JP3530614B2 - 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
えば米国特許５１４１４０５号に開示された構成があ
る。 【０００５】図２は従来技術の液体圧送装置のスナップ
機構の正面図である。前記した米国特許５１４１４０５
号に開示された液体圧送装置では、スナップ機構１００
は、フロ―トア―ム１０１、副ア―ム１０２、圧縮状態
のコイルバネ１０３及び弁軸操作棒１１１によって構成
される。そしてフロ―トア―ム１０１は支持部材１０５
に対してピン１０６によって揺動可能に固定され、先端
にはフロ―ト１０８が取り付けられている。 【０００６】副ア―ム１０２はフロ―トア―ム１０１と
同一のピン１０６で一端が揺動可能に支持部材１０５に
固定され、他端はコイルバネ１０３の一端のバネ受け部
材１１６と夫々揺動可能にピン１１０によって連結され
ている。副ア―ム１０２の中間部にはピン１０７により
弁軸操作棒１１１が連結されている。この弁軸操作棒１
１１は図３に示す切替え弁１２０に連結されている。即
ち、切替え弁１２０の下部の作動棒１２１が弁軸操作棒
１１１と連結されている。切替え弁１２０は、弁軸操作
棒１１１の上昇により開口する給気弁１２２と閉口する
排気弁１２３とで構成される。給気弁１２２内に球状の
給気弁体１２４を設けると共に排気弁１２３内に平板状
の排気弁体１２５を設けて、作動棒１２１と連設する。 【０００７】また図２におけるコイルバネ１０３の他端
のバネ受け部材１１５はピン１１２によってフロ―トア
―ム１０１に揺動可能に連結されている。従来技術の液
体圧送装置では、図示しない密閉容器内に復水が溜まる
とフロ―ト１０８が浮上し、このフロ―ト１０８の浮上
に連動してコイルバネ１０３のバネ受け部材１１５側が
上方向に移動し、コイルバネ１０３は圧縮変形する。そ
してフロ―ト１０８が更に上昇し、コイルバネ１０３と
副ア―ム１０２が直線状に並び、なおもフロ―ト１０８
が上昇してコイルバネ１０３と副ア―ム１０２の角度が
１８０度を越えると、コイルバネ１０３は急激に変形を
回復し、コイルバネ１０３と副ア―ム１０２間の連結部
（ピン１１０）は下側にスナップ移動する。その結果弁
軸操作棒１１１が下側に移動し、図３に示す切替え弁１
２０が急激に切り換えられる。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】従来技術の液体圧送装
置は、スナップ機構１００によるスナップ移動によって
切替え弁１２０の切り換えが比較的確実に行なわれ、比
較的効率良く液体の圧送が行なわれるものであるが、長
期に渡って使用すると、スナップ移動の開始時期（コイ
ルバネが変形回復を開始する時期）が次第に遅れだし、
切替え弁１２０の切り換えが確実に行なわれなくなる問
題点があった。 【０００９】即ち、コイルバネ１０３の押圧力の切替え
弁１２０を切り換える方向に弁軸操作棒１１１を押圧す
る成分は、スナップ移動開始時点において小さなもので
あるので、使用に伴ってピン１０６部等の揺動部分の揺
動抵抗が摩耗や異物の噛み込み等によって増大してくる
と、初期の位置でスナップ移動を開始できなくなるため
である。 【００１０】切替え弁１２０の切り換えが確実にできな
くなると、効率良く液体を圧送することができなくなる
のである。 【００１１】本発明は、従来技術の上記した問題点に注
目し、長期に渡って初期の位置でスナップ移動を開始で
きる液体圧送装置を提供することを目的とする。 【００１２】 【課題を解決するための技術的手段】本発明の特徴は、
密閉容器内にフロ―トとスナップ機構が内蔵され、密閉
容器は作動流体の給排気を切り換える切替え弁と圧送液
体流入口及び圧送液体排出口が設けられ、スナップ機構
は弁軸操作棒とレバ―とコイルバネを有し、フロ―トの
移動に応じてレバ―が回転してコイルバネが変形される
と共に、フロ―トが一定の位置を越えた時に、コイルバ
ネが急激に変形を回復し、弁軸操作棒を介して切替え弁
を切り換える液体圧送装置において、コイルバネが変形
回復を開始する直前に、レバ―が当接する当接部分を弁
軸操作棒に設けて、切替え弁を切り換える方向に弁軸操
作棒を変位させるようにした液体圧送装置にある。 【００１３】 【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。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、コイルバネが変形回復を開始する直前
