JP7349741B2 - valve device - Google Patents

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Description

本発明は、容器内に流入された蒸気のような流体を容器外に排出する弁装置に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a valve device that discharges fluid such as steam that has flowed into a container to the outside of the container.

容器内に貯留された液体を、蒸気もしくは圧縮空気を駆動流体として用いて加圧し、容器外に液体を排出する液体圧送装置がある（例えば、特許文献１）。特許文献１のような圧送装置は、ポンピングトラップと呼ばれ、電気が不要の機械式のポンプである。ポンピングトラップは、電気が不要であるので、例えば、電源供給が困難な区域に適用できる利点がある。 There is a liquid pumping device that pressurizes a liquid stored in a container using steam or compressed air as a driving fluid and discharges the liquid outside the container (for example, Patent Document 1). A pressure feeding device such as that disclosed in Patent Document 1 is called a pumping trap, and is a mechanical pump that does not require electricity. Pumping traps do not require electricity, so they have the advantage of being applicable, for example, to areas where power supply is difficult.

特許第５８９７９８８号公報Patent No. 5897988

従来の液体圧送装置では、駆動流体を排出する排出弁の排気能力が低く、流入側の逆止弁の開弁が遅れて容器内への液体の流入が遅くなることがある。そこで、排気能力を高めるために、排出弁として図５（Ａ）に示すような差圧を利用した高排出弁装置を用いることが考えられる。 In conventional liquid pumping devices, the discharge valve that discharges the driving fluid has a low exhaust capacity, and the opening of the check valve on the inflow side may be delayed, resulting in a delay in the flow of liquid into the container. Therefore, in order to increase the exhaust capacity, it is conceivable to use a high discharge valve device that utilizes differential pressure as shown in FIG. 5(A) as a discharge valve.

このような高排出弁装置は、メインバルブ１００とパイロットバルブ１０２を有し、最初に駆動源の駆動力により排気開口の小さなパイロットバルブ１０２が下降することで開いてパイロット弁室１０４内の流体が排出される（図５（Ｂ））。このとき、チョーク機構１０８により容器内の空間Ｒからパイロット弁室１０４への流体の流入が阻止され、パイロット弁室１０４の圧力が低下する。さらに、メイン弁室１０６とパイロット弁室１０４との差圧により排気開口の大きなメインバルブ１００が開いて多量の流体が排出される（図５（Ｃ））。 Such a high discharge valve device has a main valve 100 and a pilot valve 102. First, the pilot valve 102 with a small exhaust opening is lowered by the driving force of the driving source, and is opened, and the fluid in the pilot valve chamber 104 is discharged. It is discharged (Fig. 5(B)). At this time, the choke mechanism 108 prevents fluid from flowing into the pilot valve chamber 104 from the space R inside the container, and the pressure in the pilot valve chamber 104 decreases. Furthermore, the main valve 100 with a large exhaust opening opens due to the pressure difference between the main valve chamber 106 and the pilot valve chamber 104, and a large amount of fluid is discharged (FIG. 5(C)).

しかしながら、このような高排出弁装置は、バルブの衝撃耐久性が低いから、液体圧送装置のような閉弁時に衝撃が加わる弁装置には適用が難しいという問題があった。 However, such a high discharge valve device has a problem that it is difficult to apply it to a valve device such as a liquid pumping device that is subjected to a shock when the valve is closed, since the valve has low impact durability.

本発明は、高い排気能力と耐衝撃性を両立できる弁装置を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a valve device that can achieve both high exhaust capacity and impact resistance.

上記目的を達成するために、本発明の弁装置は、容器内に流入された流体を容器外に排出する弁装置であって、前記容器内の流体を排出するメイン排気通路と、前記容器内の空間と前記メイン排気通路とを連通して前記メイン排気通路よりも通路面積が小さいパイロット排気通路と、前記メイン排気通路を開閉するメイン排気弁と、駆動源に連結されて前記パイロット排気通路を開閉するパイロット排気弁と、前記パイロット排気弁の開弁時にパイロット排気弁室内への流体の流入を阻止するチョーク機構と、パイロット弁シートから離間する方向に前記パイロット排気弁に力を付与するパイロットばね部材とを備えている。 In order to achieve the above object, the valve device of the present invention is a valve device that discharges the fluid that has flowed into the container to the outside of the container, and includes a main exhaust passage that discharges the fluid in the container, and a main exhaust passage that discharges the fluid that is inside the container. a pilot exhaust passage that communicates the space with the main exhaust passage and has a passage area smaller than that of the main exhaust passage; a main exhaust valve that opens and closes the main exhaust passage; and a main exhaust valve that is connected to a drive source to connect the pilot exhaust passage. A pilot exhaust valve that opens and closes, a choke mechanism that prevents fluid from flowing into the pilot exhaust valve chamber when the pilot exhaust valve is opened, and a pilot spring that applies force to the pilot exhaust valve in a direction away from the pilot valve seat. It is equipped with a member.

この構成によれば、弁内外の差圧を利用した高排出弁装置からなるので、高い排気能力を実現できる。また、パイロット弁シートから離間する方向にパイロット排気弁に力を付与するパイロットばね部材が設けられているので、閉弁時のパイロット排気弁に対する衝撃が緩和される。さらに、パイロットばね部材はパイロット排気弁を開弁させる方向に力が働くので、従来の差圧を利用した高排出弁装置よりも素早く開弁して排気能力が一層高くなる。このように、上記構成の弁装置によれば、高い排気能力と耐衝撃性を両立できる。 According to this configuration, since it is comprised of a high discharge valve device that utilizes the pressure difference between the inside and outside of the valve, a high exhaust capacity can be achieved. Furthermore, since a pilot spring member is provided that applies force to the pilot exhaust valve in a direction away from the pilot valve seat, the impact on the pilot exhaust valve when the valve is closed is alleviated. Further, since the pilot spring member exerts a force in the direction of opening the pilot exhaust valve, the valve opens more quickly than the conventional high discharge valve device using differential pressure, and the exhaust capacity is further increased. In this manner, the valve device having the above configuration can achieve both high exhaust capacity and impact resistance.

