JPH0364758B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スチームトラツプケーシングの加圧
側に、弁座と、この弁座と協働する閉鎖部材と、
密閉された浮子と、この浮子と閉鎖部材を連結す
る伝達機構とが設けられ、この伝達機構のてこ比
が浮子ストロークと共に変化するスチームトラツ
プに関する。

浮子制御装置を備えたスチームトラツプは凝縮
物と蒸気の比重の差を利用する。凝縮物によつて
浮子に加えられる浮力はレバー機構を介して閉鎖
部材に伝達される。これにより閉鎖部材はそれに
作用する押圧力に抗して開放するかまたは閉じ
る。浮力が比較的に小さいので、浮子によつて制
御されるこのスチームトラツプは他のトラツプ装
置と比べて寸法が大きくなる。周知の若干の実施
形では、必要な浮力と構造容積を小さくするため
に、閉鎖部材に手段を講じることによつて、開放
過程の開始後、閉鎖部材に作用する押圧力を低減
することが試みられた。このすべての実施形は特
に、流量が少ないかまたは中位のスチームトラツ
プの場合に失敗に終つた。なぜなら、閉鎖部材に
講じられる手段が殆んど制御できない隙間を必要
とするからである。更に、この隙間は実際の運転
の際に少し汚れただけで閉塞する。

閉鎖部材に作用する押圧力が圧力降下の増大に
つれて大きく変化し、かつ浮力がほぼ同じである
ので、今日知られている殆んどすべての浮子制御
型スチームトラツプは、トラツプケーシングを広
い圧力範囲にわたつて性能通りに使用し得るよう
にするために、大きさの異なる多数の閉鎖部材を
使用する。この欠点は、周知の或る実施形では伝
達機構のてこ比を浮子のストロークにわたつて変
化させることによつて、いくらか除去される。圧
力降下が大きい場合にも短いストロークで閉鎖部
材を開放できるようにするために、開放開始時の
てこ比は大きく設定される。圧力差が小さい場合
には、開放ストローク中に小さくなるてこ比が閉
鎖部材を更に開放する。それによつて、圧力範囲
にわたつてほぼ一定の流量が得られる。しかしな
がら、このスチームトラツプの構造寸法は小さく
ならない。

本発明の課題は、構造容積を小さくすることが
でき、前述の欠点が除去される。冒頭に述べた種
のスチームトラツプを提供することである。

この課題は、スチームトラツプケーシングが流
過室を備え、この流過室がその中にある浮子また
はこの浮子に連結された絞り体によつて、あるい
はこの浮子と絞り体によつて、下方の室と上方の
室に分割され、両室を連通する絞り開口が浮子と
それを取り囲む流過室の壁との間、あるいは絞り
体と流過室の壁との間に設けられ、絞り開口の上
流側である下方の室に、排出すべき凝縮物のため
の流入口が設けられ、弁座と閉鎖部材が絞り開口
の下流側である上方の室に設けられていることに
よつて解決される。

排出すべき凝縮物の流れは本発明によるスチー
ムトラツプの流過室内の絞り個所を経て案内され
る。浮子が最初の大きなてこ比で閉鎖部材を弁座
から少し持上げ、凝縮物の流れが始まるや否や、
浮子の上方の室内で下方の室に対する圧力降下が
発生する。その結果、浮子の開放力が増大する。
従つて、閉鎖部材を更に開放させるために、てこ
比を小さくし、かつ浮子ストロークを非常に短く
することができる。短い浮子ストロークおよび／
または小さな浮子によつて、構造容積が非常に小
さくなる。更に、スチームトラツプの充分な開放
と適切な閉鎖が達成される。

特許請求の範囲第２〜８項は本発明の好ましい
実施態様を対象とする。

特許請求の範囲第２項はトラツプケーシングの
好ましい形状を示している。入口通路と出口通路
は同一軸線上に設けることができる。

特許請求の範囲第３項の特徴は不活性ガス例え
ば空気を導出するために役立つ。このガスは前室
から排気孔を経て流過室の上方の室へ達し、そこ
から排出される。これは浮子によつて制御される
遮断個所または周知の如き付加的な脱気器、例え
ば温度制御の脱気器によつて達成される。排気孔
は絞り開口と比較して次のように定寸されてい
る。即ち、排気孔が流過室の上方の室内の圧力降
下にあまり影響を及ぼさないように定寸されてい
る。特許請求の範囲第４項記載の実施態様では、
凝縮物を排出するときに排気孔が閉鎖される。そ
の際大きな直径の孔は圧力降下を妨害しない。

