JP4495922B2 - スチームトラップにおける感熱弁 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気配管から、蒸気を漏れないようにトラップして復水（ドレン）のみを排出するスチームトラップにおける感熱弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば蒸気加熱器のような蒸気使用機器の熱交換器の出口側の配管に設けられ、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スチームトラップとしては種々のタイプがあるが、その代表的なものとして、例えば図６に示すようなフロート式スチームトラップがある。
【０００３】
図６について説明すると、フロート式スチームトラップ７０は、トラップケーシング７１と、このトラップケーシング７１の側方部分を覆う側壁カバー７２とで筐体が構成され、この筐体の内部にはトラップ室７４が形成され、このトラップ室７４内にその上部に設けられた流入口７３から流入される蒸気を含む１次側流体の復水が溜められるようになっている。
【０００４】
このような構成にかかるトラップ構造において、前記側壁カバー７２におけるトラップ室７４の下部に当たる位置には、前記トラップ室７４内に流入して溜まる復水Ｆを排出するための排水弁７５が、また前記側壁カバー７２におけるトラップ室７４の上部に当たる位置には、主に初期段階にトラップ室７４内が飽和温度より低温のとき、同室７４内に存在する空気と低温復水をトラップ室７４外へ排出するための換気弁７６がそれぞれ配設されている。そして、前記排水弁７５により排出される復水Ｆや換気弁７６により排出される空気はいずれも、２次側の流出口８６から図示しない２次側通路に導かれる。
【０００５】
前記排水弁７５は、側壁カバー７２の下部位置に設けられた排水孔７７付の弁座部材７８と、この弁座部材７８の近傍に設けられた支軸（ピン軸）７９回りに基端部が回動自在に取り付けられ、かつ先端部にボール型のフロート８０が装着されたレバー８１と、前記弁座部材７８の先端の弁座に対し離着座自在かつ自転自在に設けられ、前記排水孔７７の入口部を開閉する弁体としての球弁子８２とを備えている。
【０００６】
一方、前記排水弁（感熱弁）７６は、側壁カバー７２の上部位置に設けられ、空気孔８４を有する弁座部材（エアベントシ−ト）８３と、この弁座部材８３に支持された感熱素子８５とから構成され、前記感熱素子８５は、そのケース８５ａの上半分（図６の右半分）内部に封入された熱膨張体８５ｂを、トラップ室７４内の１次側流体からの受熱によって膨張させて、弁体８５ｃを前記弁座部材８３の先端の弁座面８３ａ上に着座させて閉弁し、前記１次側流体が水蒸気の飽和温度よりも若干低温である場合、前記弁体８５ｃを弁座面８３ａから離座させることで開弁するようになっている。このような弁体８５ｃの開閉により、主に、蒸気を配管に通し始める初期段階に蒸気飽和温度よりも低温の空気をトラップ室７４から排出する役割を果たしている。
【０００７】
ところで、前記構成のフロート式スチームトラップにおいて、前記のような役割を果たす換気弁７６における感熱素子８５の取付は、例えば、図７に示すように、弁座部材８３の外周に溝８３ｂを設け、前記感熱素子８５のケース８５ａに一体形成された４つの足片８５ｄを感熱素子８５の径方向外側に一旦広げて弁座部材８３の先端側から弁座部材８３に嵌入し、その後その復元力を利用して足片８５ｄを溝８３ｂに係止させることによって、感熱素子８５を弁座部材８３に取り付けている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記した感熱素子８５の取付手段によれば、取付自体が比較的簡単に行える反面、前記溝８３ａに対する足片８５ｄの十分な係止力を確保するには、前記足片８５ｄにある程度以上の復元力を持たせる、つまり径方向の弾性変形を可能とするために、その板厚を必然的に薄くせざるをえない。トラップ室７４の内圧対抗上、前記足片８５ｄを含む感熱素子８５のケース８５ａの板厚はある程度の厚みが要求されるが、板厚を厚くすると、今度は前記足片８５ｄを係止させるために一旦広げる作業が困難になる。また前記したように十分な係止力を確保するため、前記足片８５ｄと弁座部材８３の溝８３ａとに対する加工公差が厳しく、僅かな加工誤差があって無理に係止させると、前記足片８５ｄや弁座部材８３の溝８３ａが変形し、感熱素子８５の位置がずれて、開閉動作の不良を招く原因ともなっていた。
【０００９】
