JPS58170998A - バイメタル制御される蒸気トラツプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 閉鎖部材と、前圧側に配置された少なくとも一つのバイ
メタルースナップ円板とを有し、パイメタルースナップ
円板が一方の′側で支持体に支持され、ならびに他方の
側で閉鎖部材を担持し、そして温度が高くなると、弁座
に向って運動するようになっている蒸気トラップから出
発している。

開放温度と閉鎖温度が飽和蒸気曲線に対する圧力で平行
にすべらないこのような蒸気トラップは、特に、遅延の
ない排出に依っない所で、場合によっては凝縮物の熱量
をなお利用しなければならない所に適用されている。バ
イメタル−スナップ円板が閉鎖部材を急に開いたりばち
んと閉じたシするようにすることは周知である。

この型式の周知の蒸気トラップ（米国特許明細書１６８
１９１１）では、とりわけ、バイメタル−スナップ円板
が冷却されると、閉鎖部材が十分な開放位置に急に開く
前に、まず常に、閉鎖部材を弁座に押圧する密閉力をゆ
っくりと連続して減少させることが行われる。その後ま
ず、さらに温度が下ると、バイメタル−スナップ円板が
閉鎖部材を十分な開放位置に急速に運動させることがで
きる。しかしながら、相応する一作動条件で、密閉力の
減少中すでに、落下する凝縮物と導出される凝縮物の間
の平衡、従って開放力と閉鎖力の間の平衡が起ることが
ある。そのとき、閉鎖部材の臀な開放は全く起らない。

この状況では一十分な密閉力のない一蒸気トラップがも
はや確実に閉鎖しない。締切（を置での汚染沈積物や侵
蝕はその有害な結果である。

本発明は、閉鎖部材がその都度閉鎖位置で確実に閉鎖す
るのに十分な密閉力でばちんと締まり、そしてなお、十
分な密閉力から十分な開放位置に常に急に開く、冒頭に
述べた種類の蒸気トラップを創造することを課題の基礎
としている。

この課題は、特許請求の範囲第１項に記載の発明の特徴
により解決される。

パイメタルースナソプ円板の閉鎖−スナップ行程の完了
前になお、本発明の蒸気トランプでは、閉鎖部材が弁座
に当接する。引き続き、バイメタル−スナップ円板が閉
鎖部材に対する相対行程のようなその閉鎖−スナップ行
程の残りを行う。閉鎖位置では、閉鎖部材が前圧により
相応する密閉力で弁座に押圧される。温度が下ると、バ
イメタル−スナップ円板がまず緩慢に相対行程の一部を
行って、スナップ位置に来る。

それから、バイメタル−スナップ円板が残りの相対行程
をスナップ作用しながら通過して、最後に加速度で密閉
力が瞬間的に減少して閉鎖部材を開放連行部材を介して
十分な開放位置にはね上げる。従って、蒸気トラップが
、閉鎖部材に作用する完全な密閉力から開放する。それ
により、漏洩が確実に防止される。

閉鎖温度で、閉鎖位置にある閉鎖部材に付加的に作用す
る密閉力を、特許請求の範囲第２項の特徴で達成できる
。この場合にも、閉鎖部材が常に突然に、予圧により発
生した完全な密閉力から開放される。

特許請求の範囲第５項は、ばちんと閉まった後のバイメ
タル−スナップ円板の大きな閉鎖力も、角に開くときの
バイメタル−スナップ円板の非常に高い開放エネルギー
も達成できる可能性を示す。

特許請求の範囲第４−６項の特徴では、ついに、蒸気ト
ラップの原理的機能を変えずに開放温度と閉鎖温度をず
らすことができる。

特許請求の範囲第７項が示すように、二つのバイメタル
−スナップ円板を直列に接続することにより、比較的わ
ずかな行程のバイメタル−スナップ円板でも友きな閉鎖
部材行程を実現することができる。必要の場合には、連
結されたただ一対のバイメタルースナ°ツブ円板の代り
に、多数の対のバイメタル−スナップ円板を直列に接続
することができる。その場合、一方の端部対が閉鎖部材
を担持するのに対し、他方の端部対が固定した支持体に
保持される。

