特許 7489137 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】2024-05-15

(45)【発行日】2024-05-23

(54)【発明の名称】トラップ装置

(51)【国際特許分類】

   F16T 1/22 20060101AFI20240516BHJP

【ＦＩ】

F16T1/22 C

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023036296

(22)【出願日】2023-03-09

【審査請求日】2023-03-09

【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５４－０１７９６７（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２０２２－０５０９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／００８８３１６（ＵＳ，Ａ１）

(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、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、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ているとともに、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出形成される弁座と、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、
前記フロートは、六面体の外観形状を有するように形成されるとともに、上下方向の高さ中心よりも重心が下方にオフセットするように設けられた錘を有する、
トラップ装置。

【請求項2】

前記フロートは、内部に中空部を有し、
前記錘は、前記中空部に面する内壁面の内の下内壁面に固定されている、
請求項１に記載のトラップ装置。

【請求項3】

前記フロートは、当該フロートの外面の内の前記開口周辺の前記平面の部分との接触領域を除く部分にリブを有する、
請求項１または請求項２に記載のトラップ装置。

【請求項4】

前記フロートは、正六面体の外観形状を有する、
請求項１または請求項２に記載のトラップ装置。

【請求項5】

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。

【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９を用いて説明する。

【0003】

図９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。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の開口周囲は、フロート９１の外面９１ａと接触する。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９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おさえながら閉弁時の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を用いることが閉弁時のシール性を確保する上で必須の条件となり、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、フロート９１が下降してきて弁座９０ｉに接触する場合に、上述のようにフロート９１の外面９１ａが弁座９０ｉに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の開口をフロート９１で完全に閉じることができず、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。
前記フロートは、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、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ているとともに、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。

【0009】

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出形成される弁座と、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。

【0011】

また、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るとともに、上下方向の高さ中心よりも重心が下方にオフセットするように設けられた錘を有する前記フロートは、六面体の外観形状を有するように形成されるとともに、上下方向の高さ中心よりも重心が下方にオフセットするように設けられた錘を有する。

【0012】

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。

【0013】

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、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。

【0014】

また、上記態様に係るトラップ装置では、フロートが錘を有することで高さ中心よりも重心が下方にオフセットするよう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下降して行く際には、錘が設けられた側を下方に向けた姿勢が維持される。よって、フロートにおける下面が弁座における上記平面部分に対して平行な状態を維持しながらフロートを下降させることが可能である。これより、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、閉弁時の高いシール性を確保することができる。

【0015】

上記態様に係るトラップ装置において、前記フロートは、内部に中空部を有し、前記錘は、前記中空部に面する内壁面の内の下内壁面に固定されている、としてもよい。

【0016】

上記態様に係るトラップ装置では、錘がフロートの下内壁面に固定されているので、錘の表面がフロートの外面に現れることがなく、フロートの上下動や、弁座の上記平面部分との面接触に影響を及ぼすことがない。よって、上記態様に係るトラップ装置では、高い信頼性を確保することができる。

【0017】

上記態様に係るトラップ装置において、前記フロートは、当該フロートの外面の内の前記開口周辺の前記平面の部分との接触領域を除く部分にリブを有する、としてもよい。

【0018】

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。

【0019】

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、としてもよい。

【0020】

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、同じ体積および同じ肉厚の球形状のフロートを備える場合に比べて、フロートの寸法（縦横方向および高さ方向の各寸法）を略２０％小さくすることができる。そして、フロートのサイズ縮小に伴って、ケーシングのサイズについても従来技術よりも小さくすることができる。

【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。

【0022】

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。

【0023】

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】

【0024】

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】

【0025】

【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】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各ピースの内部構造を示す断面図である。

【図5】図１のＶ－Ｖ線断面を示す断面図である。

【図6】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7】フロートを構成する各ピースの構成を示す断面図である。

【図8】（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を示す断面図、（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側面図である。

【図9】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】

【0026】

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。

【0027】

［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。

【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、収容部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。

【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。

【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】

本実施形態において、弁座１０ｉは、ケーシング１０の内底面（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）。

【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。

【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】

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２および図３を用いて説明する。

【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。本実施形態では、フロート２０における下面２０ｂが、フロート２０が下降端まで下降した際に、弁座１０ｉにおける上記平面部分に面接触する。

【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正方形の外面２０１ａ、２０２ａ、２０２ｂ、２０４ａ、２０５ａ、２０５ｂ，２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０７ａ，２０８ａ，２０８ｂの対角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を行うことができる。

