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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5938602
(24)【登録日】2016年5月27日
(45)【発行日】2016年6月22日
(54)【発明の名称】フロート式ドレントラップおよびドレン水の排出方法
(51)【国際特許分類】
F16T 1/24 20060101AFI20160609BHJP
F16K 31/26 20060101ALI20160609BHJP
【ＦＩ】
F16T1/24
F16K31/26 Z
【請求項の数】8
【全頁数】40
(21)【出願番号】特願2014-108514(P2014-108514)
(22)【出願日】2014年5月9日
(65)【公開番号】特開2015-215086(P2015-215086A)
(43)【公開日】2015年12月3日
【審査請求日】2014年7月22日
【早期審査対象出願】
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000154521
【氏名又は名称】株式会社フクハラ
(72)【発明者】
【氏名】有泉 武人
(72)【発明者】
【氏名】福原 廣
【審査官】
冨永 達朗
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１１−１０６５２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１２−０７７９０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００２−１３９１７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０００−００２３９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００６−３３６８５６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｆ１６Ｔ １／２４
Ｆ１６Ｋ ３１／２６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧縮空気と圧縮空気から発生するドレン水との気液混合体をカバー内部に受入れ、前記気液混合体からドレン水を分離して排出口からドレン水を排出するフロート式ドレントラップに於いて、揺動するフロートと揺動する開閉弁を弾性体で接続し、前記フロートの浮力は、前記弾性体を変形させ、変形した前記弾性体の力によって前記排出口に繋がっている弁座を開閉することで、間欠的にドレン水を排出し、前記フロートは、直接にまたは間接に前記カバーに固定されたフロート揺動軸または同一軸を中心に、水面が上下するに従って揺動するものであり、前記開閉弁は、前記カバー内の圧縮空気圧に影響されながら開閉し、直接にまたは間接に前記カバーに固定されたバルブ揺動軸または前記同一軸を中心に、前記弁座とバルブアームストッパーまでの間を揺動するものであり、前記弾性体の両端を、前記フロート側の接続部と、前記開閉弁側の接続部で接続することを特徴とするフロート式ドレントラップ。
【請求項2】
前記開閉弁の揺動中心である前記バルブ揺動軸または前記同一軸と、前記開閉弁側の前記接続部を結んだ仮想線を境界として、前記フロート側の前記接続部がフロート本体側に位置している場合には、前記弾性体の力を前記開閉弁側の前記接続部からバルブアームに伝達し、それによって前記弁座を閉じる方向に押していることを特徴とする請求項１に記載のフロート式ドレントラップ。
【請求項3】
前記開閉弁の揺動中心である前記バルブ揺動軸または前記同一軸と、前記開閉弁側の前記接続部を結んだ仮想線を境界として、前記フロート側の前記接続部が前記フロート本体の反対側に位置している場合には、前記弾性体の力を前記開閉弁側の前記接続部からバルブアームに伝達し、それによって前記弁座を開く方向に押していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフロート式ドレントラップ。
【請求項4】
前記フロートは、フロート本体と、一端に前記フロート本体を固定し他端に前記フロート揺動軸または前記同一軸を位置させたフロートアームと、前記フロートアームに固定され反対側の端部に前記接続部を形成したバネアームから構成され、前記開閉弁は、一端に前記バルブ揺動軸または同一軸を位置させ他端に前記接続部を形成したバルブアームと、前記バルブアームの前記バルブ揺動軸または同一軸近傍に固定し前記弁座の開閉を行う弁体から構成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のフロート式ドレントラップ。
【請求項5】
前記フロートは、フロート本体と、一端に前記フロート本体を固定し他端に前記フロート揺動軸を位置させたフロートアームと、前記フロートアームに固定され反対側の端部に前記接続部を形成したバネアームから構成され、前記開閉弁は、一端に前記バルブ揺動軸を位置させ他端に揺動部を形成したバルブアームと、前記バルブアームに回動可能に接続した連接棒と、前記バルブアームの前記バルブ揺動軸近傍に固定し前記弁座の開閉を行う弁体から構成されたことを特徴とする請求項１に記載のフロート式ドレントラップ。
【請求項6】
圧縮空気と圧縮空気から発生するドレン水との気液混合体をカバー内部に受入れ、前記気液混合体からドレン水を分離して排出口からドレン水を排出するフロート式ドレントラップに於いて、揺動するフロートと揺動する開閉弁を弾性体で接続し、前記フロートの浮力は、前記弾性体を変形させ、変形した前記弾性体の力によって前記排出口に繋がっている弁座を開閉することで、間欠的にドレン水を排出し、前記弾性体の両端の長さを比較した場合、前記フロートの位置が最上位で前記開閉弁が閉じている時に、前記弾性体の力が大きくなるように、前記弾性体の両端の長さとなる接続部の間隔の変形量を大きく設定し、前記フロートの位置が最下位で前記開閉弁が開いている時に、前記弾性体の力が小さくなるように、前記弾性体の両端の長さとなる接続部の間隔の変化量を小さく設定したものであることを特徴とするフロート式ドレントラップ。
【請求項7】
圧縮空気と圧縮空気から発生するドレン水との気液混合体をカバー内部に受入れ、前記気液混合体からドレン水を分離して排出口からドレン水を排出し、圧縮空気を前記カバー内部に溜めているドレン水の排出方法に於いて、揺動するフロートと揺動する前記カバー内の圧縮空気圧に影響されながら開閉する開閉弁を弾性体で接続し、前記フロートの浮力は、前記弾性体を変形させ、変形した前記弾性体の力によって前記排出口に繋がっている弁座を開閉することで、間欠的にドレン水を排出し、前記開閉弁の揺動中心であるバルブ揺動軸または同一軸と、前記開閉弁側の接続部を結んだ仮想線を境界として、前記フロート側の接続部がフロート本体側に位置している場合には、前記弾性体の力は前記弁座を閉じる方向に伝達しているものであり、前記仮想線を境界として、前記フロート側の前記接続部がフロート本体の反対側に位置している場合には、前記弾性体の力は前記弁座を開く方向に伝達しているものであることを特徴とするドレン水の排出方法。
【請求項8】
圧縮空気と圧縮空気から発生するドレン水との気液混合体をカバー内部に受入れ、前記気液混合体からドレン水を分離して排出口からドレン水を排出し、圧縮空気を前記カバー内部に溜めているドレン水の排出方法に於いて、揺動するフロートと揺動する開閉弁を弾性体で接続し、前記フロートの浮力は、前記弾性体を変形させ、変形した前記弾性体の力によって前記排出口に繋がっている弁座を開閉することで、間欠的にドレン水を排出し、前記弾性体の両端の長さを比較した場合、前記フロートの位置が最上位で前記開閉弁が閉じている時に、前記弾性体の力が大きくなるように、前記弾性体の両端の長さとなる接続部の間隔の変形量を大きく設定し、前記フロートの位置が最下位で前記開閉弁が開いている時に、前記弾性体の力が小さくなるように、前記弾性体の両端の長さとなる接続部の間隔の変形量を小さく設定したものであることを特徴とするドレン水の排出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フロート式ドレントラップおよびドレン水の排出方法に関する技術であって、更に詳細に述べると、揺動するフロートと揺動する開閉弁を弾性体で接続し、フロートの浮力は、弾性体を変形させ、変形した弾性体の力によって排出口に繋がっている弁座を開閉することで、間欠的にドレン水を排出し、特にフロートと弁体が弾性体を介して間接に接続することで、一体となって同じ動きをしないように各々が別々に動き、また同一の変形した弾性体の力によって開閉弁を開く方向と閉じる方向の両方に有効に使うことで、最終的には単純な構成でドレン水が排出される際に常に半開き状態になることを防止し、同時に磁石と違ってバネを使用することで、鉄を中心とする異物が流れ込んでも磁石に吸着するという問題もなく順調な排出を可能とした技術について述べたものである。【背景技術】
【0002】
従来、ドレン水の排出方法および浮力式のドレントラップ、およびフロート式ドレントラップおよびドレン水の排出方法に関する技術は有った（例えば、特許文献１、特許文献２を参照）。【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
ここで、従来のドレン水の排出方法および浮力式のドレントラップに関する技術について、特許文献１によって説明する。【0004】
この場合、特許文献１には、アームを中心に一方の端部に水で浮くことが出来るフロート本体と他方の端部にゴム弁座と中央曲げ部に回転軸とを一体にしたフロートと、ドレン水が流入する流入口とドレン水が流出する流出口を形成したケース本体と前記流出口に位置している弁座と前記回転軸を保持することで前記フロートを回転可能にするフロートブラケットとを一体にしたケースを構成し、前記回転軸が前記ケースの内側の前記フロートブラケットに位置することで、前記ケースの一定の位置までドレン水が流入していない場合には、前記フロートの自重によって前記ゴム弁座が前記弁座を閉鎖し、前記ケースの一定の位置以上までドレン水が流入したい場合には、前記フロート本体の浮力によって前記ゴム弁座が前記弁座を開放するようにしたドレントラップに於いて、前記アームの前記フロート本体と前記回転軸との間の何れかの場所に磁石を配設し、前記ケースの内側の何れかの場所に前記磁石によって吸引力を発生させる相手部材を配設し、前記フロートの前記自重と前記浮力と前記吸引力とそれらの発生する位置とのモーメントの関係で、前記ゴム弁座が前記弁座を閉鎖し開放するようにした技術が示されている。【特許文献1】特開２００５−１８０６７７
【0005】
次に、従来のフロート式ドレントラップおよびドレン水の排出方法に関する技術について、特許文献２によって説明する。【0006】
この場合、特許文献２には、圧縮空気と圧縮空気から発生するドレン水との気液混合体をカバー上部の流入口から受入れ、気液混合体からドレン水を分離し側壁の下部に設けられた排出口からドレン水を排出するフロート式ドレントラップに於いて、フロートの一部である第一永久磁石と開閉弁の一部である第二永久磁石の揺動により、前記第一永久磁石と前記第二永久磁石がすれ違う際の相互の磁力の反発力によって、前記排出口に接続している弁座を開閉することで、間欠的にドレン水を排出するようにした技術が示されている。【特許文献2】特開２０１２−０７７９０３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、このような従来のドレン水の排出方法およびフロート式ドレントラップ、およびフロート式ドレントラップおよびドレン水の排出方法の技術に関しては、以下に示すような課題があった。【0008】
先ず、従来に見られる磁石と相手部材が直接吸着することによって吸引力を発生させる直接磁力方式を用いているドレントラップに於いては、吸着した場合には強い磁力を発生するが、少しでも離れると距離の二乗に反比例して磁力が減衰する。 特に、塵等の異物の付着や寸法誤差を含むバラツキによって、安定した磁力が得られないという課題を抱えていた。【0009】
次に、フロートとゴム弁座が一体になって、フロートに対応してゴム弁座も作動するように構成されているために、フロートを介して水面の位置で弁座の開度が決まる。 従って、ドレン水の流入と排出が一致する均衡点で、半開きとなってポトポトと水滴が連続して排出される状態になる場合が度々あった。 更に、磁力は距離の二乗に反比例して減衰するため、距離が少しでも離れると磁力の影響力範囲外になり易く、容易に均衡点が発生しやすくなる。 その結果、間欠排水による勢いよくドレン水を排出することが出来なくなり、弁座の小孔等に付着するヌメリや塵等を取り除くことが困難となった。【0010】
更に、ドレン水と同時に排出する圧縮空気の噴流の負圧で弁を吸い付ける必要があり、最低水面が排出口にかかるため、圧縮空気の排出を止めることが出来ず、圧縮空気の損出が多かった。【0011】
