JP4980312B2 - 液体圧送装置 - 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上あるいは以下の流体を系外に排出したり、複数の流体を混合して所定温度の流体にしたり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体嵌合孔と弁口を形成し、弁口を弁体嵌合孔の奥壁から連続して下流に向かって通過面積が小さくなるＲ加工孔と該Ｒ加工孔の終端から連続して下流に向かって通過面積の等しいストレート孔と該ストレート孔の終端から連続して下流に向かって通過面積が大きくなるテーパー加工孔とから形成し、弁軸嵌合孔を有する調節棒を弁ケーシングに進退調節可能にねじ結合し、一端側が弁体嵌合孔に変位自在に嵌合し先端にＲ加工孔を開閉する円錐状弁体を設けた弁軸の他端側を弁軸嵌合孔に変位自在に嵌合して配置し、弁軸の周りに感温部材を配置し、感温部材の変形作用で弁軸を軸方向に変位させて円錐状弁体でＲ加工孔を開閉し、調節棒の弁ケーシングに対するねじ進退に伴って回転するように弁軸を調節棒に連結し、弁体嵌合孔の奥壁に対面する弁軸の部位に刃物を設け、調節棒をねじ込んで弁軸を回転させるものである。
上記従来技術の温度応動弁は、調節棒を回転させて弁軸１２を回転させることにより、弁体嵌合孔７の奥壁１４に付着した異物を弁軸１２に設けた刃物１５で削除できるものであるが、図３（ａ）に示すように弁口８のストレート孔８ｂと円錐状弁体１３との間に形成される断面略三角形部に異物Ａ，Ｂが付着堆積する。この異物Ａ，Ｂは円錐状弁体１３が弁口８のＲ加工孔８ａを開けたときに、図３（ｂ）に示すように弁口８のストレート孔８ｂに異物Ａ１が多く付着し円錐状弁体１３に異物Ａ２が少なく付着したり、逆に弁口８のストレート孔８ｂに異物Ｂ１が少なく付着し円錐状弁体１３に異物Ｂ２が多く付着したりする。この状態から感温部材の変形作用により弁軸１２が軸方向に変位して円錐状弁体１３が弁口８のＲ加工孔８ａを閉じる場合は円錐状弁体１３に少なく付着した異物Ａ２が弁口８のストレート孔８ｂに多く付着した異物Ａ１に引っ掛かったり或いは円錐状弁体１３に多く付着した異物Ｂ２が弁口８のストレート孔８ｂに少なく付着した異物Ｂ１に引っ掛かったりすることはないが、排出すべき流体の温度を変更するために或いは弁体嵌合孔７の奥壁１４に付着した異物を削除するために調節棒をねじ進退させ、弁軸１２を図３（ｃ）に示す回転位置で停止させた場合、この状態から感温部材の変形作用により弁軸１２が軸方向に変位して円錐状弁体１３が弁口８のＲ加工孔８ａを閉じようとすると、円錐状弁体１３に多く付着した異物Ｂ２が弁口８のストレート孔８ｂに多く付着した異物Ａ１に引っ掛かり、円錐状弁体１３が弁口８のＲ加工孔８ａを完全閉止できなくなる問題点があった。
特許第４０４６９５６号
従って、本発明の技術的課題は、円錐状弁体に付着した異物が弁口に付着した異物に引っ掛かることのない温度応動弁を提供することである。
上記の技術的課題を解決するために講じた本発明の技術的手段は、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体嵌合孔と弁口を形成し、弁口を弁体嵌合孔の奥壁から連続して下流に向かって通過面積が小さくなるＲ加工孔と該Ｒ加工孔の終端から連続して下流に向かって通過面積が大きくなるテーパー加工孔とから形成し、弁軸嵌合孔を有する調節棒を弁ケーシングに進退調節可能にねじ結合し、一端側が弁体嵌合孔に変位自在に嵌合し先端にＲ加工孔を開閉する円錐状弁体を設けた弁軸の他端側を弁軸嵌合孔に変位自在に嵌合して配置し、弁軸の周りに感温部材を配置し、感温部材の変形作用で弁軸を軸方向に変位させて円錐状弁体でＲ加工孔を開閉し、調節棒の弁ケーシングに対するねじ進退に伴って回転するように弁軸を調節棒に連結し、弁体嵌合孔の奥壁に対面する弁軸の部位に刃物を設け、調節棒をねじ込んで弁軸を回転させることを特徴とする温度応動弁にある。
本発明の温度応動弁は、弁口を弁体嵌合孔の奥壁から連続して下流に向かって通過面積が小さくなるＲ加工孔と該Ｒ加工孔の終端から連続して下流に向かって通過面積が大きくなるテーパー加工孔とから形成することにより、円錐状弁体に付着した異物が弁口のテーパー加工孔に付着した異物に引っ掛かることがないので、弁口を完全閉止できるという優れた効果を生じる。
本発明は、従来技術と同様に、調節棒を回転させて弁軸を回転させることにより、弁体嵌合孔７の奥壁１４に付着した異物を弁軸１２に設けた刃物１５で削除できるものである。そして、図２（ａ）に示すように弁口８のテーパー加工孔８ｃと円錐状弁体１３との間に形成される断面略三角形部に異物Ａ，Ｂが付着堆積する。この異物Ａ，Ｂは円錐状弁体１３が弁口８のＲ加工孔８ａを開けたときに、図２（ｂ）に示すように弁口８のテーパー加工孔８ｃに異物Ａ１が付着し円錐状弁体１３に異物Ａ２が付着し、弁口８のテーパー加工孔８ｃに異物Ｂ１が付着し円錐状弁体１３に異物Ｂ２が付着する。そのため、図２（ｂ）或いは図２（ｃ）に示すように弁軸１２の回転停止位置に拘らず、感温部材の変形作用により弁軸１２が軸方向に変位して円錐状弁体１３が弁口８のＲ加工孔８ａを閉じるときに円錐状弁体１３に付着した異物Ａ２が弁口８のテーパー加工孔８ｃに付着した異物Ａ１，Ｂ１に引っ掛かったり或いは円錐状弁体１３に付着した異物Ｂ２が弁口８のテーパー加工孔８ｃに付着した異物Ａ１，Ｂ１に引っ掛かったりすることがない。
