JPH0335559B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧力気体または蒸気システムなどの圧
力システム用のドレン排出装置に関する。

気体は凝縮しうる液体や油などの少量の不純物
を含んでいることがある。それらの不純物は凝集
された形態では気体よりも重いため、気体から分
離されて下方に流れる。

一方蒸気から分離される凝縮液も蒸気より重い
ため、前記蒸気から分離して集めることができ
る。圧力システムでは前記凝縮された不純物また
は蒸気から分離された凝縮液（以下、それらをド
レンという）がときどき集められて排出されてい
る。

ところが近時におけるドレンにはラインシステ
ムやコンテナなどに生じる錆などの不純物、汚物
あるいは熱分解オイル（cracked oil）などが含
まれており、圧力システムから自動的に排出する
ことが困難である。

そのような目的のための公知のフロート式ドレ
ン排出装置は、排出バルブのための力がフロート
の浮力によつて限定されるために比較的小さく、
小さいバルブ体のものしか作動させることができ
ず、したがつて小さい排出口のものしか使用する
ことができない。それゆえ小さい汚染物によつて
排出口が詰まることがある。

本発明の目的はドレンを溜めておくことがで
き、溜められたドレンを自動的に、圧力媒体の好
ましくないロスがないように排出することがで
き、しかも常時制御する必要がない圧力システム
用のドレン排出装置を提供することにある。

そのような目的は、圧力システムに結合される
ドレン溜め容器（以下、単に容器という）と、該
容器に設けられ時々開かれる排出バルブと、該排
出バルブを自動的に制御するために前記容器内の
液面高さを検出しうるメータとを有する本発明の
装置によつて達成される。しかして本発明の装置
は圧力システムからの水、油、その他の液状汚物
あるいは不純物を溜めて満たしておくための容器
を有している。前記容器内には、容器内にドレン
が集められたときに制御信号を発生するセンサが
設けられており、その制御信号は増幅されたうえ
で一定時間、たとえば容器内の液面があらかじめ
定められている下限まで下がるまで排出バルブを
開いておくために用いられる。前記下限は排出バ
ルブにいたる排出口の上側、あるいは同じ高さに
設けることができる。前者のばあい圧力媒体、た
とえば圧縮気体や蒸気などが液状のドレンと共に
容器から排出バルブを通つて漏出するのを防止す
ることができる。後者のばあい不純物や排出バル
ブのシール表面の上に沈澱していた汚物が、排出
バルブが再び閉じるまえに噴出されるように、液
面がある高さまで下降したのちに容器から圧力媒
体も漏出する。

容器内の液面を検出するメータはたとえば容器
内に収容され、電気制御信号を発生する少なくと
も２つのセンサであり、そのものはたとえば上方
から容器内に延びる指状のセンサである。前記セ
ンサとしては、容器内の異なる高さまで延びるよ
うに、異なる長さのセンサを用いるのが好まし
い。しかしながら複数のセンサを容器の側壁に設
けてもよく、さらに容器の側壁を貫通して容器内
に延びる指状の複数のセンサを採用することもで
きる。

それぞれの指状センサは増幅器および制御信号
により開かれた排出バルブを所定時間後に再び閉
じさせるためのタイミング回路（時間遅延回路）
に接続されているのが好ましい。タイミング回路
の遅延時間は調整可能であつてもよい。本発明の
他の実施例として電気警報センサを容器内あるい
は容器そのものに設けることがあげられる。その
ものは液体が容器内で上昇することにより、接触
されて警報信号を発生することができ、あるいは
通常使用されている開放用のセンサが故障して排
出バルブが開かないようなばあいに排出バルブを
開けるためにも利用されうる。

容器内に大きい撹乱が排出バルブへの排出口近
辺で発生してトラブルが生ずるのを避けるため、
排出口前面にバツフルを配置しておくのが好まし
い。

挿出バルブは圧力システム内の気体や蒸気の圧
力によつて制御されるバルブである。排出バルブ
はダイヤフラムバルブであつて、圧力抜きのでき
る圧力路（導圧ライン）に接続されているチヤン
バーを、それのダイヤフラムが広い効果面を有す
るダイヤフラムの表面で密閉しているものであ
る。圧力路が圧力抜きされたとき、圧力路内の圧
力が再び上昇するまでダイヤフラムバルブが開か
れている。圧力路は圧力路内の圧力が圧力システ
ムの圧力と等しくなるように容器の上端に接続さ
れている。したがつて、付加的な圧力源は不要で
ある。