加えて、従来に見られるフロートの一部である第一永久磁石と開閉弁の一部である第二永久磁石の揺動により、前記第一永久磁石と前記第二永久磁石がすれ違う際の相互の磁力の反発力による間接磁力方式を用いているドレントラップに於いては、ドレン水の中に鉄粉等が含まれている場合、磁石が鉄粉を吸引し、各種のトラブルを発生していた。【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明は、圧縮空気と圧縮空気から発生するドレン水との気液混合体をカバー内部に受入れ、前記気液混合体からドレン水を分離して排出口からドレン水を排出するフロート式ドレントラップに於いて、揺動するフロートと揺動する開閉弁を弾性体で接続し、前記フロートの浮力は、前記弾性体を変形させ、変形した前記弾性体の力によって前記排出口に繋がっている弁座を開閉することで、間欠的にドレン水を排出し、前記フロートは、直接にまたは間接に前記カバーに固定されたフロート揺動軸または同一軸を中心に、水面が上下するに従って揺動するものであり、前記開閉弁は、前記カバー内の圧縮空気圧に影響されながら開閉し、直接にまたは間接に前記カバーに固定されたバルブ揺動軸または前記同一軸を中心に、前記弁座とバルブアームストッパーまでの間を揺動するものであり、前記弾性体の両端を、前記フロート側の接続部と、前記開閉弁側の接続部で接続することを特徴とし、更には、前記開閉弁の揺動中心である前記バルブ揺動軸または前記同一軸と、前記開閉弁側の前記接続部を結んだ仮想線を境界として、前記フロート側の前記接続部がフロート本体側に位置している場合には、前記弾性体の力を前記開閉弁側の前記接続部からバルブアームに伝達し、それによって前記弁座を閉じる方向に押していることを特徴とし、更には、前記開閉弁の揺動中心である前記バルブ揺動軸または前記同一軸と、前記開閉弁側の前記接続部を結んだ仮想線を境界として、前記フロート側の前記接続部が前記フロート本体の反対側に位置している場合には、前記弾性体の力を前記開閉弁側の前記接続部からバルブアームに伝達し、それによって前記弁座を開く方向に押していることを特徴とし、更には、前記フロートは、フロート本体と、一端に前記フロート本体を固定し他端に前記フロート揺動軸または前記同一軸を位置させたフロートアームと、前記フロートアームに固定され反対側の端部に前記接続部を形成したバネアームから構成され、前記開閉弁は、一端に前記バルブ揺動軸または同一軸を位置させ他端に前記接続部を形成したバルブアームと、前記バルブアームの前記バルブ揺動軸または同一軸近傍に固定し前記弁座の開閉を行う弁体から構成されたことを特徴とし、更には、前記フロートは、フロート本体と、一端に前記フロート本体を固定し他端に前記フロート揺動軸を位置させたフロートアームと、前記フロートアームに固定され反対側の端部に前記接続部を形成したバネアームから構成され、前記開閉弁は、一端に前記バルブ揺動軸を位置させ他端に揺動部を形成したバルブアームと、前記バルブアームに回動可能に接続した連接棒と、前記バルブアームの前記バルブ揺動軸近傍に固定し前記弁座の開閉を行う弁体から構成されたことを特徴とし、更には、圧縮空気と圧縮空気から発生するドレン水との気液混合体をカバー内部に受入れ、前記気液混合体からドレン水を分離して排出口からドレン水を排出するフロート式ドレントラップに於いて、揺動するフロートと揺動する開閉弁を弾性体で接続し、前記フロートの浮力は、前記弾性体を変形させ、変形した前記弾性体の力によって前記排出口に繋がっている弁座を開閉することで、間欠的にドレン水を排出し、前記弾性体の両端の長さを比較した場合、前記フロートの位置が最上位で前記開閉弁が閉じている時に、前記弾性体の力が大きくなるように、前記弾性体の両端の長さとなる接続部の間隔の変形量を大きく設定し、前記フロートの位置が最下位で前記開閉弁が開いている時に、前記弾性体の力が小さくなるように、前記弾性体の両端の長さとなる接続部の間隔の変化量を小さく設定したものであることを特徴とすることによって、上記課題を解決したのである。【0013】
また、本発明は、圧縮空気と圧縮空気から発生するドレン水との気液混合体をカバー内部に受入れ、前記気液混合体からドレン水を分離して排出口からドレン水を排出し、圧縮空気を前記カバー内部に溜めているドレン水の排出方法に於いて、揺動するフロートと揺動する前記カバー内の圧縮空気圧に影響されながら開閉する開閉弁を弾性体で接続し、前記フロートの浮力は、前記弾性体を変形させ、変形した前記弾性体の力によって前記排出口に繋がっている弁座を開閉することで、間欠的にドレン水を排出し、前記開閉弁の揺動中心であるバルブ揺動軸または同一軸と、前記開閉弁側の接続部を結んだ仮想線を境界として、前記フロート側の接続部がフロート本体側に位置している場合には、前記弾性体の力は前記弁座を閉じる方向に伝達しているものであり、前記仮想線を境界として、前記フロート側の前記接続部がフロート本体の反対側に位置している場合には、前記弾性体の力は前記弁座を開く方向に伝達しているものであることを特徴とし、更には、圧縮空気と圧縮空気から発生するドレン水との気液混合体をカバー内部に受入れ、前記気液混合体からドレン水を分離して排出口からドレン水を排出し、圧縮空気を前記カバー内部に溜めているドレン水の排出方法に於いて、揺動するフロートと揺動する開閉弁を弾性体で接続し、前記フロートの浮力は、前記弾性体を変形させ、変形した前記弾性体の力によって前記排出口に繋がっている弁座を開閉することで、間欠的にドレン水を排出し、前記弾性体の両端の長さを比較した場合、前記フロートの位置が最上位で前記開閉弁が閉じている時に、前記弾性体の力が大きくなるように、前記弾性体の両端の長さとなる接続部の間隔の変形量を大きく設定し、前記フロートの位置が最下位で前記開閉弁が開いている時に、前記弾性体の力が小さくなるように、前記弾性体の両端の長さとなる接続部の間隔の変形量を小さく設定したものであることを特徴とすることによって、上記課題を解決したのである。【発明の効果】
【0014】
以上の説明から明らかなように、本発明によって、以下に示すような効果をあげることが出来る。【0015】
第一に、圧縮空気と圧縮空気から発生するドレン水との気液混合体をカバー内部に受入れ、気液混合体からドレン水を分離して排出口からドレン水を排出するフロート式ドレントラップに於いて、揺動するフロートと揺動する開閉弁を弾性体で接続し、フロートの浮力は、弾性体を変形させ、変形した弾性体の力によって排出口に繋がっている弁座を開閉することで、間欠的にドレン水を排出することによって、特にフロートと弁体が間接に弾性体を介して接続することにより、一体となって同じ働きをしないように各々が別々に働き、また同一の弾性体の力を開閉弁を開く方向と閉じる方向の両方に有効に使うことにより、最終的には単純な構成でドレン水が排出される際に常に半開き状態になることを防止出来るようになったのであり、同時に磁石と違って弾性体を使用することによって、鉄を中心とする異物が流れ込んでも磁石に吸着するという問題もなく、弁の開閉を明確にした排出を可能とした。【0016】
第二に、弁座の開閉と、水面の位置は、ヒステリシスループを起こすことによって、単純な構成でドレン水が排出される際に常に半開き状態になることを防止出来るようになったのであり、鉄を中心とする異物が流れ込んでも磁石に吸着するという問題もなく、弁の開閉を明確にした排出を可能とした。【0017】
第三に、開閉弁は、弾性体によって接続することで、瞬間的に弁座を開閉する二つの位置を移動するだけであり、あとは二つの位置で静止状態を保っている中でフロートが上下することによって、一つの弾性体を使用することにより、それも接続を目的に使用することにより、しかも弾性体の特質を有効に活用することにより、単純な動作を繰返して弁座を開閉することを可能にし、またドレン水が排出される際の半開き状態になることを防止し、同時に磁石でなく弾性体を使用することにより、鉄を中心とする異物が流れ込んでも磁石に吸着するという問題もなく明確にした排出を可能とした。【0018】
第四に、弾性体は、圧縮または引張りの力を利用した、バネ、またはねじりコイルバネ、または圧縮バネ、または引張りバネ、またはゴムであることによって、フロートの浮力で開閉弁を直接に作動させるフロート式ドレントラップに比べ、フロートの浮力を弾性体を作動させて弾性体によって開閉弁を間接に作動させるフロート式ドレントラップは、途中にリンク類が介在して力の伝達効率が悪くフロートが大きくなりがちとなるのであるが、フロートを大きくすること無く弾性体の可動範囲を広くしながら弾性体の力を確保することを可能とした。【0019】
第五に、フロートは、直接にまたは間接にカバーに固定されたフロート揺動軸または同一軸を中心に、水面が上下するに従って揺動するものであり、開閉弁は、直接にまたは間接にカバーに固定されたバルブ揺動軸または同一軸を中心に、弁座とバルブアームストッパーまでの間を揺動するものであり、弾性体の両端を、フロート側の接続部と、開閉弁側の接続部で接続することによって、フロートと開閉弁の揺動と、弾性体の接続に関して、単純な構造で装置全体を構成することによって、半開き状態のない弁座の開閉を可能とした。【0020】
第六に、開閉弁の揺動中心であるバルブ揺動軸または同一軸と、開閉弁側の接続部を結んだ仮想線を境界として、フロート側の接続部がフロート本体側に位置している場合には、弾性体の力を開閉弁側の接続部からバルブアームに伝達し、それによって弁座を閉じる方向に押していることによって、バネの特質を有効に活用することにより、弁座を閉じる動作を単純な構成で達成することが可能となり、ドレン水が排出される際の半開き状態になることを防止出来ることを可能とした。【0021】
第七に、開閉弁の揺動中心であるバルブ揺動軸または同一軸と、開閉弁側の接続部を結んだ仮想線を境界として、フロート側の接続部がフロート本体の反対側に位置している場合には、弾性体の力を開閉弁側の接続部からバルブアームに伝達し、それによって弁座を開く方向に押していることによって、バネの特質を有効に活用することにより、弁座を開らく動作を単純な構成で達成することが可能となり、ドレン水が排出される際の半開き状態になることを防止出来ることを可能とした。【0022】
第八に、フロートは、フロート本体と、一端にフロート本体を固定し他端にフロート揺動軸または同一軸を位置させたフロートアームと、フロートアームに固定され反対側の端部に接続部を形成したバネアームから構成され、開閉弁は、一端にバルブ揺動軸または同一軸を位置させ他端に接続部を形成したバルブアームと、バルブアームのバルブ揺動軸または同一軸近傍に固定し弁座の開閉を行う弁体から構成されたことによって、バネの特質を有効に活用することにより、また記載されたようなフロートと開閉弁の構成により、半開き状態のない弁座の開閉とコンパクトなドレントラップの構成を可能とした。【0023】
第九に、フロートは、フロート本体と、一端にフロート本体を固定し他端にフロート揺動軸を位置させたフロートアームと、フロートアームに固定され反対側の端部に接続部を形成したバネアームから構成され、開閉弁は、一端にバルブ揺動軸を位置させ他端に揺動部を形成したバルブアームと、バルブアームに回動可能に接続した連接棒と、バルブアームのバルブ揺動軸近傍に固定し弁座の開閉を行う弁体から構成されたことによって、バネの特質を有効に活用することにより、また記載されたようなフロートと開閉弁の構成により、半開き状態のない弁座の開閉とコンパクトなドレントラップの構成を可能とした。【0024】
第十に、弾性体の両端の長さを比較した場合、フロートの位置が最上位で開閉弁が閉じている時に、弾性体の力が大きくなるように、弾性体の両端の長さとなる接続部の間隔の変形量を大きく設定し、フロートの位置が最下位で開閉弁が開いている時に、弾性体の力が小さくなるように、弾性体の両端の長さとなる接続部の間隔の変化量を小さく設定したものであることによって、バネの特質を有効に活用することにより、またバルブ揺動軸とフロート揺動軸を中心とする開閉弁とフロートの軌跡の特質を有効に活用することにより、半開き状態のない弁座の開閉とコンパクトなドレントラップの構成を可能とした。【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】 本願発明のドレントラップ全体を示した図
【図2】 本願発明の弁座が閉じた直後でフロートの浮く水面が最下位から上昇する直前の状態を示した図
【図3】 本願発明の弁座が閉じてから開く直前でフロートの浮く水面が最上位の状態を示した図
【図4】 本願発明の弁座が開いた直後でフロートの浮く水面が最上位から下降する直前の状態を示した図
【図5】 本願発明の弁座が開いてから閉じる直前でフロートの浮く水面が最下位の状態を示した図
【図6】 本願発明の弁座が閉じてフロートの浮く水面が最上位を示した状態と弁座が開いてフロートの浮く水面が最下位を示した状態を重ねた図
【図7】 本願発明の開閉弁及びフロートの各揺動範囲に於ける限界でのねじりコイルバネの端部の長さと巻角度の関係を示した図
【図8】 本願発明のねじりコイルバネの端部の長さと巻角度の関係を示した図
【図9】 本願発明の弁座が閉じてから開く直前でフロートの浮く水面が最上位に於けるバルブ揺動軸周りの力の状況を示した図
【図10】 本願発明の弁座が開いてから閉じる直前でフロートの浮く水面が最下位に於けるバルブ揺動軸周りの力の状況を示した図
【図11】 本願発明の弁座が閉じた直後でフロートの浮く水面が最下位から上昇する直前に於けるフロート揺動軸周りの力の状況を示した図
【図12】 本願発明の弁座が開いた直後でフロートの浮く水面が最上位から下降する直前に於けるフロート揺動軸周りの力の状況を示した図
【図13】 本願発明のアームストッパーを示した図
【図14】 本願発明の別のアームストッパーを示した図
【図15】 本願発明のウエイトに付設した下限ストッパーを示した図
【図16】 本願発明の別のウエイトに付設した下限ストッパーを示した図
【図17】 本願発明のねじりコイルバネ両端部の抜け防止を示した図
【図18】 本願発明のねじりコイルバネのバルブアーム側端部の抜け防止を示した図
【図19】 本願発明のフロート式ドレントラップに於ける弁座の開閉または開閉弁のバネ軸受の位置と水面の位置またはフロート上昇及び下降によるフロートの孔の位置との関係を示した図
【図20】 本願発明のフロート式ドレントラップに於けるドレン水の流量と経過時間の関係を示した図
【図21】 第二の発明の全体構成図
【図22】 第二の発明のドレントラップ全体を示した図
【図23】 第二の発明のドレントラップ内部の構成図
【図24】 第二の発明の弁座が閉じた直後でフロートの浮く水面が最下位から上昇する直前の状態を示した図
【図25】 第二の発明の弁座が開いて以降の水面が下降する状態を示した図
【図26】 第三の発明のフロートと開閉弁の組付け前の図
【図27】 第三の発明のフロートと開閉弁の組付け後の図
【図28】 第三の発明のフロートと開閉弁の組付け後のＡ−Ａ断面図
【図29】 第三の発明のフロートと開閉弁の組付け後の正面図
【図30】 第四の発明のフロートが最上位に位置していて弁座が開く直前の状態を示した図
【図31】 第四の発明のフロートが最下位に位置していて弁座が閉じる直前の状態を示した図
【図32】 第五の発明の全体の構成図
【図33】 第五の発明の全体の側面図
【図34】 第五の発明の弁座が閉じてドレン水が流入しフロートが上昇中の状態を示した図
【図35】 第五の発明の弁座が閉じてから開く直前のフロートが最上位の状態を示した図
【図36】 第五の発明の弁座が開いてドレン水が排水されフロートが下降中の状態を示した図
【図37】 第五の発明の弁座が開いて閉じる直前のフロートが最下位の状態を示した図
