JPH0481674B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は気体と液体の比重差を利用してフロー
トで弁口を開閉し、気密混合系から一方の流体を
自動的に排出するフロート弁に関する。

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ツプ、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
ートラツプ、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。

比重の小さい気体は比重の大きい液体の上方に
位置し、液面と気体の量的割合の変化に応じて上
下動する。フロートはこれに作用する浮力と自重
の釣合で液面に浮き、液面と共に上下に運動す
る。フロート弁はこれらの自然法則を利用したも
ので、弁室を於いて気液を分離し、弁室の上部あ
るいは下部に弁口を配置し、弁室内に収容したフ
ロートの上下運動で弁口を開閉し、一方の流体を
選択的に自動的に排出するものである。

＜従来の技術＞ 従来、フロート弁として例えばフロート式トラ
ツプがある。これは弁室の下部に弁口を開口し、
この弁口を弁室内に自由状態で配したフロートの
表面で直接開閉し、弁室底部に溜る復水を排出す
るものである。このトラツプは１個の弁口を１個
のフロートで開閉するものであり、これでは弁口
の面積に限界があり、多量の復水排出には適して
いなかつた。

これを解決するトラツプとして特許第118910号
のものがある。これは弁室の低位置に第１弁口を
開口し、第１弁口より高位置の弁室に第２弁口を
開口し、弁室内に配され弁室内の液位に応じて浮
上降下するフロートの表面で第１弁口を直接開閉
し、第２弁口を開閉する弁体を設け、一端が弁体
に連結して弁体を操作し他端がフロートの上方に
伸び、第１弁口を開弁した後のフロートが当接す
るように設けられたレバーからなるものである。

＜本発明が解決しようとする課題＞ しかし、上記のトラツプでは復水が小か中の排
出量の時にはフロートが第１弁口の開閉のみで対
応して復水を排出し、その間第２弁口は常時気体
雰囲気の中で閉弁することになり、第２弁口と弁
体は水封作用ができず流体漏洩につながる。これ
が蒸気用のトラツプなら弁口を形成する弁座と対
応するフロートが金属同士なのでシール性は更に
悪くなる。上記トラツプではその漏洩を防止する
ために第２弁口を開閉する弁体を閉弁させるため
にコイルばねが設けられており、部品点数が多く
なる難点がある。つまり、上記トラツプのフロー
トは第２弁口の開弁には動作するが閉弁には何も
関与していない。

また、フロートが第１弁口を開弁する時にフロ
ート自体が何にも案内されていないので、そのシ
ール性が不安定になり流体の漏洩につながる。

従つて、本発明の技術的課題は、副弁を有する
機構であつて構造簡単で両弁座共に閉弁時のシー
ル性の優れた弁構造のフロート弁を提供すること
である。

＜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、弁室を有する弁ケーシングに
入口と出口を形成し、弁室の低位置に弁室と出口
を連通する第１弁口及び第２弁口を開口し、弁室
内の液位に応じて浮上降下して第１弁口を直接開
閉するフロートを弁室内に自由状態で収容し、第
２弁口を開閉する弁体を取り付けたレバーを弁室
内に枢支結合し、レバーの一端はフロートが第１
弁口を開弁した後に当接して第２弁口を開弁する
ように形成し、一方、レバーの他端はフロートが
第１弁口を開弁する時に弁口に完全に着座するよ
うにフロートを案内する為のフロート座として形
成したものである。

＜作用＞ 上記の技術的手段の作用は下記の通りである。

弁室内に自由状態で収容されたフロートは弁室
内の液面と共に上下変位する。流入流量が多いと
きはフロートは第１弁口および、レバーを介して
第２弁口を開弁させて流体を排出する。流量が少
なくなり液位が下がればフロートはレバーには関
与しなくなり第２弁口は閉弁し、第１弁口のみを
開閉する。そして液位が下がりフロートが第１弁
口を閉弁した時、第２弁口は常時液面下に在つて
水封されているのでシール性は良く流体の洩れを
防止する。また、この時降下したフロートはレバ
ーの他端に当接して案内され第１弁口に完全に着
座して閉塞する。一方、レバーの他端にはフロー
トの自重が作用する為に第２弁口は更に大きな閉
弁力を得ることができる。

＜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。（第１図及び第２図参照） 本実施例は密閉フロート式スチームトラツプに
適用したものである。本体２に蓋４をボルト（図
示せず）で締結して内部に弁室６を有する弁ケー
シングを形成する。本体２と蓋４の間にはガスケ
ツト８を介在せしめて両者の気密を保つ。蓋４の
上部に入口１０を、下部に出口１２を形成する。
入口１０は弁室６の上部に連通し、蒸気使用機器
（図示せず）等に接続して、復水を弁室６内に導
入する。本体２の下部に第１弁口１４を有する第
１弁座１６を、蓋４の下部に第２弁口１８を有す
る第２弁座２０をそれぞれねじ結合する。第１弁
口１４は本体２の下部に形成された連通路２２を
介して弁室６と出口１２を連通し、第２弁口１８
は直接弁室６と出口１２を連通し、弁室６の復水
を出口１２に導き出す。入口１０と出口１２は水
平方向に開口し、それぞれ配管用の雌ねじを形成
している。それぞれの弁座１６，２０は対応する
部材との間の気密をガスケツト１６ａ，２０ａで
保つ。

