JPH10141297A - 液体圧送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数を減少して構造の簡略化を図り、動
作が円滑で且つ小さな浮力でもって切替え弁を切替える
ことのできる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が内蔵される。スナップ機構５は、
密閉容器２内に支持された第１の軸５６と、第１の軸５
６の周りに回転するフロ―トア―ム５１及び副ア―ム５
２と、フロ―トア―ム５１に形成された第１ばね受け５
４と、副ア―ム５２に支持された第２の軸６６と、第２
の軸６６の周りに回転する第２ばね受け５５と、第１ば
ね受け５４と第２ばね受け５５の間に配置された反転板
ばね５３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、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、副ア―ムをスナップ移動させ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なわれる。し
かしながら、ばね受け部材をフロ―トア―ムに回転自在
に連結するピンが必要であり、部品点数が多く構造が複
雑であると言う問題点があった。また、このピンの摩擦
力による抵抗が大きいものであるので動作の円滑性を欠
き、大きな摩擦抵抗に対抗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点が
あった。

【０００９】本発明は、従来技術の上記した問題点に注
目し、部品点数を減少して構造の簡略化を図り、動作が
円滑で且つ小さな浮力でもって切替え弁を切替えること
のできる液体圧送装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための技術的手段】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ばね受けと、副ア―ムに支持された第２
の軸と、第２の軸の周りに回転する第２ばね受けと、第
１ばね受けと第２ばね受けの間に配置された反転板ばね
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は、従来公
知のそれと同様にフロ―トの移動に応じて副ア―ムがス
ナップ移動し、切替え弁が切り換えられて密閉容器内に
溜まった液体を圧送する。即ち、密閉容器内に復水が溜
まるとフロ―トが浮上し、このフロ―トの浮上に連動し
てフロ―トア―ムが第１の軸の周りに回転して、反転板
ばねを湾曲させて反転せしめる。この反転板ばねの反転
により副ア―ムが第１の軸の周りに回転してスナップ移
動し、切替え弁が急激に切り換えられる。

【００１２】そして本発明の液体圧送装置で採用するス
ナップ機構は、フロ―トア―ムに第１ばね受けを形成し
たものであるので、第１ばね受けを回転自在に連結する
支点部分を必要としない。そのため、部品点数を減少し
て簡単な構造にすることができる。また第１ばね受けに
回転支点がないので、動作は極めて円滑であり、小さな
浮力、即ち小さなフロ―トを用いたものであっても強力
な力で切替え弁を切り換えることができる。

【００１３】

【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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】スナップ機構５は、フロ―トア―ム５１、
副ア―ム５２、反転板ばね５３、第１ばね受け５４及び
第２ばね受け５５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ないし６２
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５
１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、軸６１，６２は第２ばね受け５５のス
トッパを兼ねている。

【００１９】フロ―トア―ム５１の左端部には軸６３が
取り付けられ、この軸６３に、フロ―ト３に溶接によっ
て固着された連結部材６４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６３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５６を中心として上下に揺動する。また
フロ―トア―ム５１の右端部には下方に「Ｖ」字状に突
出した第１ばね受け５４が形成され、「Ｖ」字状部の左
片及び右片が反転板ばね５３の湾曲を抑制して反転せし
める抑制部材６５を成す。

【００２０】また、前記した第１の軸５６に副ア―ム５
２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
状である。副ア―ム５２の下端部には、前記した第１の
軸５６と平行な第２の軸６６が掛け渡され、この第２の
軸６６に、上部に上方に「Ｖ」字状に突出した部分を有
する第２ばね受け５５が回転可能に支持されている。そ
して第１ばね受け５４と第２ばね受け５５の間に湾曲さ
せた反転板ばね５３が配置されている。また副ア―ム５
２には第１の軸５６の右横に軸６７が掛け渡され、弁軸
操作棒２８の下端が連結されている。

【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６３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。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５４の抑制部材６５の右片が反転板ばね５３に当接
して反転板ばね５３を「Ｓ」字状に湾曲させ、反転板ば
ね５３を反転せしめる。この反転板ばね５３の反転によ
り副ア―ム５２が第１の軸５６の周りに反時計回り方向
に回転して軸６７が上方にスナップ移動する。その結
果、軸６７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。

【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６３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。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５４の抑制部材６５の左片
が反転板ばね５３に当接して反転板ばね５３を逆「Ｓ」
字状に湾曲させ、反転板ばね５３を反転せしめる。この
反転板ばね５３の反転により副ア―ム５２が第１の軸５
６の周りに時計回り方向に回転して軸６７が下方にスナ
ップ移動する。その結果、軸６７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。

【００２６】

【発明の効果】上記のように本発明の液体圧送装置は、
支点の数が少なく、摩擦力による力の損失が少ないの
で、構造が簡単で、動作が円滑であり且つ強力な力で切
替え弁を切替えることができ、確実に液体を圧送できる
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におけるスナップ機構
の断面図である。

【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 反転板ばね ５４ 第１ばね受け ５５ 第２ばね受け ５６ 第１の軸 ６５ 抑制部材 ６６ 第２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ばね受けと、副ア―ムに
   支持された第２の軸と、第２の軸の周りに回転する第２
   ばね受けと、第１ばね受けと第２ばね受けの間に配置さ
   れた反転板ばねを具備することを特徴とする液体圧送装
   置。