(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロート室を有し、前記フロート室に連通する流入口と排出口とを有する本体と、
前記フロート室に配置されたフロートと、
前記フロート室に設けられ、前記フロートを上下動可能に案内するガイド部材と、
前記フロートに取外し可能に設けられたホルダと、
前記排出口を開閉可能なプラグと、
前記フロートの上下動に応じて前記プラグが回転して前記排出口を開閉するよう前記ホルダと前記プラグとに接続された運動伝達機構とを有し、
前記本体はボデーとカバーとシートフランジとを有し、前記ボデーは前記ホルダと前記プラグと前記運動伝達機構とを外部に取出し可能な大きさのフランジ取付け孔を有し、前記シートフランジは前記排出口を有して前記フランジ取付け孔に取外し可能に設けられていることを、
特徴とするフロート式スチームトラップ。
【請求項２】
前記ガイド部材は、前記フロートを貫通して前記フロート室の上部および下部に接続したガイドシャフトから成ることを特徴とする請求項１記載のフロート式スチームトラップ。
【請求項３】
前記ホルダはピンを有して前記フロートの下端部に固定され、前記運動伝達機構はレバーを有し、前記レバーは前記プラグに一体的に設けられ一端が前記ピンにスライド可能に設けられ前記プラグが回転して前記排出口を開閉するよう他端が前記本体に回転可能に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のフロート式スチームトラップ。
【請求項４】
前記運動伝達機構は第１レバーおよび第２レバーを有し、前記第１レバーは一端が前記ホルダに回転可能に設けられ他端が前記第２レバーの一端に回転可能に設けられ、前記第２レバーは前記プラグに一体的に設けられ前記プラグが回転して前記排出口を開閉するよう他端が前記本体に回転可能に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のフロート式スチームトラップ。
【請求項５】
前記プラグは回転中心が前記排出口の中心軸線からずれたプラグから成ることを特徴とする請求項１，２，３または４記載のフロート式スチームトラップ。
【請求項６】
前記プラグはボール弁から成ることを特徴とする請求項１，２，３または４記載のフロート式スチームトラップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気使用機器や蒸気配管等に接続され、自動的に復水を排出するスチームトラップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のフロート式スチームトラップを図８および図９に示す。図８に示すフロート式スチームトラップ５０は、フロート５１に一端が固定され他端が回動自在に支持されているレバー５２に、円筒状の内弁５３が固定されており、この内弁５３がフロート５１の上下動に追随して上下動するように構成されたものである。
【０００３】
また、図９に示すフロート式スチームトラップ６０は、フロート６１に一端が固定され他端が回動自在に支持されたレバー６２の下端部に球状の内弁６３が固定されており、この内弁６３がレバー６２の回動動作と共に開閉動作をするものである。
【０００４】
これら図８、図９に示すフロート式スチームトラップで、フロートの浮力をＦ、フロートの中心からレバーの回動中心の位置までの距離をＬ1 、レバーの回動中心の位置から内弁の取り付け位置までの距離をＬ2 、排出口の断面積をＡ、排出口の入口側と出口側との復水の圧力差をΔＰとすると、開弁するための条件は次式で表される。
Ｆ×Ｌ1 ＞Ａ×ΔＰ×Ｌ2         ・・・式（１）
【０００５】
しかしながら、従来のフロート式スチームトラップにおいて、開弁するためには式（１）においてＦまたはＬ1 を大きくするか、ＡまたはΔＰ，Ｌ2 を小さくすればよいが、ＦまたはＬ1 を大きくすることは装置全体が大型化するという問題点があった。
【０００６】
また、Ａを小さくすることは排出能力の低下を招き、Ｌ2 を小さくすることは内弁のリフト量がとれないので復水の排出能力の低下につながる。さらにΔＰを小さくすることは、使用条件を制限することとなり、汎用性がなくなるという問題点を生じる。