本発明は、以上の事情に鑑みてなされたもので、トラップ室の内圧対抗上、板厚を厚くした場合でも取付部品の変形を伴なうことなく確実かつ簡単に取付できて、しかも厳しい加工公差も要求されないスチームトラップにおける感熱弁を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するために、本発明の一構成に係るスチームトラップにおける感熱弁は、蒸気を含んだ１次側流体が流入するトラップ室内に配置されるものであって、前記１次側流体から受熱する熱膨張体およびこの熱膨張体によって駆動される弁体を板材からなるケース内に有し、前記トラップ室の２次側への連通口の一つを開閉する感熱素子を備え、前記感熱素子のケースが周方向に間隔を有して配置された複数の足片に有し、前記足片に径方向内向きへ曲折された曲折部が形成され、前記曲折部が弁座部材に設けた取付部の外周に軸方向から嵌め込まれ、前記取付部に係合溝が形成され、前記係合溝に径方向から挿入されて係合されるストッパ部材により、前記足片の曲折部が前記取付部に押さえ付けられて保持され、前記ストッパ部材は、手で把持される把持部と、この把持部から二又状に延びて前記係合溝に係合される一対の係合部とを有し、前記ストッパ部材の係合部は、ストッパ部材が係合溝に一側方から挿入され、前記各係合部の先端部が、各係合部の間に位置する足片とそれに周方向で隣接する足片との間の隙間を貫通して他側方へ突出している。
【００１１】
前記スチームトラップにおける感熱弁によれば、弁座部材の取付部の係合溝に径方向から滑らすように挿入して係合させたストッパ部材により、このストッパ部材と弁座部材の取付部との間で足片の曲折部を挟持するようにしたから、足片の径方向の弾性変形や弾性復元力の有無にかかわりなく感熱素子のケースを前記弁座部材の取付部に容易かつ確実に取付保持できる。したがって、トラップ室の内圧対抗上、前記感熱素子のケースの板厚、つまり足片の板厚を厚くしたい場合でもこれが可能となる。また、従来における取付手段の場合のように加工公差が厳密でなくても、感熱素子のケースを前記弁座部材の取付部に取付保持できるので、前記弁座部材の取付部や足片の曲折部の高い加工精度が要求されず、これらの加工性が向上する。さらに、従来のように、弁座部材の取付部に対する足片の曲折部の取り付けが、足片の弾性復元力によって行われるのでなく、ストッパ部材による挟持によって行われるので、取付時、仮に足片の曲折部に若干の変形を生じた場合であっても取り付けすることができる。
また、この感熱弁によれば、前記取付部に対する足片の曲折部の取付にあたって、ストッパ部材の把持部を手で把持し、係合部を係合溝に係合すればよいので、作業性がよい。
【００１２】
また、本発明の一実施形態に係るスチームトラップにおける感熱弁は、前記弁座部材の径方向に沿った受け面に、前記足片の曲折部が軸方向から挿入される挿入溝が形成されており、この挿入溝の底面に前記曲折部が押さえ付けられている。
【００１３】
この感熱弁によれば、前記弁座部材の取付部外周に足片の曲折部を軸方向から嵌め込む際、前記弁座部材に挿入溝が形成されていることで前記嵌め込み時の径方向の位置合わせが行いやすく、径方向の位置ずれを防止することができる。また、前記係合溝の下面を弁座部材の受け面と同一高さ（同一軸方向位置）に設定することで、組立時にストッパ部材の下面を前記受け面に沿って滑らせて係合溝に挿入できるので、ストッパ部材の係合溝への挿入が容易になる。
【００１６】
また、前記ストッパ部材の係合部に、前記係合溝を越えて係合溝の他側部に位置し、ストッパ部材の一側方への抜け止めを行う係止突起を設けるのが好ましい。
【００１７】
この感熱弁によれば、取付部の係合溝にストッパ部材を挿入して、足片の曲折部を弁座部材の取付部に取り付けたとき、前記ストッパ部材は係合突起によりストッパ部材の一側方への抜けが強制的に阻止されるので、前記取付部の係合溝からストッパ部材が抜け落ちることに起因する感熱素子の脱落という不測のトラブルを未然に防止できる。
【００１８】
さらに本発明の他の実施形態に係るスチームトラップにおける感熱弁は、前記ストッパ部材の係合部に表裏方向に偏位した押圧部が形成されている。
【００１９】
このスチームトラップにおける感熱弁によれば、ストッパ部材を利用して足片の曲折部を弁座部材の取付部に取り付ける際、前記ストッパ部材の係合部に形成された表裏方向に偏位した押圧部によって曲折部が取付部に押し付けられるので、前記曲折部の軸方向でのがたつきがなくなり、感熱素子の姿勢が安定する結果、感熱弁の動作が安定する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係るスチームトラップにおける感熱弁を図１ないし図５にしたがって説明する。
【００２１】
