JP2005003170A

JP2005003170A - Float type steam trap

Info

Publication number: JP2005003170A
Application number: JP2003170029A
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: 2003-06-13
Filing date: 2003-06-13
Publication date: 2005-01-06
Anticipated expiration: 2023-06-13
Also published as: JP4615195B2; CN100373090C; CN1573203A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a float type steam trap which can furthermore improve the valve closing ability, in the float type steam traps which can make an apparatus compact, and can improve the water discharging ability, and can improve the valve closing ability, and can prevent occurrence of the water hammering. <P>SOLUTION: A body 1 has a float chamber 1c, an inlet port 1d, and an outlet port 1e. A holder 3 has a passage 3a communicating with the outlet port 1e therein, and is fixed to the body 1 inside the float chamber 1c. A valve seat 5 is provided so as to communicate with the outlet port 1e. A float 4 has a floating ball 4a, and a lever 4b. The float 4 is provided in the float chamber 1c so as to vertically move. A valve body 6 is provided in the lever 4b. The lever 4b is fixed to the floating ball 4a at one end thereof, and is rotatably connected to the holder 3 at the other end thereof. The valve body 6 slides with respect to the valve seat 5 to open and close the valve seat 5 in cooperation with the vertical movement of the floating ball 4a. The valve seat 5 and the valve body 6 are made of materials having different wear resistance respectively. The cross section of the edge of the sealing surface of the valve seat has the shape making a right angle or an acute angle. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【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１３および図１４に示す。図１３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５３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１４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１３、図１４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Ｌ２、流出口の断面積をＡ、流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ΔＰ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】
また、従来のフロート式スチームトラップの弁閉止性能を決定する弁座方式は、図１３に示すものでは上下動の面接触方式、図１４に示すものでは球面による線接触方式であり、このため、閉止性能および耐久性は完全ではなく、スチームの漏れなどを生じるという問題点があった。
【０００８】
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。
【０００９】
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）閉止性能と耐久性を向上させ、不必要なスチームの浪費をなくし、経済的な運転を実現する。
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。
５）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。
【００１０】
このような従来の問題点を解決するため、本発明者らにより、フロートの上下動に連動して弁座に対しスライドして弁座を開閉可能に、フロートに弁体を設けたフロート式スチームトラップが開発されている（特許文献１参照）。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−１９５４９２号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、装置を小型化すると共に排水能力を高め、弁閉止性能を向上させ、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において、さらに閉止性能を向上させることができ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。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第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流出口とを有する本体と、前記フロート室の内部に上下動可能に設けられたフロートと、前記フロート室の内部で前記流出口に連通する弁座と、前記フロートの上下動に連動して前記弁座に対しスライドして前記弁座を開閉可能に前記フロートに設けられた弁体とを有し、前記弁座と前記弁体とは互いに耐磨耗度が異なる材質から成ることを特徴とする。
【００１４】
第２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流出口とを有する本体と、前記フロート室の内部に上下動可能に設けられたフロートと、前記流出口に連通し前記フロート室の内部に突出して設けられた弁座シール面を有し、前記弁座シール面のエッジの断面が直角または鋭角をなす弁座と、前記弁座より耐磨耗度が小さい材質から成り、前記フロートに設けられ、前記フロートの上下動に連動して前記弁座シール面に対しスライドして前記弁座を開閉可能な弁体シール面を有する弁体とを、有することを特徴とする。
【００１５】
第３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流出口とを有する本体と、前記フロート室の内部に上下動可能に設けられたフロートと、前記流出口に連通し前記フロート室の内部に突出して設けられた弁座シール面を有し、前記弁座シール面のエッジの断面が直角または鋭角をなす弁座と、前記弁座より耐磨耗度が小さい材質から成り、前記フロートの上下動に連動して前記弁座シール面に対しスライドして前記弁座を開閉可能な弁体シール面を有し、前記弁座シール面に対しスライドするとき前記弁座シール面の垂直線方向に対し揺動して前記弁体シール面を前記エッジに当接可能に前記フロートに設けられた弁体とを、有することを特徴とする。
【００１６】
第４の本発明に係るフロート式スチームトラップは、第１、第２または第３の本発明に係るフロート式スチームトラップにおいて、前記弁座はステンレスその他の金属またはセラミックから成り、前記弁体は前記弁座より耐磨耗度が小さいカーボンまたはステンレスその他の金属から成り、前記弁座および前記弁体の一方がステンレスその他の金属のとき他方はセラミックまたはカーボンから成ることを特徴とする。
【００１７】
第５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流出口とを有する本体と、前記フロート室の内部に上下動可能に設けられたフロートと、前記流出口に連通し前記フロート室の内部に突出して設けられた弁座シール面を有する弁座と、前記弁座より耐磨耗度が大きい材質から成り、前記フロートに設けられ、前記フロートの上下動に連動して前記弁座シール面に対しスライドして前記弁座を開閉可能な弁体シール面を有し、前記弁体シール面のエッジの断面が直角または鋭角をなす弁体とを、有することを特徴とする。
【００１８】
第６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流出口とを有する本体と、前記フロート室の内部に上下動可能に設けられたフロートと、前記流出口に連通し前記フロート室の内部に突出して設けられた弁座シール面を有する弁座と、前記弁座より耐磨耗度が大きい材質から成り、前記フロートの上下動に連動して前記弁座シール面に対しスライドして前記弁座を開閉可能な弁体シール面を有し、前記弁体シール面のエッジの断面が直角または鋭角をなし、前記弁座シール面に対しスライドするとき前記弁座シール面の垂直線方向に対し揺動して前記エッジを前記弁座シール面に当接可能に前記フロートに設けられた弁体とを、有することを特徴とする。
【００１９】
第７の本発明に係るフロート式スチームトラップは、第１、第５または第６の本発明に係るフロート式スチームトラップにおいて、前記弁体はステンレスその他の金属またはセラミックから成り、前記弁座は前記弁体より耐磨耗度が小さいカーボンまたはステンレスその他の金属から成り、前記弁体および前記弁座の一方がステンレスその他の金属のとき他方はセラミックまたはカーボンから成ることを特徴とする。
