知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】P2024105035
(43)【公開日】2024-08-06
(54)【発明の名称】トラップ装置
(51)【国際特許分類】
F16T 1/22 20060101AFI20240730BHJP
【ＦＩ】
F16T1/22 C
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023009552
(22)【出願日】2023-01-25
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2024-03-13
(71)【出願人】
【識別番号】000137889
【氏名又は名称】株式会社ミヤワキ
(74)【代理人】
【識別番号】100115381
【弁理士】
【氏名又は名称】小谷 昌崇
(74)【代理人】
【識別番号】100176304
【弁理士】
【氏名又は名称】福成 勉
(72)【発明者】
【氏名】吉川 成雄
(57)【要約】
【課題】製造コストの上昇を抑えながら使用期間の長短にかかわらず高いシール性を確保することができるトラップ装置を提供する。
【解決手段】トラップ装置１は、ケーシング１０とフロート２０とを備える。ケーシング１０は、流体の流入部１０ｂ、復水の流出部１０ｃ、および流入部１０ｂからの流体が導き入れられる収容室１０ａを有する。フロート２０は、ケーシング１０の収容室１０ａに対して、当該収容室１０ａ内で上下動可能に収容されている。ケーシング１０は、当該ケーシング１０の底壁内面１０ｆよりも上方に位置し、且つ、フロート２０の下面と平行な平面で構成された弁座１０ｉと、弁座１０ｉに開口された弁孔１０ｅとを更に有する。フロート２０は、正六面体の外観形状を有するように形成され、側面と上面にリブを有する。弁孔１０ｅは、フロート２０の下面と弁座１０ｉとの面接触により閉弁される。
【選択図】図１
【解決手段】トラップ装置１は、ケーシング１０とフロート２０とを備える。ケーシング１０は、流体の流入部１０ｂ、復水の流出部１０ｃ、および流入部１０ｂからの流体が導き入れられる収容室１０ａを有する。フロート２０は、ケーシング１０の収容室１０ａに対して、当該収容室１０ａ内で上下動可能に収容されている。ケーシング１０は、当該ケーシング１０の底壁内面１０ｆよりも上方に位置し、且つ、フロート２０の下面と平行な平面で構成された弁座１０ｉと、弁座１０ｉに開口された弁孔１０ｅとを更に有する。フロート２０は、正六面体の外観形状を有するように形成され、側面と上面にリブを有する。弁孔１０ｅは、フロート２０の下面と弁座１０ｉとの面接触により閉弁される。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
蒸気を含む流体から復水を排出するトラップ装置であって、
前記流体の流入部、前記復水の流出部、および前記流入部からの前記流体が導き入れられる収容室を有するケーシングと、
前記ケーシングの前記収容室に収容され、当該収容室内の前記復水の量に応じて上下動可能なフロートと、
を備え、
前記ケーシングは、前記流出部と前記収容室とを連通する連通路と、当該ケーシングの底壁内面よりも上方に位置し、且つ、前記フロートの下面と接触可能な弁座と、前記連通路における前記収容室側の端部であって、前記弁座に開口された弁孔とを更に有し、
前記フロートは、六面体の外観形状を有するように形成され、前記下面における前記弁座との接触領域を除く部分にリブを有し、
前記弁座は、前記フロートの下面と平行な平面で構成され、前記フロートの下面が面接触することで前記弁孔を閉弁する、
トラップ装置。
前記流体の流入部、前記復水の流出部、および前記流入部からの前記流体が導き入れられる収容室を有するケーシングと、
前記ケーシングの前記収容室に収容され、当該収容室内の前記復水の量に応じて上下動可能なフロートと、
を備え、
前記ケーシングは、前記流出部と前記収容室とを連通する連通路と、当該ケーシングの底壁内面よりも上方に位置し、且つ、前記フロートの下面と接触可能な弁座と、前記連通路における前記収容室側の端部であって、前記弁座に開口された弁孔とを更に有し、
前記フロートは、六面体の外観形状を有するように形成され、前記下面における前記弁座との接触領域を除く部分にリブを有し、
前記弁座は、前記フロートの下面と平行な平面で構成され、前記フロートの下面が面接触することで前記弁孔を閉弁する、
トラップ装置。
【請求項2】
前記フロートは、正六面体の外観形状を有する、
請求項１に記載のトラップ装置。
請求項１に記載のトラップ装置。
【請求項3】
前記フロートは、それぞれが六面体の外観形状を有し、互いに接合された複数のピースを有する、
請求項１または請求項２に記載のトラップ装置。
請求項１または請求項２に記載のトラップ装置。
【請求項4】
前記リブは、前記複数のピースのそれぞれにおける、互いの接合面および前記下面の前記接触領域を除く部分に形成されており、各面における対角線に沿って延びるように形成されている、
請求項３に記載のトラップ装置。
請求項３に記載のトラップ装置。
【請求項5】
前記ケーシングにおける前記収容室は、前記フロートが上下動する上下方向に対して直交する方向での断面が、前記フロートの上下動を許容しつつ当該フロートの前記上下方向に対する傾きを抑制するように矩形状に形成されている、
請求項１または請求項２に記載のトラップ装置。
