JP5047656B2

JP5047656B2 - 液体圧送装置

Info

Publication number: JP5047656B2
Application number: JP2007066451A
Authority: JP
Inventors: 秀昭湯本
Original assignee: Tlv Co Ltd
Current assignee: Tlv Co Ltd
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2007-03-15
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2027-03-15
Also published as: US20080226470A1; EP1970611A1; US7540170B2; DE602008000350D1; EP1970611B1; JP2008223714A

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、密閉容器に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、密閉容器内にフロー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揺動軸と、揺動軸の周りに回転するフロートアーム及び副アームと、フロートアームに支持された第１の軸と、副アームに支持された第２の軸と、第１及び第２の軸の間に取り付けられたバネを有し、フロートがフロートアームに連結され、切替え弁が動力伝達軸を介して副アームに連結された液体圧送装置において、密閉容器内に支持された第１ストッパ軸を設け、第１ストッパ軸が貫通しフロートの浮上に伴うフロートアームの回転範囲が規制される窓をフロートアームに開け、密閉容器内に支持された第２ストッパ軸を設け、第２ストッパ軸に副アームが当接することによりフロートの降下による副アームの回転範囲が規制されるものである。

上記従来の液体圧送装置は、フロートの浮上に伴うフロートアームの回転範囲を規制するための第１ストッパ軸とフロートの降下による副アームの回転範囲を規制するための第２ストッパ軸との２つのストッパ軸を必要とする。そのため、部品点数が多く構造が複雑であるという問題点があった。
特開平８−１１４１７５号公報

解決しようとする課題は、部品点数を減少して簡単な構造の液体圧送装置を提供することである。

本発明は、密閉容器に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、密閉容器内にフロー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揺動軸と、揺動軸の周りに回転するフロートアーム及び副アームと、フロートアームに支持された第１の軸と、副アームに支持された第２の軸と、第１及び第２の軸の間に取り付けられたバネを有し、フロートがフロートアームに連結され、切替え弁が動力伝達軸を介して副アームに連結され、密閉容器内に溜った液体の液面の高さに応じて切替え弁が作動流体導入口の給気弁口と作動流体排出口の排気弁口の開閉を切り換えて、初めに排気弁口を開き給気弁口を閉じて液体流入口から液体を流入させ、次いで排気弁口を閉じ給気弁口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液体圧送装置において、密閉容器内に支持された単一のストッパ軸を設け、当該ストッパ軸が貫通しフロートの浮上に伴うフロートアームの回転範囲が規制される窓をフロートアームに開け、前記ストッパ軸が貫通しフロートの降下による副アームの回転範囲が規制される窓を副アームに開けたことを特徴とする。

本発明の液体圧送装置は、フロートの浮上に伴うフロートアームの回転範囲を規制するためのストッパ軸がフロートの降下による副アームの回転範囲を規制するためのストッパ軸を兼ねることができる。そのため、本発明の液体圧送装置は、部品点数を減少して構造を簡略化できるという優れた効果を生じる。

本発明は、密閉容器内に支持された単一のストッパ軸を設け、当該ストッパ軸が貫通しフロートの浮上に伴うフロートアームの回転範囲が規制される窓をフロートアームに開け、前記ストッパ軸が貫通しフロートの降下による副アームの回転範囲が規制される窓を副アームに開けたものであるので、フロートの浮上に伴うフロートアームの回転範囲を規制するためのストッパ軸がフロートの降下による副アームの回転範囲を規制するためのストッパ軸を兼ねることができ、部品点数を減少して簡単な構造の液体圧送装置を提供することができる。

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は本発明の実施例の液体圧送装置の断面図、図２はＡ−Ａ線を加入した図１のスナップ機構部分の拡大断面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４はＢ−Ｂ線を加入した図１のスナップ機構部分の拡大断面図、図５は図４のＢ−Ｂ線断面図である。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とスナップ機構５及び排液弁６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。

スナップ機構５は、密閉容器２内に支持された揺動軸２１と、揺動軸２１の周りに回転するフロートアーム２２及び副アーム２３と、フロートアーム２２に支持された第１の軸２４と、副アーム２３に支持された第２の軸２５と、第１及び第２の軸２４，２５の間に取り付けられた圧縮状態のコイルバネ２６とから構成される。揺動軸２１はブラケット２７によって密閉容器２内に支持されている。ブラケット２７は２枚の板よりなり、夫々の板が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。

フロートアーム２２は平行に対向した２枚の板よりなり、２枚の板の左端部に揺動軸２１と平行な第１の軸２４が掛け渡され、第１の軸２４にフロート３に固着された取付部３０が連結されている。また第１の軸２４に第１バネ受け２８が回転可能に支持されている。フロートアーム２２はほぼ中央部が揺動軸２１によって回転可能に支持されている。そのためフロートアーム２２はフロート３の浮沈に追従して揺動軸２１を中心として上下に揺動する。