【００２０】
上記の本発明に係るフロート式スチームトラップによれば、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、フロートが浮力で上昇する。フロートは、フロート室の内部で上下動可能である。フロートが上昇すると、弁体が連動して弁座に対しスライドし、弁座を開く。これにより、フロート室に溜まった流体が、弁座から流出口に排出される。フロート室から流体が排出されると、フロートは下降し、弁体はスライドして弁座を閉じる。
【００２１】
このように、弁体は弁座に対しスライドして弁座を開閉するため、装置を小型化すると共に使用圧力範囲を広くすることができる。さらに、耐久性の向上および復水量が少ない場合の連続排出を可能にする。また、排出面積の変化が緩やかなため、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。さらに、弁体のシール面は弁座に対し平面当たりとなっており、流体圧力が高いほどシール面の面圧が高くなるので、閉止性に優れている。
【００２２】
本発明に係るフロート式スチームトラップは、弁座と弁体とが互いに耐磨耗度が異なる材質から成るため、弁体が弁座に対しスライドして弁座を開閉するとき、弁座および弁体のいずれか耐磨耗度が小さい方が磨耗して密閉度が高まり、さらに摩擦抵抗が小さくなる。このため、使用時間の経過とともに弁体の開閉動作の抵抗が小さくなり、作動性能が向上する。なお、弁体と弁座とは、互いに磨耗した場合にもスライドするよう互いに対して付勢されていることが好ましい。弁座および弁体のいずれか耐磨耗度が小さい方は、硬度は耐磨耗度が大きい方より大きいことが好ましい。
【００２３】
さらに、第２の本発明に係るフロート式スチームトラップでは、弁体が弁座に対しスライドするとき、弁体の弁体シール面が断面直角または鋭角の弁座シール面のエッジにより表面のスケールや汚れなどの付着物を削ぎ落とされる。弁体および弁座にスケールや汚れなどが付着すると、弁体表面の摩擦抵抗を増大させ、作動可能圧力の低下を引き起こすおそれがある。第２の本発明に係るフロート式スチームトラップでは、弁体シール面の付着物を剥がし落とすことにより、付着物による作動可能圧力の低下を防止し、作動性能を向上させ、かつ適正な性能を維持することができる。
【００２４】
第３の本発明に係るフロート式スチームトラップでは、弁体が弁座に対しスライドするとき、弁体の弁体シール面が断面直角または鋭角の弁座シール面のエッジにより表面のスケールや汚れなどの付着物を削ぎ落とされる。このとき、弁体は、弁座シール面の垂直線方向に対し揺動して、弁体シール面をエッジに当接させる。このため、弁体シール面の表面の付着物を削ぎ落としやすくなる。弁体および弁座にスケールや汚れなどが付着すると、弁体表面の摩擦抵抗を増大させ、作動可能圧力の低下を引き起こすおそれがある。第２の本発明に係るフロート式スチームトラップでは、弁体シール面の付着物を剥がし落とすことにより、付着物による作動可能圧力の低下を防止し、作動性能を向上させ、かつ適正な性能を維持することができる。
【００２５】
第５の本発明に係るフロート式スチームトラップでは、弁体が弁座に対しスライドするとき、弁座の弁座シール面が断面直角または鋭角の弁体シール面のエッジにより表面のスケールや汚れなどの付着物を削ぎ落とされる。弁体および弁座にスケールや汚れなどが付着すると、弁体表面の摩擦抵抗を増大させ、作動可能圧力の低下を引き起こすおそれがある。第３の本発明に係るフロート式スチームトラップでは、弁座シール面の付着物を剥がし落とすことにより、付着物による作動可能圧力の低下を防止し、作動性能を向上させ、かつ適正な性能を維持することができる。
【００２６】
第６の本発明に係るフロート式スチームトラップでは、弁体が弁座に対しスライドするとき、弁座の弁座シール面が断面直角または鋭角の弁体シール面のエッジにより表面のスケールや汚れなどの付着物を削ぎ落とされる。このとき、弁体は、弁座シール面の垂直線方向に対し揺動して、エッジを弁座シール面に当接させる。このため、弁座シール面の表面の付着物を削ぎ落としやすくなる。弁体および弁座にスケールや汚れなどが付着すると、弁体表面の摩擦抵抗を増大させ、作動可能圧力の低下を引き起こすおそれがある。第４の本発明に係るフロート式スチームトラップでは、弁座シール面の付着物を剥がし落とすことにより、付着物による作動可能圧力の低下を防止し、作動性能を向上させ、かつ適正な性能を維持することができる。
【００２７】
本発明において、弁体と弁体の支持部材との間には、弁体の揺動を容易にするために間隙が設けられていることが好ましい。
【００２８】
なお、フロートは、フロート室の内部にガイド部材を設け、そのガイド部材に対して摺動することにより上下動可能に設けられていても、レバーの一端に固定され、レバーの他端を本体に回転可能に設けることにより上下動可能に設けられていてもよい。弁座の個数は、１個でも複数でもよい。
【００２９】
また、本発明に係るフロート式スチームトラップは、さらにホルダを有し、前記ホルダは内部に前記流出口に連通する流路を有して前記本体に前記フロート室の内部で固定され、前記弁座は前記流路に連通するよう前記ホルダに設けられ、前記フロートは浮きとレバーとを有し、前記弁体は前記レバーに設けられ、前記レバーは一端側が前記浮きに固定され、前記弁体が前記浮きの上下動に連動して前記弁座に対しスライドして前記弁座を開閉可能に他端側が前記ホルダに回転可能に設けられていることが好ましい。
【００３０】
この構成によれば、フロートに浮力が働くと、レバーの一端側がホルダに対して上方に回転し、弁体が弁座に対してスライドし、弁座を開く。これにより、フロート室に溜まった流体が、弁座およびホルダの流路を通って流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、レバーの一端側がホルダに対して下方に回転し、弁体は弁座に対してスライドして弁座を閉じる。この構成では、構造が簡単で、しかも小型の装置とすることができる。
【００３１】
さらに、レバーの回転中心と弁体の中心との距離を変化させることで、レバー比（Ｌ１／Ｌ２）を大きくすることができ、容易に使用圧力範囲を広くでき、高圧使用に対応できる。また、レバー比（Ｌ１／Ｌ２）を大きく取ることができるので、同じ排出能力、同じ使用圧力を持つ装置よりも小型化を図ることができる。さらに、フロートの浮きはレバーと一体となっており、フロートの動きは上下回転運動のみに規制されるので、振動などの外乱でもフロートが暴れることなく、フロートの破損を防止できる。
【００３２】
なお、前記弁座は、前記流入口および前記流出口より前記本体の底部側で前記流路に連通するよう前記ホルダに設けられていることが好ましい。さらに、レバーをホルダから取外し容易な構成にすれば、メンテナンスを容易にすることができる。弁座の個数は１個でも複数でもよく、また、弁座はホルダの両側に設けられていても片側のみに設けられていてもよい。
【００３３】
また、本発明に係るフロート式スチームトラップでは、前記弁座は複数から成り、前記弁体は各弁座に対応して複数から成ることが好ましい。
【００３４】
この構成によれば、弁座の個数を増やすことにより排出能力の対応範囲を広くすることができ、しかも部品の共通化に対応することもできる。また、弁座を塞ぐことにより、容易に排出能力の変更が可能となる。この場合、弁座が栓体と交換容易であることが好ましい。
【００３５】
本発明に係るフロート式スチームトラップでは、前記ホルダは複数の弁座を有し、前記弁体は各弁座に対応して複数が前記レバーに設けられ、前記レバーは各弁体が前記フロートの上下動に連動して各弁座に対しスライドして各弁座を開閉可能に他端側が前記ホルダに回転可能に設けられていることが好ましい。この場合、ホルダは、弁座を側面に複数設けられていることが好ましい。
【００３６】
また、本発明に係るフロート式スチームトラップでは、前記弁体はスライドする方向に垂直方向の軸線を中心として前記フロートに対し回転可能に設けられていることが好ましい。
【００３７】
この構成によれば、弁体は、フロートに固定されるのではなく、回転可能となるように設けられているため、弁座とスライドする際に自由に回転することができる。このため、シール面が傷つきにくく、また、流体のスケールなどが弁座に付着しにくくなり、弁閉止性の維持と部品の長寿命化を図ることができる。なお、前記弁体はスライドする方向および前記弁座のシール面に垂直方向の軸線を中心として前記フロートに回転可能に設けられていることが好ましい。また、弁体は、レバーに回転可能に設けられていることが好ましい。
【００３８】
本発明に係るフロート式スチームトラップでは、前記弁座および前記弁体のシール面はそれぞれ互いに対向する方向に周囲より突出する曲面状をなしていてもよい。
【００３９】
この構成によれば、弁座および弁体のシール面を単純なフラット形状にした場合に比べて、弁座の面圧を高くして弁閉止性を増し、また、弁座の損傷を低減することができる。
【００４０】
本発明に係るフロート式スチームトラップでは、前記本体は開閉可能であって、前記ホルダは前記本体に取り外し可能に固定されていてもよい。
【００４１】
この構成によれば、配管に設置後、本体を配管から取り外すことなく、本体を開き、ホルダを本体から取り外すだけで、フロート、弁体およびホルダを一括して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。
【００４２】
【発明の実施の形態】
図１〜図１２は、本発明の実施の形態を示している。
図１に示すように、フロート式スチームトラップは、本体１と、ストレーナ２と、ホルダ３と、フロート４と、弁座５と、弁体６とを有している。本体１は、ボデー１ａにカバー１ｂをボルト７で開閉可能にネジ止めして成っている。
【００４３】
本体１は、内部にフロート室１ｃを有し、フロート室１ｃに連通する流入口１ｄと流出口１ｅとを有している。流入口１ｄと流出口１ｅとは、復水を流入または流出させるためのものである。本体１の底部付近の側壁には孔が形成され、その孔は栓１ｇで塞がれている。ストレーナ２は、ゴミなどの異物流入防止のため、ボデー１ａの開口１ｈの付近でフロート室１ｃの流入側に設けられている。
【００４４】