請求項１または請求項２に記載のトラップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、蒸気が流通する配管設備から復水を排出するのに用いられるトラップ装置に関し、特にフロートにレバーが連結されていないレバーフリータイプのトラップ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
蒸気が流通する配管設備では、当該配管設備から復水（ドレン）を排出するのにスチームトラップ等のトラップ装置が設けられる。トラップ装置には、ケーシング内に収容されたフロートにレバーが連結されていないレバーフリータイプのものが含まれる（特許文献１等）。従来技術に係るトラップ装置について、図８を用いて説明する。
【0003】
図８に示すように、従来技術に係るトラップ装置９は、ケーシング９０と、フロート９１と、スクリーン９３と、エアベント９４とを備える。ケーシング９０は、フロート９１が矢印Ｃのように上下動可能な収容室９０ａを有する。ケーシング９０には、蒸気や復水が流入される流入部９０ｂ、および復水が流出される流出部９０ｃと、収容室９０ａに開口する弁孔９０ｅとを有する。弁孔９０ｅは、ケーシング９０の側壁内面における下端部分から斜め上向きに突出形成されたパイプ状部分の先端部に開口されている。弁孔９０ｅの周囲は、フロート９１の外面９１ａと接触する弁座９０ｉが設けられている。弁孔９０ｅは、内部連通路９０ｈにより流出路９０ｃに接続されている。さらに、ケーシング９０は、復水の量に応じてフロート９１が下方に降下した際にフロート９１を保持するバルブホルダ９０ｊも有する。
【0004】
スクリーン９３は、流入部９０ｂと収容室９０ａとの間に設けられている。流入部９０ｂから流入した蒸気や復水は、スクリーン９３を介して収容室９０ａへと導かれる。エアベント９４は、収容室９０ａと流出部９０ｃとの間に設けられており、通気初期に収容室９０ａ内の空気をベント室９０ｄを介して流出部９０ｃへと排出する機能を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第４００２７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、図８を用いて説明した従来技術に係るトラップ装置９では、製造コストの上昇を抑えながらシール性を確保すること、および耐久性を確保することが困難である。即ち、従来術に係るトラップ装置９では、球形状のフロート９１を採用しているため、弁孔９０ｅを閉弁する際の弁座９０ｉとフロート９１の外面９１ａとの接触が線接触となっている。また、フロート９１は、上下動に際して姿勢が拘束されず回転を伴う場合もある。このため、トラップ装置９では、高い真球度のフロート９１を用いることがシール性確保の条件となり製造コストの上昇を招いてしまう。
【0007】
また、トラップ装置９では、フロート９１が降下してきて弁座９０ｉに接触する場合に、上述のようにフロート９１の外面９０ａが弁座９０ｉに対して線接触することとなるため、当該接触部分が磨滅し易い。フロート９１の外面９１ａの一部が磨滅してしまった場合には、弁孔９０ｅを完全に閉じることができず、耐久性という観点でも問題を生じる。
【0008】
本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、製造コストの上昇を抑えながら使用期間の長短にかかわらず高いシール性を確保することができるトラップ装置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】
【0009】
本発明の一態様に係るトラップ装置は、蒸気を含む流体から復水を排出するトラップ装置であって、ケーシングとフロートとを備える。前記ケーシングは、前記流体の流入部、前記復水の流出部、および前記流入部からの前記流体が導き入れられる収容室を有する。前記フロートは、前記ケーシングの前記収容室に収容され、当該収容室内の前記復水の量に応じて上下動可能である。
【0010】
本態様に係るトラップ装置において、前記ケーシングは、前記流出部と前記収容室とを連通する連通路と、当該ケーシングの底壁内面よりも上方に位置し、且つ、前記フロートの下面と接触可能な弁座と、前記連通路における前記収容室側の端部であって、前記弁座に開口された弁孔とを更に有する。また、前記フロートは、六面体の外観形状を有するように形成され、前記下面における前記弁座との接触領域を除く部分にリブを有する。そして、前記弁座は、前記フロートの下面と平行な平面で構成され、前記フロートの下面が面接触することで前記弁孔を閉弁する。
【0011】
上記態様に係るトラップ装置では、六面体の外観形状を有するフロートを備えるとともに、底壁内面の他の部分よりも上方に位置する弁座、および弁座に開けられた弁孔を有するケーシングを備える。そして、弁座は、フロートの下面に対して平行な平面で形成されている。このため、上記態様に係るトラップ装置では、復水の量に応じてフロートが上下動の下限位置まで降下した際に、フロートの下面と弁座とが面接触することで弁孔が閉弁される。よって、上記態様に係るトラップ装置では、フロートの下面と弁座との平行度を確保するだけで高いシール性を確保することができ、従来技術に係るトラップ装置のように高い真球度が必要とされるフロートを備える場合に比べて、製造コストの抑制が可能である。
【0012】