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、本発明の実施の形態を図面と共に詳細に説明する。ここで、図１は、本願発明のドレントラップ全体を示した図であり、図２は、本願発明の弁座が閉じた直後でフロートの浮く水面が最下位から上昇する直前の状態を示した図であり、図３は、本願発明の弁座が閉じてから開く直前でフロートの浮く水面が最上位の状態を示した図であり、図４は、本願発明の弁座が開いた直後でフロートの浮く水面が最上位から下降する直前の状態を示した図であり、図５は、本願発明の弁座が開いてから閉じる直前でフロートの浮く水面が最下位の状態を示した図であり、図６は、本願発明の弁座が閉じてフロートの浮く水面が最上位を示した状態と弁座が開いてフロートの浮く水面が最下位を示した状態を重ねた図であり、図７は、本願発明の開閉弁及びフロートの各揺動範囲に於ける限界でのねじりコイルバネの端部の長さと巻角度の関係を示した図であり、図８は、本願発明のねじりコイルバネの端部の長さと巻角度の関係を示した図であり、図９は、本願発明の弁座が閉じてから開く直前でフロートの浮く水面が最上位に於けるバルブ揺動軸周りの力の状況を示した図であり、図１０は、願発明の弁座が開いてから閉じる直前でフロートの浮く水面が最下位に於けるバルブ揺動軸周りの力の状況を示した図であり、図１１は、本願発明の弁座が閉じた直後でフロートの浮く水面が最下位から上昇する直前に於けるフロート揺動軸周りの力の状況を示した図であり、図１２は、本願発明の弁座が開いた直後でフロートの浮く水面が最上位から下降する直前に於けるフロート揺動軸周りの力の状況を示した図であり、図１３は、本願発明のアームストッパーを示した図であり、図１４は、本願発明の別のアームストッパーを示した図であり、図１５は、本願発明のウエイトに付設した下限ストッパーを示した図であり、図１６は、本願発明の別のウエイトに付設した下限ストッパーを示した図であり、図１７は、本願発明のねじりコイルバネ両端部の抜け防止を示した図であり、図１８は、本願発明のねじりコイルバネのバルブアーム側端部の抜け防止を示した図であり、図１９は、本願発明のフロート式ドレントラップに於ける弁座の開閉または開閉弁のバネ軸受の位置と水面の位置またはフロート上昇及び下降によるフロートの孔の位置との関係を示した図であり、図２０は、本願発明のフロート式ドレントラップに於けるドレン水の流量と経過時間の関係を示した図であり、図２１は、第二の発明の全体構成図であり、図２２は、第二の発明のドレントラップ全体を示した図であり、図２３は、第二の発明のドレントラップ内部の構成図であり、図２４は、第二の発明の弁座が閉じた直後でフロートの浮く水面が最下位から上昇する直前の状態を示した図であり、図２５は、第二の発明の弁座が開いて以降の水面が下降する状態を示した図であり、図２６は、第三の発明のフロートと開閉弁の組付け前の図であり、図２７は、第三の発明のフロートと開閉弁の組付け後の図であり、図２８は、第三の発明のフロートと開閉弁の組付け後のＡ−Ａ断面図であり、図２９は、第三の発明のフロートと開閉弁の組付け後の正面図であり、図３０は、第四の発明のフロートが最上位に位置していて弁座が開く直前の状態を示した図であり、図３１は、第四の発明のフロートが最下位に位置していて弁座が閉じる直前の状態を示した図であり、図３２は、第五の発明の全体の構成図であり、図３３は、第五の発明の全体の側面図であり、図３４は、第五の発明の弁座が閉じてドレン水が流入しフロートが上昇中の状態を示した図であり、図３５は、第五の発明の弁座が閉じてから開く直前のフロートが最上位の状態を示した図であり、図３６は、第五の発明の弁座が開いてドレン水が排水されフロートが下降中の状態を示した図であり、図３７は、第五の発明の弁座が開いて閉じる直前のフロートが最下位の状態を示した図である。
【実施例1】
【0027】
先ず、図１に見られるように、１はドレントラップであって、内側に圧縮空気と共にドレン水を溜めている一方、ドレン水を流す弁座１５を位置させている略球形状のカバー１０と、フロート本体２１及びフロートアーム２２及びバネアーム２３等を一体に構成していて、内側に溜まったドレン水の増減に合わせてフロート揺動軸７３を中心に揺動することによって上下するフロート２０と、弁座１５を開閉する弁体５１及びバルブアーム５２等を一体に構成していて、バルブ揺動軸７２を中心に揺動する開閉弁５０とを一体に構成している。 更に、フロート２０のバネアーム２３の先端に形成されていて、フロート２０側の接続部２０ａでもある孔２０ａと、開閉弁５０のバルブアーム５２の他端に位置している、開閉弁５０側の接続部５３でもありバルブアーム他端部５３でもあるバネ軸受５３とは、バネ６０やゴム６０を含む弾性体６０でありその一例としてねじりコイルバネ６０を介して一体となって接続している。 尚、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０とフロート２０及び開閉弁５０の接続部２０ａ、５３は、揺動及び移動自由に構成されている。【0028】
これ等の構成を更に詳細に述べると、カバー１０は、略半球状である第一カバー１１及び第二カバー１２と、Ｏリング１３と、ドレントラップ１内のドレン水を残すことなく排出したい時に使用する盲栓１４と、内側に溜まったドレン水を外部に排出する際の流路となる弁座１５と、フロート揺動軸７３を位置させるフロートブラケット７１ｙ、７１Ａｙやバルブ揺動軸７２を位置させる弁体ブラケット７１ｘを一体にした一体ブラケット７１、７１Ａと、開閉弁５０の動きに制限を加えフロートブラケット７１ｙ、７１Ａｙに位置しているバルブアームストッパー７４、７１Ａｙａと、具体的に図示されていないボルト等によって球形またはそれに近い形状で一体に構成されている。 そして、カバー１０の最上部の近傍に形成されている流入口１０ａと、側壁の比較的底部に近い下側に形成されている排出口１０ｂを除いて、Ｏリング１３によってドレン水が洩れないように完全に密閉された状態になっている。 尚、Ｏリング１３はパッキンや液体パッキンを使用することも考えられる。【0029】
この場合、流入口１０ａからは、圧縮空気とドレン水の気液混合流体が流入するようになっている。 また、排出口１０ｂからは、分離されたドレン水が排出されるようになっている。 更に、ドレン水を外部に排出するのは、カバー１０側壁の排出口１０ｂに繋がっている弁座１５を、開閉弁５０の弁体５１によって開放することで行っている。【0030】
そして、開閉弁５０の弾性体６０と接続している反対側の端部は、バルブ揺動軸７２を介して弁体ブラケット７１ｘに位置すると同時に、バルブ揺動軸７２を中心に揺動することが可能であり、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０の圧縮力によって揺動するが、弁座１５全開時の位置を定めるためにバルブアームストッパー７４、７１Ａｙａを必要としている。 その為には、図１３に見られるように、フロートブラケット７１ｙに子ネジによる小ネジ式ストッパー７４が考えられる。 また、図１４に見られるように、フロートブラケット７１Ａｙにベロを位置させ曲げ込んで一体となっているベロ式ストッパー７１Ａｙａも考えられる。【0031】
そして、弁座１５には雄ネジが加工されていて、カバー１０の雌ネジと締結するようにしている。 更に、弁座１５とカバー１０の間には、シールテープやＯリングやシール材等によって、貯留されているドレン水がカバー１０の内側から外側に洩れないように配慮されている。 また、弁座１５の内径に関しては、ドレントラップ１から排出される時間当たりのドレン水の量を決める規準となるが、ドレントラップ１をコンパクトにする為になるべく小径にしたく、またドレン水に含まれる鉄錆や磨耗粉やその他各種の異物等の排出を考えると出来る限り大径にしたく、結果として０．８〜３．０ｍｍ程度に設定している。【0032】
所で、一体ブラケット７１、７１Ａに関しては、図１に見られるように、弁座１５によってカバー１０に固定している。 そして、フロートブラケット７１ｙ、７１Ａｙは弁座１５の上部に、弁体ブラケット７１ｘは弁座１５の下部に位置させている。 但し、弁体ブラケット７１ｘとフロートブラケット７１ｙ、７１Ａｙは、一体ブラケット７１、７１Ａとして一体に構成しなくても、別個に構成してカバー１０に個々に位置させても構わない。 更に、バルブ揺動軸７２とバルブアームストッパー７４、７１Ａｙａとフロート揺動軸７３の位置関係としては、バルブ揺動軸７２を中心に揺動する開閉弁５０の弁体５１による弁座１５の開閉と、バルブ揺動軸７２の動作を制限するバルブアームストッパー７４、７１Ａｙａと、フロート揺動軸７３を中心に揺動するフロート２０の目的から、記載の順で弁座１５に近く位置させることが望ましい。 尚、一体ブラケット７１、７１Ａの固定に関しては、弁座１５の近傍に固定するのであれば、弁座１５によるものでも無くとも、別の物を使用した他の方法によるものであっても構わない。【0033】
ここで、ブラケット７０の構成としては、弁体ブラケット７１ｘとフロートブラケット７１ｙより成る一体ブラケット７１と、バルブ揺動軸７２と、フロート揺動軸７３と、バルブアームストッパー７４であり、ブラケット７０Ａの構成としては、弁体ブラケット７１ｘとフロートブラケット７１Ａｙより成る一体ブラケット７１Ａと、バルブ揺動軸７２と、フロート揺動軸７３であり、フロートブラケット７１Ａｙにはバルブアームストッパー７１Ａｙａを形成している。【0034】
また、バルブ揺動軸７２に関しては、開閉弁５０の一部である弁体５１によって弁座１５を開閉する関係から、弁体５１と端部であり揺動の中心となっているバルブ揺動軸７２の距離を出来る限り短くすると弁体５１を移動させる力を大きくすることが出来るということから、弁座１５の近傍に位置させるのが最善という考えのもとに、その結果としてフロート揺動軸７３とバルブ揺動軸７２の両者を一体ブラケット７１、７１Ａに位置させている中で、一体ブラケット７１、７１Ａを弁座１５によってカバー１０に固定することで弁座１５の近傍に位置させていたのである。【0035】
尚、開閉弁５０に関しては、一端にバルブ揺動軸７２を位置させ他端に開閉弁５０側の接続部５３でもありバルブアーム他端部５３でもあるバネ軸受５３を固定したバルブアーム５２と、バルブアーム５２のバルブ揺動軸７２の近傍に固定して弁座１５の開閉を行う弁体５１から構成されたものであり、バルブ揺動軸７２を中心として揺動させることが可能なようになっている。 一方、弁体５１に関しては、弁座１５に接する面が平面であり、一例として円柱や円錐台の形状をした、材料としてゴム製や柔らかいプラスチック製のものが考えられる。【0036】
さて、本発明に於いては、浮力を発生させるフロート２０から弁座１５を開閉する開閉弁５０に至る力の伝達を、フロート２０側の接続部２０ａである孔２０ａ及び開閉弁５０側の接続部５３でもありバルブアーム他端部５３でもあるバネ軸受５３の部分で接続している、バネ６０やゴム６０を含む弾性体６０でありその一例としてねじりコイルバネ６０の圧縮力を使用することで達成している。 特に、バルブ揺動軸７２と、弁体５１及びバルブアーム５２及びバネ軸受５３を構成した開閉弁５０と、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０と、孔２０ａを形成したバネアーム２３及びフロートアーム２２及びフロート本体２１を構成したフロート２０と、フロート揺動軸７３を一体に、揺動及び移動自由に連結することによって、バルブ揺動軸７２とバネ軸受５３とを結んだ仮想線Ａを境界として、孔２０ａがフロート本体２１側に位置している場合には、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０の力をバネ軸受５３からバルブアーム５２に伝達し、それによって弁座１５を閉じる方向に押し、孔２０ａがフロート本体２１の反対側に位置している場合には、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０の力をバネ軸受５３からバルブアーム５２に伝達し、それによって弁座１５を開く方向に押していることが本願発明の最大のポイントである。【0037】
従って、図２〜図７に於いては、バルブ揺動軸７２を中心に揺動する開閉弁５０側の接続部５３でもありバルブアーム他端部５３でもあるバネ軸受５３、及びフロート揺動軸７３を中心に揺動するフロート２０側の接続部２０ａでもある孔２０ａによって示される軌跡が点線で示した二つの円であり、そこに示された各位置が存在することによってこそ本発明が達成されるのである。【0038】
そして、バネ６０やゴム６０を含む弾性体６０に関しては、本実施例に於いては、ねじりコイルバネ６０で説明を進めているが、押し縮められたバネ力や弾性力を使用することが可能であるならば、一般的なコイルバネを使用しても、板バネをＵ字状に曲げたものを使用しても、その他のバネを使用しても構わない。 また、弾性力を使用することが出来れば、ゴム６０を使用することも可能であり、バネやゴムに限定する必要はない。【0039】
更に、図１７に見られるように、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０に於いて、フロート２０のバネアーム２３に形成されているフロート２０側の接続部２０ａでもある孔２０ａ側の端部を、Ｃ型、Ｕ型、またはＶ型に形成することで孔２０ａに対する取付を、開閉弁５０を構成しているバルブアーム５２の開閉弁５０側の接続部５３でもありバルブアーム他端部５３でもあるバネ軸受５３側の端部をストレートに形成することでバネ軸受５３に差し込む事を可能とし、それによってフロート２０や開閉弁５０を円滑に揺動させながら接続の役目を果たしている。 一方、別の方法として、開閉弁５０を構成しているバルブアーム５２の端部に、バネ軸受５３に替えて孔を形成し、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０の開閉弁５０側の端部を、Ｃ型、Ｕ型、またはＶ型に形成することも考えられる。【0040】
そして、バネ軸受５３に差し込まれるねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０のスラスト方向に対する移動のうち、差し込み側に対する抜け出しは、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０のばね力で防がれている。 また、反差し込み側に対する抜け出しは、バネ軸受５３の端部に設けられたベロ式ストッパー５３ｘによって拘束され、スラスト方向の抜けを防止している。 加えて、別の差し込み側に対する抜け出しは、図１８に見られるように、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０のストレート部にＥ止め輪式ストッパー６１を装着するということも考えられる。【0041】