図１において、感熱弁１は、感熱素子２と、弁座部材３と、感熱素子２を弁座部材３に保持するためのストッパ部材４とを有している。ここで前記感熱素子２は、例えば図示するように逆皿状の上部ケース体２１と下部ケース体２２との各々の外周端部を溶接して互いに固着されたケース２０を有しており、可撓性のあるダイヤフラム２３がその外周端部を前記両ケース体２１，２２間に挟んで固定されている。前記ダイヤフラム２３と上部ケース２１とで囲まれた部分に熱膨張体２４が封入され、前記ダイヤフラム２３の中央部には弁体２５が溶接により取り付けられている。前記下部ケース２２は、中央部に軸方向下方に向く開口２７を有し、この開口２７の周縁に所定の間隔を有して配置された４つの足片２６が下方に突出して設けられ、各足片２６の先端に、径方向内向きに曲折された曲折部２６ａが形成されている。足片２６は３つまたは５つ以上設けてもよい。下部ケース体２２にはさらに、下部ケース２２内を１次側の空間であるトラップ室Ｃに連通させるための複数の連通孔２２ｃが形成されている。
【００２２】
また、前記弁座部材３の下流側部分の外周には雄ねじ３０が形成されており、この雄ねじ部３０を、例えば、図６に示したトラップケーシング７１の側方部を覆う側壁カバー７２の上部位置に設けたねじ孔にねじ込むことにより、弁座部材３を側壁カバー７２に取り付ける。図１の弁座部材３の内部には流路（連通口）３１が形成され、前記流路３１は図示しない２次側の流出口に連通するように構成されている。図３に明示するように、前記弁座部材３には、上流側となる部分に取付部３２が形成され、この取付部３２の周方向に係合溝３３が形成されている。弁座部材３の軸方向の中央部は大径部３５となっており、この大径部３５の上面に、取付部３２の一部分を構成する、径方向に沿った受け面３６が形成されている。この受け面３６には、挿入溝５が形成されている。前記係合溝３３の下面と受け面３６は、同一高さ、つまり、同一の軸方向位置に設定されている。
【００２３】
前記ストッパ部材４は、例えば薄い鋼板からなり、図４に示すように、手で把持される把持部４１と、この把持部４１から二又状に延びて前記係合溝３３（図３）に係合される係合部４２とを備えている。各係合部４２の内側面には、抜け止め用の係止突起６が設けられている。
【００２４】
次に、感熱素子２の弁座部材３への取付け手順を説明する。図１の弁座部材３の取付部３２の外周に、感熱素子２をその足片２６の曲折部２６ａ側から軸方向に嵌め込んで挿入溝５に入れたのち、前記取付部３２の係合溝３３に径方向からストッパ部材４を挿入して係合することにより、前記ストッパ部材４によって、前記足片２６の曲折部２６ａを前記取付部３２の挿入溝５の底面に押え付けて支持する。したがって、図７に示した従来の取付手段のように加工公差が厳密でなくても、感熱素子２のケース２０を前記弁座部材３の取付部３２に取付保持できるので、前記弁座部材３の取付部３２や足片２６の曲折部２６ａの高い加工精度が要求されず、これらの加工性が向上する。また、従来のように、弁座部材３の取付部３２に対する足片２６の曲折部２６ａの取り付けが、足片２６の弾性復元力によって行われるのでなく、ストッパ部材４による挟持によって行われるので、取付時、仮に足片２６の曲折部２６ａに若干の変形を生じた場合であっても、感熱素子２を弁座部材３に取り付けることができる。
【００２５】
さらに、前記取付部３２に対する足片２６の曲折部２６ａの取付にあたって、ストッパ部材４の把持部４１を手で把持し、係合部４２を係合溝３３に係合すればよいので、作業性がよい。さらに、ストッパ部材４が係合溝３３に一側方から挿入されたとき、図１のII−II線断面図である図２に示すように、係止突起６が前記係合溝３３を越えて係合溝３３の他側部３３ａに位置し、ストッパ部材４が一側方へ移動しようとしたときに前記他側部３３ａに係止されて、ストッパ部材４の一側方への抜け止めを行う。したがって、前記取付部３２の係合溝３３からストッパ部材４が抜けて感熱素子２が脱落するトラブルを未然に防止できる。
【００２６】
また、図１の前記弁座部材３の受け面３６に、足片２６の曲折部２６ａが軸方向から挿入される挿入溝５が形成されているので、前記曲折部２６ａを弁座部材３の取付部３２の外周部に軸方向から嵌め込む際、径方向の位置決めがし易く、しかも、径方向の位置ずれが防止される。さらに、前記係合溝３３の下面が弁座部材３の受け面３６と同一高さに設定されているから、組立時にストッパ部材４の下面を前記受け面３６に沿って滑らせて係合溝３３に挿入できるので、ストッパ部材４の係合溝３３への挿入が容易になる。
【００２７】