【０００７】
そこで、これらの問題点を解決するために、従来においては、排出能力の大きいフロート式スチームトラップは、装置全体が大型化しており、使用可能なΔＰが小さいものであった。また、装置が小型化したものや使用可能なΔＰを大きくしたものは、排出能力が小さくなっていた。そのため、広範囲のスペックを満足させるためには、機種の数が多くなったり、装置が大型化する傾向があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように、フロート式スチームトラップに求められる課題としては、次のようなものがある。
１）従来の大型化した装置全体を小型化すると共に排水能力を増大し、かつ使用圧力範囲を広くする。
２）急激な復水流入や装置の輸送中の振動などの外乱に対して、フロートが暴れて破損しないようにする。
３）内弁の急激な閉止に伴うウォータハンマの発生を防止する。
４）復水排出能力の大きい装置において、復水流入量が少ない場合でも、連続排出を可能にする。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、装置を小型化すると共に排水能力を高め、外乱によりフロートが破損するのを防ぎ、ウォータハンマの発生を防止するフロート式スチームトラップを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の本発明に係るフロート式スチームトラップは、フロート室を有し、前記フロート室に連通する流入口と排出口とを有する本体と、前記フロート室に配置されたフロートと、前記フロート室に設けられ、前記フロートを上下動可能に案内するガイド部材と、前記フロートに取外し可能に設けられたホルダと、前記排出口を開閉可能なプラグと、前記フロートの上下動に応じて前記プラグが回転して前記排出口を開閉するよう前記ホルダと前記プラグとに接続された運動伝達機構とを有し、前記本体はボデーとカバーとシートフランジとを有し、前記ボデーは前記ホルダと前記プラグと前記運動伝達機構とを外部に取出し可能な大きさのフランジ取付け孔を有し、前記シートフランジは前記排出口を有して前記フランジ取付け孔に取外し可能に設けられていることを、特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、流入口からフロート室に流体が入り、フロート室に流体が所定量まで溜まると、フロートが浮いて上昇する。フロートは、ガイド部材により案内されて上下動する。フロートが上昇すると、その運動が運動伝達機構を介してプラグに伝達され、プラグが回転して排出口を開く。これにより、フロート室に溜まった流体が排出口から排出される。フロート室から流体が排出されると、フロートは下降し、運動伝達機構を介してプラグは回転して排出口を閉じる。
【００１２】
このように、フロートがレバーに固定された機構と異なり、フロートがレバーにより回転運動する空間が不要となるので、装置を小型化するとともに、排出口の断面積を大きくして排水能力を高め、使用圧力範囲を広くすることができる。また、フロートの動きはガイド部材に案内された上下動のみに規制されるので、振動等の外乱でもフロートが暴れることがなく、フロートの破損を防止できる。さらに、プラグは回転して排出口を閉じるようになっているので、排出口の開閉を緩やかに行うことができ、内弁の急激な閉止に伴うウォータハンマの発生を防止することができる。
また、シートフランジをフランジ取付け孔から取り外すことにより、フランジ取付け孔からホルダとプラグと運動伝達機構とを外部に取り出すことができるので、メンテナンスの手間と費用を削減することができる。
【００１３】
また、請求項２の本発明に係るフロート式スチームトラップでは、請求項１の構成において、前記ガイド部材は、前記フロートを貫通して前記フロート室の上部および下部に接続したガイドシャフトから成ることを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、フロートの動きはガイドシャフトに案内された上下動のみに規制されるので、振動等の外乱でもフロートが暴れることがなく、フロートの破損を防止できる。
【００１５】
