JPH0319431B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、感温応動素子に形状記憶合金を利用
した温度応動ドレン弁に関するものである。

感温応動素子に形状記憶合金を利用した感温応
動弁として、例えば、特開昭56−150680号公報に
示すものが存する。

該従来の温度応動弁は、第１図に示す如く、本
体１内に弁座部材２の弁口３を開閉する弁体４を
支持壁５を介して昇降動可能に支承すると共に、
該弁体４の弁軸４ａの上端に固定される鍔部６と
上記支持壁５の上面間に、弁体４を開方向に付勢
するバイアスコイルばね７を装着し、他方、支持
壁５の下面と弁体４の弁頭４ｂ間に、伸長して弁
体４を閉方向に付勢する形状記憶合金製コイルば
ね８を装着する構成となしている。

そして、実際の作動に際しては、上記本体１を
流体通路間に連通状態をもつて直接接続して、該
本体１内が通過流体により高温に維持されている
時は、同図Ａに示す如く、形状記憶合金製コイル
ばね８がバイアスコイルばね７のばね圧に打ち勝
つて伸長することにより、弁体４を降下させて、
弁頭４ｂで弁口３を自動的に閉塞し、逆に、本体
１内が低温となると、同図Ｂに示す如く、今度
は、形状記憶合金製ばね８が収縮して、バイアス
コイルばね７のばね圧が打ち勝つので、これによ
り、弁体４が上昇して、弁口３を自動的に開くこ
ととなる。

しかし、斯る温度応動弁において、通過流体に
より高温に維持される本体１内の温度は、常に一
定温度であるとは限らず、内気圧等の関係で、例
えば100℃以上の高温となり易い。

この為、上記従来の温度応動弁にあつて、形状
記憶合金製コイルばね８が伸長して、弁頭４ｂで
弁口３を閉塞している状態で、100℃以上の高温
雰囲気下に晒されると、その構造上、形状記憶合
金製コイルばね８は、支持壁５と弁頭４ｂ間で伸
長力が拘束されることとなるので、形状記憶合金
の特性として、該温度に応じて更に伸長しようと
しても伸長できずに、継続して拘束加熱されるこ
ととなる。

従つて、斯る拘束加熱状態が続いた時は、形状
記憶合金製コイルばね８自体の能力が衰退して、
ヘタリを発生させることとなるので、当然に、該
形状記憶合金製コイルばね８の伸縮能力が低下し
て、例えバイアスコイルばね７の補助作用を受け
たとしても、弁口３の正常な開閉作動が保障され
なくなる。

斯る点を考慮すると、100℃以上の高温雰囲気
となつて長時間晒されるような場合には、形状記
憶合金製コイルばね８の有する伸長能力を助長さ
せれば、ヘタリの発生を有効に防止できることに
なる。

尚、上記従来の温度応動弁は、単に流体通路に
連通する状態に直接接続されて、該通路内で流体
の通過を許容したり阻止したりするために構成さ
れたものであるが、ドレンの自動排水を目的とす
るドレン弁にあつても、同様な問題点が生じるこ
とは言うまでもない。

而して、本発明は、形状記憶合金の感温応動作
用で、形状記憶合金製コイルばねが伸長すること
により、弁体を上昇させて弁口を閉じ、逆に、形
状記憶合金製コイルばねが収縮することにより、
弁体を降下させて弁口を開く構成の温度応動ドレ
ン弁を前提として、蒸気通路に外部から接続され
る本体の底部に凹状のドレン溜り部を形成し、該
凹状のドレン溜り部に弁口を画成する弁座部材を
設け、該弁座部材の弁口に弁軸を有する弁体を昇
降可能に支承して、該弁体の昇降動により、上記
ドレン溜り部に画成された弁口を開閉する構成と
なす一方、弁体の弁軸中間に移動リングを昇降動
可能に遊嵌し、該移動リングの下面と上記弁座部
材間に形状記憶合金製コイルばねを装着し、移動
リングの上面と弁軸上端の固定鍔部間に吸収用コ
イルばねを装着する構成を採用することにより、
高温雰囲気下で、形状記憶合金製コイルばねを拘
束加熱状態から開放して、該形状記憶合金製コイ
ルばねのヘタリを有効に防止することのできる新
規ドレン弁を提供せんとするものである。

以下、本発明を図示する実施例に基づいて詳述
すれば、本実施例に係る温度応動ドレン弁は、第
２図に示す如く、蒸気通路（図示せず）に外部か
ら接続される本体１の底部に凹状のドレン溜り部
を形成し、該凹状のドレン溜り部に弁口３を画成
する弁座部材２を設け、該弁座部材２の弁口３に
弁軸４ａを有する弁体４を昇降動可能に支承し
て、該弁体４の昇降動により、ドレン溜り部に画
成された弁口３を開閉する構成となしている。

そして、本実施例にあつては、当該弁体４の弁
軸４ａの中間に移動リング１０を昇降動可能に遊
嵌し、該移動リング１０の下面と弁口３を画成す
る上記弁座部材２間に、高温時は伸長し低温時は
収縮する形状記憶合金製コイルばね８を装着する
と共に、移動リング１０の上面と弁軸４ａ上端に
設けられた固定鍔部６間に、形状記憶合金製コイ
ルばね８の伸長力を効率良く吸収する吸収用コイ
ルばね１１を装着し、上記昇降動可能な移動リン
グ１０を介在させて、形状記憶合金製コイルばね
８に吸収用コイルばね１１を組み合わせることに
より、高温時における形状記憶合金コイルばね８
を拘束加熱状態からでも伸長させる得る構成とな
したものである。

