JP2016109213A - フロート式スチームトラップ - Google Patents

Abstract

【課題】 温度応動部材の動作を継続的に確保することができる、オリフィスから堆積物を除去することができるフロート式スチームトラップの提供。
【解決手段】 フロート式スチームトラップ１００のオリフィス清掃部材１０７は、バイメタル１４、操作部材１５、濾過部材１１９を有している。濾過部材１１９は、底面を取り除いた円錐台形状を有している。濾過部材１１９は、円錐の底面側の外縁が、ケース１３の内面に接する。弁室４→バイメタル１４のドレンの流入経路Ｒにおいて、濾過部材１１９はドレンがバイメタル１４に到達する前に位置するので、ドレン内のゴミを、バイメタル１４に到達するまでに、濾過部材１１９によって除去することができる。これにより、ドレン内のゴミがバイメタル１４及びその周辺に付着することを防止でき、バイメタル１４の継続的な円滑動作、ひいては、操作部材１５の継続的な円滑動作を維持できる。
【選択図】 図１

Description

本願は、フロート式スチームトラップに関し、特に、オリフィスに付着する堆積物を除去するものに関する。

従来のフロート式スチームトラップについて、図９を用いて説明する。本体１に蓋２をボルト３で締結して弁ケーシングを形成し、 内部に弁室４を形成する。本体１は入口５と出ロ通路６と出ロ７を有し、入口５は弁室４の上部に連通する。弁室４の下部の蓋２に排出通路８を開けた弁座部材９をねじ結合する。蓋２は出ロ通路１０を有し、弁室４の下部は排出通路８から出口通路１０、６を介して出口７に連通する。弁室４内に弁座部材９の弁室側端面９ａに離着座して排出通路８を開閉する中空球形のフロート１１を自由状態で配置する。

蓋２に弁座部材９と同一軸上にケース１３をねじ結合する。ケース１３内に温度応動部材としてのバイメタル１４を収容し、ケース１３を貢通して操作部材１５を配置する。バイメタルは熱膨張係数の異なる２種類の金属または合金を強固に一体に接着して板状に仕上げたもので、温度変化に応じて湾曲するものであり、本実施の形態のバイメタル１４は、短冊状のバイメタル平板を螺旋状に巻いて作ったつる巻き形をもう一度螺旋状に巻いて２重つる巻き形に形成する。最初のつる巻き形のときに内側が高膨張材料に外側が低膨張材料に成るようにする。このつる巻き形の場合、低温になると半径が小さくなり長さが長くなり、高温になるとこれとは逆に作用する。そして、これを用いて作った２重つる巻き形の場合、低温になると半径が小さくなり長さが長くなり、高温になるとこれとは逆に作用する。

操作部材１５の前方側を弁座部材９の軸心方向に摺動案内する案内孔１３ａをケース１３の一端側に設ける。ケース１３の軸心方向に進退操作可能な調節部材１６をケース１３の他端側にねじ結合する。操作部材１５の後方側を弁座部材９の軸心方向に摺動案内する案内孔１６ａを調節部材１６に設ける。

バイメタル１４の一端側を調節部材１６に溶接により取付け、他端側を操作部材１５に溶接により取付ける。操作部材１５は、バイメタル１４の変形により、先端部１５ａが、低温時に、前進により、弁室４内に突出し、高温時に、後退により排出通路８の先端部８ａよりも後方に位置する。操作部材１５の先端部１５ａの外径は排出通路８の先端部８ａの内径よりも僅かに小径に形成し、前進により先端部１５ａで排出通路８の先端部８ａ内面を掃除する。

蓋２に保護キャップ１７をねじ結合する。保護キャップ１７を取外し、調節部材１６を外部から繰作してケース１３の軸心方向にねじ込んで前進させれば、操作部材１５が前進して先端部１５ａで弁座部材９の排出通路８の先端部８ａ内面に付着した異物を掃除するときの掃除温度を高めることができ、逆に調節部材１６を後退させれば掃除温度を低めることができる。