一方、フロート２０は、カバー１０の内部に貯留されているドレン水に浮いていることによってドレン水の増減で上下するフロート本体２１と、一端にフロート揺動軸７３を位置させ他端にフロート本体２１を固定しているフロートアーム２２と、フロートアーム２２の途中から一体となっているのバネアーム２３と、この場合バネアーム２３の端部にねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０を接続することが可能にフロート２０側の接続部２０ａでもある孔２０ａを形成した状態で、更にウエイト２４から構成されたものであり、フロート揺動軸７３を中心として揺動させることが可能であり、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０を接続して同時に揺動するようになっている。【0042】
ところで、フロート本体２１に関しては、薄い金属板で球形のフロート本体２１を作ってウエイト２４、２４Ａで調整したり、発泡性樹脂で発泡倍率を調整してフロート本体２１を作って更にウエイト２４、２４Ａで調整したりして、全重量と浮力に関係する比重と体積に配慮しながら選択している。 また、全重量と比重と体積を併せて検討し、プラスチックを材料にして、時には成形することも考えられる。【0043】
尚、ウエイト２４、２４Ａと兼用させて、図１５や図１６に見られるように、カバー１０の内壁の側面や底部に接するように、下限ストッパー２４ａ、２４Ａａを形成させている。 この場合、下限ストッパー２４ａ、２４Ａａに関しては、絶対に必要なものではないが、何等かの理由でフロート２０が最下位から下がろうとする場合の安全装置の役目をはたしている。 同時に、具体的に示していないが、図１に見られる孔２０ａの左上に、カバー１０の内壁の上側面に接するように、上限ストッパーを位置させることも考えられる。【0044】
この場合、フロートアーム２２には、一端をフロートブラケット７１ｙに位置しているフロート揺動軸７３に揺動可能に接続していて、他端にはフロート本体２１がフロートアーム２２と一体になって動くように、溶接やろう付けや接着剤やボルト・ナット等の方法によって固定している。 従って、フロート２０は、カバー１０の内側に溜まったドレン水の増減に合わせてフロート揺動軸７３を中心に揺動しながら、上下するようになっている。 更に、フロートアーム２２の途中からは、バネアーム２３がフロート本体２１と一体となって、フロートアーム２２やフロート本体２１と一緒になって動くように、溶接やボルト・ナットで固定されている。 そして、バネアーム２３の先端には、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０を接続することが可能なようにフロート２０側の接続部２０ａでもある孔２０ａを形成した形で、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０と共に一体になって揺動するように構成されている。【0045】
更に、図６には、開閉弁５０とフロート２０の移動を含め、バルブ揺動軸７２と開閉弁５０側の接続部５３でもありバルブアーム他端部５３でもあるバネ軸受５３を結ぶ仮想線Ａと、フロート揺動軸７３とフロート２０側の接続部２０ａでもある孔２０ａを結ぶ仮想線Ｂに於ける、弁座１５の開閉、及びフロート２０の移動に際しての限界である位置を示した最上位と最下位に到達した状況を示している。 そして、実態としては仮想線Ａに位置するバルブ揺動軸７２は、弁座１５を閉じている際の仮想線Ａ１と、弁座１５を開いている際の仮想線Ａ２の、二つの位置を瞬間的に移動している。 更に、フロート２０に形成されているフロート２０側の接続部２０ａでもある孔２０ａの移動する軌跡を円弧で示しているが、移動する範囲としてはフロート２０が最下位での仮想線Ｂ１とフロート２０が最上位での仮想線Ｂ２の間に限定される。【0046】
従って、全体としては、開閉弁５０を構成している弁体５１が弁座１５を閉じて開閉弁５０側の接続部５３でもありバルブアーム他端部５３でもあるバネ軸受５３も仮想線Ａ１上に静止した中で、接続しているねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０の反対側に在りフロート２０に形成されているフロート２０側の接続部２０ａでもある孔２０ａは、フロート揺動軸７３を中心に仮想線Ｂ１と仮想線Ｂ２の間を移動するようになっている。【0047】
また、開閉弁５０を構成している弁体５１が弁座１５を開いて開閉弁５０側の接続部５３でもありバルブアーム他端部５３でもあるバネ軸受５３も仮想線Ａ２上に静止した中で、接続しているねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０の反対側に在りフロート２０に形成されているフロート２０側の接続部２０ａでもある孔２０ａは、フロート揺動軸７３を中心に仮想線Ｂ１と仮想線Ｂ２の間を移動するようになっている。【0048】
本発明による、フロート式ドレントラップおよびドレン水の排出方法は前述したように構成されており、以下にその動作について説明する。【0049】
先ず、図１９は、本願発明のフロート式ドレントラップに於ける弁座の開閉または開閉弁のバネ軸受の位置と水面の位置またはフロート上昇及び下降によるフロートの孔の位置との関係を示した図であり、図２０は、本願発明のフロート式ドレントラップに於けるドレン水の流量と経過時間の関係を示した図であるが、図１９に見られるように、水面は、ドレン水の流入と流出に従って上昇及び下降し、それに伴ってフロート２０も上昇及び下降するが、弁座１５に関しては、開閉の二つの状態（更に具体的に述べると、瞬間的に開閉の状態を）を保持するだけであるという事を示している。 即ち、実線は、その全途中過程を意味を持って忠実に経過して行くのであるが、点線は、瞬間的に経過することを意味している。【0050】
ここで、図１９に於いて意味するところは、弁座５１の開閉、及び開閉弁５０の開閉弁５０側の接続部５３でもありバルブアーム他端部５３でもあるバネ軸受５３の位置と、水面の位置、及びフロート２０の上昇及び下降によるフロート２０を形成しているフロート２０側の接続部２０ａでもある孔２０ａの位置との関係を示していて、図６に見られるように、フロート揺動軸７３と孔２０ａとを結んだ仮想線Ｂで考えた時、孔２０ａの軌跡は、最下位の水面では仮想線Ｂ１の上に、最上位の水面では仮想線Ｂ２の上に位置するように設定されている。 即ち、孔２０ａは仮想線Ｂ１と仮想線Ｂ２の間を移動するようになっているのである。【0051】
そして、フロート２０を形成しているフロート２０側の接続部２０ａでもある孔２０ａと、開閉弁５０を構成している開閉弁５０側の接続部５３でもありバルブアーム他端部５３でもあるバネ軸受５３の、二つの円弧による軌跡が三日月を描く中で、従って開閉弁５０を構成しているバネ軸受５３の位置を、孔２０ａの軌跡に重ねて見て、バルブ揺動軸７２とバネ軸受５３とを結んだ仮想線Ａで考えた時、バネ軸受５３の軌跡は、弁座１５を閉じている際に仮想線Ａ１を形成し、弁座１５を開いた瞬間の開閉弁５０がアームストッパー７４、７１Ａｙａに跳ね飛ばされた際には仮想線Ａ２を形成するように配慮されていて、弁座１５を閉じた際には仮想線Ａ１と開いた際には仮想線Ａ２の二点の間を瞬時に移動している。 結果として、図６から明らかなように、仮想線Ａ１と仮想線Ａ２は、仮想線Ｂ１と仮想線Ｂ２の間に位置させている。 従って、孔２０ａは、水面が最下位から最上位に変動するに従って、仮想線Ｂ１、仮想線Ａ２、仮想線Ａ１、仮想線Ｂ２の順に、位置したり横切ったりしているのであり、この内容を、図１９に示したのである。【0052】
この内容を、一連の動作に沿って少し詳細に述べると、図１９で、▲１▼に於いては、水面が最下位であり、従ってフロート２０も最下位であり、孔２０ａは仮想線Ｂ１上に位置していて、弁座１５を閉じた状況を示していて仮想線Ａ１を成し、これは図２に示されている。 そして、▲１▼から▲３▼に至る間は、弁座１５の閉じている中で開閉弁５０が静止した状態のまま仮想線Ａ１を成し、ドレン水が流入し、水面が上昇し、それに伴ってフロート２０が上昇する。 ここで、▲２▼に於いては、開閉弁５０に働くバネ６０やゴム６０を含む弾性体６０でありその一例としてねじりコイルバネ６０からの弾性力による力の方向だけで見たときに、孔２０ａは仮想線Ａ１を横切って以降は、弁体５１が弁座１５を閉じた状態から開いた状態に移行する境界となっているのであるが、その他の力を含めて弁座１５は、閉じたままとなっている。【0053】
次に、▲３▼に於いては、水面が最上位となり、従ってフロート２０も最上位であり、孔２０ａは仮想線Ｂ２上に位置していて、弁座１５を閉じた状況を示していて仮想線Ａ１を成し、これは図３に示されている。 そして、▲３▼に到着すると、一瞬にして弁座１５を開いて、▲４▼に至るのである。【0054】
そして、▲４▼に於いては、水面が最上位の中で、従ってフロート２０も最上位の中で、孔２０ａは仮想線Ｂ２上に位置していて、弁座１５を開いた状況を示していて仮想線Ａ２を成し、これは図４に示されている。 そして、▲４▼から▲６▼に至る間は、弁座１５の開いている中で開閉弁５０が静止した状態のまま仮想線Ａ２を成し、ドレン水が流出し、水面が下降し、それに伴ってフロート２０が下降する。 ここで、▲５▼に於いては、開閉弁５０に働くねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０からの弾性力による力の方向だけで見たときに、孔２０ａは仮想線Ａ２を横切る、弁体５１が弁座１５を開いた状態から閉じた状態に移行する境界となっているのであるが、その他の力を含めて弁座１５は、開いたままとなっている。【0055】
最後に、▲６▼に於いては、水面が最下位となり、従ってフロート２０も最下位であり、孔２０ａは仮想線Ｂ１上に位置していて、弁座１５を開いた状況を示していて仮想線Ａ２を成し、これは図５に示されている。 そして、▲６▼に到着すると、一瞬にして弁座１５を閉じて、▲１▼に至るのである。 この様にして、▲１▼〜▲６▼の動作が何回も繰返されていくのである。 また、図１９に見られるように、弁座１５の開閉と、水面の位置は、ヒステリシスループを起こす関係にあると言うことが出来るのであり、それによって間歇的な高速の流出が可能となるのである。【0056】
尚、フロート２０と開閉弁５０の間をねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０で接続することによって、図１９と図２０に見られるように、ドレン水が連続して流入する中で弁座１５を瞬時に閉じてその状態を保持し、流出に関しても弁座１５を瞬時に開いて、間歇的に勢いよく流出させることが出来るよになっているのである。【0057】
そしてその理由は、図２〜図５を通して見たとき、バルブ揺動軸７２と開閉弁５０側の接続部５３でもありバルブアーム他端部５３でもあるバネ軸受５３とを結んだ仮想線Ａを、結果として本願発明のここでの実施例に於いては、仮想線Ａ１と仮想線Ａ２の間を瞬時に移動することで二個所に限定されるのであるが、仮想線Ａを境界として、フロート２０を形成しているフロート２０側の接続部２０ａでもある孔２０ａがフロート本体２１側に位置している場合には、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０の力をバネ軸受５３からバルブアーム５２に伝達し、それによって弁座１５を閉じる方向に押しているのであり、孔２０ａがフロート本体２１の反対側に位置している場合には、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０の力をバネ軸受５３からバルブアーム５２に伝達し、それによって弁座１５を開く方向に押しているのであり、開閉弁５０が弁座１５を瞬時に閉じるように作用させたり開くように作用させているためである。 この事によって、ドレン水に含まれたり、またドレントラップ１に滞留している各種のゴミを、ドレン水の排出と同時に容易に排出することが可能となっているのである。【0058】
但し、仮想線Ａの位置としては、前述の内容に於いては、仮想線Ａ１と仮想線Ａ２の二個所に限定しているが、弁座１５を半分開放するという意味から、バルブアームストッパー７４、７１Ａｙａの途中に中間ストッパーを設け、弁座１５近傍の圧力を使用して中間ストッパーを外して仮想線Ａ２に移動させるということも考えられる。【0059】
結果として、弁座１５が、半開きの状態でなくきちんと完全な状態で開閉されることによって、図２０に見られるように、常に流入するドレン水に対し、一定の間隔を持って流出させることが可能となったのである。【0060】
更に、本願発明のドレントラップ１に関し、ドレン水の増減に応じた動きの中で、バネ６０やゴム６０を含む弾性体６０でありその一例としてねじりコイルバネ６０の弾性力を中心として特徴ある状態を示した各内容を述べる。【0061】
先ず、図２は、フロート２０を構成しているフロート本体２１が最下位から上昇する直前であり、ドレン水が排出された直後であって、開閉弁５０の弁体５１によって弁座１５が閉じた直後を示したものである。 この場合、この状態は、押し縮めることによりバネ力を伝達しているねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０の端部の長さを示しているものであり、別の形で表現するとフロート２０を形成しているフロート２０側の接続部２０ａでもある孔２０ａの中心と開閉弁５０を構成している開閉弁５０側の接続部５３でもありバルブアーム他端部５３でもあるバネ軸受５３の中心の長さを示しているものであって、フロート揺動軸７３と孔２０ａを結ぶ仮想線Ｂの中で、フロート本体２１が最下位ということから定まった仮想線Ｂ１に位置し、バルブ揺動軸７２とバネ軸受５３を結ぶ仮想線Ａの中で、弁座１５が開閉弁５０によって閉じているということから定まった仮想線Ａ１に位置し、従ってねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０端部の長さも、弁座１５を閉じることが出来るバネ力を伝達することが可能なそれなりの長さを示しているのである。【0062】