また、上記態様に係るトラップ装置では、弁孔の閉弁に際してフロートの下面と弁座とが面接触するので、フロートの下面および弁座のそれぞれに入力される荷重が分散され、フロートの下面および弁座の磨滅を小さく抑えることができる。よって、上記態様に係るトラップ装置では、長期に使用しても高いシール性能を維持することができる。
【0013】
また、上記態様に係るトラップ装置では、フロートの外面の一部（弁座との接触領域を除く部分）にリブを設けているので、収容室に導入される蒸気などからの圧力に対してもフロートの変形や破損を抑制することができる。即ち、上記態様に係るトラップ装置では、外面が６つの平面で構成される六面体のフロートを採用することで上記のような効果を得ながら、フロートの変形や破損を抑制して正確な動作が確保される。
【0014】
上記態様に係るトラップ装置において、前記フロートは、正六面体の外観形状を有する、ことにしてもよい。
【0015】
上記態様に係るトラップ装置では、正六面体の外観形状を有するフロートを備えるので、上記従来技術に係るトラップ装置よりもフロートの上下方向および横方向（上下方向に直交する方向）の寸法を小さくすることができる。即ち、球形状のフロートと正六面体形状のフロートにおいて、体積および肉厚を同じであるとする場合には、正六面体形状のフロートの上下方向および横方向の寸法を球形状のフロートよりも約２０％小さくなる。よって、上記態様に係るトラップ装置では、フロートのサイズ（上下方向の寸法および横方向の寸法）を従来技術のような球形状のフロートよりも小さくでき、これに伴ってケーシングのサイズも小さくすることができる。
【0016】
上記態様に係るトラップ装置において、前記フロートは、それぞれが六面体の外観形状を有し、互いに接合された複数のピースを有する、ことにしてもよい。
【0017】
上記態様に係るトラップ装置では、複数のピースを接合することにより形成されたフロートを採用するので、ピースの組み合わせ態様によって種々の六面体形状（正六面体、上下方向に長い六面体、上下方向に扁平な六面体など）を構成することができる。よって、上記のように複数のピースを接合することでフロートを構成する場合には、要求仕様に応じたトラップ装置を形成するのに優位である。
【0018】
また、上記態様に係るトラップ装置では、複数のピースを接合して１つのフロートが構成されるため、内部に各ピースの壁によって構成される仕切壁が形成される。よって、上記態様に係るトラップ装置では、フロートが更に高い剛性を有することで収容室に導入される蒸気の圧力に対する耐性を確保するのに更に優位である。
【0019】
上記態様に係るトラップ装置において、前記リブは、前記複数のピースのそれぞれにおける、互いの接合面および前記下面の前記接触領域を除く部分に形成されており、各面における対角線に沿って延びるように形成されている、ことにしてもよい。
【0020】
上記態様に係るトラップ装置では、フロートのリブが、各ピースの一部の面において対角線上に沿って延びるように形成されているので、リブが形成された各面で高い剛性を確保するのに優位である。即ち、ピースの各面において、当該面の外辺に沿うようにリブを形成する場合に比べて、上記態様のように対角線に沿って延びるようにリブを形成する場合には高い剛性を確保することができる。
【0021】
上記態様に係るトラップ装置において、前記ケーシングにおける前記収容室は、前記フロートが上下動する上下方向に対して直交する方向での断面が、前記フロートの上下動を許容しつつ当該フロートの前記上下方向に対する傾きを抑制するように矩形状に形成されている、ことにしてもよい。
【0022】
上記態様に係るトラップ装置では、ケーシングにおける収容室の上記直交する方向での断面がフロートの上下方向に対する傾きを抑制するように矩形状に形成されているので、収容室内の復水の量に応じてフロートが上下動する場合にもフロートの傾き（上下方向に対する傾き）が抑制される。よって、上記態様に係るトラップ装置では、復水の量に応じてフロートが上下動の下限まで降下した際に、下面を弁座に対して面接触させることができ確実に弁孔を閉弁することができる。
【発明の効果】
【0023】
上記の各態様に係るトラップ装置では、製造コストの上昇を抑えながら使用期間の長短にかかわらず高いシール性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】実施形態に係るトラップ装置の構成を示す断面図である。
【図2】トラップ装置が備えるフロートの構成を示す展開斜視図である。
【図3】（ａ）はフロートの側面を示す側面図、（ｂ）はフロートの下面を示す下面図である。
【図4】フロートを構成する複数のピースの内の１つの構成を示す断面図である。
【図6】（ａ）は変形例１に係るトラップ装置が備えるフロートの構成、（ｂ）は変形例２に係るトラップ装置が備えるフロートの構成を示す斜視図である。
【図7】（ａ）は変形例３に係るトラップ装置が備えるフロートの下面、（ｂ）は変形例４に係るトラップ装置が備えるフロートの下面を示す下面図である。
【図8】従来技術に係るトラップ装置の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明を例示的に示すであって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。
【0026】