【0039】

それぞれが正六面体の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とが等しい。なお、図３（ａ）に示すように、フロート２０の下面２０ｂにはリブが形成されていないため、フロート２０のＺ方向の寸法は寸法Ｗ１，Ｗ２よりもリブの分だけ小さいが、本実施形態では、このような形状のフロート２０についても正六面体の外観形状を有するものとする。

【0040】

３．ピース２０１～２０８の内部構造
フロート２０を構成するピース２０１～２０８の内部構造について、図４を用いて説明する。なお、図４では、８つのピース２０１～２０８の内のピース２０５～２０８を抜き出して図示しているが、ピース２０１～２０４についても、同様の内部構造を有する。

【0041】

図４に示すように、ピース２０５～２０８のそれぞれは、内部に中空部２０５ｓ，２０６ｓ，２０７ｓ，２０８ｓを有する。各ピース２０５～２０８における中空部２０５ｓ，２０６ｓ，２０７ｓ，２０８ｓのそれぞれは、立方体または直方体の空間である。

【0042】

ピース２０５～２０８の内のピース２０７，２０８の各中空部２０７ｓ，２０８ｓには、錘２０７ｗ，２０８ｗが収容されている。Ｚ方向上方のピース２０５，２０６の各中空部２０５ｓ，２０６ｓには錘は収容されていない。なお、図４では、図示を省略しているが、Ｚ方向下方のピース２０３，２０４の各中空部にも錘が収容されており、Ｚ方向上方のピース２０１，２０２の各中空部には錘は収容されていない。

【0043】

図４に戻って、ピース２０７，２０８の各錘２０７ｗ，２０８ｗは、中空部２０７ｓ，２０８ｓに面する内壁面の内のＺ方向下側の内壁面（下内壁面）に接合されている。なお、ピース２０７，２０８の各下内壁面に対する錘２０７ｗ，２０８ｗの接合方法については、特に限定はないが、収容室１０ａ内に導入される流体の温度に対しても接合状態が維持可能な方法（例えば、溶接など）を採用することが必要となる。

【0044】

フロート２０におけるＺ方向の高さ（リブを除く。）をＨ１とする。この場合に、高さＨ１の中間にＸ方向に延びる仮想線Ｌ１を仮定する。そして、フロート２０の重心Ｐ１を通り、仮想線Ｌ１に平行な仮想線Ｌ２を仮定する。この場合に、仮想線Ｌ２は仮想線Ｌ１よりもＺ方向下側にオフセットした状態となる。これは、ピース２０３，２０４，２０７，２０８の中空部における下部に錘を配設することによる。

【0045】

なお、本実施形態では、ピース２０３，２０４，２０７，２０８の中空部に錘を収容し、ピース２０１，２０２，２０５，２０６の中空部には錘を収容しない構成を採用したが、全てのピース２０１～２０８にピース２０７，２０８と同様の形態で錘を収容することとしてもよい。また、各ピースにおける錘は、必ずしもピースの外殻を構成する部位と別部材とする必要はない。例えば、各ピースにおけるＺ方向下部の外殻を他の部分に比べて厚肉とし、厚肉化した分を錘とすることも可能である。

【0046】

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。

【0047】

図５に示すように、ケーシング１０における収容室１０ａは、Ｘ－Ｙ断面において、Ｘ方向の寸法がＷ３、Ｙ方向の寸法がＷ４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Ｘ３とＹ方向の寸法Ｗ４とが等しく、収容室１０ａにおける横断面（Ｘ－Ｙ断面）が正方形となっている。

【0048】

寸法Ｗ３，Ｗ４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Ｗ３，Ｗ４は、フロート２０が上下動する際にＺ方向（紙面に直交する方向）に対するフロート２０の傾きが抑制できるように設定されている。例えば、寸法Ｗ３，Ｗ４は、寸法Ｗ１，Ｗ２よりも１ｍｍ～１０ｍｍ程度大きく設定されている。

【0049】

５．効果
本実施形態に係るトラップ装置１では、弁座１０ｉにおける弁孔１０ｅの開口周辺の部分が平面に形成され、フロート２０の下降によって当該フロート２０の下面（所定の面）２０ｂが前記平面の弁座１０ｉ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２０ｂと弁座１０ｉにおける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９のように高い真球度が必要とされる球形状のフロート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。

