JP7368826B2 - valve device - Google Patents
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Description
本願は、弁装置に関するものである。 The present application relates to a valve device.
弁装置として、蒸気システムに設けられ、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。蒸気システムの運転開始時には、システム内に残存している低温ドレンに蒸気が混合することによって発生しうるウォーターハンマーを防止する観点から、残存している多量のドレンをドレントラップによっていち早く排出する必要がある。 As a valve device, a drain trap is known which is installed in a steam system and suppresses the discharge of steam while discharging condensate. When a steam system starts operating, it is necessary to quickly remove a large amount of remaining condensate using a drain trap in order to prevent water hammer that may occur due to steam mixing with low-temperature condensate remaining in the system. be.
例えば特許文献1に開示されているドレントラップは、貯留室に、大きさの異なる2つの排出孔と、各排出孔を開閉する2つのフロートとが設けられている。このドレントラップでは、運転開始時には孔径が大きい下側の排出孔からドレンが排出される。圧力が上昇し通常の運転状態になると、下側の排出孔はフロートによって閉じられる。下側の排出孔は、ドレンが溜まってきても、フロートは浮上せずに閉じられたままである。これは、排出孔の上下流の圧力差によって生じるフロートの閉弁力が、浮力によって生じるフロートの開弁力よりも大きくなるように、下側の排出孔の大きさが設定されているからである。一方、上側の排出孔は、フロートがドレンの貯留位に応じて浮上降下することにより開閉される。
For example, in the drain trap disclosed in
上述したような弁装置では、運転が終了し圧力が低下しても、フロートが下側の排出孔に固着してしまい該排出孔が閉じられたままになる虞があった。そうすると、次回の運転開始時に下側の排出孔からドレンを排出することができない虞がある。 In the above-described valve device, even when the operation is finished and the pressure decreases, there is a risk that the float will stick to the lower discharge hole and the discharge hole will remain closed. In this case, there is a possibility that the drain cannot be discharged from the lower discharge hole at the start of the next operation.
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、確実に運転開始時には開弁しその後の運転時には閉弁することが可能な弁装置を提供することにある。 The technology disclosed in the present application was developed in view of such circumstances, and its purpose is to provide a valve device that can reliably open the valve at the start of operation and close it during subsequent operation.
本願に開示の技術は、ケーシングと、第1弁機構と、第2弁機構とを備えた弁装置である。前記ケーシングは、液体の流入口、該流入口に連通する液体の貯留室が設けられている。前記第1弁機構は、前記貯留室に設けられた液体の第1排出孔、前記貯留室に収容され、前記第1排出孔を開閉するフロートを有している。前記第2弁機構は、前記貯留室に設けられ、前記第1排出孔よりも孔径が大きい液体の第2排出孔、前記貯留室に収容され、前記第2排出孔に向かって進退し前記第2排出孔を開閉する弁体を有している。そして、前記第2弁機構は、前記弁体の前記第2排出孔側とは反対側に設けられ、前記弁体を開弁方向に付勢するバネを有し、前記貯留室の圧力が所定値まで上昇すると、該圧力によって前記弁体が前記バネの付勢力に抗して前進し前記第2排出孔を閉鎖するように構成されている。 The technology disclosed in this application is a valve device including a casing, a first valve mechanism, and a second valve mechanism. The casing is provided with a liquid inlet and a liquid storage chamber communicating with the inlet. The first valve mechanism includes a first liquid discharge hole provided in the storage chamber, and a float that is accommodated in the storage chamber and opens and closes the first discharge hole. The second valve mechanism is provided in the storage chamber, and includes a second discharge hole for liquid having a hole diameter larger than that of the first discharge hole; It has a valve body that opens and closes the two discharge holes. The second valve mechanism is provided on a side of the valve body opposite to the second discharge hole, and includes a spring that biases the valve body in a valve opening direction, and the second valve mechanism has a spring that biases the valve body in a valve opening direction. When the pressure increases to a certain value, the valve body is configured to move forward against the biasing force of the spring to close the second discharge hole.
本願に開示の技術によれば、確実に運転開始時には開弁しその後の運転時には閉弁することができる。 According to the technology disclosed in this application, the valve can be reliably opened at the start of operation and closed during subsequent operation.
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。 Embodiments of the present application will be described below with reference to the drawings. Note that the following embodiments are essentially preferable examples, and are not intended to limit the technology disclosed in this application, its applications, or the scope of its uses.
