JPS601519B2 - エアートラツプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧縮空気のレシーバタンクや圧縮空気輸送管等
に於いて発生する復水を自動的に排出するエアートラツ
プに関する。

圧縮空気配管系からの復水排出に於いて、最も困難な問
題の一つは、圧縮機やオイラーで混入する高粘度油を含
んだ復水の排出である。

復水と空気の比重差を利用し、フロートに働く浮力で弁
の開閉を行う従来のフロートを備えたエアートラツプは
、フロートが配された復水溜り室内に復水を残した状態
で閉弁してしまうものであつた。

この為に、トラップ内に高粘度油を含んだ復水が常に残
存し、オリフイスや微細な隙間が高粘度油で閉塞され、
使用後間もなくして作動不館に陥入ることが多かった。

本発明は上記事情に鑑みて、高粘度油を含む復水をも容
易に排出するエアートラップを提供することを目的とす
るものである。上記目的達成に於いては、毎回の開閉作
動に於いた復水を完全に排出してしまうことが重要であ
る。

復水の完全排出には、流入口が関口しかつ排出孔を通し
て排出口に蓮適する復水溜り室を形成する弁鐘体と、該
復水溜り室から気密に隔離された変圧室を形成するとこ
ろの該弁錘体に固定された固定壁部材並びに該変圧室内
の圧力に従って変位する受圧変位壁部材と、該受圧変位
壁部材の変位に従って該排出孔を開閉する主弁体と、該
変圧室と該復水溜り室とを運通する第１オリフィスと、
該第１オリフィスの該復水溜り室端に上方に突出した副
弁座と、該副弁座に雛着座して該第１オリフィスを開閉
すべ〈配された副弁体と、該復水溜り室内に配されたフ
ロートと、該フロートの浮上降下に従って該富。

弁体を該副弁座から機着座さすべく配された劉弁体担持
部材と、該変圧室と該排出口側とを蓮適する第２オリフ
ィスとから成るパィ。ット式エアートラップが適してい
る。ここに於いて、上記固定壁部材をシリンダとし受圧
変位壁部材を該シリンダ内を気密に摺動するピストンと
すれば、高圧用エアートラップとして優れている。

また受圧変位壁手段をダイヤフラムやべローズの如き可
榛膜で形成すれば、摺動抵杭が小さく、低圧用エアート
ラップとして優れている。

上記フロートは、開放又は密封の中空フロートでもよく
、合成樹脂製のフロートであってもよい。

上記副弁体と該副弁体担持部材とを、該副弁体を該副弁
座方向に付勢する弾性部材を介して連結すれば、振動に
対しても第１オリフィスの閉塞が確実であり誤作動が防
止される。

また、上記フロートと副弁体担持部材とを結びを設けて
連結すれば、第１オリフィスの開閉がフロートの浮上降
下二位置で行われ、一回の関弁で排出される量が多く開
閉頻度が減少し、耐久性に優れたものとなる。

上記パイロット式エアートラップに於いては、第１オリ
フィスが閉塞されてから、変圧室内の圧力が第２オリフ
ィスを通って排出され、変圧室圧力に従って変位する主
弁体による排出孔の閉塞までに短いながら時間がかかる
。

従来のフロートを用いたエアートラップでは閉弁時に復
水の一部が復水溜り室内に残留することは避けられなか
ったのであるが、上記パイロット式を適用すれば、上記
第１オリフィスの閉塞から排出孔の閉塞までの遅延時間
に残留復水の排出を行い完全排出する可能性がある。

しかし、上記遅延時間は極めて短いので、第１オリフィ
スの閉塞時に、復水溜り室内の残留復水を極めて小量に
しておかなければ完全排出は得られない。

第１オリフィスが閉塞されたときの残留復水の液位は、
フロートの喫水位によって定まる。

フロートの喫水位は、フロートの自重によって定まるも
のである。従って、従来、比重の小さい物質でフロート
を作り、大きな存効浮力が得られるようにされてきたが
、復水の完全排出を得るには不充分であつた。

上記目的を達成するには更に第１オリフィス閉塞時の復
水残留量を小量にする手段が必要である。

上記の目的を達成するために講じた本発明の技術的手段
は、上記パイロット式エアートラップに於いて、副弁体
担持部材を第１オリフィスの開弁方向に付勢する磁石や
断性部材を配し、副弁体担持部材と副弁体との当接する
部分の一部を他より突出させて形成し、フロートの浮上
時に副弁体を副弁座の一点を支点として橋動離座させた
、ものである。

