特許 7466240 トラップ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-04

(45)【発行日】2024-04-12

(54)【発明の名称】トラップ装置

(51)【国際特許分類】

   F16T 1/22 20060101AFI20240405BHJP

【ＦＩ】

F16T1/22 C

F16T1/22 Z

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023037546

(22)【出願日】2023-03-10

【審査請求日】2023-03-10

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【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

【審査官】加藤 昌人

(56)【参考文献】

【文献】特公昭５４－１７９６７（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２０２２－５０９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１９５４３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｔ １／２２

Ｆ１６Ｋ ３１／１８－３１／３４

(57)【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導入される前記流体を収容す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、
前記フロートは、六面体の外観形状を有するように形成されているとともに、当該フロートの下面が前記ケーシングの底壁内面と平行となるように下方を向く第１姿勢と、または、前記フロートの前記下面が前記ケーシングの前記底壁内面および側壁内面に対して斜めとなるように斜め下方を向く第２姿勢の何れかの姿勢をもって前記収容室に収容され、且つ、前記姿勢を維持した状態で前記収容室内を上下動可能であり、
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、前記フロートの前記姿勢が前記第１姿勢である場合に前記ケーシングの前記底壁内面から前記収容室に向けて上方に突出形成され、前記フロートの前記姿勢が前記第２姿勢である場合に前記ケーシングの前記側壁内面から前記収容室に向けて斜め上方に突設形成される弁座と、前記連通路における前記収容室側の端部であって、前記弁座の先端部で前記収容室に開口する弁孔と、をさらに有し、
前記弁座における前記弁孔の開口周辺は、前記フロートの前記下面と平行であって、前記フロートが下降端に位置する状態で当該フロートの前記下面と面接触可能な平面で構成されており、
前記ケーシングの前記側壁内面および前記フロートにおける前記側壁内面に対向する外面の内の一方の面は、他方の面に向けて突出するとともに、上下方向に延びるように形成された線状凸部を有し、前記ケーシングの前記側壁内面および前記フロートにおける前記側壁内面に対向する外面の内の他方の面は、前記線状凸部の填まり込みを許容するとともに、上下方向に延びるように形成された案内溝を有する、
トラップ装置。

【請求項2】

前記ケーシングは、４面の前記側壁内面を有し、
前記線状凸部および前記案内溝の内の一方は、前記４面の側壁内面のそれぞれに形成され、前記線状凸部および前記案内溝の内の他方は、前記フロートの外面における前記一方に対して対向する部位にそれぞれ形成されている、
請求項１に記載のトラップ装置。

【請求項3】

前記ケーシングは、４面の前記側壁内面を有し、
前記線状凸部および前記案内溝の内の一方は、前記４面の側壁内面におけるそれぞれの境界である隅角部分に形成され、前記線状凸部および前記案内溝の内の他方は、前記フロートの外面における前記一方に対向する部位にそれぞれ形成されている、
請求項１に記載のトラップ装置。

【請求項4】

前記フロートの前記下面は、上下方向に沿う軸に対して直交する面からなる、
請求項２または請求項３に記載のトラップ装置。

【請求項5】

前記フロートの前記下面は、上下方向に沿う軸に対して０°より大きく９０°より小さい範囲の角度だけ傾いた面からなる、
請求項２または請求項３に記載のトラップ装置。

【請求項6】

前記フロートの外面の内、前記開口周辺の前記平面の部分との接触領域を除く領域には、リブが形成されている、
請求項２または請求項３に記載のトラップ装置。

【請求項7】

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２または請求項３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Ｅのように上下動可能な収容室９０ａを有する。また、ケーシング９０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（弁座９０ｉ）の先端部で収容室９０ａに開口されている。弁座９０ｉにおける弁孔９０ｅの開口周辺は、フロート９１の外面９１ａに接触する。弁孔９０ｅは、内部連通路９０ｈにより流出部９０ｃに接続されている。さらに、ケーシング９０は、フロート９１が下降端まで下降した際にフロート９１を保持するバルブホルダ９０ｊも有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】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】

