◆逆バケット型ドレントラップおよびその監視システム

（書誌＋要約＋請求の範囲）

(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】特開平６−３２３４９７
(43)【公開日】平成６年（１９９４）１１月２５日
(54)【発明の名称】逆バケット型ドレントラップおよびその監視システム
(51)【国際特許分類第５版】
F16T 1/30 Z 7504-3H
1/48 B 7504-3H
【審査請求】有
【請求項の数】３
【出願形態】ＦＤ
【全頁数】１３
(21)【出願番号】特願平５−２２１２４
(22)【出願日】平成５年（１９９３）１月１４日
(71)【出願人】
【識別番号】００００００２８４
【氏名又は名称】大阪瓦斯株式会社
【住所又は居所】大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号
(71)【出願人】
【識別番号】０００１３７８８９
【氏名又は名称】株式会社ミヤワキ
【住所又は居所】大阪府大阪市淀川区田川北２丁目１番３０号
(72)【発明者】
【氏名】木田 雅博
【住所又は居所】大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】柏木 朗夫
【住所又は居所】大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 富徳
【住所又は居所】大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内
(72)【発明者】
【氏名】中本 正博
【住所又は居所】大阪市淀川区田川北２丁目１番３０号 株式会社ミヤワキ内
(72)【発明者】
【氏名】高田 雅史
【住所又は居所】大阪市淀川区田川北２丁目１番３０号 株式会社ミヤワキ内
(74)【代理人】
【弁理士】
【氏名又は名称】小笠原 史朗



(57)【要約】
【目的】 気体の無駄な排出を防止するとともに、熟練者でなくとも容易に動作状態を把握できる逆バケット型ドレントラップを提供することである。
【構成】 弁機構を構成する弁座２７，弁２９，弁棒３０，ガイド３１，ベント棒３２，チェイン３４は、フロート２６の上下移動と連動し、流体貯留室４内の液面が所定の高さ以上のときには気体排出口１３およびベント孔１８を開いて逆バケット１７内の気体をバケット室１０を経由して流体貯留室４に排気する。逆バケット１７の下降時に液体排出口１２が開かれ、液体排出口１２から液体が排出される。また、弁機構は、流体貯留室４内の液面が所定の高さ以下になったときには気体排出口１３およびベント孔１８を閉じる。流体貯留室４内の液面が流体流入口１１にまで低下すると、気体が流体流入口１１を介して逆バケット１７内に貯留され、逆バケット１７が浮力を得て上昇し、上昇時に液体排出口１２が閉じられる。センサ４１は、流体貯留室４内の液面の変動を検出することにより、液体排出口１２からの間欠排水サイクルに相関する電気信号を出力する。



【特許請求の範囲】
【請求項１】 外部から流入する流体および気体を一時的に貯留し、液体のみを自動的かつ間欠的に外部に排出する逆バケット型ドレントラップであって、その上部に流体導入口を有し、当該流体導入口から導入される流体および気体を一時的に貯留する流体貯留室、その下部に前記流体貯留室に連通する流体流入口を、その上部に前記外部に連通する液体排出口を、その上部に前記流体貯留室に連通する気体排出口を有するバケット室、その上部にベント孔を有し、前記バケット室内に上下移動自在に収納される逆バケット、前記流体貯留室内に上下移動自在に収納され、当該液体貯留室内の液面が少なくとも前記液体排出口を越える所定の高さ以上か否かをその浮力によって検出する液面検知手段、前記液面検知手段の上下移動と連動し、前記液体貯留室内の液面が所定の高さ以下になったときには前記気体排出口および前記ベント孔を閉じて前記逆バケット内に貯留された気体の排除を禁止するとともにバケット室を定常的にほぼ満水状態にし、前記液体貯留室内の液面が所定の高さ以上のときには前記気体排出口および前記ベント孔を開いて前記逆バケット内の気体を前記バケット室を経由して前記流体貯留室に排気する弁機構、および前記流体貯留室内の前記液面の変動を検出することにより、前記液体排出口からの間欠排水サイクルに相関する電気信号を出力するためのセンサ手段を備え、前記逆バケットの上昇時に前記液体排出口が閉じられ、前記逆バケットの下降時に前記液体排出口が開かれ、それによって当該液体排出口から液体が排出されることを特徴とする逆バケット型ドレントラップ。
【請求項２】 外部から流入する流体および気体を一時的に貯留し、液体のみを自動的かつ間欠的に外部に排出する逆バケット型ドレントラップの動作を監視するシステムであって、前記逆バケット型ドレントラップは、その上部に流体導入口を有し、当該流体導入口から導入される流体および気体を一時的に貯留する流体貯留室、その下部に前記流体貯留室に連通する流体流入口を、その上部に前記外部に連通する液体排出口を、その上部に前記流体貯留室に連通する気体排出口を有するバケット室、その上部にベント孔を有し、前記バケット室内に上下移動自在に収納される逆バケット、前記流体貯留室内に上下移動自在に収納され、当該液体貯留室内の液面が少なくとも前記液体排出口を越える所定の高さ以上か否かをその浮力によって検出する液面検知手段、前記液面検知手段の上下移動と連動し、前記液体貯留室内の液面が所定の高さ以下になったときには前記気体排出口および前記ベント孔を閉じて前記逆バケット内に貯留された気体の排除を禁止するとともにバケット室を定常的にほぼ満水状態にし、前記液体貯留室内の液面が所定の高さ以上のときには前記気体排出口および前記ベント孔を開いて前記逆バケット内の気体を前記バケット室を経由して前記流体貯留室に排気する弁機構、および前記流体貯留室内の前記液面の変動を検出することにより、前記液体排出口からの間欠排水サイクルに相関する電気信号を出力するためのセンサ手段を含み、前記逆バケットの上昇時に前記液体排出口が閉じられ、前記逆バケットの下降時に前記液体排出口が開かれ、それによって当該液体排出口から液体を排出し、前記センサ手段から出力された電気信号に基づいて、前記逆バケットドレントラップの動作状態を監視することを特徴とする逆バケット型ドレントラップの監視システム。
