(57)【要約】【課題】導入室に蒸気を適切に補充する。【解決手段】ドレントラップ１００は、流入ポート１１、流出ポート１２及び弁室１３が形成されたケーシング１と、流入口５１及び流出口５２が形成された弁座５と、流入口５１及び流出口５２を開閉する弁体６とを備えている。弁体６は、ドレンが弁室１３へ流入するときに開弁する一方、蒸気が弁室１３へ流入したときに弁室１３内の蒸気の圧力によって閉弁する。ケーシング１には、弁室１３と仕切られ、ケーシング１の外部と弁室１３との間に介在する導入室２２と、弁室１３よりも上流側の流体を導入室２２へ導入する導入路２３とが形成されている。導入路２３の下流端は、導入室２２の底よりも高い位置に配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流入する流入ポート、流体が流出する流出ポート、及び、弁室が形成されたケーシングと、
前記弁室へ流体を流入させる流入口、及び、前記弁室から流体を流出させる流出口が形成された弁座と、
前記弁室に収容され、前記流入口及び前記流出口を開閉する弁体とを備え、
前記弁体は、ドレンが前記流入口を介して前記弁室へ流入するときに開弁する一方、蒸気が前記流入口を介して前記弁室へ流入したときに前記弁室内の蒸気の圧力によって閉弁し、
前記ケーシングには、
前記弁室と仕切られ、前記ケーシングの外部と前記弁室との間に介在する導入室と、
前記弁室よりも上流側の流体を前記導入室へ導入する導入路とが形成され、
前記導入路のうち前記導入室に開口する下流端は、前記導入室の底よりも高い位置に配置されているドレントラップ。
【請求項２】
請求項１に記載のドレントラップにおいて、
前記ケーシングには、前記導入室から流体を導出させる導出路が形成され、
前記導入路の前記下流端は、前記導出路のうち前記導入室に開口する上流端よりも高い位置に配置されているドレントラップ。
【請求項３】
請求項２に記載のドレントラップにおいて、
前記導入路は、前記流入ポートから前記弁室へ向かう流体が流通する流入路から分岐して前記流入路と前記導入室とを接続し、
前記導出路は、前記流入路へ合流するように前記導入室と前記流入路とを接続し、
前記流入路において、前記導出路の下流端は、前記導入路の上流端よりも下流に位置しているドレントラップ。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１つに記載のドレントラップにおいて、
前記導入室には、前記導入室内で凝縮して発生したドレンが、前記弁室と前記導入室とを仕切る仕切壁へ付着することを抑制するカバーが前記仕切壁よりも上方に設けられており、
前記導入路の下流端は、前記カバーよりも高い位置に配置されているドレントラップ。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１つに記載のドレントラップにおいて、
前記ケーシングは、
前記流入ポート及び前記流出ポートが形成されたケーシング本体と、
前記ケーシング本体に取り付けられ、前記弁室を少なくとも部分的に区画する内蓋と、
前記内蓋を覆うように前記ケーシング本体に取り付けられ、前記ケーシング本体及び前記内蓋と共に前記導入室を区画する外蓋とを有し、
前記ケーシング本体のうち前記外蓋が取り付けられる部分である取付部に、前記導入室の底が形成されているドレントラップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示された技術は、ドレントラップに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、弁座に形成された、流体の流入口及び流体の流出口を開閉する弁体が弁室に収容され、ドレンが流入口を介して弁室へ流入するときに弁体が開弁する一方、蒸気が流入口を介して弁室へ流入したときに弁室内の蒸気の圧力によって弁体が閉弁するように構成されたドレントラップが開示されている。このドレントラップにおいては、弁室よりも上流側の流体が導入される導入室（特許文献１では「腔室Ａ」）が、ケーシングの外部と弁室との間に介在するように弁室と仕切られた状態で形成されている。
【０００３】
