JP4777801B2

JP4777801B2 - 液体圧送装置

Info

Publication number: JP4777801B2
Application number: JP2006072032A
Authority: JP
Inventors: 昌久広谷
Original assignee: Tlv Co Ltd
Current assignee: Tlv Co Ltd
Priority date: 2006-03-16
Filing date: 2006-03-16
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2026-03-16
Also published as: JP2007247786A

Description

本発明は、温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、各種蒸気使用装置で発生した復水をボイラーや廃熱利用箇所に送る装置として特に適するものである。

従来の液体圧送装置は、作動流体導入口と作動流体排出口と液体流入口及び液体排出口が設けられた密閉容器内にフロートが配置され、フロートの昇降に応じてスナップ機構を動作させて動力伝達軸をスナップ移動させることにより、作動流体導入口の給気弁と作動流体排出口の排気弁の開閉を切り換えて、初めに排気弁を開き給気弁を閉じて液体流入口から液体を流入させる第１状態となり、次いで排気弁を閉じ給気弁を開いて密閉容器内に溜った液体を液体排出口から圧送する第２状態となる液体圧送装置において、スナップ機構がフロートに連結されフロートの昇降に応じて揺動するフロートアームと、フロートアームの揺動に応じて変形するバネと、動力伝達軸に連結されバネの変形回復により動力伝達軸をスナップ移動させる副アームとを具備するものである。

上記従来の液体圧送装置は、フロートの上昇あるいは降下が進むにしたがってバネによる動力伝達軸を軸方向に付勢する力が次第に弱くなる。そのため、フロートが所定高位に達する前である第１状態の終了直前に排気弁が閉じたりあるいは給気弁が開いたり、フロートが所定低位に達する前である第２状態の終了直前に排気弁が開いたりあるいは給気弁が閉じたりする問題点があった。
アメリカ特許５１４１４０５号

解決しようとする課題は、フロートが所定高位に達するまでは確実に排気弁を開き給気弁を閉じることができ、フロートが所定低位に達するまでは確実に排気弁を閉じ給気弁を開くことができる液体圧送装置を提供することである。

本発明は、作動流体導入口と作動流体排出口と液体流入口及び液体排出口が設けられた密閉容器内にフロートが配置され、フロートの昇降に応じてスナップ機構を動作させて動力伝達軸をスナップ移動させることにより、作動流体導入口の給気弁と作動流体排出口の排気弁の開閉を切り換えて、初めに排気弁を開き給気弁を閉じて液体流入口から液体を流入させる第１状態となり、次いで排気弁を閉じ給気弁を開いて密閉容器内に溜った液体を液体排出口から圧送する第２状態となる液体圧送装置であって、スナップ機構がフロートに連結されフロートの昇降に応じて揺動するフロートアームと、フロートアームの揺動に応じて変形するバネと、動力伝達軸に連結されバネの変形回復により動力伝達軸をスナップ移動させる副アームとを具備するものにおいて、第１状態のときに排気弁を開き給気弁を閉じる方向に第２状態のときに排気弁を閉じ給気弁を開く方向に動力伝達軸を付勢する補助バネを密閉容器と動力伝達軸の間に設けたことを特徴とする。

本発明は、補助バネを設けることにより、フロートが所定高位に達するまでは確実に排気弁を開き給気弁を閉じることができ、フロートが所定低位に達するまでは確実に排気弁を閉じ給気弁を開くことができるという優れた効果を生じる。

本発明の液体圧送装置は、第１状態のときに排気弁を開き給気弁を閉じる方向に第２状態のときに排気弁を閉じ給気弁を開く方向に動力伝達軸を付勢する補助バネを密閉容器と動力伝達軸の間に設けたものである。そのため、補助バネによりフロートが所定高位に達するまでの第１状態のときは確実に排気弁を開き給気弁を閉じることができ、フロートが所定低位に達するまでの第２状態のときは確実に排気弁を閉じ給気弁を開くことができる。

上記の技術的手段の具体例を示す実施例を説明する（図１参照）。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と切替え弁４及びスナップ機構５が配されたものである。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。蓋部８には作動流体導入口１１，作動流体排出口１３，液体流入口１６，液体排出口１７が設けられている。

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は弁ケース２２と弁体２３及び昇降棒２４によって構成される。弁ケース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。弁ケース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。給気弁２０の弁ケース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は弁ケース２２の貫通孔を通って密閉容器２側に抜け、連接板２７に当接するようになっている。連接板２７は動力伝達軸２８に連結され、動力伝達軸２８はスナップ機構５と連結されている。排気弁２１は弁ケース２９と弁体３０と昇降棒３１によって構成される。弁ケース２９は軸方向に貫通孔を有し、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の下端はピンで弁軸操作棒２８に連結されている。給気弁２０と排気弁２１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。

