オートドレン – metoree本番管理

オートドレンとは

オートドレンとは、配管内に溜まった不要な水分などを自動的に外部へ排出する装置です。

ドレンは、圧縮空気や蒸気の配管内に混在している水分のことです。空気の場合は、圧縮や熱交換を行った際に発生します。蒸気配管内では移送中に温度が低下して発生します。配管内の水分は装置の故障や誤作動の原因になるため、オートドレンを配管への接続が必要です。

ドレンを排出する装置をドレントラップと呼び、自動でドレン排出を行う装置をオートドレンまたはオートドレントラップと呼びます。

オートドレンは、圧縮空気配管や蒸気配管で使用されるのが一般的です。圧縮空気の配管では、主にコンプレッサの二次側などに取り付けられます。コンプレッサで空気を圧縮する際に水分が発生するため、出口配管に取付けることで水分を排出します。

蒸気配管に使用する場合は、勾配が低い箇所や熱交換器出口などに取り付けます。水蒸気中の水分のみを排出し、水蒸気は可能な限り漏洩させない運用が理想的です。ただし、現実には多少の水蒸気と共に水分を排出します。また、蒸気用のドレントラップをスチームトラップとも呼びます。

状況に応じて、排水管に取り付ける場合もあります。逆流防止や臭いの漏洩防止が目的です。空調機や冷蔵庫のドレン配管に使用されます。

オートドレンの原理は種類によって異なり、それぞれ使用する配管などに応じて選定が必要です。代表的なオートドレンは、ディスク式とフロート式です。

内部のディスクが上下することでドレンを排出するオートドレンです。電気が不要で構造が簡単なのが特徴です。塵埃などの不純物が含まれていても排出可能ですが、蒸気や圧縮空気を余分に排出する欠点があります。比較的小容量の配管箇所で使用されます。

内部にフロート (浮き) があり、ドレンによる浮力でフロートに接続された排出口が自動的に開くオートドレンです。ディスク式と同様に電源が不要で、簡単に取り付けることができます。ただし、フロート式は比較的きれいなドレンの排出に使用します。

ドレンに塵埃を含む場合、フロートや周辺に付着して故障の原因となるためです。ただし、ディスク式よりも大量のドレンを排出可能なため、比較的大容量の排出箇所で使用されます。

オートドレンには上記以外にもさまざまな種類があり、特徴に応じて選定する必要があります。代表的な種類は、以下の通りです。

ベローズ式は内部にベローズ (蛇腹) 形の筒があり、ドレンが充満するとベローズが伸縮してドレンを排出します。小型・軽量ですが、排出量は比較的多いのが特徴です。ただし、ベローズが故障した際は閉塞してしまうため、ドレンが詰まってしまう危険性があります。また、構造的に高圧配管には不向きです。

バイメタルの膨張によってドレンを排出するオートドレンです。バイメタルとは、熱膨張率が違う2種類の金属を張り合わせた部品で、温度変化によって湾曲するのが特徴です。

バイメタル式のオートドレンは、ドレン排出時の蒸気損失が極めて少ないのが特徴です。また、凍結しても故障せず、使用できる圧力範囲は広いという利点もあります。ただし、圧力変動が大きい場合は作動点が若干変化するため注意が必要です。

排出口が繋がった内部バケットへドレンが流入することで開放するオートドレンです。内部のごみや塵埃に強いという特徴があります。ただし、一部の製品では取り付け方向に制限があるため注意が必要です。また、バケットを駆動させる金属部品が摩耗する故障が発生します。

ドレン排出口に電磁弁が採用されたオートドレンです。排出能力が極めて高く、大量にドレンが発生する箇所で採用されます。ただし、取り付けに電源が別途必要になります。タイマで駆動するタイマ方式や、ドレンをセンサで検出排出する方式があります。

参考文献
https://www.hygro.co.jp/media/2018/10/02/11
http://fushiman-trd.co.jp/