本発明において、さらに、メイン弁シートから離間する方向に前記メイン排気弁に力を付与するメインばね部材を備えていてもよい。この構成によれば、メインばね部材により、閉弁時のメイン排気弁に対する衝撃が緩和される。また、メインばね部材はメイン排気弁を開弁させる方向に力が働くので、従来の差圧を利用した高排出弁装置よりも素早く開弁して排気能力も高くなる The present invention may further include a main spring member that applies force to the main exhaust valve in a direction away from the main valve seat. According to this configuration, the main spring member reduces the impact on the main exhaust valve when the valve is closed. In addition, since the main spring member exerts a force in the direction of opening the main exhaust valve, the valve opens more quickly and has higher exhaust capacity than conventional high discharge valve devices that use differential pressure.

本発明において、前記メイン排気弁は、内部に前記パイロット排気通路が形成されて軸方向の一端部でメイン弁シートに着座する筒状のメイン弁体と、前記メイン弁体の他端部から径方向外側に傾斜して延びる傾斜部と、前記傾斜部から軸方向の他端側に延びる筒部とを有し、前記筒部の内部に前記パイロット排気弁の弁室が形成されていてもよい。 In the present invention, the main exhaust valve includes a cylindrical main valve body in which the pilot exhaust passage is formed and is seated on a main valve seat at one end in the axial direction, and a cylindrical main valve body that has a diameter from the other end of the main valve body. The pilot exhaust valve may include an inclined portion extending outward in the axial direction, and a cylindrical portion extending from the inclined portion toward the other end in the axial direction, and a valve chamber of the pilot exhaust valve may be formed inside the cylindrical portion. .

この場合、前記パイロット排気弁は、前記メイン弁体の内側を軸方向に移動する棒状のパイロット弁体と、前記パイロット弁体から径方向外方に延びるフランジ部とを有し、前記メイン弁体の内側に形成されたばね受け面と前記フランジ部との間に前記パイロットばね部材が介装されていてもよい。 In this case, the pilot exhaust valve has a rod-shaped pilot valve body that moves in the axial direction inside the main valve body, and a flange portion that extends radially outward from the pilot valve body, The pilot spring member may be interposed between the spring receiving surface formed inside the flange and the flange.

本発明の弁装置は、例えば、液体圧送装置の排出弁として利用できる。液体圧送装置の排出弁は、閉弁時に大きな衝撃が加わるが、この構成によれば、パイロットばね部材により閉弁時のパイロット排気弁に対する衝撃が緩和されるので、液体圧送装置の排出弁にも適用できる。 The valve device of the present invention can be used, for example, as a discharge valve of a liquid pumping device. A large impact is applied to the discharge valve of a liquid pumping device when the valve is closed, but with this configuration, the impact on the pilot exhaust valve when the valve is closed is alleviated by the pilot spring member, so that the discharge valve of the liquid pumping device is also subjected to a large impact. Applicable.

本発明の弁装置によれば、高い排気能力と耐衝撃性を両立できる。 According to the valve device of the present invention, both high exhaust capacity and impact resistance can be achieved.

本発明の第１実施形態に係る弁装置の一種である排出弁を備えた液体圧送装置を示す概略構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic block diagram which shows the liquid pressure feeding apparatus provided with the discharge valve which is a type of valve apparatus based on 1st Embodiment of this invention. 同液体圧送装置の図１とは異なる状態を示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a state of the liquid pumping device different from that shown in FIG. 1; 同液体圧送装置を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view showing the same liquid pumping device. 同排出弁を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view showing the same discharge valve. （Ａ）～（Ｃ）は従来の弁装置の一種である差圧を利用した高排出弁装置を示す縦断面図である。(A) to (C) are longitudinal sectional views showing a high discharge valve device that utilizes differential pressure, which is a type of conventional valve device.

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。図１および図２は本発明の第１実施形態に係る排気口構造を備えた液体圧送装置を示す概略構成図である。同圧送装置１は、容器２内に貯留された液体Ｗを、容器２内に導入された駆動流体Ｆにより加圧して容器２外に排出する。図１は液体Ｗが流入している状態を示し、図２は液体Ｗが排出されている状態を示す。本実施形態の液体Ｗは、水、詳細には、蒸気配管、蒸気機器などからの復水である。また、本実施形態の駆動流体Ｆは蒸気である。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are schematic configuration diagrams showing a liquid pumping device equipped with an exhaust port structure according to a first embodiment of the present invention. The pressure feeding device 1 pressurizes a liquid W stored in a container 2 with a driving fluid F introduced into the container 2, and discharges the liquid W to the outside of the container 2. FIG. 1 shows a state in which liquid W is flowing in, and FIG. 2 shows a state in which liquid W is being discharged. The liquid W in this embodiment is water, specifically, condensate from steam piping, steam equipment, etc. Further, the driving fluid F in this embodiment is steam.

容器２に、液体Ｗが流入する液体流入口４と、液体Ｗが流出する液体流出口６が設けられている。液体流入口４に液体流入通路８が接続され、液体流出口６に液体流出通路１０が接続されている。液体流入口４と液体流入通路８との間に流入側逆止弁１２が接続され、液体流出口６と液体流出通路１０との間に流出側逆止弁１４が接続されている。 The container 2 is provided with a liquid inlet 4 through which the liquid W flows and a liquid outlet 6 through which the liquid W flows out. A liquid inlet passage 8 is connected to the liquid inlet 4, and a liquid outlet passage 10 is connected to the liquid outlet 6. An inlet check valve 12 is connected between the liquid inlet 4 and the liquid inlet passage 8, and an outlet check valve 14 is connected between the liquid outlet 6 and the liquid outlet passage 10.

