JP5274974B2 - 液体圧送装置 - Google Patents

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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、密閉容器に作動蒸気導入口と作動蒸気排出口と液体流入口及び液体排出口が設けられ、作動蒸気導入口に給気弁が設けられ、作動蒸気排出口に排気弁設けられ、液体流入口に密閉容器への液体の流れだけを許容する流入側逆止弁が設けられ、液体排出口に液体圧送先への流体の流れだけを許容する圧送側逆止弁が設けられ、密閉容器内に配置されたフロートの昇降に応じてスナップ機構を動作させることにより、給気弁と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ることにより流入側逆止弁を介して液体を密閉容器内に流入させ、次いで排気弁を閉じ給気弁を開くことにより密閉容器内に溜った液体を圧送側逆止弁を介して液体圧送先へ圧送するものである。
上記従来の液体圧送装置は、排気弁を閉じ給気弁を開いたときに、流入側逆止弁が閉弁する前に作動蒸気導入口から密閉容器内に導入された作動蒸気の一部が流入側逆止弁の上流側に回り込むために、流入側逆止弁の上流側の蒸気使用装置等の負荷側が真空の場合、流入側逆止弁の上流側に回り込んだ蒸気が急凝縮してハンマを起こす問題点があった。
特開平8−145290
解決しようとする課題は、排気弁を閉じ給気弁を開いたときに、流入側逆止弁が閉弁する前に流入側逆止弁の上流側に回り込む作動蒸気量を低減できる、液体圧送装置を提供することである。
本発明は、密閉容器に作動蒸気導入口と作動蒸気排出口と液体流入口及び液体排出口が設けられ、作動蒸気導入口に給気弁が設けられ、作動蒸気排出口に排気弁設けられ、液体流入口に密閉容器への液体の流れだけを許容する流入側逆止弁が設けられ、液体排出口に液体圧送先への流体の流れだけを許容する圧送側逆止弁が設けられ、密閉容器内に配置されたフロートの昇降に応じてスナップ機構を動作させることにより、給気弁と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ることにより流入側逆止弁を介して液体を密閉容器内に流入させ、次いで排気弁を閉じ給気弁を開くことにより密閉容器内に溜った液体を圧送側逆止弁を介して液体圧送先へ圧送する液体圧送装置において、密閉容器内を作動蒸気導入口側と液体流入口側とに隔て上部に通気小孔を有し下端が排気弁を閉じ給気弁を開くときの密閉容器内の水位よりも下方に伸びる隔壁を設けたことを特徴とする。
本発明は、密閉容器内を作動蒸気導入口側と液体流入口側とに隔て上部に通気小孔を有し下端が排気弁を閉じ給気弁を開くときの密閉容器内の水位よりも下方に伸びる隔壁を設けることにより、排気弁を閉じ給気弁を開いたときに、流入側逆止弁が閉弁する前に流入側逆止弁の上流側に回り込む作動蒸気量を低減でき、ハンマを起こすことがないという優れた効果を生じる。
本発明の液体圧送装置は、密閉容器内を作動蒸気導入口側と液体流入口側とに隔て上部に通気小孔を有し下端が排気弁を閉じ給気弁を開くときの密閉容器内の水位よりも下方に伸びる隔壁を設けたものである。そのため、排気弁を閉じ給気弁を開いたときに作動蒸気導入口から密閉容器内に導入された作動蒸気が隔壁の下端から液体流入口側へ回り込むことを防止できるので、流入側逆止弁が閉弁する前に流入側逆止弁の上流側に回り込む作動蒸気量を低減できハンマを起こすことがない。
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には作動蒸気導入口11,作動蒸気排出口13,液体流入口16,液体排出口17が設けられている。
作動蒸気導入口11の内側に給気弁20が取り付けられ、作動蒸気排出口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の先端は作動蒸気導入口11の中にねじ込まれている。弁体23は半球状で作動蒸気導入口11側にあり、昇降棒24の上端に一体に取り付けられている。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の下端はピンで動力伝達軸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はレバー34及び軸35を介してブラケット36によって支持され、スナップ機構5は揺動軸37を介してブラケット38によって支持されている。ブラケット36とブラケット38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。レバー34は板を「U」字状に曲げ加工して作られたものであり、2枚の板が平行に対向し、曲げ加工された部分にフロート3が結合されている。レバー34の他端部には軸40が取り付けられている。ブラケット36は「L」字状をした2枚の板よりなり、軸35及び軸41,42が掛け渡されて連結されたものである。軸35を中心としてフロート3は回転する。軸41,42はそれぞれフロート3の上下限のストッパを兼用している。ブラケット38も同様に「L」字状をした2枚の板よりなり、揺動軸37及び軸43が掛け渡されて連結されたものである。軸43は下記の副アーム52のストッパを兼ねている。
スナップ機構5はフロートアーム51、副アーム52、圧縮状態のコイルバネ54、バネ受け部材55及びバネ受け部材56からなる。フロートアーム51は平行に対向した2枚の板よりなり、2枚の板の左端部には溝57が設けられている。フロートアーム51の溝57にはレバー34の軸40が嵌合している。フロートアーム51は揺動軸37によって右端部が回転可能に支持されている。そのためフロートアーム51はフロート3の浮沈に追従し、揺動軸37を中心として上下に揺動する。フロートアーム51の右端部は下方に脹れ、その下端部には揺動軸37と平行な第1の軸58が掛け渡され、バネ受け部材55が第1の軸58によって回転可能に支持されている。揺動軸37に副アーム52の中間部が回転可能に支持されている。副アーム52は平行に対向した2枚の板よりなり、下端部には揺動軸37及び第1の軸58と平行な第2の軸59が掛け渡され、バネ受け部材56が第2の軸59によって回転可能に支持されている。両バネ受け部材55,56の間に圧縮状態のコイルバネ54が取り付けられている。また副アーム52の中間左端部に軸60が掛け渡され、動力伝達軸28の下端が連結されている。フロートアーム51には、軸60の動きを妨げないように、窓61が開けられている。
