JP3392951B2 - Thermal steam trap - Google Patents
Thermal steam trapInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば蒸気加熱器のよ
うな蒸気使用機器の熱交換器から流出する蒸気を漏れな
いようにトラップして、復水のみを排出する感熱型スチ
ームトラップに関するものである。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】この
種の感熱型スチームトラップは、蒸気を含んだ高温、高
圧の1次側流体が導入口からトラップ室内に流入してく
ると、このトラップ室内において可撓性のダイヤフラム
により封入されている熱膨張媒体が1次側流体から受熱
して膨張し、ダイヤフラムを変位させる。このダイヤフ
ラムに取り付けられた弁体が、弁座に着座してトラップ
室と導出口との間の通路を閉止し、蒸気が漏れ出るのを
防止する。一方、流体の温度が放熱により所定値以下に
低下するか、導入口から低温の復水が流入してきた場合
には、熱膨張媒体が収縮し、1次側流体の圧力によりダ
イヤフラムが押圧されて弁体が弁座から離座し、復水の
みが導出口から排出される。
【0003】ところで、上述のような感熱型スチームト
ラップは、厚みの薄い可撓性ダイヤフラムが頻繁に変形
を繰り返すため、このダイヤフラムが破れることがあ
る。ダイヤフラムが破れると、内部の熱膨張媒体がダイ
ヤフラムの破損個所から流出し、この熱膨張媒体が封入
されていた空間とその外部の1次側流体との圧力差がな
くなり、弁体と弁座との間の狭い空間を通過する流体に
よって生じる負圧で弁体が弁座に吸着され、閉弁状態と
なる。
【0004】このように閉弁状態のままになると、復水
を排出できないために、復水が上流側の熱交換器に溜ま
って熱交換効率が低下したり、溜まった復水に高温の蒸
気が触れることによる急収縮でウォータ・ハンマが発生
して、熱交換器や配管を傷めるといった不都合が発生す
る。そこで、このような問題の解消を図った熱応動式の
スチームトラップが種々提案されている(特開平4−2
62196号、特開平4−370497号、特開平5−
240399号の各公報参照)。
【0005】しかし、上記いずれのスチームトラップ
も、ダイヤフラムが破損したときに開弁状態とし、かつ
開弁状態を維持し続けるように制御するものであるが、
その開弁状態の確実性が不十分で信頼性に欠けるもので
あったり、構成が複雑であるという欠点を有している。
【0006】そこで、本発明は、簡素化した信頼性の高
い構成を備えるとともに、熱膨張媒体を封入した感熱素
子が破損しても確実に開弁状態にでき、かつ開弁状態を
保持できる感熱型スチームトラップを提供することを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明に係る感熱型スチームトラップは、ケー
シングに蒸気を含んだ1次側流体の導入口、復水を含ん
だ2次側流体の導出口、トラップ室、および前記導出口
に連通する低圧室が形成され、さらに、袋状のケース内
でダイヤフラムとの間にケースの受熱面を通して1次側
流体から受熱する熱膨張媒体を有し、前記トラップ室と
前記低圧室との間を仕切る感熱素子と、このダイヤフラ
ムに取り付けられて前記ケースにおける受熱面と反対側
に位置し、前記トラップ室と前記低圧室との連通口を開
閉する弁体とを備え、前記弁体が低圧室内に配置されて
いる。
【0008】
【作用および効果】感熱素子は、1次側流体から受熱す
るために、ケースの受熱面をトラップ室に向けてトラッ
プ室と低圧室との間を仕切るよう配設されており、弁体
は、感熱素子における前記受熱面とは反対側の部分に取
り付けられて低圧室内に位置し、トラップ室と低圧室と
の連通口を開閉する。したがって、弁体は、連通口から
常に1次側流体の圧力を開弁方向に受けるから、トラッ
プ室内の1次側流体の温度が所定値よりも低い場合、こ
の1次側流体から受熱する熱膨張媒体は収縮して体積が
小さくなるため、感熱素子から弁体に対し作用する閉弁
力が低下し、弁体は1次側流体の圧力を受けて弁座から
離座し、開弁状態となる。
【0009】導入口からトラップ室に流入する1次側流
体が水から得られた高温の蒸気である場合、熱膨張媒体
が蒸気から受熱して膨張し、感熱素子の体積が大きくな
る。感熱素子は体積の増大に伴い1次側流体の圧力に抗
して弁体を変位させ、この弁体がトラップ室と低圧室と
の連通口を閉止する。これにより、高温の蒸気が連通口
を通じて導出口から漏れ出るのを防止する。
【0010】つぎに、トラップ室内の流体の温度が放熱
により低下して所定値よりも低くなるか、導入口から低
温の復水が流入した場合、熱膨張媒体が収縮して感熱素
子の体積が小さくなり、感熱素子から弁体に作用する閉
弁力が1次側流体の圧力による開弁力よりも低下した時
点で、弁体は1次側流体の圧力を受けて連通口の弁座か
ら離座し、開弁状態となって復水が導出口から流出す
る。
【0011】感熱素子の熱膨張媒体を封入しているケー
スは、弁体の取付個所が弁体作動用の可撓性部材、たと
えばダイヤフラムで構成される。このダイヤフラムが閉
弁状態時に破損すると、熱膨張媒体がケースから低圧室
に漏出して感熱素子の体積が小さくなるから、感熱素子
から弁体に作用していた閉弁力がなくなり、弁体は1次
側流体の圧力を受けて連通口の弁座から離座し、開弁状
態となる。以後、感熱素子は、その熱膨張媒体が漏出し
ていることから、1次側流体からの受熱による体積の変
化が生じず、弁体に対し閉弁力を作用させることができ
ない。そのため、弁体は1次側流体の圧力を受けて弁座
から離座した開弁状態を保持する。また、ダイヤフラム
