JP4643039B2 - パイロット式スチームトラップ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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に関し、特にパイロット弁の開閉によって圧力応動部材を駆動し、圧力応動部材に連結した主弁体で入口と出口を連通する主弁口を開閉するようにしたパイロット式スチームトラップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のパイロット式スチームトラップは、入口と出口を連通する主弁口を開閉する主弁体と、主弁体に連結された圧力応動部材と、圧力応動部材の受圧変位壁で気密的に仕切られた圧力室及び出口室と、入口側と圧力室を連通するパイロット通路と、パイロット通路の入口側端を開閉するパイロット弁と、圧力室と出口室を連通するオリフィスと、を具備したものである。この一例が特開昭５５−１１２４９０号公報に示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術のものは、パイロット弁の開閉によって圧力室の圧力が急激に変化するために、主弁体が急激に開弁あるいは閉弁方向に変位し、入口側または出口側に流体の急激な流れや遮断が生じてウォータハンマを起こしたり、急激な開閉による衝撃によって主弁体や圧力応動部材が破損する問題があった。
【０００４】
従って、本発明の技術的課題は、主弁体が急激に開弁あるいは閉弁方向に変位しないようにすることである。
【０００５】
【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、入口と出口を連通する主弁口を開閉する主弁体と、主弁体に連結された圧力応動部材と、圧力応動部材の受圧変位壁で気密的に仕切られた第１圧力室及び第２圧力室と、入口側と第１圧力室を連通するパイロット通路と、パイロット通路の入口側端を開閉するパイロット弁としてのフロートと、主弁口を有する弁座に固定された壁部材の内周と主弁体の外周との間に形成され第２圧力室を出口側に連通する第１オリフィスと、主弁体に形成され一端が主弁体の閉弁位置で第１オリフィスよりも大きな通過面積で第２圧力室に連通し主弁体の開弁方向への変位に従って第２圧力室への通過面積が減少して出口側に連通し主弁体の閉弁方向への変位に従って出口側への通過面積が減少して第２圧力室に連通すると共に他端がパイロット通路に連通する第２オリフィスと、を具備したパイロット式スチームトラップにある。
【０００６】
【発明の実施の形態】
主弁体の閉弁時にパイロット弁が開弁すると、入口側の圧力がパイロット通路を通して第１圧力室に導入されると共に第２オリフィスを通して第２圧力室に導入され、第１圧力室及び第２圧力室の圧力が上昇する。第２圧力室は第２オリフィスよりも通過面積の小さな第１オリフィスを通して出口側に連通しているので、第１圧力室よりも緩やかに圧力上昇する。そのため、圧力応動部材が第１圧力室の圧力によって第２圧力室の圧力に抗して主弁体を緩やかに開弁方向に変位せしめる。
【０００７】
主弁体の開弁によって第２オリフィスがパイロット通路と出口側を連通すると、第２圧力室の圧力が第１オリフィスを通して出口側に抜けて低下する。そして、パイロット弁が閉弁すると、第１圧力室の圧力が第２オリフィスを通して出口側に抜けて低下し、主弁体が閉弁方向に変位する。このとき、主弁体の変位に従って出口側への第２オリフィスの通過面積が減少するので、第１圧力室の圧力が緩やかに低下し、主弁体が緩やかに開弁方向に変位する。
【０００８】
【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乃至図３参照）。本体１に蓋部材２をボルトで締結してケーシングを形成する。ケーシングの内部は仕切壁３で、入口４の連通する復水溜り室５と出口６の連通する出口通路７に隔てる。入口４は復水溜り室５の上部に開口し、スクリーン８及び通孔９を開けたフロートカバー１０を介して連通する。出口通路７の内周壁に出口６に向けて開口する排出孔１１を有する管部材１２を取り付ける。管部材１２は出口通路７が排出流体によって浸食されることを防止するために耐浸食性を有するステンレス鋼で作る。
【０００９】
復水溜り室５内にパイロット弁としての中空球形のフロート１３を自由状態で配置する。フロート１３は復水溜り室５の液位に従って浮上降下し、その外表面で下記のパイロット通路１４の復水溜り室５側端を開閉する。フロート１３はパイロット通路１４を閉じた位置でフロート座１５に当接する。
