JPH10184471A - ドレーントラップ - Google Patents

ドレーントラップ

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JPH10184471A
JPH10184471A JP8343547A JP34354796A JPH10184471A JP H10184471 A JPH10184471 A JP H10184471A JP 8343547 A JP8343547 A JP 8343547A JP 34354796 A JP34354796 A JP 34354796A JP H10184471 A JPH10184471 A JP H10184471A
Authority
JP
Japan
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drain trap
supply pipe
air supply
float valve
sectional area
Prior art date
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Pending
Application number
JP8343547A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsumi Ikeda
田 克 巳 池
Yukimaro Murata
田 行 麿 村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP8343547A priority Critical patent/JPH10184471A/ja
Publication of JPH10184471A publication Critical patent/JPH10184471A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16TSTEAM TRAPS OR LIKE APPARATUS FOR DRAINING-OFF LIQUIDS FROM ENCLOSURES PREDOMINANTLY CONTAINING GASES OR VAPOURS
    • F16T1/00Steam traps or like apparatus for draining-off liquids from enclosures predominantly containing gases or vapours, e.g. gas lines, steam lines, containers
    • F16T1/20Steam traps or like apparatus for draining-off liquids from enclosures predominantly containing gases or vapours, e.g. gas lines, steam lines, containers with valves controlled by floats
    • F16T1/22Steam traps or like apparatus for draining-off liquids from enclosures predominantly containing gases or vapours, e.g. gas lines, steam lines, containers with valves controlled by floats of closed-hollow-body type
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ターボ・インタークーラ付希薄予混合式ガス
エンジンの給気管系に適したドレーントラップの構造の
提供。 【解決手段】インタークーラ(4)〜スロットル(5)
間の給気管(2)の下方に給気管(2)と直交する様に
内部に球状のフロート弁(7)を内装した円筒状のドレ
ーントラップ(6)を設けてあり、該ドレーントラップ
(6)と前記給気管の連通部(6a)の通路断面は前記
フロート弁(7)の直径よりも小さく、更に、ドレーン
トラップ(6)の下端には前記連通部(6a)と略々同
程度の排出孔(6b)を設けており、前記フロート弁
(7)の比重は給気管(2)内に発生する負圧により浮
上する程度に設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ターボ及びインタ
ークーラを有する希薄予混合式ガスエンジンの給気管で
用いられるドレーントラップの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は希薄予混合式ガスエンジン1の給
気系を示している。図6で示す給気系において、インタ
ークーラ4からスロットル5に至る給気管2の領域中
で、予混合燃料ガス中の水分が凝縮した場合、その凝縮
水を放置したままでは、スロットル弁5や給気管2が腐
食する等の不具合があった。
【0003】これに対して、従来の蒸気配管系に使われ
ている凝縮水排出用の各種トラップは、以下の理由
(a)〜(c)により、ターボ・インタークーラを備え
た希薄予混合式ガスエンジンの給気管には適用すること
が不都合である。 (a) 熱動トラップ、バケットトラップの場合は、燃
料ガスが流出する可能性が存在する。 (b) 衝撃式トラップは、蒸気−凝縮水系のみに作動
するのて、蒸気の中にガスが混じっていては作動しな
い。 (c) フロートトラップを使用した場合には、インタ
ークーラ4(図6)からスロットル5の間の給気管2中
の圧力が負圧になった場合に、凝縮水が給気管中に逆流
してしまう。
【0004】上述した理由(c)のフロートトラップに
ついて、ターボ・インタークーラ付希薄予混合式ガスエ
