JP7304059B2 - 温度作動弁 - Google Patents

Description

この発明は、温度作動弁に関し、特に、通常は開口を閉鎖する弁として使用され、雰囲気温度が上昇した際に開口を開放することで安全性能を向上させるために使用される温度作動弁に関する。

従来、温度作動弁として、頂壁および周壁からなりその周壁の下端部が容器の開口縁部に固定される円筒状ボディと、ボディ内に移動可能に配置されたフランジ付き円柱状の移動部材と、移動部材を上向きに付勢する圧縮コイルばねと、ボディの頂壁下面と移動部材の上面との間に介在させられた可溶合金（可溶部材）とを備えているものが知られている（特許文献１）。

特許文献１の温度作動弁は、火災発生時または内部の流体温度が設定以上の高温となった時等に容器内の流体を排出するために使用されるもので、可溶部材が溶融して移動部材が移動することで開放される流体通路がボディの周壁に設けられている。

特開２０１２－１３２４７５号公報

特許文献１のものでは、開放される流体通路は、ボディの周壁に設けられているために、径（流体通路面積）が小さいものとなっており、可溶部材が溶融した際の流体通路を介しての弁装着部材からの流体の開放は徐々に行われ、一気には行われない。そのため、使用用途によっては、流体の開放に時間が掛かるという問題があり、雰囲気温度が所定の温度以上に達した際に、開放を一気に行うことができるように、流体通路の径を大きくすることが望まれている。

この発明の目的は、雰囲気温度が所定の温度以上に達した際に、弁装着部材からの流体の開放を一気に行うことができるように、流体開放用流体通路の径を大きくすることができる温度作動弁を提供することにある。

この発明による温度作動弁は、内部が流体通路とされて弁装着部材に取り付けられる筒状のボディと、前記流体通路を閉鎖するように前記ボディに配置されて所定温度以上になった際に溶融することで前記流体通路を開放する可溶部材と、前記可溶部材を前記ボディに固定する固定部材とを備えており、前記固定部材は、前記ボディの内周に設けられた第１環状溝に嵌め入れられており、前記可溶部材の外周縁部は、前記ボディに設けられた段差に受け止められて、前記固定部材によってその抜け止めが果たされており、シール部材が前記ボディの内周に設けられた第２環状溝に嵌め入れられて、前記可溶部材の外周と前記ボディとの間をシールすることを特徴とするものである。

この発明の温度作動弁によると、筒状のボディの周壁に流体通路を設けるのではなく、筒状のボディの内部が流体通路とされているので、流体通路の径を大きく取ることができ、可溶部材が溶融した際の流体通路を介しての弁装着部材からの流体の開放を一気に行うことができる。

前記ボディと前記固定部材とは、前記ボディの外周に設けられた雄ねじ部と前記固定部材の内周に設けられた雌ねじ部とがねじ合わされることで結合されており、前記可溶部材の外周縁部が前記固定部材に設けられた段差と前記ボディの開口部端面とによって挟持されることがある。

このようにすると、可溶部材の外周縁部が互いにねじ結合された固定部材およびボディによって挟持されていることから、この温度作動弁が装着された弁装着部材の開口を閉鎖する機能が長期にわたって維持される。

前記可溶部材の外周縁部と前記ボディの開口部端面との間にシール部材が挟持されることがある。

このようにすると、シール性をより一層向上させることができる。

前記固定部材は、前記ボディの内周に設けられた第１環状溝に嵌め入れられており、前記可溶部材の外周縁部は、前記ボディに設けられた段差に受け止められて、前記固定部材によってその抜け止めが果たされており、シール部材が前記ボディの内周に設けられた第２環状溝に嵌め入れられ、前記可溶部材の外周と前記ボディとのシールすることがある。

このようにすると、固定部材を雌ねじ部付きのものにする必要がなく、構造が簡素化されて、コスト低減となる。

この発明の温度作動弁によると、筒状のボディの内部が流体通路とされているので、流体通路の径を大きく取ることができ、可溶部材が溶融した際の流体通路を介しての弁装着部材からの流体の開放を一気に行うことができる。

図１は、この発明による温度作動弁の第１実施形態の全体構成を示す縦断面図である。 図２は、同平面図である。 図３は、この発明による温度作動弁の第２実施形態の全体構成を示す縦断面図である。

この発明の温度作動弁の第１実施形態を図１および図２に示す。以下の説明において、上下は、図１の上下をいうものとする。この上下は便宜的なもので、設置に際しては、上下が逆になったり、水平になったりすることもある。