そして、図７、図８に見られるように、バネ６０やゴムを含む弾性体６０でありその一例としてねじりコイルバネ６０で考えた時、これから示す三つの状態を含めて四つの状態で比較した場合に、バネの巻角度（ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０の端部の長さや、孔２０ａとバネ軸受５３間の長さに代えて）で示すことが可能であり、フロート本体２１が最下位で弁座１５を閉じたθ１は、一番小さい巻角度を、一番小さい圧縮力（一番小さいバネ力）を、一番大きい長さを示しているのである。 尚、ここに示した状態は、図１９に見られるように、弁座１５が閉じてフロート本体２１が最下位である▲１▼に相当している。【0063】
ここで、図２に見られるように、弁座１５が閉じた直後で、フロート本体２１の浮いている水面が最下位に於ける、フロート揺動軸７３周りの力の状況としては、図１１に示した通りである。 結論として〔数１〕を満足させることによって、フロート２０が上昇することになるのである。【0064】
【数1】
Ｌｗｆ１：フロート揺動軸７３からフロート２０の重心までの水平距離
Ｌｖ１ ：フロート揺動軸７３からフロート２０の浮力荷重点までの水平距離
Ｖ ：フロート２０の浮力
Ｆｂ２ ：孔２０ａから伝達されるネジリコイルバネ６０のバネ力
Ｗｆ ：フロート２０の重量
γ ：フロート揺動軸７３と孔２０ａとを結ぶ仮想線Ｂ１とねじりコイルバネ６０の両端である孔２０ａとバネ軸受５３とを結ぶ線によって形成される角度
【0065】
従って、〔数１〕の式が満足されることによって、フロート２０を形成している孔２０ａが、仮想線Ｂ１から仮想線Ｂ２に向けて円弧の軌跡を描いて上昇しようとすることが可能となるのである。 この場合、〔数１〕の式は、フロート２０が上昇する途中の過程でも使用することが可能であり、フロート揺動軸からフロートの重心までの水平距離Ｌｗｆ１と、フロート揺動軸からフロートの浮力荷重点までの水平距離Ｌｖ１に関しては、図１１に於いては、フロートアーム２２が水平に在るような状況で示しているが、フロート２０が上昇すると当然傾くことになり、水平に在る場合に比べて短い距離となり、当然孔から伝達されるねじりコイルバネのバネ力Ｆｂ２やフロート揺動軸と孔とを結ぶ仮想線とねじりコイルバネの両端である孔とバネ軸受とを結ぶ線によって形成される角度γも変っていく。結論としては、フロートの重量Ｗｆを軽くするか、孔から伝達されるねじりコイルバネのバネ力Ｆｂ２を弱くすることが重要となるのである。【0066】
これ以降、ドレン水が流入することによって水面が上昇し、フロート２０を押し上げて行く。 この場合、図２に見られるように、フロート２０は、フロート揺動軸７３を中心に円弧を描いて上昇し、従ってフロート２０を構成しているバネアーム２３の先端に形成された孔２０ａも、フロート揺動軸７３を中心に仮想線Ｂ１から仮想線Ｂ２に円弧を描いて上昇し、フロート２０の浮力は、ねじりコイルバネ６０のを含む弾性体６０を押し縮め、押し縮められたことによるバネ力は、ある時点まで開閉弁５０を構成しているバネアーム５２の先端に位置しているバネ軸受５３を介して開閉弁５０を閉じる方向に押している。一方、バネ力によって押された開閉弁５０は、バルブ揺動軸７２を中心に円弧を描いて、更に仮想線Ａ１を通り越して揺動しようとするが、カバー１０に固定されている弁座１５が存在することで、開閉弁５０を構成している弁体５１は弁座１５を押すだけで、弁座１５を閉じたまま維持されることになる。 従って、ドレン水が流入して、水面が最下位から最上位まで上昇する間、弁座１５は閉じた形を保つことになる。 この間、開閉弁５０は静止し、フロート２０に形成された孔２０ａのみが移動する。【0067】
尚、水面が上昇する過程に於いて、弁座１５を閉じたままでフロート２０を形成する孔２０ａが移動する中で、図２に見られるように、仮想線Ａ１を横切る時が必ず存在する。この場合、外見的には少しの変化も見られないが、フロート２０の浮力によって押し縮められたことによるバネ力は、開閉弁５０に伝達されることで、弁座１５を閉じようとする形から開こうとする形に変化する。 但し、通過した直後に於いては、各種の力の関係によって、実態としては弁座１５を開放するまでには至らない。 そして、ここで示した状態は、図１９に見られるように、弁座１５が閉じた形を保っている▲２▼に相当している。【0068】
次に、図３は、フロート２０を構成しているフロート本体２１が最上位まで上昇し、開閉弁５０の弁体５１によって弁座１５が閉じたままで、その後開閉弁５０が一瞬にして飛ばされて開く直前を示したものである。 この場合、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０の端部の長さを示しているものであり、別の形で表現すると孔２０ａとバネ軸受５３の中心の長さを示しているものであって、仮想線Ｂの中で、フロート本体２１が最上位ということから定まった仮想線Ｂ２に位置し、仮想線Ａの中で、弁座１５が閉じているということから定まった仮想線Ａ１に位置し、従ってねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０の端部の長さも、弁座１５を閉じることが出来るバネ力を伝達することが可能なそれなりの長さを示しているのである。【0069】
所で、図７、図８に見られるように、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０で考えた時、四つの状態で比較した場合に、バネの巻角度（ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０の端部の長さや、孔２０ａとバネ軸受５３間の長さに代えて）で示すことが可能であり、フロート本体２１が最上位で弁座１５を閉じるθ２は、一番大きい巻角度を、一番大きい圧縮力（一番大きいバネ力）を、一番小さい長さを示しているのである。 尚、ここに示した状態は、図１９に見られるように、弁座１５が閉じてフロート本体２１が最上位である▲３▼に相当している。【0070】
ここで、図３に見られるように、この弁座１５が閉じてから開く直前で、フロート本体２１の浮いている水面が最上位に於ける、バルブ揺動軸７２周りの力の状況としては、図９に示した通りである。 結論として〔数２〕を満足させることによって、開閉弁５０が、弁座１５を開くことが可能となるのである。【0071】
【数2】
Ｒ２ ：バルブ揺動軸７２からバネ軸受５３までの揺動半径
Ｌｇ１：バルブ揺動軸７２から開閉弁５０の重心までの水平距離
ｄ ：弁座１５の内径
Ｆｂ１：バネ軸受５３から伝達されるねじりコイルバネ６０のバネ力
Ｗｂ ：開閉弁５０の重量
Ｐａ ：圧縮空気圧（システムの内圧）
β ：バルブ揺動軸７２とバネ軸受５３とを結ぶ仮想線Ａ１とねじりコイルバネ６０の両端である孔２０ａとバネ軸受５３とを結ぶ線によって形成される角度
【0072】
従って、〔数２〕を満足させる為には、圧縮空気圧Ｐａに対応することが可能な、より大きなバネ軸受から伝達されるねじりコイルバネのバネ力Ｆｂ１が必要となる。 言い換えれば、これまで述べたように、大きなバネ軸受から伝達されるねじりコイルバネのバネ力Ｆｂ１に相当する、フロートの浮力Ｖが必要となるのである。 そして、〔数２〕の式が満足された瞬間、即ちフロート２０に形成されている孔２０ａが仮想線Ｂ２に到達した瞬間に、弁座１５が開き、開閉弁５０がバルブアームストッパー７４に、バルブ揺動軸７２を中心に揺動しながら飛ばされ、その瞬間仮想線Ａ１から仮想線Ａ２に移動するのである。尚、〔数２〕に関しては、弁座１５を閉じた状態に於いては、図１９の▲１▼〜▲３▼に関して使用することが可能である。 当然の事ながら、バネ軸受から伝達されるねじりコイルバネのバネ力Ｆｂ１及びバルブ揺動軸とバネ軸受とを結ぶ仮想線とねじりコイルバネの両端である孔とバネ軸受とを結ぶ線によって形成される角度βの値に関しては、各々の位置に配慮して設定されなければならない。 その様な状況の中で、図１９の▲２▼位置に関しては、バルブ揺動軸とバネ軸受とを結ぶ仮想線とねじりコイルバネの両端である孔とバネ軸受とを結ぶ線によって形成される角度βが「０」ということから、ｓｉｎβも「０」になるわけであり、当然〔数２〕を満足させることが出来ないのである。【0073】
更に、図４は、フロート２０を構成しているフロート本体２１が最上位から下降する直前であり、ドレン水が流入して最上位に到達した直後であって、開閉弁５０の弁体５１が瞬時に移動することによって、開閉弁５０がバルブアームストッパー７４に、バルブ揺動軸７２を中心に揺動しながら飛ばされた、弁座１５が開いた直後を示したものである。 この場合、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０の端部の長さを示しているものであり、別の形で表現すると孔２０ａとバネ軸受５３の中心の長さを示しているものであって、仮想線Ｂの中で、フロート本体２１が最上位ということから定まった仮想線Ｂ２に位置し、仮想線Ａの中で、弁座１５が開いたということから定まった仮想線Ａ２に位置し、従ってねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０の端部の長さも、弁座１５を開くことが出来るバネ力を伝達することが可能なそれなりの長さを示しているのである。【0074】
そして、図７、図８に見られるように、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０で考えた時、四つの状態で比較した場合に、バネの巻角度（ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０の端部の長さや、孔２０ａとバネ軸受５３間の長さに代えて）で示すことが可能であり、フロート本体２１が最下位で弁座１５を開いたθ３は、二番目に小さい巻角度を、二番目に小さい圧縮力（二番目に小さいバネ力）を、二番目に大きい長さを示しているのである。 尚、ここに示した状態は、図１９に見られるように、弁座１５が開いてフロート本体２１が最上位である▲４▼に相当している。【0075】
ここで、図４に見られるように、弁座１５が開いた直後で、フロート本体２１の浮いている水面が最上位に於ける、フロート揺動軸７３周りの力の状況としては、図１２に示した通りである。 結論として〔数３〕を満足させることによって、フロート２０が下降することになるのである。【0076】
【数3】
Ｌｗｆ２：フロート揺動軸７３からフロート２０の重心までの水平距離
Ｌｖ２ ：フロート揺動軸７３からフロート２０の浮力荷重点までの水平距離
Ｖ ：フロート２０の浮力
Ｆｂ４ ：孔２０ａから伝達されるねじりコイルバネ６０のバネ力
Ｗｆ ：フロート２０の重量
ε ：フロート揺動軸７３と孔２０ａとを結ぶ仮想線Ｂ１とねじりコイルバネ６０の両端である孔２０ａとバネ軸受５３とを結ぶ線によって形成される角度
【0077】
従って、〔数３〕の式が満足されることによって、フロート２０を形成している孔２０ａが、仮想線Ｂ２から仮想線Ｂ１に向けて円弧の軌跡を描いて下降しようとすることが可能となるのである。 この場合、〔数３〕の式は、フロート２０が下降する途中の過程でも使用することが可能であり、当然孔から伝達されるねじりコイルバネのバネ力Ｆｂ４やフロート揺動軸と孔とを結ぶ仮想線とねじりコイルバネの両端である孔とバネ軸受とを結ぶ線によって形成される角度εも変っていく。 結論としては、フロートの重量Ｗｆを重くするか、孔から伝達されるねじりコイルバネのバネ力Ｆｂ４を弱くすることが重要となるのである。【0078】
引き続いて、ドレン水が排出することによって水面が下降し、フロート２０を押し下げて行く。 この場合、図４に見られるように、フロート２０は、フロート揺動軸７３を中心に円弧を描いて下降し、従ってフロート２０を構成しているバネアーム２３の先端に形成された孔２０ａも、フロート揺動軸７３を中心に仮想線Ｂ２から仮想線Ｂ１に円弧を描いて下降し、フロート２０の浮力は、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０を押し縮め、押し縮められたことによるバネ力は、ある時点まで開閉弁５０を構成しているバネアーム５２の先端に位置しているバネ軸受５３を介して開閉弁５０を開く方向に押している。一方、バネ力によって押された開閉弁５０は、バルブ揺動軸７２を中心に円弧を描いて、更に仮想線Ａ２を通り越して揺動しようとするが、カバー１０に固定されているバルブアームストッパー７４が存在することでそれ以上揺動することは出来ず、弁座１５を開いたままになっている。 従って、ドレン水を排出しながら、水面が最上位から最下位まで下降する間、弁座１５は開いた形を保つことになる。【0079】
尚、水面が下降する過程に於いて、弁座１５が開いた状態のままでフロート２０を形成する孔２０ａが移動する中で、図４に見られるように、仮想線Ａ２を横切ることが必ず存在する。 この場合、外見的には少しの変化も見られないが、フロート２０の浮力によって押し縮められたことによるバネ力は、開閉弁５０に伝達されることで、弁座１５を開こうとする形から閉じようとする形に変化する。 但し、通過した直後に於いては、各種の力の関係によって、実態としては弁座１５を閉鎖するまでには至らない。 そして、ここで示した状態は、図１９に見られるように、弁座１５が開いた形を保っている▲５▼に相当している。【0080】
最後に、図５は、フロート２０を構成しているフロート本体２１が最下位まで下降し、開閉弁５０の弁体５１によって弁座１５が開いたままで、その後開閉弁５０が一瞬にして飛ばされて閉じる直前を示したものである。 この場合、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０の端部の長さを示しているものであり、別の形で表現すると孔２０ａとバネ軸受５３の中心の長さを示しているものであって、仮想線Ｂの中で、フロート本体２１が最下位ということから定まった仮想線Ｂ１に位置し、仮想線Ａの中で、弁座１５が開いているということから定まった仮想線Ａ２に位置し、従ってねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０の端部の長さも、弁座１５を開くことが出来るバネ力を伝達することが可能なそれなりの長さを示しているのである。【0081】
