JPS645198B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、皿状の壁部材と、周辺でそれらと結
合されたダイヤフラム部材とを有し、ダイヤフラ
ム部材はその一側で弁ハウジングの弁座を閉じる
ための閉鎖部を担持し、且つ壁部材の方に向いた
他方の側に対抗皿体を担持しており、閉鎖部、ダ
イヤフラム部材及び対抗皿体がその中央領域で互
いにしつかりと結合されており、前記壁部材は対
抗皿体の外縁領域のための支持面を有する深皿状
のアーチ部を備え、壁部材とダイヤフラム部材と
の間に形成された収容室が膨張媒体を含んでいる
ような熱で制御される熱的制御要素に関する。

この種の熱的制御要素（特公昭51−21174号公
報及び特公昭60−46318号公報）は熱的に制御さ
れる弁、特にスチームトラツプに使用される。そ
の様な熱的制御要素では閉鎖部の開放して行く工
程（開放ストローク）及び閉鎖される工程（閉鎖
ストローク）は機械的に制限される。閉鎖ストロ
ークは、閉鎖部がアーマチユアハウジング内のそ
れに属する弁座に当接することによつて強制的に
制限される。閉鎖部の開放ストロークは、対抗皿
体と、また熱的制御要素の前記皿体に隣接する壁
部材とによつて制限される。対抗皿体の外縁領域
が開放端部位置に達した時、壁部材に支持するよ
うに当接することによつて強制的制限が起きる。
当接される外縁領域は直立する環状カラー（特公
昭51−21174号公報の第１図及び第２図参照）と
して形成することが出来る。他方例えば、周りを
取り巻く環状カラーの代わりに外縁領域に多数の
上方に向かつて突出する支持リブを設けることも
可能である。

何れにせよ対抗皿体と閉鎖部とはその周辺部に
おいては、凸レンズの凸状部を向かい合わせに
し、その間にダイヤフラム部材が挟まつた様な構
成となつている。

これらの制御要素の周知の実施例では、熱的制
御要素にウオータハンマーが作用して、彎曲部が
折られたり、さらに対抗皿体全体が変形してしま
うことも起ることが分つた。これによつて、閉鎖
過程で閉鎖部がもはや弁座に到達しないほどダイ
ヤフラム部材が変形してしまうことが起つた。こ
のため閉止位置で漏洩し、従つてスチームトラツ
プには望ましくない蒸気損失が生ずることにな
る。

この点を多少詳しく述べると、上記両方の公知
技術における熱制御要素（スチームトラツプ）に
あつては、壁部材に対置した対抗皿体はダイヤフ
ラム部材の方に向つては弁の閉鎖位置に対するダ
イヤフラム用の支承面として彎曲しており、周辺
方向では直立する環状スリーブの形をしており、
該スリーブは閉鎖部材用のストロークストツパー
として機能を果たし、そのため弁の開放位置で制
御要素の皿状の壁部分に支持するよう接合するよ
うに成つている。通常の駆動条件下では対抗皿体
は開放行程ではストツパーとして確実にその機能
を果すのである。これに反してウオーターハンマ
ーの如く外部から熱的制御部材に極めて大きな押
圧力が加わると、壁部材に支持する対抗皿体は可
塑的に変形し、前記対抗皿体の閉鎖部の方に向か
つて凸状に彎曲した縁部領域が平らになるように
変形し、最終的には閉鎖部の湾曲状態と一致して
その間にダイヤフラムが挟まつた様な状態とな
る。対抗皿体がその様になつてしまうと、ダイヤ
フラムが自由に運動できる空間も狭くなり、その
ため閉鎖ストロークにおいて閉鎖部が最早弁座に
達しなくなつてしまうことになり、閉鎖個所の密
閉性がなくなつてしまう。また対抗皿体の代わり
に多数の上方に突出する支持リブが設けられてい
る場合には、ウオータハンマーのために開放スト
ロークで前記支持リブが外側に拡がり壁部材の深
皿状の部分に側面が引つ掛かつてしまうことがあ
つた。従つて開放位置で支持リブが閉鎖部に止ま
り、制御要素が機能を果たさなくなることがあつ
た。