ホルダ３は、管状であって、本体１のフロート室１ｃの内部で流出口１ｅに取り外し可能に固定されている。ホルダ３は、内部に流出口１ｅに連通する流路３ａを有している。ホルダ３は、流出口１ｅと底部１ｆとの間に伸びている。図２に示すように、弁座５は、ホルダ３の底部側端部の両側の側面に、流路３ａないし流出口１ｅに連通するよう固定されている。各弁座５は、ホルダ３に形成された孔に着脱可能に螺合している。図９に示すように、各弁座５は、弁体６で開閉可能な開口５ａを有している。各弁座５の開口５ａを通して流出口１ｅから復水を排出することができる。
【００４５】
図１１（ａ），（ｂ）に示すように、各弁座５は、開口５ａの周囲に弁座シール面５ｂを有している。弁座シール面５ｂは、フロート室の内部に突出して設けられている。図１１（ｂ）に示すように、各弁座５は、弁座シール面５ｂのエッジ５ｃの断面が直角をなし、弁座シール面５ｂが外周側端面５ｄに対し段差をなして突出している。
【００４６】
なお、図３に示すように、弁座５は、開口５ａを有しない栓体８と交換容易であることが好ましい。また、図４に示すように、弁座５が外側で弁体６が内側に配置されてもよい。さらに、図５に示すように、弁座５および弁体６は、各１個ずつから成ってもよい。また、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、弁座５および弁体６は、ホルダ３の片側に２個ずつ、両側で４個設けられてもよい。
【００４７】
フロート４は、球状、長球状、その他の形状の浮き４ａとレバー４ｂとを有している。フロート４は、フロート室１ｃの内部に上下動可能に設けられている。浮き４ａは、内部が密閉状態となっているので、復水の量に応じて浮力が働く。レバー４ｂは、二股に折れ曲がっており、浮き４ａから突出するよう伸びている。図２に示すように、弁体６は、弁座５と相対する位置で二股のレバー４ｂの両方の側面に、回転中心６ａを中心として回転可能に取り付けられている。弁体６は、フロート４の上下動に連動して弁座シール面５ｂに対しスライドして弁座５を開閉可能な弁体シール面６ｂを有している。弁体シール面６ｂの外周は、側面６ｃにかけて湾曲して丸みを帯びている。
【００４８】
レバー４ｂは、折れ曲がった個所の一端側が浮き４ａに固定され、他端側がホルダ３を挟んで、その両側に回転可能にピン４ｃで固定されている。このため、レバー４ｂは、ピン４ｃを支点としてフロート室１ｃ内で上下回転運動する。これにより、弁体６は、浮き４ａの上下動に連動してレバー４ｂとともに回転し、弁座５に対しスライドして弁座５を開閉可能となっている。弁体６は、スライドする方向および弁座５の弁座シール面５ｂ（図８参照）に垂直方向の軸線を中心としてレバー４ｂに対し回転可能に取り付けられている。弁体６は、レバー４ｂの取付孔４ｄに間隙をあけて設けられており、弁座シール面５ｂに対しスライドするとき弁座シール面５ｂの垂直線方向に対し揺動して弁体シール面６ｂをエッジ５ｃに当接可能となっている。図７に示すように、弁体６が弁座５を閉じたとき、弁体６の回転中心６ａおよび弁座５の開口５ａの中心５ｃは、互いにずれるように設計しても良い。このため、流体力によって発生する弁座シール面５ｂおよび弁体シール面６ｂの面圧が不均一となり、弁体６が回転しやすくなっている。
【００４９】
弁座５は、ステンレスから成っている。弁体６は、カーボン系材料から成っている。その弁体６を構成する材料は、弁座５を構成するステンレスより摩擦係数が小さいものを容易に製造可能な材料であって、ステンレスから成る一般の弁座および弁体よりも耐磨耗度がかなり小さく、かつ硬度が高いものである。弁体を摩擦係数の小さいカーボン系の材料で作ることにより、トラップの作動可能圧力を大きくすることができる。一例では、弁座５の材料として硬度ＨＲＣ１１または５６のステンレススチールを用い、弁体６の材料として硬度ＨＲＣ６８のカーボンを用いることができる。カーボンの場合、硬度は高いが粒子間の結合度が低いので、ステンレススチールとスライドさせたとき、磨耗しやすい。
【００５０】
従来、弁座および弁体の材料には金属が使用されており、シール面の摩擦抵抗を小さくするために加工精度を上げて表面を滑らかにしたり、使用期間中にも表面の健全性を維持するために熱処理や合金を溶着して表面の耐磨耗度を上げたりしていた。このような処理は、製造原価を引き上げる要因となっていた。これに対し、このフロート式スチームトラップでは、弁体６が金属より摩擦係数の小さいものを容易に製造可能な非金属材料、すなわち、カーボン系材料またはセラミック系材料から成るため、金属を材料とする場合に比べて製造容易で、製造原価を下げることができる。
【００５１】
作動に必要な力、即ち弁体が弁座上をスライドして動くために必要な力Ｆは、
Ｆ＝μ×Ａ×Ｐ μ；摩擦係数Ａ；弁座面積Ｐ；流体圧力
で表される。ＡとＰはトラップのサイズや条件が決まると一定の値になるので、力Ｆは摩擦係数μの関数になる。通常、弁座の材料には金属が使用されるが、摩擦係数μを小さくするために表面を滑らか（加工精度を上げる）にしたり、表面の耐磨耗度を上げ（熱処理や合金を溶接する）たりしている。スライドする部分の材料に、自己潤滑性のあるカーボン材使用すると、μが金属材料の１／２程度に小さくなるので、作動に必要な力Ｆも１／２程度に低減する。従ってトラップのサイズや使用条件が一定の場合は、装置を小型にできる。装置の大きさが一定の場合は使用圧力を大きくできる。
【００５２】
なお、弁座５および弁体６の両方が、カーボン系材料またはセラミック系材料から成っていてもよい。また、弁座５の材料をカーボンまたはセラミックとし、弁体６の材料をステンレスその他の金属としてもよい。カーボンの場合、ステンレスに比べて摩擦係数が小さい上に、硬度は高いが粒子間の結合度が小さい特性があるので、摩耗することにより密閉度が高まり、摩擦抵抗が小さくなる効果が増幅する利点がある。なお、弁体６を構成する材料の方が、弁座５を構成する材料より耐磨耗度が大きくてもよい。
【００５３】
フロート式スチームトラップは、弁座５と弁体６とが互いに耐磨耗度が異なる材質から成るため、弁体６が弁座５に対しスライドして弁座５を開閉するとき、弁座５に比べて耐磨耗度が小さい弁体６が磨耗して密閉度が高まり、さらに摩擦抵抗が小さくなる。このため、使用時間の経過とともに弁体６の開閉動作の抵抗が小さくなり、作動性能が向上する。
【００５４】
弁体６が弁座５のシール面５ｂ上をスライド作動することによってカーボンが磨耗していくが、それは研削加工と同様の効果でカーボンの表面は磨かれたように滑らかになる。金属よりも小さな摩擦係数であることに加え、更に表面の面粗度が細かくなるので二重の効果が期待できる。また、カーボンは耐熱性に優れており、４００℃までの使用は十分に可能である。スチームトラップの場合、使用流体は飽和水または飽和スチームであるので、飽和蒸気圧力を考えると全ての条件での使用が可能である。
【００５５】
図１２（ａ），（ｂ）に示すように、弁座５および弁体６の変形例として、弁座シール面５ｂのエッジ５ｃの断面が直角をなす代わりに、弁体６の弁体シール面６ｂのエッジ６ｄの断面が鋭角をなしていてもよい。この場合、弁座５のエッジ５ｃは湾曲して丸みを帯びている。この場合にも、弁座５および弁体６は、金属より摩擦係数の小さいものを容易に製造可能なカーボン系材料またはセラミック系材料から成っており、金属から成る一般の弁座および弁体よりも摩擦係数がかなり小さくなっている。そのような材料から成る弁座５および弁体６は、金属を材料とする場合に比べて製造容易なため、製造原価を下げることができる。
【００５６】
図８に示すように、弁座５および弁体６の変形例として、弁座５の弁座シール面５ｂおよび弁体６の弁体シール面６ｂは、それぞれ互いに対向する方向に周囲より突出する曲面状をなしており、周囲がテーパー形に傾斜していてもよい。これにより、弁座５の弁座シール面５ｂおよび弁体６の弁体シール面６ｂを単純なフラット形状にした場合に比べて、実質の弁座面積を小さくして弁座５の面圧を高くし、弁閉止性能を高めることができる。また、テーパー形状にすることで、単純フラットな形状に比較し、開閉の際の引っかかりが少なくなるので、部品が傷つきにくい特徴がある。
【００５７】
図１に示すように、フロート式スチームトラップにおいて、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１ｄよりストレーナ２を通過してフロート室１ｃに入り、フロート室１ｃに徐々に溜まる。フロート４は、フロート室１ｃの内部で上下動可能である。フロート室１ｃに復水が所定量まで溜まると、フロート４が浮力で上昇する。
【００５８】
フロート４に浮力が働くと、レバー４ｂの一端側がホルダ３に対して上方に回転し、弁体６が連動して弁座５に対して上方にスライドし、弁座５の開口５ａを開く。これにより、フロート室１ｃに溜まった流体が、弁座５およびホルダ３の流路３ａを通って流出口１ｅから排出される。フロート室１ｃから復水が排出されると、フロート４は下降し、レバー４ｂの一端側がホルダ３に対して下方に回転し、弁体６は弁座５に対して下方にスライドして弁座５を閉じる。
【００５９】
流体圧力は常に弁体６を弁座５に押し付ける方向に働くので、弁座５の弁座シール面５ｂおよび弁体６の弁体シール面６ｂの面圧は流体圧力が高いほど密閉性を増し、また、弁体６と弁座５がスライドして平面上での運動をするので弁閉止性能に優れている。
【００６０】
このように、弁体６は弁座５に対しスライドして弁座５を開閉するため、構造が簡単で、装置を小型化すると共に使用圧力範囲を広くすることができる。図９に示すように、弁体６は、弁座５に対してスライドするように動くので、フロートリフト（水位の変化）に伴う弁座５の開口面積の変化は円と円の干渉面積（斜線で示す）の変化となる。図１０に示すように、開口面積の変化は上下運動の弁座や球面弁座よりもごく緩やかとなる。このため、内弁の急激な閉止に伴うウオータハンマの発生を防止することができる。また、開状態では、復水量が少ない場合にも連続排水が可能となる。作動回数が減ることから、耐久性の向上、部品の長寿命化にも対応できる。
【００６１】
さらに、弁体６は、レバー４ｂの支点であるピン４ｃの直近の位置に設置できるため、従来のレバー支点の外側に弁座５を設置する構造に対し、レバー比（Ｌ１／Ｌ２、図１参照）を飛躍的に大きくすることができる。このため、高圧使用に対応でき、ひいては装置の小型化を図ることができる。
【００６２】
また、フロート４の浮き４ａはレバー４ｂと一体となっており、フロート４の動きは上下回転運動のみに規制されるので、振動などの外乱でもフロート４が暴れることなく、フロート４の破損を防止できる。レバー４ｂは、ホルダ３から取外し容易なため、本体１から取り出して、メンテナンスを容易にすることができる。
【００６３】