所で、図７、図８に見られるように、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０で考えた時、四つの状態で比較した場合に、バネの巻角度（ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０の端部の長さや、孔２０ａとバネ軸受５３間の長さに代えて）で示すことが可能であり、フロート本体２１が最下位で弁座１５を開いたθ４は、二番目に大きい巻角度を、二番目に大きい圧縮力（二番目に大きいバネ力）を、二番目に小さい長さを示しているのである。尚、ここに示した状態は、図１９に見られるように、弁座１５が開いてフロート本体２１が最下位である▲６▼に相当している。【0082】
ここで、図５に見られるように、この弁座１５が開いていて閉じる直前であり、フロート本体２１の浮く水面が最下位に於ける、バルブ揺動軸７２周りの力の状況としては、図１０に示した通りである。 結論として〔数４〕を満足させることによって、開閉弁５０が、弁座１５を閉じることが可能となるのである。【0083】
【数4】
Ｒ４ ：バルブ揺動軸７２から流速分の負圧の荷重点までの揺動半径
Ｌｇ２：バルブ揺動軸７２から開閉弁５０の重心までの水平距離
ｄ ：弁座１５の内径
Ｆｂ３：バネ軸受５３から伝達されるねじりコイルバネ６０のバネ力
Ｗｂ ：開閉弁５０の重量
Ｐｂ ：開閉弁５０が開くことにより圧縮空気圧がドレン水を急速に排出するが、この状態にベルヌーイの定理を適用して発生する流速分の負圧
δ ：バルブ揺動軸７２とバネ軸受５３とを結ぶ仮想線Ａ２とねじりコイルバネ６０の両端である孔２０ａとバネ軸受５３とを結ぶ線によって形成される角度
【0084】
従って、〔数４〕の式が満足された瞬間、開閉弁５０は、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０のばね力によって弁体５１が弁座１５に当たるまで飛ばされ、その瞬間仮想線Ａ２から仮想線Ａ１に移動するのである。 即ちフロート２０に形成されている孔２０ａが仮想線Ｂ１に位置している状態で、開閉弁５０を構成している弁体５１が弁座１５に当たるまで飛ばされ、その結果弁座１５がバルブ揺動軸７２を中心に揺動しながら瞬間的に弁座１５が閉ざされるのである。 尚、〔数４〕に関しては、弁座１５を開いた状態に於いては、図１９の▲４▼〜▲６▼に関して使用することが可能である。 当然の事ながら、バネ軸受から伝達されるねじりコイルバネのばね力Ｆｂ３及びバルブ揺動軸とバネ軸受とを結ぶ仮想線とねじりコイルバネの両端である孔とバネ軸受とを結ぶ線によって形成される角度δの値に関しては、各々の位置に配慮して設定されなければならない。その様な状況の中で、図１９の▲５▼位置に関しては、バルブ揺動軸とバネ軸受とを結ぶ仮想線とねじりコイルバネの両端である孔とバネ軸受とを結ぶ線によって形成される角度δが「０」ということから、ｓｉｎδも「０」になるわけであり、当然〔数４〕を満足させることが出来ないのである。【0085】
最後に、各々の時点で述べてきた巻角度の関係を別の点を含めて総括すると、図７や図８に見られるように、弁座１５が閉じてフロート２０が上昇している場合には、圧縮空気が弁体５１を押して弁座１５を閉じているため、バネ力は必要なく、巻角度θ１は小さい方が良い。 そして、バネ力が最も必要としているのは、開閉弁５０が閉じた状態から開こうとする、巻角度θ２の時である。【0086】
ところで、〔数３〕から明らかなように、フロート２０が降下する時には、フロートの重量Ｗｆによる下げるモーメントとフロートの浮力Ｖによる上げるモーメントの差が、孔から伝達されるねじりコイルバネのバネ力Ｆｂ４に打ち勝つ必要がある。 即ち、孔から伝達されるねじりコイルバネのばね力Ｆｂ４は、小さい方がよい。 しかし、接続を重ねているリンク構造であるために、ねじりコイルバネ６０の巻角度θ４は、大きくならざるをえない。 そこで、極力ねじりコイルバネ６０の巻角度θ４を、なるべく小さくするリンク構造に配慮する必要があるねじりコイルバネの。 更には、前述の〔数３〕による関係が満足されない場合には、フロートの重量Ｗｆに付加するウエイト２４、２４Ａを増加させる必要がある。【0087】
以上をまとめると、巻角度θ２が巻角度θ４より大きいことが必要である。 そして、これを実現するために、開閉弁５０を構成しているバネ軸受５３の揺動中心であるバルブ揺動軸７２を、フロート２０に形成されている孔２０ａの揺動中心であるフロート揺動軸７３より、弁座１５側に位置させ、孔２０ａが仮想線Ｂ１に近付くほど円弧間の距離を大きくするようにしているのである。 更には、その事から開閉弁５０が閉じてフロート２０がドレン水の流入によって上昇する中で、バルブ揺動軸７２とバネ軸受５３とを結んだ仮想線Ａ１を横切る場合と、開閉弁５０が開いてフロート２０がドレン水の排出によって下降する中で、仮想線Ａ２を横切る場合とを比較すると、上昇での仮想線Ａ１を横切る場合が、下降での仮想線Ａ２を横切る場合より短かくなっているのである。【実施例2】
【0088】
図２１に見られるように、エアータンク８０には、コンプレッサ（図示せず）からの圧縮空気を受入れ、滞留させ、気液を分離することで、ドレン水を底部に溜めていく。 そして、ドレン水を分離した圧縮空気は供給口から圧縮空気配管８６を経由して各機器に供給される。 一方、エアータンク８０の底部に溜ったドレン水は、ストップバルブ８３とドレン水配管８１を経由して、ドレントラップ１の流入口１０ａからカバー１０内部に流入する。 更に、エアータンク８０内の圧縮空気は、圧縮空気配管８６とストップバルブ８２と均圧管８４を経由して均圧管口１０ｆからカバー１０内部に送り込まれる。 この場合、ドレントラップ１とエアータンク８０の水面には、同一の空気圧が掛かり、ドレントラップ１の水面がエアータンク８０の水面より低い状態で、従って水頭Ｈを確保していることで、ドレン水配管８１の途中にエアーが滞留していても、ドレントラップ１に容易に押し出される。【0089】
そこで、図２２と図２３に見られるように、ドレントラップ１は、内側に圧縮空気と共にドレン水を溜め、ドレン水を流す弁座１５を位置させている底板１６と、略半球状のドームを持つ円筒形のカバー本体１８を、一体にしてカバー１０を成し、その内部にフロート本体２１及びフロートアーム２２及びバネアーム２３等を一体に構成していて、内側に溜まったドレン水の増減に合わせてフロート揺動軸７３を中心に揺動することによって上下するフロート２０と、弁座１５を開閉する弁体５１及びバルブアーム５２等を一体に構成していて、バルブ揺動軸７２を中心に揺動する開閉弁５０とを収納し、両者を底板１６に固定しているブラケット７０に位置させている。【0090】
更に、フロート２０のバネアーム２３の先端に形成されていて、フロート２０側の接続部２０ａでもある孔２０ａと、開閉弁５０のバルブアーム５２の他端に位置している、開閉弁５０側の接続部５３でもありバルブアーム他端部５３でもあるバネ孔５３とは、バネ６０やゴム６０を含む弾性体６０でありその一例として圧縮バネの一種であるねじりコイルバネ６０を介して一体となって接続している。 尚、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０とフロート２０及び開閉弁５０の接続部２０ａ、５３は、揺動及び移動自由に構成されている。 また、フォロー穴１５ｂを形成する弁座１５は、その先端に雄ネジを形成し、底板１６にネジ止めされ固定されている。 その結果、カバー１０内のドレン水は、弁座１５のフォロー穴１５ｂを通って排出口１５ｂに排出することが出来るようになっているのである。【0091】
そして、弁座１５と底板１６の間には、Ｏリング１５ｙやシール材等によって、貯留されているドレン水がカバー１０の内側から外側に洩れないように配慮されている。 また、弁座１５の内径に関しては、ドレントラップ１から排出される時間当たりのドレン水の量を決める規準となるが、ドレントラップ１をコンパクトにする為になるべく小径にしたく、またドレン水に含まれる鉄錆や磨耗粉やその他各種の異物等の排出を考えると出来る限り大径にしたく、結果として０．８〜３．０ｍｍ程度に設定している。【0092】
これらの構成を更に詳しく述べると、カバー１０は、略半球状のドームを持った円筒形のカバー本体８と、その底部はＯリング１３を介して底板１６にボルト１７により固定され、底板１６に形成されている流入口１０ａと排出口１０ｂと、均圧管口１０ｆを除き密閉状態となっている。 そして、ドレントラップ１内のドレン水を残すことなく排出したいとき、及びゴミ溜り１６ａに溜った錆やゴミを排出したいときに使用する盲栓１４と、内側に溜ったドレン水を外部に排出する際の流路となる弁座１５と、フロート揺動軸７３やバルブ揺動軸７２を位置させるブラケット７０を、単独で、または小ネジ７０ｗおよびナット１５ｘによって底板１６に固定されている。【0093】
また、ブラケット７０の中間にはバルブアームストッパー７４を位置させて、バルブアーム５２の揺動する範囲を制限している。 そして、カバー１０の最上部の近傍に形成されている均圧管口１０ｆと、底板１６の側面に形成されている流入口１０ａと排出口１０ｂを除き、Ｏリング１３によってドレン水が洩れないように完全に密閉された状態になっている。 尚、Ｏリング１３はパッキンや液体パッキンを使用することも考えられる。 そして、流入口１０ａの位置に関しては、底板１６に限定する必要はなく、カバー１０の上部、または側部、または下部の、何れかの位置に形成させても構わない。【0094】
この場合、流入口１０ａからは、ドレン水が流入するようになっている。 また、排出口１０ｂからは、ドレン水が排出されるようになっている。 更に、ドレン水を外部に排出するのは、底板１６の側壁に設けられた排出口１０ｂに接続している弁座１５を、開閉弁５０の弁体５１によって開放することで行っている。【0095】
そして、開閉弁５０とフロート２０は、バルブ揺動軸７２とフロート揺動軸７３を介して、ブラケット７０に取付けられていて、バルブ揺動軸７２とフロート揺動軸７３を中心に揺動可能となっている。 この場合、ブラケット７０は、コの字型に曲がった形状をしていて、第一ブラケット７０ｘと第二ブラケット７０ｙとブラケット底部７０ｚによって形成されていて、ブラケット底部７０ｚの部分で小ネジ７０ｗによって底板１６に固定している。 尚、ブラケット７０を形成している第一ブラケット７０ｘと第二ブラケット７０ｙの両方に、バルブ揺動軸７２とフロート揺動軸７３とバルブアームストッパー７４の取付穴が、ブラケット底部７０ｚには、弁座１５の穴と、ブラケット７０と底板１６とを固定する小ネジ７０ｗの穴が形成されている。 ここで、広い意味では、ブラケット７０には、ブラケット７０の他に、バルブ揺動軸７２とフロート揺動軸７３とバルブアームストッパー７４も含むことになる。【0096】
その為には、図２３に見られるように、バルブアームストッパー７４は、中央を太くして両端に中央より細い雄ネジを形成させ、ブラケット７０を形成している第一ブラケット７０ｘと第二ブラケット７０ｙの間に渡した状態にし、更にその太い部分を、第一ブラケット７０ｘと第二ブラケット７０ｙの両側から挟むように位置させ、ナット７４ｘにより締め付けることによってブラケット７０と共に固定し、それによって両側の第一ブラケット７０ｘと第二ブラケット７０ｙの振れを抑えている。 この場合、バルブアームストッパー７４の中央を太くする代わりに、全ネジとして、二組のダブルナットによってその間の長さを確保した状態にすることも可能である。【0097】
ところで、バルブ揺動軸７２は、両端には雄ネジを形成し、中央部はネジ径と同径にして、ブラケット７０を形成している第一ブラケット７０ｘと第二ブラケット７０ｙの間に渡した状態で位置させ、その両端から二組のダブルナット７２ｘによってその間の長さを確保した状態で固定し、その結果開閉弁５０を回動可能に接続している。 そして、フロート揺動軸７３は、両端には雄ネジを形成し、中央部はネジ径と同径にして、ブラケット７０を形成している第一ブラケット７０ｘと第二ブラケット７０ｙの間に渡した状態で位置させ、そのフロート揺動軸７３の外周の中央部には、パイプ７３ｙとフロートアーム２２とパイプ７３ｙの順に並べ、その並べた部分を第一ブラケット７０ｘと第二ブラケット７０ｙの両側から挟み込むようにして、その上で二組のダブルナット７３ｘによってその間の長さを確保した状態で固定し、その結果フロート２０を回動可能に接続している。【0098】
ここで、バルブ揺動軸７２に関しては、開閉弁５０の一部である弁体５１によって弁座１５を開閉する関係から、バルブ揺動軸７２の位置は弁座１５の近くに位置させることで、レバー比を大きく取って、弁体５１を移動させる力を大きくしている。 また、バルブアームストッパー７４の位置は、バルブ揺動軸７２とフロート揺動軸７３の中間に位置させている。【0099】
更に、フロート２０は、フロート本体２１と、フロートアーム２２と、バネアーム２３で構成され、溶接や蝋付けやネジ等によって一体に作られている。 また、フロートアーム２２には、フロート揺動軸７３を通す穴が形成され、バネアーム２３の先端には、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０を接続する孔２０ａが形成されている。 更に、バネアーム２３は、その先端をＵ字の形状に曲げ、フロートアーム２２との接合点を軸方向にややずらすようにしている。【0100】
尚、開閉弁５０は、バルブアーム５２と弁体５１によって、一体に構成されている。 一方、バルブアーム５２は、バルブアーム本体５２ｗと弁体取付部５２ｘとバルブアームフランジ５２ｙ、５２ｚによって一体に形成されている。 この場合、バルブアーム本体５２ｗと弁体取付部５２ｘの間をＬ字の形状に直角に曲げ、更に曲げた部分の弁体取付部５２ｘの両端には、バルブアームフランジ５２ｙ、５２ｚの両者を垂直方向に、第一ブラケット７０ｘと第二ブラケット７０ｙとの間の内側いっぱいに位置させることで、開閉弁５０の横方向への揺れを防止している。 この結果、垂直方向に位置している弁座１５を閉じようとして、弁体取付部５２ｘに弁体５１を取付けて作動させた場合、Ｌ字の形状によって平面が確保され、弁座１５を閉じることが可能となるのである。【0101】
また、バルブアーム本体５２ｗは、扇の形状をしていて、扇の要から先の部分は、ねじった状況にして、その端部でありバルブアーム５２全体の他端には、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０を回動自在に接続出来るようにバネ孔５３を形成している。そして、ねじりコイルバネ６０を装着した際には、垂直でなく傾斜するように、バネ孔５３と孔２０ａの位置関係を配慮している。 更に、バルブアーム５２の一端となるバルブアームフランジ５２ｙ、５２ｚには第一ブラケット７０ｘと第二ブラケット７０ｙの間を渡した状態で位置するバルブ揺動軸７２を取付ける孔が形成されていて、その結果開閉弁５０を回動可能に接続している。 当然の事ながら、Ｕ字型のバネアーム２３とバルブアーム本体５２ｗとは干渉しないような位置関係となっている。【0102】