つぎに２つの実施例の概略を示す図面を参照し
ながら本発明を説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第
２図は本発明の他の実施例を示す縦断面図であ
る。

第１図に示されている容器１は２つの部分から
なるハウジングを有している。２つの部分のうち
の上部２は下部４の上端３に嵌入されている。Ｏ
リング状のシール５がそれらの接続部を密封して
いる。

上部２には２つのインレツト管６，７がたがい
に直交するように設けられ、それらのインレツト
管６，７のうちの１つが圧力システム（図示され
ていない）、たとえば圧力気体ラインあるいは蒸
気ラインに接続され、他方がプラグ（図示されて
いない）により閉じられる。上部２では垂直方向
に延びるバツフル板８が設けられ、そのバツフル
板８はインレツト管６，７を通つて導かれる圧力
媒体やドレンを容器１の下部４内に向ける効果を
有する。前記バツフル板８は容器１内のドレン液
面がバツフル板８の下端よりも上に上昇したばあ
いにドレンを上部２のバツフル板８に関してイン
レツト管６，７の反対側に上昇させるという他の
効果をも有する。

容器１の上部２には、インレツト管６の反対側
にポート９が設けられており、そのポート９には
圧力路１０が接続されている。それらの機能は以
下に説明する。

指状のセンサ１２が上部２の蓋部１１に耐圧密
封状態で貫通されており、そのセンサ１２は容器
１内に溜まつたドレンの液面があらかじめ定めら
れている１内の高さに達するか、あるいは通過し
たばあいに容器１に空にするために使用される。
さらに、前記センサ１７と同様の機能を有し、セ
ンサ１２よりも長い付加センサ１３が前記蓋部１
１に貫通されている。さらに第１図に示されるよ
うな第３のセンサ１４を警報センサとして適用し
てもよい。

容器１の下部４のもつとも下方の部分には排出
口１５が設けられており、その排出口１５は通常
閉じられている。そして排出口１５は容器１内を
掃除するときだけ開かれる。さらに下部４の底部
１６には排出口１７が設けられており、排出口１
７はダイヤフラムバルブ１９のチヤンバー
（chamber）１８内に連通している。かかるダイ
ヤフラムバルブ１９は容器１の下部４にカバー２
１によつてクランプされていると共に、排出口２
２の前面に配置されているダイヤフラム２０から
なる。それゆえダイヤフラム２０は、以下でさら
に詳述するように、圧力システムの圧力がチヤン
バー１８に供給されるとき、排出口２２の周囲２
３に密閉状態で押しつけられる。

下部４の底部１６にはＬ字形バツフルプレート
２４が取り付けらている。Ｌ字形バツフルプレー
ト２４は排出口１７上方に延出されており、容器
１内の液体が顕著なあるいは大きな吸込みなしに
容器１から均等に流出するように、ダイヤフラム
バルム１９近辺の容器１内の液体の渦などの撹乱
を防止するために設けられている。

圧力路１０の端部には３方向電磁弁３１が配置
されている。その３方向電磁弁３１はその通常位
置でポート９とポート３０を連結すべくチヤンバ
ー１８内のダイヤフラムバルブ１９のカバー２１
に設けられている。そのとき、チヤンバー１８内
の圧力は容器１内の圧力、すなわち圧力システム
内の圧力と等しい。それゆえチヤンバー１８内の
圧力は排出口１７を通つてダイヤフラム２０の上
表面に働く圧力より一層広い範囲でダイヤフラム
２０の表面に働くので、ダイヤフラム２０は排出
口２２の周囲２３にしつかりと押しつけられる。

液体が容器１から排出口２２を通つて、流出す
べくダイヤフラムバルブ１９を開くためには、チ
ヤンバー１８内の圧力を減少させる必要がある。
このため電磁弁３１の閉止部材が電磁弁３１の第
３のポート（図示されていない）を大気に開口す
るように、張力によつてあるいは付勢力に抗して
動かされる。それにより圧力路１０およびチヤン
バー１８は大気と連通する。ここで注目すべきこ
とは、チヤンバー１８内のゲージ圧力が実質的に
零であるということである。そのためダイヤフラ
ム２０はその上表面に働く圧力、すなわ容器１内
の液体の圧力によつて放出口２２の周囲２３から
離れ、排出口２２が開かれる。そのとき、容器１
内の液体は排出口２２を通つて流出されうる。容
器１内の液位が必要なだけ下がるやいなや、電気
テーブル２８を経て供給される電磁弁３１を開く
ための制御信号の送信が中断される。その結果電
磁弁３１の閉止部材がその最初の位置にもどるた
め、チヤンバー１８内はポート９および圧力路１
０を経て全圧力システムの正常の圧力がかかり、
チヤンバー１８の圧力が全圧システムの圧力と等
しい圧力にもどる。したがつてダイヤフラム２０
は再度第１図に示されるような排出口２２の周囲
２３に排出口２２を塞ぐように押しつけられる。