弁座５は、ホルダ３の側面の片側または両側に、１個でも複数個でも要求される排出量によって自由に個数を変更して設けることができる。このため、弁座５の個数を増やすことにより、排出性能の対応範囲が広くなり、また、部品の共通化を図ることができる。さらに、弁座５を塞ぐことにより、容易に排出能力の変更が可能となる。従来、排出能力を大きくするため、弁座５の孔径を大きくした場合、フロート４の作動角を大きくしないと全開状態にすることができなかった。これに対し、弁座５および弁体６が複数から成る場合、フロート４の作動角が小さくても、開口面積を大きくとって、排出能力を大きくすることができる。
【００６４】
フロート式スチームトラップで、弁体６は、レバー４ｂに固定されるのではなく、レバー４ｂに回転可能となるように設けられているため、弁座５とスライドする際に自由に回転することができる。このため、弁座シール面５ｂおよび弁体シール面６ｂが傷つきにくい。また、弁座５に付着するスケールを取り除く自浄作用があり、弁閉止性能を高める効果があるとともに、部品の長寿命化を図ることができる。
【００６５】
フロート式スチームトラップは、配管に設置後、本体１を配管から取り外すことなく、カバー１ｂをボデー１ａから外して本体１を開き、ホルダ３を本体１から取り外すだけで、フロート４、弁体６、弁座５およびホルダ３が一体となった部品を一括して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。
【００６６】
さらに、図１１に示すように、このフロート式スチームトラップでは、弁体６が弁座５に対しスライドするとき、弁体６の弁体シール面６が断面直角の弁座シール面５ｂのエッジ５ｃにより押し付けられるようにして弁体シール面６ｂの表面のスケールや汚れなどの付着物Ｓを削ぎ落とされる。このとき、弁体６は、弁座シール面５ｂの垂直線方向に対し揺動して、弁体シール面６ｂをエッジ５ｃに当接させる。このため、弁体シール面６ｂの表面の付着物Ｓを削ぎ落としやすくなる。
【００６７】
弁体が弁座に対してスライドする従来のフロート式スチームトラップでは、取り付けられている装置や配管内の状態によっては、復水内の汚れ（スケール）が弁体および弁座に付着し、弁体表面の摩擦抵抗を増大させ、その結果、使用しているうちにスチームトラップの作動可能圧力の低下を引き起こすおそれがある。これに対し、図１１に示すフロート式スチームトラップでは、弁体シール面６ｂの付着物を剥がし落とすことにより、付着物Ｓによる作動可能圧力の低下を防止し、作動性能を向上させ、かつ適正な性能を維持することができる。エッジ５ｃは、特に全開付近から閉方向に作動するときに効果が大きく現れる。
【００６８】
図１２（ａ），（ｂ）に示すように、弁体６の弁体シール面６ｂのエッジ６ｄの断面が鋭角をなしている場合には、弁体６が弁座５に対しスライドするとき、弁座５の弁座シール面５ｂが断面鋭角の弁体シール面６ｂのエッジ６ｄにより押し付けられるようにして表面のスケールや汚れなどの付着物Ｓを削ぎ落とされる。このとき、弁体６は、弁座シール面５ｂの垂直線方向に対し揺動して、エッジ６ｄを弁座シール面５ｂに当接させる。このため、弁座シール面５ｂの表面の付着物Ｓを削ぎ落としやすくなる。弁体６および弁座５にスケールや汚れなどが付着すると、弁体表面の摩擦抵抗を増大させ、作動可能圧力の低下を引き起こすおそれがある。弁座シール面５ｂの付着物Ｓを剥がし落とすことにより、付着物Ｓによる作動可能圧力の低下を防止し、作動性能を向上させ、かつ適正な性能を維持することができる。運転時にはトラップ内の圧力が弁体６を弁座５に押し付ける方向に働いているので、圧力が高いほどエッジ６ｄによる効果は大きい。
【００６９】
【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、装置を小型化すると共に排水能力を高めることができる。さらに、弁体が弁座に対して平面上をスライド運動するので、弁閉止性能が高く、また、弁の開口面積変化が緩やかなので、内弁の急激な閉止に伴うウオータハンマの発生を防止することができる。さらに、本発明に係るフロート式スチームトラップによれば、閉止性能を向上させることができる。
【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のフロート式スチームトラップの変形例の、図２のＩＩ−ＩＩ矢視断面図に対応する断面図である。
【図４】図１のフロート式スチームトラップの他の変形例の、図２のＩＩ−ＩＩ矢視断面図に対応する断面図である。
【図５】図１のフロート式スチームトラップのさらに他の変形例の、図２のＩＩ−ＩＩ矢視断面図に対応する断面図である。
【図６】図１のフロート式スチームトラップの、複数の弁座を取り付けた変形例を示す（Ａ）説明図、（Ｂ）図２のＩＩ−ＩＩ矢視断面図に対応する断面図である。
【図７】図１のフロート式スチームトラップの弁体および弁座の中心のずれを示す説明図である。
【図８】図１のフロート式スチームトラップの弁体および弁座の変形例を示す要部拡大断面図である。
【図９】図１のフロート式スチームトラップの弁座の開口面積変化を表す説明図である。
【図１０】図１のフロート式スチームトラップの弁座の開口面積変化を表すグラフである。
【図１１】図１のフロート式スチームトラップの弁体および弁座を示す（ａ）断面図、（ｂ）要部拡大断面図である。
【図１２】図１のフロート式スチームトラップの弁体および弁座の変形例を示す（ａ）断面図、（ｂ）要部拡大断面図である。
【図１３】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１４】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ボデー
１ｂカバー
１ｃフロート室
１ｄ流入口
１ｅ流出口
２ストレーナ
３ホルダ
４フロート
４ａ浮き
４ｂレバー
５弁座
６弁体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a steam trap that is connected to steam-using equipment, steam piping, or the like and automatically discharges condensate.
[0002]
[Prior art]
A conventional float type steam trap is shown in FIGS. A float type steam trap 50 shown in FIG. 13 has a cylindrical inner valve 53 fixed to a lever 52 that is fixed at one end to a float 51 and rotatably supported at the other end. It is configured to move up and down following the up and down movement of the float 51.
[0003]
Further, a float type steam trap 60 shown in FIG. 14 has a spherical inner valve 63 fixed to the lower end of a lever 62 whose one end is fixed to a float 61 and the other end is rotatably supported. 63 opens and closes together with the rotation of the lever 62.
[0004]
In the float type steam trap shown in FIGS. 13 and 14, the float buoyancy is F, the distance from the center of the float to the position of the pivot center of the lever is L1, and the position of the inner valve from the position of the pivot center of the lever The condition for opening the valve is expressed by the following equation, where L2 is the distance to the outlet, A is the cross-sectional area of the outlet, and ΔP is the condensate pressure difference between the inlet and outlet sides of the outlet.
F × L1> A × ΔP × L2 Formula (1)
[0005]
However, in order to open the valve in the conventional float type steam trap, F or L1 in Formula (1) may be increased or A or ΔP, L2 may be decreased. There was a problem that the whole was enlarged.
[0006]
Decreasing A leads to a decrease in discharge capacity, and decreasing L2 leads to a decrease in condensate discharge capacity because the lift amount of the inner valve cannot be taken. Further, if ΔP is made smaller, the use conditions are limited, and there is a problem that versatility is lost.
[0007]
Further, the valve seat method for determining the valve closing performance of the conventional float type steam trap is a vertical contact surface contact method in the one shown in FIG. 13, and a line contact method by a spherical surface in the one shown in FIG. The closing performance and durability are not perfect, and there is a problem that steam leaks.
