JP3341190B2 - 熱応動式スチ―ムトラップ - Google Patents

熱応動式スチ―ムトラップ

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JP3341190B2 JP15791394A JP15791394A JP3341190B2 JP 3341190 B2 JP3341190 B2 JP 3341190B2 JP 15791394 A JP15791394 A JP 15791394A JP 15791394 A JP15791394 A JP 15791394A JP 3341190 B2 JP3341190 B2 JP 3341190B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、所定温度で膨脹収縮す
る膨脹媒体を含む温度制御機素を用いて、各種蒸気使用
機器や蒸気配管で発生する復水を自動的に排出する熱応
動式スチ―ムトラップに関し、特に小さな操作力で大き
な導出路を開閉できるようにしたものに関する。
【0002】
【従来の技術】熱応動式スチ―ムトラップの基本的構成
は、例えば、特開平6−94189号公報から公知であ
る。当該公報から理解されるように、入口と弁室と出口
を形成した弁ケ―シングと、弁室と出口を連通する導出
路を有し導出路を囲んで一端に平らな弁座面を有する弁
座部材と、壁部材にダイヤフラムの外周縁を固着して形
成した内部空間に膨脹媒体を封入し平らな弁面を有する
弁部材をダイヤフラムに固着した温度制御機素を具備
し、弁座面を弁室に向けて弁座部材を弁室と出口の間に
固着すると共に、弁面を弁座面に向かい合せて温度制御
機素を弁室内に配置したもので、膨脹媒体の膨脹収縮に
よってダイヤフラムを介して弁部材を駆動し、これによ
って弁面を弁座面に離着座させて導出路を開閉するもの
である。
【0003】弁室内に所定温度以上の高温流体が流入し
てくると、膨脹媒体が膨脹し、ダイヤフラムが閉弁方向
に変位して弁部材の弁面が弁座部材の弁座面に着座し、
導出路を閉止する。これによって、蒸気の排出を防止す
る。所定温度以下の低温流体が流入してくると、膨脹媒
体が収縮し、ダイヤフラムが開弁方向に変位して弁面が
弁座面から離座し、導出路を開口する。これによって、
復水や空気を系外へ排出する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな様式の熱応動式スチ―ムトラップにあっては、弁部
材が弁座部材の弁座面から垂直に、即ち弁部材の弁面が
弁座面と平行に変位して開弁する構造であるために、膨
脹媒体の膨脹収縮に基づく操作力に対して、開閉可能な
導出路の開口面積が小さい問題があった。
【0005】従って本発明の技術的課題は、膨脹媒体の
膨脹収縮に基づく操作力を拡大することによって、開閉
可能な導出路の開口面積を大きくできる熱応動式スチ―
ムトラップを提供することである。
【0006】
【課題を解決する為の手段】上記の技術的課題を解決す
る為に講じた本発明の技術的手段は、入口と弁室と出口
を形成した弁ケ―シングと、弁室と出口を連通する導出
路を有し導出路を囲んで一端に平らな弁座面を有する弁
座部材と、壁部材にダイヤフラムの外周縁を固着して形
成した内部空間に膨脹媒体を封入し平らな弁面を有する
弁部材をダイヤフラムに固着した温度制御機素を具備
し、弁座面を弁室に向けて弁座部材を弁室と出口の間に
固着すると共に、弁面を弁座面に向かい合せて温度制御
機素を弁室内に配置した熱応動式スチ―トラップにおい
て、圧変化に対する応答性が異なる左右2つの部分から
ダイヤフラムを形成すると共に、片側の圧変化に敏感な
ダイヤフラム部分と弁部材の固着部位を弁座面よりも外
側に形成したことを特徴とするものである。
【0007】ダイヤフラムは、片側を薄く加工したりあ
るいは厚みの異なるダイヤフラム片を接合して形成する
ことによって、圧変化に対する応答性を異ならせること
