JP2007078107A

JP2007078107A - 液体圧送装置

Info

Publication number: JP2007078107A
Application number: JP2005268272A
Authority: JP
Inventors: Masahisa Hiroya; 昌久広谷
Original assignee: TLV Co Ltd
Current assignee: TLV Co Ltd
Priority date: 2005-09-15
Filing date: 2005-09-15
Publication date: 2007-03-29

Abstract

【課題】長期に渡って作動流体導入口の給気弁口を開閉する給気弁体と作動流体排出口の排気弁口を開閉する排気弁体の開閉を切り換えることができる液体圧送装置を提供する。
【解決手段】作動流体導入口１１と作動流体排出口１３と液体流入口１６及び液体排出口１７が設けられた密閉容器２内にフロート３とスナップ機構５が配置される。スナップ機構５はフロート３の昇降に応じて揺動するフロートアーム３４と、フロートアーム３４の揺動軸３５に回転可能に取り付けられ給気弁体としての弁面２５と排気弁体としての弁面２４を設けたカム３７と、フロートアーム３４の揺動に応じてフロートアーム３４の軸線方向に圧縮あるいは伸張変形する圧縮コイルバネ３８と、圧縮コイルバネ３８の変形に応じてカム３７を押圧しながらフロートアーム３４の軸線方向に移動するローラ３９とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、温水や燃料等の液体を圧送する液体圧送装置に関するものである。本発明の液体圧送装置は、各種蒸気使用装置で発生した復水をボイラーや廃熱利用箇所に送る装置として特に適するものである。

従来の液体圧送装置は、作動流体導入口と作動流体排出口と液体流入口及び液体排出口が設けられた密閉容器内にフロートとスナップ機構が配置され、フロートの昇降に応じてスナップ機構を動作させて作動流体導入口の給気弁口を開閉する給気弁体と作動流体排出口の排気弁口を開閉する排気弁体の開閉を切り換えることにより、密閉容器内に溜った液体を液体排出口から圧送する液体圧送装置において、スナップ機構は、フロートの昇降に応じて揺動するフロートアームと、フロートアームの揺動軸に回転可能に取り付けられた副アームと、フロートアームの揺動に応じてフロートアームの軸線方向に圧縮あるいは伸張変形する圧縮コイルバネと、一端が圧縮コイルバネの変形に応じてフロートアームの軸線方向に移動し他端が副アームにピンを介して回転可能に連結された第１アームとを具備し、第１アームの移動により副アームをスナップ回転させて作動流体導入口の給気弁口を開閉する給気弁体と作動流体排出口の排気弁口を開閉する排気弁体の開閉を切り換えるものである。

上記従来の液体圧送装置は、副アームと第１アームを連結するピンが損傷し易いために、比較的短期に作動流体導入口と作動流体排出口の開閉を切り換えることができなくなるという問題点があった。これは、ピンに対して副アームの回転力と第１アームの回転力が逆向きに作用するために、ピンに大きな捩り力が生じるためである。
特許第３１７０６７３号公報

解決しようとする課題は、長期に渡って作動流体導入口の給気弁口を開閉する給気弁体と作動流体排出口の排気弁口を開閉する排気弁体の開閉を切り換えることができる液体圧送装置を提供することである。

本発明は、作動流体導入口と作動流体排出口と液体流入口及び液体排出口が設けられた密閉容器内にフロートとスナップ機構が配置され、フロートの昇降に応じてスナップ機構を動作させて作動流体導入口の給気弁口を開閉する給気弁体と作動流体排出口の排気弁口を開閉する排気弁体の開閉を切り換えることにより、密閉容器内に溜った液体を液体排出口から圧送する液体圧送装置において、スナップ機構は、フロートの昇降に応じて揺動するフロートアームと、フロートアームの揺動軸に回転可能に取り付けられ給気弁体としての弁面と排気弁体としての弁面を設けたカムと、フロートアームの揺動に応じてフロートアームの軸線方向に圧縮あるいは伸張変形する圧縮コイルバネと、圧縮コイルバネの変形に応じてカムを押圧しながらフロートアームの軸線方向に移動するローラとを具備し、ローラの移動によりカムをスナップ回転させて作動流体導入口の給気弁口を開閉する給気弁体と作動流体排出口の排気弁口を開閉する排気弁体の開閉を切り換えることを特徴とする。

本発明は、ローラとカムを用いてスナップ機構を構成することにより、長期に渡って作動流体導入口と作動流体排出口の開閉を切り換えて液体を確実に圧送できるという優れた効果を生じる。また、カムに給気弁体としての弁面と排気弁体としての弁面を設けているので、構造を簡略化できるという優れた効果を生じる。