【0050】

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２０ｂと弁座１０ｉの平面部分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２０の下面２０ｂおよび弁座１０ｉの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。

【0051】

また、トラップ装置１では、フロート２０が錘２０７ｗ，２０８ｗを有することで高さ中心（仮想線Ｌ１）よりも重心Ｐ１がＺ方向下方にオフセットするよう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が下降して行く際には、錘２０７ｗ，２０８ｗが設けられた側をＺ方向下方に向けた姿勢が維持される。よって、フロート２０における下面２０ｂが弁座１０ｉにおける平面部分に対して平行な状態を維持しながらフロート２０を下降させることが可能である。これより、フロート２０の下降時には、フロート２０の下面２０ｂと弁座１０ｉの平面部分とを確実に面接触させることができ、閉弁時の高いシール性を確保することができる。

【0052】

また、本実施形態に係るトラップ装置１では、錘２０７ｗ，２０８ｗがフロート２０を構成するピース２０７，２０８における中空部２０７ｓ，２０８ｓに面する下内壁面に固定されているので、錘２０７ｗ，２０８ｗの表面がフロート２０の外面に現れることがなく、フロート２０の上下動や、弁座１０ｉの平面部分との面接触に影響を及ぼすことがない。よって、トラップ装置１では、高い信頼性を確保することができる。

【0053】

また、本実施形態に係るトラップ装置１では、フロート２０における下面２０ｂを除く部分にリブ２０１ｒ，２０２ｒ，２０３ｒ，２０４ｒ，２０５ｒ，２０６ｒ，２０７ｒ，２０８ｒ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、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。

【0054】

また、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９のフロート９１）を備える場合に比べて、フロート２０の寸法（寸法Ｗ１，Ｗ２およびＺ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（リブ２０１ｒ，２０２ｒ，２０３ｒ，２０４ｒ，２０５ｒ，２０６ｒ，２０７ｒ，２０８ｒ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を球形状のフロート９１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（寸法Ｗ１，Ｗ２およびＺ方向の高さ寸法）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。

【0055】

また、本実施形態に係るトラップ装置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、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、本実施形態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１を形成するのに優位である。

【0056】

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、フロート２０の内部に各ピース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がさら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さらに優位である。

【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閉弁時における高いシール性を確保することができる。

【0058】

［第２実施形態］
１．トラップ装置１の全体構成
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６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の姿勢と、弁座１１０ｉの形成形態のみが異なり、他の構成は同じである。よって、以下では、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。

【0059】

図６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。

【0060】

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の内底面（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方向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。

【0061】

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６の紙面に直交する方向に延びる軸廻りに略４５°回転した姿勢を有する。ただし、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。

【0062】

フロート１２０は、斜め下方を向く下面１２０ｂが下降時において弁座１１０ｉの平面部分に対して面接触するように構成されている。なお、フロート１２０は、図６に示す姿勢を保った状態で矢印Ｂのように収容室１１０ａ内を上下動するが、上下動の下降端は、該フロート１２０の下面１２０ｂが弁座１１０ｉにおける平面部分に面接触し、且つ、バルブホルダ１１０ｊで保持される位置である。バルブホルダ１１０ｊは、ケーシング１１０の底壁内面１１０ｆから収容室１１０ａのＺ方向上方に向けて突出形成された部位である。

【0063】

なお、フロート１２０についても、ケーシング１１０の側壁内面１１０ｇ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。

【0064】

２．フロート１２０の詳細構造
フロート１２０は、上記第１実施形態と同様に、それぞれが正六面体の外観形状を有する８つのピースを接合することで構成されている。フロート１２０の内部構造について、図７を用いて説明する。なお、図７では、８つのピースの内の４つのピース１２５～１２８だけを図示しているが、紙面の手前側または奥側に同様の構成を有する４つのピースが接合されている。

【0065】

図７に示すように、ピース１２５，１２７には、他のピースとの接合面を除く外面にリブ１２５ｒ，１２７ｒが形成されている。ピース１２６，１２８には、他のピースとの接合面およびフロート１２０の下面１２０ｂとなる面を除く外面にリブ１２６ｒ，１２８ｒが形成されている。各リブ１２５ｒ，１２６ｒ，１２７ｒ，１２８ｒ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。

【0066】

なお、各リブ１２５ｒ，１２６ｒ，１２７ｒ，１２８ｒは、上記第１実施形態と同様に、これらが形成された正方形の外面の対角線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。