上記の技術的手段の作用は下記の通りである。

副弁体を副弁座の一点を支点として橋動離座させるので
、４・さな力で第１オリフィスを関弁させることができ
、フロートは小さな浮力のもの、すなわち自重の小さな
ものでよい。従って、第１オリフィス閉塞時の復水溜り
室内残留液位を下げることができる。ここに於いて、副
弁体担持部材を第１オリフィスの関弁方向に、磁石又は
弾性部材を用いて付勢することによって、フロート、副
弁体担持部材及び副弁体等の自重を相殺し、第１オリフ
ィス閉塞時の復水溜り室内液位を充分低位に下げること
ができる。

更に、フロートを上方に小径閉口が、下方に大蓬関口が
設けられた内部ケーシング内に収容すれば、排出時のケ
ーシング内外の液位降下が異なりケーシング内のフロー
トの降下はケーシング外の液＆降下より遅れるので、第
１オリフィス閉塞時の残留復水量は更に小量となる。

次に図示の実施例を説明する。

１は上瞳体、２は下篭体で両者により弁雀体を構成する
。

上下鰹体１，２は０リングガスケット３を介して気密に
接合されている。上下篭体１，２の接合部は外方に突出
した鍔状をなし、数本のボルト５４によって固着されて
いる。弁鐘体により内部に復水溜り室が形成される。

上匡体１上部には、復水溜り室に開□した流入口４と均
圧管口５とが設けられている。本工アートラップを圧縮
空気のレシーバタンクに取付ける場合には、流入口４は
タンクの底に、均圧管口５はタンクの上部に連結される
。また本工アートラップを圧縮空気輸送管の途中に取付
ける場合には流入口４は輸送管の一次側に、均氏管口５
は二次側に連結される。下陸体２には底部に排出口６が
設けられている。

排出口６は主弁座部材７に設けた排出孔８によって復水
溜り室と蓮適している。９は排出孔８の下端に設けられ
た下方に突出した環状主弁座である。

１０は主弁座部材７と下鐘体２との間の気密を保持する
０リングガスケットである。

１１は主弁座部材７と一体に構成されたシリンダ部材で
あり復水溜り室内に位置する。

シリンダ部材１１と主弁座部材７との連結部には切欠き
１２が設けられ、該切欠き１２を通して排出孔８及びシ
リンダ部材１１内が復水溜り室に蓮通している。シリン
ダ部材１１の内部は、上部の大径墜と下部の小径壁とか
らなり、肩部１３で段状に連続している。

内部には受圧変位壁部材であるピストン１４が摺動可能
に配されている。

ピストン１４は上部の大蓬部と下部の小径部とを有し肩
部１５で段状に連続し、それぞれシリンダ部材１１の内
部大径肇と小径壁とに摺接する。ピストン１４の小窪部
とシリンダ部材１１の内部小径壁との間には、該摺嬢部
を気密に保持する０リングパッキング１６が介在されて
いる。

一方、ピストン１４の大蓬部とシリンダ部材１１の内部
大径壁との間には、摺動抵抗が小さい合成樹脂製短冊部
村１７が開いたりング状にして通気可能に介在されてい
る。ピストン１４の下部は小径棒状のピストン榛で、排
出孔８を貫通して排出口６側に突出し、主弁体１８が取
り付けられている。

主弁体１８は合成ゴム製である。

主弁体１８は環状弁座９に着座し排出孔８を閉じるに充
分な大きさである。１９は主弁体保持器、２川まバネ座
金、２１はピストン榛に螺合する止めナットである。

シリンダ部村１４の上部には、円筒支持柱２２が固着さ
れる。

２３は０リングガスケットである。

こうしてシリンダ部材１１内部のピストン１４上方に変
圧室２４が形成される。円筒支持柱２２の上端には劉弁
座２５が形成され、また、復水溜り室と変圧室２４・を
運通する第１オリフイス２６が設けられる。