第１実施形態の温度作動弁１は、雰囲気温度が所定の温度以上に達した際に、これが装着されている弁装着部材からの流体の開放を行うもので、内部が流体通路２ａとされて弁装着部材に取り付けられる筒状のボディ２と、流体通路２ａを閉鎖するようにボディ２に配置されて所定温度以上になった際に溶融することで流体通路を開放する板状の可溶部材３と、可溶部材３の外周縁部をボディ２の開口部端面に固定する固定部材４と、可溶部材３の外周縁部とボディ２の開口部端面との間をシールする環状のシール部材５とを備えている。

ボディ２は、円筒部１１と、円筒部１１の下端部に設けられた上から見て方形状のフランジ部１２とからなる。

円筒部１１の上部の外周には雄ねじ部１１ａが設けられている。

フランジ部１２の下面には、環状のＯリング嵌入溝１２ａが設けられており、このＯリング嵌入溝１２ａには、弁装着部材に取り付ける際のシール部材となるＯリング６が嵌め入れられている。

フランジ部１２の４隅には、ボルト挿通孔１２ｂが設けられており、温度作動弁１は、各ボルト挿通孔１２ｂに挿通されたボルトが弁装着部材に設けられた雌ねじ部に締め付けられることで、Ｏリング６によるシール機能を有した状態で、弁装着部材に固定される。

フランジ部１２には、また、リークポート１２ｂが設けられており、これにより、リーク（漏れ）の確認ができるようになっている。

固定部材４は、ボディ２の円筒部１１の雄ねじ部１１ａにねじ合わされる雌ねじ部１３ａが内周に形成された大径部１３と、大径部１３の上側に連なり、内径が大径部１３の内径より小さい小径部１４とからなる。

大径部１３の上端部には、雌ねじ部１３ａが形成されている部分よりは、径が小さく、かつ、小径部１４の内径よりは径が大きい雌ねじ部１３ａが形成されていない部分１３ｂが設けられている。小径部１４の外周には、レンチ係合部とされる二面部１４ａが設けられている。小径部１４の内径が大径部１３の内径よりも小さくなされていることにより、小径部１４の下面には、段差１５が形成されている。

段差１５には、その下側から可溶部材３が当接させられており、可溶部材３の外周縁部に、その下側からシール部材５が当接させられている。シール部材５としては、金属や樹脂のガスケット、Ｏリング等を用いることができる。シール部材５は、ボディ２の上端面で受け止められており、固定部材４がボディ２にねじ合わされることにより、可溶部材３の外周縁部とシール部材５とが固定部材４の段差１５とボディ２の上端面との間に挟持されている。

ボディ２の円筒部１１の雄ねじ部１１ａの下端部には、ロックナット７がねじ合わされている。固定部材４がボディ２にねじ合わされた後に、このロックナット７を上側に移動させて固定部材４に締め付けることにより、固定部材４の緩みが防止される。

第１実施形態の温度作動弁１によると、部品数が６つと比較的簡単な構成でありながら、可溶部材３の交換が容易であり、溶融に至るまでの時間や耐圧性能の変更が必要となれば、可溶部材３を形成している可溶合金を変更するなどの仕様変更で容易に対応することができる。そして、筒状のボディ２の内部が流体通路２ａとされているので、筒状のボディの周壁に流体通路が設けられているものに比べて、流体通路２ａの径を大きく取ることができ、可溶部材３が溶融した際の流体通路２ａを介しての弁装着部材からの流体の開放を一気に行うことができる。また、可溶部材３の外周縁部およびシール部材５が互いにねじ結合された固定部材４およびボディ２によって挟持されていることから、この温度作動弁１が装着された弁装着部材の開口を閉鎖する機能が長期にわたって維持される。

第２実施形態の温度作動弁２１は、雰囲気温度が所定の温度以上に達した際に、これが装着されている弁装着部材からの流体の開放を行うもので、内部が流体通路２２ａとされて弁装着部材に取り付けられる筒状のボディ２２と、流体通路２２ａを閉鎖するようにボディ２２に配置されて所定温度以上になった際に溶融することで流体通路２２ａを開放する板状の可溶部材２３と、可溶部材２３の外周縁部をボディ２２の内周に固定するＣ形止め輪（固定部材）２４と、可溶部材２３の外周とボディ２２の内周との間をシールするＯリング（シール部材）２５とを備えている。