において、レバ―が弁軸操作棒の当接部分に当接して弁
軸操作棒を切替え弁の切り換え方向に変位させる。その
ため続いて連続的に初期の位置でスナップ移動が開始さ
れることとなり、スナップ移動が円滑に行なわれる。 【００１４】 【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１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―ト３及びスナップ機構５が配
置されたものである。 【００１５】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，作動流体導入口１１と平行に図面の奥
側に形成した作動流体排出口１３，圧送液体流入口１
６，圧送液体排出口１７が設けられている。 【００１６】作動流体導入口１１内には給気弁２０が内
蔵されている。また、この給気弁２０の奥側には図示し
ない排気弁が内蔵され、図３の従来技術として示した切
替え弁１２０と同様の切替え弁１２０が内蔵されてい
る。 【００１７】尚、図１において、２４の番号が付された
部材は、蒸気の偏向板であり、給気弁２０から噴射され
た蒸気が、液体溜空間１０内の復水と直接当接されるこ
とを防ぐための邪魔板として作用するものである。 【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、フロ―ト軸４３と軸４０を
介してブラケット３２によって支持されており、スナッ
プ機構５は、ブラケット３３によって支持されている。
そしてブラケット３３とブラケット３２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。ブラケット３２に設けた軸３８，３９
はそれぞれフロ―ト軸４３の上下限のストッパを兼用し
ている。また軸４０はフロ―ト３の揺動軸を兼ねてい
る。フロ―ト３はフロ―ト軸４３に前記した軸４０が貫
通され、軸４０を中心として上下に揺動する。またフロ
―ト軸４３の他端部にはピン４５が取り付けられてい
る。 【００２０】取り付けブラケット３３には、揺動支点と
なる軸４６と、４本のロ―ラ軸４７が掛け渡されてい
る。ロ―ラ軸４７の外周には、夫々ガイドロ―ラ４８が
空転可能に取り付けられている。 【００２１】スナップ機構５は、レバ―５２，弁軸操作
棒としてのスライダ―５３，コイルバネ５４、バネ受け
部材５５，５６からなるものである。レバ―５２は、軸
４６によって一端部が支持され、他端にはフロ―ト軸４
３のピン４５が嵌合している。そのためレバ―５２は、
フロ―ト３の浮沈に追従し、当該軸４６を中心として上
下に揺動する。 【００２２】弁軸操作棒としてのスライダ―５３は、ロ
―ラ軸４７に取り付けられた複数のガイドロ―ラ４８に
よって側面を挟持されており、上下方向にのみ移動可能
である。一方スライダ―５３の上端は、切替え弁１２０
を連動する連接部３０に結合されている。またスライダ
―には当接部分５０が上下に２つ形成されている。上側
の当接部分５０は、レバ―５２の右端上面が当接する位
置に設けられ、また下側の当接部分５０は、レバ―５２
の右端下面が当接する位置に設けられている。 【００２３】スライダ―５３とレバ―５２の間には、バ
ネ受け部材５５及びバネ受け部材５６を介してコイルバ
ネ５４が取り付けられている。バネ受け部材５５はピン
７５によってレバ―５２の端部に揺動可能に軸支され、
バネ受け部材５６はピン７６によってスライダ―５３の
ほぼ中央部に揺動可能に軸支されている。また上記した
ようにバネ受け部材５５，５６をそれぞれレバ―５２と
スライダ―５３に接続した状態で、コイルバネ５４は、
圧縮状態になっている。 【００２４】フロ―ト軸４３の上部には、圧送液体排出
口１７と液体溜空間１０とを連通遮断するダブル弁６
１，６２を取り付けたダブル弁軸６０の一端を揺動可能
に接続する。ダブル弁６１，６２は、フロ―ト３の上昇
に応じて軸４０を支点にして下方に移動し、液体溜空間
１０と液体排出口１７とを連通すると共に、図１に示す
ようにフロ―ト３が下降すると遮断するものである。 【００２５】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）を介して廃熱利用装置に接続される。 【００２６】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。この時のスナップ機構５は、コイルバ
ネ５４とスライダ―５３との結合部（ピン７６）が、コ
イルバネ５４とレバ―５２との結合部（ピン７５）より
