JP2006112441A

JP2006112441A - バイメタルを用いた弁装置およびスチームトラップ装置のエア抜き弁

Info

Publication number: JP2006112441A
Application number: JP2004297097A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Aoki; 剛彦青木
Original assignee: Motoyama Eng Works Ltd
Current assignee: Motoyama Eng Works Ltd
Priority date: 2004-10-12
Filing date: 2004-10-12
Publication date: 2006-04-27

Abstract

【課題】簡単な構成で、生産コストの低廉化を図ることができるバイメタルを用いた弁装置およびスチームトラップ装置のエア抜き弁を提供する。
【解決手段】ハウジング１０が内部に弁室１１を有し、弁室１１の底部に弁座１３を備えている。弁座１３は流体の出口１４を有する。球形の弁体２０が円形の出口１４を開閉可能に弁室１１の内部に配置されている。保持部材３０がバイメタルから成り、弁座１３の上に配置されている。保持部材３０は、所定の温度より低いとき弁室１１の壁面１５側から出口１４側に突出した形状を有して弁体２０を出口１４の外側に押し出し、所定の温度以上のとき出口１４側から壁面１５側に後退した形状を有して弁体２０が出口１４を閉鎖するよう変形可能である。ハウジング１０は弁室１１の開口１２にスチームの流路を形成して弁体２０および保持部材３０を弁室１１の内部に拘束するストッパ１６を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、バイメタルを用いた弁装置およびスチームトラップ装置のエア抜き弁に関する。

従来のスチームトラップ装置のエア抜き弁として、トラップ本体内に流入してくる流体の温度によって開閉され、トラップ本体内に流入してきた空気を二次側に排出するエア抜き弁がある（特許文献１参照）。そのエア抜き弁は、温度で作動するダイヤフラム弁機構を備えており、ドレン貯室内に流入する高温のスチームの温度でダイヤフラム弁機構が作動して閉弁し、スチームが二次側に流出するのを阻止するようになっている。

また、従来のスチームトラップ装置のエア抜き弁として、図３に示すものがある。すなわち、バイメタルから成る支持体１の貫通孔２に弁体３を貫通させて止め輪４で止め、支持体１の縁部５を弁座６の付近で支持し、スチームの温度で支持体１が変形すると、弁体３で弁座６の出口７を塞ぐようになっている。

特開２００２−１８８７９３号公報

しかしながら、特許文献１に示す従来のスチームトラップ装置のエア抜き弁では、ダイヤフラム弁機構を必要とするため、生産コストが嵩むという課題があった。
また、図３に示す従来のスチームトラップ装置のエア抜き弁では、支持部材に弁体を通す内孔が必要となり、加工コストが嵩むという課題があった。さらに、初期復水や空気を排出するとき、支持部材自体にも差圧が発生するため、必要発生力を大きくしなければならないことから、差圧を発生させないようハウジングに切り込みや溝を付ける必要があり、加工コストが嵩むという課題があった。

本発明は、このような課題に着目してなされたもので、構造が簡単で生産コストの低廉化を図ることができるバイメタルを用いた弁装置およびスチームトラップ装置のエア抜き弁を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係るバイメタルを用いた弁装置は、ハウジングと弁体と保持部材とを有し、前記ハウジングは内部に弁室を有し、前記弁室の底部に弁座を備え、前記弁座は流体の出口を有し、前記弁体は前記出口を開閉可能に前記弁室の内部に配置され、前記保持部材はバイメタルから成り、前記弁体と分離して前記弁室の内部に配置され、所定の温度より低いときまたは高いとき前記弁体を前記出口の外側に位置付け、前記所定の温度以上のときまたは以下のとき前記弁体が前記出口を閉鎖するよう変形可能であることを、特徴とする。

他の本発明に係るバイメタルを用いた弁装置は、弁座と弁体と保持部材とを有し、前記弁座は流体の出口を有し、前記弁体は前記弁座の上に前記出口を開閉可能に配置され、前記保持部材はバイメタルから成り、前記弁体と分離して前記弁座の上に配置され、所定の温度より低いときまたは高いとき前記弁体を前記出口の外側に位置付け、前記所定の温度以上のときまたは以下のとき前記弁体が前記出口を閉鎖するよう変形可能であることを、特徴とする。

本発明において、保持部材は、所定の温度より低いとき前記弁体を前記出口の外側に位置付け、前記所定の温度以上のとき弁体が出口を閉鎖するよう変形可能であっても、所定の温度より高いとき前記弁体を前記出口の外側に位置付け、前記所定の温度以下のとき弁体が出口を閉鎖するよう変形可能であってもよい。弁体は、差圧のほか、重力またはばねなどの付勢力で出口を閉じるようになっていてもよい。保持部材が弁体の動きを妨げない形状となったとき、弁体が出口を閉鎖しても、保持部材が弁体を押し出す形状となったとき、弁体が出口を閉鎖してもよい。また、保持部材が弁体の動きを妨げない形状となったとき、弁体を出口の外側に位置付けても、保持部材が弁体を押し出す形状となったとき、弁体を出口の外側に押し出してもよい。

