JP7333963B2 - Exhaust valve structure of liquid pumping device - Google Patents

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本発明は、容器内に貯留された液体を、容器内に流入された駆動流体により加圧して容器外に排出する液体圧送装置の排気弁構造に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an exhaust valve structure for a liquid pressure-feeding device that pressurizes a liquid stored in a container with a driving fluid that has flowed into the container and discharges the liquid to the outside of the container.

容器内に貯留された液体を、蒸気もしくは圧縮空気を駆動流体として用いて加圧し、容器外に液体を排出する液体圧送装置がある(例えば、特許文献1)。特許文献1のような圧送装置は、ポンピングトラップと呼ばれ、電気が不要の機械式のポンプである。ポンピングトラップは、電気が不要であるので、例えば、電源供給が困難な区域に適用できる利点がある。 2. Description of the Related Art There is a liquid pumping device that pressurizes a liquid stored in a container using steam or compressed air as a driving fluid and discharges the liquid out of the container (for example, Patent Document 1). A pumping device such as that disclosed in Patent Document 1 is called a pumping trap, and is a mechanical pump that does not require electricity. Pumping traps do not require electricity, so they have the advantage of being applicable, for example, to areas where power supply is difficult.

特許第5897988号公報Japanese Patent No. 5897988

従来の液体圧送装置では、排気弁体によって開けることのできる排気弁口の開口面積が小さい。そのため、駆動流体の排気能力が低く、流入側の逆止弁の開弁が遅れて容器内への液体の流入が遅くなることがある。しかしながら、排気弁口の開口面積を大きくすると、開口面積の小さな排気弁口を開けるのに必要な開弁力よりも大きな開弁力が必要となる。 In the conventional liquid pumping device, the opening area of the exhaust valve opening that can be opened by the exhaust valve body is small. Therefore, the discharge capacity of the driving fluid is low, and the opening of the check valve on the inflow side is delayed, which may delay the inflow of the liquid into the container. However, increasing the opening area of the exhaust valve port requires a valve opening force greater than the valve opening force required to open the exhaust valve port with a small opening area.

本発明は、排気能力を高めて流入側の逆止弁を速やかに開弁させることにより、単位時間当たりの液体圧送能力を高めることができる液体圧送装置の排気弁構造を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an exhaust valve structure for a liquid pressure-feeding device capable of increasing the liquid pressure-feeding capacity per unit time by increasing the exhaust capacity and rapidly opening the check valve on the inflow side. there is

上記目的を達成するために、本発明の液体圧送装置の排気弁構造は、容器内に貯留された液体を、容器内に流入された駆動流体により加圧して容器外に排出する液体圧送装置の排気弁構造であって、前記容器内の駆動流体を排出するメイン排気通路と、前記容器内の空間と前記メイン排気通路とを連通して前記メイン排気通路よりも通路面積が小さいパイロット排気通路と、前記メイン排気通路を開閉するメイン排気弁と、駆動源に連結されて前記パイロット排気通路を開閉するパイロット排気弁と、メイン弁シートから離間する方向に前記メイン排気弁に力を付与する第1のばね部材と、パイロット弁シートから離間する方向に前記パイロット排気弁に力を付与するとともに、前記メイン弁シートに着座する方向に前記メイン排気弁に力を付与する第2のばね部材とを備えている。 In order to achieve the above object, the exhaust valve structure for a liquid pressure-feeding device according to the present invention is a liquid pressure-feeding device for pressurizing a liquid stored in a container with a driving fluid flowed into the container and discharging the liquid outside the container. The exhaust valve structure includes a main exhaust passage that discharges the driving fluid in the container, and a pilot exhaust passage that communicates the space in the container with the main exhaust passage and has a passage area smaller than that of the main exhaust passage. a main exhaust valve for opening and closing the main exhaust passage; a pilot exhaust valve connected to a drive source for opening and closing the pilot exhaust passage; and a second spring member that applies force to the pilot exhaust valve in a direction away from the pilot valve seat and applies force to the main exhaust valve in a direction to be seated on the main valve seat. ing.

この構成によれば、開弁時、駆動源からの駆動力と第2のばね部材のばね力により、通路面積の小さなパイロット排気弁が最初に開く。パイロット排気弁が開くと、第2のばね部材のばね力が0となる。つまり、第2のばね部材によりメイン排気弁をメイン弁シートに着座させる方向に働く力がなくなる。その結果、駆動源からの駆動力と第1のばね部材のばね力により、通路面積の大きなメイン排気弁が開く。このように、第1のばね部材のばね力でメイン排気弁が開くので、小さな通路面積のパイロット排気弁を開くのに必要な力で、通路面積の大きなメイン排気弁が開弁する。その結果、駆動流体の排気能力が高まって液体の容器への流入側の逆止弁が速やかに開弁し、単位時間当たりの液体圧送能力を高めることができる。 According to this configuration, when the valve is opened, the pilot exhaust valve having a small passage area is opened first by the driving force from the driving source and the spring force of the second spring member. When the pilot exhaust valve opens, the spring force of the second spring member becomes zero. In other words, the second spring member eliminates the force acting in the direction of seating the main exhaust valve on the main valve seat. As a result, the main exhaust valve having a large passage area is opened by the driving force from the driving source and the spring force of the first spring member. In this way, since the main exhaust valve is opened by the spring force of the first spring member, the force required to open the pilot exhaust valve with a small passage area opens the main exhaust valve with a large passage area. As a result, the drive fluid can be discharged more efficiently, the check valve on the side of the liquid flowing into the container can be opened quickly, and the liquid can be pressure-fed per unit time.

