JP4388347B2 - 感温弁 - Google Patents

Description

本発明は、主として弁口周辺に付着堆積して流体の排出流量の減少や目詰まりの原因となる錆や水垢などのスケールを容易に清掃除去できる感温弁に関する。

一般に、重油のような油を送給する送油管には、その外周に蒸気管（銅管トレ−ス）を螺旋状に巻いて、蒸気管に蒸気を通すことによって送油管内の油を間接的に加熱し、油の粘度を下げてスムースに流せるようにしている。前記蒸気管内を流れる蒸気は油との熱交換によって温度低下し、一部がドレーン化して復水を発生するが、これらの復水は、蒸気管の適所に配置した感温弁からなる温調トラップによって外部に排出している。

ところで前記蒸気管には、送油管に対する熱伝導性を考慮し、もっぱら熱伝導性に優れた銅管が多く用いられている。ところがこの銅管は錆が発生しやすく、ゴミ、水垢とともにスケールとして温調トラップの弁部分（特に弁口周辺）にこびりつき付着堆積する。このようにスケールが弁部分に付着堆積すると、流体の排出流量の減少、目詰まりなどを生じて、復水を外部に排出しにくくなるので、温調トラップとして正常に機能しなくなる。

このため、温調トラップが常に正常に機能するように、弁部分に付着堆積したスケールは随時、清掃して取り除かれるが、従来、このようなスケールを清掃除去する機能を備えた温調トラップとして、次のようなものが知られている。すなわち、調節棒の回転に伴って回転するように弁軸を調節棒に連結し、弁口が開口する弁体嵌合孔の奥壁に対面する弁軸の部位に刃物を設け、調節棒を回転させて弁軸を回転させることにより、前記弁体嵌合孔の奥壁に付着したスケールを前記刃物で削除できるようにした温調トラップがある（例えば特許文献１参照）。
特開２００２−３７２１６６号公報

ところが前記先行技術によれば、図８に示すように、弁軸８０を回転させることにより、その先端に設けた刃物８２を軸方向に回転させて上方から下方に押し下げてスケールを削除するようになっているが、このとき、前記刃物８２によって削除できるスケールは、主に弁体嵌合孔８１の内壁８１ａに付着堆積するスケールＳ１に限られる。しかしながら、経験によれば、この種温調トラップで発生するスケールは、前記スケールＳ１よりもむしろ弁体８４に近接する弁口８３近辺の部分で多くのスケールＳ２が付着堆積し、このスケールＳ２が流体の排出流量の減少、目詰まりの大きな原因となる。前記刃物８２ではスケールＳ１を取り除くことができたとしても、弁口８３部分のスケールＳ２は取り除くことができない。したがって、このスケールＳ２は、従来は温調トラップを分解して取り除いていたが、手間と時間がかかり、メンテナンス上も効率的でなかった。

そこで、本発明は、弁口部分に付着堆積するスケールを容易かつ確実に清掃除去できる清掃機能付きの感温弁を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の感温弁は、流体の流入口および流出口を有するボディと、弁口を有する弁座部材と、前記弁口を開閉する弁体と、流体の温度に応じて前記弁体を駆動する感温駆動体と、前記ボディに弁体の移動方向に合致した軸心方向に進退自在に支持されて進出した位置で前記軸心回りに回転されることにより、前記弁座部材における弁口に連なる連通路の内周面を擦って清掃する清掃具とを備え、前記清掃具は、前記ボディにテーパねじで結合されるブッシュと、前記ブッシュに前記軸心方向に進退自在でかつ軸心回りに回転自在に支持されて前記連通路の内周面を擦る磨き部材とを有し、前記磨き部材は、前記内周面を擦る先端部に、軸心方向に延びる複数のスリットによって周方向に分離された複数の分離片が形成されたシェイパー部を有している。