一方、開閉弁５０に関しては、一端にバルブ揺動軸７２を位置させ他端に開閉弁５０側の接続部５３でもありバルブアーム他端部５３でもあるバネ孔５３を形成したバルブアーム５２と、バルブアーム５２のバルブ揺動軸７２の近傍に固定して弁座１５の開閉を行う弁体５１から構成されたものであり、バルブ揺動軸７２を中心として揺動させることが可能なようになっている。 一方、弁体５１に関しては、弁座１５に接する面が平面であり、弁体５１の下面と弁座１５の上面とを密着させ、密閉性を高めるために弁座１５の雄ネジと底板１６の雌ネジとで調整する必要があるが、この高さを固定するためにナット１５ｘを位置させている。 また、弁体５１は、ゴムやプラスチック・・・等の柔らかい材料とし、開閉弁５０に装着するために、弁体５１を、バルブアーム５２を形成している弁体取付部５２ｘに取付けるには、接着剤やネジを使用することが考えられるが、円柱や円錐台の弁体５１に溝を形成し、その溝を弁体取付部５２ｘに挟んで固定することも考えられるのである。【0103】
さて、本発明に於いては、浮力を発生させるフロート２０から弁座１５を開閉する開閉弁５０に至る力の伝達を、フロート２０側の接続部２０ａである孔２０ａ及び開閉弁５０側の接続部５３でもありバルブアーム他端部５３でもあるバネ孔５３の部分で接続している、バネ６０やゴム６０を含む弾性体６０でありその一例としてねじりコイルバネ６０の圧縮力を使用することで達成している。 特に、バルブ揺動軸７２と、弁体５１及びバネ孔５３を形成したバルブアーム５２を構成した開閉弁５０と、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０と、孔２０ａを形成したバネアーム２３及びフロートアーム２２及びフロート本体２１を構成したフロート２０と、フロート揺動軸７３を一体に、揺動及び移動自由に連結することによって、バルブ揺動軸７２とバネ孔５３とを結んだ仮想線Ａを境界として、孔２０ａがフロート本体２１側に位置している場合には、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０の力をバネ孔５３からバルブアーム５２に伝達し、それによって弁座１５を閉じる方向に押し、孔２０ａがフロート本体２１の反対側に位置している場合には、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０の力をバネ孔５３からバルブアーム５２に伝達し、それによって弁座１５を開く方向に押していることが本願発明の最大のポイントと言えるのである。【0104】
本発明による、フロート式ドレントラップおよびドレン水の排出方法は前述したように構成されており、以下にその動作について説明する。【0105】
この場合、実施例１で示した、図１９の、本願発明のフロート式ドレントラップに於ける弁座の開閉または開閉弁のバネ軸受の位置と水面の位置またはフロート上昇及び下降によるフロートの孔の位置との関係を示した図と、図２０の、本願発明のフロート式ドレントラップに於けるドレン水の流量と経過時間の関係を示した図は、図１９に見られるように、水面は、ドレン水の流入と流出に従って上昇及び下降し、それに伴ってフロート２０も上昇及び下降するが、弁座１５に関しては、開閉の二つの状態（更に具体的に述べると、瞬間的に開閉の状態を）を保持するだけであるという事を示している内容は、実施例２に於いても、開閉弁２０のバネ軸受５３を開閉弁２０のバネ孔５３と見なすことで該当する。そして、実線は、その全途中過程を意味を持って忠実に経過して行くのであるが、点線は、瞬間的に経過することを意味している。【0106】
ここで、図１９に於いて意味するところは、弁座５１の開閉、及び開閉弁５０の開閉弁５０側の接続部５３でもありバルブアーム他端部５３でもあるバネ孔５３の位置と、水面の位置、及びフロート２０の上昇及び下降によるフロート２０を形成しているフロート２０側の接続部２０ａでもある孔２０ａの位置との関係を示していて、図２４と図２５に見られるように、フロート揺動軸７３と孔２０ａとを結んだ仮想線Ｂで考えた時、孔２０ａの軌跡は、最下位の水面では、図２４に見られるように、仮想線Ｂ１の上に、最上位の水面では、具体的に図示していないが実施例１と同じく、仮想線Ｂ２の上に位置するように設定されている。 即ち、孔２０ａは仮想線Ｂ１と仮想線Ｂ２の間を移動するようになっているのである。【0107】
そして、フロート２０を形成しているフロート２０側の接続部２０ａでもある孔２０ａと、開閉弁５０を形成している開閉弁５０側の接続部５３でもありバルブアーム他端部５３でもあるバネ孔５３の、二つの円弧による軌跡を描く中で、従って開閉弁５０を構成しているバネ孔５３の位置を、孔２０ａの軌跡に重ねて見て、バルブ揺動軸７２とバネ孔５３とを結んだ仮想線Ａで考えた時、バネ孔５３の軌跡は、弁座１５を閉じている際に、図２４に見られるように、仮想線Ａ１を形成し、弁座１５を開いた瞬間の開閉弁５０がアームストッパー７４に跳ね飛ばされた際には、図２５に見られるように、仮想線Ａ２を形成するように配慮されていて、弁座１５を閉じた際には仮想線Ａ１と開いた際には仮想線Ａ２の二点の間を瞬時に移動している。 結果として、孔２０ａの軌跡上で見た場合、仮想線Ａ１と仮想線Ａ２は、仮想線Ｂ１と仮想線Ｂ２の間を飛出さない様に位置させている。従って、孔２０ａは、水面が最下位から最上位に変動するに従って、仮想線Ｂ１、仮想線Ａ２、仮想線Ａ１、仮想線Ｂ２の順に、位置したり横切ったりしているのであり、この内容を、図１９に示したのである。【0108】
この内容を、一連の動作に沿って少し詳細に述べると、図１９で、▲１▼に於いては、水面が最下位であり、従ってフロート２０も最下位であり、孔２０ａは仮想線Ｂ１上に位置していて、弁座１５を閉じた直後の状況を示していて仮想線Ａ１を成し、これは図２４に示されている。 そして、▲１▼から▲３▼に至る間は、弁座１５の閉じている中で開閉弁５０が静止した状態のまま仮想線Ａ１を保持し、ドレン水が流入し、水面が上昇し、それに伴ってフロート２０が上昇する。 ここで、▲２▼に於いては、開閉弁５０に働くバネ６０やゴム６０を含む弾性体６０でありその一例としてねじりコイルバネ６０からの弾性力による力の方向だけで見たときに、孔２０ａは仮想線Ａ１を横切って以降は、弁体５１が弁座１５を閉じた状態から開いた状態に移行する境界となっているのであるが、その他の力を含めて弁座１５は、閉じたままとなっている。【0109】
次に、▲３▼に於いては、水面が最上位となり、従ってフロート２０も最上位であり、孔２０ａは仮想線Ｂ２上に位置していて、弁座１５を閉じた状況を示していて仮想線Ａ１を保持している。 ここで、▲３▼に到着すると、一瞬にして弁座１５を開いて、▲４▼に至るのである。【0110】
そして、▲４▼に於いては、水面が最上位の中で、従ってフロート２０も最上位の中で、孔２０ａは仮想線Ｂ２上に位置していて、弁座１５を開いた状況を示していて瞬間的に仮想線Ａ２に移動しているのである。 尚、▲４▼から▲６▼に至る間は、弁座１５の開いている中で開閉弁５０が静止した状態のまま仮想線Ａ２を保持し、ドレン水が流出し、水面が下降し、それに伴ってフロート２０が下降する。 この場合、▲４▼から▲５▼に至る状況は、図２５に示している通りである。 ここで、▲５▼に於いては、開閉弁５０に働くねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０からの弾性力による力の方向だけで見たときに、孔２０ａは仮想線Ａ２を横切る、弁体５１が弁座１５を開いた状態から閉じた状態に移行する境界となっているのであるが、その他の力を含めて弁座１５は、開いたままとなっている。【0111】
最後に、▲６▼に於いては、水面が最下位となり、従ってフロート２０も最下位であり、孔２０ａは仮想線Ｂ１上に位置していて、弁座１５を開いた状況を示していて仮想線Ａ２を保持している。 そして、▲６▼に到着すると、一瞬にして弁座１５を閉じて、▲１▼に至るのである。 この様にして、▲１▼〜▲６▼の動作が何回も繰返されていくのである。【0112】
尚、フロート２０と開閉弁５０の間をねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０で接続することによって、図１９と図２０に見られるように、ドレン水が連続して流入する中で弁座１５を瞬時に閉じてその状態を保持し、流出に関しても弁座１５を瞬時に開いて、間歇的に勢いよく流出させることが出来るよになっているのである。【0113】
そしてその理由は、図２４、図２５を見たとき、バルブ揺動軸７２と開閉弁５０側の接続部５３でもありバルブアーム他端部５３でもあるバネ孔５３とを結んだ仮想線Ａを、結果として本願発明のここでの実施例に於いては、仮想線Ａ１と仮想線Ａ２の間を瞬時に移動することで二個所に限定されるのであるが、仮想線Ａを境界として、フロート２０を形成しているフロート２０側の接続部２０ａでもある孔２０ａがフロート本体２１側に位置している場合には、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０の力をバネ孔５３からバルブアーム５２に伝達し、それによって弁座１５を閉じる方向に押しているのであり、孔２０ａがフロート本体２１の反対側に位置している場合には、ねじりコイルバネ６０を含む弾性体６０の力をバネ孔５３からバルブアーム５２に伝達し、それによって弁座１５を開く方向に押しているのであり、開閉弁５０が弁座１５を瞬時に閉じるように作用させたり開くように作用させているためである。 この事によって、ドレン水に含まれたり、またドレントラップ１に滞留している各種のゴミを、ドレン水の排出と同時に容易に排出することが可能となっているのである。【0114】
結果として、弁座１５が、半開きの状態でなくきちんと完全な状態で開閉されることによって、図２０に見られるように、常に流入するドレン水に対し、一定の間隔を持って流出させることが可能となったのである。【0115】
更に、実施例２の、ドレントラップ１に関し、ドレン水の増減に応じた動きの中で、バネ６０やゴム６０を含む弾性体６０でありその一例としてねじりコイルバネ６０の弾性力を中心として特徴ある状態を示した各内容を述べる。【0116】
この場合、実施例２の、ドレントラップ１に於いては、図２４には、第二の発明の弁座が閉じた直後でフロートの浮く水面が最下位から上昇する直前の状態を示した図であり、図１９の▲１▼の状態を示したもので、図２５は、第二の発明の弁座が開いて以降の水面が下降する状態を示した図であり、図１９の▲４▼から▲５▼の状態を示したものである。 そして、図２４と図２５の意味するところは、実施例１の、図２から図５と図９から図１２を一体にした内容を示したもので、特に実施例２の、図２４は、実施例１の、図２と図１１を一体にした内容にしたものと類似している。【0117】
即ち、図２４の意味するところは、弾性体６０を境に、フロート２０側では、フロートの浮力Ｖとフロートの重量Ｗｆと孔から伝達されるバネ力Ｆｂ２のモーメントを比較することで、フロート２０の上昇に関係する計算を、この場合実施例１の〔数１〕と同一であると言えることが可能であり、開閉弁５０側では、圧縮空気圧Ｐａと開閉弁の重量Ｗｂとバネ孔から伝達されるバネ力Ｆｂ２のモーメントを比較することで、開閉弁５０の開閉に関係する計算を行うことが出来るのである。【0118】
尚、実施例２に於いては、図１９の各時点での力の加わる状況を、図２４と図２５でしか示されていないが、その他の各時点での力の加わる状況も、実施例１の図面と数式を参考にして類似した内容になるので、その他の状況は省略する。 但し、これまで示したように、実施例１と実施例２に於いては、構造の違いによって力の向きの相違は似られるものの、動作に関しては、図１９と図２０が共用されることを含め、基本的に実施例２は実施例１に同じと考えて良い。【実施例3】
【0119】
実施例１の図１に見られる、ドレントラップ１は、実施例３に於いても、殆んど同じ構成や形状をしている。 この場合、図１に於いて、実施例３のドレントラップ１が、実施例１と異なる内容を示すと、弾性体６０としてねじりコイルバネ６０を使用していたものが、圧縮バネ６０を使用していることと、バルブ揺動軸７２とフロート揺動軸７３を一体にして同一軸１９として一体にしたことと、それに伴ってブラケット７０の構成が変ったことと、弁座１５の周囲が変ったことである。 従って、前述以外の内容は、実施例１と全く同じであり、図１から図１２と図１７から図２０に関しては、実施例３に於いても使用可能である。【0120】
ここで、実施例１から実施例３を含めて、フロート間接開閉式ドレントラップ１に於いては、フロート２０と開閉弁５０の間に、圧縮バネ６０である弾性体６０を介在させているので、複雑なリンク機構を必要とし、このため浮力の開閉弁５０への伝達効率は悪くなる。 その結果、開閉弁５０を開く力が同じであれば、浮力を大きくする必要があり、フロート２０の体積を大きくする必要がある。 更に、そのスペース内に複雑なリンク機構を納めるため、小型でバネ力の変化が大きく、かつ精密なバネが要求される。 この場合、これを満たすのが圧縮バネ６０であった。【0121】
ところで、圧縮バネ６０は密着を起こすため、変形量が他のバネ（引っ張りバネ、ねじりコイルバネ等）に比べ、少ない性質を持っている。 従って、これを補うために、フロート２０の揺動中心と開閉弁５０の揺動中心とを同一軸１９として、圧縮バネ６０を支える接続部２０ａと接続部５３との距離が大きく変化しないようにしている。【0122】
また、ブラケット７０に関しては、一体ブラケット７１と、フロートアーム２２とバルブアーム５２の両者を共に揺動することが可能なように保持している同一軸１９によって構成されている。 そして、一体ブラケット７１は、同一軸１９を位置させている軸ブラケット７１ｓと、フロートアーム２２に形成されていてフロート２０の最上位を位置決めするフロートストッパー（具体的に図示していないが）やバルブアーム５２に形成されていて弁座１５の開放を位置決めするバルブストッパー（具体的に図示していないが）の各々に接触することによってストッパーの目的を達成するストッパーブラケット７１ｔと、軸ブラケット７１ｓとストッパーブラケット７１ｔを繋ぐブラケットベース７１ｕとを一体に形成している。 尚、軸ブラケット７１ｓとブラケットベース７１ｕとストッパーブラケット７１ｔを一体にするには、一枚の板を折り曲げても、ネジ止めにしても、溶接や蝋付けによるものでも構わない。【0123】