変圧室２４は、ピストン１４を貫通して設けられた第２
オリフィス２７によって排出口６脚に蓮適している。

円筒支持柱２２の回りには、想像線（二点鎖線）で断面
を示す如くリブ２８が設けられ、副弁体坦持部材が案内
被鉄されている。

該富。弁体蓬持部材はスリーブ状部材２９と、該部材２
９の上端に螺合された大径の円筒状部材３０とよりなる
。スリーブ状部村２９の上端は斜面をなしている。円筒
状部材３０１こは、磁石に吸着される金属片３１がスナ
ップリング３２で固着されている。副弁体は合成ゴム製
の副弁部３３と、スリーブ状部村２９の内径より大きい
ディスク状の副弁部保持枠３４とより構成されて、金属
片３１との間に介在したコイルバネ３５で富。弁座２５
方向に弾性付勢されている。３６は通気孔である。

スリーブ状部材２９には上下二位置にフロート受け上下
部材３７，３８が設けられ、両部材３７，３８間に球形
フロート３９が４個配されている。

フロート３９の直径はフロート受け上下部村３７，３８
間の距離より小さい。５３は通孔である。

スリーブ状部材２９の下部内側には肩部が設けられ、円
筒支持柱２２の回りに配したコイルバネ４０の一端が当
接し、コイルバネ４０の池端は、円筒支持柱２２の下部
拡大部に当接している。

フロート３９は内部ケーシング４１，４２によって覆わ
れている。こうして復水溜り室は内部ケーシング４１，
４２によって、内室４３と外室４４に分離される。内部
ケーシングの下部材４２の底部には大径の開口４５が、
一方上部材４１の上部には小径の関口４６が穿設され、
内室４３と外室４４を蓮適している。

内部ケーシングの上部材４１の頂部には、金属片３１に
対向する位置に永久磁石４７が取付けられている。

４８，４９は磁石４７の上下面に配した隔離板であり、
スナップリング５０により固着されている。

５１，５２は内部ケーシング４１，４２を固着定するた
めに上塗体１と下隆体２の内壁に設けたリブである。

次に上記実施例の作動を説明する。

復水溜り室内に復水が存在しないときには、図示の閉弁
状態にある。

即ち、フロート３９、副弁体担持部村等及び富。弁体等
の自重がコイルバネ４０の力に勝って、副弁部３３は劉
弁座２５に着座し、第１オリフィス２６は閉じられてい
る。更に第１オリフィス２６の閉塞時には、副弁体に復
水溜り室内と変圧室２４との差圧が閉弁方向に作用して
いる。変圧室２４内は第２オリフィス２７を通して排出
口６側に蓮通しており、復水溜り室内より低圧である。
そして、ピストン１４の蓬は排出孔８の径より大きく設
計されており、復水溜り室内と変圧室２４内との差圧は
、ピストン１４に上動方向の力を及ぼしている。よって
、主弁体１８は環状弁座９に押付けられ排出孔８を閉じ
ている。この閉弁状態に於いて、弁鐘体、フロート３９
、副弁体坦持部材等に振動が加わっても、振動はコイル
バネ３５及び４０によって緩衝され、劉弁体は畠山弁座
２５から離座することはない。

次に流入口４より復水が流入してくると、復水溜り室内
に蓄積し、液位は上昇していく。この液位上昇速度は緩
かであるから、内室４３内の空気は閉口４６から外室４
４へ排出されて、内外室４３，４４とも同一液位を保っ
て上昇する。そしてフロート３９が浮上し、フロート受
け都材３７に当接して更に充分な浮力を得たとき、副弁
体担持部材を介して副弁体を副弁座２５から離座せしめ
、第１オリフィス２６を開ける。このとき、コイルバネ
４０は副弁体担持部材に上勤方向の弾性付勢を行ってお
り、また副弁部保持枠３４はスリーブ状部村２９上端斜
面の最上位直Ｂ点がまず当綾し、劉弁座２５の図示状態
ではＡ点を中心にして揺動される。従ってフロート３９
は小さな浮力が得られるものでよい。副弁体は副弁座２
５から一担離座すると、副弁体に作用していた差圧から
解放され、更に、金属片３１が磁石４７に吸着され、畠
山弁座２５から大きく離座した状態に保たれる。

第１オリフィス２６が開けられると復水溜り室上部の空
気は通孔３６、第１オリフィス２６を通って変圧室２４
内へ導びかれ、変圧室２４内の圧力は上昇する。

変圧室２４内圧力が上昇すると、ピストン１４は押し下
げられ、主弁体１８は環状弁座９から離座し排出孔８が
開かれる。

こうして復水溜り室内に蓄積した復水は、復水潜り室内
と排出口６側との圧力差の為に排出される。

復水排出により、復水溜り室内の液位は急速に低下する
。

このとき、内外室４３，４４は小径の閉口４６で運通し
ているので、外径４４から内室４３への空気流入は絞ぼ
られ、内室４３内液位の低下は外室４４内液位の低下よ
り遅れる。フロート３９は内室４３液位と共に降下する
が、フロート受け上下部材３７，３８の両方に非当綾位
置に於いては、劉弁体担持部材は金属片３１が磁石４７
に吸着されているので降下せず、副弁体は富。