が開弁状態のときに破損した場合、弁体はやはり1次側
流体の圧力を受けて開弁状態を保持する。
【0012】この感熱型スチームトラップは、狭い連通
路の通路面積が感熱素子を開弁させる圧力の受圧面積と
なるので、開弁圧力は低い。したがって、開弁圧力に打
ち勝って閉弁させるための感熱室の圧力による閉弁力が
小さくてすむので、感熱素子を小型化できる。しかも、
感熱素子は、トラップ室と低圧室との間を仕切るよう配
置されているから、感熱素子を例えばトラップ室内に配
置した場合のように、感熱素子の支持機構や感熱素子と
弁体との連動機構などが不要であり、さらに簡素化した
構成となる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について図面
を参照しながら詳述する。
〔第1実施例〕図1は本発明の第1実施例に係る感熱型
スチームトラップの簡略縦断面図で、(a)は開弁状
態、(b)は閉弁状態を示す。外装体を構成するケーシ
ング1は、下部ケーシング部材2と上部ケーシング部材
3とがシール材4を介在して互いに嵌め合わされてボル
ト(図示せず)で固定されている。このケーシング1に
は、熱交換器などから流出する蒸気を含んだ高温、高圧
の1次側流体の導入口6と、復水を含んだ低温、低圧の
2次側流体の導出口7と、中央部のトラップ室5と、導
入口6をトラップ室5に連通する導入通路9と、導出口
7に2次側流体を流す導出通路10とが形成されてい
る。前記導入口6および導出口7の内周面には連結用の
雌ねじが形成されている。
【0014】下部ケーシング部材2の内面には、円筒体
の内周面に雌ねじが形成された保持体8が一体形成され
ており、この保持体8には、弁座部材11がねじ結合に
より固着されている。保持体8は、両ケーシング部材
2,3とは別体に形成して、いずれかのケーシング部材
2,3にビス止めまたは溶接のような手段で固定しても
よい。弁座部材11は、大径部12と小径部13とが連
設されており、大径部12の内部に後述の低圧室16が
形成され、小径部13の孔部がトラップ室5と低圧室1
6との連通路14になっている。また、連通路14の低
圧室16側の開口端がトラップ室5と低圧室16との連
通口17になっており、この連通口17の孔縁部がリン
グ状に突出して弁座19が形成されている。また、大径
部12には低圧室16を導出通路10に連通する連通孔
18が穿孔されている。
【0015】また、保持体8の下部には、開口部20が
形成され、この開口部20の周縁に、リング状の支持片
25が一体に形成されている。この支持片25と大径部
12との間に感熱素子26が挟持固定されており、この
感熱素子26は、トラップ室5と大径部12の内部とを
仕切るよう配置されて、大径部12と感熱素子26とで
囲まれる低圧室16を構成している。
【0016】上記感熱素子26は、袋状のケース24に
より外装体が構成されている。ケース24は、中央部が
開口した上方の第1ケース体22と下方の容器状の第2
ケース体23との各々の外周端部を溶接して互いに固着
されている。ケース24内には、ダイヤフラム30が外
周端部を両ケース体22,23間に挟み込まれて固定さ
れている。このダイヤフラム30と第2ケース体23と
で囲まれて袋状に形成された感熱室35内に、熱膨張媒
体36が封入されている。
【0017】上記感熱素子26は、その外周端部を支持
片25と弁座部材11の大径部12との間に挟み込んで
固定されている。ここで、第2ケース体23は、熱膨張
媒体36が1次側流体から受熱するための受熱面とな
る。また、ガスケット27により感熱素子26と支持片
25間、つまりトラップ室5と低圧室16間がシールさ
れている。なお、上記熱膨張媒体36は、水の飽和蒸気
温度よりも低い飽和蒸気温度を有し、かつ同温において
水より高い飽和圧力を有する流体、たとえばアルコール
である。また、上記ダイヤフラム30は可撓性および耐
蝕性を有し厚みの薄い素材、たとえばステンレス鋼板に
より形成されている。ケース24の素材としては、耐腐
性と熱伝導性に優れた、たとえばステンレスが使用され
る。
【0018】感熱素子26におけるダイヤフラム30の
中央部には弁体33が溶接により取り付けられており、
この弁体33は、第1ケース体22の開口部を挿通して
低圧室16に臨んでおり、弁座19に着座または離座し
て連通口17を開閉する。
【0019】つぎに、上記実施例の作用について詳述す
る。図1において、P1は1次側流体の圧力、P2は2
次側流体の圧力、P3は感熱素子26の感熱室35内の
圧力をそれぞれ示す。また、たとえば1次側流体の圧力
が5kg(ゲージ圧)で、その飽和蒸気温度が158℃
である場合、この実施例では、たとえば、熱膨張媒体3
6の温度が150℃以上になったときに(b)に示す完
全な閉弁状態となり、かつ130℃以下になったときに
(a)に示す完全な開弁状態となるように、熱膨張媒体
36の飽和蒸気温度およびダイヤフラム30の湾曲性を
設定してある。
【0020】弁体33は、低圧室16内に配置されて連
通路14における低圧室16側の開口である連通口17
を開閉する。低圧室16内には低温、低圧の2次側流体
が流れるので、弁体33は、常に高温、高圧の1次側流
体の圧力P1を開弁方向に受けている。トラップ室5内
の1次側流体の温度が所定値(例えば130℃)よりも
低い場合、この1次側流体から第2ケース体23を通じ
て受熱する熱膨張媒体36は、図1(a)に示すよう
に、収縮して体積が小さくなる。ダイヤフラム30に取
り付けられた弁体33は、1次側流体の圧力P1により
弁座19から離座して開弁状態となる。
【0021】図1(a)に示す開弁状態において、導入
口6から高温の蒸気を含んだ1次側流体が流入すると、
熱膨張媒体36の蒸気飽和温度が1次側流体の蒸気飽和