副アーム２３はほぼ中央部が揺動軸２１に回転可能に支持されている。副アーム２３は平行に対向した２枚の板よりなり、２枚の板の左端部に揺動軸２１と平行な第２の軸２５が掛け渡されている。第２の軸２５に第２バネ受け２９が回転可能に支持されている。第１及び第２バネ受け２８，２９の間に圧縮状態のコイルバネ２６が配置されている。

排液弁６は、フロートアーム２２に支持された第３の軸３１と、第３の軸３１に取り付けられた排液弁アーム３２と、排液弁アーム３２に取り付けられ密閉容器２内と液体排出口１７の間を連通遮断する排液弁体３３とから構成される。第３の軸３１は揺動軸２１と平行にフロートアーム２２に掛け渡され、揺動軸２１と第２の軸２５の間に位置している。第３の軸３１に排液弁アーム３２の上端が回転可能に取り付けられている。第３の軸３１の動きを妨げないように副アーム２３に窓３４が開けられている。排液弁アーム３２は２枚の板よりなり、下端に揺動軸２１と平行な弁体取付軸３５が掛け渡され、弁体取付軸３５に排液弁口３６を開閉する排液弁体３３の球心が回転可能に支持されている。排液弁口３６は液体排出口１７の密閉容器２内側端に取り付けられた排液弁座３７に形成されている。

排液弁アーム３２に左方に突出する当接部３８が設けられ、当接部３８にボルト状の調節部材３９がネジ結合により取り付けられている。フロートアーム２２は排液弁体３３が排液弁口３５を閉じるときに、調節部材３９を介して排液弁アーム３２の当接部３８に当接し、調節部材３９と排液弁アーム３２を介して排液弁体３３を排液弁口３５に押し付けることができる。調節部材３９の当接部３８へのねじ込み量を調節することにより、排液弁体３３が排液弁口３５を閉じるときに、フロートアーム２２が調節部材３９と排液弁アーム３２を介して確実に排液弁体３３を排液弁口３５に押し付けることができる。フロートアーム２２が調節部材３９に当接することにより、フロートアーム２２の反時計回り方向への回転が規制されるので、調節部材３９がフロートアーム２２の下限ストッパとなる。

ブラケット２７には揺動軸２１の右下方にストッパ軸４０が掛け渡され、ストッパ軸４０がブラケット２７によって密閉容器２内に支持されている。フロートアーム２２にはストッパ軸４０が貫通する窓４１が開けられ、窓４１の右端部がストッパ軸４０に当接することにより、フロート３の浮上に伴うフロートアーム２２の時計回り方向への回転範囲が規制されるので、ストッパ軸４０がフロートアーム２２の上限ストッパとなる。副アーム２３にはストッパ軸４０が貫通する窓４２が開けられ、窓４２の右端部がストッパ軸４０に当接することにより、フロート３の降下による副アーム２３の時計回り方向への回転範囲が規制されるので、ストッパ軸４０が副アーム２３の下限ストッパとなる。フロートアーム２２の右端にはフロートアーム２２の２枚の板を連結する連結軸４３が掛け渡されている。

副アーム２３にはストッパ軸４０の右上方に伝達軸取付軸４５が掛け渡され、伝達軸取付軸４５に動力伝達軸４６の下端が回転可能に連結されている。動力伝達軸４６の上端は切替え弁４に連結されている。切替え弁４は、下端が動力伝達軸４６に連結された排気弁体４７と、排気弁体４７の下部を除いて排気弁体４７を内部に収容した給排気ケース４８と、給気弁体５３とから構成される。排気弁体４７の上端に小径の操作棒４９が一体に形成されている。密閉容器２の蓋部８に図示しないネジにより取り付けられた給排気ケース４８には作動流体導入口１１の給気弁口５０が形成され、給気弁口５０の下方の側方に作動流体排出口１３の排気弁口５１が形成されている。排気弁口５１は排気弁体４７の肩部５２で開閉される。給気弁口５０の作動流体導入口１１側に給気弁口５０を開閉する球状の給気弁体５３が配置され、給気弁体５３は排気弁体４７の操作棒４９で開弁操作される。排気弁体４７の肩部５２が排気弁口５１を閉じることにより、副アーム２３の反時計回り方向への回転が規制されるので、排気弁体４７の肩部５２が副アーム２３の上限ストッパとなる。ネジ５４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偏向板５５により排気弁体４７が回り止めされている。

液体流入口１６の密閉容器２側端に流入側逆止弁口５６が形成され、流入側逆止弁口５６を密閉容器２内方側へ向かって開く流入側逆止弁体５７が密閉容器２の蓋部８に取り付けられている。排液弁座３７の液体排出口１７側端に排出側逆止弁口５８が形成され、排出側逆止弁口５８を液体排出口１７側へ向かって開く排出側逆止弁体５９が排液弁座３７に取り付けられている。

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。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が液体発生源側に接続され、液体流入口１６が液体発生源に接続され、液体排出口１７が液体圧送先に接続される。