【0067】

次に、ピース１２５～１２８の内部構造について説明する。

【0068】

図７に示すように、ピース１２５～１２８のそれぞれは、内部に中空部１２５ｓ，１２６ｓ，１２７ｓ，１２８ｓを有する。各ピース１２５～１２８における中空部１２５ｓ，１２６ｓ，１２７ｓ，１２８ｓのそれぞれは、立方体または直方体の空間である。

【0069】

ピース１２５～１２８の内のピース１２８の各中空部１２８ｓには、錘１２８ｗが収容されている。Ｚ方向上方に位置するピース１２５～１２７の各中空部１２５ｓ，１２６ｓ，１２７ｓには錘は収容されていない。なお、図７では、図示を省略しているが、紙面に直交する方向に配された残りの４つのピースにおいても、同様の構成を有する。

【0070】

ピース１２８の錘１２８ｗは、中空部１２８ｓのＺ方向下側の部分に配置され、中空部１２８ｓに面する内壁面に接合されている。ピース１２８の内壁面に対する錘１２８ｗの接合方法についても、収容室１１０ａ内に導入される流体の温度に対しても接合状態が維持可能な方法（例えば、溶接など）を採用することが必要となる。

【0071】

フロート１２０におけるＺ方向の高さをＨ２とする。この場合に、高さＨ２の中間にＸ方向に延びる仮想線Ｌ３を仮定する。そして、フロート１２０の重心Ｐ２を通り、仮想線Ｌ３に平行な仮想線Ｌ４を仮定する。この場合に、仮想線Ｌ４は仮想線Ｌ３よりもＺ方向下側にオフセットした状態となる。これは、ピース１２８の中空部１２８ｓにおける下部に錘１２８ｗを配設することによる。

【0072】

なお、本実施形態では、ピース１２５～１２７の中空部１２５ｓ，１２６ｓ，１２７ｓには錘を収容しない構成を採用したが、ピース１２５～１２７を含む全てのピースにピース１２８と同様の形態で錘を収容することとしてもよい。また、各ピースにおける錘は、必ずしもピースの外殻を構成する部位と別部材とする必要はない。例えば、各ピースにおける中空部に面する外殻の内のＺ方向下部に相当する部分を他の部分に比べて厚肉とし、厚肉化した分を錘とすることも可能である。

【0073】

本実施形態に係るトラップ装置１００は、収容室１１０ａ内におけるフロート１２０の姿勢と、ケーシング１１０における弁座１１０ｉの形成形態とが上記第１実施形態とは異なるが、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0074】

さらに、本実施形態に係るトラップ装置１００では、フロート１２０の下面１２０ｂをＺ方向に直交する面に平行な面ではなく、図６の紙面に直交する方向に延びる軸廻りに略４５°回転した方向に広がる面としているので、復水の量に応じて弁孔１１０ｅが閉弁された状態から開弁する際に必要となる浮力を小さく抑えることができる。即ち、フロート１２０の姿勢を図６に示すように略４５°傾けた姿勢とすることにより、開弁時に必要とされるＺ方向の力を、（１／√２）に小さくすることができる。

【0075】

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６の紙面に直交する方向の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の平面部分がフロート１２０の下面１２０ｂに面接触できるように平行に形成すればよい。

【0076】

［変形例１］
変形例１に係るトラップ装置の構成について、図８（ａ）を用いて説明する。なお、図８（ａ）では、トラップ装置の構成の内、上記第１実施形態との差異点であるフロート２２０だけを抜き出して図示している。図８（ａ）で図示を省略した構成については、上記第１実施形態と同様であり、以下での説明を省略する。

【0077】

図８（ａ）に示すように、本変形例に係るトラップ装置が備えるフロート２２０は、単一のピースによって構成されている。即ち、上記第１実施形態では、８つのピース２０１～２０８を接合することで正六面体のフロート２０を構成することとしたが、本変形例では、１つのピースだけでフロート２２０が構成されている。

【0078】

フロート２２０は、閉弁時に弁座の平面部分に面接触する下面２２０ｂを除く外面にリブ２２０ｒが形成されている。なお、リブ２２０ｒの形成形態については、上記第１実施形態の各ピース２０１～２０８のリブ２０１ｒ，２０２ｒ，２０３ｒ，２０４ｒ，２０５ｒ，２０６ｒ，２０７ｒ，２０８ｒと同様にＸ字形状としてもよいし、他の形状を採用することも可能である。

