JP6333491B1

JP6333491B1 - 弁装置

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Publication number: JP6333491B1
Application number: JP2018500948A
Authority: JP
Inventors: 正小池
Original assignee: Tlv Co Ltd
Current assignee: Tlv Co Ltd
Priority date: 2017-01-16
Filing date: 2017-10-19
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2037-10-19
Also published as: EP3569900A1; ES2923299T3; EP3569900A4; EP3569900B1; MY196440A; JPWO2018131244A1

Abstract

ドレントラップ１は、流体の流路が形成されたケーシング１０と、環状のシート面５２ａを有する第２弁座５２と、変位して第２弁座５２のシート面５２ａに離着座する第２弁体４２とを有し、流路を開閉する第２弁機構４０とを備える。第２弁座５２は、第２弁座５２のシート面５２ａと第２弁体４２のシート面４２ａとの離隔および接触が行われるように上記環状の中心軸Ｘ方向に進退可能に保持され、且つ、上記環状の中心軸Ｘ回りに回転可能に保持されている。

Description

本願は、弁装置に関する。

従来より、弁装置として、蒸気の排出を抑制する一方、ドレンを排出するドレントラップが知られている。例えば特許文献１に開示されているドレントラップは、ドレンが流通する流路中に、弁孔を有する弁座と、弁孔を開閉する弁体とを備えている。このドレントラップでは、ドレンが流入した際は、弁体が弁孔を開き、ドレンが流通する。一方、蒸気が流入した際は、弁体が弁孔を閉じ、蒸気の流通が阻止される。

特開２００２−８９７８５号公報

ところで、上述したような弁装置では、長期間の使用により、弁体または弁座にスケールやゴミ等の異物が堆積する虞がある。異物が堆積すると、弁体によって弁孔を密閉することが困難となり、蒸気の漏れを引き起こしてしまう。

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、異物が弁体または弁座に付着することに起因する流体の漏洩を防止することにある。

本願の弁装置は、上記目的を達成するために、弁座を弁体に向かって変位させて弁座のシート面と弁体のシート面とを接触させ、更に弁座を回転させることが可能な弁機構を備えるようにした。

具体的に、本願の弁装置は、ケーシングと、弁機構とを備えている。上記ケーシングは、流体の流路が形成されている。上記弁機構は、環状のシート面を有する弁座と、変位して上記弁座のシート面に離着座する弁体とを有し、上記流路を開閉するものである。そして、上記弁座は、該弁座のシート面と上記弁体のシート面との離隔および接触が行われるように上記環状の中心軸方向に進退可能に保持され、且つ、上記環状の中心軸回りに回転可能に保持されている。

以上のように、本願の弁装置によれば、弁座を所定の方向に進退させることにより、弁座のシート面と弁体のシート面とを離隔および接触させることができる。そして、弁座および弁体のシート面同士が接触した状態で、弁座を所定の軸回りに回転させることにより、互いのシート面およびその周囲に付着した異物を擦り落とすことができる。これにより、確実に弁体を弁座に着座させて流路を閉じることができるので、異物が弁体または弁座に付着することに起因する流体の漏洩を防止することができる。

図１は、実施形態に係るドレントラップの概略構成を示す断面図である。図２は、実施形態に係る第２弁機構の要部を拡大して示す断面図である。図３は、実施形態に係る弁体ユニットの要部を示す正面図である。図４は、実施形態に係る弁座ユニットの要部を示す斜視図である。図５は、実施形態に係る弁座ユニットの要部を示す断面図である。図６は、実施形態に係る第２弁機構の要部を拡大して示す断面図である。

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。

本実施形態のドレントラップ１は、ドレンが流入してきた場合にはドレンを流出させる一方、蒸気が流入してきた場合には蒸気の流出を阻止する。ドレントラップ１は弁装置の一例であり、ドレンは流体の一例である。図１に示すように、ドレントラップ１は、流体の流路が形成されたケーシング１０と、流路中に設けられ、流路を開閉する２つの弁機構３０，４０とを備えている。ケーシング１０内に流入したドレンは、基本的には第１弁機構３０を介してケーシング１０から流出する。第２弁機構４０は、基本的に、ケーシング１０内に流入した空気を排出する。ただし、第２弁機構４０は、ケーシング１０内に流入したドレンを排出する場合もある。