【００１０】
本体１の側壁開口から出口通路７及び仕切壁３を貫通して先端が復水溜り室５に突出する弁座１６を挿入し、本体１にねじ結合する弁座保持部材１７で弁座１６を固定する。弁座１６は軸方向の中心に貫通した主弁口１８と通路１９と通孔２０及び通孔３８を有する。弁座１６と本体１の仕切壁３の間に気密保持用のＯリング２１を設ける。弁座１６は外面に一体に突出した凸部２２を有し、本体１は弁座１６の凸部２２が嵌る凹部２３を有する。弁座１６の凸部２２を本体１の凹部２３に嵌め合わせることにより、通孔２０を出口通路７に向ける。弁座１６の通路１９内に主弁体２４を配置する。主弁体２４は軸方向の中心に貫通したパイロット通路１４と、パイロット通路１４から分岐しパイロット通路１４よりも通過面積の小さな第２オリフィス２５を有する。
【００１１】
主弁体２４の後端側の外周に圧力応動部材としてのピストン２６をスナップリング２７で固定し、ピストン２６の外周に弁座１６の内周壁を気密的に摺動するピストンリング２８を嵌め込む。ピストン２６と弁座保持部材１７との間に第１圧力室２９を形成する。弁座１６に壁部材３０を圧入固定して第１圧力室２９の反対側に第２圧力室３１を形成し、主弁体２４の外周と壁部材３０の内周との間に第１オリフィス３２を形成する。第１オリフィス３２は主弁体２４の閉弁位置における第２オリフィス２５の第２圧力室３１への通過面積よりも小さな通過面積に形成する。第２オリフィス２５は主弁体２４の開弁方向への変位に従って第２圧力室３１への通過面積が減少して出口６側に連通し主弁体２４の閉弁方向への変位に従って出口６側への通過面積が減少して第２圧力室３１に連通する。
【００１２】
蓋部材２に排気弁口３３を開けた排気弁座３４を間に保持ガイド３５を挟んでねじ結合する。保持ガイド３５に係止するバネ３６で温度応動素子３７を保持ガイド３５に係止する。温度応動素子３７はほぼ円板状の密閉体カプセルで図示はしていないが内部に薄板ダイヤフラムと熱膨張収縮液を充填して形成する。排気弁口３３は蓋部材に形成した排気通路３９から管部材１２の排出孔１１を通して出口６に連通する。
【００１３】
上記パイロット式スチームトラップの作動は次の通りである。蒸気と復水及び空気が入口４から復水溜り室５に流入し、蒸気と空気が上部に復水が下部に分離して溜まる。復水溜り室５内の温度が高い場合、温度応動素子３７は膨張して排気弁口３３を閉じる。
【００１４】
フロート１３は復水溜り室５内の液位に従って浮上降下し、その外表面でパイロット通路１４の復水溜り室５側端を開閉する。主弁体２４の閉弁時にパイロット通路１４が開かれると、入口４側の圧力がパイロット通路１４を通して第１圧力室２６に導入されると共にパイロット通路１４から第２オリフィス２５を通して第２圧力室２８に導入され、第１圧力室２９及び第２圧力室３１の圧力が上昇する。第２圧力室３１は第２オリフィス２５よりも通過面積の小さな第１オリフィス３２を通して出口６側に連通しているので、第１圧力室２９よりも緩やかに圧力上昇する。そのため、ピストン２６が第１圧力室２９の圧力によって第２圧力室３１の圧力に抗して主弁体２４を緩やかに開弁方向に変位せしめて主弁口１８を開き、復水溜り室５内の復水を主弁口１８から出口６へ排出する。
【００１５】
主弁体２４の開弁によって第２オリフィス２５がパイロット通路１４と出口６側を連通すると、第２圧力室３１の圧力が第１オリフィス３２を通して出口４側に抜けて低下する。そして、復水の排出によってフロート１３が降下してパイロット通路１４を閉じると、第１圧力室２９の圧力が第２オリフィス２５を通して出口６側に抜けて低下し、主弁体２４が閉弁方向に変位する。このとき、主弁体２２の変位に従って出口６側への第２オリフィス２５の通過面積が減少するので、第１圧力室２９が緩やかに圧力低下し、主弁体２４が緩やかに開弁方向に変位する。
【００１６】
復水溜り室５内の温度が低くなると、温度応動素子３７は収縮して排気弁口３３を開き、復水溜り室５内の復水や空気を排気弁口３３から出口６へ排出する。フロート１３は上記と同様に復水溜り室５内の液位に従って浮上降下してパイロット通路１４を開閉し、このフロート１３によるパイロット通路の開閉によって主弁体２４が主弁口１８を開閉する。
【００１７】
【発明の効果】
上記のように本発明によれば、主弁体が急激に開弁あるいは閉弁方向に変位しないので、入口側または出口側でのウォータハンマの発生を防止することができ、主弁体や圧力応動部材の破損を防止することができるという優れた効果を生じる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパイロット式スチームトラップの実施例の断面図。
