自由半浮球式疏水閥是機械型疏水閥中工作性能最可靠的疏水閥之一。它的內部結構只有一個半浮球式的球桶為活動部件，開口朝下，半浮球式的球桶外圓經過精細研磨，整個球面都可為密封面。使用壽命很長，能抗水錘，沒有易損件，無故障，經久耐用，無蒸汽泄漏，節能效果好。該疏水閥廣泛用于蒸汽加熱設備，蒸汽管網凝結水回收系統，是當今結構最先進的疏水閥之一。  

自由半浮球式疏水閥只有一個半浮球式的球桶為活動部件，開口朝下，球桶即是啟閉件，又是密封件。當裝置剛啟動時，管道內的空氣和低溫凝結水經過發射管進入疏水閥內，閥內的雙金屬片排空元件把球桶彈開，閥門開啟，空氣和低溫凝結水迅速排出。當蒸汽進入球桶內，球桶產生向上浮力，同時閥內的溫度升高，雙金屬片排空元件收縮，球捅漂向閥口，閥門關閉。當球桶內的蒸汽變成凝結水，球桶失去浮力往下沉，閥門開啟，凝結水迅速排出。當蒸汽再進入球桶之內，閥門再關閉，間斷和連續工作。由于閥座處于水封隔離，水汽分開，工作時無蒸汽泄漏。