ケーシング１０は、本体１１と、本体１１に取り付けられる蓋部１２とを有している。ケーシング１０には、流体がケーシング１０に流入する流入口２１と、流体を貯留する貯留室２２と、流体がケーシング１０から流出する流出口２３とが形成されている。また、ケーシング１０には、貯留室２２と流出口２３とを連通させる第１排出通路２４と、貯留室２２と第１排出通路２４とを連通させる第２排出通路２５とが形成されている。

ケーシング１０では、流入口２１、貯留室２２、流出口２３、第１排出通路２４および第２排出通路２５によって流路が形成される。具体的には、流路は、ドレンを排出するための第１流路と、空気およびドレンを排出するための第２流路を有している。第１流路は、流入口２１、貯留室２２、第１排出通路２４および流出口２３によって形成される。第２流路は、流入口２１、貯留室２２、第２排出通路２５、第１排出通路２４および流出口２３によって形成される。

貯留室２２は、本体１１と蓋部１２とによって形成されており、ドレンが貯留される。流入口２１は、本体１１に形成され、貯留室２２の上部に連通している。流出口２３は、本体１１に形成されている。流入口２１と流出口２３とは、水平に延びる同一の軸上に形成されている。第１排出通路２４は、本体１１に形成され、上流端が貯留室２２の下部に連通している。第１排出通路２４の下流端は、流出口２３に連通している。第２排出通路２５は、本体１１と蓋部１２とに亘って形成され、上流端が貯留室２２の上部に連通し、下流端が第１排出通路２４に連通している。

第１弁機構３０は、第１弁体３１と、第１弁座３２とを有している。第１弁体３１は、中空球形のフロートであり、貯留室２２に自由状態で収容されている。第１弁座３２は、第１排出通路２４の上流端に設けられている。第１弁座３２には、弁孔３３が形成されている。弁孔３３の上流端は、オリフィスを構成している。貯留室２２のドレンが増加すると、第１弁体３１が上昇し、第１弁座３２から離座する。一方、貯留室２２のドレンが減少すると、第１弁体３１が下降し、第１弁座３２に着座する。こうして、第１排出通路２４、ひいては第１流路が開閉される。つまり、第１弁体３１は、貯留室２２におけるドレンの貯留位（ドレン水位）に応じて上昇下降し第１弁座３２の弁孔３３を開閉する。

また、貯留室２２には、流入口２１との連通部にスクリーン２６が設けられている。スクリーン２６によって、流入口２１から貯留室２２への異物（比較的大きな異物）の流入が防止される。また、貯留室２２には、上部寄りに弁カバー２７が設けられている。弁カバー２７は、第１弁座３２の上方に設けられ、貯留室２２を上下に仕切っている。弁カバー２７は、扁平な容器状に形成され、開放側が下方を向いた状態で設けられている。弁カバー２７は、中央部が上方へ向かって膨出する球面状の膨出部２７ａとなっている。弁カバー２７は、第１弁体３１が所定の高さ以上に上昇するのを規制する規制部材である。第１弁体３１は、弁カバー２７まで上昇し該弁カバー２７に接触することにより、上昇動作が規制される。第１弁体３１は、上昇動作が規制された状態では膨出部２７ａに嵌る。なお、図示しないが、弁カバー２７には流入口２１からのドレンが流入する貫通孔が設けられている。

第２弁機構４０は、所定の温度未満の流体（例えば、空気またはドレン）を排出する一方、所定の温度以上の流体（例えば、蒸気）の排出を停止する熱応動式の弁機構である。第２弁機構４０は、弁カバー２７の上方に設けられており、第２排出通路２５、ひいては第２流路を開閉する。図２にも示すように、第２弁機構４０は、弁体ユニット４１と、弁座ユニット５１とを有し、本願の請求項に係る弁機構に相当する。弁体ユニット４１は、貯留室２２において第２排出通路２５の連通箇所に相当する上部に設けられている。弁座ユニット５１は、第２排出通路２５の上流端に設けられている。

弁体ユニット４１は、第２弁体４２と、温度応動部４３と、保持部材４５と、バネ４６とを有している。第２弁体４２、温度応動部４３およびバネ４６は、それぞれ、本願の請求項に係る弁体、駆動部および弾性部材に相当する。

