JP6200620B2 - ストレーナ - Google Patents

Description

本願は、清掃部材およびブロー弁が設けられたストレーナに関する。

例えば特許文献１に開示されているように、例えば蒸気システムに設けられ、ドレンに含まれる異物を除去するストレーナが知られている。このストレーナは、ケーシング内の流路に設けられたフィルタ部材（スクリーン）を備え、流入したドレンに含まれる異物がフィルタ部材によって捕捉される。また、このストレーナは、ケーシング内の流路の一部であるブロー通路を開放するブロー弁（第２弁部材）を備えており、該ブロー弁を開弁することにより、フィルタ部材に捕捉された異物がドレンの流れによって外部に排出される。これにより、フィルタ部材の目詰まりが抑制される。

また、この種のストレーナとして、フィルタ部材の清掃部材を備えたものが例えば特許文献２に開示されている。このストレーナは、フィルタ部材の異物の捕捉面（付着面）に接する清掃部材（掃除部材）を備えており、ハンドルを回転させることにより、フィルタ部材に捕捉された異物が清掃部材によって除去される。これにより、フィルタ部材の目詰まりが抑制される。

特開平７−３０３８０７号公報 特開２０１２−１９２３１７号公報

ストレーナとして、フィルタ部材の目詰まりをより抑制するために、即ちフィルタ部材に捕捉された異物の除去機能を高めるために、上述した特許文献１のブロー弁および特許文献２の清掃部材の両方を設けることが好ましい。しかしながら、その場合、ブロー弁も清掃部材も手動で操作するため、異物の除去作業（除去動作）が煩雑となってしまう。

本願に開示の技術は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブロー弁および清掃部材によるフィルタ部材の異物の除去動作を簡易に行うことができるストレーナを提供することにある。

本願のストレーナは、上記目的を達成するために、ドレンの流入温度（入口温度）または流入圧力（入口圧力）に基づいて、ブロー弁および清掃部材を駆動させるようにした。

具体的に、本願のストレーナは、ケーシングと、フィルタ部材と、電動の清掃部材と、電動のブロー弁と、制御部とを備えている。上記ケーシングは、内部にドレンの流路が形成されている。上記フィルタ部材は、上記ケーシングの流路に設けられ、ドレン中の異物を捕捉するものである。上記電動の清掃部材は、上記フィルタ部材の異物の捕捉面に接し、該捕捉面の異物を除去するものである。上記電動のブロー弁は、開弁することにより、上記フィルタ部材に捕捉された異物をドレンの流れによって外部に排出するものである。上記制御部は、上記ケーシングにおけるドレンの流入温度または流入圧力が所定値未満になると、上記清掃部材および上記ブロー弁を駆動させるものである。

以上のように、本願のストレーナによれば、ドレンの流入温度（または流入圧力）が所定値よりも下回ると、清掃部材およびブロー弁を駆動させるようにしたため、フィルタ部材の異物の除去動作を自動で行うことができる。したがって、フィルタ部材の異物の除去動作を簡易に行うことができる。また、フィルタ部材が異物によって目詰まりすると、ドレンがフィルタ部材を通過し難くなり、フィルタ部材の上流側においてドレンが滞留する。そうすると、フィルタ部材の上流側には新たなドレンが流入しなくなるため、その上流側に滞留したドレンの温度および圧力は次第に低下する。このことから、ドレンの流入温度または流入圧力、即ちフィルタ部材の上流側におけるドレンの温度または圧力が所定値未満に低下したことをもって、フィルタ部材が異物によって目詰まりしたことを把握できる。したがって、本願のストレーナによれば、適切なタイミングでフィルタ部材の異物の除去動作を行うことができる。

図１は、実施形態に係るストレーナおよびドレントラップの概略構成を示す断面図である。 図２は、実施形態に係る制御部の制御動作を示すフローチャートである。 図３は、実施形態の変形例に係るストレーナの概略構成を示す断面図である。

以下、本願の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本願に開示の技術、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

本実施形態のストレーナ３０は、図１に示すように、ボルト接合等によりスチームトラップ１（ドレントラップ）と一体に設けられるものである。このスチームトラップ１およびストレーナ３０は、例えば蒸気システムに設けられ、蒸気の凝縮によって発生した高温高圧のドレン（復水）が流通するものである。

スチームトラップ１は、密閉容器であるケーシング１０を備えており、流入した高温高圧のドレンが貯留され自動的に排出されるものである。ケーシング１０は、本体部１１に蓋部１２がボルトで締結されてなり、内部に貯留室１３が形成されている。本体部１１は、ドレンの流入通路１４および排出通路１５を有している。流入通路１４は、貯留室１３の上部に連通している。貯留室１３の下部には、弁座１７が設けられている。弁座１７には、排出通路１５に連通する排出路１８が形成されている。排出路１８の流入端は、ドレンの排出口となっており、いわゆるオリフィスを構成している。

