JPH0716159Y2 - 温度に感応するバイメタルを用いた弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は温度に感応するバイメタルを用いた弁に関し、
特に、閉弁後の加熱によってバイメタルに生じる内部応
力の異常な増大を吸収できるようにしたものに関する。

本考案は流体の温度による流量制御、特に蒸気や温水系
統から所定温度以下の流体を系外に自動的に排出する制
御の分野で利用される。

従来の技術 温度に感応するバイメタルを用いた弁の基本的構造は、
バイメタル、中間部材、復帰ばねを順次重ねて、両端を
弁ケーシングの不動壁に当てて配置し、中間部材に弁体
を結合したものである。

この一例が実公昭53−13948号公報に示されている。す
なわち、弁口を形成した弁座部材が弁室の底壁に固定さ
れ、連結棒嵌合孔を形成した調節棒が弁室の天井壁にね
じ結合されている。ここで、弁口と連結棒嵌合孔は同一
軸上に配置されている。連結棒は上端部が連結棒嵌合孔
に変位自在に嵌合し、下端部が中間部材に形成した孔に
嵌合している。連結棒の中央部にばね受けが固定され、
ばね受けの下面に中間部材の上面がブッシュを介して当
接している。連結棒の周りにバイメタルが配置されてい
る。バイメタルはバイメタル板を複数枚重ねたもので、
上端面が弁ケーシングの不動壁である調節棒の内端部に
当たり、下端面がばね受けの上端面に当っている。中間
部材と弁室の底壁の間に復帰ばねが介在してある。中間
部材に弁体が結合してある。

ハイメタルは周囲の流体の温度が上昇すると、中間部材
を介して復帰ばねを圧縮しながら伸長する。これに応じ
て中間部材に結合された弁体が変位し、弁座に当って弁
口を塞ぐ。周囲の流体の温度が低下すると、バイメタル
は伸長力が弱まるから、中間部材を介して復帰ばねで押
し戻される。これに応じて弁体が弁座から離れて、弁口
を開く。

弁体は中間部材の中央部に形成した孔に変位自在に嵌合
してあるが、弁体の上端部にはフランジが設けられてお
り、これが中間部材の孔の上端面に当ってそれ以上は下
方に変位しないようになっている。従って、弁体の着座
後もより高温に加熱されるとき、バイメタルは復帰ばね
を圧縮しながら伸長を続けることができる。

本考案が解決しようとする問題点 この場合、バイメタルによる押す力は弁体には作用せ
ず、閉弁作用は弁体に働く流体圧力だけで行なわれるの
で、弁体を弁座に押し付ける力が不足気味で、流体が漏
れやすい。

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決するために講じた本考案の技術的手
段は、弁ケーシングで入口と弁室と出口を形成し、弁室
と出口を連通する弁口を形成した弁座部材を弁室の底壁
に固定し、弁口と同一軸上で弁室の天井壁に、連結棒嵌
合孔を形成した調節棒をねじ結合し、連結棒嵌合孔に連
結棒の上端部を変位自在に嵌合して配置し、連結棒の中
央部にばね受けを固定し、断面ほぼＵ字状で中央孔と上
端の外側に鍔部を有する中間部材を、中央孔を連結棒に
変位自在にばね受けの下端面に当接せしめて嵌合したも
のであって、連結棒の下端部に弁口を開閉する弁体部を
一体に形成し、調節棒の下端面と中間部材の鍔部の上端
面との間にバイメタルを配置し、中間部材の鍔部の下端
面と弁室の底壁の間に復帰ばねを配置すると共に、バイ
メタルとばね受けの間に連結棒を弁口方向に付勢する弁
体付勢ばねを圧縮した状態で配置したものである。

作用 上記の技術的手段の作用は下記の通りである。

バイメタルは周囲の流体の温度が上昇すると、復帰ばね
を圧縮しながら伸びる。それに伴って、中間部材と、ば
ね受けを弁体付勢ばねで弁口方向に付勢された連結棒が
弁口方向に変位し、連結棒の下端部に一体に形成した弁
体部が弁座に当って弁口を塞ぐ。この弁体部が弁口を塞
いだときには入口側の流体圧力が閉弁力として作用す
る。周囲の流体の温度が更に上昇すると、バイメタルは
復帰ばねと弁体付勢ばねを圧縮しながら更に伸びる。そ
れに伴って、連結棒は変位しないが、中間部材が弁口方
向に変位する。このバイメタルの更に伸びる力が弁体部
に閉弁力として加わるので、また弁体付勢ばねを圧縮し
て配置しているので、弁体部は弁口を塞いだ直後から、
弁口を確実に塞ぐことができる。バイメタルは閉弁後も
復帰ばねと弁体付勢ばねを更に圧縮して伸長することが
できるので、内部応力の異常増大が防止され、性能劣化
が防止され、寿命が延びる。

考案の効果 本考案は下記の特有の効果を生じる。

連結棒の下端部に弁体部を一体に形成しているので、部
品点数が少なく構造及び組立が簡単になる。

実施例 上記の技術的手段の具体例を示す実施例を説明する（第
１図参照）。

本体１に蓋２をねじ結合して内部に弁室３を有する弁ケ
ーシングを形成する。本体１と蓋２の間にはガスケット
４を介在させて気密を保つ。弁室３には入口５が通孔６
を通して、出口７が弁口８と通孔９を通して連通する。
弁口８は本体１にねじ結合した弁座部材10に形成する。
本体１と弁座部材10の間にはガスケット11を介在して気
密を保つ。