弁座２５から離座した状態に維持され、第１オリフィス
２６は開いている。フロート３９がフロート受け下部材
３８上に当接し更に内室４３内液位がフロート３９の下
部まで低下しフロート３９の自重がフロート受け下部材
３８に充分作用してはじめて、副弁体担持部材は、金属
片３１が磁石４７から離れ、コイルバネ４０の弾性力に
打ち勝って、降下し、副弁部３３が副弁座２５に着座し
、第１オリフィス２６を閉じる。この瞬間に於いて、外
室４４内の復水は、内室４３内の復水より早く液＆が低
下し、完全に排出されている。

こうして内室４３内の復水が小量残っただけとなる。第
１オリフィス２６が閉じられても変圧室２４内の空気は
、第２オリフィス２７を通して絞られて排出されるので
、ピストン１４の上動及び主弁体１８が上勤して環状弁
座９に着座する排出孔８の閉塞は、第１オリフィス２６
の閉塞より、短時間遅れる。従って、この間に内室４３
内に残った小量の復水も完全に排出される。本実施例の
エアートラツプは、上記作動を自動的に繰り返えすもの
である。上記実施例の説明から明らかな如く、本発明に
よれば、パイロット式エアートラツプに於いて、第１オ
リフィスが閉塞されたときに残留する復水量を極めて小
量にすることによって、第１オリフィスの閉塞から排出
孔の閉塞までの短時間の遅延の間に、この微少残留復水
をも排出してしまい、開閉作動毎に完全排出するエアー
トラップが得られる。

この為、従来困難であった高粘度油を含む復水をも容易
に排出できるエアートラップが得られる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すものである。 １は上崖体、２は下錘体、４は流入口、５は均圧管口、
６は排出口、８は排出孔、９は環状主弁座、１１はシリ
ンダ部材、１２は切欠き、１４はピストン、１６は０リ
ングパッキング、１８は主弁体、１９は主弁体保持器、
２２は円筒支持柱、２４は変圧室、２５は副弁座〜 ２
６は第１オリフィス、２７は第２オリフィス、２９はス
リーブ状部材、３０は円筒状部村、３１は金属片、３３
は副弁部、３４は副弁部保持枠、３５はコイルバネ、３
６は通気孔、３７，３８はフロート受け上・下部材、３
９は球形フロート、４０はコイルバネ、４１，４２は内
部ケーシング上・下部材、４３，４４は復水溜り室の内
・外室、４５は大蓬関口、４６は小径関口、４７は永久
磁石、５３は通孔である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流入口が開口しかつ排出孔を通して排出口に連通す
   る復水溜り室を形成する弁筐体と、該復水溜り室から気
   密に隔離された変圧室を形成するところの該弁筐体に固
   定された固定壁部材並びに該変圧室内の圧力に従つて変
   位する受圧変位壁部材と、該受圧変位壁部材の変位に従
   つて該排出孔を開閉する主弁体と、該変圧室と該復水溜
   り室とを連通する第１オリフイスと、該第１オリフイス
   の該復水溜り室端に上方に突出した副弁座と、該副弁座
   に離着座して該第１オリフイスを開閉すべく配された副
   弁体と、該復水溜り室内に配されたフロートと、該フロ
   ートの浮上降下に従つて該副弁体を該副弁座から離着座
   さすべく配された副弁体担持部材と、該変圧室と該排出
   口側とを連通する第２オリフイスとから成り、該副弁体
   担持部材を該第１オリフイスの開弁方向に付勢する磁石
   や弾性部材を配し、該副弁体担持部材と該副弁体の当接
   する部分の一部を他より突出させて形成し、該フロート
   浮上時に該副弁体の一点を支点として揺動離座させたエ
   アートラツプ。 ２ 該副弁体をデイスク状に形成し、該副弁体担持部材
   の該副弁体下方の該副弁体に当接する部分の一部を他よ
   り上方に突出させた特許請求の範囲第１項記載のエアー
   トラツプ。