JPH1047594A - 温調トラップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボディ１の外部から排水温度を簡単に調整で
きる温調トラップを提供する。 【解決手段】 弁棒４と、その外周に嵌め込まれたスリ
ーブ５と、弁棒４に取付けられたばね受け部材６と、ス
リーブ５の外周に嵌め込まれ、スリーブ５の支持フラン
ジ５１に一端部が支持され、熱膨張により弁棒４を閉弁
方向に移動させる感温駆動体７と、スリーブ５の外周に
嵌め込まれ、一端部が感温駆動体７の他端部に対向し、
他端部がばね受け部材６に対向する圧縮ばね８と、外部
操作によりスリーブ５を軸方向に移動させる調整部材９
とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気配管の下流側
に設けられ、復水が所定温度以下のときに開弁して、復
水を外部に排出するようにした温調トラップに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の温調トラップは、ボディ
の内部に、弁座部材と、この弁座部材の弁座面との間で
通路を開閉する弁体をもつ弁棒と、この弁棒に嵌め込ま
れる感温駆動体であるバイメタルコラムとを設けてい
る。そして、復水温度が所定温度以上のとき、バイメタ
ルコラムの熱膨張により弁棒を閉弁方向に移動させ、そ
の弁体で弁座面を閉止して所定温度以上の復水の外部排
出を阻止し、また、復水が所定温度以下になったとき、
バイメタルコラムの熱膨張力が衰退することにより、弁
棒を開弁方向に移動させて弁座面を開放し、所定温度以
下の復水を外部に排出する。

【０００３】また、前記ボディの内部には、バイメタル
コラムの熱膨張時の変形量を制御可能な調整ねじを設
け、温調トラップを蒸気配管に取り付ける前に、前記調
整ねじを螺回操作して、バイメタルコラムの熱膨張によ
る閉弁温度を適宜設定（初期設定）することにより、排
水温度を任意に調整できるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の温調ト
ラップでは、バイメタルコラムの調整ねじがボディ内に
組み込まれているので、初期設定後に、排水温度をボデ
ィ外部から調整することができなかった。

【０００５】そこで、本発明の目的は、排水温度を随時
ボディ外部から容易に調整できるようにすることにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成を、実施態様を示す図１を参照して説明
する。本発明の温調トラップは、一端に弁体４１を有す
る弁棒４と、一端に支持フランジ５１を有し、前記弁棒
４の外周に嵌め込まれたスリーブ５と、前記弁棒４に取
付けられたばね受け部材６と、前記スリーブ５の外周に
嵌め込まれ、前記支持フランジ５１に一端部が支持され
て、熱膨張により前記弁棒４の閉弁方向に駆動力を発生
する感温駆動体７と、前記スリーブ５の外周に嵌め込ま
れて、一端部が前記感温駆動体７の他端部に対向し、他
端部が前記ばね受け部材６に対向する圧縮ばね８と、外
部からの操作により前記スリーブ５を軸方向に移動させ
る調整部材９とを備えている。

【０００７】以上の温調トラップによれば、復水温度が
所定温度以上のとき、スリーブ５の外周に嵌め込まれた
感温駆動体７が熱膨張し、これに伴い圧縮ばね８が圧縮
されることにより、ばね受け部材６を介して弁棒４がス
リーブ５に沿って閉弁方向に移動し、この弁棒４の弁体
４１が弁座部材の弁座面に圧接されて閉弁状態となり、
復水の外部排出を阻止する。復水が所定温度以下に低下
して、感温駆動体７の熱膨張力が低下し、これに伴い圧
縮ばね８が伸長することにより弁棒４に対する閉弁方向
への押圧力が低下する。これら感温駆動体７と圧縮ばね
８とで弁棒４を閉弁方向に移動させようとする力に対
し、弁棒４および弁体４１に作用するボディ１内の復水
圧力により弁棒４が開弁方向に移動しようとする力が打
ち勝ったとき、この弁棒４が開弁方向に移動して弁座面
から離間して開弁状態となり、所定温度以下の復水を外
部に排出する。