本発明において、前記第1のばね部材のばね力が、前記第1のばね部材がない状態で前記メイン排気弁を開弁させるのに必要な開弁力以上で、且つ、前記開弁力と前記第2のばね部材のばね力との和よりも小さく設定されていてもよい。この構成によれば、大きな開弁力が得られるので、メイン排気弁の動作が安定する。 In the present invention, the spring force of the first spring member is equal to or greater than the valve opening force required to open the main exhaust valve without the first spring member, and It may be set smaller than the sum of the spring force of the second spring member. With this configuration, a large valve opening force can be obtained, so that the operation of the main exhaust valve is stabilized.

本発明において、前記メイン排気弁は、内部に前記パイロット排気通路が形成されて軸方向の一端部で前記メイン弁シートに着座する筒状のメイン弁体と、前記メイン弁体の他端部から径方向に延びる円盤状の底板と、前記底板から軸方向の他端側に延びる筒部とを有し、前記メイン弁シートと前記底板の一端面との間に第1のばね部材が介装され、前記底板の他端面に前記パイロット弁シートが形成されていてもよい。 In the present invention, the main exhaust valve includes a cylindrical main valve body in which the pilot exhaust passage is formed and which is seated on the main valve seat at one end in the axial direction, and from the other end of the main valve body. It has a disk-shaped bottom plate extending in the radial direction and a cylindrical portion extending from the bottom plate to the other end side in the axial direction, and a first spring member is interposed between the main valve seat and one end surface of the bottom plate. and the pilot valve seat may be formed on the other end face of the bottom plate.

この場合、前記パイロット排気弁は、前記筒部の内側を軸方向に移動する棒状のパイロット弁体と、前記パイロット弁体から鍔状に延びるフランジ部とを有し、前記底板の他端面と前記フランジ部の一端面との間に第2のばね部材が介装されていてもよい。 In this case, the pilot exhaust valve has a rod-shaped pilot valve element that moves axially inside the cylindrical portion, and a flange portion that extends like a flange from the pilot valve element. A second spring member may be interposed between the one end surface of the flange portion.

本発明の液体圧送装置の排気弁構造によれば、排気能力を高めて流入側の逆止弁を速やかに開弁させることにより、単位時間当たりの液体圧送能力を高めることができる。 According to the exhaust valve structure of the liquid pressure-feeding device of the present invention, the liquid pressure-feeding capacity per unit time can be increased by increasing the exhaust capacity and rapidly opening the check valve on the inflow side.

本発明の第1実施形態に係る排気弁構造を備えた液体圧送装置を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing a liquid pumping device having an exhaust valve structure according to a first embodiment of the present invention; FIG. 同液体圧送装置の図1とは異なる状態を示す概略構成図である。1. It is a schematic block diagram which shows the state different from FIG. 1 of the same liquid pumping apparatus. 同液体圧送装置を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the same liquid pumping apparatus. 同液体圧送装置の排出弁が閉じた第1の状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view showing the first state in which the discharge valve of the liquid pumping device is closed. 同液体圧送装置の排出弁が閉じた第2の状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view showing a second state in which the discharge valve of the liquid pumping device is closed. 同液体圧送装置の排出弁が開いた状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view showing a state in which a discharge valve of the same liquid pumping device is open. (A)および(B)は従来の液体圧送装置の排出弁を示す縦断面図である。(A) and (B) are vertical cross-sectional views showing a discharge valve of a conventional liquid pumping device.

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。図1および図2は本発明の第1実施形態に係る排気弁構造を備えた液体圧送装置を示す概略構成図である。同圧送装置1は、容器2内に貯留された液体Wを、容器2内に導入された駆動流体Fにより加圧して容器2外に排出する。図1は液体Wが流入している状態を示し、図2は液体Wが排出されている状態を示す。本実施形態の液体Wは、水、詳細には、蒸気配管、蒸気機器などからの復水である。また、本実施形態の駆動流体Fは蒸気である。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 are schematic configuration diagrams showing a liquid pumping device having an exhaust valve structure according to a first embodiment of the present invention. The pumping device 1 pressurizes the liquid W stored in the container 2 with the driving fluid F introduced into the container 2 and discharges it to the outside of the container 2 . 1 shows the state in which the liquid W is flowing in, and FIG. 2 shows the state in which the liquid W is discharged. The liquid W in this embodiment is water, in particular condensate from steam pipes, steam equipment and the like. Further, the driving fluid F in this embodiment is steam.

容器2に、液体Wが流入する液体流入口4と、液体Wが流出する液体流出口6が設けられている。液体流入口4に液体流入通路8が接続され、液体流出口6に液体流出通路10が接続されている。液体流入口4と液体流入通路8との間に流入側逆止弁12が接続され、液体流出口6と液体流出通路10との間に流出側逆止弁14が接続されている。 The container 2 is provided with a liquid inlet 4 through which the liquid W flows and a liquid outlet 6 through which the liquid W flows out. A liquid inflow passage 8 is connected to the liquid inflow port 4 , and a liquid outflow passage 10 is connected to the liquid outflow port 6 . An inflow side check valve 12 is connected between the liquid inflow port 4 and the liquid inflow passage 8 , and an outflow side check valve 14 is connected between the liquid outflow port 6 and the liquid outflow passage 10 .

