(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に弁体４１を有する弁棒４と、
一端に支持フランジ５１を有し、前記弁棒４の外周に嵌め込まれたスリーブ５と、
前記弁棒４に取付けられたばね受け部材６と、
前記スリーブ５の外周に嵌め込まれ、前記支持フランジ５１に一端部が支持されて、熱膨張により前記弁棒４の閉弁方向に駆動力を発生する感温駆動体７と、
前記スリーブ５の外周に嵌め込まれて、一端部が前記感温駆動体７の他端部に対向し、他端部が前記ばね受け部材６に対向する圧縮ばね８とを有する温調トラップにおいて、
前記温調トラップの外部からの操作により、前記弁棒４に対し前記スリーブ５を軸方向に移動させる調整部材９を備えたことを特徴とする温調トラップ。
【請求項２】
請求項１において、前記スリーブ５と圧縮ばね８との間に、熱膨張した前記感温駆動体７により圧縮ばね８が圧縮されたとき、感温駆動体７の他端部に当接して圧縮ばね８の過度な圧縮を阻止するストッパスリーブ１０が装着されている温調トラップ。
【請求項３】
請求項１または２において、前記調整部材９は、温調トラップのボディ１に着脱自由に設けたカバー２を貫通して、このカバー２にねじ連結されている温調トラップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気配管の下流側に設けられ、復水が所定温度以下のときに開弁して、復水を外部に排出するようにした温調トラップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の温調トラップは、ボディの内部に、弁座部材と、この弁座部材の弁座面との間で通路を開閉する弁体をもつ弁棒と、この弁棒に嵌め込まれる感温駆動体であるバイメタルコラムとを設けている。そして、復水温度が所定温度以上のとき、バイメタルコラムの熱膨張により弁棒を閉弁方向に移動させ、その弁体で弁座面を閉止して所定温度以上の復水の外部排出を阻止し、また、復水が所定温度以下になったとき、バイメタルコラムの熱膨張力が衰退することにより、弁棒を開弁方向に移動させて弁座面を開放し、所定温度以下の復水を外部に排出する。
【０００３】
また、前記ボディの内部には、バイメタルコラムの熱膨張時の変形量を制御可能な調整ねじを設け、温調トラップを蒸気配管に取り付ける前に、前記調整ねじを螺回操作して、バイメタルコラムの熱膨張による閉弁温度を適宜設定（初期設定）することにより、排水温度を任意に調整できるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の温調トラップでは、バイメタルコラムの調整ねじがボディ内に組み込まれているので、初期設定後に、排水温度をボディ外部から調整することができなかった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、排水温度を随時ボディ外部から容易に調整できるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の構成を、実施態様を示す図１を参照して説明する。本発明の温調トラップは、一端に弁体４１を有する弁棒４と、一端に支持フランジ５１を有し、前記弁棒４の外周に嵌め込まれたスリーブ５と、前記弁棒４に取付けられたばね受け部材６と、前記スリーブ５の外周に嵌め込まれ、前記支持フランジ５１に一端部が支持されて、熱膨張により前記弁棒４の閉弁方向に駆動力を発生する感温駆動体７と、前記スリーブ５の外周に嵌め込まれて、一端部が前記感温駆動体７の他端部に対向し、他端部が前記ばね受け部材６に対向する圧縮ばね８とを有し、さらに、前記温調トラップの外部からの操作により、前記弁棒４に対し前記スリーブ５を軸方向に移動させる調整部材９を備えたことを特徴としている。
【０００７】
以上の温調トラップによれば、復水温度が所定温度以上のとき、スリーブ５の外周に嵌め込まれた感温駆動体７が熱膨張し、これに伴い圧縮ばね８が圧縮されることにより、ばね受け部材６を介して弁棒４がスリーブ５に沿って閉弁方向に移動し、この弁棒４の弁体４１が弁座部材の弁座面に圧接されて閉弁状態となり、復水の外部排出を阻止する。復水が所定温度以下に低下して、感温駆動体７の熱膨張力が低下し、これに伴い圧縮ばね８が伸長することにより弁棒４に対する閉弁方向への押圧力が低下する。これら感温駆動体７と圧縮ばね８とで弁棒４を閉弁方向に移動させようとする力に対し、弁棒４および弁体４１に作用するボディ１内の復水圧力により弁棒４が開弁方向に移動しようとする力が打ち勝ったとき、この弁棒４が開弁方向に移動して弁座面から離間して開弁状態となり、所定温度以下の復水を外部に排出する。