【０００８】また、調整部材９を調整してスリーブ５を
軸方向に移動させ、その一端側に設けるフランジ５１と
圧縮ばね８との間に介装した感温駆動体７の熱膨張時の
変形量を調整して、この感温駆動体７の熱膨張による閉
弁温度を適宜設定することにより、排水温度が任意に調
整される。このとき、前記調整部材９は、温調トラップ
の外部側から操作するようにしているので、排水温度の
調整を容易に行える。また、前記弁棒４の初動温度、つ
まり開弁動作の開始温度は、感温駆動体７と圧縮ばね８
によって設定されるので、飽和温度線に沿ってこれとほ
ぼ平行となるように弁棒４の初動温度の調整を行える。

【０００９】本発明の実施形態では、前記スリーブ５と
圧縮ばね８との間にストッパスリーブ１０を設けてい
る。この構成によれば、感温駆動体７の熱膨張によって
圧縮ばね８が圧縮されるとき、感温駆動体７がストッパ
スリーブ１０に当接して、圧縮ばね８の過度な圧縮を阻
止する。これにより、圧縮ばね８の破損を防止できて、
耐久性が高まる。

【００１０】また、本発明の別の実施形態では、前記調
整部材９を、温調トラップのボディ１に設けたカバー２
に貫通状にねじ連結している。この構成によれば、カバ
ー２の外方から調整部材９を螺回操作することにより、
排水温度の調整を容易に行える。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態を図
面に基づいて説明する。図１に示す温調トラップは、左
右両側に流入口１ａと排出口１ｂをもつボディ１と、こ
のボディ１の上部の開口部に着脱可能にねじ連結される
カバー２とを備えている。前記ボディ１の内部には、そ
の底部にねじ結合された弁座部材３と、この弁座部材３
を上下方向に挿通し、その下端側に前記弁座部材３に形
成された弁座面３１との間の通路を開閉する弁体４１を
設けた弁棒４とが配置されている。

【００１２】前記弁座部材３は、上部側に弁棒４が挿通
する挿通孔３２を設け、その下部側にボディ１の内部と
前記排出口１ｂとを連通させる連通路３３を形成してい
る。この連通路３３は、図２に示すように、前記挿通孔
３２よりも径大な上下方向に延びる第１孔３３ａと、こ
の第１孔３３ａの上部から径方向に延びる第２孔３３ｂ
と、前記第１孔３３ａの下部に放射状に接続されて排出
口１ｂ側に常時開口する複数の第３孔３３ｃとを有して
いる。前記第１孔３３ａの下部、つまり第３孔３３ｃと
の接続部に、下部側が径大で上部側が径小となるテーパ
面からなる弁座面３１が形成されている。

【００１３】前記弁棒４の弁体４１には、図３に示すよ
うに、弁座面３１に圧接されるテーパ面４１ａが形成さ
れている。また、弁棒４の上部側には、径方向に貫通す
るピン孔４２を設け、このピン孔４２には図１の第１ピ
ン４３を挿通させて、その挿通された第１ピン４３の両
端部でワッシャ等からなる圧縮ばね８のばね受け部材６
を支持している。

【００１４】また、前記弁棒４の外周には、この弁棒４
に対し軸方向に相対移動可能なスリーブ５を嵌め込む。
このスリーブ５は、図４に示すように、下端側に支持フ
ランジ５１を一体形成し、上部側には、前記弁棒４に挿
通した第１ピン４２を進入させ、弁棒４とスリーブ５の
相対移動を可能にする２本のスリット５２を設けるとと
もに、各スリット５２に対して直交する位置には、後述
する調整部材９とスリーブ５を連結するための第２ピン
５３を挿通させるピン孔５４を形成する。

