JPS626153B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスチームトラツプやレベルコントロー
ルバルブ等の弁機構に用いられるパイロツト作動
弁機構に関し、特に入口側又は出口側の液位をパ
イロツトのフロート弁で検出し、この液位に応じ
て圧力応動弁の開度を比例的に調節するパイロツ
ト作動弁機構に関する。

この種のパイロツト作動弁機構は、圧力応動弁
の受圧変位壁で一部を形成された圧力室と、圧力
室を入口側に連通する第１オリフイスと、圧力室
を出口側に連通する第２オリフイスと、第１オリ
フイス又は第２オリフイスを入口側又は出口側の
液位に応じて開閉し圧力室内の圧力を制御して圧
力応動弁を動作させるパイロツトフロート弁とを
備えたものがある。この一例が実公昭52―41129
号公報に示されている。ところが、上記のもので
は該フロート弁がON―OFF的に開閉して圧力室
内の圧力を制御し、圧力応動弁はこの圧力室内の
圧力変化で急激に開閉する為、入口側又は出口側
に流体の急激な流れが生じてウオータハンマを起
こす問題、急激な開閉による衝撃で圧力応動弁等
の弁機構自体が短時間で破損し作動不能になる問
題があつた。

本発明は上記問題を解消し、入口側又は出口側
の液位に応じて圧力応動弁の開度を比例的に調節
し、急激な開閉作動をしないパイロツト作動弁機
構を得んとするものである。

上記の目的を達成するために講じた本発明の技
術的手段は、 圧力応動弁の受圧変位壁で一部を形成された圧
力室と、圧力室を入口側に連通する第１オリフイ
スと、圧力室を出口側に連通する第２オリフイス
と、第１オリフイス又は第２オリフイスを入口側
又は出口側の液位に応じて開閉し圧力室内の圧力
を制御して圧力応動弁を動作させるパイロツトフ
ロート弁とを備えたものに於いて、第１オリフイ
スと第２オリフイスは、一方がパイロツトフロー
ト弁のフロートの浮上位置、他方が圧力応動弁の
開弁位置によつて開度を調節される可変オリフイ
スに構成した、ものである。

上記の技術的手段の作用は下記の通りである。

入口側又は出口側に配したパイロツトフロート
弁は、そこの液位と共に浮上降下し、液位に応じ
て比例的に第１オリフイス又は第２オリフイスの
開度を調節する。液位に比例したパイロツトフロ
ート弁の第１オリフイス又は第２オリフイスの開
度に応じて変圧室内の圧力が変化する。圧力応動
弁はこの変圧室内の圧力変化に応じて第１オリフ
イス又は第２オリフイスを開閉し、開弁位置に応
じて第１オリフイス又は第２オリフイスの開度を
調節する。従つて、圧力応動弁の開度は入口側又
は出口側の液位に応じて比較的に変化することに
なる。

圧力応動弁はその開度が入口側又は出口側の液
位に応じて比例的に変化するので、液位に応じて
緩かに開閉動作を行い、ウオータハンマを起こす
ことがなく、又、破損することもない。