弁座部材９の排出通路８の先端部８ａ内面に異物が付者して正常にドレンを排出できなくなると、バイメタル１４が低温になり操作部材１５を前進させる。これにより、操作部材１５の先端部１５ａが突出し、弁座部材９の排出通路８の先端部８ａ内面に付着した異物を外側に除去する。異物が除去されると排出通路８から出ロ通路６に向けてドレンが流入して、バイメタル１４が高温になり操作部材１５を後退させる（上記に関連する技術が特許文献１に開示されている）。

特開２００７−１３８９８４号公報

前述の従来のフロート式スチームトラップには、以下に示すような改善すべき点がある。従来のフロート式スチームトラップでは、ドレンがオリフィス９ａを介して弁室４からバイメタル１４に流入すると、ドレン内のゴミがバイメタル１４、及び、その周辺に付着し、バイメタル１４の正常な動作、ひいては、操作部材１５の正常な動作を阻害するようになる、という改善すべき点がある。

そこで、本願は、温度応動部材の動作を継続的に確保することができる、オリフィスから堆積物を除去す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。

本願における課題を解決するための手段及び発明の効果を以下に示す。

本願に係るフロート式スチームトラップは、外部から流入する気体又は液体を受け入れる入口、前記入口と連通する弁室、及び、前記気体又は前記液体を外部に流出させる出口を有する弁ケーシング、オリフィス及び前記オリフィスを介して前記弁室と前記出口とを連通する排出通路を有する弁座部材、前記弁室に配置され、前記弁座部材に離着座することによって、前記オリフィスを開閉するフロート、前記オリフィスを清掃するオリフィス清掃部材、を有するフロート式スチームトラップであって、前記オリフィス清掃部材は、前記排出通路内を移動し、前記オリフィスから前記弁室に向かって突出し、又は、前記通路内に埋入する操作部材、温度に応じて前記操作部材を移動させる温度応動部材、前記温度応動部材に対して、前記オリフィス側に位置する濾過部材であって、前記弁室から前記温度応動部材に流れる前記気体又は前記液体は通過させる一方、前記気体又は前記液体に含まれるゴミは通過させない濾過部材、を有する。

これにより、弁室から温度応動部材に流れる気体又は液体からゴミだけを、容易かつ確実に、除去することができる。よって、温度応動部材の動作を妨げずにゴミだけを除去できるので、温度応動部材の継続的な動作を可能とする。

本願に係るフロート式スチームトラップでは、前記濾過部材は、メッシュ構造を有すること、を特徴とする。

これにより、弁室から温度応動部材に流れる気体又は液体からゴミだけを、容易かつ確実に、除去することができる。

本願に係るフロート式スチームトラップでは、前記濾過部材は、前記弁室から前記温度応動部材に流れる前記気体又は前記液体は通過させる一方、前記気体又は前記液体に含まれるゴミは通過させない孔を有すること、を特徴とする。

これにより、弁室から温度応動部材に流れる気体又は液体からゴミだけを除去することができる。

本願に係るフロート式スチームトラップでは、前記濾過部材は、円錐台形状を有すること、を特徴とする。

これにより、濾過部材よって、弁室４から温度応動部材へという液体又は気体の流入経路における流れは妨げられない。よって、温度応動部材の動作を妨げずに、ゴミを除去できる。

本願に係るフロート式スチームトラップの一実施例であるフロート式スチームトラップ１００を示す図である。 弁ケーシング１０１の断面を示す図である。 濾過部材１１９の外観図である。 フロート式スチームトラップ１００の一部拡大図である。 本願に係るフロート式スチームトラップの一実施例であるフロート式スチームトラップ２００を示す図である。 本願に係るフロート式スチームトラップの一実施例であるフロート式スチームトラップ３００を示す図である。 本願に係るフロート式スチームトラップの一実施例であるフロート式スチームトラップ４００を示す図である。 本願に係るフロート式スチームトラップのその他の実施例を示す図である。 従来のフロート式スチームトラップを示す図である。

以下、本願の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明していく。

本願に係るフロート式スチームトラップの一実施例であるフロート式スチームトラップ１００について図１〜図４を用いて説明する。図１は、フロート式スチームトラップ１００の一部断面を示している。図２は、図１に示すフロート式スチームトラップ１００の弁ケーシング１０１の断面図を示している。図３は、濾過部材１１９の斜視図である。また、図４は、図１に示すフロート式スチームトラップ１００のオリフィス清掃部材１０７の取付部付近を拡大して示した図である。

