JP3983370B2

JP3983370B2 - 液体圧送装置

Info

Publication number: JP3983370B2
Application number: JP04869898A
Authority: JP
Inventors: 湯本　　秀昭
Original assignee: Tlv Co Ltd
Current assignee: Tlv Co Ltd
Priority date: 1997-06-13
Filing date: 1998-02-13
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2018-02-13
Also published as: JPH1163391A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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、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。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。図５において、液体圧送装置１００は、密閉容器１０１内にフロ―ト１２０、切替え弁１３０、スナップ機構１４０等が内蔵されたものである。
【０００５】
密閉容器１０１は、底近くに圧送液体流入口１０２と圧送液体排出口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。逆止弁１０５は密閉容器１０１への復水の流入を許す向きに取り付けられ、逆止弁１０６は、密閉容器１０１から外部への復水の圧送を許す向きに取り付けられている。
【０００６】
また密閉容器１０１の頂部には作動流体導入口１０８と作動流体排出口１０９が設けられ、給気弁１１０と排気弁１１１からなる切替え弁１３０が取り付けられている。給気弁１１０と排気弁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り、給気弁１１０は昇降棒１１２を上げた時に開となり、排気弁１１１は昇降棒１１３を上げた時に閉となる。そして昇降棒１１２，１１３は連設板１１５によって並列に結合され、連設板１１５を上下することにより給気弁１１０と排気弁１１１は同時に開閉される。
【０００７】
従来技術の液体圧送装置１００は、圧送液体流入口１０２が逆止弁１０５を介して蒸気の負荷に接続され、圧送液体排出口１０３が逆止弁１０６を介してボイラ―や廃熱利用装置に接続される。そして作動流体導入口１０８は高圧流体源に接続される。液体圧送装置１００では、密閉容器１０１内に復水が無い場合は、フロ―ト１２０は下の位置にあり、連設板１１５は下がっている。そのため、給気弁１１０は作動流体導入口１０８を塞ぎ、排気弁１１１は作動流体排出口１０９を開放している。
【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―ト１２０が上昇し、これに連れてア―ム１１８の一端が上昇する。そしてア―ム１１８が一定の位置を越えると、スナップ機構１４０が反転し、弁軸操作棒１２１が上に移動し、連設板１１５が持ち上げられる。
【０００９】
すると給気弁１１０は作動流体導入口１０８を開放する。一方この時排気弁１１１は作動流体排出口１０９を閉じるので、密閉容器１０１内の圧力が上昇し、当該圧力に押されて圧送液体排出口１０３から復水が圧送される。
【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１００は、簡単な構成で比較的効率良く液体の圧送を行うことができるものであるが、スナップ機構が密閉容器内に配されているために、流体に混在しているゴミやスケ―ル等の異物を噛み込みやすく、比較的短期間に動作の円滑性を欠くと言う問題点があった。
【００１１】
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―トが内蔵され、フロ―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、密閉容器内に溜まった液体を圧送液体排出口から圧送する液体圧送装置であって、フロ―トの昇降をスナップ機構に伝達する動力伝達軸を密閉容器外に導出してスナップ機構を密閉容器外に配したものにおいて、密閉容器にキャップを結合し、密閉容器とキャップの間に気密保持のための部材を介在させ、密閉容器とキャップの間の外部空間にスナップ機構を配した液体圧送装置にある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の液体圧送装置は、従来公知のそれと同様にフロ―トの昇降に応じてスナップ機構が動作し、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は、フロ―トの昇降をスナップ機構に伝達する動力伝達軸を密閉容器外に導出してスナップ機構を密閉容器外に配したものである。そのため、密閉容器外に位置するスナップ機構は、異物の影響を受けにくくなり円滑な動作を行うことができる。
【００１４】
