JPWO2020026568A1 - Valve device - Google Patents
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Abstract
ドレントラップ(1)は、ケーシング(10)と、弁孔(52)が貫通する第2弁座(51)、第2弁座と弁孔の中心軸(X2)方向に対向する第2弁体(42)、第2弁体の第2弁座側とは反対側に設けられ、第2弁体を保持すると共に、第2弁体を中心軸方向に変位させることによって第2弁座に離着座させる温度応動部(43)を有する第2弁機構(40)と、第2弁体が第2弁座に着座しているときに、第2弁体を中心軸方向において第2弁座から遠ざかる方向へ押すことによって第2弁体を第2弁座から離隔させる押し機構(80)とを備える。第2弁機構は、温度応動部を中心軸方向に弾性支持すると共に、第2弁体が押し機構によって押された際、第2弁体と共に押される温度応動部の変位を許容するコイルバネ(46)を備える。The drain trap (1) includes a casing (10), a second valve seat (51) through which the valve hole (52) passes, and a second valve body facing the second valve seat and the central axis (X2) direction of the valve hole. (42) The second valve body is provided on the side opposite to the second valve seat side, holds the second valve body, and displaces the second valve body toward the second valve seat by displacing the second valve body in the central axis direction. A second valve mechanism (40) having a temperature responsive portion (43) to be seated, and when the second valve body is seated on the second valve seat, the second valve body is moved from the second valve seat in the central axis direction. And a pushing mechanism (80) for separating the second valve body from the second valve seat by pushing the second valve body away from the second valve seat. The second valve mechanism elastically supports the temperature responsive portion in the central axis direction, and when the second valve body is pushed by the pushing mechanism, the coil spring (46) that allows displacement of the temperature responsive portion pushed together with the second valve body. ) Is provided.
Description
本願は、弁装置に関する。 The present application relates to a valve device.
従来より、弁装置として、蒸気の排出を抑制する一方、ドレンを排出するドレントラップが知られている。例えば特許文献1に開示されているドレントラップは、ドレンが流通する流路中に、弁孔を有する弁座と、弁座に離着座して弁孔を開閉する弁体と、弁体を離着座させる駆動部とを備えている。このドレントラップでは、ドレンが流入した際は、弁体が離座して弁孔を開き、ドレンが流通する。一方、蒸気が流入した際は、弁体が着座して弁孔を閉じ、蒸気の流通が阻止される。 Conventionally, as a valve device, a drain trap is known which discharges drain while suppressing steam discharge. For example, the drain trap disclosed in Patent Document 1 has a valve seat having a valve hole in a flow path through which the drain flows, a valve body that is seated on and off the valve seat to open and close the valve hole, and the valve body is separated. And a drive unit for seating. In this drain trap, when the drain flows in, the valve body separates to open the valve hole, and the drain flows. On the other hand, when steam flows in, the valve body is seated to close the valve hole, and the flow of steam is blocked.
ところで、上述したような弁装置では、弁体のシート面および弁座のシート面にスケール等の異物が付着した状態で閉弁し、その閉弁状態が長時間続くと、弁体が弁座に固着する虞がある。弁体が弁座に固着してしまうと、駆動部による弁体の作動が困難となり、開弁することができない虞があった。 By the way, in the valve device as described above, the valve body is closed with foreign matter such as scale adhered to the seat surface of the valve body and the seat surface of the valve seat, and if the closed state lasts for a long time, the valve body is closed There is a risk of sticking to. If the valve body adheres to the valve seat, it may be difficult for the drive unit to operate the valve body, and the valve may not be opened.
本願に開示の技術は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、弁体と弁座とが固着することによって招く開弁動作の不能状態を回避することにある。 The technique disclosed in the present application has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to avoid an inoperable state of the valve opening operation caused by the valve body and the valve seat sticking to each other.
本願の弁装置は、ケーシングと、弁機構と、押し機構とを備えている。前記ケーシングは、流体の流路が形成されている。前記弁機構は、弁座と、弁体と、駆動部とを有している。前記弁座は、前記流路に設けられ、弁孔が貫通している。前記弁体は、前記弁座と前記弁孔の中心軸方向に対向している。前記駆動部は、前記弁体の前記弁座側とは反対側に設けられ、該弁体を保持すると共に、該弁体を前記中心軸方向に変位させることによって前記弁座に離着座させるものである。 The valve device of the present application includes a casing, a valve mechanism, and a pushing mechanism. A fluid passage is formed in the casing. The valve mechanism has a valve seat, a valve body, and a drive section. The valve seat is provided in the flow path and has a valve hole penetrating therethrough. The valve body faces the valve seat in the central axis direction of the valve hole. The drive unit is provided on a side of the valve body opposite to the valve seat side, holds the valve body, and displaces the valve body in and out of the valve seat by displacing the valve body in the central axis direction. Is.
前記押し機構は、前記弁体が前記弁座に着座しているときに、前記弁体を前記中心軸方向において前記弁座から遠ざかる方向へ押すことによって前記弁体を前記弁座から離隔させるものである。前記弁機構は、前記駆動部を前記中心軸方向に弾性支持すると共に、前記弁体が前記押し機構によって押された際、前記弁体と共に押される前記駆動部の変位を許容する弾性部材をさらに備えている。 The pushing mechanism separates the valve body from the valve seat by pushing the valve body in a direction away from the valve seat in the central axis direction when the valve body is seated on the valve seat. Is. The valve mechanism further elastically supports the drive unit in the central axis direction, and further includes an elastic member that allows displacement of the drive unit that is pushed together with the valve body when the valve body is pushed by the pushing mechanism. I have it.
本願の弁装置によれば、弁体と弁座とが固着することによって招く開弁動作の不能状態を回避することができる。 According to the valve device of the present application, it is possible to avoid the inoperable state of the valve opening operation caused by the sticking of the valve body and the valve seat.
以下、本願の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本願に開示の技術、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present application will be described with reference to the drawings. The following embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the scope of the technology disclosed in the present application, its application, or its application.
