KR820000857B1

KR820000857B1 - Temperature-dependent actrating mechanism

Info

Publication number: KR820000857B1
Application number: KR7801135A
Authority: KR
Inventors: 리차아드 벤티 골취 피이터어
Original assignee: 사이몬 죤 데이빗드 겍; 스파이락스 살코 리미팃드
Priority date: 1978-04-18
Filing date: 1978-04-18
Publication date: 1982-05-17

Abstract

The temp. dependent actuator for controlling a valve has a temp. responsive sensor (1) including a variable volume chamber (5) whose interior communicates with an actuator chamber. The latter contains a variable volume member connected with an actuator operating member to move it in dependence on volume changes of the member. The sensor also has a temp. responsive unit connected with the variable volume chamber so that volume changes, caused by a temp. rise, enables fluid to flow from the actuator chamber and the volume of the variable volume member to increase with resultant movement of the operating member.

Description

Temperature sensitive mechanism

제1도는 온도감응 작동기구의 감지부의 단면도.1 is a cross-sectional view of the sensing unit of the temperature sensitive actuator.

제2도는 온도감응 작동기구의 작동부의 단면도.2 is a cross-sectional view of the operating portion of the temperature sensitive actuator.

제3도는 감지부의 다른 한 실시예에 대한 단면도.3 is a cross-sectional view of another embodiment of the sensing unit.

제4도는 감지부의 또 다른 한 실시예에 대한 단면도.4 is a cross-sectional view of yet another embodiment of a sensing unit.

제5a.5b.5c도는 본 기구의 작동부에 장치된 몇가지 형식의 밸브 및 그 작동 형식에 대한 설명도.Figure 5a.5b.5c is an explanatory diagram of some types of valves mounted on the actuating part of the apparatus and the actuation types thereof.

본 발명은 온도에 따라 작동하는 장치, 예를 들면, 관내를 흐르는 유체의 온도에 따라 밸브의 개폐를 조절하는 장치의 작동기구에 관한 것이다. 이러한 작동기구에는 유체내에 놓여 있는 온도감지 장치와 모세관에 의해 연결된 작동장치가 있으며, 온도 감지장치 내에는 기름이 들어 있어서 유체의 온도 증가에 따른 기름의 팽창이 모세관을 통해 전달되어 작동장치를 움직이게 한다. 작동장치는 유체의 온도가 미리 정해진 온도 이상으로 올라가면 열려있는 밸브를 닫히게 하는 것이다.The present invention relates to a device for operating in accordance with a temperature, for example an operating mechanism of a device for controlling the opening and closing of the valve in accordance with the temperature of the fluid flowing in the pipe. These actuators have an operating device connected by a capillary and a temperature sensing device located in the fluid, and the temperature sensing device contains oil so that the expansion of the oil as the temperature of the fluid increases is transmitted through the capillary tube to move the operating device. . The actuating device causes the open valve to close when the fluid temperature rises above a predetermined temperature.

이러한 장치의 난점은 모세관이 파괴되어 온도감지 장치에 의한 신호를 작동장치로 전달하지 못하게 되어 밸브를 닫아야 할 때에 밸브를 닫지 못하게 되는 경우에 대한 안전 대책이 없다는 것이다. 똑같이 파이프내로 냉매를 보내야 할 경우 상기와 같은 이유로 밸브가 열리지 않게 되는 경우에 대한 안전대책도 없다.The difficulty of such a device is that there is no safety measure for the case where the capillary tube is broken and the signal from the temperature sensing device is not transmitted to the operating device so that the valve cannot be closed when the valve needs to be closed. In the same way, if there is a need to send refrigerant into the pipe, there is no safety measure against the valve not opening for the same reason as above.

본 발명에 따르면 온도 감지장치를 가진 작동장치가 설치되어 있으며, 온도감지 장치의 내부는 작동 장치내의 체적실과 유체로 연결된 가변체저길로 되어 있으며 이 작동장치실은 작동장치의 작동부재와 연결된 가변 체적 부품을 가지고 있어서 가변체적실의 체적 변화에 따라 이 작동부재를 움직이게 한다.According to the present invention, an operating device having a temperature sensing device is installed, and the inside of the temperature sensing device is a variable body path connected in fluid with a volume chamber in the operating device, and the operating chamber is a variable volume part connected to an operating member of the operating device. The moving member moves according to the volume change of the variable volume chamber.

