JPS58191397A - 流体制御弁 - 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】 本発明の分野：よがス、蒸気、液体およびこれらの混合
物などの流体の１＆れに対する制御弁である。

とくて、本発明の制御弁は蒸気トラツノに適し、これに
用いた場１はとくに効果的である。製造、加工および化
学各ブラントの設計、建造、作業に際して、流体の流れ
の制御は、設計ならびに作業技術者にとって重要な関心
事である。これはまた、環境の暖房および冷却装置にお
いても非常に重要である。種々の制御備所に使用される
升のサイズ、形状、形式が設計、建造上の大半の費用を
もたらしている。多くの応用例において、開放または閉
鎖作用を制御される流体の流れの温度により直接性って
、管を通るｔｉｔ体の流れを自動的に制御することが望
まれている。この要求の竣大の通用例の一つが蒸気トラ
ツノであるが、この種の制＃装置には幾多の付加的な用
途がある。わがり易くするために、本発明の制御弁の効
用を、それが蒸気トラップ用に通用されたものとして説
明するが１本発明の制ｆｉｌｌ井はその応用例に限定さ
れるものではない。

大きい加工または製造フラクトにあっては、蒸気トラッ
プが極めて電メな機能を備えている。これが適切且つ効
率的に作動された場合には、それによってエネルギの浪
費が防止され、装置内の熱エネルぞが保存される。しか
し、その効率には限界があり、これが使用寿命、誤用、
または単に％定のライン用に選定される蒸気トラツノの
形式の制約のために、作動しないかあるいは非能率に作
動する場合、熱およびエネルイの損失はかなりなもので
ある。蒸気は、カロエへの応用、管の放射損失、または
例かそれに類するものを経てその熱単位を放出しながら
、ついには水または凝縮液の状！ＩＫ戻る。この凝縮液
が装置から直ちに排出されない、即ち「捕そくコされる
揚せは、それが、熱伝達過程を遅らせることによって作
動効率を低減させ、装置に実際に物理的な損害をもたら
す可能性がある。

凝縮液は水平な管の底部に沿って蓄積し、その上を流過
する蒸気によって吹き流される。容積と速度によ・つて
は、＃縮水は蒸気の流れに吹き流され続けながら績果し
て管を充てんすることもできろつ速度が充分なら、ｆ、
この水流が装置にかなりの損傷を与える可能性がある。

従って、蒸気で作動される本質的に全ての装置において
は、実際上可能な限り頻繁且つ効率的に凝縮液を取り去
る二とが望ましい。凝縮液は概して、ライブや膨張ルー
ツのような高さの変化点、あらゆる低−・点および艮（
・水平部分、ならびに言うまでもなく、遮断弁、圧力お
よび温度制御弁のような全ての行止ま９部分の前方、な
らびに蒸気本管の４部に形成され結果される。とくに、
水滴が装置にかなりの損傷を与える増湿装置、ポンプ、
タービン、およびその他の装置の前方の凝縮液を取り去
ることが重要である。効率を向上させるため罠、熱交換
器、コイル・ユニット・ヒータ、調理用ケトル、ドライ
ヤーなどの上流に蒸気トラップが用いられる。

エネルＶ効率を保持するためには、凝縮液を排出する温
度が極めて重要であろう。化学装置における蒸気トラッ
プについてのこれら種々の用途および使用場所の全てに
関して、また種々の形式の蒸気トラップに物理的および
性能上の限界がちるため、多くの異なった形式のものが
設計され市販されている。多くの異なった形式の蒸気ト
ラツノの全てが蒸気と凝縮液との間の差を感知すること
によって作動するので、これらを密度咋動式（機械式）
と、温度作動式（サーモスタット式）と、運動エネルヂ
式（ディスクおよびすりスイス式）とに分類することが
できる。必ずしも４１ｆＩ定の作ａ原理が必要とされる
結果ではなく、トラップの性能に限界があるために、こ
れら種々の形式の全てが必要とされてきた。従って、本
発明の装置が＠度作動式であっても、平衡圧力型丈−モ
スタット式トラップならびに液体膨ｇｋ型およびバイメ
タル膨張型缶トラップに分けられるサーモスタット式ト
ラップを包含する現行の温度作動式蒸気トラップと同じ
範ちゅうもしくは限界に必ずしもこれが属するわけでは
ない。これら各種形式のトラップの作動、利点、使用限
界はプロセス・エンジニアには周知のものであり、米国
、１８１０５、ペンシルｔＮ’ｌ　ニア（Ｐｅｎｎ５ｙ
ｌｖａｎｉａ　）州、アレンタウン（Ａｌｌｅｎｔｏｗ
ｎ　）、私書箱１１９、Ｓ、Ｅ、、２６番街、１９５１
、所在のサルコ社（５ａｒｃｏ　Ｃｏｍｐａｎｙ　）に
よる１９７９手４月印刷の技報１Ｔ−５１１号に、［蒸
気トラツノ〜その選択と応用の手引き（Ｓｔｅａｍ　Ｔ
ｒａｐ　−５ｅｌｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃ
ａｔｉ’ｏｎｄｕｉｄ８　）　Ｊと題して極めて詳細に
説明されている。