本実施形態のドレントラップ1は、ドレンが流入してきた場合にはドレンを流出させる一方、蒸気が流入してきた場合には蒸気の流出を阻止する。ドレントラップ1は弁装置の一例であり、ドレンは流体の一例である。図1に示すように、ドレントラップ1は、流体の流路が形成されたケーシング10と、流路中に設けられ、流路を開閉する2つの弁機構30,40とを備えている。 The drain trap 1 of the present embodiment causes the drain to flow out when the drain has flowed in, and blocks the outflow of vapor when steam has flowed in. The drain trap 1 is an example of a valve device, and the drain is an example of a fluid. As shown in FIG. 1, the drain trap 1 includes a
また、ドレントラップ1は、清掃機構60と、押し機構80とを備えている。ケーシング10内に流入したドレンは、基本的には第1弁機構30を介してケーシング10から流出する。第2弁機構40は、基本的に、ケーシング10内に流入した空気を排出する。ただし、第2弁機構40は、ケーシング10内に流入したドレンを排出する場合もある。第2弁機構40は、本願の請求項に係る弁機構に相当する。 Further, the drain trap 1 includes a
ケーシング10は、本体11と、本体11に取り付けられる蓋部12とを有している。ケーシング10には、流体がケーシング10に流入する流入口21と、流体を貯留する貯留室22と、流体がケーシング10から流出する流出口23とが形成されている。また、ケーシング10には、貯留室22と流出口23とを連通させる第1排出通路24と、貯留室22と第1排出通路24とを連通させる第2排出通路25とが形成されている。 The
ケーシング10では、流入口21、貯留室22、流出口23、第1排出通路24および第2排出通路25によって流路が形成される。具体的には、流路は、ドレンを排出するための第1流路と、空気およびドレンを排出するための第2流路を有している。第1流路は、流入口21、貯留室22、第1排出通路24および流出口23によって形成される。第2流路は、流入口21、貯留室22、第2排出通路25、第1排出通路24および流出口23によって形成される。 In the
貯留室22は、本体11と蓋部12とによって形成されており、ドレンが貯留される。流入口21は、本体11に形成され、貯留室22の上部に連通している。流出口23は、本体11に形成されている。流入口21と流出口23とは、水平に延びる同一の軸上に形成されている。第1排出通路24は、本体11に形成され、上流端が貯留室22の下部に連通している。第1排出通路24の下流端は、流出口23に連通している。第2排出通路25は、本体11と蓋部12とに亘って形成され、上流端が貯留室22の上部に連通し、下流端が第1排出通路24に連通している。ケーシング10内において、貯留室22と第1排出通路24とは、略上下に延びる隔壁13によって仕切られている。 The
〈第1弁機構、清掃機構〉
第1弁機構30は、貯留室22に流入した流体のうちドレンのみを排出するフロート式の弁機構である。図2にも示すように、第1弁機構30は、第1弁体31と、第1弁座32とを有している。第1弁体31は、中空球形のフロートであり、貯留室22に自由状態で収容されている。第1弁座32は、第1排出通路24の上流端に設けられている。第1弁座32は、弁孔33が貫通する略円筒状に形成されている。第1弁座32は、隔壁13に螺合により取り付けられている。弁孔33の上流端33aは、貯留室22に位置し、オリフィスを構成している。貯留室22と第1排出通路24とは、弁孔33を介して連通している。<First valve mechanism, cleaning mechanism>
The
貯留室22のドレンが増加すると、第1弁体31が上昇し、第1弁座32から離座する。一方、貯留室22のドレンが減少すると、第1弁体31が下降し、第1弁座32に着座する。こうして、第1排出通路24、ひいては第1流路が開閉される。つまり、第1弁体31は、貯留室22におけるドレンの貯留位(ドレン水位)に応じて上昇下降し第1弁座32の弁孔33を開閉する。また、貯留室22には、流入口21との連通部にスクリーン26が設けられている。スクリーン26によって、流入口21から貯留室22への異物(比較的大きな異物)の流入が防止される。 When the drain of the
清掃機構60は、第1弁座32の弁孔33(特に、弁孔33の上流端33a)に詰まった異物を除去するものである。清掃機構60は、図1に示すように、本体11における貯留室22の外部に設けられている。清掃機構60は、第1弁座32の下流側に位置している。なお、清掃機構60において、「前方」とは中心軸X1の方向において第1弁座32に接近する方向を意味し、「後方」とは中心軸X1方向において第1弁座32から遠ざかる方向を意味する。中心軸X1は、第1弁座32(弁孔33)の中心軸である。清掃機構60は、ソレノイド63と、清掃部材70と、押し込み部材76とを備えている。 The
ソレノイド63は、本体11における第1弁座32の後方(下流側)に形成された収容部61に収容されている。収容部61は、中心軸X1と同軸(即ち、第1弁座32と同軸)の円柱状に形成されており、閉塞部材62が螺合されることによって閉塞されている。閉塞部材62は、キャップを構成している。ソレノイド63は、ソレノイド本体64、プランジャー65およびコイルバネ66を有し、清掃部材70の駆動部を構成する電磁アクチュエータである。 The
ソレノイド本体64は、略円柱状に形成されており、中心軸X1と同軸に設けられている。ソレノイド本体64は、図示しないコイルが内蔵されている。プランジャー65は、可動鉄心とも呼ばれ、ソレノイド本体64に貫通して設けられる軸部材である。プランジャー65は、中心軸X1方向に延びており、ソレノイド本体64と同軸に設けられている。プランジャー65は、前端側65aがソレノイド本体64から前方へ突出し、後端側65bがソレノイド本体64から後方へ突出した状態で設けられている。プランジャー65は、軸方向における途中に位置し、他の部分よりも大径に形成された鍔部65cを有している。鍔部65cは、ソレノイド本体64から後方へ突出した後端側65bに設けられている。 The
