TW201818016A - 蒸汽袪水器 - Google Patents

Abstract

一種蒸汽袪水器，包含一外殼，及一浮力裝置。外殼包括一中空殼體及一分隔件。中空殼體形成有一進水流道及一排水流道。分隔件將中空殼體內部分隔為一上容室及一下容室。分隔件包含一導流管體及一分隔板體。導流管體形成有一通孔及一導流孔。分隔板體形成於導流管體外周面並且固定地結合於中空殼體，分隔板體間隔位於導流孔下方。浮力裝置包括一套設於導流管體並且用以遮蔽導流孔的浮筒，浮筒可沿一上下方向相對於分隔件移動以調整遮蔽導流孔的範圍大小，以及導流孔連通於上容室的範圍大小。

Description

蒸汽袪水器

本發明是有關於一種蒸汽袪水器，特別是指一種用以排出蒸汽系統中所產生的冷凝水的蒸汽袪水器。

蒸汽袪水器(Steam trap)是應用在例如為熱交換器的蒸汽系統中。蒸汽系統中高溫高壓的蒸汽會因為熱交換作用而造成溫度降低進而產生冷凝水，藉由蒸汽袪水器協助排除冷凝水，能避免冷凝水蓄積在蒸汽系統中進而影響其加熱的效果。

由於現有蒸汽袪水器的結構複雜，因此，易耗費組裝工時且製造成本較高。

因此，本發明之一目的，即在提供一種蒸汽袪水器，其結構簡單能節省組裝工時並降低製造成本。

本發明之另一目的，即在提供一種蒸汽袪水器，能增加冷凝水於中空殼體內的流動路徑，使冷凝水具有充分的時間降低溫度。

於是，本發明蒸汽袪水器，包含一外殼，及一浮力裝置。

外殼包括一中空殼體，及一設置於該中空殼體內部的分隔件，該中空殼體形成有一進水流道，及一排水流道，該分隔件將該中空殼體內部分隔為一與該進水流道相連通的上容室，及一與該排水流道相連通的下容室，該分隔件包含一導流管體，及一分隔板體，該導流管體具有一頂端，及一底端，該導流管體形成有一通孔，及至少一與該通孔相連通的導流孔，該通孔具有一位於該底端並與該下容室相連通的下開口，該導流孔間隔位於該底端上方，該分隔板體形成於該導流管體外周面並且固定地結合於該中空殼體，該分隔板體間隔位於該導流孔下方。浮力裝置包括一套設於該導流管體並且用以遮蔽該導流孔的浮筒，該浮筒可沿一上下方向相對於該分隔件移動以調整遮蔽該導流孔的範圍大小，以及該導流孔連通於該上容室的範圍大小。

該導流孔呈長形狀且其長向是沿著該上下方向延伸，該導流孔具有一下端部，及一上端部，該導流孔的寬度是由該下端部朝向該上端部方向逐漸擴大。

該上端部為一間隔位於該頂端下方的封閉端。

該上端部為一形成於該頂端的開放端。

該導流管體形成有多個彼此相間隔且排列成環形狀的導流孔，該浮筒包含一呈環形用以抵接該分隔板體的底壁、一凸設於該底壁外周緣的筒體，及一凸設於該底壁內周緣的遮罩，該底壁、該筒體及該遮罩共同界定一內部空間，該遮罩罩設於該導流管體並且用以遮蔽該等導流孔。

該分隔板體具有一鄰接於該底端的基板部，及一由該基板部頂面朝上凸伸且鄰近於各該導流孔的凸環部，該底壁接觸於該凸環部並與該基板部相間隔一段距離。

該底壁形成有多個對應於該基板部的開孔，各該開孔連通於該內部空間與該上容室之間。

該中空殼體包含一頂蓋、一設置於該頂蓋底面的承載盤，及一過濾管，該頂蓋形成有一進水孔，該承載盤形成一與該進水孔相連通的容置槽，及多個連通於該容置槽與該上容室之間的出水孔，該等出水孔彼此相間隔且排列成環形狀，該過濾管設置於該容置槽內且介於該進水孔與該等出水孔之間，該過濾管形成有多個過濾孔，各該過濾孔的孔徑小於各該出水孔的孔徑。