また、以下の説明で用いる図において、Ｚ方向は鉛直方向（上下方向）であり、Ｘ方向およびＹ方向は水平方向（横方向）を示す。
【0027】
【0028】
図１に示すように、トラップ装置１は、ケーシング１０と、フロート２０と、スクリーン３０と、エアベント４０と、エアベントプラグ５０とを備える。ケーシング１０は、流入部１０ｂと、流出部１０ｃと、収容室１０ａと、ベント室１０ｄと、弁孔１０ｅと、内部連通路（連通路）１０ｈとを有する。流入部１０ｂは、蒸気を含む流体が流入する部位であり、Ｘ方向左向きに開口されている。該開口にはスチーム配管等が接続される。流出部１０ｃは、空気や復水が流出する部位であり、Ｘ方向右向きに開口されている。該開口にはドレン配管等が接続される。収容室１０ａは、流入部１０ｂを通り導き入れられた流体（蒸気、復水）が収容される部位であって、流入部１０ｂに連通されている。
【0029】
ベント室１０ｄは、エアベント４０の一部を収容する部位であって、流出部１０ｃと連通されている。ベント室１０ｄは、収容室１０ａの上方に形成されており、上部開口がエアベントプラグ５０で塞がれている。内部連通路１０ｈは、ケーシング１０における側壁および底壁の一部に設けられており、ケーシング１０の底壁から収容室１０ａに開口する弁孔１０ｅと流出部１０ｃとを連通する。
【0030】
なお、ケーシング１０は、Ｚ方向上部のボディ１１とＺ方向下部のボトムカバ１２とを気密接合することで構成されている。このため、ボディ１１とボトムカバ１２との接合部分での収容室１０ａおよび内部連通路１０ｈの気密性は確保されている。
【0031】
ケーシング１０の底壁は、一部が他の部分よりもＺ方向上方に隆起した部分を有する。該部分の上面は、Ｚ方向に直交する方向に平面をもって形成されている。当該面が弁座１０ｉである。即ち、弁座１０ｉは、ケーシング１０の底壁内面１０ｆの他の部分よりもＺ方向上方に位置する。弁孔１０ｅは、弁座１０ｉに設けられている。
【0032】
フロート２０は、正六面体の外観形状を有する。フロート２０は、収容室１０ａに対して矢印Ａで示すように上下動可能に収容されている。フロート２０の上下動の下限は、該フロート２０の下面が弁座１０ｉに面接触する位置である。なお、フロート２０は、ケーシング１０の側壁内面１０ｇに対して僅かな隙間を空けて摺動するサイズ（Ｚ方向に直交する横方向のサイズ）で形成されている。
【0033】
スクリーン３０は、流体の導入経路における流入部１０ｂと収容室１０ａとの間に設けられている。スクリーン３０は、収容室１０ａへのゴミやスケールの侵入を抑制する。エアベント４０は、通気初期の段階などにおいて、収容室１０ａ内などに溜まった空気を流出部１０ｃへと排出する。
【0034】
【0035】
図２に示すように、フロート２０は、それぞれが正六面体の外観形状を有し、互いに接合（矢印Ｂ１，Ｂ２）された８つのピース２０１～２０８によって構成されている。図２および図３（ａ）に示すように、８つのピース２０１～２０８のそれぞれは、一部の外面にリブ２０１ｒ、２０２ｒ、２０３ｒ、２０４ｒ、２０５ｒ、２０６ｒ、２０７ｒ、２０８ｒが形成されている。リブ２０１ｒ，２０２ｒ，２０３ｒ，２０４ｒ，２０５ｒ，２０６ｒ，２０７ｒ，２０８ｒは、これらが形成された外面の他の部分よりも外方に突出するように形成されている。
【0036】
なお、８つのピース２０１～２０８では、互いの接合に係る接合面２０１ｂ，２０２ｃ，２０３ａ，２０４ｂ，２０５ｃ，２０８ｃにはリブは形成されていない。また、図３（ａ），（ｂ）に示すように、フロート２０の下面２０ｂを構成するピース２０３，２０４，２０７，２０８の各下面２０３ｂ，２０４ｃ，２０７ｂ，２０８ｄにもリブは形成されていない。これにより、フロート２０の下面２０ｂと弁座１０ｉとの面接触が可能となる。
【0037】
図２および図３（ａ）に示すように、各ピース２０１～２０８のリブ２０１ｒ，２０２ｒ，２０３ｒ，２０４ｒ，２０５ｒ，２０６ｒ，２０７ｒ，２０８ｒは、これらが形成された四角形の外面２０１ａ，２０２ａ，２０２ｂ，２０４ａ，２０５ａ，２０５ｂ，２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０７ａ，２０８ａ，２０８ｂの対向線上に沿って延びるようにＸ字形状をもって形成されている。
【0038】
ここで、ピース２０１～２０８同士の接合方法については特に限定はないが、例えば溶接や接着剤などで行うことができる。
【0039】
８つのピース２０１～２０８を接合することによって構成されたフロート２０は、正六面体（立方体）の外観形状を有し、Ｘ方向の寸法Ｗ１とＹ方向の寸法Ｗ２とが等しく、Ｚ方向の寸法Ｗ３が寸法Ｗ１，Ｗ２よりもリブの厚み分だけ小さいサイズを有する。即ち、図３（ａ），（ｂ）に示すように、フロート２０のＺ方向の寸法Ｗ３は、下面２０ｂにリブを設けていない分だけ横方向（Ｘ方向、Ｙ方向）の寸法Ｗ１，Ｗ２よりも小さい。本明細書では、このように下面２０ｂにリブを設けないことでＺ方向の寸法Ｗ３が寸法Ｗ１，Ｗ２よりも小さい場合にもフロート２０が正六面体の外観形状を有するとする。
【0040】
３．各ピース２０１～２０８のリブ
各ピース２０１～２０８におけるリブ２０１ｒ，２０２ｒ，２０３ｒ，２０４ｒ，２０５ｒ，２０６ｒ，２０７ｒ，２０８ｒの構成について、図４を用いて説明する。なお、図４では、８つのピース２０１～２０８の内の１つのピース２０６だけを抜き出して図示している。図示を省略する他のピース２０１～２０５，２０７，２０８についても基本的に同様の構成を有する。また、図４に示すピース２０６の断面は正確な断面線での断面を示すものではなく、模式的なものである。