プランジャー65は、ソレノイド本体64において中心軸X1方向に進退可能(移動可能)に設けられている。コイルバネ66は、ソレノイド本体64の後方端とプランジャー65の鍔部65cとの間に設けられている。コイルバネ66は、鍔部65c(プランジャー65)を後方へ付勢する付勢部材である。ソレノイド本体64のコイルに通電すると、プランジャー65はコイルバネ66の付勢力に抗して前方へ瞬時に移動する。即ち、プランジャー65が一定距離だけ前進する。また、コイルへの通電を停止すると、プランジャー65はコイルバネ66の付勢力によって後方へ瞬時に移動し元の位置に戻る。即ち、プランジャー65が上述した一定距離だけ後退する。 The
収容部61は、後方側(ケーシング10の外部側)から順に、大径部61aおよび小径部61bが形成されている。大径部61aには、ソレノイド63の取付部材73が設けられている。取付部材73は、円板状に形成されており、大径部61a(収容部61)と同軸に設けられている。取付部材73は、前方側の面(図2において左側の面)が大径部61aと小径部61bとの段差部61cに接して設けられ、小径部61bの開口を塞いでいる。取付部材73は、押さえ部材74によって固定されている。押さえ部材74は、円筒状に形成されており、大径部61a(収容部61)と同軸に設けられている。押さえ部材74は、大径部61aの内周面と螺合して大径部61aに取り付けられている。押さえ部材74は、外径が取付部材73の外径と略同じであり、取付部材73を段差部61cに押し付けることによって取付部材73を固定している。 The
ソレノイド本体64は、押さえ部材74の内部に収容されている。ソレノイド63は、ソレノイド本体64が取付部材73の後方側の面(図2において右側の面)に固定されることによって取り付けられている。ソレノイド本体64は、小径部61b側から挿入される固定ねじ75によって取付部材73に固定されている。ソレノイド63は、コイルに通電するための電線67を有する。電線67は、ソレノイド本体64の前方端から押さえ部材74の内部を通って閉塞部材62の外部へ延びている。 The
取付部材73の中央には、中心軸X1と同軸の貫通孔73aが形成されている。貫通孔73aには、ソレノイド本体64から前方へ突出しているプランジャー65の前端側65aが挿入されている。図2に示すようにプランジャー65が後退した状態(即ち、コイルへの通電を停止した状態)では、プランジャー65の前端側65aは取付部材73から前方へ突出している。取付部材73の前方側の面と段差部61cとの間、および、取付部材73の貫通孔73aとプランジャー65の前端側65aとの間はそれぞれ、シール部材によってシールされている。例えば、取付部材73の前方側の面と段差部61cとの間は、テフロンパッキン73bによってシールされている。また例えば、取付部材73の貫通孔73aとプランジャー65の前端側65aとの間は、2つのOリング73cによってシールされている。そのため、第1弁座32から排出されたドレンが、ソレノイド本体64が位置する大径部61aに浸入するのを防止することができる。 A through
清掃部材70は、ソレノイド63のプランジャー65と連結され、プランジャー65の進退動作によって駆動される。清掃部材70は、断面が円形の棒状に形成され、中心軸X1と同軸に設けられている。つまり、清掃部材70は中心軸X1方向に延びる棒部材である。清掃部材70は、軸方向に連続形成された基部71と操作部72から成る。操作部72は、第1弁座32側に位置し、基部71よりも小径に形成されている。清掃部材70は、基部71が、取付部材73から突出したプランジャー65の前端側65aと連結されている。具体的には、基部71は、プランジャー65の前端側65aよりも大径に形成されており、後端面に凹部が形成されている。この基部71の凹部にプランジャー65の前端側65aを挿入し、基部71の側方から止めねじ71aを挿入することによって両者を連結している。操作部72は、第1弁座32の弁孔33に挿入されている。 The cleaning
清掃部材70は、プランジャー65の進退動作に伴い弁孔33の上流端33aへ進退するように設けられており、操作部72が上流端33aに進入することにより上流端33aの異物を除去するものである。つまり、清掃部材70はその軸方向に移動可能に設けられている。 The cleaning
押し込み部材76は、ソレノイド63が正常に動作しない非常時に清掃部材70を強制的に前進させるためのものである。押し込み部材76は、プランジャー65の後端側65bを、コイルバネ66の付勢力に抗して押すことによってプランジャー65を前方へ変位させる手動式のものである。押し込み部材76は、断面が円形の棒部材である。押し込み部材76は、プランジャー65の後端側65bの後方に位置し、中心軸X1と同軸に設けられている。閉塞部材62の中央には後方へ向かって突出する突出部62aが形成されており、押し込み部材76は突出部62aに貫通して設けられている。押し込み部材76は、突出部62aに螺合により取り付けられている。 The pushing
押し込み部材76は、閉塞部材62の外部から工具で押し込まれる(ねじ込まれる)ことによってプランジャー65の後端側65bを押すように構成されている。これにより、プランジャー65が前進し、それに伴って清掃部材70が前進する。つまり、ソレノイド63のコイルバネ66の付勢力よりも大きい力で押し込み部材76を押し込むことにより、清掃部材70を強制的に前進させることができる。 The pushing
〈第2弁機構、押し機構〉
第2弁機構40は、所定の温度未満の流体(例えば、空気またはドレン)を排出する一方、所定の温度以上の流体(例えば、蒸気)の排出を停止する熱応動式の弁機構である。第2弁機構40は、第2排出通路25、ひいては第2流路を開閉する。図4にも示すように、第2弁機構40は、第2弁体42を含む弁体ユニット41と、第2弁座51とを有している。<Second valve mechanism, push mechanism>
The
弁体ユニット41は、貯留室22において第2排出通路25の連通箇所に相当する上部に設けられている。弁体ユニット41は、第2弁体42と、温度応動部43と、保持部材45と、コイルバネ46と、受け部材47とを有している。 The
図5にも示すように、温度応動部43は、ベース43aおよびダイヤフラム43bを有している。ベース43aは、略円盤状の2枚の板で形成されている。ダイヤフラム43bは、変形可能な複数枚の金属製の薄膜で形成されている。ダイヤフラム43bは、略円盤状に形成されている。ダイヤフラム43bには、第2弁体42が取り付けられている。ベース43aを形成する2枚の板でダイヤフラム43bを挟み込むことによって、一方の板とダイヤフラム43bとの間に閉空間が形成される。この閉空間に膨張媒体(図示省略)が収容される。他方の板の中央には、第2弁体42の変位(移動)を可能とするための開口が形成されている。膨張媒体は、温度に応じて膨張収縮する媒体である。例えば、膨張媒体は、水、水より沸点が低い液体、またはそれらの混合物である。 As shown in FIG. 5, the temperature
