JP4487107B2 - 自動排液装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体を貯液槽から自動的に排出するための自動排液装置に関するものである。この自動排液装置は、例えば、ビル空調等における天井埋込型空調機や生鮮食料品用ショーケースなどのドレン排水を行う、ドレン排水装置として利用することができる。

前記の如き自動排液装置として、本願の出願人は、空調機等のドレン発生源で生じたドレンを受け入れるドレンタンクと、該ドレンタンク内に配設されたフロートと、その吸液口が前記ドレンタンク内に開口するとともに減圧タンク等の吸液作用源と連結された吸液ノズルと、前記ドレンタンク内の液面高さの上昇に伴う前記フロートの上方変位に伴って前記吸液口を開放するとともに前記ドレンタンク内の液面高さの下降に伴う前記フロートの下方変位に伴って前記吸液口を閉塞するように前記フロートと作動上連係された吸液口開閉弁と、を備えてなるものを提案している（特許文献１参照）。
実開平７−２２１０１号

ところで、空調機から発生するドレンは、その日の天候や温度、湿度、空調機の運転時間等により、発生量が変動する。通常、冷房開始時は、室内の温度、湿度が高いので、ドレンが多く発生する。しかし、冷房開始から時間が経つと、室内の温度及び湿度が下がるので、空調機から発生するドレンの量は減少する。

ドレンの発生量が少なくなると、前記ドレンタンク内にはごく僅かずつしかドレンが流入しないので、前記ドレンタンク内のドレンの水位の上昇は、ごく僅かずつとなる。したがって、ドレンの水面に浮いている前記フロートの上方変位量もごく僅かずつとなり、前記吸液口開閉弁は、前記吸液ノズルの前記吸液口から離れるでもなし、該吸液口を完全に閉じるでもなしの不安定な状態となる。このため、前記吸液口と前記吸液口開閉弁との間の、開いたり閉じたりする僅かな隙間から、僅かずつのドレンが、前記吸液ノズルによる強力な吸液力で強制的に吸入される結果となり、この際に大きな吸込み音が発生する場合がある。

本発明は、前記の如き事情に鑑みてなされたもので、液体流入量が少ない場合でも、前記吸液口と前記吸液口開閉弁との間から大きな吸込み音が発生しない自動排液装置を提供しようとするものである。

前記課題を解決するため、本発明に係る自動排液装置は、貯液槽と、該貯液槽内に配設されたフロートと、その吸液口が前記貯液槽内に開口するとともに吸液作用源と連結された吸液ノズルと、前記貯液槽内の液面高さの上昇に伴う前記フロートの上方変位に伴って前記吸液口を開放するとともに前記貯液槽内の液面高さの下降に伴う前記フロートの下方変位に伴って前記吸液口を閉塞するように前記フロートと作動上連係された吸液口開閉弁と、前記貯液槽内の液面より高い位置に内端部が開口するように配設された液体導入筒と、前記貯液槽内に配設され、前記液体導入筒から流出する液体を貯留して所定量毎に自動的に供給する液体定量供給手段と、を備え、該液体定量供給手段は、前記フロートの側方であって、前記液体定量供給手段のいずれの部分も前記貯液槽内の液体に触れることのない高さ位置に配設されている（請求項１）。

本発明によれば、前記液体導入筒を通って前記貯液槽へと流入する液体は、一旦前記液体定量供給手段によって溜められ、そこに所定量溜まった後に、所定量毎に前記貯液槽へと自動的に供給される。このため、前記貯液槽には、所定量毎に間欠的に前記液体が供給されることになり、前記貯液槽内における液位は、不変、急上昇、下降、不変・・・を繰り返すことになる。よって、従来のもののように、前記吸液口開閉弁が、前記吸液ノズルの前記吸液口から離れるでもなし、該吸液口を完全に閉じるでもなしの不安定な状態となることがなく、したがって、その場合に生じていた吸込み音の発生はなくなる。

前記自動排液装置において、前記フロートと前記吸液口開閉弁は、必ずしも互いに連結されている必要はない。例えば、前記フロートと前記吸液口開閉弁を分離して構成するとともに、前記吸液ノズルの前記吸液口を上向きに構成し、前記貯液槽内における液面レベルの上下動による前記フロートの上下動により、上向きの前記吸液口が前記吸液口開閉弁によって開閉せしめられるようにすることもできる。また、前記吸液口を横向きに構成し、前記フロートの上下動により前記吸液口開閉弁が前記横向きの吸液口を開閉せしめるように、前記フロートと前記吸液口開閉弁を、作動上互いに連結したものとすることもできる。