図１に示すように、フロート式スチームトラップ１００は、弁ケーシング１０１、フロート１１、弁座部材９、及び、オリフィス清掃部材１０７を有している。

図２に示すように、弁ケーシング１０１は、本体１と蓋２とをボルト３で結合することによって形成される。弁ケーシング１０１は、弁室４、入口５、本体１に形成される出口通路６（以下、第１出口通路６）、出口７、蓋２に形成される出口通路１０（以下、第２出口通路１０）、オリフィス清掃部材取付空間１２７、及び、弁座部材取付空間１２９を有している。

弁室４は、弁ケーシング１０１の内部に位置する空間として形成される。入口５は、弁室４と連通するように形成される。入口５は、弁ケーシング１０１の外部から流入する蒸気やドレンを受け入れる。出口７は、入口５から弁ケーシング１０１の内部に流入した蒸気やドレンを、弁ケーシング１０１の外部に流出させる。第１出口通路６は、出口７と連通するように形成される。第２出口通路１０は、本体１と蓋２とを結合した状態で、第１出口通路６と連通するように形成される。また、第２出口通路１０は、弁座部材取付空間１２９（後述）と連通する。

オリフィス清掃部材取付空間１２７及び弁座部材取付空間１２９は、蓋２に形成される。オリフィス清掃部材取付空間１２７及び弁座部材取付空間１２９は、連続して形成される。オリフィス清掃部材取付空間１２７は、外部と連通するように形成され、一方、弁座部材取付空間１２９は、弁室４と連通するように形成される。

図１に戻って、フロート１１は、弁室４に遊置される球状物体である。フロート１１は、弁室４に貯留されるドレンの量によって、弁室４内を上下に移動する。

弁座部材９は、蓋２の弁座部材取付空間１２９（図２参照）に取り付けられる。これにより、弁座部材９は、弁室４の下部に配置される。

図４に示すように、弁座部材９は、オリフィス１０９ａ及び排出通路８を有している。なお、弁室４は、弁座部材９が弁座部材取付空間１２９に取り付けられた状態で、オリフィス１０９ａを介して、排出通路８と連通する。また、排出通路８は、弁座部材取付空間１２９、第２出口通路１０、第１出口通路６を介して、出口７と連通している。つまり、弁室４は、弁座部材９が弁座部材取付空間１２９に取り付けられた状態で、オリフィス１０９ａを介して、出口７と連通している。

オリフィス１０９ａは、フロート１１の弁室４における位置によって開閉する。具体的には、弁室４に貯留するドレンが所定量以下のときは、フロート１１（点線）が弁座部材９に着座し、オリフィス１０９ａは閉じられる。一方、弁室４に貯留するドレンが所定量より多いときは、フロート１１が弁座部材９から離座し、オリフィス１０９ａは開放される。

オリフィス清掃部材１０７は、ケース１３、バイメタル１４、操作部材１５、調節部材１６、保護キャップ１７、及び、濾過部材１１９を有している。ケース１３は、蓋２のオリフィス清掃部材取付空間１２７（図２参照）に取り付けられる。なお、ケース１３は、弁座部材９と互いの軸心が一致するように取り付けられる。ケース１３は、一端が閉じられ、一端が開放されている円筒形状を有している。ケース１３の閉じられている端部には、操作部材１５を弁座部材９の軸心方向に摺動案内する案内孔１３ａ（図示せず）が形成されている。ケース１３の開放されている端部には、調節部材１６が取り付けられる。また、ケース１３は、閉じられている一端に第１貫通孔１１３ａを、側部に第２貫通孔１１３ｂを有している。

調節部材１６は、ケース１３の軸心方向に沿って移動可能なように、ケース１３に取り付けられる。調節部材１６は、操作部材１５を弁座部材９の軸心方向に摺動案内する案内孔１６ａを有している。なお、操作部材１５は、案内孔１３ａ及び案内孔１６ａによって支持され、弁座部材９の軸心方向に沿って位置する。

