特開 2023-76273 スチームトラップ及び異物除去工具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023076273

(43)【公開日】2023-06-01

(54)【発明の名称】スチームトラップ及び異物除去工具

(51)【国際特許分類】

   F16T 1/38 20060101AFI20230525BHJP

【ＦＩ】

F16T1/38 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021189598

(22)【出願日】2021-11-22

(71)【出願人】

【識別番号】000133733

【氏名又は名称】株式会社テイエルブイ

(72)【発明者】

【氏名】福田 剛士

(57)【要約】

【課題】コストダウンを図ることができるスチームトラップ及び異物除去工具を提供する。
【解決手段】スチームトラップは、ケーシング及び異物除去手段を備える。ケーシングは、ドレンの排出口を有する。異物除去手段は、排出口から排出されたドレンが流通する位置に設けられ、排出口又はその近傍に位置する異物を除去する。また、異物除去手段は、先端部が排出口又はその近傍に進入した作動状態及び排出口又はその近傍から退去した待機状態に変位可能な棒状の清掃部材を有する。先端部は、排出口に向かって段階的に細くなる多段形状である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ドレンの排出口を有するケーシングと、
前記排出口から排出されたドレンが流通する位置に設けられ、該排出口又はその近傍に位置する異物を除去する異物除去手段と、
を備え、
前記異物除去手段は、先端部が前記排出口又はその近傍に進入した作動状態及び該排出口又はその近傍から退去した待機状態に変位可能な棒状の清掃部材を有し、
前記先端部は、該排出口に向かって段階的に細くなる多段形状であることを特徴とするスチームトラップ。

【請求項2】

前記先端部は、円柱形状であって、前記排出口に向かって段階的に径が小さくなる複数の段部を有する多段形状であることを特徴とする請求項１に記載のスチームトラップ。

【請求項3】

前記排出口は、円形であり、
前記複数の段部のいずれか１つの径は、前記排出口の径の大きさと略同一に形成されたことを特徴とする請求項２に記載のスチームトラップ。

【請求項4】

ドレンの排出口を有するケーシングを備えたスチームトラップに装着され、該排出口から排出されたドレンが流通する位置で、該排出口又はその近傍に位置する異物を除去する異物除去工具であって、
先端部が前記排出口又はその近傍に進入した作動状態及び該排出口又はその近傍から退去した待機状態に変位可能な棒状の清掃部材、
を備え、
前記先端部は、該排出口に向かって段階的に細くなる多段形状であることを特徴とするスチームトラップの異物除去工具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、蒸気配管系統で発生するドレンを外部に排出するスチームトラップ等に関する。

【背景技術】

【0002】

蒸気プラントなどのプラント（プロセスシステム）の蒸気配管系統では、蒸気が凝縮してドレン（復水）が発生する。発生したドレンは、スチームトラップ等を用いて外部等に排出される（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

スチームトラップとしては、フロートの昇降に応じてオリフィス（排出口）を開閉することで弁室に流入したドレンを排出するフロート式スチームトラップがある。

【0004】

特許文献１では、オリフィスに詰まった異物を除去する清掃機構を備えたフロート式スチームトラップの構成が記載されている。上記清掃機構（異物除去工具）は、先端部をオリフィスに進入させて異物を除去する清掃部材（清掃棒）を備えている。また、オリフィスに進入した清掃部材の先端部（周面）とオリフィスの径（周面）との距離が一定となる構成が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開第２０１６／０１３４２７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述のスチームトラップは、用途などに応じて複数種類があり、オリフィス径も異なる場合がある。そのため、径の異なるオリフィスのそれぞれに対応する径の清掃部材に変更する必要があり、コストアップを招来していた。

【0007】

この発明は、コストダウンを図ることができるスチームトラップ及び異物除去工具を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明によって提供されるスチームトラップは、ケーシング及び異物除去手段を備える。ケーシングは、ドレンの排出口を有する。異物除去手段は、排出口から排出されたドレンが流通する位置に設けられ、排出口又はその近傍に位置する異物を除去する。また、異物除去手段は、先端部が排出口又はその近傍に進入した作動状態及び排出口又はその近傍から退去した待機状態に変位可能な棒状の清掃部材を有する。先端部は、排出口に向かって段階的に細くなる多段形状である。

