(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液排出手段により液を排出して液面を所定の高さに保つための液排出制御装置において、
前記液面の移動範囲内に上下動可能に設けられた操作浮きと、
前記操作浮きと前記液排出手段を連動連結し、前記操作浮きが所定高さ以下にある時には駆動力を停止させ所定高さから上昇するに伴って駆動力が増大するように前記液排出手段を操作する操作棒と、
前記液面の移動範囲内に上下動可能に設けられた制御浮きと、
前記制御浮きに連動連結され、前記操作棒に隣接して配置された制御棒と、
前記操作棒に間隔をおいて設けられた上固定部及び下固定部と、前記制御棒に間隔をおいて設けられた上係止部及び下係止部と、前記操作棒と前記制御棒の間に移動可能に設けられ、前記操作棒に係合する一端部と前記制御棒に係合する他端部を備えたストッパ部材とを有するストッパ機構とを具備し、
液面が所定高さから所定高さよりも上の駆動開始高さに上昇すると共に、制御棒が上昇する間、ストッパの一端部が操作棒の上固定部に係合して操作棒の上昇を固定し、
液面が駆動開始高さを超えた時は、他端部が制御棒の下係止部に係合するとともに一端部が上固定部から外れて操作棒が自由となり、
液面が駆動開始高さから所定高さに下降すると共に、制御棒が下降する間、ストッパの一端部が操作棒の下固定部に係合して操作棒の下降を固定し、
液面が所定高さを下回った時は、他端部が制御棒の上係止部に係合して操作棒が自由となるように構成されたことを特徴とする液排出制御装置。
【請求項２】
前記液排出手段がスチームエジェクタであり、前記操作棒がスチームエジェクタに供給される蒸気を制御する弁を操作する請求項１記載の液排出制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
排水ピットなどに溜まった排水などの液体を排出するためにポンプなどの液排出手段が使用されているが、本発明はこのような排水の液面レベルを一定に保つために液排出手段を制御する液排出制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液排出制御装置としては、液面レベルを監視しながら液排出手段を手動で操作するものが知られている。このような手動式の装置によれば、例えば雨水排水のピットの排水において、降雨によりピット内に溜まった雨水の液面レベルが所定位置を越えた時に、液排出手段を手動で操作して排水を行なっていた。
【０００３】
また、液面レベルがある閾値を越えた場合に液排出手段を自動的に作動させ、その後液面レベルが閾値を下回った際に液排出手段を停止させる機構を採用した自動式の装置も知られている。
【０００４】
このような自動式の装置としては、例えば、液面レベルを反映する浮きの上下動によりバルブの開閉を連続的に操作し、そのバルブで流量制御されるスチームによりスチームエジェクタを駆動して排水を行なう機構が採用できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような自動式の機構では、液面レベルが閾値よりも少しだけ高い状態では、閾値から若干上昇した浮きによってバルブが小量操作され、小量のスチームが流れる状態となる。この場合にはスチームエジェクタの効率が悪く、同じ液量を排水するために多くのスチームが必要になる。
【０００６】
特に、液面レベルが高くなって十分なスチームで排液を行なっても、スチームエジェクタの作動によって液面レベルが下降すると、これに対応してスチーム元弁が閉止し始め、少開状態になった時にはスチーム量が足りなくなってしまう。この状態ではエジェクタ効果を発揮できず、液面レベルが再度上昇するまでスチームだけが小量放出され続けることとなってしまう。
【０００７】
このような不都合を避けるためには、液面レベルが十分上がった段階で十分なスチーム量を導入して高い効率で排液が行なえるような機構が必要と考えられる。この課題を電気的な回路で解決することも考えられるが、液排出制御装置が使用される施設には石油プラントなどもあり、電気回路は大掛かりな防爆構造とする必要があるため、採用には難点がある。
【０００８】
本発明は、このような課題を解決するためのものであり、簡単な構造でスチームエジェクタ等の液排出手段を効率良く動作させることができる液排出制御装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された液排出制御装置は、液排出手段（スチームエジェクタ１）により液を排出して液面を所定の高さに保つための液排出制御装置において、前記液面の移動範囲内に上下動可能に設けられた操作浮き（６）と、前記操作浮きと前記液排出手段を連動連結し、前記操作浮きが所定高さ以下にある時には駆動力を停止させ所定高さから上昇するに伴って駆動力が増大するように前記液排出手段を操作する操作棒（７）と、前記液面の移動範囲内に上下動可能に設けられた制御浮き（９）と、前記制御浮きに連動連結され、前記操作棒に隣接して配置された制御棒（１０）と、操作棒と制御棒の間に設けられたストッパ機構（２０）とを有している。そして、このストッパ機構（２０）は、前記操作棒（７）に間隔をおいて設けられた上固定部（２１）及び下固定部（２２）と、前記制御棒（１０）に間隔をおいて設けられた上係止部（２３）及び下係止部（２４）と、前記操作棒と前記制御棒の間に移動可能に設けられ、前記操作棒に係合する一端部と前記制御棒に係合する他端部を備えたストッパ部材（２５）とを有している。そして、本発明は、液面が所定高さから所定高さよりも上の駆動開始高さに上昇すると共に制御棒（１０）が上昇する間、ストッパ部材（２５）の一端部が操作棒（７）の上固定部（２３）に係合して操作棒の上昇を固定し、液面が駆動開始高さを超えた時は、他端部が制御棒（１０）の下係止部（２４）に係合するとともに一端部が上固定部（２１）から外れて操作棒（７）が自由となり、液面が駆動開始高さから所定高さに下降すると共に制御棒（１０）が下降する間、ストッパ部材（２５）の一端部が操作棒（７）の下固定部（２２）に係合して操作棒（７）の下降を固定し、液面が所定高さを下回った時は、他端部が制御棒（１０）の上係止部（２３）に係合して操作棒（７）が自由となるように構成されたことを特徴としている。