【図２】図１の主弁体の閉弁状態を示す拡大断面図。
【図３】図１の主弁体の開弁状態を示す拡大断面図。
【符号の説明】
１ 本体
２ 蓋部材
４ 入口
５ 復水溜り室
６ 出口
７ 出口通路
１３ フロート
１４ パイロット通路
１６ 弁座
１８ 主弁口
２４ 主弁体
２５ 第２オリフィス
２６ ピストン
２９ 第１圧力室
３１ 第２圧力室
３２ 第１オリフィス
３３ 排気弁口
３４ 排気弁座
３７ 温度応動素子
【発明の属する技術分野】
本発明は、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に関し、特にパイロット弁の開閉によって圧力応動部材を駆動し、圧力応動部材に連結した主弁体で入口と出口を連通する主弁口を開閉するようにしたパイロット式スチームトラップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のパイロット式スチームトラップは、入口と出口を連通する主弁口を開閉する主弁体と、主弁体に連結された圧力応動部材と、圧力応動部材の受圧変位壁で気密的に仕切られた圧力室及び出口室と、入口側と圧力室を連通するパイロット通路と、パイロット通路の入口側端を開閉するパイロット弁と、圧力室と出口室を連通するオリフィスと、を具備したものである。この一例が特開昭５５−１１２４９０号公報に示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術のものは、パイロット弁の開閉によって圧力室の圧力が急激に変化するために、主弁体が急激に開弁あるいは閉弁方向に変位し、入口側または出口側に流体の急激な流れや遮断が生じてウォータハンマを起こしたり、急激な開閉による衝撃によって主弁体や圧力応動部材が破損する問題があった。
【０００４】
従って、本発明の技術的課題は、主弁体が急激に開弁あるいは閉弁方向に変位しないようにすることである。
【０００５】
【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、入口と出口を連通する主弁口を開閉する主弁体と、主弁体に連結された圧力応動部材と、圧力応動部材の受圧変位壁で気密的に仕切られた第１圧力室及び第２圧力室と、入口側と第１圧力室を連通するパイロット通路と、パイロット通路の入口側端を開閉するパイロット弁としてのフロートと、主弁口を有する弁座に固定された壁部材の内周と主弁体の外周との間に形成され第２圧力室を出口側に連通する第１オリフィスと、主弁体に形成され一端が主弁体の閉弁位置で第１オリフィスよりも大きな通過面積で第２圧力室に連通し主弁体の開弁方向への変位に従って第２圧力室への通過面積が減少して出口側に連通し主弁体の閉弁方向への変位に従って出口側への通過面積が減少して第２圧力室に連通すると共に他端がパイロット通路に連通する第２オリフィスと、を具備したパイロット式スチームトラップにある。
【０００６】
【発明の実施の形態】
主弁体の閉弁時にパイロット弁が開弁すると、入口側の圧力がパイロット通路を通して第１圧力室に導入されると共に第２オリフィスを通して第２圧力室に導入され、第１圧力室及び第２圧力室の圧力が上昇する。第２圧力室は第２オリフィスよりも通過面積の小さな第１オリフィスを通して出口側に連通しているので、第１圧力室よりも緩やかに圧力上昇する。そのため、圧力応動部材が第１圧力室の圧力によって第２圧力室の圧力に抗して主弁体を緩やかに開弁方向に変位せしめる。
【０００７】
主弁体の開弁によって第２オリフィスがパイロット通路と出口側を連通すると、第２圧力室の圧力が第１オリフィスを通して出口側に抜けて低下する。そして、パイロット弁が閉弁すると、第１圧力室の圧力が第２オリフィスを通して出口側に抜けて低下し、主弁体が閉弁方向に変位する。このとき、主弁体の変位に従って出口側への第２オリフィスの通過面積が減少するので、第１圧力室の圧力が緩やかに低下し、主弁体が緩やかに開弁方向に変位する。
【０００８】
【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乃至図３参照）。本体１に蓋部材２をボルトで締結してケーシングを形成する。ケーシングの内部は仕切壁３で、入口４の連通する復水溜り室５と出口６の連通する出口通路７に隔てる。入口４は復水溜り室５の上部に開口し、スクリーン８及び通孔９を開けたフロートカバー１０を介して連通する。出口通路７の内周壁に出口６に向けて開口する排出孔１１を有する管部材１２を取り付ける。管部材１２は出口通路７が排出流体によって浸食されることを防止するために耐浸食性を有するステンレス鋼で作る。
