JP2002005393A

JP2002005393A - フロート式スチームトラップ

Info

Publication number: JP2002005393A
Application number: JP2000188570A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Aoki; 剛彦青木; Jiro Sanai; 二郎讃井
Original assignee: Motoyama Eng Works Ltd
Current assignee: Motoyama Eng Works Ltd
Priority date: 2000-06-23
Filing date: 2000-06-23
Publication date: 2002-01-09
Anticipated expiration: 2020-06-23
Also published as: JP4557377B2

Abstract

(57)【要約】【課題】装置を小型化すると共に排水能力を高める。外
乱によりフロートが破損するのを防ぐ。ウォータハンマ
の発生を防止する。【解決手段】本体１がフロート室１ａを有し、フロート
室１ａに連通する流入口と排出口とを有する。フロート
３がフロート室１ａに配置される。ガイドシャフト２が
フロート室１ａを上下方向に通って本体１に接続され
る。フロート３はガイドシャフト２により上下動可能に
案内される。ピンホルダ４がフロート３の下端部に固定
される。レバー６がプラグ５に一体的に設けられる。レ
バー６の一端はピンホルダ４のピンにスライド可能に設
けられ、他端が本体１に回転可能に設けられる。プラグ
５は回転して排出口を開閉する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気使用機器や蒸
気配管等に接続され、自動的に復水を排出するスチーム
トラップに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のフロート式スチームトラップを図
８および図９に示す。図８に示すフロート式スチームト
ラップ５０は、フロート５１に一端が固定され他端が回
動自在に支持されているレバー５２に、円筒状の内弁５
３が固定されており、この内弁５３がフロート５１の上
下動に追随して上下動するように構成されたものであ
る。

【０００３】また、図９に示すフロート式スチームトラ
ップ６０は、フロート６１に一端が固定され他端が回動
自在に支持されたレバー６２の下端部に球状の内弁６３
が固定されており、この内弁６３がレバー６２の回動動
作と共に開閉動作をするものである。

【０００４】これら図８、図９に示すフロート式スチー
ムトラップで、フロートの浮力をＦ、フロートの中心か
らレバーの回動中心の位置までの距離をＬ1 、レバーの
回動中心の位置から内弁の取り付け位置までの距離をＬ
2 、排出口の断面積をＡ、排出口の入口側と出口側との
復水の圧力差をΔＰとすると、開弁するための条件は次
式で表される。Ｆ×Ｌ1 ＞Ａ×ΔＰ×Ｌ2 ・・・式（１）

【０００５】しかしながら、従来のフロート式スチーム
トラップにおいて、開弁するためには式（１）において
ＦまたはＬ1 を大きくするか、ＡまたはΔＰ，Ｌ2 を小
さくすればよいが、ＦまたはＬ1 を大きくすることは装
置全体が大型化するという問題点があった。

【０００６】また、Ａを小さくすることは排出能力の低
下を招き、Ｌ2 を小さくすることは内弁のリフト量がと
れないので復水の排出能力の低下につながる。さらにΔ
Ｐを小さくすることは、使用条件を制限することとな
り、汎用性がなくなるという問題点を生じる。

【０００７】そこで、これらの問題点を解決するため
に、従来においては、排出能力の大きいフロート式スチ
ームトラップは、装置全体が大型化しており、使用可能
なΔＰが小さいものであった。また、装置が小型化した
ものや使用可能なΔＰを大きくしたものは、排出能力が
小さくなっていた。そのため、広範囲のスペックを満足
させるためには、機種の数が多くなったり、装置が大型
化する傾向があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、フロート
式スチームトラップに求められる課題としては、次のよ
うなものがある。１）従来の大型化した装置全体を小型化すると共に排水
能力を増大し、かつ使用圧力範囲を広くする。２）急激な復水流入や装置の輸送中の振動などの外乱に
対して、フロートが暴れて破損しないようにする。３）内弁の急激な閉止に伴うウォータハンマの発生を防
止する。４）復水排出能力の大きい装置において、復水流入量が
少ない場合でも、連続排出を可能にする。

