JPH0953794A - 復水圧送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 密閉容器内に流入する復水が低温のときには
復水を圧送しない復水圧送装置を提供することを目的と
する。 【構成】 密閉容器２に作動流体導入口１５と作動流体
排出口１６と圧送復水流入口１３及び圧送復水排出口１
４が設けられ、密閉容器内にフロ―ト３と作動流体導入
口を開閉する給気弁２０及び作動流体排出口を開閉する
排気弁２１が内蔵され、密閉容器内に溜った復水の液面
の高さに応じて給気弁が開き、密閉容器内に溜った復水
を圧送復水排出口から密閉容器の外に排出する復水圧送
装置において、密閉容器内の低温復水を系外に排除する
低温復水排出弁６を密閉容器の下部に取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蒸気配管系で発生した
復水を一旦集め、この復水をボイラ―や廃熱利用装置に
送る復水圧送装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】蒸気配管系で凝縮して発生した復水は、
まだ相当の熱量を有していることが多く、そのためエネ
ルギ―の有効活用のため、復水圧送装置を用いて回収
し、この復水をボイラ―や廃熱利用装置に送って廃熱を
有効利用する復水回収システムが広く普及している。

【０００３】復水回収システムに利用される復水圧送装
置は、復水を一旦密閉容器内に回収し、更にこの密閉容
器内に蒸気等の高圧の作動流体を導入し、この作動流体
の圧力によって密閉容器内の復水を強制的に圧送するも
のである。

【０００４】以下従来技術の復水圧送装置について説明
する。図３は従来技術の復水圧送装置の一部断面斜視図
である。また図４は、従来技術の復水圧送装置の給気弁
及び排気弁部分の拡大断面図である。図において１００
は従来技術の復水圧送装置を示す。復水圧送装置１００
は、密閉容器１０１内にフロ―ト１２０、給気弁１１０
等が内蔵されたものである。

【０００５】密閉容器１０１は、底近くに圧送復水流入
口１０２と、圧送復水排出口１０３が設けられ、それぞ
れに逆止弁１０５，１０６が取り付けられている。ここ
で逆止弁１０５は密閉容器１０１内への復水の流入を許
す向きに取り付けられている。一方逆止弁１０６は、密
閉容器１０１から外部への復水の圧送を許す向きに取り
付けられている。

【０００６】また密閉容器１０１の頂部には作動流体導
入口１０８と作動流体排出口１０９が設けられており、
それぞれ図３，４の様に、給気弁１１０と排気弁１１１
が取り付けられている。ここで給気弁１１０，および排
気弁１１１はいずれも昇降棒１１２，１１３を上下移動
することによって弁の開閉を行うものであるが、給気弁
１１０は昇降棒１１２を上げた時に開となり、排気弁１
１１は昇降棒１１３を上げた時に閉となる。そして昇降
棒１１２，１１３は連設板１１５によって並列に結合さ
れており、連設板１１５を上下することにより給気弁１
１０，排気弁１１１は同時に開閉される。

【０００７】従来技術の復水圧送装置１００は、圧送復
水流入口１０２が逆止弁１０５を介して蒸気の負荷に接
続され、圧送復水排出口１０３が逆止弁１０６を介して
廃熱利用装置に接続される。そして作動流体導入口１０
８は高圧流体源に接続される。復水圧送装置１００で
は、密閉容器１０１内に復水が無い場合は、フロ―ト１
２０は下の位置にあり、連設板１１５は下がっている。
そのため、給気弁１１０では、昇降棒１１２が下がり、
昇降棒１１２の先端に固定された玉形の弁体１２２が弁
座１２３の開口を塞いでいる。一方排気弁１１１では、
昇降棒１１３の先端に取り付けられた円板状の弁体１２
７が、弁座１２８の開口から離れ、作動流体排出口１０
９が開放されている。

【０００８】復水圧送装置１００が接続される蒸気の負
荷内で復水が発生すると、復水は逆止弁１０５から密閉
容器１０１内に流れ込んで溜まる。そして、復水の量が
増加するのに従って、フロ―ト１２０が上昇し、これに
連れてア―ム１１８の一端が上昇する。そしてア―ム１
１８が一定の位置を越えると、スナップ機構１２２が反
転し、弁軸操作棒１２１が上に移動し、連設板１１５が
持ち上げられる。