該承載盤包括一可擋止該筒體的下壁，及一由該下壁外周緣朝上延伸並且連接於該頂蓋的圍繞壁，該下壁與該圍繞壁共同界定出該容置槽，該圍繞壁形成有該等出水孔，該過濾管的外徑小於該圍繞壁的內徑，該過濾管抵接於該圍繞壁內壁面。

該下壁形成有一對應於該進水孔下方的導引孔，該浮力裝置更包括一結合於該遮罩及該筒體並且穿設於該導引孔內的中心柱體，該導引孔用以導引該中心柱體沿該上下方向移動。

本發明之功效在於：藉由分隔件的導流管體凸設於分隔板體上，以及浮筒的遮罩套設於導流管體並且遮蔽導流孔的設計方式，使得浮筒受到冷凝水所產生的浮力而相對於分隔件移動的過程中，浮筒能隨著冷凝水的流量大小而對應地調整遮蔽各導流孔的範圍大小，以及各導流孔連通於上容室的範圍大小。藉此，能依據上容室內的冷凝水流量自動且緩和地調節排放冷凝水至下容室內的流量。此外，藉由浮筒的開孔能提供冷凝水流入內部空間內的設計方式，使得中空殼體的上容室及內部空間能蓄積更多量的冷凝水。藉此，能增加冷凝水於中空殼體內的流動路徑，使冷凝水具有充分的時間降低溫度。再者，蒸汽袪水器的結構簡單，能節省組裝工時並降低製造成本。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1及圖2，是本發明蒸汽袪水器的第一實施例，其應用在例如為熱交換器的蒸汽系統中。蒸汽袪水器100包含一外殼1、一浮力裝置2、一止回裝置3，及一真空消除裝置4。

外殼1包括一中空殼體11，中空殼體11包含一筒件111、一頂蓋112、一承載盤113、一過濾管114，及一排水管115。頂蓋112蓋合於筒件111頂端，頂蓋112可透過例如螺絲鎖固的方式固定地結合於筒件111。頂蓋112形成有一進水孔116、一穿孔117，及一真空消除孔118(如圖3所示)，前述三個孔彼此相間隔。進水孔116經由一冷凝水導入管與蒸汽系統的一冷凝水排出口相連通，藉此，蒸汽系統內所產生的高溫的冷凝水5(如圖4所示)可經由進水孔116流入中空殼體11內。

承載盤113包括一下壁119，及一由下壁119外周緣朝上延伸並且連接於頂蓋112底面的圍繞壁120。下壁119與圍繞壁120共同界定出一與進水孔116相連通的容置槽121，圍繞壁120形成有多個彼此相間隔且排列成環形狀的出水孔122，各出水孔122與容置槽121相連通。過濾管114設置於容置槽121內且介於進水孔116與出水孔122之間。過濾管114形成有多個過濾孔123，各過濾孔123的孔徑小於各出水孔122的孔徑。藉此，過濾管114能過濾經由進水孔116流入容置槽121內的冷凝水5中的粗塊雜質，使粗塊雜質蓄積在過濾管114所圍繞出的區域範圍內。在本實施例中，進水孔116、容置槽121、過濾孔123，以及出水孔122共同界定出一進水流道124。

具體而言，本實施例的過濾管114的外徑略小於圍繞壁120的內徑，且過濾管114抵接於圍繞壁120內壁面。藉此，過濾管114所圍繞出的區域範圍能接近於容置槽121的容積大小，從而能蓄積較多數量的粗塊雜質。再者，圍繞壁120與頂蓋112之間可透過例如卡塊與卡槽相配合的卡接方式結合在一起，或者圍繞壁120可透過螺絲鎖固的方式鎖固於頂蓋112，使得圍繞壁120可拆卸地與頂蓋112相結合。藉此，可將承載盤113拆離頂蓋112以清理容置槽121內所蓄積的粗塊雜質。

