(57)【要約】      （修正有）【課題】温度変化によって変位する変位部材により清掃部材を排出口に進入させて異物を除去するスチームトラップにおいて、清掃部材の排出口への進入力を高めることにある。【解決手段】スチームトラップは、ドレンの排出口である小径部１６ａを有するケーシングと、小径部１６ａから排出されたドレンが流通する位置に設けられ、温度変化によって変位するバイメタル２５と、小径部１６ａに進入して異物を除去する清掃部材３０とを備える。バイメタル２５は、湾曲部２６を有する板状部材であり、温度変化によって湾曲部２６が変位して反対側に湾曲するように構成されると共に、湾曲部２６の変位力を清掃部材３０に作用させて清掃部材３０を小径部１６ａに進入させるように構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドレンの排出口を有するケーシングと、上記排出口から排出されたドレンが流通する位置に設けられ、温度変化によって変位する変位部材と、上記排出口に進入して該排出口の異物を除去する清掃部材とを備えたスチームトラップであって、
上記変位部材は、湾曲部を有する板状部材であり、温度変化によって上記湾曲部が変位して反対側に湾曲するように構成されると共に、上記湾曲部の変位力を上記清掃部材に作用させて該清掃部材を上記排出口に進入させるように構成されている
ことを特徴とするスチームトラップ。
【請求項２】
請求項１に記載のスチームトラップにおいて、
上記清掃部材は、上記変位部材の湾曲部に接続される一方、
上記変位部材は、上記湾曲部の変位動作に応じて上記清掃部材を上記排出口へ進退させるように構成されている
ことを特徴とするスチームトラップ。
【請求項３】
請求項１に記載のスチームトラップにおいて、
上記変位部材は、上記清掃部材の後方に配置され、上記湾曲部がその変位動作に伴って上記清掃部材を押すことにより該清掃部材を上記排出口に進入させるように構成されている
ことを特徴とするスチームトラップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気配管系等に発生するドレンを排出するスチームトラップに関し、特にドレンの排出口の清掃対策に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に開示されているように、ドレン（復水）の排出口に詰まった異物を除去する清掃機構を備えたスチームトラップが知られている。この清掃機構は、温度変化によって変位する変位部材（バイメタル）と、その変位部材の変位によって排出口へ進退する棒状の操作部材とを備えている。変位部材は、排出口から排出されたドレンが流通する排出通路内に設けられている。この清掃機構では、ドレンの排出時、変位部材がドレンによって加熱され操作部材は後退している。一方、排出口に異物が詰まってドレンが排出されなくなると、変位部材は温度低下により伸長（変位）し、その変位部材の伸長によって操作部材が前進し排出口に進入する。この操作部材の進入によって、排出口に詰まっている異物が除去される。こうして、清掃機構では人的操作なく自動で排出口を清掃することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１３８９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述したスチームトラップの清掃機構では、操作部材の排出口に進入する力（操作部材の前進力）が比較的弱いため、排出口の異物を除去することができない場合があった。即ち、上述した清掃機構において変位部材は温度が変化すると時間を掛けてリニアに伸長（変位）するところ、その変位部材の伸長によって操作部材に与えられる進入力（前進力）は比較的弱い。そのため、特に排出口の異物が強固に詰まっている場合、操作部材が排出口に進入しきれず異物を除去できないということがあった。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、温度変化によって変位する変位部材により清掃部材（操作部材）を排出口に進入させる清掃機構を備えたスチームトラップにおいて、清掃部材の排出口への進入力（前進力）を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために、変位部材の形状を工夫することにより、変位部材の変位動作を瞬時に行わせるようにした。
【０００７】
