JP4980095B2

JP4980095B2 - フロート式スチームトラップ

Info

Publication number: JP4980095B2
Application number: JP2007041478A
Authority: JP
Inventors: 雅克岡本; 正小池; 佳弘西川
Original assignee: Tlv Co Ltd
Current assignee: Tlv Co Ltd
Priority date: 2007-02-21
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2027-02-21
Also published as: JP2008202734A

Description

本発明は、蒸気使用機器や蒸気配管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、詳しくは、流入路を通じて蒸気と復水が流入する弁室に、その弁室に対して開口させる弁口を形成した弁座を設け、復水に浮遊した状態での移動により前記弁座に対し離着座して前記弁口を開閉する開放あるいは密閉のフロート弁体を前記弁室内に内装し、このフロート弁体による前記弁口の開閉により復水を自動的に前記弁室から前記弁口を通じて排出する構成にしてあるフロート式スチームトラップに関する。

この種のフロート式スチームトラップにおいて、弁座の弁体当接部は一般的に耐磨耗性を考慮して比較的高硬度であるステンレス鋼で形成してある。しかし、ステンレス鋼は着錆して表面が粗くなるために、復水中に溶解して復水と共に弁口を流下する金属イオンやカーボン等の異物が弁口表面に付着堆積する問題があった。

そこで、従来、この種のフロート式スチームトラップにおいて、弁口表面に異物が付着堆積するのを防止するのに、弁座の弁体当接部をセラミックスで形成したものがある（下記の特許文献１参照）。すなわち、セラミックスは着錆しないから弁口表面が粗くならず、復水中に溶解して復水と共に弁口を流下する金属イオンやカーボン等の異物が弁口表面に付着することを防止できるものである。

特許第３０３０５３１号

しかし、弁座の弁体当接部をセラミックスで形成した上記従来のフロート式スチームトラップでは、セラミックスが高硬度であり柔軟性に欠けるため、フロート弁体が弁座に着座したときに、弁座の弁体当接部がフロート弁体の表面形状になじめず、確実なシール効果が得られない問題があった。これは、本来、弁座の弁体当接部をフロート弁体の表面形状に一致するように、例えば真円形状に加工するのが困難なためである。

この事情に鑑み、本発明の主たる課題は、合理的な方式でもって弁口表面に異物が付着堆積するのを防止することで、上記の如き問題を解決する点にある。

本発明の特徴構成は、フロート式スチームトラップに係り、その特徴は、流入路を通じて蒸気と復水が流入する弁室に、その弁室に対して開口させる弁口を形成した弁座を設け、復水に浮遊した状態での移動により前記弁座に対し離着座して前記弁口を開閉する開放あるいは密閉のフロート弁体を前記弁室内に内装し、このフロート弁体による前記弁口の開閉により復水を自動的に前記弁室から前記弁口を通じて排出する構成にしてあるフロート式スチームトラップであって、前記弁座を前記フロート弁体が当接する弁体当接部を形成する先端部材と該先端部材をスナップリングで取り付ける基台部分とで形成し、前記先端部材と前記スナップリングとの間には波形バネを介在させ、ポリエーテルエーテルケトンで前記弁座の前記弁体当接部を形成する前記先端部材を形成してある点にある。

つまり、この特徴構成によれば、弁座の弁体当接部を形成する先端部材がポリエーテルエーテルケトンで形成してあるから着錆せず表面が粗くならない。そのため、復水中に溶解して復水と共に弁口を流下する金属イオンやカーボン等の異物が弁口表面に付着することを防止でき、復水排出機能の低下や、ひいては復水排出機能を喪失してしまうことを防止できる。また、弁座の弁体当接部を形成する先端部材を形成するポリエーテルエーテルケトンは比較的硬度が低く柔軟であり、フロート弁体が着座したときにフロート弁体の表面形状になじむため、弁座の弁体当接部を形成する先端部材がフロート弁体の表面形状に一致するように、例えば真円形状に加工できていなくても確実なシール効果が得られ、蒸気漏洩を防止できる。