この「手引き（Ｇｕｉｄｅ　）　Ｊがらあぎらかなよう
に、特定の種−のトラップの選択は、特定の状況に対す
る応用と必要性にとって重要なものである。

「選択」はトラップの杉式友げの問題ではなく、トラツ
ノのサイズの問題でもあり、そのため、特定の種頑とサ
イでのトラップを選択する前に、予想される流菫なりび
に必要とされる特性の徹底的な研究が必要である。これ
らのトラツノは高価、且つ複雑で、装置の作動の構成に
全計画期間の相当な部分を必要とする。形式あるいはサ
イでについてさえも、その間違った選択は不充分な性能
あるいは性能の光全な欠如をもたらす可能性がちる。

装置の特質からすれば、かなりの安全率を具えている点
から、必要以上に大きい蒸気トラップを用いるのが普通
で、特定の場所に対して蒸気トラップが小さ過ぎると見
られる場＆には、装置が使えるようになる前にかなりの
費用と遅延が必要となる一Ｑあろう。しかし、「過大な
」トラツノはエネルザ効率が悪くなる可能性がちる上、
より多くの費用がかかることは確かである。更に１蒸気
トラツノは周知の如き保守上の問題を生ずるため、余分
な装置が必要となる。ストレーナの詰まりなどはありふ
れた問題である。蒸気トラップが古くなるに一つれ、磨
耗と、種々の固形物の重要運動部分への沈着とによって
非能率さが定着する。装置全体として、一定の期間を置
いて蒸気トラップを検討し、ｋＧｔ’）付、テ、交換す
るのが普通である。本質的に全ての先行蒸気トラツノの
特有の問題は、装置がいかに首尾良く作動しているかを
測ることが最も困難、ということでちる、多くの応用例
において、エネルデ損失をもたらしている相当量の蒸気
漏れが容易に検出できず、検出ＱＷたとしても果して蒸
気トラップにその原因がちるか否かを決宇することは困
−である。流れの干にあるトラップの？′ｌ：勅な研究
するためには、超音波検出およびその他の診断用器具の
ような技法が必要である。

より費用がかかり、より効率的な蒸気トラップ装置の多
くがトラップの作動機構を閉そくさせる可すし性のある
！１粒子によって影響を受ける。これにはストレーナお
よびその他の装置の形の上流でのろ過が必要だが、これ
は現行の蒸気トラツノ装置ｆの限界があるために生まれ
た全く別の分野の技術である。小規模程度のものさえも
含めて、とくに加−Ｅツノ７１・および＋Ｉ　イブ作業
にＨいてエネルゼの保存がます゛よｒ重要となるにつれ
、蒸気トラップとその効率的な性ｌ！Ｅは重決な関心と
なっている。

しかし、現在の蒸気トラツノの種々の限界に関する満足
な解決法としては何も提案されていない。

これら諸限界には、変ｍする荷重と圧力とのドでの低い
熱効率、作動中蒸気の損失が生ずること、連続的な蒸気
の放出を避けるために水封を保持する必要があること、
凍結からの防護、連続的な条件における凝縮液の制約さ
れた放出、制約された通気能力、流れの中にあるトラツ
ノの１Ｉ１１′！ｔＪが不能であること、過熱蒸気の使
用が制限されていること、水撃作用による作動中の損傷
、破損によるトラップの閉鎖、装置を損傷する恐れのあ
る何等かの＃気の面突からの防護、蒸気流の種々の圧力
変化にｘＸＪ’ｒる自！４Ｉｌ調節の不具合、使用場所
に開放された放出物出口な冴すること、特に古くなった
場合の不整な作動、低圧作動に限定されること、設ｃＩ
Ｆおよび博造り連続的な蒸気の流出を必要とじ軽荷處の
場合ですら相当菫の廃棄物を生ずること、機械部品が引
っかかること、凝縮液を抑制する必要から流れ装置の浸
水を招く可能性があること、およびある入口圧力に対す
る制約が含まれる。これらの制約が全ての形式の蒸気ト
ラップに存在するわけではないが、各形式の蒸気トラッ
プがこれらの制約の若干を受け、最善の選択にさえも若
干の不利点が残される。

上記に概説したような蒸気トラップと制御弁とについ【
の諸制約に対する解決法を与えた先行技術による装置は
皆無である。従って本発明の目的は、流木の温度上昇の
原理で作動して前記流体の流量を制御する制御弁を提供
することにある１本発明の特別の目的は、機械的なフロ
ートあるいはペローの熱膨張によらずにテーパ付きのプ
ラグで機械仕上げされたオリフィスを閉じまたは開く蒸
気トラップを提供することにある。従って、本発明の目
的は、代表的な蒸気トラップの内部の構成要素に関して
磨耗、閉そく、または重大な保守上の問題を生ずること
のない蒸気トラップの案を提供することにある。

本発明の目的はまた、本装置の凝縮液谷ｔｊＩまたは内
部設計の必要条件に従って凍結に影響されずまたは凍結
されない蒸気トラップを提供することにある。

本発明の特別の目的は、できるだけ早く全ての装置がら
空気およびたまった水またはその他の凝縮液を排出する
ことにある。本発明の装置によれば丁度そのような性能
が得られる。

本発明のまたの目的は、蒸気トラツノを通って開口しな
がら、詰まりあるいは流れを制約することなしに微粒子
および流体のサージを通過させるのに適した低温ポート
と連続的な作動とを提供することにある。

本発明の目的はまた、事実上多目的でちり、従って広範
囲の凝縮液の流れと作動圧力と蕾のサイズと装置とじ−
Ｃの用途とに対して用いることができ、且つ無数のトラ
ップ・サイズを設けずに済むようなトラツノを提供する
ことにある。

本発明の目的はまた、湿から乾へ、または乾から湿への
作動の（遺を含め、上流または下流の状態の変化に従っ
て作動中に調節することができる蒸気トラノ！を提供す
ることにある。