【0005】

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閉弁時の高い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、従来技術に係るトラップ装置９では、球形状のフロート９１が採用されているため、弁孔９０ｅの開口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がある。このため、トラップ装置９では、フロート９１の外面９１ａにおける弁孔９０ｅの開口に接触する箇所を所定箇所に限定することができない。よって、従来技術に係るトラップ装置９では、高い真球度のフロート９１を用いることが閉弁時のシール性を確保する上で必須の要件となり、製造コストの上昇を招いてしまう。

【0006】

また、従来技術に係るトラップ装置９では、上述のようにフロート９１の外面９１ａにおける弁座９０ｉに接触する箇所が下降の際のフロート９１の姿勢によって都度変化するので、弁座９０ｉとの接触によってフロート９１の外面９１ａが偏摩耗を生じることになる。このため、使用が長期に及んだ場合には、フロート９１の外面９１ａの偏摩耗によって弁孔９０ｅの開口を完全に閉じることができなくなるため、従来技術に係るトラップ装置９では、耐久性という観点からも問題を生じる。

【0007】

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、フロートの外面における偏摩耗の発生を抑制して使用期間の長短にかかわらず閉弁時における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】

【0008】

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導入される前記流体を収容する収容室を有する。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。

【0009】

本態様に係るトラップ装置において、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ているとともに、当該フロートの下面が前記ケーシングの底壁内面と平行となるように下方を向く第１姿勢と、または、前記フロートの前記下面が前記ケーシングの前記底壁内面および側壁内面に対して斜めとなるように斜め下方を向く第２姿勢の何れかの姿勢をもって前記収容室に収容され、且つ、前記姿勢を維持した状態で前記収容室内を上下動可能である。
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、前記フロートの前記姿勢が前記第１姿勢である場合に前記ケーシングの前記底壁内面から前記収容室に向けて上方に突出形成され、前記フロートの前記姿勢が前記第２姿勢である場合に前記ケーシングの前記側壁内面から前記収容室に向けて斜め上方に突設形成される弁座と、前記連通路における前記収容室側の端部であって、前記弁座の先端部で前記収容室に開口する弁孔と、をさらに有する。

【0010】

本態様に係るトラップ装置において、前記弁座における前記弁孔の開口周辺は、前記フロートの前記下面と平行であって、前記フロートが下降端に位置する状態で当該フロートの前記下面と面接触可能な平面で構成されている。そして、前記ケーシングの前記側壁内面および前記フロートにおける前記側壁内面に対向する外面の内の一方の面は、他方の面に向けて突出するとともに、上下方向に延びるように形成された線状凸部を有し、前記ケーシングの前記側壁内面および前記フロートにおける前記側壁内面に対向する外面の内の他方の面は。前記線状凸部の填まり込みを許容するとともに、上下方向に延びるように形成された案内溝を有する。

【0011】

上記態様に係るトラップ装置では、弁座における上記開口周辺の部分が平面に形成され、フロートが下降端まで下降した状態で当該フロートの下面が弁座の前記平面の部分（平面部分）に面接触することで閉弁される。よって、上記態様に係るトラップ装置では、フロートにおける下面と弁座における上記平面部分との平行度を確保するだけで閉弁時における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球形状の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、弁孔の開口を閉弁するのに際してフロートの下面と弁座の上記平面部分とが面接触するので、フロートの下面および弁座の上記平面部分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上記平面部分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、使用期間が長期に及んだ場合にも閉弁時の高いシール性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、ケーシングの側壁内面およびフロートの外面の内の一方が線状凸部を有し、他方が案内溝を有するように構成されている。即ち、上記態様に係るトラップ装置では、案内溝に線状凸部が填まり込み、案内溝に沿って線状凸部が摺動する。よって、上記態様に係るトラップ装置では、フロートの上下動の際にフロートの姿勢の乱れを抑制することができる。これより、上記態様に係るトラップ装置では、フロートが下降端まで下降した状態で、フロートの下面と弁座の上記平面部分とを確実に面接触させることができ、フロートの下面および弁座の上記平面部分の偏摩耗の発生を抑制することができる。