つぎに第１図の装置の作用について説明する。

１つのセンサ１２だけ用いられたばあい、この
センサ１２は容器１内の液位が上昇してセンサ１
２の下端に接触するやいなやチヤンバー１８内の
圧力を開放するように圧力路１０の一部１０ａに
大気と通気するような出口を与えるための制御信
号を発生する。そのときダイヤフラムバルブ１９
はダイヤフラム２０の上表面に働く液体の圧力に
よつて開かれ、それによつて容器１内に溜められ
た液体は排出口２２を通つて流出されうる。容器
１内の作用圧力、排出口２２の開口断面、液体の
粘度に応じて、およびできるばあい液体に続いて
流出する圧縮空気、気体、あるいは蒸気によりバ
ルブシートを清掃させうるように、あらかじめ決
められた吐出時間後、圧力路１０の一部１０ａに
はもう一度ダイヤフラムバルブ１９を閉じるよう
に圧力がかけられる。多くのばあいダイヤフラム
バルブ１９はすべての液体が容器１から流出され
る前にすでに再び閉じられている。

容器１内の液位検知と溜められた液体の流出制
御は静電容量形検出方法、あるいは容器１内の液
体の電気導通性を利用する方法によつてなしう
る。

センサが容器１内の最大液位を検知したとき、
あるいはドレンの入つてくる量が多すぎて、ダイ
ヤフラムバルブ１９が完全に開かれていても容器
が空にならず、あるいはバルブ１９が開かれない
か、詰まつているために容器１が空にならず、そ
のため液位の減少または低下が充分でないとき、
たとえば警報センサ１４に接触するまで液位が上
昇したようなばあいには、その一定時間後に警報
用の回路が接続される。それにより作業者または
監督者は管理に必要な行動をとることができる。

しかしながら、たとえば静電容量形の２つのセ
ンサ１２，１３が装置に設けられているようなば
あいには、センサ１２は前記のごとく排出バルブ
１９を開く制御信号を発生し、センサ１３が電気
的静電容量を検知しなくなつたときに排出バルブ
１９を閉じる制御信号を発生する。またセンサ１
３における電気的静電容量が低下して一定時間が
経過したときにのみバルブ１９を閉じるように制
御してもよい。２つのセンサを用いる方法では１
つのセンサを用いるばあいに比してさらに正確な
制御が可能となると同時に、センサ１３は容器１
内のもつとも低い液位近辺に位置されうる。さら
に液体が流出して液位が排出口１７より下がつた
後、清掃の目的で気体または蒸気をバルブ１９を
通して流出させることもできる。

バルブ１９が液位が第２のセンサ１３よりも下
がつた一定時間後にのみ閉じるときは、容器１内
の圧力が異なるばあいに必要となる調整を回避す
るため、たとえばランプ（ramp）応答または比
例応答によつて制御される。そのばあい液位が短
い方のセンサ１２の下端から第２のセンサ１３の
下端まで下がる間の流出時間と残りの流出時間と
は、たんに両方の時間が等しくなるように、ある
いは比例するように選択しておけばよい。

第１図で示されるようにコントロールボツクス
２９は容器１に取り付けられているが、容器１か
ら離れた場所に設置されていてもよい。

第２図の実施例において、容器１は第１図の実
施例と同様な形状を呈している。かかる第２図の
実施例と第１図の実施例とのもつとも本質的な相
違点は、ダイヤフラムバルブ１９が容器１の下部
４に設けられておらず、容器１の上部２に設けら
れていることである。それに伴なつて容器１には
昇水管３２が設けられている。かかる昇水管３２
は下端が容器１内に開口されており、上端がダイ
ヤフラムバルブ１９に連通する孔３３に開口され
ている。そのばあい、圧力システムの圧力は液面
が昇水管３２の下端３４の開口部よりも下に下が
らない限り液体を昇水管３２を経てダイヤフラム
バルブ１９および排出口２２へ圧するもので、昇
水管３２の下端３４は容器１内のもつとも低い液
位を決め、制限する。その相違点は別にして、こ
の装置の作用は第１図の実施例について説明した
方法と同じ方法で制御される。したがつて両方の
実施例における同じ部分は同じ符号で示されてい
る。