本発明の目的はまた、本質的に機械的な作用をせず、と
くに金属の磨耗部分のないトラップを提供することＫあ
る。

本発明の特別の目的は、ラインに挿入でき、現行の蒸気
トラップに比べて小さくコンパクトなサイズの蒸気トラ
ップ形状を提供することにある。

本発明の特別の目的は、一つのサイズが本質的に全ての
用途と装置とに適合するようなトラップを提供すること
にある。

本発明のまたの目的は、より低い温度が実際にオリアイ
スを膨張させ、トラツノを通って流れ、とくに始動状態
に際して凝縮液の急速且つ完全な排出を行うような蒸気
トラノ！を提供することにある。

本発明の目的はまた、トラップと直接蒸気で接触する際
に、完全な密閉位置に本質的に瞬間的な応答を提供する
ことにある。

本′Ａ明の４別の目的は、漏れを防止するため、ピンチ
升の内面の腐食を補償する閉鎖弁を提供することにある
。

本発明のまたの目的は、本質的に全ての圧力範囲にわた
って作動する蒸気トラップを提供することにある。本発
明の特別の目的は、トラツノ自体の液圧レベルの程度に
より、この圧力表示がトラップの不綻尾または満足な性
能の状Ｍを表示するようにして、トラップの外側からト
ラップの作用を目視で観察する方法を提供することにあ
る。

本発明のまたの目的は、破損が生じた場］、開放位置で
停止するようなトラップを提供することにある。

本発明の目的は、長い使用寿命を有し、設置と作動に経
費が余りかからない蒸気トラップを提供することにある
。

結論として、先行技術による漏れのあるトラップに対す
る解決法の一つは、より高い一度で作動させることであ
ったので、本発明の目的は、抵い作動−贋において誦れ
がなく、それによって熱と動力とが保存されるような蒸
気トラップを提供することにある。

従って、中を通る流れが、その温度によって自動的に制
御されるようにした制御弁が得られる。

制御弁には、ハウジングとその内部機構とな通る流体の
流れのために設ゆられる送流路をそなえたハウジングが
含まれる。その送流路にはたわみ性の流ｉｌｖ／４節装
置が含まれ、調節装置の表面上の圧力が変化した時に流
路内の流体の流れを交互に増加または減少させる。Ｆ方
に図示のごとく、このｔＩＩＭｊｌｌＡ４節装置はたわ
み性の管の形とか、ダイアフラムあるいは任意の数の付
加的な形状をそなえることができるが、その表面上の圧
力に反応して流体の送流路を閉じるものであれば充分で
ある。流を調節装置と直接に圧力で層する密閉室が設け
られ、従って密閉室内の圧力の変化により、流量調節装
置の表面に流体が衝突して流体の流れを増加または減少
させる。密閉室内には、流体の温度上昇に際して本質的
に直ちに膨張することができ、制＃流体の温度降Ｆに際
しては本質的に直ちに収縮することができる組成を有す
る、なるべくなら液体のような非圧縮性の流体である制
ｍＡ体が容れられている。流路内の流体の流れと熱伝導
で連通しながら熱伝導装置が挿入され、温度の変化を搬
送できるので、熱エネルギが流体の流れから制御流体に
移ってその制御ｉｌｌ流体内の圧力を変化させ、次いで
たわみ性の流量調節装置において送流路内の流体の流れ
の量を変化させる。

本発明の好適な実施例においては、圧力調整装置が密閉
室に連結され、圧力を、温度にかかわりなく、密閉室内
の制御流体の圧力に誘導することができる。

ｍ端キヤツプ２４内側のめねじ（、！Ｊ示せず）にねじ
付き端部２２を接続することによって１：處の管路２１
に連結された自動制御弁２０を第１題に示す。ハウジン
グ２５は制御弁２０の本体であり、前端キャラ７’２４
のねじ２６によって流通管路２１に連結される。後端キ
ャップ２８はねじ３０によってハウジング２５の契合ね
じ３１に連結さ　−れる。弁２０は［の管路３２に連結
さｎ、後端キャラｆ２Ｂのねじ３３によってシールされ
る。

これらの＃ｌｌ＆細は第２図の分解図に明りように示さ
れ、ハウジング２５内にはめられて両端のキャン！によ
り各端で定位置に保持される内ハウジング３４が示され
ている。後端キャップ２８はねじ３１に締め付けられる
とＯＩＪ　／グ３８に向けて端部３６を押しやり、内・
・ウジング３４に堅く且つシールするように取り付けら
れたシール・プラグ４２０面取りされた端部４０．（向
かってこれを押し付ける。上流層においては、前端キャ
ップ２４がハクソング２５の当＃端部内のねじに、ねじ
２６によってねじ契合される。面取りされた端部４４が
上流のシール・ソング５０の端部４８に向けて０リング
４６を押し付ける。第６図：て示すごとく、シール・ｆ
フグ４２．５０の外径は内ハウジング３４の外径よりも
大きく、従って内ハウジング３４の外面とハウジング２
５の内面との間に密閉室５４が形成される。実際には、
第６図の断面図にも示すごとく、この密閉室５４が孔５
２を通じてハウジング３４の内部に延在する。シールプ
ラグ５０は鋼または黄銅のような非常に熱伝導の良い金
属で構成され、放射状に外方に伸びて室５４に至る通路
６８に沿って流れる流体ならびに内部の制御ｇｌ流体と
の高い熱伝導方法を提供するひれ５８を備えた細長いひ
れ伝導部５６乞有−ｒる。