このドレントラップにドレンが流入する場合には、弁体が開弁して、ドレンの流出が許容される。一方、蒸気が流入する場合には、弁室に蒸気が流入して弁体が閉弁し、蒸気の流出が阻止される。このとき、導入室内にも蒸気が導入されている。弁室は、導入室の蒸気によって保温された状態となり、弁室内の蒸気の凝縮、ひいては、弁室内の圧力低下が抑制される。これにより、閉弁状態が維持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭３６−３７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、導入室は、外気と仕切られているものの、外部環境の影響を受け得る。例えば、特許文献１のドレントラップでは、外蓋によって導入室が外気と仕切られているが、外気が低温の場合や外蓋が風雨に晒されている場合等は、外部環境によって導入室が冷却され、導入室内の蒸気が凝縮する可能性がある。蒸気が凝縮した場合、導入室には弁室よりも上流側の蒸気が新たに導入され、導入室に蒸気が補充される。しかしながら、新たに導入される蒸気が導入室に残留するドレンに接触してしまうと、すぐに凝縮して、導入室に蒸気が適切に補充されない虞がある。
【０００６】
ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、導入室に蒸気を適切に補充することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ここに開示された技術は、流体が流入する流入ポート、流体が流出する流出ポート、及び、弁室が形成されたケーシングと、前記弁室へ流体を流入させる流入口、及び、前記弁室から流体を流出させる流出口が形成された弁座と、前記弁室に収容され、前記流入口及び前記流出口を開閉する弁体とを備え、前記弁体は、ドレンが前記流入口を介して前記弁室へ流入するときに開弁する一方、蒸気が前記流入口を介して前記弁室へ流入したときに前記弁室内の蒸気の圧力によって閉弁し、前記ケーシングには、前記弁室と仕切られ、前記ケーシングの外部と前記弁室との間に介在する導入室と、前記弁室よりも上流側の流体を前記導入室へ導入する導入路とが形成され、前記導入路のうち前記導入室に開口する下流端は、前記導入室の底よりも高い位置に配置されている。
【発明の効果】
【０００８】
前記ドレントラップによれば、導入室に蒸気を適切に補充することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、ドレントラップの断面図である。
【図２】図２は、弁室を中心とした、ドレントラップの拡大断面図である。
【図３】図３は、ケーシング本体の平面図である。
【図４】図４は、開弁状態における図２に相当するドレントラップの拡大断面図である。
【図５】図５は、閉弁状態における図２に相当するドレントラップの拡大断面図である。
【００１０】
以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、ドレントラップ１００の断面図である。図２は、弁室１３を中心とした、ドレントラップ１００の拡大断面図である。図３は、ケーシング本体２の平面図である。
【００１１】
ドレントラップ１００は、例えば蒸気システムに組み込まれる。ドレントラップ１００には、蒸気の凝縮によって発生したドレン（復水）及び蒸気が流入し得る。ドレントラップ１００は、ドレンだけを自動的に排出し、蒸気の流出を阻止する。ドレントラップ１００は、流体が流入する流入ポート１１、流体が流出する流出ポート１２、及び、弁室１３が形成されたケーシング１と、弁座５と、弁室１３に収容された弁体６とを備えている。
【００１２】
ケーシング１は、ケーシング本体２と、ケーシング本体２に取り付けられ、弁室１３を少なくとも部分的に区画する内蓋３と、内蓋３を覆うようにケーシング本体２に取り付けられる外蓋４とを有している。
【００１３】
ケーシング本体２には、流入ポート１１、流出ポート１２、弁室１３のための凹部１４を有する円筒壁２１、流入路１５及び流出路１６が形成されている。
【００１４】
流入路１５は、流入ポート１１と凹部１４（即ち、弁室１３）とを接続している。流入路１５は、流入ポート１１から弁室１３へ向かう流体が流通する流路である。流入路１５の途中には、スクリーン１８を収容するスクリーン室１７が形成されている。スクリーン１８は、略円筒状に形成されている。ケーシング本体２には、スクリーン室１７に外部からスクリーン１８を設置するための開口が形成されており、開口はプラグ１９によって閉じられている。流出路１６は、流出ポート１２と凹部１４（即ち、弁室１３）とを接続している。流出路１６は、弁室１３から流出ポート１２へ向かう流体が流通する流路である。
【００１５】