本発明に係るバイメタルを用いた弁装置では、保持部材が所定の温度より低いときまたは高いとき、弁体は出口の外側に位置付けられ、出口が開く。このとき、流体は、弁座の出口から排出可能である。保持部材が所定の温度以上になったときまたは以下になったとき、保持部材は変形し、弁体が出口を閉鎖する。保持部材が所定の温度より低い状態または高い状態に戻ると、再び、出口が開く。このように、簡単な構成で、温度変化に基き、弁の開閉を行うことができる。特に、保持部材と弁体とは自由状態で、固定されていないため、加工コストの低廉化を図ることができる。

本発明に係るスチームトラップ装置のエア抜き弁は、スチームトラップ装置の内部に流入するスチームの温度によって開閉するエア抜き弁であって、前記のバイメタルを用いた弁装置から成り、前記ハウジングは前記弁室の開口に前記スチームの流路を形成して前記弁体および前記保持部材を前記弁室の内部に拘束するストッパを有し、前記出口は円形であり、前記弁体は球形をなして前記スチームによる差圧で前記出口を閉鎖可能に設けられ、前記保持部材は、所定の温度より低いとき前記弁室の壁面側から前記出口側に突出した形状を有して前記弁体を前記出口の外側に押し出し、前記所定の温度以上のとき前記出口側から前記壁面側に後退した形状を有して前記弁体が前記出口を閉鎖するよう変形可能であることを、特徴とする。

本発明に係るスチームトラップ装置のエア抜き弁で、弁体および保持部材はストッパによりハウジングの弁室の内部に拘束されている。保持部材は、所定の温度より低い温度のとき、球形の弁体を出口の外側に押し出し、出口が開いている。このとき、復水や空気は、弁座の出口から排出可能である。スチームトラップ装置の内部に流入したスチームが弁室の開口から弁室の内部に流入して、保持部材が所定の温度以上になったとき、保持部材は変形し、弁体がスチームによる差圧で出口を閉鎖する。保持部材が所定の温度より低い状態に戻ると、再び、出口が開く。このように、簡単な構成で、温度変化に基き、弁の開閉を行い、復水の排出およびエア抜きを行うことができる。特に、保持部材と弁体とは自由状態で、固定されていないため、加工コストの低廉化を図ることができる。また、初期復水や空気を排出するとき、保持部材に差圧が発生しないため、差圧を防ぐための構造を必要としない。さらに、保持部材は、開弁時に弁体を出口に対し横方向に転がすように押し出し、閉弁時には弁体に圧力を加えないため、必要荷重を小さくすることができる。

本発明によれば、構造が簡単で生産コストの低廉化を図ることができるバイメタルを用いた弁装置およびスチームトラップ装置のエア抜き弁を提供することができる。

以下、図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。
図１および図２は、本発明の実施の形態のスチームトラップ装置のエア抜き弁を示している。
スチームトラップ装置のエア抜き弁は、スチームトラップ装置の内部に流入するスチームの温度によって開閉する弁装置から成っている。

図１および図２に示すように、弁装置は、ハウジング１０と弁体２０と保持部材３０とを有している。
ハウジング１０は、円筒状の弁室１１を内部に有している。弁室１１は、上部に開口１２を有している。ハウジング１０は、弁座１３を底部に一体的に有している。弁座１３は、中央に流体の出口１４を有し、周囲が平坦になっている。出口１４は円形であって、初期復水や空気を外部に排出可能となっている。
弁体２０は、出口１４より直径が大きい鋼球から成り、弁座１３の上に出口１４を開閉可能に配置されている。

保持部材３０は、長方形の板状をなし、温度により変形可能なバイメタルから成っている。保持部材３０は、予め、所定の温度で変形するように構成されている。保持部材３０は、出口１４からずれた位置で弁座１３の上に配置されている。保持部材３０は、所定の温度より低いとき、図１に示すように、弁室１１の壁面１５側から出口１４側に中央３１が突出した湾曲形状となって、弁体２０を出口１４の外側に押し出している。保持部材３０は、所定の温度以上のとき、図２に示すように、図１に示す形状と反対に中央３１が出口１４側から壁面１５側に後退して弁室１１の内壁に沿った湾曲形状となって、弁体２０の移動を妨げず、弁体２０が出口１４を閉鎖するのを可能にする。所定の温度は、例えば１００℃である。

弁体２０および保持部材３０は、弁室１１に収容されている。ハウジング１０は、弁室１１の開口１２にストッパ１６を有している。ストッパ１６は、リング状であって、弁室１１の開口１２に固定されている。ストッパ１６の固定は、溶接、圧入、嵌合または螺合のいずれであってもよい。ストッパ１６は、弁室１１の開口１２に、スチームトラップ装置の内部に流入するスチームの流路を形成して、弁体２０および保持部材３０を弁室１１の内部に拘束している。このため、ストッパ１６の内径は、弁体２０の直径および保持部材３０の直径より小さくなっている。