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乃至図２参照）。入口１と出口２を有する本体３に蓋４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。弁口８は弁体嵌合孔７の奥壁１４から連続して下流に向かって通過面積が小さくなるＲ加工孔８ａと該Ｒ加工孔８ａの終端から連続して下流に向かって通過面積が大きくなるテーパー加工孔８ｃとから形成する。
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のＲ加工孔８ａを開閉する円錐状弁体１３を一体に設ける。弁軸１２の円錐状弁体１３の上方に弁体嵌合孔７に変位自在に嵌合する二面幅から成る刃物１５を一体に設ける。二面幅から成る刃物１５は弁室５内の流体を弁口８側に通過させ、その下端で弁体嵌合孔７の奥壁１４に付着した異物を削除する。
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。調節棒１７は上下方向の切割２２を有し、弁軸１２の上部に貫通して固定した連結棒２３が切割２２に嵌合する。これにより、弁軸１２が調節棒１７の回転に伴って回転する。
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。
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高温に加熱されると、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Ｒ加工孔８ａを閉じる。弁体１３が弁口８のＲ加工孔８ａを閉じた後、更に高温の流体が弁室５に流入すると、バイメタル積層体２６は復帰ばね２９と弁体付勢ばね２８を圧縮しながら更に伸張する。このとき、中間部材２５は弁口８方向に変位するが、弁軸１２は変位しない。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、弁口８のＲ加工孔８ａが開けられて弁室５の流体が出口２に排出される。
排出すべき流体の温度を変更する場合、調節棒１７を回転させる。調節棒１７をねじ込めば排出すべき流体の温度が低くなり、調節棒１７をねじ上げれば排出すべき流体の温度が高くなる。また、調節棒１７をねじ込んで弁軸１２を回転させることにより、弁軸１２に設けた刃物１５の下端で弁体嵌合孔７の奥壁１４に付着した異物を削除する。図２（ａ）に示すように弁口８のテーパー加工孔８ｃと円錐状弁体１３との間に形成される断面略三角形部に付着堆積する異物Ａ，Ｂは円錐状弁体１３が弁口８のＲ加工孔８ａを開けたときに、図２（ｂ）に示すように弁口８のテーパー加工孔８ｃに異物Ａ１が付着し円錐状弁体１３に異物Ａ２が付着し、弁口８のテーパー加工孔８ｃに異物Ｂ１が付着し円錐状弁体１３に異物Ｂ２が付着する。そのため、図２（ｂ）或いは図２（ｃ）に示すように弁軸１２の回転停止位置に拘らず、感温部材の変形作用により弁軸１２が軸方向に変位して円錐状弁体１３が弁口８のＲ加工孔８ａを閉じるときに円錐状弁体１３に付着した異物Ａ２が弁口８のテーパー加工孔８ｃに付着した異物Ａ１，Ｂ１に引っ掛かったり或いは円錐状弁体１３に付着した異物Ｂ２が弁口８のテーパー加工孔８ｃに付着した異物Ａ１，Ｂ１に引っ掛かったりすることがない。
本発明の温度応動弁の断面図。 図１の円錐状弁体部分の拡大断面図。 従来技術を示す図２と同様の断面図。
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
８ａ Ｒ加工孔
８ｃ テーパー加工孔
１０ 弁座部材
１２ 弁軸
１３ 弁体
１４ 弁体嵌合孔の奥壁
１５ 刃物
１７ 調節棒
１８ 弁軸嵌合孔
２２ 切割
２３ 連結棒
２６ バイメタル積層体

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体嵌合孔と弁口を形成し、弁口を弁体嵌合孔の奥壁から連続して下流に向かって通過面積が小さくなるＲ加工孔と該Ｒ加工孔の終端から連続して下流に向かって通過面積が大きくなるテーパー加工孔とから形成し、弁軸嵌合孔を有する調節棒を弁ケーシングに進退調節可能にねじ結合し、一端側が弁体嵌合孔に変位自在に嵌合し先端にＲ加工孔を開閉する円錐状弁体を設けた弁軸の他端側を弁軸嵌合孔に変位自在に嵌合して配置し、弁軸の周りに感温部材を配置し、感温部材の変形作用で弁軸を軸方向に変位させて円錐状弁体でＲ加工孔を開閉し、調節棒の弁ケーシングに対するねじ進退に伴って回転するように弁軸を調節棒に連結し、弁体嵌合孔の奥壁に対面する弁軸の部位に刃物を設け、調節棒をねじ込んで弁軸を回転させることを特徴とする温度応動弁。
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