JP4511568B2 - ドレントラップ - Google Patents

Description

本発明は、蒸気管系又は空気管系中に溜まったドレンを自動的に排出する自力式のドレントラップに関する。

従来、この種のドレントラップとしては、蒸気管系等で温度低下によって蒸気が復水したドレンを貯留するドレンタンク内に、該タンク内の水位が変動することにより、弁体が開閉作動するフロート式のものが見受けられる（例えば、特許文献１参照）。
このドレントラップは、図９にその基本構造を示す様に、ドレンタンクａ底部に設けた排水口ｂを開閉する弁体ｃを設け、該弁体ｃを開閉弁操作する開閉弁用レバーｄを介して弁体ｃにフロートｅを連繋している。

開閉弁用レバーｄは、図９、10に示す様に、帯板状に形成され、その軸線上の略中間部位に円形孔ｆを貫設すると共に、該円形孔ｆより開閉弁用レバーｄの先端に渡って円形孔ｆより小幅の長孔ｇを連続形成しており、開閉弁用レバーｄの基端下部には、排水口ｂより大径な略円柱状の弁体ｃを固定している。
開閉弁用レバーｄ上には略Ｍ字状の線細工バネから成る弁バネｈを重着すると共に、該弁バネｈ左右の外側部h1の夫々を開閉弁用レバーｄの基端下方へ向かって下り傾斜する様に弾圧し、ドレンタンクａ底部において開閉弁用レバーｄ基端の幅方向左右に立設した一対の支持板ｉに各外側部h1の末端を枢着することにより、かかる枢着部ｊを支点として開閉弁用レバーｄを揺動自在と成すと共に、弁バネｈにて弁体ｃを閉弁方向へ付勢して開閉弁用レバーｄを水平に保持する様に成している。

フロートｅはドレンタンクａより小径で略円柱状に形成され、その底部の外周側の一点に鍔付き軸ｋを垂設している。
この鍔付き軸ｋは、その軸本体ｋが上記長孔ｇより小径に形成されると共に、軸本体ｋの途中部位に上記円形孔ｆより小径で長孔ｇより大径な円板状の鍔部ｍを軸本体ｋと同心にして外方突設している。
そして、図11(a) に示す様に、上記鍔部ｍを開閉弁用レバーｄの円形孔ｆへ上方より挿通し、図11(b) に示す様に、軸本体ｋにおける鍔部ｍの上方部位を長孔ｇの末端へスライドさせ、開閉弁用レバーｄの先端より下方に鍔部ｍを配置することで鍔部ｍを長孔ｇから抜止め挿通して、フロートｅと開閉弁用レバーｄを連結している。
これにより、ドレンタンクａ内にドレンが一定量溜まった時に、フロートｅが浮上し、弁バネｈの付勢力に抗して開閉弁用レバーｄを上方傾斜させることにより、弁体ｃが開弁してドレンタンクａ内のドレンを排水する（図12参照）。
特開２００３−１３９２９５号公報

しかしながら、上記構成のドレントラップでは、鍔付き軸ｋは、フロートｅの偏心位置に設けられていると共に、開閉弁レバーｄの長孔ｇに軸本体ｋが遊挿されていること、並びにフロートｅはドレンタンクａに若干の隙間を以て内装されていることから、ドレンタンクａ内にドレンが少し溜まると、フロートｅは、図９の実線で示す様に、ドレンタンクａ内で若干傾き、この時点で開閉弁レバーｄの基端から鍔付き軸ｋまでの距離が、図９の二点鎖線で示す様に、設定された（鍔付き軸ｋが開閉弁用レバーｄの長孔ｇ末端に直交した状態における）距離より短くなる。
このため、ドレンが設定水位に達してフロートｅが浮上しても、その距離は図12に示す様に変わらず短いままであり、開閉弁レバーｄは弁体ｃを所望開度を以て開弁するまで傾かないので、排水効率が悪い課題を有している。
そこで、本発明では、開閉弁用レバーの基端からその先端に抜止め挿通されるフロートの鍔付き軸までの距離を一定に保持する様に連結し、弁体を所望開度を以て開弁させる様にしたドレントラップを提供することを目的としている。

