JPH11230498A - 液体圧送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スナップ動作の際の力が大きな液体圧送装置
を提供する。 【解決手段】 フロ―ト３と動力伝達軸２８の間にフロ
―ト３の浮上により圧縮される弾性部材３９を設ける。
フロ―ト３が浮上すると先ず弾性部材３９が圧縮変形さ
れる。その後、弾性部材３９が圧縮変形された状態で動
力伝達軸３９が上動し、スナップ機構５が動作されて動
力伝達軸２８のスナップ移動が生じる。この動力伝達軸
２８のスナップ移動の過程で圧縮変形されていた弾性部
材３９が急激に変形を回復し、この弾性部材３９の変形
回復力が動力伝達軸２８のスナップ移動の際の力として
加わる。これにより、スナップ移動の際の力をより大き
くすることができる。

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
効率で稼働させるためには、密閉容器内にできるだけ多
量の復水を溜め、作動流体導入口と作動流体排出口の開
閉を切り換える切替え弁を確実に動作させる必要があ
る。

【０００４】そこで、本出願人は切替え弁を確実に切り
換えられるスナップ機構を開発してきた。そのスナップ
機構について図４を参照して説明する。スナップ機構１
００は、動力伝達軸１０１の軸方向に設けられた上下２
つの溝１０２，１０３と、弾性部材１０４によって付勢
され上側の溝１０２内に一部が係入された係止部材１０
５によって構成される。そして動力伝達軸１０１の下端
は左端にフロ―ト１０６が取り付けられたフロ―トア―
ム１０７の右部にピン１０８によって結合されている。
また動力伝達軸１０１の中段には連設板１０９を介して
給気弁１１０と排気弁１１１からなる切替え弁１１２が
連結されている。給気弁１１０は作動流体導入口１１３
を開閉し、排気弁１１１は作動流体排出口１１４を開閉
する。

【０００５】動力伝達軸１０１の上部には筒状部材１１
５がねじ結合され、筒状部材１１５の外周に上記の溝１
０２，１０３が環状に設けられている。筒状部材１１５
の外周には、密閉容器１１６に結合されたキャップ１１
７の内壁の環状段部と密閉容器１１６の間に固定された
筒状の保持部材１１８が配置されている。保持部材１１
８は、等間隔に形成された４つの開口を有し、それぞれ
の開口に硬球からなる係止部材１０５が配置されてい
る。係止部材１０５は、断面「Ｃ」字状の輪ばねからな
る弾性部材１０４によって内方に付勢され、一部が溝１
０２内に係入されている。

【０００６】フロ―トア―ム１０７は、密閉容器１１４
に結合されたブラケット１１９に対してピン１２０によ
って揺動可能に固定されている。フロ―トア―ム１０７
と動力伝達軸１０１を連結するピン１０８は、フロ―ト
ア―ム１０７に設けた長孔１２１内に配されている。

【０００７】給気弁１１０は、弁ケ―ス１２２と、球状
の弁体１２３と、昇降棒１２４によって構成され、連設
板１０９に下端が連結された昇降棒１２４の上端が弁体
１２３に当接することによって作動流体導入口１１３を
開閉するものである。一方、排気弁１１１も弁ケ―ス１
２５と、弁体１２６と、昇降棒１２７によって構成さ
れ、昇降棒１２７の上端に保持固定された弁体１２６が
昇降棒１２７と一体に上下動することによって作動流体
排出口１１４を開閉するものである。昇降棒１２７の下
端も連設板１０９に連結されている。給気弁１１０が開
くと排気弁１１１は閉じ、給気弁１１０が閉じると排気
弁１１１は開く。

【０００８】このスナップ機構１００を用いた液体圧送
装置は、密閉容器１１４内に復水が無い場合は、フロ―
ト１０６は下の位置にあり、連設板１０９は下がってい
る。そのため、給気弁１１０は作動流体導入口１１３を
塞ぎ、排気弁１１１は作動流体排出口１１４を開放して
いる。