【００１５】図１に示すように、前記スリーブ５の外周
には、複数のバイメタルを重合したバイメタルコラムの
ような感温駆動体７を上下移動可能に嵌め込む。このバ
イメタルコラム７は、Ｃｕ等からなる高膨張部材７１と
Ｎｉ等からなる低膨張部材７２を重合させ、高膨張部材
７１が外部側に、低膨張部材７２が内部側に位置するよ
うに２枚一組として重ね合わせ、この２枚一組とされた
複数組を前記スリーブ５に嵌め込んで、バイメタルコラ
ム７の一端部（下端部）をスリーブ５の下端のフランジ
５１で支持する。

【００１６】また、前記スリーブ５の外周囲でばね受け
部材６と感温駆動体７の他端部（上端部）との間には、
コイルばからなる圧縮ばね８を介装する。

【００１７】さらに、前記カバー２には、スリーブ５を
上下動させて、感温駆動体７の熱膨張時における変形量
を制御可能な調整部材９を取付ける。この調整部材９
は、図５に示すように、下方内部に盲孔部９０をもつ軸
体９１からなり、この軸体９１の上部側に、前記カバー
２の中央部に設けたねじ孔２１（図１）に螺合するねじ
部９２を、上端面にはカバー２の外方からドライバ等を
差し込んで軸体９１を螺回操作するための操作溝９３を
設けるとともに、軸体９１の下部側には、その盲孔部９
０を貫通して径方向に延びる複数の貫通孔９４を形成す
る。そして、前記盲孔部９０にスリーブ５の上部側を挿
入して、このスリーブ５のピン孔５４に挿通する第２ピ
ン５３を貫通孔９４に圧入させることにより、この第２
ピン５３を介して軸体９１とスリーブ５とを連結する。

【００１８】また、図１に示すスリーブ５と圧縮ばね８
との中間部位で、前記ばね受け部材６と感温駆動体７の
上端部との間には、この感温駆動体７の熱膨張に伴い圧
縮ばね８が感温駆動体７とばね受け部材６との間で圧縮
されるとき、感温駆動体７の上端部に当接して圧縮ばね
８の過度な圧縮を阻止するストッパスリーブ１０を介装
する。なお、９５は、調整部材９とカバー２との間に設
けたシール部材である。

【００１９】次に、以上の構成とした温調トラップの作
用について説明する。流入口１ａからボディ１内に流入
した復水の温度が所定温度以上のときには、図１のよう
に、感温駆動体７の各熱膨張要素（各バイメタル組）が
熱膨張して上下方向に湾曲状に変形することにより、圧
縮ばね８が感温駆動体７とばね受け部材６との間で圧縮
されて、ばね受け部材６を上方側へと押動し、これに伴
い第１ピン４３がスリーブ５の各スリット５２に沿って
上動しながら、弁棒４がスリーブ５に対し上方の閉弁方
向へと移動し、この弁棒４の先端の弁体４１が弁座部材
３の弁座面３１に圧接して閉弁し、復水の排出口１ｂか
らの排出を阻止する。

【００２０】以上の状態からボディ１内の復水が所定温
度以下に低下したときには、感温駆動体７の熱膨張力が
低下し、これに伴い圧縮ばね８が伸長することにより弁
棒４に対する閉弁方向への押圧力が低下する。そして、
これら感温駆動体７と圧縮ばね８で弁棒４を閉弁方向に
移動させようとする力に対し、弁棒４の頂面および弁体
４１のテーパ状の接触面に作用するボディ１内の復水圧
力や自重などで弁棒４を下方の開弁方向に移動させよう
とする力が打ち勝ったとき、この弁棒４が開弁方向に移
動して弁座面３１から離間することにより開弁し、所定
温度以下の復水を連通路３３を経て排出口１ｂから外部
に排出する。

【００２１】図１の実施形態では、弁座部材３の弁座面
３１を排出口１ｂ側に形成し、この弁座面３１を開閉す
る弁体４１も排出口１ｂ側に配置したいわゆる外接型と
しているので、前記感温駆動体７が作動不良により十分
な熱膨張力を発揮しないようなとき、弁体４１がボディ
１内の復水圧力等により開弁状態に保持されるので、蒸
気や復水を外部に排出できる。従って、上流側に復水を
滞留させて蒸気機器類に悪影響を与える恐れがない。

