JPH0443872A - 加圧給水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は管路における流体圧力を増圧するために用いら
れる加圧給水装置に関する。

従来の技術 従来、裏層住宅などの水道管路、産業用流体管路などに
おける流体圧力を増圧するためには、ポンプなどの動力
機が使用されている。

発明が解決しようとする課題 しかし、管路の途中においてポンプなどの動力機を用い
て流体圧力の増大を図る場合には、管路の基端側におけ
るポンプ以外に別途にポンプを必要とするとともに、貯
留槽などの付随設備が必要となり、設備が大型化する問
題があった。

また、管路の基端側において流体圧力を増大するために
は、ポンプなどの動力機が大型化するとともに、基端側
における管路を管厚のおおきな管路に取り替える必要が
あった。

本発明は上記課題を解決するもので、管路の途中容易に
組み込むことができ、しかも、別途に駆動力を必要とし
ない加圧給水装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明は、大ピストンに隔て
られた第１大シリンダ室と第２大シリンダ室を有すると
ともに、大ピストンの両側に設けられて大ピストンに連
動する一対の小ピストンの背面に形成された第１小シリ
ンダ室および第２小シリンダ室を有する増圧シリンダと
、 増圧シリンダの第１大シリンダ室と第２大シリンダ室を
管路の上流側に選択的に接続する入力切替弁を有した入
力回路と、 増圧シリンダの第１大シリンダ室と第２小シリンダ室を
連通して設けられた第１待避回路と、増圧シリンダの第
２大シリンダ室と第１小シリンダ室を連通して設けられ
た第２待避回路と、増圧シリンダの第１小シリンダ室と
管路の下流側を連通し、かつ管路の下流側へのみ流体の
通過を許容する第１出力側逆止弁を有した第１出力回路
と、 増圧シリンダの第２小シリンダ室と管路の下流側を連通
し、かつ管路の下流側へのみ流体の通過を許容する第２
出力側逆止弁を有した第２出力回路とを備え、 第１待避回路が、第２小シリンダ室側へのみ流体の通過
を許容する第１入力側逆止弁と、回路中の流体を貯留す
る第１アキュームレータと、第１アキュームレータを第
１大シリンダ室と排出回路に選択的に接続する第１入力
側切替弁とを有し、第２待避回路が、第１小シリンダ室
側へのみ流体の通過を許容する第２入力側逆止弁と、回
路中の流体を貯留する第２アキュームレータと、第２ア
キュームレータを第２大シリンダ室と排出回路に選択的
に接続する第２入力側切替弁とを有する構成としたもの
である。

作用 上記した構成により、入力回路の入力切替弁を操作して
管路の上流側と第１大シリンダ室を連通ずるとともに、
第１待避回路の第１入力側切替弁を操作して第１アキュ
ームレータと第１大シリンダ室との連通を遮断し、第２
待避回路の第２入力側切替弁を操作して第２アキューム
レータと第２大シリンダ室を連通ずる。この状態で、第
１大シリンダ室に流入する管路の流体によって大ピスト
ンが第２大シリンダ室側に押圧されて第２大シリンダ室
が縮小し、第２大シリンダ室内の流体が第２入力側切替
弁を通って第２アキュームレータに押し出される。また
、大ピストンに連動する双方の小ピストンの移動によっ
て第２小シリンダ室が縮小するとともに、第１小ンリン
ダ室が拡大するので、一方の小ピストンによって押し出
される第２小シリンダ室内の流体が、第１入力側逆止弁
に通過を阻止されて第１待避回路に流入することなく、
第２出力側逆止弁に通過を許容されて第２出力回路にの
み流出するとともに、第１小シリンダ室の拡大によって
第２待避回路の第２アキュームレータに貯留された流体
が第１小シリンダ室に吸入される。

このとき、第１大シリンダ室における流体の圧力と第２
小シリンダ室における流体の圧力比は第１大シリンダ室
と第２小シリンダ室の断面積に反比例したものとなり、
第２小シリンダ室内の流体は増圧されて第２出力回路に
流出する。

そして、第２大シリンダ室の縮小が終了した時点で、入
力回路の入力切替弁を操作して管路の上流側と第２大シ
リンダ室を連通ずるとともに、第２待避回路の第２入力
側切替弁を操作して第２アキュームレータと第２大シリ
ンダ室との連通を遮断し、第１待避回路の第１入力側切
替弁を操作して第１アキュームレータと第１大シリンダ
室を連通ずる。この状態で、第２大シリンダ室に流入す
る管路の流体によって大ピストンが第１大シリンダ室側
に押圧されて第１大シリンダ室が縮小し、第１大シリン
ダ室内の流体が第１入力側切替弁を通って第１アキュー
ムレータに押し出される。また、大ピストンに連動する
双方の小ピストンの移動によって第１小シリンダ室が縮
小するとともに、第２小シリンダ室が拡大するので、一
方の小ピストンによって押し出される第１小シリンダ室
内の流体が、第２入力側逆止弁に通過を阻止されて第２
待避回路に流入することなく、第１出力側逆止弁に通過
を許容されて第１出力回路にのみ流出するとともに、第
２小シリンダ室の拡大によって第１待避回路の第１アキ
ュームレータに貯留された流体が第２小シリンダ室に吸
入される。