【０００９】密閉容器１１６内に復水が流れ込んでくる
と、フロ―ト１０６が浮上し、フロ―トア―ム１０７が
ピン１２０を中心に時計回り方向に回転し、長孔１２１
の下端がピン１２０に当接した後、動力伝達軸１０１が
上方に持ち上げられる。この動力伝達軸１０１に連動し
て筒状部材１１５が上動し、弾性部材１０４が押し拡げ
られて係止部材１０５が上側の溝１０２から抜け出す。
そしてフロ―ト１０６が更に上昇して、係止部材１０５
が下側の溝１０３内に係入しかけると、弾性部材１０４
は急激に変形を回復し、係止部材１０５を下側の溝１０
３に急激に係入させる。その結果、動力伝達軸１０１が
上側にスナップ移動し、連設板１０９を介して動力伝達
軸１０１に連結された給気弁１１０が作動流体導入口１
１３を開放し、排気弁１１１が作動流体排出口１１４を
塞ぐ。

【００１０】作動流体導入口１１３が開放されると、密
閉容器１１６内に高圧蒸気が導入され、内部の圧力が上
昇し、密閉容器１１６内に溜まった復水は、蒸気圧に押
されて外部のボイラ―や廃熱利用装置へ圧送される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記の液体圧送装置
は、スナップ機構を用いて切替え弁が開閉されるので、
弁の切替わりは比較的確実に行われる。本発明は、上記
のスナップ機構を用いた液体圧送装置において、スナッ
プ移動の際の力をより大きくしてより強力な力でもって
切替え弁を切り換えることのできる液体圧送装置を提供
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―トが内蔵され、フ
ロ―トの昇降により軸方向に移動する動力伝達軸によっ
てスナップ機構が動作され、作動流体導入口と作動流体
排出口の切替え弁の開閉が切り換えられることにより、
密閉容器内に溜まった液体を圧送液体排出口から圧送す
る液体圧送装置において、フロ―トと動力伝達軸の間に
フロ―トの浮上により圧縮される弾性部材を設け、該弾
性部材を圧縮変形した後に動力伝達軸が移動してスナッ
プ機構が動作されるするようにした液体圧送装置にあ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の液体圧送装置は、フロ―
トが浮上すると先ず弾性部材が圧縮変形される。その
後、弾性部材が圧縮変形された状態で動力伝達軸が軸方
向に移動し、スナップ機構が動作されて動力伝達軸のス
ナップ移動が生じる。そして、この動力伝達軸のスナッ
プ移動の過程で圧縮変形されていた弾性部材が急激に変
形を回復する。この弾性部材の変形回復力が加わること
により、動力伝達軸のスナップ移動の際の力をより大き
くすることができる。

【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液体圧送装置の断
面図である。図２は、図１のＡ−Ａ拡大断面図である。
図３は、スナップ機構の拡大断面図である。図１におい
て、本実施例の液体圧送装置１は、密閉容器２内にフロ
―ト３と切替え弁４が配され、密閉容器２外にスナップ
機構５が配されたものである。

【００１５】順次説明すると、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り、液体溜空間１０
にフロ―ト３と切替え弁４が配されている。蓋部８にキ
ャップ６が図示しないネジによって結合され、蓋部８と
キャップ６の間の外部空間９にスナップ機構５が配され
ている。蓋部８とキャップ６の間には気密保持のために
ガスケット１２が介在されている。蓋部８には、４つの
開口、具体的には作動流体導入口１１，作動流体排出口
１３，圧送液体流入口１６，圧送液体排出口１７が設け
られている。

【００１６】図２に拡大して示すように、作動流体導入
口１１の内側に給気弁２０が取り付けられ、作動流体排
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―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、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。

【００１７】給気弁２０の弁ケ―ス２２の先端は、作動
流体導入口１１の中にねじ込まれている。弁体２３は、
球状で作動流体導入口１１側にあり、昇降棒２４の上端
が当接することにより開閉される。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、下端に
形成した溝に連設板２７が連結されている。連設板２７
は、動力伝達軸２８に連結されている。

【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
下端には、溝が形成され連設板２７が連結されている。
連設板２７の下面と昇降棒３１の溝の下壁との間には隙
間３３が形成されている。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】圧送液体流入口１６は蓋部８のほぼ中央に
あり、圧送液体排出口１７は密閉容器２の下部に相当す
る位置に設けられている。

