JP2008202623A

JP2008202623A - 液体圧送装置

Info

Publication number: JP2008202623A
Application number: JP2007036311A
Authority: JP
Inventors: Masahisa Hiroya; 昌久広谷
Original assignee: TLV Co Ltd
Current assignee: TLV Co Ltd
Priority date: 2007-02-16
Filing date: 2007-02-16
Publication date: 2008-09-04

Abstract

【課題】スナップ動作の際の力を大きくして強力な力でも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ることにより動作が円滑であ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の断面円錐状の凸部４０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とを具備し、ローラ３９がカム３７の断面円錐状凸部４０の頂点を越えたときにカム３７がスナップ回転する。
【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の断面半円状の凸部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、ローラがカムの断面半円状凸部の頂点を越えたときにカムがスナップ回転するものである。

上記従来の液体圧送装置は、圧縮コイルバネの変形回復力を利用することによってカムをスナップ回転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ので、作動流体導入口と作動流体排出口の開閉の切り換えが比較的確実に行われる。しかしながら、カムをスナップ回転させるときにフロートの浮力の溜めを利用できないために、スナップ動作の際の力が比較的弱く、改良の余地を残すものであった。すなわち、ローラがカムの断面半円状凸部の頂点を越えたときにカムがスナップ回転するものであるので、ローラの移動に対して抵抗となるカムの凸部の力がローラの移動開始からカムのスナップ回転開始までに連続的に減少して無くなり、ローラの移動開始時に蓄えられていたフロートの浮力の溜めがカムのスナップ回転開始時までに連続的に減少して無くなるためである。そのため、スナップ動作の際の力が比較的弱いものとなっていた。
特開２００６−３１６９３８

解決しようとする課題は、スナップ動作の際の力を大きくして強力な力でも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ることにより動作が円滑であ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の断面円錐状の凸部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、ローラがカムの断面円錐状凸部の頂点を越えたときにカムがスナップ回転することを特徴とする。

本発明の液体圧送装置では、ローラがカムの断面円錐状凸部の頂点を越えたときに、すなわち、ローラの移動に対して抵抗となるカムの力が急激に減少したときに、カムがスナップ回転する。そのため、カムのスナップ回転開始時にローラの移動過程において蓄えられたフロートの浮力の溜めを一気に放出して、カムをスナップ移動させることができ、スナップ動作の際の力を大きくすることができる。そのため、強力な力でも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ることができ、動作が円滑である液体圧送装置を提供することができる。

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断面円錐状凸部の頂点に近付く。そして、ローラがカムの断面円錐状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断面円錐状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、作動流体導入口と作動流体排出口の開閉を切り換える。このように、ローラがカムの断面円錐状凸部の頂点を越えたときに、すなわち、ローラの移動に対して抵抗となるカムの力が急激に減少したときに、カムがスナップ回転する。そのため、カムのスナップ回転開始時にローラの移動過程において蓄えられたフロートの浮力の溜めを一気に放出して、カムをスナップ移動させることができ、スナップ動作の際の力を大きくすることができる。

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Ａ−Ａ拡大断面図である。図３は図１のスナップ機構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。

図２に拡大して示すように、作動流体導入口１１の内側に給気弁２０が取り付けられ、作動流体排出口１３の内側に排気弁２１が取り付けられている。給気弁２０は弁ケース２２と弁体２３及び昇降棒２４によって構成される。弁ケース２２は軸方向に貫通孔を有し、貫通孔の上端面は弁座２５として機能する。弁ケース２２の中間部には前記した貫通孔と外部とを連通する４つの開口２６が設けられている。給気弁２０の弁ケース２２の先端は作動流体導入口１１の中にねじ込まれている。弁体２３は球状で作動流体導入口１１側にあり、昇降棒２４の上端が当接することにより開閉される。昇降棒２４は弁ケース２２の貫通孔を通って密閉容器２側に抜け、下端に連接軸２７を介して連接板２８に連結されている。排気弁２１は弁ケース２９と弁体３０と昇降棒３１によって構成される。弁ケース２９は軸方向に貫通孔を有し、該貫通孔の内部に弁座３２があり、弁座３２の下から昇降棒３１の上端に保持固定された弁体３０が当接して開閉を行うものである。昇降棒３１の下端は連接軸２７を介して連接板２８に連結されている。給気弁２０と排気弁２１で切替え弁４が構成され、給気弁２０が開くと排気弁２１は閉じ、給気弁２０が閉じると排気弁２１は開く。

フロート３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３６は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。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、左端にフロート３が固着され、右端部が前記した揺動軸３５によって回転可能に支持されている。従って、フロート３は揺動軸３５を中心として上下に揺動する。また、揺動軸３５にはカム３７が回転可能に支持されている。カム３７の左端部には断面円錐状の凸部４０が設けられている。カム３７の下部には長孔４１が設けられ、長孔４１内に揺動軸３５と平行なストッパー軸４２がブラケット３６によって支持されている。ストッパー軸４２はカム３７の回転範囲を規制する。カム３７の右端部には揺動軸３５と平行な連結軸４３が貫通して取り付けられ、連結軸４３に連接板２８の下端が連結されている。

フロートアーム３４の左端部には揺動軸３５と平行な第１の軸４４が掛け渡され、第１の軸４４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と平行な第２の軸４７が掛け渡され、第２の軸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。第２の軸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。

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の断面円錐状の凸部４０がローラ３９の右上に位置しており、連接板２８は下がっている。そのため、切替え弁４における給気弁２０が閉じられ、排気弁２１が開かれている。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、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の断面円錐状凸部４０の頂点に近付く。そして、ローラ３９がカム３７の断面円錐状凸部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断面円錐状の凸部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、給気弁２０は作動流体導入口１１を開放し、排気弁２１は作動流体排出口１３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、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の断面円錐状凸部４０の頂点に近付く。そして、ローラ３９がカム３７の断面円錐状凸部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断面円錐状の凸部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の右上に移動し、給気弁２０は作動流体導入口１１を閉じ、排気弁２１は作動流体排出口１３を開放する。

本発明の実施例の液体圧送装置の断面図。図１のＡ−Ａ拡大断面図。図１の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
２１排気弁
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断面円錐状の凸部

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の断面円錐状の凸部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、ローラがカムの断面円錐状凸部の頂点を越えたときにカムがスナップ回転することを特徴とする液体圧送装置。