JPH0535796B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は気体と液体の比重差を利用して、開放
又は密閉のフロートで弁手段を駆動し、気液混合
系から一方の流体を自動的に排出するフロート弁
の構造に関する。

上記フロート弁は、気体と液体が混在する系か
ら気体または液体の一方を選択的に自動的に排出
するときに用いる。蒸気配管系に発生する復水を
自動的に排出するスチームトラツプ、圧縮空気配
管系に発生する凝縮水を自動的に排出するエアー
トラツプ、水配管系に混在する空気を自動的に排
出するエアーベント等である。

比重の小さい気体は比重の大きい液体の上方に
位置する。液面は液体と気体の量的割合の変化に
応じて上下動する。フロートはこれに作用する浮
力と自重の釣合いで液面に浮き、液面と共に上下
に運動する。フロート弁はこれらの自然法則を利
用したもので、弁室に於いて気液を分離し、弁室
の上部あるいは下部に弁口を配置し、弁室内に収
容したフロートの上下運動で弁手段を駆動して弁
口を開閉し、一方の流体を選択的に自動的に排出
するものである。

従来の技術 フロートで弁手段を駆動し弁口を開閉する、従
来のフロート弁は、レバーの一端にフロートを取
り付け、レバーの他端を支点として弁室に取り付
け、支点の近くに弁口を開閉する弁体を取り付け
たものである。あるいは、レバーの一端にフロー
トを取り付け、レバーの他端に弁口を開閉する弁
体を取り付け、弁体の近くを支点として弁室に取
り付けたものである。

本発明が解決しようとする課題 上記のものに於いて、排出容量を大きくするた
めには、即ち大きな開弁力を得るためには、フロ
ートを大きくして浮力や自重を大きくしたり、レ
バーを長くして弁体に作用する浮力や自重の拡大
比を大きくしなければならず、ケーシングが大き
くなつてしまう問題があつた。

従つて、本発明の技術的課題は、フロートを大
きくしたりレバーを長くせずに大きな開弁力を得
られるようにすることである。

課題を解決するための手段 上記の技術的課題を解決するために講じた本発
明の技術的手段は、弁ケーシングで入口と弁室と
出口を形成し、弁室と出口を連通する弁口を形成
し、弁室内にフロートを自由状態で配置し、弁口
を開閉する弁体を取り付けたレバーを、フロート
の開弁方向の変位に対して鋭角に傾斜せしめて弁
室に取り付け、該レバーと該レバーに対向した弁
室内壁とで上記フロートが当接する楔面を形成し
た、ものである。

作 用 上記の技術的手段の作用は下記の通りである。

弁室内に自由状態で配置したフロートは弁室内
の液面と共に上下に変位する。浮上あるいは降下
して開弁方向に変位するフロートは楔面に当接す
る。フロートの開弁方向の変位に対してレバーは
鋭角に傾斜せしめているので、フロートの浮力あ
るいは自重がレバーに対して楔力として働く。従
つて、同じ大きさのフロート、同じ長さのレバー
を用いたものであつても、開弁力を大きくするこ
とができる。

発明の効果 本発明は下記の特有の効果を生じる。

排出容量を大きくするために複弁機構やパイロ
ツト弁機構を用いるものでは、構造が複雑にな
る。本発明では、フロートの開弁方向の変位に対
してレバーを鋭角に傾斜せしめるだけであるの
で、構造が簡単である。

特許第23152号明細書に示されるように、弁室
の中心に誘導軸を縦設してフロートを昇降自在に
遊嵌するものでは、フロートが傾斜して誘導軸と
の間の摺動抵抗が大きくなるので、水位変化に対
するフロートの追従性が悪くなつてフロートが引
つ掛かつたり、開弁力が減少したりする。本発明
では、フロートを弁室内に自由状態で配置し、レ
バーに対向した弁室内壁を楔面としているので、
フロートと弁室内壁との間に摺動抵抗の増大が生
ぜず、フロートの引掛りや開弁力の減少が生じな
い。