依つて、斯る構成の温動応動ドレン弁にあつて
も、蒸気通路に外部から接続された本体１底部の
凹状溜り部にドレンが溜つて、本体１内の温度が
低下すると、第３図Ａに示す如く、形状記憶合金
製コイルばね８が収縮して、弁体４を降下させる
ので、これにより、弁口３が自動的に開いて、ド
レンが本体１の外に確実に排水され、逆に、本体
１内が再び蒸気により高温となると、同図Ｂに示
す如く、今度は、形状記憶合金製コイルばね８が
伸長して、弁体４を上昇させるので、弁頭４ｂで
弁口３が自動的に閉塞されることとなる。

然し乍ら、斯る閉塞状態にあつて、本体１内が
内気圧等の関係で100℃以上の高温雰囲気下にお
かれると、同図Ｃに示す如く、吸収用コイルばね
１１の収縮により、形状記憶合金製コイルばね８
は自身の伸長力が効果的に吸収されて、更に伸長
することが可能となる。即ち、図示する如く、吸
収用コイルばね１１の吸収前の長さ寸法をＨとす
ると、高温雰囲気下では、形状記憶合金コイルば
ね８の伸長吸収分αだけ収縮して、吸収用コイル
ばね１１の吸収後の長さ寸法がＨ−αとなるの
で、これにより、形状記憶合金製コイルばね８の
伸長が可能となる訳である。

この結果、高温雰囲気下で長時間使用されて
も、形状記憶合金製コイルばね８は、従来の如
く、拘束されたまま加熱されることがなくなるの
で、ヘタル心配が全くなくなる。

斯る点を、吸収用コイルばね１１を有しない従
来の温度応動弁と本温度応動ドレン弁を比較した
実験結果に基づいて説明すれば、今仮に、弁閉力
即ち弁体４による弁口３を閉塞する力を２Kgとす
ると、吸収用コイルばね１１を有しない従来の応
動弁にあつては、第４図のＡ線で示す如く、温度
が高温になるに従つて弁閉力もどんどん上昇する
が、吸収用コイルばね１１を有する本ドレン弁に
あつては、図中Ｂ線で示す如く、100℃前後から
温度が上昇しても、弁閉力は略一定に保たれるこ
とが判明した。このことは、形状記憶合金製コイ
ルばね８のヘタリ現象を、上記吸収用コイルばね
１１が効率よく吸収していることを意味する。

又、第５図に示す温度応動ドレン弁は、本発明
の他の実施例を示すもので、該他の実施例は、前
記実施例の構造をそのまま前提として、更に、弁
軸４ａの固定鍔部６上面と本体１の対応する内壁
面間にバイアスコイルばね１２を装着したもので
ある。特に、この他の実施例にあつては、バイア
スコイルばね１２の存在で、前記以上の確実な弁
の開閉が得られることとなる。その他の作用は前
記実施例と同様である。

以上の如く、本発明は、上記構成の採用によ
り、仮に、本体内が高温雰囲気下となつて、形状
記憶合金製コイルばねが該雰囲気下に長時間晒さ
れても、該形状記憶合金製コイルばねは、吸収用
コイルばねの吸収作用で伸長することが可能とな
るので、ヘタリの発生を有効に防止できることと
なる。

しかも、本発明にあつては、蒸気通路に外部か
ら接続される本体の底部に凹状のドレン溜り部を
形成して、該凹状の溜り部にドレンを溜めるよう
に構成したので、ドレンを確実に本体内に導い
て、必要に応じて自動的に排水することが可能と
なるので、上記作用効果と相俟つて、確実な開閉
動作が保障された温度応動ドレン弁を初めて提供
できることとなつた。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは形状記憶合金製コイルばねを感温応
動素子として利用した従来の温度応動弁を閉弁状
態で示す断面図、同図Ｂは同弁を開弁状態で示す
断面図、第２図は本発明の実施例に係る温度応動
ドレン弁を開弁状態で示す断面図、第３図Ａ，
Ｂ，Ｃは開弁、閉弁及び高温雰囲気下の閉弁状態
における形状記憶合金製コイルばねと吸収用コイ
ルばねの関係を示す要部説明図、第４図は従来の
温度応動弁と本温度応動ドレン弁の温度と弁閉力
の関係を示す図表、第５図は本発明に係る温度応
動ドレン弁の他の実施例を閉弁状態で示す断面図
である。 １……本体、２……弁座部材、３……弁口、４
……弁体、４ａ……弁軸、６……固定鍔部、８…
…形状記憶合金製コイルばね、１０……移動リン
グ、１１……吸収用コイルばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 形状記憶合金の感温応動作用で、形状記憶合
   金製コイルばねが伸長することにより、弁体を上
   昇させて弁口を閉じ、逆に、形状記憶合金製コイ
   ルばねが収縮することにより、弁体を降下させて
   弁口を開く構成の温度応動ドレン弁であつて、 蒸気通路に外部から接続される本体の底部に凹
   状のドレン溜り部を形成し、該凹状のドレン溜り
   部に弁口を画成する弁座部材を設け、該弁座部材
   の弁口に弁軸を有する弁体を昇降動可能に支承し
   て、該弁体の昇降動により、上記ドレン溜り部に
   画成された弁口を開閉する構成となす一方、弁体
   の弁軸中間に移動リングを昇降動可能に遊嵌し、
   該移動リングの下面と上記弁座部材間に形状記憶
   合金製コイルばねを装着し、移動リングの上面と
   弁軸上端の固定鍔部間に吸収用コイルばねを装着
   したことを特徴とする温度応動ドレン弁。