弁室３内に入口５から流入する流体の流れ方向を規制
し、流体中の異物を補足するスクリーン12を配置する。
弁口８に対向して連結棒13を配置する。連結棒13の下端
部には一体に弁体部14を形成する。連結棒13の上端部は
蓋２にＯリング15を介して進退調節可能にねじ結合した
調節棒16の連結棒嵌合孔17に変位自在に嵌合する。連結
棒嵌合孔17は弁口８と同一軸上に形成している。調節棒
16の上部は蓋２から突出せしめ、その上端面にドライバ
ー等の工具の先端が嵌まる切割18を設ける。調節棒16の
突出部にはロックナット19を取り付けて緩み止めを行
い、キャップ20で覆う。

連結棒13の中央部にスナップリング21を取り付けてばね
受けとする。断面ほぼＵ字状で中央孔と上端の外側に鍔
部22を設けた中間部材23を、中央孔を連結棒13に変位自
在にスナップリング21の下端面に当接せしめて嵌合す
る。

連結棒13の周りで、調節棒16の下端面と中間部材23の鍔
部22の間にバイメタル積層体24と平座金25を配置する。
バイメタル積層体24はバイメタルディスク26を湾曲方向
を変えて組み合せた２枚で一対とし、それを複数対重ね
たものである。各バイメタル対の間にはスペーサー27を
介在させる。

中間部材23の内部で、スナップリング21の上端面に載せ
た座金28の上端面と平座金25の下端面の間にスナップリ
ング21を弁口８方向に付勢する弁体付勢ばね29を配置す
る。中間部材23の鍔部22の下端面と弁室３の底壁の間に
復帰ばね30を配置する。尚、参照番号31は浸蝕防止部材
である。

流体は入口５から通孔６及びスクリーン12を通って弁室
３に入り、バイメタル積層体24の周りを流れ、弁口８か
ら通孔９を通って出口７に流出する。バイメタル積層体
24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26が湾曲してその度合が大き
くなるので、平座金25と中間部材23を介して復帰ばね30
を圧縮しながら、積層方向に伸長する。これに伴い、中
間部材23と連結棒13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、終りには弁体部14が弁口８を閉
じる。弁体部14が弁口８を閉じると入口５側の流体圧力
が閉弁力として作用する。この閉弁状態を第１図に示し
ている。この閉弁するまでの過程に於いて弁体付勢ばね
29の圧縮量は変化しない。

閉弁後も、より高温の流体が流入すれば、弁室３の温度
は更に上昇する。すると、バイメタル積層体24は復帰ば
ね30と弁体付勢ばね29を圧縮しながら、更に伸長する。
このとき、中間部材23が弁口８方向に変位するが、連結
棒13は変位しない。このバイメタル積層体24の更に伸長
する力が弁体部14に閉弁力として加わるので、また弁体
付勢ばね29を圧縮して配置しているので、弁体部14は弁
口８を塞いだ直後から、弁口８を確実に塞ぐことができ
る。バイメタル積層体24は閉弁後も復帰ばね30と弁体付
勢ばね29を更に圧縮して伸長することができるので、内
部応力の異常増大が防止される。

弁室３の流体の温度が低下すれば、バイメタル積層体24
は、湾曲力が小さくなるので、復帰ばね30で中間部材23
を介して押し戻される。これに伴い、中間部材23及び連
結棒13が弁口８から離れる方向に変位し、弁口８を開け
て、弁室３の流体が再び出口７に流出する。このように
して、設定温度以下の流体が自動的に排出される。

設定温度は調節棒16をねじ進退させて調節できる。すな
わち、調節棒16をねじ込めば設定温度（排出すべき流体
の温度）が低くなり、ねじ上げれば設定温度が高くな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の温度に感応するバイメタルを用いた弁
の実施例の断面図である。 1:本体、2:蓋 3:弁室、5:入口 7:出口、8:弁口 10:弁座部材、13:連結棒 14:弁体部、16:調節棒 17:連結棒嵌合孔、21:スナップリング 22:鍔部、23:中間部材 24:バイメタル積層体、29:弁体付勢ばね 30:復帰ばね

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】弁ケーシングで入口と弁室と出口を形成
   し、弁室と出口を連通する弁口を形成した弁座部材を弁
   室の底壁に固定し、弁口と同一軸上で弁室の天井壁に、
   連結棒嵌合孔を形成した調節棒をねじ結合し、連結棒嵌
   合孔に連結棒の上端部を変位自在に嵌合して配置し、連
   結棒の中央部にばね受けを固定し、断面ほぼＵ字状で中
   央孔と上端の外側に鍔部を有する中間部材を、中央孔を
   連結棒に変位自在にばね受けの下端面に当接せしめて嵌
   合したものであって、連結棒の下端部に弁口を開閉する
   弁体部を一体に形成し、調節棒の下端面と中間部材の鍔
   部の上端面との間にバイメタルを配置し、中間部材の鍔
   部の下端面と弁室の底壁の間に復帰ばねを配置すると共
   に、バイメタルとばね受けの間に連結棒を弁口方向に付
   勢する弁体付勢ばねを圧縮した状態で配置したことを特
   徴とする温度に感応するバイメタルを用いた弁。