上記課題に鑑み、本発明のドレントラップは、有底筒状のドレンタンクの底部に設けた排水口を開閉する弁体を設け、該弁体を揺動自在に設けた帯板状の開閉弁用レバーの基端に固定し、該開閉弁用レバーの先端に設けた貫通孔に、ドレンタンクに遊挿されたフロートの底部外周側に垂設した鍔付き軸を抜止め挿通して成り、鍔付き軸の鍔部は円板状に形成されると共に、軸本体に対し偏心して直交配置され、貫通孔は長軸が開閉弁用レバーの軸線に直交する楕円状に形成されると共に、長軸は鍔部の直径より長く、短軸は鍔部の直径より短く形成され、貫通孔に軸本体の下端を挿通して傾倒した時に、鍔部が貫通孔を挿通可能となる様に、鍔部の厚み、軸本体の直径、及び鍔部の軸本体に対する偏倚位置を設定したことを特徴とする。

要するに本発明は、有底筒状のドレンタンク底部の排水口を開閉する弁体を基端に固定した揺動自在な帯板状の開閉弁用レバーの先端に設けた貫通孔に、ドレンタンクに遊挿したフロートの底部外周側に垂設した鍔付き軸を抜止め挿通したものにして、鍔付き軸の鍔部は円板状に形成されると共に、軸本体に対し偏心して直交配置され、貫通孔は長軸が開閉弁用レバーの軸線に直交する楕円状に形成されると共に、長軸は鍔部の直径より長く、短軸は鍔部の直径より短く形成され、貫通孔に軸本体の下端を挿通して傾倒した時に、鍔部が貫通孔を挿通可能となる様に、鍔部の厚み、軸本体の直径、及び鍔部の軸本体に対する偏倚位置を設定したので、開閉弁用レバーの貫通孔に軸本体の下端を挿通して傾倒することにより、鍔部を軸本体と共に貫通孔に挿通でき、軸本体（フロート）を直立させることで、貫通孔に抜止め係合可能と成すことができる。
又、フロートはドレンタンクに遊挿されているため、ドレンの水位によって昇降するだけで、貫通孔から鍔部を離脱する程に傾くことはないため、フロートと開閉弁用レバーはその連結が解除されない。
そして、貫通孔は長軸が開閉弁用レバーの軸線に直交する楕円状に形成、即ち貫通孔の短軸が開閉弁用レバーの軸線上に対応配置されているため、ドレンタンク内にドレンが少し溜まってフロートが若干傾いたとしても、鍔付き軸は貫通孔の短軸方向へ若干移動するのみで開閉弁レバーの基端から軸本体までの距離は殆ど変わらず、ドレンが設定水位に達してフロートが浮上してもその距離を一定に保持できるので、開閉弁用レバーは弁体を所望開度を以て大きく開弁させることができ、ドレンを効率良く排水できる等その実用的効果甚だ大である。

以下本発明の実施の一形態例を図面に基づいて説明する。
図１に示すドレントラップは、蒸気圧配管等の経路中に垂下する様に取付けられたドレンタンク１と、該ドレンタンク１内に設けたフロート弁２とから構成されている。
ドレンタンク１は、有底筒状に形成され、その上部に配管に直交状に連通するドレン流入口３を設けると共に、該ドレン流入口３より下方連続してドレン流入口３よりも大径なドレン貯留部４を設け、該ドレン貯留部４の底部５（ドレンタンク１の底部に相当）の片隅に排水口６を設けている。
又、排水口６は、ドレンタンク１外部に排出されたドレンを集めてボイラ給水等に利用するためのドレン回収装置（図示せず）に接続している。

フロート弁２は、排水口６を開閉する弁体７を設け、該弁体７はこれを開閉弁操作する開閉弁用レバー８を介してドレンタンク１内に遊挿されるフロート９に連繋している。
開閉弁用レバー８は、薄肉な帯板状に形成され、その基端下部には、排水口６より大径で円柱状の弁体７を固定している。
又、開閉弁用レバー８の先端には、フロート９の底部外周側に垂設した鍔付き軸10を抜止め挿通する貫通孔11を設けている。

そして、開閉弁用レバー８上には平面視略Ｍ字状の線細工バネから成る弁バネ12を重着している。
即ち、図１、２に示す様に、弁バネ12の中間屈曲部12ａを開閉弁用レバー８基端上で弁体７と同軸でキノコ状に突設した凸部13の括れ部位13ａ周囲に装着し、中間屈曲部12ａから開閉弁用レバー８先端へ向かって連続する内側部12ｂを開閉弁用レバー８上面に接触載置すると共に、内側部12ｂの折り返し部12ｃ近傍を開閉弁用レバー８の先端寄り側縁に設けた爪片14にて開閉弁用レバー８上面に止着し、折り返し部12ｃから開閉弁用レバー８基端へ向かって連続する外側部12ｄを開閉弁用レバー８の基端下方へ向かって下り傾斜する様に弾圧すると共に、底部５において開閉弁用レバー８基端の幅方向左右に対向立設した一対の支持板15に外側部12ｄ末端を枢着している。

