JPS5969596A - フロ−ト弁の構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 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選択
的に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１〜弁は、気体と液体が混在する系から気体
又は液体の一方を選択的に自動的に排出するどきに用い
る。蒸気配管系に発生する復水を自動的にり１出づるス
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、水配管系に混在づ′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−に下８
づる。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υ１ｊ］
１するものである。

フロート弁は、上記の作動原理に囚って、鉛直方向の配
列が制約された構造になる。即ち、フロート弁の型式に
応じて、流体の導入開口と弁口の位置は弁室の」一部あ
るいは下部に必然的に決まる。

例えば、密閉フ［１−トを用いたスチームトラップでは
、導入間「１は弁室の」二部に、弁［１は下部に位置づ
る。また、下向き開放フロートを用いたスチームトラッ
プでは、導入開口は弁室の下部に、弁口は上部に位置す
る。

そこで、同一型式のフロート弁について、入「ｌど出［
」がケーシングの上下部に位置する構造の−６のと、側
部に位置する構造のものを作り、イれぞれ、鉛直に配管
１）、あるいは水平に配管して用いていた。

この不便に対する従来の最良の解決策の−っが、米国特
許第２５５０６４３号明細出に示されている。ここに開
示されたレバー付き下向き開放フロート型スチームトラ
ップは、ケーシングを鋳造して、弁室の側部と下部を結
ぶ入口側連結通路と、」一部と側部を結ぶ出口側連結通
路を形成し、入口・出［１の両連結通路の上下部と側壁
部に間口を１個形成したものである。そして、水平配管
をするどきにＩま１−下部の２間口を盲プラグ（塞さ゛
、鉛直配管をＪるときには側部の２間口を盲プラグで塞
いで用いる。この場合、自プラグで塞ぐ２個の開［］は
本本来弁であり、無駄である。

２間「】構造のものを水平にも鉛直にｂ配管できる様に
するためには、弁ケーシングの位置を９０度回転さμる
ときに、弁口と導入開口の位置、フロートと弁体を連結
するレバーの取付構造、フロー１へのれ座位置を決める
フＤ　−１−座の取イ１Ｂ４造等の、液体と気体の比重
差による分離と、フロー１〜の動作とに関係覆る部分を
変更する必要がある。

−に記文献に示されたスチーム１〜ラツプでは、弁口、
導入［］、レバー機構等を、椀形状ケーシングの側壁の
内側にも設（）なければ゛ならず、このままでは加ゴ］
・組立が困難であるので、弁ケーシングの分割構造を変
更する必要がある。

そこで、本発明の技術的課題は、気液の分離とフロート
の動作に関係する部分を、配管連結部を設【づた外部ケ
ーシングとは別体にし、外部ケーシングの水平・鉛直配
管位置に応じて、これらの部分を容易に変更できるフロ
ート弁の構造を得ることである。

本発明の解決手段は次の通り了ある。

弁室と連結通路の間の隔壁を配管連結部を設けた外部ケ
ーシングとは別体に形成する。導入口形成部材、弁口形
成部材、弁体、レバー、フロー１〜座等の、気液分離と
フロートの動作に関係して配置が限定される部材は、外
部ケーシングの水平・鉛直配管位置に応じて、隔壁部材
の所定位置に配置する。隔壁部材は外部ケーシングに取
付ける。

気液の分離とフロートの動作に関係する部分は総て隔壁
部材に取付ける。この取付けは外部ケーシングの水平・
鉛直配管位置に応じて変更する。

上記の必要部材を取付けた隔壁部材を外部ケーシングに
取（ＮＩ　Ｂプる。このとき、外部ケーシングと隔壁部
材の間に連結通路を形成する。入口から入った流体は入
口側連結通路を通り導入口から弁室に入り、弁口から出
た流体は出口側連結通路を通り５− 出「）から１ｊ＋出される。導入口や弁口は連結通路を
通して出入口に連通ずるので、変更可能な位置の範囲が
広い。上記の必要部材は外部ケーシングに直接取付（Ｊ
るのではなく、これとは別体の隔壁部材に取イ；１ける
のであるから、容易に加工・組立ができる。従って、弁
ケーシングの配管位置に応じて、気液の分離とフロート
の動作に関係する部分を容易に変更できる。