次に本発明をスチームトラツプに実施した第
１・２図の実施例に基づいて詳説する。トラツプ
筐体はフロート収容部１と圧力応動弁収容部２に
分割して形成され、両者はガスケツト３を介して
ボルト等の締付手段（図示せず）で接合されてい
る。フロート収容部１は本体４と本体４にガスケ
ツト５を介してボルト等の締付部材（図示せず）
で固着された蓋６を備え、内部に復水溜り室７を
形成している。該溜り室７の底部には入口８が立
下がりの入口通路９および分岐口１０を通して連
通している。フロート１１は球形で復水溜り室７
内に自由状態で配され、該溜り室７内の液位に応
じて浮上降下し弁座部材１２に離着座する。弁座
部材１２はガスケツト１３を介して復水溜り室７
の底部に螺着され、該溜り室７を下記圧力室１４
へ連通する第１オリフイス１５の該溜り室７側の
開口部を形成している。圧力応動弁収容部２は本
体１６と本体１６にガスケツト１７を介してボル
ト等の締付部材（図示せず）で固着された蓋１８
を備え、内部に圧力応動弁収容室１９を形成して
いる。該収容室１９には上記入口通路９が延長し
て開口し、また出口２０が弁口３８を介して開口
している。該収容室１９内にはほぼ円筒状で下部
に小径の絞り部２１を形成したシリンダ部材２２
が上下にＯリング２３・２４を介して配されてい
る。圧力応動弁２５はシリンダ部材２２内をＯリ
ング２６を介して気密的に摺動するピストン部材
２７と、弁口３８を限定する弁座２８に出口側か
ら離着座する主弁体２９とを有し、ピストン部材
２７は主弁体２９から上方に伸びた管状部３０に
ナツト３１で連結されている。圧力室１４はピス
トン部材２７とシリンダ部材２２とで形成され、
第１オリフイス１５の一部を成す通孔３２を通し
て入口側圧力が導入される。圧力室１４を出口側
へ連通する第２オリフイス３３は、ピストン部材
２７の下部のニードル部３４と、シリンダ部材２
２の絞り部２１との間に形成され、圧力応動弁２
５の変位量に応じてその開度は変わる。ピストン
部材２７の上面の室３５は圧力応動弁２５を貫通
する圧力導入オリフイス３６を通して入口側圧力
が導入され、圧力応動弁２５はピストン部材２７
と主弁体２９との受圧面積差で閉弁維持される。
３７は圧力室１４を出口側へ連通する通孔で、第
１オリフイス１５から流入する復水が少量の場合
に圧力応動弁２５が作動することを防ぐ作用があ
るが、第２オリフイス３３を大きめに形成しても
よい。

上記実施例の動作を説明する。入口８から流入
する復水が微少又は無い場合、第１図の如くフロ
ート１１は降下し弁座部材１２に着座して第１オ
リフイス１５を塞ぎ、圧力応動弁２５は圧力室１
４内が通孔３７を通して出口側と同圧化し、かつ
圧力導入オリフイス３６を通して室３５内に導入
された入口側圧力で主弁体２５に作用する入口側
圧力に抗して閉弁維持される。次に、入口８から
流入する復水が多量の場合、第２図の如くフロー
ト１１は弁座部材１２の一点を支点に回転しなが
ら浮上し、第１オリフイス１５を復水溜り室７内
の液位に応じた位置で半開し、復水を圧力室１４
内に導入する。圧力応動弁２５は圧力室１４内の
圧力上昇によつて室３５内の入口側圧力が相殺さ
れる為、主弁体２５に作用する入口側圧力で弁室
２８から離座し、入口８から流入した復水を出口
２０へ排出する。また、圧力応動弁２５の開弁に
よつて第２オリフイス３３が開き、圧力室１４内
の圧力は第２オリフイス３３および通孔３７から
の圧力流出によつて入口側圧力まで昇圧せず、か
つその圧力上昇は緩やかである為、圧力応動弁２
５は緩慢に動作する。

更に、圧力応動弁２５の開弁位置は圧力室１４
内の圧力によつて変化し、圧力室１４内の圧力は
第１オリフイス１５の開度、即ち入口側の復水溜
り室７内の液位にほぼ比例して変化する為、圧力
応動弁２５の開度は入口側の復水溜り室７内の液
位にほぼ比例して調節される。次に、入口８から
流入する復水が減少する場合、復水溜り室７内の
液位は低下し、これに比例して圧力応動弁２５の
開度も変わり、圧力室１４内の圧力が圧力応動弁
２５を開弁維持できなくなると圧力応動弁２５は
弁口３８を塞ぎ、第１オリフイス１５からの復水
は圧力室１４および通孔３７を通して出口２０へ
流れる。この様に、圧力応動弁２５は入口側の液
位にほぼ比例して開度が変わり、その動作は緩慢
である為、流体の急激な流れによるウオータハン
マの発生はなく、また圧力応動弁２５等の弁機構
が急激な動作による衝撃で破損することもない。