かかる構成により、弁バネ12の外側部12ｄ末端の上記枢着部を支点Ｓとして開閉弁用レバー８を上下に揺動自在と成すと共に、弁バネ12にて弁体７を閉弁方向へ付勢して開閉弁用レバー８を水平と成した弁体７の閉弁状態に保持する様に成し、弁バネ12の付勢力に抗して開閉弁用レバー８の先端を上方傾斜させると、弁体７が開弁する様に成している。

フロート９は、ドレン貯留部４より若干小径な略円柱状に形成されており、フロート９の鍔付き軸10は、その軸本体10ａの所定高さ位置に、円板状の鍔部10ｂを軸本体10ａに対し偏心して直交配置している。
鍔付き軸10が抜止め挿通される開閉弁用レバー８の貫通孔11は、その長軸Ｍが開閉弁用レバー８の軸線に直交する楕円状に形成されると共に、長軸Ｍは鍔部10ｂの直径Ｐよりも長く、短軸Ｎは鍔部10ｂの直径Ｐよりも短く形成されている。
これにより、鍔部10ｂを斜めにした状態で貫通孔11に挿通可能とし、貫通孔11への挿通後に鍔部10ｂを水平状態と成すことで貫通孔11に抜止め係合可能と成している。
ただ、鍔部10ｂには軸本体10ａが直交しているため、貫通孔11に鍔付き軸10を挿通するには、貫通孔11に軸本体10ａの下端を挿通して傾倒した時に、鍔部10ｂが貫通孔11を挿通可能となる様に、鍔部10ｂの厚みｔ、軸本体10ａの直径Ｑ、及び鍔部10ｂの軸本体10ａに対する偏倚位置を設定する必要がある。

図示例では、貫通孔11において、その深さ（開閉弁用レバー８の厚みに相当）を0.4mm ，長軸Ｍ＝4.2mm ，短軸Ｎ＝３mmとし、鍔付き軸10において、軸本体10ａの直径Ｑ＝２mm，鍔部10ｂの直径Ｐ＝４mm，厚みｔ＝1.5mm とし、軸本体10ａの中心からその半径(1mm) 分だけ鍔部10ｂの中心を偏倚させている。
尚、図示例では、鍔部10ｂの厚みｔを1.5mm としているが、その上下周縁が厚み0.25mm分だけ水平軸線に対し15度の角度を以てカットされているので、この様に上下周縁をカットしない場合には厚みｔを１mmとする。
又、上記の寸法例は、その一例に過ぎないので、これに限定されず、要するに、楕円状の貫通孔11に鍔付き軸10の鍔部10ｂを軸本体10ａと共に挿通させられ、挿通後に鍔付き軸10を垂直にした時に、貫通孔11に鍔部10ｂが抜止め係合可能とされれば良い。

上記の様に設定された貫通孔11と鍔付き軸10とを夫々有する開閉弁用レバー８とフロート９とは、図３〜６に基づく以下の連結手順１〜４を経て連結される。
尚、便宜上、鍔部10ｂの外周において、軸本体10ａとの内接側を背部Ｂとし、該背部Ｂから時計回りに９０度毎に位相した部位を左側部Ｌ、前部Ｆ、及び右側部Ｒと称し、貫通孔11において開閉弁用レバー８の先端側に対応する短軸Ｎの一端を前端N1、他端を後端N2と称して説明する。
(1) 連結手順１
先ず、鍔部10ｂの背部Ｂを貫通孔11の前端N1へ指向させた状態で鍔付き軸10の下端を 貫通孔11に挿通すると共に、鍔付き軸10を前端N1側へ傾倒する（図３参照）。
(2) 連結手順２
続いて、鍔付き軸10を時計回りに90度回転させて、貫通孔11の長軸Ｍ上の一端側へ軸 本体10ａを移動させて貫通孔11内に鍔部10ｂの右側部Ｒ側を挿通する（図４参照）。
(3) 連結手順３
引き続き、鍔付き軸10を時計回りに更に90度回転させて、貫通孔11の後端N2側に鍔部 10ｂの背部Ｂを対応させると、鍔部10ｂの前部Ｆ側が貫通孔11内に挿通される（図５参 照）。
(4) 連結手順４
上記状態より鍔付き軸10を垂直にすると、鍔部10ｂは軸本体10ａと共に貫通孔11内に 挿通され、鍔部10ｂは貫通孔11に対し抜止係合可能な状態と成される（図６参照）。