【０００９】すると給気弁１１０では、連設板１１５に
取り付けられた昇降棒１１２が上昇し、弁体１２２が弁
座１２３から離れ、作動流体導入口１０８が開放され
る。一方この時排気弁１１１は閉じられるので、密閉容
器１０１内の圧力が上昇し、当該圧力に押されて圧送復
水排出口１０３から復水が圧送される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来技術の復水圧送装
置は、高圧の作動流体の圧力によって復水を強制的に圧
送できるものであるが、低温復水も圧送するので無駄が
多いという問題があった。すなわち、密閉容器内には低
温復水も流入し、特に蒸気系の始動時には多量の低温復
水が流入し、この低温復水は保有熱量が少なく利用価値
が低いためである。また、この低温復水の圧送のために
高圧の作動流体が消費されるためである。さらに、作動
回数が多いので給気弁や排気弁等の寿命が短くなるとい
う問題点も生じていた。

【００１１】本発明は、従来技術の上記した問題点に注
目し、密閉容器内に流入する復水が低温のときには復水
を圧送しない復水圧送装置を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための技術的手段】本発明の特徴は、
密閉容器に作動流体導入口と作動流体排出口と圧送復水
流入口及び圧送復水排出口が設けられ、密閉容器内にフ
ロ―トと作動流体導入口を開閉する給気弁及び作動流体
排出口を開閉する排気弁が内蔵され、密閉容器内に溜っ
た復水の液面の高さに応じて給気弁が開き、密閉容器内
に溜った復水を圧送復水排出口から圧送する復水圧送装
置において、密閉容器内の低温復水を系外に排除する低
温復水排出弁を密閉容器の下部に取り付けた復水圧送装
置にある。

【００１３】

【作用】本発明の復水圧送装置では、密閉容器内に流入
した低温復水が密閉容器の下部に取り付けた低温復水排
出弁によって系外に排出される。そのため、給気弁及び
排気弁の開閉弁動作が行なわれず、低温復水が圧送され
ない。

【００１４】

【実施例】以下に本発明の具体的実施例について説明す
る。図１は本発明の具体的実施例の復水圧送装置の断面
図である。図２は、図１の低温復水排出弁の拡大断面図
である。図１において、本実施例の復水圧送装置１は、
密閉容器２内にフロ―ト３、切替え弁４、スナップ機構
５及び低温復水排出弁６が配置されたものである。

【００１５】順次説明すると、密閉容器２は、側筒７に
底板８と頂板９が溶接された本体部１０に蓋部１１がボ
ルトによって結合され、内部に復水溜空間１２が形成さ
れたものである。本実施例では密閉容器２の本体部１０
の下部に圧送復水流入口１３，圧送復水排出口１４が設
けられ、蓋部１１に作動流体導入口１５，作動流体排出
口１６が設けられている。

【００１６】作動流体導入口１５の内側、言い換えると
密閉容器２内部側の位置に給気弁２０が取り付けられて
おり、作動流体排出口１６の内側には排気弁２１が取り
付けられている。ここで給気弁２０は、弁ケ―ス２２と
弁体２３及び昇降棒２４によって構成される。弁ケ―ス
２２は軸方向に貫通孔を有し、該貫通孔の上端面は弁座
２５として機能する。弁ケ―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。弁体２３は、半球状であり、昇降棒２４の先
端に一体的に取り付けられている。

【００１７】本実施例の復水圧送装置１では、給気弁２
０の弁ケ―ス２２の先端が、作動流体導入口１１の中に
ねじ込まれている。そして弁体２３は作動流体導入口１
１側にあり、昇降棒２４は弁ケ―ス２２の貫通孔を通っ
て密閉容器２側に抜け、連設板２７に当接するようにな
っている。連設板２７は、弁軸操作棒２８に連結されて
いる。さらに弁軸操作棒２８はスナップ機構５と連結さ
れている。

【００１８】排気弁２１は、弁ケ―ス２９と弁体３０と
昇降棒３１によって構成される。弁ケ―ス２９は軸方向
に貫通孔を有し、該貫通孔の内部に弁座３２があり、弁
座３２の下から昇降棒３１の先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。尚、弁軸操作棒
２８と昇降棒３１とはピン３３で連結されている。給気
弁２０と排気弁２１とで切替え弁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。