ンジンの給気管に使用した場合の作動を、図7、図8を
も用いて以下に詳述する。図7において、通常運転をし
ている場合には給気はターボチャージャ3(図6)で加
圧され、昇温されてインタークーラ4に流入する。イン
タークーラ4で給気は急激に冷やされるため、給気中の
水蒸気が凝縮して凝縮水となり、トラップ60の底部に
捕捉される。
【0005】トラップ60の側壁にはヒンジ10が設け
られており、該ヒンジ10周りに回動可能にフロートア
ーム11が軸支されており、該フロートアーム11の先
端にはフロート7aが設けられている。該フロート7a
は、凝縮水が一定量以下の場合にはフロート7aの自重
が凝縮水による浮力よりも大きくなるため、図7で示す
様に、トラップ60の底に設けられた排出孔61を閉塞
する。
【0006】一方、凝縮水が次第に増加して、フロート
7aに作用する浮力がフロート7aの自重より大きくな
ると、図8で示す様に、フロート7aは浮き上がり、前
記排出孔61が開放され、トラップ60底部に溜まった
凝縮水は、排出孔61を介して外部に排出される。
【0007】しかし、凝縮水が排出孔61より外部に排
出された際に、ガスエンジン1(図6)が給気工程(図
8の矢印70参照)にあり、スロットル5を急激に開い
た場合には、給気管2内が負圧状態となる。そのため、
前記凝縮水の一部は給気管2内に逆流し、さらに図示し
ない燃焼室まで吸い込まれ、燃焼室内で蒸気となり、燃
焼温度を下げ、ガスエンジンの失火等に至る場合もあ
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述した様に、従来の
蒸気配管系に使用されている各種のトラップは、ターボ
及びインタークーラを有する希薄予混合式ガスエンジン
の給気管系には不適当である。そして、従来より、ター
ボ及びインタークーラを有する希薄予混合式ガスエンジ
ンの給気管系に好適に適用することが出来るドレーント
ラップが要請されていたが、未だに提案されていない。
【0009】本発明は上記した様な従来技術の問題点に
鑑みて提案されたもので、ターボ及びインタークーラを
有する希薄予混合式ガスエンジンの給気管系に適したド
レーントラップの提供を目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のドレーントラッ
プは、ターボ及びインタークーラを有する希薄予混合式
ガスエンジンの給気管に介装されることを特徴としてい
る。
【0011】この様に構成することにより、給気管に存
在する凝縮水を除去して、ガスエンジンの燃焼を良好な
状態に保つことが可能となる。
【0012】そして本発明のドレーントラップは、給気
管のインタークーラとスロットルとの間の領域の下側に
ドレーントラップを構成し、該ドレーントラップは前記
給気管と直交し、全体が円筒形状に形成され、その内部
に球状のフロート弁が封入されており、該ドレーントラ
ップと前記給気管との連通部の通路の断面積は前記フロ
ート弁の断面積よりも小さく、ドレーントラップの下側
端部には前記連通部と略々同程度の断面積を有する排出
孔が形成されており、前記フロート弁の比重は給気管内
に発生する負圧により浮上する程度に設定されている。
【0013】係る構成を具備する本発明のドレーントラ
ップによれば、ドレーントラップと前記給気管との連通
部の通路の断面積は前記フロート弁の断面積よりも小さ
く構成され、且つ、前記フロート弁の比重は給気管内に
発生する負圧により浮上する程度に設定されている。そ
のため、ガスエンジンが給気工程にあり、スロットルを
急激に開いて給気管内が負圧状態となり、凝縮水が逆流
する条件が揃った場合でも、給気管内の負圧によりフロ
ート弁が浮上して、給気管との連通部の通路に当接し
て、該通路を閉塞する。その結果、凝縮水は給気管側へ
逆流することが完全には防止される。
【0014】そして、給気管内の負圧が消滅し、凝縮水
が逆流しなくなれば、フロート弁は再びドレーントラッ
プ底部に落下し、通常のフロートトラップと同様に作用
するのである。
【0015】本発明の実施に際して、前記連通部は、前
記給気管との境界部からドレーントラップの円筒形部分
までの領域は逆ロート状に形成され、該領域の断面積は
下側に向けて漸増する形状であるのが好ましい。
【0016】この様な形状に構成すれば、給気管内に負
圧が発生しフロート弁が浮上した際に、該フロート弁が
連通部に密接に当接して、凝縮水が給気管側に漏れ出る
可能性がより小さくなるからである。
【0017】ここで、前記円筒形部分から前記排出孔ま
での領域はロート状に形成され、該領域の断面積は下側
に向けて漸減する形状であるのが好ましい。
【0018】さらに、前記連通部における前記給気管と
の境界部のフロート弁が座着する箇所には、シール材が
配置されているのが好ましい。そして、このシール材と
しては、例えば、O−リングを用いることが出来る。
【0019】この様に構成すれば、給気管内に負圧が発
生しフロート弁が浮上した際に、該フロート弁が連通部
のシール材部分に対して水密状態に座着するので、凝縮
水が給気管側に漏れ出る(逆流する)ことが完全に防止
されるのである。
【0020】さらに本発明において、排出孔近傍のフロ
ート弁が座着する箇所に、シール材、例えばO−リン
グ、を配置するのが好ましい。これにより、燃焼ガスや
給気がトラップの排出孔から流出することが防止される
のである。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、図1〜図7に基づいて本発
明の実施の形態について説明する。図1において、給気
管2の途中にはターボチャージャ3が設けてあり、ター
ボチジャ3で過給された給気は下流に設置されたインタ
ークーラ4に圧送され、急激に冷やされ、更に開かれた
スロットル5を経てエンジン1の図示しない燃焼室に送
り込まれる。