【請求項３】 前記逆バケット型ドレントラップは、複数設置され、前記各逆バケット型ドレントラップの前記センサ手段からそれぞれ出力された電気信号に基づいて前記逆バケットドレントラップの動作状態を集中的に監視することを特徴とする請求項２記載の逆バケット型ドレントラップの監視システム。

詳細な説明

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、逆バケット型ドレントラップに関し、より特定的には、高圧エア供給システム、スチーム供給システム等の気体を利用するシステムにおいて用いられ、これらのシステムにおいて生じた液体、すなわちドレンを排出するもの、およびその動作状態を監視する監視システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】図１０は、従来のレバー式逆バケット型ドレントラップを示す図であり、実開昭５７−４８３９７号公報に示されている。有底円筒状のボディー本体１０１の上部にカバー１０２が載置され、ボルト１０３によってボディ本体１０１およびカバー１０２が一体的に固着される。これによって、ボディ本体１０１およびカバー１０２の内部にバケット室１０４が形成される。バケット室１０４の底部ほぼ中央には、流体流入口１０５が形成される。ボディー本体１０１には、外部から流入するドレンおよび気体が流入する流体導入口１０６と、流体導入口１０６および流体流入口１０５に連通する管路１０７が形成される。バケット室１０４の上部の周縁近傍には、弁座１１０が螺着される。弁座１１０には、液体排出口１０８が形成される。なお、弁座１１０は、ブラケット１０９をカバー１０２に固着する。ボディー本体１０１には、ドレンを外部に排出する出口１１１が形成される。またボディー本体１０１およびカバー１０２には、出口１１１および液体排出口１０８に連通する管路１１２が形成される。
【０００３】バケット室１０４内には、下方に開口した逆バケット１１３が収納される。逆バケット１１３の上部周縁には、ベント孔１１４が形成される。ベント孔１１４には、孔詰まりを防止するためのロッキング防止杆１１５が摺動自在でかつ回転自在に嵌入される。逆バケット１１３の上部ほぼ中央には、アイボルト１１６が螺着される。アイボルト１１６およびブラケット１０９間には、ピン１１７，１１８回りに回転自在なレバー１１９が軸架される。レバー１１９のピン１１８近傍には、弁座１１０に着座可能な排水弁子１２０が固着される。バケット室１０４の上部のカバー１０２には、バイメタル（図示せず）およびブラケット１０９を固着するためのセットボルト１２１が螺着される。
【０００４】図１１は、図１０に示したレバー式逆バケット型ドレントラップの動作状態を示す図である。まず、流体導入口１０６からシステムに残留していたドレンαのみが流入する（図１１（１）参照）。このとき、逆バケット１１３に貯留されていた気体βは、ドレンαが逆バケット１１３に流入するのに応じてベント孔１１４を介してバケット室１０４に排気される。このため、逆バケット１１３が浮力で浮き上がることはない。したがって、液体排出口１０８は、開いたままに維持される。バケット室１０４に貯留されていた気体βは、液体排出口１０８が開いているので、流体流入口１０５からドレンαがバケット室１０４に流入するのに応じて、液体排出口１０８から排気される。また、バケット室１０４内の気体βの排気が終わると、液体排出口１０８が開いたままであるので、残留していたドレンαの外部への排出が始まる（図１１（２）参照）。
【０００５】次に、システムに残留していたドレンαがなくなると、このドレンαに続いて、システムにおいて必要な高圧乾燥空気、スチーム等の気体βが流体導入口１０６，流体流入口１０５を介して逆バケット１１３内に入る（図１１（３）参照）。逆バケット１１３内に気体βが入ると、逆バケット１１３に浮力が付き、逆バケット１１３が上方に浮き上がる。逆バケット１１３が浮き上がると、排水弁子１２０が弁座１１０に着座し、液体排出口１０８を閉じる。これによって、ドレンαの排出が止まる。なお、このとき、逆バケット１１３内の気体βがベント孔１１４を介してバケット室１０４の上部に排出されるが、ベント孔１１４から排出する気体βより流体流入口１０５から供給されるされる気体βの方が多いので、浮力で浮き続け、液体排出口１０８を閉じたままに維持する。
【０００６】次に、気体βに続いてドレンαが流体導入口１０６、流体流入口１０５を介してバケット室１０４に流入すると、逆バケット１１３への気体βの供給が止まり、逆バケット１１３内の気体βが全てベント孔１１４を介してバケット室１０４の上部に排出され逆バケット１１３内にドレンαが充満する。これによって、逆バケット１１３が浮力を失い、自重で下降する（図１１（４）参照）。したがって、液体排出口１０８が開く。これによって、バケット室１０４のドレンαが液体排出口１０８を介して排出される。次いで、図１１（３）および図１１（４）の状態を繰り返し行い、ドレンαを間欠的に排出するようにしている。なお、実公昭６３−１５６７６号公報に示される従来のＵＦＯ式逆バケット型ドレントラップにおいても、同様の動作を行う。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の逆バケット型ドレントラップにおいては、逆バケットの上下運動をさせるためには、システムに必要な気体βの供給を受ける必要があるが、ドレンαの排出時に逆バケット内の気体βおよびバケット室上部の気体βがドレンαとともに外部へ排出されてしまう。このため、逆バケットの上下動作毎にシステムから新たに気体βの供給を受ける必要が生じ、新たに供給を受けた気体βが逆バケット型ドレントラップを介して間欠的に外部に排出される。したがって、従来では、システムに必要な気体βが無駄に排気されるため、システムの効率を大幅に下げるという問題点があった。
【０００８】一方、例えば、逆バケット型ドレントラップの故障等のためドレンの排出が止まるような事態が生じると、システムにドレンが残留し、残留したドレンのためシステムの効率がさらに低下する。したがって、逆バケット型ドレントラップドレンが動作してドレンが排水されているか否か、ドレンの流量が正常か否か等、逆バケット型ドレントラップの動作状態を把握しておく必要がある。