【０００９】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、装置を小型化すると共に排水能力
を高め、外乱によりフロートが破損するのを防ぎ、ウォ
ータハンマの発生を防止するフロート式スチームトラッ
プを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の本発明に係るフロート式スチームトラッ
プは、フロート室を有し、前記フロート室に連通する流
入口と排出口とを有する本体と、前記フロート室に配置
されたフロートと、前記フロート室に設けられ、前記フ
ロートを上下動可能に案内するガイド部材と、前記フロ
ートに設けられたホルダと、前記排出口を開閉可能なプ
ラグと、前記フロートの上下動に応じて前記プラグが回
転して前記排出口を開閉するよう前記ホルダと前記プラ
グとに接続された運動伝達機構とを、有することを特徴
とする。

【００１１】上記構成によれば、流入口からフロート室
に流体が入り、フロート室に流体が所定量まで溜まる
と、フロートが浮いて上昇する。フロートは、ガイド部
材により案内されて上下動する。フロートが上昇する
と、その運動が運動伝達機構を介してプラグに伝達さ
れ、プラグが回転して排出口を開く。これにより、フロ
ート室に溜まった流体が排出口から排出される。フロー
ト室から流体が排出されると、フロートは下降し、運動
伝達機構を介してプラグは回転して排出口を閉じる。

【００１２】このように、フロートがレバーに固定され
た機構と異なり、フロートがレバーにより回転運動する
空間が不要となるので、装置を小型化するとともに、排
出口の断面積を大きくして排水能力を高め、使用圧力範
囲を広くすることができる。また、フロートの動きはガ
イド部材に案内された上下動のみに規制されるので、振
動等の外乱でもフロートが暴れることがなく、フロート
の破損を防止できる。さらに、プラグは回転して排出口
を閉じるようになっているので、排出口の開閉を緩やか
に行うことができ、内弁の急激な閉止に伴うウォータハ
ンマの発生を防止することができる。

【００１３】また、請求項２の本発明に係るフロート式
スチームトラップでは、請求項１の構成において、前記
ガイド部材は、前記フロートを貫通して前記フロート室
の上部および下部に接続したガイドシャフトから成るこ
とを特徴とする。

【００１４】上記構成によれば、フロートの動きはガイ
ドシャフトに案内された上下動のみに規制されるので、
振動等の外乱でもフロートが暴れることがなく、フロー
トの破損を防止できる。

【００１５】また、請求項３の本発明に係るフロート式
スチームトラップでは、請求項１または２の構成におい
て、前記ホルダはピンを有して前記フロートの下端部に
固定され、前記運動伝達機構はレバーを有し、前記レバ
ーは前記プラグに一体的に設けられ一端が前記ピンにス
ライド可能に設けられ前記プラグが回転して前記排出口
を開閉するよう他端が前記本体に回転可能に設けられて
いることを特徴とする。

【００１６】上記構成によれば、フロートが上下動する
と、レバーがピンに対してスライドしながら他端を中心
として回転し、プラグを回転させ、排出口を開閉する。
この構成では、装置の構造が簡単で、しかも小型の装置
とすることができる。さらに、レバーをホルダから取外
し容易な構成にして、メンテナンスを容易にすることが
できる。

【００１７】また、請求項４の本発明に係るフロート式
スチームトラップでは、請求項１または２の構成におい
て、前記運動伝達機構は第１レバーおよび第２レバーを
有し、前記第１レバーは一端が前記ホルダに回転可能に
設けられ他端が前記第２レバーの一端に回転可能に設け
られ、前記第２レバーは前記プラグに一体的に設けられ
前記プラグが回転して前記排出口を開閉するよう他端が
前記本体に回転可能に設けられていることを特徴とす
る。

【００１８】上記構成によれば、フロートが上下動する
と、第１レバーを介して第２レバーが他端を中心として
回転し、プラグを回転させ、排出口を開閉する。この構
成では、フロートの浮力をリンク機構により増幅させる
ことが可能なので、出力を大きくすることができ、高圧
タイプの装置に適している。

【００１９】また、請求項５の本発明に係るフロート式
スチームトラップでは、請求項１，２，３または４記載
の構成において、前記ホルダは前記フロートに取外し可
能に設けられており、前記本体はボデーとカバーとシー
トフランジとを有し、前記ボデーは前記ホルダと前記プ
ラグと前記運動伝達機構とを外部に取出し可能な大きさ
のフランジ取付け孔を有し、前記シートフランジは前記
排出口を有して前記フランジ取付け孔に取外し可能に設
けられていることを特徴とする。

【００２０】上記構成によれば、シートフランジをフラ
ンジ取付け孔から取り外すことにより、フランジ取付け
孔からホルダとプラグと運動伝達機構とを外部に取り出
すことができるので、メンテナンスの手間と費用を削減
することができる。

