JPH0150800B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一次圧側に配置されたバイメタル制
御装置と、このバイメタル制御装置によつて操作
され、一次圧によつて開弁方向に付勢され、弁座
と協働する閉鎖部材とを有するスチームトラツプ
に関する。

この種のスチームトラツプにおいて、断続的な
作動、すなわち、急激な広い開放と、同様に急激
な完全な閉鎖とが好ましい。この目的の為には、
例えば、流出側の閉鎖部材に、流出する凝縮物が
閉鎖部材に対してより大きく開口力を及ぼし、こ
れにより、広い開放を引き起こせる、大きな加圧
面を設けることが公知である。

しかしながら、この追加的開口力は、閉鎖部材
の定まつた開口揚程の後に、すなわち、すでに凝
縮物が流れているときに、初めて発生するもので
ある。少ない凝縮量の場合には、バイメタル制御
装置の閉鎖力と、圧力によつて決まる閉鎖部材の
開口力との間に、平衡状態が生じる。その後この
閉鎖部材は、さらに、閉鎖状態を保ち、広い開放
状態へと開くことがない。

この状態を解決するがめに、バイメタルスナツ
プ板を用いる。バイメタルスナツプ板は、熱膨張
係数の異なる二枚の金属板を接合したバイメタル
板を皿状に湾曲形成し、両金属板の熱膨張の差に
より一定の温度でスナツプ（反対方向に湾曲する
そり返り作動）するように構成されたもので、こ
のバイメタルスナツプ板の端位置（第１図におけ
るバイメタルスナツプ板９，１０，１１の位置）
の範囲で僅かな緩慢な揚程（緩慢な揚程は端位置
からはね返りまでの揚程）運動を行う。そこでバ
イメタルスナツプ板は、凝縮物が発生する際に、
バイメタルスナツプ板９，１０，１１が第１図に
示された端位置になり、常にトラツプの断続的な
作動を生じるために適し、このために流出側の閉
鎖部材に特別な加圧面を必要としない。勿論バイ
メタルスナツプ板の場合には、閉鎖力の直線状な
増加が温度に関して行い、これに対して例えば飽
和蒸気の温度−圧力曲線に対応する曲線的な過程
が要求される。

従つて、本発明の課題はバイメタルスナツプ板
という構成要素を使用して、トラツプの総圧力範
囲内での閉鎖部材の敏速な開閉を、温度−圧力曲
線に常に近い温度で行わせる前述の種類のトラツ
プを作ることである。

ここに提起された課題は、バイメタル制御装置
が少なくとも２枚のバイメタルスナツプ板を有
し、バイメタルスナツプ板が、バイメタルスナツ
プ板の間に配設される少なくとも一つの揚程伝達
部材によつて閉鎖部材の開放状態でバイメタルス
ナツプ板が緩慢に揚程運動するとき、閉鎖部材の
揚程が全てのバイメタルスナツプ板の緩慢な揚程
の合計になるように、互いに上下に直列に接続配
置され、さらに各バイメタルスナツプ板のスナツ
プ力、スナツプ温度及びばね定数が互いに異な
り、各バイメタルスナツプ板が、それぞれスチー
ムトラツプの使用範囲全体の異なる区間，，
内で、圧力−温度−曲線に近い温度で、スナツ
プによる揚程よつて閉鎖部材を閉じるように構成
することにより解決される。

本発明のバイメタル制御スチームトラツプは、
以上のように構成されているので、それぞれの異
なつたバイメタルスナツプ板が、トラツプの総圧
力範囲の予定された領域内でのみスナツプし、同
時には他のバイメタルスナツプ板は、スナツプし
ない。第２図に示されたように圧力−温度−曲線
に対して直線的に適合している閉鎖力が、僅かな
温度差をもつて閉鎖部材を閉鎖する。

閉鎖部材の最大揚程が各バイメタルスナツプ板
の最大揚程より小さいこと、及び全バイメタルス
ナツプ板がほぼ等しい最大揚程を有することの特
徴は、トラツプ内の総圧力範囲における閉鎖部材
の自発的な跳ね上がりに特に効果的に作用する。

少なくとも２枚のバイメタルスナツプ板が低温
状態で同一方向に湾曲しており、それぞれの２枚
のこのバイメタルスナツプ板の間に、揚程伝達部
材の一方の端面が、一方のバイメタルスナツプ板
の、低温状態で凹状に湾曲した面の中央に軸方向
で接触し、揚程伝達部材の他方の端面が、他方の
バイメタルスナツプ板の、低温状態で凸状に湾曲
した面の周囲に軸方向で接触し、配設するように
すれば、予め備え付けられた揚程伝達部材は、バ
イメタルスナツプ板の緩慢な揚程に関して直列に
接続され、それに加えて、揚程伝達部材は各バイ
メタルスナツプ板の妨げられない揚程運動のため
の必要な自由揚程を生み出すことになる。低温状
態でバイメタルスナツプ板が同一方向に湾曲して
いる場合、基本的には円板状の揚程伝達部材が必
要とされる。