容器2の頂部に、容器2内に駆動流体Fを流入させる駆動流体流入口16と、容器2内の駆動流体Fを容器2外に排出する駆動流体流出口18とが設けられている。駆動流体流入口16に駆動流体流入通路17が接続され、駆動流体流出口18に駆動流体流出通路19が接続されている。圧送装置1は、駆動流体流入口16を開閉する駆動弁(吸入弁)20と、駆動流体流出口18を開閉する排出弁(排気弁)22とを有している。 At the top of the container 2 , a driving fluid inlet 16 for allowing the driving fluid F to flow into the container 2 and a driving fluid outlet 18 for discharging the driving fluid F in the container 2 to the outside of the container 2 are provided. A driving fluid inflow passage 17 is connected to the driving fluid inflow port 16 , and a driving fluid outflow passage 19 is connected to the driving fluid outflow port 18 . The pumping device 1 has a driving valve (intake valve) 20 that opens and closes the driving fluid inlet 16 and a discharge valve (exhaust valve) 22 that opens and closes the driving fluid outlet 18 .

容器2の内部に、容器2内に貯留された液体Wの液位WLを検知するフロート24が収納されている。駆動弁20および排出弁22は、作動部材26を介してフロート24に連結されている。作動部材26は、公知の構造であり、互いに回動自在に連結された複数のリンク部材26aと単一のばね部材26bとからなる。作動部材26は、フロート24で検知された液位WLに基づいて駆動弁20および排出弁22を作動させる。つまり、これらフロート24および作動部材26が、駆動弁20および排出弁22の駆動源を構成する。 A float 24 for detecting the liquid level WL of the liquid W stored in the container 2 is accommodated inside the container 2 . Drive valve 20 and discharge valve 22 are connected to float 24 via actuation member 26 . The actuating member 26 has a known structure, and consists of a plurality of link members 26a and a single spring member 26b that are rotatably connected to each other. The operating member 26 operates the drive valve 20 and the discharge valve 22 based on the liquid level WL detected at the float 24 . In other words, the float 24 and operating member 26 constitute the drive source for the drive valve 20 and the discharge valve 22 .

図1に示す液位WLが低いとき、液体Wに浮いたフロート24も低い位置にある。このとき、作動部材26の作動により、駆動弁20が閉状態となり、排出弁22は開状態となる。つまり、容器2内への駆動流体Fの流入が阻止され、容器2の内部空間が大気に開放される。液位WLが低い状態では、容器2の内部の圧力が低いので、液体流入通路8の液体Wが、流入側逆止弁12を開いて液体流入口4から容器2内に流入する。一方、容器2の内部の圧力が低いことから、流出側逆止弁14は閉止状態である。 When the liquid level WL shown in FIG. 1 is low, the float 24 floating on the liquid W is also at a low position. At this time, the operation of the operating member 26 causes the drive valve 20 to close and the discharge valve 22 to open. That is, the inflow of the driving fluid F into the container 2 is blocked, and the internal space of the container 2 is open to the atmosphere. When the liquid level WL is low, the pressure inside the container 2 is low. On the other hand, since the pressure inside the container 2 is low, the outflow side check valve 14 is closed.

液体Wが容器2内に流入すると、液位WLが上昇し、これに伴い、フロート24も上昇する。液位WLが規定値を超えると、図2に示すように、作動部材26の作動により、駆動弁20が開状態となり、排出弁22は閉状態となる。つまり、容器2内へ駆動流体Fが流入し、容器内2の駆動流体Fの外部への排出が阻止される。これにより、容器2の内部の圧力が高くなるので、容器内2の液体Wが、流出側逆止弁14を開いて液体流出口6から液体流出通路10を通って容器2外に排出される。一方、容器2の内部の圧力が高いので、流入側逆止弁12は閉止状態となる。 When the liquid W flows into the container 2, the liquid level WL rises, and the float 24 also rises accordingly. When the liquid level WL exceeds a specified value, as shown in FIG. 2, the actuation member 26 operates to open the drive valve 20 and close the discharge valve 22 . That is, the driving fluid F flows into the container 2, and the discharge of the driving fluid F from the container 2 to the outside is prevented. As a result, the pressure inside the container 2 increases, so that the liquid W in the container 2 opens the outflow side check valve 14 and is discharged from the liquid outflow port 6 through the liquid outflow passage 10 to the outside of the container 2. . On the other hand, since the pressure inside the container 2 is high, the inflow side check valve 12 is closed.

液体Wが容器2外に排出されると、液位WLが下降する。これに伴い、フロート24も下降し、図1の状態に戻る。以降、図1の状態と図2の状態が繰り返され、液体Wが圧送される。 When the liquid W is discharged out of the container 2, the liquid level WL drops. Along with this, the float 24 also descends and returns to the state shown in FIG. Thereafter, the state of FIG. 1 and the state of FIG. 2 are repeated, and the liquid W is pressure-fed.