【０００９】逆バケット型ドレントラップの動作状態を把握するため、従来では、監視者が逆バケット型ドレントラップの設置場所に出向き、監視者がドレンが排水されているか否か観測するとともに逆バケット型ドレントラップから排出されたドレンの流量を測定し、逆バケット型ドレントラップの動作状態を把握するようにしていた。しかし、ドレンが排水されているか否かは、その設置場所で観測すれば容易に判るが、従来の逆バケット型ドレントラップがドレンの排出時に逆バケット内の気体およびバケット室上部の気体をドレンとともに外部へ排出するので、この気体にじゃまされてドレン自体の流量を測定することができない。このため、ドレンの流量等を感で把握せざるを得ず、感を体得した熟練者でなければ動作状態を正確に把握できないという問題点があった。ここで、感に頼らずに、かつ、気体の影響を受けずにドレンの流量を測定しようとすると、逆バケット型ドレントラップから排出されたドレンを堰で止め流量を測定するか、赤外線を用いて流量を測定することも可能であるが、この場合には、堰等のために大がかりな設備の設置が必要になるとともに高価な流量測定機器が必要であり、かつ、流量測定技術を拾得した熟練者でなければ測定できないという別の問題が生じる。一方、監視者が逆バケット型ドレントラップの設置場所まで出向かなければならなかったので、その設置場所に行くまでに時間がかかり、頻繁に監視することができないという問題点もあった。
【００１０】本発明は、上述の技術的課題を解決し、気体の無駄な排出を防止するとともに、熟練者でなくとも容易に動作状態を把握できる逆バケット型ドレントラップを提供することを目的とする。また、逆バケット型ドレントラップの動作状態を容易にかつ常時監視することができる逆バケット型ドレントラップの監視システムを提供することを他の目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述の技術的課題を解決するために、本発明は、以下の構成をとる。請求項１の逆バケット型ドレントラップは、外部から流入する流体および気体を一時的に貯留し、液体のみを自動的かつ間欠的に外部に排出するものであって、その上部に流体導入口を有し、当該流体導入口から導入される流体および気体を一時的に貯留する流体貯留室、その下部に前記流体貯留室に連通する流体流入口を、その上部に前記外部に連通する液体排出口を、その上部に前記流体貯留室に連通する気体排出口を有するバケット室、その上部にベント孔を有し、前記バケット室内に上下移動自在に収納される逆バケット、前記流体貯留室内に上下移動自在に収納され、当該液体貯留室内の液面が少なくとも前記液体排出口を越える所定の高さ以上か否かをその浮力によって検出する液面検知手段、前記液面検知手段の上下移動と連動し、前記液体貯留室内の液面が所定の高さ以下になったときには前記気体排出口および前記ベント孔を閉じて前記逆バケット内に貯留された気体の排除を禁止するとともにバケット室を定常的にほぼ満水状態にし、前記液体貯留室内の液面が所定の高さ以上のときには前記気体排出口および前記ベント孔を開いて前記逆バケット内の気体を前記バケット室を経由して前記流体貯留室に排気する弁機構、および前記流体貯留室内の前記液面の変動を検出することにより、前記液体排出口からの間欠排水サイクルに相関する電気信号を出力するためのセンサ手段を備え、前記逆バケットの上昇時に前記液体排出口が閉じられ、前記逆バケットの下降時に前記液体排出口が開かれ、それによって当該液体排出口から液体が排出されることを特徴とする。請求項２の逆バケット型ドレントラップは、請求項１のものにおいて、前記バケット室内の前記液体が前記流体流入口を経由して前記流体貯留室に逆流するのを阻止する逆流阻止弁機構を備えることを特徴とする。請求項３の逆バケット型ドレントラップの監視システムは、外部から流入する流体および気体を一時的に貯留し、液体のみを自動的かつ間欠的に外部に排出する逆バケット型ドレントラップの動作を監視するものであって、前記逆バケット型ドレントラップは、その上部に流体導入口を有し、当該流体導入口から導入される流体および気体を一時的に貯留する流体貯留室、その下部に前記流体貯留室に連通する流体流入口を、その上部に前記外部に連通する液体排出口を、その上部に前記流体貯留室に連通する気体排出口を有するバケット室、その上部にベント孔を有し、前記バケット室内に上下移動自在に収納される逆バケット、前記流体貯留室内に上下移動自在に収納され、当該液体貯留室内の液面が少なくとも前記液体排出口を越える所定の高さ以上か否かをその浮力によって検出する液面検知手段、前記液面検知手段の上下移動と連動し、前記液体貯留室内の液面が所定の高さ以下になったときには前記気体排出口および前記ベント孔を閉じて前記逆バケット内に貯留された気体の排除を禁止するとともにバケット室を定常的にほぼ満水状態にし、前記液体貯留室内の液面が所定の高さ以上のときには前記気体排出口および前記ベント孔を開いて前記逆バケット内の気体を前記バケット室を経由して前記流体貯留室に排気する弁機構、および前記流体貯留室内の前記液面の変動を検出することにより、前記液体排出口からの間欠排水サイクルに相関する電気信号を出力するためのセンサ手段を含み、前記逆バケットの上昇時に前記液体排出口が閉じられ、前記逆バケットの下降時に前記液体排出口が開かれ、それによって当該液体排出口から液体を排出し、前記センサ手段から出力された電気信号に基づいて、前記逆バケットドレントラップの動作状態を監視することを特徴とする。請求項４の逆バケット型ドレントラップの監視システムは、請求項３のものにおいて、前記逆バケット型ドレントラップは、複数設置され、前記複数の逆バケット型ドレントラップの前記各センサ手段から出力された電気信号に基づいて前記逆バケットドレントラップの動作状態を集中的に監視することを特徴とする。
【００１２】