この構成によれば、清掃具を下方から弁座部材における弁口に連なる連通路の内周面を擦るように進入させて前記連通路の内周面に付着堆積して排出流量の減少や目詰まりの原因となるスケールを除去できる。また、清掃具の先端を弁体に接触させて回転させることにより、弁体に付着したスケ−ルも除去できる。しかもこの清掃具は使用しないときには弁口から後退させることで、流体の流れを妨げることがなくなる。さらに、清掃具を進出させて清掃具の先端で弁体を押し上げることにより、強制開弁してブローさせることもできる。

また、一定期間経過後、劣化した磨き部材を交換する場合、ブッシュ自体は交換しないで、磨き部材をブッシュから取外して新しいものと交換するだけで足りるから、交換作業が容易になり、かつ、廃棄部品も最小限となって部品コストを抑制できる。

本発明の感温弁によれば、清掃具を下方から弁座部材における弁口に連なる連通路の内周面を擦るように進入させて前記連通路の内周面に付着堆積して排出流量の減少や目詰まりの原因となるスケールを清掃でき、さらに弁体の清掃および強制開弁によるブローも可能になる。しかもこの清掃具は使用しないときには弁口から後退させることで、流体の流れを妨げることがなくなる。また、閉止用のプラグと清掃具とをセットにした感温弁ユニットによれば、清掃しないときには閉止用のプラグで挿入孔を閉止することで流体の漏れを防止できるので、感温弁への組付やメンテナンスを容易かつ効率的に行うことができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第1 実施形態に係る感温弁の断面図である。同図に示す感温弁は、左右両側に蒸気などの流体の流入口１ａと排出口１ｂを有するボディ１と、このボディ１の上部の開口部に着脱可能にねじ連結されたカバー２と、このカバー２の上部を覆うキャップ３とを備えている。

前記ボディ１の内部には、その底部にねじ結合された弁座部材４と、この弁座部材４に嵌合されて上下方向に移動自在に支持され、下端側に弁体５１を備えた弁棒５とが配置され、この弁棒５の上端側は調節ガイド６に支持され、この調節ガイド６はカバー２のねじ孔にねじ結合され、ロックナット２１で固定されており、カバーとの間がＯ−リング６ａによりシールされている。前記調節ガイド６の上下方向への移動調整により、ボディ１内での後述する感温駆動体７の高さ位置を適宜調整でき、また、復帰用コイルばね９のばね反力を加減できる。前記弁座部材４は、その下部に弁口４１を有し、この弁口４１は前記弁棒５の上下動によりその下端の弁体５１によって開閉される。

前記弁棒５には、調節ガイド６の下方側に、流体の温度に応じて前記弁体５１を上下に駆動させる感温駆動体７が上下移動可能に配置されている。この感温駆動体７は、複数のバイメタルが積層されたバイメタル積層体で構成されている。また、感温駆動体７の下部側にはばね受け部材８が取り付けられ、このはばね受け部材８とボディ１内の底部との間に復帰用コイルばね９が介装されている。ここで上記感温駆動体７を構成するバイメタル積層体としては、例えばＣｕのような高膨張部材が外部側に、Ｎｉのような低膨張部材が内部側に位置するように２枚一組として重ね合わせ、この２枚一組とされた複数組を前記弁棒５に嵌め込んで、感温駆動体７の下端部をばね受け部材８の上面に支持させている。

前記流体の流入口１ａとボディ１の内部とは、導入側連通孔１０を介して相互連通しており、流体の排出口１ｂとボディ１の内部とは、前記弁口４１から下方に延びる連通路１１とこの連通路１１の途中から側方に分岐する導出側連通孔１２を介して相互連通している。

ボディ１の下部には、前記連通路１１に臨むテーパねじ孔１１ａが貫通して形成されており、このテーパねじ孔１１ａに清掃具１００が取り付けられている。清掃具１００は、ブッシュ１３、磨き部材１４および移動量規制板１６を備えている。ブッシュ１３は、そのテーパねじ１３ａでテーパねじ孔１１ａにねじ結合されてボディ１に対して着脱自在に設定されている。

