JPS5813800B2 - 自動排水器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 圧縮空気の管路や貯槽には、凝結水が貯留し、それを自
動的に外部に放出するために、多種の自動排水器が用い
られているが、装置の近大化に伴い自動排水器の無人化
が要求されるようになった。

然し凝結水には、高粘度化した油分や、錆、砂、溶接屑
等ゴミが多く含まれているために、従来用いられている
ものでは、作動不良を来すことが多く、それを防止する
ために、その本体や補助ストレーナーを、定期的に分解
清掃する必要があり、又冬季は凍結割れの必配もあって
、完全無人化は期待出来なかった。

この発明の自動排水器は、高粘度の油分やゴミを多く含
む凝結水に対しても、作動不良を起こすことがなく、又
凍結割れの心配もなく、長期保守点検一切不要を期待出
来るものである。

この発明の実施例を図面にもとづいて説明すれば次のと
おりである。

第１図に於いて、１は要部を包蔵する容器のカバーであ
り、２はそのボトムである。

３はボトム２に螺着された主弁シートであり、４はそれ
に螺着されたシリンダーである。

シリンダー４の中にはピストン５があり、リング６を介
してンリンダ−４に内接し、ピストンバネ７の力に依り
下方に押されている 主弁ゴム８を接着された主弁９は
そのステム１０の一端を、ナット１１でピストン５に螺
着され、ステム１０の一部に形成されたガイド１２は、
主弁シート３のポート１３中を、上下に滑動することが
出来、ピストン５と共に上に動いて主弁９は開弁する。

ガイド１２には第４図に示すように搾り孔１４を有し、
又主弁９の中央には細孔１５と排気孔１６を有する。

ピストンバネ７とシリンダー４の間には、細孔１５より
網目の開きが遥に小さいフィルター１７を挾み、又シリ
ンダー４には、スタンド１８が螺着され、スタンド１８
にはフロートカバー１９が支持されている。

又シリンダー４にはパイプ２０が固定され、その上端に
は、小孔２１を有するノズル２２が固定されている。

２３は上フロート、２４は下フロートであり、両者はコ
ネクター２５により、適当な間隔で連結されており、更
に上フロートには、フロートパイプ２６が接着されてい
る。

上フロート２３は密度約０．３以下の、又下フロート２
４は密度約１の耐圧耐油水性材質より成っている 第３
図に示すように、フロートパイプ２６には空孔２７を有
し、上端にはガイドホルダー２８が固定され、その内側
には弁ガイド２９が螺着されている。

３０はパイロット弁であって、その弁ステム３１は、弁
ガイド２９によってガイドされている。

３２ぱパイロット弁３０の下面に接着固定された円板状
のパイロット弁ゴムでありその外周には円筒状金網製の
弁ストレーナー３３が接着されており、その内径はノズ
ル２２の外径より僅に犬で、その間隔の大きさがノズル
２２の小孔２１や細孔１５より遥に小で、且つこの弁ス
トレーナー３３がノズル２２の外周に沿って上下滑動す
るに、磨擦抵抗が少ないものであり、又その網目の開き
は、小孔２１や細孔１５より遥に小であって、それらの
孔を詰まらせる油分やゴミの凝結水と共に、外側器内か
らの侵入を防いでいる。

この凝結水の流入は正常作動では殆どあり得す、均圧管
を閉止した場合のような、稀な異常作動の場合にありう
るものであるからこの弁ストレーナー３３は長期間清掃
の必要は全くないものである。

パイロット弁３０と弁ガイド２９間に弁バネ３４を挾ん
で、パイロット弁３０を軽く下方に押し、弁ゴム３２で
小孔２１を閉弁しているが、弁ステム３１の上端にはス
トッパー３５が固着されていて、上フロート２３の上昇
に伴い弁ガイド２９が上昇してストッパー３５に到達す
るまで、小孔２１は開弁されているが、上フロート２３
が更に上昇することに依り小孔２１は開升される。

第２図、第３図に於いて、３６はフロート力バー１９に
固定されたリンクスタンドであり、アーム３７はアーム
ピン３８に依り、リンクスタンド３６に固定されている
。

ドライブピン３９が固定されたドライブリンク４０とリ
ンク４１は、リンクピン４２に依って一端を固定され、
他端は夫々孔を有し、リンクスタンド３６とアーム３７
各々に固定された２個のピン４３に滑合し、それを中心
として滑動し得るが、ドライブピン３９がリンクスタン
ド３６の一端面４４に依って制止を受け、この滑動角度
は水平に対し、上下各約３０°である。

