專利名稱：浮子式蒸汽疏水閥的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及與使用蒸汽的機器和蒸汽配管連接的、能自動將冷凝水排出的疏水閥。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的浮子式蒸汽疏水閥如圖13和圖14所示。圖13所示的浮子式蒸汽疏水閥50，其擺桿52的一端固定在浮子51上，另一端則回轉(zhuǎn)自如地被支承，筒狀的內(nèi)閥53固定在擺桿52上，該內(nèi)閥53具有能連動于浮子51的上下運動而上下運動的結(jié)構(gòu)。
此外，圖14所示的浮子式蒸汽疏水閥60，其擺桿62的一端固定在浮子61上，另一端回轉(zhuǎn)自如地被支承，球狀的內(nèi)閥63固定在擺桿62的下端，該內(nèi)閥3與擺桿62的回轉(zhuǎn)動作一起實現(xiàn)開閉動作。
在圖13和圖14所示浮子式蒸汽疏水閥中，設浮子的浮力為F，浮子中心至擺桿的回轉(zhuǎn)中心的位置處的距離為L1，擺桿的回轉(zhuǎn)中心的位置至內(nèi)閥的安裝位置的距離為L2，流出口的截面面積為A，流出口的入口處和出口處的冷凝水壓差為ΔP，則使閥門開啟的條件可用下式表示F×L1＞A×ΔP×L2 …式(1)也就是說，在現(xiàn)有的浮子式蒸汽疏水閥中，在為使閥門開啟，根據(jù)公式，只要使F或L1增大，或使A，ΔP或L2減小即可；F或L1的增大會導致整個裝置大型化的問題。
此外，若使A減小，則會招致排出能力低下；若使L2小，由于無法提高內(nèi)閥的升量，因此，會造成排出能力低下。此外，若使ΔP小，則會產(chǎn)生限制使用條件、缺乏通用性的問題。
此外，決定現(xiàn)有浮子式蒸汽疏水閥的閥的關閉性能的閥座形式，有圖13所示的上下運動的面接觸式，圖14所示的采用球面的線接觸式，因此，關閉性能和耐用性皆不完善，出現(xiàn)產(chǎn)生蒸汽泄漏的問題。
在此，為了解決這些問題，過去，對于排出能力大的浮子式蒸汽疏水閥，整個裝置大型化，并且能使用的ΔP較小。此外，對于小型化和ΔP大的裝置，則排出能力較小。為此，為了滿足范圍更廣的技術(shù)條件，出現(xiàn)了機型品種多、裝置大型化的傾向。
這樣，作為解決浮子式蒸汽疏水閥存在問題的課題，有以下幾項1)在使現(xiàn)有大型化的裝置整體小型化的同時，增大排出能力并擴大使用壓力的范圍。
2)提高關閉性和耐用性，減少不必要的蒸汽的浪費，實現(xiàn)經(jīng)濟的運行。
3)防止伴隨著內(nèi)閥的急劇關閉而產(chǎn)生的水錘現(xiàn)象的發(fā)生。
4)在冷凝水排出能力大的裝置中，在冷凝水流入量少的情況下也能連續(xù)排出。
5)在湍急的冷凝水流入和裝置輸送中產(chǎn)生的振動等的外界干擾下，使浮子不會爆裂破損。
為了解決這些現(xiàn)有的問題，由本發(fā)明者開發(fā)了一種浮子式蒸汽疏水閥(參照特開2002-195492號公報)，其中按以下方式在浮體上設置閥體，即，閥體與浮子的上下運動連動而可相對閥座滑動，由此能開關閥座。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種浮子式蒸汽疏水閥，其能在使裝置小型化的同時、提高閥的關閉性能并防止水錘現(xiàn)象的發(fā)生的基礎上，能進一步提高關閉性能。
本發(fā)明技術(shù)方案1的浮子式蒸汽疏水閥，其特征為，具有主體，該主體具有浮子室、以及與上述浮子室連通的流入口和流出口；浮子，該浮子能上下運動地設置在上述浮子室內(nèi)；閥座，該閥座在上述浮子室內(nèi)與上述流出口連通；以及閥體，該閥體以連動于上述浮子的上下運動而相對上述閥座滑動、進而開閉上述閥座的方式設置于上述浮子，其中，上述閥體和上述閥座分別由耐磨性能不同的材料制成。
本發(fā)明技術(shù)方案2的浮子式蒸汽疏水閥，其特征為，具有主體，該主體具有浮子室、以及與上述浮子室連通的流入口和流出口；浮子，該浮子能上下運動地設置在上述浮子室內(nèi)；閥座，該閥座與上述流出口連通并具有突出地設置于上述浮子室內(nèi)的閥座密封面，上述閥座密封面的棱邊的截面為直角或銳角；以及閥體，該閥體由比上述閥座耐磨性能低的材料制成，其設置在上述浮子上，并且具有能連動于上述浮子的上下運動而相對上述閥座密封面滑動、進而能開關上述閥座的閥體密封面。