【００２２】また、流出口１ｂから排出する復水の排水
温度を変更するときには、カバー２に取付けられた調整
部材９の軸体９１の上端面に設ける操作溝９３に外方か
らドライバ等を差し込んで、軸体９１を螺回操作する。
すると、第２ピン５３を介してスリーブ５が弁棒４に沿
って上下方向に移動し、これに伴い支持フランジ５１と
圧縮ばね８の間の寸法、つまり、感温駆動体７の収納ス
ペースの軸方向長さが調整される。このような調整によ
り、弁体４１に作用するボディ１内の復水圧力などで弁
棒４を開弁方向に移動させようとする力に対し、感温駆
動体７および圧縮ばね８で弁棒４を閉弁方向に移動させ
ようとする力が調整されて、弁棒４を開弁方向に移動さ
せるときの初動温度が設定される。従って、この初動温
度つまり排水温度の設定をボディ外部からの操作で容易
に行うことができる。

【００２３】しかも、ボディ１内に滞留したゴミ等を外
部に排出するためブローオフを行うようなとき、カバー
２の外方から軸体９１を操作して開弁させることによ
り、ゴミ等の外部排出を簡単に行うこともできる。さら
に、弁座面３１と弁体４１の接触面は共にテーパ面で形
成されているから、弁体４１が弁座面３１の中心に自動
的に保持されて、弁体４１による開閉動作が安定化され
る。

【００２４】また、前記弁体４１の初動温度を感温駆動
体７および圧縮ばね８で設定することにより、飽和温度
線に沿ってこれとほぼ平行となるような排水温度線が得
られる。これについて次に説明する。

【００２５】図６は、縦軸に温度（℃）を、横軸に絶対
圧力（Ｋｇ・ｆ／ｃｍ²）をとった飽和温度線Ａと、調
整部材９で設定される開弁の初動温度に対応した排水温
度線Ｂ〜Ｆを示している。これら排水温度線Ｂ〜Ｆは、
図７に示すように、感温駆動体７が収縮した状態におい
て感温駆動体７の上端と圧縮ばね８の下端までのストロ
ークをＳ１とし、また、感温駆動体７の上端とストッパ
スリーブ１０の下端までのストロークをＳ２として、各
ストロークＳ１，Ｓ２を調整部材９によるスリーブ５の
上下動で変化させることにより実験的に得られたもので
ある。ここで、Ｓ１，Ｓ２は、線Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｆの
順に小さく設定した。また、同図には、圧縮ばね８を使
用せずに、感温駆動体７だけで弁棒の初動温度を設定し
たときの排水温度線Ｇを参考として示している。

【００２６】図６から明らかなように、飽和温度線Ａ
は、絶対圧力１〜５Ｋｇ・ｆ／ｃｍ²の範囲で、圧力上
昇に対して比較的急勾配な上昇を示し、絶対圧力５〜１
１Ｋｇ・ｆ／ｃｍ²の範囲では緩やかな上昇となる。一
方、圧縮ばね無しの排水温度線Ｇの場合は、圧力上昇に
伴い温度が右上がり勾配で直線状に上昇し、このため、
圧力変動により飽和温度線Ａと排水温度線Ｇの間の温度
差が大きく変化する。

