(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁ケ―シングと、弁ケ―シングに形成された入口と弁室及び出口と、弁ケ―シングあるいは弁ケ―シングに一体に取り付けた弁座部材に形成され弁室と出口を連通する導出路と、弁室内に配置された弁部材とを具備し、入口を上流配管に接続して導出路の弁室側開口端に形成された弁孔を弁部材で開閉することにより上流配管を流れてくる復水を自動的に出口に排出するスチ―ムトラップにおいて、導出路の弁孔の下流側に弁孔よりも開口面積の小さな第１オリフィス孔を形成すると共に第１オリフィス孔の下流側に第１オリフィス孔よりも開口面積の小さな第２オリフィス孔を形成し、第２オリフィス孔の上端に一部を位置せしめた転動部材を第２オリフィス孔を貫通して配置し、転動部材の上に第１オリフィス孔を開閉して弁孔から第２オリフィス孔への流れを許し逆方向の流れを止める逆止弁体を設けたことを特徴とするスチ―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に発生する復水を自動的に排出するスチ―ムトラップに関し、特に流体中に溶解している金属イオンが導出路の弁孔表面に堆積して閉塞してしまうことを防止したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
スチ―ムトラップは、弁部材の駆動原理によって、蒸気と復水の比重差を利用したメカニカルタイプ、蒸気と復水の熱力学的特性差を利用したサ―モダイナミックタイプ、蒸気と復水の温度差を利用したサ―モスタチックタイプ等に分類されるが、基本的構成は弁ケ―シングに入口と弁室と出口を形成し、弁ケ―シングあるいは弁ケ―シングに取り付けた弁座部材に弁室と出口を連通する導出路を形成すると共に、弁室内に弁部材を配置し、弁部材で弁孔を開閉することにより入口が連結する上流配管を流れてくる復水を自動的に出口に排出するものである。弁ケ―シングの材質は通常鋳鉄や鋳鋼等の鉄系金属であり、弁孔を形成する弁座部材は耐摩耗性を考慮して通常ステンレス鋼で形成される。また弁ケ―シングで弁孔が形成される場合や弁ケ―シングが小型の場合は、弁ケ―シングは通常ステンレス鋼で形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記スチ―ムトラップにおいては、流体中に溶解して弁室内に流入してきた金属イオンが導出路の弁孔表面に堆積し、弁孔を閉塞してしまう問題があった。例えば上流配管が銅管で形成されている場合には、銅管から溶解した銅イオンがステンレス鋼で形成された弁孔表面に堆積する。これは、導出路の弁孔は取り付けられる配管の断面積に比べて面積がかなり小さいために排出流体が高速に流れ、排出流体に溶解している金属イオンが弁孔表面に突刺さるためである。
【０００４】
また、出口側の流体圧力が入口側よりも高くなると、出口側の流体が逆流して各種蒸気使用機器に到達し、蒸気使用機器の熱効率を低下させる問題があった。また出口側でのウォ―タ・ハンマによる衝撃的な逆流が生じた場合には、蒸気使用機器を破損させる問題があった。
【０００５】
従って、本発明の技術的課題は、弁孔表面に金属イオンが付着堆積しないと共に、逆流を防止できるスチ―ムトラップを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の技術的課題を解決するために講じた本発明の技術的手段は、弁ケ―シングと、弁ケ―シングに形成された入口と弁室及び出口と、弁ケ―シングあるいは弁ケ―シングに一体に取り付けた弁座部材に形成され弁室と出口を連通する導出路と、弁室内に配置された弁部材とを具備し、入口を上流配管に接続して導出路の弁室側開口端に形成された弁孔を弁部材で開閉することにより上流配管を流れてくる復水を自動的に出口に排出するスチ―ムトラップにおいて、導出路の弁孔の下流側に弁孔よりも開口面積の小さな第１オリフィス孔を形成すると共に第１オリフィス孔の下流側に第１オリフィス孔よりも開口面積の小さな第２オリフィス孔を形成し、第２オリフィス孔の上端に一部を位置せしめた転動部材を第２オリフィス孔を貫通して配置し、転動部材の上に第１オリフィス孔を開閉して弁孔から第２オリフィス孔への流れを許し逆方向の流れを止める逆止弁体を設けたスチ―ムトラップにある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、導出路の弁孔の下流側に弁孔よりも開口面積の小さな第１オリフィス孔を形成すると共に第１オリフィス孔の下流側に第１オリフィス孔よりも開口面積の小さな第２オリフィス孔を形成し、第２オリフィス孔の上端に一部を位置せしめた転動部材を第２オリフィス孔を貫通して配置している。そのため開弁時には弁孔内の圧力が入口側圧力に近い高圧となり、排出流体が緩かに弁孔を通過する。そのため金属イオンが弁孔表面に付着しない。同様に、排出流体が緩やかに第１オリフィス孔を通過する。そのため金属イオンが第１オリフィス孔の表面に付着しない。排出流体は第２オリフィス孔を高速に流れ、金属イオンが第２オリフィス孔表面に付着することとなる。この第２オリフィス孔表面に付着する金属イオンは排出流体によって転動する転動部材によって取除かれるので堆積することはない。金属イオンは排出復水と共に出口に流れ去る。
【０００８】
また、本発明は、転動部材の上に第１オリフィス孔を開閉して弁孔から第２オリフィス孔への流れを許し逆方向の流れを止める逆止弁体を設けている。そのため出口側の流体圧力が入口側よりも高くなると、逆止弁体が第２オリフィス孔から弁孔への逆流を防止する。これによって、出口側での逆流が各種蒸気使用機器に到達することがなくなる。この逆止弁体は、入口側の流体圧力が出口側よりも高い通常時には、弁孔から第２オリフィス孔へ流下する排出流体によって転動するので、転動部材の転動をより確実なものとすることができる。
【０００９】
【実施例】
上記の技術的手段の具体例を示す実施例を説明する（図１参照）。
本実施例は熱応動式式スチ―ムトラップに適用したものである。
上ケ―シング１と下ケ―シング２とをねじ結合して、内部に弁室３を有する弁ケ―シングが形成される。上ケ―シング１に入口４が、下ケ―シング２に出口５が形成される。入口４と出口５は同軸に形成されている。下ケ―シング２の横断壁６に、弁室３と出口５を連通する導出路７を有する弁座部材８がねじ結合される。上ケ―シング１と下ケ―シング２及び弁座部材８は夫々ステンレス鋼で形成される。
【００１０】
弁座部材８の上方に温度制御機素１０が位置する。温度制御機素１０は、注入口１１を有する壁部材１２と、注入口１１を密封する栓部材１３と、壁部材１２との間に収容室１４を形成するダイヤフラム１５と、収容室１４に密封した膨脹媒体１６と、ダイヤフラム１５に固着した弁部材１７と、ダイヤフラム１５の外周縁を壁部材１２との間に挟んで固着する固着壁部材１８とから成る。弁部材１７が弁座部材８に離着座して導出路７を開閉する弁部を成す。温度制御機素１０は、下ケ―シング２の内周に固定されたスナップリング２０によって保持され、固着壁部材１８の下面外周が下ケ―シング２の内周に形成され複数個のリブ１９の段部に当っている。温度制御機素１０とスナップリング２０は共にステンレス鋼で形成される。膨脹媒体１６は、水、水より沸点の低い液体、或いはそれらの混合物で形成される。
【００１１】
弁座部材８の導出路７は、弁室３側から出口５側に順次形成された、弁孔２１と、弁孔２１よりも開口面積の小さな第１オリフィス孔２２と、第１オリフィス孔２２よりも開口面積の小さな第２オリフィス孔２３とから成る。第２オリフィス孔２３は、導出路７に圧入固定されたされたオリフィス部材２４に形成される。第２オリフィス孔２３を貫通して転動部材２５を配置する。転動部材２５は、細長い棒材を曲げて、上部に第２オリフィス孔２３よりも大きな外形の円状部を形成したものであり、円状部は第２オリフィス孔２３の上端に載っている。転動部材２５はオリフィス孔２３を貫通し、下端がオリフィス部材２４の下方に位置している。