図３にも示すように、温度応動部４３は、内部に膨張媒体が密閉された略円盤状に形成されている。温度応動部４３の少なくとも一部は、ダイヤフラム４４で形成されている。ダイヤフラム４４は、複数枚の金属製の薄膜で形成されている。第２弁体４２は、ダイヤフラム４４に取り付けられている。膨張媒体は、温度に応じて膨張収縮する媒体である。例えば、膨張媒体は、水、水より沸点が低い液体、またはそれらの混合物である。温度応動部４３は、膨張媒体が膨張収縮することによって、ダイヤフラム４４が変形（変位）し、それに伴い、第２弁体４２が変位する。つまり、温度応動部４３は、流体の温度に応じて変位することによって第２弁体４２を中心軸Ｘの方向に変位させて後述する第２弁座５２のシート面５２ａに離着座させる。中心軸Ｘは、円環状に形成されたシート面５２ａの中心軸である。中心軸Ｘの方向は、上下方向と一致する。

第２弁体４２の上端面は、シート面４２ａとなっている。シート面４２ａは、円形の平面状に形成されている。第２弁体４２のシート面４２ａと第２弁座５２のシート面５２ａとは対向している。保持部材４５は、下端が開放された円柱容器状に形成され、第２弁体４２および温度応動部４３が収容されている。バネ４６は、保持部材４５に支持されており、温度応動部４３の上流側に位置して温度応動部４３を保持している。つまり、バネ４６は温度応動部４３を介して間接的に第２弁体４２を保持している。バネ４６は、中心軸Ｘの方向の弾性を有するものであり、温度応動部４３を第２弁座５２側へ付勢している。

具体的に、弁体ユニット４１では、温度応動部４３の温度が高くなると、膨張媒体が膨張してダイヤフラム４４が変形（変位）し、第２弁体４２が変位して第２弁座５２に着座する。温度応動部４３の温度が低くなると、膨張媒体が収縮してダイヤフラム４４が変形（変位）し、第２弁体４２が変位して第２弁座５２から離座する。こうして、第２排出通路２５、ひいては第２流路が開閉される。この例では、ドレンと同程度の温度では第２弁体４２が第２弁座５２から離座し、蒸気と同程度の温度では第２弁体４２が第２弁座５２に着座するような膨張媒体が採用されている。

弁座ユニット５１は、第２弁座５２と、ガイド部材５５と、駆動部５６とを有している。第２弁座５２は、本願の請求項に係る弁座に相当する。第２弁座５２は、弁孔５３が貫通する略円筒状に形成されており、中心軸Ｘの方向に延びている。第２弁座５２の上流側端部には、鍔部５２ｃが形成されている。鍔部５２ｃの中央部は、その周囲よりも隆起しており、その端面が円環状のシート面５２ａとなっている。シート面５２ａは、平面状に形成されており、弁孔５３が開口している。貯留室２２と第２排出通路２５とは弁孔５３を介して連通している。第２弁座５２は、上流端が第２排出通路２５から貯留室２２に突出する状態で設けられている。

ガイド部材５５は、中心軸Ｘの方向に貫通孔５５ｂが形成された略円筒部材である。ガイド部材５５は、外周面に雄ねじが形成され、ケーシング１０に螺合されている。ガイド部材５５の上流側端部には、鍔部５５ａが形成されている。ガイド部材５５は、鍔部５５ａが貯留室２２に突出する状態で設けられている。ガイド部材５５の貫通孔５５ｂの内径は第２弁座５２の外径と略同じであり、第２弁座５２はガイド部材５５の貫通孔５５ｂに挿入されている。第２弁座５２は、中心軸Ｘ方向に進退可能にガイド部材５５に挿入されている。また、第２弁座５２は、中心軸Ｘ回りに回転可能、即ち中心軸Ｘを中心として回転可能にガイド部材５５に挿入されている。

弁体ユニット４１の保持部材４５は、その上部がガイド部材５５の鍔部５５ａとケーシング１０とによって挟持されることにより保持されている。第２弁座５２は、鍔部５２ｃがガイド部材５５の外部に位置する状態でガイド部材５５に挿入されている。鍔部５２ｃには、鍔部５２ｃとガイド部材５５の鍔部５５ａとの間をシールするパッキン５４が設けられている。

駆動部５６は、ケーシング１０（蓋部１２）の上部に設けられている。駆動部５６は、第２弁座５２を進退および回転させるものである。駆動部５６は、駆動軸５７と、保持部材６４とを有している。

駆動軸５７は、中心軸Ｘと同軸に設けられた円形の棒状部材であり、下端部が第２弁座５２に連結されている。駆動軸５７は、軸方向中央のやや下部に螺合部５８が形成され、螺合部５８の下方に連続して大径部５９が形成されている。駆動軸５７の下端部には連結部６１が形成され、上端部には操作部６２が形成されている。螺合部５８は、外周面に雄ねじが形成されている。