弁室６にステンレス鋼薄板で作つた中空の球形
フロート２４を自由状態で収容する。フロート２
４は弁室６に溜る復水に浮き、液面と共に浮上降
下する。

蓋４にレバー取付部材（図示せず）をピスで取
り付け、そのレバー取付部材にレバー２８をピン
３０で取り付ける。従つて、レバー２８はピン３
０を支点にして回転できる。レバー２８はピン３
０を支点に上部にアーム部２８ａが、そして下部
にフロート座２８ｂが形成される。レバー２８の
アーム部２８ａは鉛直線からのαの角度でフロー
ト２４の斜上方に延びる。レバー２８の下部のフ
ロート座２８ｂ第２弁口１８を開閉する弁体３２
を取り付ける。レバー２８の下部のフロート座２
８ｂは、弁室６の底面の第１弁口１４の中心軸１
４ａとほぼ平行に、且つ第１弁口１４の中心軸１
４ａを同軸としてフロート２４の半径と同じ大き
さの長さを半径とする円筒面上に２条形成する。

第２弁座２０は弁室６内の液位が低下してフロ
ート２４が弁座１６とフロート座２８ｂに当接し
た第１弁口１４を完全閉弁する液面よりも低位置
に取り付ける。参照番号３４はフロート２４を上
下方向に案内するリブであり、紙面の手前側と合
計２箇所形成され、フロート２４との間に僅かな
隙間が形成されている。また、レバー２８ａに対
向する弁室６内の対壁にリブ３５を形成する。

蓋４にバイメタル３６をビス３８で取り付け
る。バイメタル３６はほぼＵ字状で低温時に拡が
つてレバー２８ｂを押し上げて第２弁口１８を開
弁できる力を発揮し、高温時に収縮してレバー２
８ｂに関与しない形状に戻る。

上記スチームトラツプの作動は次の通りであ
る。入口１０は蒸気使用機器等の復水発生箇所に
接続する。復水と蒸気が弁室６に流入し、復水が
下部に蒸気が上部に分離して溜る。復水の流入量
が少ない時はフロート２４の浮上も小さく第１弁
口１４のみを開閉し、復水は第１弁口１４及び連
通路２２を通つて出口１２へ流出する。弁室６内
への復水量が多くなればフロート２４は液面の上
昇と共に浮上し、レバー２８のアーム部２８ａと
対壁のリブ３５に当接する。更に液面が上昇する
とフロートの浮力がくさび力としてアーム部２８
ａに作用する。このくさび力により、レバー２８
が開弁方向（第１図で時計回り方向）に回転して
弁体３２が第２弁口１８を開く。弁室６の復水は
第１弁口１４から排出されているのと同時に第２
弁口１８から出口１２に排出される。

排出により液面が下がるとフロート２４も降下
し、フロートの降下と共にレバー２８が閉弁方向
（第１図で反時計回り方向）に回転して弁体３２
が第２弁口１８を塞ぎ、第２弁口１８からの復水
の流出を止める。この時弁体３２は弁室６内の一
次圧力と出口１２の二次側圧力の差圧による力で
閉弁している。

更に弁室内の液位が低下すれば、フロート２４
は降下して第１図に示す状態のように第１弁口１
４も閉弁して復水の流出を完全に止める。この
時、レバー２８のフロート座２８ｂは第１弁口の
中心軸と平行で、且つ第１弁口の中心軸と同軸で
フロートと同じ小大きさの長さを半径とする円筒
面上に２条形成されているので、降下したフロー
ト２４はフロート座２８ｂに当接すると同時に第
１弁座１６に着座して第１弁口１４を完全に閉塞
する。更にこの時フロート２４の自重がフロート
座２８ｂに作用する為にその力が弁体３２を第２
弁口１８を押付ける力として作用し、閉弁力をよ
り大きくする。

また、第１図に示すように第２弁座２０の第２
弁口１８は、フロート２４が第１弁口１４を完全
に閉弁した状態の液面４０より低い位置に在るの
で常時水没してその水封作用により、弁体３２と
第２弁座２０とのシール性は良くなり復水及び蒸
気の漏洩を防止する。

＜発明の効果＞ 本発明は下記の特有の効果を生じる。

副弁を採用しているので復水の排出量は多くな
り、しかも第２弁口は常時水没している為にその
水封作用により弁体と弁座のシール性は大きく向
上する。また、レバーとフロート座を共用してい
る為に第１弁口、第２弁口の両方の弁口のシール
性を向上することができる。

また、従来のように第２弁口を閉弁させる為の
コイルばねが不要になり、構造簡単で部品点数が
少なくなる。

また、第１弁口から排出される復水により第２
弁口の二次側圧力が上昇する為に、第２弁口に作
用する圧力差は小さくなる。従つて小さな操作力
で第２弁口開閉することができ、或いはその分弁
口を更に大きく設計することができるので排出流
量を更に多くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のフロート弁の実施例の密閉フ
ロート式スチームトラツプの断面図、第２図は第
１図の第１弁座部の部分平面断面図である。 ２……本体、４……蓋、６……弁室、１０……
入口、１２……出口、１４……第１弁口、１８…
…第２弁口、２４……フロート、２８……レバ
ー、２８ａ……アーム部、２８ｂ……フロート
座。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 弁室を有する弁ケーシングに入口と出口を形
   成し、弁室の低位置に弁室と出口を連通する第１
   弁口及び第２弁口を開口し、弁室内の液位に応じ
   て浮上降下して第１弁口を直接開閉するフロート
   を弁室内に自由状態で収容し、第２弁口を開閉す
   る弁体を取り付けたレバーを弁室内に枢支結合
   し、レバーの一端はフロートが第１弁口を開弁し
   た後に当接して第２弁口を開弁するように形成
   し、一方、レバーの他端はフロートが第１弁口を
   閉弁する時に弁口に完全に着座するようにフロー
   トを案内する為のフロート座として形成したフロ
   ート弁。