フロート３はフロートアーム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。スナップ機構５はフロートアーム３４、副アーム３７、圧縮状態のコイルバネ３８、圧縮状態の補助コイルバネ５０で構成される。フロートアーム３４は平行に対向した２枚の板よりなり、左端にフロート３が固着され、右側部が揺動軸３５によって回転可能に支持されている。従って、フロート３は揺動軸３５を中心として上下に揺動する。フロートアーム３４の中央部に揺動軸３５と平行な第１の軸３９が掛け渡されている。第１の軸３９に第１バネ受け部材４０が回転可能に支持されている。また、揺動軸３５には副アーム３７が回転可能に支持されている。副アーム３７は平行に対向した２枚の板よりなり、左端部に揺動軸３５と平行な第２の軸４１が掛け渡されている。第２の軸４１に第２バネ受け部材４２が回転可能に支持されている。第１及び第２のバネ受け部材４０，４２の間に圧縮状態のコイルバネ３８が配置されている。

フロートアーム３４には半円状に長孔４３が設けられ、長孔４３内に揺動軸３５と平行なストッパー軸４４がフロートアーム３４によって支持されている。ストッパー軸４４は副アーム３７の回転範囲を規制する。副アーム３７の右端部に揺動軸３５と平行な第３の軸４５が掛け渡され、第３の軸４５に動力伝達軸２８の下端が連結されている。動力伝達軸２８の下端の下端は二又に分岐している。また第３の軸４５に第３バネ受け部材４７が回転可能に支持されている。蓋部８の揺動軸３５と同一高さの部位に揺動軸３５と平行な第４の軸４８が掛け渡されている。第２の軸４８に第４バネ受け部材４９が回転可能に支持されている。第３及び第４のバネ受け部材４７，４９の間に圧縮状態の補助コイルバネ５０が配置されている。補助コイルバネ５０のバネ力はコイルバネ３８のバネ力よりも小さく形成している。揺動軸３５と平行でフロートアーム３４の揺動範囲を規制するストッパー軸５１，５２がブラケット３６によって支持されている。

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。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、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）を介してボイラー等の液体圧送先へ接続される。

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に示すようにフロート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。また、補助コイルバネ５０は第３の軸４５を左下方に付勢し、これにより排気弁２１を開き給気弁２０を閉じる方向に動力伝達軸２８を付勢する。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内に溜る。液体溜空間１０内に溜った復水によってフロート３が浮上すると、フロートアーム３４が揺動軸３５を中心に時計回り方向に回転し、コイルバネ３８との連結部である第１の軸３９が上方に移動して揺動軸３５と第２の軸４１を結ぶ線の延長線上に近付き、コイルバネ３８が圧縮変形する。そしてフロート３が更に浮上して第１の軸３９が揺動軸３５と第２の軸４１を結ぶ線の延長線上を越えると、コイルバネ３８が急激に変形を回復し、副アーム３７が反時計回り方向に回転して第３の軸４５が上方にスナップ移動する。その結果、第３の軸４５に連結された動力伝達軸２８が上側にスナップ移動し、給気弁２０が開かれると共に排気弁２１が閉じられる。このとき、補助コイルバネ５０は第３の軸４５を左上方に付勢し、これにより排気弁２１を閉じ給気弁２０を開く方向に動力伝達軸２８を付勢する。

給気弁２０が開かれて作動流体導入口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ーや廃熱利用装置へ排出される。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、フロート３が降下して、フロートアーム３４が揺動軸３５を中心に反時計回り方向に回転し、コイルバネ３８との連結部である第１の軸３９が下方に移動して揺動軸３５と第２の軸４１を結ぶ線の延長線上に近付き、コイルバネ３８が圧縮変形する。そしてフロート３が更に降下して第１の軸３９が揺動軸３５と第２の軸４１を結ぶ線の延長線上を越えると、コイルバネ３８が急激に変形を回復し、副アーム３７が時計回り方向に回転して第３の軸４５が下方にスナップ移動する。その結果、第３の軸４５に連結された動力伝達軸２８が下側にスナップ移動し、給気弁２０が閉じられると共に排気弁２１が開かれる。

本発明の実施例の液体圧送装置の断面図。

符号の説明

１液体圧送装置
２密閉容器
３フロート
４切替え弁
５スナップ機構
１０液体溜空間
１１作動流体導入口
１３作動流体排出口
１６液体流入口
１７液体排出口
２０給気弁
２１排気弁
２８動力伝達軸
３４フロートアーム
３５揺動軸
３７副アーム
３８コイルバネ
５０補助コイルバネ

Claims

作動流体導入口と作動流体排出口と液体流入口及び液体排出口が設けられた密閉容器内にフロートが配置され、フロートの昇降に応じてスナップ機構を動作させて動力伝達軸をスナップ移動させることにより、作動流体導入口の給気弁と作動流体排出口の排気弁の開閉を切り換えて、初めに排気弁を開き給気弁を閉じて液体流入口から液体を流入させる第１状態となり、次いで排気弁を閉じ給気弁を開いて密閉容器内に溜った液体を液体排出口から圧送する第２状態となる液体圧送装置であって、スナップ機構がフロートに連結されフロートの昇降に応じて揺動するフロートアームと、フロートアームの揺動に応じて変形するバネと、動力伝達軸に連結されバネの変形回復により動力伝達軸をスナップ移動させる副アームとを具備するものにおいて、第１状態のときに排気弁を開き給気弁を閉じる方向に第２状態のときに排気弁を閉じ給気弁を開く方向に動力伝達軸を付勢する補助バネを密閉容器と動力伝達軸の間に設けたことを特徴とする液体圧送装置。