円筒壁２１は、ケーシング本体２の上部において上方に開口するように形成されている。円筒壁２１の内部に凹部１４が形成されている。凹部１４は、上方に開口し、有底状に形成されている。凹部１４の断面は、略円形である。円筒壁２１の内周面には、雌ネジが形成されている。円筒壁２１の外周面には、雄ネジが形成されている。円筒壁２１は、内蓋３の取付部として機能すると共に、外蓋４の取付部として機能する。図３に示すように、凹部１４の底の略中央に、流入路１５の下流端が開口している。また、凹部１４の中央から偏心した位置に、流出路１６の上流端が開口している。凹部１４の上端は、内蓋３によって閉鎖される。
【００１６】
内蓋３は、図２に示すように、天井部３１と天井部３１の周縁部から下方に延びる周壁部３２とを有している。天井部３１は、略円盤状に形成されている。周壁部３２は、略円筒状に形成されている。周壁部３２の外周面には、円筒壁２１の雌ネジに対応する雄ネジが形成されている。内蓋３は、周壁部３２を円筒壁２１に螺合させることによって、ケーシング本体２に取り付けられる。内蓋３は、弁室１３の一部を区画する。
【００１７】
外蓋４は、図２に示すように、天井部４１と天井部４１の周縁部から下方に延びる周壁部４２とを有している。天井部４１は、略円盤状に形成されている。周壁部４２は、略円筒状に形成されている。周壁部４２の内周面には、円筒壁２１の雄ネジに対応する雌ネジが形成されている。外蓋４は、周壁部４２を円筒壁２１に螺合させることによってケーシング本体２１に取り付けられる。このとき、外壁４は、内蓋３を外側から覆っている。
【００１８】
ケーシング１には、弁室１３よりも上流側の流体が導入される導入室２２が形成されている。導入室２２は、ケーシング本体２、内蓋３及び外蓋４によって区画される。導入室２２は、ケーシング１の外部と弁室１３との間に介在するように形成されている。具体的には、導入室２２は、弁室１３の概ね上方に位置している。外蓋４の外側がケーシング１の外部となっている。導入室２２は、内蓋３（特に、天井部３１）によって弁室１３と仕切られている。内蓋３は、弁室と導入室とを仕切る仕切壁として機能している。円筒壁２１の上端面２１ａは、導入室２２の底を形成している。
【００１９】
円筒壁２１には、弁室１３よりも上流側の流体を導入室２２へ導入する導入路２３と、導入室２２から流体を導出させる導出路２４が形成されている。導入路２３は、流入路１５から分岐して流入路１５と導入室２２とを接続している。導出路２４は、流入路１５へ合流するように導入室２２と流入路２４とを接続している。流入路１５において、導出路２４の下流端（即ち、合流端）は、導入路２３の上流端（即ち、分岐端）よりも下流に位置している。具体的には、導入路２３の上流端は、流入路１５においてスクリーン１８よりも上流に位置し、導出路２４の下流端は、流入路１５においてスクリーン１８よりも下流に位置している。つまり、流入路１５を流通する流体の圧力は、導出路２４の下流端に比べて導入路２３の上流端の方が高いので、流入路１５を流通する流体の一部は、流入路１５から導入路２３、導入室２２、導出路２４の順に流通して流入路１５へ戻ってくる。
【００２０】
導入路２３の下流端は、延長管２７によって形成されている。詳しくは、円筒壁２１には、導入路２３を形成する貫通孔２３ａが形成されており、貫通孔２３ａの上端部に延長管２７が挿入されている。つまり、導入路２３は、貫通孔２３ａと延長管２７とによって形成されている。延長管２７の上端は、導入路２３の下流端であり、円筒壁２１の上端面２１ａよりも高い位置に配置されている。詳しくは、導入路２３の下流端は、内蓋３よりも高い位置に、さらには、カバー８よりも高い位置に配置されている。導出路２４の上流端は、図３に示すように、円筒壁２１の上端面２１ａに開口している。
【００２１】
弁座５は、鉛直方向に延びる略円柱状に形成されている。弁座５には、円柱の軸心と同軸状に流入口５１が貫通形成されている。また、弁座５には、軸心から偏心した位置に流出口５２が貫通形成されている。弁座５のうち軸心方向の一端面（上端面）は、弁体６が着座するシート面５３となっている。シート面５３には、軸心を中心とする環状の溝５４が形成されている。流出口５２の上流端は、溝５４に開口している。弁座５のうちシート面５３と反対側の端縁部には、フランジ５５が形成されている。フランジ５５には、テーパ面５６が形成されている。テーパ面５６は、下方へ向かって拡径するように拡がっている。
【００２２】
弁座５は、フランジ５５がケーシング本体２の凹部１４の底に接するように凹部１４に配置される。弁座５は、円筒壁２１に取り付けられる内蓋３の周壁部３２と凹部１４の底とでフランジ５５が挟み込まれることによって凹部１４内で固定される。このとき、流入口５１は、ケーシング本体２の流入路１５の下流端と連通し、流出口５２は、ケーシング本体２の流出路１６の上流端と連通する。内蓋３及び弁座５によって弁室１３が区画されている。
