JP4680781B2 - 温度応動弁 - Google Patents

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本発明は、被制御流体で加熱冷却され、その温度に応じて変形する感温部材により弁口を開閉する温度応動弁に関する。本発明の温度応動弁は所定温度以下の流体を系外に排出する場合に用いられ、特に所定温度以下の復水を自動的に排出する温調トラップとして用いる場合に好適なものである。
従来の温度応動弁は、弁ケーシングで入口と弁室と出口を形成し、弁室と出口の間に弁室と出口を連通する弁口を設け、弁室内に所定温度で変形する感温部材と弁体を配置し、感温部材の変形作用で弁体を駆動して弁口の弁室側を開閉するものである。
上記従来の温度応動弁においては、弁体が離着座して開閉する弁口の弁室側のシール面と弁体との間に流体中のゴミやスケール等の異物を噛み込むと、弁体が弁口の弁室側を完全シールする全閉位置に変位できず、排出すべきでない所定温度以上の流体を漏出してしまうという問題点があった。
特許第２７０９５３３号
解決しようとする課題は、弁口の弁室側のシール面と弁体との間に噛み込んだ異物を取除くことができる温度応動弁を提供することである。
本発明は、弁ケーシングで入口と弁室と出口を形成し、弁室と出口の間に弁室と出口を連通する弁口を設け、弁室内に所定温度で変形する感温部材と弁体を配置し、感温部材の変形作用で弁体を駆動して弁口の弁室側を開閉し、弁室内が所定温度以上となって感温部材が変形したときに感温部材の変形作用により弁体が弁口の弁室側を閉じる方向に駆動されるものにおいて、感温部材が変形する所定温度よりも高温の第２所定温度で変形する第２感温部材と第２感温部材の変形作用で駆動される第２弁体を弁口の出口側に配置し、第２弁体に操作部を一体に形成し、第２感温部材の変形作用で第２弁体を駆動して弁口の出口側を開閉すると共に、弁口の出口側が所定温度よりも高温の第２所定温度以上となって第２感温部材が変形したときに第２感温部材の変形作用により第２弁体が弁口の出口側を閉じる方向に駆動され、第２弁体が弁口の出口側を閉じるときに操作部が弁室内に配された弁体に当接して弁体を開弁方向に駆動することを特徴とする。
本発明は、感温部材が変形する所定温度よりも高温の第２所定温度で変形する第２感温部材と第２感温部材の変形作用で駆動される第２弁体を弁口の出口側に配置し、第２弁体に操作部を一体に形成し、第２感温部材の変形作用で第２弁体を駆動して弁口の出口側を開閉すると共に、弁口の出口側が所定温度よりも高温の第２所定温度以上となって第２感温部材が変形したときに第２感温部材の変形作用により第２弁体が弁口の出口側を閉じる方向に駆動され、第２弁体が弁口の出口側を閉じるときに操作部が弁室内に配された弁体に当接して弁体を開弁方向に駆動することにより、弁口のシール面の異物を取除くことができるという優れた効果を生じる。
本発明の温度応動弁は、感温部材が変形する所定温度よりも高温の第２所定温度で変形する第２感温部材と第２感温部材の変形作用で駆動される第２弁体を弁口の出口側に配置し、第２弁体に操作部を一体に形成し、第２感温部材の変形作用で第２弁体を駆動して弁口の出口側を開閉すると共に、弁口の出口側が所定温度よりも高温の第２所定温度以上となって第２感温部材が変形したときに第２感温部材の変形作用により第２弁体が弁口の出口側を閉じる方向に駆動され、第２弁体が弁口の出口側を閉じるときに操作部が弁室内に配された弁体に当接して弁体を開弁方向に駆動するものである。そのため、弁口の弁室側のシール面と弁体との間に異物を噛み込み、所定温度以上の流体が弁口の出口側に漏出すると、弁口の出口側が所定温度よりも高温の第２所定温度になる。弁口の出口側が第２所定温度になると、第２感温部材が変形し第２弁体を駆動して操作部が弁室内に配された弁体に当接することにより弁体を開弁方向に駆動すると共に弁口の出口側を閉じる。この弁体が開弁方向に駆動されると共に弁口の出口側が閉じられる過程で、弁室内の流体が弁口の弁室側のシール面と弁体との間の異物を取除きながら出口に排出される。そして、放熱により弁室の出口側の温度が低下すると、第２感温部材の変形により第２弁体が弁口の出口側を開き、弁体が弁口の弁室側を全閉する。
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）。入口１と出口２を有する本体３に上蓋４と下蓋１４をねじ結合して内部に弁室５を有する弁ケーシングを形成する。弁室５には入口１が通孔６を通して連通し、出口２が弁体嵌合孔７と弁口８と通孔９を通して連通する。弁体嵌合孔７と弁口８は本体３にねじ結合した弁座部材１０に形成する。弁室５内に入口１から流入する流体の流れ方向を規制し、流体中の異物を捕捉するスクリーン１１を配置する。弁口８に対向して弁軸１２を配置する。弁軸１２の下端には弁口８を開閉する円錐状の弁体１３を一体に設ける。