【作用】請求項１の逆バケット型ドレントラップにおいては、液面検知手段は、流体貯留室内の液面が少なくとも気体排出口を越える所定の高さ以上か否かをその浮力によって検出する。弁機構は、液面検知手段の上下移動と連動し、液体貯留室内の液面が所定の高さ以上のときには気体排出口およびベント孔を開いて逆バケット内の気体をバケット室を経由して流体貯留室に排気する。逆バケットは、浮力を失い、下降する。逆バケットの下降時に液体排出口が開かれ、それによって液体排出口から液体が排出される。これによって、気体は、液体排出口から排出されることなく、流体貯留室に回収される。また、弁機構は、液体貯留室内の液面が所定の高さ以下になったときには気体排出口およびベント孔を閉じる。流体貯留室内の液面が流体流入口にまで低下すると、気体が流体流入口を介して逆バケット内に貯留される。ベント孔が閉じられているので、逆バケット内に貯留された気体の排除を禁止するとともにバケット室を定常的にほぼ満水状態にする。逆バケットは、浮力を得て上昇する。逆バケットの上昇時に液体排出口が閉じられる。これによって、わずかな液体でも流体貯留室に流入すれば、流体貯留室内の液面が流体流入口から上昇し、気体排出口を越える。これによって、液面検出手段が浮く。したがって、ドレンの間欠的に排出される１周期中に流体貯留室内の前記液面の変動が１度発生する。センサ手段は、前記流体貯留室内の前記液面の変動を検出することにより、前記液体排出口からの間欠排水サイクルに相関する電気信号を出力する。したがって、液面の変動の１周期中に、ドレンの間欠的に排出される周期が１度生じ、１周期中に排出されるドレンの排出量がほぼ一定であるので、センサ手段の出力を後処理すれば、ドレンの流量等逆バケット型ドレントラップの動作状態を容易に把握できる。
【００１３】請求項２の逆バケット型ドレントラップの監視システムにおいては、逆バケット型ドレントラップの液面検知手段は、流体貯留室内の液面が少なくとも気体排出口を越える所定の高さ以上か否かをその浮力によって検出する。弁機構は、液面検知手段の上下移動と連動し、液体貯留室内の液面が所定の高さ以上のときには気体排出口およびベント孔を開いて逆バケット内の気体をバケット室を経由して流体貯留室に排気する。逆バケットは、浮力を失い、下降する。逆バケットの下降時に液体排出口が開かれ、それによって液体排出口から液体が排出される。これによって、気体は、液体排出口から排出されることなく、流体貯留室に回収される。また、弁機構は、液体貯留室内の液面が所定の高さ以下になったときには気体排出口およびベント孔を閉じる。流体貯留室内の液面が流体流入口にまで低下すると、気体が流体流入口を介して逆バケット内に貯留される。ベント孔が閉じられているので、逆バケット内に貯留された気体の排除を禁止するとともにバケット室を定常的にほぼ満水状態にする。逆バケットは、浮力を得て上昇する。逆バケットの上昇時に液体排出口が閉じられる。これによって、わずかな液体でも流体貯留室に流入すれば、流体貯留室内の液面が流体流入口から上昇し、気体排出口を越える。これによって、液面検出手段が浮く。したがって、ドレンの間欠的に排出される１周期中に流体貯留室内の前記液面の変動が１度発生する。センサ手段は、前記流体貯留室内の前記液面の変動を検出することにより、前記液体排出口からの間欠排水サイクルに相関する電気信号を出力する。監視システムは、液面の変動の１周期中に、ドレンの間欠的に排出される周期が１度生じ、１周期中に排出されるドレンの排出量がほぼ一定であるので、センサ手段の出力を後処理する。これにより、その設置場所に出向かなくとも、ドレンの流量等逆バケット型ドレントラップの動作状態を容易、かつ常時監視することができる。
【００１４】請求項３の逆バケット型ドレントラップの監視システムは、請求項２のものにおいて、複数の逆バケット型ドレントラップの前記各センサ手段から出力された電気信号に基づいて前記逆バケットドレントラップの動作状態を集中的に監視する。これにより、各設置場所に全く出向かなくとも、ドレンの流量等各逆バケット型ドレントラップの動作状態を容易、かつ常時監視することができる。
【００１５】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。図１は、本発明の一実施例のレバー式逆バケット型ドレントラップを示す図である。有底円筒状のボディー本体１の上部にカバー２が載置され、ボルト３によってボディ本体１およびカバー２が一体的に固着される。これによって、ボディ本体１およびカバー２の内部に流体貯留室４が形成される。流体貯留室４の上部には、システム（図示せず）からのドレンおよび気体が流入する流体導入口５および外部出口６が形成される。流体貯留室４内には、有底円筒状の内部ボディ本体７および内部カバー８が収納される。内部ボディ本体７および内部カバー８は、ボルト９によって一体的に固着される。これによって、内部ボディ本体７および内部カバー８の内部にバケット室１０が形成される。
【００１６】バケット室１０の底部ほぼ中央には、流体貯留室４に連通する流体流入口１１が形成される。バケット室１０の上部の一方の周縁近傍には弁座１５が螺着される。弁座１５には、液体排出口１２が形成される。バケット室１０の上部の他方の周縁近傍には、弁座２７が螺着される。弁座２７には、液体排出口１２より上方に配設されるとともに流体貯留室４に連通する気体排出口１３が形成される。弁座１５は、ブラケット１４を内部カバー８に固着する。液体排出口１２および外部出口６間には、連結管１６が配設される。
【００１７】バケット室１０内には、下方に開口した逆バケット１７が収納される。逆バケット１７の上部周縁には、ベント孔１８が形成される。なお、気体排出口１３と、逆バケット１７の最上昇時におけるベント孔１８とは、鉛直方向上下になるように配置される。ベント孔１８の下部にはガイド１９が形成される。逆バケット１７の上部ほぼ中央には、アイボルト２０が螺着される。アイボルト２０およびブラケット１４間には、ピン２１，２２回りに回転自在なレバー２３が軸架される。レバー２３のピン２２近傍には、弁座１５に着座可能な排水弁子２４が固着される。バケット室１０の上部の内部カバー８には、バイメタル（図示せず）およびブラケット１４を固着するためのセットボルト２５が螺着される。
【００１８】流体貯留室４には、液面検知手段としての逆バケット型のフロート２６が収納される。フロート２６と弁座２７に着座可能な弁２９とは、弁棒３０を介して固着される。弁座２７には、Ｏリング２８が嵌着される。弁２９の下部には、ガイド３１が固着される。これによって、弁２９が脱落して弁座２７に着座できなくなることが防止される。