第１．２図に示す密閉フロート型スチームトラップの実
施例を説明する。第１図は水平配管位置を、第２図は鉛
直配管位置を示す。

先ず、第１図の水平配管用の構造を説明する。

弁ケーシング部材１０．１１はステンレス鋼薄板をプレ
ス成型して作る。形状は互いに対称である。

半球殻に円筒を結合したものの変形である。すなわら、
半球殻部分に軸に垂直な平面部と４５疾傾いた平面部を
形成しである。円形間口を付合わせて溶接する（参照番
号１８の個所）。軸に垂直な平面部に入口側配管連結部
材１２と、出口側配管６− 連結部材１３を溶接する（番号１６．１７の個所）。両
連結部月１２．１３は第１図で弁ケーシングの上部に偏
った位置に取付（ブる。入口２４と出口２Ｅ）（こは配
管用のねじを形成する。

半球殻形状の隔壁部材１９はステンレス鋼をプレス成型
して作る。円形開口の全周を弁ケーシング１０．１１に
溶接する（番号１８の個所）。隔壁部材１９の外側と弁
ケーシング１１の間に出［１側連結通路２３が、内側と
弁ゲージング１０の間に弁室２Ｇが形成される。隔壁部
材の下部に弁口２７を形成したか座部材２０を溶接する
（番号２２の個所）。弁口２７は弁室２６に向かって聞
１“１づる。弁室２６に球形フロート１４を自由状態で
収容する。フロート１４はステンレス＃Ｍ薄板で中空に
作る。弁座部材２０にフロート座部ＩＪ２１を取イ１１
ノる。フロート座部材２１は弁口２７の軸からフロート
１４の半径の長さ麺１れた、当該軸に平行の二本の足を
有する。はぼ半球殻形状のス１−レーナ１５を弁室２６
の入口側に配置する。ス１〜レ−すは小孔を一面にあけ
たステンレス鋼薄板をプレス成型して作り、数個所でス
ポット溶接して弁クーシング１０に取ｆＪりる。

組立順序は、隔壁部材１９に弁座部材２０とフロート座
部材２１を取付け、それを弁ケーシング１１に取付ｔｊ
、一方、ストレーナ１５を弁ケーシング１０に取ｆｊロ
ー３、その後、フロー１〜１４を内部に入れて、両弁ケ
ーシングを溶接する。

上記スチームトラップの作動は次の通りである。

入口２４は蒸気使用機器等の復水発生個所に接続覆る。

復水と蒸気が弁室２６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１４は、水面が上昇するど
浮力が人ぎくなるので、弁座かＩう離れて浮上し、弁口
２７を開（。弁室２６の復水は弁口２７から連結通路２
３を通り、出口２５から流出する。排出により水面が下
がると、それと共にフロート１４が下降し、フロート座
部材２１に乗った位置で弁口２７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なう。

次に、第２図の鉛直配管用の構造は、第１図の６のを９
０ｆｌｊ回転した構造と、隔壁部材１９、弁座部ｔｌ　
２０、）［１〜ト座部材２１のみで異なるだけである（
参照番号は第１図に対応する個所に第１図と同じ番号を
イ」シた）。弁部材２０の位置が第１図とは異なるが、
弁口２７の軸が鉛直線にえｊして４５度傾く場合は変更
しな（でもよい。フロート座部材２１の取付は方向は第
１図に対して１８０度変更する。組立順序、作動は第１
図ど同様である。従って、詳細な説明は省略する。

尚、上記のフロート弁はスチームトラップどしてで（ま
な（、そのままで圧縮空気系統がら凝縮水を自動的にわ
１出するＴアートラップどして用いることも出来る。ま
た、第１．２図に図示の配置状態を上下にすれば、水配
管系統から空気をｌｊｌ出げる１アーベントとしても用
いることが出来る。

第３．４図に承り下向き開放フロート型スチーム１〜ラ
ツプの実施例を説明する。第３図は水平配管位置を、第
４図は鉛直配管位置を示す。

９− 先ず、第３３図の水平配管用の構造を説明する。

弁ケーシング部材５１．５２はステンレス鋼薄板をプレ
ス成型して作る。形状はηいに対称である。

平面の奥壁を有する円筒形状である。円形開口をイ」合
わけて溶接覆る（参照番号６４の個所）。奥壁の平面部
に入口側配管連結部材７０と、出口側配管連結部材６９
を溶接する（番号６５．６６の個所）。両連結部材７０
．６つは第３図で弁ケーシングの上部に偏った位置に取
付りる。入口５３と出口５４には配管用のねじを形成す
る。