貯留室１３には、中空球形のフロート１６が自由状態で設けられている。フロート１６は、弁座１７の貯留室１３側端面に離着座することによって排出路１８を開閉する。スチームトラップ１では、流入通路１４から貯留室１３に流入したドレンが弁座１７の排出路１８を介して排出通路１５に排出される。

ケーシング１０には、排出機構２０が設けられている。この排出機構２０は、貯留室１３の上部に設けられており、貯留室１３内の低温の空気や低温のドレンを排排出通路２４に排出する低温流体用の排出機構である。排出機構２０は、弁座２１と、温度応動部材２３とを備えている。弁座２１には排出通路２４に連通する排出口２２が形成されており、その排出口２２は温度応動部材２３によって開閉される。温度応動部材２３は、略円板状の密閉カプセルであり、図示しないが、内部に薄板ダイヤフラムと熱膨張収縮液が収容されている。排出通路２４は、蓋部１２に形成されており、排出通路１５に接続されている。排出機構２０では、貯留室１３内の温度が高くなると、温度応動部材２３が膨張して排出口２２を閉じる。貯留室１３内の温度が低くなると、温度応動部材２３は収縮して排出口２２を開き、貯留室１３のドレンや空気が排出口２２から排出通路２４に排出される。

本実施形態のストレーナ３０は、いわゆるＹ型ストレーナを構成しており、内部を高温高圧のドレンが流通するケーシング３１と、スクリーン３６と、ブロー弁３９と、清掃機構４０とを備えている。

ケーシング３１には、流入路３２と、流出路３３と、ブロー通路３４と、接続路３５とが形成されている。これら流入路３２および流出路３３等は、ドレンの流路を構成している。流入路３２および流出路３３は、互いに同軸に設けられている。ブロー通路３４は、流入路３２および流出路３３の流路軸から傾斜して設けられ、流入路３２に接続されている。接続路３５は、ブロー通路３４とスチームトラップ１の流入通路１４とを接続する（連通させる）ものである。流出路３３は、スチームトラップ１の排出通路１５と連通している。

スクリーン３６は、ケーシング３１内において、流入路３２とブロー通路３４とに跨って設けられている。スクリーン３６は、ブロー通路３４の軸方向に延びる円筒状に形成され、一端が流入路３２に開口している。ブロー通路３４の開口端には、スクリーン３６を保持するスクリーンホルダ３７が設けられている。スクリーン３６は、流入路３２からブロー通路３４に流入したドレンに含まれる異物を捕捉するものであり、本願の請求項に係るフィルタ部材を構成している。

スクリーンホルダ３７にはブロー通路３４に連通するブロー管３８が接続されており、そのブロー管３８にブロー弁３９が設けられている。ブロー弁３９は、電動式の開閉弁であり、例えば電磁弁により構成されている。ブロー弁３９は、開弁することにより、スクリーン３６に捕捉された異物をドレンの流れによって外部に排出する。

清掃機構４０は、スクリーン３６に捕捉された異物を除去するものである。清掃機構４０は、清掃ブラシ４１およびモータ４３を有している。清掃ブラシ４１は、スクリーン３６の内部に設けられ、スクリーン３６の内周面、即ちスクリーン３６の異物の捕捉面（付着面）に接している。清掃ブラシ４１は、長さがスクリーン３６よりも短い（例えば、スクリーン３６の半分以下の長さの）円筒状に形成されている。モータ４３は、ケーシング３１の外部に設けられており、駆動軸４２を介して清掃ブラシ４１と連結されている。清掃機構４０では、モータ４３によって清掃ブラシ４１がスクリーン３６の軸方向に往復動し、この清掃ブラシ４１の往復動によってスクリーン３６の異物が除去される。つまり、清掃ブラシ４１は、スクリーン３６の異物の捕捉面に接し、該捕捉面の異物を除去する電動の清掃部材を構成している。

以上のように構成されたストレーナ３０では、高温高圧のドレンが、流入路３２からスクリーン３６の内部に流入して該スクリーン３６を通過し、接続路３５からスチームトラップ１の流入通路１４に流れる。一方、ストレーナ３０では、スチームトラップ１の排出通路１５からのドレンが流出路３３を通って外部に流出する。ドレンがスクリーン３６を通過する際、ドレンに含まれる異物がスクリーン３６に捕捉される。なお、清掃機構４０では、停止しているとき、清掃ブラシ４１はスクリーン３６におけるスクリーンホルダ３７側の端部に位置しており（図１に示す状態）、スクリーン３６の内部から接続路３５へ向かうドレンの流れが清掃ブラシ４１によって阻害されることはない。