[0008]
Therefore, in order to solve these problems, conventionally, the float type steam trap having a large discharge capacity is large in size as a whole, and the usable ΔP is small. In addition, when the apparatus is downsized or when the usable ΔP is increased, the discharge capacity is reduced. For this reason, in order to satisfy a wide range of specifications, there has been a tendency that the number of models increases and the size of the apparatus increases.
[0009]
As described above, problems required for the float type steam trap include the following.
1) The conventional large-sized apparatus is reduced in size, the drainage capacity is increased, and the working pressure range is widened.
2) Improve closing performance and durability, eliminate unnecessary steam waste, and realize economical operation.
3) Prevent water hammer from occurring due to sudden closing of the inner valve.
4) In a device with a large condensate discharge capacity, continuous discharge is possible even when the amount of condensate inflow is small.
5) Prevent the float from breaking and breaking against disturbances such as sudden condensate inflow and vibration during equipment transport.
[0010]
In order to solve such a conventional problem, the present inventors have made a float steam provided with a valve body on the float so that the valve seat can be opened and closed by sliding with respect to the valve seat in conjunction with the vertical movement of the float. A trap has been developed (see Patent Document 1).
[0011]
[Patent Document 1]
JP 2002-195492 A
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a float-type steam trap that can further improve the closing performance in a float-type steam trap that reduces the size of the apparatus and increases drainage capacity, improves valve closing performance, and prevents water hammer. The purpose is to do.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a float steam trap according to the first aspect of the present invention has a float chamber, a main body having an inlet and an outlet that communicate with the float chamber, and an interior of the float chamber. A float that can be moved up and down, a valve seat that communicates with the outlet in the float chamber, and can slide to the valve seat in conjunction with the up and down movement of the float so that the valve seat can be opened and closed. And a valve body provided on the float, wherein the valve seat and the valve body are made of materials having different wear resistance levels.
[0014]
A float steam trap according to a second aspect of the present invention has a float chamber, a main body having an inlet and an outlet communicating with the float chamber, and a float provided in the float chamber so as to be vertically movable. And a valve seat sealing surface that communicates with the outlet and protrudes into the float chamber, the valve seat sealing surface having a right or acute cross section at the edge, and a valve seat A valve body having a valve body seal surface that is made of a material having a low degree of wear resistance and that can be opened and closed by sliding on the valve seat seal surface in conjunction with the vertical movement of the float. It is characterized by having.
[0015]
A float steam trap according to a third aspect of the present invention has a float chamber, a main body having an inlet and an outlet communicating with the float chamber, and a float provided inside the float chamber so as to be movable up and down. And a valve seat sealing surface that communicates with the outlet and protrudes into the float chamber, the valve seat sealing surface having a right or acute cross section at the edge, and a valve seat It is made of a material with low wear resistance, and has a valve body seal surface that can be opened and closed by sliding with respect to the valve seat seal surface in conjunction with the vertical movement of the float. And a valve body provided on the float so that the valve body seal surface can be brought into contact with the edge by swinging with respect to the vertical direction of the valve seat seal surface when sliding.
[0016]
The float type steam trap according to the fourth aspect of the present invention is the float type steam trap according to the first, second or third aspect of the present invention, wherein the valve seat is made of stainless steel or other metal or ceramic, The valve seat is made of carbon, stainless steel or other metal having a lower wear resistance than the valve seat, and when one of the valve seat and the valve body is stainless steel or other metal, the other is made of ceramic or carbon.
[0017]
A float steam trap according to a fifth aspect of the present invention has a float chamber, a main body having an inlet and an outlet communicating with the float chamber, and a float provided in the float chamber so as to be movable up and down. And a valve seat having a valve seat sealing surface that communicates with the outlet and protrudes into the float chamber, and is made of a material having a higher degree of wear resistance than the valve seat, and is provided on the float, A valve body that has a valve body seal surface that can open and close the valve seat by sliding relative to the valve seat seal surface in conjunction with the vertical movement of the float, and the cross section of the edge of the valve body seal surface forms a right angle or an acute angle It is characterized by having.
[0018]
A float steam trap according to a sixth aspect of the present invention has a float chamber, a main body having an inlet and an outlet communicating with the float chamber, and a float provided in the float chamber so as to be movable up and down. And a valve seat having a valve seat sealing surface provided in communication with the outlet and projecting into the float chamber, and a material having higher wear resistance than the valve seat, and interlocking with the vertical movement of the float And a valve body seal surface capable of opening and closing the valve seat by sliding with respect to the valve seat seal surface, and a cross section of an edge of the valve body seal surface forms a right angle or an acute angle, with respect to the valve seat seal surface And a valve body provided on the float so that the edge can come into contact with the valve seat seal surface by swinging with respect to a direction perpendicular to the valve seat seal surface when sliding.
[0019]
A float type steam trap according to a seventh aspect of the present invention is the float type steam trap according to the first, fifth or sixth aspect of the present invention, wherein the valve body is made of stainless steel or other metal or ceramic, and the valve seat is It is characterized in that it is made of carbon, stainless steel or other metal having a lower wear resistance than the valve body, and when one of the valve body and the valve seat is stainless steel or other metal, the other is made of ceramic or carbon.
[0020]
According to the above-described float type steam trap according to the present invention, when the fluid enters the float chamber from the inflow port and the fluid is accumulated up to a predetermined amount in the float chamber, the float rises by buoyancy. The float can move up and down inside the float chamber. When the float rises, the valve body interlocks and slides against the valve seat to open the valve seat. Thereby, the fluid accumulated in the float chamber is discharged from the valve seat to the outlet. When the fluid is discharged from the float chamber, the float descends and the valve body slides to close the valve seat.
[0021]
Thus, since the valve body slides relative to the valve seat to open and close the valve seat, the apparatus can be miniaturized and the working pressure range can be widened. In addition, durability is improved and continuous discharge is possible when the amount of condensate is small. Further, since the change in the discharge area is gradual, it is possible to prevent the occurrence of water hammer due to the sudden closing of the inner valve. Furthermore, the sealing surface of the valve body is in contact with the flat surface with respect to the valve seat, and the higher the fluid pressure, the higher the surface pressure of the sealing surface.
[0022]
In the float steam trap according to the present invention, the valve seat and the valve body are made of materials having different wear resistances. Therefore, when the valve body slides relative to the valve seat and opens and closes the valve seat, The smaller the wear resistance of the body, the higher the sealing degree and the lower the frictional resistance. For this reason, the resistance of the opening and closing operation of the valve body is reduced with the passage of time of use, and the operating performance is improved. In addition, it is preferable that the valve body and the valve seat are biased with respect to each other so as to slide even when they are worn. It is preferable that either the valve seat or the valve body has a smaller degree of wear resistance, and the hardness is larger than the larger degree of wear resistance.
[0023]
Further, in the float type steam trap according to the second aspect of the present invention, when the valve body slides with respect to the valve seat, the valve body seal surface of the valve body has a surface scale or an Dirt and other deposits are scraped off. If scale or dirt adheres to the valve body and the valve seat, the frictional resistance on the surface of the valve body increases, which may cause a decrease in operable pressure. In the float type steam trap according to the second aspect of the present invention, the deposit on the valve body seal surface is peeled off to prevent a decrease in the operable pressure due to the deposit, to improve the operation performance, and to maintain an appropriate performance. can do.
[0024]
In the float type steam trap according to the third aspect of the present invention, when the valve body slides with respect to the valve seat, the valve body seal surface of the valve body has a right-angled cross section or an edge of the valve seat seal surface having an acute angle, so that the surface scale and dirt The attached matter is scraped off. At this time, the valve body swings with respect to the direction of the vertical line of the valve seat seal surface to bring the valve body seal surface into contact with the edge. For this reason, it becomes easy to scrape off deposits on the surface of the valve body seal surface. If scale or dirt adheres to the valve body and the valve seat, the frictional resistance on the surface of the valve body increases, which may cause a decrease in operable pressure. In the float type steam trap according to the second aspect of the present invention, the deposit on the valve body seal surface is peeled off to prevent a decrease in the operable pressure due to the deposit, to improve the operation performance, and to maintain an appropriate performance. can do.
[0025]
In the float type steam trap according to the fifth aspect of the present invention, when the valve body slides with respect to the valve seat, the valve seat seal surface of the valve seat is scaled or contaminated by the edge of the valve body seal surface having a right angle or acute angle in cross section. The attached matter is scraped off. If scale or dirt adheres to the valve body and the valve seat, the frictional resistance on the surface of the valve body increases, which may cause a decrease in operable pressure. In the float type steam trap according to the third aspect of the present invention, the deposit on the valve seat seal surface is peeled off to prevent a decrease in the operable pressure due to the deposit, to improve the operation performance and to maintain an appropriate performance. can do.