【００２３】
弁体６は、弁室１３に収容されている。弁体６は、弁室１３内を移動可能であり、弁座５の流入口５１及び流出口５２を開閉する。弁体６は、略円盤状に形成されている。つまり、弁体６は、ディスク弁である。弁体６の外径は、内蓋３の周壁部３２の内径よりは小さく、且つ、弁座５のシート面５３の外径よりは大きい。弁体６がシート面５３に着座した状態において、弁体６の外周縁は、シート面３１よりも外側にはみ出している。
【００２４】
また、内蓋３の周壁部３２と弁座５の外周面との間には、略円筒状のスペース２６が形成されている。このスペース２６には、バイメタルリング７１と、支持リング７２とが設けられている。スペース２６は、弁室１３と繋がった空間であるので、弁室１３内と同じ流体で満たされる。
【００２５】
バイメタルリング７１は、略円筒状であって、周方向の一部に軸方向の全域に亘ってスリットが形成されている。つまり、バイメタルリング７１は、断面略Ｃ字状に形成されている。バイメタルリング７１は、熱膨張率の異なる２枚の金属板を貼り合わせて形成されている。バイメタルリング７１は、その温度に応じて径が変化する。具体的には、バイメタルリング７１は、低温時は径が小さくなるように変形し、高温時は径が大きくなるように変形する。バイメタルリング７１は、径の変化に応じて、弁座５のテーパ面５６上を移動する。具体的には、バイメタルリング７１は、径が小さくなると、テーパ面５６に沿って上方へ移動する。一方、バイメタルリング７１は、径が大きくなると、テーパ面５６に沿って下方へ移動する。
【００２６】
支持リング７２は、略円環状に形成されている。支持リング７２の内径は、弁座５（フランジ５５以外の部分）の外周面の径よりも大きい。支持リング７２は、バイメタルリング７１の上端に載置され、弁座５の上端部の周囲に位置している。支持リング７２と弁座５の外周面との間には隙間が形成されている。支持リング７２は、バイメタルリング７１の径変化に応じて、バイメタルリング７１と共に上下動する。バイメタルリング７１が最も上方まで移動したときには、支持リング７２は、弁座５のシート面５３よりも上方に突出する。この状態においては、弁体６は、シート面５３に着座することができず、弁体６とシート面５３との間に隙間が形成される。一方、バイメタルリング７１が最も下方まで移動したときには、支持リング７２は、シート面５３から上方に突出しておらず、弁体６は、シート面５３に着座することができる。
【００２７】
蒸気システムの通常運転時にドレントラップ１００に流入する比較的高温のドレン及び蒸気の想定温度範囲においては、バイメタルリング７１の径が大きくなって支持リング７２がシート面５３から突出せず、前述の想定温度範囲よりも低い温度（例えば、想定される外気温度）においては、バイメタルリング７１の径が小さくなって支持リング７２がシート面５３から突出するように、バイメタルリング７１の２枚の金属板が選別されている。
【００２８】
導入室２２には、導入室２２内で凝縮して発生したドレンの内蓋３（より具体的には、天井部３１）への付着を抑制するカバー８が内蓋３を覆うように設けられている。カバー８は、略円盤状に形成されている。カバー８の外径は、内蓋３の天井部３１の外径よりも大きい。カバー８は、天井部３１の上方に位置し、天井部３１との間に隙間を有する状態で外蓋４に取り付けられている。このとき、カバー８は、天井部３１の全面を覆っている。
【００２９】
例えば、導入室２２内に蒸気が導入された状態において外蓋４がケーシング１の外の外気や風雨によって冷却されると、導入室２２内の蒸気が凝縮する可能性がある。外蓋４の近傍で凝縮して発生したドレンは、落下したとしても、カバー８の上に落下し、天井部３１への付着が抑制される。
【００３０】
続いて、このように構成されたドレントラップ１００の動作について説明する。図４は、開弁状態における図２に相当するドレントラップ１００の拡大断面図である。図５は、閉弁状態における図２に相当するドレントラップ１００の拡大断面図である。尚、図１，２は、弁体６の強制開弁状態を示している。
【００３１】