密閉容器２内の液位が低い状態において、フロート３は底部に位置し、第３の軸３１と伝達軸取付軸４５は夫々下方に変位している。そのため、排液弁アーム３２と動力伝達軸４６は夫々下方に変位している。このとき、排液弁体３３は排液弁口３６を閉じ、給気弁体５３は給気弁口５０を閉じ、排気弁体４７は排気弁口５１を開いている。また、流入側逆止弁体５７は流入側逆止弁口５６を開き、排出側逆止弁体５９は排出側逆止弁口５８を閉じている。液体発生源側の液体が液体流入口１６から密閉容器２内に流下して溜り、密閉容器２内の液位上昇によりフロート３が浮上すると、フロートアーム２２が揺動軸２１を中心に時計回り方向に回転し、第３の軸３１が上動して排液弁アーム３２が上動する。この排液弁アーム３２の上動により排液弁体３３が回転しながら上動して排液弁口３６を開く。

一方スナップ機構５側では、フロートアーム２２が揺動軸２１を中心に時計回り方向に回転すると、コイルバネ２６との連結部である第１の軸２４が上動して揺動軸２１と第２の軸２５を結ぶ線の延長線に近付き、コイルバネ２６は圧縮変形する。そしてフロート３が更に浮上して第１の軸２４が揺動軸２１と第２の軸２５を結ぶ線の延長線よりも上方に移動すると、コイルバネ２６は急激に変形を回復し、副アーム２３が反時計回り方向に回転して伝達軸取付軸４５が上方にスナップ移動する。その結果、伝達軸取付軸４５に連結された動力伝達軸４６を介して排気弁体４７が上動し、排気弁口５１を閉じると共に、排気弁体４７の上動過程で給気弁体５３を上動させて給気弁口５０を開く。

排気弁口５１が閉じられ、給気弁口５０が開かれると、作動流体導入口９から密閉容器２内に高圧蒸気が導入され、密閉容器２内の圧力が上昇する。これにより、流入側逆止弁体５７が流入側逆止弁口５６を閉じ、排出側逆止弁体５９が排出側逆止弁口５８を開き、密閉容器２内に溜った液体を液体排出口１７から液体圧送先に圧送する。

液体を圧送した結果、密閉容器２内の液位が低下してフロート３が降下すると、フロートアーム２２が揺動軸２１を中心に反時計回り方向に回転し、第３の軸３１が下動して排液弁アーム３２が下動する。この排液弁アーム３２の下動により排液弁体３３が回転しながら下動して排液弁口３６を閉じる。

一方スナップ機構５側では、フロートアーム２２が揺動軸２１を中心に反時計回り方向に回転すると、コイルバネ２６との連結部である第１の軸２４が下動して揺動軸２１と第２の軸２５を結ぶ線の延長線に近付き、コイルバネ２６は圧縮変形する。そしてフロート３が更に降下して第１の軸２４が揺動軸２１と第２の軸２５を結ぶ線の延長線よりも下方に移動すると、コイルバネ２６は急激に変形を回復し、副アーム２３が時計回り方向に回転して伝達軸取付軸４５が下方にスナップ移動する。その結果、伝達軸取付軸４５に連結された動力伝達軸４６を介して排気弁体４７が下動し、排気弁口５１を開くと共に、排気弁体４７の下動く過程で給気弁体５３が下動して給気弁口５０を閉じる。

排気弁口５１が開かれ、給気弁口５０が閉じられると、密閉容器２内の高圧蒸気が作動流体排出口１３から液体発生源側に排出され、密閉容器２内の圧力が低下する。これにより、流入側逆止弁体５７が流入側逆止弁口５６を開き、排出側逆止弁体５９が排出側逆止弁口５８を閉じる。これにより、密閉容器２内に再び液体が流下して溜る。

本発明の実施例の液体圧送装置の断面図。Ａ−Ａ線を加入した図１のスナップ機構部分の拡大断面図。図２のＡ−Ａ線断面図。Ｂ−Ｂ線を加入した図１のスナップ機構部分の拡大断面図。図４のＢ−Ｂ線断面図。

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
７本体部
８蓋部
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
２１揺動軸
２２フロートアーム
２３副アーム
２４第１の軸
２５第２の軸
２６コイルバネ
４０ストッパ軸
４１フロートアームの窓
４２副アームの窓
４６動力伝達軸

Claims

密閉容器に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、密閉容器内にフロー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揺動軸と、揺動軸の周りに回転するフロートアーム及び副アームと、フロートアームに支持された第１の軸と、副アームに支持された第２の軸と、第１及び第２の軸の間に取り付けられたバネを有し、フロートがフロートアームに連結され、切替え弁が動力伝達軸を介して副アームに連結され、密閉容器内に溜った液体の液面の高さに応じて切替え弁が作動流体導入口の給気弁口と作動流体排出口の排気弁口の開閉を切り換えて、初めに排気弁口を開き給気弁口を閉じて液体流入口から液体を流入させ、次いで排気弁口を閉じ給気弁口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液体圧送装置において、密閉容器内に支持された単一のストッパ軸を設け、当該ストッパ軸が貫通しフロートの浮上に伴うフロートアームの回転範囲が規制される窓をフロートアームに開け、前記ストッパ軸が貫通しフロートの降下による副アームの回転範囲が規制される窓を副アームに開けたことを特徴とする液体圧送装置。