バイメタル１４は、バイメタルによって形成した螺旋形状を有している。バイメタル１４が形成する螺旋の内部には、操作部材１５が配置される。バイメタル１４の一端は、操作部材１５の操作軸部１１５ｃ（後述）に固定される。また、バイメタル１４の操作部材１５に取り付けられる端部とは異なる端部は、調節部材１６に取り付けられる。

バイメタル１４は、温度応動部材である。バイメタル１４は、低温になると、螺旋状の半径が小さくなり、結果としてバイメタル１４の操作部材１５に沿った長さが長くなり、一方、高温になると、螺旋状の半径が大きくなり、結果として、バイメタル１４の操作部材１５に沿った長さが短くなるように形成されている。したがって、温度変化によるバイメタル１４の形状変化により、操作部材１５を弁座部材９の軸心方向に沿って移動させることができる。

操作部材１５は、棒状部材である。操作部材１５は、オリフィス１０９ａ側に先端部１５ａ（以下、洗浄端部１５ａ）、洗浄端部１５ａとは異なる端部である支持端部１１５ｂ、及び、洗浄端部１５ａと支持端部１１５ｂとの間に位置する操作軸部１１５ｃを有している。洗浄端部１５ａは、オリフィス１０９ａの直径より若干小さい直径を有し、操作部材１５の移動に応じて、弁座部材９のオリフィス１０９ａを開閉する。支持端部１１５ｂは、洗浄端部１５ａよりも大きな直径を有しており、調節部材１６を貫通する。結果として、支持端部１１５ｂは、調節部材１６によって支持される。

保護キャップ１７は、ケース１３、バイメタル１４、操作部材１５、調節部材１６、濾過部材１１９を覆うように、弁ケーシング１０１に取り付けられる。

濾過部材１１９は、操作部材１５に取り付けられている。これにより、濾過部材１１９は、操作部材１５と一体となって動作する。また、濾過部材１１９は、バイメタル１４が操作部材１５に固定される位置よりも、洗浄端部１５ａ側に取り付けられる。濾過部材１１９は、金属製のメッシュ材によって形成されている。

図３に濾過部材１１９の外観を示す。濾過部材１１９は、底面を取り除いた円錐台形状を有している。これにより、濾過部材１１９は、弁室４→オリフィス１０９ａ→排出通路８→第１貫通孔１１３ａ→バイメタル１４（→第２貫通孔１１３ｂ）というドレンの流入経路Ｒ（図４参照）における流れを妨げることはない。また、濾過部材１１９は、円錐の底面側の外縁Ｃ１１９が、ケース１３の内面に接するように形成される（図４参照）。これにより、濾過部材１１９は、操作部材１５の洗浄端部１５ａ側から見て、バイメタル１４を覆うように配置される。

このように濾過部材１１９を配置することによって、図４に示すように、弁室４→オリフィス１０９ａ→排出通路８→第１貫通孔１１３ａ→バイメタル１４（→第２貫通孔１１３ｂ）というドレンの流入経路Ｒにおいて、濾過部材１１９は、ドレンがバイメタル１４に到達する前に位置する。また、濾過部材１１９の外縁Ｃ１１９が、ケース１３の内面に接している。よって、ドレンの流入経路に沿って、弁室４からドレンとともに流入するドレン内のゴミを、バイメタル１４に到達するまでに、濾過部材１１９によって除去することができる。これにより、ドレン内のゴミが、バイメタル１４及びその周辺に付着することを防止でき、バイメタル１４の継続的な円滑動作、ひいては、操作部材１５の継続的な円滑動作を維持することができる。

前述の実施例１におけるフロート式スチームトラップ１００は、円錐台形状の濾過部材１１９を有していたが、本実施例におけるフロート式スチームトラップ２００は、円筒形状の濾過部材２１９を有している。なお、実施例１におけるフロート式スチームトラップ１００と同様の構成については、同一の符号を付すと共に、詳細な説明を省略する。