本發(fā)明技術(shù)方案3的浮子式蒸汽疏水閥，其特征為，具有主體，該主體具有浮子室、以及與上述浮子室連通的流入口和流出口；浮子，該浮子能上下運動地設置在上述浮子室內(nèi)；閥座，該閥座與上述流出口連通并具有突出地設置于上述浮子室內(nèi)的閥座密封面，上述閥座密封面的棱邊的截面為直角或銳角；以及閥體，該閥體由比上述閥座耐磨性能低的材料制成，并且具有能連動于上述浮子的上下運動而相對上述閥座密封面滑動、進而能開關上述閥座的閥體密封面，該閥體按以下方式設置于上述浮子，即，在該閥體相對上述閥座密封面滑動時，其相對于上述閥座密封面的垂直方向擺動，而能使上述閥體密封面與上述棱邊抵接。
本發(fā)明技術(shù)方案4的浮子式疏水閥，在技術(shù)方案1、2或3中任意一項的基礎上，其特征為，上述閥座由不銹鋼、其他金屬或陶瓷類材料制成，上述閥體由比上述閥座耐磨性低的碳、不銹鋼或其他金屬制成，當上述閥座和上述閥體中的一方由不銹鋼或其它金屬制成時，另一方則由陶瓷類材料或碳制成。
本發(fā)明技術(shù)方案5的浮子式蒸汽疏水閥，其特征為，具有主體，該主體具有浮子室、以及與上述浮子室連通的流入口和流出口；浮子，該浮子能上下運動地設置在上述浮子室內(nèi)；閥座，該閥座與上述流出口連通并具有突出地設置于上述浮子室內(nèi)的閥座密封面；以及閥體，該閥體由比上述閥座耐磨性能高的材料制成，其設置在上述浮子上，并且具有能連動于上述浮子的上下運動而相對上述閥座密封面滑動、進而能開關上述閥座的閥體密封面，上述閥體密封面的棱邊的截面為直角或銳角。
本發(fā)明技術(shù)方案6的浮子式蒸汽疏水閥，其特征為，具有主體，該主體具有浮子室、以及與上述浮子室連通的流入口和流出口；浮子，該浮子能上下運動地設置在上述浮子室內(nèi)；閥座，該閥座與上述流出口連通并具有突出地設置于上述浮子室內(nèi)的閥座密封面；以及閥體，該閥體由比上述閥座耐磨性能高的材料制成，并且具有能連動于上述浮子的上下運動而相對上述閥座密封面滑動、進而能開關上述閥座的閥體密封面，上述閥體密封面的棱邊的截面為直角或銳角，該閥體按以下方式設置于上述浮子，即，在該閥體相對上述閥座密封面滑動時，其相對于上述閥座密封面的垂直方向擺動，而能使上述棱邊抵接于上述閥座密封面。
本發(fā)明技術(shù)方案7的浮子式蒸汽疏水閥，在技術(shù)方案1、5或6中任意一項的基礎上，其特征為，上述閥體由不銹鋼、其他金屬或陶瓷類材料制成，上述閥座則由比上述閥體耐磨性低的碳、不銹鋼或其他金屬制成，當上述閥座和上述閥體中的一方由不銹鋼或其他金屬制成時，另一方則由陶瓷類材料或碳制成。
根據(jù)本發(fā)明的浮子式蒸汽疏水閥，當流體從流入口流入浮子室，而且流體在浮子室內(nèi)積存至規(guī)定量時，浮子在浮力的作用下上升。浮子能在浮子室內(nèi)部上下移動。當浮子上升時，閥體連動而相對閥座滑動，將閥座開啟。這樣，積存在浮子室內(nèi)的流體從閥座經(jīng)流出口排出。當流體從浮子室排出時，浮子下降，閥體滑動，將閥座關閉。
這樣，由于是閥體相對閥座滑動將閥座關閉的，因此，能在使裝置小型化的同時擴大使用壓力的范圍。此外，能提高耐久性并能在冷凝水量小的情況下保持連續(xù)排水。再者，由于排出面積的變化緩慢，因此，能夠防止伴隨著內(nèi)閥的急劇關閉而產(chǎn)生的水錘現(xiàn)象發(fā)生。此外，由于閥體密封面與閥座為面接觸，密封面的表面壓力將隨流體壓力升高而增加，因此，閥的關閉性能優(yōu)越。
根據(jù)發(fā)明的浮子式蒸汽疏水閥，由于閥座和閥體分別由耐磨性不同的材料制成的，因此，當閥體相對閥座滑動而使閥座開閉時，閥座和閥體之間耐磨性小的一方將會磨損，從而使密閉性提高，此外，摩擦阻力也變小。因此，在經(jīng)歷一定的使用時間的同時，閥體的開閉動作的阻力變小，動作性能提高。再者，對于閥座和閥體而言，在其彼此磨合的場合，最好能滑動地被相互加載。閥座和閥體之間耐磨性小的一方，其硬度最好要比耐磨性大的一方要高。