好適な実施の一形態として、前記液体定量供給手段は、前記液体を貯留する受液時姿勢と貯留液体を前記貯液槽内へと放出する放液時姿勢とに姿勢変更自在であって、前記受液時姿勢における液体貯留量が所定量に達することにより重量バランスが変化して前記受液時姿勢から前記放液時姿勢へと姿勢変更するとともに、前記放液時姿勢で前記貯留液体を放出することにより重量バランスが変化して前記放液時姿勢から前記受液時姿勢へと復帰する貯液容器を備えたものとすることもできる（請求項２）。

この場合、前記受液時姿勢にある前記貯液容器に前記液体が溜まり、液体貯留量が所定量に達すると、前記貯液容器は、重量バランスの変化により、前記受液時姿勢から前記放液時姿勢へと姿勢変更して、前記貯液槽内に前記液体が供給される。前記放液時姿勢で前記貯留液体の放出が終わると、前記貯液容器は、重量バランスの変化により、前記放液時姿勢から前記受液時姿勢へと復帰する。このように、前記貯液槽への液体の定量供給が、外部からの特別なエネルギー投入を要することなく、前記液体の位置エネルギーと前記貯液容器の重量バランスの変化とによって確実に行われる。

好適な実施の一形態として、前記貯液容器は、一端部に液体出入口を有するとともに他端部が閉じられてそれら両端部が液体貯留量の変化に起因して上下に揺動し得るように揺動自在に支持された筒体とすることもできる（請求項３）。本実施の形態において、前記筒体は、それ自体周知の「ししおどし」の如く作用する。このため、前記貯液槽への液体の定量供給が、外部からの特別なエネルギー供給を要することなく、前記液体の位置エネルギーと前記筒体の揺動バランスとによって確実に行われる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

本発明に係る自動排液装置は、貯液槽内に液体が継続的又は断続的に流れ込む場合であって、前記貯液槽内の液面高さが所定レベルを超えないように、前記貯液槽内から自動的に液体を排出したい場面において広く使用できる。

本発明に係る自動排液装置は、例えば、ビル空調等における天井埋込型空調機や、生鮮野菜・鮮魚等生鮮食料品の保冷・保湿用ショーケースなどの稼働によって生ずるドレンを自動的に回収するためのドレン排水装置として利用可能である。以下には、その一例として、ビル空調等における天井埋込型空調機から発生するドレンを、前記貯液槽としてのドレンタンクから自動的に排出せしめる場合を例に取って、本実施の形態に係る自動排液装置を説明する。

図１は、本実施の形態に係る自動排液装置の縦断側面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ矢視平面図である。

本実施の形態に係る自動排液装置としてのドレン排水装置１は、貯液槽としてのドレンタンク２を備えている。該ドレンタンク２は、建造物の各階又は各部屋等の天井ふところに配設された空調機３の近傍に配設される。前記ドレンタンク２は、例えば、吊りボルトで上階の床の裏面に対して固定するか、又は、取付ブラケットを用いて前記空調機３に対して固定するか、あるいは、天井裏の床面に直接設置する等の適宜の方法で設けられる。

前記ドレンタンク２は、ドレン発生源としての前記空調機３とフレキシブルダクトホース４等で連結され、前記空調機３の作動によって生じたドレン（液体）が、前記フレキシブルダクトホース４を通して前記ドレンタンク２内に自然に流入するようになっている。

前記ドレンタンク２内には、吸液ノズルとしての吸水ノズル５が設けられている。図示例では、前記吸水ノズル５は、前記ドレンタンク２の本体２ａに対して着脱自在なタンク蓋２ｂによって下向きに支持されている。前記吸水ノズル５の下端の下向きの吸水口６は、前記ドレンタンク２内のドレンＷの中に位置している。

前記吸水ノズル５の上端部５ａには、前記ドレンタンク２内に溜ったドレンＷを回収タンク７へと吸引移動せしめるドレン吸引管８が接続されている。

前記ドレン吸引管８は、表面の結露を防止すべく保温処理が施された外径６ミリ程度の銅管又はナイロンチューブ等の可撓管によって構成される。吸液作用源としての前記回収タンク７は、真空ポンプ９等によって常時所定の減圧状態に保持されている。このため、前記回収タンク７の真空吸引作用によって、前記吸水ノズル５は、常に前記ドレンタンク２内のドレンＷを吸い込むように作用している。