４５はその下端を弁ガイド２９の上部に固定されたドラ
イブアームであって、上部に横長穴４６を有し、ドライ
ブピン３９に緩く嵌合し、上フロート２３即ち弁ガイド
２９が降下して、その下端がパイロット弁３０に接する
位置に於いて、ドライブピン３９はリンクスタンド３６
の端面４４の制止位置にある 上フロート２３により弁ガイド２９が上昇すれば、弁バ
ネ３４の力に依り、ノズル２２の小孔２１は閉弁された
まま弁ガイド２９の下端がパイロット弁３０より離れ、
ドライブリンク４０が水平を超えた位置に於いて、弁ガ
イド２９の上端がストッパー３５に接し、更に弁ガイド
２９が上昇して、パイロット弁３０を引き揚げて、ｌド
孔２１を開きドライブリンク４０は水平より上に約３０
０の角度をもって制止される。

アームピン３８とリンクピン４２は、第２図に示すよう
に、コントロールバネ４７に依り、適当な力で互に引か
れている。

尚、第１図において、４８は入口であって、これは凝結
水流入管に接続し、４９は均圧管であって、凝結水の流
入を円滑にするため、凝結水を通さす同圧の個所に接続
する。

５０は排出口であって、大気圧の放出管に接続する。

次に作用を説明する。

凝結水の流入側圧力が大気圧に近い時は、ピストンバネ
７の力に依り、ピストン５は下方に押され、主弁９は全
開している。

この場合凝結水が流入してきても、器内に留ることなく
、穴５１、ボート１３、搾り孔１４及び排出口５０を通
って器外に流出する。

搾り孔１４は数粍の大きさであって、この孔を詰まらせ
るほどの大きさのゴミは少ないが、入って来れば、フロ
ート力バー１９とカバー１の狭い間隙５２に依り、通過
を制止されるので、搾り孔１４が詰まることは起こり得
ない。

凝結水源の空気圧力の上昇と共に、器内の圧力も上昇す
るが、この時搾り孔１４を通して器内の残留凝結水は、
空気と共に残らず噴出され、器内は清掃され、更に器内
圧力上昇に伴い、搾り孔１４に於いて大きな圧力差を生
じ、一方ノズル２２の小孔２１は閉止のままであり、ピ
ストン５の上側シリンダー４内の圧力は、細孔１５を通
して大気圧であるから、ピストン５は下側より押されて
、ピストンバネ７の力に抗して押し上げられ主弁９は全
開する。

この時の器内の圧力は０．８〜１．０ｋｇ／ｃｍ２で、
本器の作動圧力は１〜２１ｋｇ／ｃＡを標準としている
。

凝結水が入口４８より流入し、器内水位が漸次高まり、
上フロート２３の浮力を増加するが、一方コントロール
バネ４７の垂直分力が、ドライブピン３９を通して、下
方に作用しており、その力に対して、上フロート２３の
浮力から重力を差引いた力、即ち上に揚げんとする力が
犬となった時上フロート２３と共に、弁ガイド２９はパ
イロット弁３０を残して上昇し、ストッパー３５に達し
て引き揚げ、小孔２１を開き、同時にドライプリンク４
０は、コントロールバネ４７の分力に依り水平を超えて
制止位置に至る。

小孔２１が開かれると同時に、器内圧縮空気は弁ストレ
ーナー３３を通して、小孔２１よりパイプ２０、フィル
ター１７を通ってシリンダー４内に流入し、更に細孔１
５を通って、排気孔１６より大気圧の排出口５ロに流出
するが、小孔２１は細孔１５より遥に犬であるから、シ
リンダー４内の圧力は、器内の圧力に近いものとなり、
ポート１３の面積に相当するシリンダー４内圧力で、ピ
ストン５を押して主弁９を全開し、器内の凝結水は穴５
１、ポート１３、搾り孔１４及び排水口５０を通って、
器外に噴出する。