温度よりも低いため、1次側流体が復水の混入した蒸気
であって、水の蒸気飽和温度以下であっても、熱膨張媒
体36の蒸気飽和温度以上である場合に、熱膨張媒体3
6が受熱により膨張して感熱室35内の圧力P3が一次
側流体の圧力P1よりも大きくなる。そのため、感熱素
子26の熱膨張媒体36の膨張により感熱室35内の体
積が増大してダイヤフラム30を上方に変位させるか
ら、このダイヤフラム30に取り付けられた弁体33が
1次側流体の圧力に抗して弁座19に着座し、トラップ
室5を導出口7に連通させる連通口17を閉止して閉弁
状態となり、高温の蒸気が導出口7から漏れ出るのを防
止する。
【0022】つぎに、トラップ室5内の流体の温度が放
熱により復水化して所定値(例えば130℃)よりも低
くなるか、導入口6から低温の復水が流入した場合、熱
膨張媒体36が収縮して感熱素子26の感熱室35内の
体積が小さくなり、感熱素子35から弁体33に作用す
る閉弁力が1次側流体の圧力P1による開弁力よりも低
下した時点で、弁体33は1次側流体の圧力P1を受け
て弁座19から離座し、開弁状態となって復水が導出口
から流出する。
【0023】図1(b)に示す閉弁状態においてダイヤ
フラム30が破損した場合、熱膨張媒体36が感熱室3
5から第1ケース体22の中央部の開口を通って低圧室
16内に漏出する。そのため、感熱素子26から弁体3
3に作用していた押し上げ力、つまり閉弁力がなくな
り、弁体33は1次側流体の圧力P1を受けて弁座19
から離座し、開弁状態となる。以後、感熱素子26は、
熱膨張媒体36が漏出していることから1次側流体から
の受熱による体積の変化が生じず、弁体33に対し閉弁
力を作用させることができなくなる。そのため、弁体3
3は1次側流体の圧力P1を受けて弁座19から離座し
た開弁状態を保持する。なお、開弁状態においてダイヤ
フラム30が破損した場合には、その開弁状態をそのま
ま保持する。
【0024】この感熱型スチームトラップは、弁体33
が低圧室16側に配置されており、弁体33は常に1次
側流体の圧力P1を開弁方向に受けている。そのため、
感熱素子26は、1次側流体からの受熱による膨張によ
りダイヤフラム30を介して弁体33に閉弁力を作用さ
せるだけでよいから、既存の熱応動型スチームトラップ
に比較して簡単で信頼性の高い構成となる。
【0025】さらに、感熱素子26は、トラップ室5と
低圧室16との間を仕切るよう配置して大径部12と支
持片25との間に単に挟み込んで固定されている。例え
ば、感熱素子26をトラップ室5内に配置する場合のよ
うな感熱素子26の支持機構や感熱素子26と弁体33
との連動機構などが不要であり、この点からもさらに簡
素化した構成となる。また、狭い連通路の通路面積が感
熱素子を開弁させる圧力の受圧面積となるので、開弁圧
力は低い。したがって、開弁圧力に打ち勝って閉弁させ
るための感熱室の圧力による開弁力が小さくてすむの
で、感熱素子26を小型化できる。
【0026】〔第2実施例〕図2(a),(b)は本発
明の第2実施例に係る感熱型スチームトラップの開弁状
態および閉弁状態の簡略切断側面図である。この実施例
では、ケーシング1が左右に分割されて、第1ケーシン
グ体28と第2ケーシング体29とを組み合わせて構成
されている。感熱素子26は、両ケーシング体28,2
9間において第1実施例と同様の機構により取り付けら
れているが、1次側流体からの受熱面を形成する第2ケ
ース体23が導入通路9に対向している。また、導入口
6から流入した1次側流体は、導入通路9から下方の通
路を通って連通路14へ流れ、弁体33の開弁により2
次側流体となって低圧室16に流入し、さらに、低圧室
16から導出通路10を通って導出口7から流出する経
路で流れる。
【0027】上記第2実施例では、感熱素子26におけ
る1次側流体からの受熱面を形成する第2ケース体23
が導入通路9に対向しているため、熱膨張媒体36は、
常に導入口6から流入してくる新しい1次側流体から受
熱する。しかも、1次側の流体は、上述の経路を介して
連続的に円滑に流れるので、ケーシングの底部に、つま
り局部的に滞留して温度低下を招くことがない。また、
たとえケーシング1内の底部に復水が滞留しても、感熱
素子26の受熱面を形成する第2ケース体23がケーシ
ング1の底部から離間しているので、ケーシング1内の
底部に滞留した復水に直接触れて不測に開弁するおそれ
が少ない。その結果、1次側流体から熱膨張媒体36に
効率的に熱伝導がなされ、弁体33を適切に開閉させ
る。
【0028】〔第3実施例〕図3(a),(b)は本発
明の第3実施例に係る感熱型スチームトラップの開弁状
態および閉弁状態の簡略切断側面図である。この実施例
は、前記第2実施例の感熱素子26を水平置きとしたも
のである。感熱素子26は、下部ケーシング部材2と上
部ケーシング部材3間において第2実施例と同様の機構
により取り付けられている。下部ケーシング部材2に
は、導入口6から流入する1次側流体を感熱素子26の
受熱面を形成する第2ケース体23に導く導入通路9が
形成されている。また、1次側流体は、第2実施例とほ
ぼ同様の経路を介して導出口7まで連続的に円滑に流れ
るようになっているので、ケーシング1の底部に1次側
流体が滞留して温度低下するおそれが少ない。したがっ
て、第2実施例とほぼ同様の効果を得ることができる。
【0029】さらに、第3実施例では、弁体33の周囲
にゴムなどの素材によりリング状に形成された断熱シー
ト材34が設けられている。この断熱シート材34は、
中央の孔縁部が弁体33の外周に連結され、かつ外周端
部が支持片25と大径筒部12との間に挟み込んで固定
されている。したがって、ダイヤフラム30は、断熱シ
