JP3170674B2 - 液体圧送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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、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く、そのためエネ
ルギ―の有効活用のため、液体圧送装置を用いて復水を
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】復水回収システムに利用される液体圧送装
置は、復水を一旦密閉容器内に回収し、更に切替え弁を
切り換えて密閉容器内に蒸気等の高圧の作動流体を導入
し、この作動流体の圧力によって密閉容器内の復水を強
制的に排出するものである。そのため液体圧送装置を高
効率で稼働させるためには、密閉容器内にできるだけ多
量の復水を溜め、切替え弁を確実に切り換える必要があ
る。

【０００４】そこで液体圧送装置では、一般にコイルバ
ネを利用したスナップ機構が採用され、切替え弁の切り
換えを確実にすることが行なわれてきた。コイルバネを
利用したスナップ機構を内蔵する液体圧送装置には、例
えば特開平６−２６５０９９号公報に開示された構成が
ある。

【０００５】前記した特開平６−２６５０９９号公報に
開示された液体圧送装置では、スナップ機構は、密閉容
器内に支持された第１の軸と、第１の軸の周りに回転す
るフロ―トア―ム及び第１副ア―ムと、第１の軸から離
れた点においてフロ―トア―ムに支持され、第１の軸と
平行な第２の軸と、第１の軸から離れた点において第１
副ア―ムに支持され、第１の軸と平行な第３の軸と、第
１及び第２の軸から離れた点においてフロ―トア―ムに
摺動自在に取り付けられたスライダ―と、スライダ―に
支持され、第１軸と平行な第４の軸と、第３及び第４の
軸の間に取り付けられ、両取り付け部が回転可能である
第２副ア―ムと、一端がばね受け部材を介して第２の軸
に他端がスライダ―に連結された圧縮コイルバネを有す
る。

【０００６】そして、フロ―トがフロ―トア―ムに連結
され、切替え弁が弁軸操作棒を介して第１副ア―ムに連
結されている。

【０００７】フロ―トの昇降に応じて第１副ア―ムと第
２副ア―ムがスナップ移動し、このスナップ移動によっ
て弁軸操作棒を移動させ、切替え弁を急激に切り換える
ものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来技術の液体圧送装
置では、第４の軸を支持するスライダ―がフロ―トア―
ムの外周を摺動しながら変位するものであるので、スラ
イダ―とフロ―トア―ム間の摩擦力が大きい。そのため
変位動作はどうしても円滑性を欠き、そして長期に渡っ
て使用すると引っ掛かりによってスライダ―が摺動でき
なくなる問題点があった。スライダ―が摺動できなくな
ると、切替え弁の切り換えができなくなり液体を圧送で
きなくなる。

【０００９】本発明は、従来技術の上記した問題点に注
目し、動作が円滑であり確実に液体を圧送できる液体圧
送装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための技術的手段】本発明の特徴は、
作動流体導入口と作動流体排出口と圧送液体流入口及び
圧送液体排出口を有する密閉容器内にフロ―トと切替え
弁及びスナップ機構が内蔵され、スナップ機構は、密閉
容器内に支持された第１の軸と、前記第１の軸の周りに
回転するフロ―トア―ム及び第１副ア―ムと、前記第１
の軸から離れた点において前記フロ―トア―ムに支持さ
れて前記第１の軸と平行な第２の軸と、前記第１の軸か
ら離れた点において前記第１副ア―ムに支持されて前記
第１の軸と平行な第３の軸と、前記第３の軸の周りに回
転する第２副ア―ムと、前記第３の軸から離れた点にお
いて前記第２副ア―ムに支持されて前記第１の軸と平行
な第４の軸と、前記第１及び第２の軸から離れた点にお
いて前記フロ―トア―ムに支持されて前記第１の軸と平
行な第５の軸と、前記第４及び第５の軸の間に取り付け
られて両取り付け部が回転可能である第３副ア―ムと、
前記第２及び第４の軸の間に取り付けられて両取り付け
部が回転可能である圧縮コイルバネを有し、前記フロ―
トが前記フロ―トア―ムに連結され、前記切替え弁が弁
軸操作棒を介して前記第１副ア―ムに連結された液体圧
送装置にある。