【0014】

上記態様に係るトラップ装置において、前記ケーシングは、４面の前記側壁内面を有し、前記線状凸部および前記案内溝の内の一方は、前記４面の側壁内面のそれぞれに形成され、前記線状凸部および前記案内溝の内の他方は、前記フロートの外面における前記一方に対して対向する部位にそれぞれ形成されている、としてもよい。

【0015】

上記態様に係るトラップ装置では、ケーシングにおける４面の側壁内面のそれぞれに線状凸部および案内溝の一方が形成され、フロートの外面における対応部位に線状凸部および案内溝の他方が形成されている。即ち、上記態様に係るトラップ装置では、フロートの上下動に際してフロートの外面とケーシングの側壁内面との間に４つの案内機構が設けられている。よって、上記態様に係るトラップ装置では、より安定した姿勢でフロートを上下動させることができる。

【0016】

上記態様に係るトラップ装置において、前記ケーシングは、４面の前記側壁内面を有し、前記線状凸部および前記案内溝の内の一方は、前記４面の側壁内面におけるそれぞれの境界である隅角部分に形成され、前記線状凸部および前記案内溝の内の他方は、前記フロートの外面における前記一方に対向する部位にそれぞれ形成されている、としてもよい。

【0017】

上記態様に係るトラップ装置では、ケーシングにおける４つの隅角部分のそれぞれに線状凸部および案内溝の一方が形成され、フロートの外面における対応部位に線状凸部および案内溝の他方が形成されている。よって、上記態様に係るトラップ装置でも、より安定した姿勢でフロートを上下動させることができる。

【0018】

上記態様に係るトラップ装置において、前記フロートの前記下面は、上下方向に沿う軸に対して直交する面からなる、としてもよい。

【0019】

上記態様に係るトラップ装置では、フロートの下面が上記直交する面からなるようにフロートが配されているので、フロートが下降端まで下降した際に確実に弁孔を閉弁することができる。

【0020】

上記態様に係るトラップ装置において、前記フロートの前記下面は、上下方向に沿う軸に対して０°より大きく９０°より小さい範囲の角度だけ傾いた面からなる、としてもよい。

【0021】

上記態様に係るトラップ装置では、フロートの下面が斜め方向に傾いた面（上下方向に沿う軸に対して０°より大きく９０°より小さい範囲の角度だけ傾いた面）からなるフロートが配されているので、閉弁時から開弁へと変化する際にフロートと弁座とが離間するのに必要とされる力を小さく抑えることができる。即ち、フロートの下面を斜め方向に傾けることにより、上記離間に要する上下方向の力は、前記下面に法線方向での力の分力となるので、離間に必要とされる力を小さく抑えることができる。

【0022】

上記態様に係るトラップ装置において、前記フロートの外面の内、前記開口周辺の前記平面の部分との接触領域を除く領域には、リブが形成されている、としてもよい。

【0023】

上記態様に係るトラップ装置では、フロートにおける外面の一部（弁座の上記平面部分との接触領域）を除く部分にリブが設けられているので、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。

【0024】

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、としてもよい。

【0025】

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、一方向に長い六面体、一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。

【0026】

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、フロートがさら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さらに優位である。

【発明の効果】

【0027】

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、フロートの外面における偏摩耗の発生を抑制して使用期間の長短にかかわらず閉弁時における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】

【0028】

【図1】本発明の第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】図１のＩＩ－ＩＩ線断面を示す断面図である。

【図3】本発明の第２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4】図３のＩＶ－ＩＶ線断面を示す断面図である。