本実施形態のドレントラップ1は、蒸気システム等に設けられ、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、ドレンは液体の一例である。
The
図1に示すように、ドレントラップ1は、液体を含む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3つの弁機構30,40,50とを備えている。ケーシング10内に流入したドレンは、第1弁機構30および第2弁機構40を介してケーシング10から流出する。第3弁機構50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3弁機構50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。
As shown in FIG. 1, the
ケーシング10は、中部11と、該中部11の上下に取り付けられる上部12および下部13とを有している。ケーシング10には、ドレンの流入口21および流出口24と、ドレンの貯留室と、2つの排出通路25,26とが設けられている。貯留室は、流入口21に連通する第1貯留室22と、第1貯留室22の下方に設けられ、第1貯留室22と連通する第2貯留室23とを有している。第1排出通路25は、第1貯留室22と流出口24とを連通させ、第2排出通路26は、第1貯留室22と第1排出通路25とを連通させている。
The
ケーシング10では、流入口21、2つの貯留室22,23、流出口24および2つの排出通路25,26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流路および第2流路と、空気およびドレンを排出するための第3流路を有している。第1流路は、流入口21、第1貯留室22、第1排出通路25および流出口24によって形成される。第2流路は、流入口21、第1貯留室22および第2貯留室23によって形成される。第3流路は、流入口21、第1貯留室22、第2排出通路26、第1排出通路25および流出口24によって形成される。
In the
第1貯留室22は、中部11と上部12とに跨って形成され、第2貯留室23は、下部13に形成されている。第1貯留室22と第2貯留室23とは、中部11の一部である仕切壁11aによって上下に区画されており、仕切壁11aに設けられた連通孔14を通じて連通している。第2貯留室23は、第1貯留室22よりも貯留容積が小さい。第2貯留室23は、第1貯留室22とは異なり、第1排出通路25および流出口24には連通しておらず、第2弁機構40を介してケーシング10の外部(大気)に連通している。
The
流入口21および流出口24は中部11に設けられ、流入口21は第1貯留室22の上部に連通している。流入口21と流出口24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25は、中部11に形成されており、上流端が第1貯留室22の下部に接続され、下流端が流出口24に接続されている。第2排出通路26は、中部11と上部12とに跨って形成されており、上流端が第1貯留室22の上部に接続され、下流端が第1排出通路25に接続されている。なお、流入口21および流出口24は、蒸気システムの配管と接続される。
The
第1弁機構30は、第1流路を開閉するものである。具体的に、第1弁機構30は、第1貯留室22から第1排出通路25にドレンを流出させる一方、第1貯留室22から第1排出通路25への蒸気の流出を阻止する弁機構である。第1弁機構30は、第1貯留室22に設けられており、第1弁体31および第1弁座32を有している。
The
第1弁体31は、中空球形のフロートであり、第1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貯留室22における第1排出通路25の接続部に設けられている。第1弁座32には、弁孔であるドレンの第1排出孔33が形成されている。つまり、第1排出孔33は、第1貯留室22に設けられ、第1貯留室22と第1排出通路25とを連通させている。第1排出孔33の上流端は、オリフィスを構成している。
The
第1弁機構30では、第1貯留室22におけるドレンの貯留位(ドレン水位)に応じて第1弁体31が浮上降下し第1排出孔33を開閉する。具体的に、第1貯留室22のドレンが増加すると、第1弁体31が浮上して第1弁座32から離座し、第1排出孔33が開放される。一方、第1貯留室22のドレンが減少すると、第1弁体31が降下して第1弁座32に着座し、第1排出孔33が閉鎖される。こうして、第1排出孔33が開閉されることにより、第1流路が開閉される。
In the
より詳しくは、蒸気システムの運転時には、第1排出孔33の上流側の圧力は所定値(以下、運転時の圧力Paとも言う)まで上昇する。即ち、第1排出孔33の上下流において圧力差(上流側である第1貯留室22の圧力と、下流側である第1排出通路25の圧力との差)が生じる。一方、運転開始時(運転立ち上げ時)では、第1排出孔33の上流側の圧力は直ぐには上昇しないため、第1排出孔33の上流側の圧力は運転時の圧力Paよりも低い圧力Pb(以下、運転開始時の圧力Pb)となる。即ち、運転開始時の第1排出孔33における圧力差は運転時よりも小さくなる。