それぞれ２枚のバイメタルスナツプ板の、低温
状態で凸状に湾曲した面が、互に向き合つてお
り、更にこの２枚のバイメタルスナツプ板の間の
周囲に、軸方向揚程伝達部材が配設されるよう
に、或いはそれぞれ２枚のバイメタルスナツプ板
の、低温状態で凹状に湾曲した面が互に向き合つ
ており、更にこの２枚のバイメタルスナツプ板の
間の中央に、軸方向揚程伝達部材が配設されるよ
うに、バイメタルスナツプ板が互いに向き合うよ
うにする場合には、大体管状に形成された揚程伝
達部材を使用する。

これらの揚程伝達部材の配設は、独立或いは
又、相互に組み合わせても実施可能である。

図面は、本発明に基づくトラツプの実施例を示
している。第１図と第３ａ図から第３ｃ図におい
ては、図示していないトラツプケーシングの、一
次圧側と低圧側の間の隔壁１は、排出すべき凝縮
物のための通過孔２を有し、制御ユニツトを支持
している。

制御ユニツトは中央部に通路４を持つ弁座体
３、弁座５、支持部６、一次圧側に配置されたバ
イメタル制御装置７、及び一次圧によつて開弁方
向に付勢された閉鎖部材８から成る。

バイメタル制御装置７は、低温状態で同一方向
に湾曲し、その凸側の面が弁座体３に向いた三枚
のバイメタルスナツプ板９，１０，１１を有する
（第１図）。

そのうち、最下段のバイメタルスナツプ板は、
その外周縁で支持部６の上に軸方向に支えられた
形で載つている。バイメタルスナツプ板９，１
０，１１の間には、堅牢な円板状の揚程伝達部材
１２，１３が配設されている。これらの揚程伝達
部材は、低温状態でその下側の面の中央部での
み、その下に配設されたバイメタルスナツプ板１
０，１１の凹状に湾曲した面に連結している。他
方、揚程伝達部材の上側の面で、低温状態でその
上に配設されたバイメタルスナツプ板９，１０の
凸状に湾曲した面と外周縁でのみ、軸方向に接触
する形となつている。三枚のバイメタルスナツプ
板９，１０，１１は、一方の端位置から他方の端
位置へと移動するまでの揚程の大きさに関して、
基本的に同一である。これらのスナツプ板は、ス
ナツプ温度、スナツプ力、及びばね定数に関して
互いに相違している。この点で、バイメタルスナ
ツプ板９が、最も低い値を示し、バイメタルスナ
ツプ板１０は中間値を、バイメタルスナツプ板１
１は最高値を示している。

それに応じて、それぞれの三枚のバイメタルス
ナツプ９，１０，１１は、トラツプの総圧力範囲
の一領域のみでスナツプすることになる。例え
ば、バイメタルスナツプ板９は最も低い圧力範囲
（第２図及び第３ａ図）で、バイメタルスナツ
プ板１０は中間圧力範囲（第２図及び第３ｂ
図）で、バイメタルスナツプ板１１は最も高い圧
力範囲（第２図及び第３ｃ図）でスナツプす
る。

圧力−温度グラフ（第２図）おいて、飽和蒸気
曲線１４にほぼ平行して延びてる折れ線１５が、
それぞれの圧力範囲下のバイメタルスナツプ板
９，１０，１１の閉鎖のためのスナツプ温度を示
している。

トラツプ内を冷たい凝縮物が流れるとすべての
三枚のバイメタルスナツプ板９，１０，１１が第
１図に示されたような端位置になり、閉鎖部材８
は最大の開放状態になる。暖かい凝縮物がこれに
続いて流れると、まず全ての三枚のバイメタルス
ナツプ板９，１０，１１が同時にその下方の端位
置から僅か緩慢な揚程運動を行う。この緩慢な揚
程運動が増大し、閉鎖部材８の全揚程に対して、
僅かにすぎない最初の閉鎖部材８の揚程が生じ
る。媒体温度が更に上昇し、この時支配している
作動圧力に属する飽和蒸気温度（第２図）にほぼ
達成すると、この時支配している作動圧力の属す
る圧力領域、例えばにおいて、該当するバイメ
タルスナツプ板、例えば１０が上方にスナツプす
る（例えば第３ｂ図）。閉鎖部材８はこれを受け
て広い開放状態から即座に閉鎖状態へと移行す
る。他のバイメタルスナツプ板９，１１が、この
間、弁座体３に対して、凸状に湾曲した状態を保
つている。