ボディ２２は、弁装着部材に取り付けられる取付け部３１と、取付け部３１の上側に連なる可溶部材配置部３２とからなる。

取付け部３１は、第１実施形態の温度作動弁１のフランジ部１２と同じ形状とされており、取付け部３１の下面には、環状のＯリング嵌入溝３１ａが設けられており、このＯリング嵌入溝３１ａには、弁装着部材に取り付ける際のシール部材となるＯリング２６が嵌め入れられている。取付け部３１の４隅には、ボルト挿通孔（図示略）が設けられており、温度作動弁２１は、各ボルト挿通孔に挿通されたボルトが弁装着部材に設けられた雌ねじ部に締め付けられることで、Ｏリング２６によるシール機能を有した状態で、弁装着部材に固定される。

取付け部３１の内周は、円筒面とされており、可溶部材配置部３２は、円筒状とされている。そして、可溶部材配置部３２の内径は、取付け部３１の内径よりも大きくなされており、これにより、取付け部３１の上面には、段差３３が形成されている。可溶部材配置部３２の上端部には、レンチ係合部とされる二面部３２ａが設けられている。

可溶部材２３は、その外周縁部が段差３３によって受け止められることで、ボディ２２に支持されている。

可溶部材配置部３２の内周面の下端部には、Ｏリング嵌入用の環状溝（第２環状溝）３４が設けられており、シール部材としてのＯリング２５は、この環状溝３４に嵌め入れられて、可溶部材２３の外周と環状溝３４の底面とによって挟持されている。これにより、可溶部材２３の外周とボディ２２の内周との間のシールが確保されている。

可溶部材配置部３２の内周面の上部には、下面が可溶部材２３の上面に面一となるように、固定部材２４を嵌め入れるための環状溝（第１環状溝）３５が設けられている。固定部材としては止め輪を用いることができ、ここでは市販品のＣ形止め輪を用いている。Ｃ形止め輪はその径を小さくした状態で、可溶部材配置部３２の上側から挿入することができ、径が広がった状態で環状溝３５に嵌まり合う。

第２実施形態の温度作動弁２１によると、部品数が５つと比較的簡単な構成でありながら、可溶部材２３の交換が容易であり、溶融に至るまでの時間や耐圧性能の変更が必要となれば、可溶部材２３を形成している可溶合金を変更するなどの仕様変更で容易に対応することができる。そして、筒状のボディ２２の内部が流体通路２２ａとされているので、筒状のボディの周壁に流体通路が設けられているものに比べて、流体通路２２ａの径を大きく取ることができ、可溶部材２３が溶融した際の流体通路２２ａを介しての弁装着部材からの流体の開放を一気に行うことができる。また、可溶部材２３の外周縁部をボディ２２の内周に固定する固定部材として、市販されているＣ形止め輪２４を使用しているので、構造が極めて簡素化されており、コスト低減の点でも有利となっている。

なお、第１実施形態の温度作動弁１において、シール部材５を省略した場合、可溶部材３の外周縁部だけが固定部材４およびボディ２によって挟持されるが、この際、一定のシール性能が得られる。したがって、シール部材５を省略することで、構造が簡素化され、コストを低減することができる。

また、第１実施形態の温度作動弁１において、固定部材４を袋ナット状として、その頂壁によって、可溶部材３全体を押さえるとともに、頂壁に流体通路となる複数の貫通孔を設けたものとすることができ、このようにすると、流体通路面積が若干低下するが、可溶部材３の保持性能を上げることができる。

この発明によると、非常時に安全側に作動する用途で使用される温度作動弁の性能が向上するので、この弁が装着される部材の安全性向上に寄与することができる。

１：温度作動弁
２：ボディ
２ａ：流体通路
３：可溶部材
４：固定部材
５：シール部材
１１ａ：雄ねじ部
１３ａ：雌ねじ部
１５：段差
２１：温度作動弁
２２：ボディ
２２ａ：流体通路
２３：可溶部材
２４：Ｃ形止め輪（固定部材）
２５：Ｏリング（シール部材）
３３：段差
３４：第２環状溝
３５：第１環状溝

Claims (1)

1. 内部が流体通路とされて弁装着部材に取り付けられる筒状のボディと、前記流体通路を閉鎖するように前記ボディに配置されて所定温度以上になった際に溶融することで前記流体通路を開放する可溶部材と、前記可溶部材を前記ボディに固定する固定部材とを備えており、
   前記固定部材は、前記ボディの内周に設けられた第１環状溝に嵌め入れられており、前記可溶部材の外周縁部は、前記ボディに設けられた段差に受け止められて、前記固定部材によってその抜け止めが果たされており、シール部材が前記ボディの内周に設けられた第２環状溝に嵌め入れられて、前記可溶部材の外周と前記ボディとの間をシールすることを特徴とする温度作動弁。
   

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