JP2006029577A - 可溶栓 - Google Patents

Abstract

【課題】低融点合金を本体内部に差し込んで設置する可溶栓であり、クリープ現象の発生を予防できる安価な可溶栓を提供する。
【解決手段】本体1内に穿設された穴3に低融点合金8が入っており、穴3は段部2によって大径穴3Bと小径穴3Aとが形成され、段部2と嵌合されるプランジャー6、プランジャー6と接触された状態で大径穴3B内に設けられる低融点合金8、低融点合金8を大径穴3B内に封入するフタ材10から構成される。本体の大径穴3B内のプランジャー6が設置される位置に、本体1の外周面に連通する小孔5が穿設され、該小孔5より高圧設備側に穴3とプランジャー6との隙間を封止するシール材7が設置されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、内部に高圧流体を有する高圧設備に取り付けられ、上記高圧流体が異常高温になった際に低融点合金が溶融して上記設備内部の流体を放出させることにより、設備の破損を防止するための可溶栓に関するものである。

可溶栓は、冷凍機器や給湯設備、空調設備内に設けられた圧力容器等の高圧設備に設置されている。可溶栓の内部には連通穴が穿設されており、該連通穴には低融点合金が充填され、常時は高圧設備内の流体を外に流出させないようにしている。

上記の高圧設備内が異常高温になった場合、可溶栓内部の低融点合金が溶融することで連通穴が開放され、高圧設備内の流体を外部へ逃がし、設備の破損を防止する作用を有している。従来の可溶栓構造として、本体に穿設された穴に低融点合金が装着され、該穴と外周面とを連通する横穴を設けたものがある(例えば、特許文献1参照。)。

実開昭59-132962号公報(第1頁、第1図)

上記の可溶栓は、本体に穿設された穴に、固形の低融点合金を差込んでさせて構成したもので、低融点合金と本体穴との間に高圧設備内の流体が入り込まないように、低融点合金の表面にシール材を設置している。

該シール材はボルトによって固定されているのであるが、本体穴は実際には数mmから数十mmの大きさであるので、穴の内部にボルトを設けることは、スペース的に困難である。また構成部品が増えたことによりコストアップにつながるという問題がある。

そこで本発明では、上記問題に鑑み、低融点合金を本体内部に差し込んで設置する可溶栓であり、クリープ現象の発生を予防できる安価な可溶栓を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、請求項1記載の発明は、高圧設備内に設置される可溶栓であり、本体内に穿設された穴に低融点合金が入っている可溶栓において、本体内の穴は段部によって大径穴と小径穴とが形成され、段部と散合されるプランジャー、プランジャーと接触された状態で大径穴内に設けられる低融点合金、低融点合金を大径穴内に封入するフタ材から構成されている可溶栓である。

請求項２記載の発明は、前記可溶栓において、フタ材または本体が塑性加工された状態でフタ材が本体内に収容されている請求項１記載の可溶栓である。

請求項３記載の発明は、前記可溶栓において、本体の大径穴内のプランジャーが設置される位置に、本体外周面に連通する小孔が穿設されており、該小孔より高圧設備側に本体穴とプランジャーとの隙間を封止するシール材が設置されている請求項1記載の可溶栓である。

請求項４記載の発明は、前記プランジャーにおいて、小径穴に挿入される側の外周面に凹部が形成されている請求項３記載の可溶栓である。

請求項５記載の発明は、前記プランジャーにおいて、熱伝導性能が良好な材質によって形成されている請求項1記載の可溶栓である。

請求項６記載の発明は、前記可溶栓において、本体の外周面に集熱部が設置されている請求項1記載の可溶栓である。

本発明によれぱ、低融点合金の高圧設備側にプランジャーを設け、本体内部の高圧設備側の端を他端よりも小径の穴とし、該穴にプランジャー先端を嵌め込んだことで、プランジャーの高圧設備からの受圧面積を小さくし、低融点合金との接触面積を大きくしたことで、低融点合金にかかる力を低減させ、クリープ現象の発生を予防するものである。

また、高圧設備側の流体温度は、プランジャーを介して低融点合金に伝播されるので、プランジャーの材質を熱伝導性が良好な材質によって形成したことで、高圧設備の異常高温時には、熱が遅延なく低融点合金に伝播され、直ちに溶融に至り高圧設備内の流体を外部に排出させることができる。

あるいは、外部の温度上昇によって作動する可溶栓においては、本体外周面に集熱部を設置することで外部の熱をより多く低融点合金に伝播することができる効果がある。

上記可溶栓において、プランジャーと本体穴の間には隙間があることから、高圧設備内の流体が、この隙間から小孔を通過して外部に漏れるのを防止するためにシール材を設けている。シール材として低融点合金を用いた場合、高圧設備からシール材である低融点合金に圧力が加わるとプランジャーの凹部にシール材である低融点合金が押しこまれて凹部内に食込み、プランジャーとシール材である低融点合金とが離れにくい構造となる。高圧設備が圧力の変動や、なんらかの作用によって減圧状態になった際にシール材である低融点合金が高圧設備側に吸引され抜けてしまうことを防止できるものである。

本発明の可溶栓は、本体内の段部が形成された穴にプランジャー、低融点合金を順次挿入してフタ材によりプランジャーおよび低融点合金が抜けないように構成されるものである。さらに、本体の大径穴内のプランジャーが設置される位置に、本体外周面に連通する小孔が穿設され、該小孔より高圧設備側に本体穴とプランジャーとの隙間を封止するシール材が設置されている。また、プランジャーの外周面に凹部を形成してもよいし、プランジャーを熱伝導性能が良好な材質によって形成してもよいし、本体の外面に集熱部を設けることや熱伝導性能が良好な材質によって形成することも可能である。

