JP3086816B2

JP3086816B2 - 液体圧送装置

Info

Publication number: JP3086816B2
Application number: JP05189058A
Authority: JP
Inventors: 湯本　　秀昭; 広谷　　昌久
Original assignee: Tlv Co Ltd
Current assignee: Tlv Co Ltd
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 2000-09-11
Anticipated expiration: 2015-09-11
Also published as: JPH0719398A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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、
蒸気配管系で発生した復水を一旦集め、この復水をボイ
ラや廃熱利用装置に送る装置として特に適するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】蒸気配管系で凝縮して発生した復水は、
まだ相当の熱量を有していることが多い。そのため近年
ではエネルギーの有効活用のため、復水を回収し、この
復水をボイラや廃熱利用装置に送って廃熱を有効利用す
る復水回収システムが広く普及している。

【０００３】ところで、初期の復水回収システムはスチ
ームトラップの排出口から直接配管によってボイラの給
水部等に接続されたものであり、復水の自圧によって復
水を圧送するものであった。ところが上記した初期の構
成は、復水が送られる部分、言い換えればスチームトラ
ップの２次側の圧力が高い場合や、復水が送られる部分
が蒸気の負荷から遠い位置にある場合は、十分な機能を
発揮できない問題があった。そこで昨今では、復水を一
旦密閉容器内に回収し、更にこの密閉容器内に作動蒸気
を導入し、この作動蒸気の圧力によって密閉容器内の復
水を強制的に排出する液体圧送装置を利用して、復水の
回収がなされることが多い。この種の液体圧送装置に
は、例えば実開昭５０−１４７２２８号に開示された構
成がある。

【０００４】以下従来技術の液体圧送装置について説明
する。図５は、従来技術の液体圧送装置の一部断面斜視
図である。また図６は、従来技術の液体圧送装置の弁部
分の拡大断面図である。図において１００は従来技術の
液体圧送装置を示す。液体圧送装置１００は、密閉容器
１０１内にフロート１２０、作動蒸気導入弁１１０等が
内蔵されたものである。

【０００５】密閉容器１０１は、底近くに液体流入口１
０２と、液体排出口１０３が設けられ、それぞれに逆止
弁１０５，１０６が取り付けられている。ここで逆止弁
１０５は密閉容器１０１内への液体の流入を許す向きに
取り付けられている。一方逆止弁１０６は、密閉容器１
０１から外部への液体の排出を許す向きに取り付けられ
ている。

【０００６】また密閉容器１０１の頂部には作動蒸気導
入口１０８と作動蒸気排出口１０９が設けられており、
それぞれ図５，６の様に、作動蒸気導入弁１１０と排気
弁１１１が取り付けられている。ここで作動蒸気導入弁
１１０，および排気弁１１１はいずれも昇降棒１１２，
１１３を上下移動することによって弁の開閉を行うもの
であるが、作動蒸気導入弁１１０は操作棒１１２を上げ
た時に開となり、排気弁１１１は操作棒１１３を上げた
時に閉となる。そして操作棒１１２，１１３は連接板１
１５によって並列に結合されており、連接板１１５を上
下することにより作動蒸気導入弁１１０，排気弁１１１
は同時に開閉される。

【０００７】従来技術の液体圧送装置１００は、液体流
入口１０２が逆止弁１０５を介して蒸気の負荷に接続さ
れ、液体排出口１０３が逆止弁１０６を介して廃熱利用
装置に接続される。そして作動蒸気導入口１０８は蒸気
源に接続される。液体圧送装置１００では、密閉容器１
０１内に復水が無い場合は、フロート１２０は下の位置
にあり、連接板１１５は下がっている。そのため、作動
蒸気導入弁１１０では、昇降棒１１２が下がり、昇降棒
１１２の先端に固定された玉形の弁体１２２が弁座１２
３の開口を塞いでいる。一方排気弁１１１では、昇降棒
１１３の先端に取り付けられた円板状の弁体１２７が、
弁座１２８の開口から離れ、作動蒸気排出口１０９が開
放されている。