【００１９】ガイド３１の下端部には、チェイン３４の上端部が係止される。チェイン３４の下端部は、釘状のベント棒３２の上端部に係止される。ベント棒３２は、ベント孔１８に遊嵌される。ベント棒３２の頭部直下には、ベント孔１８を閉塞するのに十分な口径のＯリング３３が嵌着される。なお、ドレンの排出の最大容量に応じて、ベント孔１８の口径とベント棒３２の口径とが定められる。ここで、ベント棒３２が長く形成されているのは、十分な自重を得、ベント孔１８からの抜け落ちを防止するためである。また、ベント棒３２がベント孔１８を摺動することにより、ドレン中に含まれるゴミ、油等がベント孔１８に付着するのを防止することができる。
【００２０】ここで、逆バケット１７は、ピン２１，２２を回転軸として円弧状に上下移動する。このため、ベント孔１８も円弧状に上下移動する。一方、弁２９は、鉛直方向に上下移動する。したがって、動きの方向の異なる場合に、ガイド３１とベント棒３２とを棒で連結すると芯が出しにくくなる。チェイン３４で連結した場合には、このように動きの方向の異なるときでも自由に変形して対処することができる。また、チェイン３４を用いることによって、気体排出口１３の開閉と、ベント孔１８の開閉との間に遊びを持たせることができる。なお、弁座２７、Ｏリング２８、弁２９、弁棒３０、ガイド３１、ベント棒３２、Ｏリング３３およびチェイン３４は、弁機構として機能する。
【００２１】流体流入口１１に関連して、逆流阻止弁機構としての逆止弁３５が設けられる。逆止弁３５は、内部ボディ本体７の底部に固着される弁座３６と、弁座３６に着座可能なボール状のフロート３７と、フロート３７を収納するとともにフロートが逃げるのを防止する蓋３８とを備える。
【００２２】ボディー本体１の側壁には、センサ手段としてのセンサ４１が螺着される。センサ４１は、流体貯留室４内に臨む電極４２，４３を備える。各電極４２，４３には、ライン４４，４５がそれぞれ接続される。ライン４４，４５間には、一定の直流電圧が印加される。電極４２，４３間に液体が介在される場合には、液体の電気抵抗値が低いので、電極４２，４３間はほぼ導通状態になる。電極４２，４３間に気体が介在される場合には、気体の電気抵抗値が高いので、電極４２，４３間はほぼ遮断状態になる。したがって、電極４２，４３間に介在される気体と液体とが相違すれば、ライン４４，４５間の出力が変わり、気体であればライン４４，４５間の出力が高くなり、液体であればライン４４，４５間の出力が低くなる。電極４２の内部には、熱電対が内挿されており、流体貯留室４内の気体および液体の温度を検出し、その温度検出出力をライン４６，４７間に出力する。なお、この実施例では、センサ４１を気体排出口１３とほぼ水平な位置に配置したが、フロート２６が浮力で浮き、気体排出口１３を開く位置と、流体流入口１１の位置との間であれば、センサ４１をいずれの位置に配置するようにしてもよい。
【００２３】図２ないし図７は、図１に示したレバー式逆バケット型ドレントラップの動作状態を示す図である。ここで、このドレントラップの動作開始時の通気初期動作においては、システムからドレンが排出されておらず、システムにドレンが残留しているので、まず残留していたドレンのみが流体導入口５から流入する。システムに残留していたドレンの排出が終わると、通気初期動作が終わり、ドレントラップの通常動作が行われる。この通常動作においては、便宜上、気体とドレンとが交互に流体導入口５から流入するものとして、動作を説明する。
【００２４】図２は、通気初期動作時においてドレンが流入し始めた状態を示す図である。まず、流体導入口５から残留していたドレンαのみが流入する。流体貯留室４内に流入したドレンαは、側壁を伝って流体貯留室４の下部に貯留されるとともに、流体流入口１１および逆止弁３５を介してバケット室１０および逆バケット１７内に流入する。このとき、逆バケット１７に貯留されていた大気圧の気体βは、ドレンαの圧力（例えば、１０気圧）が高いので、圧縮されるとともに、ドレンαが逆バケット１７に流入するのに応じてベント孔１８を介して気圧の低いバケット室１０に排気される。このため、逆バケット１７が浮力で浮き上がることはない。したがって、液体排出口１２は、開いたままに維持される。バケット室１０に貯留されていた気体βは、液体排出口１２が開いているので、流体流入口１１からドレンαがバケット室１０に流入するのに応じて、液体排出口１２からほぼ排気される。排気されなかった気体βは、１０気圧まで圧縮され、バケット室１０内の気体排出口１３付近に滞留する。一方、流体貯留室４内のドレンαのレベルがセンサ４１より低いので、センサ４１は、気体βを検出する。このとき、電極４２，４３が遮断状態であるので、ライン４４，４５間の出力は高い。
【００２５】図３は、通気初期動作時において流入したドレンの排出が行われる状態を示す図である。バケット室１０内の気体βの排気がほぼ終わると、逆バケット１７が下降したままで、液体排出口１２が開いたままであるので、残留していたドレンαの外部への排出が始まる。一方、流体貯留室４内のドレンαのレベルが気体排出口１３のレベルを越えると、フロート２６内に圧縮された気体βが残っているので、フロート２６が浮力で浮いて上方に移動し、気体排出口１３を開く。これによって、気体排出口１３付近に閉じこめられていた気体βがフロート２６内に流入する。フロート２６が浮力で浮いて上方に移動し、気体排出口１３が開かれると、ベント棒３２がチェイン３４で上方に引っ張られ、ベント孔１８が開かれる。しかし、逆バケット１７が下降したままで、液体排出口１２が開かれままであるので、流体導入口５から流入したドレンαは、流体貯留室４、流体流入口１１、逆止弁３５およびバケット室１０を介して液体排出口１２から順次排出される。このドレンαの排出は、システムに残留していたドレンαがなくなるまで継続する。これによって、通気初期動作が終わる。一方、流体貯留室４内のドレンαのレベルが気体排出口１３を越えセンサ４１より高いので、センサ４１は、ドレンαを検出する。したがって、電極４２，４３が導通状態になるので、ライン４４，４５間の出力が低くなる。