此外，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案2的浮子式蒸汽疏水閥中，當閥體相對閥座滑動時，在截面為直角或銳角的閥座密封面的棱邊的作用下，閥體的閥體密封面會將表面上的碎屑和贓物等的附著物削落。當閥體和閥座上附著有碎屑和贓物等時，會使閥體表面的摩擦阻力增大，將會引起能使動作產(chǎn)生的壓力下降。在根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案2的浮子式蒸汽疏水閥中，通過將閥體密封面表面的附著物削落，可防止由附著物引起的能使動作產(chǎn)生的壓力的下降，從而能提高動作性能且能保持正常的性能。
根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案3的浮子式蒸汽疏水閥中，當閥體相對閥座滑動時，在截面為直角或銳角的閥座密封面的棱邊的作用下，閥體的閥體密封面將表面的碎屑和贓物等的附著物削落。此時，閥體相對于閥座密封面的垂直線方向擺動，使閥體密封面與棱邊接觸。因此，很容易將閥體密封面的表面上的附著物削落。當閥體和閥座上附著有碎屑和贓物等時，會使閥體表面的摩擦阻力增大，從而引起能使動作產(chǎn)生的壓力下降。在根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案2的浮子式疏水閥中，通過將閥體密封面的附著物削落，可防止由附著物S引起的能使動作產(chǎn)生的壓力的下降，從而能提高動作性能且能維持正常的性能。
根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案5的浮子式蒸汽疏水閥中，當閥體相對閥座滑動時，在截面為直角或銳角的閥體密封面的棱邊的作用下，閥座的閥座密封面可將表面的碎屑和贓物等的附著物削落。當閥體和閥座上附著有碎屑和贓物等時，會使閥體表面的摩擦阻力增大，從而引起產(chǎn)生動作的壓力下降。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案3的浮子式疏水閥中，通過將閥座密封面表面的附著物削落，可防止由附著物引起的能使動作產(chǎn)生的壓力的下降，從而提高動作性能且能維持正常的性能。
根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案6的浮子式蒸汽疏水閥中，當閥體相對閥座滑動時，在截面為直角或銳角的閥體密封面的棱邊的作用下，閥座的閥座密封面可將表面的碎屑和贓物等的附著物削落。此時，閥體相對于閥座密封面的垂直線方向擺動，使棱邊與閥體密封面接觸。因此，很容易將閥座密封面表面的附著物削落。當閥體和閥座上附著有碎屑和贓物等時，會使閥體表面的摩擦阻力增大，將會引起能使動作產(chǎn)生的壓力下降。根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案4的浮子式疏水閥中，通過將閥座密封面表面的附著物削落，可防止由附著物引起的能使動作產(chǎn)生的壓力的下降，從而提高動作性能且能維持正常的性能。
在本發(fā)明中，最好在閥體和閥體的支持構(gòu)件之間設計出間隙以使閥體容易擺動。
此外，浮子也可以按以下方式進行設置，即，導向構(gòu)件設置在浮子室內(nèi)，浮體通過相對該導向構(gòu)件做往復運動而能上下運動，或通過將其固定在擺桿的一端，而將擺桿的另一端能回轉(zhuǎn)地設置在主體上，從而能上下運動。閥座的數(shù)量既可為1個也可為多個。
此外，根據(jù)本發(fā)明的浮子式蒸汽疏水閥中，優(yōu)選為，還具有支承件，而且上述支承件具有在內(nèi)部與上述流出口連通的通路，并且固定在上述浮子室內(nèi)的上述主體上，上述閥座設在上述支承件上且與上述通路連通，上述浮子有浮子和擺桿，上述閥體設在上述擺桿上，上述擺桿其一端側(cè)固定在上述浮子上，上述閥體能隨上述浮子的上下運動連動而相對上述閥座滑動、從而能開閉上述閥座，而其另一端側(cè)能回轉(zhuǎn)地設在上述擺桿上。
如采用這種構(gòu)成，當浮力作用于浮子時，擺桿的一端側(cè)相對支承件向上方回轉(zhuǎn)，閥體相對閥座滑動，將閥座開啟。這樣，浮子室內(nèi)積存的流體經(jīng)閥座和支承件的通路從流出口排出。當流體從浮子室排出時，浮子下降，擺桿的一端側(cè)相對支承件向下方回轉(zhuǎn)，閥體相對閥座滑動，將閥座關閉。采用這種構(gòu)成，不僅能使構(gòu)造簡單還可使裝置小型化。