凝結水の噴出力は、圧力が大きいほど犬であり器内の水
位は急速に低下し、同時に上フロート２３の浮力も減少
して、弁ガイド２９を引き下げんと力を生じるが、水位
が上フロート２３の下面より下がり、下フロート２４の
上面に達した時点では、この引き下げんとする力即ち下
フロート２４を除いた上フロート２３とその付属品の重
力が、ドライブリング４０の上側制止位置に於ける、コ
ントロールバネ４７の垂直分力に及ばないため、ドライ
ブリンク４０と共に、パイロット弁３０は降下しないの
で、ノズル２２の小孔２１は全開のままであって、従っ
て主弁９は全開しているが、水位が下フロート２４の下
面に近づいて、その重力が上フロート２３に加わりその
全重力がコントロールバネ４７の垂直分力を超えるに至
って、ドライプリンク４０と共に、ドライブアーム４５
、上フロート２３、下フロート２４が急速に降下し、パ
イロット弁３０も降下して、小孔２１を全閉する。

小孔２１の全閑に依り圧縮空気はシリンダー４内に供給
されず、細孔１５を通って圧縮空気は放出され、シリン
ダー４内の圧力は大気圧となり、ピストン５の下面から
作用する器内の圧力に依り、ピストンバネ７の力に抗し
て、ピストン５は上昇して、主弁９は全閉する。

しかして、本発明は、円筒状金網製の弁ストレーナー３
３の内径が、ノズル２２の外径より僅に犬で、その間隙
の大きさがノズル２２の小孔２１や細孔１５より遥に小
で、且つこの弁ストレーナー３３がノズル２２の外周に
沿って、上下滑動するに、磨擦抵抗が少ないものであり
、又その網目の開きは、小孔２１や細孔１５より遥に小
であるから、それらの孔を詰まらせる油分やゴミが凝結
水と共に外側器内から侵入するのを防止している。

しかも、このような凝結水の流入は、正常作動では殆ど
あり得す、均圧管４９を閉止した場合のような、稀な異
常作動の場合にありうるものであるから、この弁ストレ
ーナー３３は長期間清掃の必要は全くない。

また、凝結水の流入側圧力が大気圧に近い時は、ピスト
ンバネ７の力に依り、ピストン５は下方に押され、主弁
９は全開しているので、凝結水が流入してきても、器内
に留ることなく、穴５１、ポート１３、搾り孔１４及び
排出口５０を通って器外に流出するが、前記搾り孔１４
は数粍の大きさであるから、この孔を詰まらせるほどの
大きさのゴミは少ないが、入って来れば、フロート力バ
ー１９とカバー１の狭い間隙５２に依り、通過を制止さ
れるので、搾り孔１４が詰まることは起こり得ない。

又従来の自動排水器では、無王に於いて多くは、主弁を
閉止しているために、凝結水が排出されず、器内に充満
することがあり、冬季凍結割れを起こす心配があるが、
本発明は前記のように主弁９は全開し凝結水は器内に留
ることがないからその心配は全くない。

また、高粘度の油分やゴミに依る滑動抵抗に対して主弁
９を開くに充分な力を与えるため、特に低圧でも作動を
確実にするため、主弁９及びポート１３の面積は、適当
に犬に形成してあるが、搾り孔１４を犬にすれば、凝結
水や空気の噴出力が過大となるばかりでなく、低圧にお
いて主弁９の全閑のために必要なピストン５下側の圧力
が得難くなるので、不発明は搾り孔１４をガイド１２に
設けてこの欠点を解消してある。

更に、本発明は、上下二重フロー｝２３，２４であり、
下フロート２４の下面が器底近くにある上に、シリンダ
ー４内の圧力が大気圧に下降するに僅少の時間を要し、
従って主弁９全閑には、僅少の時間を要するから、器内
の凝結水は油分やゴミと共に完全に排出される上、更に
少量の圧縮空気の排出もあるから、器内特に底部の清掃
が充分に行われる。

父上下両フロートは適当に広い間隔を有し、上フロート
２３から下フロート２４が作用するまでのあいだ排水で
きるから、１回の排出量も多く、しかも頻繁に作動し得
るから、大量排水も可能である。

従来の自動排水器が作動不良を来す主因は、排出量が少
ないために、粘度の高い油分やゴミが残留蓄積して滑動
部の磨擦や抵抗を高め、或は小径の排出弁口を詰まらせ
るためであり、フロートの浮力で排出弁を動かす構造の
ものや、ディスク弁形のものでは、この影響が大きく、
作動不良を来す最大の原因となっている。