ちなみに、弁口表面に異物が付着堆積するのを防止するのに、弁座の弁体当接部を形成する先端部材をＰＴＦＥで形成することも考えられる。しかし、この場合、ＰＴＦＥは耐熱性が低く、また、塑性変形してしまう問題が生じるが、上記特徴構成によれば、このような問題も回避できる。

なお、上記特徴構成の実施において、弁座は弁体当接部を形成する先端部材を含む弁座全体をポリエーテルエーテルケトンで形成するもの、あるいは、弁体当接部を形成する先端部材のみをポリエーテルエーテルケトンで形成し他部を別材で形成するもののいずれであってもよい。

また、弁座の弁体当接部を形成する先端部材を形成するポリエーテルエーテルケトンはガラス繊維等の充填材が混入させられているもの、あるいは、ガラス繊維等の充填材が混入させられていないもののいずれであってもよい。

図１はフリーフロート式スチームトラップを示し、本体１に蓋２をボルト３で締結して弁ケースを形成し、内部に弁室４を形成してある。本体１は蒸気Ｓ及び復水Ｗの流入路５と復水Ｗの排出路６と復水Ｗの流出路７を有し、蓋２は流出路７に通じる復水Ｗの排出路９を有し、流入路５は弁室４の上部に連通させ、流出路７は排出路６の上部に連通させてある。流入路５と流出路７は同一軸上に形成してある。

弁室４には、その弁室４に対して斜め上向きに開口させる弁口８ａを中心に形成した筒状の弁座８を弁室４下部に配置して設け、この弁口８ａを先端側の絞り開口（換言すれば、オリフィス）とする弁座８の筒孔８ｂを通じて弁室４と排出路９の下部どうしを連通させるとともに、弁室４内の復水Ｗに浮遊した状態（回転軸芯の向きが不定な自転動作が許される浮遊状態）で弁室４内の復水水位の降下に伴い下降して弁座８に着座（実線で示す状態）し、かつ、弁室４内の復水水位の上昇に伴い上昇して弁座８から離座（一点鎖線で示す状態）する中空球形の密閉フロート弁体１０を弁室４に内装してある。

つまり、流入路５から蒸気Ｓ及びその復水Ｗが弁室４に流入することに対し、フロート弁体１０の弁座８への着座により弁口８ａを閉じることで、弁室４における蒸気Ｓ及び復水Ｗの弁口８ａ、筒孔８ｂ、排出路９，６、及び流出路７を通じての外部への排出を阻止し、かつ、フロート弁体１０の弁座８からの離座により弁口８ａを開くことで、弁室４における復水Ｗ（すなわち、水位上昇した復水）のみを弁口８ａ、筒孔８ｂ、排出路９，６、及び流出路７を通じて外部へ排出する。

弁座８の弁口８ａと同軸でフロート弁体１０よりも微少大きい半径の部分円筒面状の案内支持座１１を軸方向に互いに平行に二条に蓋２に形成してある。これにより、フロート弁体１０は案内支持座１１に案内されて弁座８に対し離着座して、弁座８に着座した状態で弁座８と２つの案内支持座１１とにより安定的に３点支持するようにしてある。

弁座８は蓋２の装着孔２ａにネジ結合して取り付けてあり、さらに、弁座８は、着座状態のフロート弁体１０が当接する弁体当接部を形成する先端部材８Ａと、蓋２の装着孔２ａにネジ結合する基台部分８Ｂとで形成し、先端部材８Ａは基台部分８Ｂの前面に形成した装着孔８ｃにＣ字状のスナップリング１２で取り付けてある。先端部材８ＡとＣ字状スナップリング１２との間には波形バネ１３を介在させて先端部材８Ａと基台部分８Ｂとの間の確実な気密を保つようにしてある。また、波形バネ１３を介在させることにより、先端部材８ＡがＣ字状のスナップリング１２の開口端で傷付くのを防止してある。先端部材８Ａの前面には２つの切欠き８ｄを設け、いずれかの切欠き８ｄ内にＣ字状スナップリング１２の開口端を位置させることにより、ラジオペンチ等の工具でＣ字状スナップリング１２を着脱し易くしてある。

