(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流入する流入口と流体が流出する流出口とが設けられたケーシングと、
前記流出口に設けられ、オリフィスが形成されたオリフィス部材と、
前記オリフィスの上流側の前記オリフィスに連続する流路において前記オリフィス部材と対向するように設けられ、前記流路の上部を遮蔽し且つ前記オリフィスの軸心方向に見た場合に前記オリフィスの上部を隠して前記オリフィスの下部を露出させる単一の邪魔板とを備えていることを特徴とするドレン排出機構。
【請求項２】
請求項１に記載のドレン排出機構において、
前記オリフィス部材には、前記邪魔板によって上部が隠されたオリフィスよりも上方に別のオリフィスが設けられておらず、
前記邪魔板と前記オリフィス部材との間には、前記オリフィスよりも上方に窪んだ凹部が設けられていることを特徴とするドレン排出機構。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のドレン排出機構において、
前記邪魔板は、前記オリフィスの軸心方向に見た場合に、前記オリフィスの開口面積の５０％以上を隠していることを特徴とするドレン排出機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示された技術は、ドレン排出機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、蒸気配管系に用いられるドレン排出機構が知られており、例えば、特許文献１に開示されたものがある。
【０００３】
特許文献１に係るドレン排出機構は、流入口と流出口とを有する筒状本体を備え、流入口と流出口との間には筒状本体内の上部空間を仕切り、下部空間を開通させる仕切板が設けられ、流出口には仕切板よりも低い位置に比較的大径のオリフィスが形成されている。このような構成においては、比重が相対的に小さい蒸気は、筒状本体の上部空間に位置するので仕切板により筒状本体からの流出が阻止される一方、比重が相対的に大きいドレンは、筒状本体の下部空間を流通して、主として比較的大径のオリフィスを介して筒状本体から流出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平６−１８１３６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、ドレン排出機構においては、蒸気の流出をできる限り抑制し、ドレンのみを流出させることが望まれる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に係るドレン排出機構の仕切板は、筒状本体の上部空間における蒸気の流通を阻害しているだけである。ドレンが主として排出される比較的大径のオリフィスは筒状本体の下部空間に位置しているので、オリフィスと略同じ高さを流通する蒸気は、仕切板に流通を阻害されることなく、オリフィスに容易に流入し得る。
【０００７】
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、ドレン排出機構からの蒸気の流出を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ここに開示されたドレン排出機構は、流体が流入する流入口と流体が流出する流出口とが設けられたケーシングと、前記流出口に設けられ、オリフィスが形成されたオリフィス部材と、前記オリフィスの上流側において前記オリフィス部材と対向するように設けられ、前記オリフィスの軸心方向に見た場合に前記オリフィスの上部を隠して前記オリフィスの下部を露出させる邪魔板とを備えている。
【発明の効果】
【０００９】
ここに開示されたドレン排出機構によれば、ドレン排出機構からの蒸気の流出を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態に係るドレン排出機構の概略構成を示す断面図である。
【図２】図２は、オリフィスをその軸心方向に上流側から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
図１は、実施形態に係るドレン排出機構１０の概略構成を示す断面図である。
【００１３】
ドレン排出機構１０は、例えば蒸気システムに設けられる。蒸気システムでは蒸気の凝縮によってドレン（復水）が発生し、蒸気とドレンとの二層流がドレン排出機構１０に流入する。ドレン排出機構１０は、蒸気の流出を阻止する一方、ドレンを排出する。ドレン排出機構１０は、後述するオリフィス４３が形成されたオリフィス式ドレン排出機構である。
【００１４】
ドレン排出機構１０は、ケーシング２０と、スクリーン３０と、ノズル４０とを備えている。
【００１５】
ケーシング２０は、ドレンが流入する流入口２１と、ドレンが流出する流出口２２と、該流入口２１と流出口２２とを繋ぐ流路２３とが設けられており、内部をドレンが流通する。流入口２１の軸心Ｘ１と流出口２２の軸心Ｘ２とは、同軸上に並んでいる。ドレン排出機構１０は、通常、図１に示すように流入口２１と流出口２２とが水平方向に並ぶ姿勢、即ち、流入口２１と流出口２２とが同じ高さとなる姿勢で用いられる。以下では、流入口２１の軸心Ｘ１及び流出口２２の軸心Ｘ２が水平方向に延びる状態を基準に説明する。