【０００８】液体圧送装置１００が接続される蒸気の負
荷内で復水が発生すると、復水は逆止弁１０５から密閉
容器１０１内に流れ込んで溜まる。そして、復水の量が
増加するのに従って、フロート１２０が上昇し、これに
連れてアーム１１８の一端が上昇する。そしてアーム１
１８が一定の位置を越えると、スナップ機構が反転し、
棒１２１が上に移動し、連接板１１５が持ち上げられ
る。

【０００９】すると作動蒸気導入弁１１０では、連接板
１１５に取り付けられた昇降棒１１２が上昇し、弁体１
２２が弁座１２３を離れ、作動蒸気導入口１０８が開放
される。そして従来技術の液体圧送装置１００では、作
動蒸気は弁座１２３の開口を通って、昇降棒１１２と弁
ケース１３０の間の隙間を通り抜け、弁ケース１３０の
下端の開口から噴出する。一方この時排気弁１１１は閉
じているので、密閉容器１０１内の圧力が上昇し、当該
圧力に押されて液体排出口１０３から復水が排出され
る。尚従来技術の液体圧送装置１００では、前記したよ
うに作動蒸気は弁ケース１３０の下端から噴出するの
で、作動蒸気の多くは、下に溜まった水に直接接触す
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来技術の液体圧送装
置は、蒸気の圧力によって復水を強制的に回収すること
ができ、好ましいものである。しかしながら、従来技術
の液体圧送装置は、復水を圧送するために作動蒸気導入
弁が開いてから、密閉容器内の圧力が所定の値まで上昇
するのに時間がかかり過ぎる不満があった。そのため従
来技術の液体圧送装置は、復水の圧送に時間がかかって
しまう問題があった。言い換えると従来技術の液体圧送
装置は、単位時間当たりの液体圧送能力が小さいという
問題があり、液体圧送能力の向上が望まれていた。

【００１１】加えて、従来技術の液体圧送装置は、液体
の圧送に多量の蒸気を必要とする問題があった。即ち従
来技術の液体圧送装置では、復水の余熱を回収するため
に、新たに多量の蒸気を消費すると言う矛盾があった。
そのため圧送に必要な蒸気量の削減が望まれていた。

【００１２】本発明は、従来技術の上記した欠点に着目
し、作動蒸気導入弁が開弁すると速やかに密閉容器内の
圧力が上昇し、短時間の内に密閉容器内の液体を圧送す
ることができ、加えて蒸気の消費量が少ない液体圧送装
置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するべ
く、本発明者らが鋭意研究を重ねた結果、従来技術の液
体圧送装置が液体の圧送に時間を要する原因および、蒸
気の消費量が多い原因は、次の通りである事が判明し
た。

【００１４】即ち従来技術の液体圧送装置において、密
閉容器内に導入された蒸気は、直接に、或いは容器内壁
等に衝突を繰り返した後、内部の復水と接触する点に問
題がある。具体的に説明すると、図５，図６に示した従
来技術の液体圧送装置１００では、作動蒸気導入弁１１
０は密閉容器１０１の頂部にあって密閉容器１０１内に
おいて下向きに開口している。即ち従来技術の液体圧送
装置１００では、作動蒸気導入弁１１０は、密閉容器１
０１において、復水に向かって開口している。また従来
技術の液体圧送装置１００では、作動蒸気導入弁１１０
から復水までの間に障害物は無い。そのため従来技術の
液体圧送装置１００では、作動蒸気は作動蒸気導入弁１
１０の開口から復水の液面に向かって吹きつけられる。
即ち導入された蒸気は、高温であって高い熱エネルギー
を持つ状態のままで、直接、復水の液面に当たる。その
一方で、吹きつけられる側の復水は作動蒸気よりも温度
が低い。そのため作動蒸気が高温の状態のままで直接復
水に触れると、作動蒸気は復水に熱を奪われて凝縮して
液化し、ドレンと化す。即ち従来技術の液体圧送装置１
００では、密閉容器１０１に導入された作動蒸気は、導
入初期の段階で復水に多くのエネルギーを奪われてしま
う。そのため従来技術の液体圧送装置１００では、密閉
容器１０１内に導入された作動蒸気の多くの部分は、現
実には圧力上昇に寄与していない。従って従来技術の液
体圧送装置１００では、導入された作動蒸気の全エネル
ギーの内、熱エネルギーの多くが圧力の上昇に寄与せ
ず、効率が悪く、作動蒸気の消費量が多い。

