JP2008045453A

JP2008045453A - 液体圧送装置

Info

Publication number: JP2008045453A
Application number: JP2006220120A
Authority: JP
Inventors: Masahisa Hiroya; 昌久広谷
Original assignee: TLV Co Ltd
Current assignee: TLV Co Ltd
Priority date: 2006-08-11
Filing date: 2006-08-11
Publication date: 2008-02-28

Abstract

【課題】揺動軸とすべり軸受けとの間の隙間に異物が噛み込まれないようにして、動作が円滑な液体圧送装置を提供する。
【解決手段】スナップ機構５は、密閉容器２内に支持された揺動軸３７と、揺動軸３７の周りに回転するフロートアーム５１及び副アーム５２と、フロートアーム５１に支持された第１の軸５８と、副アーム５２に支持された第２の軸５９と、第１及び第２の軸５８，５９の間に取り付けられたコイルバネ５４と、揺動軸３７とフロートアーム５１の支持部材６１との間に配置されたすべり軸受け６２を有し、すべり軸受け６２は、揺動軸３７と摺動する内面形状を揺動軸３７の外面形状に一致する曲面に形成し、揺動軸３７とフロートアーム５１の支持部材６１とが圧接する部分のみに部分的に配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、温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、各種蒸気使用装置で発生した復水をボイラーや廃熱利用箇所に送る装置として特に適するものである。

従来の液体圧送装置は、密閉容器に作動流体導入口と作動流体排出口と液体流入口及び液体排出口が設けられ、密閉容器内にフロー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揺動軸と、揺動軸の周りに回転するフロートアーム及び副アームと、フロートアームに支持された第１の軸と、副アームに支持された第２の軸と、第１及び第２の軸の間に取り付けられたバネを有し、フロートがフロートアームに連結され、切替え弁が動力伝達軸を介して副アームに連結されたものである。

上記従来の液体圧送装置においては、揺動軸とフロートアームとの間の摩擦力による抵抗を低減させるために、揺動軸とフロートアームの間にリング状のすべり軸受けが配置される。しかしながら、揺動軸とフロートアームの間にリング状のすべり軸受けを配置すると、揺動軸とすべり軸受けとの間の隙間が小さくなり、液体圧送装置内に流入するゴミやスケール等の異物が揺動軸とすべり軸受けとの間の隙間に噛み込まれ易く、動作の円滑性を欠く問題点があった。
アメリカ特許５１４１４０５号

解決しようとする課題は、揺動軸とすべり軸受けとの間の隙間に異物が噛み込まれないようにして、動作が円滑な液体圧送装置を提供することである。

本発明は、密閉容器に作動流体導入口と作動流体排出口と液体流入口及び液体排出口が設けられ、密閉容器内にフロー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揺動軸と、揺動軸の周りに回転するフロートアーム及び副アームと、フロートアームに支持された第１の軸と、副アームに支持された第２の軸と、第１及び第２の軸の間に取り付けられたバネを有し、フロートがフロートアームに連結され、切替え弁が動力伝達軸を介して副アームに連結された液体圧送装置において、揺動軸とフロートアームの間に、揺動軸と摺動する内面形状を揺動軸の外面形状に一致する曲面としたすべり軸受けを、揺動軸とフロートアームが圧接する部分のみに部分的に配置したことを特徴とする。

本発明は、揺動軸とすべり軸受けの間及び揺動軸とフロートアームの間に異物が噛み込まれることがないので、動作が円滑な液体圧送装置を提供できるという優れた効果を生じる。

本発明の液体圧送装置は、揺動軸とフロートアームの間に、揺動軸と摺動する内面形状を揺動軸の外面形状に一致する曲面としたすべり軸受けを、揺動軸とフロートアームが圧接する部分のみに部分的に配置したものである。そのため、揺動軸とすべり軸受けの間には隙間がなく、異物が噛み込まれることがない。また、揺動軸とフロートアームとの間の隙間は大きくできるので、異物が流入しても噛み込まれることがない。