감지장치는 상기 가변체적실과 연결된 온도감응 수단을 가지고 있어서 온도상승에 의한 이 온도 감응수단의 체적변화가 상기 가변체 적실의 내부 체적을 증가시켜 유체가 상기 작동장치실로부터 흘러나오게 하며 상기 가변 체적실의 증가는 작동부재를 움직이게 한다.The sensing device has a temperature sensing means connected to the variable volume chamber such that the volume change of the temperature sensing means due to the temperature increase increases the internal volume of the variable chamber, causing fluid to flow out of the operating chamber and the variable volume chamber. The increase of makes the working member move.

이러한 구조를 가지고 있을 경우 스프링 힘과 같은 힘이 작동장치의 가변체적부품에 작용하여 최대체적을 가지도록 움직인다면, 가변체적 감지실이나 작동실로부터 유체가 흘러나올 경우 작동부재는 정상 상태에서 감지장치가 작동하는 최대온도에서 가지는 위치에 놓여지게 된다. 다시 말하면, 적체적인 장치는 유체가 누출할 경우 감지장치에서의 최대온도에 해당하는 상태에 놓이게 되어 안전하게 되며, 반면에 앞에서 말한 것과 같은 작동장치의 경우에는 유체가 누출하면 감지장치의 최소온도에 해당하는 상태에 놓이게 되는 것이다.With this structure, if a force, such as a spring force, acts on the variable volume part of the operating device to move to the maximum volume, the fluid will flow out of the variable volume sensing room or operating room and the operating member will be in the normal state. Is placed in the position at the maximum temperature at which it operates. In other words, an incompatible device would be safe to be at the maximum temperature of the detector in the event of a fluid leak, while in the case of an actuator as described above, the fluid would be at the minimum temperature of the detector if leaked. Will be in a state of doing.

본 발명은 이와 같은 종래 결점을 보완하여 고장시에도 안전한 작동위치에 있도록 개량한 온도감응 작동장치에 대한 것이다. 이제 도면을 중심으로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The present invention is directed to a temperature-sensitive operation device that has been improved to compensate for these drawbacks and to be in a safe operating position even in the event of a failure. Now with reference to the drawings specifically described as follows.

제1도에 도시되어 있는 감지장치는 속이 빈 원통몸체(1)과 그 양단을 막아주고 있는 플러그(2)와 캡(3)으로 구성되어 있으며 캡(3)에 동관 등으로 되어 있는 가요성의 모세관(4)가 연결되어 있다. 몸체(1)내에 금속 주름통(bellow)(5)로 되어 있는 가변체적실이 있고 금속주름통(5)의 양단은 각각 플러그(2) 및 부재(6)에 고정되어 있다. 부재(6)에 연결봉(7)이 고정되어 있으며 이 고정봉(7)은 몸체(1)에 고정되어 있는 부재(8)의 구멍을 통과하고 있으며 봉의 일단 턱(11)에 끼워져 있는 와샤(10)과 부재(8) 사이에 압축스프링(9)가 끼워져 있다.The sensing device shown in FIG. 1 is composed of a hollow cylindrical body 1, a plug 2 and a cap 3 blocking both ends thereof, and a flexible capillary tube having a copper tube or the like on the cap 3. (4) is connected. In the body 1, there is a variable volume chamber made of metal bellows 5, and both ends of the metal bellows 5 are fixed to the plug 2 and the member 6, respectively. The connecting rod 7 is fixed to the member 6, and the fixing rod 7 passes through the hole of the member 8 fixed to the body 1 and is fitted to the one end jaw 11 of the rod 10. And a compression spring 9 is fitted between the member and the member 8.

또 하나의 가변체적실이 금속 주름통(12)에 의해 형성되어 있고 금속 주름통(12)의 양단은 연결봉 턱(11)과 캡(3)에 각각 고정되어 있다. 몸체(1)의 내부에는 기름(감지유)으로 채워져 있는 주름통은 그 기름속에 잠겨져 있으며 한편 주름통의 양단은 각각 부품(2)(6)(11)(3)에 납땜 연결되어 있어 주름통 내부는 감지유가 들어가지 못하도록 밀봉 되어 있다. 주름통(12)의 내부는 모세관(4)와 연결되어 있다. 주름통(5)의 유효면적은 주름통(12)보다 크다.Another variable volume chamber is formed by the metal corrugation tube 12, and both ends of the metal corrugation tube 12 are fixed to the connecting rod jaw 11 and the cap 3, respectively. The inside of the body (1) is filled with oil (sensing oil), the pleats are submerged in the oil, while the ends of the pleats are soldered to the parts (2) (6) (11) (3) respectively. The inside is sealed to prevent the detection oil from entering. The inside of the corrugation container 12 is connected with the capillary tube 4. The effective area of the corrugation container 5 is larger than the corrugation container 12.

