(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、このケーシング内に設けられたボールフロートとを有するボールフロート式蒸気トラップ装置において、
前記ボールフロートは、
メインフロートと、
このメインフロート内に充填された複数個のサブフロートとを有するものであって、
前記メインフロートには、前記サブフロートを挿入するための挿入口が設けられ、
且つこの挿入口には、前記メインフロート内に充填されたサブフロートを押圧しつつこの挿入口を閉塞する閉止部材が装着されている
ことを特徴とするボールフロート式蒸気トラップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発電プラントなどの蒸気系統に用いられるボールフロート式蒸気トラップ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
発電プラントなどの蒸気系統には、蒸気トラップ装置が適宜用いられる。この蒸気トラップ装置は、蒸気配管系に配設され、蒸気中の凝縮水（以下「ドレン水」という）だけを自動的に排出する装置である。このような蒸気トラップ装置のうち、ボールフロート式の蒸気トラップ装置は、母管である蒸気配管の分岐管に接続されドレン水の排出口を有するケーシングと、このケーシング内に収納されたボールフロートとを有する。
【０００３】
前記ケーシングの排出口は、通常の状態では前記ボールフロートにより閉塞されるようになっている。そして、前記ケーシング内にドレン水が溜まると、このドレン水による浮力により前記ボールフロートが上方向に駆動され、前記排出口を開く。このことで、ケーシング内のドレン水は前記排出口を通して外部へ排出されるようになっている。
【０００４】
一方、ドレン水が排出されることによりケーシング内のドレン水のレベルが下がると、前記ボールフロートが次第に下降し、最終的に前記排出口を閉塞する。このような動作を繰り返すことにより適宜ドレン水のみが排出されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のボールフロート式上記トラップ装置では、以下のような解決すべき課題が生じる。
すなわち、前記ボールフロートは間欠的に上下を繰り返すから、繰り返し衝撃力が断続的に加わることになる。したがって、これが原因でボールフロートが破損する恐れがある。通常前記ボールフロートは一対の半球お椀形状のフロート部材を互いに溶接してなるものであるから、特に溶接部分に負荷がかかり、その溶接部分に亀裂が生じることが考えられる。
【０００６】
このようにボールフロートに破損が生じると、フロートの内部にドレン水が流入し、浮力が低下する。このため、ドレン水の排出が良好に行えない恐れがある。
【０００７】
ドレン水が良好に排出されない状態で、さらにこのケーシング内にドレン水が流入すると、ケーシング内はドレン水で満水の状態となり、ついにはこのドレン水が蒸気配管側に逆流し、ドレン水溜まりを発生させるおそれがある。
【０００８】
このドレン水溜まりが蒸気配管内を流通する高速の蒸気流により押され、管曲がり部や分岐部等の流路変更部で内壁面に衝突すると、母管に非常に大きな衝撃力がかかる現象、すなわち、スチームハンマーが発生する原因になりかねない。
【０００９】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、長期間に亘って良好な排水能力を維持できるボールフロート式蒸気トラップ装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明は、ケーシングと、このケーシング内に設けられたボールフロートとを有するボールフロート式蒸気トラップ装置において、前記ボールフロートは、メインフロートと、このメインフロート内に充填された複数個のサブフロートとを有するものであって、前記メインフロートには、前記サブフロートを挿入するための挿入口が設けられ、且つこの挿入口には、前記メインフロート内に充填されたサブフロートを押圧しつつこの挿入口を閉塞する閉止部材が装着されていることを特徴とするものである。
【００１１】
ボールフロート式蒸気トラップ装置においては、ボールフロートが間欠的に上下動することにより、蒸気配管内のドレン水を排出する。このため、ボールフロートは過酷な条件にさらされ、かつ衝撃を受けやすいということがある。
【００１２】
しかし、この発明によれば、仮にボールフロートの外壁が径時変化若しくは衝撃により破損した場合であっても、サブフロートにより必要な浮力を確保することができる。
【００１４】
また、サブフロートをメインフロート内で押圧固定することができるので、ボールフロートの動作中に、サブフロートがボールフロート内で移動してがたつくということを防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
図１に示すように、この実施形態のボールフロート式の蒸気トラップ装置は、入口管１及び出口管２とが設けられたケーシング３を有し、このケーシング３内にはボールフロート４が上下移動可能に設けられている。このボールフロート４は、外形をなす球状のメインフロート５内に、小径なるサブフロート６が多数充填されてなる構造を有する。
【００１６】
図２（ａ）〜（ｃ）は、このボールフロート４の組み立てを示す工程図である。
図２（ａ）に示すように、メインフロート５は、一対の半球お椀形状のフロート部材５ａ、５ｂを突き合わせ、気密にろう付けすることにより構成される。また、一方のフロート部材５ａには、前記サブフロート６を挿入するための挿入口７が設けられており、図２（ｂ）に示すように、前記ろう付け後にこの挿入口７を通して前記サブフロート６をメインフロート５内に挿入できるようになっている。
【００１７】
サブフロート６をメインフロート５内に充填した後は、図２（ｃ）に示すように、前記挿入口７を閉止プラグ８で気密に閉塞する。この工程を示したのが図３（ａ）、（ｂ）である。前記閉止プラグ８は、前記メインフロート５の肉圧よりも長尺に形成されており、この閉止プラグ８を挿入することにより、この閉止プラグ８の先端部８ａで前記メインフロート５内のサブフロート６に圧力を加え、このサブフロート６をメインフロート５の内壁面に押圧する。