【0022】又、前記インタクーラ4とスロットル5の
間の給気管2には、その下方に、該給気管2と直交し
て、内部に上下に移動可能な様に球状のフロート弁7を
封入した円筒状のドレーントラップ6を設けてある。こ
こで、前記フロート弁7の比重は、給気管2内に発生す
る負圧により浮上する程度に設定されている。但し、具
体的な数値については、給気管2内の負圧の数値が個々
のガスエンジンにより異なるので、ケース・バイ・ケー
スとなる。
【0023】ドレーントラップ6と前記給気管2の連通
部6aの通路の断面積は、前記フロート弁7の断面積よ
りも小さい。換言すれば、連通部6aの通路の内径は、
フロート弁7の直径よりも小さい。更に、ドレーントラ
ップ6の下側端部には、前記連通部6aと略々同程度の
断面積或いは内径を有する排出孔6bが形成されてい
る。
【0024】前記連通部6aは、連通部からドレーント
ラップ6の円筒部に至る迄、逆ロート状部6cに通路面
積が漸増する構造である。又、ドレーントラップ6の円
筒部の下部から前記排出孔6b迄はロート状部6dとし
て構成され、その通路面積が漸減する構造である。
【0025】この様な構造のドレーントラップ6によれ
ば、ターボチージャ3で過給された給気中の蒸気は下流
に設置されたインタークーラ4に圧送され、急激に冷や
されるため、図2に示す様に凝縮水Wとなり、スロット
ル5より上流側のドレーントラップ6に捕捉される。
【0026】そして捕捉された凝縮水Wが一定量以上に
なると、図3に示す様にフロート弁7に浮力が作用し、
それまで排出孔6bを閉塞していたフロート弁7が浮き
上がり、排出孔6bが開いて凝縮水Wは外部に排出され
る。尚、エンジン始動直後でターボチャージャ3が十分
に機能しておらず、且つ、排気工程で急激にスロットル
5を開いた場合等の様に、給気管2内に負圧が発生した
場合には、ドレーントラップ6の円筒部の長さを適切に
設けておけば、フロート弁7は給気管2内の負圧により
即座に浮上して連通部6aに吸い寄せられ、連通部6a
を閉塞する。そのため、凝縮水が給気管2に逆流するこ
とはない。
【0027】図4で示す様に、フロート弁7が連通部6
aに着座する際におけるシール性を向上させる為、連通
部6aの直下にO−リング8を貼りつけるのが好まし
い。そして同時に排出孔6bのシール性を高めるため排
出孔6bの直上にもO−リング9を貼りつけるのが好ま
しい。
【0028】又、図5に示す様に、フロート弁7が連通
部6aに着座する際におけるシール性を向上させる為、
逆ロート状部6cにシール材9をコーティングするのが
望ましい。そして同時に排出孔6bのシール性を高める
ためロート状部6dにもシール材9をコーティングする
のが望ましい。
【0029】
【発明の効果】本発明によれば、凝縮水以外の燃料ガス
の誤排出や、負圧時の凝縮水の逆流を防ぐ構造のドレー
ントラップが給気系に設けられる様になった為、スロッ
トル弁の腐食が防止され、スロットル弁その他の各種機
器の耐久性が向上する。
【0030】又、スロットル弁の耐蝕性が増すため高価
な耐蝕性材料を使用する必要が無くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施するシステム構成図。
【図2】本発明のトラップの作動原理を示す図。
【図3】本発明のトラップの作動原理を示し、且つ、図
2とは異なる状態を示す図。
【図4】本発明の第2実施形態を示す図。
【図5】本発明の第3実施形態を示す図。
【図6】従来のターボ・インタークーラ付希薄予混合式
ガスエンジンの給気系を示す構成図。
【図7】従来のドレーントラップの作動原理図。
【図8】従来のドレーントラップの作動を示し、且つ、
図7とは別の状態を示す図。
【符号の説明】
1・・・エンジン本体 2・・・給気管 3・・・ターボチャージャ 4・・・インタクーラ 5・・・スロットル 6・・・ドレーントラップ 7・・・フロート弁 8・・・O−リング 9・・・シール材 10・・・ヒンジ 11・・・フロートアーム

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ターボ及びインタークーラを有する希薄
    予混合式ガスエンジンの給気管に介装されたことを特徴
    とするドレーントラップ。
  2. 【請求項2】 給気管のインタークーラとスロットルと
    の間の領域の下側にドレーントラップを構成し、該ドレ
    ーントラップは前記給気管と直交し、全体が円筒形状に
    形成され、その内部に球状のフロート弁が封入されてお
    り、該ドレーントラップと前記給気管との連通部の通路
    の断面積は前記フロート弁の断面積よりも小さく、ドレ
    ーントラップの下側端部には前記連通部と略々同程度の
    断面積を有する排出孔が形成されており、前記フロート
    弁の比重は給気管内に発生する負圧により浮上する程度
    に設定されている請求項1のドレーントラップ。
  3. 【請求項3】 前記連通部は、前記給気管との境界部か
    らドレーントラップの円筒形部分までの領域は逆ロート
    状に形成され、該領域の断面積は下側に向けて漸増する
    形状である請求項2のドレーントラップ。
  4. 【請求項4】 前記円筒形部分から前記排出孔までの領
    域はロート状に形成され、該領域の断面積は下側に向け
    て漸減する形状である請求項3のドレーントラップ。
  5. 【請求項5】 前記連通部における前記給気管との境界
    部のフロート弁が座着する箇所には、シール材が配置さ
    れている請求項2〜4のいずれか1項のドレーントラッ
    プ。
  6. 【請求項6】 前記シール材はO−リングで構成されて
    いる請求項5のドレーントラップ。
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