フロート式スチームトラップ２００の構成を図５に示す。濾過部材２１９は、円筒形状を有している。濾過部材２１９は、洗浄端部１５ａ側に外径がケース１３の内径よりも小さい円形端面２１９ａを、また、調節部材１６側に開口部２１９ｂを有しており、さらに、開口部２１９ｂの周縁に、ケース１３の内面に 接するツバ部２１９ｃを有している。これにより、濾過部材２１９は、操作部材１５の洗浄端部１５ａ側から見て、バイメタル１４を覆うように配置される。濾過部材２１９は、操作部材１５に取り付けられている。これにより、濾過部材２１９は、操作部材１５と一体となって動作する。また、濾過部材２１９は、バイメタル１４が操作部材１５に固定される位置よりも、洗浄端部１５ａ側に取り付けられる。さらに、濾過部材２１９は、金属製のメッシュ材によって形成されている。

このように濾過部材２１９を配置することによって、弁室４→オリフィス１０９ａ→排出通路８→第１貫通孔１１３ａ→バイメタル１４（→第２貫通孔１１３ｂ）というドレンの流入経路Ｒ（図４参照）において、濾過部材２１９は、ドレンがバイメタル１４に到達する前に位置する。また、濾過部材２１９の側面が、ケース１３の内面に接している。よって、ドレンの流入経路に沿って、弁室４からドレンとともに流入するドレン内のゴミを、バイメタル１４に到達するまでに、濾過部材２１９によって除去することができる。これにより、ドレン内のゴミが、バイメタル１４及びその周辺に付着することを防止でき、バイメタル１４の継続的な円滑動作、ひいては、操作部材１５の継続的な円滑動作を維持することができる。

前述の実施例１におけるフロート式スチームトラップ１００は、円錐台形状の濾過部材１１９を有していたが、本実施例におけるフロート式スチームトラップ３００は、円盤形状の濾過部材３１９を有している。なお、実施例１におけるフロート式スチームトラップ１００と同様の構成については、同一の符号を付すと共に、詳細な説明を省略する。

フロート式スチームトラップ３００の構成を図６に示す。濾過部材３１９は、円盤形状を有している。また、濾過部材３１９は、側端部が、ケース１３の内面に接するように形成される。さらに、濾過部材３１９は、操作部材１５に取り付けられている。これにより、濾過部材３１９は、操作部材１５と一体となって動作する。また、濾過部材３１９は、バイメタル１４が操作部材１５に固定される位置よりも、洗浄端部１５ａ側に取り付けられる。さらに、濾過部材３１９は、金属製のメッシュ材によって形成されている。

このように濾過部材３１９を配置することによって、弁室４→オリフィス１０９ａ→排出通路８→第１貫通孔１１３ａ→バイメタル１４（→第２貫通孔１１３ｂ）というドレンの流入経路Ｒ（図４参照）において、濾過部材３１９は、ドレンがバイメタル１４に到達する前に位置する。また、濾過部材３１９の側端部が、ケース１３の内面に接している。よって、ドレンの流入経路に沿って、弁室４からドレンとともに流入するドレン内のゴミを、バイメタル１４に到達するまでに、濾過部材３１９によって除去することができる。これにより、ドレン内のゴミが、バイメタル１４及びその周辺に付着することを防止でき、バイメタル１４の継続的な円滑動作、ひいては、操作部材１５の継続的な円滑動作を維持することができる。

前述の実施例３におけるフロート式スチームトラップ３００は、円盤形状の濾過部材３１９を操作部材１５に固定していたが、本実施例におけるフロート式スチームトラップ４００は、ケース１３に固定された濾過部材４１９を有している。なお、実施例３におけるフロート式スチームトラップ１００と同様の構成については、同一の符号を付すと共に、詳細な説明を省略する。

フロート式スチームトラップ４００の構成を図７に示す。濾過部材４１９は、円盤形状を有している。また、濾過部材４１９は、側端部が、ケース１３の内面に接するように形成される。さらに、濾過部材４１９は、ケース１３の閉じられた内側の端面に沿って取り付けられている。濾過部材４１９は、ケース１３に取り付けられているため不動の一方、操作部材１５は、濾過部材４１９の中央に設けられた貫通孔を介して移動する。また、濾過部材４１９は、金属製のメッシュ材によって形成されている。