特許請求の範囲第５項では、閉鎖部材の閉鎖時
に流過室の絞り開口の横断面積が零に向かつて小
さくなり、そして浮子の開放ストロークが大きく
なるにつれて増大する。これによつて、開放過程
と閉鎖過程に正の作用を生ぜしめる。

特許請求の範囲第６項記載の浮子に設けた重錘
は、その比重が排出すべき凝縮物と同じかまたは
ほぼ同じであるので、それが開放過程で凝縮物に
よつて取囲まれても、浮力に悪影響を及ぼすこと
はない。しかし、凝縮物液面が下がつたときに蒸
気の気泡が流過室内に達すると、重錘は比重が異
なるために浮子の閉鎖力に力を付加する。その結
果、閉鎖運動が加速され、スチームトラツプが丁
度良い時期に閉鎖される。

特許請求の範囲第７項は重錘の好ましい実施形
を示している。特許請求の範囲第８項記載の重錘
構造により、流過室内の凝縮物液面が開放開始前
に重錘上縁部まで上昇する。

図には本発明の実施例が示されている。

第１図において、スチームトラツプは、上方の
接続部材１と下方のフード２とからなるトラツプ
ケーシングを備えている。接続部材１は入口通路
３と出口通路４を備えている。接続部材１は加圧
側に弁座５を有する。この弁座は出口通路４へ通
じる流出孔６を備えている。ストローク運動する
閉鎖部材７が前記弁座５と協働する。この閉鎖部
材は密閉された浮子８により伝達機構９，１１を
介して操作される。

伝達機構は回動可能に支承された駆動レバー９
を含む。この駆動レバーの一端には浮子８が作用
している。駆動レバー９の他端は閉鎖部材７に直
接作用している。駆動レバー９は転動曲面１０を
有する。この転動曲面は位置固定された支持面１
１上を転動する。従つて、ストローク運動時に浮
子８と閉鎖部材７間の有効なてこ比が変化する。
閉鎖部材７が閉鎖位置にある場合には、てこ比が
大であり、そのためストローク速度が遅く、開放
力が大である。このてこ比は開放位置へ向かつて
変化し、それによつて開放力を減少せしめ、スト
ローク速度を速くする。

ケーシング内部は加圧側が垂直な管シリンダ１
２によつて同心的な２つの室１３；１４，１５に
分割されている。外方の室は前室１３を形成す
る。この前室は高い位置にある入口通路３から流
入孔１６まで延設されている。流入孔１６は管シ
リンダ１２の下側に設けられ、かつ中央の流過室
１４，１５に開口している。この流過室はその中
にある浮子８によつて下方の室１４と上方の室１
５に分割されている。このために浮子８は外周に
絞りつば１７を備えている。この絞りつばとその
周囲の管シリンダの間には環状の絞り開口１８が
形成される。この絞り開口は両室１４，１５を連
通する。上方の室１５の中には弁座５と閉鎖部材
７と伝達機構９，１１が設けられている。

導出すべき凝縮物の流路は入口通路３から前室
１３へ達し、そしてその中を下つて流入口１６か
ら下方の室１４に達する。凝縮物はその後絞り開
口１８を通過して上方の室１５へ流入し、そこか
ら流出孔６を経て出口通路４へ流出する。

凝縮物流入時に前室１３と室１４，１５は均一
に充てんされる。レベル１９に達すると、浮子８
は伝達機構９，１１の大きなてこ比でもつて閉鎖
部材７を弁座５から離すことができる。流出口６
のこの最初の開放によつて圧力降下が浮子８の上
方の室１５内で発生する。この圧力降下は最小の
時にも、前室１３内の凝縮物液面を低下させ、室
１５内の液面を上昇させる。それによつて、浮子
８が持上げられて閉鎖部材７が更に開放する。そ
の時流出する凝縮物は絞り開口１８のところで圧
力差を発生する。この圧力差は浮子８とその絞り
つば１７の横断面積に作用する。このようにして
浮子８に付加的に作用する力が浮力に付加される
ので、浮子８はてこ比が小さいにも拘らず閉鎖部
材７を充分に開放する。従つて、非常に小さな浮
子８と短い浮子ストロークでもつて大きな閉鎖部
材ストローク運動を生ぜしめることができる。