本発明は、ウオータハンマーに対して十分に耐
える、初めに述べた種類の熱的制御要素を創造す
ることを課題の基礎とする。

この課題は、特許請求の範囲第１項の特徴部分
に記載された本発明の特徴を用いることにより解
決される。

本発明による解決では、ウオータハンマーによ
り生じることがあるような高い外圧のときに、が
つしりし耐変形剛性のある閉鎖部と壁部材との間
で直接相互に支持が行われることになる。この支
持が一方では中央で行われかつ他方では壁部材が
アーチ部の範囲に高い変形抵抗性を有するので、
制御要素の膨張媒体にとつて必要でありかつ前述
の部材により形成された収容室の補強が一緒に行
われることになる。その上、対抗皿体の湾曲部乃
至は外縁と、壁部材のアーチ部のそこに従属する
支持面との間の間隔、並びに閉鎖部の方に向いた
対抗皿体の側面と、閉鎖部自体との間の間隔を次
の様に寸法付けることもできる。即ち変形する場
合には壁部材の中央では完全に上記間隔が零にな
り、同様に壁部材のアーチ部の縁部領域でも力が
伝達される程度の間隔となる様に寸法付けること
もできる。この場合、しかしながら、壁部材およ
び対抗皿体の変形はこれらに使用された製作材料
の弾性限界内に留まる。このように形成された制
御要素での実験によれば、公知の制御要素と類似
の結果が生ずるのに２倍乃至４倍の外圧を加える
ことができることが判明した。

これは作用的には次の様に言うこともできる。
即ち本発明に従う制御要素においては開放の終端
位置に達した時、常に閉鎖部の中央ストローク衝
突面が真ん中で隣接する壁部材に当接する。中央
では従つて開放工程のエネルギーが壁部材に伝達
され、壁部材の弾性的変形によつてエネルギーが
消耗される。開放エネルギー即ちウオータハンマ
ーが余りにも大きいと壁部材の弾性的変形はその
エネルギーを消耗し尽くすことができず、対抗皿
体の外縁領域が壁部材に支持するように当接する
ことになる。この第２の衝突は、壁部材の弾性的
変形が限界に達する前に作用する様に成つてい
る。開放する力はそこで最早唯１個所でなく、２
個所で消耗されることになる。

予想される開放力の枠内で力をその様に二重に
支持する場合には、壁部材にも対抗皿体にも可塑
的な変形が生じないことが分かつた。

実施態様項は本発明の特に有利な発展例を示す 以下、本発明を実施例について附図により説明
する 予圧側即ち低圧側を分離するアーマチユアハウ
ジング（図示省略）の壁１には、弁座ブツシユ２
が差込まれている。このブツシユは熱的制御要素
３を有している。

その制御要素３は２つの皿形の壁部材４，５を
有し、これらの壁部材の間にダイヤフラム部材６
があり、このダイヤフラム部材はその外縁で壁部
材４，５としつかりと且つ緊密に溶接されてい
る。その場合、上方の壁部材４がダイヤフラム部
材６と一緒に膨張媒体のための収容室７を形成し
ており、一方、下方の壁部材５には、弁ブツシユ
２に制御要素３を固定するための錠止つめ８が設
けられている。

ダイヤフラム部材６が一方の側に、弁座ブツシ
ユ２と協働する閉鎖部９を担持し、かつ他方の側
では収容室７内における対抗皿体１０を担持して
いる。この対抗皿体１０およびダイヤフラム部材
６はそれぞれ１つの中心孔を有し、この中心孔を
通つて閉鎖部９の中心の軸方向突起１１が突出し
ている。軸方向突起１１の自由端には、閉鎖部
９、ダイヤフラム部材６および対抗皿体１０が互
に溶接されている。この場合、ダイヤフラム部材
６は軸方向突起１１の脚部範囲で対抗皿体１０と
閉鎖部９の間にかたく締めつけられている。閉鎖
部９および対抗皿体１０のダイヤフラム部材６の
方に向いた両端面はその脚部範囲から外へ向つて
漸次開くように延びており、両行程端部位置でダ
イヤフラム部材６に対し支承面として役立つ。こ
のことは両方の壁部材４，５にも当て嵌まつてい
る。