此外，由于可使擺桿的回轉(zhuǎn)中心與閥體中心的距離變化，能使擺桿比(L1/L2)很大，因此，能很容易地擴大使用壓力的范圍，從而能滿足使用高壓的要求。此外，能取較大的擺桿比(L1/L2)，因此，與具有相同排出能力和相同使用壓力的裝置相比，能實現(xiàn)小型化。此外，浮子的浮子可與擺桿構(gòu)成一體，由于浮子的動作被限制為只能作上下的回轉(zhuǎn)運動，因此，即使在振動等的外界干擾下也不會使浮子失控，從而能防止浮子的破損。
再者，上述閥座最好按以下方式設置在上述支承件上，即，通過上述流入口和上述流出口使上述閥座在上述主體地底部側(cè)與流路連通。此外，由于采用了將擺桿從支承件上卸下的簡單的構(gòu)成，因此，能容易地進行維修。閥座的數(shù)量可采用1個或多個，此外，閥座可設置在支承件的兩側(cè)或僅一側(cè)。
在涉及本發(fā)明的浮子式蒸汽疏水閥中，上述閥座可由多個組成，與各閥座相對應上述閥體也可由多個構(gòu)成。
如采用這種構(gòu)成，可通過增加閥座的個數(shù)來擴大能滿足不同排量要求的范圍，還能實現(xiàn)零件的通用化。此外，通過對閥座5的阻塞，能容易地改變排量。在此場合，最好使閥座與栓塞體容易交換。
根據(jù)本發(fā)明的浮子式蒸汽疏水閥中，最好是，上述支承件有多個閥座，在上述支承件上設有與各閥座對應的多個上述閥體，上述擺桿能使各閥體隨上述浮子的上下運動連動而相對上述閥座滑動，從而能使上述閥座開閉，其另一端可回轉(zhuǎn)地設置在上述支承件。在此場合，最好將多個支承件設置在閥座的側(cè)面。
此外，根據(jù)本發(fā)明的浮子式蒸汽疏水閥中，最好將上述閥體設置為能在其滑動方向上以垂直方向的軸線為中心相對上述浮子回轉(zhuǎn)。
如采用這種構(gòu)成，由于閥體不是固定在浮子上而是將其設置成可回轉(zhuǎn)的，因此，能使其在與閥座滑動的同時自由回轉(zhuǎn)。這樣，就難以傷及密封面，此外，還可去除附著在閥座上的流體的碎屑等，能達到保持閥的閉塞效果和實現(xiàn)零件的長壽命化。再有，最好將上述閥體設置為能在其滑動方向上以垂直方向的軸線為中心相對上述浮子回轉(zhuǎn)。此外，最好將閥體設置成可繞擺桿回轉(zhuǎn)。
在涉及本發(fā)明的浮子式蒸汽疏水閥中，也可將上述閥體和上述閥座的密封面制成在其彼此相向的方向上比周圍突出的曲面狀。
如采用這種構(gòu)成，與將上述閥體和上述閥座的密封面制成單純的平面相比，能提高閥座表面的壓力和閥的關閉性能，此外，還能減少閥座的損傷。
在涉及本發(fā)明的浮子式蒸汽疏水閥中，上述主體可開閉，上述支承件按可拆方式固定在上述主體上。
如采用這種構(gòu)成，在其設置在配管上后，不必將主體從配管卸下，只要打開主體，將支承件從主體中取出，就能將由浮子、閥體、以及支承件一起從外部取出，因此，能削減維護的工序和費用。


圖1是表示本發(fā)明的實施例的浮子式蒸汽疏水閥的剖視圖。
圖2是表示圖1的II-II箭頭方向的剖視圖。
圖3是表示圖1的浮子式蒸汽疏水閥變形例的與圖2的II-II箭頭方向的剖視圖對應的剖視圖。
圖4是表示圖1的浮子式蒸汽疏水閥另一種變形例的與圖2的II-II箭頭方向的剖視圖對應的剖視圖。
圖5是表示圖1的浮子式蒸汽疏水閥以外另一種變形例的與圖2的II-II箭頭方向的剖視圖對應的剖視圖。
圖6A是表示圖1的浮子式蒸汽疏水閥的裝有多個閥座的變形例示意圖，圖6B為與圖2的II-II箭頭方向的剖視圖對應的剖視圖。
圖7是表示圖1的浮子式蒸汽疏水閥的閥體和閥座的中心偏心的示意圖。
圖8是表示浮子式蒸汽疏水閥的閥體和閥座的變形例主要部分放大的剖視圖。
圖9是表示浮子式蒸汽疏水閥的閥座的開口面積變化的示意圖。
圖10是表示浮子式蒸汽疏水閥的閥座的開口面積變化的圖線。
圖11A是表示浮子式蒸汽疏水閥的閥體和閥座的剖視圖，圖11B是主要部分放大的剖視圖。
圖12A是表示浮子式蒸汽疏水閥的閥體和閥座的變形例的剖視圖，圖12B是主要部分放大的剖視圖。
圖13是表示現(xiàn)有的浮子式蒸汽疏水閥的剖視圖。
圖14是表示另一種現(xiàn)有的浮子式蒸汽疏水閥的剖視圖。
具體實施例方式
圖1至圖12表示本發(fā)明的實施例。