上記の技術的手段の具体例を示す実施例を説明する（図１乃至図３参照）。本実施例の液体圧送装置１は密閉容器２内にフロート３と切替え弁４及びスナップ機構５が配されたものである。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る。蓋部８には作動流体導入口１１，作動流体排出口１３，液体流入口１６，液体排出口１７が設けられている。

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は弁ケース２２と弁体２３及び昇降棒２４によって構成される。弁ケース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。弁ケース２２の中間部には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は半球状で昇降棒２４の先端に一体的に取り付けられている。給気弁２０の弁ケース２２が作動流体導入口１１の中にねじ込まれ、弁体２３は作動流体導入口１１側にあり、昇降棒２４は弁ケース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、弁軸操作棒２８はスナップ機構５と連結されている。排気弁２１は弁ケース２９と弁体３０と昇降棒３１によって構成される。弁ケース２９は軸方向に貫通孔を有し、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の下端はピン３３で弁軸操作棒２８に連結されている。給気弁２０と排気弁２１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。

フロート３はレバー３４及び軸３５を介してブラケット３６によって支持され、スナップ機構５は揺動軸３７を介してブラケット３８によって支持されている。ブラケット３６とブラケット３８は図示しないネジによって結合され、密閉容器２の蓋部８に一体的に取り付けられている。レバー３４は図２のように板を「Ｕ」字状に曲げ加工して作られたものであり、２枚の板が平行に対向し、曲げ加工された部分にフロート３が結合されている。レバー３４の他端部には軸４０が取り付けられている。ブラケット３６は図３の様に「Ｌ」字状をした２枚の板よりなり、軸３５及び軸４１，４２が掛け渡されて連結されたものである。軸３５を中心としてフロート３は回転する。軸４１，４２はそれぞれフロート３の上下限のストッパを兼用している。ブラケット３８も同様に「Ｌ」字状をした２枚の板よりなり、揺動軸３７及び軸４３が掛け渡されて連結されたものである。軸４３は下記の副アーム５２のストッパを兼ねている。

スナップ機構５はフロートアーム５１、副アーム５２、圧縮状態のコイルバネ５４、バネ受け部材５５及びバネ受け部材５６からなる。フロートアーム５１は図３の様に平行に対向した２枚の板よりなり、２枚の板の左端部には溝５７が設けられている。フロートアーム５１の溝５７にはレバー３４の軸４０が嵌合している。フロートアーム５１は揺動軸３７によって右端部が回転可能に支持されている。そのためフロートアーム５１はフロート３の浮沈に追従し、揺動軸３７を中心として上下に揺動する。フロートアーム５１には揺動軸３７により回転可能に支持される部分に支持部材６１が圧入により固定され、支持部材６１がフロートアーム５１に一体に形成されている。揺動軸３７とフロートアーム５１の支持部材６１との間に、揺動軸３７と摺動する内面形状を揺動軸３７の外面形状に一致する曲面としたすべり軸受け６２を、揺動軸３７と支持部材６１が圧接する部分のみに部分的に配置する。揺動軸３７とすべり軸受け６２の間には隙間がなく、異物が噛み込まれることがない。揺動軸３７と支持部材６１との間の隙間は大きくできるので、異物が流入しても噛み込まれることがない。

フロートアーム５１の右端部は下方に脹れ、その下端部には揺動軸３７と平行な第１の軸５８が掛け渡され、バネ受け部材５５が第１の軸５８によって回転可能に支持されている。揺動軸３７に副アーム５２の上端部が回転可能に支持されている。副アーム５２は図３の様に平行に対向した２枚の板よりなり、夫々の板は逆「Ｌ」字状をしている。副アーム５２の下端部には揺動軸３７及び第１の軸５８と平行な第２の軸５９が掛け渡され、バネ受け部材５６が第２の軸５９によって回転可能に支持されている。両バネ受け部材５５，５６の間に圧縮状態のコイルバネ５４が取り付けられている。また副アーム５２の上左端部に軸６０が掛け渡され、弁軸操作棒２８の下端が連結されている。フロートアーム５１には、軸６０の動きを妨げないように、窓８１が開けられている。