【００２０】フロ―ト３は、フロ―トア―ム３４と揺動
軸３５を介してブラケット３６によって支持されてい
る。ブラケット３６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。ブラケッ
ト３６は、上から見ると、「Ｌ」字状をした２枚の板よ
りなり、揺動軸３５が掛け渡されて連結されたものであ
る。フロ―トア―ム３４は、板を「Ｕ」字状に曲げ加工
して作られたもので、２枚の板が平行に対向し、左端に
フロ―ト３が結合されている。

【００２１】フロ―トア―ム３４には、長孔３７が設け
られ、長孔３７内に軸３８が掛け渡されている。動力伝
達軸２８の下端にも紙面の手前側と向側を貫通する長孔
４１が設けられ、前記の軸３８が長孔４１を貫通してい
る。これにより、フロ―トア―ム３４に動力伝達軸２８
の下端が連結されている。また動力伝達軸２８の下部に
は底から上方に開けた円柱状の深孔３８が形成され、深
孔３８内にコイルばねからなる弾性部材３９と円柱部材
４０が配され、円柱部材４０の下に前記の軸３８が当接
している。

【００２２】フロ―ト３が浮上すると、フロ―トア―ム
３４は揺動軸３５を中心に時計回り方向に上に回転し、
長孔３７の下端が軸３８に当接した後、弾性部材３９を
圧縮変形せしめて軸３８及び円柱部材４０を上方に変位
させる。そして、軸３８が動力伝達軸２８の長孔４１の
上端に当接した後、動力伝達軸２８を上方に持ち上げ
る。フロ―ト３が降下すると、フロ―トア―ム３４は揺
動軸３５を中心に反時計回り方向に回転し、長孔３７の
上端が軸３８に当接した後、動力伝達軸２８を下方に押
し下げる。

【００２３】動力伝達軸２８は、外周全体にねじが形成
されている。動力伝達軸２８の上端は、密閉容器２の蓋
部８から上方に突出し、蓋部８とキャップ６の間の外部
空間９に位置している。動力伝達軸２８の上部にロック
ナット５０で緩止めされた筒状部材５１がねじ結合され
ている。筒状部材５１は、外周に軸方向に上下２つの環
状の溝５２，５３が設けられている。筒状部材５１の外
周に、環状の上保持部材５４と、半円状の係止部材５５
ａ，５５ｂ及び「Ｃ」字状の輪ばねからなる弾性部材５
６と、環状の下保持部材５７が配置されている。

【００２４】係止部材５５ａ，５５ｂは、弾性部材５６
で内方に付勢され、内端部が上溝５２に係止されてい
る。上下保持部材５４，５７は、係止部材５５ａ，５５
ｂを間に介して、密閉容器８に結合されたキャップ６の
内壁の環状段部と密閉容器８の間に固定されている。係
止部材５５ａ，５５ｂは、それぞれ上壁に内側に向かっ
て下方に傾いた上傾斜部と下壁に内側に向かって上方に
傾いた下傾斜部を有する。また、溝５２，５３は、それ
ぞれ上壁に内側に向かって下方に傾いた上傾斜部と下壁
に内側に向かって上方に傾いた下傾斜部を有する。上記
の溝５２，５３と係止部材５５ａ，５５ｂと弾性部材５
６によってスナップ機構５が構成される。そしてスナッ
プ機構５を構成する部材には潤滑剤としてのグリスを塗
布して摺動抵抗を軽減させている。

【００２５】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１１が高圧の蒸気源に接続
され、作動流体排出口１３は、蒸気循環配管に接続され
る。また圧送液体流入口１６は、外部から液体溜空間１
０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１７
は、液体溜空間１０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。

【００２６】本実施例の液体圧送装置１の液体溜空間１
０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１６から液体圧送装置１に流下して、液体溜
空間１０内に溜まる。