実施例 上記の技術的手段の具体例を示す実施例を説明
する。

実施例 １ （第１図参照） 本実施例は密閉フロート式スチームトラツプに
適用したものである。

本体１に蓋２をボルト３で締結して内部に弁室
４を有する弁ケーシングを形成する。本体１と蓋
２の間にはガスケツト５を介在せしめて両者の気
密を保つ。

蓋２の上部に入口６を、下部に出口７を形成す
る。入口６は弁室４の上部に連通し、蒸気使用機
器（図示せず）等に接続して、復水を弁室４内に
導入する。蓋２の下部に弁座部材８をねじ結合
し、弁座部材８に形成した弁口９を通して弁室４
と出口７を連通し、弁室４の復水を出口７に導き
出す。入口６と出口７は水平方向に開口し、それ
ぞれ配管用の雌ねじを形成している。弁座部材８
と蓋２の間の気密をガスケツト１０で保つ。

弁室４にステンレス鋼薄板で作つた中空の球形
フロート１１を自由状態で収容する。フロート１
１は弁室４に溜る復水に浮き、液面と共に浮上降
下する。

蓋２にレバー取付部材１２をビス（図示せず）
で取り付ける。レバー取付部材１２にレバー１３
をピン１４で取り付ける。レバー１３に弁口９を
開閉する弁体１５を取り付ける。従つて、レバー
１３はピン１４を支点にして回転できる。レバー
１３にはリブを形成して強度を向上せしめてい
る。レバー１３の上部は鉛直線からαの角度でフ
ロート１１の斜上方に延びている。弁室４の側壁
１６（第１図で左側）も鉛直線からαの角度でフ
ロート１１の斜上方に延びている。参照番号１７
はフロート１１を上下方向に案内するリブであ
り、紙面の手前側と合計２箇所形成され、フロー
ト１１との間に僅かな隙間が形成されている。

蓋２にバイメタル１８をビス１９で取り付け
る。バイメタル１８はほぼＵ字状で低温時に拡が
つてレバー１３を押し上げて開弁できる力を発揮
し、高温時に狭まつてレバー１３に関与しない形
状に変化する。

上記スチームトラツプの作動は次の通りであ
る。

入口６は蒸気使用機器等の復水発生箇所に接続
する。復水と蒸気が弁室４に流入し、復水が下部
に蒸気が上部に分離して溜る。フロート１１は弁
室４内の液面の上昇と共に浮上し、レバー１３と
側壁１６に当接する。更に液面が上昇するとフロ
ートの浮力が大きくなり、浮力が楔力として、レ
バー１３に作用する。この楔力により、レバー１
３が開弁方向（第１図で時計回り方向）に回転し
て弁体１５が弁口９を開く。弁室４の復水は弁口
９から出口７に排出される。排出により液面が下
がると、それと共にフロート１１が降下し、フロ
ートの降下と共にレバー１３が閉弁方向に回転し
て弁体１５が弁口９を塞ぎ、蒸気の流出を防ぐ。
この様な動作を自動的に繰り返して行う。

実施例 ２ （第２図参照） 本実施例も第１図の実施例１と同じく密閉フロ
ート式スチームトラツプに適用したものであり、
実施例１と同一の構成要素には同一の参照番号を
付して説明を省略する。

本実施例は、弁室４の側壁２６（第２図で左
側）を鉛直方向に形成したものである。

尚、上記の実施例１及び２に示したフロート弁
はスチームトラツプとしてではなく、そのまま圧
縮空気配管系から凝縮水を自動的に排出するエア
ートラツプとして用いることもできる。また、第
１図及び第２図に図示の配置状態を上下逆にすれ
ば、水配管系から空気を自動的に排出するエアー
ベントとしても用いることができる。