本発明の液体圧送装置は、従来技術と同様にフロートの昇降に応じてスナップ機構を動作させて作動流体導入口と作動流体排出口の開閉を切り換えることにより、密閉容器内に溜った液体を液体排出口から圧送する。すなわち、フロートの昇降に応じてフロートアームが揺動軸の周りに回転する。このフロートアームの回転に連動して、ローラが圧縮コイルバネを圧縮変形せしめてフロートアームの軸線方向に移動しカムの凸部の頂点に近付く。そして、ローラがカムの凸部の頂点を越えると、圧縮コイルバネが急激に変形を回復し、カムがスナップ回転して凸部がフロートアームの軸線に対して初期とは反対側に移動し、作動流体導入口の給気弁口を開閉する給気弁体と作動流体排出口の排気弁口を開閉する排気弁体の開閉を切り換える。このように、ローラとカムを用いてスナップ機構を構成するので、スナップ機構部で捩り力が生じない。そのため、長期に渡って作動流体導入口の給気弁口を開閉する給気弁体と作動流体排出口の排気弁口を開閉する排気弁体の開閉を切り換えることができる。

上記の技術的手段の具体例を示す実施例を説明する。図１は本発明の具体的実施例の液体圧送装置の断面図である。図２は図１のスナップ機構部分と切替え弁部分の拡大断面図である。図１において、本実施例の液体圧送装置１は密閉容器２内にフロート３と切替え弁４及びスナップ機構５が配されたものである。密閉容器２は本体部７と蓋部８が図示しないネジによって結合され、内部に液体溜空間１０が形成されたものである。蓋部８には作動流体導入口１１，作動流体排出口１３，液体流入口１６，液体排出口１７が設けられている。

作動流体導入口１１の内側に給気弁口２０を開口させた給気弁座２１がねじ結合され、給気弁口２０の下方に給気弁口２０に対向して排気弁口２２を開口させた排気弁座２３がねじ結合されている。給気弁口２０と排気弁口２２の間に切替え弁４が配置されている。切替え弁４はスナップ機構５の下記のカム３７の右端に一体に形成され、下側に排気弁口２２を開閉する排気弁体としての弁面２４が上側に給気弁口２０を開閉する給気弁体としての弁面２５が設けられている。排気弁体としての弁面２４が排気弁座２３から離座して排気弁口２２を開くと給気弁体としての弁面２５は給気弁座２１に着座して給気弁口２０を閉じ、弁面２４が排気弁口２２を閉じると弁面２５は給気弁口２０を開く。

フロート３はレバー３１と軸３２を介してブラケット３３によって支持され、スナップ機構５はフロートアーム３４と揺動軸３５を介してブラケット３６によって支持されている。ブラケット３３とブラケット３６は夫々図示しないネジによって密閉容器２の蓋部８に一体的に取り付けられている。軸３２は揺動軸３５と閉口に設けられている。レバー３１は板を「Ｕ」字状に曲げ加工して作られたもので、２枚の板が平行に対向している。レバー３１の曲げ加工された部分にフロート３が結合されている。レバー３１の右端に揺動軸３５と平行な軸２６が掛け渡され、軸２６に連結板２７の下端が回転可能に支持されている。連結板２７は平行に対向した２枚の板よりなり、２枚の板の上端は揺動軸３５と平行な軸２８によって回転可能に支持されている。スナップ機構５はフロートアーム３４、カム３７、圧縮コイルバネ３８、ローラ３９で構成される。フロートアーム３４は平行に対向した２枚の板よりなり、左端部が軸２８によって回転可能に支持され、右端部が揺動軸３５によって回転可能に支持されている。揺動軸３５にカム３７が回転可能に支持されている。カム３７の左端部に凸部４０が設けられている。

軸２８に第１のバネ受け部材４５が回転可能に支持されている。フロートアーム３４の中央部にはフロートアーム３４の軸方向に長孔４６が設けられ、長孔４６内に揺動軸３５と平行な軸４７が掛け渡され、軸４７に第２のバネ受け部材４８が回転可能に支持されている。軸４７には第２のバネ受け部材４８の内側にローラ３９が回転可能に支持されている。第１及び第２のバネ受け部材４５，４８の間にフロートアーム３４の軸線方向に圧縮あるいは伸張変形する圧縮状態のコイルバネ３８が配置されている。ブラケット３３に掛け渡され揺動軸３５と平行な軸２９，３０はそれぞれフロート３の上下限のストッパとなる。

次に本実施例の液体圧送装置１の作用について、作動流体として蒸気を用いた場合の一連の動作手順を追うことによって説明する。まず液体圧送装置１の外部配管は作動流体導入口１１が高圧の蒸気源に接続され、作動流体排出口１３は蒸気循環配管に接続される。液体流入口１６は外部から液体溜空間１０に向かって開く逆止弁（図示せず）を介して蒸気使用装置等の負荷に接続され、液体排出口１７は液体溜空間１０から外部に向かって開く逆止弁（図示せず）を介してボイラー等の液体圧送先へ接続される。