【００２７】液体溜空間１０内に溜まった復水によって
フロ―ト３が浮上すると、フロ―トア―ム３４は揺動軸
３５を中心に時計回り方向に回転し、長孔３７の下端が
軸３８に当接した後、弾性部材３９を圧縮変形せしめて
軸３８及び円柱部材４０を上方に変位させる。そして、
軸３８が動力伝達軸２８の長孔４１の上端に当接した
後、動力伝達軸２８を上方に持ち上げる。この動力伝達
軸２８に連動して筒状部材５１が上動し、弾性部材５６
を押し拡げながら動力伝達軸２８の上側の溝５２の下傾
斜部と係止部材５５ａ，５５ｂの下傾斜部が摺接する。
そして、それぞれの下傾斜部の終端を通過したときに傾
斜度合が急激に変化して、係止部材５５ａ，５５ｂの上
側の溝５２からの係入解除が完了され、フロ―ト３の浮
力の溜めによって動力伝達軸２８が上側にスナップ移動
する。このスナップ移動の過程で、係止部材５５ａ，５
５ｂが下側の溝５３に入りかけると、弾性部材５６が急
激に変形を回復し、係止部材５５ａ，５５ｂを下側の溝
５３に押し込む。その結果、動力伝達軸２８に連設板２
７を介して連結された給気弁２０が作動流体導入口１１
を開放し、排気弁２１が作動流体排出口１３を塞ぐ。ま
た、このスナップ移動の過程で、圧縮変形されていた弾
性部材３９が急激に変形を回復する。この弾性部材３９
の変形回復力が加わることにより、動力伝達軸２８のス
ナップ移動の際の力をより大きくすることができる。

【００２８】作動流体導入口１１が開放されると、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、
液体溜空間１０に溜まった復水は、蒸気圧に押されて圧
送液体排出口１７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。

【００２９】復水の排出によって液体溜空間１０内の水
位が低下すると、フロ―ト３が降下して、フロ―トア―
ム３４は揺動軸３５を中心に反時計回り方向に回転し、
長孔３７の上端が軸３８に当接した後、動力伝達軸２８
を下方に押し下げる。この動力伝達軸２８に連動して筒
状部材５１が下動し、弾性部材５６を押し拡げながら動
力伝達軸２８の下側の溝５３の上傾斜部と係止部材５５
ａ，５５ｂの上傾斜部が摺接する。そして、それぞれの
上傾斜部の終端を通過したときに傾斜度合が急激に変化
して、係止部材５５ａ，５５ｂの下側の溝５３からの係
入解除が完了され、動力伝達軸２８が下側にスナップ移
動する。このスナップ移動の過程で、係止部材５５ａ，
５５ｂが上側の溝５２に入りかけると、弾性部材５６が
急激に変形を回復し、係止部材５５ａ，５５ｂを上側の
溝５２に押し込む。また、このスナップ移動の過程で連
設板２７の下面が排気弁２１の昇降棒３１の溝の下壁に
当接する。その結果、給気弁２０が作動流体導入口１１
を塞ぎ、排気弁２１が作動流体排出口１３を開放する。

【００３０】

【発明の効果】本発明の液体圧送装置では、フロ―トと
動力伝達軸の間にフロ―トの浮上により圧縮される弾性
部材を設け、該弾性部材を圧縮変形した後に動力伝達軸
が移動してスナップ機構が動作されるようにしている。
そのため、動力伝達軸のスナップ移動の過程で圧縮変形
されていた弾性部材が急激に変形を回復し、この弾性部
材の変形回復力が動力伝達軸のスナップ移動の際の力と
して加わる。そのため、より強力な力でもって切替え弁
を切り換えることができ、動作が円滑である液体圧送装
置を提供することができる。

【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】図１のＡ−Ａ拡大断面図である。

【図３】図１のスナップ機構の拡大断面図である。

【図４】従来技術の液体圧送装置の部分断面図である。

【符号の説明】

１ 液体圧送装置 ２ 密閉容器 ３ フロ―ト ４ 切替え弁 ５ スナップ機構 １１ 作動流体導入口 １３ 作動流体排出口 １６ 圧送液体流入口 １７ 圧送液体排出口 ２０ 給気弁 ２１ 排気弁 ２８ 動力伝達軸 ３９ 弾性部材

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―トが内蔵され、フロ―トの昇降により軸方向に移動
   する動力伝達軸によってスナップ機構が動作され、作動
   流体導入口と作動流体排出口の切替え弁の開閉が切り換
   えられることにより、密閉容器内に溜まった液体を圧送
   液体排出口から圧送する液体圧送装置において、フロ―
   トと動力伝達軸の間にフロ―トの浮上により圧縮される
   弾性部材を設け、該弾性部材を圧縮変形した後に動力伝
   達軸が移動してスナップ機構が動作されることを特徴と
   する液体圧送装置。