【００１２】
請求項２に記載された液排出制御装置は、請求項１記載の液排出制御装置において、前記液排出手段がスチームエジェクタ（１）であり、前記操作棒（７）がスチームエジェクタに供給される蒸気を制御する弁（ボールバルブ２）を操作することを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１〜図１０を参照して説明する。
本例の液排出制御装置は、液排出手段としてのスチームエジェクタによって雨水排水ピットから雨水を排出してピット内の液面を所定の高さに保つためのものである。図１に示すように、スチームエジェクタ１は、スチームによって負圧を発生させて液を吸引する装置である。スチームエジェクタ１にはボールバルブ２を介して蒸気が供給される。この蒸気によって得られる負圧により、吸引管３を介して雨水ピット４から雨水が吸い上げられ、配水管５を介して図示しない排水ピットに排出される。
【００１４】
このスチームエジェクタ１を制御する液排出制御装置は、まず２つの浮きを有している。第１の浮きは、ピット４の液面の移動範囲内に上下動可能に設けられた操作浮き６である。この操作浮き６には、操作棒７の下端が連動連結されている。操作棒７は、ピット４内に設けられたガイド管８に挿入されており、操作浮き６の上下動によって上下に移動する。操作棒７の上端は、前記ボールバルブ２の操作部２ａに連結されており、操作浮き６が所定高さ以下にある時にはボールバルブ２が閉止され、所定高さから上昇するに伴ってボールバルブ２が開いてスチームエジェクタ１に送られる蒸気の量が増えていく。
【００１５】
第２の浮きは、ピット４の液面の移動範囲内に上下動可能に設けられた制御浮き９である。この制御浮き９には、制御棒１０の下端が連動連結されている。制御棒１０は、ピット４内に設けられたガイド管１１に挿入されており、制御浮き９の上下動によって上下に移動する。
【００１６】
前記操作棒７の上端と前記制御棒１０の上端の間には、ストッパ機構２０が設けられている。このストッパ機構２０を拡大図である図６を参照して説明する。ガイド管８から突出した前記操作棒７の上端には、間隔をおいて半円切り欠き状の上固定部２１及び下固定部２２が設けられている。また、ガイド管１１から突出した前記制御棒１０の上端には、間隔をおいて略半円切り欠き状の上係止部２３及び下係止部２４が設けられている。上係止部２３の下端と、下係止部２４の上端は、それぞれ傾斜形状が緩く設定されており、制御棒１０の上下動に伴って後述するストッパ部材２５が両係止部２３，２４に容易に出入りすることができるようになっている。
【００１７】
前記操作棒７と前記制御棒１０の間には、ストッパ部材２５が移動可能に設けられている。ストッパ部材２５は、所定位置に固定された基板２６に対して図示しない案内構造により、水平方向に移動可能に案内保持されており、付勢手段としてのばね２７によって制御棒１０の方向に向けて付勢されている。ストッパ部材２５の一端部は略半円形であり、前記操作棒７の２つの固定部２１，２２に選択的に係合する。また、ストッパ部材２５の他端部にはころ２８が回転可能に取り付けられており、制御棒１０の２つの係止部２３，２４に選択的に係合する。
【００１８】
次に、以上の構成における作用を説明する。
図１は、ピット４内に溜まった雨水が少ない時の状態を示している。ストッパ部材２５は、制御棒１０の上係止部２３と操作棒７の上固定部２１にそれぞれ係合し、操作浮き６と制御浮き９は共に最下部に吊り下がった状態にある。ボールバルブ２は閉止されてスチームエジェクタ１は作動しておらず、ピット４からの排水は停止している。この時の水位が目標である所定の水位であり、実質的に液がない状態である。
【００１９】
図２及び図６に示すように、水位が上昇してくると、制御浮き９は上昇をはじめる。操作浮き６は固定されており、上昇しない。
【００２０】
図３及び図７に示すように、制御浮き９が上昇して下係止部２４にストッパ部材２５が落ち込んで係合すると、ストッパ部材２５が操作棒７の上固定部２１から外れ、操作棒７及び操作浮き６は自由になる。位置の固定されていた操作浮き６に対してこの時点で水位は上昇しているので、操作浮き６は浮力によって一気に上昇し、図３及び図８に示す位置まで上昇し、ボールバルブ２を全開にする。スチームエジェクタ１はピット４の排水を吸い上げて排出し始める。
【００２１】
図４に示すように、ピット４からの排水がすすんで水位が下がり始めると、制御浮き９が下がり始める。図９に示すように、この時ストッパ部材２５は下係止部２４から出て上係止部２３と下係止部２４の間の部分に乗り上げ、操作棒７の方に移動する。そして、ストッパ部材２５は操作棒７の下固定部２２に係合して操作棒７の移動を固定する。即ち、制御棒１０及び制御浮き９は下降するが、操作棒７及び操作浮き６は固定される。