【０００８】
また、調整部材９を調整してスリーブ５を軸方向に移動させ、その一端側に設けるフランジ５１と圧縮ばね８との間に介装した感温駆動体７の熱膨張時の変形量を調整して、この感温駆動体７の熱膨張による閉弁温度を適宜設定することにより、排水温度が任意に調整される。このとき、前記調整部材９は、温調トラップの外部側から操作するようにしているので、排水温度の調整を容易に行える。また、前記弁棒４の初動温度、つまり開弁動作の開始温度は、感温駆動体７と圧縮ばね８によって設定されるので、飽和温度線に沿ってこれとほぼ平行となるように弁棒４の初動温度の調整を行える。
【０００９】
本発明の実施形態では、前記スリーブ５と圧縮ばね８との間にストッパスリーブ１０を設けている。この構成によれば、感温駆動体７の熱膨張によって圧縮ばね８が圧縮されるとき、感温駆動体７がストッパスリーブ１０に当接して、圧縮ばね８の過度な圧縮を阻止する。これにより、圧縮ばね８の破損を防止できて、耐久性が高まる。
【００１０】
また、本発明の別の実施形態では、前記調整部材９を、温調トラップのボディ１に設けたカバー２に貫通状にねじ連結している。この構成によれば、カバー２の外方から調整部材９を螺回操作することにより、排水温度の調整を容易に行える。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示す温調トラップは、左右両側に流入口１ａと排出口１ｂをもつボディ１と、このボディ１の上部の開口部に着脱可能にねじ連結されるカバー２とを備えている。前記ボディ１の内部には、その底部にねじ結合された弁座部材３と、この弁座部材３を上下方向に挿通し、その下端側に前記弁座部材３に形成された弁座面３１との間の通路を開閉する弁体４１を設けた弁棒４とが配置されている。
【００１２】
前記弁座部材３は、上部側に弁棒４が挿通する挿通孔３２を設け、その下部側にボディ１の内部と前記排出口１ｂとを連通させる連通路３３を形成している。この連通路３３は、図２に示すように、前記挿通孔３２よりも径大な上下方向に延びる第１孔３３ａと、この第１孔３３ａの上部から径方向に延びる第２孔３３ｂと、前記第１孔３３ａの下部に放射状に接続されて排出口１ｂ側に常時開口する複数の第３孔３３ｃとを有している。前記第１孔３３ａの下部、つまり第３孔３３ｃとの接続部に、下部側が径大で上部側が径小となるテーパ面からなる弁座面３１が形成されている。
【００１３】
前記弁棒４の弁体４１には、図３に示すように、弁座面３１に圧接されるテーパ面４１ａが形成されている。また、弁棒４の上部側には、径方向に貫通するピン孔４２を設け、このピン孔４２には図１の第１ピン４３を挿通させて、その挿通された第１ピン４３の両端部でワッシャ等からなる圧縮ばね８のばね受け部材６を支持している。
【００１４】
また、前記弁棒４の外周には、この弁棒４に対し軸方向に相対移動可能なスリーブ５を嵌め込む。このスリーブ５は、図４に示すように、下端側に支持フランジ５１を一体形成し、上部側には、前記弁棒４に挿通した第１ピン４２を進入させ、弁棒４とスリーブ５の相対移動を可能にする２本のスリット５２を設けるとともに、各スリット５２に対して直交する位置には、後述する調整部材９とスリーブ５を連結するための第２ピン５３を挿通させるピン孔５４を形成する。
【００１５】
図１に示すように、前記スリーブ５の外周には、複数のバイメタルを重合したバイメタルコラムのような感温駆動体７を上下移動可能に嵌め込む。このバイメタルコラム７は、Ｃｕ等からなる高膨張部材７１とＮｉ等からなる低膨張部材７２を重合させ、高膨張部材７１が外部側に、低膨張部材７２が内部側に位置するように２枚一組として重ね合わせ、この２枚一組とされた複数組を前記スリーブ５に嵌め込んで、バイメタルコラム７の一端部（下端部）をスリーブ５の下端のフランジ５１で支持する。
【００１６】
また、前記スリーブ５の外周囲でばね受け部材６と感温駆動体７の他端部（上端部）との間には、コイルばねからなる圧縮ばね８を介装する。
【００１７】