【図5】フロートが弁座から離間する際に必要となる力を説明するための模式図である。

【図6】本発明の第３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7】変形例に係る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】

【0029】

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、本発明の一例であって、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。

【0030】

［第１実施形態］
１．トラップ装置１の全体構成
本発明の第１実施形態に係るトラップ装置１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る。トラップ装置１の全体構成について、図１を用いて説明する。

【0031】

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、内部連通路（連通路）１０ｈと、弁座１０ｉ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を通り導入された流体（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。ケーシング１０は、収容室１０ａの側方を囲む４面の側壁内面１０ｇとＺ方向下方で面する底壁内面１０ｆとを有する。

【0032】

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における側壁内および底壁内の各一部に設けられており、収容室１０ａと流出部１０ｃとを連通する。

【0033】

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の気密は確保されている。

【0034】

本実施形態において、弁座１０ｉは、ケーシング１０の底壁内面１０ｆからＺ方向上方の収容室１０ａに向けて突設形成されている。弁座１０ｉには、内部連通路１０ｈにおける収容室１０ａ側の端部であって、弁座１０ｉの先端部で収容室１０ａに開口する弁孔１０ｅが設けられている。なお、本実施形態では、弁座１０ｉにおける弁孔１０ｅの開口周辺が平面で形成されている（弁座１０ｉの平面部分）。

【0035】

ここで、ケーシング１０における４面の側壁内面１０ｇのそれぞれは、Ｚ方向に延び、各壁の厚み方向内側に凹入するように設けられた４つの案内溝１０ｊを有する（図１では、３つの案内溝１０ｊのみを図示）。

【0036】

フロート２０は、六面体（一例として、正六面体）の外観形状を有する。フロート２０は、収容室１０ａ内において矢印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の上下動の下降端は、該フロート２０の下面２０ｃが弁座１０ｉにおける上記平面部分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方向に直交する方向のサイズ）で形成されている。

【0037】

また、フロート２０の４面の側面２０ａのそれぞれは、Ｚ方向に延び、ケーシング１０の案内溝１０ｊに填まり込むように突出形成された４つの線状凸部２０ｄを有する。各線状凸部２０ｄは、案内溝１０ｊに対して上下動可能に填まり込んでいる。即ち、本実施形態に係るトラップ装置１では、案内溝１０ｊと線状凸部２０ｄとがフロート２０の上下動に際しての案内機構を構成する。

【0038】

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内に溜まった空気を流出部へと排出する。

【0039】

２．フロート２０の詳細構造
フロート２０の詳細構造について、図１および図２を用いて説明する。

【0040】

図１および図２に示すように、フロート２０は、上面２０ｂおよび４面の側面２０ａに複数のリブ２０ｒを有する。各リブ２０ｒは、当該リブ２０ｒが形成された外面における他の部分よりも外方に突出するように形成されている。また、各リブ２０ｒは、当該リブ２０ｒが形成された外面の対角線に沿うようにＸ字形状をもって形成されている。

【0041】

なお、フロート２０では、弁座１０ｉの上記平面部分と面接触する部分を有する下面２０ｃにはリブは設けられていない。ただし、下面２０ｃについても、弁座１０ｉの上記平面部分と面接触する部分を除いてリブを形成してもよい。

【0042】

上述のように、ケーシング１０の４面の側壁内面１０ｇのそれぞれには、案内溝１０ｊが設けられている。そして、フロート２０の４面の側面２０ａのそれぞれには、案内溝１０ｊに填まり込む線状凸部２０ｄが設けられている。

【0043】

３．効果
本実施形態に係るトラップ装置１では、弁座１０ｉにおける上記開口周辺の部分が平面に形成され、フロート２０が下降端まで下降した状態で当該フロート２０の下面２０ｃが弁座１０ｉにおける弁孔１０ｅの開口周辺の平面部分に面接触することで閉弁される。よって、トラップ装置１では、フロート２０における下面２０ｃと弁座１０ｉにおける上記平面部分との平行度を確保するだけで閉弁時における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球形状の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。