排水管115呈直立狀且頂端穿設於頂蓋112的穿孔117，排水管115可透過例如銲接方式固定地結合於頂蓋112。排水管115形成有一排水流道125，排水流道125具有一位於底端的入口126，及一位於頂端的出口127，出口127用以供一冷凝水導出管插置。

外殼1更包括一設置於中空殼體11內部的分隔件13，分隔件13將中空殼體11內部分隔為一與進水流道124相連通的上容室128，及一與排水流道125相連通的下容室129。具體而言，本實施例的上容室128是與承載盤113的該等出水孔122相連通，而下容室129是與排水流道125的入口126相連通。

分隔件13包含一導流管體131，及一分隔板體132。導流管體131具有一頂端133，及一相反於頂端133的底端134。導流管體131形成有一通孔135，通孔135沿一上下方向D延伸並且貫穿頂端133與底端134，通孔135具有一位於頂端133的上開口136，及一位於底端134並與下容室129相連通的下開口137。導流管體131形成有多個彼此相間隔且排列成環形狀並與通孔135相連通的導流孔138，各導流孔138可與上容室128相連通。各導流孔138呈長形狀且其長向是沿著上下方向D延伸，各導流孔138具有一間隔位於底端134上方的下端部139，及一間隔位於頂端133下方的上端部140，本實施例的上端部140為一封閉端。各導流孔138的形狀呈倒三角狀，各導流孔138的寬度是由下端部139朝向上端部140方向逐漸擴大。

分隔板體132一體成型地形成於導流管體131外周面並且間隔位於導流孔138下方。分隔板體132具有一鄰接於底端134的基板部141，及一由基板部141頂面朝上凸伸且鄰近於導流孔138的下端部139的凸環部142。基板部141可透過例如卡接或螺鎖方式固定地結合於筒件111內表面，基板部141形成有一供排水管115底端穿設的穿孔143。

浮力裝置2包括一浮筒21，浮筒21套設於導流管體131並且用以遮蔽導流孔138。浮筒21包含一底壁211、一筒體212，及一遮罩213。底壁211呈環形用以接觸於分隔板體132的凸環部142，且底壁211與基板部141相間隔一段距離。筒體212凸設於底壁211外周緣，遮罩213則凸設於底壁211內周緣並與筒體212相間隔。底壁211、筒體212及遮罩213共同界定一內部空間214。遮罩213罩設於導流管體131並且用以遮蔽各導流孔138及通孔135的上開口136。浮筒21可透過流入上容室128內的冷凝水5所產生的浮力而沿上下方向D相對於分隔件13移動，浮筒21的遮罩213能隨著冷凝水5的流量大小而對應地調整遮蔽各導流孔138的範圍大小，以及各導流孔138連通於上容室128的範圍大小。藉此，能控制冷凝水5經由各導流孔138及通孔135流入下容室129內的流量。

藉由分隔板體132的凸環部142設計，使得浮筒21的底壁211底面只有鄰近於遮罩213的部位接觸在凸環部142頂面，而底壁211底面鄰近於筒體212的部位則會與基板部141相間隔一段距離。藉此，使得冷凝水5能流入底壁211與基板部141之間的一空隙215內並透過浮力帶動浮筒21上移。透過前述設計方式，能避免底壁211底面完全地直接貼附在基板部141頂面，以防止底壁211底面受到冷凝水5之黏滯力影響進而造成浮筒21無法順暢的往上移動。

浮筒21的底壁211形成有多個對應於基板部141的開孔216，各開孔216連通於內部空間214與上容室128之間。冷凝水可通過空隙215及開孔126流入內部空間214內，藉此，能增加冷凝水5於中空殼體11內的流動路徑，使冷凝水5具有充分的時間降低溫度。