内ハウジング３４は一端をシール・プラグ５０で、〜鳩
′４Ｉ＋鴛へ４へ×茸ぺｉ鵞零〜他端をシール・プラグ
４２でそれぞれシールされた管６０で構成され、各プラ
グはそれぞれテーパ付きの延長部分６２．６４を有し、
「ネオルン（ｎｅｏｐｒｅｎｅ　）　　Ｊ（商標名）製
ピンチ弁６６の両端に押し込まれ、管６０の内面に向け
［ネオルン（ｎｅｏｐｒｅｎｅ　）　Ｊ（商標名）製漏
部を押し付けて弁を定位置にシールｒる。ピンチ弁６６
の中心部分６７は中心部分６７の外面に加えられる圧力
を閉鎖することができる。ハクソング２５には二つの付
属ポート、補給ポート７０および制御ポート７２、が備
えられ、前者はＺＥＲＴ（商標名）ニップル、玉ばね式
密封継手７４を備え、これによってシールされる。圧力
１１整装＆７６はシールできるようにして、ねじでポー
ト１２内に契合される。装入制＃液体の圧力、そして結
局は密閉室５４内の圧力を測定するために、圧力計８４
がハウジング８２に連結される。圧力調整装置１８６は
、密封キャップ９０によりハウジング８２にねじでシー
ルされ且つ密閉室５４内の圧力を調節するためにキャッ
プ９０内のねじ付き棒９４を回すことのできる手回し調
節ノブ９２をそなえるハウジング８８で構成される。

第４図においては、密閉室５４に直１妾圧力を通ずる連
結ニップル１０２を経て圧力を調節するためにハウジン
グ８８の内面１００に対して気密シールを与える２個の
す／グ・シールｓ８をそなえたピストン９６が圧力調整
装置８６の断面図に示されている。ハウジング８８の通
気孔１０１は、ピストン９６がキャップ９０の近くまで
引き出された時にこの孔が露出するように配置されてい
る。

制御流体が継手７４を経て補給される場合、孔１０１を
経て室５４内の全てのがスな除去することができる。室
５４が充満されると、ピストン９６はねじ戻されて装置
がシールされ、室５４内の制＃流体に圧力が加えられる
。

図示のごとく、自＃制御弁２０は、これは蒸気管２１に
連結した場合には有効な蒸気トラツノとなる。熱水の凝
縮液が蒸気管２１を流過する場合、液は流路６８と、ピ
ンチ弁６６の閉止可能な通路６９とを通り、引き続き流
路６８に沿って制御弁２０の外に流れる。制御流体はな
るべくなら、高い膨張係数を有し且つ温度上昇の際に膨
張および／または圧力発生を行う液体であることが望ま
しい。これはなるべく完全に非圧縮性であることが望ま
しいが、装置内の少量の蒸発および少量のがスは絶対的
に重大な障害では、ない。一般に、制御流体の膨張係数
が高くなる程、室５４の容積の大きさは小さくなる可能
性がある。自動制御弁２０によれば、凝縮液の連続的な
流れと、可変オリフィスの設計による流れを調整する能
力とが得られる。旧型の蒸気トラツノによれば、固定オ
リフィスによる本質的にオン・オフの方式が得られる。

これはこの種のトラツノには決定的な最大流量の制限が
あり、一般に毎秒的０．２６ノ（毎分３．ｆロン）であ
る。この最大流量は、トラツノまたはトラツノ内のオリ
フィス直径を変えなげれば変更できない。しかし、制御
弁２０によれば、毎秒０．２３７　（毎分５がロン）の
ｔｉｔｔを得るように調節もできるが、必要があれば最
初に毎秒０．７６４（毎分１０がロン）または更に大き
いｆｔｔを得るに至るまでこれを広げることができる。

制御弁２０は、任意の形式およびサイズの最大蒸気トラ
ツノの最大流量と本質的に同等の最大′ｔＩｔｔを得る
ように、容易にこれな設計することができる。圧力、ｉ
ｔｅｍ装置１１６を用いることにより、流量を減少させ
て個々の設計形状の装置に適合させることがＣきる。従
って、制御弁２０は基本的に万能型の蒸気トラツノであ
る。重量の蒸気トラツノは装置に必要な形式、サイズ、
圧力、容量について特定的に選定されなければならない
が、単一サイズの制御弁２０を流れに適合させて性能上
の要件を満足させることができる。更に、誤差が発生し
ようと、流量またはその他の特性値が予想よりも多かろ
うと少なかろうと、計算上の誤差を修正するために異な
った流量レベルが得られるように制御液の基本制御圧力
を調節することは簡単な問題である。

密閉室５４内に在って、一般に「制御１４体」と呼称さ
れる温度〜圧カ転移流体を、上に要求された物理的時性
について説明する。この流体を交換あるいは調整するこ
とＫよって種々の温度変化に対する応答を変化させるこ
とができる。適当な制御流体は、水と、エチレン・グリ
コール、ゾロビレ／°グリコール、ジエチレン・クリコ
ールなどヲ含むアルキレン・グリコールド、メタノール
、エタノール、ゾロパノール、ゲタノールなどを含むア
ルコールと、上記のものと前述の部分に挙げた物理的特
性を示す他の化合物との混合物とである。密閉室５４内
での使用に適した他の流体には、Ｅ・工・　　デュポン
・ド・ヌムール社（ｇ、１．　ＤｕＰｏｎｔＤｅ　Ｎｅ
ｍｏｕｒｓ　＆　Ｃｏ、（Ｉｎｃ、）　）のｆ碌商像、
フレオン（ＦＲＥＯＮ　）化合物の分野で一般に周知の
炭化水素によってふっ素化され塩素化されたものが含ま
れる。一般に、フレオン（ＦＲＥＯＮ　）化合物は２な
いし６原子の範囲のへローン置換を伴った１ないし３傭
の炭素原子を有する。ふっ未置換は１原子以上である。