제2도에 도시되어 있는 작동장치의 구조는 다음과 같다. 원통몸체(14)는 두 개의 부분(14A)와 (14B)로 나누어져 있고 서로 연결자(15)에 의해 연결되어 있다.The structure of the actuator shown in FIG. 2 is as follows. The cylindrical body 14 is divided into two parts 14A and 14B and is connected to each other by a connector 15.

몸체(14)의 일단은 캡(16)에 의해 유체가 통과할 수 없게 잠겨지고 캡(16)에는 모세관(4)의 일단이 연결되어 있다. 몸체부(14A)의 내부에 턱진 부재(17)이 있으며 부재(17)에 봉(18)의 일단이 연결되어 있으며 동시에 금속 주름통(19)로 되어 있는 가변 체적실이 납땜(20) 및 (21)로 부재(17) 및 연결부재(15)의 사이에 형성되어 있다. 봉(18)은 연결부재(15)를 관통하여 몸체부(14B) 및 플러그(22)를 통해 (18A) 부분까지 연장되어 있다. 몸체부(14B)에 압축스프링(23)이 있어 플러그(22)와 봉(18)의 와샤(24) 사이에 지지되어 있다.One end of the body 14 is locked so that fluid cannot pass through the cap 16, and one end of the capillary tube 4 is connected to the cap 16. The variable volume chamber, which has a tucked member 17 inside the body portion 14A, has one end of the rod 18 connected to the member 17, and is made of a metal corrugated tube 19, is soldered 20 and ( 21 is formed between the member 17 and the connecting member 15. The rod 18 penetrates through the connecting member 15 and extends to the portion 18A through the body portion 14B and the plug 22. A compression spring 23 is provided in the body portion 14B and is supported between the plug 22 and the washer 24 of the rod 18.

주름통(19)는 몸체부(14A) 및 모세관(4)와 감지장치의 주름통(12) 내부를 채우고 있는 기름(전달유)에 잠겨져 있으며 주름통(19)가 부품(15) 및 (17)에 유체가 통과할 수 없게 조여져 있으므로 기름이 주름통(19) 내부로 못들어가도록 되어 있다.The corrugated container 19 is immersed in oil (transfer oil) filling the body portion 14A and the capillary tube 4 and the inside of the corrugated container 12 of the sensing device, and the corrugated container 19 includes the parts 15 and (17). ), The fluid is tightened so that oil cannot pass through the corrugation container 19.

제1 및 2도에 도시되어 있는 감지장치 및 작동장치는 저온상태 즉 감지유의 체적이 최소일때를 보여준다. 이때 작동장치의 봉(18)은 늘어난 위치에 있다. 감지장치의 온도가 올라가면 감지유가 팽창하여 감지 주름통(5) 및 (12)에 압력을 가한다. 감지 주름통의 유효면적이 다르므로 힘의 불균형이 생겨 큰쪽 주름통(5)를 눌러주게 되고 동시에 작은쪽 주름통(12)가 스프링(9)의 힘에 대항하여 늘어나게 된다. 온도상승이 클수록 이 효과는 커진다. 작은 주름통(12)가 늘어나면 전달유가 모세관(4)를 통해 주름통(12)내로 옮겨지게 되므로 작동주름통(19)가 스프링(23)의 힘에 의해 늘어난다. 따라서 봉(18)은 작동장치내로 들어오게 된다. 온도가 떨어지면 반대로 봉(18)이 작동장치 몸체 밖으로 밀려나게 될 것이다.The sensing devices and actuators shown in FIGS. 1 and 2 show low temperatures, ie when the volume of sensing oil is minimal. The rod 18 of the actuator is then in the extended position. When the temperature of the sensing device rises, the sensing oil expands and exerts pressure on the sensing corrugations 5 and 12. Since the effective area of the sensing corrugation tube is different, a force imbalance occurs, which causes the large corrugation tube 5 to be pressed, and at the same time, the small corrugation tube 12 extends against the force of the spring 9. The greater the temperature rise, the greater the effect. When the small corrugated barrel 12 is stretched, the delivery oil is transferred into the corrugated barrel 12 through the capillary tube 4, so that the working corrugated tube 19 is increased by the force of the spring 23. The rod 18 thus enters the actuator. If the temperature drops, the rod 18 will be pushed out of the actuator body.