各ピース２０１～２０８におけるリブ２０１ｒ，２０２ｒ，２０３ｒ，２０４ｒ，２０５ｒ，２０６ｒ，２０７ｒ，２０８ｒの構成について、図４を用いて説明する。なお、図４では、８つのピース２０１～２０８の内の１つのピース２０６だけを抜き出して図示している。図示を省略する他のピース２０１～２０５，２０７，２０８についても基本的に同様の構成を有する。また、図４に示すピース２０６の断面は正確な断面線での断面を示すものではなく、模式的なものである。
【0041】
図４に示すように、ピース２０６は、正六面体の本体と、一部の外面２０６ａ，２０６ｃに形成されたリブ２０６ｒとを有する。本体は、外部から隔絶された中空部２０６ｆを有する。リブ２０６ｒは、外面２０６ａ，２０６ｃの一部が増肉されることにより形成されている。
【0042】
なお、ピース２０６において、リブ２０６ｒが形成されていない部分の肉厚をＴ１、リブ２０６ｒが形成された部分の肉厚をＴ２とするとき、次の関係を満たす。
１．５≦（Ｔ２／Ｔ１）≦２．５・・（１）
１．５≦（Ｔ２／Ｔ１）≦２．５・・（１）
【0043】
４．ケーシング１０における収容室１０ａの形状および寸法
ケーシング１０における収容室１０ａの形状および寸法について、図５を用いて説明する。
ケーシング１０における収容室１０ａの形状および寸法について、図５を用いて説明する。
【0044】
図５に示すように、ケーシング１０における収容室１０ａは、Ｘ方向の寸法がＷ４、Ｙ方向の寸法がＷ５の矩形状に形成されている。本実施形態では、Ｘ方向の寸法Ｗ４とＹ方向の寸法Ｗ５とが等しく、収容室１０ａにおける横断面が正方形となっている。
【0045】
寸法Ｗ４，Ｗ５は、図３（ｂ）に示した寸法Ｗ１，Ｗ２よりも大きく設定されており、収容室１０ａ内の復水の量に応じたフロート２０の上下動を許容するサイズとなっている。その一方、寸法Ｗ４，Ｗ５は、フロート２０が上下動する際にＺ方向（図１などを参照。）に対するフロート２０の傾きを抑制可能となるように設定されている。
【0046】
例えば、寸法Ｗ４，Ｗ５は、寸法Ｗ１，Ｗ２よりも１ｍｍ～１０ｍｍ程度大きく設定されている。
【0047】
５．効果
本実施形態に係るトラップ装置１では、六面体の外観形状を有するフロート２０を備えるとともに、底壁内面１０ｆの他の部分よりもＺ方向上方に位置する弁座１０ｉ、および弁座１０ｉに開けられた弁孔１０ｅを有するケーシング１０を備える。そして、弁座１０ｉは、フロート２０の下面２０ｂに対して平行な平面で形成されている。このため、トラップ装置１では、復水の量に応じてフロート２０が上下動の下限位置まで降下した際に、フロート２０の下面２０ｂと弁座１０ｉとが面接触することで弁孔１０ｅが閉弁される。よって、トラップ装置１では、フロート２０の下面２０ｂと弁座１０ｉとの平行度を確保するだけで高いシール性を確保することができ、従来技術に係るトラップ装置９のように高い真球度が必要とされるフロート９１を備える場合に比べて、製造コストの抑制が可能である。
本実施形態に係るトラップ装置１では、六面体の外観形状を有するフロート２０を備えるとともに、底壁内面１０ｆの他の部分よりもＺ方向上方に位置する弁座１０ｉ、および弁座１０ｉに開けられた弁孔１０ｅを有するケーシング１０を備える。そして、弁座１０ｉは、フロート２０の下面２０ｂに対して平行な平面で形成されている。このため、トラップ装置１では、復水の量に応じてフロート２０が上下動の下限位置まで降下した際に、フロート２０の下面２０ｂと弁座１０ｉとが面接触することで弁孔１０ｅが閉弁される。よって、トラップ装置１では、フロート２０の下面２０ｂと弁座１０ｉとの平行度を確保するだけで高いシール性を確保することができ、従来技術に係るトラップ装置９のように高い真球度が必要とされるフロート９１を備える場合に比べて、製造コストの抑制が可能である。
【0048】
また、トラップ装置１では、弁孔１０ｅの閉弁に際してフロート２０の下面２０ｂと弁座１０ｉとが面接触するので、フロート２０の下面２０ｂおよび弁座１０ｉのそれぞれに入力される荷重が面が拡がる方向に分散され、フロート２０の下面２０ｂおよび弁座１０ｉの磨滅を小さく抑えることができる。よって、トラップ装置１では、長期に使用しても高いシール性能を維持することができる。
【0049】
また、トラップ装置１では、フロート２０の外面の一部（下面２０ｂを除く部分）にリブ２０１ｒ，２０２ｒ，２０３ｒ，２０４ｒ，２０５ｒ，２０６ｒ，２０７ｒ，２０８ｒを設けているので、収容室１０ａに導入される蒸気などからの圧力に対してもフロート２０の変形や破損を抑制することができる。即ち、トラップ装置１では、外面が６つの平面で構成される六面体のフロート２０を採用することで上記のような効果を得ながら、フロート２０の変形や破損を抑制して正確な動作が確保される。
【0050】
また、トラップ装置１では、正六面体の外観形状を有するフロート２０を備えるので、上記従来技術に係るトラップ装置９よりもフロート２０の上下方向（Ｚ方向）および横方向（Ｘ方向、Ｙ方向）の寸法Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３を小さくすることができる。即ち、球形状のフロート９１と正六面体形状のフロート２０において、体積が同じであるとし、フロート９１の外径をＤ、フロート２０の一辺の長さをＸとするとき、次の関係を満たす。