凝縮物が前室１３から流出して凝縮物液面が流
入口１６まで下がると、蒸気が前室１３から室１
４へ流入する。それによつて浮子８の浮力が減少
する。浮子８が閉鎖部材７の短い閉鎖運動を許容
するので、浮子８の上方の室１５の圧力が上昇
し、絞り開口１８における圧力差が減少する。従
つて、浮子８に作用する前述の付加的な力も小さ
くなる。その結果、浮子が更に閉鎖方向へ移動
し、付加的な力が更に小さくなる。従つて、閉鎖
部材７が閉じるまで閉鎖過程が行われる。それに
よつて、蒸気の損失を確実に防ぐことができる。

第２図の変形例では、管シリンダ１２がレベル
１９の下方に、前室１３と室１５を連通する排気
孔２０を備えている。前室１３の案内籠２１内に
設けた浮子球２２は排気孔２０を制御する。

凝縮物液面が低いときには浮子球２２が案内籠
２１の中の下側に位置して排気孔２０を開放す
る。その際、前室１３に流入する凝縮していない
ガス、例えば空気は上方の室１５へ自由に流入す
る。このガスは開放開始時に上方の室から流出口
６を経て流出するかまたは周知の如く上方の室か
ら脱気器、例えば温度制御される脱気器を経て流
出する。

室１３，１４，１５内の凝縮物液面が上昇する
につれて、浮子球２２が浮上がつて排気孔２０を
閉じる。その後の閉鎖部材７の開放過程は第１図
の場合と同じ様に行われる。前室１３内の凝縮物
液面がレベル１９を下廻ると、浮子球２２が排気
孔２０から下がる。従つて、浮子８の上方の室１
５内の圧力が上昇する。よつて、絞り開口１８に
おける圧力差が小さくなり、浮子８の付加的な力
が減少する。凝縮物液面が高いときにのみ、第１
図に基づいて説明した閉鎖過程が行われる。

第３図の実施例において、管シリンダ１２は下
方へ向かつて細くなつている円錐領域２３を備え
ている。この円錐領域の下方の部分は弁座を形成
する。閉鎖部材７が閉じているときに浮子８の絞
りつば１７が前記弁座に載る。この場合、絞り開
口１８は零になる。浮子８が上昇すると、絞り開
口１８が再び開く。この開口の横断面積は円錐領
域２３内での浮子のストローク運動と共に連続的
に増大する。従つて、開放の瞬間に非常に大きな
付加的な開放力が発生する。この開放力は閉鎖部
材７の開放時には、閉鎖過程の開始を妨げる程大
きくはならない。

自重が小さい薄壁製カツプ２４が浮子８の下側
に懸吊されている。カツプ２４はその上端に横向
きの開口２５を備えている。凝縮物が室１４から
この開口２５を経てカツプ内部に充てんされる。

開放過程においてカツプ２４が凝縮物によつて
取囲まれているときには、浮子８の重量はカツプ
２４の自重の分だけ増大する。カツプの内と外の
凝縮物の比重が同じであるので、カツプの充てん
物は開放過程に影響を及ぼさない。開放過程は第
１図の場合と同じように行われる。

前室１３内の凝縮物液面が下がることによつて
蒸気泡が流入口１６から室１４，１５へ流入する
と、カツプ２４の充てん凝縮物の重量が浮子８の
閉鎖力に付加される。これによつて、浮子８と閉
鎖部材７の閉鎖運動が著しく加速され、蒸気の流
出をきわめて迅速に防ぐことができる。

第４図の実施例の場合には、カツプ２４が浮子
８の上側に設けられている。浮子８の上方へ突出
した縁部によつて形成される、上方が開口したカ
ツプ２４は、最初の凝縮物搬出の後で凝縮物によ
つて充てんされる。蒸気が室１４，１５内に存在
すると、カツプ重量と浮子重量が付加される。従
つて、凝縮物が生じたときには、カツプ重量が補
償されるまで、凝縮物液面が上昇しなければなら
ない。よつて、凝縮物液面１９が高くなつて初め
て開放過程が始まる。