更具體地，在本實施例中，承載盤113的下壁119形成有一對應於進水孔116下方的導引孔130。浮力裝置2更包括一固定地結合於筒體212中心及遮罩213中心的中心柱體22，中心柱體22穿設於導引孔130內，導引孔130用以導引中心柱體22沿上下方向D移動。藉由中心柱體22穿設於導引孔130內的設計方式，能導引並限制浮筒21的移動方向，使浮筒21能順暢地沿上下方向D移動，並能防止浮筒21在移動過程中產生晃動的情形。

止回裝置3設置於排水流道125內並可在下容室129內的壓力超過一定值時作動，以使下容室129與排水流道125相連通。止回裝置3包括兩個設置於排水流道125內且上下堆疊在一起的球塞31，及一設置於排水流道125內且固定地結合於排水管115的擋止橫桿32。擋止橫桿32位於球塞31與出口127之間，擋止橫桿32用以擋止上方球塞31以限制其向上移動的高度，藉此，以防止球塞31經由出口127脫離排水流道125。在一般狀態下，兩球塞31受到重力的作用，使得下方球塞31抵接在排水管115的一肩部110並且阻斷入口126。當下容室129內的壓力超過一定值時，下容室129內的冷凝水5會推動兩球塞31上移，使下方球塞31移離肩部110從而使入口126開啟。藉此，使得冷凝水5能經由入口126流入排水流道125內並經由出口127排出。

參閱圖2及圖3，真空消除裝置4設置於頂蓋112的真空消除孔118內，真空消除裝置4包括一閥體41、一塞件42，及一彈簧43。閥體41固定於真空消除孔118內並形成有一連通於上容室128的氣體通道411，及多個連通於氣體通道411與外部環境之間的進氣孔412。塞件42設置於氣體通道411內，塞件42用以抵接於閥體41的一肩部413以阻斷氣體通道411。彈簧43設置於氣體通道411內用以對塞件42朝肩部413方向施加彈性力。在一般狀態下，藉由彈簧43對塞件42施加的彈性力，使得塞件42定位在一抵接於肩部413的阻斷位置，以阻斷氣體通道411。當上容室128內的壓力小於外殼1外部之壓力時，外殼1外部的氣體經由進氣孔412流入氣體通道411內並推動塞件42下移至一與肩部413分離的位置，使氣體通道411呈一開通狀態，藉此，以消除上容室128內的真空狀態。

參閱圖2及圖4，蒸汽袪水器100在運作時，蒸氣系統中所產生的高溫的冷凝水5會經由進水孔116流入容置槽121內，隨後，冷凝水5會經由過濾管114的過濾孔123以及出水孔122流入上容室128並且蓄積於上容室128內。藉由過濾管114的設置，能過濾冷凝水5中的粗塊雜質，使粗塊雜質蓄積在過濾管114所圍繞出的區域範圍內。

隨著上容室128內的冷凝水5水量逐漸增加，冷凝水5會經由空隙215及開孔216流入內部空間214內，同時，冷凝水5會將浮筒21逐漸往上抬升。當浮筒21的遮罩213上移到使各導流孔138露出並與上容室128相連通的位置時，蓄積在上容室128內的冷凝水5便會經由各導流孔138流入通孔135內並且通過通孔135流入下容室129內。需說明的是，由於各導流孔138的寬度是由下端部139朝向上端部140方向逐漸擴大，因此，當上容室128內所蓄積的冷凝水5越多進而將浮筒21抬升的高度越高時，各導流孔138與上容室128相連通的範圍會逐漸地增加。藉此，蒸汽袪水器100能依據上容室128內的冷凝水5流量，自動且緩和地調節排放冷凝水5至下容室129內的流量。

冷凝水5經由進水流道124流入上容室128後會持續地帶動浮筒21往上移動，當筒體212頂面抵接於下壁119底面時，浮筒21受到下壁119擋止而無法繼續上移。持續流入上容室128內的冷凝水5會繼續經由開孔216流入內部空間214內，從而使得中空殼體11的上容室128及內部空間214能蓄積更多量的冷凝水5。藉此，使得冷凝水5能有充分的時間降低溫度，以避免高溫的冷凝水5排出後產生閃發蒸汽的問題。