주름통(5)의 내부에 충분한 압력으로 개스를 충전할 경우 스프링(9)를 생략할 수 있다. 이때 주름통은 개스 스프링으로 작동하게 된다.When filling the gas with sufficient pressure inside the corrugation container 5, the spring 9 can be omitted. At this time, the corrugation tube is operated as a gas spring.

모세관 파열등에 의해 전달유가 유출되면 작동장치의 봉이 후퇴 위치에 있게 될 것이며 이 경우 의도한 대로의 성능을 발휘할 수 없게된다. 이러한 경우를 대비하여 제3도와 같은 제2의 감지장치를 사용하면 좋다. 이 경우에는 감지유 및 주름통(5) 대신에 온도에 따라 팽창하는 반고체 팽창물질 예를들면 구타 퍼카(Gutta Percha)와 같은 부재(25)를 사용하고 있다. 봉(7)이 부재(25)를 관통하고 있으며 부재(25)는 부재(8) 및 (6A) 사이에 끼워져 있다. 부재(6A)와 플러그(2A) 사이에 압축스프링(9A)가 있으며 이들(6A)(2A)(9A)는 제1도의 6,2,9에 해당한다.If the transfer oil is leaked by a capillary rupture lamp, the rod of the actuator will be in the retracted position, in which case the performance will not be as intended. In this case, a second sensing device as shown in FIG. 3 may be used. In this case, instead of the sensing oil and the corrugated container 5, a member 25 such as a semi-solid expanded material, such as Gutta Percha, that expands with temperature is used. The rod 7 penetrates the member 25, and the member 25 is sandwiched between the members 8 and 6A. There is a compression spring 9A between the member 6A and the plug 2A and these 6A, 2A and 9A correspond to 6, 2 and 9 in FIG.

제3도의 장치 온도가 올라가면 부재(25)의 팽창에 의해 앞에서 설명한 것과 같이 주름통(12)가 늘어난다.When the apparatus temperature of FIG. 3 rises, the corrugation tube 12 expands as mentioned above by the expansion of the member 25. As shown in FIG.

앞에서 설명한 장치의 작동온도 범위는 제4도에 도시되어 있는 바와 같은 장치로 조정할 수 있다. 캡(3) 대신에 연결자(3A)로 대치되어 있으며 여기에 조정장치(26)이 장착된다. 이 조정장치의 챔버(cham-ber)(27)은 감지장치 주름통(12) 내부와 연결되어 있어 모세관(4)와 통하도록 되어 있다. 챔버(27) 내부에 주름통(29)가 있으며 그 양단은 봉(32)에 고정되어 있는 부재(31) 및 몸체(26)의 벽부분에 납땜(30) 및 (33)으로 고정되어 있다. 다라서 주름통(29)의 내부는 챔버(27)내의 전달유와 밀봉되어 있다.The operating temperature range of the device described above can be adjusted with the device as shown in FIG. Instead of the cap 3, it is replaced by a connector 3A, to which an adjusting device 26 is mounted. The chamber 27 of this adjusting device is connected to the inside of the sensing device corrugation tube 12 so as to communicate with the capillary tube 4. A corrugation tube 29 is provided in the chamber 27, and both ends thereof are fixed to the wall of the member 31 and the body 26 fixed to the rod 32 by solders 30 and 33. Therefore, the inside of the corrugation container 29 is sealed with the delivery oil in the chamber 27. As shown in FIG.

상단부(34)는 몸체(26)에 나사연결되어 있어 상단부(34)의 회전에 의해 여기에 고정되어 있는 봉(32)가 축방향으로 움직이게 되어 그 결과 주름통(29)의 팽창 수축이 일어나고 따라서 챔버(27)의 체적이 조정되므로 전달유가 차지하는 체적이 변하게 되어 감지장치 및 작동장치의 온도범위를 조정할 수 있다.The upper end 34 is screwed to the body 26 so that the rod 32 fixed thereto is rotated in the axial direction by the rotation of the upper end 34 so that the expansion and contraction of the corrugation tube 29 occurs. Since the volume of the chamber 27 is adjusted, the volume occupied by the transfer oil is changed to adjust the temperature range of the sensing device and the operating device.