【0079】

フロート２２０は、内部に中空部２２０ｓを有する。そして、中空部２２０ｓには、錘２２０ｗが収容されている。錘２２０ｗは、中空部２２０ｓに面する内壁面に内のＺ方向下側に位置する下内壁面に固定されている。なお、本変形例においても、錘２２０ｗは、必ずしもフロート２２０の外殻を構成する部位と別部材とする必要はない。例えば、フロート２２０におけるＺ方向下部の外殻を他の部分に比べて厚肉とし、増肉した分を錘とすることも可能である。

【0080】

本変形例に係るトラップ装置でも、上記第１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。

【0081】

［変形例２］
変形例２に係るトラップ装置の構成について、図８（ｂ）を用いて説明する。なお、図８（ｂ）では、トラップ装置の構成の内、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８（ｂ）で図示を省略した構成については、上記第１実施形態と同様であり、以下での説明を省略する。

【0082】

図８（ｂ）に示すように、フロート３２０は、上記第１実施形態に係るトラップ装置１と同様のフロート２０と、錘３２１とを備える。錘３２１は、フロート２０の下面２０ｂに固定されている。そして、錘３２１の下面であるフロート３２０の下面３２０ｂは、閉弁時に弁座の平面部分と面接触可能なように平面で構成されている。

【0083】

以上説明のように、本変形例に係るトラップ装置では、フロート２０の外面に錘３２１を接合してフロート３２０を構成している点で上記第１実施形態とは異なるが、上記第１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。また、本変形例のフロート３２０は、外付けの錘３２１を有するので、製造が容易であり製造コストの低減を図ることができる。

【0084】

なお、本変形例の構造を上記変形例１に適用することも可能である。また、本変形例のフロート３２０のように錘３２１を外付けする構成を上記第２実施形態のフロート１２０に適用することも可能である。

【0085】

［その他の変形例］
上記第１実施形態、上記第２実施形態、および上記変形例１，２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。

【0086】

上記第１実施形態、上記第２実施形態、および上記変形例１，２では、外面の一部にそれぞれＸ字形状をしたリブ２０１ｒ，２０２ｒ，２０３ｒ，２０４ｒ，２０５ｒ，２０６ｒ，２０７ｒ，２０８ｒ，２２０ｒ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。

【0087】

また、上記第１実施形態、上記第２実施形態、および上記変形例１，２では、各ピース２０１～２０８，１２５～１２８およびフロート２２０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。

【0088】

また、上記第１実施形態、上記第２実施形態、および上記変形例１では、正六面体のフロート２０，１２０，２２０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。

【0089】

また、上記第１実施形態、上記第２実施形態、および上記変形例１，２では、弁孔１０ｅ，１１０ｅの開口と流出部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の外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】

【0090】

１，１００ トラップ装置
１０，１１０ ケーシング
１０ｉ，１１０ｉ 弁座
２０，１２０，２２０，３２０ フロート
２０ｂ，１２０ｃ，２２０ｂ，３２０ｂ 下面
１２５～１２８，２０１～２０８ ピース
１２５ｒ，１２６ｒ，１２７ｒ，１２８ｒ，２０１ｒ，２０２ｒ，２０３ｒ，２０４ｒ，２０５ｒ，２０６ｒ，２０７ｒ，２０８ｒ リブ
１２５ｓ，１２６ｓ，１２７ｓ，１２８ｓ，２０５ｓ，２０６ｓ，２０７ｓ，２０８ｓ 中空部
１２８ｗ，２０７ｗ，２０８ｗ，２２０ｗ，３２１ 錘

【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】トラップ装置は、ケーシングとフロート２０とを備える。ケーシングは、蒸気を含む流体が導入される収容室を有する。フロート２０は、上下動可能にケーシングの収容室内に収容されている。フロート２０は、複数のピース２０５～２０８が接合されることで構成されている。各ピース２０５～２０８は、内部に中空部２０５ｓ，２０６ｓ，２０７ｓ，２０８ｓを有する。そして、下方に位置するピース２０７，２０８の中空室２０７ｓ，２０８ｓには、当該中空室２０７ｓ，２０８ｓに面する下内壁面に固定された錘２０７ｗ，２０８ｗが収容されている。フロート２０の重心Ｐ１は、Ｚ方向の高さ中心Ｌ１よりもＺ方向下方にオフセットされている。
【選択図】図４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】