【０００９】
復水溜り室５内にパイロット弁としての中空球形のフロート１３を自由状態で配置する。フロート１３は復水溜り室５の液位に従って浮上降下し、その外表面で下記のパイロット通路１４の復水溜り室５側端を開閉する。フロート１３はパイロット通路１４を閉じた位置でフロート座１５に当接する。
【００１０】
本体１の側壁開口から出口通路７及び仕切壁３を貫通して先端が復水溜り室５に突出する弁座１６を挿入し、本体１にねじ結合する弁座保持部材１７で弁座１６を固定する。弁座１６は軸方向の中心に貫通した主弁口１８と通路１９と通孔２０及び通孔３８を有する。弁座１６と本体１の仕切壁３の間に気密保持用のＯリング２１を設ける。弁座１６は外面に一体に突出した凸部２２を有し、本体１は弁座１６の凸部２２が嵌る凹部２３を有する。弁座１６の凸部２２を本体１の凹部２３に嵌め合わせることにより、通孔２０を出口通路７に向ける。弁座１６の通路１９内に主弁体２４を配置する。主弁体２４は軸方向の中心に貫通したパイロット通路１４と、パイロット通路１４から分岐しパイロット通路１４よりも通過面積の小さな第２オリフィス２５を有する。
【００１１】
主弁体２４の後端側の外周に圧力応動部材としてのピストン２６をスナップリング２７で固定し、ピストン２６の外周に弁座１６の内周壁を気密的に摺動するピストンリング２８を嵌め込む。ピストン２６と弁座保持部材１７との間に第１圧力室２９を形成する。弁座１６に壁部材３０を圧入固定して第１圧力室２９の反対側に第２圧力室３１を形成し、主弁体２４の外周と壁部材３０の内周との間に第１オリフィス３２を形成する。第１オリフィス３２は主弁体２４の閉弁位置における第２オリフィス２５の第２圧力室３１への通過面積よりも小さな通過面積に形成する。第２オリフィス２５は主弁体２４の開弁方向への変位に従って第２圧力室３１への通過面積が減少して出口６側に連通し主弁体２４の閉弁方向への変位に従って出口６側への通過面積が減少して第２圧力室３１に連通する。
【００１２】
蓋部材２に排気弁口３３を開けた排気弁座３４を間に保持ガイド３５を挟んでねじ結合する。保持ガイド３５に係止するバネ３６で温度応動素子３７を保持ガイド３５に係止する。温度応動素子３７はほぼ円板状の密閉体カプセルで図示はしていないが内部に薄板ダイヤフラムと熱膨張収縮液を充填して形成する。排気弁口３３は蓋部材に形成した排気通路３９から管部材１２の排出孔１１を通して出口６に連通する。
【００１３】
上記パイロット式スチームトラップの作動は次の通りである。蒸気と復水及び空気が入口４から復水溜り室５に流入し、蒸気と空気が上部に復水が下部に分離して溜まる。復水溜り室５内の温度が高い場合、温度応動素子３７は膨張して排気弁口３３を閉じる。
【００１４】
フロート１３は復水溜り室５内の液位に従って浮上降下し、その外表面でパイロット通路１４の復水溜り室５側端を開閉する。主弁体２４の閉弁時にパイロット通路１４が開かれると、入口４側の圧力がパイロット通路１４を通して第１圧力室２６に導入されると共にパイロット通路１４から第２オリフィス２５を通して第２圧力室２８に導入され、第１圧力室２９及び第２圧力室３１の圧力が上昇する。第２圧力室３１は第２オリフィス２５よりも通過面積の小さな第１オリフィス３２を通して出口６側に連通しているので、第１圧力室２９よりも緩やかに圧力上昇する。そのため、ピストン２６が第１圧力室２９の圧力によって第２圧力室３１の圧力に抗して主弁体２４を緩やかに開弁方向に変位せしめて主弁口１８を開き、復水溜り室５内の復水を主弁口１８から出口６へ排出する。
【００１５】
主弁体２４の開弁によって第２オリフィス２５がパイロット通路１４と出口６側を連通すると、第２圧力室３１の圧力が第１オリフィス３２を通して出口４側に抜けて低下する。そして、復水の排出によってフロート１３が降下してパイロット通路１４を閉じると、第１圧力室２９の圧力が第２オリフィス２５を通して出口６側に抜けて低下し、主弁体２４が閉弁方向に変位する。このとき、主弁体２２の変位に従って出口６側への第２オリフィス２５の通過面積が減少するので、第１圧力室２９が緩やかに圧力低下し、主弁体２４が緩やかに開弁方向に変位する。
【００１６】
復水溜り室５内の温度が低くなると、温度応動素子３７は収縮して排気弁口３３を開き、復水溜り室５内の復水や空気を排気弁口３３から出口６へ排出する。フロート１３は上記と同様に復水溜り室５内の液位に従って浮上降下してパイロット通路１４を開閉し、このフロート１３によるパイロット通路の開閉によって主弁体２４が主弁口１８を開閉する。
【００１７】
【発明の効果】