保持部材６４は、略円筒部材であり、上側から順に大径部６６および小径部６５が形成されている。保持部材６４は、小径部６５の外周面に雄ねじが形成されており、小径部６５がケーシング１０のねじ孔に螺合することによりケーシング１０に取り付けられている。小径部６５および大径部６６には、それぞれねじ孔６５ａ，６６ａが形成されている。駆動軸５７は、螺合部５８が小径部６５のねじ孔６５ａと螺合して保持部材６４に保持される。

大径部６６のねじ孔６６ａには、パッキン６７が設けられている。パッキン６７は、大径部６６のねじ孔６６ａに螺合される押え部材６８によって保持部材６４に押し付けられる。押え部材６８には、駆動軸５７が挿通される貫通孔６８ａが形成されている。駆動軸５７は、操作部６２が押え部材６８から突出する状態で設けられている。駆動軸５７の操作部６２を含む一部や押え部材６８はケーシング１０の外部に位置している。操作部６２は、駆動軸５７を回転させるための工具が接続される部分である。

図４および図５にも示すように、駆動軸５７は連結部６１が第２弁座５２と連結されている。具体的に、連結部６１には、中心軸Ｘと直交する方向に延びる連結ピン６３が設けられている。第２弁座５２の下流端部には、部分的に切除された２つの切除部５２ｂが設けられている。２つの切除部５２ｂは、第２弁座５２の周方向において互いに１８０°ずれた位置に設けられている。２つの切除部５２ｂは、貯留室２２から弁孔５３に流入した流体が、第２排出通路２５へ流出する開口となっている。駆動軸５７は、連結ピン６３の両端が、第２弁座５２の下流端部に形成された貫通孔５２ｄに挿入されることにより、第２弁座５２と連結されている。第２弁座５２は、連結ピン６３を中心に回転可能となっている。なお、駆動軸５７の大径部５９の外径は第２弁座５２の弁孔５３の内径よりも若干小さい。

このように構成された駆動部５６では、駆動軸５７が工具によって回転されると、駆動軸５７が回転しながら中心軸Ｘ方向に進退し、それに伴い、第２弁座５２が回転しながら中心軸Ｘ方向に進退する。この第２弁座５２の進退動作により、第２弁座５２のシート面５２ａと第２弁体４２のシート面４２ａとの離隔および接触が行われる。

〈基本動作〉
上述したドレントラップ１の基本動作について説明する。基本動作では、第１弁機構３０および第２弁機構４０による流路の開閉が行われる。ドレントラップ１が設置された蒸気システムの始動時には、温度応動部４３の温度は低く、第２弁体４２は第２弁座５２から離座している。また、ケーシング１０内のドレンが無い場合または少ない場合は、第１弁体３１が第１弁座３２に着座している。つまり、第１弁機構３０は閉弁し、第２弁機構４０は開弁している。

この状態から蒸気システムが始動すると、流入口２１から貯留室２２にドレンが流入し始める。このとき、流入口２１に接続された配管内に存在していた空気もドレンと共に貯留室２２に流入する。貯留室２２に流入したドレンは、貯留室２２の下部に溜まっていく。貯留室２２のドレンの貯留量が増加すると、第１弁体３１が上昇して、第１弁座３２から離座する。これにより、第１弁機構３０が開弁し、貯留室２２のドレンは、第１排出通路２４を通って流出口２３から流出していく。

貯留室２２に流入した空気は、貯留室２２の上部に滞留する。このとき、空気の温度がかなりの高温でない限り、温度応動部４３の膨張媒体の体積（即ち、膨張の度合い）は小さいため、ダイヤフラム４４の変形量（変位量）は小さく、第２弁体４２は第２弁座５２から離座したままである。つまり、第２弁機構４０は開弁したままである。そのため、空気は、第２弁機構４０を介して第２排出通路２５へ流入し、第１排出通路２４を通って流出口２３から流出していく。その際、第２弁機構４０では、弁孔５３に流入した空気は２つの切除部５２ｂから第２排出通路２５へ流出する。

なお、第１弁機構３０からのドレンの排出量に対して流入口２１からのドレンの流入量が多い場合には、貯留室２２においてドレンは増加し上部まで溜まる。すると、温度応動部４３の温度は、ドレンの温度に近づく。この例では、温度応動部４３の膨張媒体の温度がドレンと同程度の場合には、膨張媒体の体積（即ち、膨張の度合い）は小さく、ダイヤフラム４４の変形量（変位量）は小さい。したがって、第２弁体４２が第２弁座５２から離座したままである。そのため、ドレンは、第２弁機構４０を介して第２排出通路２５へ流入し、第１排出通路２４を通って流出口２３から流出していく。この際も、第２弁機構４０では、弁孔５３に流入したドレンは２つの切除部５２ｂから第２排出通路２５へ流出する。