ができる。また片側に波紋を形成したりあるいは両側に
形成する波紋の形状を相違させることによっても、圧変
化に対する応答性を異ならせることができる。また弾性
力の異なる材料で形成したダイヤフラム片を接合して形
成することによっても、圧変化に対する応答性を異なら
せることができる。
【0008】
【作用】上記の技術的手段の作用は下記の通りである。
圧変化に対する応答性が異なる左右2つの部分からダイ
ヤフラムを形成しているので、弁室内に所定温度以上の
高温流体が流入し、膨脹媒体が膨脹すると、先ず片側の
圧変化に対して敏感なダイヤフラム部分が閉弁方向に変
位し、弁部材の弁面を弁座部材の弁座面に対して傾斜し
た姿勢にする。続いて圧変化に対して鈍感なダイヤフラ
ム部分が閉弁方向に変位し、弁面を弁座面と平行な姿勢
にして弁座面に密着させ、導出路を閉止する。
【0009】弁室内に所定温度以下の低温流体が流入
し、膨脹媒体が収縮すると、先ず片側の圧変化に対して
敏感なダイヤフラム部分が開弁方向に変位する。このと
き圧変化に対して敏感なダイヤフラム部分と弁部材の固
着部位を開弁方向の力点とし、この力点から導出路を挟
んだ反対側の弁座面の部位を支点として弁部材を揺動さ
せ、弁面を弁座面から傾けて離座させる。片側の圧変化
に敏感なダイヤフラム部分と弁部材の固着部位を弁座面
よりも外側にしているので、力点と支点の距離が弁座面
のシ―ル径よりも大きく、開弁方向の操作力を梃の原理
で拡大でき、大きな導出路を開けることができる。続い
て圧変化に対して鈍感なダイヤフラム部分が開弁方向に
変位し、弁面を弁座面と平行な姿勢にして導出路を全開
する。
【0010】
【実施例】上記の技術的手段の具体例を示す実施例を説
明する(図1参照)。上ケ―シング1と下ケ―シング2
とをねじ結合して、内部に弁室3を有する弁ケ―シング
が形成される。上ケ―シング1に入口4が、下ケ―シン
グ2に出口5が形成される。弁室3と出口5の間の隔壁
6に、弁座部材7がねじ結合されている。弁座部材7の
中央に、弁室3と出口5を連通する貫通導出路8が形成
されている。導出路8の弁室3側端には導出路8を囲ん
で平らな弁座面9が形成されている。
【0011】弁座部材7の上方に位置するように、温度
制御機素10が、隔壁6と弁座部材7の間に底面内周を
挟持された有底円筒形状の取付部材11内に収容されて
いる。取付部材11の周囲壁には複数の復水通過用窓1
2が開けられている。温度制御機素10は、壁部材13
と、ダイヤフラム14と、膨脹媒体15と、弁部材16
と、下壁部材17とを有して構成される。
【0012】ダイヤフラム14はほぼ半円状の左右2つ
のダイヤフラム片14a,14bを溶接(符号18の箇
所)によって接合して形成したものであり、ダイヤフラ
ム片14aはダイヤフラム片14bよりも薄く形成され
ている。またダイヤフラム14には同心円状の波紋が形
成されている。ダイヤフラム14は外周縁が壁部材13
と下壁部材17の外周縁に挟まれ溶接(符号19の箇
所)によって固着されている。
【0013】壁部材13とダイヤフラム14とで形成さ
れる内部空間に、壁部材13の注入口20から膨脹媒体
15が注入され、この注入口20を栓部材21で塞ぐこ
とによって密封されている。膨脹媒体15は、水、水よ
り沸点の低い液体、或いはそれらの混合物である。
【0014】弁部材16は弁座部材7の弁座面9に対面
して離着座する平らな弁面22を有し、ダイヤフラム1
4の膨脹媒体15を封入した側と反対側に溶接(符号2
3の箇所)によって固着されている。この溶接部位23
は弁座部材7の弁座面9よりも外側に位置している。
【0015】上ケ―シング1と取付部材11で挟持され
たスクリ―ン24と、温度制御機素10の壁部材13の
間に円錐状コイルスプリング25が配置され、温度制御
機素10を付勢して下壁部材17の外周下面を取付部材
11の内面に形成された段部26で保持している。
【0016】始動時、弁室3内は低温であり、膨脹媒体
15は収縮し、弁部材16が弁座部材7から離座して導