當冷凝水5蓄積至一定高度且下容室129內的壓力超過一定值時，下容室129內的冷凝水5會推動兩球塞31上移，以促使下方球塞31移離肩部110而使入口126開啟。此時，下容室129與排水流道125相連通，冷凝水5能經由入口126流入排水流道125內。冷凝水5流入排水流道125後會持續帶動兩球塞31上移，當上方球塞31被擋止橫桿32擋止時，兩球塞31便無法繼續向上移動，而冷凝水5會持續地向上流動並經由出口127排出。

參閱圖5，是本發明蒸汽袪水器的第二實施例，蒸汽袪水器200的整體結構與運作方式大致與第一實施例相同，不同處在於導流管體131的細部結構。

在本實施例中，各導流孔138的上端部140為一形成於頂端133的開放端。藉由前述設計方式，使得本實施例的導流管體131與第一實施例相較下能更為節省製造材料的使用，進而降低製造的成本。

綜上所述，各實施例的蒸汽袪水器100、200，藉由分隔件13的導流管體131凸設於分隔板體132上，以及浮筒21的遮罩213套設於導流管體131並且遮蔽導流孔138的設計方式，使得浮筒21受到冷凝水5所產生的浮力而相對於分隔件13移動的過程中，浮筒21能隨著冷凝水5的流量大小而對應地調整遮蔽各導流孔138的範圍大小，以及各導流孔138連通於上容室128的範圍大小。藉此，能依據上容室128內的冷凝水5流量自動且緩和地調節排放冷凝水5至下容室129內的流量。此外，藉由浮筒21的開孔216能提供冷凝水5流入內部空間214內的設計方式，使得中空殼體11的上容室128及內部空間214能蓄積更多量的冷凝水5。藉此，能增加冷凝水5於中空殼體11內的流動路徑，使冷凝水5具有充分的時間降低溫度。再者，蒸汽袪水器100、200的結構簡單，能節省組裝工時並降低製造成本，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

100‧‧‧蒸汽袪水器
200‧‧‧蒸汽袪水器
1‧‧‧外殼
11‧‧‧中空殼體
110‧‧‧肩部
111‧‧‧筒件
112‧‧‧頂蓋
113‧‧‧承載盤
114‧‧‧過濾管
115‧‧‧排水管
116‧‧‧進水孔
117‧‧‧穿孔
118‧‧‧真空消除孔
119‧‧‧下壁
120‧‧‧圍繞壁
121‧‧‧容置槽
122‧‧‧出水孔
123‧‧‧過濾孔
124‧‧‧進水流道
125‧‧‧排水流道
126‧‧‧入口
127‧‧‧出口
128‧‧‧上容室
129‧‧‧下容室
13‧‧‧分隔件
130‧‧‧導引孔
131‧‧‧導流管體
132‧‧‧分隔板體
133‧‧‧頂端
134‧‧‧底端
135‧‧‧通孔
136‧‧‧上開口
137‧‧‧下開口
138‧‧‧導流孔
139‧‧‧下端部
140‧‧‧上端部
141‧‧‧基板部
142‧‧‧凸環部
143‧‧‧穿孔
2‧‧‧浮力裝置
21‧‧‧浮筒
211‧‧‧底壁
212‧‧‧筒體
213‧‧‧遮罩
214‧‧‧內部空間
215‧‧‧空隙
216‧‧‧開孔
22‧‧‧中心柱體
3‧‧‧止回裝置
31‧‧‧球塞
32‧‧‧擋止橫桿
4‧‧‧真空消除裝置
41‧‧‧閥體
411‧‧‧氣體通道
412‧‧‧進氣孔
413‧‧‧肩部
42‧‧‧塞件
43‧‧‧彈簧
5‧‧‧冷凝水
D‧‧‧上下方向