如圖1所示，浮子式蒸汽疏水閥具有主體1，過濾器2，保持件3，浮子4，閥座5以及閥體6。主體1是由用螺栓7將蓋1b可開閉地螺紋緊固在閥身1a而構(gòu)成。
主體1具有位于其內(nèi)部的浮子室1c，還有與浮子室1c連通的流入口1d流入口流出口1e。流入口1d和流出口1e是用來使冷凝水流入或流出的。在主體1的底部附近的側(cè)壁上形成孔，該孔由栓塞1g塞住。過濾器2用來防止灰塵等異物流入，其設在閥身1a的開口1h附近的浮子室1c的流入側(cè)上。
保持件3為管狀體，其在主體1的浮子室1c內(nèi)部可拆卸地固定于流出口1e。保持件3具有在內(nèi)部與流出口1e相連通的通路3a。保持件3延伸于流出口1e和底部1f之間。如圖2所示，閥座5以與通路3a以及流出口1e連通的方式固定在保持件3的底部側(cè)端部兩側(cè)的側(cè)面。各閥座5可拆卸地螺紋配合于保持件3上形成的孔。如圖9所示，各閥座5有能由閥體6開閉的開口5a。通過各閥座5的開口5a能將冷凝水從流出口1e排出。
如圖11A和圖11B所示，各閥座5在開口5a的周圍有閥座密封面5b。閥座密封面5b突出地設于浮子室的內(nèi)部。如圖11B所示，對于各閥座5，其閥座密封面5b的棱邊5c的截面為直角，而且，閥座密封面5b相對外周側(cè)端面5d成階梯狀地突出。
再者，如圖3所示，閥座5最好能容易與沒有開口5a的栓塞體8進行交換。此外，如圖4所示，閥座5位于外而將閥體6設置在內(nèi)側(cè)。此外，如圖5所示，閥座5和閥體6也可為分別形成有一個的結(jié)構(gòu)。此外，如圖6A和圖6B所示，閥座5和閥體6還可為在保持件3的沒側(cè)設有2個，即兩側(cè)設有4個的結(jié)構(gòu)。
浮子4有球狀，橢球狀和其他形狀的浮子體4a和擺桿4b。浮子4設置在浮子室1c的內(nèi)部并能在其中上下移動。浮子體4a由于其內(nèi)部為密封狀態(tài)，因此，可對應冷凝水量而產(chǎn)生浮力。擺桿4b彎曲成為兩叉，以從浮子體4a處突出的方式伸展。如圖2所示，閥體6安裝在對應閥座5的位置處的兩叉擺桿4b兩邊的側(cè)面上，并能以回轉(zhuǎn)中心6a為中心回轉(zhuǎn)。閥體6具有閥體密封面6b，其可隨擺桿4b上下擺動連動而能相對閥座密封面5b滑動，由此能使閥座5開閉。閥體密封面6b的外周向側(cè)面6c彎曲形成圓弧。
擺桿4b折曲處的一端側(cè)固定在浮子體4a上，另一端側(cè)夾著保持件3，并以銷軸4c能回轉(zhuǎn)地固定在其兩側(cè)。因此，擺桿4b能以銷軸4c為支點在浮子室1c內(nèi)作上下的回轉(zhuǎn)運動。這樣，閥體6隨浮子體4a的上下運動連動并與擺桿4b一起回轉(zhuǎn)，由此相對閥座5滑動能使閥座5開閉。閥體6以相對于擺桿4b以滑動方向和與閥座5的閥座密封面5b(參見圖8)相垂直方向的軸線為中心回轉(zhuǎn)的方式被安裝。閥體6與擺桿4b的安裝孔之間設有間隙，當相對閥座密封面5b滑動時，可相對于閥座密封面5b的垂直方向擺動，使閥體密封面6b能與棱邊5c抵接。如圖7所示，當閥體6將閥座5關閉時，也可以將閥體6的回轉(zhuǎn)中心6a和閥座5的開口5a的中心5c設計成偏心。因此，由流體動力產(chǎn)生的閥座密封面5b和閥體密封面6b的表面壓力不均，可使閥體6易于回轉(zhuǎn)。
閥座5由不銹鋼制成。閥體6由碳類材料制成。構(gòu)成該閥體6的材料應為比構(gòu)成閥座5的不銹鋼摩擦系數(shù)小且容易制造的材料，為比一般由不銹鋼制成的閥座和閥體耐磨度小很多且硬度高的材料。由于采用摩擦系數(shù)小的碳類的材料制成閥體，因此，能使疏水閥的動作的壓力增大。例如采用硬度為HRC11或者56的不銹鋼作為閥座5的材料，則可用硬度為HRC68的碳作為閥體6的材料。在使用碳類材料的場合，由于硬度高降低了粒子間的結(jié)合度，當使其與不銹鋼滑動時，容易磨損。
以往，閥座和閥體的材料皆使用金屬，為了減小密封面的磨擦阻力而要提高加工精度使該表面光滑，同時，為了在使用期中維持該表面的完好性，要進行熱處理或合金熔敷以提高表面的耐磨性。這樣的處理成為制造成本上升的主要因素。對此，在該浮子式疏水閥中，由于閥體由摩擦系數(shù)比金屬小且容易制造的非金屬材料，即碳類材料或陶瓷類材料制成，因此，與將金屬作為材料的場合相比，制造容易并能降低制造成本。