（４π／３）×（Ｄ／２）３＝Ｘ３・・（２）
（４π／３）×（Ｄ／２）３＝Ｘ３・・（２）
【0051】
上記数式３より、ＤとＸとの関係は次のようになる。
０．８０６Ｄ＝Ｘ・・（３）
０．８０６Ｄ＝Ｘ・・（３）
【0052】
上記数式３より、フロート９１の肉厚とフロート２０の肉厚とが等しいとする場合に、同じ容積の内空間を確保するには、正六面体形状のフロート２０の一辺の寸法Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３（Ｘに相当）を球形状のフロート９１の外形寸法Ｄよりも約２０％小さくできる。よって、トラップ装置１では、フロート２０のサイズ（上下方向の寸法Ｗ３および横方向の寸法Ｗ１，Ｗ２）を従来技術のような球形状のフロート９２の外形寸法Ｄよりも小さくでき、これに伴ってケーシング１０のサイズ（図５のＷ４，Ｗ５およびＺ方向の寸法）も小さくすることができる。
【0053】
また、トラップ装置１では、複数のピース２０１～２０８を接合することにより形成されたフロート２０を採用するので、ピース２０１～２０８の組み合わせ態様によって種々の六面体形状（正六面体、上下方向に長い六面体、上下方向に扁平な六面体など）を構成することができる。よって、上記のように複数のピース２０１～２０８を接合することでフロート２０を構成する場合には、要求仕様に応じたトラップ装置を形成するのに優位である。
【0054】
また、トラップ装置１では、複数のピース２０１～２０８を接合して１つのフロート２０が構成されるため、内部に各ピース２０１～２０８の壁によって構成される仕切壁が形成される。よって、トラップ装置１では、フロート２０が更に高い剛性を有することで収容室１０ａに導入される蒸気の圧力に対する耐性を確保するのに更に優位である。
【0055】
また、トラップ装置１では、フロート２０のリブが、各ピース２０１～２０８の一部の面において対角線に沿って延びるように形成されたＸ字形状をもって形成されているので、リブ２０１ｒ，２０２ｒ，２０３ｒ，２０４ｒ，２０５ｒ，２０６ｒ，２０７ｒ，２０８ｒが形成された各面で高い剛性を確保するのに優位である。即ち、ピース２０１～２０８の各面において、当該面の外辺に沿うようにリブを形成する場合に比べて、本実施形態のようにＸ字形状（対角線に沿う形状）でリブ２０１ｒ，２０２ｒ，２０３ｒ，２０４ｒ，２０５ｒ，２０６ｒ，２０７ｒ，２０８ｒを形成する場合には高い剛性を確保することができる。ただし、各ピース２０１～２０８に形成するリブの形態については、これに限定されない。
【0056】
また、トラップ装置１では、ケーシング１０における収容室１０ａのＺ方向に直交する方向での断面（図５に示す断面）がフロート２０のＺ方向に対する傾きを抑制するように矩形状に形成されているので、収容室１０ａ内の復水の量に応じてフロート２０が上下動する場合にもフロート２０の傾き（Ｚ方向に対する傾き）が抑制される。よって、トラップ装置１では、復水の量に応じてフロート２０が上下動の下限まで降下した際に、下面２０ｂを弁座１０ｉに対して面接触させることができ確実に弁孔１０ｅを閉弁することができる。
【0057】
以上のように、本実施形態に係るトラップ装置１では、製造コストの上昇を抑えながら使用期間の長短にかかわらず高いシール性を確保することができる。
【0058】
［変形例１］
変形例１に係るトラップ装置について、図６（ａ）を用いて説明する。なお、図６（ａ）では、上記実施形態との主な差異点であるフロート２１だけを抜き出して図示している。図示を省略する部分については、上記実施形態と同様である。
変形例１に係るトラップ装置について、図６（ａ）を用いて説明する。なお、図６（ａ）では、上記実施形態との主な差異点であるフロート２１だけを抜き出して図示している。図示を省略する部分については、上記実施形態と同様である。
【0059】
図６（ａ）に示すように、本変形例では、Ｚ方向に長い六面体の外観形状を有するフロート２１が採用される。フロート２１は、Ｘ方向に２列、Ｙ方向に２列、Ｚ方向に３列の合計１２個のピース２１１～２２０を接合することで構成されている。各ピース２１１～２２０の外面の一部には、上記実施形態と同様のリブが形成されている。
【0060】
本変形例に係るトラップ装置でも、上記実施形態に係るトラップ装置１と同様の効果を得ることができる。
【0061】
なお、図６（ａ）に示すようなフロート２１とは別に、Ｚ方向に扁平なフロート（Ｚ方向の高さがＸ方向およびＹ方向の寸法よりも低いフロート）を採用することもできる。
【0062】
［変形例２］
変形例２に係るトラップ装置について、図６（ｂ）を用いて説明する。なお、図６（ｂ）では、上記実施形態との主な差異点であるフロート２３だけを抜き出して図示している。図示を省略する部分については、上記実施形態と同様である。
変形例２に係るトラップ装置について、図６（ｂ）を用いて説明する。なお、図６（ｂ）では、上記実施形態との主な差異点であるフロート２３だけを抜き出して図示している。図示を省略する部分については、上記実施形態と同様である。
【0063】
図６（ｂ）に示すように、本変形例では、１つのピース２３１だけでフロート２３が構成されている。ピース２３１の上面および側面には、上記実施形態と同様のリブが形成されている。
【0064】
本変形例に係るトラップ装置でも、上記実施形態に係るトラップ装置１と同様の効果を得ることができる。
【0065】
