JPH10122490A - 液体圧送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フロ―トア―ムの変位抵抗を小さくして、動
作が円滑な液体圧送装置を提供する。 【解決手段】 作動流体導入口１５と作動流体排出口１
６と圧送液体流入口１３及び圧送液体排出口１４を有す
る密閉容器２内にフロ―ト３と切替え弁４及びスナップ
機構５が内蔵される。スナップ機構は、密閉容器内に支
持された第１の軸５６と、第１の軸の周りに回転するフ
ロ―トア―ム５１及び副ア―ム５２と、フロ―トア―ム
に支持された第２の軸６３と、副ア―ムに支持された第
３の軸６４と、第２及び第３の軸の間に取り付けられた
コイルバネ５３と、第１の軸に対して第２の軸と対称に
フロ―トア―ムに支持された第４の軸７１と、第１の軸
に対して第３の軸と対称に副ア―ムに支持された第５の
軸７３と、第４及び第５の軸の間に取り付けられた第２
コイルバネバネ７５を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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、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装置とし
て特に適するものである。

【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、液体圧送装置を用いて復水を
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液体圧送装
置は、復水を一旦密閉容器内に回収し、更に切替え弁を
切り換えて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
制的に排出するものである。そのため液体圧送装置を高
効率で稼動させるためには、密閉容器内にできるだけ多
量の復水を溜め、切替え弁を確実に切り換える必要があ
る。

【０００４】そこで液体圧送装置では、一般にコイルバ
ネを利用したスナップ機構が採用され、切替え弁の切り
換えを確実にすることが行なわれてきた。コイルバネを
利用したスナップ機構を内蔵する液体圧送装置には、例
えば米国特許５１４１４０５号に開示された構成があ
る。

【０００５】図２は従来技術の液体圧送装置のスナップ
機構の正面図である。前記した米国特許５１４１４０５
号に開示された液体圧送装置では、スナップ機構１００
は、フロ―トア―ム１０１、副ア―ム１０２及び圧縮状
態のコイルバネ１０３によって構成される。フロ―トア
―ム１０１は支持部材１０５に対してピン１０６によっ
て揺動可能に固定され、先端にはフロ―ト１０８が取り
付けられている。

【０００６】副ア―ム１０２はフロ―トア―ム１０１と
同一のピン１０６で一端が支持部材１０５と結合され、
他端はばね受け部材１１６を介してピン１１０によって
コイルバネ１０３の一端と結合されている。副ア―ム１
０２の中間部にはピン１０７により弁軸操作棒１１１が
連結されている。この弁軸操作棒１１１は図示しない切
替え弁に連結されており、スナップ機構１００は弁軸操
作棒１１１を介して切替え弁とリンクされている。コイ
ルバネ１０３の他端はばね受け部材１１５を介してピン
１１２によってフロ―トア―ム１０１と結合されてい
る。

【０００７】従来技術の液体圧送装置では、図示しない
密閉容器内に復水が溜まるとフロ―ト１０８が浮上し、
このフロ―ト１０８の浮上に連動してコイルバネ１０３
のバネ受け部材１１５側が上方向に移動し、コイルバネ
１０３は圧縮変形する。そしてフロ―ト１０８が更に上
昇し、コイルバネ１０３と副ア―ム１０２が直線状に並
び、なおもフロ―ト１０８が上昇してコイルバネ１０３
と副ア―ム１０２の角度が１８０度を越えると、コイル
バネ１０３は急激に変形を回復し、コイルバネ１０３と
副ア―ム１０２間の連結部（ピン１１０）は下側にスナ
ップ移動する。その結果、副ア―ムに連結された弁軸操
作棒１１１が下側に移動し、図示しない切替え弁が急激
に切り換えられる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来技術の液体圧送装
置は、フロ―トア―ム１０１とピン１０６間の摩擦力に
よる抵抗が大きいために、動作の円滑性を欠く問題があ
った。またこの大きな摩擦抵抗に対向するために、大き
な浮力を必要とし、必然的に外形が大きくならざるを得
ない問題があった。これは、フロ―トア―ム１０１はコ
イルバネ１０３によって矢印Ａ方向に付勢され、ピン１
０６との連結部においてピン１０６の右端部のＢ部に圧
接しているためである。