將動作所需的力，即為使閥體在閥座上滑動所需的力F表示為F＝μ×A×P μ摩擦系數(shù)，A閥座面積，P流體壓力由于A和P是取決于疏水閥的尺寸和條件的固定值，因此，力F為摩擦系數(shù)μ的函數(shù)。通常，閥座的材料使用金屬，為了減小摩擦系數(shù)μ一方面要使表面光滑(提高加工精度)，另一方面要提高表面的耐磨性(熱處理和合金熔敷)。在滑動部分的材料中，由于使用了具有自潤滑性能的碳類材料，μ僅為金屬的1/2，因此，動作所需的力F也減低至1/2左右。這樣，在疏水閥的尺寸和使用條件一定的情況下，能使裝置小型化。在裝置大小一定的情況下，能使使用壓力增大。
再有，對于閥座5和閥體6，兩者也可都用碳類材料或陶瓷類材料制成。此外，也可將碳類材料或陶瓷類材料作為閥座5的材料，將不銹鋼及類似的其他金屬作為閥體6的材料。在使用碳類材料的情況下，由于與不銹鋼相比摩擦系數(shù)小，且具有硬度高以及粒子間結(jié)合度小的特性，因此，具有在磨損作用下密閉性增高以及大幅減小摩擦阻力的效果的優(yōu)點。再有，也可使構(gòu)成閥體6的材料比構(gòu)成閥座5的材料的耐磨性高。
由于浮子式蒸汽疏水閥中，其閥座5和閥體6彼此是由耐磨性不同的材料制成的，因此，當閥體6相對閥座5滑動使閥座5開閉時，比閥座5耐磨性小的閥體6會磨損而使密閉性提高，此外，摩擦阻力也變小。因此，伴隨著經(jīng)歷一定的使用時間，閥體6的開閉動作的阻力變小，動作性能提高。
在閥體6在閥座5的密封面5b上滑動作用下，碳類材料產(chǎn)生磨損，達到與研磨加工相同的效果，使表面磨得更為光滑?？梢云诖@得比金屬更小的摩擦系數(shù)和更加細膩的表面粗糙度的雙重效果。此外，碳類材料具有優(yōu)良的耐熱性，完全能在400℃以下使用。在使用疏水閥的場合，由于使用的流體為飽和水或飽和蒸汽，因此，就飽和蒸汽的壓力而言，能在各種條件下使用。
如圖12A和圖12B所示，作為閥座5和閥體6的變形例，取代閥座5的密封面5b的棱邊5c的截面構(gòu)成直角，可使閥座6的密封面6b的棱邊6d的截面構(gòu)成銳角。在此場合，閥座5的棱邊5c彎曲形成圓弧狀。在此情況下，閥座5和閥體6也可用摩擦系數(shù)比金屬小且容易制造的碳類材料或陶瓷類材料制成，與由金屬制成的一般閥座和閥體相比，摩擦系數(shù)也減小。由于由這種材料制成的閥座5和閥體6與將金屬作為材料的場合相比制造容易，因此，能降低成本。
如圖8所示，作為閥座5和閥體6的變形例，閥座5的密封面5b和閥體6的密封面6b，可形成在彼此相向的方向上比周圍突出的曲面狀，也可使周圍傾斜呈錐面狀。這樣一來，與將閥座5的密封面5b和閥體6的密封面6b制成單純的平面形狀的場合相比，閥座的實際面積小，閥座5的表面壓力增高，能提高閥的關閉性能。此外，還有一個特點是，制成錐面形狀與單純的平面形狀相比，由于開閉時干涉的可能減小，因此，可避免零件受損。
如圖1所示，在浮子式蒸汽疏水閥中，從使用蒸汽的機器和蒸汽管線流出的冷凝水，從流入口1d經(jīng)過濾器2進入浮子室1c，在浮子室1c內(nèi)逐漸積存。浮子4能在浮子室1c內(nèi)部上下移動。當浮子室1c內(nèi)的冷凝水積存至規(guī)定量時，浮子4在浮力的作用下上升。
當浮力作用于浮子4時，擺桿4b的一端側(cè)相對保持件3向上方回轉(zhuǎn)，閥體6連動并相對閥座5向上方滑動，閥座5的開口5a開啟。這樣一來，在浮子室1c積存的流體經(jīng)閥座5和保持件3的通路3a從流出口1e排出。當冷凝水從浮子室1c排出時，浮子4下降，擺桿4b的一端側(cè)相對保持件3向下方回轉(zhuǎn)，閥體6相對閥座5向下方滑動，將閥座5關閉。
通常流體壓力是使閥體6向壓向閥座5的方向移動的，因此，閥座5的密封面5b和閥體6的密封面6b的表面壓力將隨流體壓力升高而增加，從而提高了密閉性能，此外，由于閥體6和閥座5滑動并作平面上的運動，因此，閥的關閉性能優(yōu)越。
這樣一來，由于是閥體6相對閥座5滑動而將閥座5關閉的，因此，構(gòu)造簡單，能在使裝置小型化的同時擴大使用壓力的范圍。如圖9所示，由于閥體6是以相對閥座5滑動的方式運動的，伴隨浮子上升(水位變化)閥座5的開口面積的變化便成為圓和圓的干涉面積(用斜線表示)的變化。如圖10所示，開口面積的變化也比上下運動的閥座和球面閥座緩慢得多。因此，能夠防止伴隨著內(nèi)閥的急劇關閉而產(chǎn)生的水錘現(xiàn)象。此外，在開狀態(tài)下，在冷凝水量小的情況下也能連續(xù)排水。由于減少了動作的次數(shù)，因此，能滿足耐久性的提高和零件長壽命化的要求。