一方、流入口２１から貯留室２２に蒸気が流入すると、貯留室２２のドレンは、第１弁機構３０から排出されて減少していき、やがて第１弁体３１が第１弁座３２に着座する。こうして、第１弁機構３０が閉弁し、第１弁機構３０からの蒸気の排出が阻止される。

また、貯留室２２に蒸気が流入すると、温度応動部４３の温度が上昇し、膨張媒体が膨張する。膨張媒体の膨張によりダイヤフラム４４が変形（変位）し、それに伴い、第２弁体４２が上方へ変位して第２弁座５２に着座する。こうして、第２弁機構４０が閉弁し、第２弁機構４０からの蒸気の排出が阻止される。

このように、ドレントラップ１は、流入してきたドレンおよび空気を下流側へ流出させる一方、流入してきた蒸気の流出を阻止する。

なお、上述した基本動作時の第２弁機構４０では、第２弁座５２および駆動軸５７は最上位に位置している。つまり、図２に示すように、第２弁座５２は鍔部５２ｃがガイド部材５５の鍔部５２ｃに接するまで後退（上方へ変位）した状態となっている。厳密には、パッキン５４が存在するため第２弁座５２の鍔部５２ｃとガイド部材５５の鍔部５５ａとは接しない場合があり、パッキン５４が必要量押し潰されるまで第２弁座５２が後退した状態となる。こうして、第２弁座５２が最上位に位置することで、第２弁座５２とガイド部材５５との間がパッキン５４によってシールされるため流体が漏洩することはない。

〈清掃動作〉
上述したドレントラップ１の清掃動作について説明する。清掃動作では、第２弁機構４０において異物の除去動作が行われる。

第２弁機構４０においては、第２弁体４２および第２弁座５２にスケール等の異物が堆積し得る。具体的に、スケール等の異物は、減圧される部分に堆積しやすい。第２弁体４２と第２弁座５２との間は、開弁時であっても流路の他の部分に比べて流路断面積が小さい。そのため、第２弁体４２および第２弁座５２はそれぞれ、絞りとして機能し、通過するドレンが減圧される。ドレンが減圧されて蒸発する際にスケールが発生しやすい。その結果、第２弁体４２および第２弁座５２にスケール等の異物が堆積し得る。第２弁体４２のシート面４２ａおよび第２弁座５２のシート面５２ａの少なくとも一方に異物が堆積すると、第２弁機構４０は閉弁できず蒸気が漏洩する虞がある。

そこで、第２弁機構４０では、定期的に、または、異物の堆積量が多くなったときに清掃動作が行われる。第２弁機構４０が開弁時の清掃動作について説明する。清掃動作では、作業者が工具によって駆動軸５７を回転させる。そうすると、図６に示すように、駆動軸５７は回転しながら前進（下方へ変位）し、それに伴い、第２弁座５２も回転しながら前進（下方へ変位）する。第２弁座５２は、所定量前進すると、第２弁体４２に接触する。つまり、第２弁座５２のシート面５２ａと第２弁体４２のシート面４２ａとが接触する。厳密には、双方のシート面４２ａ，５２ａの間には異物が介在している。

更に、駆動軸５７が回転しながら前進すると、第２弁座５２は回転しながら前進しようとする。このとき、温度応動部４３は、中心軸Ｘ方向（即ち、第２弁座５２の進退方向）に弾性を有するバネ４６によって保持されているため、バネ４６の付勢力に抗して第２弁体４２と共に下方へ変位することが可能である。そのため、作業者が駆動軸５７を更に回転させることにより、第２弁座５２は第２弁体４２に接触してからも更に回転しながら前進（下方へ変位）する。それに伴い、温度応動部４３は第２弁体４２と共に下方へ変位する。それに伴い、バネ４６は下方へ撓む。つまり、第２弁座５２は、シート面５２ａが第２弁体４２のシート面４２ａに接触した状態で回転する。この第２弁座５２の回転動作により、シート面４２ａ，５２ａに堆積していた異物が擦り落とされる。こうして、第２弁機構４０において堆積していた異物が除去される。