容器２の頂部に、容器２内に駆動流体Ｆを流入させる駆動流体流入口１６と、容器２内の駆動流体Ｆを容器２外に排出する駆動流体流出口１８とが設けられている。駆動流体流入口１６に駆動流体流入通路１７が接続され、駆動流体流出口１８に駆動流体流出通路１９が接続されている。圧送装置１は、駆動流体流入口１６を開閉する駆動弁（吸入弁）２０と、駆動流体流出口１８を開閉する弁装置の一種である排出弁（排気弁）２２とを有している。 A driving fluid inlet 16 for allowing the driving fluid F to flow into the container 2 and a driving fluid outlet 18 for discharging the driving fluid F in the container 2 to the outside of the container 2 are provided at the top of the container 2 . A driving fluid inlet passage 17 is connected to the driving fluid inlet 16 , and a driving fluid outlet passage 19 is connected to the driving fluid outlet 18 . The pressure feeding device 1 includes a drive valve (suction valve) 20 that opens and closes the drive fluid inlet 16 and a discharge valve (exhaust valve) 22 that is a type of valve device that opens and closes the drive fluid outlet 18 .

容器２の内部に、容器２内に貯留された液体Ｗの液位ＷＬを検知するフロート２４が収納されている。駆動弁２０および排出弁２２は、作動部材２６を介してフロート２４に連結されている。作動部材２６は、公知の構造であり、互いに回動自在に連結された複数のリンク部材２６ａと単一のばね部材２６ｂとからなる。作動部材２６は、フロート２４で検知された液位ＷＬに基づいて駆動弁２０および排出弁２２を作動させる。つまり、これらフロート２４および作動部材２６が、駆動弁２０および排出弁２２の駆動源を構成する。 A float 24 that detects the liquid level WL of the liquid W stored in the container 2 is housed inside the container 2 . Drive valve 20 and discharge valve 22 are connected to float 24 via actuation member 26 . The actuating member 26 has a known structure and includes a plurality of link members 26a and a single spring member 26b that are rotatably connected to each other. The operating member 26 operates the drive valve 20 and the discharge valve 22 based on the liquid level WL detected by the float 24. In other words, the float 24 and the actuating member 26 constitute a driving source for the drive valve 20 and the discharge valve 22.

図１に示す液位ＷＬが低いとき、液体Ｗに浮いたフロート２４も低い位置にある。このとき、作動部材２６の作動により、駆動弁２０が閉状態となり、排出弁２２は開状態となる。つまり、容器２内への駆動流体Ｆの流入が阻止され、容器２の内部空間が大気に開放される。液位ＷＬが低い状態では、容器２の内部の圧力が低いので、液体流入通路８の液体Ｗが、流入側逆止弁１２を開いて液体流入口４から容器２内に流入する。一方、容器２の内部の圧力が低いことから、流出側逆止弁１４は閉止状態である。 When the liquid level WL shown in FIG. 1 is low, the float 24 floating on the liquid W is also at a low position. At this time, the actuation of the actuating member 26 causes the drive valve 20 to be in the closed state and the discharge valve 22 to be in the open state. That is, the driving fluid F is prevented from flowing into the container 2, and the internal space of the container 2 is opened to the atmosphere. When the liquid level WL is low, the pressure inside the container 2 is low, so the liquid W in the liquid inflow passage 8 opens the inflow side check valve 12 and flows into the container 2 from the liquid inlet 4. On the other hand, since the pressure inside the container 2 is low, the outflow side check valve 14 is in a closed state.

液体Ｗが容器２内に流入すると、液位ＷＬが上昇し、これに伴い、フロート２４も上昇する。液位ＷＬが規定値を超えると、図２に示すように、作動部材２６の作動により、駆動弁２０が開状態となり、排出弁２２は閉状態となる。つまり、容器２内へ駆動流体Ｆが流入し、容器内２の駆動流体Ｆの外部への排出が阻止される。これにより、容器２の内部の圧力が高くなるので、容器内２の液体Ｗが、流出側逆止弁１４を開いて液体流出口６から液体流出通路１０を通って容器２外に排出される。一方、容器２の内部の圧力が高いので、流入側逆止弁１２は閉止状態となる。 When the liquid W flows into the container 2, the liquid level WL rises, and the float 24 also rises accordingly. When the liquid level WL exceeds the specified value, as shown in FIG. 2, the actuation member 26 operates to open the drive valve 20 and close the discharge valve 22. That is, the driving fluid F flows into the container 2, and the driving fluid F in the container 2 is prevented from being discharged to the outside. As a result, the pressure inside the container 2 increases, so the liquid W in the container 2 opens the outflow side check valve 14 and is discharged from the liquid outflow port 6 through the liquid outflow passage 10 to the outside of the container 2. . On the other hand, since the pressure inside the container 2 is high, the inflow side check valve 12 is in a closed state.

液体Ｗが容器２外に排出されると、液位ＷＬが下降する。これに伴い、フロート２４も下降し、図１の状態に戻る。以降、図１の状態と図２の状態が繰り返され、液体Ｗが圧送される。 When the liquid W is discharged outside the container 2, the liquid level WL decreases. Along with this, the float 24 also descends, returning to the state shown in FIG. Thereafter, the state shown in FIG. 1 and the state shown in FIG. 2 are repeated, and the liquid W is pumped.

つぎに、図３～４を用いて、排出弁２２の詳細を説明する。駆動弁２０（吸入弁：図１）の構造は、公知のものと同じであるから、説明を省略する。図３に示すように、容器２に、作動部材２６がボルトＢにより着脱自在に取り付けられている。作動部材２６は、容器２の内側に配置され、その一端にフロート２４が取り付けられている。つまり、フロート２４は、作動部材２６を介して容器２に支持されている。一方、作動部材２６の他端に、動力伝達部材２８が連結されている。動力伝達部材２８は、排出弁２２に駆動源の駆動力を付与する。 Next, details of the discharge valve 22 will be explained using FIGS. 3 and 4. The structure of the drive valve 20 (suction valve: FIG. 1) is the same as a known one, so a description thereof will be omitted. As shown in FIG. 3, an actuating member 26 is detachably attached to the container 2 with a bolt B. As shown in FIG. The actuating member 26 is arranged inside the container 2 and has a float 24 attached to one end thereof. That is, the float 24 is supported by the container 2 via the actuation member 26. On the other hand, a power transmission member 28 is connected to the other end of the actuating member 26. The power transmission member 28 applies the driving force of the driving source to the discharge valve 22.