つぎに、図3~6を用いて、排出弁22の構造の詳細を説明する。駆動弁20(図1)の構造は、公知のものと同じであるから、説明を省略する。図3に示すように、容器2に、作動部材26がボルトBにより着脱自在に取り付けられている。作動部材26は、容器2の内側に配置され、その一端にフロート24が取り付けられている。つまり、フロート24は、作動部材26を介して容器2に支持されている。一方、作動部材26の他端に、動力伝達部材28が連結されている。動力伝達部材28は、排出弁22に駆動源24,26の駆動力を伝達する。 Next, details of the structure of the discharge valve 22 will be described with reference to FIGS. Since the structure of the drive valve 20 (FIG. 1) is the same as a known one, its explanation is omitted. As shown in FIG. 3, an operating member 26 is detachably attached to the container 2 with a bolt B. As shown in FIG. An actuating member 26 is arranged inside the container 2 and has a float 24 attached to one end thereof. That is, the float 24 is supported by the container 2 via the actuation member 26 . On the other hand, a power transmission member 28 is connected to the other end of the operating member 26 . The power transmission member 28 transmits the drive force of the drive sources 24 and 26 to the discharge valve 22 .

図4に示すように、本実施形態の排出弁22は、容器2内の駆動流体Fを排出するメイン排気通路30を有している。詳細には、駆動流体流出口18に円筒形状の弁座部材32が装着されており、弁座部材32の中空孔がメイン排気通路30を構成している。つまり、メイン排気通路30は、容器2の内部空間と駆動流体流出通路19とを連通している。 As shown in FIG. 4 , the discharge valve 22 of this embodiment has a main exhaust passage 30 for discharging the driving fluid F in the container 2 . Specifically, a cylindrical valve seat member 32 is attached to the drive fluid outlet 18 , and a hollow hole of the valve seat member 32 constitutes the main exhaust passage 30 . That is, the main exhaust passage 30 communicates the internal space of the container 2 and the driving fluid outflow passage 19 .

排出弁22は、メイン排気通路30を開閉するメイン排気弁34を有している。メイン排気弁34は、筒状のメイン弁体36を有している。メイン弁体36は、その軸方向の一端部(図4の上端部)でメイン排気通路30を閉止する。つまり、弁座部材32の軸方向の他端面(図4の下端面)の縁部が、メイン弁体36が着座するメイン弁シート35を構成する。メイン弁体36の内部(中空孔)に、パイロット排気通路42が形成されている。パイロット排気通路42は、容器2内の空間とメイン排気通路30とを連通する。パイロット排気通路42は、メイン排気通路30よりも通路面積が小さく設定されている。パイロット排気通路42の詳細は後述する。 The exhaust valve 22 has a main exhaust valve 34 that opens and closes the main exhaust passage 30 . The main exhaust valve 34 has a cylindrical main valve body 36 . The main valve body 36 closes the main exhaust passage 30 at one axial end (upper end in FIG. 4). That is, the edge of the other axial end surface (lower end surface in FIG. 4) of the valve seat member 32 constitutes the main valve seat 35 on which the main valve body 36 is seated. A pilot exhaust passage 42 is formed inside (hollow hole) of the main valve body 36 . The pilot exhaust passage 42 communicates the space inside the container 2 with the main exhaust passage 30 . The pilot exhaust passage 42 is set to have a passage area smaller than that of the main exhaust passage 30 . Details of the pilot exhaust passage 42 will be described later.

メイン排気弁34は、さらに、メイン弁体36の他端部(図4の下端部)から径方向に延びる円盤状の底板38と、底板38から軸方向の他端側(図4の下端側)に延びる筒部40とを有している。本実施形態のメイン排気弁34は、メイン弁体36と、底板38と、筒部40とが不可分一体に形成されている。 The main exhaust valve 34 further includes a disk-shaped bottom plate 38 extending radially from the other end of the main valve body 36 (lower end in FIG. 4), and a bottom plate 38 extending radially from the bottom plate 38 to the other end in the axial direction (lower end in FIG. 4). ). In the main exhaust valve 34 of this embodiment, a main valve body 36, a bottom plate 38, and a cylindrical portion 40 are integrally formed.

メイン弁シート35と底板38の一端面38a(図4の上端面)との間に、第1のばね部材44が介装されている。第1のばね部材44は、メイン弁シート35から離間する方向(図4の下方)にメイン排気弁34にばね力を付与する。第1のばね部材44は、例えば、圧縮コイルばねである。 A first spring member 44 is interposed between the main valve seat 35 and one end face 38a of the bottom plate 38 (upper end face in FIG. 4). The first spring member 44 applies a spring force to the main exhaust valve 34 in a direction away from the main valve seat 35 (downward in FIG. 4). The first spring member 44 is, for example, a compression coil spring.