作業者は、第２弁座５２が第２弁体４２に接触してから第２弁座５２を所定量回転させると、駆動軸５７を逆回転させる。そうすると、駆動軸５７は逆回転しながら後退（上方へ変位）し、それに伴い、第２弁座５２も逆回転しながら後退（上方へ変位）する。このとき、温度応動部４３はバネ４６の付勢力によって上方へ変位する。つまり、第２弁座５２が後退（上方へ変位）すると、温度応動部４３は第２弁体４２と共に第２弁座５２に追従して上方へ変位する。そのため、第２弁座５２は、後退時においてもシート面５２ａが第２弁体４２のシート面５２ａに接触した状態で回転することになる。この第２弁座５２の後退時の回転動作により、シート面４２ａ，５２ａに堆積していた異物が更に擦り落とされる。こうして、第２弁座５２の後退時にも異物の除去作用が生じる。そして、第２弁座５２が例えば前進時と同じ所定量逆回転されると、温度応動部４３は元の位置に戻り変位を停止し、第２弁座５２は第２弁体４２から離隔する。第２弁座５２が元の位置（即ち、基本動作時の位置）まで後退すると、清掃動作が完了する。

次に、第２弁機構４０が閉弁時の清掃動作について説明する。清掃動作は、第２弁体４２のシート面４２ａと第２弁座５２のシート面５２ａとが接触した状態で開始される。開弁時の清掃動作と同様、作業者が工具によって駆動軸５７を回転させる。そうすると、駆動軸５７は回転しながら前進（下方へ変位）し、それに伴い、第２弁座５２も回転しながら前進（下方へ変位）する。それに伴い、温度応動部４３は、バネ４６の付勢力に抗して第２弁体４２と共に下方へ変位する。それに伴い、バネ４６は下方へ撓む。つまり、第２弁座５２は、シート面５２ａが第２弁体４２のシート面４２ａに接触した状態で回転する。この第２弁座５２の回転動作により、シート面４２ａ，５２ａに堆積していた異物が擦り落とされる。

続いて、作業者は、駆動軸５７を逆回転させることにより、第２弁座５２を後退（上方へ変位）させる。そうすると、温度応動部４３は、バネ４６の付勢力により、第２弁体４２と共に第２弁座５２に追従して上方へ変位する。そのため、第２弁座５２は、後退時においてもシート面５２ａが第２弁体４２のシート面５２ａに接触した状態で回転する。この第２弁座５２の後退時の回転動作により、シート面４２ａ，５２ａに堆積していた異物が更に擦り落とされる。

このように、第２弁体４２および第２弁座５２のシート面４２ａ，５２ａに堆積した異物が第２弁座５２の回転動作によって除去される。その結果、第２弁機構４０における蒸気の漏洩が防止される。

また、上述した清掃動作では、温度応動部４３が下方へ一定量変位すると、温度応動部４３の下方への変位が弁カバー２７によって規制される。図６に示すように、温度応動部４３は、第２弁座５２の前進によって下方へ一定量変位すると、下面４３ａが弁カバー２７の膨出部２７ａに接触する。こうして、温度応動部４３は弁カバー２７に接触することによって下方への変位が規制される。つまり、弁カバー２７は、第１弁体３１の上昇動作を規制する一方、温度応動部４３の下方への変位量も規制する規制部材である。また、弁カバー２７は、温度応動部４３の下方への変位量を規制することにより、温度応動部４３に保持された第２弁体４２の下方への変位量を規制しているとも言える。つまり、弁カバー２７は第２弁座５２の前進による第２弁体４２の変位量を規制する部材とも言える。このように、温度応動部４３の下方への変位量が規制されることにより、バネ４６に作用する力が制限される。

以上のように、上記実施形態のドレントラップ１（弁装置）では、第２弁座５２の円環状のシート面５２ａと第２弁体４２のシート面４２ａとの離隔および接触が行われるように、第２弁座５２を上記円環状の中心軸Ｘ方向に進退可能に保持するようにした。更に、ドレントラップ１では、第２弁座５２を上記円環状の中心軸Ｘ回りに回転可能に保持するようにした。

上記の構成によれば、第２弁座５２を前進させることにより第２弁座５２のシート面５２ａを第２弁体４２のシート面４２ａに接触させることができ、更に第２弁座５２を回転させることができる。これにより、シート面４２ａ，５２ａに堆積していた異物を擦り落として除去することができる。その結果、確実に第２弁体４２を第２弁座５２に着座させることができるので、蒸気の漏洩を防止することができる。そして、異物が除去された後は、第２弁座５２を後退させることにより、第２弁座５２を元の位置に戻すことができる。