そして、本実施形態のストレーナ３０は、制御部４５および温度センサ４６を備えている。温度センサ４６は、ケーシング３１に設けられ、流入路３２におけるドレンの温度（以下、入口温度という。）を検出するものである。制御部４５は、温度センサ４６から入口温度が入力され、その入力された入口温度が所定値未満になると、ブロー弁３９および清掃機構４０（清掃ブラシ４１）を駆動するように構成されている。つまり、制御部４５は、ケーシング３１におけるドレンの流入温度が所定値未満になると、ブロー弁３９および清掃ブラシ４１を駆動する。

具体的に、制御部４５は、図２に示すフローチャートに従って制御動作を行う。先ず、制御部４５は、温度センサ４６の入口温度が所定値未満であるか否かを判定し（ステップＳＴ１）、所定値未満であるとステップＳＴ２へ移行する。また、制御部４５は、入口温度が所定値以上であると、そのまま待機する。ステップＳＴ２では、制御部４５によって清掃機構４０（清掃ブラシ４１）が駆動される。そうすると、清掃ブラシ４１がモータ４３によってスクリーン３６の軸方向に往復動する。これにより、スクリーン３６に捕捉された異物が清掃ブラシ４１によって除去される。続いて、ブロー弁３９が制御部４５によって駆動される（ステップＳＴ３）。そうすると、ブロー弁３９が開弁し、清掃ブラシ４１によって除去された異物やスクリーン３６に未だ捕捉されている（付着している）異物が、ドレンの流れによってブロー管３８から外部に排出される。こうして、スクリーン３６に捕捉された異物が除去され排出される。

以上のように、上記実施形態のストレーナ３０によれば、ドレンの入口温度が所定値未満になると、ブロー弁３９および清掃機構４０（清掃ブラシ４１）を駆動するようにしたため、スクリーン３６の異物の除去動作を自動で行うことができる。したがって、スクリーン３６の異物の除去動作を簡易に行うことができる。

また、スクリーン３６が異物によって目詰まりすると、ドレンがスクリーン３６を通過し難くなり、スクリーン３６の上流側、即ち流入路３２およびスクリーン３６の内部にドレンが滞留する。そうすると、流入路３２には新たなドレンが流入しなくなるため、流入路３２等に滞留したドレンの温度（入口温度）は次第に低下する。このことから、ドレンの入口温度が所定値未満に低下したことをもって、スクリーン３６が異物によって目詰まりしたことを把握できる。したがって、上記実施形態のストレーナ３０によれば、異物の除去が必要な適切なタイミングでブロー弁３９および清掃機構４０（清掃ブラシ４１）を駆動させることができる。

また、上記実施形態のストレーナ３０では、清掃機構４０（清掃ブラシ４１）を駆動してから、ブロー弁３９を駆動するようにした。そのため、先ずスクリーン３６に捕捉された異物を清掃ブラシ４１によって除去した後、その除去した異物をドレンの流れによって外部に排出することができる。したがって、スクリーン３６に捕捉された（付着した）状態の異物をドレンの流れによって排出する場合に比べて、スクリーン３６に捕捉された異物を容易に排出することができる。これにより、異物の排出効率を高めることができる。

（実施形態の変形例）
本変形例は、図３に示すように、上記実施形態のストレーナ３０において清掃機構４０の構成を変更したものである。具体的に、本変形例の清掃機構４０では、清掃ブラシ４１がスクリーン３６と略同じ長さに形成されている。そして、清掃機構４０では、モータ４３によって清掃ブラシ４１がスクリーン３６の軸周りに回転するように構成されている。つまり、清掃ブラシ４１はスクリーン３６の内周面と接しながら回転する。この清掃ブラシ４１の回転動作によって、スクリーン３６に捕捉された異物が除去される。なお、図示しないが、清掃ブラシ４１はスクリーン３６の周方向において部分的に接しており、スクリーン３６の内部から接続路３５へ向かうドレンの流れが清掃ブラシ４１によって阻害されることはない。その他の構成、作用および効果は上記実施形態と同様である。