図４に示すように、排出弁２２は、内部にメイン排気通路３０が形成されたケーシング３２と、メイン排気通路３０を開閉するメイン排気弁３４を有している。メイン排気通路３０は、弁軸心ＡＸの径方向に延びる第１の通路３０ａと、軸方向に延びる第２の通路３０ｂとを有している。第１の通路３０ａは容器２内の空間Ｒに連通し、第２の通路３０ｂは駆動流体流出通路１９に連通している。すなわち、メイン排気弁３４の開弁時は、容器２の内部Ｒの駆動流体Ｆが、第１の通路３０ａから第２の通路３０ｂを通って駆動流体流出通路１９に排出される。 As shown in FIG. 4, the exhaust valve 22 includes a casing 32 in which a main exhaust passage 30 is formed, and a main exhaust valve 34 that opens and closes the main exhaust passage 30. The main exhaust passage 30 has a first passage 30a extending in the radial direction of the valve axis AX and a second passage 30b extending in the axial direction. The first passage 30a communicates with the space R within the container 2, and the second passage 30b communicates with the driving fluid outflow passage 19. That is, when the main exhaust valve 34 is opened, the driving fluid F in the interior R of the container 2 is discharged from the first passage 30a to the second passage 30b to the driving fluid outflow passage 19.

ケーシング３２は、第１の通路３０ａから排出弁２２の軸心ＡＸ方向に第２の通路３０ｂと反対側に延びるシリンダ部３３を有している。シリンダ部３３の内周面に沿ってメイン排気弁３４が軸心ＡＸ方向に移動する。シリンダ部３３の先端（図４の下端）に、径方向内側に環状の底壁３５が形成されている。 The casing 32 has a cylinder portion 33 extending from the first passage 30a in the direction of the axis AX of the discharge valve 22 on the opposite side to the second passage 30b. The main exhaust valve 34 moves along the inner peripheral surface of the cylinder portion 33 in the direction of the axis AX. An annular bottom wall 35 is formed radially inward at the tip of the cylinder portion 33 (lower end in FIG. 4).

メイン排気弁３４は、筒状のメイン弁体３６を有している。メイン弁体３６は、その軸方向の一端部（図４の上端部）でメイン排気通路３０を閉止する。つまり、メイン排気通路３０の開口縁（図４の下縁）が、メイン弁体３６が着座するメイン弁シート３７を構成する。メイン弁体３６の内部（中空孔）に、パイロット排気通路４２が形成されている。パイロット排気通路４２は、容器２内の空間Ｒとメイン排気通路３０とを連通する。パイロット排気通路４２は、後述のパイロット排気弁室４５を介して容器２内の空間Ｒに連通している。パイロット排気通路４２は、メイン排気通路３０よりも通路面積が小さく設定されている。パイロット排気通路４２の詳細は後述する。 The main exhaust valve 34 has a cylindrical main valve body 36. The main valve body 36 closes the main exhaust passage 30 at one end in the axial direction (the upper end in FIG. 4). That is, the opening edge (lower edge in FIG. 4) of the main exhaust passage 30 constitutes the main valve seat 37 on which the main valve body 36 is seated. A pilot exhaust passage 42 is formed inside the main valve body 36 (hollow hole). The pilot exhaust passage 42 communicates between the space R inside the container 2 and the main exhaust passage 30. The pilot exhaust passage 42 communicates with the space R inside the container 2 via a pilot exhaust valve chamber 45, which will be described later. The pilot exhaust passage 42 is set to have a smaller passage area than the main exhaust passage 30. Details of the pilot exhaust passage 42 will be described later.

メイン排気弁３４は、さらに、メイン弁体３６の他端部（図４の下端部）から軸心ＡＸ方向の他端側（図４の下側）に向かって径方向外側に傾斜して延びる傾斜部３８と、傾斜部３８から軸方向の他端側（図４の下端側）に延びる筒部４０とを有している。本実施形態のメイン排気弁３４は、メイン弁体３６と、傾斜部３８と、筒部４０とが不可分一体に形成されている。傾斜部３８に代えて、径方向に広がる円盤状の平坦部としてもよい。 The main exhaust valve 34 further extends from the other end of the main valve body 36 (lower end in FIG. 4) toward the other end in the axis AX direction (lower side in FIG. 4) while slanting outward in the radial direction. It has an inclined part 38 and a cylindrical part 40 extending from the inclined part 38 to the other end side in the axial direction (lower end side in FIG. 4). In the main exhaust valve 34 of this embodiment, the main valve body 36, the inclined portion 38, and the cylindrical portion 40 are integrally formed. The inclined portion 38 may be replaced with a disk-shaped flat portion that spreads in the radial direction.

本実施形態の傾斜部３８は、中空孔３９を有するの円錐台形状である。傾斜部３８の中空孔は、メイン弁体３６の内側（中空孔）に連通し、パイロット排気通路４２を構成している。詳細には、傾斜部３８の中空孔３９は、一端から他端（下方）に向かって軸方向に真直に延びる第１中空孔３９ａと、第１中空孔３９ａの他端から軸心ＡＸ方向の他端側（下方）に向かって徐々に径方向に広がる第２中空孔３９ｂとを有している。第１中空孔３９ａは、下流側が大径となる段付き孔である。つまり、第１中空孔３９ａの大径の一端（上端）がメイン弁体３６の内側（中空孔）に連通し、第２中空孔３９ｂの他端（下端）がパイロット排気弁室４５に連通している。 The inclined portion 38 of this embodiment has a truncated conical shape with a hollow hole 39. The hollow hole of the inclined portion 38 communicates with the inside (hollow hole) of the main valve body 36 and forms a pilot exhaust passage 42 . Specifically, the hollow hole 39 of the inclined portion 38 includes a first hollow hole 39a extending straight in the axial direction from one end to the other end (downward), and a first hollow hole 39a extending straight in the axial direction from the other end of the first hollow hole 39a to the axial center AX direction. It has a second hollow hole 39b that gradually expands in the radial direction toward the other end (downward). The first hollow hole 39a is a stepped hole having a larger diameter on the downstream side. That is, one end (upper end) of the large diameter of the first hollow hole 39a communicates with the inside (hollow hole) of the main valve body 36, and the other end (lower end) of the second hollow hole 39b communicates with the pilot exhaust valve chamber 45. ing.

