、さらに排水流
路が溶栓の軸方向に貫通しているため加工が容易であ
り、簡単な構造で、高感度、小型、安価な溶栓を構成で
きる。
孔の流路とすることで、同じ通過面積、耐クリープ性を
持つ溶栓に比べて、充填長さを短くでき、その結果、排
出流路の一次側と二次側で温度差が小さくなり、速やか
に低融点合金を溶融することが出来る。低融点合金の充
填長さが短いので溶栓自体を小型化でき、さらに排水流
路が溶栓の軸方向に貫通しているため加工が容易であ
り、簡単な構造で、高感度、小型、安価な溶栓を構成で
きる。
【図１】 本発明の溶栓の側面断面図
【図２】 本発明の溶栓の正面図
【図３】 溶栓の給湯設備への設置例の概略図
【図４】 従来の溶栓の側面断面図
【図５】 従来の溶栓の正面図
１０ 溶栓 １１ 流出流路 １２ 低融点合金 ２０ 圧力タンク ２１ 配管接続継手（二次側） ２２ 配管接続継手（一次側） ２３ ドレン管 ２４ 分岐管 ２５ 供給管 ２６ ドレン巻 ２７ 仕切り弁 ２８ 仕切り弁 ２９圧力計
Claims (2)
- 【請求項１】 内部に排出流路をもち、排出流路に低融
点合金を充填させた溶栓であり、該排出流路は溶栓の軸
方向に貫通された複数孔の流路である事を特徴とする溶
栓。 - 【請求項２】 上記排出流路をテーパ-形状もしくは二
次側を小径とした段差をもつ流路とした請求項１記載の
溶栓。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000269516A JP2002081599A (ja) | 2000-09-06 | 2000-09-06 | 溶 栓 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000269516A JP2002081599A (ja) | 2000-09-06 | 2000-09-06 | 溶 栓 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002081599A true JP2002081599A (ja) | 2002-03-22 |
Family
ID=18756109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000269516A Pending JP2002081599A (ja) | 2000-09-06 | 2000-09-06 | 溶 栓 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002081599A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005282764A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Toyota Motor Corp | 高圧ガスタンク用安全弁 |
| JP2006046629A (ja) * | 2004-07-06 | 2006-02-16 | Tokuden Co Ltd | 熱ローラ用ジャケット室の密封装置 |
| US20080131309A1 (en) * | 2004-11-24 | 2008-06-05 | Rikiya Kato | Alloy For A Fusible Plug And A Fusible Plug |
| CN100419305C (zh) * | 2005-11-03 | 2008-09-17 | 哈尔滨工业大学 | 防喷塞重复使用的防喷预警装置 |
-
2000
- 2000-09-06 JP JP2000269516A patent/JP2002081599A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005282764A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Toyota Motor Corp | 高圧ガスタンク用安全弁 |
| JP2006046629A (ja) * | 2004-07-06 | 2006-02-16 | Tokuden Co Ltd | 熱ローラ用ジャケット室の密封装置 |
| JP4488866B2 (ja) * | 2004-07-06 | 2010-06-23 | トクデン株式会社 | 熱ローラ用ジャケット室の密封装置 |
| US20080131309A1 (en) * | 2004-11-24 | 2008-06-05 | Rikiya Kato | Alloy For A Fusible Plug And A Fusible Plug |
| US9175782B2 (en) * | 2004-11-24 | 2015-11-03 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Alloy for a fusible plug and a fusible plug |
| CN100419305C (zh) * | 2005-11-03 | 2008-09-17 | 哈尔滨工业大学 | 防喷塞重复使用的防喷预警装置 |
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