温度応動部43は、膨張媒体が膨張収縮することによって、ダイヤフラム43bが変形(変位)する。第2弁体42は、ダイヤフラム43bの変形に伴い変位(移動)する。つまり、温度応動部43は、流体の温度に応じて変位することによって、第2弁体42を中心軸X2方向に変位させて後述する第2弁座51のシート面51aに離着座させる駆動部を構成している。中心軸X2は、第2弁座51(弁孔52)の中心軸である。中心軸X1の方向は、上下方向と一致する。 In the temperature
第2弁体42の上端面は、シート面42aとなっている。シート面42aは、円形の平面により形成されている。第2弁体42のシート面42aと第2弁座51のシート面51aとは対向している。保持部材45は、下端が開放された円柱容器状に形成されている。保持部材45には、上から順に、第2弁体42、温度応動部43、コイルバネ46および受け部材47が収容されている。 The upper end surface of the
コイルバネ46は、温度応動部43の下方に位置し、温度応動部43を中心軸X2方向に弾性支持する弾性部材である。コイルバネ46は、第2弁体42が後述する押し機構80によって押された際、第2弁体42と共に押される温度応動部43の変位を許容する。コイルバネ46は、温度応動部43を介して間接的に第2弁体42を支持している。 The
コイルバネ46は、温度応動部43を第2弁座51側(即ち、上方)へ付勢している。温度応動部43は、コイルバネ46によって付勢されることにより、保持部材45の周壁の係止部(図示省略)に押し付けられている。受け部材47は、略円板状に形成されており、コイルバネ46の下方に位置し、コイルバネ46を支持している。受け部材47は、受け部材47の下方に位置し保持部材45の周壁に装着されたスナップリング48によって支持されている。このように、第2弁体42および温度応動部43は、中心軸X2方向に変位可能に支持されている。 The
具体的に、弁体ユニット41では、温度応動部43の温度が高くなると、膨張媒体が膨張してダイヤフラム43bが変形し、第2弁体42が上方へ変位して第2弁座51に着座する。温度応動部43の温度が低くなると、膨張媒体が収縮してダイヤフラム43bが変形し、第2弁体42が下方へ変位して第2弁座51から離座する。こうして、第2排出通路25、ひいては第2流路が開閉される。この例では、ドレンと同程度の温度では第2弁体42が第2弁座51から離座し、蒸気と同程度の温度では第2弁体42が第2弁座51に着座するような膨張媒体が採用されている。 Specifically, in the
第2弁座51は、第2排出通路25の上流端に設けられている。第2弁座51は、弁孔52が貫通する略円筒状に形成されており、中心軸X2の方向に延びている。第2弁座51の上流側端部には、鍔部51bが形成されている。鍔部51bの中央部は、その周囲よりも隆起しており、その端面が円環状のシート面51aとなっている。シート面51aは、平面であり、弁孔52が開口している。貯留室22と第2排出通路25とは弁孔52を介して連通している。第2弁座51は、上流端が第2排出通路25から貯留室22に突出する状態で設けられている。なお、第2弁座51のシート面51a、第2弁体42、温度応動部43、コイルバネ46および受け部材47は、中心軸X2と同軸に設けられている。 The
押し機構80は、第2弁体42が第2弁座51に着座している(具体的には、固着している)ときに、第2弁体42を中心軸X2方向において第2弁座51から遠ざかる方向へ押すことによって第2弁体42を第2弁座51から離隔させる。つまり、押し機構80は、第2弁体42を第2弁座51から離隔させるために、第2弁体42および温度応動部43を下方へ押すものである。 When the
押し機構80は、図1に示すように、本体11における貯留室22の外部であって、第2弁座51の下流側に位置している。なお、押し機構80において、「前方」とは中心軸X2方向において第2弁座51に接近する方向を意味し、「後方」とは中心軸X2方向において第2弁座51から遠ざかる方向を意味する。 As shown in FIG. 1, the pushing
押し機構80は、ソレノイド83と、押し部材90と、押し込み部材96とを備えている。 The pushing
ソレノイド83は、本体11における第2弁座51の後方(下流側)に形成された収容部81に収容されている。収容部81は、中心軸X2と同軸(即ち、第2弁座51と同軸)の円柱状に形成されており、閉塞部材82が螺合されることによって閉塞されている。閉塞部材82は、キャップを構成している。ソレノイド83の構成は、清掃機構60のソレノイド63と同様である。即ち、ソレノイド83は、ソレノイド本体84、プランジャー85(可動鉄心)およびコイルバネ86を有し、押し部材90の駆動部を構成する電磁アクチュエータである。 The
ソレノイド本体84は、略円柱状に形成されており、中心軸X2と同軸に設けられている。プランジャー85は、ソレノイド本体84に貫通して設けられる軸部材である。プランジャー85は、中心軸X2方向に延びており、ソレノイド本体84と同軸に設けられている。プランジャー85は、前端側85aがソレノイド本体84から前方へ突出し、後端側85bがソレノイド本体84から後方へ突出した状態で設けられている。プランジャー85は、軸方向における途中に位置し、他の部分よりも大径に形成された鍔部85cを有している。鍔部85cは、ソレノイド本体84から後方へ突出した後端側85bに設けられている。 The
プランジャー85は、ソレノイド本体84において中心軸X2方向に進退可能(移動可能)に設けられている。コイルバネ86は、ソレノイド本体84の後方端と鍔部85cとの間に設けられている。コイルバネ86は、鍔部85c(プランジャー85)を後方へ付勢する付勢部材である。ソレノイド本体84のコイルに通電すると、プランジャー85はコイルバネ86の付勢力に抗して前方へ瞬時に移動する。また、コイルへの通電を停止すると、プランジャー85はコイルバネ86の付勢力によって後方へ瞬時に移動し元の位置に戻る。 The
収容部81は、清掃機構60の収容部61と同様、大径部81aおよび小径部81bが形成されている。大径部81aには、ソレノイド83の取付部材93が設けられている。取付部材93は、円板状に形成されており、大径部81a(収容部81)と同軸に設けられている。取付部材93は、前方側の面(図4において下側の面)が大径部81aと小径部81bとの段差部81cに接して設けられ、小径部81bの開口を塞いでいる。取付部材93は、押さえ部材94によって固定されている。押さえ部材94は、円筒状に形成されており、大径部81a(収容部81)と同軸に設けられている。押さえ部材94は、大径部61aに螺合により取り付けられている。押さえ部材94は、外径が取付部材93の外径と略同じであり、取付部材93を段差部81cに押し付けることによって取付部材93を固定している。 The