このように濾過部材４１９を配置することによって、弁室４→オリフィス１０９ａ→排出通路８→第１貫通孔１１３ａ→バイメタル１４（→第２貫通孔１１３ｂ）というドレンの流入経路Ｒ（図４参照）において、濾過部材４１９は、ドレンがバイメタル１４に到達する前に位置する。また、濾過部材４１９の側端部が、ケース１３の内面に接している。よって、ドレンの流入経路に沿って、弁室４からドレンとともに流入するドレン内のゴミを、バイメタル１４に到達するまでに、濾過部材４１９によって除去することができる。これにより、ドレン内のゴミが、バイメタル１４及びその周辺に付着することを防止でき、バイメタル１４の継続的な円滑動作、ひいては、操作部材１５の継続的な円滑動作を維持することができる。

［他の実施例］
（１）濾過部材の構造：前述の実施例１においては、濾過部材１１９は、金属のメッシュ構造を有するとしたが、ドレンを流入経路Ｒ（図４参照）に沿って弁室４〜バイメタル１４に流すことができるものであれば、例示のものに限定されない。例えば、図８に示すフロート式スチームトラップ５００の濾過部材５１９のように、ドレン内のゴミを除去できる所定の大きさの孔５１９ａを有するものとしてもよい。その他の実施例における各濾過部材についても同様である。

また、濾過部材１１９を、金属以外の材料により形成するようにしてもよい。その他の実施例における各濾過部材についても同様である。

（２）温度応動部材：前述の実施例１においては、温度応動部材としてバイメタル１４を用いたが、温度に応じて操作部材を移動させることができる部材であればバイメタル以外の部材を用いることができる。例えば、温度応動部材として、高温時に長さが短くなり、低温時に長さが長くなる形状記憶合金製部材を用いることができる。その他の実施例についても同様である。

（３）ドレン：前述の実施例１〜実施例４においては、流入経路Ｒ（図４参照）に沿ってドレンが流入するとしたが、その他の気体、液体が流入するものであってもよい。

本願に係るフロート式スチームトラップは、例えば、蒸気プラントにおいて使用するフロート式スチームトラップに利用することができる。

１００・・・・・フロート式スチームトラップ
１０７・・・・オリフィス清掃部材
１３・・・・ケース
１４・・・・バイメタル
１５・・・・操作部材
１６・・・・調節部材
１１９・・・濾過部材
２００・・・・・フロート式スチームトラップ
２１９・・・濾過部材
３００・・・・・フロート式スチームトラップ
３１９・・・濾過部材
４００・・・・・フロート式スチームトラップ
４１９・・・濾過部材
５００・・・・・フロート式スチームトラップ
５１９・・・濾過部材

Claims (4)

1. 外部から流入する気体又は液体を受け入れる入口、前記入口と連通する弁室、及び、前記気体又は前記液体を外部に流出させる出口を有する弁ケーシング、
   オリフィス及び前記オリフィスを介して前記弁室と前記出口とを連通する排出通路を有する弁座部材、
   前記弁室に配置され、前記弁座部材に離着座することによって、前記オリフィスを開閉するフロート、
   前記オリフィスを清掃するオリフィス清掃部材、
   を有するフロート式スチームトラップであって、
   前記オリフィス清掃部材は、
   前記排出通路内を移動し、前記オリフィスから前記弁室に向かって突出し、又は、前記通路内に埋入する操作部材、
   温度に応じて前記操作部材を移動させる温度応動部材、
   前記温度応動部材に対して、前記オリフィス側に位置する濾過部材であって、前記弁室から前記温度応動部材に流れる前記気体又は前記液体は通過させる一方、前記気体又は前記液体に含まれるゴミは通過させない濾過部材、
   を有するフロート式スチームトラップ。
2. 請求項１に係るフロート式スチームトラップにおいて、
   前記濾過部材は、
   メッシュ構造を有すること、
   を特徴とするフロート式スチームトラップ。
3. 請求項１に係るフロート式スチームトラップにおいて、
   前記濾過部材は、
   前記弁室から前記温度応動部材に流れる前記気体又は前記液体は通過させる一方、前記気体又は前記液体に含まれるゴミは通過させない孔を有すること、
   を特徴とするフロート式スチームトラップ。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに係るフロート式スチームトラップにおいて、
   前記濾過部材は、
   円錐台形状を有すること、
   を特徴とするフロート式スチームトラップ。

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