【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２は、図１のＡ−Ａ拡大断面図である。図３は、スナップ機構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―ト３と切替え弁４が配され、密閉容器２外にスナップ機構５が配されたものである。
【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り、液体溜空間１０にフロ―ト３と切替え弁４が配されている。蓋部８にキャップ６が図示しないネジによって結合され、蓋部８とキャップ６の間の外部空間９にスナップ機構５が配されている。蓋部８とキャップ６の間には気密保持のためにガスケット１２が介在されている。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。
【００１６】
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―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、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。
【００１７】
給気弁２０の弁ケ―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―ス２２の貫通孔を通って密閉容器２側に抜け、下端に形成した溝に連設板２７が連結されている。連設板２７は、動力伝達軸２８に連結されている。
【００１８】
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の下端には、溝が形成され連設板２７が連結されている。連設板２７の下面と昇降棒３１の溝の下壁との間には隙間３３が形成されている。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。
【００１９】
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。
【００２０】
フロ―ト３は、フロ―トア―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。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、揺動軸３５が掛け渡されて連結されたものである。フロ―トア―ム３４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、左端にフロ―ト３が結合されている。フロ―トア―ム３４には、長孔３７が設けられ、長孔３７内に軸３８が掛け渡されている。そして軸３８に動力伝達軸２８の下端が連結されている。フロ―ト３は、揺動軸３５を中心として上下に揺動し、所定量揺動した後に動力伝達軸２８が上下に変位する。
【００２１】
動力伝達軸２８の上端は、密閉容器２の蓋部８から上方に突出し、蓋部８とキャップ６の間の外部空間９に位置している。動力伝達軸２８の上部に摺動部材５１がねじ結合されている。摺動部材５１は、円筒状で外周に上下２つの環状の窪み部５２，５３が形成されたものである。摺動部材５１の外周には、キャップ６の内壁の環状段部とガスケット１２の間に固定された保持部材５４が配置されている。保持部材５４は、等間隔に形成された４つの開口を有し、それぞれの開口に硬球５５が配置されている。硬球５５は、断面「Ｃ」字状の輪ばね５６，５７で内方に付勢され、一部が窪み部５２に嵌まり込んでいる。ガスケット１２の内周と摺動部材５１の外周は、流体が殆ど出入しないように、微少な隙間に形成されている。上記の窪み部５２，５３と硬球５５と輪ばね５６，５７によってスナップ機構５が構成される。そしてスナップ機構５を構成する部材には潤滑剤としてのグリスを塗布して摺動抵抗を軽減させている。
【００２２】
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。
【００２３】
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―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。
【００２４】
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、フロ―トア―ム３４が揺動軸３５を中心に時計回り方向に回転し、長孔３７の下端が軸３８に当接した後、動力伝達軸２８が上方に持ち上げられる。この動力伝達軸２８に連動して摺動部材５１が上動し、硬球５５が窪み部５２から抜け出し、輪ばね５６，５７は押し拡げられる。そしてフロ―ト３が更に上昇して、硬球５５が窪み部５３内に入りかけると、輪ばね５６，５７は急激に変形を回復し、硬球５５を窪み部５３に急激に押し込んで動力伝達軸２８を上側にスナップ移動させる。その結果、給気弁２０が開口されると共に排気弁２１が閉じられる。
【００２５】
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。
【００２６】