以下、この発明の実施例1を図１から３を参照して説明する。図1は実施例1の可溶栓の断面図、図2は、図1の可溶栓内の低融点合金が溶融した際の断面図、図３は本体に集熱部を設けた実施例1の可溶栓の断面図である。

図1の可溶栓は、本体1の内部に段2が設けられた穴3が穿設されている。本体1の一端には、高圧設備と接続するための牡ネジ4が設けられている。

牡ネジ4側の内部は、前述の段2によって小径な穴3Aが穿設されている。一方、牡ネジ4側と反対側は、大径の穴3Bとなっている。

本体1の側面には、大径の穴3Bから外部に通じる小孔5が複数穿設されている。

穴3の内部には、段2と嵌合される段部を有する柱状のプランジャー6が挿入される。プランジャー6と、大径の穴3Bとの間には隙間が形成され、該隙間が生じている部分に前述の小孔5が穿設されている。

また、火災等外部の温度上昇によって作動する可溶栓においては、本体１の外周面に集熱部１Ａを設けることも可能であり、図３に示すように集熱部１Ａを本体１の外周面に溝を設けることで設置してもよいし、あるいは銅や銅合金から形成される部材を本体１の外周面に設置して集熱部１Ａを設けることも可能である。

プランジャー6は穴3に挿入された状態において、小径の穴3A側の端に低融点合金7によって封止された状態となっている。

プランジャー6の大径の穴3B側の端には、穴3に挿入された柱状の低融点合金8が接触される。低融点合金8は、プランジャー6とフタ材9によって挟まれた状態となり、本体1の大径の穴3B側の端を内部に屈曲させて、穴3内のプランジャー6や低融点合金8、フタ材9が外に出ないようにしている。

プランジャー6は、高圧設備が異常高温に達した際に、低融点合金8に熱を伝播する作用を有していることから、熱伝導性が良好な銅や、銅合金、アルミニウム等によって形成されるのが好ましい。

次に、実施例1の可溶栓の組立手順について説明する。

まず、小孔5が穿設され、内部に段2が形成された本体1の大径の穴3B側からプランジャー6、低融点合金8、フタ材9を挿入する。その後、図1に点線によって図示した大径の穴3B側の端の薄肉部分を内側に屈曲させ、フタ材9が穴3から外に出ないようにする。

小径の穴3A内に、溶融させた低融点合金7を少量入れ、固化させてプランジャー6と小径の穴3Aとの隙間を封止させることで組立が終了する。

続いて、実施例1の可溶栓の作用について説明する。

上記構造の可溶栓は、牡ネジ4により高圧設備と接続される。高圧設備が異常をきたし、内部が異常高温・昇圧に至ると、温度上昇によって可溶栓内部の低融点合金7,8が溶融する。

低融点合金8が溶融すると、常時高圧設備側より圧力が加えられているプランジャー6が低融点合金8内に埋没するとともに、溶融した低融点合金8は、プランジャー6と大径の穴3Bとの隙間を通り、小孔5より外部に排出される。

プランジャー6が低融点合金8側に移動したことで、高圧設備と接続している小径の穴3Aと小孔5が連通可能となり、高圧設備内の流体が小孔5から外部に排出されることで、高圧設備の異常高温や異常昇圧による損傷を防止することができる。

次に、実施例2として図４を参照して説明する。図４は実施例2の可溶栓の断面図である。

実施例2の可溶栓は、実施例1と構造が略同じであるので、構造が同じ部分については同符号を付し、説明を省略する。

実施例1と異なる部分は、プランジャー6において小径の穴3Ｂに挿入される側に凹部１０を設けたことである。

高圧設備から矢印の方向に圧力が作用すると、低融点合金７が押圧されプランジャーの凹部１０に低融点合金７が押しこまれて凹部内に食込み、プランジャー６と低融点合金７とが離れにくい構造となる。高圧設備が圧力の変動や、なんらかの作用によって減圧状態になった際に低融点合金７が高圧設備側に吸引され本体１から抜けてしまうことを防止できるものである。

凹部１０の形状は、プランジャー６の周面に環状に形成してもよいし、穴により形成してもよい。また形成位置や個数についても任意に設定することが可能である。

実施例1の可溶栓の断面図 図1の可溶栓内の低融点合金が溶融した際の断面図 本体に集熱部を設けた実施例1の可溶栓の断面図 実施例2の可溶栓の断面図

符号の説明

1 本体
3 穴
5 小孔
6 プランジヤー
7,8 低融点合金
9 フタ材

Claims (6)

1. 高圧設備内に設置される可溶栓であり、本体内に穿設された穴に低融点合金が入っている可溶栓において、本体内の穴は段部によって大径穴と小径穴とが形成され、段部と嵌合されるプランジャー、プランジャーと接触された状態で大径穴内に設けられる低融点合金、低融点合金を大径穴内に封入するフタ材から構成されていることを特徴とする可溶栓。
2. 前記可溶栓において、フタ材または本体が塑性加工された状態でフタ材が本体内に収容されていることを特徴とする請求項１記載の可溶栓。
3. 前記可溶栓において、本体の大径穴内のプランジャーが設置される位置に、本体外周面に連通する小孔が穿設されており、該小孔より高圧設備側に本体穴とプランジャーとの隙間を封止するシール材が設置されていることを特徴とする請求項1記載の可溶栓。
4. 前記プランジャーにおいて、小径穴に挿入される側の外周面に凹部が形成されていることを特徴とする請求項３記載の可溶栓。
5. 前記プランジャーは、熱伝導性能が良好な材質によって形成されていることを特徴とする請求項1記載の可溶栓。
6. 前記可溶栓において、本体の外周面に集熱部が設置されていることを特徴とする請求項1記載の可溶栓。
   

Images