排出弁22は、さらに、パイロット排気通路42を開閉するパイロット排気弁46を有している。パイロット排気弁46は、棒状のパイロット弁体48を有している。パイロット弁体48は、その軸方向の一端部(図4の上端部)でパイロット排気通路42を閉止する。つまり、底板38の軸方向の他端面38b(図4の下端面)の縁部が、パイロット弁体48が着座するパイロット弁シート50を構成する。パイロット排気弁46の他端部(図4の下端部)に、動力伝達部材28(図3)が連結されている。つまり、パイロット排気弁46は、動力伝達部材28を介して駆動源の一部であるフロート24(図3)に連結されている。 The exhaust valve 22 further has a pilot exhaust valve 46 that opens and closes the pilot exhaust passage 42 . The pilot exhaust valve 46 has a rod-shaped pilot valve body 48 . The pilot valve body 48 closes the pilot exhaust passage 42 at one axial end (upper end in FIG. 4). That is, the edge of the other axial end surface 38b (lower end surface in FIG. 4) of the bottom plate 38 constitutes the pilot valve seat 50 on which the pilot valve element 48 is seated. A power transmission member 28 (FIG. 3) is connected to the other end of the pilot exhaust valve 46 (lower end in FIG. 4). That is, the pilot exhaust valve 46 is connected via the power transmission member 28 to the float 24 (FIG. 3) that is part of the drive source.

パイロット排気弁46は、さらに、パイロット弁体48から鍔状に延びるフランジ部52を有している。フランジ部52の外径は、筒部40の内径よりも若干小さく設定されている。底板38の他端面38bとフランジ部52の一端面52a(図4の上端面)との間に、第2のばね部材54が介装されている。第2のばね部材54は、パイロット弁シート50から離間する方向(図4の下方)にパイロット排気弁46にばね力を付与するとともに、メイン弁シート35に着座する方向(図4の上方)にメイン排気弁34にばね力を付与する。第2のばね部材54は、例えば、圧縮コイルばねである。 The pilot exhaust valve 46 further has a flange portion 52 extending like a flange from the pilot valve body 48 . The outer diameter of the flange portion 52 is set slightly smaller than the inner diameter of the tubular portion 40 . A second spring member 54 is interposed between the other end surface 38b of the bottom plate 38 and one end surface 52a of the flange portion 52 (upper end surface in FIG. 4). The second spring member 54 applies a spring force to the pilot exhaust valve 46 in the direction away from the pilot valve seat 50 (downward in FIG. 4) and in the direction of seating on the main valve seat 35 (upward in FIG. 4). A spring force is applied to the main exhaust valve 34 . The second spring member 54 is, for example, a compression coil spring.

第1のばね部材44がない場合にメイン排気弁34を開弁させるのに必要な開弁力をf、第1のばね部材44のばね力をK1、第2のばね部材54のばね力をK2とする。本実施形態では、第1のばね部材44のばね力K1は、開弁力f以上で、且つ、開弁力fと第2のばね部材54のばね力K2との和よりも小さく設定されている(f≦K1<(f+K2))。 The valve opening force required to open the main exhaust valve 34 without the first spring member 44 is f, the spring force of the first spring member 44 is K1, and the spring force of the second spring member 54 is K2. In this embodiment, the spring force K1 of the first spring member 44 is set equal to or greater than the valve opening force f and smaller than the sum of the valve opening force f and the spring force K2 of the second spring member 54. (f≦K1<(f+K2)).

つぎに、図4~6を用いて、本実施形態の排出弁22の動作を説明する。これに先立って、図7(A)および(B)で、従来の排出弁100の動作を説明する。図7(A)において、容器内部102と駆動流体流出通路104との差圧(圧力差)をP、排気弁口106の断面積をA1とすると、排出弁100を開弁(閉弁)するのに必要な力F10は、P×A1である(F10=P×A1)。 Next, the operation of the discharge valve 22 of this embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 6. FIG. Prior to this, the operation of the conventional discharge valve 100 will be described with reference to FIGS. 7(A) and (B). In FIG. 7A, when the pressure difference (pressure difference) between the container interior 102 and the driving fluid outflow passage 104 is P, and the cross-sectional area of the exhaust valve port 106 is A1, the exhaust valve 100 is opened (closed). is P×A1 (F10=P×A1).

図7(B)は、図7(A)よりも排気弁口106の断面積A2を大きくした例を示す(A2>A1)。したがって、図7(B)では、排出弁100を開弁(閉弁)するのに必要な力F20は、P×A2である(F20=(P×A2)>F10)。 FIG. 7B shows an example in which the cross-sectional area A2 of the exhaust valve port 106 is larger than that in FIG. 7A (A2>A1). Therefore, in FIG. 7B, the force F20 required to open (close) the discharge valve 100 is P×A2 (F20=(P×A2)>F10).

図7(A)の従来の液体圧送装置では、排気弁口106の開口面積が小さく、そのため、排気能力が低く、流入側の逆止弁(図1の流入側逆止弁12)の開弁が遅れて容器内への液体の流入が遅くなることがあった。しかしながら、図7(B)のように開口面積A2を大きくすると、開口面積の小さな排気弁口を開けるのに必要な開弁力F1よりも大きな開弁力F2が必要となる。 In the conventional liquid pumping device shown in FIG. 7A, the opening area of the exhaust valve port 106 is small, so the exhaust capacity is low, and the inflow side check valve (the inflow side check valve 12 in FIG. 1) does not open. was delayed, slowing the flow of liquid into the container. However, if the opening area A2 is increased as shown in FIG. 7B, a valve opening force F2 larger than the valve opening force F1 required to open the exhaust valve port with a small opening area is required.