さらに、前記カバー２には、スリーブ５を上下動させて、感温駆動体７の熱膨張時における変形量を制御可能な調整部材９を取付ける。この調整部材９は、図５に示すように、下方内部に盲孔部９０をもつ軸体９１からなり、この軸体９１の上部側に、前記カバー２の中央部に設けたねじ孔２１（図１）に螺合するねじ部９２を、上端面にはカバー２の外方からドライバ等を差し込んで軸体９１を螺回操作するための操作溝９３を設けるとともに、軸体９１の下部側には、その盲孔部９０を貫通して径方向に延びる複数の貫通孔９４を形成する。そして、前記盲孔部９０にスリーブ５の上部側を挿入して、このスリーブ５のピン孔５４に挿通する第２ピン５３を貫通孔９４に圧入させることにより、この第２ピン５３を介して軸体９１とスリーブ５とを連結する。
【００１８】
また、図１に示すスリーブ５と圧縮ばね８との中間部位で、前記ばね受け部材６と感温駆動体７の上端部との間には、この感温駆動体７の熱膨張に伴い圧縮ばね８が感温駆動体７とばね受け部材６との間で圧縮されるとき、感温駆動体７の上端部に当接して圧縮ばね８の過度な圧縮を阻止するストッパスリーブ１０を介装する。なお、９５は、調整部材９とカバー２との間に設けたシール部材である。
【００１９】
次に、以上の構成とした温調トラップの作用について説明する。流入口１ａからボディ１内に流入した復水の温度が所定温度以上のときには、図１のように、感温駆動体７の各熱膨張要素（各バイメタル組）が熱膨張して上下方向に湾曲状に変形することにより、圧縮ばね８が感温駆動体７とばね受け部材６との間で圧縮されて、ばね受け部材６を上方側へと押動し、これに伴い第１ピン４３がスリーブ５の各スリット５２に沿って上動しながら、弁棒４がスリーブ５に対し上方の閉弁方向へと移動し、この弁棒４の先端の弁体４１が弁座部材３の弁座面３１に圧接して閉弁し、復水の排出口１ｂからの排出を阻止する。
【００２０】
以上の状態からボディ１内の復水が所定温度以下に低下したときには、感温駆動体７の熱膨張力が低下し、これに伴い圧縮ばね８が伸長することにより弁棒４に対する閉弁方向への押圧力が低下する。そして、これら感温駆動体７と圧縮ばね８で弁棒４を閉弁方向に移動させようとする力に対し、弁棒４の頂面および弁体４１のテーパ状の接触面に作用するボディ１内の復水圧力や自重などで弁棒４を下方の開弁方向に移動させようとする力が打ち勝ったとき、この弁棒４が開弁方向に移動して弁座面３１から離間することにより開弁し、所定温度以下の復水を連通路３３を経て排出口１ｂから外部に排出する。
【００２１】
図１の実施形態では、弁座部材３の弁座面３１を排出口１ｂ側に形成し、この弁座面３１を開閉する弁体４１も排出口１ｂ側に配置したいわゆる外接型としているので、前記感温駆動体７が作動不良により十分な熱膨張力を発揮しないようなとき、弁体４１がボディ１内の復水圧力等により開弁状態に保持されるので、蒸気や復水を外部に排出できる。従って、上流側に復水を滞留させて蒸気機器類に悪影響を与える恐れがない。
【００２２】
また、流出口１ｂから排出する復水の排水温度を変更するときには、カバー２に取付けられた調整部材９の軸体９１の上端面に設ける操作溝９３に外方からドライバ等を差し込んで、軸体９１を螺回操作する。すると、第２ピン５３を介してスリーブ５が弁棒４に沿って上下方向に移動し、これに伴い支持フランジ５１と圧縮ばね８の間の寸法、つまり、感温駆動体７の収納スペースの軸方向長さが調整される。このような調整により、弁体４１に作用するボディ１内の復水圧力などで弁棒４を開弁方向に移動させようとする力に対し、感温駆動体７および圧縮ばね８で弁棒４を閉弁方向に移動させようとする力が調整されて、弁棒４を開弁方向に移動させるときの初動温度が設定される。従って、この初動温度つまり排水温度の設定をボディ外部からの操作で容易に行うことができる。
【００２３】
しかも、ボディ１内に滞留したゴミ等を外部に排出するためブローオフを行うようなとき、カバー２の外方から軸体９１を操作して開弁させることにより、ゴミ等の外部排出を簡単に行うこともできる。さらに、弁座面３１と弁体４１の接触面は共にテーパ面で形成されているから、弁体４１が弁座面３１の中心に自動的に保持されて、弁体４１による開閉動作が安定化される。
【００２４】
また、前記弁体４１の初動温度を感温駆動体７および圧縮ばね８で設定することにより、飽和温度線に沿ってこれとほぼ平行となるような排水温度線が得られる。これについて次に説明する。
【００２５】