具体的に、本発明は、ドレンの排出口を有するケーシングと、上記排出口から排出されたドレンが流通する位置に設けられ、温度変化によって変位する変位部材と、上記排出口に進入して該排出口の異物を除去する清掃部材とを備えたスチームトラップを前提としている。そして、上記変位部材は、湾曲部を有する板状部材であり、温度変化によって上記湾曲部が変位して反対側に湾曲するように構成されると共に、上記湾曲部の変位力を上記清掃部材に作用させて該清掃部材を上記排出口に進入させるように構成されているものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、変位部材を、湾曲部を有する板状部材に形成し、温度変化によって湾曲部が変位して反対側に湾曲するように構成したため、瞬時に湾曲部を反対側に変位させることができる。つまり、変位部材の変位動作を瞬時に行わせることができる。そして、本発明によれば、湾曲部の変位力を清掃部材に作用させることで清掃部材を排出口に進入させるようにした。ここで、湾曲部の変位は瞬時に行われることから、その湾曲部の変位力は、従来の変位部材のように時間を掛けて少しずつ変位するものに比べて大きなものとなる。つまり、湾曲部の変位力は衝撃的な力となる。したがって、湾曲部の変位力を清掃部材に作用させて清掃部材を排出口に進入させる構成によれば、清掃部材の排出口への進入力を高めることができる。これにより、排出口の異物が強固に詰まっている場合であっても、清掃部材を排出口に進入させることが可能である。よって、排出口に詰まった異物を確実に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態１に係るスチームトラップの概略構成を示す断面図である。
【図２】図２は、実施形態１に係るスチームトラップの清掃機構を拡大して示す断面図である。
【図３】図３は、実施形態２に係るスチームトラップの概略構成を示す断面図である。
【図４】図４は、実施形態２に係るスチームトラップの清掃機構を拡大して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００１１】
（実施形態１）
本発明の実施形態１について図１および図２を参照しながら説明する。本実施形態のスチームトラップ１は、フロート式スチームトラップを構成し、例えば蒸気システムに設けられ、蒸気の凝縮によって発生したドレン（復水）を自動的に排出するものである。図１および図２に示すように、スチームトラップ１は、密閉容器であるケーシング１０と、清掃機構２０とを備えている。
【００１２】
ケーシング１０は、本体部１１に蓋部１２がボルトで締結されてなり、内部に弁室１３が形成されている。本体部１１は、ドレンの流入通路１４を有している。また、ケーシング１０は、本体部１１と蓋部１２とに跨って形成される排出通路１７を有している。流入通路１４は、弁室１３の上部に連通している。弁室１３の下部には、蓋部１２にねじ締結された弁座１５が設けられている。弁座１５には、排出通路１７に連通する排出通路１６が形成されている。図２に示すように、この排出通路１６は、直線状の通路であり、弁室１３側から順に形成される小径部１６ａ、テーパー部１６ｂ、中径部１６ｃおよび大径部１６ｄから成る。ここで、排出通路１６の小径部１６ａは、本発明に係るドレンの排出口であり、いわゆるオリフィスを構成している。
【００１３】
弁室１３には、中空球形のフロート１８が自由状態で設けられている。フロート１８は、弁座１５の弁室側端面に離着座することによって弁座１５の排出通路１６を開閉する。蓋部１２には、フロート１８が排出通路１６を閉じた状態で接触するフロート座１９が設けられている。なお、フロート座１９は図１において手前側と向こう側に２つ設けられている。スチームトラップ１では、流入通路１４から弁室１３に流入したドレンが弁座１５の排出通路１６（小径部１６ａ）から排出され、排出通路１７を介して外部に流出する。
【００１４】
清掃機構２０は、排出通路１６の小径部１６ａに詰まった異物を自動的に除去するものであり、図１に示すように蓋部１２に設けられている。つまり、清掃機構２０は弁室１３の外部に位置する。清掃機構２０は、バイメタル２５と、清掃部材３０とを備えている。
【００１５】
バイメタル２５は、蓋部１２において弁座１５と同一軸上に形成された収容部２１に収容されている。収容部２１は、閉塞部材２２によって閉塞されている。バイメタル２５は、熱膨張係数の異なる２種類の金属または合金を強固に接着したものである。つまり、バイメタル２５は温度変化によって変位する変位部材を構成している。バイメタル２５の詳細については後述する。
【００１６】
清掃機構２０では、弁座１５の排出通路１６から排出されたドレンが収容部２１内に流入するように構成されている。つまり、バイメタル２５は、排出通路１６の小径部１６ａから排出されたドレンが流通する位置に設けられており、排出されたドレンに曝される。
【００１７】
清掃部材３０は、断面が円形の棒状に形成され、弁座１５と同一軸上に設けられている。清掃部材３０は、軸方向に連続形成された基部３１と操作部３２から成る。操作部３２は、弁座１５側に位置し、基部３１よりも小径に形成されている。清掃部材３０は、基部３１が収容部２１に収容され、操作部３２が弁座１５の排出通路１６に挿入されている。清掃部材３０の基部３１は、収容部２１においてバイメタル２５に接続されている。清掃部材３０は、排出通路１６の小径部１６ａへ進退可能に設けられており、操作部３２が小径部１６ａに進入することにより小径部１６ａの異物を除去するものである。つまり、清掃部材３０はその軸方向に移動可能に設けられている。
【００１８】
バイメタル２５は、湾曲部２６を有する板状部材であり、例えば円板形状に形成されている。本実施形態では、バイメタル２５は全体が湾曲して湾曲部２６を構成している。バイメタル２５は、収容部２１の軸心と略垂直に交差する状態で配置されている。そして、バイメタル２５は、湾曲部２６の中央に清掃部材３０の基部３１が接続されている。具体的に、バイメタル２５は、湾曲部２６の中央に中央孔２６ａが形成されており、その中央孔２６ａに清掃部材３０の基部３１が挿入されている。そして、バイメタル２５は、清掃部材３０の基部３１に嵌め込まれた例えばＥ型の止め輪３３によって基部３１に取り付けられている。なお、バイメタル２５は、湾曲部２６の外周部２７が収容部２１の側壁に接しない状態で配置されている。また、収容部２１には、バイメタル２５が閉塞部材２２側へ抜け出るのを防止するための抜け止め部材２８が設けられている。抜け止め部材２８は、例えばＣ型の止め輪である。
【００１９】
バイメタル２５は、温度変化によって湾曲部２６が変位して反対側に湾曲するように構成されている。具体的に、バイメタル２５の湾曲部２６は、高温になると弁座１５から遠ざかる側（後方）へ湾曲した状態（図１に示す状態）となり、低温になると弁座１５に近づく側（前方）へ湾曲した状態（図２に示す状態）となる。つまり、バイメタル２５の湾曲部２６は、温度変化によって見かけ上反転した状態に変位する。
【００２０】
そして、バイメタル２５は、上述した湾曲部２６の変位動作に応じて清掃部材３０を排出通路１６の小径部１６ａへ進退させるように構成されている。つまり、湾曲部２６が後方へ向かって湾曲（変位）すると、清掃部材３０は後退して小径部１６ａから遠ざかり、湾曲部２６が前方へ向かって湾曲（変位）すると、清掃部材３０は前進して小径部１６ａに進入する。このように、本実施形態のバイメタル２５は、湾曲部２６の変位力を清掃部材３０に作用させて清掃部材３０の操作部３２を排出通路１６の小径部１６ａに進入させるように構成されている。
【００２１】
なお、本実施形態の清掃機構２０では、バイメタル２５が正常に変位しない非常時に清掃部材３０を強制的に前進させるための押し込み部材４０が設けられている。押し込み部材４０は、閉塞部材２２に貫通して設けられており、手動で押し込まれることによって清掃部材３０の後端を押すように構成されている。したがって、バイメタル２５が正常に機能しない場合でも、清掃部材３０を前進させて操作部３２を小径部１６ａに進入させることができ、小径部１６ａに詰まった異物を除去することが可能である。
【００２２】
〈清掃機構の動作〉
本実施形態のスチームトラップ１では、運転時の場合（蒸気システムが運転中の場合）、高温のドレンが流入して排出される。つまり、スチームトラップ１において高温のドレンが流通する。この場合、清掃機構２０では、バイメタル２５が高温のドレンに曝されて温度が例えば９０℃以上に上昇する。そのため、図１に示すように、バイメタル２５の湾曲部２６は後方へ向かって湾曲し、これによって清掃部材３０は後退した状態になる。よって、排出通路１６の小径部１６ａは全開状態になる。
【００２３】
また、排出通路１６の小径部１６ａに異物が詰まった場合、排出通路１６からドレンが全くまたは殆ど排出されなくなる。そのため、バイメタル２５は高温のドレンに曝されなくなり温度が低下する。そうすると、図２に示すように、バイメタル２５の湾曲部２６は前方へ向かって湾曲し、これによって清掃部材３０は前進して操作部３２が小径部１６ａに進入する。これにより、小径部１６ａに詰まった異物が操作部３２によって押し出されて除去される。こうして異物が除去されると、ドレンが小径部１６ａから排出され、バイメタル２５は高温のドレンに曝されて温度が上昇する。そうすると、バイメタル２５の湾曲部２６は後方へ湾曲し、清掃部材３０が後退して元の位置に戻る。
【００２４】
以上より、本実施形態のスチームトラップ１によれば、バイメタル２５を、湾曲部２６を有する板状部材に形成し、温度変化によって湾曲部２６が変位して反対側に湾曲するように構成した。そのため、瞬時に湾曲部２６を反対側に変位させることができる。つまり、バイメタル２５の変位動作を瞬時に行わせることができる。これによって、バイメタル２５（湾曲部２６）の変位力を大きな力（衝撃的な力）とすることができる。そして、湾曲部２６の変位力を清掃部材３０に作用させて清掃部材３０を小径部１６ａに進入させるようにしているため、清掃部材３０の小径部１６ａへの進入力（前進力）を高めることができる。これにより、小径部１６ａの異物が強固に詰まっている場合でも、清掃部材３０を小径部１６ａに進入させることが可能である。よって、小径部１６ａに詰まった異物を確実に除去することができる。
【００２５】
また、バイメタル２５の変位動作が瞬時に行われることから、清掃部材３０の小径部１６ａへの進入速度（前進速度）を高めることができ、その結果、異物の除去動作に懸かる時間を短縮することができる。
【００２６】