蒸気使用装置等の負荷に接続される液体流入口16に外部から液体流入口16に向かって開く流入側逆止弁62が設けられる。ボイラー等の液体圧送先へ接続される液体排出口17に液体流入口16から外部に向かって開く圧送側逆止弁63が設けられる。液体流入口16に対向して密閉容器2内を作動蒸気導入口11側と液体流入口16側とに隔てる隔壁65を設ける。隔壁65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。隔壁65は上部に通気小孔66を有する。隔壁65の下端は排気弁21が閉じられ給気弁20が開かれるときの密閉容器2内の水位よりも下方に伸びている。そのため、副アーム52のスナップ移動により動力伝達軸28を介して排気弁21が閉じられ給気弁20が開かれたときに、作動蒸気導入口11から密閉容器2内に導入された作動蒸気が隔壁65の下端から液体流入口16側へ回り込むことを防止できる。
次に本実施例の液体圧送装置1の作用について説明する。まず液体圧送装置1の外部配管は作動蒸気導入口11が高圧の蒸気源に接続され、作動蒸気排出口13は蒸気循環配管に接続される。液体流入口16は蒸気使用装置等の負荷に接続され、液体排出口17は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、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、流入側逆止弁62が開かれ、圧送側逆止弁63が閉じられている。そして、蒸気使用装置等の負荷内で復水が発生すると、復水は水頭圧により圧送液体流入口16から密閉容器2内に流下して、液体溜空間10内に溜る。密閉容器2内の水位の上昇に伴ってフロート3が浮上すると、レバー34が軸35を中心に時計回り方向に回転し、レバー34の回転による軸40の下方への移動に連動して、フロートアーム51が揺動軸37を中心に反時計回り方向に回転し、コイルバネ54との連結部である第1の軸58が右方に移動して揺動軸37と第2の軸59を結ぶ線に近付き、コイルバネ54は圧縮変形する。そして密閉容器2内の水位の上昇に伴ってフロート3が更に浮上して密閉容器2内の水位がWに達し、第1の軸58が揺動軸37と第2の軸59を結ぶ線よりも右方に移動すると、コイルバネ54は急激に変形を回復し、副アーム52が時計回り方向にスナップ移動する。その結果、副アーム52の軸60に連結された動力伝達軸28が上側に移動し、給気弁20が開かれると共に排気弁21が閉じられる。この排気弁21が閉じられ給気弁20が開かれたときに、作動蒸気導入口11から密閉容器2内に導入された作動蒸気が隔壁65の下端から液体流入口16側へ回り込むことを防止できるので、流入側逆止弁62が閉弁する前に流入側逆止弁62の上流側に回り込む作動蒸気量を低減できハンマを起こすことがない。
給気弁20が開かれると共に排気弁21が閉じられると、作動蒸気導入口11から密閉容器2内に高圧蒸気が導入され、内部の圧力が上昇し、流入側逆止弁62が閉じられると共に圧送側逆止弁63が開かれる。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から圧送側逆止弁63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密閉容器2内の水位が低下すると、フロート3が降下して、レバー34が軸35を中心に反時計回り方向に回転し、レバー34の回転による軸40の上方への移動に連動して、フロートアーム51が揺動軸37を中心に時計回り方向に回転し、コイルバネ54との連結部である第1の軸58が左方に移動して揺動軸37と第2の軸59を結ぶ線に近付き、コイルバネ54は圧縮変形する。そしてフロート3が更に降下し、第1の軸58が揺動軸37と第2の軸59を結ぶ線上に並び、なおもフロート3が降下して第1の軸58が揺動軸37と第2の軸59を結ぶ線よりも左方に移動すると、コイルバネ54は急激に変形を回復し、副アーム52が反時計回り方向にスナップ移動する。その結果、副アーム52の軸60に連結された動力伝達軸28が下側に移動し、給気弁20が閉じられると共に排気弁21が開かれる。給気弁20が閉じられると共に排気弁21が開かれると、密閉容器2内の圧力が低下し、流入側逆止弁62が開かれると共に圧送側逆止弁63が閉じられる。
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 作動蒸気導入口
13 作動蒸気排出口
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
37 揺動軸
51 フロートアーム
52 副アーム
54 コイルバネ
58 第1の軸
59 第2の軸
62 流入側逆止弁
63 圧送側逆止弁
65 隔壁
66 連通小孔
W 密閉容器内の水位

Claims (1)

  1. 密閉容器に作動蒸気導入口と作動蒸気排出口と液体流入口及び液体排出口が設けられ、作動蒸気導入口に給気弁が設けられ、作動蒸気排出口に排気弁設けられ、液体流入口に密閉容器への液体の流れだけを許容する流入側逆止弁が設けられ、液体排出口に液体圧送先への流体の流れだけを許容する圧送側逆止弁が設けられ、密閉容器内に配置されたフロートの昇降に応じてスナップ機構を動作させることにより、給気弁と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ることにより流入側逆止弁を介して液体を密閉容器内に流入させ、次いで排気弁を閉じ給気弁を開くことにより密閉容器内に溜った液体を圧送側逆止弁を介して液体圧送先へ圧送する液体圧送装置において、密閉容器内を作動蒸気導入口側と液体流入口側とに隔て上部に通気小孔を有し下端が排気弁を閉じ給気弁を開くときの密閉容器内の水位よりも下方に伸びる隔壁を設けたことを特徴とする液体圧送装置。
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