以下、本発明による蒸気トラップの実施例を図面により
説明する。

第１図において、前圧室１と低圧室２の間に配置された
トラップハウジング（図示省略）の仕切壁３が弁座４を
担持している。この弁座４と、前圧室１に存在する閉鎖
部材５が協働する。

閉鎖部材５はバイメタル−スナップ円板乙に中・已に軸
方向に相対運動可能に支承され、かつ開放連行部材７な
らびに停止部８を有する。比較的入きい熱膨張係数を有
する側面を弁座に向けているバイメタル−スナップ円板
６が、その外縁で支持体９に静止して保持されている。

導出すべき凝縮物が凝縮物トラップを通って流れる場合
に、温度が低いときには、圧力により閉鎖部材５に閉鎖
方向に加えられる力が、そのとき開放方向に作用するバ
イメタル−スナップ円板６の力よりわずかである。蒸気
トラップ内の温度が上昇すると、バイメタル−スナップ
円板６およびこれと共ンて閉鎖部材５が閉鎖方向に移動
する。クリープ行程を通り過ぎて決められた円板形態に
到達した後、すなわち決められた温度でバイメタル−ス
ナップ円板６がスナップ作用で動いて閉鎖部材５がその
間に弁座に下降する。その後、バイメタル−スナップ円
板６が閉鎖部材５に対して相対行程１０のようなスナッ
プ運動の残りを行って、最後に脩・±−召８１（当接し
そして閉、鎖部材５を、支配する圧力に対し付加的に閉
鎖方向に負荷する。温度が下ると、バイメタル−スナッ
プ円板６が閉鎖部材５に対しまず相対−円板行程を行う
。スナップ運動が続く間に、バイメタル−スナップ円板
６が開放連行部材７に当接して、閉鎖部材５を急激に弁
座４から持ち上げ、十分に開いた位置に上昇させる。

開放状況と閉鎖状況を明瞭にするためにダイヤグラムで
第２図に示しである。縦座標には、バイメタル−スナッ
プ円板６の力Ｋｂと、閉鎖部材５に作用する予圧と低圧
に帰因する力Ｋｄ　　をプロットしである。横座、標に
は、閉鎖部材５ならびにバイメタル−スナップ円板乙の
行程Ｈをプロットしである。座標系のゼロ点は、室温で
開放していて力のない凝縮物トラップについて選ばれた
。

バイメタル−スナップ円板６が低温状態で一定温度１．
のときに中心で閉鎖方向に負荷するとすれば、バイメタ
ル−スナップ円板乙により開放方向に生じた力Ｋｂ　　
がまず、壕すまず増大する閉鎖行程と共に連続的に増大
する。一定の円板形態に到達した後、まだは一定の部分
行程を通シ過ぎた後、そのとき−スタンプ高さ対板厚の
大きな比を有する板ばねの関係に類似して一バイメタル
ースナップ円板６の緊張の平衡がひつくり返る。それに
従って、力Ｋｂ　　がさらに閉鎖行程で再び減少して、
最後に円板寸法により限定される別の行程位置から再び
増加する。

それ故に、与えられた、その都度の一定温度に対する力
特性曲線は、比較的小さい部分行程による最大の力と比
較的大きい行程による最小の力を有するＺ形の過程を有
する。力Ｋｂ　はいっそう高い温度では全くひっくるめ
て低い。

閉鎖方向に閉鎖部材５に作用する力Ｋｄ　　は、与られ
だ前圧について行程にわたってほとんど一定である。

圧力が一定で温度が上昇すると、閉鎖部材５が開放位置
から、力ＫｂとＫ２Ｏ間に安定した平衡を形成した状態
で、交点ａＩ　ｒ　ａ２に共属した部分閉鎖行程を通り
過ぎる。閉鎖温度ｔ３では、点ａ３で、バイメタル−ス
ナップ円板６の力Ｋｂの最大の接線位置が力Ｋｄと共に
生ずる。引き続く力Ｋｂ　の減少に依り、閉鎖方向にも
はや平衡ができない。それ故、バイメタル−スナップ円
板６がスナップ作用により動く。閉鎖−スナツプ行程中
；力曲線が点ａ４でゼロ軸と交叉するので、力Ｋｂ　の
作用方向が開放方向から閉鎖方向へ逆になる。なお、さ
らに閉鎖−スナップ行程の後初めて、ぶイメタルースナ
ップ円板６が閉鎖部材６を点ａＳ　　で弁座４に置く。