【００１１】

【作用】本発明の液体圧送装置は、従来公知のそれと同
様にフロ―トの移動に応じてコイルバネがスナップ移動
し、切替え弁が切り換えられて密閉容器内に溜まった液
体を圧送する。即ち、密閉容器内に復水が溜まるとフロ
―トが浮上し、このフロ―トの浮上に連動してフロ―ト
ア―ムが第１の軸の周りに回転する。このフロ―トア―
ムの回転に連動して、第４の軸が第２の軸方向に移動し
ながら第１の軸と第３の軸を結ぶ線に近付き、コイルバ
ネは圧縮変形する。そしてフロ―トが更に上昇し、第４
の軸が第１の軸と第３の軸を結ぶ線上に並び、なおもフ
ロ―トが上昇して第４の軸が第１の軸と第３の軸を結ぶ
線を越えると、コイルバネは急激に変形を回復し、第３
の軸が第１の軸と第４の軸を結ぶ線に対して初期とは反
対側にスナップ移動する。その結果、第１副ア―ムに連
結された弁軸操作棒が移動し、切替え弁が急激に切り換
えられる。

【００１２】そして本発明の液体圧送装置で採用するス
ナップ機構は、第４の軸が、第５の軸との間に取り付け
られた第３副ア―ムによって、第５の軸を中心に回転し
ながら変位する。即ち、第４の軸はフロ―トア―ムを摺
動するものではないので、円滑に変位することができ
る。そのため、切替え弁の切り換えが確実に行われ、確
実に液体を圧送することができる。

【００１３】

【実施例】以下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―ト３、切替え弁４及びスナッ
プ機構５が配置されたものである。

【００１４】順次説明すると、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。本実施例では密
閉容器２の本体部７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８に設けられ
ている。即ち蓋部８には、４つの開口、具体的には作動
流体導入口１１，作動流体排出口１３，圧送液体流入口
１６，圧送液体排出口１７が設けられている。

【００１５】作動流体導入口１１の内側、言い換えると
密閉容器２内部側の位置に給気弁２０が取り付けられて
おり、作動流体排出口１３の内側には排気弁２１が取り
付けられている。ここで給気弁２０は、弁ケ―ス２２と
弁体２３及び昇降棒２４によって構成される。弁ケ―ス
２２は軸方向に貫通孔を有し、該貫通孔の上端面は弁座
２５として機能する。弁ケ―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。弁体２３は、半球状であり、昇降棒２４の先
端に一体的に取り付けられている。

【００１６】本実施例の液体圧送装置１では、給気弁２
０の弁ケ―ス２２の先端が、作動流体導入口１１の中に
ねじ込まれている。そして弁体２３は作動流体導入口１
１側にあり、昇降棒２４は弁ケ―ス２２の貫通孔を通っ
て密閉容器２側に抜け、連設板２７に当接するようにな
っている。連設板２７は、弁軸操作棒２８に連結されて
いる。さらに弁軸操作棒２８はスナップ機構５と連結さ
れている。

【００１７】排気弁２１は、弁ケ―ス２９と弁体３０と
昇降棒３１によって構成される。弁ケ―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の先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。尚、弁軸操作棒
２８と昇降棒３１とはピン３３で連結されている。給気
弁２０と排気弁２１とで切替え弁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。

【００１８】圧送液体流入口１６は蓋部８のほぼ中央に
あり、圧送液体排出口１７は密閉容器２の下部に相当す
る位置に設けられている。

【００１９】フロ―ト３は、レバ―３４及び軸３５を介
してブラケット３６によって支持されており、スナップ
機構５は、第１の軸３７を介してブラケット３８によっ
て支持されている。そしてブラケット３６とブラケット
３８は図示しないネジによって結合され密閉容器２の蓋
部８に一体的に取り付けられている。レバ―３４は、板
を「Ｕ」字状に曲げ加工して作られたものであり、２枚
の板が平行に対向している。そしてレバ―３４の曲げ加
工された部分にフロ―ト３が結合されている。またレバ
―３４の他端部には軸４０が取り付けられている。