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本發明蒸汽袪水器的第一實施例的俯視圖； 圖2是沿圖1中的S1－S1線所截取的剖視圖，說明外殼、浮力裝置、止回裝置及真空消除裝置之間的連接關係； 圖3是沿圖1中的S2－S2線所截取的不完整剖視圖，說明真空消除裝置的細部結構； 圖4是類似於圖2的視圖，說明冷凝水帶動浮筒上移，使導流管體的導流孔與上容室相連通；及 圖5是本發明蒸汽袪水器的第二實施例的剖視圖，說明導流孔的上端部為開放端。

Claims (10)

1. 一種蒸汽袪水器，包含： 一外殼，包括一中空殼體，及一設置於該中空殼體內部的分隔件，該中空殼體形成有一進水流道，及一排水流道，該分隔件將該中空殼體內部分隔為一與該進水流道相連通的上容室，及一與該排水流道相連通的下容室，該分隔件包含一導流管體，及一分隔板體，該導流管體具有一頂端，及一底端，該導流管體形成有一通孔，及至少一與該通孔相連通的導流孔，該通孔具有一位於該底端並與該下容室相連通的下開口，該導流孔間隔位於該底端上方，該分隔板體形成於該導流管體外周面並且固定地結合於該中空殼體，該分隔板體間隔位於該導流孔下方；及 一浮力裝置，包括一套設於該導流管體並且用以遮蔽該導流孔的浮筒，該浮筒可沿一上下方向相對於該分隔件移動以調整遮蔽該導流孔的範圍大小，以及該導流孔連通於該上容室的範圍大小。
2. 如請求項1所述的蒸汽袪水器，其中，該導流孔呈長形狀且其長向是沿著該上下方向延伸，該導流孔具有一下端部，及一上端部，該導流孔的寬度是由該下端部朝向該上端部方向逐漸擴大。
3. 如請求項2所述的蒸汽袪水器，其中，該上端部為一間隔位於該頂端下方的封閉端。
4. 如請求項2所述的蒸汽袪水器，其中，該上端部為一形成於該頂端的開放端。
5. 如請求項1至4其中任一項所述的蒸汽袪水器，其中，該導流管體形成有多個彼此相間隔且排列成環形狀的導流孔，該浮筒包含一呈環形用以抵接該分隔板體的底壁、一凸設於該底壁外周緣的筒體，及一凸設於該底壁內周緣的遮罩，該底壁、該筒體及該遮罩共同界定一內部空間，該遮罩罩設於該導流管體並且用以遮蔽該等導流孔。
6. 如請求項5所述的蒸汽袪水器，其中，該分隔板體具有一鄰接於該底端的基板部，及一由該基板部頂面朝上凸伸且鄰近於各該導流孔的凸環部，該底壁接觸於該凸環部並與該基板部相間隔一段距離。
7. 如請求項6所述的蒸汽袪水器，其中，該底壁形成有多個對應於該基板部的開孔，各該開孔連通於該內部空間與該上容室之間。
8. 如請求項7所述的蒸汽袪水器，其中，該中空殼體包含一頂蓋、一設置於該頂蓋底面的承載盤，及一過濾管，該頂蓋形成有一進水孔，該承載盤形成一與該進水孔相連通的容置槽，及多個連通於該容置槽與該上容室之間的出水孔，該等出水孔彼此相間隔且排列成環形狀，該過濾管設置於該容置槽內且介於該進水孔與該等出水孔之間，該過濾管形成有多個過濾孔，各該過濾孔的孔徑小於各該出水孔的孔徑。
9. 如請求項8所述的蒸汽袪水器，其中，該承載盤包括一可擋止該筒體的下壁，及一由該下壁外周緣朝上延伸並且連接於該頂蓋的圍繞壁，該下壁與該圍繞壁共同界定出該容置槽，該圍繞壁形成有該等出水孔，該過濾管的外徑小於該圍繞壁的內徑，該過濾管抵接於該圍繞壁內壁面。
10. 如請求項9所述的蒸汽袪水器，其中，該下壁形成有一對應於該進水孔下方的導引孔，該浮力裝置更包括一結合於該遮罩及該筒體並且穿設於該導引孔內的中心柱體，該導引孔用以導引該中心柱體沿該上下方向移動。