ダイヤグラムの延長ａ５−　ａ　Ｂ　　は、そのとき急
激に閉鎖部材５に作用する密閉力を示す。閉鎖部材５の
下降後、バイメタル−スナップ円板６が相対行程１０の
ようなその残りのスナップ運動を、今や静止している閉
鎖部材５に対して行い、ついには最小の力を通過した後
停止部８に当接する。そのととして閉鎖部材５に作用す
る。

温度が下ると、まず付加的密閉力ａ６−ａ７が失われる
。引き続き、バイメタル−゛スナップ円板゛６がこれと
開放連行部材７の間の軸方向ゆるみの内方で開放方向に
移動する。その間、閉鎖部材５がなお密閉力ａ５”−ａ
３で弁座４の上に静止している。開放温度ｔ２に達する
と共に、バイメタルスナップ円板６が行程位置ａ８に到
達し、そしてゼロ軸で最小の力の接線位置が生ずる。さ
らに開放行程で、または温度ｔ２より下ると、力Ｋｂの
増加が起るので、バイメタル−スナップ円板６が開放方
向にスナップ作用で動く。開放−スナップ相中、開放連
行部材７とバイメタル−スナップ円板乙の間のゆるみを
通り過ぎた後、ノ（イメタルースナップ円板６が開放連
行部材７に係合して、密閉力を急激に取り去シながら閉
鎖部材５を弁座４から持ち上げ、ａ２による開放位置に
連行する。この目的のために　、＜イメタル−スナップ
円板６が開放連行部材７に係合するまでの開放方向の初
期のエネルギーが閉鎖部材５を開放位置に連行するのに
十分であるような間隔で弁座４が最小の力ａ８の前に配
置されている。

閉鎖部材５が密閉力から突然に持ち上げられる。

停止部８が最初の力ａ８の後にあることにより、ゆるみ
、すなわちバイメタル−スナップ円板６と閉鎖部材５の
間の最大相対行程１０は、行程位置ａ８５閉鎖位置”と
行程位＃ａ８−最小の力“の間の距離より大きい。この
ようにして、行程位置ａ８、従って弁座４を最小の力の
近くに配置することができるので、バイメタル−スナッ
プ円板６のスナップ行程の特に大きい部分が閉鎖部＋Ａ
５のだめの開放行程とスナップ行程として自由に使える
。

第３図では、支持体９に、当接ねじ１２を中心で担持す
る支持ブリッジ１１が設けられている。そこには、ばね
１３がその一端で支持されていると共に、その他端で閉
鎖方向にバイメタル−スナップ円板乙に作用する。

ばね１３の力をバイメタル−スナップ円板乙の力と重畳
させることにより、バイメタル−スナップ円板６の力・
特性曲線を変形させる。この仕方で、蒸気トラップの開
放温度と閉鎖温度をその都度の使用場合に適合させるこ
とができる。

第２図について述べた作用の経過はこの場合にも変らな
い。

第４図による実施例は二つのバイメタル−スナップ円板
６，１４を有し、これらの円板は比較的わずかな熱膨張
の側面で互に向き合っている。バイメタル−スナップ円
板６が中心にかつ軸方向に可動に閉鎖部材５を担持して
いるのに対し、他方のバイメタル−スナップ円板１４が
生毛でブリッジ状の支持体１５に固定状態で保持されて
いる。両方の）くイメタル−スナツフ゛［円板６，１４
がそれらの外禄で軸方向に互に間隔を置いて、共通の、
行程運動可能な連結部判゛１６に支承されている。