【００２１】また、請求項６の本発明に係るフロート式
スチームトラップでは、請求項１，２，３，４または５
記載の構成において、前記プラグは回転中心が前記排出
口の中心軸線からずれたプラグから成ることを特徴とす
る。上記構成によれば、復水の排出量特性のレンジアビ
リティが高くなり、排出量が小から大まで連続した動作
ができる。

【００２２】また、請求項７の本発明に係るフロート式
スチームトラップでは、請求項１，２，３，４または５
記載の構成において、前記プラグはボール弁から成るこ
とを特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１〜図７は、本発明の実施の形
態を示している。図１に示すように、偏心回転プラグ型
フロート式スチームトラップＡは、本体１と、ガイドシ
ャフト２と、フロート３と、ピンホルダ４と、プラグ５
と、レバー６とを有している。

【００２４】本体１は、金属製であってボデー７とカバ
ー８とシートフランジ９とから成り、これらの内部にフ
ロート室１ａを有している。ボデー７は主としてフロー
ト室１ａを形成し、カバー８はボデー７の上部に固定さ
れて蓋をするようになっている。ボデー７には復水の流
入口７ａと流出口７ｂとが形成されている。ボデー７は
下部にフランジ取付け孔７ｃを有し、シートフランジ９
はフランジ取付け孔７ｃに取外し可能に設けられてい
る。シートフランジ９は、フロート室１ａおよび流出口
７ｂに連通して復水を排出するための排出口１０を有す
る。フロート室１ａの流入口７ａ側にはストレーナ１１
が取り付けられ、ゴミ等の異物が流入するのを防止して
いる。

【００２５】ガイドシャフト２は、フロート室１ａの中
央部を上下方向に通って、両端がフロート室１ａの上部
のカバー８および下部のボデー７に接続されている。フ
ロート３は、フロート室１ａに配置されている。フロー
ト３は、中心部に貫通孔３ａが形成されており、この貫
通孔３ａをガイドシャフト２が貫通している。これによ
り、フロート３は、ガイドシャフト２に案内されて上下
動可能である。しかしながら、フロート３は、横方向へ
の移動を規制されて上下方向に移動可能であれば、ガイ
ドシャフト２以外のガイド部材により上下動を案内され
てもよい。フロート３の内部は密閉構造となっているの
で、復水の量に応じてフロート３には浮力がはたらき、
ガイドシャフト２に沿ってフロート室１ａ内で上下動す
るようになっている。ガイドシャフト２により、フロー
ト３の動く方向は上下方向に規制されるので、振動等の
外乱でもフロート３が暴れることがなく、フロート３の
破損を防止できる。

【００２６】ピンホルダ４は、フロート３の下端部にジ
ョイントソケット１２により固定されている。図２に示
すように、フロート３の貫通孔３ａの内壁は、下端側に
突設されて突設部３ｂが形成されている。突設部３ｂに
ジョイントソケット１２が固定ネジで固着され、ジョイ
ントソケット１２にピンホルダ４が固定ネジで固定され
ている。こうして、ピンホルダ４は、フロート３に取り
付けられている。ピンホルダ４には、両側にローラ１４
付きのピン１３が取り付けられている。

【００２７】レバー６は、図３および図４に示すよう
に、ピンホルダ４を挟みこんだ２枚の金属板から形成さ
れている。レバー６は、長さ方向に沿って一端に開放し
た溝６ａを有し、その溝６ａにピンホルダ４のローラ１
４がスライド可能に設けられている。レバー６の他端
は、シートフランジ９の取付部９ａに回転可能にピン１
５で取り付けられ、さらにノックピン１６によりプラグ
５に一体的に固定されている。従って、レバー６が回転
すると共にプラグ５も回転するように構成されている。
シートフランジ９のフランジ取付け孔７ｃは、ピンホル
ダ４とプラグ５とレバー６とを取出し可能な大きさを有
している。