蒸気システムの停止状態においては、ドレントラップ１００内は低温となっており、バイメタルリング７１も低温となっている。そのため、図２に示すように、バイメタルリング７１の径が小さくなっており、バイメタルリング７１は上昇している。それに合わせて、支持リング７２は、弁座５のシート面５３よりも上方に突出している。弁体６は、支持リング７２の上に載っており、弁体６とシート面５３との間には隙間が形成されている。つまり、弁体６は、支持リング７２によって強制的に開弁させられた状態となっている。
【００３２】
この状態から蒸気システムの運転を開始すると、初期空気又は低温ドレンは、流入口５１から弁室１３内にスムーズに流入する。その後、初期空気又は低温ドレンは、流出口５２、流出路１６及び流出ポート１２を介してドレントラップ１００から流出する。尚、初期空気又は低温ドレンの流通に伴って、弁体６は押し上げられ、流入口５１及び流出口５２は大きく開口する。
【００３３】
ここで、弁室１３とスペース２６とは連通している。そのため、ドレンの温度がしだいに上昇すると、バイメタルリング７１が加熱される。それにより、バイメタルリング７１の径が大きくなり、バイメタルリング７１は、図４に示すように、テーパ面５６に沿って降下する。それに応じて、支持リング７２は、シート面５３から上方に突出しない位置まで降下する。つまり、支持リング７２は、弁体６の開閉に影響を与えない位置へ移動する。
【００３４】
尚、流入路１５を流通するドレンの一部は、導入路２３を介して導入室２２へ導入される。導入室２２は、ドレンで満たされる。導入室２２のドレンは、導出路２４を介して流入路１５へ流出する。
【００３５】
その後、ドレントラップ１００に蒸気が流入すると、蒸気は、流入ポート１１、流入路１５及び流入口５１を介して弁室１３へ流入する。弁室１３へ流入した蒸気は、流出口５２を介して流出する。このとき、蒸気が弁体６の下面を高速で流れることによって、弁体６の下方にはベルヌーイの定理により低圧域が生じる。さらには、蒸気は、弁室１３内において弁体６の上方へも流れ込み、圧縮されることで弁体６の上方に高圧域が生じる。この圧力関係によって、弁体６は、押し下げられ、図５に示すように、シート面５３に着座する。この閉弁状態において、弁室１３内は、比較的高圧の蒸気で満たされており、弁体６の上面にはこの圧力が作用している。一方、弁体６の下面のうち流入口５１を塞いでいる部分には、流入口５１内の蒸気の圧力が作用している。流入口５１の蒸気よりも弁室１３の蒸気の方が高圧であり、かつ、弁体６のうち弁室１３の蒸気の圧力が作用する部分の面積の方が流入口５１の蒸気の圧力が作用する部分の面積よりも大きいので、弁体６は、弁室１３内の蒸気によってシート面５３に押し付けられ、閉弁状態が維持される。
【００３６】
ここで、流入路１５を流通する蒸気の一部は、導入路２３を介して導入室２２へ導入される。導入室２２は、蒸気で満たされる。導入室２２の蒸気は、導出路２４を介して流入路１５へ流出する。閉弁状態において、導入室２２は、弁室１３とは連通していない。導入室２２は、ケーシング１の外部と弁室１３との間に介在するように配置されているので、ケーシング１の外部環境が弁室１３に与える影響が低減される。詳しくは、仮に内蓋３が外部環境に晒されている場合、内蓋３が外気又は風雨で冷却されると、弁室１３内の蒸気が冷却されて凝縮してしまい、閉弁状態を維持できない可能性がある。それに対し、導入室２２が設けられていることによって内蓋３が外部環境に晒されることが防止される。これにより、弁室１３内の蒸気の温度低下が抑制される。それに加えて、導入室２２には、蒸気が導入されているので、弁室１３内の蒸気が保温される。このことによっても、弁室１３内の蒸気の温度低下が抑制される。
【００３７】
尚、外蓋４は、ケーシング１の外部環境に晒されるので、外気又は風雨の影響を受ける。外蓋４が外気又は風雨で冷却されると、導入室２２内の蒸気が冷却され、凝縮し得る。その場合、発生したドレンは、導出路２４から流入路１５へ導出され、導入路２３から流入路１５内の蒸気が導入される。つまり、流入路１５に蒸気が存在する間（詳しくは、導入路１５のうち導入路２３の上流端が位置する部分に蒸気が存在する間）は、導入室２２の蒸気が凝縮しても、導入室２２には蒸気が補充される。こうして、閉弁状態が長期間維持される。
【００３８】