前記磨き部材１４は、先端にシェイパー部１４ａを備え、基端側に円板状のハンドル部１４ｂを備えたもので、前記ブッシュ１３の中心孔に挿入され、弁体４１の移動方向に合致した軸心方向に進退自在でかつ手動により前記軸心回りに回転可能に支持される構造となっている。

前記ブッシュ１３には、前記磨き部材１４のハンドル部１４ｂの移動量を規制する移動量規制板１６がねじ結合されてハンドル部１４ｂの操作によりシェイパー部１４ａが過度に上方に移動するのを防止している。このシェイパー部１４ａの先端は、図２に示すように、軸方向に延びる複数のスリットによって周方向に分離された複数の分離片１４ｃにより形成されている。また、前記磨き部材１４の軸部基端のハンドル部１４ｂは、手で回転操作しやすいように、外周面にローレット加工が施されており、磨き部材１４のほぼ中間部位には、ブッシュ１３から磨き部材１４が抜け落ちないように係止する段部１４ｅが設けられている。なお、前記ブッシュ１３と移動量規制板１６との間にはＯ−リング１５が介装され、液漏れが生じないように液密性が高められている。

次に、このような構成にかかる感温弁を蒸気トラップとして使用した場合の作用について図１を参照しながら説明する。流入口１ａからボディ1 内に流入した蒸気または蒸気と復水が混入した流体の温度が所定値以上のとき、感温駆動体７の各熱膨張要素（各バイメタル組）が膨張して上下方向（軸方向）に湾曲状に変形する。感温駆動体７の変形によりばね受け部材８が下方に押え付けられ、軸方向に配置された復帰用コイルばね９が圧縮される。復帰用コイルばね９の圧縮により、弁棒５が軸方向に下降し、弁棒５先端の弁体５１によって弁口４１が塞がれる。

これに対し、ボディ1 内に流入する復水の量が増加して、ボディ1 内の流体の温度が所定温度未満に低下すると、感温駆動体７の上下方向の変形量が小さく、復帰用コイルばね９が伸張し、これに伴い、弁棒５が軸方向に上昇し、弁口を塞いでいた弁体５１が前記弁口４１から上方に離間し、弁口４１が開放される。これにより、復水は導出側連通孔１２を経て排出口１ｂから排出される。

このように前記感温弁が蒸気トラップとして使用されると、弁口４１の下流に連なる連通路１１には、水垢やスケールなどのスケールＳ２が経時的に付着堆積し、弁体５１の表面にもスケールＳ３が付着堆積することがあり、これによって流路が狭められて排出流量の減少や目詰まりの原因となる。このようなスケールＳ２，Ｓ３は、定期的に前記清掃具１００によって取り除く。すなわち、清掃具１００のハンドル部１４ｂを操作して磨き部材１４を回転させながら、弁体４１の移動方向に合致した軸心方向に押し進める。このとき、磨き部材１４先端のシェイパー部１４ａが連通路１１の最も狭い部分の内周面１１ｂを擦って移動し、分離片１４ｃによって内周面１１ｂに付着するスケールＳ２がかき落とされて取り除かれる。磨き部材１４をさらに弁体５１に向かって押し上げ、シェイパー部１４ａの先端を弁体５１に接触させて回転させることにより、弁体表面のスケールＳ３も取り除かれる。また、磨き部材１４のシェイパー部１４ａの先端により、弁体５１を押し上げることで強制開弁してブローさせることもできる。清掃後または清掃しないときには、前記ハンドル部１４ｂを元の位置まで戻して清掃具１００を弁口４１から後退させることで流体の流れを妨げることがなくなり、清掃具１００は次回の使用のために待機させられる。この清掃具１００にあっては、劣化した清掃具１００を交換する場合、ブッシュ１３および移動量規制板１６は交換しないで、磨き部材１４をブッシュ１３から取外して新しいものと交換するだけで足りるから、交換作業が容易になり、かつ、廃棄部品も最小限となって部品コストを低く抑えることができる。なお、弁体５１の表面のスケールＳ３の量は少ないので、弁体５１の清掃は省くこともできる。