図６は、縦軸に温度（℃）を、横軸に絶対圧力（Ｋｇ・ｆ／ｃｍ2）をとった飽和温度線Ａと、調整部材９で設定される開弁の初動温度に対応した排水温度線Ｂ〜Ｆを示している。これら排水温度線Ｂ〜Ｆは、図７に示すように、感温駆動体７が収縮した状態において感温駆動体７の上端と圧縮ばね８の下端までのストロークをＳ１とし、また、感温駆動体７の上端とストッパスリーブ１０の下端までのストロークをＳ２として、各ストロークＳ１，Ｓ２を調整部材９によるスリーブ５の上下動で変化させることにより実験的に得られたものである。ここで、Ｓ１，Ｓ２は、線Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｆの順に小さく設定した。また、同図には、圧縮ばね８を使用せずに、感温駆動体７だけで弁棒の初動温度を設定したときの排水温度線Ｇを参考として示している。
【００２６】
図６から明らかなように、飽和温度線Ａは、絶対圧力１〜５Ｋｇ・ｆ／ｃｍ2の範囲で、圧力上昇に対して比較的急勾配な上昇を示し、絶対圧力５〜１１Ｋｇ・ｆ／ｃｍ2の範囲では緩やかな上昇となる。一方、圧縮ばね無しの排水温度線Ｇの場合は、圧力上昇に伴い温度が右上がり勾配で直線状に上昇し、このため、圧力変動により飽和温度線Ａと排水温度線Ｇの間の温度差が大きく変化する。
【００２７】
これに対し、各排水温度線Ｂ〜Ｆの場合、絶対圧力が１〜５Ｋｇ・ｆ／ｃｍ2の低圧状態では温度が低く、感温駆動体７と圧縮ばね８の両者の駆動力を直列ばねとして弱められた閉弁駆動力が働くから、閉弁しにくい状態となるので、各排水温度線Ｂ〜Ｆが圧力上昇に対して比較的急勾配な上昇を示し、飽和温度線Ａにおける絶対圧力１〜５Ｋｇ・ｆ／ｃｍ2の範囲とほぼ平行になる。また、絶対圧力５〜１１Ｋｇ・ｆ／ｃｍ2の高圧状態では温度が高くなり、感温駆動体７が大きく熱膨張して圧縮ばね８を圧縮し切って、ばね力を発揮しない状態、つまり圧縮ばね無しと同じ状態になり、感温駆動体７だけで弁棒４の初動温度が設定されるので、各排水温度線Ｂ〜Ｆが圧力上昇に対して緩やかに上昇し、飽和温度線Ａにおける絶対圧力５〜１１Ｋｇ・ｆ／ｃｍ2の範囲とほぼ平行になる。従って、圧力の大小にかかわらず、飽和温度に対し一定温度だけ低い復水を外部へ排出したい要請がある場合に、これを満たすことができる。
【００２８】
図８に示す第２実施形態では、弁座部材３における連通路３３の下部側にフラットな弁座面３１を設け、この弁座面３１に着座する弁体４１の上面側をフラット面４１ｂとしている。この構成によれば、弁棒４が下動して弁体４１で弁座面３１を開放したとき、弁棒４の少ない移動量で通路が急拡大するから、多量の復水を一挙に外部に排出することができる。このとき、弁座面３１をフラットとし、また、この弁座面３１に着座する弁体４１の上面側にフラット面４１ｂを形成しているにも拘らず、連通路３３からの復水は、弁体４１の周囲を回り込みながら、放射状に複数設けられた第３孔３３ｃを通って排出されるので、弁体４１を弁座面３１の中心に保持でき、弁体４１による開閉動作が安定化される。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、弁棒４が開弁方向に移動するときの初動温度を設定する調整部材が、温調トラップの外部から操作可能とされているので、排水温度の調整を容易に行うことができる。また、弁棒の初動温度は、感温駆動体と圧縮ばねによって設定するので、飽和温度線に沿ってこれとほぼ平行となるように弁棒４の初動温度を調整できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である温調トラップの縦断側面図である。
【図２】弁座部材の側断面図である。
【図３】弁棒の一部切欠いた正面図である。
【図４】スリーブの縦断側面図である。
【図５】調整部材の縦断側面図である。
【図６】飽和温度線と排水温度線を示すグラフである。
【図７】同グラフを作成するときの説明図である。
【図８】弁座部材と弁体の別の実施形態を示す側断面図である。
【符号の説明】
１…ボディ、２…カバー、４…弁棒、４１…弁体、５…スリーブ、５１…支持フランジ、６…ばね受け部材、７…感温駆動体、８…圧縮ばね、９…調整部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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