JPH0637958B2 - フロート弁 - 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
ームトラップ、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ップ、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ってしまう問題があった。

また、排出容量を大きくするための機構として、フロー
ト弁をパイロット弁として用いて大きな主弁口を開閉す
るパイロット弁機構があるが、構造が複雑となり、弁部
のひっかかり現象などによる作動不良を起こし易い問題
があった。

従って、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排出容量を
大きくすると共に、弁部のひっかかり現象を無くして確
実な作動を行う信頼性の高いフロート弁を得ることであ
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、レバーとレバーに対向した
弁室内壁とでフロートが当接する楔面を形成し、楔面に
対してほぼ直角方向の弁室内壁とフロートとの間に狭い
空間を形成し、入口の流体を弁室内に導入する開口を、
フロートが開弁方向に変位しレバーに当接する位置に於
いて、弁室内壁とフロートとの間に形成した狭い空間に
開けた、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レバーに当接する。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
として拡大されて働く。従って、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っても、開弁力
を大きくすることができる。

フロートがレバーとレバーに対面する弁室内壁に当接し
て楔力を発揮し、弁口を開けるときには、当接面に摩擦
抵抗が働いてフロートは変位し難くなるが、この当接位
置における弁室内壁とフロートの間の狭い空間に、入口
からの流入流体の開口を形成しているので、流入流体が
フロートに衝突してフロートを動揺せしめる。従って、
フロートは変位し易くなり、ひっかかるようなことがな
くなる。

発明の効果 本発明は下記の特有の効果を生じる。

楔力として、浮力あるいは自重を拡大して利用すること
により、フロートを大きくしたり、レバーを長くするこ
となしに大きな開弁力を得ることできケーシングを小型
にすることができる。

また、フロートがレバーと弁室内壁の間にひっかかるよ
うなことがないので、開閉弁作動が確実となる。

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（第
１図と第２図参照）。

本実施例は密閉フロート式スチームトラップに適用した
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
ケット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。

弁室４にステンレス鋼薄板で作っ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１１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１３をピン１４で取り付けて蝶番結合す
る。レバー１３に弁口９を開閉する弁体１５をスナップ
リング２５で取り付ける。従って、レバー１３はピン１
４を支点にして回転できる。レバー１３は鉛直線からα
角度で、更にその先端が鉛直線からβの角度でフロート
１１の斜上方に延びている。

フロート１１を挟んでレバー１３に対面する弁室４側壁
に壁部材１６をビス２４で取り付ける。壁部材１６は鉛
直線からγの角度で傾斜している。フロート１１を上下
方向に案内するるリブ部材１７をビス２３で取り付け
る。リブ部材１７は鉛直方向に延びており、フロート１
１との間に狭い隙間を形成している。

蓋２に断面Ｌ字形の仕切壁１８を一体に形成して溝１９
を形成する。本体１に堤部材２０を一体に形成して溝２
１を形成する。仕切壁１８は弁室４の入口６に面する部
分に位置し、堤部材２０は仕切壁１８の両側から弁室４
内壁に沿ってほぼ水平方向にリブ部材１７近くまで延
び、その先端に開口２２が形成されている。従って、入
口６からの流入流体は仕切壁１８と堤部材２０で形成し
た溝１９、２１を流れ、開口２２から弁室４内に導入さ
れる。流入流体が多い場合はこれに加えて、堤部材２０
や仕切壁１８を乗り越えて弁室４内に導入される。

蓋２にバイメタル２６をビス２７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ってレバー１３を
押し上げて開弁できる力を発揮し、高温時に狭まってレ
バー１３に関与しない形状に変化する。

上記スチームトラッ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
水と蒸気が仕切壁１８と堤部材２０に形成した溝１９、
２１を通って開口２２から弁室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１３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。この時、開
口２２から弁室４に流入する流体がフロートに衝突して
動揺せしめるので、フロートは変位し易くなり、ひっか
かってしまうことがない。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１３の降下と共に
レバー１３が閉弁方向（第１図で反時計回り方向）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。

尚、上記の実施例では、流入流体の弁室４への開口２２
をリブ１７部材の近くに開けたが、レバー１３の対面す
る弁室４側壁の壁部材１６の近くに開口せしめてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のフロート弁の実施例の密閉フロート式
スチームトラップの断面図、第２図は第１図のII−II線
断面図である。 １：本体、２：蓋 ４：弁室、６：入口 ７：出口、９：弁口 １１：フロート、１３：レバー １５：弁体、１８：仕切壁 ２０：堤部材、２２：開口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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、レバーとレバーに対向
   した弁室内壁とでフロートが当接する楔面を形成し、楔
   面に対してほぼ直角方向の弁室内壁とフロートとの間に
   狭い空間を形成し、入口の流体を弁室内に導入する開口
   を、フロートが開弁方向に変位しレバーに当接する位置
   に於いて、弁室内壁とフロートとの間に形成した狭い空
   間に開けた、フロート弁。