[0026]
In the float type steam trap according to the sixth aspect of the present invention, when the valve body slides with respect to the valve seat, the valve seat seal surface of the valve seat is scaled or soiled by the edge of the valve body seal surface having a right angle or acute angle in cross section. The attached matter is scraped off. At this time, the valve body swings with respect to the direction of the vertical line of the valve seat seal surface to bring the edge into contact with the valve seat seal surface. For this reason, it becomes easy to scrape off deposits on the surface of the valve seat seal surface. If scale or dirt adheres to the valve body and the valve seat, the frictional resistance on the surface of the valve body increases, which may cause a decrease in operable pressure. In the float steam trap according to the fourth aspect of the present invention, the deposit on the valve seat seal surface is peeled off to prevent a decrease in the operable pressure due to the deposit, to improve the operating performance and to maintain the proper performance. can do.
[0027]
In the present invention, it is preferable that a gap is provided between the valve body and the support member for the valve body in order to facilitate the swinging of the valve body.
[0028]
Even if the float is provided with a guide member inside the float chamber and can be moved up and down by sliding with respect to the guide member, the float is fixed to one end of the lever, and the other end of the lever is attached to the main body. It may be provided so that it can move up and down by being provided so as to be rotatable. The number of valve seats may be one or more.
[0029]
The float steam trap according to the present invention further includes a holder, and the holder has a flow path communicating with the outlet and is fixed to the main body inside the float chamber, and the valve seat Is provided in the holder so as to communicate with the flow path, the float has a float and a lever, the valve body is provided in the lever, the lever is fixed at one end to the float, and the valve body is It is preferable that the other end side of the holder is rotatably provided so that the valve seat can be opened and closed by sliding with respect to the valve seat in conjunction with the vertical movement of the float.
[0030]
According to this configuration, when buoyancy acts on the float, one end of the lever rotates upward with respect to the holder, the valve body slides with respect to the valve seat, and the valve seat is opened. Thereby, the fluid accumulated in the float chamber is discharged from the outlet through the flow path of the valve seat and the holder. When the fluid is discharged from the float chamber, the float descends, one end of the lever rotates downward with respect to the holder, and the valve body slides against the valve seat to close the valve seat. With this configuration, the structure is simple and the device can be small.
[0031]
Further, by changing the distance between the rotation center of the lever and the center of the valve body, the lever ratio (L1 / L2) can be increased, the working pressure range can be easily widened, and high pressure use can be accommodated. In addition, since the lever ratio (L1 / L2) can be increased, it is possible to reduce the size as compared with devices having the same discharge capacity and the same operating pressure. Further, the float float is integrated with the lever, and the movement of the float is restricted only by the vertical rotation motion, so that the float can be prevented from being damaged even by disturbances such as vibrations, and the breakage of the float can be prevented.
[0032]
In addition, it is preferable that the said valve seat is provided in the said holder so that it may connect with the said flow path by the bottom part side of the said main body from the said inflow port and the said outflow port. Furthermore, if the lever is easily removed from the holder, the maintenance can be facilitated. The number of valve seats may be one or more, and the valve seats may be provided on both sides of the holder or only on one side.
[0033]
In the float type steam trap according to the present invention, it is preferable that the valve seat includes a plurality of valves and the valve body includes a plurality corresponding to each valve seat.
[0034]
According to this configuration, the range of discharge capacity can be widened by increasing the number of valve seats, and it is also possible to deal with the common use of parts. Moreover, the discharge capacity can be easily changed by closing the valve seat. In this case, it is preferable that the valve seat can be easily replaced with the plug.
[0035]
In the float type steam trap according to the present invention, the holder has a plurality of valve seats, a plurality of the valve bodies are provided on the levers corresponding to the valve seats, and the levers each of the valve bodies are provided on the float. It is preferable that the other end is rotatably provided on the holder so that the valve seat can be opened and closed by sliding with respect to the valve seat in conjunction with the vertical movement. In this case, the holder is preferably provided with a plurality of valve seats on the side surface.
[0036]
In the float type steam trap according to the present invention, it is preferable that the valve body is provided so as to be rotatable with respect to the float about an axis perpendicular to a sliding direction.
[0037]
According to this configuration, the valve body is not fixed to the float, but is provided so as to be rotatable. Therefore, the valve body can freely rotate when sliding with the valve seat. For this reason, the seal surface is not easily damaged, and the fluid scale is less likely to adhere to the valve seat, so that the valve closing performance can be maintained and the life of the parts can be extended. In addition, it is preferable that the said valve body is provided in the said float so that rotation is possible centering | focusing on the axis line of the direction of sliding and the perpendicular direction to the sealing surface of the said valve seat. Moreover, it is preferable that the valve body is rotatably provided on the lever.
[0038]
In the float steam trap according to the present invention, the valve seat and the sealing surface of the valve body may each have a curved shape protruding from the periphery in a direction facing each other.
[0039]
According to this structure, compared with the case where the sealing surface of the valve seat and the valve body is a simple flat shape, the valve seat is increased in surface pressure to increase the valve closing performance, and damage to the valve seat is reduced. be able to.
[0040]
In the float steam trap according to the present invention, the main body may be opened and closed, and the holder may be detachably fixed to the main body.
[0041]
According to this configuration, the float, the valve body and the holder can be taken out to the outside simply by opening the main body and removing the holder from the main body without removing the main body from the pipe after being installed in the pipe. Can save time and money.
[0042]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 12 show an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the float type steam trap has a main body 1, a strainer 2, a holder 3, a float 4, a valve seat 5, and a valve body 6. The main body 1 is formed by screwing a cover 1b to a body 1a with a bolt 7 so as to be opened and closed.
[0043]
The main body 1 has a float chamber 1c inside, and has an inlet 1d and an outlet 1e communicating with the float chamber 1c. The inflow port 1d and the outflow port 1e are for inflowing or outflowing condensate. A hole is formed in the side wall near the bottom of the main body 1, and the hole is closed with a plug 1g. The strainer 2 is provided on the inflow side of the float chamber 1c in the vicinity of the opening 1h of the body 1a in order to prevent the inflow of foreign matter such as dust.
[0044]
The holder 3 is tubular, and is detachably fixed to the outlet 1e inside the float chamber 1c of the main body 1. The holder 3 has a flow path 3a communicating with the outflow port 1e. The holder 3 extends between the outlet 1e and the bottom 1f. As shown in FIG. 2, the valve seat 5 is fixed to the side surfaces on both sides of the bottom side end of the holder 3 so as to communicate with the flow path 3 a or the outlet 1 e. Each valve seat 5 is detachably screwed into a hole formed in the holder 3. As shown in FIG. 9, each valve seat 5 has an opening 5 a that can be opened and closed by a valve body 6. Condensate can be discharged from the outlet 1 e through the opening 5 a of each valve seat 5.
[0045]
As shown in FIGS. 11A and 11B, each valve seat 5 has a valve seat seal surface 5b around the opening 5a. The valve seat seal surface 5b is provided so as to protrude into the float chamber. As shown in FIG. 11 (b), each valve seat 5 has a cross section of the edge 5c of the valve seat seal surface 5b at a right angle, and the valve seat seal surface 5b protrudes from the outer peripheral side end surface 5d with a step. .
[0046]
In addition, as shown in FIG. 3, it is preferable that the valve seat 5 is easy to replace | exchange with the plug body 8 which does not have the opening 5a. Moreover, as shown in FIG. 4, the valve seat 5 may be arrange | positioned outside and the valve body 6 may be arrange | positioned inside. Furthermore, as shown in FIG. 5, the valve seat 5 and the valve body 6 may each consist of one piece. 6A and 6B, the valve seat 5 and the valve body 6 may be provided two on one side of the holder 3 and four on both sides.
[0047]
The float 4 has a float 4a and a lever 4b that are spherical, oblong, or other shapes. The float 4 is provided in the float chamber 1c so as to be movable up and down. Since the inside of the float 4a is hermetically sealed, buoyancy works according to the amount of condensate. The lever 4b is bent in two and extends so as to protrude from the float 4a. As shown in FIG. 2, the valve body 6 is attached to both side surfaces of the bifurcated lever 4b at a position facing the valve seat 5 so as to be rotatable about the rotation center 6a. The valve body 6 has a valve body seal surface 6 b that can slide with respect to the valve seat seal surface 5 b in conjunction with the vertical movement of the float 4 to open and close the valve seat 5. The outer periphery of the valve body seal surface 6b is curved and rounded toward the side surface 6c.