【００１６】
流路２３には、スクリーン３０が設けられている。流路２３のうちスクリーン３０よりも上流側の部分を上流部２３ａと、スクリーン３０よりも下流側の部分を下流部２３ｂと称する。上流部２３ａは、流入口２１につながっている。下流部２３ｂは、流出口２２につながっている。下流部２３ｂには、蒸気を貯留するための貯留部２３ｃが流出口２２よりも上方に膨らむように形成されている。つまり、ドレンと蒸気との二層流が下流部２３ｂ内に流入した場合、ドレンに比べて比重が小さい蒸気は、下流部２３ｂの比較的上方の空間、即ち、貯留部２３ｃに移動し、貯留部２３ｃに溜まる。
【００１７】
スクリーン３０は、流入口２１から流路２３に流入した二層流に含まれる異物を捕捉するフィルタ部材として機能する。スクリーン３０は、円筒状に形成されている。スクリーン３０は、一端が上流部２３ａに向かって開口するように配置されている。スクリーン３０は、上流部２３ａから斜め下方に延びるように配置される。スクリーン３０の他端には、スクリーンホルダ３１が接合されている。スクリーンホルダ３１は、ケーシング２０に取り付けられている。上流部２３ａからスクリーン３０内に流入した二層流は、スクリーン３０の円周壁を通過してスクリーン３０の外方、即ち、下流部２３ｂへ流出する。このとき、ドレンに含まれる異物は、スクリーン３０に捕捉される。
【００１８】
ノズル４０は、流出口２２に設けられ、ケーシング２０に対して着脱可能に構成されている。換言すると、流出口２２は、ノズル４０により構成されている。ノズル４０には、流出口２２の軸心方向に延びるノズル通路４１が形成されている。ケーシング２０内のドレンは、ノズル４０を介して流出する。ノズル４０は、オリフィス板４２と邪魔板４４とを有している。
【００１９】
オリフィス板４２には、流出口２２の軸心方向に延びてノズル通路４１の上流端とつながるオリフィス４３が１つだけ形成されている。オリフィス４３は、断面略円形の開口である。オリフィス４３の開口径は、ノズル通路４１の開口径よりも小さい。オリフィス４３は、流出口２２から流出するドレンの流量を制限する。オリフィス板４２は、オリフィス部材の一例である。尚、ドレン排出機構１０では、オリフィス４３を開閉する弁体が設けられておらず、オリフィス４３は常に開放されている。
【００２０】
ドレン排出機構１０では、下流部２３ｂにおけるドレンと蒸気との分離線、即ち、ドレンの水面がオリフィス４３よりも上方に設定されている。つまり、流入口２１から流入する二層流の流量と流出口２２から流出するドレンの流量との関係から、下流部２３ｂにおいてオリフィス４３よりも上方までドレンが溜まるようなオリフィス４３の開口径が選択される。換言すると、そのような開口径のオリフィス４３を有するノズル４０がケーシング２０に適宜取り付けられる。
【００２１】
邪魔板４４は、オリフィス板４２の上流側、即ち、オリフィス板４２よりも流路２３側においてオリフィス板４２と対向するように配置されている。邪魔板４４とオリフィス板４２との間には、間隔が設けられている。邪魔板４４は、オリフィス４３に流入する蒸気を抑制するものである。
【００２２】
図２は、オリフィスをその軸心方向（Ｘ２）に上流側から見た図である。邪魔板４４は、オリフィス４３の軸心方向に見た場合に、オリフィス４３の上部を隠してオリフィス４３の下部を露出させる。より詳しくは、邪魔板４４は、オリフィス４３の開口面積の上部の５０％を隠し、下部の５０％を露出させている。また、邪魔板４４とオリフィス板４２との間には、オリフィス４３よりも上方に窪んだ凹部４５が形成されている。オリフィス板４２におけるオリフィス４３よりも下方の部分には、流路２３側に突出する顎部４６が設けられている。邪魔板４４と顎部４６とによって、ノズル４０の上流端には、流路２３とオリフィス４３とを連通させる連通口４７が形成される。連通口４７は、オリフィス４３の軸心Ｘ２よりも下方に位置している。
【００２３】
このように構成されたドレン排出機構１０では、高温高圧のドレンと蒸気との二層流が流入口２１からケーシング２０内に流入する。ケーシング２０内に流入した二層流は、上流部２３ａを介してスクリーン３０の内部に流入し、スクリーン３０を通過し、下流部２３ｂへ流入する。二層流がスクリーン３０を通過する際、二層流に含まれる異物がスクリーン３０に捕捉される。
【００２４】
下流部２３ｂにおいては、二層流のうち相対的に比重が小さい蒸気が上方に移動し、相対的に比重が大きいドレンが下方に移動する。蒸気は、下流部２３ｂの上方に設けられた貯留部２３ｃに溜まることになる。ドレンは、オリフィス４３を通過してノズル４０を介してケーシング２０の外部に流出する。このとき、流出するドレンの流量は、オリフィス４３の開口径（開口面積）に応じた流量に制限される。下流部２３ｂにおけるドレンと蒸気との分離線の位置は、オリフィス４３よりも上方に位置する（そのようになる開口径のオリフィス４３を有するノズル４０が採用されている）。つまり、オリフィス４３の開口径が適切に設定された使用状況においては、下流部２３ｂにおいてドレンの水面は、オリフィス４３よりも上方に位置する。それに加え、邪魔板４４の下端部もドレンに浸かっており、連通口４７がドレンの水面よりも下方に位置している。これにより、オリフィス４３からは基本的にはドレンのみが流出する。