ここで、導入室２２にはカバー８が設けられているので、弁体６の閉弁状態がより長期間維持される。詳しくは、蒸気の凝縮は外蓋４の近傍で生じ易く、発生したドレンは、外蓋４の内面に付着したり、そのまま滴下したりする。このとき、カバー８は、内蓋３の上方に配置されており、ドレンが内蓋３、特に、天井部３１に落下することを防止する。カバー８に落下したドレンは、カバー８の周縁から落下する。カバー８は、内蓋３の天井部３１の全面を覆っているので、カバー８から落下するドレンは、天井部３１の外周側、即ち、ケーシング本体２の円筒壁２１の上端面２１ａに落下する。円筒壁２１の上端面２１ａに落下したドレンは、導出路２４を介して流入路１５へ導出される。このように、導入室２２でドレンが発生しても、内蓋３に付着するドレンが低減される。それにより、ドレンによる内蓋３の冷却が抑制され、ひいては、弁室１３の蒸気の冷却が抑制される。その結果、閉弁状態がより長期間維持される。それに加えて、カバー８と天井部３１とは接触していない。そのため、カバー８がドレンで冷却されたとしても、天井部３１がカバー８で冷却されることが抑制される。
【００３９】
このように導入室２２においてドレンが発生しても、導入路２３の下流端が円筒壁２１の上端面２１ａよりも高い位置に配置されているので、導入室２２に蒸気を適切に補充することができる。詳しくは、円筒壁２１の上端面２１ａは、導入室２２の底を形成しているので、導入室２２にドレンが溜まると、上端面２１ａはドレンに浸される。仮に導入路２３が上端面２１ａに開口していると、導入路２３から導入される蒸気はドレン中に導入されることになり、導入された蒸気が凝縮しやすい。それに対し、導入路２３の下流端が上端面２１ａよりも高い位置に配置されているので、導入室２２に溜まったドレンの上方の空間へ蒸気を導入しやすくなる。その結果、導入室２２へ蒸気を適切に補充することができる。
【００４０】
それに加えて、導入室２２には、導出路２４が接続されており、導出路２４の上流端は上端面２１ａに開口している。つまり、導入路２３の下流端は、導出路２４の上流端よりも高い位置に配置されている。導入室２２で発生したドレンは導出路２４から導出される。導入路２３から導入室２２へ蒸気が導入される間は、導入室２２にドレンが溜まり続けるわけではなく、ドレンの一部は導入室２２から導出されていく。導入路２３の下流端を導出路２４の上流端よりも高い位置に配置することによって、導入室２２のドレンの水位が導入路２３の下流端の高さに達するまでの間は、導入路２３から導入される蒸気がドレン中に導入されることを防止することができる。
【００４１】
さらに、導入路２３の下流端は、内蓋３よりも高い位置に、好ましくは、カバー８よりも高い位置に配置されている。これにより、導入室２２のドレンの水位が導入路２３の下流端の高さに達するまでの時間を長くすることができる。
【００４２】
一方、弁体６が閉弁した状態で、ドレントラップ１００にドレンが流入すると、流入口５１がドレンで満たされる。弁座５及び弁体６がドレンで冷却されることによって弁室１３内の蒸気も冷却され、弁室１３内の圧力が低下する。弁室１３内の蒸気によって弁体６を押し下げる力が流入口５１のドレンによって弁体６を押し上げる力よりも小さくなると、弁体６は、ドレンによって押し上げられ、開弁する。これにより、ドレンは、ドレントラップ１００から速やかに流出する。
【００４３】
このとき、前述の如く、流入路１５を流通するドレンの一部は、導入路２３を介して導入室２２へ導入される。導入室２２へ導入されたドレンは、内蓋３を冷却する。これにより、弁室１３内の蒸気の冷却が促進され、ひいては、開弁が促進される。ここで、カバー８と天井部３１との間に隙間が形成されているので、導入室２２に導入されるドレンがカバー８と天井部３１との間に流れ込む。つまり、カバー８は、ドレンによる天井部３１の冷却を阻害しない。そのため、弁体６を閉弁状態から開弁状態へ速やかに切り替えることができる。
【００４４】
このようにして、ドレントラップ１００は、ドレンを流出させる一方、蒸気の流出を阻止する。
【００４５】
以上のように、ドレントラップ１００は、流体が流入する流入ポート１１、流体が流出する流出ポート１２、及び、弁室１３が形成されたケーシング１と、弁室１３へ流体を流入させる流入口５１、及び、弁室から流体を流出させる流出口５２が形成された弁座５と、弁室１３に収容され、流入口５１及び流出口５２を開閉する弁体６とを備え、弁体６は、ドレンが流入口５１を介して弁室１３へ流入するときに開弁する一方、蒸気が流入口５１を介して弁室１３へ流入したときに弁室１３内の蒸気の圧力によって閉弁し、ケーシング１には、弁室１３と仕切られ、ケーシング１の外部と弁室１３との間に介在する導入室２２と、弁室１３よりも上流側の流体を導入室２２へ導入する導入路２３とが形成され、導入路２３のうち導入室２２に開口する下流端は、導入室２２の底よりも高い位置に配置されている。
【００４６】