なお、図６（ｂ）に示すような正六面体の外観形状を有するフロート２３とは別に、Ｚ方向に長いフロートやＺ方向に扁平なフロートを１つのピースをもって構成することもできる。
【0066】
［変形例３］
変形例３に係るトラップ装置について、図７（ａ）を用いて説明する。なお、図７（ａ）では、上記実施形態との主な差異点であるフロート２４の下面２４ｂだけを図示している。図示を省略する部分については、上記実施形態と同様である。
変形例３に係るトラップ装置について、図７（ａ）を用いて説明する。なお、図７（ａ）では、上記実施形態との主な差異点であるフロート２４の下面２４ｂだけを図示している。図示を省略する部分については、上記実施形態と同様である。
【0067】
図７（ａ）に示すように、本変形例では、ピース２４３，２４４，２４７，２４８の下面によって構成されるフロート２４の下面２４ｂにリブ２４３ｒ，２４４ｒ，２４７ｒ，２４８ｒが形成されている。リブ２４３ｒ，２４４ｒ，２４７ｒ，２４８ｒのそれぞれは、第１要素２４３ｒ１，２４４ｒ１，２４７ｒ１，２４８ｒ１と第２要素２４３ｒ２，２４４ｒ２，２４７ｒ２，２４８ｒ２との組み合わせによって構成されている。フロート２４の下面２４ｂに形成されたリブ２４３ｒ，２４４ｒ，２４７ｒ，２４８ｒは、ケーシング１０の弁座１０ｉに干渉しない位置に配置されている。即ち、フロート２４が上下動の下限まで降下した際に、フロート２４の下面２４ｂにおけるリブ２４３ｒ，２４４ｒ，２４７ｒ，２４８ｒが形成されていない平面部分が弁座１０ｉに面接触する。これにより、フロート２４の剛性を更に高めながら、弁孔１０ｅのシール性を高く維持することができる。
【0068】
なお、本変形例に係るトラップ装置でも、上記実施形態に係るトラップ装置１と同様の効果を得ることができる。
【0069】
［変形例４］
変形例４に係るトラップ装置について、図７（ｂ）を用いて説明する。なお、図７（ｂ）では、上記実施形態との主な差異点であるフロート２５の下面２５ｂだけを図示している。図示を省略する部分については、上記実施形態と同様である。
変形例４に係るトラップ装置について、図７（ｂ）を用いて説明する。なお、図７（ｂ）では、上記実施形態との主な差異点であるフロート２５の下面２５ｂだけを図示している。図示を省略する部分については、上記実施形態と同様である。
【0070】
図７（ｂ）に示すように、本変形例でも、上記変形例３と同様に、ピース２５３，２５４，２５７，２５８の下面によって構成されるフロート２５の下面２５ｂにリブ２５３ｒ，２５４ｒ，２５７ｒ，２５８ｒが形成されている。また、詳細な図示を省略しているが、ケーシング１０は、４つの弁座１０ｉ１，１０ｉ２，１０ｉ３，１０ｉ４と４つの弁孔１０ｅ１，１０ｅ２，１０ｅ３，１０ｅ４を有する。Ｘ方向およびＹ方向において、弁座１０ｉ１，１０ｉ２，１０ｉ３，１０ｉ４および弁孔１０ｅ１，１０ｅ２，１０ｅ３，１０ｅ４は、ピース２５３，２５４，２５７，２５８の下面の略中心位置に対応する位置に配されている。
【0071】
各ピース２５３，２５４，２５７，２５８の各下面におけるリブ２５３ｒ，２５４ｒ，２５７ｒ，２５８ｒは、弁座１０ｉ１，１０ｉ２，１０ｉ３，１０ｉ４が接触する部分の周囲に放射状に形成されている。
【0072】
本変形例に係るトラップ装置でも、上記変形例３に係るトラップ装置と同様に、フロート２５の剛性を更に高めながら、弁孔１０ｅ１，１０ｅ２，１０ｅ３，１０ｅ４のシール性を高く維持することができる。
【0073】
なお、本変形例に係るトラップ装置でも、上記実施形態に係るトラップ装置１と同様の効果を得ることができる。
【0074】
［その他の変形例］
上記実施形態に係るトラップ装置１や各変形例１～４に係るトラップ装置では、スクリーン３０およびエアベント４０、さらにはエアベントプラグ５０を備えることとしたが、本発明では、スクリーン３０、エアベント４０、およびエアベントプラグ５０は必須の構成ではない。
上記実施形態に係るトラップ装置１や各変形例１～４に係るトラップ装置では、スクリーン３０およびエアベント４０、さらにはエアベントプラグ５０を備えることとしたが、本発明では、スクリーン３０、エアベント４０、およびエアベントプラグ５０は必須の構成ではない。
【0075】
上記実施形態に係るトラップ装置１や各変形例１～４に係るトラップ装置では、外面の一部にＸ字形状のリブ２０１ｒ，２０２ｒ，２０３ｒ，２０４ｒ，２０５ｒ，２０６ｒ，２０７ｒ，２０８ｒ，２４３ｒ，２４４ｒ，２４７ｒ，２４８ｒ，２５３ｒ，２５４ｒ，２５７ｒ，２５８ｒを有するフロート２０，２１，２３，２４，２５を採用することとしたが、本発明では、リブの形状はＸ字形状に限定されるものではない。例えば、フロートの外面における外辺に沿う直線状のリブや、平面視円形のリブなどを採用することもできる。
【0076】
また、上記実施形態に係るトラップ装置１や各変形例１～４に係るトラップ装置では、各ピース２０１～２０８，２１１～２２０，２３１，２４３，２４４，２４７，２４８，２５３，２５４，２５７，２５８の具体的な形成方法については言及しなかったが、種々の方法で形成することができる。例えば、金属板材同士を溶接や接着剤などを接合することで形成してもよいし、ＡＭ法（Ａｄｉｔｉｖｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ法）を用いて形成してもよい。
【0077】