上方の壁部４には深皿状のアーチ部１２が設け
られ、このアーチ部１２は外縁領域に段部１３を
有する。（第２図参照） アーチ部１２の中央底部１４および溶接継目を
有する軸方向突起１１の端面１５がストロークス
トツパー面として形成されている。対抗皿体１０
の外縁領域と壁部材４の段部１３の間の軸方向間
隔が閉鎖部９の閉鎖位置において軸方向突起１１
の端部１５と壁部材４の中央底部１４の間の軸方
向間隔よりわずかに大きいように、閉鎖部９、対
抗皿体１０および壁部材４が形成されている。こ
れに依り、開放行程の終りに閉鎖部９はその軸方
向突起１１が壁部材４と当接する。

軸方向突起１１を有する閉鎖部９は、ウオータ
ハンマ作用によつても変形しないような変形抵抗
をもつて実施することができる。ウオータハンマ
作用が非常に大きく、中心の壁部材４を変形させ
るほど大きい場合には、段部１３と対抗皿体１０
の間の間隔、続いて閉鎖部９と対抗皿体１０の間
の間隔がなくなり、その時これらの極度の荷重を
受けてそこは附加的に支持が行われることにな
る。この場合、しかしながらこれらの壁部材や対
抗皿体の変形は弾性限界内に留まり変形しつぱな
しとなることはない。

第３図による構造変更例では、対抗皿体がその
円周の多数の位置で壁部材４のアーチ部１２の中
へ曲げられて支持リブ１６を形成する。支持リブ
１６は閉鎖部９の軸方向突起１１の端面１５を越
えて突出している。アーチ部１２の底部１４に
は、中央凹部１７が設けられている。この場合、
所定の開放端位置に達すると、閉鎖部９が中央端
面１５で凹所１７に当接する。激しいウオータハ
ンマの作用を受けると、第２図ですでに説明した
ように、引続きさらに支持リブ１６も補充するよ
うに底部１４に当接しうることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は弁座が開放位置にある熱的制御要素の
断面図、第２図は第１図の制御要素の部分断面
図、第３図は制御要素の他の実施形態の部分断面
図である。 １……アーマチユアハウジングの壁、２……弁
座ブツシユ、３……熱的制御要素、４，５……壁
部材、６……ダイヤフラム部材、７……収容室、
８……錠止つめ、９……閉鎖部、１０……対抗皿
体、１１……軸方向突起、１２……アーチ部、１
３……段部、１４……底部、１５……端面、１６
……支持リブ、１７……凹所。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 皿状の壁部材４，５と、周辺でそれらと結合
   されたダイヤフラム部材６とを有し、ダイヤフラ
   ム部材６はその一側で弁ハウジングの弁座を閉じ
   るための閉鎖部９を担持し、且つ壁部材の方に向
   いた他方の側に対抗皿体１０を担持しており、閉
   鎖部９、ダイヤフラム部材６及び対抗皿体１０が
   その中央領域で互いにしつかりと結合されてお
   り、前記壁部材４は対抗皿体１０の外縁領域のた
   めの支持面１３を有する深皿状のアーチ部１２を
   備え、壁部材４とダイヤフラム部材６との間に形
   成された収容室７が膨張媒体を含んでいるような
   熱で制御される熱的制御要素において、閉鎖部９
   と壁部材４とが閉鎖部９の開放位置で互いに対応
   する中央のストロークストツパー面１４，１５を
   備えており、閉鎖部材９の閉鎖位置で閉鎖部材９
   と壁部材４のストロークストツパー面１４，１５
   の軸方向間隔が支持面１３と対抗皿体１０の外縁
   領域との間の軸方向間隔よりも小さいことを特徴
   とする熱的制御要素。 ２ 閉鎖部材９が中央の軸方向突起１１を備え、
   その端面１５がストロークストツパー面を形成し
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   よる制御要素。 ３ 前記壁部４の深皿状のアーチ部１２にはその
   縁部領域に段部１３が設けられ、この段部は対抗
   皿体１０のための支持面を形成しており、一方ア
   ーチ部１２の中央底部１４が閉鎖部材９に対して
   ストロークストツパー面として役立つていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に
   よる制御要素。 ４ アーチ部１２の底部１４が中央に凹所１７を
   有し、この凹所が閉鎖部９の中央ストロークスト
   ツパー面１５のためのストツパー面を形成してい
   ることを特徴とする対抗皿体がその外縁で壁部の
   アーチ部内に沿うように中へ曲げられている特許
   請求の範囲第１項又は第２項による制御要素。