この構成によれば、流入ポート１１を介してケーシング１に流入した流体は、流入口５１を介して弁室１３へ流入し得る。弁室１３の流体は、流出口５１を介して弁室１３から流出し、流出ポート１２を介してケーシング１から流出し得る。流体がドレンの場合には、弁体６は開弁し、ドレンの弁室１３の通過を許容する。一方、流体が蒸気の場合には、弁体６は閉弁し、蒸気の弁室１３の通過を阻止する。つまり、ドレントラップ１００は、ドレンの流出を許容する一方、蒸気の流出を阻止する。
【００４７】
ここで、導入室２２が、ケーシング１の外部と弁室１３との間に介在するように形成され、導入室２２には、弁室１３よりも上流側の流体が導入される。ケーシング１に蒸気が流入しているときには、弁室１３が蒸気で満たされて弁体６が閉弁すると共に、導入室２２は蒸気で満たされている。弁室１３は、蒸気で満たされた導入室２２によって外部環境から隔離されると共に、導入室２２の蒸気で保温される。これにより、弁室１３内の蒸気の温度低下が抑制され、閉弁状態が長期間維持される。このとき、導入室２２内の蒸気は外部環境の影響を受けて凝縮し得る。凝縮したドレンは、導入室２２に溜まる場合がある。そのような場合であっても、導入路２３の下流端が導入室２２の底よりも高い位置に配置されているので、蒸気を導入室２２に溜まっているドレンよりも上方の空間に導入しやすくなる。その結果、導入室２２に蒸気を適切に補充することができ、ひいては、閉弁状態を長期間維持することができる。
【００４８】
一方、ケーシング１にドレンが流入し始めると、導入室２２にはドレンが導入される。弁室１３は、導入室２２のドレンによって冷却され、弁室１３内の圧力が低下する。これにより、弁体６の開弁が促進される。
【００４９】
また、ケーシング１には、導入室２２から流体を導出させる導出路２４が形成され、導入路２３の下流端は、導出路２４のうち導入室２２に開口する上流端よりも高い位置に配置されている。
【００５０】
この構成によれば、導入室２２に溜まったドレンは、導出路２４から導出される。導入路２３の下流端が導出路２４の上流端よりも高い位置に配置されているので、蒸気を導入室２２に溜まっているドレンよりも上方の空間にさらに導入しやすくなる。
【００５１】
さらに、導入路２３は、流入ポート１１から弁室１３へ向かう流体が流通する流入路１５から分岐して流入路１５と導入室２２とを接続し、導出路２４は、流入路１５へ合流するように導入室２２と流入路１５とを接続し、流入路１５において、導出路２３の下流端は、導入路２４の上流端よりも下流に位置している。
【００５２】
この構成によれば、流入路１５において、導出路２４の下流端の部分よりも導入路２３の上流端の部分の方が圧力が高いので、導入路２３、導入室２２、導出路２４の順に流体の流れが形成される。導入室２２の蒸気が凝縮した場合には、流入路１５の蒸気が導入路２３を介して導入室２２に導入され、導入室２２のドレンは導出路２４を介して流入路１５へ導出される。そのため、導入室２２が外部環境の影響を受けた場合であっても、導入室２２に流入路１５の蒸気が補充される。
【００５３】
また、導入室２２には、導入室２２内で凝縮して発生したドレンが、弁室１３と導入室２２とを仕切る内蓋３（仕切壁）へ付着することを抑制するカバー８が内蓋８よりも上方に設けられており、導入路２３の下流端は、カバー８よりも高い位置に配置されている。
【００５４】
この構成によれば、導入室２２が外部環境の影響を受けて、導入室２２内の蒸気が凝縮しても、ドレンはカバー８に落下し、ドレンの内蓋３への付着が抑制される。そのため、導入室２２内で凝縮したドレンによって内蓋３が冷却されることが防止される。ドレンに落下したカバー８は、カバー８から落下して、導入室２２の底へ溜まっていく。導入路２３の下流端がカバー８よりも高い位置に配置されているので、蒸気を導入室２２に溜まっているドレンよりも上方の空間にさらに導入しやすくなる。
【００５５】
具体的には、ケーシング１は、流入ポート１１及び流出ポート１２が形成されたケーシング本体２と、ケーシング本体２に取り付けられ、弁室１３を少なくとも部分的に区画する内蓋３と、内蓋３を覆うようにケーシング本体２に取り付けられ、ケーシング本体２及び内蓋３と共に導入室２２を区画する外蓋４とを有し、ケーシング本体２のうち外蓋４が取り付けられる部分である円筒壁２１（取付部）に、導入室２２の底が形成されている。
【００５６】
この構成によれば、ケーシング本体２に内蓋３及び外蓋４を取り付けるという簡単な構成で、ケーシング１の外部と弁室１３との間に介在し、仕切壁によって弁室１３と仕切られた導入室２２を形成することができる。そして、円筒壁２１に導入室２２の底が形成される。