【００２７】これに対し、各排水温度線Ｂ〜Ｆの場合、
絶対圧力が１〜５Ｋｇ・ｆ／ｃｍ²の低圧状態では温度
が低く、感温駆動体７と圧縮ばね８の両者の駆動力を合
計した大きな開弁駆動力が働くから、開弁しにくい状態
となるので、各排水温度線Ｂ〜Ｆが圧力上昇に対して比
較的急勾配な上昇を示し、飽和温度線Ａにおける絶対圧
力１〜５Ｋｇ・ｆ／ｃｍ²の範囲とほぼ平行になる。ま
た、絶対圧力５〜１１Ｋｇ・ｆ／ｃｍ²の高圧状態では
温度が高くなり、感温駆動体７が大きく熱膨張して圧縮
ばね８を圧縮し切って、ばね力を発揮しない状態、つま
り圧縮ばね無しと同じ状態になり、感温駆動体７だけで
弁棒４の初動温度が設定されるので、各排水温度線Ｂ〜
Ｆが圧力上昇に対して緩やかに上昇し、飽和温度線Ａに
おける絶対圧力５〜１１Ｋｇ・ｆ／ｃｍ²の範囲とほぼ
平行になる。従って、圧力の大小にかかわらず、飽和温
度に対し一定温度だけ低い復水を外部へ排出したい要請
がある場合に、これを満たすことができる。

【００２８】図８に示す第２実施形態では、弁座部材３
における連通路３３の下部側にフラットな弁座面３１を
設け、この弁座面３１に着座する弁体４１の上面側をフ
ラット面４１ｂとしている。この構成によれば、弁棒４
が下動して弁体４１で弁座面３１を開放したとき、弁棒
４の少ない移動量で通路が急拡大するから、多量の復水
を一挙に外部に排出することができる。このとき、弁座
面３１をフラットとし、また、この弁座面３１に着座す
る弁体４１の上面側にフラット面４１ｂを形成している
にも拘らず、連通路３３からの復水は、弁体４１の周囲
を回り込みながら、放射状に複数設けられた第３孔３３
ｃを通って排出されるので、弁体４１を弁座面３１の中
心に保持でき、弁体４１による開閉動作が安定化され
る。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、弁棒４
が開弁方向に移動するときの初動温度を設定する調整部
材が、温調トラップの外部から操作可能とされているの
で、排水温度の調整を容易に行うことができる。また、
弁棒の初動温度は、感温駆動体と圧縮ばねによって設定
するので、飽和温度線に沿ってこれとほぼ平行となるよ
うに弁棒４の初動温度を調整できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である温調トラップの縦断
側面図である。

【図２】弁座部材の側断面図である。

【図３】弁棒の一部切欠いた正面図である。

【図４】スリーブの縦断側面図である。

【図５】調整部材の縦断側面図である。

【図６】飽和温度線と排水温度線を示すグラフである。

【図７】同グラフを作成するときの説明図である。

【図８】弁座部材と弁体の別の実施形態を示す側断面図
である。

【符号の説明】

１…ボディ、２…カバー、４…弁棒、４１…弁体、５…
スリーブ、５１…支持フランジ、６…ばね受け部材、７
…感温駆動体、８…圧縮ばね、９…調整部材。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に弁体４１を有する弁棒４と、 一端に支持フランジ５１を有し、前記弁棒４の外周に嵌
   め込まれたスリーブ５と、 前記弁棒４に取付けられたばね受け部材６と、 前記スリーブ５の外周に嵌め込まれ、前記支持フランジ
   ５１に一端部が支持されて、熱膨張により前記弁棒４の
   閉弁方向に駆動力を発生する感温駆動体７と、 前記スリーブ５の外周に嵌め込まれて、一端部が前記感
   温駆動体７の他端部に対向し、他端部が前記ばね受け部
   材６に対向する圧縮ばね８と、 外部からの操作により前記スリーブ５を軸方向に移動さ
   せる調整部材９とを備えた温調トラップ。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記スリーブ５と圧
   縮ばね８との間に、熱膨張した前記感温駆動体７により
   圧縮ばね８が圧縮されたとき、感温駆動体７の他端部に
   当接して圧縮ばね８の過度な圧縮を阻止するストッパス
   リーブ１０が装着されている温調トラップ。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、前記調整部
   材９は、温調トラップのボディ１に着脱自由に設けたカ
   バー２を貫通して、このカバー２にねじ連結されている
   温調トラップ。