More specifically, when the steam system is in operation, the pressure on the upstream side of the
ここに、第1排出孔33(または後述する第2排出孔43)の上流側の圧力は、流入口21、第1貯留室22および第2貯留室23の圧力とも言え、第1貯留室22および第2貯留室23内のドレンの圧力とも言える。
Here, the pressure on the upstream side of the first discharge hole 33 (or the
第1弁体31には、運転時の圧力Paおよび運転開始時の圧力Pbによって閉弁方向の力(即ち、下向きの力、以下、閉弁力とも言う)が作用する。言い換えれば、第1排出孔33において圧力差が生じることによって、第1弁体31に閉弁力が作用する。第1弁機構30では、第1貯留室22のドレン水位が所定位における第1弁体31の浮上力が、運転時の圧力Paによる第1弁体31の閉弁力よりも大きくなるように設定されている。そのため、第1弁機構30では、運転時および運転開始時のいずれかに拘わらず、第1貯留室22のドレン水位が所定位に達した場合、第1弁体31が浮上し、開弁される。
A force in the valve-closing direction (that is, a downward force, hereinafter also referred to as valve-closing force) acts on the
なお、当然ながら、第1弁体31は、運転開始時の圧力Pbによる閉弁力よりも運転時の圧力Paによる閉弁力が大きい。また、上述した第1弁体31の浮上力は、第1弁体31に作用する浮力から自重を差し引いたものである。
Note that, as a matter of course, the
また、第1貯留室22には、流入口21との連通部にスクリーン27が設けられている。スクリーン27によって、流入口21から第1貯留室22への異物の流入が防止される。また、第1貯留室22には、上部寄りに弁カバー28が設けられている。弁カバー28は、第1弁座32の上方に設けられ、第1貯留室22を上下に仕切っている。弁カバー28は、第1弁体31が浮上して弁カバー28に接触することにより、第1弁体31が所定の高さ以上に浮上するのを規制するものである。なお、図示しないが、弁カバー28には流入口21からのドレンが流通する貫通孔が設けられている。
Furthermore, a
第3弁機構50は、第3流路を開閉するものである。具体的に、第3弁機構50は、第1貯留室22から第2排出通路26に低温の空気やドレンを流出させる一方、第1貯留室22から第2排出通路26への蒸気の流出を阻止する弁機構である。第3弁機構50は、第1貯留室22の上部に設けられており、第3弁体51および第3弁座52を有している。
The
第3弁体51は、温度応動部材であり、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。第3弁座52は、第1貯留室22における第2排出通路26の接続部に設けられている。第3弁座52には、弁孔である第3排出孔53が形成されている。つまり、第3排出孔53は、第1貯留室22に設けられ、第1貯留室22と第2排出通路26とを連通させている。第3排出孔53の上流端は、オリフィスを構成している。
The
第3弁機構50では、温度に応じて第3弁体51が膨張または収縮し第3排出孔53を開閉する。具体的に、第3弁体51(第2貯留室23)の温度が低くなると、第3弁体51が収縮して第3弁座52から離座し、第3排出孔53が開放される。一方、第3弁体51の温度が高くなると、第3弁体51が膨張して第3弁座52に着座し、第3排出孔53が閉鎖される。こうして、第3排出孔53が開閉されることにより、第3流路が開閉される。
In the
第2弁機構40は、第2流路を開閉するものである。具体的に、第2弁機構40は、第2貯留室23から直接、ケーシング10外(大気)にドレンを流出させる一方、第2貯留室23からケーシング10外への蒸気の流出を阻止する弁機構である。第2弁機構40は、第2貯留室23に設けられており、第2弁体41、第2弁座42、バネ44および支持部材45を有している。
The
図2~図4にも示すように、第2弁体41は、本願の請求項に係る弁体に相当し、円板状(ディスク形)に形成されている。第2弁体41は、軸心が上下方向に延びる状態で第2貯留室23に収容されている。第2弁体41は、上下動自在に設けられている。第2弁体41は、後述する第2排出孔43の上方に配置され、上下動する(即ち、第2排出孔43に向かって進退する)ことによって第2排出孔43を開閉する。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