【0009】

上記先端部は、円柱形状であって、排出口に向かって段階的に径が小さくなる複数の段部を有する多段形状であってもよい。

【0010】

上記排出口は円形であり、上記複数の段部のいずれか１つの径は排出口の径の大きさと略同一に形成されてもよい。

【0011】

本発明によって提供される、ドレンの排出口を有するケーシングを備えたスチームトラップに装着され、排出口から排出されたドレンが流通する位置で、排出口又はその近傍に位置する異物を除去する異物除去工具は、清掃部材を備える。清掃部材は、先端部が排出口又はその近傍に進入した作動状態及び排出口又はその近傍から退去した待機状態に変位可能な棒状である。先端部は、排出口に向かって段階的に細くなる多段形状である。

【発明の効果】

【0012】

この発明によれば、清掃部材の先端部が排出口に向かって段階的に細くなる多段形状となっているので、１の清掃部材で、複数の径のオリフィスの異物除去に対応することができる。これにより、コストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】この発明の実施形態に係るスチームトラップの断面図である。

【図2】この発明の実施形態に係るスチームトラップの断面図である。

【図3】この発明の実施形態に係るスチームトラップの部分拡大断面図である。

【図4】この発明の他の実施形態に係るスチームトラップの部分拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図面を参照してこの発明の実施形態に係るスチームトラップについて説明する。なお、この発明の構成は、実施形態に限定されるものではない。

【0015】

図１及び図２は、この発明の実施形態に係るスチームトラップ（トラップ）１の断面図である。トラップ１は、フロート式スチームトラップである。トラップ１は、例えば、蒸気プラント等に含まれる蒸気配管系統に配設され、配管内で発生するドレン等を外部に排出する。

【0016】

図１は、閉栓部材４０が装着された状態を示す。図２は、異物除去工具（異物除去手段）５０が装着された状態を示す。

【0017】

図１及び図２に示すように、トラップ１は、ケーシング１０、フロート２０、弁座部材３０、閉栓部材４０及び異物除去工具５０等を有している。

【0018】

ケーシング１０は、本体１１と蓋１２とをボルト等で結合することによって形成される。ケーシング１０は、流入通路１３、弁室１４、第二排出通路１５等を有する。

【0019】

流入通路１３は、ケーシング１０の外部から流入する蒸気やドレン等の流体を受け入れる。流入通路１３は、弁室１４と連通するように弁室１４の上部に形成される。

【0020】

弁室１４は、ケーシング１０の内部に位置する空間として形成される。第二排出通路１５は、弁室１４に流入したドレン等を外部に流出させる。第二排出通路１５は、オリフィス３１及び第一排出通路３２を介して弁室１４と連通するように形成される。

【0021】

フロート２０は、弁室１４に遊置（昇降自在に配置）される中空の球状物体である。フロート２０は、弁室１４に貯留されるドレンの量によって、弁室１４を上下に移動する。

【0022】

弁座部材３０は、弁室１４の下方に位置する蓋１２の弁座部材取付空間に取り付けられる。すなわち、弁座部材３０は、弁室１４の下部に配置される。弁座部材３０は、オリフィス３１及び第一排出通路３２を有する。オリフィス３１は、弁室１４と第一排出通路３２と連通する。第一排出通路３２は、第二排出通路１５に連結される。

【0023】

オリフィス（排出口）３１は、フロート２０の移動によって開閉される。例えば、弁室１４に貯留されているドレンが所定量以下のときは、フロート２０が弁座部材３０に着座し、オリフィス３１は閉じられる。なお、蓋部１２には、フロート２０がオリフィス３１を閉じた状態で接触するフロート座１８が設けられている。フロート座１８は、図１（図２）において手前側と向こう側に２つ設けられている。

【0024】

また、例えば、弁室１４に貯留されているドレンが所定量より多いときは、フロート２０が弁座部材３０から離座し、オリフィス３１は開放される。オリフィス３１が開放された状態では、弁室１４に流入したドレン等は、オリフィス３１を経由して第一排出通路３２及び第二排出通路１５を通過してケーシング１０の外部に流出する。

【0025】

閉栓部材（プラグ）４０は、蓋１２の閉栓部材取付空間１９に着脱自在に装着される。閉栓部材４０は、装着された状態で、閉栓部材取付空間１９を閉栓する。閉栓部材取付空間１９は、閉栓部材４０が装着されていない状態で、第二排出通路１５と外部とを連通する。