また、上記実施形態に係るトラップ装置１や各変形例１～４に係るトラップ装置では、弁孔１０ｅ，１０ｅ１～１０ｅ４と流出部１０ｃとを内部連通路１０ｈで繋ぐこととしたが、本発明では必ずしもこれに限定されない。例えば、ケーシング１０の外に配設されたパイプなどで弁孔と流出部とを繋いでもよい。
【符号の説明】
【0078】
１ トラップ装置
１０ ケーシング
１０ａ 収容室
１０ｅ 弁孔
１０ｇ 側壁内面
１０ｈ 内部連通路（連通路）
１０ｉ 弁座
２０，２１，２３，２４，２５ フロート
２０ｂ，２４ｂ，２５ｂ 下面
２０１～２０８，２１１～２２０，２３１，２４３，２４４，２４７，２４８，２５３，２５４，２５７，２５８ ピース
２０１ｒ，２０２ｒ，２０３ｒ，２０４ｒ，２０５ｒ，２０６ｒ，２０７ｒ，２０８ｒ，２４３ｒ，２４４ｒ，２４７ｒ，２４８ｒ，２５３ｒ，２５４ｒ，２５７ｒ，２５８ｒ リブ
１０ ケーシング
１０ａ 収容室
１０ｅ 弁孔
１０ｇ 側壁内面
１０ｈ 内部連通路（連通路）
１０ｉ 弁座
２０，２１，２３，２４，２５ フロート
２０ｂ，２４ｂ，２５ｂ 下面
２０１～２０８，２１１～２２０，２３１，２４３，２４４，２４７，２４８，２５３，２５４，２５７，２５８ ピース
２０１ｒ，２０２ｒ，２０３ｒ，２０４ｒ，２０５ｒ，２０６ｒ，２０７ｒ，２０８ｒ，２４３ｒ，２４４ｒ，２４７ｒ，２４８ｒ，２５３ｒ，２５４ｒ，２５７ｒ，２５８ｒ リブ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【手続補正書】
【提出日】2023-11-15
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
蒸気を含む流体から復水を排出するトラップ装置であって、
前記流体の流入部、前記復水の流出部、および前記流入部からの前記流体が導き入れられる収容室を有するケーシングと、
前記ケーシングの前記収容室に収容され、当該収容室内の前記復水の量に応じて上下動可能なフロートと、
を備え、
前記ケーシングは、前記流出部と前記収容室とを連通する連通路と、当該ケーシングの底壁内面よりも上方に位置し、且つ、前記フロートの下面と接触可能な弁座と、前記連通路における前記収容室側の端部であって、前記弁座に開口された弁孔とを更に有し、
前記フロートは、六面体の外観形状を有するように形成され、前記下面における前記弁座との接触領域を除く部分にリブを有し、
前記フロートの前記接触領域は、平面で構成されており、
前記弁座は、前記フロートの前記接触領域と平行な平面で構成され、前記フロートの前記接触領域との平面同士の面接触により前記弁孔を閉弁する、
トラップ装置。
前記流体の流入部、前記復水の流出部、および前記流入部からの前記流体が導き入れられる収容室を有するケーシングと、
前記ケーシングの前記収容室に収容され、当該収容室内の前記復水の量に応じて上下動可能なフロートと、
を備え、
前記ケーシングは、前記流出部と前記収容室とを連通する連通路と、当該ケーシングの底壁内面よりも上方に位置し、且つ、前記フロートの下面と接触可能な弁座と、前記連通路における前記収容室側の端部であって、前記弁座に開口された弁孔とを更に有し、
前記フロートは、六面体の外観形状を有するように形成され、前記下面における前記弁座との接触領域を除く部分にリブを有し、
前記フロートの前記接触領域は、平面で構成されており、
前記弁座は、前記フロートの前記接触領域と平行な平面で構成され、前記フロートの前記接触領域との平面同士の面接触により前記弁孔を閉弁する、
トラップ装置。
【請求項2】
前記フロートは、正六面体の外観形状を有する、
請求項１に記載のトラップ装置。
請求項１に記載のトラップ装置。
【請求項3】
前記フロートは、それぞれが六面体の外観形状を有し、互いに接合された複数のピースを有する、
請求項１または請求項２に記載のトラップ装置。
請求項１または請求項２に記載のトラップ装置。
【請求項4】
前記リブは、前記複数のピースのそれぞれにおける、互いの接合面および前記下面の前記接触領域を除く部分に形成されており、各面における対角線に沿って延びるように形成されている、
請求項３に記載のトラップ装置。
請求項３に記載のトラップ装置。
【請求項5】
前記ケーシングにおける前記収容室は、前記フロートが上下動する上下方向に対して直交する方向での断面が、前記フロートの上下動を許容しつつ当該フロートの前記上下方向に対する傾きを抑制するように矩形状に形成されている、
請求項１または請求項２に記載のトラップ装置。
請求項１または請求項２に記載のトラップ装置。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0010】
本態様に係るトラップ装置において、前記ケーシングは、前記流出部と前記収容室とを連通する連通路と、当該ケーシングの底壁内面よりも上方に位置し、且つ、前記フロートの下面と接触可能な弁座と、前記連通路における前記収容室側の端部であって、前記弁座に開口された弁孔とを更に有する。また、前記フロートは、六面体の外観形状を有するように形成され、前記下面における前記弁座との接触領域を除く部分にリブを有する。前記フロートの前記接触領域は、平面で構成されている。そして、前記弁座は、前記フロートの前記接触領域と平行な平面で構成され、前記フロートの前記接触領域との平面同士の面接触により閉弁する。
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図8】