閉鎖部材８の最大揚程は、各バイメタルスナツ
プ板９，１０，１１のいずれの最大揚程よりも小
さく、それ故、各バイメタルスナツプ板は上方の
端位置まで、完全にスナツプすることはなく、そ
この緩慢な揚程領域に達することはありえない。
それ故に温度低下の際には、そのつど関係するバ
イメタルスナツプ板、例えば１０が反対方向にス
ナツプし、これに伴い閉鎖部材８が閉鎖状態から
即座に開放状態へと移行する。

全圧力範囲内において、トラツプは常に圧力−
温度曲線、例えば飽和蒸気曲線１４と好都合な僅
少の温度差をもつて閉鎖する。

【図面の簡単な説明】

第１図は開放位置にあるトラツプの制御ユニツ
ト、第２図は飽和蒸気曲線及び閉鎖力直線図、第
３ａ〜３ｃ図は、異なる作動圧力の際の閉鎖位置
にある制御ユニツトである。 図中の参照符号、１……隔壁、３……弁座体、
４……通路、５……弁座、６……支持部、７……
バイメタル制御装置、８……閉鎖部材、９，１
０，１１……バイメタルスナツプ板、１２，１３
……揚程伝達部材、１４……飽和蒸気曲線、１５
……閉鎖力直線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一次圧側に配置されたバイメタル制御装置
   と、このバイメタル制御装置によつて操作され、
   一次圧によつて開弁方向に付勢され、弁座と協働
   する閉鎖部材とを有するスチームトラツプにおい
   て、 バイメタル制御装置が少なくとも２枚のバイメ
   タルスナツプ板９，１０，１１を有し、バイメタ
   ルスナツプ板９，１０，１１が、バイメタルスナ
   ツプ板の間に配設される少なくとも一つの揚程伝
   達部材１２，１３によつて、閉鎖部材８の開放状
   態でバイメタルスナツプ板が緩慢に揚程運動する
   とき、閉鎖部材８の揚程が全てのバイメタルスナ
   ツプ板９，１０，１１の緩慢な揚程の合計になる
   ように、互いに上下に直列に接続配置され、さら
   に各バイメタルスナツプ板９，１０，１１のスナ
   ツプ力、スナツプ温度及びばね定数が互いに異な
   り、各バイメタルスナツプ板９，１０，１１が、
   それぞれスチームトラツプの使用範囲全体の異な
   る区間，，内で、圧力−温度−曲線に近い
   温度で、スナツプによる揚程によつて閉鎖部材８
   を閉じることを特徴とするバイメタル制御スチー
   ムトラツプ。 ２ 閉鎖部材８の最大揚程が、各バイメタルスナ
   ツプ板９，１０，１１の最大揚程より小さいこと
   を特徴とする特許請求の範囲１記載のスチームト
   ラツプ。 ３ 全バイメタルスナツプ板９，１０，１１が、
   ほぼ等しい最大揚程を有することを特徴とする特
   許請求の範囲１または２記載のスチームトラツ
   プ。 ４ 少なくとも２枚のバイメタルスナツプ板９，
   １０，１１が低温状態で同一方向に湾曲してお
   り、それぞれの２枚のこのバイメタルスナツプ板
   ９，１０，１１の間に、揚程伝達部材１２，１３
   の一方の端面が、一方のバイメタルスナツプ板１
   ０，１１の、低温状態で凹状に湾曲した面の中央
   に軸方向で接触し、揚程伝達部材１２，１３の他
   方の端面が、他方のバイメタルスナツプ板９，１
   ０の、低温状態で凸状に湾曲した面の周囲に軸方
   向で接触し、配設されていることを特徴とする特
   許請求の範囲１〜３の何れか一つに記載のスチー
   ムトラツプ。 ５ それぞれ２枚のバイメタルスナツプ板の、低
   温状態で凸状に湾曲した面が、互に向き合つてお
   り、更にこの２枚のバイメタルスナツプ板の間の
   周囲に、軸方向に揚程伝達部材が配設されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲１〜３の何れか
   一つに記載のスチームトラツプ。 ６ それぞれ２枚のバイメタルスナツプ板の、低
   温状態で凹状に湾曲した面が互に向き合つてお
   り、更にこの２枚のバイメタルスナツプ板の間の
   中央に、軸方向に揚程伝達部材が配設されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲１〜３の何れか
   一つに記載のスチームトラツプ。