メイン弁シート３７と傾斜部３８の一端側の傾斜面３８ａとの間に、メインばね部材４４が介装されている。メインばね部材４４は、メイン弁シート３７から離間する方向（図４の下方）にメイン排気弁３４にばね力を付与する。メインばね部材４４は、例えば、圧縮コイルばねである。 A main spring member 44 is interposed between the main valve seat 37 and the inclined surface 38a on one end side of the inclined portion 38. The main spring member 44 applies a spring force to the main exhaust valve 34 in a direction away from the main valve seat 37 (downward in FIG. 4). The main spring member 44 is, for example, a compression coil spring.

筒部４０の内部に、前述のパイロット排気弁室４５が形成されている。筒部４０の外径は、シリンダ３３の内径とほぼ同じ大きさに設定されている。これにより、メイン排気弁３４が、シリンダ３３の内面にスムーズに案内されるとともに、メイン排気弁３４が軸心ＡＸに対して傾くのを抑制できる。また、筒部４０の外面とシリンダ３３の内面によりシール構造が構成され、パイロット排気弁室４５とメイン排気通路３０とが連通しないように区画されている。 The aforementioned pilot exhaust valve chamber 45 is formed inside the cylindrical portion 40 . The outer diameter of the cylindrical portion 40 is set to be approximately the same size as the inner diameter of the cylinder 33. Thereby, the main exhaust valve 34 is smoothly guided to the inner surface of the cylinder 33, and the main exhaust valve 34 can be prevented from tilting with respect to the axis AX. Further, a sealing structure is formed by the outer surface of the cylindrical portion 40 and the inner surface of the cylinder 33, and the pilot exhaust valve chamber 45 and the main exhaust passage 30 are partitioned so as not to communicate with each other.

排出弁２２は、さらに、パイロット排気通路４２を開閉するパイロット排気弁４６を有している。パイロット排気弁４６は、棒状のパイロット弁体４８を有している。パイロット弁体４８は、その軸心ＡＸ方向の一端部（図４の上端部）でパイロット排気通路４２を閉止する。本実施形態では、傾斜部３８内部の第１中空孔３９ａと、下方に向かって広がるように傾斜した第２中空孔３９ｂとの繋がり部が、パイロット弁体４８が着座するパイロット弁シート５０を構成する。 The exhaust valve 22 further includes a pilot exhaust valve 46 that opens and closes the pilot exhaust passage 42. The pilot exhaust valve 46 has a rod-shaped pilot valve body 48. The pilot valve body 48 closes the pilot exhaust passage 42 at one end (the upper end in FIG. 4) in the direction of the axis AX. In this embodiment, a connecting portion between the first hollow hole 39a inside the inclined portion 38 and the second hollow hole 39b inclined so as to widen downward constitutes the pilot valve seat 50 on which the pilot valve body 48 is seated. do.

パイロット排気弁４６は、パイロット弁体４８から軸心ＡＸ方向の他端側（図４の下方）に延びる昇降棒５４を有している。昇降棒５４は、パイロット排気弁室４５から底壁３５の中空孔３５ａを通って容器２内の空間Ｒにまで延びている。 The pilot exhaust valve 46 has a lifting rod 54 extending from the pilot valve body 48 to the other end side (downward in FIG. 4) in the axis AX direction. The lifting rod 54 extends from the pilot exhaust valve chamber 45 to the space R inside the container 2 through the hollow hole 35a of the bottom wall 35.

詳細には、昇降棒５４は、パイロット弁体４８に連なる大径部５４ａと、大径部５４ａから軸心ＡＸ方向の他端側（図４の下方）に延びる小径部５４ｂを有している。つまり、大径部５４ａと小径部５４ｂの間に段差部５４ｃが形成されている。本実施形態では、大径部５４ａから小径部５４ｂまで段階的に径が小さくなっている。つまり、段差部５４ｃは複数（本実施形態では３つ）設けられている。ただし、大径部５４ａから小径部５４ｂまで段階的に径が小さくなる必要はなく、段差部５４ｃは一つでもよい。また、大径部５４ａから小径部５４ｂまで徐々に径が小さくなってもよい。 Specifically, the lifting rod 54 has a large diameter portion 54a that is connected to the pilot valve body 48, and a small diameter portion 54b that extends from the large diameter portion 54a to the other end side in the axis AX direction (downward in FIG. 4). . That is, a stepped portion 54c is formed between the large diameter portion 54a and the small diameter portion 54b. In this embodiment, the diameter is gradually reduced from the large diameter portion 54a to the small diameter portion 54b. That is, a plurality of step portions 54c (three in this embodiment) are provided. However, it is not necessary that the diameter decreases stepwise from the large diameter portion 54a to the small diameter portion 54b, and there may be only one stepped portion 54c. Further, the diameter may gradually decrease from the large diameter portion 54a to the small diameter portion 54b.

昇降棒５４の小径部５４ｂがシリンダ部３３の底壁３５の中空孔３５ａを通過しており、小径部５４ｂの外径は底壁３５の中空孔３５ａの内径よりも若干小さく設定されている。これにより、パイロット排気弁４６が軸心ＡＸに対して傾くのを抑制できる。昇降棒５４の小径部５４ｂの他端部（図４の下端部）に、動力伝達部材２８（図３）が連結されている。つまり、パイロット排気弁４６は、動力伝達部材２８を介して駆動源の一部であるフロート２４（図３）に連結されている。 The small diameter portion 54b of the lifting rod 54 passes through the hollow hole 35a of the bottom wall 35 of the cylinder portion 33, and the outer diameter of the small diameter portion 54b is set to be slightly smaller than the inner diameter of the hollow hole 35a of the bottom wall 35. Thereby, it is possible to suppress the pilot exhaust valve 46 from tilting with respect to the axis AX. A power transmission member 28 (FIG. 3) is connected to the other end (lower end in FIG. 4) of the small diameter portion 54b of the lifting rod 54. That is, the pilot exhaust valve 46 is connected to the float 24 (FIG. 3), which is part of the drive source, via the power transmission member 28.