ソレノイド本体84は、押さえ部材94の内部に収容されている。ソレノイド83は、ソレノイド本体84が取付部材93の後方側の面(図4において上側の面)に固定されることによって取り付けられている。ソレノイド本体84は、固定ねじ95によって取付部材93に固定されている。ソレノイド83の電線87は、ソレノイド本体84の前方端から押さえ部材94の内部を通って閉塞部材82の外部へ延びている。 The
取付部材93の中央には、中心軸X2と同軸の貫通孔93aが形成されている。貫通孔93aには、プランジャー85の前端側85aが挿入されている。図4に示すようにプランジャー85が後退した状態(即ち、コイルへの通電を停止した状態)では、プランジャー85の前端側85aは取付部材93から前方へ突出している。取付部材93の前方側の面と段差部81cとの間、および、取付部材93の貫通孔93aとプランジャー85の前端側85aとの間はそれぞれ、シール部材によってシールされている。例えば、取付部材93の前方側の面と段差部81cとの間は、テフロンパッキン93bによってシールされている。また例えば、取付部材93の貫通孔93aとプランジャー85の前端側85aとの間は、2つのOリング93cによってシールされている。そのため、第2弁座51から排出された流体が、大径部81aに浸入するのを防止することができる。 A through
押し部材90は、プランジャー85と連結され、プランジャー85の変位によって駆動される。押し部材90は、断面が円形の棒状に形成され、中心軸X2と同軸に設けられている。つまり、押し部材90は中心軸X2方向に延びる棒部材である。押し部材90は、軸方向に連続形成された基部91と操作部92から成る。操作部92は、第2弁座51側に位置し、基部91よりも小径に形成されている。押し部材90は、基部91が、取付部材93から突出したプランジャー85の前端側85aと連結されている。 The pushing
具体的には、基部91は、プランジャー85の前端側85aよりも大径に形成されており、後端面に凹部が形成されている。この基部91の凹部にプランジャー85の前端側85aを挿入し、基部91の側方から止めねじ91aを挿入することによって両者を連結している。操作部92は、第2弁座51の弁孔52に挿入されている。このように、押し部材90は、第2弁体42側の一端が弁孔52に挿入され、他端がソレノイド83のプランジャー85に接続されている。 Specifically, the
押し部材90は、プランジャー85の進退動作に伴い第2弁体42へ進退するように設けられており、操作部92の先端92aが第2弁体42の略中央に接して第2弁体42をコイルバネ46側(下方)へ押す。第2弁体42が押し部材90で押されることによって、温度応動部43も第2弁体42と共にコイルバネ46側へ押される。つまり、押し部材90は、第2弁体42を介して間接的に温度応動部43を第2弁座51から遠ざかる方向へ押す。 The pushing
押し込み部材96は、ソレノイド83が正常に動作しない非常時に押し部材90を強制的に前進させるためのものである。押し込み部材96は、プランジャー85の後端側85bを、コイルバネ86の付勢力に抗して押すことによってプランジャー85を前方へ変位させる手動式のものである。押し込み部材96は、断面が円形の棒部材である。押し込み部材96は、プランジャー85の後端側85bの後方に位置し、中心軸X2と同軸に設けられている。押し込み部材96は、閉塞部材82の中央に形成された突出部82aに貫通して設けられている。押し込み部材96は、突出部82aに螺合により取り付けられている。 The pushing
押し込み部材96は、閉塞部材82の外部から工具で押し込まれる(ねじ込まれる)ことによってプランジャー85の後端側85bを押すように構成されている。これにより、プランジャー85が前進し、それに伴って押し部材90が前進する。つまり、ソレノイド83のコイルバネ86の付勢力よりも大きい力で押し込み部材96を押し込むことにより、押し部材90を強制的に前進させることができる。 The pushing
〈基本動作〉
以上のように構成されたドレントラップ1の基本動作について説明する。基本動作では、第1弁機構30および第2弁機構40による流路の開閉が行われる。ドレントラップ1が設置された蒸気システムの始動時には、温度応動部43の温度は低く、第2弁体42は第2弁座51から離座している。また、ケーシング10内のドレンが無い場合または少ない場合は、第1弁体31が第1弁座32に着座している。つまり、第1弁機構30は閉弁し、第2弁機構40は開弁している。<basic action>
The basic operation of the drain trap 1 configured as above will be described. In the basic operation, the passage is opened and closed by the
この状態から蒸気システムが始動すると、流入口21から貯留室22にドレンが流入し始める。このとき、流入口21に接続された配管内に存在していた空気もドレンと共に貯留室22に流入する。貯留室22に流入したドレンは、貯留室22の下部に溜まっていく。貯留室22のドレンの貯留量が増加すると、第1弁体31が上昇して、第1弁座32から離座する。これにより、第1弁機構30が開弁し、貯留室22のドレンは、第1排出通路24を通って流出口23から流出していく。 When the steam system is started from this state, drain begins to flow from the
貯留室22に流入した空気は、貯留室22の上部に滞留する。このとき、空気の温度がかなりの高温でない限り、温度応動部43の膨張媒体の体積(即ち、膨張の度合い)は小さいため、ダイヤフラム43bの変形量(変位量)は小さく、第2弁体42は第2弁座51から離座したままである。つまり、第2弁機構40は開弁したままである。そのため、空気は、第2弁機構40を介して第2排出通路25へ流入し、第1排出通路24を通って流出口23から流出していく。 The air that has flowed into the