【0044】

また、トラップ装置１では、弁孔１０ｅの開口を閉弁するのに際してフロート２０の下面２０ｃと弁座１０ｉの上記平面部分とが面接触するので、フロート２０の下面２０ｃおよび弁座１０ｉの上記平面部分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、長期に使用しても閉弁時の高いシール性を維持することができる。

【0045】

また、トラップ装置１では、フロート２０の４面の側面２０ａが線状凸部２０ｄを有し、ケーシング１０の４面の側壁内面１０ｇが案内溝１０ｊを有するように構成されており、案内溝１０ｊに線状凸部２０ｄが填まり込み、案内溝１０ｊに沿って線状凸部２０ｄが摺動しながら、フロート２０が上下動する。よって、トラップ装置１では、フロート２０の上下動の際にフロート２０の姿勢の乱れを抑制することができ、フロート２０の回転を抑制することができるので、フロート２０の下面２０ｃと弁座１０ｉの上記平面部分とを確実に面接触させることができ、フロート２０の下面２０ｃおよび弁座１０ｉの上記平面部分の偏摩耗の発生を抑制することができる。

【0046】

また、本実施形態に係るトラップ装置１では、ケーシング１０における４面の側壁内面１０ｇのそれぞれに案内溝１０ｊが形成され、フロート２０の４面の側面２０ａのそれぞれに案内溝１０ｊに対応する（填まり込む）線状凸部２０ｄが形成されている。即ち、トラップ装置１では、フロート２０の上下動に際してフロート２０の側面２０ａとケーシング１０の側壁内面１０ｇとの間に４つの案内機構が設けられている。よって、トラップ装置１では、安定した姿勢でフロート２０を上下動させることができる。

【0047】

また、本実施形態に係るトラップ装置１では、フロート２０の下面２０ｃがＺ方向に直交する方向に広がるように設けられているので、フロート２０が下降端まで下降した際に、弁座１０ｉの頂部であってＺ方向に直交する方向に広がる上記平面部分に対して確実に面接触可能である。

【0048】

また、本実施形態に係るトラップ装置１では、フロート２０における上面２０ｂおよび側面２０ａリブ２０ｒが設けられているので、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、正六面体のフロート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開閉動作が確保される。

【0049】

さらに、本実施形態に係るトラップ装置１では、一例として正六面体の外観形状を有するフロート２０を備えるので、同じ体積および同じ肉厚の球形状のフロート（例えば、図８のフロート９１）を備える場合に比べて、フロート２０の寸法（Ｘ，Ｙ，Ｚの各方向における寸法）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とにおいて、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（リブ２０ｒを除く長さ）をＸとするとき、次の関係を満たす。
（４π／３）×（Ｄ／２）^３＝Ｘ^３・・（１）
上記数式１より、ＤとＸとの関係は次のようになる。
０．８０６Ｄ＝Ｘ・・（２）
上記数式２より、フロート９１の肉厚とフロート２０の肉厚とが必しいとする場合に、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の一辺の長さを球形状のフロート０１の外径寸法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のサイズを従来技術のような球形状のフロート９１の外径寸法Ｄよりも小さくでき、これに伴ってケーシング１０のサイズも小さくすることができる。

【0050】

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、フロート２０の下面２０ｃ等における偏摩耗の発生を抑制して使用期間の長短にかかわらず閉弁時における高いシール性を確保することができる。

【0051】

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係るトラップ装置１００も、蒸気を含む流体から復水を排出するトラップ装置である。トラップ装置１００の全体構成について、図３および図４を用いて説明する。なお、本実施形態に係るトラップ装置１００は、上記第１実施形態に係るトラップ装置１に対して、収容室１００ａ内におけるフロート１２０の姿勢、およびフロート１２０における線状凸部１２０ｄの形成形態と、弁座１１０ｉの形成形態が異なり、他の構成については同じである。よって、上記第１実施形態に係るトラップ装置１との差異部分を主に説明する。