前記ドレン吸引管８の途中には、手動式のボールバルブ１０が介装されている。このボールバルブ１０は、前記ドレンタンク２の保守点検時等の便宜のためのものである。

前記ドレンタンク２内には、前記吸水ノズル５の前記吸水口６を開閉する吸水口開閉弁１１が設けられている。また、前記ドレンタンク２内には、大きな浮力を有するフロート１２が入れられ、このフロート１２は、前記ドレンタンク２内のドレンＷの水面に浮いている。前記吸水口開閉弁１１は、前記ドレンタンク２内の水位（液面高さ）の上昇に伴う前記フロート１２の上方変位に伴って前記吸水ノズル５の前記吸水口６を開放するとともに、前記ドレンタンク２内の水位の下降に伴う前記フロート１２の下方変位に伴って前記吸水口６を閉塞するように、前記フロート１２と作動上連係されている。

本実施の形態では、前記吸水口開閉弁１１と前記フロート１２とを、その両端部１３ａ，１３ｂが上下に揺動自在な揺動アーム１３を介して互いに連結している。該揺動アーム１３は、前記タンク蓋２ｂに固着された下向きブラケット１４の下端部に、水平なアーム枢支軸１５を介して枢支されている。前記揺動アーム１３の一端部１３ａには、前記吸水口開閉弁１１が固着され、他端部１３ｂには、前記フロート１２が連結されている。

前記吸水口開閉弁１１は、前記ドレンタンク２内のドレンＷの水位が所定の設定レベルＬ１にある時に、前記フロート１２の荷重及び前記吸水ノズル５の吸引力により、前記吸水ノズル５の前記吸水口６を閉じている。そして、前記ドレンタンク２内のドレンＷの水位が前記設定レベルＬ１から上昇すると、前記フロート１２も上方へ変位するので、前記吸水口開閉弁１１は、前記揺動アーム１３を介して、前記アーム枢支軸１３を中心として、図１で見て半時計回り方向へと移動し、前記吸水ノズル５の前記吸水口６を開放する。これにより、前記ドレンタンク２内のドレンＷが前記吸水口６から吸入される。ドレンＷの吸入により前記ドレンタンク２内の水位が下降すると、前記フロート１２も下方へ変位するので、前記吸水口開閉弁１１は、前記揺動アーム１３を介して、前記アーム枢支軸１５を中心として、図１で見て時計回り方向へと移動する。やがて、前記フロート１２が前記設定レベルＬ１まで下方へ変位したところで、前記吸水口開閉弁１１は、前記吸水ノズル５の前記吸水口６を閉塞する。

前記吸水ノズル５は、常に減圧状態に保持された前記回収タンク７と連通されて常に吸液作用を付与されているので、以上の過程が連続的に繰り返され、前記ドレンタンク２内のドレンＷの水位は、前記設定レベルＬ１に維持される。

なお、前記吸水口開閉弁１１は、前記アーム枢止軸１５にて枢止されたガイド部材としての前記揺動アーム１３によってその作動方向が規制されるので、常に、前記吸水ノズル５の前記吸水口６から離れる方向と該吸水口６に近づく方向とに規則正しく作動することができる。

前記ドレンタンク２内には、オーバーフロー検知センサ１６が付設されている。該オーバーフロー検知センサ１６は、前記空調機３とインターロックされており、万一ドレンタンク２内の水位が所定の異常レベルＬ２まで上昇した場合に前記空調機３の作動を停止させ、外部へ警報を発する機構とされている。

また、前記ドレン排水装置１は、前記空調機３から前記ドレンタンク２内に流入するドレンＷを貯留して、所定量毎に前記ドレンタンク２内へ自動的に供給するドレン（液体）定量供給手段１７を前記ドレンタンク２内に備えている。前記液体定量供給手段１７は、図１及び図２に示すように、前記フロート１２の側方であって、前記液体定量供給手段１７のいずれの部分も前記ドレンタンク２内のドレンＷに触れることのない高さ位置に配設されている。本実施の形態では、前記液体定量供給手段１７は、前記ドレンＷを貯留する受液時姿勢Ｐ１（図１に実線で図示）と、貯留ドレンＷを前記ドレンタンク２内へと放出する放液時姿勢Ｐ２（図１に仮想線で図示）と、に姿勢変更自在な貯液容器１８を備えている。該貯液容器１８は、前記受液時姿勢Ｐ１におけるドレン貯留量が所定量に達することにより重量バランスが変化して前記受液時姿勢Ｐ１から前記放液時姿勢Ｐ２へと姿勢変更するとともに、前記放液時姿勢Ｐ２で前記貯留ドレンＷを放出することにより重量バランスが変化して前記放液時姿勢Ｐ２から前記受液時姿勢Ｐ１へと復帰する。