実施例 ３ （第３図参照） 本実施例は下向き開放フロート式スチームトラ
ツプに適用したものである。

本体３１に蓋３２をボルト３３で締結して内部
に弁室３４を有する弁ケーシングを形成する。本
体３１と蓋３２の間にはガスケツト３５を介在せ
しめて両者の気密を保つ。

本体３１の下部に入口３６を、蓋３２の上部に
出口３７を形成する。入口３６は上方に突出した
導入管３８の導入通路３９及び導入孔４０を通し
て弁室３４に連通し、蒸気使用機器（図示せず）
等に接続して、復水を弁室３４内に導入する。蓋
３２の上部に弁座部材４１をねじ結合し、弁座部
材４１に形成した弁口４２を通して弁室３４と出
口３７を連通し、弁室３４の復水を出口３７に導
き出す。入口３６と出口３７には配管用の雌ねじ
を形成している。弁座部材４１と蓋３２の間の気
密をガスケツト４３で保つ。

弁室３４に下向き開放フロート４４を自由状態
で収容する。フロート４４はステンレス鋼薄板で
円形開口を有する球形の中空に作り、円形開口に
口金４５を取り付けて作る。口金４５は重心を円
形開口側に変位させる重さを有し、球殻部分の上
部に小孔４６を開ける。

蓋３２にレバー取付部材４７をビス（図示せ
ず）で取り付ける。レバー取付部材４７にレバー
４８をピン４９で取り付ける。レバー４８に弁口
４２を開閉する弁体５０を取り付ける。従つて、
レバー４８はピン４９を支点にして回転できる。
レバー４８にはリブを形成して強度を向上せしめ
ている。レバー４８の下部は鉛直線からβの角度
でフロート４４の斜下方に延びている。弁室３４
の側壁５１（第３図で右側）は鉛直方向に形成し
ている。

蓋３２にバイメタル５２をビス５３で取り付け
る。バイメタル５２はほぼＵ字状で低温時に拡が
つてレバー４８を押し下げて開弁できる力を発揮
し、高温時に狭まつてレバー４８に関与しない形
状に変化する。

上記スチームトラツプの作動は次の通りであ
る。入口４６は蒸気使用機器等の復水発生箇所に
接続する。復水と蒸気が導入管３８を通してフロ
ート４４内に流入し、蒸気がフロート４４内の上
部に、復水がフロート４４内の下部とフロート４
４の外部に分離して溜る。フロート４４は、内部
の蒸気量が少ないと自らの自重で降下し、自重が
楔力として、レバー４８に作用する。この楔力に
より、レバー４８が開弁方向（第３図で時計回り
方向）に回転して弁体５０が弁口４２を開く。弁
室３４の復水は弁口４２から出口３７に排出され
る。排出により蒸気が導入されフロート４４内の
蒸気量が増えるとフロートは浮上し、レバー４８
の上端に当接し、レバー４８を閉弁方向に回転し
て弁体５０が弁口４２を塞ぎ、蒸気の流出を防
ぐ。入口３６に復水が流入し、フロート４４内へ
の蒸気の供給が止まると、内部の蒸気は冷却凝縮
と小孔４６からの流出で減少し、浮力を失つて沈
下する。この様な動作を自動的に繰り返して行
う。

尚、上記実施例１ないし実施例３に於いては、
球形のフロートを用いたものを示したが、本発明
はこれに限られることがなく、あらゆる形状、例
えば円筒形等のフロートを用いてもよい。

また、弁室の側壁は、鉛直方向に形成したり、
レバーと同一の傾斜角度に形成したものを示した
が、レバーの傾斜角度と異なつていてもよい。あ
るいは、レバーを鉛直方向に形成し、側壁を傾斜
せしめることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は本発明のフロート弁の実施例
の密閉フロート式スチームトラツプの断面図、第
３図は本発明のフロート弁の実施例の下向き開放
フロート式スチームトラツプの断面図である。 １，３１本体、２，３２：蓋、４，３４：弁
室、６，３６：入口、７，３７：出口、９，４
２：弁口、１１，４４：フロート、１３，４８：
レバー、１５，５０：弁体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 弁ケーシングで入口と弁室と出口を形成し、
   弁室と出口を連通する弁口を形成し、弁室内にフ
   ロートを自由状態で配置し、弁口を開閉する弁体
   を取り付けたレバーを、フロートの開弁方向の変
   位に対して鋭角に傾斜せしめて弁室に取り付け、
   該レバーと該レバーに対向した弁室内壁とで上記
   フロートが当接する楔面を形成した、フロート
   弁。