塩素置換は１個以上であるが、１個以上のふっ未置換が
ある場合には零となり得る。

代表的をフレオン（ＦＲｇＯＮ　）化合物には、トリク
ロロフルオロメタン（Ｆｌｌ）、ジクロロジフルオロメ
タン（Ｆ１２）、クロロトリフルオロメタン、クロロジ
フルオロメタン（Ｆ２２）、トリクロロトリフルオロエ
タン（Ｆｌｌ３）、ｐクロロテトラフルオロエタン（Ｆ
ｌｌ４）、クロロペンタフルオロエタン、ジクロロフル
オロメタン（Ｆ２１）　　、　　１−　り　”　　　　
２　　＋　　２　　＋　　２　　＃　　　　　）　　リ
　フルオロエタン（Ｆ１５）、２−１０ロヘブタフルオ
ロプロパン、ジクロロモノフルオロメタン；１゜２−ジ
クロロ−１，１，２−トリフルオロエタン、１．２−２
クロロ−１，１，２，２，−テトラフルオロエタン；ふ
つ化メチル、モノクロロフルオロメタン、トリフルオロ
メタン、１，１，１．２−テトラフルオロエタン、１，
１，１，２．２．−ペンタフルオロプロパン、異性体な
どが含まれる。

好ましい制御流体は、アルキレン・グリコールと水との
混ば物、アルコールと水との混合物、および揮発性の少
ないフレオン（）ＦＲＥＯＮ　）化＆物である。特に好
ましいものはアルキレン・グリコールと水との混合物で
ちり、最も好ましものはエチレン・グリコールと水であ
る。等量混合は特に効果的である。

制御弁２０を蒸気トラップとして用いる二とにより、相
当菫の蒸気の循環を必擾とする標準トラップによる損失
のない蒸気の凝縮が行われる。わずかな温度変化にほと
んど即座に通合させるためにこの装置の能力を知ること
は重要である。これらの特性は、実施された試運転につ
いて詳細に説明することができる。制御弁２０に冷水が
流過して蒸気のサージを生ずる場合には、閉鎖するのに
６０秒かかる可能性がある。しかし、凝縮液が８２°な
いし９９℃（１８０°ナイＬ　２１０’Ｆ　）　ノ範囲
にあり、次いで１１Ｄ０ないし１１５°Ｃ（２３０゜な
いし２４０’Ｆ）の＠度で蒸気の突然なサージが生ずる
作動温度においては、蒸気の損失をほとんどあるいは全
く伴わずに本質的に直ちに制御弁２０が閉止される。更
に行われた制御弁２０の試験によって、弁は、８２°ｃ
（１８０ｉ）でほぼ四分の一閉止され、８８℃（１９０
″′Ｆ）で約半分閉止され、９６°Ｃ（２０Ｏｆｆ）で
四分の三閉止されることが示されている。４４６ないし
５１５　ｍＰａ（５０ないし６０　ｐｓｉｇ　）の蒸気
の１００℃（２１２″Ｆ）を超える温度でのサージによ
って、閉止された制御弁２０は本質的に直ちにたたかれ
る。更に行われた実験には、荷重により１３５ないし４
４６ｋＰａ（５ないし５０　ｐｓｉｇ　）の制御圧力を
有する蒸気トラツノとしての制御弁２０が用いられてい
る。蒸気のサージによって、蒸気圧力に制＃流体の膨張
：でよる圧力増加を加えて４４６ｋＰａ　（５０ｐｓｉ
ｇ　）が付加される。１０１ｋＰａ　（Ｏｐｓｉｇ）の
制御流体圧力においてま弁２０がホット・トラップとし
て作用するようになる。従って制御流体圧力の好ましい
範囲は１０１ないし４４６ｋＰａ　（０ないし５０　ｐ
ｓｉｇ）である。

構成子ｊ＠の中における弁の用途をあきらかにするため
に、更に実験が行われている。孔１０１を開き、手回し
ノーｆ９２を外方にねじ回してピストン９６を動かし、
圧力調整装置８６内に可能な厳大の開放容積を設げて、
温度〜圧力転移流体を人ロ賃７２内【満たす。制＃直体
は弁７４を経てポー）　７０内に充てんされ、孔１０１
からあふれるまで密閉室５４内に流入する。ノｆ９２が
回されて孔１０１が閉じられ、室５４内の制御流体に２
７４　ｋＰａ　（２５ｐｓｉｇ）　（’）圧力が加’ｒ
−ラｈ　７．）。この圧力は、定常的な凝縮液の流れを
得るよう；ｃｌ１節することができる。下流の温度針は
、凝縮液の流れの温度を本質的に！ログラムするように
配慮することができる。トラツノに来る凝縮液に基づい
たスムーズ且つ確定した流蓋の流れがノｆ９２の簡単な
調節によって制御される。装・置市にサージがあっても
本質的に流れの損失がない代表的な凝縮液の温度は９３
°０（２００’Ｆ）である。しかし、流れを下流に到達
させようと望む場合には、弁２０を高温トラップに容易
に調節することができる。旧型の装置では、取付けに際
してホットまたはコールド・トラップのいず几かを選択
することが必４Ｊ−Ｑちった。これらのトラツノの固定
的な８計ならびに４性からは、流れに基づいた変化は得
られない。コールド・トラノ／は装置内のｌ１ＩＡ縮液
を保持するが、ホット・ト　ラッグは代表的な標準の衝
撃トラノ！におけると同様にｌｊＩ！縮液を保持せず且
つ絶えず蒸気を漏えいする。以前の多くのトラップは赦
発的に蒸気を噴出して、性能およびエネルギの付帯的な
損失を伴うものである１、共通の問題７よ、設計上杵各
されるよりも多量に凝縮液が果められた場合、凝縮水が
洋動中の装置内Ｉてたまる二とで、この状、ゆは一般、
て、「装置を閉そくさせること」として説明されるつ先
行技術における二の問題の唯一の解決法は、より大きい
トラップを用いることである。弁２０を使用していてこ
の種の状態が発生した場合は、ノゾ９２のねじをゆるめ
て制御流体の圧力を減らすことり１必要なことの全てで
ちる。制偽弁２０の凝縮液容量は、全ての実際上の目的
に対して無制限なものである。