図３は第２実施形態にかかる感温弁を示す。この第２実施形態の基本的構成も前記第１実施形態と同様であり、同一部分についてはその説明を省略し、相異点についてのみ説明する。図３に示すように、前記清掃具１０１は、ボディ１下部のテーパねじ孔１１ａにテーパねじ１３ａでねじ結合されるブッシュ１３Ａと、このブッシュ１３Ａ内にＯ−リング１５を介して軸方向に移動可能に支持され、ボディ１内に挿入される磨き部材１４Ａとを備えている。図１の移動量規制板１６は設けられていない。前記ブッシュ１３Ａ外面のテーパねじ１３ａにはシールテープ１７が巻かれてシール加工が施され、ブッシュ１３Ａを前記テーパねじ孔１１ａに取り付けた際に液漏れが生じないように液密性が高められている。また、図４に示す前記磨き部材１４Ａの軸部基端の円板状のハンドル部１４ｄは、手で回転操作しやすいように、外周面にローレット加工が施されており、磨き部材１４Ａのほぼ中間部位には、ブッシュ１３Ａから磨き部材１４Ａが抜け落ちないように係止するストッパ１４ｆが設けられている。

前記磨き部材１４Ａのボディ１内への挿入側先端は、図５に示すように薄刃状となった刃部１４ｇとなっており、図３に示すハンドル部１４ｄを軸心回りに回転させながら連通路１１内に挿入したとき、連通路１１の内周面１１ｂを擦りながら進出していき、前記刃部１４ｇによってスケールＳ２を効率的に擦り落せるようになっている。

この第２実施形態に係る感温弁も前記第１実施形態の場合と同様、蒸気トラップとして使用した場合、弁口４１の下流に連なる連通路１１には、水垢やスケールなどのスケールＳ２が経時的に付着堆積するので、このスケールＳ２を前記清掃具１０１によって定期的に取り除く。すなわち、清掃具１０１のハンドル部１４ｄを操作して磨き部材１４Ａを回転させながら、弁体４１の移動方向に合致した軸心方向に押し進める。このとき、磨き部材１４Ａ先端の刃部１４ｇが連通路１１の内周面１１ｂを擦って移動するので、内周面１１ｂに付着するスケールＳ２がかき落とされて取り除かれる。さらに、刃部１４ｇの先端で弁体５１の表面のスケールＳ３も取り除かれる。清掃具１０１を使用しないときには、前記ハンドル部１４ｄを元の位置まで戻して清掃具１０１を弁口４１から後退させておくことで流体の流れを妨げることがなくなり、清掃具１０１は次回の清掃のために待機させられる。この清掃具１０１にあっても、劣化した清掃具１０１を交換する場合、ブッシュ１３Ａ自体は交換しないで、磨き部材１４Ａをブッシュ１３Ａから取外して新しいものと交換するだけで足りるから、交換作業が容易になり、かつ、廃棄部品も最小限となって部品コストを低く抑えることができる。

図６に示す第３実施形態は、清掃時、テーパねじ孔１１ａに清掃具１０２を着脱自在に取り付けて手動で軸心回りに回転させて清掃できるようにしたユニットタイプである。この第３実施形態の基本的構成も前記第１実施形態と同様であり、同一部分についてはその説明を省略し、相異点についてのみ説明する。図６に示すように、ボディ１の下部には、前記連通路１１に臨む挿入孔１１ｃが貫通して形成されており、この挿入孔１１ｃからボディ1 内部に向かって挿入される清掃具１０２が着脱自在に支持されている。この清掃具１０２は、磨き部材２３とこれをガイドする筒状のガイド体２４とを有している。磨き部材２３の先端にブラシ２３ａが設けられ、基部にハンドル部２３ｂが設けられており、この磨き部材２３がガイド体２４のガイド孔２４ａに挿入されている。