１４は、バイメタルであり、このバイメタル１４は、弁室４が高温のとき（すなわち、蒸気Ｓ及び復水Ｗが流入する通常使用時）には先端が着座状態のフロート弁体１０に対し非当接となる同図に示す如き縮み屈曲状態になってフロート弁体１０の弁座８への着座を許容し、一方、弁室４に低温空気や低温水が流入して弁室４が低温になると先端が着座状態のフロート弁体１０を押し上げる伸び屈曲状態になって着座状態のフロート弁体１０を強制的に弁座８から離座させ、これにより、低温空気や低温水を弁口８ａを通じ弁室４から排出する。

弁ケースを形成する本体１及び蓋２はステンレス鋼（例えば、ＳＣＳ１３Ａ，ＳＣＳ１６Ａなど）で形成し、フロート弁体１０はステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３１６Ｌ，ＳＵＳ３０４など）で形成し、弁座８の基台部分８Ｂはステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３０３，ＳＵＳ４２０Ｆ，ＳＵＳ３１６Ｌなど）で形成し、弁座８の先端部分８Ａはポリエーテルエーテルケトンで形成してある。

つまり、ポリエーテルエーテルケトンで弁座８の先端部分８Ａ（換言すれば、弁口８ａ周りの部分）を形成することにより、弁座８の先端部分８Ａが着錆せず表面が粗くならないので、復水Ｗ中に溶解して復水Ｗと共に弁口８ａを流下する金属イオンやカーボン等の異物が弁口８ａの表面に付着することを防止でき、復水排出機能の低下や、ひいては復水排出機能を喪失してしまうことを防止できる。また、弁座８の先端部分８Ａを形成するポリエーテルエーテルケトンは比較的硬度が低く柔軟であり、フロート弁体１０が着座したときにフロート弁体１０の表面形状になじむため、確実なシール効果が得られ、蒸気漏洩を防止できる。

前述の実施形態では、中空球形の密閉フロート弁体の外表面が直接に弁座に対し離着座する形式のフロート式スチームトラップに本発明を適用した例を示したが、本発明は、中空部分球形の開放フロート弁体の外表面が直接に弁座に対し離着座する形式のフロート式スチームトラップに適用したり、密閉あるいは開放フロート弁体に弁手段を連結してその弁手段が弁座に離着座する形式のフロート式スチームトラップに適用したりすることができる。

フロート式スチームトラップの構造図弁座の拡大構造図図２のＡ−Ａ断面図図２のＢ−Ｂ断面図

符号の説明

５流入路
Ｓ蒸気
Ｗ復水
４弁室
８ａ弁口
８弁座
１０フロート弁体
８Ａ先端部材（弁座の弁体当接部）
１１案内支持座

Claims

流入路を通じて蒸気と復水が流入する弁室に、その弁室に対して開口させる弁口を形成した弁座を設け、復水に浮遊した状態での移動により前記弁座に対し離着座して前記弁口を開閉する開放あるいは密閉のフロート弁体を前記弁室内に内装し、このフロート弁体による前記弁口の開閉により復水を自動的に前記弁室から前記弁口を通じて排出する構成にしてあるフロート式スチームトラップであって、前記弁座を前記フロート弁体が当接する弁体当接部を形成する先端部材と該先端部材をスナップリングで取り付ける基台部分とで形成し、前記先端部材と前記スナップリングとの間には波形バネを介在させ、ポリエーテルエーテルケトンで前記弁座の前記弁体当接部を形成する前記先端部材を形成してあるフロート式スチームトラップ。