【００２６】図４は、通常動作時においてドレンに続く気体の流入当初の状態を示す図である。システムに残留していたドレンαがなくなると、このドレンαに続いて、システムにおいて必要な高圧乾燥空気、スチーム等の気体βが流体導入口５を介して流体貯留室４内に入る。流体貯留室４の上部に気体βが入り、気体βの流入につれてその下部のドレンαのレベルが低下する。このとき、まず、ドレンαのレベルが気体排出口１３のレベルになる前に、ドレンαのレベルの低下にともなってフロート２６が下降し、フロート２６の浮力がなくなる。したがって、弁２９が弁座２７に着座し、まず、気体排出口１３が閉じられる。これによって、気体排出口１３からバケット室１０内に気体αが流入するのが防止され、バケット室１０内が満水状態に保たれる。また、フロート２６の浮力がなくなり、弁２９が弁座２７に着座すると、ベント棒３２が下降し、ベント孔１８が閉じられる。一方、流体貯留室４内のドレンαのレベルがセンサ４１より低いので、センサ４１は、気体を検出する。したがって、電極４２，４３が遮断状態になるので、ライン４４，４５間の出力が高くなる。
【００２７】図５は、通常動作時において気体が流体流入口１１付近まで流入した状態を示す図である。流体貯留室４のドレンαのレベルがさらに低下し、気体βが流体流入口１１にまで達すると、この気体βは、ドレンαとともに流体流入口１１および逆止弁３５を介して逆バケット１７内に入る。逆バケット１７内に気体βが入ると、気体βのため逆バケット１７内のドレンαのレベルが低下し、逆バケット１７に浮力が付き、逆バケット１７が上方に浮き上がる。逆バケット１７が浮き上がると、排水弁子２４が弁座１５に着座し、液体排出口１２を閉じる。これによって、ドレンαの排出が止まる。なお、このとき、逆バケット１７内の気体βの圧力がドレンαの圧力と同じであり、ベント孔１８がベント棒３２によって閉じられているので、逆バケット１７内の気体βがベント孔１８を介してバケット室１０に排出されることはない。このため、逆バケット１７は、浮力を維持し続け、液体排出口１２を閉じたままに維持する。ドレンαの排出が止まると、流体導入口５からドレンαが流体貯留室４に流入し、流体貯留室４のドレンαのレベルが上昇する。一方、流体貯留室４内のドレンαのレベルがセンサ４１より低いので、センサ４１は、気体を検出したままである。したがって、電極４２，４３が遮断状態に維持され、ライン４４，４５間の出力は高いままに維持される。
【００２８】図６は、通常動作時においてドレンの流入によって流体貯留室４の上部までドレンαのレベルが上昇した状態を示す図である。気体βに続いてドレンαが流体導入口５を介して流体貯留室４内に流入すると、流体貯留室４内のドレンαのレベルが上昇する。流体貯留室４内のドレンαのレベルがさらに上昇し、流体貯留室４内のドレンαのレベルが気体排出口１３のレベルを越えるとフロート２６が浮力で浮き、気体排出口１３を開く。フロート２６が浮力で浮き、気体排出口１３を開くと、ベント棒３２がチェイン３４で引っ張られて上昇し、ベント孔１８を開く。ベント孔１８が開かれると、逆バケット１７内に閉じこめられていた気体βがベント孔１８からバケット室１０内に流出するとともに、逆バケット１７内のドレンαのレベルが上昇する。バケット室１０内に流出した気体βは、バケット室１０内をほぼ鉛直方向上方に気体排出口１３まで上昇し、気体排出口１３を介してフロート２６内に流入する。また、液体排出口１２より気体排出口１３の方が上方にあるので、たとえ鉛直方向からずれたとしても、バケット室１０内に流出した気体βは、最終的には、上方の気体排出口１３の方に向かう。一方、流体貯留室４内のドレンαのレベルが気体排出口１３を越えセンサ４１より高いので、センサ４１は、ドレンαを検出する。したがって、電極４２，４３が導通状態になり、ライン４４，４５間の出力は低くなる。
【００２９】図７は、通常動作時において流入したドレンの排出が行われる状態を示す図である。ベント孔１８が開き、逆バケット１７内の気体βが流出するとともにドレンαが充満すると、逆バケット１７が浮力を失い、自重で下降する。なお、ドレンαとの摩擦のため逆バケット１７が下降するのに多少時間がかかる。このため、液体排出口１２を開くのに時間がかかる。一方、逆バケット１７のベント孔１８から流出した気体βは、勢いよく鉛直方向上方に上昇する。これによって、全ての気体αが気体排出口１３を介して流体貯留室４に排気されたときには、液体排出口１２はまだ閉じられており、その後液体排出口１２が開き始めることになる。したがって、気体βが液体排出口１２から排出されることはない。逆バケット１７が下降すると、液体排出口１２が開く。これによって、バケット室１０のドレンαのみが液体排出口１２を介して排出される。一方、流体貯留室４内のドレンαのレベルが気体排出口１３を越えセンサ４１より高いままであるので、センサ４１は、ドレンαを検出する。したがって、電極４２，４３が導通状態を維持し、ライン４４，４５間の出力は低いままに維持される。
【００３０】以後、図４〜図７に示した動作が順次繰り返し行なわれ、気体βが回収されるとともに、ドレンαのみが間欠的に排出される。ところで、システムから排出されるドレンαの量が変動があった場合、ベント孔１８の口径を変えることなく、ドレンαの排出の間欠サイクルの周期で対応するようにしている。すなわち、従来では図５に示した状態においてベント孔が既に開いていたが、この実施例ではベント孔１８を閉じ、逆バケット１７内の気体がバケット室１０に排出されないようにしている。したがって、わずかなドレンαでもシステムから流体導入口５を介して流体貯留室４に流入すれば、流体貯留室４内のドレンαのレベルが流体流入口１１から上昇してゆき、気体排出口１３を越え、フロート２６が浮く。これによって、図６、図７、図４の順序で動作が順次行われる。したがって、ドレンαが小容量であっても、正常に動作させることができる。一方、従来では図５の状態でベント孔が既に開いていたが、この実施例では図６の状態で初めてベント孔１８を開くようにしている。したがって、ベント孔１８の口径を始めから大きくしておけば、システムからのドレンの流入量が多くても逆バケット１７内の気体βを素早く排気することができる。したがって、逆バケット１７が短時間で浮力を失い、液体排出口１２を素早く開くことができるので、ドレンαが大容量であっても、正常に動作させることができる。これにより、ドレンαの流量の広い範囲に対応することができる。また、システムのドレンの排出量の如何に拘らず、ベント孔１８の口径を初めから大きくしておけばよいので、量産でき、コストダウンを図ることができる。
