(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口と出口を有するケーシング内に弁室を形成し、弁室と出口を連通する弁孔を開けた弁座を弁室に設け、弁室内に配置したフロートで弁部材を駆動して弁孔を開閉するものにおいて、第１弁孔を有し弁室に固定的に設けた第１弁座と、第１弁孔よりも小径の第２弁孔を有し第２弁孔の出口側に配され第１弁孔を出口側から開閉する第２弁座とから弁座を形成し、入口側の流体温度に応動して第２弁座が第１弁孔を低温時に開き高温時に閉じるように第２弁座に温度応動部材を連結し、第２弁座が第１弁孔を開いた状態でフロートが第１弁孔を開閉し、第２弁座が第１弁孔を閉じた状態でフロートが第２弁孔を開閉することを特徴とするフロート弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気体と液体の比重差を利用して開放又は密閉のフロートで弁手段を駆動し、気液混合配管系から一方の流体を自動的に排出するフロート弁に関し、特に配管系の流体圧力が低圧から高圧まで広い圧力範囲に亘って使用できるようにしたものに関する。上記フロート弁は、蒸気配管系に発生する復水を自動的に排出するスチームトラップ、圧縮空気配管系に発生する凝縮水を自動的に排出するエアートラップ、ガス配管系に発生する凝縮水を自動的に排出するガストラップ、油配管系に混在する水を自動的に排出するオイルトラップ、水配管系に混在する空気を自動的に排出するエアーベント等である。
【０００２】
フロート弁は、入口と出口を有するケーシング内に弁室を形成し、弁室と出口を連通する弁孔を開けた弁座を弁室に設け、弁室内に配置したフロートで弁部材を駆動して弁孔を開閉するものである。すなわち、弁室内の気液の割合に応じてフロートが浮上降下し、弁手段を駆動して弁孔を開閉することにより、気液混合系から一方の流体を自動的に排出する。
【０００３】
このフロート弁は、フロートで開弁できる弁孔の大きさが使用される配管系の流体圧力に応じて、低圧用では比較的大きいが、低圧用では小さくしなければならないために、高圧用弁座を低圧用として使用した場合に多量の復水を排出できず、低圧から高圧まで広い圧力範囲に亘って使用できないと言う不都合があった。
【０００４】
【従来の技術】
そこで、低圧から高圧まで広い圧力範囲に亘って使用できるフロート弁として、特公平３−３５５６０号公報に示されたものがある。これは、フリーフロート式スチームトラップであり、入口と出口を有するケーシング内に弁室を形成し、弁室と出口を連通する弁孔を開けた弁座を弁室に設け、弁室内に配置したフロートで弁部材を駆動して弁孔を開閉するものにおいて、第１弁孔を有し弁室に固定的に設けた第１弁座と、第１弁孔よりも小径の第２弁孔を有し第１弁孔を貫通して進退可能に配され第１弁孔を弁室側から開閉する第２弁座とから弁座を形成し、フロートで第２弁孔を開閉すると共に、フロートの自重と入口側の流体圧力によって開弁作用ばねに抗して第２弁座で第１弁孔を開閉するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術に示されたものは、低圧蒸気配管系に使用された場合に蒸気漏れを生じる危険があると言う問題点があった。すなわち、復水の排出によってフロートが降下すると、先ず第２弁孔がフロートによって閉じられ、次にフロートによって第２弁孔が閉じられた第２弁座によって第１弁孔が閉じられるものであるので、第１弁孔の閉弁遅れを生じる危険があるためである。
【０００６】
従って、本発明の技術的課題は、低圧から高圧まで広い圧力範囲に亘って使用できると共に閉弁遅れを生じることのないフロート弁を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための技術的手段】
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、入口と出口を有するケーシング内に弁室を形成し、弁室と出口を連通する弁孔を開けた弁座を弁室に設け、弁室内に配置したフロートで弁部材を駆動して弁孔を開閉するものにおいて、第１弁孔を有し弁室に固定的に設けた第１弁座と、第１弁孔よりも小径の第２弁孔を有し第２弁孔の出口側に配され第１弁孔を出口側から開閉する第２弁座とから弁座を形成し、入口側の流体温度に応動して第２弁座が第１弁孔を低温時に開き高温時に閉じるように第２弁座に温度応動部材を連結し、第２弁座が第１弁孔を開いた状態でフロートが第１弁孔を開閉し、第２弁座が第１弁孔を閉じた状態でフロートが第２弁孔を開閉することを特徴とするフロート弁にある。