【００１８】
ついで、メインフロート５の外面に突出した閉止プラグ８の他端部８ｂを、このメインフロート５の外面と面一となるように、図３（ｂ）に示すようにして切断し、グラインダ等で研磨して仕上げる。
【００１９】
このように構成されたボールフロート４は、前記ケーシング３内に収納され、ドレン水が溜まっていない状態では、図４（ａ）に示すように排出管２の排出口を構成する弁座１０と当接してこの排出管２を閉止している。
【００２０】
次に、このボールフロート式蒸気トラップ装置の動作を説明する。
前記ボールフロート装置の入口管１は、図４（ｂ）に示すように、蒸気配管１１の分岐管１２に接続され、出口管２は図示しないドレン回収部に接続されている。
【００２１】
ケーシング３内にドレン水が溜まっていない場合には、前記フロート４は、自重により下降状態にあって、図４（ａ）に示すように弁座１０と密着して前記出口管３への通路を閉塞している。
【００２２】
次に、前記蒸気配管１１から分岐管１２を通じ、ドレン水を含む蒸気が入口管１からケーシング３内に流入すると、このドレン水はケーシング３内に溜まることになる。このことにより、前記ボールフロート４に浮力が作用する。この浮力は、ボールフロート４のドレン水内に位置する部分の容積と、前記メインフロート５及びサブフロート６の合計重量との比により定まるものである。したがって、このドレン水が一定レベルまで溜まると、前記ボールフロート４に作用する浮力が高くなるから、図４（ｂ）に示すように、ボールフロート４がドレン水に浮上することになる。
【００２３】
このことで、前記ボールフロート４と前記排出口を構成する弁座１０とが離間すると、ケーシング３内と排出管２とが連通するから、ケーシング３内に溜まっていたドレン水がこの排出管２を通して図示しないドレン回収部へ流出することになる。
【００２４】
一方、ドレン水の排出に伴って、ケーシング３内に溜まっていたドレン水のレベルが低下するから、ボールフロート４は次第に下降する。そして、ついには、図４（ｃ）に示すように、ボールフロート４は前記弁座１０と接触して排出管２を閉じることになる。このような工程を繰り返すことにより、前記ドレン水の排出が間欠的に行われることになる。
【００２５】
また、このような間欠的な動作によりボールフロート４、特に、一対のフロート部材５ａ、５ｂの接合部に、径時的変化若しくは衝撃により亀裂が生じることが考えれられる。このような場合でも、このボールフロート４内にはサブフロート６が充填されているから、このサブフロート６の隙間にドレン水が侵入するのみであり、このサブフロート６によりいぜんとして十分な浮力を得ることができる。
【００２６】
以上説明した構成によれば、以下の効果を得ることができる。
第１に、この蒸気トラップ装置のドレン水排出機能を長期間に亘って維持でき、ひいてはこの上記トラップ装置を設置する上記系統の信頼性を向上させることができる効果がある。
【００２７】
なお、この効果を得るために重要なことは、ドレン水がボールフロート４内に侵入した場合であっても十分な浮力を確保することである。
すなわち、このボールフロート４内に侵入しうるドレン水の量は、このボールフロート４内に溜り得るドレン水の最高レベル及びそのレベルでのサブフロート６とメインフロート５間の隙間の容積により決定される。したがって、侵入しうるドレン水の量を少なくするために、サブフロート６を小径化して前記隙間を小さくすることが考えられる。しかし、この場合、サブフロート６の材質によっては、必要以上にボールフロート４の重量が増加してしまい、逆に浮力を低下させる原因になってしまうこともある。
【００２８】
したがって、以上の事項を勘案し、メインフロート５破損前のボールフロート４の浮力とメインフロート５内にドレン水が侵入した場合の浮力が、いずれも適正浮力の範囲に入るように前記サブフロート６の材料及び外径を決定する必要がある。
【００２９】
サブフロート６としては、中空のものであっても中実のものであっても良い。中空のものを採用する場合には、それ自体十分な浮力を有するように、できるだけ薄肉・軽量なものを用いる必要がある。また、中実のサブフロート６を採用する場合には、発砲材料のように、それ自体水よりも比重が軽いものを採用する必要がある。
【００３０】
第２に、前記サブフロート６を閉止プラグ８で押圧し、メインフロート５内でがたつかないようにしたから、ボールフロート４が上下動する際に内部衝撃が発生することを防止できる効果がある。
【００３１】
さらに、閉止プラグ８を用いることによってサブフロート６をメインフロート５内部で移動不能に充填する場合の組み立て性が向上する。
なお、この発明は、上記のような一実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々変形可能であることはいうまでもない。
【００３２】
例えば、上記一実施形態では、お椀形状の一対のフロート部材５ａ、５ｂを互いに接合した後で挿入口７からサブフロート６を挿入するようにしたが、サブフロート６をフロート部材５ａ、５ｂに詰めた後でフロート部材５ａ、５ｂを接合するようにしても良い。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、長期間に亘って良好なドレン水排水能力を維持できるボールフロート式上記トラップ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示す縦断面図。
【図２】同じく、ボールフロートの組立工程を示す工程図。
【図３】同じく、閉止プラグの取り付け工程を示す工程図。
【図４】同じく、動作を示す工程図。
【符号の説明】
２…排出管、３…ケーシング、４…ボールフロート、５…メインフロート、６…サブフロート、７…挿入口、８…閉止プラグ（閉止部材）
【図１】
0004153595.tif 000002
【図２】
0004153595.tif 000003
【図３】
0004153595.tif 000004
【図４】
0004153595.tif 000005