上記のように本発明によれば、主弁体が急激に開弁あるいは閉弁方向に変位しないので、入口側または出口側でのウォータハンマの発生を防止することができ、主弁体や圧力応動部材の破損を防止することができるという優れた効果を生じる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパイロット式スチームトラップの実施例の断面図。
【図２】図１の主弁体の閉弁状態を示す拡大断面図。
【図３】図１の主弁体の開弁状態を示す拡大断面図。
【符号の説明】
１ 本体
２ 蓋部材
４ 入口
５ 復水溜り室
６ 出口
７ 出口通路
１３ フロート
１４ パイロット通路
１６ 弁座
１８ 主弁口
２４ 主弁体
２５ 第２オリフィス
２６ ピストン
２９ 第１圧力室
３１ 第２圧力室
３２ 第１オリフィス
３３ 排気弁口
３４ 排気弁座
３７ 温度応動素子
Claims (1)
- 入口と出口を連通する主弁口を開閉する主弁体と、主弁体に連結された圧力応動部材と、圧力応動部材の受圧変位壁で気密的に仕切られた第１圧力室及び第２圧力室と、入口側と第１圧力室を連通するパイロット通路と、パイロット通路の入口側端を開閉するパイロット弁としてのフロートと、主弁口を有する弁座に固定された壁部材の内周と主弁体の外周との間に形成され第２圧力室を出口側に連通する第１オリフィスと、主弁体に形成され一端が主弁体の閉弁位置で第１オリフィスよりも大きな通過面積で第２圧力室に連通し主弁体の開弁方向への変位に従って第２圧力室への通過面積が減少して出口側に連通し主弁体の閉弁方向への変位に従って出口側への通過面積が減少して第２圧力室に連通すると共に他端がパイロット通路に連通する第２オリフィスと、を具備したパイロット式スチームトラップ。
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| JP2001074772A JP4643039B2 (ja) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | パイロット式スチームトラップ |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002276891A JP2002276891A (ja) | 2002-09-25 |
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|---|---|---|---|
| JP2001074772A Expired - Fee Related JP4643039B2 (ja) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | パイロット式スチームトラップ |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4729722U (ja) * | 1971-04-22 | 1972-12-05 | ||
| JPS532727A (en) * | 1976-06-29 | 1978-01-11 | Tlv Co Ltd | Pilot system steam trap |
| JPS5391428A (en) * | 1977-01-21 | 1978-08-11 | Tlv Co Ltd | Pilot type trap |
| JPH0385797U (ja) * | 1989-12-15 | 1991-08-29 |
-
2001
- 2001-03-15 JP JP2001074772A patent/JP4643039B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4729722U (ja) * | 1971-04-22 | 1972-12-05 | ||
| JPS532727A (en) * | 1976-06-29 | 1978-01-11 | Tlv Co Ltd | Pilot system steam trap |
| JPS5391428A (en) * | 1977-01-21 | 1978-08-11 | Tlv Co Ltd | Pilot type trap |
| JPH0385797U (ja) * | 1989-12-15 | 1991-08-29 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002276891A (ja) | 2002-09-25 |
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