ート材34により、低圧室19の2次側流体に対しその
温度の影響を受けないよう遮断されている。第1,第2
実施例では、閉弁時においてダイヤフラム30が低圧室
19内の2次側流体に接触しているので、この2次側流
体によりダイヤフラム30が冷却されて、閉弁時に十分
膨張しなくなるおそれがある。このような不都合を断熱
シート材34により確実に防止できる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for trapping steam flowing out of a heat exchanger of a steam-using apparatus such as a steam heater so as not to leak the steam, and condensing the steam. It relates to a heat-sensitive steam trap that discharges only heat. 2. Description of the Related Art A heat-sensitive steam trap of this type is characterized in that when a high-temperature, high-pressure primary fluid containing steam flows into the trap chamber from an inlet, the heat-sensitive steam trap enters the trap chamber. In this trap chamber, the thermal expansion medium sealed by the flexible diaphragm receives heat from the primary fluid and expands, displacing the diaphragm. The valve body attached to the diaphragm sits on the valve seat to close the passage between the trap chamber and the outlet, preventing leakage of steam. On the other hand, when the temperature of the fluid falls below a predetermined value due to heat radiation, or when low-temperature condensate flows in from the inlet, the thermal expansion medium contracts, and the diaphragm is pressed by the pressure of the primary fluid. The valve element is separated from the valve seat, and only the condensate is discharged from the outlet. In the above-described heat-sensitive steam trap, since the flexible diaphragm having a small thickness is frequently deformed, the diaphragm may be broken. When the diaphragm is ruptured, the internal thermal expansion medium flows out of the damaged portion of the diaphragm, and the pressure difference between the space in which the thermal expansion medium is sealed and the external primary fluid disappears. The valve element is attracted to the valve seat by the negative pressure generated by the fluid passing through the narrow space between the valves, and the valve is closed. [0004] If the valve remains closed, the condensate cannot be discharged, so that the condensate accumulates in the heat exchanger on the upstream side and reduces the heat exchange efficiency. However, there is an inconvenience that a water hammer is generated due to sudden contraction caused by touching, and the heat exchanger and piping are damaged. Therefore, various thermally responsive steam traps have been proposed to solve such a problem (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 4-2).