이상에 설명한 온도감응 작동기구를 사용하여 발브작동을 제어하는 예를 제5a,5b,5c도가 보여주고 있다. 이들 도면에서 (A)는 작동기구를 표시하고 (V)는 밸브를 표시한다. 또한 각 밸브에는 스프링(S)가 있다. 작동장치 스프링(23)은 밸브 스프링(S)의 성능에 따라 생략할 수 있다.5A, 5B, and 5C show an example of controlling the valve operation using the temperature sensitive actuator described above. In these figures, (A) denotes the actuation mechanism and (V) denotes the valve. Each valve also has a spring (S). The actuator spring 23 can be omitted depending on the performance of the valve spring S.

제5a도는 감지장치 온도상승시 밸브폐쇄를 야기하는 작동메카니즘을 보여 준다. 이 밸브는 정상시 폐쇄되어 있는 밸브이다. 감지장치의 온도상승 감지에 따라 동기화되기 까지는 작동장치가 밸브스프링에 저항하여 밸브를 열어주게 된다. 전달유에 손실이 생기면 밸브가 닫히게 되어 정상상태의 위치로 가게되며 이는 곧 일조의 안전장치를 겸하고 있는 것이다.Figure 5a shows the operating mechanism causing the valve to close when the sensor temperature rises. This valve is a normally closed valve. The actuator opens the valve against the valve spring until synchronized with the sensed temperature rise. If the oil is lost, the valve will close and return to its normal position, which is a combination of safety features.

제5b도는 온도상승시 밸브개방(예컨데 밸브를 열고 온도상승을 막게 냉각 매체를 공급하는 경우)의 경우를 보여 준다. 이 밸브는 정상시 개방되어 있는 밸브이다. 감지기에 의해 온도상승이 감지되어 작동 장치가 동기화되기까지 작동장치는 밸브스프링에 저항하여 계속 밸브를 닫힌 상태에 있게 한다. 전달유손실이 있는 경우에는 밸브가 개방되어 역시 안정장치를 겸하게 된다.Figure 5b shows the case of opening the valve at the temperature rise (for example, opening the valve and supplying the cooling medium to prevent the temperature rise). This valve is normally open. The actuator resists the valve spring and keeps the valve closed until a temperature rise is detected by the detector and the actuator is synchronized. In the event of a loss of transfer oil, the valve opens and also acts as a stabilizer.

제5c도는 정상 개방밸브의 상한차단(C) 제어에 사용되는 작동기구를 보여준다. 차단기에는 스프링이 끼워져 있는 플런저(P)가 있고 작동장치가 플런저를 퇴거위치(도시되어 있는 위치)가 되도록하여 밸브가 열리게 된다. 작동장치 봉이 후퇴하면 플런저가 자유롭게 되어 스프링 힘을 극복하고 올라가 밸브를 잠그게 한다. 이 경우에도 전달유 손실시 플런저가 자유롭게 되어 밸브를 잠기게 하므로 안전하다.Figure 5c shows the operating mechanism used to control the upper limit cutoff C of the normal opening valve. The breaker has a spring loaded plunger P and the actuator opens the valve so that the plunger is in the retracted position (position shown). When the actuator rod retracts, the plunger frees, overcoming the spring force and up to lock the valve. Even in this case, it is safe because the plunger is freed to close the valve when the transfer oil is lost.

정상시 폐쇄되는 밸브도 마찬가지로 상한선 장치에 사용할 수 있다. 고온에 의해 야기되는 차단기의 작동은 이 경우 밸브를 개방하여 예컨데 냉각매체가 온도상승을 막게 공급되도록 한다.Normally closed valves can also be used for upper limit devices. The operation of the breaker caused by the high temperature opens the valve in this case so that the cooling medium is supplied to prevent the temperature rise.

Claims

And a temperature sensitive detector with a variable volume chamber 12, the interior of the volume chamber 12 being in fluid communication with one portion 14A of the actuator, and the portion 14A having an actuating member 18 of the actuator. There is a variable volume chamber 19 is connected to the) to move the operating member 18 in accordance with the volume change of the variable volume chamber 19, the detector is a temperature sensitive means (5 or 25) connected to the variable volume chamber (12) The variable volume of the variable volume chamber 12 increases according to the volume change of the means 5 or 25 due to the temperature rise, and the fluid flows out of the actuator portion 14A and the variable volume chamber 19 ), The volume is increased, the temperature-sensitive operating mechanism to move the operating member (18).