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。液体流入口１６は外部から液体溜空間１０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、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）を介してボイラー等の液体圧送先へ接続される。

本実施例の液体圧送装置１の液体溜空間１０内に復水が無い場合は、図１に示すようにフロート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。液体溜空間１０内に溜まった復水によってフロート３が浮上すると、レバー３４が軸３５を中心に時計回り方向に回転し、レバー３４の回転による軸４０の下方への移動に連動して、フロートアーム５１が揺動軸３７を中心に反時計回り方向に回転し、コイルバネ５４との連結部である第１の軸５８が右方に移動して揺動軸３７と第２の軸５９を結ぶ線に近付き、コイルバネ５４は圧縮変形する。そしてフロート３が更に上昇し、第１の軸５８が揺動軸３７と第２の軸５９を結ぶ線上に並び、なおもフロート３が上昇して第１の軸５８が揺動軸３７と第２の軸５９を結ぶ線よりも右方に移動すると、コイルバネ５４は急激に変形を回復し、副アーム５２が時計回り方向に回転して第２の軸５９が左方にスナップ移動する。その結果、副アーム５２の軸６０に連結された弁軸操作棒２８が上側に移動し、給気弁２０が開口されると共に排気弁２１が閉じられる。

給気弁２０が開かれて作動流体導入口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ーや廃熱利用装置へ排出される。復水の排出によって復水溜空間１０内の水位が低下すると、フロート３が降下して、レバー３４が軸３５を中心に反時計回り方向に回転し、レバー３４の回転による軸４０の上方への移動に連動して、フロートアーム５１が揺動軸３７を中心に時計回り方向に回転し、コイルバネ５４との連結部である第１の軸５８が左方に移動して揺動軸３７と第２の軸５９を結ぶ線に近付き、コイルバネ５４は圧縮変形する。そしてフロート３が更に降下し、第１の軸５８が揺動軸３７と第２の軸５９を結ぶ線上に並び、なおもフロート３が降下して第１の軸５８が揺動軸３７と第２の軸５９を結ぶ線よりも左方に移動すると、コイルバネ５４は急激に変形を回復し、副アーム５２が反時計回り方向に回転して第２の軸５９が右方にスナップ移動する。その結果、副アーム５２の軸６０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。

本発明の実施例の液体圧送装置の断面図。図１のＡ−Ａ拡大断面図。図２のすべり軸受け部分のＢ−Ｂ断面図。

符号の説明

１液体圧送装置
２密閉容器
３フロート
４切替え弁
５スナップ機構
１０液体溜空間
１１作動流体導入口
１３作動流体排出口
１６液体流入口
１７液体排出口
２０給気弁
２１排気弁
２８動力伝達軸
３７揺動軸
５１フロートアーム
５２副アーム
５４コイルバネ
５８第１の軸
５９第２の軸
６１支持部材
６２すべり軸受け

Claims

密閉容器に作動流体導入口と作動流体排出口と液体流入口及び液体排出口が設けられ、密閉容器内にフロー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揺動軸と、揺動軸の周りに回転するフロートアーム及び副アームと、フロートアームに支持された第１の軸と、副アームに支持された第２の軸と、第１及び第２の軸の間に取り付けられたバネを有し、フロートがフロートアームに連結され、切替え弁が動力伝達軸を介して副アームに連結された液体圧送装置において、揺動軸とフロートアームの間に、揺動軸と摺動する内面形状を揺動軸の外面形状に一致する曲面としたすべり軸受けを、揺動軸とフロートアームが圧接する部分のみに部分的に配置したことを特徴とする液体圧送装置。