も下側にある。従ってコイルバネ５４はその反力によっ
て、スライダ―５３を右斜め下側に向かって押圧してい
る。そのためスライダ―５３はコイルバネ５４の押圧力
の垂直下向きの成分によって、下側に向かって押圧さ
れ、当接部と当接して一定の位置で停止している。連接
部３０はスライダ―５３によって液体溜空間１０側に引
かれており、切替え弁１２０における給気弁２０が閉じ
られ、排気弁が開かれている。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。 【００２７】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―５２が軸４６を中
心として反時計回りにゆっくりと回転し、バネ受け部材
５５が次第に下に下がると共に、ダブル弁６１，６２も
徐々に開弁する。一方バネ受け部材５６側では、スライ
ダ―５３がコイルバネ５４によって最下端に押しつけら
れた状態であるから、バネ受け部材５６の位置は最初の
位置のままであって移動はない。 【００２８】バネ受け部材５５，５６は、レバ―５２ま
たはスライダ―５３にピン７５，７６によって連結され
ているので、レバ―５２の移動に伴い、バネ受け部材５
５の移動に応じてピン７５，７６を中心として回転し、
ピン７５，７６の間隔が短くなる。そのためコイルバネ
５４はさらに圧縮され、コイルバネ５４には圧縮エネル
ギ―が蓄積される。さらにフロ―ト３が浮上すると、上
記したレバ―５２の揺動が進行し、コイルバネ５４がス
ライダ―５３に対してほぼ垂直状態に近付いたときに、
レバ―５２の右端上面が上側の当接部分５０の下端に当
接する。そして僅かだけフロ―ト３が上昇すると、レバ
―５２の揺動によってスライダ―５３を上側に押圧し、
スライダ―５３とコイルバネ５４との結合部（ピン７
６）を上昇させる。これによりレバ―５２とコイルバネ
５４との結合部（ピン７５）がスライダ―５３とコイル
バネ５４との結合部（ピン７６）よりも下側になり、コ
イルバネ５４の両端の上下関係が逆転する。するとコイ
ルバネ５４の押圧力によって、スライダ―５３は上側に
押圧される。その結果スライダ―５３は上方向に向かっ
てスナップ移動し、スライダ―５３に連結された連接部
３０が押し上げられ、給気弁２０が開口されると共に排
気弁が閉じられる。 【００２９】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、蒸気圧に押されて液
体排出口１７から図示しない逆止弁を介して外部の廃熱
利用装置へ排出される。その結果復水溜空間１０内の水
位が低下し、フロ―ト３が降下する。スナップ機構５
は、レバ―５２の右端下面が下側の当接部分５０の上端
に当接する点を除いて、先とは全く逆の経路をたどり、
レバ―５２が反時計方向に揺動し、そして前記とは全く
逆方向にスライダ―５３がスナップ移動する。 【００３０】 【発明の効果】本発明の液体圧送装置では、コイルバネ
が変形回復を開始する直前において、レバ―が弁軸操作
棒の当接部分に当接し、続いて連続的に初期の位置でス
ナップ移動が開始されるので、スナップ移動が円滑に行
なわれ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。 【図２】従来の液体圧送装置に用いられるスナップ機構
部を示す構成図である。 【図３】従来の液体圧送装置に用いられる切替え弁部の
断面図である。 【符号の説明】 ３ フロ―ト ５ スナップ機構 １１ 作動流体導入口 １６ 圧送液体流入口 １７ 圧送液体排出口 ２０ 給気弁 ５０ 当接部分 ５２ レバ― ５３ スライダ― ５４ コイルバネ

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 密閉容器内にフロ―トとスナップ機構が
   内蔵され、密閉容器は作動流体の給排気を切り換える切
   替え弁と圧送液体流入口及び圧送液体排出口が設けら
   れ、スナップ機構は弁軸操作棒とレバ―とコイルバネを
   有し、フロ―トの移動に応じてレバ―が回転してコイル
   バネが変形されると共に、フロ―トが一定の位置を越え
   た時に、コイルバネが急激に変形を回復し、弁軸操作棒
   を介して切替え弁を切り換える液体圧送装置において、
   コイルバネが変形回復を開始する直前に、レバ―が当接
   する当接部分を弁軸操作棒に設けて、切替え弁を切り換
   える方向に弁軸操作棒を変位させるようにしたことを特
   徴とする液体圧送装置。