なお、第1弁機構30からのドレンの排出量に対して流入口21からのドレンの流入量が多い場合には、貯留室22においてドレンは増加し上部まで溜まる。すると、温度応動部43の温度は、ドレンの温度に近づく。この例では、温度応動部43の膨張媒体の温度がドレンと同程度の場合には、膨張媒体の体積(即ち、膨張の度合い)は小さく、ダイヤフラム43bの変形量(変位量)は小さい。したがって、第2弁体42が第2弁座51から離座したままである。そのため、ドレンは、第2弁機構40を介して第2排出通路25へ流入し、第1排出通路24を通って流出口23から流出していく。 In addition, when the inflow amount of the drain from the
一方、流入口21から貯留室22に蒸気が流入すると、貯留室22のドレンは、第1弁機構30から排出されて減少していき、やがて第1弁体31が第1弁座32に着座する。こうして、第1弁機構30が閉弁し、第1弁機構30からの蒸気の排出が阻止される。 On the other hand, when steam flows from the
また、貯留室22に蒸気が流入すると、温度応動部43の温度が上昇し、膨張媒体が膨張する。膨張媒体の膨張によりダイヤフラム43bが変形(変位)し、それに伴い、第2弁体42が上方へ変位して第2弁座51に着座する。こうして、第2弁機構40が閉弁し、第2弁機構40からの蒸気の排出が阻止される。 Further, when steam flows into the
このように、ドレントラップ1は、流入してきたドレンおよび空気を下流側へ流出させる一方、流入してきた蒸気の流出を阻止する。なお、上述した基本動作時の清掃機構60および押し機構80では、清掃部材70および押し部材90は後退した状態(図2、図4に示す状態)となっている。 In this way, the drain trap 1 allows the inflowing drain and the air to flow out to the downstream side, while blocking the outflow of the inflowing steam. In the
〈清掃動作〉
清掃機構60による清掃動作について説明する。清掃動作は、第1弁座32における弁孔33の上流端33aに詰まった異物を除去する動作である。<Cleaning operation>
The cleaning operation by the
弁孔33の上流端33aは、オリフィスであるため、スケール等の異物が詰まり得る。弁孔33の上流端33aに異物が詰まっていない状態では、図2に示すように、プランジャー65および清掃部材70は後退した状態となっている。この状態では、清掃部材70の操作部72は弁孔33の上流端33aの手前まで挿入されている。つまり、操作部72は弁孔33においてドレンの排出を阻害しない程度に挿入されている。 Since the
弁孔33の上流端33aに異物が詰まった状態になると、ソレノイド本体64のコイルに通電される。上流端33aに異物が詰まると、弁孔33からドレンが排出されないため、第1排出通路24の温度が次第に低下する。そのため、一例であるが、第1排出通路24の温度低下をもって上流端33aに異物が詰まったことを検知することができる。図3に示すように、ソレノイド本体64のコイルに通電すると、プランジャー65が一定距離だけ瞬時に前進する。つまり、プランジャー65は第1弁座32に接近する方向へ移動する。このプランジャー65の前進動作に伴い、清掃部材70も瞬時に前進し、操作部72が弁孔33の上流端33aに進入する。これにより、上流端33aに詰まった異物が操作部72によって押し出されて除去される。 When the
また、操作部72の先端は、外径が上流端33aの孔径よりも若干小さい。そのため、上流端33aに詰まった異物をできるだけ広範に除去することができる。また、プランジャー65は瞬時に前進するため、清掃部材70に作用する前進力を大きな力(衝撃的な力)とすることができる。そのため、上流端33aの異物が強固に詰まっている場合でも、操作部72によって異物を除去することができる。コイルへの通電を停止すると、プランジャー65が上述した一定距離だけ後退する。つまり、プランジャー65は第1弁座32から離隔する方向へ移動する。清掃部材70は、プランジャー65の後退動作に伴って後退し、元の位置(図2に示す位置)に戻る。 The outer diameter of the tip of the operating
〈強制開弁動作〉
押し機構80による強制開弁動作について説明する。強制開弁動作は、第2弁機構40において第2弁体42および第2弁座51のシート面42a,51a同士がスケール等の異物によって固着したときに、強制的に第2弁体42を第2弁座51から離隔させて開弁する動作である。<Forced valve opening operation>
The forced valve opening operation by the pushing
第2弁体42が第2弁座51に固着してない状態では、図4に示すように、プランジャー85および押し部材90は後退した状態となっている。この状態では、押し部材90の操作部92は弁孔52の上流端の手前まで挿入されている。つまり、操作部92は弁孔52において空気やドレンの排出を阻害しない程度に挿入されている。また、操作部92の先端92aは、弁孔52において孔径が最も小さい小径部52aに挿入されている。そして、弁孔52の小径部52aにおいて必要な流体の通過断面積を確保するために、操作部92の先端92aは一部が切除されている。 When the
第2弁機構40においては、第2弁体42および第2弁座51にスケール等の異物が付着し得る。具体的に、スケール等の異物は、減圧される部分に付着しやすい。第2弁体42と第2弁座51との間は、開弁時であっても流路の他の部分に比べて流路断面積が小さい。そのため、第2弁体42および第2弁座51はそれぞれ、絞りとして機能し、通過するドレンが減圧される。ドレンが減圧されて蒸発する際にスケールが発生しやすい。その結果、第2弁体42および第2弁座51にスケール等の異物が付着し得る。第2弁体42のシート面42aおよび第2弁座51のシート面51aの少なくとも一方に異物が付着した状態で閉弁し、その閉弁状態が長時間続くと、第2弁体42が第2弁座51に固着してしまい、温度応動部43で第2弁体42を変位させることができない虞がある。そうなると、第2弁機構40において、開弁不能となり、空気やドレンを排出できなくなる。 In the