【００３１】なお、図５に示す状態では、バケット室１０内にドレンαが充満し、流体貯留室４内のドレンαのレベルが流体流入口１１にあるため、何らかの原因による不測の自体、例えば、バケット室１０のドレンαの自重で弁２９および弁座２７のシールが破け、気体排出口１３が開いてしまうような不測の自体が生じるおそれがある。しかし、逆止弁３５が設けられているので、この逆止弁３５によって、バケット室１０内のドレンαの流体貯留室４への逆流が阻止される。したがって、気体排出口１３からバケット室１０に気体αが流入することが阻止され、バケット室１０内をドレンαで充満させておくことができる。したがって、不測の自体においても正常に動作させることができる。また、逆止弁３５を設けることにより、弁２９および弁座２７のシールを厳重にする必要がなくなる。また、バケット室１０のドレンαが自重で流体流入口１１を介して流体貯留室４に逆流し、逆流したドレンαの分だけ気体βが流体流入口１１を介して逆バケット１７に流入するおそれもある。しかし、逆止弁３５が設けられているので、この逆止弁３５によって、バケット室１０内のドレンαの流体貯留室４への逆流が阻止される。したがって、ドレンαが逆流しないので、気体排出口１３からバケット室１０に気体αが流入することも、バケット室１０内に気体αが流入して、バケット室１０からあふれた気体αがバケット室１０に流出することも阻止され、バケット室１０内をドレンαで充満させておくことができる。
【００３２】ここで、逆止弁３５が設けられていない場合を想定する。逆止弁３５は、図５の状態のときに流体流入口１１を閉じる。しかし、このときには液体排出口１２、気体排出口１３およびベント孔１８は閉じられている。したがって、逆止弁３５が設けられていないような場合において不測の自体が生じないようなときには、逆バケット１７内のドレンαおよびバケット室１０内のドレンαが流体流入口１１を介して流体貯留室４に逆流し、流体貯留室４の気体αが流体流入口１１を介してバケット室１０に流入しようとする。しかし、ドレンαの逆流と気体βの流入がわずかに起きた時点で、流体貯留室４内のドレンαのレベルが流体流入口１１より上昇し、気体αの流入が止まるためドレンαの逆流が止まる。また、流入した気体αの量がわずかであるため、流入した気体αは逆バケット１７に入るのみであり、例え逆バケット１７からあふれたとしても、あふれる気体αがわずかで、気体排出口１３付近にわずかにたまるのみであるため、バケット室１０内をほぼドレンαで充満させておくことができる。このため、逆止弁３５が設けられていない場合であっても、バケット室１０内が常にドレンαで充満されたままに維持され、ベント孔１８が閉じ、バケット室１０が浮力を失うことがないので、正常に動作させることができる。
【００３３】一方、ドレンαの間欠的に排出される１周期中に流体貯留室４内のドレンαのレベル変動が１度生じる。センサ４１は、ドレンαと気体βとでライン４４，４５間の出力を変えるので、この流体貯留室４内のドレンαのレベル変動を検出し、液体排出口１２からの間欠排水サイクルに相関する電気信号を出力する。ここで、この逆バケット型ドレントラップが、エアトラップとして動作している場合、ドレンαの単位時間当たりの流入量は少ない。このため、流体貯留室４内のドレンαのレベルが気体排出口１３の少し上方の一定の位置になれば、フロート２６が浮く。この一定の位置と、流体流入口１１との間の容積が一定であるので、液体排出口１２から排出される１回当たりのドレンαの排出量は、ほぼ一定である。この逆バケット型ドレントラップが、スチームトラップとして動作している場合、ドレンαの単位時間当たりの流入量は多い。このため、流体貯留室４内のドレンαのレベルが気体排出口１３の少し上方の一定の位置になれば、フロート２６が浮くが、流体貯留室４にドレンαが充満する。しかし、システムが安定状態では単位時間当たりほぼ一定のドレンαを発生する。このため、システムから流入するドレンαがほぼ一定であるので、液体排出口１２から排出される１回当たりのドレンαの排出量は、ほぼ一定である。したがって、センサ４１の出力を後処理すれば、１周期の時間Ｔと、１周期中に排出されるドレンαの容量Ａからドレンαの流量を容易に求めることができる。このように、センサ４１の出力からこの逆バケット型ドレントラップの動作状態を容易に把握することができる。
【００３４】なお、この逆バケット型ドレントラップが、エアトラップとして動作している場合、ドレンαおよび気体βの温度は、大気温とほぼ等しい。一方、スチームトラップとして動作している場合、ドレンαおよび気体βの温度は数１００℃の高温であり、かつ、ドレンαおよび気体β間に数１０℃の温度差がある。したがって、ライン４６，４７の出力により、エアトラップとして動作しているのか、スチームトラップとして動作しているのかの動作状態も容易に把握することができる。
【００３５】図８は本発明の他の実施例のＵＦＯ式逆バケット型ドレントラップの構成を示す図であり、図１の実施例と対応する部分には同一の参照符を付す。この実施例で注目すべきは、逆バケット１７自体が排水弁子２４の機能を果たし、排水弁子２４で弁座１５に着座させる代わりに、逆バケット１７の外周面を弁座１５に当接させるか否かで、液体排出口１２を開閉するようにしていることである。このようにしても、図１の実施例と同様に動作させることができる。また、この実施例では、バケット室１０全体を外囲するのではなく、流体貯留室４および流体貯留室４の一部をなす管路４ａでバケット室１０を一部外囲するようにしている。また、流体貯留室４には、センサ手段としてのフロートスイッチ５１が設けられている。フロートスイッチ５１の棒５２には、フロート５３が上下移動自在に嵌挿されている。流体貯留室４内のドレンαのレベルが上昇し、フロート２６が浮力で浮き気体排出口１３が開かれるとき、フロート５３が棒５２の上死点に到達し、フロートスイッチ５１が導通する。これにより、ライン４５，４６間の出力が低くなる。流体貯留室４のドレンαのレベルがこれより低くなれば、フロート５３が上死点から下降し、フロートスイッチ５１が遮断する。これにより、ライン４５，４６間の出力が低くなる。このフロートスイッチ５１によっても、流体貯留室４内のドレンαのレベルの変動を検出することができ、動作状態を容易に把握することができる。