【0026】

また、図２に示すように、閉栓部材４０に代えて、異物除去工具５０が着脱自在に装着される。

【0027】

異物除去工具５０は、オリフィス３１又はオリフィス３１付近に付着したゴミやスケール等の異物を除去（清掃）する。異物除去工具５０は、図２に示すように、クリーニングバー５４の先端部５５がオリフィス３１に対向するように、閉栓部材取付空間１９から挿入された状態でケーシング１０（蓋１２）に装着される。

【0028】

異物除去工具５０は、筒状保持部５１、押圧部５２、シール５３、クリーニングバー５４等を有する。筒状保持部５１は、円筒形状であり、閉栓部材取付空間１９に螺入された状態で固定されている。筒状保持部５１は、弁座部材３０と同一軸上に固定される。押圧部５２は、シール５３を加圧しつつ外部側から筒状保持部５１に螺入されている。押圧部５２及びシール５３は、ドレンの漏れを防止する。

【0029】

クリーニングバー（清掃部材）５４は、棒状部材である。クリーニングバー５４は、筒状保持部５１、押圧部５２及びシール５３の中心に形成された貫通孔を貫通した状態で、先端部５５がオリフィス３１に対向するように筒状保持部５１に支持される。クリーニングバー５４は、先端部５５がオリフィス３１に進入した作動状態及びオリフィス３１から退去した待機状態に変位可能である。なお、図２では、先端部５５が待機状態の位置にある。

【0030】

クリーニングバー５４の中間部にはネジ部５６が形成されている。ネジ部５６は、筒状保持部５１の内周面に形成されたネジ溝に螺合している。また、クリーニングバー５４のネジ部５６と先端部５５との間には、後退ストッパー５７が固定されている。

【0031】

さらに、クリーニングバー５４の後端部５８には、操作用溝５８１が形成されている。後端部５８は、押圧部５２から突出している。すなわち、後端部５８及び操作用溝５８１は、外部に露出している。作業者等が、操作用溝５８１にドライバー等の工具を接続して回転させることで、先端部５５が作動状態及び待機状態に変位する。

【0032】

具体的には、作業者等が操作用溝５８１にドライバー等の工具を接続して正回転させれば、ネジ部５６と筒状保持部５１との螺合に従って、クリーニングバー５４はオリフィス３１に近づく方向に進む。一方、逆回転させれば、ネジ部５６と筒状保持部５１との螺合に従って、クリーニングバー５４はオリフィス３１から離間する方向に進む。後退ストッパー５７は、この離間する方向に進む動きを規制する。

【0033】

次に、クリーニングバー５４の先端部５５について、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）を参照しつつ説明する。図３（Ａ）は、先端部５５が作動状態の位置にある。図３（Ｂ）は、図２と同様に、先端部５５が待機状態の位置にある。

【0034】

先端部５５は、オリフィス３１に向かって段階的に細くなる多段形状である。本実施形態では、先端部５５は、円柱形状であって、オリフィス３１に向かって段階的に径が小さくなる４つの段部５５１～５５４が形成されている。

【0035】

本実施形態では、段部５５１の径は、オリフィス３１の径の大きさと略同一である。したがって、図３（Ａ）に示すように、作動状態において、段部５５１がオリフィス３１に進入した状態となる。また、オリフィス３１の径よりも大きい径の段部５５２がオリフィス３１に近づく方向に進む動きを規制するストッパーとして機能する。

【0036】

すなわち、段部５５１が、オリフィス３１又はオリフィス３１の近傍の異物を除去するのに対応している。

【0037】

また、他の段部５５２～５５４のそれぞれは、オリフィス３１より大きい径の他のオリフィスの異物の除去に対応している。例えば、図４に示すように、オリフィス３３１を有する弁座部材３３０が適用されたスチームトラップに、異物除去工具５０が装着された場合について説明する。図４は、先端部５５が作動状態の位置にある。

【0038】

オリフィス３３１は、オリフィス３１よりも径が大きく、段部５５２の径と略同一である。したがって、作動状態において、段部５５２がオリフィス３３１に進入した状態となる。なお、この場合、段部５５１は、オリフィス３３１から弁室側に突き抜けた状態となり、また段部５５３がストッパーとして機能する。

【0039】

したがって、１の異物除去工具５０を、複数の径のオリフィスの異物除去に共通的に用いることができる。例えば、本実施形態の段部５５１～５５４を有する異物除去工具５０は、少なくとも４つの径のオリフィスの異物除去に用いることができる。