弁２０の効用の他の例が、定常的な高温が重要とされる
ペーパーロールについての試験によって明示されている
。ロールの温度は、蒸気管路に弁２０が１かれた場合、
温度〜圧力制＃處体の圧力９Ｉ：Ｂ１４節することによ
り、これを手動で制御することができ、液体温度の流れ
の完全な制御が得られる。弁２０を用いた場合、温度〜
圧力転移流体の拡張されたｕ１能性は、特定の温度の流
れに対する圧力＃ｆ８４における確定した読みでちる。

９３°Ｃ（２００’？　）の流れ温度において、３　Ｑ
　８ｋＰａ（３０ｐｓｉｇ）の制御流体の圧力で良好な
、ｙｔｎが得られることが試運転によって明示されてい
る。流れの温度が９６°０（２０５’ｌ？）に増大する
と、制御流体の圧力は自動的に３７７　ｋＰａ　（４０
ｐｓｌｇ）に増大し、弁は閉じる。弁２０は、流れが再
び９３℃（２００”Ｆ）の温度に達するまで閉じたまま
である。弁２０の付加的な用途は、予め定められた温度
に達するまで弁を通る液体の定常状態の流れが必要とさ
れる状態における安全弁として、のものひある。例えば
、病院の自家用熱水装置ｔは、シャワー装置において最
高４９°Ｃｊ（１２０１？）　ｅあることを必要とする
。流れが４９°０（１２０”ＩＦ）を超えて熱水装置の
上流部分の整備を必要と−ｒる場合、ｆｆ２０はこれを
容易に調節して熱水の流れを止めることができる。

升２０の作動にあきらかとなるように、圧力の増加の温
度〜圧力制御流体への転移に有効な任意の温度変化に加
えて、流れの任意の圧力変化もまた直ちに密閉された液
圧装置に転位される。従つ〔、温度変化による密閉室内
の圧力のいかなる変化も、常にａ１４節されている流れ
の基準圧力をト回・つＣいる１例えば、あとに低圧蒸気
のサージが続く「ホット」配設された弁２０を２７４　
ｋＰａ（２５ｐｓｉｇ）の蒸気が通過する場合には、流
れの低圧、こよってピンチ弁６６が直ちに部分的に閉じ
、続いて流れの低温による本質的に即時の一層の制限が
行われ、密閉室内の圧力を低減させる。従つ−ｃ、＠度
による変化流は常に基準圧力を上回っている。圧力針が
装置の一郡ンなしているので、トラップの１用は直接に
観察できる。トラップ内の破損の方が若干の丁ｔｉｔｌ
ｉｉＩの異常よりもむしろ直接に＠＊される。

始動状態にらつＣは、室温で１２２ないし１３５　ｋＰ
ａ　（３ないし５　ｐｓｌｇ　）を得るようにノ！９２
を調節すれ、了よい。これらの条件下では、ピンチ弁６
６がほとんど一杯に開いた本質的に排出する状態に備え
て、約１７０　ｋＰａ　（１０ｐｓ１ｇ　）までの任意
の圧力が侍られる。作動状態においては、圧力が３０８
ないし３７７　ｋＰａ　（３０ないし４０ｐｓｉｇ）の
範囲で変化し、この範囲の上限ではこｔしが完全に閉じ
、この範囲の下限ではこれが相当開かれて充分な凝縮液
の１度れが得られる。詰筐りは重大な問題ではないので
、弁２０に対して；ニストレーナを必要としない。腐食
と異物とに対する補償作用を例鉦する更に行われた試験
によ、ピンチ弁６６の通路６９の内面に傷をつけること
と、蒸気を密閉する前に通路６９にＢＢスロットを入れ
ることが含まれている。圧力補償装置は漏れを生じさせ
ない。

本発明の別の実施列を第５図と第６図の更に詳細な断面
図とに示す。この実施例においては、制御弁１０４がフ
ランク付き管継手の外形を具え、流路１０６に沿っては
ほとんど場所を取らない。