前記構成にかかる感温弁は、スケールの清掃を目的とした場合であって、ボディ１底面の挿入孔１１ｃから清掃具１０２を挿入して取り付けた場合について説明したが、清掃しないとき（清掃前および清掃後）や清掃を不要とするユーザは、清掃具１０２をボディ１から取り外し、前記挿入孔１１ｃに図７に示す閉止用プラグ２０を取り付けて塞いでおく。

前記第３実施形態の場合、清掃時には、まず、弁下部から図７のプラグ２０を取外す。続いて、ガイド体２４のガイド孔２４ａから磨き部材２３Ｂを挿入し、その先端のブラシ２３ａをボディ１内に導き入れる。このとき、ハンドル部２３ｂを軸方向に回転させながら前記磨き部材２３をガイド孔２４ａに沿って弁口４１に連なる連通路１１の内周面１１ｂを擦るように押し込む。これにより、前記ブラシ２３ａが前記内周面１１ｂおよび弁口４１に当たって擦られ、内周面１１ｂに付着するスケールＳ２がかき落とされて清掃される。この場合、前記第１および第２実施形態の場合と異なり、磨き部材２３の先端がブラシ２３ａであることで、連通路１１の内周面１１ｂのみならず、弁座部材４に対する弁体５１の着座部の表面全体の清掃も可能となり、これらの部分に傷を付けるおそれも少ない。清掃後または清掃しないときには、清掃具１０２を取り外して開放された挿入孔１１ｃを図７のプラグ２０で閉止することで流体の漏れを防止する。この清掃具１０２は、ボディ１に設けた挿入孔１１ｃに着脱自在に取り付けられる閉止用のプラグ２０とユニットになっているので、感温弁での組付やメンテナンスが容易となる。清掃が不要なユーザにおいては、挿入孔１１ｃに取り付けた閉止用のプラグ２０を外さずそのまま取り付けておけばよく、ユーザの要望によっていずれをも自由に選択できる。

本発明の第１実施形態に係る感温弁の縦断面図である。 磨き部材のシェイパー部を拡大して示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る感温弁を示す縦断面図である。 ブッシュと清掃具とを拡大して示す縦断面図である。 清掃具先端の刃部を示す側面図である。 本発明の第３実施形態に係る感温弁を示し、清掃具装着後の縦断面図である。 本発明の第３実施形態に係る感温弁を示し、プラグ装着後の縦断面図である。 従来のスケール清掃状況を模式的に示す図である。

符号の説明

１ ボディ
１ａ 流入口
１ｂ 流出口
４ 弁座部材
４１ 弁口
５１ 弁体
７ 感温駆動体
１１ 連通路
１１ｂ 内周面
１００，１０１，１０２ 清掃具
１４，１４Ａ，２３ 磨き部材
１３，１３Ａ ブッシュ
２４ ガイド体
Ｓ２，Ｓ３ スケール

Claims (1)

1. 流体の流入口および流出口を有するボディと、
   弁口を有する弁座部材と、
   前記弁口を開閉する弁体と、
   流体の温度に応じて前記弁体を駆動する感温駆動体と、
   前記ボディに弁体の移動方向に合致した軸心方向に進退自在に支持されて進出した位置で前記軸心回りに回転されることにより、前記弁座部材における弁口に連なる連通路の内周面を擦って清掃する清掃具と、
   を備え、
   前記清掃具は、前記ボディにテーパねじで結合されるブッシュと、前記ブッシュに前記軸心方向に進退自在でかつ軸心回りに回転自在に支持されて前記連通路の内周面を擦る磨き部材とを有し、
   前記磨き部材は、前記内周面を擦る先端部に、軸心方向に延びる複数のスリットによって周方向に分離された複数の分離片が形成されたシェイパー部を有している感温弁。

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