弁軸１２の上端側は蓋４にＯリング１６を介して進退調節可能にねじ結合した調節棒１７の弁軸嵌合孔１８に変位自在に嵌合する。弁体嵌合孔７と弁口８と弁軸嵌合孔１８は同一軸上に形成する。調節棒１７の上部は蓋４から突出し、その上端面にドライバー等の工具の先端が嵌る切割１９を設ける。調節棒１７の突出部にはロックナット２０を取付けて緩み止めを行い、キャップ２１で覆う。弁軸１２の中央部にばね受け２４を固定し、断面ほぼＵ字状で中央孔と上端の外側に鍔部を設けた中間部材２５を、中央孔を弁軸１２に変位自在にばね受け２４の下端面に当接させて嵌合する。弁軸１２の周りで、調節棒１７の下端面と中間部材２５の鍔部の間に感温部材としてのバイメタル積層体２６と平座金２７を配置する。バイメタル積層体２６はバイメタルディスクを湾曲方向を変えて組み合わせた２枚で一対とし、それを複数対重ねたものである。ばね受け２４の上端面と平座金２７の下端面の間にばね受け２４を弁口８方向に付勢する弁体付勢ばね２８を配置する。中間部材２５の鍔部と弁室５の底壁の間に復帰ばね２９を配置する。
弁座部材１０下方の弁口８の出口２側に第２感温部材３０と第２弁体３１を配置する。第２感温部材３０は注入口３２を有する下壁部材３３と、注入口３２を密封する栓部材３４と、下壁部材３３との間に膨脹媒体３５を密封するダイヤフラム部材３６と、ダイヤフラム部材３６の外周縁を下壁部材３３との間に挟んで溶接により固着する上壁部材３７から形成し、ダイヤフラム部材３６の弁口８側に第２弁体３１を溶接により固着する。第２弁体３１には弁体１３を開弁方向に駆動する操作部３８を一体に形成する。膨脹媒体３５は水よりも沸点の低いプロパノール等のアルコールあるいは水よりも沸点の低いアルコールの混合物あるいは水よりも沸点の低いアルコールと水との混合物から成り、バイメタル積層体２６が変形する所定温度よりも高温の第２所定温度で膨張収縮する。第２感温部材３０は膨張媒体３５の膨張収縮によるダイヤフラム部材３６の変形により第２弁体３１を駆動して弁口８の出口２側を開閉すると共に、第２弁体３１が弁口８の出口２側を閉じるときに第２弁体３１の操作部３８で弁体１３を開弁方向に駆動する。第２感温部材３０は本体３に取付けたバネ３９によって弁口８側に付勢し、上壁部材３７の上面外周を本体３の内周に形成した複数個のリブの段部で保持する。
流体は入口１から通孔６とスクリーン１１を通って弁室５に入り、バイメタル積層体２６の周りを流れ、弁体嵌合孔７と弁口８から通孔９を通って出口２に流出する。バイメタル積層体２６は周囲の流体の温度が上昇して設定温度に達すると、各バイメタルディスクが湾曲してその度合が大きくなり、平座金２７と中間部材２５を介して復帰ばね２９を圧縮しながら積層方向に伸張する。これに伴い、中間部材２５と弁軸１２が弁口８方向に変位し、次第に弁口８の開度が小さくなり、終わりには弁体１３が弁口８の弁室５側を閉じる。放熱により弁室５の流体の温度が低下すれば、バイメタル積層体２６は湾曲力が小さくなり、復帰ばね２９で中間部材２５を介して押し戻される。これに伴い、中間部材２５と弁軸１２が弁口８から離れる方向に変位し、弁体１３が弁口８を開き、弁室５の流体が出口２に排出される。
弁口８の弁室５側のシール面と弁体１３との間に異物を噛み込み、所定温度以上の流体が弁口８の出口２側に漏出すると、弁口８の出口２側が所定温度よりも高温の第２所定温度になる。弁口８の出口２側が第２所定温度になると、第２感温部材３０は膨張媒体３５が膨張してダイヤフラム部材３６が弁口８側に変形し、第２弁体３１を駆動して弁体１３を開弁方向に駆動すると共に、弁口８の出口２側を閉じる。この弁体１３が開弁方向に駆動されると共に弁口８の出口２側が閉じられる過程で、弁室５内の流体が弁口８の弁室５側のシール面と弁体１３との間の異物を取除きながら出口２に排出される。そして、放熱により弁室５の出口２側の温度が低下すると、第２感温部材は膨張媒体３５が収縮してダイヤフラム部材３６が反弁口側に変形し、第２弁体３１が弁口８の出口２側を開き、弁体１３が弁口８の弁室５側を全閉する。
本発明の温度応動弁の断面図。
符号の説明
１ 入口
２ 出口
３ 本体
４ 蓋
５ 弁室
７ 弁体嵌合孔
８ 弁口
１０ 弁座部材
１２ 弁軸
１３ 弁体
１７ 調節棒
１８ 弁軸嵌合孔
２６ バイメタル積層体
３０ 第２感温部材
３１ 第２弁体
３５ 膨張媒体
３６ ダイヤフラム部材
３８ 操作部

Claims (1)

  1. 弁ケーシングで入口と弁室と出口を形成し、弁室と出口の間に弁室と出口を連通する弁口を設け、弁室内に所定温度で変形する感温部材と弁体を配置し、感温部材の変形作用で弁体を駆動して弁口の弁室側を開閉し、弁室内が所定温度以上となって感温部材が変形したときに感温部材の変形作用により弁体が弁口の弁室側を閉じる方向に駆動されるものにおいて、感温部材が変形する所定温度よりも高温の第２所定温度で変形する第２感温部材と第２感温部材の変形作用で駆動される第２弁体を弁口の出口側に配置し、第２弁体に操作部を一体に形成し、第２感温部材の変形作用で第２弁体を駆動して弁口の出口側を開閉すると共に、弁口の出口側が所定温度よりも高温の第２所定温度以上となって第２感温部材が変形したときに第２感温部材の変形作用により第２弁体が弁口の出口側を閉じる方向に駆動され、第２弁体が弁口の出口側を閉じるときに操作部が弁室内に配された弁体に当接して弁体を開弁方向に駆動することを特徴とする温度応動弁。
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