本実施例の液体圧送装置１の液体溜空間１０内に復水が無い場合は、図１に示す様にフロート３は底部に位置する。このとき、スナップ機構５はカム３７の凸部４０がローラ３９の右下に位置し、切替え弁４における排気弁体としての弁面２４が排気弁口２２を開き、給気弁体としての弁面２５が給気弁口２０を閉じている。そして、蒸気使用装置等の負荷内で復水が発生すると、復水は圧送液体流入口１６から液体圧送装置１に流下して、液体溜空間１０内に溜る。液体溜空間１０内に溜った復水によってフロート３が浮上すると、レバー３１が軸３２を中心に時計回り方向に回転して軸２６が下方へ移動し、連結板２７が下方へ移動して軸２８が下方へ移動する。この軸２８の下方への移動に連動して、フロートアーム３４が揺動軸３５を中心に反時計回り方向に回転し、ローラ３９が圧縮コイルバネ３８を圧縮変形せしめてフロートアーム３４の軸線方向に移動しカム３７の凸部４０の頂点に近付く。そして、ローラ３９がカム３７の凸部４０の頂点を越えると、圧縮コイルバネ３８が急激に変形を回復し、カム３７が時計回り方向にスナップ回転して凸部４０がフロートアーム３４の軸線に対して反対側のローラ３９の右上に移動する。その結果、切替え弁４が下側へ移動し、給気弁体としての弁面２５が給気弁口２０を開き、排気弁体としての弁面２４が排気弁口２２を閉じる。

作動流体導入口１１が開放されると、密閉容器２内に高圧蒸気が導入され、内部の圧力が上昇し、液体溜空間１０に溜った復水は、蒸気圧に押されて圧送液体排出口１７から図示しない逆止弁を介して外部のボイラーや廃熱利用装置へ排出される。復水の排出によって復水溜空間１０内の水位が低下すると、フロート３が降下して、レバー３１が軸３２を中心に反時計回り方向に回転して軸２６が上方へ移動し、連結板２７が上方へ移動して軸２８が上方へ移動する。この軸２８の上方への移動に連動して、フロートアーム３４が揺動軸３５を中心に時計回り方向に回転し、ローラ３９が圧縮コイルバネ３８を圧縮変形せしめてフロートアーム３４の軸線方向に移動しカム３７の凸部４０の頂点に近付く。そして、ローラ３９がカム３７の凸部４０の頂点を越えると、圧縮コイルバネ３８が急激に変形を回復し、カム３７が反時計回り方向にスナップ回転して凸部４０がフロートアーム３４の軸線に対して反対側のローラ３９の右下に移動し、排気弁体としての弁面２４が排気弁口２２を開き、給気弁体としての弁面２５が給気弁口２０を閉じる。

本発明の実施例の液体圧送装置の断面図。図１のスナップ機構部分とスナップ機構部分の拡大断面図。

符号の説明

１液体圧送装置
２密閉容器
３フロート
４切替え弁
５スナップ機構
１０液体溜空間
１１作動流体導入口
１３作動流体排出口
１６液体流入口
１７液体排出口
２０給気弁口
２１給気弁座
２２排気弁口
２３排気弁座
２４排気弁体としての弁面
２５給気弁体としての弁面
３４フロートアーム
３５揺動軸
３７カム
３８圧縮コイルバネ
３９ローラ
４０凸部

Claims

作動流体導入口と作動流体排出口と液体流入口及び液体排出口が設けられた密閉容器内にフロートとスナップ機構が配置され、フロートの昇降に応じてスナップ機構を動作させて作動流体導入口の給気弁口を開閉する給気弁体と作動流体排出口の排気弁口を開閉する排気弁体の開閉を切り換えることにより、密閉容器内に溜った液体を液体排出口から圧送する液体圧送装置において、スナップ機構は、フロートの昇降に応じて揺動するフロートアームと、フロートアームの揺動軸に回転可能に取り付けられ給気弁体としての弁面と排気弁体としての弁面を設けたカムと、フロートアームの揺動に応じてフロートアームの軸線方向に圧縮あるいは伸張変形する圧縮コイルバネと、圧縮コイルバネの変形に応じてカムを押圧しながらフロートアームの軸線方向に移動するローラとを具備し、ローラの移動によりカムをスナップ回転させて作動流体導入口の給気弁口を開閉する給気弁体と作動流体排出口の排気弁口を開閉する排気弁体の開閉を切り換えることを特徴とする液体圧送装置。