下部13は、上下方向に延びる略円筒状に形成され、内部が第2貯留室23となっている。下部13の内周面には、該内周面から径方向内方へ突出し且つ上下方向に延びるガイド部13aが設けられている。ガイド部13aは、下部13の周方向において複数(本実施形態では、3つ)設けられている(図3参照)。第2弁体41は、複数のガイド部13aの内側に設けられており、ガイド部13aに沿って上下動する。
The
第2弁座42は、第2貯留室23の底部に設けられている。第2弁座42には、弁孔であるドレンの第2排出孔43が形成されている。つまり、第2排出孔43は、第2貯留室23の底部に設けられ、上下方向に開口している。第2排出孔43は、第2貯留室23とケーシング10外(大気)とを連通させている。第2排出孔43の上流端は、オリフィスを構成している。
The
また、第2排出孔43は、第1排出孔33よりも孔径が大きい。ここに、孔径とは、各排出孔33,43の上流端の孔径(即ち、オリフィスの径)を意味する。
Further, the
バネ44は、第2弁体41を開弁方向に付勢するものであり、コイルバネにより構成されている。バネ44は、第2貯留室23における第2弁体41の上方に設けられ、第2弁体41を上方へ付勢している。バネ44は、一端が第2弁体41の上面に接続されて第2弁体41を支持している。より詳しくは、バネ44の一端は、第2弁体41の上面に形成された環状の凹部41aに嵌め込まれて接続されている。
The
支持部材45は、バネ44を支持するものである。支持部材45は、第2貯留室23におけるバネ44の上方に設けられ、バネ44の他端が接続されている。
The
より詳しくは、支持部材45は、略円板状に形成され、軸心が上下方向に延びる状態で設けられている。支持部材45は、第2弁体41と同軸に設けられ、直径が第2弁体41と略同じである。バネ44の他端は、支持部材45の下面に形成された環状の凹部45aに嵌め込まれて接続されている。
More specifically, the
また、支持部材45は、第1貯留室22から連通孔14を通じて第2貯留室23に流下するドレンが第2弁体41の上面に当たるのを阻止する邪魔板として兼用されている。つまり、支持部材45は、第2弁体41の上面を覆うように設けられている。
Further, the
また、支持部材45は、上下方向の位置が変更可能に設けられている。具体的に、支持部材45は、ねじ46によって仕切壁11aに固定されている。仕切壁11aに対するねじ46のねじ込み長さを変えることで、支持部材45の上下方向の位置が変更される。
Further, the
第2弁機構40は、第2貯留室23の圧力に応じて第2弁体41が進退(上昇下降)し第2排出孔43を開閉するように構成されている。
The
具体的に、第2弁機構40では、第2貯留室23の圧力が所定の値(運転開始時の圧力Pb)まで低下すると、バネ44の付勢力によって第2弁体41が後退(上昇)して第2弁座42から離座する。これにより、第2排出孔43が開放される。また、第2弁機構40では、第2貯留室23の圧力が所定の値(運転時の圧力Pa)まで上昇すると、該圧力によって第2弁体41がバネ44の付勢力に抗して前進(下降)し第2弁座42に着座する。これにより、第2排出孔43が閉鎖される。こうして、第2排出孔43が開閉されることにより、第2流路が開閉される。
Specifically, in the
より詳しくは、蒸気システムの運転時には、第1排出孔33と同様、第2排出孔43の上流側の圧力も運転時の圧力Paまで上昇する。即ち、第2排出孔43の上下流において圧力差(上流側である第2貯留室23の圧力と下流側であるケーシング10外の大気圧との差)が生じる。一方、運転開始時(運転立ち上げ時)においても、第1排出孔33と同様、第2排出孔43の上流側の圧力は運転時の圧力Paよりも低い運転開始時の圧力Pbとなる。即ち、運転開始時の第2排出孔43における圧力差は運転時よりも小さくなる。
More specifically, when the steam system is in operation, the pressure on the upstream side of the
第2弁体41には、第1弁体31と同様、運転時の圧力Paおよび運転開始時の圧力Pbによって閉弁力(即ち、下向きの力)が作用する。言い換えれば、第2排出孔43において圧力差が生じることによって、第2弁体41には閉弁力が作用する。なお、当然であるが、第2弁体41は、運転開始時の圧力Pbによる閉弁力よりも運転時の圧力Paによる閉弁力が大きい。
Similar to the
バネ44の付勢力は、運転開始時の圧力Pbによる第2弁体41の閉弁力よりも大きく設定されている。また、バネ44の付勢力は、運転時の圧力Paによる第2弁体41の閉弁力よりも小さく設定されている。そのため、第2弁機構40は、運転開始時には、第2貯留室23の圧力が運転開始時の圧力Pbまで低下するので開弁し、その後の運転時には、第2貯留室23の圧力が運転時の圧力Paまで上昇するので閉弁する。
The biasing force of the
〈運転開始時の動作〉
蒸気システムの運転開始時(運転立ち上げ時)における上述したドレントラップ1の動作について説明する。運転開始時は、第1排出孔33および第2排出孔43の上流側の圧力および温度は低い状態となっており、蒸気システムの配管等には低温低圧のドレンが残留している。つまり、第1貯留室22および第2貯留室23の圧力が運転開始時の圧力Pbまで低下している。