人口管１０８および出口管１１０は各内部］にねじが切
られ、はとんど困難なしに流れに連結される。

＋１１制御井１０４は基本的に二つの部分で構成され、
メルト１１６で一緒にボルト締めされる上部ハウシング
１１２と下部ハウ２ング１１４とを含み、副えいｔ防止
するためＫｆｆｌ当なンーラントとがスケットとを全面
的に使用している（錯そうを避けるため図示せず）。上
部ハウジング１１２には補給弁ポート１１８を備え、制
＃ポート１２０は、弁２０と同じ機能な果たす圧力ｇｉ
４脩装置７６に連結きれる。入口管１０８内のねじ１２
２によって管との相互連結がなされて通路１０６に沿っ
た流体の流れが得られ、これが制御弁１０４の内部に入
り円筒状のポート１２４を経て皿を伏せた形状の室１２
６内に至り、そこから４本の流路１２８が＠成され、こ
れにより流体の鬼れが流路１０６に沿って送られる。４
本の通路１２８の各が室１２６の中心から９０°の角度
に延在し、ハウジング１１２を先ず水平に貫通し、熱伝
導板１３０の孔を通って垂直ド方に方向を変え、４．７
６騙（３／１６インチ）のネオゾレン・ツムのンートで
構成される平らな弾性膜１３２の孔な経て引き続き１方
に向かい、下部ハウジング１１４コτ入つ、ハウジング
１１４０本体内で水平に方向を変え、中心に円形の出口
ポート１３６をそなえるくぼんだ皿状に形成された出ロ
ハウゾング１３４に達しているので、錯そうを避けるた
めに、第６図に示すようＫ、４本の通路の内２本のみが
略図風に示されている。磨耗（但し図示せず）を＠滅す
るため、ボー）１３６の始点の角は面取りされている。

この実施例ておいては、水平通路１２８が出口寛１３４
の傾斜面トで開口部１３８において開口することが重要
Ｃ−ちる。熱伝導板１３０は鋼または黄銅のような非常
に熱伝導の良い金属で構成され、面１４０上に熱伝導補
助ひれ（錯そうを避けるため図示せず）をそなえ、これ
により、通路１０６を通る流体の流れが面１４０に衝突
した場合、壁１４２を介して密閉室１４４内に至る熱伝
導速度が高く、これが弁２０における密閉室５４と同様
の一般的な目的に役立つ。室１４４には補給弁ポー１１
１８に至る圧力連結通路１４６が設けらｎｌこの通路は
先ず熱伝導板１３００本体な通り、次いで上部・・ウジ
フグ１１２内に延在し、補給弁ポー４１１８に開口する
。密閉室１１４にはまた、蝦初に熱伝導板１３０を通り
、次いで上部ハウジング１１２を通り、制御ポート１２
０に開口する圧力伝達を行う通路１４８が設けられる。

空所１３４のくぼんだ皿状の形は側面を碩ね円筒状とし
４Ａ部を本質的に垂直とした浅いトラフ形にこれを修正
することもできる。ダイアフラム１３２に代わる長方形
のダイアフラムが、増加圧力によってトラフ内に圧入さ
れて、トラフ形状の曲がった１ｉＩｌｌＩｆＪに沿った
開口部な閉じる。

制御弁１０４の作動は原則的に弁２０のそれと類似して
おり、流路１０６に沿って流れる蒸気と凝縮水との混合
物のような流体がボート１２４を経て室１２６に入って
熱伝導板１３０の表面１４０に衝突し、そのため流路１
０６内の流体間のいかなる温度差も室１４４内の温度〜
圧力制御流体に直接伝達される。温度差が皆無の場合は
、温度〜圧力転移流体の膨張も収縮もなく、膜１３２は
流れに圧力変化が無い限り動かない。膜１３２は全く水
平な位置に示しであるが、実際トは室１４４内の流体に
若干の圧力が生成され、開口部１３８で通路１２８を部
分的に閉じ、または完全に閉じる方向に、開口ｇ１３８
に向けてＦ方に膜１３２を押し付ける。通路１０６に沿
った流体の流れが、圧力調整装０１７６を介して、室１
４４内の温度〜圧力制御流体の圧力調整な受けて比較的
冷たい場合には、膜１３２は開口部１３８を部分的に閉
じるに止まり、ａ体を出ロボ−）１３６かも流出させる
。通路１０６に沿った流体の流れの凝縮液が蒸気に変化
し、または部分的に変化する場合には、表面１４０に突
き当たる流体の流れの上昇した温度によって室１４４内
の温度〜圧力制＃流体の膨張が行われ、室１３４内のく
ぼんた空所内にＦ向きに膜１３２が押し付けられて本質
的に開口部１３８を閉じ、全ての流れを終潰させる。こ
のようにして、制御弁１４４が蒸気トラツゾとして使用
される。凝縮液が再び集まり、あるいは蒸気のわずかな
通路が設げられるまで任意の蒸気の流れを完全に止める
ための制御は、圧力＆１ｉ１１１装置１６を使用し、補
給ポート１１８を経て圧力を調節することにより、通路
１４６を経由して容易に調節することができる。

ド凍の＠度の読みによって、流路１０６に沿った流れの
特性と、何等かの蒸気が制御弁を通過しているか否かと
いうことの明りような表示が得られる。

流量調節装置のたわみ性のｆまた。はダイアフラム用の
ような材料は、それが１度のある範囲にわたって閉鎖な
らびに開放能力を保持し、且つ温度の上昇した流体に常
時暴露された上で長い寿命が得られるものでさえちれば
、時に重大な問題−１ない。［ネオルン（ＮＥｏｐＲｍ
Ｅ）　Ｊ　（商標名）および［デテルラ４−　（ｂｕｔ
ｙｌ　ｒｕｂｂｅｒ　）　Ｊ　（商標名）は満足なもの
であるが、最高の作動温度が得られるシリコーン・イム
にさえ匹敵する高温エラストマーが好ましい。「ハイパ
ロン（ＨＹＰＡＬＯＮ　）　Ｊ（商標名）、「ビトン（
ＶＩＴＯＮ　）　−Ｂ　Ｊ　（商標名）、［ノルビル（
ＮＯＲＤｇＬＬ　）　Ｊ　（商標名）なとのニジストマ
ーは特に有効である。エラストマー配合物は流量調節装
置の構成には好ましいものである。