【0040】

次に、上述したトラップ１の動作について説明する。

【0041】

図１に示すように、運転時の場合（蒸気プラントが運転中の場合）ドレン等が上流側の配管（不図示）から流入通路１３を経由して弁室１４に流入する。そして、弁室１４のドレン等は、オリフィス３１を経由して第一排出通路３２及び第二排出通路１５を順に通過して下流側の配管（不図示）に流出する。

【0042】

なお、運転時の場合、閉栓部材４０が装着された状態であっても異物除去工具５０が装着された状態であってもよい。

【0043】

次に、異物除去工具５の動作（異物除去動作）について説明する。

【0044】

異物除去工具５は、基本的には、図２（図３（Ｂ））に示すような待機状態で維持される。そして、例えば、オリフィス３１に詰まり状態が発生していると判断された場合、作業者等が、操作用溝５８１に工具を接続して正回転させ、クリーニングバー５４をオリフィス３１に近づく方向に移動させる。

【0045】

例えば、段部５５２が弁座部材３０の内側の壁面に当接し、クリーニングバー５４が進めなくなる作動状態まで正回転を続ければよい。

【0046】

上記クリーニングバー５４の移動によって、先端部５５も回転しながらオリフィス３１に進入する。作動状態では、図３（Ａ）に示すように、段部５５１の一部がオリフィス３１から弁室１４に向けて突出している。段部５５１の進入によって、オリフィス３１又はオリフィス３１付近に付着した異物は剥がし落とされる。なお、作動状態において、先端部５５（段部５５１）の一部はオリフィス３１から突出していなくてもよい。

【0047】

その後、作業者は、工具を用いてクリーニングバー５４を逆回転させて再び待機状態となるようにクリーニングバー５４を元の位置に戻す。例えば、後退ストッパー５７が筒状保持部５１に当接する位置までクリーニングバー５４を戻せばよい。

【0048】

なお、異物の付着状態に必要に応じて、上述の異物除去動作を繰り返し実行すればよい。

【0049】

次に、上述した異物除去工具５０の使用形態について説明する。

【0050】

例えば、トラップ１において異物除去が完了し、蒸気供給が停止している場合には、作業者等は、異物除去工具５０をトラップ１から外すことができる。その後、作業者等は、異物除去を行うべき他のトラップのうち、段部５５１～５５４のいずれかに対応する径のオリフィスを有する他のトラップに、異物除去工具５０を装着する。そして、上述したように異物除去動作を実行していけばよい。

【0051】

以上のように、清掃部材（クリーニングバー）の先端部がオリフィス３１に向かって段階的に細くなる多段形状となっているので、１の清掃部材で、複数の径のオリフィスの異物除去に対応することができる。これにより、コストダウンを図ることができる。

【0052】

なお、上述の実施形態では、閉栓部材と異物除去工具とが付け替え可能な構成であったが、特にこれに限定されるものではない。異物除去工具は、常に、スチームトラップに装着された状態であってもよい。また、異物除去工具のスチームトラップへの装着は、着脱自在でなくてもよい。

【0053】

上述の実施形態では、異物除去工具が他のトラップにも共通的に装着される構成であったが、特にこれに限定されるものではない。少なくとも清掃部材（クリーニングバー）が、複数の径のオリフィスに対して共通的に使用できる構成であればよい。

【0054】

上述の実施形態では、手動で異物除去工具に異物除去動作を実行させていたが、手動以外の駆動力を利用して動作させる構成としてもよい。例えば、温度変化によって変位するバイメタルを駆動手段とした異物除去工具に本発明を適用してもよい。

【0055】

上述の実施形態では、４つの段部５５１～５５４が形成されていたが、段数は特にこれに限定されるものではない。複数の段部が形成されていればよい。

【0056】

上述の実施形態では、作動状態において、清掃部材（クリーニングバー）の先端部が排出口（オリフィス）に進入する構成であったが、特にこれに限定されるものではない。例えば、先端部が排出口の近傍に進入した状態が作動状態であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0057】

この発明は、蒸気プラントなどの蒸気配管系統で発生するドレンを外部に排出するスチームトラップ及びスチームトラップに装着される異物除去工具において、コストダウンを図るのに有用である。

【符号の説明】

【0058】

１ スチームトラップ
１０ ケーシング
３０ 弁座部材
３１ オリフィス（排出口）
５０ 異物除去手段
５４ クリーニングバー（清掃部材）
５５ 先端部
５５１～５５４ 段部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】