また、上記実施形態のドレントラップ１は、上記中心軸Ｘと同軸に設けられ、第２弁座５２に連結される駆動軸５７と、駆動軸５７と螺合し該駆動軸５７を保持する保持部材６４とを有する。そして、ドレントラップ１では、駆動軸５７を回転させることによって第２弁座５２を進退および回転させるようにした。この構成によれば、駆動軸５７を回転させるだけで、第２弁座５２の進退動作と回転動作を同時に行うことができる。そのため、異物を除去する清掃効率が向上する。

また、上記実施形態のドレントラップ１では、上記中心軸Ｘ方向の弾性を有し、第２弁体４２を間接的に保持するバネ４６（弾性部材）を設けるようにした。この構成によれば、第２弁座５２が第２弁体４２に接触した後、第２弁座５２の前進に伴い、第２弁体４２を第２弁座５２の前進方向へ変位させることができる。そのため、第２弁座５２は、第２弁体４２に接触した後も、第２弁体４２を押しながら前進することができ且つ回転することができる。これにより、容易に第２弁座５２を第２弁体４２と接触させた状態で回転させることができる。

また、上記実施形態のドレントラップ１は、第２弁体４２を保持し、流体の温度に応じて変位することによって第２弁体４２を上記中心軸Ｘ方向に変位させて第２弁座５２のシート面５２ａに離着座させる温度応動部４３（駆動部）を有するようにした。更に、ドレントラップ１は、上記中心軸Ｘ方向の弾性を有し、温度応動部４３を保持するバネ４６（弾性部材）を有するようにした。

上記の構成によれば、流体の温度に応じて第２弁体４２を第２弁座５２に離着座させることができる。また、第２弁座５２が第２弁体４２に接触した後、第２弁座５２の前進に伴い、第２弁体４２および温度応動部４３を第２弁座５２の前進方向へ変位させることができる。そのため、第２弁座５２は、第２弁体４２に接触した後も、第２弁体４２および温度応動部４３を押しながら前進することができ且つ回転することができる。この場合も、容易に第２弁座５２を第２弁体４２と接触させた状態で回転させることができる。

また、第２弁座５２は、一端面が円環状のシート面５２ａとなる略円筒状に形成され、シート面５２ａの中心軸Ｘと直交する方向に延びる連結ピン６３によって駆動軸５７と連結され、連結ピン６３を中心に回転可能に構成されている。

上記の構成によれば、第２弁座５２が連結ピン６３を中心として回転することにより、第２弁座５２のシート面５２ａを第２弁体４２のシート面４２ａに対し傾けることが可能である。そのため、例えば、シート面４２ａ，５２ａにおいて一部分に異物が偏って堆積している場合でも、その異物の堆積表面に沿うように第２弁座５２のシート面５２ａを傾かせることができる。これにより、異物の堆積分布に応じてシート面４２ａ，５２ａ同士を接触させることができる。そのため、異物の除去効率が向上する。

また、上記実施形態のドレントラップ１は、温度応動部４３の下方への変位量を規制する規制部材を備えている。具体的に、貯留室２２には、第１弁体３１（フロート）の上方に第１弁体３１が所定の高さ以上に上昇することを規制する弁カバー２７（規制部材）が設けられている。第２弁機構４０は、弁カバー２７の上方において中心軸Ｘの方向が上下方向と一致する状態で設けられ、且つ、第２弁座５２が下方へ前進することにより該第２弁座５２のシート面５２ａが第２弁体４２のシート面４２ａと接触するように設けられている。そして、弁カバー２７は、温度応動部４３が下方へ変位し弁カバー２７と接触することにより、温度応動部４３の下方への変位量を規制する。

上記の構成によれば、清掃動作時において、温度応動部４３が所定位置よりも下方へ変位することを防止することができる。これにより、バネ４６に作用する力（抗力）を制限することができ、バネ４６の破損を防止することができる。また、温度応動部４３の下方への変位量を規制することにより、第２弁体４２の変位量も規制することができる。

（その他の実施形態）
上記実施形態のドレントラップ１について、以下のような構成としてもよい。

例えば、ドレントラップ１は、蒸気の排出を阻止するスチームトラップに限らず、空気の排出を阻止するエアトラップ、またはガスの排出を阻止するガストラップ等であってもよい。