No. 62196, JP-A-4-370497, JP-A5-
No. 240399). However, any of the above steam traps is controlled to open the valve when the diaphragm is broken and to maintain the valve open state.
There are disadvantages in that the certainty of the valve opening state is insufficient and the reliability is lacking, and the configuration is complicated. Therefore, the present invention has a simplified and highly reliable structure and can reliably open the valve even if the thermal element enclosing the thermal expansion medium is broken, and can maintain the valve open state. It is intended to provide a mold steam trap. [0007] In order to achieve the above object, a heat-sensitive steam trap according to the present invention includes an inlet for a primary fluid containing steam and a condensate in a casing. outlet of the secondary side fluid, trap chamber, and a low-pressure chamber communicating with the outlet port is formed, further, the bag-like case
A thermal expansion medium for receiving heat from the primary fluid through the heat receiving surface of the case between the diaphragm and the diaphragm, and separating the trap chamber and the low pressure chamber from each other ;
Opposite side of the heat receiving surface of the casing mounted on the arm
And a valve element that opens and closes a communication port between the trap chamber and the low-pressure chamber, and the valve element is disposed in the low-pressure chamber . The heat-sensitive element is disposed so as to partition the space between the trap chamber and the low-pressure chamber with the heat-receiving surface of the case facing the trap chamber in order to receive heat from the primary fluid. The body is attached to a portion of the thermal element opposite to the heat receiving surface and is located in the low-pressure chamber, and opens and closes a communication port between the trap chamber and the low-pressure chamber. Therefore, since the valve body always receives the pressure of the primary fluid from the communication port in the valve opening direction, when the temperature of the primary fluid in the trap chamber is lower than a predetermined value, the heat received from the primary fluid is reduced. Since the expansion medium contracts and the volume decreases, the valve-closing force acting on the valve element from the heat-sensitive element decreases, and the valve element receives the pressure of the primary fluid, separates from the valve seat, and opens. Becomes When the primary fluid flowing into the trap chamber from the inlet is high-temperature steam obtained from water, the thermal expansion medium receives heat from the steam and expands, thereby increasing the volume of the thermal element. The heat-sensitive element displaces the valve body against the pressure of the primary fluid as the volume increases, and the valve body closes the communication port between the trap chamber and the low-pressure chamber. This prevents high-temperature steam from leaking from the outlet through the communication port. Next, when the temperature of the fluid in the trap chamber drops due to heat radiation and becomes lower than a predetermined value, or when low-temperature condensate flows in from the inlet, the thermal expansion medium contracts and the volume of the thermal element becomes smaller. At the time when the valve closing force acting on the valve element from the heat-sensitive element becomes smaller than the valve opening force due to the pressure of the primary fluid, the valve element receives the pressure of the primary fluid, and the valve element receives the pressure of the primary fluid from the valve seat at the communication port. When the valve is released, the condensate flows out from the outlet. In the case in which the thermal expansion medium of the thermosensitive element is sealed, the mounting portion of the valve body is formed of a flexible member for operating the valve body, for example, a diaphragm. If the diaphragm is damaged in the closed state, the thermal expansion medium leaks from the case into the low-pressure chamber, and the volume of the heat-sensitive element is reduced.Therefore, the valve-closing force acting on the valve body from the heat-sensitive element disappears, and the valve body becomes Upon receiving the pressure of the primary-side fluid, the valve separates from the valve seat of the communication port, and is opened. Thereafter, since the thermal expansion medium leaks out, the volume of the heat-sensitive element does not change due to the heat received from the primary fluid, and the valve-closing force cannot be applied to the valve element. Therefore, the valve body receives the pressure of the primary fluid and maintains the valve-open state separated from the valve seat. Further, when the diaphragm is broken when the valve is in the open state, the valve body also receives the pressure of the primary fluid to maintain the open state. In this heat-sensitive steam trap, the valve opening pressure is low because the passage area of the narrow communication passage is the pressure receiving area for opening the heat-sensitive element. Therefore, the valve closing force due to the pressure of the heat sensitive chamber for closing the valve by overcoming the valve opening pressure can be small, and the heat sensitive element can be downsized. Moreover,