図4の本実施形態では、メイン排気通路30の通路面積をA2,パイロット排気通路42の通路面積をA1とする。つまり、パイロット排気通路42の通路面積は図7(A)の開口面積A1と同じで、メイン排気通路30の通路面積は図7(B)の開口面積A2と同じである。したがって、第1のばね部材44がない場合にメイン排気弁34を開弁させるのに必要な開弁力fは、図7(B)の力F20となる(f=F20)。 4, the passage area of the main exhaust passage 30 is A2, and the passage area of the pilot exhaust passage 42 is A1. That is, the passage area of the pilot exhaust passage 42 is the same as the opening area A1 in FIG. 7(A), and the passage area of the main exhaust passage 30 is the same as the opening area A2 in FIG. 7(B). Therefore, the valve opening force f required to open the main exhaust valve 34 without the first spring member 44 is the force F20 in FIG. 7B (f=F20).

このとき、メイン排気弁34を開弁(閉弁)するのに必要な力を第1の力F1、パイロット排気弁46を開弁させるのに必要な力を第2の力F2とすると、メイン排気弁34を開弁(閉弁)するのに必要な第1の力F1は、F20+K2-K1となる(F1=F20+K2-K1=f+K2-K1)。一方、パイロット排気弁46を開弁(閉弁)するのに必要な第2の力F2は、F10-K2となる(F2=F10-K2)。 At this time, assuming that the force required to open (close) the main exhaust valve 34 is the first force F1, and the force required to open the pilot exhaust valve 46 is the second force F2, the main The first force F1 required to open (close) the exhaust valve 34 is F20+K2-K1 (F1=F20+K2-K1=f+K2-K1). On the other hand, the second force F2 required to open (close) the pilot exhaust valve 46 is F10-K2 (F2=F10-K2).

図4の排出弁22が閉まった状態(液体Wの圧送状態)から、液位WLが下がると、フロート24(図3)も下降し、パイロット排気弁46に下方(矢印D1)の力を付与する。この力が第2のF2に達すると、パイロット排気弁46が開弁して図5の状態となる。このとき、パイロット排気弁46を開弁(閉弁)するのに必要な力F2はF10-K2であり、第2のばね部材54のばね力K2の分だけ、図7(A)の従来例よりも小さな力で開く(F2<F10)。 When the liquid level WL drops from the state in which the discharge valve 22 is closed (the state in which the liquid W is pumped) in FIG. do. When this force reaches the second F2, the pilot exhaust valve 46 opens to the state shown in FIG. At this time, the force F2 required to open (close) the pilot exhaust valve 46 is F10-K2. (F2<F10).

図5の状態では、第2のばね部材54が伸びて縮み量がほぼゼロ、すなわち第2のばね部材54のばね力K2がほぼゼロになっている(K2≒0)。したがって、メイン排気弁34を開弁するのに必要な第1の力F1は、F20-K1となる(F1=F20-K1=f-K1)。上述のとおり、第1のばね部材44のばね力K1は、第1のばね部材44がない場合にメイン排気弁34を開弁させるのに必要な開弁力f以上(f≦K1)に設定されているので、第1の力F1がゼロとなり(F1=0)、駆動流体流出通路19内の駆動流体Fの圧力によりメイン排気弁34も開弁して図6の状態(流入状態)となる。このように、通路面積の小さなパイロット排気弁46を開弁させるのに必要な力で、通路面積の大きなメイン排気弁34が開弁する。 In the state of FIG. 5, the second spring member 54 expands and the amount of contraction is almost zero, that is, the spring force K2 of the second spring member 54 is almost zero (K2≈0). Therefore, the first force F1 required to open the main exhaust valve 34 is F20-K1 (F1=F20-K1=f-K1). As described above, the spring force K1 of the first spring member 44 is set to be greater than or equal to the valve opening force f required to open the main exhaust valve 34 without the first spring member 44 (f≦K1). Therefore, the first force F1 becomes zero (F1=0), and the pressure of the driving fluid F in the driving fluid outflow passage 19 opens the main exhaust valve 34, resulting in the state shown in FIG. 6 (inflow state). Become. In this way, the main exhaust valve 34 with a large passage area is opened with the force required to open the pilot exhaust valve 46 with a small passage area.

図6の排出弁22が開いた状態(流入状態)から、液位WLが上がると、フロート24(図3)も上昇し、パイロット排気弁46に上方の力を付与する。ここで、第2のばね部材54の縮み量がほぼゼロ、すなわち第2のばね部材54のばね力K2がほぼゼロになっているので(K2≒0)、メイン排気弁34を閉弁するのに必要な第1の力F1は、F20-K1となる(F1=F20-K1=f-K1)。上述のとおり、第1のばね部材44のばね力K1はf≦K1に設定されているので、第1の力F1がゼロとなり(F1=0)、メイン排気弁34が閉弁する。 When the liquid level WL rises from the state in which the discharge valve 22 is open (inflow state) in FIG. Here, since the contraction amount of the second spring member 54 is almost zero, that is, the spring force K2 of the second spring member 54 is almost zero (K2≈0), the main exhaust valve 34 is closed. The first force F1 required for is F20-K1 (F1=F20-K1=f-K1). As described above, since the spring force K1 of the first spring member 44 is set to f≦K1, the first force F1 becomes zero (F1=0) and the main exhaust valve 34 closes.