上記の様に構成されたドレントラップにあっては、フロート９はドレンタンク１（ドレン貯留部４）内に遊挿されているため、フロート９はドレンの水位によって昇降するだけで、貫通孔11から鍔部10ｂを離脱する程に傾くことはないため、ドレンタンク１内ではフロート９と開閉弁用レバー８はその連結が解除されない。
又、貫通孔11はその長軸Ｍが開閉弁用レバー８の軸線に直交する楕円状に形成、即ち貫通孔11の短軸Ｎが開閉弁用レバー８の軸線上に対応配置されているため、図７に示す様にドレン貯留部４内にドレンが図中一点鎖線で示す如く少し溜まってフロート９が若干傾いても、鍔付き軸10は貫通孔11との隙間分だけその短軸Ｎ方向へ若干移動するのみで、開閉弁レバー８の基端から軸本体10ａまでの距離は、図１に示すフロート９（鍔付き軸10）の直立状態（図７中、二点鎖線で示す。）の場合と殆ど変わらず、その距離は一定に保持されている。
そして、図８に示す様に、ドレンが図中一点鎖線で示す設定水位に達してフロート９が浮上し、鍔部10ｂが開閉弁用レバー８の先端下部に係止してこれを弁バネ12の弾性力に抗して押し上げると、開閉弁用レバー８は支点Ｓを以て上方揺動し、開閉弁用レバー８基端の弁体７が排水口６を開口し、該排水口６よりドレンが排出される。

かかる開弁状態においても、上記と同様に開閉弁レバー８の基端から軸本体10ａまでの距離は、図１、７の状態と殆ど変わらず、一定に保持されているので、弁体７は所望開度を以て大きく開弁し、効率良くドレンは排水される。
ドレンの排水中では、徐々に下がるドレン貯留部４内の水位に応じてフロート９が降下する。
そして、ドレンがドレン貯留部４内の一定量未満になると、鍔付き軸10の鍔部10ｂが開閉弁用レバー８の先端より離間して開閉弁用レバー８が弁バネ12の弾性力により水平状態に復位するため、弁体７は排水口６を閉塞し、ドレンの排水が停止される（図７参照）。

ドレントラップの縦断面図である。 図１のＡ−Ａ拡大断面図である。 フロートと開閉弁用レバーの連結手順１を示す概略平面図及び断面図である。 同上連結手順２を示す概略平面図及び断面図である。 同上連結手順３を示す概略平面図及び断面図である。 同上連結手順４を示す概略平面図及び断面図である。 ドレントラップの閉弁状態を示す縦断面図である。 同上開弁状態を示す縦断面図である。 従来のドレントラップを示す縦断面図である。 図９のＸ−Ｘ拡大断面図である。 従来のドレントラップにおけるフロートと開閉弁用レバーの連結手順を示す概略断面図である。 従来のドレントラップの開弁状態を示す縦断面図である。

符号の説明

１ ドレンタンク
５ 底部
６ 排水口
７ 弁体
８ 開閉弁用レバー
９ フロート
10 鍔付き軸
10ａ 軸本体
10ｂ 鍔部
11 貫通孔
Ｍ 長軸
Ｎ 短軸
Ｐ 直径
Ｑ 直径
ｔ 厚み

Claims (1)

1. 有底筒状のドレンタンクの底部に設けた排水口を開閉する弁体を設け、該弁体を揺動自在に設けた帯板状の開閉弁用レバーの基端に固定し、該開閉弁用レバーの先端に設けた貫通孔に、ドレンタンクに遊挿されたフロートの底部外周側に垂設した鍔付き軸を抜止め挿通して成り、鍔付き軸の鍔部は円板状に形成されると共に、軸本体に対し偏心して直交配置され、貫通孔は長軸が開閉弁用レバーの軸線に直交する楕円状に形成されると共に、長軸は鍔部の直径より長く、短軸は鍔部の直径より短く形成され、貫通孔に軸本体の下端を挿通して傾倒した時に、鍔部が貫通孔を挿通可能となる様に、鍔部の厚み、軸本体の直径、及び鍔部の軸本体に対する偏倚位置を設定したことを特徴とするドレントラップ。
   

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