本発明の別の実施形態は、図４に示したのと同一の平面形状を有するストッパ部材４を改良したもので、図５に示すように、前記ストッパ部材４の係合部４２に表裏方向に偏位した押圧部（反り）７を形成している。このように押圧部７を形成することで、図１の取付部３２の係合溝３３にストッパ部材４を挿入したとき、その押圧部７によって足片２６の曲折部２６ａが弁座部材３の挿入溝５の底面に押し付けられるので、足片２６の軸方向のがたつきがなくなり、感熱素子２が安定した姿勢で弁座部材３に取り付けられる。
【００２８】
なお、図３に示した取付部材３の挿入溝５は設けなくてもよい。その場合、足片２６の曲折部２６ａは受け面３６に押し付けられる。
【００２９】
また、本発明の感熱弁は、感熱型スチームトラップにおける排水弁（図６のフロート式チームトラップにおける排水弁７５に相当するもの）として使用することもできる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、本発明のスチームトラップにおける感熱弁によれば、弁座部材に設けた取付部の係合溝に径方向から滑らすように挿入して係合させたストッパ部材により、このストッパ部材と弁座部材の取付部との間に足片の曲折部を挟持するようにしたから、足片の径方向の弾性変形や弾性復元力の有無にかかわりなく感熱素子のケースを前記弁座部材の取付部に容易かつ確実に取付保持することができる。したがって、トラップ室の内圧対抗上、前記感熱素子のケースおよび足片の板厚を厚くしたい場合でもこれが可能となる。また、従来の取付手段のように加工公差が厳密でなくても、感熱素子のケースを前記弁座部材の取付部に取り付けることができるので、前記弁座部材の取付部や足片の曲折部の高い加工精度が要求されず、これらの加工性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にスチームトラップにおける感熱弁を示す縦断面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】弁座部材の縦断面図である。
【図４】ストッパ部材の平面図である。
【図５】他の実施形態に係るストッパ部材の側面図である。
【図６】フロート式スチームトラップの全体断面図である。
【図７】従来の感熱弁の縦断面図である。
【符号の説明】
１…感熱弁、２…感熱素子、２０…ケース、２１…上部ケース体、２２…下部ケース体、２３…ダイヤフラム、２４…熱膨張体、２５…弁体、２６…足片、２６ａ…曲折部、３…弁座部材、３１…流路（連通口）、３２…取付部、３３…係合溝、３６…受け面、４…ストッパ部材、４１…把持部、４２…係合部、５…挿入溝、６…係合突起、７…押圧部（反り）、７４，Ｃ…トラップ室

Claims (4)

1. スチームトラップにおける蒸気を含んだ１次側流体が流入するトラップ室Ｃ内に配置される感熱弁１であって、
   前記１次側流体から受熱する熱膨張体２４およびこの熱膨張体２４によって駆動される弁体２５を板材からなるケース２０内に有し、前記トラップ室Ｃの２次側への連通口３１の一つを開閉する感熱素子２を備え、
   前記感熱素子２のケース２０が周方向に間隔を有して配置された複数の足片２６を有し、
   前記足片２６に径方向内向きに曲折された曲折部２６ａが形成され、
   前記曲折部２６ａが弁座部材３に設けた取付部３２の外周に軸方向から嵌め込まれ、
   前記取付部３２に係合溝３３が形成され、
   前記係合溝３３に径方向から挿入されて係合されるストッパ部材４により、前記足片２６の曲折部２６ａが前記取付部３２に押さえ付けられて保持され、
   前記ストッパ部材４は、手で把持される把持部４１と、この把持部４１から二又状に延びて前記係合溝３３に係合される一対の係合部４２とを有し、
   前記ストッパ部材４の係合部４２は、ストッパ部材４が係合溝３３に一側方から挿入され、前記各係合部４２の先端部が、各係合部４２，４２の間に位置する足片２６とそれに周方向で隣接する足片２６との間の隙間を貫通して他側方へ突出している感熱弁。
2. 請求項１において、前記弁座部材３の径方向に沿った受け面３６に、前記足片２６の曲折部２６ａが軸方向から挿入される挿入溝５が形成されており、この挿入溝５の底面に前記曲折部２６ａが押さえ付けられている感熱弁。
3. 請求項１または２において、前記ストッパ部材の係合部に、前記係合溝３３を越えて係合溝３３の他側部３３ａに位置し、ストッパ部材４の一側方への抜け止めを行う係止突起６が設けられている感熱弁。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項において、前記ストッパ部材４の係合部４２に表裏方向に偏位した押圧部７が形成されている感熱弁。

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