以後、入力切替弁と第１．第２入力側切替弁を繰り返し
操作することによって管路の上流側から流入する流体が
増圧した状態で管路の下流側に連続して押し出される。

実施例 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第１
図において、増圧シリンダ１は大ピストン２に隔てられ
た第１大シリンダ室３と第２大シリンダ室４を有してい
る。また、大ピストン２の両側には大ピストン２に連動
する一対の小ピストン５，６が形成されており、各小ピ
ストン５，６の背面には第１小シリンダ室７および第２
小シリンダ室８が形成されている。

そして、増圧シリンダ１の第１大シリンダ室３と第２大
シリンダ室４は入力回路９を介して管路１０の上流側に
連通しており、入力回路９には第１大シリンダ室３と第
２大シリンダ室４を選択的に管路ｌＯに接続する電磁式
の入力切替弁１１が介装されている。また、増圧シリン
ダ１の第１大シリンダ室３と第２小シリンダ室８を連通
して第１待避回路１２が設けられており、第２大シリン
ダ室４と第１小シリンダ室７を連通して第２待避回路１
３が設けられている。この第１待避回路１２には、第２
小シリンダ室８の側へのみ流体の通過を許容する第１入
力側逆止弁１４と、回路中の流体を貯留する第１アキュ
ームレータ１５と、第１アキュームレータ１５を第１大
シリンダ室３と排出回路１６に選択的に接続する電磁式
の第１入力側切替弁１７とが介装されており、第２待避
回路１３には、第１小シリンダ室７の側へのみ流体の通
過を許容する第２入力側逆止弁１８と、回路中の流体を
貯留する第２アキュームレータ１９と、第２アキューム
レータ１９を第２大シリンダ室６と排出回路２０に選択
的に接続する電磁式の第２入力側切替弁２１とが介装さ
れている。

そして、増圧ンリンダ１の第１小シリンダ室７と管路１
０の下流側を連通して第１出力回路２２が設けられてお
り、第１出力回路２２には管路ｌＯの下流側へのみ流体
の通過を許容する第１出力側逆止弁２３が介装されてい
る。また、増圧シリンダ１の第２小シリンダ室８と管路
ｌＯの下流側を連通して第２出力回路２４が設けられて
おり、第２出力回路２４には管路の下流側へのみ流体の
通過を許容する第２出力側逆止弁２５が介装されている
。さらに、第１出力回路２２もしくは第２出力回路２４
には圧力スイッチ２６が介装されており、入力切替弁１
１と第１入力側切替弁１７と第２入力側切替弁２１には
タイマー２７が接続されている。

以下、上記構成における作用について説明する。

管路１０の下流側における圧力Ｐが圧力スイッチ２６の
設定圧力Ｐ、以下となるとタイマー２７が起動され、入
力切替弁１１と第１入力側切替弁１７と第２入力側切替
弁２１が一定周期で０Ｎ−ＯＦＦする自動切替が行われ
る。

そして、入力回路９の入力切替弁１１を操作して管路１
０の上流側と第１大シリンダ室３を連通ずるとともに、
第１待避回路Ｉ２の第１入力側切替弁１７を操作して第
１アキュームレータ１５と第１大シリンダ室３との連通
を遮断し、第２待避回路１３の第２入力側切替弁２１を
操作して第２アキュームレータ１９と第２大シリンダ室
４を連通ずる。この状態で、第１大シリンダ室３に流入
する管路１０の流体によって大ピストン２が第２大シリ
ンダ室４の側に押圧されて第２大シリンダ室４が縮小し
、第２大シリンダ室４の内部の流体が第２入力側切替弁
２１を通って第２アキュームレータ１９に押し出される
。また、大ピストン２に連動する双方の小ピストン５，
６の移動によって第２小シリンダ室８が縮小するととも
に、第１小シリンダ室７が拡大するので、一方の小ピス
トン６によって押し出される第２小シリンダ室８の内部
の流体が、第１入力側逆止弁１４に通過を阻止されて第
１待避回路１２に流入することなく、第２出力側逆止弁
２５に通過を許容されて第２出力回路２４にのみ流出す
るとともに、第１小シリンダ室７の拡大によって第２待
避回路１３の第２アキュームレータ１９に貯留された流
体が第２入力側逆止弁１８に通過を許容されて第１小シ
リンダ室７に吸入される。