半球殻形状の隔壁部材６０．５５はステンレス鋼をプレ
ス成型して作る。円形開口の全周を弁ケーシング５１．
５２に溶接する（番号６／Ｉの個所）。隔壁部材６０．
５５の外側と弁ケーシング５１、ｂ２の間に入口側連結
通路５９と出口側連結通路５８が、内側に弁室７１が形
成される。隔壁部材６０の下部に導入ロア５を形成する
導入管６１を溶接して取付ける。隔壁部材５５の上部に
弁口５７を形成した弁座部材５６を溶接する（番号６７
１０− の個所）。弁［］５７は弁室７１に向かって聞［］する
。弁室７１に下向き開放フロー１〜６２を自由状態で収
容する１、フロート６２はステンレス鋼助板で円形開口
を有する球形の中空に作り、円形開口に［１金６８を取
付けて作る。口金６８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１一部に小孔７６をあける。弁
座部材５６に７［１−ト座部月６３を取付ける。フロー
ト座部材６３は弁口５７の軸からフロート６２の半径の
長さ離れた、当該軸に平行の二本の足を有する。

組立順序は、隔壁部材５５に弁座部材５６どフロート座
部材６３を取付け、それを弁ケーシング５２に取付【）
、一方、隔壁部材６０に導入管６１を取付け、それを弁
ケーシング５１に取（＞ｔけ、その後、フロート６２を
内部に入れて、両弁ケーシングを溶接する。

」−記スチームトラップの作動は次の通りである。

入口５３は蒸気使用機器等の復水発生個所に接続する。

復水と蒸気が入口５３から連結通路５９、導入管６１を
通り）１，１−トロ２内に入り、熱気がフｒ１−１−内
の１一部に、復水がノ１］−１〜内の下部とフロー１〜
の外部に分−１して溜る。フｒＪ−トロ　２は、内部の
蒸気量が少ないと自らの重みで弁室７１の底に沈み、弁
口５７が聞かれる。弁室７１の復水は弁口５７から連結
通路５８を通り、出口５４から流出する。排出により蒸
気が導入されフロート内の蒸気量が増えるとフロート６
２は浮上し、フロート座部材６３に当った位置で弁口５
７を塞ぎ、蒸気の流出を防ぐ。入口５３に復水が流入し
フロート内への蒸気の供給が止まると、内部の蒸気は冷
ｎ１凝縮と小孔７６からの流出で減少し、浮力を失って
沈下づる。この様な動作を自動的に繰り返して行なう。

次に、第４図の鉛直配管用め構造は、第３図のものを９
０度回転した構造と、隔壁部材６０１５５、弁座部ＩＪ
　５６、フロート座部材６３、導入管６１のみで賃なる
だけである（参照番号は第３図に対応り−る個所に第３
図と同じ番号を付した）。

弁部材５６の位置が第３図とは異なるが、弁口５７の軸
が鉛直線に対して４５度傾く場合は変更しなくてもよい
。フロート座部材６３の取＋＋　Ｃノ方向は第３図に対
して１８０度変更する。導入管６１の位置も変更する。

組立順序、作動は第３図と同様である。従って、詳細な
説明は省略する。

上記実施例では外部ケーシングを２分割構造と（）、Ｕ
いに対象な形状にしたので、部品の共通化が図られる。

外部ケーシングや隔壁部材をステンレス鋼簿板でプレス
成型して作ったので、軟量の弁が得られる。外部ケーシ
ングの側壁を円筒形にし、隔壁部材を半球殻形状にした
ので、両者の接合部分が円形になり溶接作業が便利であ
る。

本発明は次の様な特有の効果を奏する。

弁室と連結通路の間の隔壁を外゛郡ケーシングとは別体
に形成したので、隔壁部材を加工したり、必要部品を取
付のる作業が便利である。

また、外部ケーシングの形状を変更せずに、隔壁部材の
形状を変更して弁室の形状を変更したり、１３− 取付部品を変更したりすることも可能である。従って、
弁の型式を越えて外部ケーシングの共通化が可能になる
。弁全体の製造原価に占める外部ケーシングの割合は大
ぎいので、大幅な原価低減になる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は密閉フロート型スブームトラップの断
面図で、それぞれ水平、鉛直配管用の構造を示す。第３
図と第４図は下向き開放フロート型スチームトラップの
断面図で、それぞれ水平、鉛直配管用の構造を示ザ。 １０．１１．５１．５２：外部ケーシング１９．５５．
６０：隔壁部材 ２３．５８．５９：連結通路 １５ニストレーナ １４１６２：フロート 特許出願人 １４−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　弁室と連結通路の間の隔壁を配管連結部をｎ９
   １　Ｚ、：外部ケーシングとは別体に形成し、気液分前
   とフロートの動作に関係して配置が限定される部材を、
   外部ケーシングの水平・鉛直配管位置に応じて隔壁部材
   に配置し、当該隔壁部材を外部ケーシングに取付けたこ
   とを特徴とするフロート弁の構造。