本発明を検定の実施例に関連して説明しだが、この説明
が例示のみのためになされたもので５９、特許請求の範
囲に水べた本発明の範囲を制限するものではないことを
明りように理解すべきものとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧力調整装置を備えた本発明の自動制御弁の斜
視図、４２図は本発明の自動制＠升の分解斜視図、第３
図は第２１Ａの線３−３についての制御弁の一部の断面
図、第４図は第１図に示す圧力調整装置の断面図、４５
図は本発明の第二の実施例の斜視図、第６図は第５図の
線６−６についての本自動制御井の断面図である。 ２０：制御弁　　　　　８４：圧力計 ２５：ハウ２ング　　　８６：圧力調整装置５４：密閉
室　　　　１０４：１１１１１弁１３２：ダイアフラム
　　１４４：密閉室代理人　　浅　村　　店 外４名 図面の浄！（内容に変更なし） 又ν、ｊ １０６ 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５８　　年特許願第　１７３０６　　　　号３、補
正“をする者 事件との関係　特許出願人 住　　所 ４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和５８　　年５　月３１　　日 ６、補正により増加する発明の数

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ・１） （ａ）　　ハウジングと、 （ｂ）　　ハウジングを通る流木の流れのための送流路
   とを具備する温度の流れによって流れを自動的に制御す
   る制御弁において、 （ｃ）　　表面上の圧力の変化に従って前記流路内の流
   体の１瀘を交互に増減するための１１記送魔路内の流量
   調節装置と、 ｔｄ）　　前記流量調節装置の表面と直φ王力４触する
   密閉室と、 ｔｅ）　　高い熱膨張係数を有し、外方に動く増加圧力
   によるいかなる圧縮にも本質的に抵抗性のある前日己至
   を本質的に充てんする制ｍｔＪＩｔ本と、（ｆ）　　熱
   を制御流れからＴ＃Ｊ記制＃流体に運ぶことができる前
   記流路内の熱伝導装置とを具備することを特徴とする流
   れを自動的に制御する制＃升。 （２）　　特許請求の範囲第１項にｄピ載の制御弁にお
   いて１．ｉ？Ｊ記制御流体に至る送流路内に何等かの圧
   力変化の伝達があることをｔｆｉ倣とするもの。 、３）　　特許請求の範囲第１項に記載の制御弁におい
   Ｃ，＠記ｒｉｔ、皺調節装置が前記流路のたわみ性の壁
   であることを特徴とするもの。 ）４）：ｆｉ許請求の範囲第１項に記載の制御弁におい
   て、 （ｄ）＠記密閉室が閉鎖弁を有する入口ボートと流れで
   連通し、 ｉｏＪ　　前記制御流体の圧力を読み取るために圧力計
   が前記室と圧力で連通し、 ｔｅｌ　　圧力調整装オが前記密閉室と圧力で連通して
   前記密閉室内の、２ｕ記制御流本の圧力を誘導し且つ制
   御できることを特徴とするもの。 １５）特許請求の範囲第１項に記載の制御弁において、
   前記制＃流体が非圧縮性流体であることを、ｆｔ１ｌｋ
   とするもの。 （６）特許請求の範囲４１項に記載の制御弁において、
   前記流１ｔＡ節装置が外表面に圧力が作用した際に閉鎖
   Ｑさる管であることを特徴とするもの、 （７）４許副求の範囲第６項に記載の制−汁にお・・て
   、前記流量調節装置がたわみ性の管であることを特徴と
   するもの。 （８）　　特許請求の範囲ｊｇ７項に記載の制御弁−〇
   にいて、前記缶閉峯が前記のたわみ性の管を曲む円部状
   の室であることを＃徴とするもＪ）。 （９）４許請求の範囲第７項または５ｇ８項に記載の制
   御弁に拓いて、前記流ｔａｉ１節装置り−たわみ性の強
   化ゴム管−〇あることを特徴とするもの。 ｔｌｌ　　特許請求の範囲第１項ないし第５項の任意の
   一項に記載の制御弁において、前記送流路の出口ボート
   と内方に入口ポートを開口さぜ且・）前記送流路の少な
   く共一つのポートなそなえる傾斜壁とに’にするハクゾ
   ング内の第一の室と、一つの面が前記傾斜壁に対向する
   ように１かれた平らな弾性膜部材を備える流量調節装置
   と、前記膜部材の対向面をなす−っの壁を備える密閉室
   と、非常に熱伝導の良い材料で浄られ前記の流体の流れ
   と熱伝導で連通ずる第二の壁とを具備し、前記制御庫体
   が前記密閉室を本質的に充てんし、前記制ｍ流体内の温
   度変化を受けることができ、制＃流体装置の膨張または
   収縮の形のこれらの温度変化な前記膜部材の対向面て対
   する圧力変化の形で伝達し、ｉｌｒ記膜部材を前記の第
   一の室に押し付けて前記傾斜壁Ｈの前記入口ボート装置
   を通る前記の流体の流れを制御することな特徴とするも
   の。