[0048]
The lever 4b has one end of the bent portion fixed to the floating 4a, and the other end sandwiched with the holder 3 and is rotatably fixed to both sides with pins 4c. Therefore, the lever 4b moves up and down in the float chamber 1c with the pin 4c as a fulcrum. Thereby, the valve body 6 rotates with the lever 4b in conjunction with the vertical movement of the float 4a, and can slide with respect to the valve seat 5 to open and close the valve seat 5. The valve body 6 is attached to the lever 4b so as to be rotatable about an axis in a direction perpendicular to the sliding direction and the valve seat seal surface 5b (see FIG. 8) of the valve seat 5. The valve body 6 is provided with a gap in the mounting hole 4d of the lever 4b. When the valve body 6 slides with respect to the valve seat seal surface 5b, the valve body 6 swings with respect to the vertical direction of the valve seat seal surface 5b. 6b can contact the edge 5c. As shown in FIG. 7, when the valve body 6 closes the valve seat 5, the rotation center 6 a of the valve body 6 and the center 5 c of the opening 5 a of the valve seat 5 may be designed to deviate from each other. For this reason, the surface pressure of the valve seat seal surface 5b and the valve body seal surface 6b generated by the fluid force becomes uneven, and the valve body 6 is easy to rotate.
[0049]
The valve seat 5 is made of stainless steel. The valve body 6 is made of a carbon-based material. The material constituting the valve body 6 is a material that can be easily manufactured with a coefficient of friction smaller than that of the stainless steel constituting the valve seat 5, and is more resistant to wear than a general valve seat and valve body made of stainless steel. Is considerably small and has high hardness. By making the valve body from a carbon-based material having a low coefficient of friction, the operable pressure of the trap can be increased. In one example, stainless steel having a hardness of HRC 11 or 56 can be used as the material for the valve seat 5, and carbon having a hardness of HRC 68 can be used as the material for the valve body 6. In the case of carbon, the hardness is high, but the degree of bonding between particles is low, and therefore, when carbon is slid with stainless steel, it is easy to wear.
[0050]
Conventionally, metal has been used for the material of the valve seat and valve body, and in order to reduce the frictional resistance of the seal surface, the processing accuracy has been increased to smooth the surface, and the surface health has been maintained even during use. In order to increase the wear resistance of the surface, a heat treatment or an alloy is deposited. Such processing has been a factor in raising manufacturing costs. On the other hand, in this float type steam trap, since the valve body 6 is made of a non-metallic material, that is, a carbon-based material or a ceramic-based material, which can easily manufacture a material having a smaller friction coefficient than that of a metal, a metal is used as a material. Manufacturing is easier than in the case, and the manufacturing cost can be reduced.
[0051]
The force required for operation, that is, the force F required for the valve body to slide and move on the valve seat is:
F = μ × A × P μ; coefficient of friction A; valve seat area P; fluid pressure
It is represented by Since A and P are constant values when the trap size and conditions are determined, the force F is a function of the friction coefficient μ. Normally, metal is used for the material of the valve seat, but in order to reduce the friction coefficient μ, the surface is made smooth (to increase the processing accuracy), and the surface wear resistance is increased (heat treatment and alloy are welded). ) When a self-lubricating carbon material is used as the material of the sliding portion, μ is reduced to about ½ of the metal material, and therefore the force F required for operation is also reduced to about ½. Therefore, when the trap size and usage conditions are constant, the apparatus can be made smaller. If the size of the apparatus is constant, the working pressure can be increased.
[0052]
Both the valve seat 5 and the valve body 6 may be made of a carbon-based material or a ceramic-based material. The material of the valve seat 5 may be carbon or ceramic, and the material of the valve body 6 may be stainless steel or other metal. In the case of carbon, the coefficient of friction is smaller than that of stainless steel, and the hardness is high but the degree of bonding between particles is small. There is. The material constituting the valve body 6 may have a higher wear resistance than the material constituting the valve seat 5.
[0053]
In the float type steam trap, the valve seat 5 and the valve body 6 are made of materials having different wear resistances. Therefore, when the valve body 6 slides relative to the valve seat 5 to open and close the valve seat 5, the valve seat 5 Compared to the above, the valve body 6 having a small wear resistance is worn, the sealing degree is increased, and the frictional resistance is further reduced. For this reason, the resistance of the opening / closing operation | movement of the valve body 6 becomes small with progress of use time, and an operating performance improves.
[0054]
When the valve body 6 slides on the seal surface 5b of the valve seat 5, the carbon wears. The effect is the same as that of the grinding process, and the surface of the carbon becomes smooth as if polished. In addition to the friction coefficient being smaller than that of metal, the surface roughness becomes finer, so a double effect can be expected. Carbon is excellent in heat resistance, and can be used up to 400 ° C. In the case of a steam trap, the fluid used is saturated water or saturated steam, so that it can be used under all conditions in view of the saturated vapor pressure.
[0055]
As shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b), as a modification of the valve seat 5 and the valve body 6, instead of the cross section of the edge 5c of the valve seat seal surface 5b making a right angle, the valve body seal of the valve body 6 is used. The cross section of the edge 6d of the surface 6b may form an acute angle. In this case, the edge 5c of the valve seat 5 is curved and rounded. Also in this case, the valve seat 5 and the valve body 6 are made of a carbon-based material or a ceramic-based material that can be easily manufactured with a friction coefficient smaller than that of a metal. However, the coefficient of friction is considerably small. Since the valve seat 5 and the valve body 6 made of such a material are easier to manufacture than the case of using a metal as a material, the manufacturing cost can be reduced.
[0056]
As shown in FIG. 8, as a modification of the valve seat 5 and the valve body 6, the valve seat seal surface 5 b of the valve seat 5 and the valve body seal surface 6 b of the valve body 6 protrude from the surroundings in directions opposite to each other. It may have a curved surface and the periphery may be inclined in a tapered shape. Thereby, compared with the case where the valve seat seal surface 5b of the valve seat 5 and the valve body seal surface 6b of the valve body 6 are made into a simple flat shape, the surface area of the valve seat 5 is reduced by reducing the substantial valve seat area. The valve closing performance can be increased by increasing the valve closing performance. Further, since the taper shape reduces the number of catches during opening and closing compared to a simple flat shape, there is a feature that parts are not easily damaged.
[0057]
As shown in FIG. 1, in the float type steam trap, the condensate flowing from the steam using equipment, steam piping or the like (not shown) passes through the strainer 2 from the inlet 1d and enters the float chamber 1c. It gradually accumulates in the chamber 1c. The float 4 can move up and down inside the float chamber 1c. When the condensate accumulates to a predetermined amount in the float chamber 1c, the float 4 rises by buoyancy.
[0058]
When buoyancy is applied to the float 4, one end of the lever 4 b rotates upward with respect to the holder 3, and the valve body 6 interlocks and slides upward with respect to the valve seat 5 to open the opening 5 a of the valve seat 5. Thereby, the fluid accumulated in the float chamber 1 c is discharged from the outlet 1 e through the valve seat 5 and the flow path 3 a of the holder 3. When the condensate is discharged from the float chamber 1c, the float 4 descends, one end side of the lever 4b rotates downward with respect to the holder 3, and the valve body 6 slides downward with respect to the valve seat 5 to move the valve seat. Close 5
[0059]
Since the fluid pressure always works in the direction of pressing the valve body 6 against the valve seat 5, the surface pressure of the valve seat seal surface 5b of the valve seat 5 and the valve body seal surface 6b of the valve body 6 increases as the fluid pressure increases. Moreover, since the valve body 6 and the valve seat 5 slide and move on a plane, the valve closing performance is excellent.
[0060]
Thus, since the valve body 6 slides with respect to the valve seat 5 to open and close the valve seat 5, the structure is simple, the apparatus can be miniaturized and the working pressure range can be widened. As shown in FIG. 9, since the valve body 6 moves so as to slide with respect to the valve seat 5, the change in the opening area of the valve seat 5 due to the float lift (change in the water level) is an interference area between the circle and the circle ( (Indicated by diagonal lines). As shown in FIG. 10, the change in the opening area is much more gradual than that of a vertically moving valve seat or a spherical valve seat. For this reason, generation | occurrence | production of the water hammer accompanying the sudden closing of the inner valve can be prevented. In the open state, continuous drainage is possible even when the amount of condensate is small. Since the number of operations is reduced, durability can be improved and the life of parts can be extended.
[0061]
Further, since the valve body 6 can be installed at a position close to the pin 4c which is a fulcrum of the lever 4b, the lever ratio (L1 / L2, FIG. Can be dramatically increased. For this reason, it can respond to high-pressure use, and can attain size reduction of an apparatus by extension.
[0062]
In addition, the float 4a of the float 4 is integrated with the lever 4b, and the movement of the float 4 is restricted only by the vertical rotation motion, so that the float 4 is not unraveled by disturbances such as vibrations, and the float 4 is prevented from being damaged. it can. Since the lever 4b can be easily detached from the holder 3, it can be removed from the main body 1 to facilitate maintenance.
[0063]
One or a plurality of valve seats 5 can be provided on one or both sides of the side surface of the holder 3 so that the number of the valve seats 5 can be freely changed depending on the required discharge amount. For this reason, by increasing the number of the valve seats 5, the corresponding range of the discharge performance is widened, and the parts can be shared. Further, by closing the valve seat 5, the discharge capacity can be easily changed. Conventionally, when the hole diameter of the valve seat 5 is increased in order to increase the discharge capacity, the fully open state cannot be achieved unless the operating angle of the float 4 is increased. On the other hand, when the valve seat 5 and the valve body 6 are composed of a plurality, even if the operating angle of the float 4 is small, the opening area can be increased to increase the discharge capacity.