更に、実施例１に於いては、図１に見られるようにその構成から、ブラケット７０に弁座１５とフロート２０と開閉弁５０と弾性体６０を組立ててカバー１０を構成している第一カバー１１に組付けることは不可能であったが、実施例３に於いては、可能としたことを特徴としている。【0124】
即ち、その過程を述べてゆくと、図２６から図２９に見られるように、先ずブラケットベース７１ｕに弁座１５を差込み、ブラケット７０を形成している軸ブラケット７１ｓの間にフロートアーム２２とバルブアーム５２を位置させ、両者を貫通するように同一軸１９を挿入し、両端をＥ止め輪１９ｘによって回転可能に締結して組立てる。 更に、弁座１５にＯリング１５ｚを装着し、弁座１５の端部内側に形成しているネジ１５ｄに円錐台のガイド１５ｗをねじ込み、ガイド１５ｗの側からカバー１０の流出口１０ｂに加工されたストレート穴１０ｇに差込み、ブラケット７０と一体の弁座１５を定位置に納める。 この時、カバー１０の内側に設けている廻り止１０ｈとブラケットベース７１ｕに設けている切り欠７１ａとを合わせ、更に弁座１５に加工された切り欠１５ｅを廻り止１０ｈ側に向け、続いて弁座１５をストレート穴１０ｇに挿入して行く。 最後に、ガイド１５ｗの側から弁座１５にナット１５ｖをねじ込み、更にガイド１５ｗを取り除き、めがねレンチ等で締め上げ、弁座１５とカバー１０とを強く固定する。【0125】
本発明による、フロート式ドレントラップおよびドレン水の排出方法は前述したように構成されており、動作については、実施例１と同じ内容を記載することになるので省略する。【実施例4】
【0126】
実施例１の図１に見られる、ドレントラップ１は、実施例４に於いても、殆んど同じ構成や形状をしている。 この場合、図１に於いて、実施例４のドレントラップ１が、実施例１と異なる内容を示すと、弾性体６０として圧縮バネであるねじりコイルバネ６０を使用していたものが、引張りバネ５０を使用していることと、開閉弁５０を構成しているバルブアーム５２と弾性体６０との間に連接棒５５を位置させ、弾性体６０と連接棒５５の間を接続部５３であるバネ軸受５３として、また連接棒５５とバルブアーム５２の間を揺動部５６として揺動可能に接続したことである。 従って、前述以外の内容は、実施例１と全く同じであり、図１から図２０に関しては、連接棒５５を位置させるという前提の下に、実施例３に於いても使用可能である。【0127】
この場合、連接棒５５の目的とする所は、実施例１の場合、図１から図２０に見られるように、圧縮バネであるねじりコイルバネ６０を使用しているが、実施例４の場合、図３１と図３２に見られるように、引張りバネ６０を使用しているために、実施例１の、図９と図１０に該等するバネ軸受から伝達されるばね力Ｆｂ１、Ｆｂ１の力の方向が、実施例４の場合でも同じ方向になるように、連接棒５５を位置させたものである。 即ち、開閉弁５０としては、一端にバルブ揺動軸７２を位置させ他端に揺動部５６を形成したバルブアーム５２と、バルブアーム５２に回動可能に接続した連接棒５５と、バルブアーム５２のバルブ揺動軸７２近傍に固定し弁座１５の開閉を行う弁体５１から構成されていることになる。【0128】
ここで、その内容を多少詳しく述べるならば、図３０に於いて、引張りバネ６０を使用するということで、接続部５３であるバネ軸受５３ではバネ力Ｆｓは、連接棒５５の方向にバネ軸受から伝達されるばね力Ｆｂ１と連接棒５５と直角方向の力に分解され、このバネ軸受から伝達されるばね力Ｆｂ１が連接棒５５を介して揺動部５６で働くことになり、実施例１の図９に見られるバネ軸受５３で働くバネ軸受から伝達されるばね力Ｆｂ１と同じ形でバルブアーム５２に働くことにより、実施例１と同様な形で弁体５１を開閉させることが可能となるのである。【0129】
この場合、図３０に於いては、フロート２０が最上位に位置していて、弁座１５が開く直前の状態を示していて、図３１に於いては、フロート２０が最下位に位置していて、弁座１５が閉じる直前の状態を示している。 尚、前述以外の状況に於いても、同じことが言える。【0130】
本発明による、フロート式ドレントラップおよびドレン水の排出方法は前述したように構成されており、動作については、実施例１と同じ内容を記載することになるので省略する。 特に、図３０のバルブ揺動部７２に於ける回転モーメントを考えた場合、前述の通り、実施例１と同様な形で弁体５１を開閉させることが可能となるのであるので、図１９をそのまま使用することが可能であると言えるのである。【実施例5】
【0131】
図３２や図３３に見られるように、第一ブラケット７０ｘと第二ブラケット７０ｙの内側には、ドレン水の流路となる弁座１５と、半円状のバルブアーム５１や回転中心となるバルブ揺動軸７２や弁座１５を開閉する弁体５１を一体になった状態に形成された開閉弁５０と、半円状のバネアーム２３とフロート揺動軸７３の一部によって形成されたフロート２０と、開閉弁５０の接続部５３とフロート２０の接続部２０ａを接続した弾性体６０である引張りバネ６０を位置させている。【0132】
そして、第一ブラケット７０ｘと第二ブラケット７０ｙの外側には、フロート揺動軸７３の一部とフロートアーム２２と円筒状のフロート本体２１を一体になった状態に形成されたフロート２０を位置させている。 尚、フロート２０は、バネアーム２３とフロート揺動軸７３とフロートアーム２２とフロート本体２１を一体になった状態に形成されている。 この場合、バルブ揺動軸７２とフロート揺動軸７３は、第一ブラケット７０ｘと第二ブラケット７０ｙの間に貫通した状態で位置していて、開閉弁５０とフロート２０は、各々バルブ揺動軸７２とフロート揺動軸７３、及び第一ブラケット７０ｘと第二ブラケット７０ｙの間でのみ揺動することが可能となっている。【0133】
ところで、開閉弁５０を形成しているバルブアーム５１は、その動きを制限する意味から、弁体５１によって弁座１５を閉じる状態と、弁座１５を開きながらバルブアームストッパー７４の間を移動することが可能となっている。 そして、この間の移動は、実施例１から実施例４に同じように、瞬間的に移動するようになっているのである。 尚、バルブアーム５１とバネアーム２３の半円状に関しては、互いに干渉しない形状であれば、半円状に拘る必要はない。【0134】
本発明による、フロート式ドレントラップおよびドレン水の排出方法は前述したように構成されており、以下にその動作について説明する。【0135】
実施例５の内容は、弾性体６０として引張りバネ６０を使用したことであり、実施例５も実施例１から実施例４に同じように、図１９は、開閉弁のバネ軸受の位置を開閉弁の接続部の位置として、またフロートの孔の位置をフロートの接続部の位置として使用することが可能となっている。【0136】
したがって、図３４は、弁座１５が閉じてドレン水が流入しフロート２０が上昇中の状態を示した図で、図１９の▲１▼から▲２▼の状況を示していて、弁体５１は空気圧により弁座１５に押し付けられ、バネ力により引かれても開くことはない。 また、図３５は、弁座１５が閉じてから開く直前のフロート２０が最上位の状態を示した図で、図１９の▲３▼の状況を示していて、バネアーム２３は、バルブ揺動軸７２とバルブアーム５２の端部に形成された接続部５３とを結んだ際の弁座１５が閉じている時の仮想線Ａ１を越えて廻り込むのであり、バネ力がバルブアーム５２を強く引き、バネ力が空気圧による押付け力より大きくなるとバルブアーム５２を移動させるのである。【0137】
また、図３６は、弁座１５が開いてドレン水が排水されフロート２０が下降中の状態を示した図で、図１９の▲４▼から▲５▼の状況を示していて、バネ力はバルブアーム５２をフロート２０側に引き続け、ドレン水を排出し続ける。 そして、バルブアーム５２は、バルブアームストッパー７４に拘束された状態で、弁座１５が開いた状態を意味する仮想線Ａ２を保持することになる。 次に、図３７は、弁座１５が開いてから閉じる直前のフロート２０が最下位の状態を示した図で、図１９の▲６▼の状況を示していて、バネ力はバルブアームストッパー７４に拘束された状態で、バルブアーム５２の先端をフロート２０と反対側に引いていて、次に弁座１５を閉じる状態に進む直前の状態にある。【産業上の利用可能性】
【0138】
この発明は、フロート式ドレントラップおよびドレン水の排出方法に関する技術であって、更に詳細に述べると、揺動するフロートと揺動する開閉弁を弾性体で接続し、フロートの浮力は、弾性体を変形させ、変形した弾性体の力によって排出口に繋がっている弁座を開閉することで、間欠的にドレン水を排出し、特にフロートと弁体が弾性体を介して間接に接続することで、一体となって同じ動きをしないように各々が別々に動き、また同一の変形した弾性体の力によって開閉弁を開く方向と閉じる方向の両方に有効に使うことで、最終的には単純な構成でドレン水が排出される際に常に半開き状態になることを防止し、同時に磁石と違って弾性体を使用することで、鉄を中心とする異物が流れ込んでも磁石に吸着するという問題もなく順調な排出を可能とした技術について述べたものであり、この半開き状態にならないという事と、磁石を使用しないということが、フロート式ドレントラップに於いて最も希望されている技術の一つであるとも言えるのである。【符号の説明】
【0139】
１・・・・・・・ドレントラップ１０・・・・・・カバー
１０ａ・・・・・流入口
１０ｂ・・・・・排出口
１０ｆ・・・・・均圧管口
１０ｇ・・・・・ストレート穴
１０ｈ・・・・・廻り止
１１・・・・・・第一カバー
１２・・・・・・第二カバー
１３・・・・・・Ｏリング
１４・・・・・・盲栓
１５・・・・・・弁座
１５ａ・・・・・フォロー穴
１５ｂ・・・・・ノズル
１５ｃ・・・・・ネジ
１５ｄ・・・・・ネジ
１５ｅ・・・・・切り欠
１５ｖ・・・・・ナット
１５ｗ・・・・・ガイド
１５ｘ・・・・・ナット
１５ｙ・・・・・Ｏリング
１５ｚ・・・・・Ｏリング
１６・・・・・・底板
１６ａ・・・・・ゴミ溜り
１７・・・・・・ボルト
１８・・・・・・カバー本体
１９・・・・・・同一軸
１９ｘ・・・・・Ｅ止め輪
２０・・・・・・フロート
２０ａ・・・・・接続部（孔）
２１・・・・・・フロート本体
２２・・・・・・フロートアーム
２３・・・・・・バネアーム
２４・・・・・・ウエイト
２４Ａ・・・・・ウエイト
２４Ａａ・・・・下限ストッパー
２４ａ・・・・・下限ストッパー
５０・・・・・・開閉弁
５１・・・・・・弁体
５２・・・・・・バルブアーム
５２ｗ・・・・・バルブアーム本体
５２ｘ・・・・・弁体取付部
５２ｙ・・・・・バルブアームフランジ
５２ｚ・・・・・バルブアームフランジ
５３・・・・・・接続部、（バネ軸受、バルブアーム他端部、バネ孔）
５３ｘ・・・・・ベロ式ストッパー
５５・・・・・・連接棒
５６・・・・・・揺動部
６０・・・・・・弾性体、（バネ、ゴム、ねじりコイルバネ、引張りバネ）
６１・・・・・・Ｅ止め輪式ストッパー
７０・・・・・・ブラケット
７０Ａ・・・・・ブラケット
７０ｗ・・・・・小ネジ
７０ｘ・・・・・第一ブラケット
７０ｙ・・・・・第二ブラケット
７０ｚ・・・・・ブラケット底部
７１・・・・・・一体ブラケット
７１Ａ・・・・・一体ブラケット
７１Ａｙ・・・・フロートブラケット
７１Ａｙａ・・・バルブアームストッパー（ベロ式ストッパー）
７１ａ・・・・・切り欠
７１ｓ・・・・・軸ブラケット
７１ｔ・・・・・ストッパーブラケット
７１ｕ・・・・・ブラケットベース
７１ｘ・・・・・弁体ブラケット
７１ｙ・・・・・フロートブラケット
７２・・・・・・バルブ揺動軸
７２ｘ・・・・・ダブルナット
７３・・・・・・フロート揺動軸
７３ｘ・・・・・ダブルナット
７３ｙ・・・・・パイプ
７４・・・・・・バルブアームストッパー（小ネジ式ストッパー）
７４ｘ・・・・・ナット
８０・・・・・・タンク
８１・・・・・・ドレン水配管
８２・・・・・・ストップバルブ
８３・・・・・・ストップバルブ
８４・・・・・・均圧管
８５・・・・・・排水管
８６・・・・・・圧縮空気配管
Ａ１・・・・・・仮想線
Ａ２・・・・・・仮想線
Ｂ・・・・・・・仮想線（変動位置）
Ｂ１・・・・・・仮想線
Ｂ２・・・・・・仮想線
ｄ・・・・・・・弁座の内径
Ｆｂ・・・・・・孔やバネ孔から伝達されるばね力（変動値）
Ｆｂ１・・・・・バネ軸受から伝達されるばね力
Ｆｂ２・・・・・孔から伝達されるばね力
Ｆｂ３・・・・・バネ軸受から伝達されるばね力
Ｆｂ４・・・・・孔から伝達されるばね力
Ｆｓ・・・・・・バネ力
Ｌｇ１・・・・・バルブ揺動軸から開閉弁の重心までの水平距離
Ｌｇ２・・・・・バルブ揺動軸から開閉弁の重心までの水平距離
Ｌｖ・・・・・・フロート揺動軸からフロートの浮力荷重点までの水平距離（変動値）
Ｌｖ１・・・・・フロート揺動軸からフロートの浮力荷重点までの水平距離
Ｌｖ２・・・・・フロート揺動軸からフロートの浮力荷重点までの水平距離
Ｌｗｆ・・・・・フロート揺動軸からフロートの重心までの水平距離（変動値）
Ｌｗｆ１・・・・フロート揺動軸からフロートの重心までの水平距離
Ｌｗｆ２・・・・フロート揺動軸からフロートの重心までの水平距離
Ｐａ・・・・・・圧縮空気圧
Ｐｂ・・・・・・開閉弁が開くことにより圧縮空気圧がドレン水を急速に排出するが、この状態にベルヌーイの定理を適用して発生する流速分の負圧
Ｒ１・・・・・・バルブ揺動軸から弁座中心までの揺動半径
Ｒ２・・・・・・バルブ揺動軸からバネ軸受までの揺動半径
Ｒ３・・・・・・フロート揺動軸から孔までの揺動半径
Ｒ４・・・・・・バルブ揺動軸から流速分の負圧の荷重点までの揺動半径
Ｖ・・・・・・・フロートの浮力
Ｗｂ・・・・・・開閉弁の重量
Ｗｆ・・・・・・フロートの重量
α・・・・・・・バルブ揺動軸とバネ孔とを結ぶ仮想線とバネの両端によって形成される角度
β・・・・・・・バルブ揺動軸とバネ軸受とを結ぶ仮想線とバネの両端によって形成される角度
βＸ・・・・・・バルブ揺動軸とバネ孔とを結ぶ仮想線とバネの両端によって形成される角度（変動値）
γ・・・・・・・フロート揺動軸と孔とを結ぶ仮想線とバネの両端によって形成される角度
γＸ・・・・・・フロート揺動軸と孔とを結ぶ仮想線とバネの両端によって形成される角度（変動値）
δ・・・・・・・バルブ揺動軸とバネ軸受とを結ぶ仮想線とバネの両端によって形成される角度
ε・・・・・・・フロート揺動軸と孔とを結ぶ仮想線とバネの両端によって形成される角度
θ１・・・・・・巻角度
θ２・・・・・・巻角度
θ３・・・・・・巻角度
θ４・・・・・・巻角度