【００２８】プラグ５は、半球形の弁部５ａを備え、レ
バー６の回転動作により回転して排出口１０を開閉する
ように構成されている。すなわち、図４に示すように、
フロート３が下端の位置では、プラグ５が排出口１０を
閉じた状態となり、フロート３が上昇するにつれて、プ
ラグ５が排出口１０を開くようになっている。プラグ５
は回転して排出口１０を閉じるようになっているので、
排出口１０の開閉を緩やかに行うことができ、内弁の急
激な閉止に伴うウォータハンマの発生を防止することが
できる。特に、プラグ５は、排出口１０の中心軸線から
回転中心がずれたプラグ（偏心プラグ）から成る。プラ
グ５の回転の中心位置であるピン１５は排出口１０の中
心に対して偏心しているので、プラグの開閉時に無理な
力が加わらず、動作がスムーズに行われる。そのため、
排水は連続的におこなわれ、ウォータハンマ等の異常現
象は特に生じない。プラグ５の形状は、排出口１０の開
口面積を大きくとれるように設計されている。しかしな
がら、プラグ５は、例えば、側面に貫通孔を有した円筒
状部材から成ってもよい。

【００２９】図１に示すように、偏心回転プラグ型フロ
ート式スチームトラップＡにおいて、蒸気使用機器や蒸
気配管等（図示せず）から流れてきた復水は、流入口７
ａよりストレーナ１１を通過してフロート室１ａに入
り、フロート室１ａに徐々に溜まる。そして、復水が所
定量になるとフロート３はその浮力により浮くので、ガ
イドシャフト２により案内されて上方に移動する。する
と、フロート３と共にピンホルダ４も上方に移動するの
で、ピンホルダ４にスライド可能に取り付けられたレバ
ー６が回転してプラグ５を回転させる。その結果、排出
口１０が開き、フロート室１ａの復水は矢印のように流
出口７ｂより外部に排出される。フロート室１ａから復
水が排出されると、フロート３は下降し、レバー６を介
してプラグ５は回転して排出口１０を閉じる。

【００３０】偏心回転プラグ型フロート式スチームトラ
ップＡは、前述のような弁開閉機構を採用しているの
で、フロートがレバーに固定された機構と異なり、フロ
ートがレバーにより回転運動するのに必要な空間が不要
となり、装置の小型化が実現できるものである。偏心回
転プラグ型フロート式スチームトラップＡは、排出口の
断面積を大きくして排水能力を高め、使用圧力範囲を広
くすることができる。

【００３１】また、プラグ５の中心位置あるピン１５か
ら弁部５ａでの距離を小さくすることにより、てこの原
理によるレバー６の増幅率が大きくなり、動作がスムー
ズになると共に装置を小型化することができる。

【００３２】また、プラグの偏心量を小さくすること
で、排出量特性においてレンジアビリティが高くなっ
て、排出量が小から大まで連続した動作ができ、蒸気使
用機器等の負荷変動が大きくとも対応可能になり、作動
回数の低減により高寿命化を図ることが可能になる。

【００３３】また、フロート３とレバー６とが固定され
ずに着脱可能となっているので、メンテナンス時にフロ
ート３とレバー６を簡単に取り外すことができ、従来、
課題となっていたメンテナンス時にフロートとレバーの
取り外しに手間がかかるという問題を解消できる。特
に、レバー６は開放した溝６ａにローラ１４がスライド
可能に設けられた構成となっているため、シートフラン
ジ９をボデー７から取り外して、溝６ａからローラ１４
を外すことにより、プラグ５とレバー６とをフランジ取
付け孔７ｃから容易に引き抜き、メンテナンスを行うこ
とができる。

【００３４】次に、図４に示す偏心回転プラグ型フロー
ト式スチームトラップＢは、弁開閉機構に特性リンク機
構を採用したものである。弁開閉機構を除いては偏心回
転プラグ型フロート式スチームトラップＡと同様の構成
および作用を有するため、弁開閉機構のみについて説明
する。

【００３５】この弁開閉機構は、図５および図６に示す
ように、２つのレバー２１，２２によるリンク機構を備
えるものである。レバー２１の一端はピンホルダ２３に
ピン２４で回転可能に取り付けられており、他端はピン
２５によりレバー２２の一端に回転可能に連結されてい
る。レバー２２の他端は、シートフランジ９の取付部９
ａにピン１５で回転可能に取り付けられている。また、
レバー２２の他端には、ノックピン１６によりプラグ５
が固定されている。この構成により、フロート３が上下
動すると、レバー２１を介してレバー２２が他端を中心
として回転し、プラグ５を回転させ、排出口１０を開閉
する。

【００３６】この特性リンク機構は、前述した偏心回転
プラグ型フロート式スチームトラップＡと同様な効果を
奏するものであるが、特性リンク機構のリンクの作用に
より出力を大きくすることができ、高圧タイプの装置に
適している。