此外，由于閥體6可設置在作為擺桿4b的支點的銷軸4c接近的位置處，因此，相對現(xiàn)有的將閥座設置在擺桿支點的外側(cè)的構(gòu)造來說，能使擺桿比(L1/L2，參見圖1)很大。因此，能滿足高壓使用的要求進而能實現(xiàn)裝置的小型化。
此外，將浮子4的浮子體4a與擺桿4b構(gòu)成一體，由于浮子4的動作被限制為只能作上下的回轉(zhuǎn)運動，因此，即使在振動等的外界干擾下浮子4也不會失控，從而能防止浮子4的破損。由于擺桿4b容易從保持件3上卸下，因此，能從主體1卸下而容易進行維護。
閥座5可設置成位于保持件3側(cè)面的一側(cè)或兩側(cè)，能根據(jù)所要求的排量任意地變更和設置個數(shù)，可以為1個或多個。因此，可通過增加閥座5的個數(shù)來擴大可滿足不同排出性能要求的范圍，再者，還能實現(xiàn)零件的通用化。此外，通過對閥座5的阻塞，能容易地改變排出能力。以往，為了加大排出能力，在擴大閥座5的孔徑的情況下，在不增大擺桿4b的動作角的情況下無法使其處于全開狀態(tài)。對此，在閥座5和閥體6由多個構(gòu)成的場合，即可使擺桿4b的動作角減小也能增大開口面積，從而能增大排出能力。
在浮子式蒸汽疏水閥中，由于閥體6不是固定在擺桿4b上，而是將其設置成能在擺桿4b上回轉(zhuǎn)，因此，能使其在與閥座5滑動的同時自由回轉(zhuǎn)。因此，難以傷及閥座密封面5b和閥體密封面6b。此外，還有去除附著在閥座5上的碎屑的自清潔作用，能達到提高閥密閉性能的效果的同時，實現(xiàn)零件的長壽命化。
浮子式蒸汽疏水閥，在設置在配管后，不必將主體1從配管上卸下，只要將蓋1b從閥身1a處卸下并打開主體1，就可將保持件3從主體1中取出，由此能將由浮子4、閥體6、閥座5以及保持件3一體而成的部件取出至外部，因此，能削減維護的手續(xù)和費用。
如圖11所示，在該浮子式蒸汽疏水閥中，當閥體6相對閥座5滑動時，閥體6的密封面6b在截面為直角的閥座的密封面5b的棱邊5c的作用下被壓住，可將閥體密封面6b表面的碎屑和贓物等的附著物S削落。此時，閥體6相對于閥座密封面5b的垂直線方向擺動，使閥體密封面6b與棱邊5c抵接。因此，很容易將閥體密封面6b表面的附著物S削落。
閥體相對閥5滑動的現(xiàn)有的浮子式蒸汽疏水閥中，根據(jù)被安裝的裝置和配管內(nèi)的狀態(tài)，冷凝水中的贓物(碎屑)附著在閥體和閥座上，使閥體表面的摩擦阻力增大，其結(jié)果是，在使用中引起能使疏水閥動作的壓力下降。對此，在圖11所示的浮子式蒸汽疏水閥中，通過將閥體密封面6b表面使附著物削落，可防止由附著物S引起的動作的壓力的下降，提高動作性能且能維持正常的性能。事實表明，棱邊5c特別是從全開附近向關閉方向動作時效果較大。
如圖12A和圖12B所示，在閥體6的閥體密封面6b的棱邊6d的截面為銳角的場合下，當閥體6相對閥座5滑動時，閥座5的密封面5b在截面為銳角的閥體的密封面6b的棱邊6d的作用下被壓住，可將表面的碎屑和贓物等的附著物S削落。此時，閥體6相對于閥座密封面5b的垂直線方向擺動，使棱邊6d與閥座密封面5b抵接。因此，很容易將閥座密封面5b表面的附著物S削落。當碎屑和贓物等附著在閥體6和閥座5上時，會使閥體表面的摩擦阻力增大，引起能產(chǎn)生動作的壓力下降。通過將閥座密封面5b使附著物被削落，可防止由附著物S引起的能產(chǎn)生動作的壓力的下降，提高動作性能并能維持正常的性能。由于運行時，疏水閥內(nèi)的壓力作用在使閥體6向與閥座5壓住的方向，壓力越高棱邊6d作用的效果越大。
發(fā)明的效果若采用本發(fā)明的浮子式蒸汽疏水閥，能在實現(xiàn)裝置的小型化的同時，提高排水能力。此外，由于閥體相對閥座在平面上作滑動運動，因此，提高了閥的關閉性能，再者，由于閥的開口面積的變化緩慢，因此，能夠防止伴隨著內(nèi)閥的急劇關閉而產(chǎn)生的水錘現(xiàn)象。此外，若采用本發(fā)明的浮子式蒸汽疏水閥，能進一步提高關閉性能。
權(quán)利要求