Since the heat-sensitive element is arranged to partition between the trap chamber and the low-pressure chamber, as in the case where the heat-sensitive element is disposed in the trap chamber, for example, a support mechanism for the heat-sensitive element and an interlocking mechanism between the heat-sensitive element and the valve element. Are unnecessary, and the configuration is further simplified. Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. [First Embodiment] FIGS. 1A and 1B are simplified longitudinal sectional views of a heat-sensitive steam trap according to a first embodiment of the present invention. FIG. In a casing 1 constituting an exterior body, a lower casing member 2 and an upper casing member 3 are fitted to each other with a sealing material 4 interposed therebetween, and are fixed with bolts (not shown). The casing 1 has an inlet 6 for a high-temperature, high-pressure primary fluid containing steam flowing out of a heat exchanger or the like, and an outlet 7 for a low-temperature, low-pressure secondary fluid containing condensate. A trap chamber 5 at the center, an introduction passage 9 that communicates the introduction port 6 with the trap chamber 5, and an outlet passage 10 through which the secondary fluid flows through the outlet 7 are formed. Internal threads for connection are formed on the inner peripheral surfaces of the inlet 6 and the outlet 7. On the inner surface of the lower casing member 2, there is integrally formed a holding member 8 having a female screw formed on the inner peripheral surface of the cylindrical body. A valve seat member 11 is fixed to the holding member 8 by screw connection. Have been. The holding body 8 may be formed separately from the casing members 2 and 3 and fixed to one of the casing members 2 and 3 by means such as screwing or welding. The valve seat member 11 has a large-diameter portion 12 and a small-diameter portion 13 connected to each other, and a low-pressure chamber 16 described later is formed inside the large-diameter portion 12. Room 1
6 and a communication path 14. An opening end of the communication passage 14 on the low-pressure chamber 16 side is a communication port 17 between the trap chamber 5 and the low-pressure chamber 16, and a hole edge of the communication port 17 protrudes in a ring shape to form a valve seat 19. Have been. In addition, a communication hole 18 that communicates the low-pressure chamber 16 with the outlet passage 10 is formed in the large-diameter portion 12. An opening 20 is formed in the lower part of the holding body 8, and a ring-shaped support piece 25 is formed integrally with the periphery of the opening 20. A heat-sensitive element 26 is sandwiched and fixed between the support piece 25 and the large-diameter portion 12. The heat-sensitive element 26 is arranged to partition the trap chamber 5 from the inside of the large-diameter portion 12, and The low-pressure chamber 16 is surrounded by the heat-sensitive element 12 and the heat-sensitive element 26. The heat-sensitive element 26 has an exterior body formed by a bag-shaped case 24. The case 24 includes an upper first case body 22 having an open central portion and a lower container-like second case body 22.
The outer peripheral ends of the case body 23 are welded to each other to be fixed to each other. In the case 24, a diaphragm 30 is fixed with its outer peripheral end sandwiched between the case bodies 22 and 23. A thermal expansion medium 36 is sealed in a bag-shaped heat-sensitive chamber 35 surrounded by the diaphragm 30 and the second case body 23. The heat sensitive element 26 is fixed by sandwiching the outer peripheral end thereof between the support piece 25 and the large diameter portion 12 of the valve seat member 11. Here, the second case body 23 serves as a heat receiving surface for the thermal expansion medium 36 to receive heat from the primary fluid. Further, the gasket 27 seals the space between the heat-sensitive element 26 and the support piece 25, that is, the space between the trap chamber 5 and the low-pressure chamber 16. The thermal expansion medium 36 is a fluid having a saturated steam temperature lower than the saturated steam temperature of water and having a higher saturated pressure than water at the same temperature, for example, alcohol. The diaphragm 30 is made of a thin material having flexibility and corrosion resistance, for example, a stainless steel plate. As a material of the case 24, for example, stainless steel having excellent corrosion resistance and heat conductivity is used. A valve element 33 is attached to the center of the diaphragm 30 in the heat-sensitive element 26 by welding.
The valve body 33 faces the low-pressure chamber 16 through the opening of the first case body 22, and sits on or separates from the valve seat 19 to open and close the communication port 17. Next, the operation of the above embodiment will be described in detail. In FIG. 1, P1 is the pressure of the primary fluid, and P2 is 2
The pressure of the secondary fluid and P3 indicate the pressure in the heat-sensitive chamber 35 of the heat-sensitive element 26, respectively. Further, for example, when the pressure of the primary fluid is 5 kg (gauge pressure) and its saturated steam temperature is 158 ° C.
In this embodiment, for example, the thermal expansion medium 3
The thermal expansion is performed so that when the temperature of the sample No. 6 becomes 150 ° C. or more, the valve is completely closed as shown in FIG. The saturated steam temperature of the medium 36 and the curvature of the diaphragm 30 are set. The valve body 33 is disposed in the low-pressure chamber 16 and is a communication port 17 which is an opening of the communication passage 14 on the side of the low-pressure chamber 16.
