JPH11230497A - 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】 作動流体導入口１１と作動流体排出口１
３と圧送液体流入口１６及び圧送液体排出口１７を有す
る密閉容器２内にフロ―ト３が内蔵される。フロ―ト３
の昇降によりスナップ機構５を動作させて作動流体導入
口１１と作動流体排出口１３の開閉を切り換えることに
より、密閉容器２内に溜まった液体を圧送液体排出口１
７から圧送する。スナップ機構５は、フロ―ト３の昇降
により軸方向に移動する動力伝達軸２８と、中心が動力
伝達軸２８に連結され外端が密閉容器２に連結された反
転板ばね３９とを具備する。

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、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】そこで液体圧送装置では、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。この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３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３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、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なわれる。しかしな
がら、ばね受け部材を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、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、この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。

【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―トが内蔵さ
れ、フロ―トの昇降によりスナップ機構を動作させて作
動流体導入口と作動流体排出口の切替え弁の開閉を切り
換えることにより、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、スナップ
機構は、フロ―トの昇降により軸方向に移動する動力伝
達軸と、中心が動力伝達軸に連結され外端が密閉容器に
連結された反転板ばねと、を具備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、フロ―
トの昇降により動力伝達軸が軸方向に移動し、この動力
伝達軸の移動に連動して動力伝達軸に中心を連結した反
転板ばねを変形させて反転させる。この反転板ばねの反
転により動力伝達軸がスナップ移動し、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―トの昇降により軸方向に移動する
動力伝達軸と、この動力伝達軸に中心が連結され外端が
密閉容器に連結された反転板ばねと、を具備するもので
あるので、ばね受け部材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。またばね受け部に回転支点が
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。図２は、図１のＡ−Ａ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とスナップ機構５が配され
たものである。

【００１４】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たものであ
り、内部に形成された液体溜空間１０にフロ―ト３と切
替え弁４とスナップ機構５が配されている。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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【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。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。

【００１８】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。

【００１９】フロ―ト３は、フロ―トア―ム３４及び揺
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。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。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。そし
て軸３８に動力伝達軸２８の下端が連結されている。フ
ロ―ト３は揺動軸３５を中心として上下に揺動し、所定
量揺動した後に動力伝達軸２８が上下に変位する。

【００２０】動力伝達軸２８は、外周全体にねじが形成
されたもので、そのほぼ中部に反転板ばね３９の中心が
連結されている。反転板ばね３９は、上に凸状に湾曲さ
せて形成した円板状で中心に孔を有し、中心孔が動力伝
達軸２８に挿入され、上下２つのナットで挟まれて動力
伝達軸２８に固定されている。反転板ばね３９の外周縁
は、その左右２箇所がブラケット３６の上部に一体に形
成された左右２つの「Ｌ」字状の保持部４０，４１に載
り、上下に座金４２，４３を介して、ボルト４４，４５
とナット４６，４７で保持されている。動力伝達軸２８
と反転板ばね３９でスナップ機構５が構成される。

【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。

【００２２】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
底部に位置している。そして、反転板ばね３９は下に凸
状に湾曲し動力伝達軸２８は下動して、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。

【００２３】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が揺動軸
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、動力伝達軸２８が上方に持上げら
れ、この動力伝達軸２８に連動して反転板ばね３９の中
心部分が上方に持上げられる。そして、反転板ばね３９
は、中心が中間点に達する手前で反転して上に凸状に湾
曲する。この反転板ばね３９の反転により動力伝達軸２
８が上方にスナップ移動する。その結果、動力伝達軸２
８に連設板２７を介して連結された昇降棒２４，３１が
上側に移動し、給気弁２０が開けられると共に排気弁２
１が閉じられる。

【００２４】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。

【００２５】復水を排出した結果復水溜空間１０内の水
位が低下し、フロ―ト３が降下すると、フロ―トア―ム
３４が第１の軸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
が下方に押し下げられる。この動力伝達軸２８に連動し
て反転板ばね３９の中心部分が下方に押し下げられる。
そして、反転板ばね３９は、中心が中間点に達する手前
で反転して下に凸状に湾曲する。この反転板ばね３９の
反転により動力伝達軸２８が下方にスナップ移動する。
その結果、動力伝達軸２８に連設板２７を介して連結さ
れた昇降棒２４，３１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】図１のＡ−Ａ拡大断面図である。

【図３】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 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 ３４ フロ―トア―ム ３５ 揺動軸 ３９ 反転板ばね

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―トの昇降によりスナップ機構
   を動作させて作動流体導入口と作動流体排出口の切替え
   弁の開閉を切り換えることにより、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、スナップ機構は、フロ―トの昇降により軸方向に
   移動する動力伝達軸と、中心が動力伝達軸に連結され外
   端が密閉容器に連結された反転板ばねと、を具備するこ
   とを特徴とする液体圧送装置。