カツプ２４の代りに、凝縮物と同じ比重の中実
体を使用することもできる。

浮子８に形成した外周の絞りつば１７の代り
に、デイスクピストンを設けることができる。こ
のデイスクピストンの外周は室１４，１５の壁１
２と共に流過口１８を形成する。しかし、本発明
の範囲内では、特殊な絞り体を省略することもで
きる。その場合、浮子８の外周自体が絞り開口１
８の内側の境界面を形成する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、浮子によつて制御される第１のスチ
ームトラツプの断面図、第２図は第１図のスチー
ムトラツプの変形例の部分図、第３図は第２のス
チームトラツプの部分図、第４図は第３のスチー
ムトラツプの断面図である。 図中符号 １，２…スチームトラツプケーシン
グ、３…入口通路、４…出口通路、５…弁座、７
…閉鎖部材、８…浮子、１２…壁、１３…前室、
１４，１５…流過室、１６…流入口、１７…絞り
体、１８…絞り開口、１９…凝縮物レベル、２０
…排気孔、２２…制御弁、２３…弁座面、２４…
カツプ、２５…開口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ スチームトラツプケーシングの加圧側に、弁
   座と、この弁座と協働する閉鎖部材と、密閉され
   た浮子と、この浮子と閉鎖部材を連結する伝達機
   構とが設けられ、この伝達機構のてこ比が浮子ス
   トロークと共に変化するスチームトラツプにおい
   て、 スチームトラツプケーシング１，２が流過室１
   ４，１５を備え、この流過室がその中にある浮子
   ８またはこの浮子に連結された絞り体１７によつ
   て、あるいはこの浮子と絞り体によつて、下方の
   室１４と上方の室１５に分割され、 両室１４，１５を連通する絞り開口１８が浮子
   ８とそれを取り囲む流過室の壁１２との間、ある
   いは絞り体１７と流過室の壁１２との間に設けら
   れ、 絞り開口１８の上流側である下方の室１４に、
   排出すべき凝縮物のための流入口１６が設けら
   れ、 弁座５と閉鎖部材７が絞り開口１８の下流側で
   ある上方の室１５に設けられていることを特徴と
   するスチームトラツプ。 ２ 流過室１４，１５がスチームトラツプケーシ
   ング１，２の入口通路３と出口通路４の下方に位
   置し、スチームトラツプケーシングが流過室１
   ４，１５の傍らで高所の入口通路３から流過室１
   ４，１５の低所の流入口１６まで達する前室１３
   を備えていることを特徴とする、特許請求の範囲
   第１項記載のスチームトラツプ。 ３ 流過室の上方の室１５と前室１３を連通する
   排気孔２０が設けられていることを特徴とする、
   特許請求の範囲第１項または第２項記載のスチー
   ムトラツプ。 ４ 浮子によつて操作される制御弁２２が排気孔
   ２０に付設され、浮子８によつて閉鎖部材７が開
   放し始める凝縮物レベル１９の下方に、前記排気
   孔が設けられていることを特徴とする、特許請求
   の範囲第３項記載のスチームトラツプ。 ５ 流過室１４，１５の壁１２が上方に向かつて
   円錐状に広がる座面２３を備え、閉鎖部材７が閉
   じているときに浮子８または絞り体１７が座面に
   載ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項か
   ら第４項までのいずれか一つに記載のスチームト
   ラツプ。 ６ 浮子８が排出すべき凝縮物とほぼ同じ比重の
   重錘２４を支持していることを特徴とする、特許
   請求の範囲第１項から第５項までのいずれか一つ
   に記載のスチームトラツプ。 ７ 重錘が凝縮物を充填したカツプ２４からな
   り、このカツプがその上端に、流過室１４，１５
   に通じる少なくとも一つの開口２５を備えている
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第６項記載の
   スチームトラツプ。 ８ 重錘２４が浮子８の上方に設けられているこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１項から第７
   項までのいずれか一つに記載のスチームトラツ
   プ。