図5の状態からさらに、フロート24(図3)が上昇し、この力がF2に達すると、パイロット排気弁46が閉弁して図4の状態(圧送状態)となる。以降、図4~図6の動作が繰り返される。 When the float 24 (FIG. 3) rises further from the state of FIG. 5 and this force reaches F2, the pilot exhaust valve 46 closes and enters the state of FIG. 4 (pumping state). After that, the operations of FIGS. 4 to 6 are repeated.

上記構成によれば、開弁時、図1の駆動源24,26からの駆動力と図6の第2のばね部材54のばね力k2により、通路面積の小さなパイロット排気弁46が最初に開く。パイロット排気弁46が開くと、第2のばね部材54のばね力がほぼ0となる。つまり、第2のばね部材54によりメイン排気弁34をメイン弁シート35に着座させる方向に働く力がなくなる。その結果、駆動源24からの駆動力と第1のばね部材44のばね力K1により、通路面積の大きなメイン排気弁34が開く。このように、第1のばね部材44のばね力K1でメイン排気弁34が開くので、小さな通路面積のパイロット排気弁46を開くのに必要な第2の力F2で、通路面積の大きなメイン排気弁34が開弁する。その結果、排気能力が高まって流入側の逆止弁12(図1)が速やかに開弁し、単位時間当たりの液体圧送能力を高めることができる。 According to the above configuration, when the valve is opened, the pilot exhaust valve 46 having a small passage area is opened first by the driving force from the driving sources 24 and 26 in FIG. 1 and the spring force k2 of the second spring member 54 in FIG. . When the pilot exhaust valve 46 opens, the spring force of the second spring member 54 becomes substantially zero. In other words, the force exerted by the second spring member 54 in the direction of seating the main exhaust valve 34 on the main valve seat 35 disappears. As a result, the driving force from the driving source 24 and the spring force K1 of the first spring member 44 open the main exhaust valve 34 having a large passage area. Thus, since the main exhaust valve 34 is opened by the spring force K1 of the first spring member 44, the second force F2 required to open the pilot exhaust valve 46 with a small passage area is enough to open the main exhaust valve with a large passage area. Valve 34 opens. As a result, the exhaust capacity increases, the inflow side check valve 12 (FIG. 1) opens quickly, and the liquid pumping capacity per unit time can be increased.

第1のばね部材44のばね力K1が、第1のばね部材44なしでメイン排気弁34を開弁させるのに必要な開弁力f以上で、且つ、開弁力fと第2のばね部材54のばね力K2との和よりも小さく設定されている(f≦K1<(f+K2))ので、大きな力が得られるから、メイン排気弁34の動作が安定する。 The spring force K1 of the first spring member 44 is greater than or equal to the valve opening force f required to open the main exhaust valve 34 without the first spring member 44, and the valve opening force f and the second spring Since it is set to be smaller than the sum of the spring force K2 of the member 54 (f≦K1<(f+K2)), a large force can be obtained, and the operation of the main exhaust valve 34 is stabilized.

メイン排気弁34は、内部にパイロット排気通路が42形成されて軸方向の一端部でメイン弁シート35に着座する筒状のメイン弁体36と、メイン弁体36の他端部から径方向に延びる円盤状の底板38と、底板38から軸方向の他端側に延びる筒部40とを有し、メイン弁シート35と底板38の一端面38aとの間に第1のばね部材44が介装され、底板38の他端面38bにパイロット弁シート50が形成されている。また、パイロット排気弁46は、筒部40の内側を軸方向に移動する棒状のパイロット弁体48と、パイロット弁体48から鍔状に延びるフランジ部52とを有し、底板38の他端面38bとフランジ部52の一端面52aとの間に第2のばね部材54が介装されている。この構成によれば、本実施形態の排気弁構造を従来の液体圧送装置にも適用できる。 The main exhaust valve 34 has a cylindrical main valve body 36 which has a pilot exhaust passage 42 formed therein and is seated on a main valve seat 35 at one end in the axial direction. It has an extending disc-shaped bottom plate 38 and a cylindrical portion 40 extending from the bottom plate 38 to the other end side in the axial direction. A pilot valve seat 50 is formed on the other end surface 38 b of the bottom plate 38 . The pilot exhaust valve 46 has a rod-shaped pilot valve body 48 that moves axially inside the cylindrical portion 40 , and a flange portion 52 that extends like a flange from the pilot valve body 48 . and one end surface 52a of the flange portion 52, a second spring member 54 is interposed. According to this configuration, the exhaust valve structure of this embodiment can also be applied to a conventional liquid pumping device.

本発明は、以上の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various additions, changes, or deletions are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, such are also included within the scope of this invention.