これらの実施形態の作動の仕方は、第１図について述べ
旭作動の仕方に対応する。両方のバイメタル−スナップ
円板６，１４の行程が加算されるにすぎない。

【図面の簡単な説明】

第１図はバイメタル−スナツグ円板を有する第一の蒸側
トラップの部分断面図、第２図は開放力および閉鎖力ダ
イアグラム、第６図は調整可能な第二の蒸気トラップの
部分断面図、第４図は二つのバイメタル−スナップ円板
を有する第三の蒸気トラップの部分断面図である。 ４・・弁座　　　　　　５・・・閉鎖部材６・・・バイ
メタル−スナップ円板 ７・・・開放連行部材　　９・・・支持体Ｅ１９」 （會、’＜　　＋２　　＜　　４３１ Ｆｉｇ、３ Ｅ！虫に ２　　　　　　　　３０ｃｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （］）弁座と、これと協働する前圧側の閉鎖部材と、前
   圧側に配置された少なくとも一つのバイメタル−スナッ
   プ円板とを備え、このバイメタル−スナップ円板が一方
   の側で支持体に支持され、ならびに他方の側で閉鎖部材
   を担持し、そして温度が上ると、弁座に向って運動する
   ようになっている蒸気トラップにおいて、閉鎖部材（５
   ）がバイメタル−スナップ円板（６）に軸方向に移動可
   能に支承され、かつバイメタルスナップ円板（６）と係
   合するだめの開放連行部材（７）を担持しており、弁座
   （４）がバイメタル−スナップ円板（６）の開放スナッ
   プ行程と閉鎖スナップ行程（ａ３−ａ６ｒａ８−ａ＋）
   　　の共通の行程区分（ａ３−ａＢ）の内方に、および
   そこで閉鎖−スナツプ行程中バイメタル−スナップ円板
   （６）の力が閉鎖方向に指向する範囲（ａ４−　ａｇ　
   ）に配置されることを特徴とする蒸気トラップ。 （２）閉鎖部材（５）に対するバイメタル−スナップ円
   板（６）の相対行程（１ｏ）が閉鎖方向に閉鎖部材（５
   ）の停止部（８）により制限される、特許請求の範囲第
   １項記載の蒸気トラップ。 （３）開放連行部材（７）と停止部（８）により制限さ
   れた、バイメタル−スナップ円板（６）と閉鎖部材（５
   ）の間の最大相対行程（１０）は、スナップ作用で閉ま
   るときに閉鎖部材（５）が弁座（４、）に当接するバイ
   メタル−スナップ円板（６）の行程位置と、バイメタル
   −スナップ円板（６）がスナップ作用で開く際の行程位
   置の間の距離（ａ　Ｂ　”　ａＢ　）より尺きい、特許
   請求の範囲第２項記載の蒸気トラップ。 （４）一端で当接部（１２）に支持され、かつ他端でバ
   イメタルスナップ円板（６）にイ乍用するばね（１３）
   を備えだ、特許請求の範囲第１項から第３項までのうち
   のいずれか一つに記載の蒸気トラップ。 （５）　　当接部（１２）が軸方向に調整可能である、
   特許請求の範囲第４項記載の蒸気トラップ。 （６）　　ばね（１３）は、パイメタルース、チップ円
   板（６）を最大の力と最小のカの間の行程範囲に有する
   ばね強さより小さいばね強さを有する、特許請求の範囲
   第４項または第５項記載の蒸気トラップ。 （７）二つのバイメタル−スナップ円板（６，１４）が
   比較的わずかな熱膨張の側面で互に向き合って配置され
   、バイメタル−スナップ円板（１４）が中央で支持体（
   １５）に保持されると共に、他方が中央で閉鎖部材（６
   ）を担持しており、両方のバイメタル−スナップ円板（
   ６゜１４）がその外縁で互に軸方向に間隔を置いて、共
   通の行程運動可能な連結部材（１６）に支承されている
   、特許請求の範囲第１項から第６項までのうちのいずれ
   か一つに記載の蒸気トラップ。