[0064]
In the float type steam trap, the valve body 6 is not fixed to the lever 4b but is provided so as to be rotatable on the lever 4b, so that it can freely rotate when sliding with the valve seat 5. it can. For this reason, the valve seat seal surface 5b and the valve body seal surface 6b are hardly damaged. Moreover, there exists a self-cleaning effect | action which removes the scale adhering to the valve seat 5, and while having the effect which improves valve closing performance, the lifetime improvement of components can be achieved.
[0065]
After the float type steam trap is installed in the pipe, the cover 4b is removed from the body 1a without removing the main body 1 from the pipe, the main body 1 is opened, the holder 3 is simply removed from the main body 1, and the float 4, the valve body 6, Since the parts in which the valve seat 5 and the holder 3 are integrated can be taken out to the outside in a lump, maintenance labor and cost can be reduced.
[0066]
Furthermore, as shown in FIG. 11, in this float type steam trap, when the valve body 6 slides with respect to the valve seat 5, the valve body seal surface 6 of the valve body 6 has an edge 5c of the valve seat seal surface 5b having a right-angle cross section. The deposit S such as the scale and dirt on the surface of the valve body seal surface 6b is scraped off by being pressed. At this time, the valve body 6 swings with respect to the direction of the vertical line of the valve seat seal surface 5b to bring the valve body seal surface 6b into contact with the edge 5c. For this reason, it becomes easy to scrape off the deposit S on the surface of the valve body seal surface 6b.
[0067]
In the conventional float type steam trap in which the valve body slides against the valve seat, depending on the installed equipment and the condition in the piping, dirt (scale) in the condensate adheres to the valve body and the valve seat, and the valve It can increase the frictional resistance of the body surface and, as a result, cause a reduction in the operable pressure of the steam trap during use. On the other hand, in the float type steam trap shown in FIG. 11, by removing the deposit on the valve body seal surface 6b, the operable pressure is prevented from being lowered by the deposit S, the operating performance is improved, and the proper performance is obtained. The performance can be maintained. The edge 5c is particularly effective when operating in the closing direction from the vicinity of the fully open position.
[0068]
As shown in FIGS. 12A and 12B, when the cross section of the edge 6d of the valve body seal surface 6b of the valve body 6 forms an acute angle, the valve body 6 slides with respect to the valve seat 5. The deposit S such as scale and dirt on the surface is scraped off so that the valve seat seal surface 5b of the valve seat 5 is pressed by the edge 6d of the valve body seal surface 6b having an acute cross section. At this time, the valve body 6 is swung with respect to the direction of the vertical line of the valve seat seal surface 5b to bring the edge 6d into contact with the valve seat seal surface 5b. For this reason, it becomes easy to scrape off the deposit S on the surface of the valve seat seal surface 5b. If scale or dirt adheres to the valve body 6 and the valve seat 5, the frictional resistance on the surface of the valve body increases, which may cause a decrease in operable pressure. By peeling off the deposit S on the valve seat seal surface 5b, it is possible to prevent a decrease in the operable pressure due to the deposit S, improve the operating performance, and maintain an appropriate performance. During operation, the pressure in the trap works in a direction to press the valve body 6 against the valve seat 5, so that the higher the pressure, the greater the effect of the edge 6d.
[0069]
【The invention's effect】
According to the float type steam trap concerning the present invention, it is possible to reduce the size of the apparatus and increase the drainage capacity. Furthermore, since the valve body slides on the plane with respect to the valve seat, the valve closing performance is high and the opening area of the valve is gradual, preventing the occurrence of water hammer due to the sudden closing of the inner valve. be able to. Furthermore, according to the float type steam trap which concerns on this invention, closing performance can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a float type steam trap according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
3 is a cross-sectional view corresponding to a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 2 of a modification of the float steam trap of FIG.
4 is a cross-sectional view corresponding to the cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 2, of another modification of the float steam trap of FIG.
5 is a cross-sectional view corresponding to the cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 2, of another modification of the float steam trap of FIG.
6A is an explanatory diagram showing a modification of the float steam trap shown in FIG. 1 with a plurality of valve seats attached, and FIG. 6B is a cross-sectional view corresponding to the cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. .
FIG. 7 is an explanatory view showing the deviation of the center of the valve body and the valve seat of the float type steam trap of FIG. 1;
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a modification of the valve body and the valve seat of the float type steam trap of FIG.
9 is an explanatory view showing a change in the opening area of the valve seat of the float type steam trap of FIG. 1. FIG.
10 is a graph showing a change in the opening area of the valve seat of the float type steam trap of FIG. 1. FIG.
11A is a sectional view showing a valve body and a valve seat of the float type steam trap of FIG. 1, and FIG.
12A is a cross-sectional view showing a modified example of the valve body and the valve seat of the float type steam trap of FIG. 1, and FIG.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a conventional float type steam trap.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing another conventional float steam trap.
[Explanation of symbols]
1 Body
1a body
1b cover
1c Float room
1d inlet
1e outlet
2 Strainer
3 Holder
4 Float
4a floating
4b lever
5 Valve seat
6 Disc

Claims

A main body having a float chamber and having an inlet and an outlet communicating with the float chamber;
A float provided in the float chamber so as to be movable up and down;
A valve seat communicating with the outlet in the float chamber;
A valve body provided on the float so as to be able to open and close the valve seat by sliding with respect to the valve seat in conjunction with the vertical movement of the float;
The float steam trap, wherein the valve seat and the valve body are made of materials having different wear resistances.

A main body having a float chamber and having an inlet and an outlet communicating with the float chamber;
A float provided in the float chamber so as to be movable up and down;
A valve seat having a valve seat seal surface that communicates with the outlet and protrudes into the float chamber, and a cross section of an edge of the valve seat seal surface forms a right angle or an acute angle; and
A valve body seal surface made of a material having a lower wear resistance than the valve seat, provided on the float, and capable of opening and closing the valve seat by sliding relative to the valve seat seal surface in conjunction with the vertical movement of the float A valve body having
Float type steam trap characterized by having.

A main body having a float chamber and having an inlet and an outlet communicating with the float chamber;
A float provided in the float chamber so as to be movable up and down;
A valve seat having a valve seat seal surface that communicates with the outlet and protrudes into the float chamber, and a cross section of an edge of the valve seat seal surface forms a right angle or an acute angle; and
The valve seat is made of a material having a lower wear resistance than the valve seat, and has a valve body seal surface that can be opened and closed by sliding with respect to the valve seat seal surface in conjunction with the vertical movement of the float. A valve body provided in the float so that the valve body seal surface can be brought into contact with the edge by swinging with respect to the vertical direction of the valve seat seal surface when sliding with respect to the seat seal surface;
Float type steam trap characterized by having.

The valve seat is made of stainless steel or other metal or ceramic, the valve body is made of carbon or stainless steel or other metal having a lower wear resistance than the valve seat, and one of the valve seat and the valve body is made of stainless steel or other metal. 4. The float steam trap according to claim 1, wherein the other is made of ceramic or carbon.

A main body having a float chamber and having an inlet and an outlet communicating with the float chamber;
A float provided in the float chamber so as to be movable up and down;
A valve seat having a valve seat seal surface provided in communication with the outlet and projecting into the float chamber;
A valve body seal surface made of a material having a higher wear resistance than the valve seat, provided on the float, and capable of opening and closing the valve seat by sliding relative to the valve seat seal surface in conjunction with the vertical movement of the float A valve body in which a cross section of an edge of the valve body sealing surface forms a right angle or an acute angle,
Float type steam trap characterized by having.

A main body having a float chamber and having an inlet and an outlet communicating with the float chamber;
A float provided in the float chamber so as to be movable up and down;
A valve seat having a valve seat seal surface provided in communication with the outlet and projecting into the float chamber;
The valve seat is made of a material having a higher degree of wear resistance than the valve seat, and has a valve body seal surface that slides with respect to the valve seat seal surface in conjunction with the vertical movement of the float and can open and close the valve seat, The cross section of the edge of the body seal surface has a right angle or an acute angle, and when sliding with respect to the valve seat seal surface, it swings with respect to the vertical direction of the valve seat seal surface and contacts the edge with the valve seat seal surface A valve body provided in the float as possible,
Float type steam trap characterized by having.

The valve body is made of stainless steel or other metal or ceramic, the valve seat is made of carbon or stainless steel or other metal having a lower wear resistance than the valve body, and one of the valve body and the valve seat is made of stainless steel or other metal. 7. The float steam trap according to claim 1, wherein the other is made of ceramic or carbon.