そこで、第2弁体42が第2弁座51に固着した状態になると、押し機構80による強制開弁動作が行われる。強制開弁動作では、ソレノイド本体84のコイルに通電する。図6に示すように、ソレノイド本体84のコイルに通電すると、プランジャー85が一定距離だけ瞬時に前進する。つまり、プランジャー85は第2弁座51に接近する方向へ移動する。このプランジャー85の前進動作に伴い、押し部材90も瞬時に前進し、操作部92の先端92aが第2弁体42をコイルバネ46側(下方)へ押す。第2弁体42が押されるに伴い、温度応動部43も第2弁体42と共にコイルバネ46側(下方)へ押される。 Therefore, when the
このとき、温度応動部43はコイルバネ46によって弾性的に支持されているため、操作部92がコイルバネ46の付勢力に抗して第2弁体42および温度応動部43を押すことにより、第2弁体42および温度応動部43を下方へ変位させることができる。これにより、第2弁座51から第2弁体42を離隔させることができる。したがって、第2弁体42と第2弁座51との固着状態を解消することができる。このように、コイルバネ46は、第2弁体42を第2弁座51から離隔させるのに必要な温度応動部43の変位量を許容し得る弾性を有している。 At this time, since the temperature
以上のように、上記実施形態のドレントラップ1(弁装置)は、ケーシング10と、第2弁機構40(弁機構)と、押し機構80とを備えている。第2弁機構40は、第2弁座51(弁座)と、第2弁体42(弁体)と、温度応動部43(駆動部)とを有している。第2弁座51は、第2排出通路25(流路)に設けられ、弁孔52が貫通している。第2弁体42は、第2弁座51と弁孔52の中心軸X2方向に対向している。温度応動部43は、第2弁体42の第2弁座51側とは反対側に設けられ、第2弁体42を保持すると共に、第2弁体42を中心軸X2方向に変位させることによって第2弁座51に離着座させる。押し機構80は、第2弁体42が第2弁座51に着座しているときに、第2弁体42を中心軸X2方向において第2弁座51から遠ざかる方向へ押すことによって第2弁体42を第2弁座51から離隔させる。さらに、第2弁機構40は、温度応動部43を中心軸X2方向に弾性支持すると共に、第2弁体42が押し機構80によって押された際、第2弁体42と共に押される温度応動部43の変位を許容するコイルバネ46(弾性部材)を備えている。 As described above, the drain trap 1 (valve device) of the above embodiment includes the
上記の構成によれば、第2弁体42が第2弁座51に固着したとき、押し機構80によって第2弁体42が第2弁座51から遠ざかる方向へ押されて第2弁座51から離隔する。その際、温度応動部43は、第2弁体42を保持しているところ、第2弁体42と共に押される。このとき、温度応動部43はコイルバネ46によって弾性的に支持されているため、第2弁体42および温度応動部43を下方へ変位させることができる。これにより、第2弁座51から第2弁体42を離隔させることができ、第2弁体42と第2弁座51との固着状態を解消することができる。その結果、第2弁機構40において、第2弁体42と第2弁座51とが固着することによって招く開弁動作の不能状態を回避することができる。 According to the above configuration, when the
また、上記実施形態において、押し機構80は、第2弁体42の第2弁座51側に設けられる押し部材90と、ソレノイド83とを有している。ソレノイド83は、押し部材90を中心軸X2方向において第2弁体42側へ変位させることによって、押し部材90で第2弁体42を押す。 Further, in the above embodiment, the pushing
上記の構成によれば、ソレノイド83によって押し部材90を瞬時に変位させることができる。そのため、押し部材90の変位力を大きな力(衝撃的な力)とすることができる。そのため、第2弁体42と第2弁座51とが強固に固着している場合でも、第2弁体42を第2弁座51から離隔させることができる。 According to the above configuration, the pushing
また、上記実施形態において、押し部材90は、中心軸X2方向に延びる棒部材であり、第2弁体42側の一端が弁孔52に挿入され、他端がソレノイド83に接続されている。この構成によれば、押し部材90によって第2弁体42の中央を押すことができる。即ち、押し部材90の変位力を第2弁体42の中央に作用させることができる。そのため、第2弁座51から第2弁体42を効果的に離隔させることができる。 Further, in the above-described embodiment, the pushing
また、上記実施形態において、ソレノイド83は、プランジャー85と、コイルバネ86(付勢部材)とを有している。プランジャー85は、中心軸X2方向に延びると共に中心軸X2方向に変位可能に設けられ、第2弁体42側の一端が押し部材90に接続される。コイルバネ86は、プランジャー85を中心軸X2方向において第2弁体42から遠ざかる方向に付勢する。押し機構80は、プランジャー85の第2弁体42側とは反対側の他端を、コイルバネ86の付勢力に抗して押すことによってプランジャー85を第2弁体42側へ変位させる手動式の押し込み部材96を備えている。 Further, in the above embodiment, the
上記の構成によれば、ソレノイド83が正常に動作しない非常時であっても、押し込み部材96によって押し部材90を強制的に変位させることができ、第2弁体42を第2弁座51から離隔させることができる。つまり、ソレノイド83を用いているため、プランジャー85をコイルバネ86の付勢力に抗して押すことによって容易に押し部材90を変位させることができる。 According to the above configuration, the pressing
また、上記実施形態では、第2弁体42の駆動部として温度応動部43が用いられている。温度応動部43は、流体の温度に応じて変形することによって、第2弁体42を中心軸X2方向に変位させるものであり、駆動力はそれ程大きくない。そのため、固着した第2弁体42を温度応動部43で変位させることは容易ではないが、上記実施形態では押し機構80によって確実に第2弁体42を第2弁座51から離隔させることができる。 Further, in the above embodiment, the temperature
(その他の実施形態)
本願に開示の技術は、上記実施形態において以下のような構成としてもよい。(Other embodiments)
The technology disclosed in the present application may have the following configurations in the above embodiment.