【０００９】本発明は、従来技術の上記した問題点に注
目し、フロ―トア―ムの変位抵抗を小さくして、動作が
円滑な液体圧送装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】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液体流入口
及び圧送液体排出口が設けられ、密閉容器内にフロ―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第１の軸と、第１の軸の周
りに回転するフロ―トア―ム及び副ア―ムと、フロ―ト
ア―ムに支持された第２の軸と、副ア―ムに支持された
第３の軸と、第２及び第３の軸の間に取り付けられたバ
ネを有し、フロ―トがフロ―トア―ムに連結され、切替
え弁が弁軸操作棒を介して副ア―ムに連結された液体圧
送装置において、第１の軸に対して第２の軸と対称に第
４の軸がフロ―トア―ムに支持され、第１の軸に対して
第３の軸と対称に第５の軸が副ア―ムに支持され、第４
及び第５の軸の間に第２バネが取り付けられたことを特
徴とする液体圧送装置にある。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の液体圧送装置では、第１
の軸に対して第２の軸と対称に第４の軸がフロ―トア―
ムに支持され、第１の軸に対して第３の軸と対称に第５
の軸が副ア―ムに支持され、第２の軸と第３の軸の間に
バネが取り付けられ、第４の軸と第５の軸の間に第２バ
ネが取り付けられている。そのため、フロ―トア―ムは
第１の軸に対してバネによって付勢される方向と反対向
きに第２バネによって付勢され、局部的に圧接しない。
そのため、フロ―トア―ムは変位抵抗が小さくなり、動
作が円滑になる。

【００１２】

【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液体圧送装置の断面
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―ト３、切替え弁４及びスナップ機構５が配置さ
れたものである。

【００１３】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（図示せず）によって結合され、内部に液体溜空間
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の下部に圧送液体流入口１３，圧送液体排
出口１４が設けられ、蓋部１１に作動蒸気導入口１５，
作動蒸気排出口１６が設けられている。

【００１４】作動蒸気導入口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、作動蒸気排出口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。

【００１５】本実施例の液体圧送装置１では、給気弁２
０の弁ケ―ス２２の先端が、作動蒸気導入口１１の中に
ねじ込まれている。そして弁体２３は作動蒸気導入口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。

【００１６】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。

【００１７】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、圧縮状態の第２コイルバネ７５、バネ受
け部材７２，７４からなるものであり、フロ―トア―ム
５１が第１の軸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５８，５９，６
０及び前記した第１の軸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。

【００１８】フロ―トア―ム５１は、平行に対向した２
枚の板よりなる。そして２枚の板の左端部に軸６１が取
り付けられ、この軸６１に、フロ―ト３に溶接によって
固着された連結部材６２が回転可能に取り付けられてい
る。フロ―ト３は、フロ―トア―ム５１に支持された軸
６１を中心として上下に揺動する。フロ―トア―ム５１
は、フロ―ト３が所定量揺動した後、フロ―ト３に連動
して第１の軸５６を中心として上下に揺動する。

【００１９】フロ―トア―ム５１の右端部は右下方及び
左上方に突出している。右下方に突出した部分の先端部
には、前記した第１の軸５６と平行な第２の軸６３が掛
け渡され、この第２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、前記した第１の軸５６に
副ア―ム５２の中間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
の板はほぼ「Ｔ」字を倒した形状でである。副ア―ム５
２の下端部には、前記した第１の軸５６および第２の軸
６３と平行な第３の軸６４が掛け渡され、この第３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に
は第１の軸５６の右横に軸６５が掛け渡され、弁軸操作
棒２８の下端が連結されている。

【００２０】フロ―トア―ム５１の右端部の左上方に突
出した部分の先端部には、前記した第１の軸５６と第２
の軸６３及び第３の軸６４と平行な第４の軸７１が掛け
渡され、この第４の軸７１にバネ受け部材７２が回転可
能に支持されている。また、副ア―ム５２の上端部に
は、前記した第１の軸５６と第２の軸６３と第３の軸６
４及び第４の軸７１と平行な第５の軸７３が掛け渡さ
れ、この第５の軸７３にバネ受け部材７４が回転可能に
支持されている。そして両バネ受け部材７２，７４の間
に圧縮状態のコイルバネ７５が取り付けられている。参
照番号７６は、軸６５の動きを妨げないために、フロ―
トア―ム５１に開けられた窓である。

【００２１】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１５が高圧の蒸気源に接続
され、作動流体排出口１６は、蒸気循環配管に接続され
る。また圧送液体流入口１３は、外部から液体溜空間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。一方圧送液体排出口１４
は、液体溜空間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―等の液体圧送先へ接続され
る。