パイロット弁方式でピストンの力に依るものでは、その
力も排出口も犬であるので、滑動部の作動を妨げ、又排
出弁を詰まらせることがある。

特にこれは異常作動に於いて起こり易い。

即ち無圧状態では、排水主弁は閉止しているので、凝結
水が流入して来れば、器内に溢れ、フロートを浮上して
パイロット弁が開き、高粘度のゴミを含んだ凝結水が流
入して、弁の小孔や排気細孔を詰まらせることが起こり
得る。

又凝結水流入管の閉止弁を全開した場合、凝結水が急速
に自動排水器に圧入され、器内に溢れてパイロット弁に
流入し、その小孔や排気細孔を詰まらせることが起こり
得る。

これは管の抵抗の如何に依っては、正常作動でも起こる
ことであった。

この発明の自動排水器は、以上の説明で明らかなように
、前述の従来の作動不良を起こす原因の総てを、一掃し
解決したもので、その効果は絶大である。

上フロート２３は、その材質、特に密度に依って常用圧
力の制限を受け、密度を犬にするほど耐圧を高く取り得
るから、耐圧を確保するため、密度を犬にし、第５図の
如く、補助バネ５３を設けて浮力を補えば、この発明の
自動排水器の満足な作動を行うことが出来る。

又下フロート２４は密度約１が理想的であるが、密度を
これより大又は小にして、上フロートとの関係を適切に
すれば、同様に満足な作動を期することが出来る。

更に又、本発明の主眼点の一つは、上フロートに加え、
器底に接近して下フロートを設けて、上下二重フロート
とした点にあるが、第２図及び第３図上部に示すコント
ロールバネ４７を用いた調整装置は、従来の自動排水器
に用いられて居る様に、永久磁石と磁性体を用いた構造
のものをもって代用して、同様の作動効果を期すること
が出来る これ等は本発明の応用実施例を示すものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の自動排水器の実施例を示すもので、第１
図は全体の断面図、第２図はパイロット弁の調整装置を
示す平面図、第３図はパイロット弁部と調整装置部を示
す縦断面図、第４図は主弁のガイド搾り孔を示す横断面
図、第５図は上フロートに補助バネを用いた場合を示す
縦断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 凝結水流入口、均圧管接続口及び排水口を有する容
   器の前記排水口に至る経路な主弁シートにガイドされた
   排水主弁により開閉自在とし、前記排水主弁はシリンダ
   ー内のピストンにステムを介して連結し、前記排水主弁
   、ステム及びピストンには前記シリンダー内に通ずる排
   気孔と細孔とを細孔が７リンダー内近傍に泣置し一体に
   連通して設け、前記ピストンはバネにて下方に常に押圧
   するとともにピストン下方は容器内と孔により連通し、
   また、前記シリンダーにはパイプを連結し、該パイプの
   端部に小孔を有するノズルを固着し、一方、前記容器内
   には上フロートと器底に接近した下フロートを適当な間
   隔で連結した上下二重フロートを設け、前記上フロート
   には上部に空孔を有するフロートパイプを固設し、該フ
   ロートパイプ内には前記パイプの一端側ノズルが位置し
   、前記フロートハイプの端部には弁ガイドを設け、該弁
   ガイドにガイドさせパイロット弁を前記ノズルを開閉す
   るよう設け、前記パイロット弁には弁ステムを前記弁ガ
   イドを貫通して上方に突設し、その上部にはストッパー
   を固設するとともに前記パイロット弁はバネにて常に下
   方に押圧し、また、前記弁ガイドにはアームを突設し、
   該アームはその上方に設けられた上下に揺動するリンク
   に遊動自在に連結し、該リンクには外力が水平位置より
   上下に動く作動体を設けて成る自動排水器。 ２ 前記パイロット弁で開閉するノズルの外周を、ノズ
   ルとの間隔がノズルの小孔やシリンダーに通する前記細
   孔より小さい間隙で滑動し、その網目の大きさは前記小
   孔や細孔よりはるかに小さい弁ストレーナーで被包して
   成る特許請求の範囲第１項記載の自動排水器。 ３ 前記ピストンに連結した排水主弁のステムにその主
   弁シ一トに内接する径大ガイド部を設けそのガイド部に
   前記主弁の面積よりはるかに小さい搾り孔を設けて成る
   特許請求の範囲第１項記載の自動排水器。 ４ 前記上フロートの上方にフロートカバーを、その外
   周縁と容器内壁との間隔が少隙に設けて成る特許請求の
   範囲第１項記載の自動排水器。 ５ 前記リンクに設けた作動体がコントロールバネであ
   る特許請求の範囲第１項記載の自動排水器。