具体的には、前記貯液容器１８は、両端部１８ａ，１８ｂがドレン貯留量の変化に起因して上下に揺動し得るように揺動自在に支持された筒体とされている。該揺動筒体１８は、前記ドレンタンク２内に立設された支柱１９の上端部に、水平な筒体枢支軸２０を介して枢支されている。前記揺動筒体１８の一端部１８ａには、ドレン出入口２１が受け口状に形成されている。一方、前記揺動筒体１８の他端部１８ｂは閉塞され、前記ドレン出入口２１から流入したドレンＷが、前記揺動筒体１８の内部に貯留されるようになっている。

前記揺動筒体１８は、ドレンＷが内部に所定量貯留されるまでの間は、前記一端部１８ａが前記他端部１８ｂより高い位置にある前記受液時姿勢Ｐ１を保持しており、前記ドレン出入口２１からのドレンＷの流入による重量バランスの変化により、前記受液時姿勢Ｐ１から、前記筒体枢支軸２０を中心として前記一端部１８ａが下方へ揺動した前記放液時姿勢Ｐ２となる。該放液時姿勢Ｐ２で前記ドレン出入口２１から内部のドレンＷが流出すると、前記揺動筒体１８は、重量バランスの変化により、前記受液時姿勢Ｐ１に復帰する。

前記ドレンタンク２には、前記フレキシブルダクトホース４が接続されるドレン導入筒２２が前記ドレンタンク２内に突入するように取着され、該ドレン導入筒２２の内端部２２ａは、前記ドレンタンク２内のドレンＷの液面より高い位置に開口している。前記揺動筒体１８は、前記受液時姿勢Ｐ１において、前記ドレン導入筒２２から流下するドレンＷを前記ドレン出入口２１から受け入れる。

前記の如く構成される前記ドレン排水装置１は、次のように作動する。

前記空調機３の作動によって生じたドレンＷは、前記フレキシブルダクトホース４及び前記ドレン導入筒２２を通って、前記受液時姿勢Ｐ１にある前記揺動筒体１８内に流入する。そして、該揺動筒体１８内のドレン貯留量が所定量に達すると、前記筒体枢支軸２０の前後における重量バランスの変化により、前記筒体枢支軸２０を中心として前記一端部２１ａが下向きとなるように前記揺動筒体１８が揺動して、前記放液時姿勢Ｐ２へと自然に姿勢変更する。これにより、前記揺動筒体１８内に貯留された所定量のドレンＷが前記ドレンタンク２内に放出され、該ドレンタンク２内の水位が、前記設定レベルＬ１から、前記所定量のドレンに対応する所定上下幅δだけ上昇する。

その結果、前記ドレンタンク２内の前記フロート１２も前記所定上下幅δと同量だけ上方へ変位するので、前記吸水口開閉弁１１が開き、前記吸水ノズル５の前記吸水口６から前記ドレンタンク２内のドレンＷが吸入される。ドレンＷの吸入により、前記ドレンタンク２内の水位が前記設定レベルＬ１まで下降したところで、前記吸水口開閉弁１１は、前記吸水ノズル５の前記吸水口６を閉塞する。

前記放液時姿勢Ｐ２で前記貯留ドレンＷを前記ドレンタンク２内へと放出すると、前記揺動筒体１８は、その重量バランスの変化によって元の受液時姿勢Ｐ１へと自然に復帰する。

なお、前記空調機３から大量のドレンが発生する場合には、前記揺動筒体１８に対するドレンＷの流下圧により、前記揺動筒体１８は前記放液時姿勢Ｐ２をとり続け、前記ドレンタンク２内には、継続的に大量のドレンが流れ込むことになる。

以上のように、本実施の形態に係るドレン排水装置１によれば、前記空調機３で発生するドレンＷは、その発生量が少量である場合、前記揺動筒体１８内に一旦貯留され、所定量毎にまとめて前記ドレンタンク２内に放出されて、該ドレンタンク２内の水位を、前記設定レベルＬ１から前記所定上下幅δ分、瞬時に増加せしめる。このため、前記ドレンタンク２には、前記空調機３からのドレンＷの発生量が少ない場合、所定量毎に間欠的に前記ドレンがＷ供給されることになり、前記ドレンタンク２内におけるドレンＷの水位は、不変、前記所定上下幅δ分の急上昇、前記設定レベルＬ１への下降、不変・・・を繰り返すことになる。よって、従来のものとは異なり、前記空調機３からのドレンＷの発生量がごく僅かである場合に、前記吸水口開閉弁１１が、前記吸水ノズル５の前記吸水口６から離れるでもなし、該吸水口６を完全に閉じるでもなしの不安定な状態となることがなく、したがって、その場合に従来生じていた、前記吸水ノズル５からの大きな吸込み音の発生はなくなる。