昇降棒５４の大径部５４ａの外径は底壁３５の中空孔３５ａの内径よりも大きく設定されている。したがって、パイロット排気弁４６が開いて昇降棒５４が下方に移動すると、二点鎖線で示すように段差部５４ｃが底壁の上面３５ｂに当接する。これにより、中空孔３５ａが閉塞され、容器２内の空間Ｒとパイロット排気弁室４５とが遮断される。つまり、昇降棒５４の段差部５４ｃと底壁３５により、パイロット排気弁４６の開弁時にパイロット排気弁室４５内への流体Ｆの流入を阻止するチョーク機構５５を構成する。 The outer diameter of the large diameter portion 54a of the lifting rod 54 is set larger than the inner diameter of the hollow hole 35a of the bottom wall 35. Therefore, when the pilot exhaust valve 46 opens and the lifting rod 54 moves downward, the stepped portion 54c comes into contact with the upper surface 35b of the bottom wall, as shown by the two-dot chain line. As a result, the hollow hole 35a is closed, and the space R inside the container 2 and the pilot exhaust valve chamber 45 are cut off. That is, the stepped portion 54c of the lifting rod 54 and the bottom wall 35 constitute a choke mechanism 55 that prevents fluid F from flowing into the pilot exhaust valve chamber 45 when the pilot exhaust valve 46 is opened.

昇降棒５４の大径部５４ａに、径方向外側に延びるフランジ部５２が形成されている。フランジ部５２の外径は、筒部４０の内径よりも若干小さく設定されている。筒部４０の内側に形成された径方向に沿う平坦なばね受け面５８とフランジ部５２との間に、パイロットばね部材５６が介装されている。パイロットばね部材５６は、パイロット弁シート５０から離間する方向（図４の下方）にパイロット排気弁４６にばね力を付与する。パイロットばね部材５６は、例えば、圧縮コイルばねである。 A flange portion 52 extending radially outward is formed on the large diameter portion 54a of the lifting rod 54. The outer diameter of the flange portion 52 is set to be slightly smaller than the inner diameter of the cylindrical portion 40. A pilot spring member 56 is interposed between the radially flat spring receiving surface 58 formed inside the cylindrical portion 40 and the flange portion 52 . The pilot spring member 56 applies a spring force to the pilot exhaust valve 46 in a direction away from the pilot valve seat 50 (downward in FIG. 4). The pilot spring member 56 is, for example, a compression coil spring.

パイロット排気弁４６におけるパイロット弁体４８、昇降棒５４の大径部５４ａおよびパイロットばね部材５６が、パイロット排気弁室４５に収納されている。 The pilot valve body 48 of the pilot exhaust valve 46, the large diameter portion 54a of the lifting rod 54, and the pilot spring member 56 are housed in the pilot exhaust valve chamber 45.

つぎに、本実施形態の排出弁２２の動作を説明する。図４の排出弁２２が閉まった状態（液体Ｗの圧送状態）から、液位ＷＬが下がると、フロート２４（図３）も下降し、パイロット排気弁４６の昇降棒５４に下方（矢印Ｄ１）への力（駆動力）を付与する。このとき、メイン排気弁３４は内圧により閉弁を維持するが、二点鎖線で示すように、パイロット排気弁４６が駆動力により開弁する。このとき、パイロットばね部材５６のばね力が開弁方向に働くので、従来よりも小さな力でパイロット排気弁４６が開く。 Next, the operation of the discharge valve 22 of this embodiment will be explained. When the liquid level WL falls from the state in which the discharge valve 22 in FIG. Gives force (driving force) to. At this time, the main exhaust valve 34 is kept closed by the internal pressure, but the pilot exhaust valve 46 is opened by the driving force, as shown by the two-dot chain line. At this time, the spring force of the pilot spring member 56 acts in the valve opening direction, so the pilot exhaust valve 46 opens with a smaller force than in the past.

パイロット排気弁４６が開弁すると、上述のように、二点鎖線で示す段差部５４ｃが底壁３５の上面３５ｂに当接し、中空孔３５ａが閉塞される。これにより、容器２内の空間Ｒからパイロット排気弁室４５内への流体Ｆの流入が阻止される。この状態で、パイロット排気弁室４５内の流体Ｆがパイロット排気通路４２から排出されるので、パイロット排気弁室４５の内圧が下がる（図５（Ｂ）参照）。 When the pilot exhaust valve 46 opens, as described above, the stepped portion 54c shown by the two-dot chain line comes into contact with the upper surface 35b of the bottom wall 35, and the hollow hole 35a is closed. This prevents the fluid F from flowing into the pilot exhaust valve chamber 45 from the space R within the container 2 . In this state, the fluid F in the pilot exhaust valve chamber 45 is discharged from the pilot exhaust passage 42, so the internal pressure of the pilot exhaust valve chamber 45 decreases (see FIG. 5(B)).

パイロット排気弁室４５の内圧が下がると、メイン排気通路３０の第１の通路３０ａの圧力により、メイン排気弁３４が下方に押し下げられて開弁し、メイン排気通路３０から多量の流体Ｆが排出される（図５（Ｃ）参照）。このように、パイロット排気弁室４５とメイン排気通路３０との差圧によりメイン排気弁３４が開弁するので、小さな駆動力でメイン排気弁３４を開弁させることができ、高い排気能力を実現できる。さらに、メインばね部材４４のばね力が開弁方向に働くので、従来よりも小さな力でメイン排気弁３４が開く。 When the internal pressure of the pilot exhaust valve chamber 45 decreases, the main exhaust valve 34 is pushed downward and opened by the pressure in the first passage 30a of the main exhaust passage 30, and a large amount of fluid F is discharged from the main exhaust passage 30. (See FIG. 5(C)). In this way, the main exhaust valve 34 is opened by the differential pressure between the pilot exhaust valve chamber 45 and the main exhaust passage 30, so the main exhaust valve 34 can be opened with a small driving force, achieving high exhaust capacity. can. Furthermore, since the spring force of the main spring member 44 acts in the valve opening direction, the main exhaust valve 34 opens with a smaller force than in the past.