<Operation at start of operation>
The operation of the above-mentioned
第1弁機構30では、第1貯留室22のドレンが無い場合またはドレン水位が所定位よりも低い場合は、第1弁体31が第1弁座32に着座し、第1排出孔33が閉鎖されている(図1参照)。第2弁機構40では、バネ44の付勢力が、運転開始時の圧力Pbによる第2弁体41の閉弁力よりも大きいため、第2弁体41が第2弁座42から離座し、第2排出孔43が開放されている(図2参照)。第3弁機構50では、第1貯留室22の温度が低いため、第3弁体51が第3弁座52から離座し、第3排出孔53が開放されている(図1参照)。つまり、第1弁機構30は閉弁し、第2弁機構40および第3弁機構50は開弁している。
In the
こうして、運転開始時には、第2弁機構40および第3弁機構50が開弁しており、蒸気システムの残留ドレンがドレントラップ1に流入する。ドレントラップ1では、流入口21から流入したドレンが、第1貯留室22から連通孔14を通じて第2貯留室23に流れ、第2排出孔43からケーシング10外に流出する(排出される)。第2排出孔43は第1排出孔33よりも孔径が大きいため、多量のドレンが素早く排出される。
Thus, at the start of operation, the
なお、蒸気システムの配管等に存在している空気も、残留ドレンと共にドレントラップ1に流入する。ドレントラップ1に流入した空気は、第1貯留室22から第3弁機構50を介して第2排出通路26に流出し、第1排出通路25を通って流出口24から流出していく。
Note that air present in the piping of the steam system also flows into the
このように、ドレントラップ1は、運転開始時には、蒸気システム内に残留している低温ドレンおよび空気をいち早く排出する。
In this way, the
また、ドレンが第1貯留室22から第2貯留室23へ流下する際、ドレンが第2弁体41の上面に当たることを支持部材45によって阻止することができる。そのため、ドレンが第2弁体41の上面に当たることによって発生しうる第2弁体41の揺れが防止される。
Further, when the drain flows down from the
〈運転時の動作〉
蒸気システムの運転時における上述したドレントラップ1の動作について説明する。運転時は、第1排出孔33および第2排出孔43の上流側の圧力および温度は高い状態となり、高温高圧のドレンがドレントラップ1に流入してくる。つまり、第1貯留室22および第2貯留室23の圧力が運転時の圧力Paまで上昇する。
<Operation during operation>
The operation of the above-mentioned
第2弁機構40では、バネ44の付勢力が、運転時の圧力Paによる第2弁体41の閉弁力よりも小さいため、運転時の圧力Paによって第2弁体41が第2弁座42に着座し、第2排出孔43が閉鎖される(図4参照)。つまり、第2弁機構40は閉弁する。そのため、ドレントラップ1に流入したドレンは、第1貯留室22から第2貯留室23に流れて貯留されていく。
In the
第2貯留室23のドレンが満杯になると、第1貯留室22にドレンが溜まり始める。第1弁機構30では、第1貯留室22のドレン水位が所定位まで上昇すると、第1弁体31が浮上して第1弁座32から離座し、第1排出孔33が開放される。つまり、第1弁機構30は開弁する。そうすると、第1貯留室22のドレンは、第1弁機構30を介して第1排出通路25に流れて流出口24から流出していく。
When the
また、ドレンと共にドレントラップ1に流入した空気は、第1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、第3弁体51の膨張量は小さく、第3弁体51は第3弁座52から離座したままである。つまり、第3弁機構50は開弁したままである。そのため、空気は、第3弁機構50を介して第2排出通路26に流出し、第1排出通路25を通って流出口24から流出していく。
Moreover, the air that has flowed into the
また、第1弁機構30からのドレンの流出量に対して流入口21から第1貯留室22へのドレンの流入量が多い場合には、第1貯留室22においてドレンは上部まで溜まる。そうすると、第3弁体51の温度はドレンの温度に近づくが、この場合でも、第3弁体51の膨張量は小さく、第3弁体51は第3弁座52から離座したままである。そのため、ドレンは、第3弁機構50を介して第2排出通路26に流出し、第1排出通路25を通って流出口24から流出していく。
Further, when the amount of drain flowing into the