【００２０】ブラケット３６は上から見ると、「Ｌ」字
状をした２枚の板よりなり、軸４１，４２及び前記した
軸３５が掛け渡されて連結されたものである。軸３５は
フロ―ト３の揺動軸を兼ねている。フロ―ト３は軸３５
を中心として上下に揺動する。また軸４１，４２はそれ
ぞれフロ―ト３の上下限のストッパを兼用している。一
方ブラケット３８も同様に、「Ｌ」字状をした２枚の板
よりなり、前記した第１の軸３７が掛け渡されて連結さ
れたものである。

【００２１】スナップ機構５は、フロ―トア―ム５１、
第１副ア―ム５２、第２副ア―ム５３、第３副ア―ム６
１、圧縮状態のコイルバネ５４、バネ受け部材５５及び
バネ受け部材５６からなるものである。フロ―トア―ム
５１は、平行に対向した２枚の板よりなり、２枚の板の
左端部には、溝５７が設けられている。フロ―トア―ム
５１は前記した第１の軸３７によって右端部が回転可能
に支持されている。またフロ―トア―ム５１の溝５７に
は前記したレバ―３４の軸４０が嵌合している。そのた
めフロ―トア―ム５１は、フロ―ト３の浮沈に追従し、
第１の軸３７を中心として上下に揺動する。

【００２２】フロ―トア―ム５１の左側部には、前記し
た第１の軸３７と平行な第２の軸６０が掛け渡され、バ
ネ受け部材５６が第２の軸６０によって回転可能に支持
されている。フロ―トア―ム５１の中央から上方に突出
した部分には、前記した第１の軸３７と平行な第５の軸
６２が掛け渡されている。また、前記した第１の軸３７
に第１副ア―ム５２の右側部が回転可能に支持されてい
る。第１副ア―ム５２は、平行に対向した２枚の板より
なり、２枚の板の左側部には、前記した第１，第２及び
第５の軸３７，６０，６２と平行な第３の軸５９が掛け
渡されている。また、第３の軸５９に第２副ア―ム５３
の右側部が回転可能に支持されている。第２副ア―ム
は、平行に対向した２枚の板よりなり、２枚の板の左側
部には、前記した第１，第２，第５及び第３の軸３７，
６０，６２，５９と平行な第４の軸５８が掛け渡され、
バネ受け部材５５が第４の軸５８によって回転可能に支
持されている。そして第４及び第５の軸５８，６２の間
に第３副ア―ム６１が回転可能に取り付けられている。
第３副ア―ム６１は、平行に対向した２枚の板よりな
る。また両バネ受け部材５５，５６の間に圧縮状態のコ
イルバネ５４が取り付けられている。そして第１副ア―
ム５２の中間部に軸６３が掛け渡され、弁軸操作棒２８
の下端が連結されている。

【００２３】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。また圧送液体流入口１６は、外部から液体溜空間１
０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る。一方圧送液体排出口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―等の液体圧送先へ接続され
る。

【００２４】本実施例の液体圧送装置１の液体溜空間１
０内に復水が無い場合は、図１に示す様にフロ―ト３は
底部に位置する。このとき、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内に溜まる。

【００２５】液体溜空間１０内に溜まった復水によって
フロ―ト３が浮上すると、レバ―３４が軸３５を中心に
時計回り方向に回転して軸４０が下方へ移動する。この
軸４０の下方への移動に連動して、フロ―トア―ム５１
が第１の軸３７を中心に反時計回り方向に回転する。こ
のフロ―トア―ム５１の回転に連動して第４の軸５８が
第２の軸６０方向に移動しながら第１の軸３７と第３の
軸５９を結ぶ線に近付き、コイルバネ５４は圧縮変形す
る。そしてフロ―ト３が更に上昇し、第４の軸５８が第
１の軸３７と第３の軸５９を結ぶ線上に並び、なおもフ
ロ―ト３が上昇して第４の軸５８が第１の軸３７と第３
の軸５９を結ぶ線よりも下方に移動すると、コイルバネ
５４は急激に変形を回復し、副ア―ム５２が時計回り方
向に回転して第３の軸５９が上方にスナップ移動する。
その結果、第１副ア―ム５２に軸６３によって連結され
た弁軸操作棒２８が上側に移動し、給気弁２０が開口さ
れると共に排気弁２１が閉じられる。