また前記ダイヤフラムバルブ１９に代えて、排
出バルブとして排出口２２に直接的または間接的
に操作可能な電磁弁を用いてもよい。また他のバ
ルブを適用してもよい。

さらに第２の警報制御手段が設けられていても
よい。この制御手段または制御回路は排出バルブ
を閉じるためのエンドスイツチによつて制御され
る。前記バルブが閉じられるべきであるのになん
らかの理由で実際に閉じられなかつたばあい、警
報のための接点が閉じられ、それぞれの警報信号
が発生する。この作用はドレンの排出路に設けら
れる圧力センサによつてえられる。その圧力セン
サは排出バルブが閉じられたのち、また増加され
た圧力が排出バルブの後方の排出路内で検知また
は検出されたばあいに、警報信号を発生する。す
なわちこの増加圧力は排出バルブが完全に閉じら
れていないことを示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第
２図は本発明における他の実施例を示す縦断面図
である。 （図面の主要符号）、１：ドレン溜め容器、６，
７：インレツト管、８：バツフル板、９，３０：
ポート、１０：圧力路、１２，１３，１４：セン
サ、１５，１７，２２：排出口、１８：チヤンバ
ー、１９：ダイヤフラムバルブ、２０：ダイヤフ
ラム、２１：カバー、２４：Ｌ字形バツフルプレ
ート、２８：電気ケーブル、２９：コントロール
ボツクス、３１：電磁弁、３２：昇水管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧力システムに接続されたドレン溜め容器
   と、該ドレン溜め容器に設けられた液面高さを検
   出しうるメータおよび排出バルブとを有し、前記
   排出バルブが前記メータによつて自動的に制御さ
   れ、該排出バルブが前記ドレン溜め容器内の圧力
   で作動し、該排出バルブが圧力媒体を用いる駆動
   部を有し、該駆動部には外側により大きな面積を
   有し気体の充満するチヤンバーが形成され、前記
   排出バルブの閉止圧力を与えるために該チヤンバ
   ーとドレン溜め容器の常時気体が充満する上部と
   を接続する導圧ラインが設けられ、前記排出バル
   ブの開放を制御しうる大気開放バルブとしての機
   能を有する三方弁が前記チヤンバーに設けられて
   なるドレン排出装置であつて、 (a) 前記メータが前記ドレン溜め容器内に取付け
   られ電気制御信号を発生する複数のセンサから
   なり、 (b) 前記複数のセンサは、前記三方弁を制御する
   ためのコントロールボツクスに接続されてお
   り、 (c) 前記排出バルブがドレン溜め容器の下部に接
   続された排出口およびダイヤフラムの弁体を有
   し、該ダイヤフラムが該排出口の断面積よりも
   大きな面積を有する。 ことを特徴とする圧縮気体または蒸気などの圧力
   システム用ドレン排出装置。 ２ 前記センサが上部から前記ドレン溜め容器内
   につり下げられてなる特許請求の範囲第１項記載
   の装置。 ３ たがいに検出高さが異なる２つのセンサが上
   部から前記ドレン溜め容器内につり下げられてな
   る特許請求の範囲第２項記載の装置。 ４ それぞれのセンサが増幅器と、前記制御信号
   によつて開かれた排出バルブを一定時間後に閉じ
   るための時間遅延回路に接続されてなる特許請求
   の範囲第１項、第２項または第３項記載の装置。 ５ 前記遅延回路の遅延時間が調整可能である請
   求の範囲第４項記載の装置。 ６ 前記センサの一つが前記ドレン溜め容器内の
   液面が上昇して接触したときに警報信号を発生
   し、排出バルブを開くための電気作動警報センサ
   である特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、
   第４項または第５項記載の装置。 ７ 前記複数のセンサが静電容量によつて制御お
   よび警報信号をそれぞれ発生する特許請求の範囲
   第１項、第２項、第３項、第４項、第５項または
   第６項記載の装置。 ８ 前記複数のセンサが溜められたドレンの電気
   導通によつて制御および警報信号を発生する特許
   請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第
   ５項または第６項記載の装置。 ９ 前記ドレン溜め容器内で、前記排出バルブに
   いたる排出口の前にバツフルが設けられてなる特
   許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、
   第５項、第６項、第７項または第８項記載の装
   置。