一方、流入口21から第1貯留室22に高温高圧の蒸気が流入した場合、第1貯留室22のドレンは、第1弁機構30から流出して減少していき、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排出孔33からの蒸気の流出が阻止される。また、第1貯留室22に蒸気が流入した場合、第3弁体51の温度が上昇する。そうすると、第3弁体51は膨張して第3弁座52に着座する。こうして、第3弁機構50が閉弁し、第3排出孔53からの蒸気の流出が阻止される。
On the other hand, when high-temperature, high-pressure steam flows into the
このように、ドレントラップ1は、運転時には、流入してきた高温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。また、運転時では、第2弁機構40は閉弁状態に維持され、第2貯留室23にはドレンが満杯に溜まったままである。
In this way, during operation, the
蒸気システムの運転が停止すると、第1排出孔33および第2排出孔43の上流側の圧力および温度は次第に低下していく。そして、第2貯留室23の圧力が運転開始時の圧力Pbまで低下すると、第2弁体41はバネ44の付勢力によって上昇し第2弁座42から離座する。こうして、第2弁機構40が開弁することで、第2貯留室23に溜まっていたドレンが第2排出孔43からケーシング10外に排出される。第2弁機構40は、次回の運転開始時まで開弁状態に維持される。
When the operation of the steam system is stopped, the pressure and temperature upstream of the
以上のように、上記実施形態のドレントラップ1(弁装置)は、ケーシング10と、第1弁機構30と、第2弁機構40とを備えている。ケーシング10は、ドレンの流入口21、流入口21に連通するドレンの貯留室22,23が設けられている。第1弁機構30は、貯留室22,23に設けられたドレンの第1排出孔33、貯留室22,23に収容され、第1排出孔33を開閉する第1弁体31(フロート)を有している。第2弁機構40は、貯留室22,23に設けられ、第1排出孔33よりも孔径が大きいドレンの第2排出孔43、貯留室22,23に収容され、第2排出孔43に向かって進退し第2排出孔43を開閉する第2弁体41(弁体)を有している。第2弁機構40は、第2弁体41の第2排出孔43側とは反対側に設けられ、第2弁体41を開弁方向に付勢するバネ44を有し、貯留室22,23の圧力が所定値(運転時の圧力Pa)まで上昇すると、該圧力によって第2弁体41がバネ44の付勢力に抗して前進し第2排出孔43を閉鎖するように構成されている。
As described above, the drain trap 1 (valve device) of the above embodiment includes the
上記の構成によれば、第2弁機構40において確実に運転開始時には開弁させ運転時には閉弁させることができる。そのため、運転開始時に、蒸気システム内に残留している多量の低温ドレンおよび空気をいち早く排出することができる。したがって、低温ドレンに蒸気が混合することによって発生しうるウォーターハンマーを未然に防止することができる。
According to the above configuration, the
また、バネ44が第2弁体41の第2排出孔43側とは反対側に設けられているので、バネを第2弁体と第2排出孔との間に設ける形態に比べて、第2排出孔43の孔径(オリフィスの径)を大きくすることができる。つまり、バネを第2弁体と第2排出孔との間に設けた場合、第2排出孔の外周側にバネの端部の取付スペースを確保しなければならないため、その分、第2排出孔の孔径が制限される。このように、上記実施形態では、第2排出孔43の孔径を稼ぐことができるため、運転開始時に残留ドレンをより早く排出することができる。
Further, since the
また、上記実施形態のドレントラップ1において、貯留室は、流入口21に連通すると共に、第1弁機構30が設けられる第1貯留室22と、第1貯留室22の下方に設けられ第1貯留室22と連通すると共に、第2弁機構40が設けられる第2貯留室23とを有している。
In the
上記の構成によれば、2つの弁機構30,40がそれぞれの貯留室22,23に設けられるので、例えば1つの貯留室に2つの弁機構を設ける場合と比べて、フロートである第1弁体31を第2弁機構40との干渉を気にすることなく貯留室に自由状態で収容することができる。
According to the above configuration, since the two
また、第2貯留室23が第1貯留室22の下方に設けられることにより、第2貯留室23のドレンには第1貯留室22のドレンの水頭が付加されるため、運転開始時において第2弁機構40によるドレンの排出能力が高くなる。
Furthermore, since the
また、上記実施形態のドレントラップ1において、第2排出孔43は、第2貯留室23の底部において上下方向に開口している。第2弁体41は、円板状に形成され、第2排出孔43の上方に配置されている。バネ44は、第2弁体41の上方に設けられ、第2弁体41を上方へ付勢している。