【００２２】
図５及び図１０に示すように、制御浮き９が降下してストッパ部材２５が下係止部２４に落ち込むと、図１０に示すようにストッパ部材２５は操作棒７の下固定部２２から外れ、図５に示すように操作棒７は自重で一気に下降してボールバルブ２を閉止する。これでスチームエジェクタ１は停止する。
【００２３】
このように、ストッパ部材２５に上係止部２３で係合している制御棒１０が、下係止部２４が係合するまで水位が上昇する間は、操作棒７は固定された状態にあり、スチームエジェクタ１は停止したままである。制御棒１０の下係止部２４がストッパ部材２５に係合すると、操作棒７は固定を解かれて水位の上昇に合わせて一気に上昇し、ボールバルブ２が全開となってスチームエジェクタ１は高効率で作動を始める。その後、水位が下降して制御棒１０と制御浮き９が下降しても、操作棒７と操作浮き６はストッパ部材２５に固定されて下降しない。従って、ボールバルブ２は全開でスチームエジェクタ１は高効率で作動を続ける。制御棒１０がストッパ部材２５に上係止部２３で係合する位置まで水位が下がると、操作棒７の固定が解除されて操作浮き６は自重で一気に下降してスチームエジェクタ１を停止させる。
【００２４】
以上説明した例では、液排出手段としてスチームエジェクタを挙げたが、スチーム以外の流体動力を用いた液排出手段を用いてもよい。また、液排出手段としてポンプを用いてもよい。操作棒７及び制御棒１０は、ガイド管８，１１に挿入されて略垂直方向に保持されているが、棒とガイド管の面接触による抵抗が大きくなることがあり、操作棒７及び制御棒１０をピット内の支持体にＵ字ボルトなどのガイドで上下動可能に支持してもよい。
【００２５】
ストッパ機構２０の他の形態について、図１１を用いて説明する。この形態では、上固定部２１の下端及び下固定部２２の上端はそれぞれ傾斜形状とされており、操作棒７への浮力及び自重による上下方向の力が、この傾斜部分によりストッパ部材２５を制御棒１０の方向へ水平方向に付勢している。この形態ではばね２７を設けないので、ばねの調整が不要であり、動作が安定する。この上固定部２１及び下固定部２２の形状は、略半円切り欠き状でも同様に動作する。また、制御棒１０の上下動をスムーズにするため、制御棒１０の上係止部２３、下係止部２４が設けられた面の逆の面に案内手段としてのベアリング２９が接するように設けられている。
【００２６】
本例では、対象となる液体として雨水を例示したが、排水や何らかの工業プロセスにおける対象液体などでもよい。特に、精密な液面の制御を必要としない場合に適している。
【００２７】
本例の操作浮き６と制御浮き９は、少なくともストッパ機構２０や、液排出手段の操作手段であるボールバルブ２を操作し得る浮力を有することが必要である。また、液面が下がった場合にストッパ機構２０やボールバルブ２を操作し得る自重を有することも必要である。
【００２８】
本例のストッパ機構２０は、制御浮き９が所定の高さからこれより上の作動開始位置に至るまでの間、操作浮き６を浮力に耐えて保持できるだけの強度が必要である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、液面が所定高さ以下及び駆動開始高さ以上にある時は操作浮きの動作を開放し、所定高さと駆動開始高さの間の範囲にある時は操作浮きの動作を固定することにより、液排出手段が操作される範囲をある範囲に限定したので、液排出手段を効率よく作動させて液排出を行なうことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例における作動順序の説明図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例における作動順序の説明図である。
【図３】本発明の実施の形態の一例における作動順序の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態の一例における作動順序の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態の一例における作動順序の説明図である。
【図６】本発明の実施の形態の一例におけるストッパ機構２０付近の作動順序の説明図である。
【図７】本発明の実施の形態の一例におけるストッパ機構２０付近の作動順序の説明図である。
【図８】本発明の実施の形態の一例におけるストッパ機構２０付近の作動順序の説明図である。
【図９】本発明の実施の形態の一例におけるストッパ機構２０付近の作動順序の説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態の一例におけるストッパ機構２０付近の作動順序の説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態の他の例におけるストッパ機構２０の説明図である。
【符号の説明】
１…液排出手段としてのスチームエジェクタ、２…ボールバルブ、６…操作浮き、７…操作棒、９…制御浮き、１０…制御棒、２０…ストッパ機構、２１…上固定部、２２…下固定部、２３…上係止部、２４…下係止部、２５…ストッパ部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0003901919.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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