【００２６】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に溜まった復水は、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―や廃熱利用装置へ排出される。

【００２７】復水を排出した結果復水溜空間１０内の水
位が低下し、フロ―ト３が降下する。すると、レバ―３
４が軸３５を中心に反時計回り方向に回転して軸４０が
上方へ移動する。この軸４０の上方への移動に連動し
て、フロ―トア―ム５１が第１の軸３７を中心に時計回
り方向に回転する。このフロ―トア―ム５１の回転に連
動して第４の軸５８が第２の軸６０方向に移動しながら
第１の軸３７と第３の軸５９を結ぶ線に近付き、コイル
バネ５４は圧縮変形する。そしてフロ―ト３が更に降下
し、第４の軸５８が第１の軸３７と第３の軸５９を結ぶ
線上に並び、なおもフロ―ト３が降下して第４の軸５８
が第１の軸３７と第３の軸５９を結ぶ線よりも上方に移
動すると、コイルバネ５４は急激に変形を回復し、副ア
―ム５２が反時計回り方向に回転して第３の軸５９が下
方にスナップ移動する。その結果、第１副ア―ム５２に
軸６３によって連結された弁軸操作棒２８が下側に移動
し、給気弁２０が閉じ、排気弁２１が開口する。

【００２８】

【発明の効果】本発明の液体圧送装置では、第４の軸が
第５の軸との間に取り付けられた第３副ア―ムによっ
て、第５の軸を中心に回転しながら円滑に変位すること
ができる。そのため本発明の液体圧送装置は、切替え弁
の切り換えが確実であり、確実に液体を圧送することが
できる優れた効果がある。

【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。

【符号の説明】

２ 密閉容器 ３ フロ―ト ４ 切替え弁 ５ スナップ機構 １１ 作動流体導入口 １３ 作動流体排出口 １６ 圧送液体流入口 １７ 圧送液体排出口 ２０ 給気弁 ２１ 排気弁 ２８ 弁軸操作棒 ３７ 第１の軸 ５１ フロ―トア―ム ５２ 第１副ア―ム ５３ 第２副ア―ム ５４ 圧縮状態のコイルバネ ５８ 第４の軸 ５９ 第３の軸 ６０ 第２の軸 ６１ 第３副ア―ム ６２ 第５の軸

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作動流体導入口と作動流体排出口と圧送
   液体流入口及び圧送液体排出口を有する密閉容器内にフ
   ロ―トと切替え弁及びスナップ機構が内蔵され、スナッ
   プ機構は、密閉容器内に支持された第１の軸と、前記第
   １の軸の周りに回転するフロ―トア―ム及び第１副ア―
   ムと、前記第１の軸から離れた点において前記フロ―ト
   ア―ムに支持されて前記第１の軸と平行な第２の軸と、
   前記第１の軸から離れた点において前記第１副ア―ムに
   支持されて前記第１の軸と平行な第３の軸と、前記第３
   の軸の周りに回転する第２副ア―ムと、前記第３の軸か
   ら離れた点において前記第２副ア―ムに支持されて前記
   第１の軸と平行な第４の軸と、前記第１及び第２の軸か
   ら離れた点において前記フロ―トア―ムに支持されて前
   記第１の軸と平行な第５の軸と、前記第４及び第５の軸
   の間に取り付けられて両取り付け部が回転可能である第
   ３副ア―ムと、前記第２及び第４の軸の間に取り付けら
   れて両取り付け部が回転可能である圧縮コイルバネを有
   し、前記フロ―トが前記フロ―トア―ムに連結され、前
   記切替え弁が弁軸操作棒を介して前記第１副ア―ムに連
   結されたことを特徴とする液体圧送装置。