【0052】

図３に示すように、トラップ装置１００は、ケーシング１１０と、フロート１２０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１１０は、流入部１１０ｂと、流出部１１０ｃと、収容部１１０ａと、ベント室１１０ｄと、内部連通路（連通路）１１０ｈと、弁座１１０ｉとを有する。そして、ケーシング１１０は、ボディ１１１とボトムカバ１１２とが接合されて構成されている。

【0053】

本実施形態に係るトラップ装置１００では、弁座１１０ｉがケーシング１１０の底壁内面１１０ｆのＸ方向端部であって、側壁内面１１０ｇのＺ方向下端の部分から斜め上方に向けて突設形成されている。弁座１１０ｉに弁孔１１０ｅが設けられ、弁座１１０ｉにおける弁孔１１０ｅの開口周辺が平面で形成されている点については、上記第１実施形態と同じである。

【0054】

フロート１２０は、正六面体の外観形状を有する。フロート１２０は、上記第１実施形態のフロート２０とは収容室１１０ａ内での姿勢が異なる。具体的には、フロート１２０は、上記第１実施形態のフロート２０を図３の紙面に直交する方向に延びる軸廻りに所定角度（０°より大きく、９０°未満の角度）回転した姿勢を有する。換言すると、フロート１２０は、下面１２０ｃがＺ方向に沿う軸に対して所定角度だけ傾いた方向に広がるように配されている。

【0055】

なお、本実施形態では、一例として所定角度は３０°～６０°の範囲であって、例えば、略４５°である。フロート１２０のサイズについては、ケーシング１１０の収容室１１０ａのサイズ（Ｚ方向に直交する方向でのサイズ）に合わせて設定されている。

【0056】

ケーシング１１０の４面の側壁内面１１０ｇのそれぞれには、上記第１実施形態と同様に案内溝１１０ｊが設けられている。そして、図３および図４に示すように、フロート１２０には、各案内溝１１０ｊに向けて突出する線状凸部１２０ｄが設けられている。線状凸部１２０ｄは、案内溝１１０ｊに填まり込み、案内溝１１０ｊに沿って摺動可能となっている。そして、本実施形態に係るトラップ装置１００でも、矢印Ｂで示すようにフロート１２０が上下動する際に、案内溝１１０ｊと線状凸部１２０ｄとが案内機構の役割を果たし、フロート１２０の姿勢を安定させる。

【0057】

なお、図４に示すように、本実施形態に係るトラップ装置１００でも、フロート１２０の外面の内、下面１２０ｃを除く面にリブ１２０ｒが設けられている。

【0058】

ここで、本実施形態では、フロート１２０の下面１２０ｃをＺ方向に沿う軸に対して略４５°傾けているが、これにより得られる効果について、図５を用いて説明する。

【0059】

図５に示すように、フロート１２０が下降端まで下降して、弁座１１０ｉにおける弁孔１１０ｅの開口周辺の平面部分１１０ｋにフロート１２０の下面１２０ｃが面接触した状態から、フロート１２０が矢印Ｃのように上昇して開弁状態へと移行しようとする場合には、フロート１２０と弁座１１０ｉとの間には法線方向の力Ｆが作用する。

【0060】

この場合に、フロート１２０の下面１２０ｃは、Ｚ方向に沿う軸に対して略４５°傾けられているので、力ＦはＺ方向成分ＦｚとＸ方向成分Ｆｘと合力ということになる。よって、フロート１２０の下面がＺ方向に沿う軸に対して直交するように配されている場合に比べて、フロート１２０にかかる力は小さく抑えられる。これより、本実施形態ではフロート１２０のサイズが小さくても閉弁から開弁への切り替えがスムーズに行われる。