このとき、第１大シリンダ室３における流体の供給圧力
Ｐｓと第２小シリンダ室８における流体の吐出圧力ＰＤ
の比は第１大シリンダ室３の断面積Ａ、と第２小シリン
ダ室８の断面積Ａ２の比に反比例したものとなり、第２
小シリンダ室８の内部の流体は増圧されて第２出力回路
２４に流出する。

その圧力Ｐｎは、 Ｐａ　　　”　　　［Ｐｓ　　　Ａｔ　　　−Ｐｏ　　
　　（Ａｔ　　　　　　Ａ２　　　）　　　コ　　／　
　Ａ　　２である。但し、Ｐｏは第２大シリンダ室４お
よび第１小シリンダ室７における流体圧力である。

そして、第２大シリンダ室４の縮小が終了する適当時間
の経過時点で、入力回路９の入力切替弁１１を操作して
管路１０の上流側と第２大シリンダ室４を連通ずるとと
もに、第２待避回路１３の第２入力側切替弁２１を操作
して第２アキュームレータ１９と第２大シリンダ室４と
の連通を遮断し、第１待避回路１２の第１入力側切替弁
１７を操作して第１アキュームレータ１５と第１大シリ
ンダ室３を連通ずる。この状態で、第２大シリンダ室４
に流入する管路１０の流体によって大ピストン２が第１
大シリンダ室３の側に押圧されて第１大シリンダ室３が
縮小し、第１大シリンダ室３の内部の流体が第１入力側
切替弁１７を通って第１アキュームレータ１５に押し出
される。また、大ピストン２に連動する双方の小ピスト
ン５，６の移動によって第１小シリンダ室７が縮小する
とともに、第２小シリンダ室８が拡大するので、一方の
小ピストン５によって押し出される第１小シリンダ室７
の内部の流体が、第２入力側逆止弁１８に通過を阻止さ
れて第２待避回路１３に流入することなく、第１出力側
逆止弁２３に通過を許容されて第１出力回路２２にのみ
流出するとともに、第２小シリンダ室８の拡大によって
第１待避回路１２の第１アキュームレータ１５に貯留さ
れた流体が第２小シリンダ室８に吸入される。また、第
１アキュームレータ１５および第２アキュームレータ１
９における余剰な流体は排出回路ＩＧ、　２０に排出さ
れる。

以後、入力切替弁１１と第１．第２入力側切替弁１７、
２１を繰り返し操作することによって管路ｌＯの上流側
から流入する流体が増圧した状態で管路■０の下流側に
連続して押し出される。

発明の効果 以上述べたように本発明によれば、第１．第２大シリン
ダ室における流体の圧力と第１．第２小シリンダ室にお
ける流体の圧力比は第１．第２大シリンダ室と第１．第
２小シリンダ室の断面積に反比例したものとなり、入力
切替弁と第１．第２入力側切替弁を繰り返し操作するこ
とによって管路の上流側から流入する流体を増圧した状
態で管路の下流側に連続して押し出すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図である。 １・・・増圧シリンダ、２・・・大ピストン、３・・・
第１大シリンダ室、４・・・第２大シリンダ室、７・・
・第１小シリンダ室、８・・・第２小シリンダ室、９・
・・入力回路、１２・・・第１待避回路、１３・・・第
２待避回路、２２・・・第１出力回路、２４・・・第２
出力回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、大ピストンに隔てられた第１大シリンダ室と第２大
   シリンダ室を有するとともに、大ピストンの両側に設け
   られて大ピストンに連動する一対の小ピストンの背面に
   形成された第１小シリンダ室および第２小シリンダ室を
   有する増圧シリンダと、 増圧シリンダの第１大シリンダ室と第２大シリンダ室を
   管路の上流側に選択的に接続する入力切替弁を有した入
   力回路と、 増圧シリンダの第１大シリンダ室と第２小シリンダ室を
   連通して設けられた第１待避回路と、増圧シリンダの第
   ２大シリンダ室と第１小シリンダ室を連通して設けられ
   た第２待避回路と、増圧シリンダの第１小シリンダ室と
   管路の下流側を連通し、かつ管路の下流側へのみ流体の
   通過を許容する第１出力側逆止弁を有した第１出力回路
   と、 増圧シリンダの第２小シリンダ室と管路の下流側を連通
   し、かつ管路の下流側へのみ流体の通過を許容する第２
   出力側逆止弁を有した第２出力回路とを備え、 第１待避回路が、第２小シリンダ室側へのみ流体の通過
   を許容する第１入力側逆止弁と、回路中の流体を貯留す
   る第１アキュームレータと、第１アキュームレータを第
   １大シリンダ室と排出回路に選択的に接続する第１入力
   側切替弁とを有し、 第２待避回路が、第１小シリンダ室側へのみ流体の通過
   を許容する第２入力側逆止弁と、回路中の流体を貯留す
   る第２アキュームレータと、第２アキュームレータを第
   ２大シリンダ室と排出回路に選択的に接続する第２入力
   側切替弁とを有することを特徴とする加圧給水装置。