JPH10141589A - 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】 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、スナップ機構５は、密
閉容器２内に支持された第１の軸５９と、第１の軸５９
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５１に形成された第１及び第２のば
ね受け５３，５４と、副ア―ム５２に支持された第２及
び第３の軸７２，７３と、第２の軸７２の周りに回転す
る第３ばね受け５５と、第３の軸７３の周りに回転する
第４ばね受け５６と、第１ばね受けと５３第３ばね受け
５５の間に配置された第１反転板ばね５７と、第１の軸
５９に対して第１反転板ばね５７と対称に第２ばね受け
５４と第４ばね受け５６の間に配置された第２反転板ば
ね５８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。そしてフロ
―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。

【０００７】また図２におけるコイルバネ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。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１８
０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１０２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、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
体排出口を有する密閉容器内にフロ―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―ムに形成さ
れた第１及び第２のばね受けと、副ア―ムに支持された
第２及び第３の軸と、第２の軸の周りに回転する第３ば
ね受けと、第３の軸の周りに回転する第４ばね受けと、
第１ばね受けと第３ばね受けの間に配置された第１反転
板ばねと、第１の軸に対して第１反転板ばねと対称に第
２ばね受けと第４ばね受けの間に配置された第２反転板
ばねを具備する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、密閉
容器内に第１の軸が支持され、第１の軸の周りに回転す
るフロ―トア―ムに第１及び第２のばね受けが形成さ
れ、第１の軸の周りに回転する副ア―ムに第２及び第３
の軸が支持され、第１ばね受けと第２の軸の周りに回転
第３ばね受けの間に第１反転板ばねが配置され、第１の
軸に対して第１反転板ばねと対称に第２ばね受けと第３
の軸の周りに回転する第４ばね受けの間に第２反転板ば
ねが配置されている。そのため、フロ―トア―ムは第１
の軸に対して第１反転板ばねによって付勢される方向と
反対向きに第２反転板ばねによって付勢され、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に作動流体導入口１５，
作動流体排出口１６が設けられている。

【００１４】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。

【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。

【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、第１ないし第４ばね受け５３ないし５
６、及び第１及び第２反転板ばね５７，５８からなるも
のであり、フロ―トア―ム５１が第１の軸５９を介して
ブラケット６０によって回転可能に支持されている。ブ
ラケット６０は、密閉容器２の側筒７に一体的に取り付
けられ、前記した第１の軸５９と、軸６１ないし６７が
掛け渡されて連結されたものである。軸６１，６２は第
３ばね受け５５のストッパを兼ね、軸６３，６４は、そ
れぞれフロ―トア―ム５１の上下限のストッパを兼ね、
軸６５，６６は第４ばね受け５６のストッパを兼ね、軸
６７は副ア―ム５２のストッパを兼ねている。

【００１８】フロ―トア―ム５１の左端部には軸６８が
取り付けられ、この軸６８に、フロ―ト３に溶接によっ
て固着された連結部材６９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６８を中心として上下に揺動する。フロ―トア―ム５
１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５９を中心として上下に揺動する。

【００１９】フロ―トア―ム５１の右側部には上方及び
下方に「Ｖ」字状に突出した第１及び第２ばね受け５
３，５４が形成されている。そして第１ばね受け５３の
「Ｖ」字状部の左片及び右片が第１反転板ばね５７の湾
曲を抑制して反転せしめる抑制部材７０を成し、第２ば
ね受け５４の「Ｖ」字状部の左片及び右片が第２反転板
ばね５８の湾曲を抑制して反転せしめる抑制部材７１を
成す。また前記した第１の軸５９に副ア―ム５２の左端
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、上端部には前記した第１
の軸５９と平行な第２の軸７２が掛け渡され、下端部に
は前記した第１及び第２の軸５９，７２と平行な第３の
軸７３が掛け渡されている。そして、第２の軸７２に
「Ｖ」字状に突出した部分を有する第３ばね受け５５が
回転可能に支持され、第３の軸７３に「Ｖ」字状に突出
した部分を有する第４ばね受け５６が回転可能に支持さ
れている。そして第１ばね受け５３と第３ばね受け５５
の間に湾曲させた第１反転板ばね５７が配置され、第２
ばね受け５４と第４ばね受け５６の間に湾曲させた第２
反転板ばね５８が配置されている。また副ア―ム５２に
は軸７４が掛け渡され、弁軸操作棒２８の下端が連結さ
れている。参照番号７５は、軸７４の動きを妨げないた
めに、副ア―ム５２に開けられた窓である。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】液体溜空間１２内に溜まった復水によって
フロ―ト３が軸６８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５９を中心に時計回り方向に回転する。フロ―ト
ア―ム５１の時計回り方向への回転によって、第１ばね
受け５３の抑制部材７０の左片が第１反転板ばね５７に
当接して第１反転板ばね５７を「Ｓ」字状に湾曲させる
と共に、第２ばね受け５４の抑制部材７１の右片が第２
反転板ばね５８に当接して第２反転板ばね５８を「Ｓ」
字状に湾曲させ、第１及び第２反転板ばね５７，５８を
反転せしめる。この第１及び第２反転板ばね５７，５８
の反転により、副ア―ム５２が第１の軸５９の周りに反
時計回り方向に回転して軸７４が上方にスナップ移動す
る。その結果、軸７４に連結された弁軸操作棒２８が上
側に移動し、給気弁２０が開けられると共に排気弁２１
が閉じられる。

【００２３】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。

【００２４】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６８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５９を中心に反時計回り方向
に回転する。フロ―トア―ム５１の反時計回り方向への
回転によって、第１ばね受け５３の抑制部材７０の右片
が第１反転板ばね５７に当接して第１反転板ばね５７を
逆「Ｓ」字状に湾曲させると共に、第２ばね受け５４の
抑制部材７１の左片が第２反転板ばね５８に当接して第
２反転板ばね５８を逆「Ｓ」字状に湾曲させ、第１及び
第２反転板ばね５７，５８を反転せしめる。この第１及
び第２反転板ばね５７，５８の反転により、副ア―ム５
２が第１の軸５９の周りに時計回り方向に回転して軸７
４が下方にスナップ移動する。その結果、軸７４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
じられると共に排気弁２１が開けられる。

【００２５】

【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 １３ 圧送液体流入口 １４ 圧送液体排出口 １５ 作動流体導入口 １６ 作動流体排出口 ２０ 給気弁 ２１ 排気弁 ５１ フロ―トア―ム ５２ 副ア―ム ５３ 第１ばね受け ５４ 第２ばね受け ５５ 第３ばね受け ５６ 第４ばね受け ５７ 第１反転板ばね ５８ 第２反転板ばね ５９ 第１の軸 ７０ 抑制部材 ７１ 抑制部材 ７２ 第２の軸 ７３ 第３の軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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を有する密閉容器内にフ
   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―ムに形成された第１及び第２のばね受けと、
   副ア―ムに支持された第２及び第３の軸と、第２の軸の
   周りに回転する第３ばね受けと、第３の軸の周りに回転
   する第４ばね受けと、第１ばね受けと第３ばね受けの間
   に配置された第１反転板ばねと、第１の軸に対して第１
   反転板ばねと対称に第２ばね受けと第４ばね受けの間に
   配置された第２反転板ばねを具備することを特徴とする
   液体圧送装置。