排出弁２２が開いた状態（流入状態）から、液位ＷＬが上がると、フロート２４（図３）も上昇し、パイロット排気弁４６の昇降棒５４に上方（矢印Ｄ２）への力（駆動力）を付与する。この駆動力により、実線で示すように、パイロット排気弁４６が閉弁する。このとき、パイロットばね部材５６のばね力により、パイロット弁体４８がパイロット弁シート５０に着座する際の衝撃が緩和される。 When the liquid level WL rises from the open state (inflow state) of the exhaust valve 22, the float 24 (Fig. 3) also rises, and an upward (arrow D2) force (driving force) is applied to the lifting rod 54 of the pilot exhaust valve 46. ). This driving force causes the pilot exhaust valve 46 to close, as shown by the solid line. At this time, the spring force of the pilot spring member 56 reduces the impact when the pilot valve body 48 seats on the pilot valve seat 50.

さらに、液位ＷＬが上がってフロート２４（図３）が上昇すると、メイン排気弁３４が閉弁する。このとき、メインばね部材４４のばね力により、メイン弁体３６がメイン弁シート３７に着座する際の衝撃が緩和される。以降、同様の動作が繰り返される。 Further, when the liquid level WL rises and the float 24 (FIG. 3) rises, the main exhaust valve 34 closes. At this time, the spring force of the main spring member 44 reduces the impact when the main valve body 36 seats on the main valve seat 37. Thereafter, similar operations are repeated.

上記構成によれば、差圧を利用してメイン排気弁３４が開弁されるので、高い排気能力を実現できる。また、パイロットばね部材５６により、閉弁時のパイロット排気弁４６に対する衝撃が緩和される。さらに、パイロットばね部材５６はパイロット排気弁４６を開弁させる方向に力が働くので、従来よりも素早く開弁し、排気能力が一層高くなる。このように、上記構成の排出弁２２によれば、高い排気能力と耐衝撃性を両立できる。 According to the above configuration, since the main exhaust valve 34 is opened using the differential pressure, high exhaust capacity can be achieved. Further, the pilot spring member 56 reduces the impact on the pilot exhaust valve 46 when the valve is closed. Further, since a force acts on the pilot spring member 56 in the direction of opening the pilot exhaust valve 46, the valve opens more quickly than in the past, and the exhaust capacity is further increased. In this manner, the discharge valve 22 having the above configuration can achieve both high exhaust capacity and impact resistance.

特に、液体圧送装置１の排出弁２２は閉弁時に大きな衝撃が加わるが、上記構成によれば、パイロットばね部材５６により閉弁時のパイロット排気弁４６に対する衝撃が緩和されるので、液体圧送装置１の排出弁２２にも適用できる。 In particular, the discharge valve 22 of the liquid pumping device 1 is subjected to a large impact when the valve is closed, but according to the above configuration, the impact on the pilot exhaust valve 46 when the valve is closed is alleviated by the pilot spring member 56, so that the liquid pumping device It can also be applied to the discharge valve 22 of No. 1.

メインばね部材４４により、閉弁時のメイン排気弁３４に対する衝撃も緩和される。また、メインばね部材４４はメイン排気弁３４を開弁させる方向に力が働くので、従来よりも素早く開弁して排気能力がより一層高くなる The main spring member 44 also reduces the impact on the main exhaust valve 34 when the valve is closed. In addition, since the main spring member 44 exerts a force in the direction of opening the main exhaust valve 34, the valve opens more quickly than before, further increasing the exhaust capacity.

メイン排気弁３４は、内部にパイロット排気通路４２が形成されて軸方向の一端部でメイン弁シート３７に着座する筒状のメイン弁体３６と、メイン弁体３６の他端部から径方向に延びる円盤状の傾斜部３８と、傾斜部３８から軸方向の他端側に延びる筒部４０とを有し、筒部４０の内部にパイロット排気弁室４５が形成されている。また、パイロット排気弁４６は、筒部４０の内側を軸方向に移動する棒状のパイロット弁体４８と、パイロット弁体４８から鍔状に延びるフランジ部５２とを有し、筒部４０の内側に形成されたばね受け面５８とフランジ部５２との間にパイロットばね部材５６が介装されている。この構成によれば、本実施形態の弁装置（排出弁）２２を従来の液体圧送装置にも適用できる。 The main exhaust valve 34 includes a cylindrical main valve body 36 having a pilot exhaust passage 42 formed therein and seated on a main valve seat 37 at one end in the axial direction, and a cylindrical main valve body 36 that is seated on a main valve seat 37 at one end in the axial direction, and a cylindrical main valve body 36 that has a pilot exhaust passage 42 formed therein and is seated on a main valve seat 37 at one end in the axial direction. It has an extending disk-shaped inclined portion 38 and a cylindrical portion 40 extending from the inclined portion 38 toward the other end in the axial direction, and a pilot exhaust valve chamber 45 is formed inside the cylindrical portion 40 . The pilot exhaust valve 46 also includes a rod-shaped pilot valve body 48 that moves in the axial direction inside the cylindrical portion 40 and a flange portion 52 that extends from the pilot valve body 48 in a brim shape. A pilot spring member 56 is interposed between the formed spring receiving surface 58 and the flange portion 52. According to this configuration, the valve device (discharge valve) 22 of this embodiment can also be applied to a conventional liquid pumping device.

本発明は、以上の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。例えば、上記実施形態では、メインばね部材４４とパイロットばね部材５６が設けられていたが、メインばね部材４４はなくてもよい。また、本発明の弁装置は、液体圧送装置１の排出弁２２以外、例えば、バケット式スチームトラップにも適用できる。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various additions, changes, or deletions can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the embodiment described above, the main spring member 44 and the pilot spring member 56 were provided, but the main spring member 44 may not be provided. Further, the valve device of the present invention can be applied to a bucket-type steam trap other than the discharge valve 22 of the liquid pumping device 1, for example. Therefore, such materials are also included within the scope of the present invention.