出路8を開口しており、低温流体を排出する。低温流体
の排出によって弁室3内に所定温度以上の高温流体が流
入してくると、膨脹媒体15が膨脹し、先ず薄く形成さ
れた圧変化に敏感なダイヤフラム片14aが閉弁方向に
変位し、弁部材16の弁面22を弁座部材7の弁座面9
に対して傾斜した姿勢にする。続いて厚く形成された圧
変化に鈍感なダイヤフラム片14bが閉弁方向に変位
し、弁面22を弁座面9と平行な姿勢にして弁座面9に
密着させ、導出路8を閉止して蒸気の流出を防止する。
【0017】放熱等によって弁室3内の温度が低下した
り所定温度以下の低温流体が流入してくると、膨脹媒体
15が収縮し、先ずダイヤフラム片14aが開弁方向に
変位する。このときダイヤフラム片14aと弁部材16
の溶接部位23を開弁方向の力点とし、この力点から導
出路を挟んだ反対側の弁座面9の部位を支点として弁部
材16を揺動させ、弁面22を弁座面9から傾けて離座
させる。図示のものはこの状態を示している。力点と支
点の距離を弁座面9のシ―ル径よりも大きくしているの
で、大きな導出路8を開けることができる。続いてダイ
ヤフラム片14bが開弁方向に変位し、弁面22を弁座
面9と平行な姿勢にして導出路8を全開し、低温流体を
排出する。
【0018】上記実施例では、厚みの異なる左右2つの
ダイヤフラム片を接合してダイヤフラムを形成したもの
を例示したが、ダイヤフラムの片側を薄く加工すること
によって、圧変化に対する応答性を異ならせてもよい。
また片側に波紋を形成したりあるいは両側に形成する波
紋の形状を相違させることによって、圧変化に対する応
答性を異ならせてもよい。また弾性力の異なる材料で形
成したダイヤフラム片を接合することによって、例え
ば、片側のダイヤフラム片をステンレス鋼またはハステ
ロイ(商標名)に代表されるニッケル・モリブデン系合
金等で、他側のダイヤフラム片をリン青銅等で形成した
り、あるいは同じステンレス鋼を用いても含有炭素量を
変えたりあるいは化学成分の異なるものを用いることに
よって、圧変化に対する応答性を異ならせてもよい。
【0019】
【発明の効果】本発明は下記の特有の効果を生じる。上
記のように本発明による熱応動式スチ―ムトラップは、
圧変化に対する応答性が異なる左右2つの部分からダイ
ヤフラムを形成すると共に、片側の圧変化に敏感なダイ
ヤフラム部分と弁部材の固着部位を弁座面よりも外側に
形成したことによって、膨脹媒体の膨脹収縮に基づく操
作力を拡大して、大きな導出路を開閉できるので、排出
能力を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の熱応動式スチ―ムトラップの
断面図である。
【符号の説明】
3 弁室 4 入口 5 出口 7 弁座部材 8 導出路 9 弁座面 10 温度制御機素 13 壁部材 14 ダイヤフラム 15 膨脹媒体 16 弁部材 22 弁面

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入口と弁室と出口を形成した弁ケ―シン
    グと、弁室と出口を連通する導出路を有し導出路を囲ん
    で一端に平らな弁座面を有する弁座部材と、壁部材にダ
    イヤフラムの外周縁を固着して形成した内部空間に膨脹
    媒体を封入し平らな弁面を有する弁部材をダイヤフラム
    に固着した温度制御機素を具備し、弁座面を弁室に向け
    て弁座部材を弁室と出口の間に固着すると共に、弁面を
    弁座面に向かい合せて温度制御機素を弁室内に配置した
    ものにおいて、圧変化に対する応答性が異なる左右2つ
    の部分からダイヤフラムを形成すると共に、片側の圧変
    化に敏感なダイヤフラム部分と弁部材の固着部位を弁座
    面よりも外側に形成したことを特徴とする熱応動式スチ
    ―ムトラップ。
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