Furthermore, in the
上記の構成によれば、第2排出孔43が第2貯留室23の底部に設けられているので、第2貯留室23のドレンの水頭をできるだけ稼ぐことができ、第2弁機構40によるドレンの排出能力がより高くなる。また、第2弁体41は円板状に形成されたいわゆるディスク形の弁体であるため、例えば球形のフロートと比べて、第2弁機構40の設置スペースを削減することができる。
According to the above configuration, since the
また、上記実施形態のドレントラップ1において、バネ44の一端は第2弁体41の上面に接続されている。第2弁機構40は、第2貯留室23におけるバネ44の上方に設けられ、バネ44の他端が接続される支持部材45を有している。そして、支持部材45は、第1貯留室22から第2貯留室23に流下するドレンが第2弁体41の上面に当たるのを阻止する邪魔板として兼用されている。
Further, in the
上記の構成によれば、第2弁機構40が開弁状態において、第1貯留室22から流下するドレンが第2弁体41の上面に当たることによって発生しうる第2弁体41の揺れを防止することができる。第2弁体41が不規則に揺れると、第2排出孔43へ向かうドレンの流れが乱れてしまい、それによってドレンの排出効率が損なわれる虞があるが、本実施形態ではそれを支持部材45によって防止することができる。このように、支持部材45を邪魔板としても兼用するので、邪魔板を別途設ける必要がない。
According to the above configuration, when the
また、上記実施形態のドレントラップ1において、支持部材45は、上下方向の位置が変更可能に設けられている。この構成によれば、蒸気システムの運転条件の変更に応じて、バネ44の付勢力を調整することができる。
Further, in the
即ち、運転時の圧力Paや運転開始時の圧力Pbが変更になった場合、変更後の圧力Pa,Pbの下で第2弁機構40が適切に開弁および閉弁するように、バネ44の付勢力を調整することができる。例えば、バネ44の付勢力を減少させる場合には、支持部材45の位置を下方へずらし、バネ44の付勢力を増加させる場合には、支持部材45の位置を上方へずらす。
That is, when the pressure Pa during operation or the pressure Pb at the start of operation is changed, the
第2弁体61は、中空球形のフロートであり、本願の請求項に係る弁体に相当する。第2弁体61はガイド部15aに沿って上下動自在に第2貯留室29に収容されている。第2弁体61は、後述する第2排出孔63の上方に配置され、上下動することによって第2排出孔63を開閉する。 The second valve body 61 is a hollow spherical float, and corresponds to the valve body according to the claims of the present application. The second valve body 61 is accommodated in the second storage chamber 29 so as to be movable up and down along the guide portion 15a. The second valve body 61 is arranged above a second discharge hole 63, which will be described later, and opens and closes the second discharge hole 63 by moving up and down.
(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。
(Other embodiments)
The
例えば、上記実施形態のドレントラップ1では、第2弁体41を円板状(ディスク形)に形成したが、これに代えて、第2弁体を球形のフロートにより形成するようにしてもよい。
For example, in the
また、上記実施形態のドレントラップ1は、蒸気の流出を阻止するスチームトラップに限らず、空気の流出を阻止するエアトラップ、またはガスの流出を阻止するガストラップ等であってもよい。
Further, the
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、本願の弁装置は、例えば、蒸気の圧力を調節する減圧弁や、ドレンと空気を分離する気液分離器にも適用することができる。
Further, in the above embodiment, the
本願に開示の技術は、弁装置について有用である。 The technology disclosed in this application is useful for valve devices.