１ 液体圧送装置
２ 容器
２２ 排出弁（弁装置）
２４ フロート（駆動源）
２６ 作動部材（駆動源）
３０ メイン排気通路
３４ メイン排気弁
３６ メイン弁体
３７ メイン弁シート
３８ 傾斜部
４０ 筒部
４２ パイロット排気通路
４４ メインばね部材
４５ パイロット排気弁室
４６ パイロット排気弁
４８ パイロット弁体
５０ パイロット弁シート
５２ フランジ部
５５ チョーク機構
５６ パイロットばね部材
５８ ばね受け面
Ｆ 駆動流体
Ｗ 液体 1 Liquid pressure feeding device 2 Container 22 Discharge valve (valve device)
24 Float (drive source)
26 Operating member (drive source)
30 Main exhaust passage 34 Main exhaust valve 36 Main valve body 37 Main valve seat 38 Inclined portion 40 Cylindrical portion 42 Pilot exhaust passage 44 Main spring member 45 Pilot exhaust valve chamber 46 Pilot exhaust valve 48 Pilot valve body 50 Pilot valve seat 52 Flange portion 55 Choke mechanism 56 Pilot spring member 58 Spring receiving surface F Driving fluid W Liquid

Claims (5)

容器内に貯留された液体を、前記容器内に導入された駆動流体により加圧して前記容器外に排出する液体圧送装置に搭載され、前記容器内に流入された前記駆動流体を前記容器外に排出する弁装置であって、
前記容器内の前記駆動流体を排出するメイン排気通路と、
パイロット排気弁室を介して前記容器内の空間と前記メイン排気通路とを連通し、前記メイン排気通路よりも通路面積が小さいパイロット排気通路と、
前記メイン排気通路を開閉するメイン排気弁と、
前記液体の液位により駆動力が発生する駆動源に連結されて前記パイロット排気通路を開閉するパイロット排気弁と、
前記パイロット排気弁の開弁時に前記パイロット排気弁室内への前記駆動流体の流入を阻止するチョーク機構と、
パイロット弁シートから離間する方向に前記パイロット排気弁に力を付与するパイロットばね部材と、を備え、
開弁時に、
前記駆動源からの駆動力と、前記パイロットばね部材のばね力により前記パイロット排気弁が開弁するともに、前記チョーク機構により前記パイロット排気弁室内への前記駆動流体の流入が阻止され、
前記パイロット排気弁室内の前記駆動流体が前記パイロット排気通路から排出されることで前記パイロット排気弁室の内圧が低下し、前記容器内の前記駆動流体の圧力により前記メイン排気弁が開弁する、弁装置。 The liquid pumping device is mounted on a liquid pumping device that pressurizes a liquid stored in a container with a driving fluid introduced into the container and discharges the liquid out of the container, and the driving fluid that has flowed into the container is discharged outside the container . A valve device for discharging,
a main exhaust passage for discharging the driving fluid within the container;
a pilot exhaust passage that communicates between the space inside the container and the main exhaust passage through a pilot exhaust valve chamber, and has a passage area smaller than that of the main exhaust passage;
a main exhaust valve that opens and closes the main exhaust passage;
a pilot exhaust valve that is connected to a drive source that generates a driving force depending on the level of the liquid and opens and closes the pilot exhaust passage;
a choke mechanism that prevents the driving fluid from flowing into the pilot exhaust valve chamber when the pilot exhaust valve is opened;
a pilot spring member that applies a force to the pilot exhaust valve in a direction away from the pilot valve seat,
When opening the valve,
The pilot exhaust valve is opened by the driving force from the driving source and the spring force of the pilot spring member, and the choke mechanism prevents the driving fluid from flowing into the pilot exhaust valve chamber,
The driving fluid in the pilot exhaust valve chamber is discharged from the pilot exhaust passage, thereby reducing the internal pressure of the pilot exhaust valve chamber, and the main exhaust valve is opened by the pressure of the driving fluid in the container. Valve device. 請求項１に記載の弁装置において、さらに、メイン弁シートから離間する方向に前記メイン排気弁に力を付与するメインばね部材を備えた弁装置。 The valve device according to claim 1, further comprising a main spring member that applies a force to the main exhaust valve in a direction away from the main valve seat. 請求項１または２に記載の弁装置において、前記メイン排気弁は、内部に前記パイロット排気通路が形成されて軸方向の一端部でメイン弁シートに着座する筒状のメイン弁体と、前記メイン弁体の他端部から径方向外側に傾斜して延びる傾斜部と、前記傾斜部から軸方向の他端側に延びる筒部とを有し、
前記筒部の内部に、前記パイロット排気弁室が形成されている弁装置。 3. The valve device according to claim 1, wherein the main exhaust valve includes a cylindrical main valve body in which the pilot exhaust passage is formed and is seated on a main valve seat at one end in the axial direction; a slanted portion extending radially outward from the other end of the valve body; and a cylindrical portion extending from the slanted portion toward the other end in the axial direction;
A valve device in which the pilot exhaust valve chamber is formed inside the cylindrical portion. 請求項３に記載の弁装置において、前記パイロット排気弁は、前記メイン弁体の内側を軸方向に移動する棒状のパイロット弁体と、前記パイロット弁体から径方向外方に延びるフランジ部とを有し、
前記メイン弁体の内側に形成されたばね受け面と前記フランジ部との間に前記パイロットばね部材が介装されている弁装置。 4. The valve device according to claim 3, wherein the pilot exhaust valve includes a rod-shaped pilot valve body that moves in the axial direction inside the main valve body, and a flange portion that extends radially outward from the pilot valve body. have,
A valve device in which the pilot spring member is interposed between a spring receiving surface formed inside the main valve body and the flange portion. 請求項１から４のいずれか一項に記載の弁装置を備えた液体圧送装置。 A liquid pumping device comprising the valve device according to any one of claims 1 to 4.
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