【００１９】また底板８に形成した開口３４にニップル
３５を介して低温復水排出弁６が取り付けられている。
ここで低温復水排出弁６は、図２に一例を示すように、
入口３６を有する上ケ―ス３７と出口３８を有する下ケ
―ス３９で内部に形成される弁室４０内に温度制御機素
４１が配置されたものである。温度制御機素４１は、上
下壁部材４２，４３および上下ダイヤフラム４４，４５
のそれぞれの外周縁が溶接され、上壁部材４２と上ダイ
ヤフラム４４の間に膨脹媒体４６が封入され、下ダイヤ
フラム４５に弁部材４７が溶接されたものである。膨脹
媒体４６は、水より沸点の低い液体、或いはそれらの混
合物で形成される。そして温度制御機素４１は、バネ４
８で下方に付勢され、複数の通過窓４９を有する収容筒
５０の段部５１に押圧されている。温度制御機素４１の
弁部材４７は、下方の弁座５２に離着座して導出路５３
を開閉する。

【００２０】低温復水排出弁６は、密閉容器２内に流入
する復水の温度が低い場合、膨脹媒体４６が収縮して弁
部材４７が弁座５２から離座して導出路５３を開く。こ
れにより、低温復水を開口３４から系外に排除する。低
温復水の排除によって密閉容器２内に流入する復水の温
度が上昇すると、膨脹媒体４６が膨脹して弁部材４７を
弁座５２に着座させて導出路５３を閉止する。

【００２１】スナップ機構５は、フロ―トア―ム５１、
副ア―ム５２、圧縮状態のコイルバネ５３、バネ受け部
材５４，５５からなるものであり、フロ―トア―ム５１
が揺動軸５６を介してブラケット５７によって回転可能
に支持されている。ブラケット５７は、密閉容器２の側
筒７に一体的に取り付けられ、軸５８，５９，６０及び
前記した揺動軸５６が掛け渡されて連結されたものであ
る。軸５８，５９は、それぞれフロ―トア―ム５１の上
下限のストッパを兼ね、軸６０は副ア―ム５２のストッ
パを兼ねている。

【００２２】フロ―トア―ム５１は、平行に対向した２
枚の板よりなり、２枚の板の左端部が、フロ―ト３に溶
接によって固着された短管６２内に挿入されている。そ
してフロ―トア―ム５１と短管６２が軸６１によって回
転可能に連結されている。これにより、フロ―ト３は、
軸６１を中心として上下に揺動し、短管６２の先端上側
がフロ―トア―ム５１の上面に当接した位置で時計回り
方向の回転が禁止され、短管６２の先端下側がフロ―ト
ア―ム５１の下面に当接した位置で反時計回り方向の回
転が禁止される。その後、フロ―トア―ム５１がフロ―
ト３に連動して揺動軸５６を中心として上下に揺動す
る。

【００２３】フロ―トア―ム５１の右端部は下方に突出
し、その先端部には、前記した揺動軸５６と平行な軸６
３が掛け渡され、この軸６３にバネ受け部材５４が回転
可能に支持されている。また、前記した揺動軸５６に副
ア―ム５２の上端部が回転可能に支持されている。副ア
―ム５２は、平行に対向した２枚の板よりなり、夫々の
板は「Ｔ」字状をしている。副ア―ム５２の下端部に
は、前記した揺動軸５６および軸６３と平行な軸６４が
掛け渡され、この軸６４にバネ受け部材５５が回転可能
に支持されている。そして両バネ受け部材５４，５５の
間に圧縮状態のコイルバネ５３が取り付けられている。
また副ア―ム５２の上右端部に軸６５が掛け渡され、弁
軸操作棒２８の下端が連結されている。揺動軸５６と軸
６４間の距離は揺動軸５６と軸６３間の距離よりも長く
形成されている。

【００２４】次に本実施例の復水圧送装置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。まず復水圧送装置１の
外部配管は、作動流体導入口１５が高圧の流体源に接続
され、作動流体排出口１６は、流体循環配管に接続され
る。また圧送復水流入口１３は、外部から復水溜空間１
２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る。一方圧送復水排出口１４
は、復水溜空間１２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―等の復水圧送先へ接続され
る。

【００２５】本実施例の復水圧送装置１の復水溜空間１
２内に復水が無い場合は、図１に示す様にフロ―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。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
復水流入口１３から密閉容器２内に流下する。ここで、
低温復水排出弁６は、密閉容器２内に流入する復水の温
度が低い場合、膨脹媒体４６が収縮して弁部材４７が弁
座５２から離座して導出路５３を開く。これにより、低
温復水を開口３４から系外に排除する。低温復水の排除
によって密閉容器２内に流入する復水の温度が上昇する
と、膨脹媒体４６が膨脹して弁部材４７を弁座５２に着
座させて導出路５３を閉止する。