また、前記ドレンＷは、所定量がまとまる毎に前記揺動筒体から前記ドレンタンク２へと放出されるので、前記吸水口開閉弁１１による前記吸水口６の開閉頻度が従来のものより少なくなる。よって、前記吸水口６の開閉による前記ドレン排水装置１の不可避的な微振動等の発生頻度も少なくなり、好適である。

前記ドレン排水装置１によれば、前記ドレンタンク２の内部からの騒音の発生がないので、該ドレンタンク２を、従来一般に使用されていたステンレススチール製等に代えて、軽量且つ安価なプラスチック製等とすることもできる。よって、前記ドレン排水装置１全体としてのコストも低減でき、一層好適である。

さらに、前記ドレン排水装置１によれば、前記ドレンタンクへのドレンの定量供給が、外部からの特別なエネルギー投入を要することなく、前記ドレンの位置エネルギーと前記揺動筒体の重量バランスの変化とによって確実に行われるので、尚一層好適である。

本発明の実施の一形態に係る自動排液装置の縦断側面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ矢視平面図である。

符号の説明

２ 貯液槽（ドレンタンク）
５ 吸液ノズル（吸水ノズル）
６ 吸液口（吸水口）
７ 吸液作用源（減圧回収タンク）
１１ 吸液口開閉弁（吸水口開閉弁）
１２ フロート
１７ 液体定量供給手段
１８ 貯液容器（揺動筒体）
１８ａ 一端部
１８ｂ 他端部
２１ 液体出入口
Ｐ１ 受液時姿勢
Ｐ２ 放液時姿勢
Ｗ 液体（ドレン）

Claims (3)

1. 貯液槽（２）と、該貯液槽（２）内に配設されたフロート（１２）と、その吸液口（６）が前記貯液槽（２）内に開口するとともに吸液作用源（７）と連結された吸液ノズル（５）と、前記貯液槽（２）内の液面高さの上昇に伴う前記フロート（１２）の上方変位に伴って前記吸液口（６）を開放するとともに前記貯液槽（２）内の液面高さの下降に伴う前記フロート（１２）の下方変位に伴って前記吸液口（６）を閉塞するように前記フロート（１２）と作動上連係された吸液口開閉弁（１１）と、前記貯液槽（２）内の液面より高い位置に内端部（２２ａ）が開口するように配設された液体導入筒（２２）と、前記貯液槽（２）内に配設され、前記液体導入筒（２２）から流出する液体（Ｗ）を貯留して所定量毎に自動的に供給する液体定量供給手段（１７）と、を備え、該液体定量供給手段（１７）は、前記フロート（１２）の側方であって、前記液体定量供給手段（１７）のいずれの部分も前記貯液槽（２）内の液体（Ｗ）に触れることのない高さ位置に配設されている、自動排液装置。
2. 前記液体定量供給手段（１７）は、前記液体（Ｗ）を貯留する受液時姿勢（Ｐ１）と貯留液体（Ｗ）を前記貯液槽（２）内へと放出する放液時姿勢（Ｐ２）とに姿勢変更自在であって、前記受液時姿勢（Ｐ１）における液体貯留量が所定量に達することにより重量バランスが変化して前記受液時姿勢（Ｐ１）から前記放液時姿勢（Ｐ２）へと姿勢変更するとともに、前記放液時姿勢（Ｐ２）で前記貯留液体（Ｗ）を放出することにより重量バランスが変化して前記放液時姿勢（Ｐ２）から前記受液時姿勢（Ｐ１）へと復帰する貯液容器（１８）を備えている、請求項１に記載の自動排液装置。
3. 前記貯液容器（１８）は、一端部（１８ａ）に液体出入口（２１）を有するとともに他端部（１８ｂ）が閉じられてそれら両端部（１８ａ，１８ｂ）が液体貯留量の変化に起因して上下に揺動し得るように揺動自在に支持された筒体（１８）である、請求項２に記載の自動排液装置。

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