Open and close. Since the low-temperature and low-pressure secondary fluid flows through the low-pressure chamber 16, the valve body 33 always receives the high-temperature and high-pressure primary fluid pressure P1 in the valve opening direction. When the temperature of the primary fluid in the trap chamber 5 is lower than a predetermined value (for example, 130 ° C.), the thermal expansion medium 36 that receives heat from the primary fluid through the second case body 23 is as shown in FIG. As shown, the volume shrinks and shrinks. The valve element 33 attached to the diaphragm 30 is separated from the valve seat 19 by the pressure P1 of the primary fluid and is opened. In the valve-open state shown in FIG. 1A, when a primary fluid containing high-temperature steam flows from the inlet 6,
Since the steam saturation temperature of the thermal expansion medium 36 is lower than the steam saturation temperature of the primary fluid, even if the primary fluid is condensed condensed steam and is at or below the steam saturation temperature of water, thermal expansion When the temperature is equal to or higher than the vapor saturation temperature of the medium 36, the thermal expansion medium 3
6 expands due to the heat reception, and the pressure P3 in the heat-sensitive chamber 35 becomes larger than the pressure P1 of the primary fluid. Therefore, the expansion of the thermal expansion medium 36 of the thermal element 26 increases the volume in the thermal chamber 35 and displaces the diaphragm 30 upward, so that the valve body 33 attached to the diaphragm 30 reduces the pressure of the primary fluid. The seat 17 is seated against the valve seat 19 and the communication port 17 for communicating the trap chamber 5 with the outlet port 7 is closed to close the valve, thereby preventing the high-temperature steam from leaking from the outlet port 7. Next, when the temperature of the fluid in the trap chamber 5 is condensed by heat radiation and becomes lower than a predetermined value (for example, 130 ° C.), or when low-temperature condensate flows in from the inlet 6, the thermal expansion medium At the time when the valve 36 contracts and the volume of the heat-sensitive element 26 in the heat-sensitive chamber 35 decreases, the valve-closing force acting on the valve body 33 from the heat-sensitive element 35 becomes lower than the valve-opening force due to the pressure P1 of the primary fluid. The valve element 33 receives the pressure P1 of the primary fluid and separates from the valve seat 19 to be in an open state, and condensate flows out from the outlet. If the diaphragm 30 is broken in the valve closed state shown in FIG. 1B, the thermal expansion medium 36
5 leaks into the low-pressure chamber 16 through the opening at the center of the first case body 22. Therefore, the valve element 3
3, the valve body 33 receives the pressure P1 of the primary fluid, and the valve body 19 receives the pressure P1.
And the valve is opened. Thereafter, the thermosensitive element 26
Since the thermal expansion medium 36 leaks, the volume does not change due to the heat received from the primary fluid, and the valve closing force cannot be applied to the valve body 33. Therefore, the valve element 3
Numeral 3 receives the pressure P1 of the primary fluid and maintains the valve-open state separated from the valve seat 19. If the diaphragm 30 is broken in the open state, the open state is maintained. This heat-sensitive steam trap is provided with a valve body 33.
Is disposed on the low pressure chamber 16 side, and the valve body 33 always receives the pressure P1 of the primary fluid in the valve opening direction. for that reason,
Since the thermal element 26 need only apply a valve closing force to the valve body 33 via the diaphragm 30 by expansion due to heat received from the primary fluid, the thermal element 26 is simpler and more reliable than the existing thermally responsive steam trap. High configuration. Further, the heat sensitive element 26 is arranged so as to partition between the trap chamber 5 and the low pressure chamber 16 and is simply sandwiched and fixed between the large diameter portion 12 and the support piece 25. For example, a support mechanism for the heat-sensitive element 26, such as a case where the heat-sensitive element 26 is disposed in the trap chamber 5, or a structure in which the heat-sensitive element 26
This eliminates the need for an interlocking mechanism or the like, and the configuration is further simplified from this point. In addition, the valve opening pressure is low because the passage area of the narrow communication passage is the pressure receiving area of the pressure for opening the thermal element. Therefore, the valve-opening force by the pressure of the heat-sensitive chamber for overcoming the valve-opening pressure and closing the valve can be small, and the heat-sensitive element 26 can be downsized. [Second Embodiment] FIGS. 2A and 2B are simplified cut-away side views of a heat-sensitive steam trap according to a second embodiment of the present invention in a valve open state and a valve closed state. In this embodiment, the casing 1 is divided into left and right parts, and the first casing body 28 and the second casing body 29 are combined. The heat-sensitive element 26 is composed of the two casing bodies 28, 2
The second case 23, which forms a heat receiving surface from the primary fluid, is opposed to the introduction passage 9 while being attached by a mechanism similar to that of the first embodiment. The primary fluid flowing from the inlet 6 flows from the introduction passage 9 through the lower passage to the communication passage 14, and is opened by opening the valve body 33.
It flows into the low-pressure chamber 16 as the secondary fluid, and further flows from the low-pressure chamber 16 through the outlet passage 10 and out of the outlet 7. In the second embodiment, the second case body 23 which forms a heat receiving surface from the primary fluid in the thermal element 26 is used.