【００２６】低温復水排出弁６が閉弁すると、復水溜空
間１２内に高温復水が溜る。この高温復水によってフロ
―ト３が軸６１を中心に時計回り方向に回転しながら浮
上し、短管６２の先端上側がフロ―トア―ム５１の上面
に当接する。すると、フロ―トア―ム５１が揺動軸５６
を中心に時計回り方向に回転し、コイルバネ５３との連
結部である軸６３が左方に移動して揺動軸５６と軸６４
を結ぶ線に近付き、コイルバネ５３は圧縮変形する。そ
してフロ―ト３が更に上昇し、軸６３が揺動軸５６と軸
６４を結ぶ線上に並び、なおもフロ―ト３が上昇して軸
６３が揺動軸５６と軸６４を結ぶ線よりも左方に移動す
ると、コイルバネ５３は急激に変形を回復し、副ア―ム
５２が反時計回り方向に回転して軸６４が右方にスナッ
プ移動する。その結果、副ア―ム５２の軸６５に連結さ
れた弁軸操作棒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。

【００２７】給気弁２０が開放されると、密閉容器２内
に高圧の蒸気が導入され、内部の圧力が上昇し、復水溜
空間１２に溜まった高温復水は、蒸気圧に押されて圧送
復水排出口１４から図示しない逆止弁を介して外部のボ
イラ―や廃熱利用装置へ圧送される。

【００２８】高温復水を圧送した結果復水溜空間１２内
の水位が低下すると、フロ―ト３が軸６２を中心に反時
計回り方向に回転しながら降下し、短管６２の先端下側
がフロ―トア―ム５１の下面に当接する。すると、フロ
―トア―ム５１が揺動軸５６を中心に反時計回り方向に
回転し、コイルバネ５３との連結部である軸６３が右方
に移動して揺動軸５６と軸６４を結ぶ線に近付き、コイ
ルバネ５３は圧縮変形する。そしてフロ―ト３が更に降
下し、軸６３が揺動軸５６と軸６４を結ぶ線上に並び、
なおもフロ―ト３が降下して軸６３が揺動軸５６と軸６
４を結ぶ線よりも右方に移動すると、コイルバネ５３は
急激に変形を回復し、副ア―ム５２が時計回り方向に回
転して軸６４が左方にスナップ移動する。その結果、副
ア―ム５２の軸６５に連結された弁軸操作棒２８が下側
に移動し、給気弁２０が閉じ、排気弁２１が開口する。

【００２９】尚、上記の実施例においては、低温復水排
出弁として、膨脹媒体を用いたものを例示したが、バイ
メタルや形状記憶合金等を用いたものを用いることも可
能である。

【００３０】

【発明の効果】本発明の復水圧送装置は、低温復水排出
弁によって低温復水を系外に排除するので、保有熱量の
少ない低温復水を圧送する無駄がなくなる。そのため、
高圧の作動流体の浪費もなくなる。また給気弁や排気弁
の作動回数が減少し寿命が長くなる等の優れた効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の具体的実施例の復水圧送装置の断面図
である。

【図２】図１の低温復水排出弁の拡大断面図である。

【図３】従来技術の復水圧送装置の一部断面斜視図であ
る。

【図４】図３の給気弁及び排気弁部分の拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

２ 密閉容器 ３ フロ―ト ４ 切替え弁 ５ スナップ機構 ６ 低温復水排出弁 １１ 作動流体導入口 １３ 作動流体排出口 １６ 圧送復水流入口 １７ 圧送復水排出口 ２０ 給気弁 ２１ 排気弁 ３４ 開口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉容器に作動流体導入口と作動流体排
   出口と圧送復水流入口及び圧送復水排出口が設けられ、
   密閉容器内にフロ―トと作動流体導入口を開閉する給気
   弁及び作動流体排出口を開閉する排気弁が内蔵され、密
   閉容器内に溜った復水の液面の高さに応じて給気弁が開
   き、密閉容器内に溜った復水を圧送復水排出口から圧送
   する復水圧送装置において、密閉容器内の低温復水を系
   外に排除する低温復水排出弁を密閉容器の下部に取り付
   けたことを特徴とする復水圧送装置。