【００１５】また作動蒸気は作動蒸気導入弁の弁座の開
口によって絞られた状態で導入されるので、密閉容器内
には高速で流入することとなるが、従来技術はこの点に
も問題がある。具体的に説明すると、図５，図６に示し
た従来技術の液体圧送装置１００では、弁座１２３の開
口部分の面積が小さく、当該部分で作動蒸気の流速が増
す。また従来技術の液体圧送装置１００では、図５，図
６のように、作動蒸気導入弁１１０の流路が直線的であ
り、弁座１２３で加速された作動蒸気は、その速度を維
持した状態で密閉容器１０１に入る。ところが、ベルヌ
イの定理で明らかなように、流体が大きい速度エネルギ
ーを持てば、圧力エネルギーは逆に小さいものとなって
しまう。密閉容器１０１内に導入された作動蒸気は、い
ずれは速度エネルギーを失って、圧力の上昇に寄与する
こととなるものの、その間にかなりの時間を必要とす
る。また時間の経過と共に、作動蒸気が復水と接触する
機会が増加するので、作動蒸気がドレン化してしまう問
題がより増長される。従って従来技術の液体圧送装置１
００では、導入された作動蒸気の全エネルギーの内、速
度エネルギーの多くが圧力の上昇に寄与せず、また熱エ
ネルギーが無駄に消費される要因となる。そのため従来
技術の液体圧送装置１００は、効率が悪く、作動蒸気の
消費量が多い。

【００１６】本発明は、上記した知見に基づいて開発さ
れたものであり、密閉容器に作動蒸気導入口と、作動蒸
気排出口と、液体流入口と、液体排出口が設けられ、密
閉容器内に溜まった液体の液面の高さに応じて作動蒸気
導入口が開き、密閉容器内に溜まった液体を液体排出口
から密閉容器の外に排出する液体圧送装置において、作
動蒸気導入口から密閉容器内に供給される作動蒸気が密
閉容器内の液面に直接的に当たることを防止する偏向板
が、密閉容器内の液体が溜まる空間に設けられているこ
とを特徴とする液体圧送装置である。なお「液体が溜ま
る空間」とは、実際に液体が進入する部位だけを指すの
ではなく、液体の水位が当該部位までは至らないが、液
体が溜まる部位と一体的な空間部分をも含む。

【００１７】また同様の目的を達成するためのもう一つ
の発明は、密閉容器に作動蒸気導入口と、作動蒸気排出
口と、液体流入口と、液体排出口が設けられ、密閉容器
内に溜まった液体の液面の高さに応じて作動蒸気導入口
が開き、密閉容器内に溜まった液体を液体排出口から密
閉容器の外に排出する液体圧送装置において、作動蒸気
導入口の密閉容器側の開口たる蒸気導入開口を覆う蒸気
分流部材を有し、該蒸気分流部材は蒸気導入開口よりも
小さい複数の隙間を有し、かつ複数の隙間の総開口面積
は蒸気導入開口から導入される作動蒸気の速度を減速す
ることができる大きさであることを特徴とする液体圧送
装置である。

【００１８】

【作用】請求項１記載の発明では、作動蒸気が直接的に
液面に当たることを防止する偏向板が密閉容器内の液体
が溜まる空間に設けられている。そのため請求項１記載
の液体圧送装置では、導入された作動蒸気が液面と接触
する機会が少ない。そのため請求項１記載の発明では、
作動蒸気が内部の液体によって熱を奪われることが少な
く、作動蒸気の凝縮が防止され、導入された作動蒸気の
多くが密閉容器内の圧力上昇に寄与する。

【００１９】また請求項２記載の発明では、作動蒸気導
入口の密閉容器側の開口は、蒸気分流部材によって覆わ
れている。そして蒸気分流部材は蒸気導入開口よりも小
さい複数の隙間を有し、かつ複数の隙間の総開口面積は
蒸気導入開口から導入される作動蒸気の速度を減速する
ことができる大きさである。そのため作動蒸気導入口か
ら密閉容器内に導入された作動蒸気は、蒸気分流部材に
よって減速され、複数の隙間から緩やかな速度で密閉容
器内に拡散される。