【００５７】
《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【００５８】
例えば、ケーシング１は、ケーシング本体２、内蓋３及び外蓋４を有しているが、これに限られるものではない。ケーシング１は、流入ポート、流出ポート、弁室及び導入室が形成される限り、任意の構成を採用し得る。弁室１３及び導入室２２は、ケーシング本体２に内蓋３及び外蓋４を取り付けることによって形成されているが、これに限られない。
【００５９】
円筒壁２１は、内蓋３及び外蓋４の取付部として機能している。しかし、内蓋３の取付部と外蓋４の取付部とが別々に設けられていてもよい。
【００６０】
カバー８は、省略されてもよい。また、カバー８は、内蓋３の天井部３１の全面ではなく、天井部３１を部分的に覆っていてもよい。カバー８は、天井部３１のうちカバー８が覆っている部分へのドレンの付着を低減できるので、その限度において天井部３１のドレンによる冷却を抑制できる。
【００６１】
また、カバー８は、外蓋４に取り付けられているが、例えば、内蓋３に取り付けられていてもよい。例えば、天井部３１にボスが設けられ、カバー８がボスに取り付けられていてもよい。その場合、ボス以外の部分においては、カバー８と天井部３１との間に隙間が形成されている。カバー８は、ボスを介して天井部３１と熱的に接続されることになるが、熱的に接続される部分は限定的なので、カバー８がドレンで冷却されても、天井部３１に与える影響は小さい。別の例としては、カバー８が断熱材で形成され、天井部３１の上面に接触する状態で取り付けられていてもよい。すなわち、天井部３１の上面が断熱材で覆われることになる。このような構成であっても、導入室２２で発生したドレンによって天井部３１が冷却されることが抑制される。
【００６２】
導入路２３は、円筒壁２１に形成された貫通孔２３ａと延長管２７とによって形成されているが、これに限られない。例えば、円筒壁２１の上端面２１ａの一部に上端面２１ａよりも上方に突出する部分を設け、その部分に貫通孔２３ａを形成してもよい。この構成であっても、導入路２３の下流端を、導入室２２の底である上端面２１ａよりも高い位置に配置することができる。
【００６３】
また、導入路２３の下流端、即ち、延長管２７の上端は、カバー８よりも高い位置に配置されているが、導入室２２の底よりも高い位置であれば任意の位置に配置することができる。ただし、蒸気を導入室２２に溜まったドレンの上方の空間に導入させる観点からは、導入路２３の下流端ができるだけ高い位置に配置されていることが好ましい。そのため、導入路２３の下流端は、内蓋３よりも高い位置に配置されていることが好ましく、カバー８よりも高い位置に配置されていることがさらに好ましい。
【００６４】
導出路２４の上流端は、上端面２１ａに開口しているが、これに限られない。前述の構成では、導出路２４の上流端が上端面２１ａに開口しているので、導入路２３の下流端を上端面２１ａよりも高い位置に配置することによって、導入路２３の下流端は必然的に導出路２４の上流端よりも高い位置に配置されることになる。導出路２４の上流端が上端面２１ａよりも高い位置に配置されている場合には、導入路２３の下流端は、導出路２４の上流端よりも高い位置に配置されていることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上説明したように、ここに開示された技術は、ドレントラップについて有用である。
【符号の説明】
【００６６】
１００      ドレントラップ
１          ケーシング
１１        流入ポート
１２        流出ポート
１３        弁室
１５        流入路
２          ケーシング本体
２１        円筒壁（取付部）
２２        導入室
２３        導入路
２４        導出路
３          内蓋（仕切壁）
４          外蓋
５          弁座
５１        流入口
５２        流出口
６          弁体
８          カバー
【図１】
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【図２】
2020012531.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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