次に、作用について説明する。
スチームトラップ装置のエア抜き弁で、弁体２０および保持部材３０はストッパ１６によりハウジング１０の弁室１１の内部に拘束されている。このため、弁体２０および保持部材３０が弁室１１から不用意に抜け出ることはない。保持部材３０は、所定の温度より低い温度のとき、図1に示すように、弁体２０を出口１４に対し横方向に転がすように出口１４の外側に押し出し、出口１４が開いて開弁状態となる。このとき、蒸気配管系に発生する初期低温復水や空気は、弁座１３の出口１４から強制的に排出可能である。スチームトラップ装置の内部に流入したスチームが弁室１１の開口１２から弁室１１の内部に流入して、保持部材３０が所定の温度以上になったとき、図２に示すように、保持部材３０は変形し、弁体２０から離れて弁体２０に圧力を加えない状態となり、弁体２０がスチームによる差圧で出口１４を閉鎖して閉弁状態となる。これにより、内部の流体を外部に漏らさないようにすることができる。保持部材３０が所定の温度より低い状態に戻ると、再び、出口１４が開く。このように、簡単な構成で、温度変化に基き、自動的に弁の開閉を行い、復水の排出およびエア抜きを行うことができる。

エア抜き弁は、以下の特徴を有している。
（１）保持部材３０を簡単な構造でかつ小さく製作することができる。
図３に示す従来のエア抜き弁に比べて、保持部材３０に貫通孔などの加工を施す必要がないため、加工コストの低廉化を図ることができる。また、初期復水や空気を排出するとき、保持部材３０に差圧が発生しないため、差圧を防ぐための構造を必要としない。

（２）保持部材３０の必要荷重を小さくすることができる。
弁開閉時、保持部材３０に必要な力は、弁体２０にかかる流体力（チャッキ力）を横方向に変換した荷重のため、小さくて済む。特に、弁閉時には、所定の温度になるまで、保持部材３０は通常の形状を保っているので、弁体２０にかかる差圧は微小となり、必要荷重が小さくて済む。

（３）弁座１３のシール性が良好でかつ生産コストの低廉化を図ることができる。
弁体２０に鋼球を使用しているため、弁体２０と弁座１３とが線接触となり、シール性が良好となる。また、弁体２０は、自由回転可能なため、シールポイントが作動のたびに変わる。このため、プラグ型弁体２０に比べ、弁体２０の磨耗による弁座漏れを発生しにくい。弁体２０に市販の鋼球を使用することにより、生産コストを下げることができる。

（４）全体の構造を簡単にできる。
保持部材３０と弁体２０とは自由状態で、固定されていないため、ハウジング１０にストッパ１６を取り付ける加工および弁座１３の加工のみで生産することができる。このため、生産コストを大きく下げることができる。

本発明の実施の形態のスチームトラップ装置のエア抜き弁の出口を開いた状態を示す（Ａ）平面図、（Ｂ）縦断面図である。図1に示すスチームトラップ装置のエア抜き弁の出口を閉鎖した状態を示す（Ａ）平面図、（Ｂ）縦断面図である。従来のスチームトラップ装置のエア抜き弁の（Ａ）要部分解斜視図、（Ｂ）断面図である。

符号の説明

１０ハウジング
１１弁室
１２開口
１３弁座
１４出口
１５壁面
１６ストッパ
２０弁体
３０保持部材

Claims

ハウジングと弁体と保持部材とを有し、
前記ハウジングは内部に弁室を有し、前記弁室の底部に弁座を備え、前記弁座は流体の出口を有し、
前記弁体は前記出口を開閉可能に前記弁室の内部に配置され、
前記保持部材はバイメタルから成り、前記弁体と分離して前記弁室の内部に配置され、所定の温度より低いときまたは高いとき前記弁体を前記出口の外側に位置付け、前記所定の温度以上のときまたは以下のとき前記弁体が前記出口を閉鎖するよう変形可能であることを、
特徴とするバイメタルを用いた弁装置。
弁座と弁体と保持部材とを有し、
前記弁座は流体の出口を有し、
前記弁体は前記弁座の上に前記出口を開閉可能に配置され、
前記保持部材はバイメタルから成り、前記弁体と分離して前記弁座の上に配置され、所定の温度より低いときまたは高いとき前記弁体を前記出口の外側に位置付け、前記所定の温度以上のときまたは以下のとき前記弁体が前記出口を閉鎖するよう変形可能であることを、
特徴とするバイメタルを用いた弁装置。
スチームトラップ装置の内部に流入するスチームの温度によって開閉するエア抜き弁であって、
請求項1記載のバイメタルを用いた弁装置から成り、
前記ハウジングは前記弁室の開口に前記スチームの流路を形成して前記弁体および前記保持部材を前記弁室の内部に拘束するストッパを有し、
前記出口は円形であり、前記弁体は球形をなして前記スチームによる差圧で前記出口を閉鎖可能に設けられ、
前記保持部材は、所定の温度より低いとき前記弁室の壁面側から前記出口側に突出した形状を有して前記弁体を前記出口の外側に押し出し、前記所定の温度以上のとき前記出口側から前記壁面側に後退した形状を有して前記弁体が前記出口を閉鎖するよう変形可能であることを、
特徴とするスチームトラップ装置のエア抜き弁。