【００２０】そのため請求項２記載の液体圧送装置で
は、蒸気分流部材によって作動蒸気の速度エネルギー
が、圧力エネルギーに変換される。従って本発明の液体
圧送装置では、作動蒸気は密閉容器内に導入されてから
僅かの時間の間に、蒸気の持つエネルギーの多くの部分
が密閉容器内の圧力上昇に寄与する。また本発明の液体
圧送装置では、作動蒸気は短時間の内に速度エネルギー
が減少するので、蒸気が液面に接触する機会が少ない。
また同じく本発明の液体圧送装置では、作動蒸気の速度
が小さいので、密閉容器内の蒸気の攪拌が少ない。その
ためより一層作動蒸気が液面に接触する機会が少ない。

【００２１】

【実施例】以下さらに本発明の具体的実施例について説
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方向拡大断面図であ
る。図３は、図２のＢ−Ｂ断面図である。図４は、本発
明の変形実施例の液体圧送装置の要部断面図である。

【００２２】図１乃至図３において、１は本発明の具体
的実施例の液体圧送装置を示す。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、スナップ機構５、
作動蒸気導入弁６、排気弁７、蒸気分流部材８および偏
向板９が配置されたものである。

【００２３】順次説明すると、密閉容器２は、本実施例
では横置き型のものであり、本体部１０と蓋部１１がフ
ランジで結合され、内部に液体溜空間１４が形成された
ものである。本実施例では密閉容器２の本体部１０は単
なる容器であり、本実施例の特徴的な構成要素は、概ね
密閉容器２の蓋部１１に設けられている。即ち蓋部１１
には、４つの開口、具体的には作動蒸気導入口１２，作
動蒸気排出口１３，液体流入口１５，液体排出口１６が
設けられている。

【００２４】フロート３は公知のものと何ら異なるもの
ではなく、フロートアーム１８の一端に取り付けられて
いる。そしてフロートアーム１８は、密閉容器２内の取
り付けブラケット２０の中央に軸支されており、フロー
トアーム１８は、フロート３の浮沈に伴って揺動する。

【００２５】スナップ機構５は、本実施例では主アーム
２１と、スライド軸２３およびバネ２５によって構成さ
れる。簡単に説明すると、主アーム２１は一端が二股に
なっており、当該二股部分がフロートアーム１８のピン
２８と係合している。また主アーム２１の他端は取り付
けブラケット２７に軸支されている。スライド軸２３
は、取り付けブラケット２７に固定された４つのローラ
３０の間に挟持されていて、上下方向に摺動可能であ
る。スライド軸２３の先端は連接板３２に結合されてい
る。スライド軸２３の中間部には溝３１が設けられてお
り、該溝３１にはバネ２５の一端が係合している。また
バネ２５の他端は主アーム２１の二股部近くに軸支され
ている。

【００２６】スナップ機構５は、フロート３が底側にあ
る時は、図１の様にバネ２５は主アーム２１側が上にな
り、スライド軸２３側が下になった状態であって、スラ
イド軸２３は下端側に位置する。これに対して密閉容器
２内に復水が溜まってフロート３が浮上し、フロート３
がある一定の位置を越えると、バネ２５は主アーム２１
側が下になり、スライド軸２３側が上になる状態にスナ
ップ移動する。そのためフロート３が一定の位置を越え
て浮上すると、スライド軸２３は上方向にスナップ移動
する。

【００２７】そして本実施例の液体圧送装置１の特徴的
な構成は、作動蒸気導入口１２および作動蒸気排出口１
３周辺の構成にある。図２，図３の様に本実施例の液体
圧送装置１では作動蒸気導入口１２の内側、言い換える
と密閉容器内部側の位置に作動蒸気導入弁６が取り付け
られており、作動蒸気排出口１３の内側には排気弁７が
取り付けられている。ここで本実施例では作動蒸気導入
弁６は、弁ケース３３と弁体３５および昇降棒３６によ
って構成される。弁ケース３３は軸方向に貫通孔３７を
有し、該貫通孔３７の上端面は弁座として機能する。弁
ケース３３の中間部には、前記した貫通孔３７と外部と
を連通する４つの蒸気導入開口３９が設けられている。
弁体３５は、半球状であり、昇降棒３６の先端に一体的
に取り付けられている。