次に本発明を他のスチームトラツプに実施した
第３・４図の実施例に基づいて詳説する。トラツ
プ筐体は本体４１と本体４１にガスケツト４２を
介してボルト等の締付手段（図示せず）で固着さ
れた蓋４３とから成り、内部に復水溜り室４４を
形成している。入口４５は立下がりの入口通路４
６および分岐口６９を通して復水溜り室４４に連
通している。復水溜り室４４内には球形のフロー
ト４７が自由状態で配され、フロート４７は該溜
り室４４内の液位に応じて浮上降下し、該溜り室
４４の底部にガスケツト４８を介して螺着された
弁座部材４９に離着座する。弁座部材４９は復水
溜り室４４を下記圧力室５０に連通する第１オリ
フイス５１の該溜り室側の開口部を形成してい
る。圧力室５０は本体４１にガスケツト５２を介
して挿着されたシリンダ部材５３と、シリンダ部
材５３内に摺動可能に配されたピストン部材５４
と、シリンダ部材５３の挿入口をガスケツト５５
を介して塞ぐキヤツプ５６とから形成されてい
る。上記シリンダ部材５３の内壁は下方に向つて
次第に広がりピストン部材５４の外周のラビリン
ス部との間〓はピストン部材５４の下降に従つて
増加し、この部分は圧力室５０を出口側へ連通す
る常用の第２オリフイス５７に成る。５８はシリ
ンダ部材５３に設けられた通孔で、第１オリフイ
ス５１の一部を成す。ピストン部材５４は主弁体
６１の中央から上方に伸びた連結棒６２にナツト
６３で連結され、ピストン部材５４に連動して入
口通路４６を出口５９に連通する弁口６０を開閉
する。弁口６０はシリンダ部材５３の下部にＯリ
ング６４を介して挿着された主弁座部材６５に形
成されている。６６は主弁体６１を主弁座部材６
５の方向に付勢するスプリングで、主弁体６１お
よびピストン部材５４等から成る圧力応動弁６７
の開弁を緩衝する作用もある。６８は弁口６０か
ら流出する液体を出口５９へ流す為にシリンダ部
材５３に設けられた開口である。

本実施例は上記構成から成り、入口から流入す
る復水が微少又は無い場合、第３図に示す如くフ
ロート４７は降下して第１オリフイス５１を塞
ぎ、圧力室５０内の圧力は第２オリスイス５７を
通して出口側に同圧化する為、圧力応動弁６７は
主弁体６１に作用する入口側圧力およびスプリン
グ６６の弾性力で弁座部材６５に着座し弁口６０
を塞ぐ。次に入口４５から多量の復水が流入する
場合、第２図に示す如くフロート４７は復水溜り
室４４内の液位に応じて浮上し、第１オリフイス
５１の該溜り室４４の開口部の開度をこの液位に
比例して調節する。圧力室５０内の圧力は第２オ
リフイス５７の開度が微少の為、第１オリフイス
５１からの復水で上昇し、圧力応動弁６７は圧力
室５０内の圧力上昇で弁口６０を開き、入口４５
からの復水を出口５９へ排出する。この開弁時、
ピストン部材５４の変位に応じて第２オリフイス
５７の開度は変化し、圧力室５０内の圧力は第１
オリフイス５１からの供給量と第２オリフイス５
７からの流出量とから決まり、その値は第１オリ
フイス５１の開度とほぼ比例し、従つて圧力室５
０内の圧力に応じて変位する圧力応動弁６７の開
度も第１オリフイス５１の開度、即ち復水溜り室
４４内の液位に応じて比例的に変わる。

本実施例は上記の如く第１・２図と実施例と同
様な動作を行う他、第２オリフイス５７がピスト
ン部材５４の外周とシリンダ部材５３の内周との
間隙として形成され、ピストン部材５４とシリン
ダ部材５３の間にはＯリング等のシール手段を介
在させる必要がなく、また第２オリフイス５７は
常開に形成され、別に圧力室を出口側に連通する
通孔等を設ける必要もなく、構造を簡単にでき
る。上記実施例および第１・２図の実施例ではパ
イロツトフロート弁にフリーフロート型のものを
用い、構造を簡単にせんとしたが、レバーフロー
ト型の如く大口径のオリフイスを開閉したり、大
きな液位差で作動できるものを用いることもでき
る。