【0061】

本実施形態に係るトラップ装置１００は、収容室１００ａ内におけるフロート１２０の姿勢、およびフロート１２０における線状凸部１２０ｄの形成形態と、弁座１１０ｉの形成形態が上記第１実施形態とは異なるが、上記第１実施形態と同じ効果を得ることができる。また、上述のように、フロート１２０の下面１２０ｃをＺ方向に沿う軸に対して所定角度だけ傾けているので、大きなフロート１２０を採用しなくても閉弁状態から開弁への動きをスムーズにすることができる。

【0062】

なお、本実施形態に係るトラップ装置１００では、上記第１実施形態に係るトラップ装置１に対して、フロート１２０の姿勢を図３の紙面に直交する方向に延びる軸廻りに回転させた姿勢をとることとしたが、さらにＺ軸廻りに回転させた姿勢をとることもできる。この場合においても、弁座１１０ｉの平面部分１１０ｋがフロート１２０の下面１２０ｃに面接触できるように平行に形成されればよい。

【0063】

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態に係るトラップ装置２００の構成について、図６を用いて説明する。図６では、ケーシング２１０の一部とフロート２２０の一部とを抜き出して図示しており、他の構成部分の図示を省略している。本実施形態に係るトラップ装置２００は、図６で図示を省略した部分について、上記第１実施形態と同じ構成を採用することができる。そして、以下では、上記第１実施形態との差異部分を主に説明する。

【0064】

図６に示すように、トラップ装置２００は、ケーシング２１０とフロート２２０とを備える。ケーシング２１０は、直方体形状の収容室２１０ａを有する。そして、収容室２１０ａの周囲は、４面の側壁内面２１０ｇで囲まれている。本実施形態では、側壁内面２１０ｇ同士の境界である隅角部分に案内溝２１０ｊが設けられている。各案内溝２１０ｊは、側壁内面２１０ｇに対して斜め方向に凹入するように形成されている。

【0065】

一方、フロート２２０は、４面の側面２２０ａ同士の境界である角部分から案内溝２１０ｊに向けて突出するように設けられている。

【0066】

本実施形態に係るトラップ装置２００では、ケーシング２１０における案内溝２１０ｊの形成形態、およびフロート２２０における線状凸部２２０ｄの形成形態が上記第１実施形態とは異なるが、上記第１実施形態と同じ効果を得ることができる。

【0067】

［変形例］
変形例に係るトラップ装置の構成について、図７を用いて説明する。なお、図７では、本変形例に係るトラップ装置における上記第１実施形態との差異点であるフロート３２０だけを抜き出して図示している。図７で図示を省略した各部については、上記第１実施形態と同じである。以下では、上記第１実施形態との差異点であるフロート３２０の構成だけを説明し、それ以外の構成についての説明を省略する。

【0068】

図７に示すように、本変形例に係るトラップ装置のフロート３２０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Ｄ１，Ｄ２）された８つのピース３２１～３２８によって構成されている。８つのピース３２１～３２８のぞれぞれは、一部の外面にリブが形成されるとともに、Ｚ方向に延びる線状凸部３２１ｄ，３２３ｄ，３２５ｄ，３２６ｄ，３２７ｄ，３２８ｄが形成されている。なお、ピース３２２，３２４も線状凸部が形成されているが、図７では図示を省略している。

【0069】

各線状凸部３２１ｄ，３２３ｄ，３２５ｄ，３２６ｄ，３２７ｄ，３２８ｄは、ケーシングにおける側壁内面に設けられた案内溝に填まり込み、Ｚ方向に摺動可能に形成されている。

【0070】

本変形例に係るトラップ装置では、８つのピース３２１～３２８を接合してなるフロート３２０を備える点で上記第１実施形態と異なるが、上記第１実施形態と同じ効果を得ることができる。