【００２８】本実施例の液体圧送装置１では、作動蒸気
導入弁６の弁ケース３３の先端側が、作動蒸気導入口１
２の中にねじ込まれている。そして弁体３５は作動蒸気
導入口１２側にあり、昇降棒３６は弁ケース３３の貫通
孔３７を通って密閉容器２側に抜け、連接板３２と結合
されている。また連接板３２は、従来技術のそれと同様
に、排気弁７の昇降棒４０とも結合されている。さらに
連接板３２は従来技術と同様にスナップ機構５と連結さ
れている。尚排気弁７は、弁ケース５０の内部に弁座５
１があり、弁座５１の下から弁本体５３と当接して弁の
開閉を行うものである。従って従来技術と同様、作動蒸
気導入弁６が開くと排気弁７は閉じる。

【００２９】そしてここで重要な事項は、本実施例の液
体圧送装置１では、作動蒸気導入弁６の周囲に蒸気分流
部材８が設けられ、さらに作動蒸気導入弁６の下側の位
置に、偏向板９が取り付けられている点である。

【００３０】これらの構成について詳細に説明すると、
蒸気分流部材８は、円筒状の通気部４２の底に偏向板４
３が取り付けられたものである。ここで通気部４２は鋼
網によって作られたものであり、無数の小隙間を有す
る。また通気部４２の直径は弁ケース３３のそれよりも
大きい。通気部４２の直径は、弁ケース３３よりも大き
ければ足り、特に限定されるものではないが、作動蒸気
の速度を減速して平滑化する効果を高めるためには、通
気部４２の直径は弁ケース３３の１．２倍から２倍程度
が推奨され、より好ましくは１．４倍前後がよい。

【００３１】通気部４２を構成する鋼網の網目の大きさ
は、これが大き過ぎる場合は、作動蒸気の速度を減速す
る効果が劣り、逆に過度に小さい場合は、作動蒸気が通
過する際の抵抗が大きくなるので好ましくない。この観
点から鋼網の網目の大きさは、３０メッシュから１００
メッシュ程度が推奨され、最も望ましくは６０メッシュ
程度である。通気部の材質は、上記した鋼網の他、パン
チングメタル、多孔質焼結体等の無数の小隙間を有する
公知の素材が採用可能である。

【００３２】偏向板４３は蒸気分流部材８の底を構成す
るものであり、中央部に昇降棒３６が貫通する孔が設け
られている。偏向板４３は上記した昇降棒３６が貫通す
る孔以外には全く開口はない。蒸気分流部材８は、密閉
容器２内で、作動蒸気導入弁６を覆うように取り付けら
れている。従って作動蒸気導入口１２の密閉容器２内の
開口に相当する作動蒸気導入弁６の蒸気導入開口３９
は、蒸気分流部材８によって覆われる。また蒸気分流部
材８の通気部４２の直径は作動蒸気導入弁６のそれより
も大きいので、両者の間には一定の空間４４がある。

【００３３】もう一つの偏向板９は、板部４６とこれに
垂直な取り付け部４７より成り、図１，図３の様に正面
から見て「Ｌ」字形の部材である。偏向板９の板部４６
の長さは、図１の様に蓋部材１１の凹部４５の深さより
も少し長い。また板部４６の幅は、図２の様に、蓋部材
１１の凹部４５の幅にほぼ等しい。即ち偏向板９の板部
４６は、蓋部材１１の凹部４５をほぼ完全に仕切る面積
を持つ。尚偏向板９の板部４６には、作動蒸気導入弁６
および排気弁７の昇降棒３６，４０が貫通する孔を除い
て開口はない。偏向板９は、作動蒸気導入弁６の直下の
位置の、蓋部材１１内面の垂直壁にボルト４８によって
固定されており、板部４６は蓋部材１１の垂直壁から液
体溜空間１４に向かって水平に延びる。従って作動蒸気
導入弁６は偏向板９によって復水の液面と遮蔽されてい
る。

【００３４】次に本実施例の液体圧送装置１の作用につ
いて説明する。まず液体圧送装置１の外部配管は、従来
技術のそれと全く同一であり、作動蒸気導入口１２が蒸
気源に接続され、作動蒸気排出口１３は、蒸気循環配管
に接続される。また液体流入口１５は、外部から液体溜
空間１４に向かって開く逆止弁（図示せず）を介して蒸
気の負荷に接続される。一方液体排出口１６は、液体溜
空間１４から外部に向かって開く逆止弁（図示せず）を
介して廃熱利用装置に接続される。