次に本発明をレベルコントロールバルブに実施
した第５図の実施例について詳説する。バルブ筐
体は本体７１と、本体７１にガスケツト７２を介
してボルト等の締付部材（図示せず）で固着され
た蓋７３と、本体７１の下部にダイヤフラム７４
を介在して固着されたフロート収容部７５から形
成され、フロート収容部７５が被制御液面に漬か
るように取り付けられる。液体源に連通する入口
７６は、給液側に連通する出口７７と弁口７８を
通して連通し、弁口７８は弁座７９によつて限定
されている。弁座７９には出口側から圧力応動弁
８０の主弁体８１が対向し、主弁体８１は介在板
８２およびナツト８３を介してダイヤフラム７４
に連結されている。圧力室８４は圧力応動弁８０
の一部を成すダイヤフラム７４と、フロート収容
部７５の上壁とで形成され、第１オリフイス８６
を通して入口側に連通している。８５は圧力応動
弁８０の変位に応じて第１オリフイス８６の開度
を変化させる為のニードル棒で、蓋７３を螺進退
可能に貫通し、ナツト８７で緩み止めされてい
る。第２オリフイス８８はフロート収容部７５の
上壁を貫通して設けられ、そのフロート室８９側
の開口部には先端を円錐状に形成したパイロツト
弁体９０が対向して配されている。パイロツト弁
体９０はフロート９１に連結したレバー９２によ
り進退操作され第２オリフイス８８の開度を調節
する。９３はフロート９１の降下範囲を制限する
為にフロート収容部７５の下部に取り付けられた
ボルトである。

本実施例は上記構成から成り、被制御液面が所
定の状態にある場合、図示の如くフロート９１は
浮上し、パイロツト弁体９０はレバー９２を介し
て第２オリフイス８８の閉塞方向に操作される。
従つて、圧力室８４は第１オリフイス８６から導
入される入口側圧力で圧力上昇し、圧力応動弁８
０は弁座７９に着座して弁口７８を塞ぎ給液を停
止する。次に被制御液面が所定位より低下する場
合、フロート９１の降下位置、即ち出口側の液位
に応じてパイロツト弁体９０は第２オリフイス８
８の開度を変更し、圧力室８４内の圧力は第２オ
リフイス８８の開度に応じて変化し、圧力応動弁
８０の開度はこの圧力室８４内の圧力で決まる
為、圧力応動弁８０の開度、即ち出口側への給液
量は出口側の液位にほぼ比例して変化する。本実
施例は圧力応動弁８０の受圧変位壁をダイヤフラ
ム７４で形成したので、上記第１〜４図の実施例
の如きピストン部材を受圧変位壁に用いた場合に
比べて、摺動部やシール手段が不要で作動が安全
になると共に構造を簡単にできる。また、第１オ
リフイス８６の開度をニードル棒８５の進退で調
節し、圧力応動弁８０の動作する圧力関係を変更
できる。

上記の如く本発明によれば、圧力応動弁の開度
を入口側又は出口側の液位に応じて比例的に変更
し、開閉動作が緩慢でウオータハンマの発生の心
配がなく、かつ圧力応動弁等の弁機構が急激な開
閉による衝撃で破損することもないパイロツト作
動弁機構を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１・２図は本発明の一実施例のスチームトラ
ツプの閉弁状態および開弁状態を示す断面図、第
３・４図は他の実施例のスチームトラツプの閉弁
状態および開弁状態を示す断面図、第５図は一実
施例のレベルコントロールバルブの閉弁状態を示
す断面図である。 ８と４５と７６は入口、１１と４７は弁体を兼
ねたフロート（フロート弁）、１４と５０と８４
は圧力室、１５と５１と８６は第１オリフイス、
２０と５９と７７は出口、２５と６７と８０は圧
力応動弁、３３と５７と８８は第２オリフイス、
３４はニードル部、８５はニードル棒、９０はパ
イロツト弁体、９１はフロートである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 圧力応動弁の受圧変位壁で一部を形成された
   圧力室と、圧力室を入口側に連通する第１オリフ
   イスと、圧力室を出口側に連通する第２オリフイ
   スと、第１オリフイス又は第２オリフイスを入口
   側又は出口側の液位に応じて開閉し圧力室内の圧
   力を制御して圧力応動弁を動作させるパイロツト
   フロート弁とを備えたものに於いて、第１オリフ
   イスと第２オリフイスは、一方がパイロツトフロ
   ート弁のフロートの浮上位置、他方が圧力応動弁
   の開弁位置によつて開度を調節される可変オリフ
   イスに構成したことを特徴とするパイロツト作動
   弁機構。