【００３７】偏心回転プラグ型フロート式スチームトラ
ップＢでは、ピンホルダ４をジョイントソケット１２か
ら取り外すことにより、シートフランジ９をボデー７か
ら取り外し、ピンホルダ４とプラグ５とレバー６とをフ
ランジ取付け孔７ｃから引き抜き、メンテナンスを行う
ことができる。

【００３８】

【発明の効果】本発明に係るフロート式スチームトラッ
プによれば、フロートを回転運動させる空間が不要とな
るので、同じ排出能力を持つ装置よりも小型化を図るこ
とができる。

【００３９】また、フロートの動きはガイド部材に案内
された上下動のみに規制されるので、振動等の外乱でも
フロートが暴れることがなく、フロートの破損を防止で
きる。さらに、プラグは回転して排出口を閉じるように
なっているので、排出口の開閉を緩やかに行うことがで
き、内弁の急激な閉止に伴うウォータハンマの発生を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の偏心回転プラグ型フロー
ト式スチームトラップを示す断面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。

【図３】図１の偏心回転プラグ型フロート式スチームト
ラップのスコッチヨーク型弁開閉機構を示す平面断面図
である。

【図４】図１の偏心回転プラグ型フロート式スチームト
ラップのスコッチヨーク型弁開閉機構を示す縦断面図で
ある。

【図５】本発明の実施の形態の特性リンク機構を備えた
偏心回転プラグ型フロート式スチームトラップを示す断
面図である。

【図６】図５の偏心回転プラグ型フロート式スチームト
ラップの特性リンク機構を示す平面断面図である。

【図７】図５の偏心回転プラグ型フロート式スチームト
ラップの特性リンク機構を示す縦断面図である。

【図８】従来のフロート式スチームトラップを示す断面
図である。

【図９】他の従来のフロート式スチームトラップを示す
断面図である。

【符号の説明】

１本体１ａフロート室２ガイドシャフト３フロート４ピンホルダ５プラグ６レバー７ボデー７ａ流入口７ｂ流出口８カバー９排出口１０シートフランジ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フロート室を有し、前記フロート室に連通
する流入口と排出口とを有する本体と、前記フロート室に配置されたフロートと、前記フロート室に設けられ、前記フロートを上下動可能
に案内するガイド部材と、前記フロートに設けられたホルダと、前記排出口を開閉可能なプラグと、前記フロートの上下動に応じて前記プラグが回転して前
記排出口を開閉するよう前記ホルダと前記プラグとに接
続された運動伝達機構とを、有することを特徴とするフロート式スチームトラップ。
【請求項２】前記ガイド部材は、前記フロートを貫通し
て前記フロート室の上部および下部に接続したガイドシ
ャフトから成ることを特徴とする請求項１記載のフロー
ト式スチームトラップ。
【請求項３】前記ホルダはピンを有して前記フロートの
下端部に固定され、前記運動伝達機構はレバーを有し、
前記レバーは前記プラグに一体的に設けられ一端が前記
ピンにスライド可能に設けられ前記プラグが回転して前
記排出口を開閉するよう他端が前記本体に回転可能に設
けられていることを特徴とする請求項１または２記載の
フロート式スチームトラップ。
【請求項４】前記運動伝達機構は第１レバーおよび第２
レバーを有し、前記第１レバーは一端が前記ホルダに回
転可能に設けられ他端が前記第２レバーの一端に回転可
能に設けられ、前記第２レバーは前記プラグに一体的に
設けられ前記プラグが回転して前記排出口を開閉するよ
う他端が前記本体に回転可能に設けられていることを特
徴とする請求項１または２記載のフロート式スチームト
ラップ。
【請求項５】前記ホルダは前記フロートに取外し可能に
設けられており、前記本体はボデーとカバーとシートフ
ランジとを有し、前記ボデーは前記ホルダと前記プラグ
と前記運動伝達機構とを外部に取出し可能な大きさのフ
ランジ取付け孔を有し、前記シートフランジは前記排出
口を有して前記フランジ取付け孔に取外し可能に設けら
れていることを特徴とする請求項１，２，３または４記
載のフロート式スチームトラップ。
【請求項６】前記プラグは回転中心が前記排出口の中心
軸線からずれたプラグから成ることを特徴とする請求項
１，２，３，４または５記載のフロート式スチームトラ
ップ。
【請求項７】前記プラグはボール弁から成ることを特徴
とする請求項１，２，３，４または５記載のフロート式
スチームトラップ。