また、請求項３の本発明に係るフロート式スチームトラップでは、請求項１または２の構成において、前記ホルダはピンを有して前記フロートの下端部に固定され、前記運動伝達機構はレバーを有し、前記レバーは前記プラグに一体的に設けられ一端が前記ピンにスライド可能に設けられ前記プラグが回転して前記排出口を開閉するよう他端が前記本体に回転可能に設けられていることを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば、フロートが上下動すると、レバーがピンに対してスライドしながら他端を中心として回転し、プラグを回転させ、排出口を開閉する。この構成では、装置の構造が簡単で、しかも小型の装置とすることができる。さらに、レバーをホルダから取外し容易な構成にして、メンテナンスを容易にすることができる。
【００１７】
また、請求項４の本発明に係るフロート式スチームトラップでは、請求項１または２の構成において、前記運動伝達機構は第１レバーおよび第２レバーを有し、前記第１レバーは一端が前記ホルダに回転可能に設けられ他端が前記第２レバーの一端に回転可能に設けられ、前記第２レバーは前記プラグに一体的に設けられ前記プラグが回転して前記排出口を開閉するよう他端が前記本体に回転可能に設けられていることを特徴とする。
【００１８】
上記構成によれば、フロートが上下動すると、第１レバーを介して第２レバーが他端を中心として回転し、プラグを回転させ、排出口を開閉する。この構成では、フロートの浮力をリンク機構により増幅させることが可能なので、出力を大きくすることができ、高圧タイプの装置に適している。
【００２１】
また、請求項５の本発明に係るフロート式スチームトラップでは、請求項１，２，３または４記載の構成において、前記プラグは回転中心が前記排出口の中心軸線からずれたプラグから成ることを特徴とする。上記構成によれば、復水の排出量特性のレンジアビリティが高くなり、排出量が小から大まで連続した動作ができる。
【００２２】
また、請求項６の本発明に係るフロート式スチームトラップでは、請求項１，２，３または４記載の構成において、前記プラグはボール弁から成ることを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１〜図７は、本発明の実施の形態を示している。
図１に示すように、偏心回転プラグ型フロート式スチームトラップＡは、本体１と、ガイドシャフト２と、フロート３と、ピンホルダ４と、プラグ５と、レバー６とを有している。
【００２４】
本体１は、金属製であってボデー７とカバー８とシートフランジ９とから成り、これらの内部にフロート室１ａを有している。ボデー７は主としてフロート室１ａを形成し、カバー８はボデー７の上部に固定されて蓋をするようになっている。ボデー７には復水の流入口７ａと流出口７ｂとが形成されている。ボデー７は下部にフランジ取付け孔７ｃを有し、シートフランジ９はフランジ取付け孔７ｃに取外し可能に設けられている。シートフランジ９は、フロート室１ａおよび流出口７ｂに連通して復水を排出するための排出口１０を有する。フロート室１ａの流入口７ａ側にはストレーナ１１が取り付けられ、ゴミ等の異物が流入するのを防止している。
【００２５】
ガイドシャフト２は、フロート室１ａの中央部を上下方向に通って、両端がフロート室１ａの上部のカバー８および下部のボデー７に接続されている。フロート３は、フロート室１ａに配置されている。フロート３は、中心部に貫通孔３ａが形成されており、この貫通孔３ａをガイドシャフト２が貫通している。これにより、フロート３は、ガイドシャフト２に案内されて上下動可能である。しかしながら、フロート３は、横方向への移動を規制されて上下方向に移動可能であれば、ガイドシャフト２以外のガイド部材により上下動を案内されてもよい。フロート３の内部は密閉構造となっているので、復水の量に応じてフロート３には浮力がはたらき、ガイドシャフト２に沿ってフロート室１ａ内で上下動するようになっている。ガイドシャフト２により、フロート３の動く方向は上下方向に規制されるので、振動等の外乱でもフロート３が暴れることがなく、フロート３の破損を防止できる。
【００２６】