【００３５】本実施例の液体圧送装置１の液体溜空間１
４内に復水が無い場合は、フロート３は、底に下がって
いる。この時のスナップ機構５は、スライド軸２３が下
側に下がった状態にある。そして連接板３２はスライド
軸２３によって液体溜空間１４側に引かれており、作動
蒸気導入口１２が塞がれ、作動蒸気排出口１３が開かれ
ている。従って液体溜空間１４は、作動蒸気の影響を受
けず、負荷内の圧力と同一になっている。そのため負荷
内で復水が発生すると、復水は液体流入口１５から、液
体圧送装置１に流れ込み、液体溜空間１４内に溜まる。

【００３６】すると液体溜空間１４内に溜まった復水に
よって、フロート３が浮上する。そしてフロート３が一
定位置を越えて浮上すると、スナップ機構５が作動し、
スライド軸２３が上に向かって移動する。

【００３７】スライド軸２３がスナップ移動する結果、
スライド軸２３に連結された昇降棒３６，４０が、押し
込まれ、作動蒸気導入口１２が開放されるとともに作動
蒸気排出口１３が閉じられる。その結果作動蒸気が、作
動蒸気導入口１２を通り、弁ケース３３の貫通孔３７を
抜けて蒸気導入開口３９から密閉容器２内に噴出する。
そして作動蒸気導入弁６の周囲には、一定の空間４４を
置いて蒸気分流部材８が配置されているので、作動蒸気
導入弁６の蒸気導入開口３９から勢い良く噴出した作動
蒸気は、作動蒸気導入弁６と蒸気分流部材８の空間４４
に噴射され、次いで蒸気分流部材８の通気部４２に当接
する。

【００３８】ここで蒸気分流部材８の通気部４２は鋼網
で作られており、無数の小隙間を有するものの、噴出し
た作動蒸気に対してはある程度の障害物として機能す
る。従って作動蒸気の何割かは通気部４２に当たって跳
ね返り、作動蒸気導入弁６と蒸気分流部材８間の空間４
４が、一定の高圧雰囲気となる。そしてその後作動蒸気
は、通気部４２から外部に放出される。この時の作動蒸
気の放出状況は、本実施例の液体圧送装置１では、作動
蒸気導入弁６と蒸気分流部材８の間が、一定の高圧雰囲
気となった後に通気部４２を通過するため、相当に平滑
化されており、ほぼ全表面積から均等的に放出される。

【００３９】加えて通気部４２の総開口面積は十分に大
きいので、作動蒸気が通気部４２から放出される時の速
度は遅い。従って通気部４２を通って放出された作動蒸
気は、速度エネルギーが小さく、圧力エネルギーが大き
いものとなっている。尚本実施例で採用する蒸気分流部
材８は、隙間が側面部分にのみ存在し、底は偏向板４３
によって覆われている。従って作動蒸気は、下側、即ち
復水の方向には放出されない。そのため作動蒸気が直接
液面に当たることが防止される。

【００４０】次に蒸気分流部材８の通気部４２から放出
された作動蒸気の挙動を図３を参照しつつ説明する。ま
ず蒸気分流部材８の通気部４２の内、液体溜空間１４側
の半面から放出された作動蒸気に着目すると、当該蒸気
は、水平方向に液体溜空間１４に向かって放出される。
そして蒸気分流部材８の下側の位置には偏向板９が設け
られており、当該偏向板９は、蓋部１１から液体溜空間
１４側に向かって延び、しかも十分な長さと面積をもっ
ている。そのため通気部４２の内、液体溜空間１４側の
半面から放出された作動蒸気は、下側、即ち復水側への
拡散が許されず、専ら水平方向と上方向に向かって流れ
ていく。そして当該箇所で、密閉容器２内の蒸気と十分
に混合される。従って、通気部４２から放出された作動
蒸気は、復水と接触する機会が少なく、さらに密閉容器
２内で激しく攪拌されることもない。