1 ドレントラップ(弁装置)
10 ケーシング
21 流入口
22 第1貯留室(貯留室)
23 第2貯留室(貯留室)
30 第1弁機構
31 第1弁体(フロート)
33 第1排出孔
40 第2弁機構
41 第2弁体(弁体)
43 第2排出孔
44 バネ
45 支持部材
1 Drain trap (valve device)
10
23 Second storage chamber (storage chamber)
30
33
43
Claims (5)
前記貯留室に設けられ、前記流出口に連通する液体の第1排出孔、前記貯留室に収容され、前記第1排出孔を開閉するフロートを有する第1弁機構と、
前記貯留室に設けられ、前記流出口ではなく前記ケーシング外に連通し、前記第1排出孔よりも孔径が大きい液体の第2排出孔、前記貯留室に収容され、前記第2排出孔に向かって進退し該第2排出孔を開閉する弁体を有する第2弁機構とを備え、
前記第2弁機構は、前記弁体の前記第2排出孔側とは反対側に設けられ、前記弁体を開弁方向に付勢するバネを有し、前記貯留室の圧力が所定値まで上昇すると、該圧力によって前記弁体が前記バネの付勢力に抗して前進し前記第2排出孔を閉鎖するように構成されている
ことを特徴とする弁装置。 a casing provided with a liquid inlet and an outlet , and a liquid storage chamber communicating with the inlet;
a first valve mechanism provided in the storage chamber and having a first liquid discharge hole communicating with the outflow port ; a first valve mechanism that is accommodated in the storage chamber and has a float that opens and closes the first discharge hole;
a second discharge hole for liquid provided in the storage chamber and communicating with the outside of the casing instead of the outlet and having a hole diameter larger than the first discharge hole; a second valve mechanism having a valve body that moves forward and backward to open and close the second discharge hole;
The second valve mechanism is provided on a side of the valve body opposite to the second discharge hole, and includes a spring that biases the valve body in a valve-opening direction, and the second valve mechanism has a spring that biases the valve body in a valve opening direction when the pressure in the storage chamber reaches a predetermined value. The valve device is characterized in that when the pressure rises, the valve body moves forward against the biasing force of the spring to close the second discharge hole.
前記貯留室は、
前記流入口に連通すると共に、前記第1弁機構が設けられる第1貯留室と、
前記第1貯留室の下方に設けられ前記第1貯留室と連通すると共に、前記第2弁機構が設けられる第2貯留室とを有している
ことを特徴とする弁装置。 The valve device according to claim 1,
The storage chamber is
a first storage chamber that communicates with the inflow port and is provided with the first valve mechanism;
A valve device comprising: a second storage chamber provided below the first storage chamber, communicating with the first storage chamber, and provided with the second valve mechanism.
前記第2排出孔は、前記第2貯留室の底部において上下方向に開口しており、
前記弁体は、円板状に形成され、前記第2排出孔の上方に配置され、
前記バネは、前記弁体の上方に設けられ、前記弁体を上方へ付勢している
ことを特徴とする弁装置。 The valve device according to claim 2,
The second discharge hole is open in the vertical direction at the bottom of the second storage chamber,
The valve body is formed in a disc shape and is arranged above the second discharge hole,
The valve device is characterized in that the spring is provided above the valve body and urges the valve body upward.
前記バネの一端は、前記弁体の上面に接続され、
前記第2弁機構は、前記第2貯留室における前記バネの上方に設けられ、該バネの他端が接続される支持部材を有しており、
前記支持部材は、前記第1貯留室から前記第2貯留室に流下する液体が前記弁体の上面に当たるのを阻止する邪魔板として兼用されている
ことを特徴とする弁装置。 The valve device according to claim 3,
one end of the spring is connected to the upper surface of the valve body,
The second valve mechanism is provided above the spring in the second storage chamber, and has a support member to which the other end of the spring is connected,
The valve device according to claim 1, wherein the support member also serves as a baffle plate that prevents liquid flowing down from the first storage chamber to the second storage chamber from hitting the upper surface of the valve body.
前記支持部材は、上下方向の位置が変更可能に設けられている
ことを特徴とする弁装置。 The valve device according to claim 4,
The valve device is characterized in that the support member is provided so that its vertical position can be changed.
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