ピンホルダ４は、フロート３の下端部にジョイントソケット１２により固定されている。図２に示すように、フロート３の貫通孔３ａの内壁は、下端側に突設されて突設部３ｂが形成されている。突設部３ｂにジョイントソケット１２が固定ネジで固着され、ジョイントソケット１２にピンホルダ４が固定ネジで固定されている。こうして、ピンホルダ４は、フロート３に取り付けられている。ピンホルダ４には、両側にローラ１４付きのピン１３が取り付けられている。
【００２７】
レバー６は、図３および図４に示すように、ピンホルダ４を挟みこんだ２枚の金属板から形成されている。レバー６は、長さ方向に沿って一端に開放した溝６ａを有し、その溝６ａにピンホルダ４のローラ１４がスライド可能に設けられている。レバー６の他端は、シートフランジ９の取付部９ａに回転可能にピン１５で取り付けられ、さらにノックピン１６によりプラグ５に一体的に固定されている。従って、レバー６が回転すると共にプラグ５も回転するように構成されている。シートフランジ９のフランジ取付け孔７ｃは、ピンホルダ４とプラグ５とレバー６とを取出し可能な大きさを有している。
【００２８】
プラグ５は、半球形の弁部５ａを備え、レバー６の回転動作により回転して排出口１０を開閉するように構成されている。すなわち、図４に示すように、フロート３が下端の位置では、プラグ５が排出口１０を閉じた状態となり、フロート３が上昇するにつれて、プラグ５が排出口１０を開くようになっている。プラグ５は回転して排出口１０を閉じるようになっているので、排出口１０の開閉を緩やかに行うことができ、内弁の急激な閉止に伴うウォータハンマの発生を防止することができる。特に、プラグ５は、排出口１０の中心軸線から回転中心がずれたプラグ（偏心プラグ）から成る。プラグ５の回転の中心位置であるピン１５は排出口１０の中心に対して偏心しているので、プラグの開閉時に無理な力が加わらず、動作がスムーズに行われる。そのため、排水は連続的におこなわれ、ウォータハンマ等の異常現象は特に生じない。プラグ５の形状は、排出口１０の開口面積を大きくとれるように設計されている。しかしながら、プラグ５は、例えば、側面に貫通孔を有した円筒状部材から成ってもよい。
【００２９】
図１に示すように、偏心回転プラグ型フロート式スチームトラップＡにおいて、蒸気使用機器や蒸気配管等（図示せず）から流れてきた復水は、流入口７ａよりストレーナ１１を通過してフロート室１ａに入り、フロート室１ａに徐々に溜まる。そして、復水が所定量になるとフロート３はその浮力により浮くので、ガイドシャフト２により案内されて上方に移動する。すると、フロート３と共にピンホルダ４も上方に移動するので、ピンホルダ４にスライド可能に取り付けられたレバー６が回転してプラグ５を回転させる。その結果、排出口１０が開き、フロート室１ａの復水は矢印のように流出口７ｂより外部に排出される。フロート室１ａから復水が排出されると、フロート３は下降し、レバー６を介してプラグ５は回転して排出口１０を閉じる。
【００３０】
偏心回転プラグ型フロート式スチームトラップＡは、前述のような弁開閉機構を採用しているので、フロートがレバーに固定された機構と異なり、フロートがレバーにより回転運動するのに必要な空間が不要となり、装置の小型化が実現できるものである。偏心回転プラグ型フロート式スチームトラップＡは、排出口の断面積を大きくして排水能力を高め、使用圧力範囲を広くすることができる。
【００３１】
また、プラグ５の中心位置あるピン１５から弁部５ａでの距離を小さくすることにより、てこの原理によるレバー６の増幅率が大きくなり、動作がスムーズになると共に装置を小型化することができる。
【００３２】
また、プラグの偏心量を小さくすることで、排出量特性においてレンジアビリティが高くなって、排出量が小から大まで連続した動作ができ、蒸気使用機器等の負荷変動が大きくとも対応可能になり、作動回数の低減により高寿命化を図ることが可能になる。
【００３３】
また、フロート３とレバー６とが固定されずに着脱可能となっているので、メンテナンス時にフロート３とレバー６を簡単に取り外すことができ、従来、課題となっていたメンテナンス時にフロートとレバーの取り外しに手間がかかるという問題を解消できる。特に、レバー６は開放した溝６ａにローラ１４がスライド可能に設けられた構成となっているため、シートフランジ９をボデー７から取り外して、溝６ａからローラ１４を外すことにより、プラグ５とレバー６とをフランジ取付け孔７ｃから容易に引き抜き、メンテナンスを行うことができる。