なお、上記実施形態およびその変形例は、以下のとおり構成するようにしてもよい。

例えば、上記制御部４５は、流入路３２におけるドレンの圧力（入口圧力）、即ちケーシング３１におけるドレンの流入圧力が、所定値未満になると、ブロー弁３９および清掃機構４０（清掃ブラシ４１）を駆動するようにしてもよい。その場合、流入路３２におけるドレンの圧力（入口圧力）を検出する圧力センサがケーシング３１に設けられ、その圧力センサから入口圧力が制御部４５に入力される。スクリーン３６が目詰まりして流入路３２等にドレンが滞留すると、その滞留したドレンは温度だけでなく圧力も次第に低下する。そのため、ドレンの入口圧力が所定値未満に低下したことをもって、スクリーン３６が異物によって目詰まりしたことを把握できる。したがって、この場合においても、上記実施形態と同様の作用効果を奏する。

また、上記実施形態において、制御部４５は、ドレンの入口温度またはその変化率に応じて、清掃機構４０（清掃ブラシ４１）およびブロー弁３９の駆動時間（運転時間）を制御するようにしてもよい。例えば、制御部４５は、入口温度が低いまたは入口温度の低下する変化率が大きいほど、スクリーン３６の目詰まり度合いが高いとして、清掃機構４０（清掃ブラシ４１）やブロー弁３９の駆動時間を増大させる。そうすることで、スクリーン３６の目詰まり度合いに応じて、清掃機構４０等の駆動時間を制御することができる。これにより、清掃機構４０等を必要以上に駆動させることを防止できるので、省エネルギー化を図ることができる。また、ブロー弁３９を開弁すると、ドレンや異物と共に幾分かの蒸気が外部（蒸気システム外）に排出される虞があるところ、上述したようにブロー弁３９が必要以上に駆動されないことから、蒸気の排出を抑えることができる。これらの点は、ドレンの入口温度に代えて、ドレンの入口圧力またはその変化率に応じて清掃機構４０等の駆動時間を制御するようにした場合でも同様である。

また、上記実施形態において、制御部４５は、ドレンの入口温度またはその変化率によっては、ブロー弁３９は駆動させずに清掃機構４０（清掃ブラシ４１）のみを駆動させるようにしてもよい。例えば、制御部４５は、入口温度がそれほど低くない場合または入口温度の低下する変化率が小さい場合は、スクリーン３６の目詰まり度合いがそれ程高くないとして、清掃機構４０のみを駆動する。これによっても、ブロー弁３９を必要以上に駆動させることを防止できるので、省エネルギー化および蒸気排出の抑制化を図ることができる。この点は、ドレンの入口温度に代えて、ドレンの入口圧力またはその変化率によって清掃機構４０のみを駆動させるようにした場合でも同様である。

また、上記実施形態の清掃機構４０は、清掃ブラシ４１を回転させながら往復動させるものであってもよい。

また、上記実施形態およびその変形例では、スチームトラップ１と一体に設けられたストレーナ３０について説明したが、本願に開示の技術は、例えばスチームトラップの上流側に単独で設けられるストレーナについても同様に適用することができる。つまり、本願に開示の技術は、ドレンが、途中でスチームトラップを通過することなく、流入路、ブロー通路（スクリーン）および流出路の順に流れて外部に流出するストレーナについても適用することができる。

本願に開示の技術は、スクリーンに捕捉された異物を除去排出するためのブロー弁および清掃部材が設けられたストレーナについて有用である。

３０ ストレーナ
３１ ケーシング
３２ 流入路（流路）
３３ 流出路（流路）
３４ ブロー通路（流路）
３５ 接続路（流路）
３６ スクリーン（フィルタ部材）
３９ ブロー弁
４１ 清掃ブラシ（清掃部材）
４５ 制御部

Claims (2)

1. スチームトラップに設けられるストレーナであって、
   内部にドレンの流入路と、該流入路に接続されるブロー通路と、入口端がブロー通路に接続され出口端が外部に開口し上記スチームトラップの流入通路に接続される接続路と、出口端が外部に開口し入口端が外部に開口し上記スチームトラップの排出通路に接続される流出路とが形成されたケーシングと、
   上記ケーシングのブロー通路に設けられ、ドレン中の異物を捕捉するフィルタ部材と、
   上記フィルタ部材の異物の捕捉面に接し、該捕捉面の異物を除去する電動の清掃部材と、
   開弁することにより、上記フィルタ部材に捕捉された異物をドレンの流れによって外部に排出する電動のブロー弁と、
   上記ケーシングの流入路におけるドレンの温度または圧力が所定値未満になると、上記清掃部材および上記ブロー弁を駆動させる制御部とを備えている
   ことを特徴とするストレーナ。
2. 請求項１に記載のストレーナにおいて、
   上記制御部は、上記ドレンの温度または圧力が所定値未満になると、上記清掃部材を駆動させ、次いで、上記ブロー弁を駆動させる
   ことを特徴とするストレーナ。
   

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