【００４１】次に蒸気分流部材８の通気部４２の内、蓋
部１１側の半面から放出された作動蒸気を見る。当該蒸
気は、通気部４２から放出されると、直ちに蓋部１１の
内壁に当接する。そして作動蒸気は、蓋部１１の内壁に
沿って向きを変え、或いは内壁に当たって跳ね返る。こ
こで本実施例の液体圧送装置１では、蓋部１１の内壁の
垂直面に前記した偏向板９が取り付けられているので、
蓋部１１の内壁に沿って向きを変えた作動蒸気は、偏向
板９に沿って液体溜空間１４に向かって流れる。そして
当該作動蒸気は、液体溜空間１４側の半面から放出され
た作動蒸気と合流する。その後、蓋部側の半面から放出
された作動蒸気は、前記した液体溜空間側の半面から放
出された作動蒸気と同一の経路を辿る。

【００４２】即ち蓋部側の半面から放出された作動蒸気
についても復水と接触する機会が少なく、密閉容器内で
激しく攪拌されることもない。

【００４３】従って密閉容器内に導入された作動蒸気
は、直接的に復水と接触する機会が少なく、また密閉容
器内で激しく攪拌されることもないので、復水と接触す
る機会が少ない。そのため本実施例の液体圧送装置１で
は、作動蒸気が凝縮する割合が小さく、殆どの作動蒸気
が圧力上昇に寄与する。また本実施例で採用する蒸気分
流部材の通気部４２を通って放出された作動蒸気は、速
度エネルギーが小さく、圧力エネルギーが大きいものと
なっているので、当該蒸気は、短時間のうちに密閉容器
内の圧力を上昇させる。

【００４４】従って、液体溜空間１４内の復水は、ただ
ちに液体排出口１６から外部に排出される。その後は、
公知の液体圧送装置と同様に、フロート３が沈下し、ス
ナップ機構５が反転して作動蒸気導入弁６が閉じ、代わ
って排気弁７が開放される。そして、密閉容器２内の作
動蒸気は、作動蒸気排気口１３から外部に放出される。

【００４５】以上説明した実施例では、作動蒸気導入弁
を垂直方向に向かって取り付けたものを例示したが、本
発明の液体圧送装置は、作動蒸気導入弁の取り付け方向
に何ら制約が無いのは言うまでもない。図４は、作動蒸
気導入弁を水平方向に向かって取り付けた場合の実施例
を示すものである。図４に示す液体圧送装置６０では、
偏向板６１は筒状のものを採用し、その一端を密閉容器
の内壁の垂直部分６２に取り付け、他端側は水平方向に
向かって開放した。また蒸気分流部材６３は、前記した
実施例と同様の形状を有するものではあるが、偏向板４
３に相当する部材を持たず、全ての表面が鋼網で作られ
ている。

【００４６】図４の矢印は、作動蒸気導入弁６５の開口
６６から噴出した蒸気の速度が早く、先の実施例よりも
多くの割合の作動蒸気が蒸気分流部材６３の通気部を直
接的に通過した場合を想定している。図４のように多く
の作動蒸気が蒸気分流部材６３の通気部を直接的に通過
し、まだかなりの速度エネルギーを持つ場合は、蒸気分
流部材６３から放出された作動蒸気は、円筒状の偏向板
６１の内面で衝突を繰り返す。そして作動蒸気は、次第
に速度エネルギーを失い、偏向板６１の開口側からほぼ
均等に排出される。

【００４７】次に本発明の液体圧送装置の効果を確認す
るために行った実験について説明する。本実験では、図
４に示すような作動蒸気導入弁を水平方向に向かって取
り付けた液体圧送装置を利用した。そして作動蒸気の供
給圧力と液体排出口に加わる背圧を適時変化させ、単位
時間当たりの最大圧送量を測定した。尚圧送する液体
は、１７℃の水を利用した。また比較実験として、同一
形状および同一口径の液体圧送装置であって、蒸気分流
部材６３と偏向板６１を持たないものを同一条件下で測
定した。そして比較実験で得られた最大圧送量を１００
とし、本実施例の液体圧送装置で得られた最大圧送量を
その割合で表示した。結果は（表１）の通りであった。