【００３４】
次に、図４に示す偏心回転プラグ型フロート式スチームトラップＢは、弁開閉機構に特性リンク機構を採用したものである。弁開閉機構を除いては偏心回転プラグ型フロート式スチームトラップＡと同様の構成および作用を有するため、弁開閉機構のみについて説明する。
【００３５】
この弁開閉機構は、図５および図６に示すように、２つのレバー２１，２２によるリンク機構を備えるものである。レバー２１の一端はピンホルダ２３にピン２４で回転可能に取り付けられており、他端はピン２５によりレバー２２の一端に回転可能に連結されている。レバー２２の他端は、シートフランジ９の取付部９ａにピン１５で回転可能に取り付けられている。また、レバー２２の他端には、ノックピン１６によりプラグ５が固定されている。この構成により、フロート３が上下動すると、レバー２１を介してレバー２２が他端を中心として回転し、プラグ５を回転させ、排出口１０を開閉する。
【００３６】
この特性リンク機構は、前述した偏心回転プラグ型フロート式スチームトラップＡと同様な効果を奏するものであるが、特性リンク機構のリンクの作用により出力を大きくすることができ、高圧タイプの装置に適している。
【００３７】
偏心回転プラグ型フロート式スチームトラップＢでは、ピンホルダ４をジョイントソケット１２から取り外すことにより、シートフランジ９をボデー７から取り外し、ピンホルダ４とプラグ５とレバー６とをフランジ取付け孔７ｃから引き抜き、メンテナンスを行うことができる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明に係るフロート式スチームトラップによれば、フロートを回転運動させる空間が不要となるので、同じ排出能力を持つ装置よりも小型化を図ることができる。
【００３９】
また、フロートの動きはガイド部材に案内された上下動のみに規制されるので、振動等の外乱でもフロートが暴れることがなく、フロートの破損を防止できる。
さらに、プラグは回転して排出口を閉じるようになっているので、排出口の開閉を緩やかに行うことができ、内弁の急激な閉止に伴うウォータハンマの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の偏心回転プラグ型フロート式スチームトラップを示す断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【図３】図１の偏心回転プラグ型フロート式スチームトラップのスコッチヨーク型弁開閉機構を示す平面断面図である。
【図４】図１の偏心回転プラグ型フロート式スチームトラップのスコッチヨーク型弁開閉機構を示す縦断面図である。
【図５】本発明の実施の形態の特性リンク機構を備えた偏心回転プラグ型フロート式スチームトラップを示す断面図である。
【図６】図５の偏心回転プラグ型フロート式スチームトラップの特性リンク機構を示す平面断面図である。
【図７】図５の偏心回転プラグ型フロート式スチームトラップの特性リンク機構を示す縦断面図である。
【図８】従来のフロート式スチームトラップを示す断面図である。
【図９】他の従来のフロート式スチームトラップを示す断面図である。
【符号の説明】
１    本体
１ａ  フロート室
２    ガイドシャフト
３    フロート
４    ピンホルダ
５    プラグ
６    レバー
７    ボデー
７ａ  流入口
７ｂ  流出口
８    カバー
９    排出口
１０    シートフランジ
【図１】
0004557377.tif 000002
【図２】
0004557377.tif 000003
【図３】
0004557377.tif 000004
【図４】
0004557377.tif 000005
【図５】
0004557377.tif 000006
【図６】
0004557377.tif 000007
【図７】
0004557377.tif 000008
【図８】
0004557377.tif 000009
【図９】
0004557377.tif 000010