Is opposed to the introduction passage 9, the thermal expansion medium 36
Heat is always received from a new primary fluid flowing in from the inlet 6. In addition, since the fluid on the primary side continuously and smoothly flows through the above-described path, the fluid does not stay at the bottom of the casing, that is, locally, and does not lower the temperature. Also,
Even if the condensed water stays at the bottom in the casing 1, the second case body 23 forming the heat receiving surface of the thermosensitive element 26 is separated from the bottom of the casing 1. There is little risk of accidental opening of the valve by direct contact with water. As a result, heat is efficiently conducted from the primary fluid to the thermal expansion medium 36, and the valve body 33 is opened and closed appropriately. Third Embodiment FIGS. 3A and 3B are simplified cut-away side views of a heat-sensitive steam trap according to a third embodiment of the present invention in a valve-open state and a valve-closed state. In this embodiment, the heat-sensitive element 26 of the second embodiment is placed horizontally. The thermal element 26 is mounted between the lower casing member 2 and the upper casing member 3 by the same mechanism as in the second embodiment. The lower casing member 2 is formed with an introduction passage 9 that guides the primary fluid flowing from the inlet 6 to the second case body 23 that forms the heat receiving surface of the thermosensitive element 26. Further, since the primary fluid flows continuously and smoothly to the outlet 7 through substantially the same path as that of the second embodiment, the primary fluid stays at the bottom of the casing 1. There is little risk of temperature drop. Therefore, substantially the same effects as in the second embodiment can be obtained. Further, in the third embodiment, a ring-shaped heat insulating sheet member 34 made of a material such as rubber is provided around the valve body 33. This heat insulating sheet material 34
The central hole edge is connected to the outer periphery of the valve body 33, and the outer peripheral end is sandwiched and fixed between the support piece 25 and the large-diameter cylindrical portion 12. Therefore, the diaphragm 30 is shielded by the heat insulating sheet member 34 so as not to be affected by the temperature of the secondary fluid in the low-pressure chamber 19. 1st, 2nd
In the embodiment, since the diaphragm 30 is in contact with the secondary fluid in the low-pressure chamber 19 when the valve is closed, the diaphragm 30 is cooled by the secondary fluid and may not expand sufficiently when the valve is closed. . Such inconvenience can be reliably prevented by the heat insulating sheet member 34.
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示し、(a)は開弁状態
の簡略縦断面図、(b)はその閉弁状態の簡略縦断面図
である。
【図2】本発明の第2実施例を示し、(a)は開弁状態
の簡略切断側面図、(b)はその閉弁状態の簡略切断側
面図である。
【図3】本発明の第3実施例を示し、(a)は開弁状態
の簡略切断側面図、(b)はその閉弁状態の簡略切断側
面図である。
【符号の説明】
1…ケーシング、5…トラップ室、6…導入口、7…導
出口、17…連通口、19…低圧室、26…感熱素子、
33…弁体、36…熱膨張媒体。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIGS. 1A and 1B show a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a simplified longitudinal sectional view in a valve-opened state, and FIG. 2A and 2B show a second embodiment of the present invention, in which FIG. 2A is a simplified cut-away side view in a valve-opened state, and FIG. 3A and 3B show a third embodiment of the present invention, in which FIG. 3A is a simplified cut side view in a valve open state, and FIG. 3B is a simplified cut side view in a valve closed state. [Description of Signs] 1 ... Casing, 5 ... Trap chamber, 6 ... Inlet, 7 ... Outlet, 17 ... Communication port, 19 ... Low pressure chamber, 26 ... Thermal element,
33: valve body, 36: thermal expansion medium.
Claims (1)
導入口、復水を含んだ2次側流体の導出口、トラップ
室、および前記導出口に連通する低圧室が形成され、 さらに、袋状のケース内でダイヤフラムとの間にケース
の受熱面を通して1次側流体から受熱する熱膨張媒体を
有し、前記トラップ室と前記低圧室との間を仕切る感熱
素子と、 このダイヤフラムに取り付けられて前記ケースにおける
受熱面と反対側に位置し、前記トラップ室と前記低圧室
との連通口を開閉する弁体とを備え、 前記弁体が低圧室内に配置され た感熱型スチームトラッ
プ。(57) [Claim 1] A casing is connected to an inlet for a primary fluid containing steam, an outlet for a secondary fluid containing condensate, a trap chamber, and the outlet. A low-pressure chamber is formed, and a case is formed between the diaphragm and the inside of the bag-shaped case.
It has a thermal expansion medium to heat from the primary side fluid through the heat receiving surface of the thermal element which partitions between the low-pressure chamber and the trap chamber, in the case attached to the diaphragm
A heat- sensitive steam trap , comprising: a valve body located on a side opposite to a heat receiving surface, for opening and closing a communication port between the trap chamber and the low-pressure chamber , wherein the valve body is disposed in the low-pressure chamber .
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