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のフロート弁は、入口側の流体温度に応動する温度応動部材によって、入口側の流体温度が低温であるとき、すなわち、入口側の流体圧力が低圧であるときは、第２弁座が第１弁孔を開いている。そして、フロートの浮上降下によって第１弁孔を開閉して一方の流体を自動的に出口に排出する。また入口側の流体温度が高温であるとき、すなわち、入口側の流体圧力が高圧であるときは、第２弁座が第１弁孔を閉じている。そして、フロートの浮上降下によって第１弁孔よりも小径の第２弁孔を開閉して一方の流体を自動的に出口に排出する。このように、低圧時には第２弁座が第１弁孔を開いた状態でフロートが第１弁孔を開閉し、高圧時には第２弁座が第１弁孔を閉じた状態でフロートが第１弁孔よりも小径の第２弁孔を開閉するものであるので、低圧から高圧まで広い圧力範囲に亘って使用できると共に閉弁遅れを生じることがない。
【０００９】
【実施例】
図１に本発明のフロート弁の実施例の断面図を示す。本実施例はフリーフロート式スチームトラップに適用したものである。フリーフロート式スチームトラップのケーシングは本体１とこの本体１に締結した蓋体２とで形成し、内部に弁室３を有する。本体１は入口４と出口通路５と出口６を有し、入口４は弁室３の上部に連通する。
【００１０】
弁室３の下部側壁に第１弁孔７を開けた第１弁座８を形成する。弁室３の下部は第１弁孔７から出口通路５を介して出口６に連通する。第１弁孔７の出口６側に、第１弁孔７よりも小径の第２弁孔９を開けた第２弁座１０を進退可能に配置する。第２弁座１０は弁室３側に変位して第１弁座８に密着した位置で第１弁孔７を閉じる。弁室３の下部は第２弁孔７から出口通路５を介して出口６に連通する。
【００１１】
第２弁座１０の背面に弁室３から連通路１１を介して入口４側の流体を導入する入口室１２を形成し、入口室１２に温度応動部材としてのコイル状の形状記憶合金１３を配置する。形状記憶合金１３は、その両側を夫々第２弁座１０とプラグ１４に連結し、低温時に収縮して第２弁座１０を第１弁孔７から開弁せしめ、高温時に伸長して第２弁座１０を第１弁孔７に閉弁せしめる。温度応動部材としては形状記憶合金の他にバイメタルやサーモワックスあるいは液封ベローズ等を用いることもできる。弁室３内に中空球形のフロート１５を自由状態で配置する。フロート１５は、第２弁座１０が第１弁孔７を開いた状態で第１弁孔７を開閉し、第２弁座１０が第１弁孔７を閉じた状態で第２弁孔９を開閉する。
【００１２】
上記実施例のフリーフロート式スチームトラップの動作は下記の通りである。入口４側の流体温度が低温であるとき、すなわち、入口４側の流体圧力が低圧であるときは、形状記憶合金１３が収縮して第２弁座１０をプラグ１４側に変位させ、第２弁座１０が第１弁座８の第１弁孔７を開いている。そして、フロート１５の浮上降下によって第１弁孔７を開閉して復水を自動的に出口６に排出する。入口４側の流体温度が高温であるとき、すなわち、入口４側の流体圧力が高圧であるときは、形状記憶合金１３が伸長して第２弁座１０を弁室３側に変位させ、第２弁座１０が第１弁座８の第１弁孔７を出口６側から閉じている。そして、フロート１５の浮上降下によって第１弁孔７よりも小径の第２弁孔９を開閉して復水を自動的に出口６に排出する。
【００１３】
上記実施例では、本発明をフリーフロート式スチームトラップに適用したが、レバーフロート式スチームトラップにも適用することができる。またフロート式スチームトラップだけでなく、フロート式エアートラップやフロート式ガストラップやフロート式オイルトラップやフロート式エアーベントにも適用することができる。
【００１４】
【発明の効果】
上記のように本発明は、低圧時には第２弁座が第１弁孔を開いた状態でフロートが第１弁孔を開閉し、高圧時には第２弁座が第１弁孔を閉じた状態でフロートが第２弁孔を開閉するものであるので、低圧から高圧まで広い圧力範囲に亘って使用できると共に閉弁遅れを生じることがないという優れた効果を生じる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフロート弁をフリーフロート式スチームトラップに適用した実施例の断面図。
【符号の説明】
１  本体
２  蓋体
３  弁室
４  入口
６  出口
７  第１弁孔
８  第１弁座
９  第２弁孔
１０  第２弁座
１３  形状記憶合金
１５  フロート
【図１】
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