また、本実施形態では、清掃部材３０をバイメタル２５の湾曲部２６に接続しているため、湾曲部２６の変位動作によって、清掃部材３０を前進させる（小径部１６ａに進入させる）だけでなく後退させることもできる。そのため、清掃部材３０を後退させる機構を別途設ける必要がなくなる。また、清掃部材３０の後退速度についても、上述した進入速度（前進速度）と同様の理由により高めることができる。
【００２７】
（実施形態２）
本発明の実施形態２について図３および図４を参照しながら説明する。本実施形態のスチームトラップ１は、上記実施形態１の清掃機構２０においてバイメタルおよび清掃部材の構成を変更するようにしたものである。ここでは、その変更点について説明する。
【００２８】
本実施形態のバイメタル５０は、上記実施形態１と同様、湾曲部５１を有する板状部材であり、例えば円板形状に形成されている。そして、バイメタル５０は全体が湾曲して湾曲部５１を構成している。そして、バイメタル５０は、収容部２１において清掃部材６０の後方に配置されている。つまり、本実施形態において、バイメタル５０は清掃部材６０とは接続されていない。また、バイメタル５０は、上記実施形態１と同様、湾曲部５１の外周部５２が収容部２１の側壁に接しない状態で配置されている。また、収容部２１には、上記実施形態１と同様、バイメタル５０が閉塞部材２２側へ抜け出るのを防止するための抜け止め部材５３が設けられている。抜け止め部材５３は、例えばＣ型の止め輪である。
【００２９】
清掃部材６０は、上記実施形態１と同様、断面が円形の棒状に形成され、軸方向に連続形成された基部６１と操作部６２から成る。清掃部材６０は、基部６１が収容部２１に収容され、操作部６２が弁座１５の排出通路１６に挿入されている。そして、本実施形態では、収容部２１に付勢部材であるコイルバネ５５が収容されている。コイルバネ５５は、清掃部材６０を後方へ付勢するものである。
【００３０】
バイメタル５０の湾曲部５１は、高温になると後方へ湾曲した状態（図３に示す状態）となり、低温になると前方へ湾曲した状態（図４に示す状態）となる。つまり、バイメタル５０の湾曲部５１は、温度変化によって見かけ上反転した状態に変位する。  そして、バイメタル５０は、湾曲部５１が上述した変位動作に応じて清掃部材６０をその後方から押すことにより清掃部材６０を排出通路１６の小径部１６ａに進入させるように構成されている。つまり、湾曲部５１が前方へ向かって湾曲（変位）すると、清掃部材６０は湾曲部５１によって押されて前進する。このように、本実施形態においても、バイメタル５０は、湾曲部５１の変位力を清掃部材６０に作用させて清掃部材６０の操作部６２を小径部１６ａに進入させるように構成されている。
【００３１】
本実施形態の清掃機構２０では、運転時の場合（蒸気システムが運転中の場合）、上記実施形態１と同様、バイメタル５０は高温のドレンに曝されて温度が上昇する。そうすると、図３に示すように、バイメタル５０の湾曲部５１は後方へ向かって湾曲する一方、清掃部材６０はコイルバネ５５の付勢力によって後退する。こうして、排出通路１６の小径部１６ａは全開状態になる。
【００３２】
排出通路１６の小径部１６ａに異物が詰まった場合、上記実施形態１と同様、排出通路１６からドレンが全くまたは殆ど排出されなくなるため、バイメタル５０は高温のドレンに曝されなくなり温度が低下する。そうすると、図４に示すように、バイメタル５０の湾曲部５１は前方へ向かって湾曲し、これによって清掃部材６０は湾曲部５１に押されて前進する。つまり、清掃部材６０はコイルバネ５５の付勢力に抗して前進する。これにより、清掃部材６０の操作部６２が小径部１６ａに進入し、小径部１６ａに詰まった異物が除去される。こうして異物が除去されると、ドレンが小径部１６ａから排出され、バイメタル５０は高温のドレンに曝されて温度が上昇する。そうすると、バイメタル５０の湾曲部５１は後方へ湾曲する一方、清掃部材６０はコイルバネ５５によって後退して元の位置に戻る。
【００３３】
本実施形態の清掃機構２０によれば、バイメタル５０と清掃部材６０とを接続せずに、バイメタル５０の湾曲部５１がその変位動作に伴って清掃部材６０を押すことにより前進させるようにした。これにより、清掃部材６０を加速度をもって前進させることができる。そのため、清掃部材６０の小径部１６ａへの進入力（前進力）をより高めることができる。したがって、小径部１６ａに詰まった異物を確実に除去することができる。その他の作用および効果は上記実施形態１と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、ドレンの排出口に付着した異物を除去する清掃機構を備えたスチームトラップについて有用である。
【符号の説明】
【００３５】
１        スチームトラップ
１０      ケーシング
１６ａ    小径部（排出口）
２５,５０      バイメタル（変位部材）
２６,５１      湾曲部
３０,６０      清掃部材
【図１】
2016056858.tif 000003
【図２】
2016056858.tif 000004
【図３】
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【図４】
2016056858.tif 000006