1.一種浮子式蒸汽疏水閥，其特征為，具有主體，該主體具有浮子室、以及與上述浮子室連通的流入口和流出口；浮子，該浮子能上下運動地設置在上述浮子室內(nèi)；閥座，該閥座在上述浮子室內(nèi)與上述流出口連通；以及閥體，該閥體以連動于上述浮子的上下運動而相對上述閥座滑動、進而開閉上述閥座的方式設置于上述浮子，其中，上述閥體和上述閥座分別由耐磨性能不同的材料制成。
2.一種浮子式蒸汽疏水閥，其特征為，具有主體，該主體具有浮子室、以及與上述浮子室連通的流入口和流出口；浮子，該浮子能上下運動地設置在上述浮子室內(nèi)；閥座，該閥座與上述流出口連通并具有突出地設置于上述浮子室內(nèi)的閥座密封面，上述閥座密封面的棱邊的截面為直角或銳角；以及閥體，該閥體由比上述閥座耐磨性能低的材料制成，其設置在上述浮子上，并且具有能連動于上述浮子的上下運動而相對上述閥座密封面滑動、進而能開關上述閥座的閥體密封面。
3.一種浮子式蒸汽疏水閥，其特征為，具有主體，該主體具有浮子室、以及與上述浮子室連通的流入口和流出口；浮子，該浮子能上下運動地設置在上述浮子室內(nèi)；閥座，該閥座與上述流出口連通并具有突出地設置于上述浮子室內(nèi)的閥座密封面，上述閥座密封面的棱邊的截面為直角或銳角；以及閥體，該閥體由比上述閥座耐磨性能低的材料制成，并且具有能連動于上述浮子的上下運動而相對上述閥座密封面滑動、進而能開關上述閥座的閥體密封面，該閥體按以下方式設置于上述浮子，即，在該閥體相對上述閥座密封面滑動時，其相對于上述閥座密封面的垂直方向擺動，而能使上述閥體密封面與上述棱邊抵接。
4.如權(quán)利要求1、2或3中任意一項所述的浮子式疏水閥，其特征為，上述閥座由不銹鋼、其他金屬或陶瓷類材料制成，上述閥體由比上述閥座耐磨性低的碳、不銹鋼或其他金屬制成，當上述閥座和上述閥體中的一方由不銹鋼或其它金屬制成時，另一方則由陶瓷類材料或碳制成。
5.一種浮子式蒸汽疏水閥，其特征為，具有主體，該主體具有浮子室、以及與上述浮子室連通的流入口和流出口；浮子，該浮子能上下運動地設置在上述浮子室內(nèi)；閥座，該閥座與上述流出口連通并具有突出地設置于上述浮子室內(nèi)的閥座密封面；以及閥體，該閥體由比上述閥座耐磨性能高的材料制成，其設置在上述浮子上，并且具有能連動于上述浮子的上下運動而相對上述閥座密封面滑動、進而能開關上述閥座的閥體密封面，上述閥體密封面的棱邊的截面為直角或銳角。
6.一種浮子式蒸汽疏水閥，其特征為，具有主體，該主體具有浮子室、以及與上述浮子室連通的流入口和流出口；浮子，該浮子能上下運動地設置在上述浮子室內(nèi)；閥座，該閥座與上述流出口連通并具有突出地設置于上述浮子室內(nèi)的閥座密封面；以及閥體，該閥體由比上述閥座耐磨性能高的材料制成，并且具有能連動于上述浮子的上下運動而相對上述閥座密封面滑動、進而能開關上述閥座的閥體密封面，上述閥體密封面的棱邊的截面為直角或銳角，該閥體按以下方式設置于上述浮子，即，在該閥體相對上述閥座密封面滑動時，其相對于上述閥座密封面的垂直方向擺動，而能使上述棱邊抵接于上述閥座密封面。
7.如權(quán)利要求1、5或6中任意一項所述的浮子式蒸汽疏水閥，其特征為，上述閥體由不銹鋼、其他金屬或陶瓷類材料制成，上述閥座則由比上述閥體耐磨性低的碳、不銹鋼或其他金屬制成，當上述閥座和上述閥體中的一方由不銹鋼或其他金屬制成時，另一方則由陶瓷類材料或碳制成。
全文摘要
一種浮子式蒸汽疏水閥，其在能使裝置小型化的同時可增大排出能力、提高閥的關閉性能，并能防止水錘現(xiàn)象的發(fā)生，還能進一步提高關閉性能。主體1具有浮子室1c，還有與浮子室1c連通的流入口1d流入口流出口1e。保持件3有與流出口1e連通的通路3a且固定在位于主體1上的浮子室1c的內(nèi)部。浮子4具有浮子體4a和擺桿4b。浮子4設置在浮子室1c的內(nèi)部并能上下移動。閥體6設有擺桿4b。擺桿4b其一端固定在浮子體4a上，另一端側(cè)則設置在保持件3上且能回轉(zhuǎn)。閥座密封面的棱邊的截面構(gòu)成直角或銳角。
文檔編號F16K31/18GK1573203SQ20041004556
公開日2005年2月2日 申請日期2004年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月13日
發(fā)明者青木剛彥, 贊井二郎 申請人:株式會社本山制作所