また、本願に開示された技術は、ドレントラップ１に限らず、流体として気体または液体の流通を制御する任意の弁装置に適用することができる。

また、上記実施形態のドレントラップ１では、第２弁座５２は、回転しながら進退するもの、即ち進退動作と回転動作を同時に行うものとしたが、進退動作と回転動作とを個別に行うことができる構成としてもよい。

また、上記実施形態のドレントラップ１では、第２弁体４２のシート面４２ａおよび第２弁座５２のシート面５２ａは平面であるが、これに限られるものではない。例えば、シート面４２ａ，５２ａの一方が球面等の凹状に形成され、他方がその凹状面に面接触する円錐面等の凸状に形成されてもよい。

また、上記実施形態のドレントラップ１では、第１弁体３１の上昇動作を規制する弁カバー２７を利用して、温度応動部４３の下方への変位量を規制するようにしたが、温度応動部４３の下方への変位量を規制する部材を別途設けるようにしてもよい。

また、上記実施形態のドレントラップ１は、第１弁機構３０の第１弁体３１がフロートである、いわゆるフロート式のものであるが、本願に開示の技術はこれに限らず、第１弁機構の第１弁体がディスク状に形成された、いわゆるディスク式のものであってもよい。

また、上記実施形態では、弁装置の一例としてドレントラップ１について説明したが、他の例としては、弁機構を備え流入したドレンを圧送するポンプ装置が挙げられる。

以上のように、本願に開示の技術は、弁装置について有用である。

１ドレントラップ（弁装置）
１０ケーシング
２２貯留室
２７弁カバー（規制部材）
３１第１弁体（フロート）
３３弁孔
４０第２弁機構（弁機構）
４２第２弁体（弁体）
４２ａシート面
４３温度応動部（駆動部）
４６バネ（弾性部材）
５２第２弁座（弁座）
５２ａシート面
５７駆動軸
６４保持部材
Ｘ中心軸

Claims

流体の流路が形成されたケーシングと、
環状のシート面を有する弁座、変位して上記弁座のシート面に離着座する弁体を有し、上記流路を開閉する弁機構とを備え、
上記弁座は、該弁座のシート面と上記弁体のシート面との離隔および接触が行われるように上記環状の中心軸方向に進退可能に保持され、且つ、上記環状の中心軸回りに回転可能に保持され、
上記弁機構は、
上記環状の中心軸と同軸に設けられ、上記弁座に連結される駆動軸と、
上記駆動軸と螺合し該駆動軸を保持する保持部材とを有し、
上記駆動軸を回転させることによって上記弁座を進退および回転させ、
上記弁座は、一端面が上記環状のシート面となる略円筒状に形成され、上記環状の中心軸と直交する方向に延びる連結ピンによって上記駆動軸と連結されている
ことを特徴とする弁装置。
請求項１に記載の弁装置において、
上記弁座は、上記連結ピンを中心に回転可能に構成されている
ことを特徴とする弁装置。
請求項１または２に記載の弁装置において、
上記弁機構は、上記環状の中心軸方向の弾性を有し、上記弁体を直接的または間接的に保持する弾性部材を有している
ことを特徴とする弁装置。
請求項１または２に記載の弁装置において、
上記弁機構は、
上記弁体を保持し、上記流体の温度に応じて変位することによって上記弁体を上記環状の中心軸方向に変位させて上記弁座のシート面に離着座させる駆動部と、
上記環状の中心軸方向の弾性を有し、上記駆動部を保持する弾性部材とを有している
ことを特徴とする弁装置。
請求項１乃至４の何れか１項に記載の弁装置において、
上記弁座の前進による上記弁体の変位量を規制する規制部材を備えている
ことを特徴とする弁装置。
請求項４に記載の弁装置において、
上記ケーシングは、上部に上記流路が接続され、下部に弁孔が設けられた流体の貯留室が形成され、
上記貯留室に収容され、該貯留室の流体の貯留位に応じて上昇下降し上記弁孔を開閉するフロートと、
上記貯留室において上記フロートの上方に設けられ、上記フロートが所定の高さ以上に上昇することを規制する規制部材とを備え、
上記弁機構は、上記規制部材の上方において上記環状の中心軸方向が上下方向と一致する状態で設けられ、且つ、上記弁座が下方へ前進することにより該弁座のシート面が上記弁体のシート面と接触するように設けられ、
上記規制部材は、上記駆動部が下方へ変位し上記規制部材と接触することにより、上記駆動部の下方への変位量を規制する
ことを特徴とする弁装置。