1 液体圧送装置
2 容器
24 フロート(駆動源)
26 作動部材(駆動源)
30 メイン排気通路
34 メイン排気弁
35 メイン弁シート
36 メイン弁体
38 底板
40 筒部
42 パイロット排気通路
44 第1のばね部材
46 パイロット排気弁
48 パイロット弁体
50 パイロット弁シート
52 フランジ部
54 第2のばね部材
f 開弁力
K1 第1のばね部材のばね力
K2 第2のばね部材のばね力
F 駆動流体
W 液体
1 liquid pumping device 2 container 24 float (driving source)
26 actuating member (driving source)
30 main exhaust passage 34 main exhaust valve 35 main valve seat 36 main valve body 38 bottom plate 40 cylindrical portion 42 pilot exhaust passage 44 first spring member 46 pilot exhaust valve 48 pilot valve body 50 pilot valve seat 52 flange portion 54 second Spring member f Valve opening force K1 Spring force of first spring member K2 Spring force of second spring member F Driving fluid W Liquid

Claims (4)

容器内に貯留された液体を、容器内に流入された駆動流体により加圧して容器外に排出する液体圧送装置の排気弁構造であって、
前記容器内の駆動流体を排出するメイン排気通路と、
前記容器内の空間と前記メイン排気通路とを連通し、前記メイン排気通路よりも通路面積が小さいパイロット排気通路と、
前記メイン排気通路を開閉するメイン排気弁と、
駆動源に連結されて前記パイロット排気通路を開閉するパイロット排気弁と、
メイン弁シートから離間する方向に前記メイン排気弁に力を付与する第1のばね部材と、
パイロット弁シートから離間する方向に前記パイロット排気弁に力を付与するとともに、前記メイン弁シートに着座する方向に前記メイン排気弁に力を付与する第2のばね部材と、
を備えた液体圧送装置の排気弁構造。
An exhaust valve structure for a liquid pumping device that pressurizes a liquid stored in a container by a driving fluid that has flowed into the container and discharges the liquid to the outside of the container,
a main exhaust passage for discharging the driving fluid in the container;
a pilot exhaust passage communicating between the space in the container and the main exhaust passage and having a passage area smaller than that of the main exhaust passage;
a main exhaust valve that opens and closes the main exhaust passage;
a pilot exhaust valve that is connected to a drive source and opens and closes the pilot exhaust passage;
a first spring member that applies force to the main exhaust valve in a direction away from the main valve seat;
a second spring member that applies force to the pilot exhaust valve in a direction away from the pilot valve seat and applies force to the main exhaust valve in a direction to be seated on the main valve seat;
An exhaust valve structure for a liquid pumping device.
請求項1に記載の液体圧送装置の排気弁構造において、前記第1のばね部材の開弁時のばね力が、前記第1のばね部材がない状態で前記メイン排気弁を開弁させるのに必要な開弁力以上で、且つ、前記開弁力と前記第2のばね部材の開弁時のばね力との和よりも小さく設定されている液体圧送装置の排気弁構造。 2. The exhaust valve structure for a liquid pressure-feeding device according to claim 1, wherein a spring force of said first spring member at the time of valve opening is sufficient to open said main exhaust valve without said first spring member. An exhaust valve structure for a liquid pumping device, wherein the exhaust valve structure is set to be greater than a required valve opening force and less than the sum of the valve opening force and the spring force of the second spring member when the valve is opened . 請求項1または2に記載の液体圧送装置の排気弁構造において、前記メイン排気弁は、
内部に前記パイロット排気通路が形成されて軸方向の一端部で前記メイン弁シートに着座する筒状のメイン弁体と、
前記メイン弁体の他端部から径方向に延びる円盤状の底板と、
前記底板から軸方向の他端側に延びる筒部と、を有し、
前記メイン弁シートと前記底板の一端面との間に第1のばね部材が介装され、
前記底板の他端面に前記パイロット弁シートが形成されている液体圧送装置の排気弁構造。
3. The exhaust valve structure for a liquid pumping apparatus according to claim 1, wherein the main exhaust valve is
a cylindrical main valve body having the pilot exhaust passage formed therein and seated on the main valve seat at one end in the axial direction;
a disc-shaped bottom plate extending radially from the other end of the main valve body;
a cylindrical portion extending from the bottom plate to the other end side in the axial direction,
A first spring member is interposed between the main valve seat and one end surface of the bottom plate,
An exhaust valve structure for a liquid pumping device, in which the pilot valve seat is formed on the other end surface of the bottom plate.
請求項3に記載の液体圧送装置の排気弁構造において、前記パイロット排気弁は、
前記筒部の内側を軸方向に移動する棒状のパイロット弁体と、
前記パイロット弁体から鍔状に延びるフランジ部と、を有し、
前記底板の他端面と前記フランジ部の一端面との間に第2のばね部材が介装されている液体圧送装置の排気弁構造。
4. In the exhaust valve structure of the liquid pumping device according to claim 3, the pilot exhaust valve
a rod-shaped pilot valve element that moves axially inside the cylindrical portion;
a flange portion extending in a flange shape from the pilot valve body,
An exhaust valve structure for a liquid pumping device, in which a second spring member is interposed between the other end surface of the bottom plate and one end surface of the flange portion.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004157117A (en) 2002-10-15 2004-06-03 Takasago Engineering Kk Check valve for detecting water leakage and water leakage alarm system using the same
JP2018040313A (en) 2016-09-08 2018-03-15 いすゞ自動車株式会社 Fuel injection device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0442631Y2 (en) * 1987-02-06 1992-10-08
JPS63180778U (en) * 1987-05-14 1988-11-22
JPH10288266A (en) * 1997-04-15 1998-10-27 Tlv Co Ltd Spring energizing check valve

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004157117A (en) 2002-10-15 2004-06-03 Takasago Engineering Kk Check valve for detecting water leakage and water leakage alarm system using the same
JP2018040313A (en) 2016-09-08 2018-03-15 いすゞ自動車株式会社 Fuel injection device

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