【００２２】本実施例の液体圧送装置１の液体溜空間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
液体流入口１３から液体圧送装置１に流下して、液体溜
空間１２内に溜まる。

【００２３】液体溜空間１２内に溜まった復水によって
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、所定量浮上した後、フロ―トア―ム５１が第
１の軸５６を中心に時計回り方向に回転する。するとコ
イルバネ５３との連結部である第２の軸６３が左方に移
動して第１の軸５６と第３の軸６４を結ぶ線に近付き、
コイルバネ５３は圧縮変形すると共に、コイルバネ７５
との連結部である第４の軸７１が右方に移動して第１の
軸５６と第５の軸７３を結ぶ線に近付き、コイルバネ７
５は圧縮変形する。そしてフロ―ト３が更に上昇し、第
２の軸６３が第１の軸５６と第３の軸６４を結ぶ線より
も左方に移動すると、また第４の軸７１が第１の軸５６
と第５の軸７３を結ぶ線よりも右方に移動すると、コイ
ルバネ５３，７５は急激に変形を回復し、副ア―ム５２
が反時計回り方向に急激に回転する。その結果、副ア―
ム５２の軸６５に連結された弁軸操作棒２８が上側にス
ナップ移動し、給気弁２０が開口されると共に排気弁２
１が閉じられる。

【００２４】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、液体溜
空間１２に溜まった復水は、蒸気圧に押されて圧送液体
排出口１４から図示しない逆止弁を介して外部のボイラ
―や廃熱利用装置へ排出される。

【００２５】復水を排出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６１を中心に反時計回
り方向に回転しながら降下し、所定量降下した後、フロ
―トア―ム５１が第１の軸５６を中心に反時計回り方向
に回転する。すると、コイルバネ５３との連結部である
第２の軸６３が右方に移動して第１の軸５６と第３の軸
６４を結ぶ線に近付き、コイルバネ５３は圧縮変形する
と共に、コイルバネ７５との連結部である第４の軸７１
が左方に移動して第１の軸５６と第５の軸７３を結ぶ線
に近付き、コイルバネ７５は圧縮変形する。そしてフロ
―ト３が更に降下し、第２の軸６３が第１の軸５６と第
３の軸６４を結ぶ線よりも右方に移動すると、また第４
の軸７１が第１の軸５６と第５の軸７３を結ぶ線よりも
左方に移動すると、コイルバネ５３，７５は急激に変形
を回復し、副ア―ム５２が時計回り方向に急激に回転す
る。その結果、副ア―ム５２の軸６５に連結された弁軸
操作棒２８が下側にスナップ移動し、給気弁２０が閉
じ、排気弁２１が開口する。

【００２６】

【発明の効果】本発明の液体圧送装置は、フロ―トア―
ムの変位抵抗が小さく動作が円滑であるので、小さなフ
ロ―トを用いることができ、装置の外形を小さくできる
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液体圧送装置の断面図
である。

【図２】従来技術の液体圧送装置のスナップ機構の正面
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 １１ 作動蒸気導入口 １３ 作動蒸気排出口 １６ 圧送液体流入口 １７ 圧送液体排出口 ２０ 給気弁 ２１ 排気弁 ５１ フロ―トア―ム ５２ 副ア―ム ５３ コイルバネ ５６ 第１の軸 ６３ 第２の軸 ６４ 第３の軸 ７１ 第４の軸 ７３ 第５の軸 ７５ 第２コイルバネ

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
   出口と圧送液体流入口及び圧送液体排出口が設けられ、
   密閉容器内にフロ―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第１
   の軸と、第１の軸の周りに回転するフロ―トア―ム及び
   副ア―ムと、フロ―トア―ムに支持された第２の軸と、
   副ア―ムに支持された第３の軸と、第２及び第３の軸の
   間に取り付けられたバネを有し、フロ―トがフロ―トア
   ―ムに連結され、切替え弁が弁軸操作棒を介して副ア―
   ムに連結された液体圧送装置において、第１の軸に対し
   て第２の軸と対称に第４の軸がフロ―トア―ムに支持さ
   れ、第１の軸に対して第３の軸と対称に第５の軸が副ア
   ―ムに支持され、第４及び第５の軸の間に第２バネが取
   り付けられたことを特徴とする液体圧送装置。