【００３６】図９は、逆バケット型ドレントラップの監視システムの構成を示すブロック図である。各所に設置された逆バケット型ドレントラップ６０ａ〜６０ｎのセンサ４１の出力は、ライン４４，４５およびライン４６，４７をそれぞれ介して中央制御室に設けられたコンピュータ６２に送られる。コンピュータ６２は、ライン４４，４５を介する各センサ４１の出力から逆バケット型ドレントラップ６０ａ〜６０ｎを集中監視し、各逆バケット型ドレントラップ６０ａ〜６０ｎのドレンαの間欠サイクルの１周期の時間Ｔを常時サーチする。ライン４４，４５を介する各センサ４１の出力が一定時間の間に変化がなければ、コンピュータ６２は、当該逆バケット型ドレントラップ６０ａ〜６０ｎに故障が発生していると判断し、警告を発生する。また、ライン４４，４５を介する各センサ４１の出力が一定時間の間に変化があれば、コンピュータ６２は、当該逆バケット型ドレントラップ６０ａ〜６０ｎが正常に動作していると判断する。正常と判断した場合、コンピュータ６２は、得られた１周期の時間Ｔと、１周期中に排出されるドレンαの容量Ａとからドレンαの流量Ｆ（Ｆ＝Ａ／Ｔ）を求める。流量Ｆが求まると、予め記憶していた予想流量Ｆ０と比較し、ドレンαの流量Ｎが異常に多いか、異常に少ないか、正常か判断する。ドレンαの流量Ｎが異常に多いか、異常に少ない場合には、当該逆バケット型ドレントラップ６０ａ〜６０ｎの点検修理、システムの点検修理、または流量Ｎの補正を警告する。また、ライン４４，４５を介する各センサ４１出力からドレンαの間欠サイクルの回数を計数し、この計数値Ｎからドレンαの積算流量Ｎ・Ｆを求め、当該逆バケット型ドレントラップ６０ａ〜６０ｎの点検修理等を警告する。したがって、中央制御室に居ながら、各逆バケット型ドレントラップ６０ａ〜６０ｎの動作状態を容易かつ常時監視することができる。
【００３７】一方、コンピュータ６２は、ライン４６，４７を介するセンサ４１の出力から、当該逆バケット型ドレントラップ６０ａ〜６０ｎがスチームトラップとして動作しているのか、エアトラップとして動作しているのかを判断する。また、ライン４６，４７を介するセンサ４１の出力から、ドレンαが凍っているか否か等ドレンの状態を判断する。ドレンαが凍っているような場合、コンピュータ６２は当該逆バケット型ドレントラップ６０ａ〜６０ｎを暖めるよう警告する。
【００３８】なお、上述の実施例では、液面検知手段として逆バケット型のフロート２６を用いるようにしたが、本発明の他の実施例として球状のフロート等を用いるようにしてもよく、液面検知手段および弁機構の一部として逆止弁３５と同様の構成にして実施するようにしてもよい。また、逆流阻止弁機構として、金属板等を用いて実施するようにしてもよい。さらに、流体貯留室を気体排出口および流体流入口を含めてバケット室を全部または一部外囲して実施するようにしたが、流体貯留室とバケット室とを別々に設けるようにしてもよい。しかし、別々に設けると大型化するので、流体貯留室を気体排出口および流体流入口を含めてバケット室を全部または一部外囲した方が小型化することができる。また、上述の実施例では、センサ４１の出力から逆バケット型ドレントラップ６０ａ〜６０ｎを監視するようにしたが、図８に示したフロートスイッチ５１の出力に基づいて、逆バケット型ドレントラップ６０ａ〜６０ｎを監視するようにしてもよい。また、フロートスイッチ５１に熱電対、サーミスタ等を設けて流体貯留室の温度を検出するようにしてもよい。さらに、逆バケット型ドレントラップがスチームトラップとして動作している場合、ドレンおよび気体間に温度差があるので、センサ手段として温度により流体貯留室内のドレンαのレベルの変動を検出するものを用いて実施するようにしてもよい。また、ライン４４，４５，４６，４７を介してセンサ手段の出力をライン４４，４５，４６，４７を介してコンピュータ６２に入力するようにしたが、光ファイバケーブル等の有線や無線でコンピュータ６２に入力するようにしてもよい。
【００３９】
【発明の効果】以上のように請求項１の発明では、気体を流体貯留室に回収し気体が液体排出口から外部に排出しないようにし、ドレンの小容量から大容量まで広い範囲に対応してドレンを間欠的に排出するようにし、ドレンの間欠的に排出される１周期中に流体貯留室内の前記液面の変動が１度発生し、センサ手段が前記流体貯留室内の前記液面の変動を検出することにより前記液体排出口からの間欠排水サイクルに相関する電気信号を出力するので、液面の変動の１周期中にドレンの間欠的に排出される周期が１度生じ、１周期中に排出されるドレンの排出量がほぼ一定であるので、センサ手段の出力を後処理すれば、ドレンの流量等逆バケット型ドレントラップの動作状態を容易に把握できる。
【００４０】請求項２の逆バケット型ドレントラップの監視システムにおいては、逆バケット型ドレントラップが気体を流体貯留室に回収し気体が液体排出口から外部に排出しないようにし、ドレンの小容量から大容量まで広い範囲に対応してドレンを間欠的に排出するようにし、ドレンの間欠的に排出される１周期中に流体貯留室内の前記液面の変動が１度発生し、そのセンサ手段が前記流体貯留室内の前記液面の変動を検出することにより前記液体排出口からの間欠排水サイクルに相関する電気信号を出力し、監視システムがセンサ手段の出力を後処理するので、その設置場所に出向かなくとも、ドレンの流量等逆バケット型ドレントラップの動作状態を容易、かつ常時監視することができる。
【００４１】請求項３の逆バケット型ドレントラップの監視システムが複数の逆バケット型ドレントラップの前記各センサ手段から出力された電気信号に基づいて前記逆バケットドレントラップの動作状態を集中的に監視するので、各設置場所に全く出向かなくとも、ドレンの流量等各逆バケット型ドレントラップの動作状態を容易、かつ常時監視することができる。