例えば、ドレントラップ1は、蒸気の排出を阻止するスチームトラップに限らず、空気の排出を阻止するエアトラップ、またはガスの排出を阻止するガストラップ等であってもよい。 For example, the drain trap 1 is not limited to a steam trap that blocks the discharge of steam, but may be an air trap that blocks the discharge of air, a gas trap that blocks the discharge of gas, or the like.
また、本願に開示された技術は、ドレントラップ1に限らず、流体として気体または液体の流通を制御する任意の弁装置に適用することができる。 Further, the technology disclosed in the present application is not limited to the drain trap 1, and can be applied to any valve device that controls the flow of gas or liquid as a fluid.
また、上記実施形態の押し機構80は、ソレノイド83に代えて、電動アクチュエータによって押し部材90を変位させるようにしてもよい。 Further, the pushing
また、上記実施形態の押し機構80は、ソレノイド83に代えて、手動で押し部材90を変位させるようにしてもよい。例えば、ソレノイド83を省略し、押し込み部材96によって直接押し部材90を変位させるようにしてもよい。 In addition, the pushing
また、上記実施形態では、弁装置の一例としてドレントラップ1について説明したが、他の例としては、弁機構を備え流入したドレンを圧送するポンプ装置が挙げられる。 Further, in the above-described embodiment, the drain trap 1 is described as an example of the valve device, but another example is a pump device that is provided with a valve mechanism and that pumps the inflowing drain.
以上のように、本願に開示の技術は、弁装置について有用である。 As described above, the technique disclosed in the present application is useful for a valve device.
1 ドレントラップ(弁装置)
10 ケーシング
40 第2弁機構(弁機構)
42 第2弁体(弁体)
43 温度応動部(駆動部)
46 コイルバネ(弾性部材)
51 第2弁座
52 弁孔
80 押し機構
83 ソレノイド
85 プランジャー
86 コイルバネ(付勢部材)
90 押し部材
96 押し込み部材
X2 中心軸1 Drain trap (valve device)
10
42 Second valve body (valve body)
43 Temperature response part (drive part)
46 Coil spring (elastic member)
51
90 pushing
Claims (5)
前記流路に設けられ、弁孔が貫通する弁座、該弁座と前記弁孔の中心軸方向に対向する弁体、該弁体の前記弁座側とは反対側に設けられ、該弁体を保持すると共に、該弁体を前記中心軸方向に変位させることによって前記弁座に離着座させる駆動部を有する弁機構と、
前記弁体が前記弁座に着座しているときに、前記弁体を前記中心軸方向において前記弁座から遠ざかる方向へ押すことによって前記弁体を前記弁座から離隔させる押し機構とを備え、
前記弁機構は、前記駆動部を前記中心軸方向に弾性支持すると共に、前記弁体が前記押し機構によって押された際、前記弁体と共に押される前記駆動部の変位を許容する弾性部材を備えている
ことを特徴とする弁装置。A casing in which a fluid passage is formed,
A valve seat that is provided in the flow path and has a valve hole passing through it, a valve body that faces the valve seat in the direction of the central axis of the valve hole, and a valve seat that is provided on the opposite side of the valve seat side of the valve body. A valve mechanism having a drive unit that holds the body and displaces the valve body in and out of the valve seat by displacing the valve body in the central axis direction;
A push mechanism for separating the valve body from the valve seat by pushing the valve body in a direction away from the valve seat in the central axis direction when the valve body is seated on the valve seat,
The valve mechanism includes an elastic member that elastically supports the drive unit in the central axis direction and allows displacement of the drive unit that is pushed together with the valve body when the valve body is pushed by the pushing mechanism. A valve device characterized by being.
前記押し機構は、
前記弁体の前記弁座側に設けられる押し部材と、
前記押し部材を前記中心軸方向において前記弁体側へ変位させることによって、前記押し部材で前記弁体を押すソレノイドとを有している
ことを特徴とする弁装置。The valve device according to claim 1,
The pushing mechanism is
A pressing member provided on the valve seat side of the valve body,
A valve device comprising: a solenoid that presses the valve body with the pushing member by displacing the pushing member toward the valve body in the central axis direction.
前記押し部材は、前記中心軸方向に延びる棒部材であり、前記弁体側の一端が前記弁孔に挿入され、他端が前記ソレノイドに接続されている
ことを特徴とする弁装置。The valve device according to claim 2,
The said pushing member is a bar member extended in the said central axis direction, one end by the side of the said valve body is inserted in the said valve hole, and the other end is connected to the said solenoid, The valve device characterized by the above-mentioned.
前記ソレノイドは、
前記中心軸方向に延びると共に前記中心軸方向に変位可能に設けられ、前記弁体側の一端が前記押し部材に接続されるプランジャーと、
前記プランジャーを前記中心軸方向において前記弁体から遠ざかる方向に付勢する付勢部材とを有し、
前記押し機構は、前記プランジャーの前記弁体側とは反対側の他端を、前記付勢部材の付勢力に抗して押すことによって前記プランジャーを前記弁体側へ変位させる手動式の押し込み部材を備えている
ことを特徴とする弁装置。The valve device according to claim 3,
The solenoid is
A plunger that extends in the central axis direction and is displaceable in the central axis direction, and has one end on the valve body side connected to the pushing member,
A biasing member that biases the plunger in a direction away from the valve body in the central axis direction,
The pushing mechanism is a manual pushing member that displaces the plunger toward the valve body by pushing the other end of the plunger opposite to the valve body side against the biasing force of the biasing member. A valve device comprising:
前記駆動部は、前記流体の温度に応じて変形することによって、前記弁体を前記中心軸方向に変位させるように構成されている
ことを特徴とする弁装置。The valve device according to claim 1 or 2,
The valve device, wherein the drive unit is configured to displace the valve body in the central axis direction by deforming according to the temperature of the fluid.
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