【００４８】

【表１】

【００４９】（表１）の試験結果から、本実施例の液体
圧送装置は、比較例に比べて２倍程度の液体圧送能力を
持つことが理解できる。

【００５０】

【発明の効果】請求項１記載の液体圧送装置では、蒸気
が直接的に液面に当たることを防止する偏向板が密閉容
器内の液体が溜まる空間に設けられているので、導入さ
れた作動蒸気が液面と接触する機会が少ない。そのため
請求項１記載の発明では作動蒸気が凝縮してドレン化す
ることが防止され、導入された作動蒸気の多くが密閉容
器内の圧力上昇に寄与する。そのため本発明の液体圧送
装置では、密閉容器内の圧力上昇が早く、単位時間当た
り多くの量の液体を圧送することができる効果がある。
そのため本発明の液体圧送装置は、圧送能力を飛躍的に
増大することができる優れた効果がある。

【００５１】さらに請求項１記載の液体圧送装置は、多
くの割合の作動蒸気が液体圧送に寄与するため、液体の
圧送量に対する蒸気の消費量が少なく、省エネルギーの
観点からも優れた効果がある。

【００５２】請求項２記載の液体圧送装置は、作動蒸気
導入口の開口が、蒸気分流部材によって覆われており、
さらに蒸気分流部材は蒸気導入開口よりも小さい複数の
隙間を有し、かつ複数の隙間の総開口面積は蒸気導入開
口から導入される作動蒸気の速度を減速することができ
る大きさである。そのため作動蒸気導入口から密閉容器
内に導入された作動蒸気は、蒸気分流部材によって平滑
化され、作動蒸気の速度エネルギーが、圧力エネルギー
に変換される。従って本発明の液体圧送装置では、作動
蒸気は密閉容器内に導入されてから僅かの時間の間に、
蒸気の持つエネルギーの多くの部分が密閉容器内の圧力
上昇に寄与する効果があり、密閉容器内の圧力上昇が早
い。

【００５３】加えて請求項２記載の液体圧送装置は、密
閉容器内で作動蒸気が激しく攪拌されることがないの
で、作動蒸気が復水と接触する機会が少なく、前記した
発明と同様に作動蒸気が凝縮してドレン化することが防
止される。請求項２記載の液体圧送装置は、以上２つの
相乗効果により、単位時間当たり多くの量の液体を圧送
することができる効果があり、圧送能力を飛躍的に増大
することができる優れた効果がある。また本発明の液体
圧送装置についても、優れた省エネルギー効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】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】図１のＡ方向拡大断面図である。

【図３】図２のＢ−Ｂ断面図である。

【図４】本発明の変形実施例の液体圧送装置の要部断面
図である。

【図５】従来技術の液体圧送装置の一部断面斜視図であ
る。

【図６】従来技術の液体圧送装置の弁部分の拡大断面図
である。

【符号の説明】

１，６０液体圧送装置２密閉容器３フロート５スナップ機構６，６５作動蒸気導入弁７排気弁８，６３蒸気分流部材９，６１偏向板１２作動蒸気導入口１３作動蒸気排出口１５液体流入口１６液体排出口３９蒸気導入開口４２通気部４３偏向板４４空間６６開口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16T 1/00 F16T 1/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】密閉容器に作動蒸気導入口と、作動蒸気
排出口と、液体流入口と、液体排出口が設けられ、密閉
容器内に溜まった液体の液面の高さに応じて作動蒸気導
入口が開き、密閉容器内に溜まった液体を液体排出口か
ら密閉容器の外に排出する液体圧送装置において、作動
蒸気導入口から密閉容器内に供給される作動蒸気が密閉
容器内の液面に直接的に当たることを防止する偏向板
が、密閉容器内の液体が溜まる空間に設けられているこ
とを特徴とする液体圧送装置。
【請求項２】密閉容器に作動蒸気導入口と、作動蒸気
排出口と、液体流入口と、液体排出口が設けられ、密閉
容器内に溜まった液体の液面の高さに応じて作動蒸気導
入口が開き、密閉容器内に溜まった液体を液体排出口か
ら密閉容器の外に排出する液体圧送装置において、作動
蒸気導入口の密閉容器側の開口たる蒸気導入開口を覆う
蒸気分流部材を有し、該蒸気分流部材は蒸気導入開口よ
りも小さい複数の隙間を有し、かつ複数の隙間の総開口
面積は蒸気導入開口から導入される作動蒸気の速度を減
速することができる大きさであることを特徴とする液体
圧送装置。