【0071】

なお、本変形例では、８つのピース３２１～３２８を接合することでフロート３２０を構成することとしたが、フロートを構成するピースの数はこれに限定を受けるものではない。例えば、７つ以下であってもよいし、９つ以上であってもよい。また、本変形例では、それぞれが正六面体の外観形状を有するピース３２１～３２８を採用したが、本発明では、ピースの外観形状が正六面体以外の六面体であってもよいし、それ以外の立体形状（三角柱など）であってもよい。

【0072】

［その他の変形例］
上記第１実施形態、上記第２実施形態、上記第３実施形態、および上記変形例では、スクリーン３０、エアベント４０、およびエアベントプラグ５０を備えるトラップ装置１，１００，２００を採用したが、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。

【0073】

上記第１実施形態、上記第２実施形態、上記第３実施形態、および上記変形例では、外面の一部にそれぞれＸ字形状をしたリブ２０ｒ，１２０ｒを有するフロート２０，１２０，２２０，３２０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って延びる直線状のリブや、平面視円形のリブなどを採用することもできる。

【0074】

また、上記第１実施形態、上記第２実施形態、上記第３実施形態、および上記変形例では、フロート２０，１２０，２２０，３２０に線状凸部２０ｄ，１２０ｄ，２２０ｄ，３２１ｄ，３２３ｄ，３２５ｄ，３２６ｄ，３２７ｄ，３２８ｄを設け、ケーシング１０，１１０，２１０に案内溝１０ｊ，１１０ｊ，２１０ｊを設けることとしたが、本発明では、フロートの側に案内溝を設け、ケーシングの側に線状凸部を設けてもよい。

【0075】

また、上記第１実施形態、上記第２実施形態、上記第３実施形態、および上記変形例では、正六面体のフロート２０，１２０，２２０，３２０を採用することとしたが、本発明では、Ｚ方向に長い直方体やＺ方向に扁平な直方体など種々の六面体のフロートを採用することができる。

【0076】

また、上記第１実施形態、上記第２実施形態、上記第３実施形態、および上記変形例では、フロート２０，１２０，２２０およびピース３２１～３２８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で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、上記第１実施形態、上記第２実施形態、上記第３実施形態、および上記変形例では、弁孔１０ｅ，１１０ｅと流出部１０ｃ，１１０ｃとを内部連通路１０ｈ，１１０ｈで繋ぐこととしたが、本発明では、必ずしもこれに限定を受けない。例えば、ケーシング１０，１１０，２１０の側壁外部に配設されたパイプなどで弁孔の開口と流出部とを繋いでもよい。

【符号の説明】

【0078】

１，１００，２００ トラップ装置
１０，１１０，２１０ ケーシング
１０ｅ，１１０ｅ 弁孔
１０ｉ，１１０ｉ 弁座
１０ｊ，１１０ｊ，２１０ｊ 案内溝
２０，１２０，２２０，３２０ フロート
２０ｃ，１２０ｃ 下面
２０ｄ，１２０ｄ，２２０ｄ，３２１ｄ，３２３ｄ，３２５ｄ，３２６ｄ，３２７ｄ，３２８ｄ 線状凸部
２０ｒ，１２０ｒ リブ
３２１～３２８ ピース

【要約】

【課題】製造コストの上昇を抑えながら、フロートの外面における偏摩耗の発生を抑制して使用期間の長短にかかわらず閉弁時における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、蒸気を含む流体が導入される収容室１０ａを有する。フロート２０は、六面体の外観形状を有するとともに、収容室１０ａに上下動可能に収容されている。フロート２０の外面は、ケーシング１０の側壁内面１０ｇに向けて突出するとともに、Ｚ方向に延びる線状凸部２０ｄを有する。ケーシング１０の側壁内面１０ｇは、線状凸部２０ｄの填まり込みを許容するとともに、Ｚ方向に延びるように形成された案内溝１０ｊを有する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】