【００２５】
しかしながら、ドレンの水面は脈動し、特に、オリフィス４３の近傍ではドレンがオリフィス４３内に流入していくため脈動が大きくなる。そのため、ドレンの水面がオリフィス４３（即ち、オリフィス４３の上端よりも低い位置まで）まで低下する可能性がある。
【００２６】
それに対し、オリフィス４３の上流側には、オリフィス４３の上部を隠してオリフィス４３の下部を露出させる邪魔板４４が設けられている。脈動によりドレンの水面がオリフィス４３まで低下しても、邪魔板４４の下端部よりも低下しなければ、蒸気はオリフィス４３に流入することができない。そのため、蒸気のオリフィス４３へ流入（即ち、オリフィス４３からの流出）が抑制される。
【００２７】
その一方で、邪魔板４４の下端はオリフィス４３の下部までは達していないので、ドレンがオリフィス４３へ流入する際に邪魔板４４が大きな抵抗となることを防止することができる。つまり、オリフィス４３の軸心方向に見て、邪魔板４４はオリフィス４３を部分的に隠しているので、ドレンがオリフィス４３に流入する際に邪魔板４４は抵抗となり得る。邪魔板４４がオリフィス４３の全体を隠す程度に延びている場合は、邪魔板４４は大きな抵抗となる。それに対し、邪魔板４４はオリフィス４３の下部までは隠していないので、邪魔板４４による抵抗が大きくなり過ぎることが防止される。
【００２８】
このように、邪魔板４４を設けることによって、ドレンの流量を制限し過ぎることなく、蒸気のオリフィス４３への流入を抑制することができる。
【００２９】
尚、邪魔板４４とオリフィス板４２との間には、オリフィス４３よりも上方に窪んだ凹部４５が設けられている。仮に蒸気が邪魔板４４の下端に潜り込んでオリフィス４３の方へ流れていったとしても、蒸気は凹部４５に捕捉され、オリフィス４３への流入が抑制される。蒸気がオリフィス４３を通過する際には、ドレンがオリフィス４３を通過するときと比べてドレン排出機構１０の振動が大きくなる。蒸気のオリフィス４３への流入が抑制されることにより、ドレン排出機構１０の振動も抑制することができる。例えば、振動センサを用いて蒸気漏れの有無を診断する場合があり、そのような場合に蒸気のオリフィス４３への流入に起因して蒸気漏れと診断されることを防止することができる。
【００３０】
以上のように、ドレン排出機構１０は、流体が流入する流入口２１と流体が流出する流出口２２とが設けられたケーシング２０と、流出口２２に設けられ、オリフィス４３が形成されたオリフィス板４２（オリフィス部材）と、オリフィス４３の上流側においてオリフィス板４２と対向するように設けられ、オリフィス４３の軸心方向に見た場合にオリフィス４３の上部を隠してオリフィス４３の下部を露出させる邪魔板４４とを備えている。具体的には、邪魔板４４は、オリフィス４３の軸心方向に見た場合に、オリフィス４３の開口面積の５０％以上を隠している。
【００３１】
この構成によれば、オリフィス４３の上部が邪魔板４４により隠されているので、蒸気のオリフィス４３への流入が抑制される。その一方で、オリフィス４３は完全に隠されているわけではなく下部は隠されていないので、ドレンがオリフィス４３に流入する際の流路抵抗が抑制される。つまり、蒸気の流出の抑制とドレン流量の確保との両立を図ることができる。
【００３２】
《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。
【００３３】
前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００３４】
ドレン排出機構１０の構成は、一例に過ぎず、実施形態と異なる構成であってもよい。例えば、スクリーン３０を省略してもよい。
【００３５】
また、オリフィス板４２は、ノズル４０の一部として構成されているが、ノズル４０とは別体で構成されていてもよい。さらに、邪魔板４４も、ノズル４０と別体で構成されていてもよい。邪魔板４４は、オリフィス板４２とも別体で構成されていてもよい。尚、ドレン排出機構１０は、ノズル４０が設けられていなくてもよい。その場合、ケーシング２０の流出口２２に、オリフィス４３を有するオリフィス板４２（オリフィス部材）と、オリフィス４３の上流側に配置された邪魔板４４とが設けられる。
【００３６】
また、凹部４５及び顎部４６等は、省略されてもよい。
【００３７】
邪魔板４４は、オリフィス４３の軸心方向に見て、オリフィス４３の上部５０％を隠し、下部５０％を露出させているが、オリフィス４３の上部５０％未満の領域を隠してもよいし、オリフィス４３の上部５０％以上１００％未満の領域を隠してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上説明したように、ここに開示された技術は、ドレン排出機構について有用である。
【符号の説明】
【００３９】
１０        ドレン排出機構
２０        ケーシング
２１        流入口
２２        流出口
４２        オリフィス板（オリフィス部材）
４３        オリフィス
４４        邪魔板
【図１】
0006568771.tif 000002
【図２】
0006568771.tif 000003