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―ト３が降下して、フロ―トア―ム３４が揺動軸３５を中心に反時計回り方向に回転し、長孔３７の上端が軸３８に当接した後、動力伝達軸２８が下方に押し下げられる。この動力伝達軸２８に連動して摺動部材５１が下動し、硬球５５が窪み部５３から抜け出し、輪ばね５６，５７は押し拡げられる。そしてフロ―ト３が更に降下して、硬球５５が窪み部５２内に入りかけると、輪ばね５６，５７は急激に変形を回復し、硬球５５を窪み部５２に急激に押し込んで動力伝達軸２８を下側にスナップ移動させる。また、このスナップ移動の過程で、連設板２７の下面が排気弁２１の昇降棒３１の溝の下壁に当接する。その結果、給気弁２０が閉じらると共に排気弁２１が開口される。
【００２７】
次に本発明の他の具体的実施例の液体圧送装置について説明する。図４は、本発明の他の具体的実施例の液体圧送装置の断面図である。尚、以下に述べる実施例では、先の実施例と同一の作用を行う部材については同一の番号を付し、重複説明を避けることとする。本実施例のスナップ機構５は、圧縮状態のコイルばね６１、ばね受け部材６２，６３、第１ア―ム６４及び第２ア―ム６５からなり、蓋部８とキャップ６の間の外部空間９に配されている。そしてスナップ機構５を構成する部材には潤滑剤としてのグリスを塗布して摺動抵抗を軽減させている。
【００２８】
密閉容器２の蓋部８から上方に突出した動力伝達軸２８の上端に軸６６が取り付けられ、軸６６にばね受け部材６２が回転可能に支持されている。また軸６６には、平行に対向した２枚の板よりなる第１ア―ム６４の左端部が回転可能に支持されている。第１ア―ム６４の右端部は、キャップ６に一体的に取り付けられたブラケット６７に支持された軸６８に回転可能に支持されている。また軸６７には、平行に対向した２枚の板よりなる第２ア―ム６５の中間部が回転可能に支持されている。第２ア―ム６５の左端部には、軸６９が掛け渡され、軸６９にばね受け部材６３が回転可能に支持されている。そして両ばね受け部材６２，６３の間に圧縮状態のコイルバネ６１が取り付けられている。また第２ア―ム６５の右端部に軸７０が掛け渡され、軸７０に弁軸操作棒７１の上端が連結されている。弁軸操作棒７１は、蓋部８を貫通して密閉容器２側に抜け、下端に連設板２７が連結されている。そして連設板２７に切替え弁４が連結されている。動力伝達軸２８及び弁軸操作棒７１の外周と蓋部８との間は、流体が殆ど出入しないように、微少な隙間に形成されている。
【００２９】
フロ―ト３が浮上して動力伝達軸２８が持ち上げられると、第１ア―ム６４が軸６８を中心に時計回り方向に回転し、コイルバネ６１との連結部である軸６６が軸６８と軸６９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、軸６６が軸６８と軸６９を結ぶ線を越えると、コイルバネ５４は急激に変形を回復し、第２ア―ム６５が反時計回り方向に回転して軸７０が上方に急激に移動する。その結果、軸６０に連結された弁軸操作棒７１が上側にスナップ移動し、連設板２７を介して切替え弁４の開閉が切り換えられる。
【００３０】
フロ―ト３が降下して動力伝達軸２８が押し下げられると、第１ア―ム６４が軸６８を中心に反時計回り方向に回転し、コイルバネ６１との連結部である軸６６が軸６８と軸６９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、軸６６が軸６８と軸６９を結ぶ線を越えると、コイルバネ５４は急激に変形を回復し、第２ア―ム６５が時計回り方向に回転して軸７０が下方に急激に移動する。その結果、軸６０に連結された弁軸操作棒７１が下側にスナップ移動し、連設板２７を介して切替え弁４の開閉が切り換えられる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の液体圧送装置では、フロ―トの昇降をスナップ機構に伝達する動力伝達軸を密閉容器外に導出してスナップ機構を密閉容器外に配している。そのため、密閉容器外に位置するスナップ機構が異物の影響を受けにくく、動作が円滑で確実に液体を圧送できると言う優れた効果がある。
【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】図１のＡ−Ａ拡大断面図である。
【図３】図１のスナップ機構の拡大断面図である。
【図４】本発明の他の具体的実施例の液体圧送装置の断面図である。
【図５】従来技術の液体圧送装置の一部断面斜視図である。
【符号の説明】
１液体圧送装置
２密閉容器
３フロ―ト
４切替え弁
５スナップ機構
６キャップ
９外部空間
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動力伝達軸

Claims

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―トが内蔵され、フロ―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、密閉容器内に溜まった液体を圧送液体排出口から圧送する液体圧送装置であって、フロ―トの昇降をスナップ機構に伝達する動力伝達軸を密閉容器外に導出してスナップ機構を密閉容器外に配したものにおいて、密閉容器にキャップを結合し、密閉容器とキャップの間に気密保持のための部材を介在させ、密閉容器とキャップの間の外部空間にスナップ機構を配したことを特徴とする液体圧送装置。