【００１２】
転動部材２５の上に球形の逆止弁体２７を自由状態で配置する。逆止弁体２７は、入口４側の流体圧力が出口５側よりも高い通常時には下方に変位し、出口５側の流体圧力が入口４側よりも高くなると上方に変位して上方の第１オリフィス孔２２の下端を閉口する。逆止弁体２７は転動部材２５の円状部の径よりも大径に形成して、入口４側の流体圧力が出口５側よりも高い通常時に転動しやすくする。これにより、転動部材２５の転動をより確実なものとすることができる。逆止弁体２７の形状は上記の球状に限らず円板状等であってもよい。また転動部材２５に連結してもよい。第２オリフィス部材２４と転動部材２５と逆止弁体２７は夫々ステンレス鋼で形成される。番号２６はスクリ―ンである。
【００１３】
上記熱応動式スチ―ムトラップの作動は次の通りである。
入口４側の流体圧力が出口５側よりも高い通常時は、逆止弁体２７が入口４側の流体圧力の作用を受けて下方に変位して転動部材２５に載り、第１オリフィス孔２２の下端を開口している。入口４から弁室３に流入してくる流体の温度が低い場合、膨脹媒体１６は収縮し、ダイヤフラム１５が壁部材１２側に変位し、弁部材１７が弁座部材８から離座して導出路７を開口している。これにより、復水を導出路７から出口５に排出する。このとき、排出流体は第１及び第２オリフィス孔２２，２３の作用によって弁孔２１を緩かに流れる。同様に、排出流体は第２オリフィス孔２３の作用によって第１オリフィス孔２２を緩かに流れる。これにより、流体中に解している金属イオンが弁孔２１及び第１オリフィス孔２２の表面に付着しない。排出流体は第２オリフィス孔２３を高速に流れ、金属イオンが第２オリフィス孔２３表面に付着するが、排出流体によって逆止弁体２７と転動部材２５が転動するので、第２オリフィス孔表面に付着する金属イオンは転動部材２５の転動によって取除かれ堆積することはない。金属イオンは排出復水と共に出口５に流れ去る。
【００１４】
復水の排出によって弁室３内に蒸気が流入してくると、膨脹媒体１６が膨脹し、ダイヤフラム１５が固着壁部材１８側に変位し、弁部材１７が弁座部材８に着座して導出路７を閉止する。これにより、蒸気の流出を防止する。
【００１５】
出口５側の流体圧力が入口４側よりも高くなると、逆止弁体２７が出口５側の流体圧力の作用を受けて上方に変位し、第１オリフィス２２の下端を閉口して逆流を防止する。
【００１６】
上記実施例では熱応動式スチ―ムトラップを例示したが、本発明はフロ―ト式やディスク式等の他の型式のスチ―ムトラップにも適用できる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は下記の特有の効果を生じる。
上記のように本発明によれば、弁孔表面に金属イオンが付着堆積しないので、排出流量の減少や、ひいては弁孔を閉塞してしまうことがなく、スチ―ムトラップ本来の機能を長期に渡って維持することができる。また、逆流を防止することができるので、蒸気使用機器の熱効率を低下させたり破損させることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスチ―ムトラップの実施例の熱応動式スチ―ムトラップの断面図。
【符号の説明】
１  上ケ―シング
２  下ケ―シング
３  弁室
４  入口
５  出口
７  導出路
８  弁座部材
１０  温度制御機素
１５  ダイヤフラム
１６  膨脹媒体
１７  弁部材
２１  弁孔
２２  第１オリフィス孔
２３  第２オリフィス孔
２５  転動部材
２７  逆止弁体
【図１】
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