(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器に作動蒸気導入口と作動蒸気排出口と圧送液体流入口及び圧送液体排出口が設けられ、密閉容器内にフロ―トと作動蒸気導入口を開閉する給気弁及び作動蒸気排出口を開閉する排気弁が内蔵され、密閉容器内に溜った液体の液面の高さに応じて給気弁が開き、密閉容器内に溜った液体を圧送液体排出口から密閉容器の外に排出する液体圧送装置において、温度変化に応じて変位する温度応動素子をバネで吊り下げ、温度応動素子を給気弁の弁体に固着し、作動蒸気導入口の復水を密閉容器内に排除するようにしたことを特徴とする液体圧送装置。
【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、更にこの密閉容器内に高圧の作動蒸気を導入し、この作動蒸気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。
【０００４】
従来の液体圧送装置としては、例えば特開平８−２４７３８７号公報に示されたものがある。これは、密閉容器に作動蒸気導入口と作動蒸気排出口と圧送液体流入口及び圧送液体排出口が設けられ、密閉容器内にフロ―トと作動蒸気導入口を開閉する給気弁及び作動蒸気排出口を開閉する排気弁が内蔵され、密閉容器内に溜った液体の液面の高さに応じて給気弁が開き、密閉容器内に溜った液体を圧送液体排出口から密閉容器の外に排出する液体圧送装置において、作動蒸気導入口の復水を密閉容器内に排除するスチームトラップを密閉容器内に取り付けたものである。
【０００５】
従来技術の液体圧送装置は、スチームトラップによって作動蒸気導入口の復水を密閉容器内に排除するので、復水を圧送するために給気弁が開くと、蒸気のみが作動蒸気導入口から密閉容器内に導入される。そのため、密閉容器内の圧力速やかにが上昇し、短時間のうちに密閉容器内の復水を圧送することができ、また、作動蒸気導入口に復水が滞留しないので、給気弁の腐食を防止することができるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のものでは、作動蒸気導入口の復水を密閉容器内に排除するために別途スチームトラップを必要とするので、高価なものとなり、改良の余地を残すものであった。
【０００７】
従って、本発明の技術的課題は、安価な構造でもって作動蒸気導入口の復水を密閉容器内に排除できる復水圧送装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の技術的課題を解決するために講じた本発明の技術的手段は、密閉容器に作動蒸気導入口と作動蒸気排出口と圧送液体流入口及び圧送液体排出口が設けられ、密閉容器内にフロ―トと作動蒸気導入口を開閉する給気弁及び作動蒸気排出口を開閉する排気弁が内蔵され、密閉容器内に溜った液体の液面の高さに応じて給気弁が開き、密閉容器内に溜った液体を圧送液体排出口から密閉容器の外に排出する液体圧送装置において、温度変化に応じて変位する温度応動素子をバネで吊り下げ、温度応動素子を給気弁の弁体に固着し、作動蒸気導入口の復水を密閉容器内に排除するようにしたことを特徴とする液体圧送装置にある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の液体圧送装置は、密閉容器内に溜った液体の液面の高さに応じて給気弁が開き、密閉容器内に溜った液体を圧送液体排出口から密閉容器の外に排出する。また、作動蒸気導入口の温度が復水の発生によって低下すると温度応動素子が給気弁を開き、作動蒸気導入口の復水を密閉容器内に排除する。そのため、復水を圧送するために給気弁が開くと、蒸気のみが作動蒸気導入口から密閉容器内に導入され、短時間のうちに密閉容器内の復水を圧送することができる。また、給気弁の腐食を防止することができる。
【００１０】
そして、本発明の液体圧送装置は、給気弁に温度応動素子を連結したものであるので、従来技術のようなスチームトラップを構成するためのケースや弁や弁座等を必要としない。そのため、安価な構造でもって作動蒸気導入口の復水を密閉容器内に排除することができる。
【００１１】
【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、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。
【００１２】
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に作動蒸気導入口１５，作動蒸気排出口１６が設けられている。
【００１３】
作動蒸気導入口１５の内側に給気弁２０が取り付けられ、作動蒸気排出口１６の内側に排気弁２１が取り付けられている。給気弁２０は、弁座２２と弁体２３及び昇降棒２４によって構成される。弁体２３は、作動蒸気導入口１５側にあり、昇降棒２４の先端に一体的に取り付けられている。昇降棒２４は、弁座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。
【００１４】
給気弁２０の弁体２３に温度応動素子２５が固着されている。温度応動素子２５は、略円板状の密閉体カプセルで図示はしていないが内部に薄膜ダイヤフラムと熱膨張収縮液が充填されたものである。熱膨脹収縮液は、水、水より沸点の低い液体、或いはそれらの混合物で形成される。温度応動素子２５は、バネ２６で吊り下げられている。
【００１５】
温度応動素子２５は、作動蒸気が復水となって作動蒸気導入口１５の温度が低下すると、熱膨脹収縮液が収縮し、薄膜ダイヤフラムを介して弁体２３を弁座２２から離座せしめる。これにより、復水を密閉容器２内に排除する。密閉容器２内への復水の排除によって、作動蒸気導入口１５の温度が上昇すると、熱膨脹収縮液が膨脹し、ダイヤフラムを介して弁体２３を弁座２２に着座させて蒸気の漏出を防止する。
【００１６】
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、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。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が構成される。
【００１７】
スナップ機構５は、フロ―トア―ム５１、副ア―ム５２、圧縮状態のコイルバネ５３、バネ受け部材５４，５５からなるものであり、フロ―トア―ム５１が揺動軸５６を介してブラケット５７によって支持されている。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５８，５９，６０及び前記した揺動軸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５１の上下限のストッパを兼ね、軸６０は副ア―ム５２のストッパを兼ねている。
【００１８】
フロ―トア―ム５１は、平行に対向した２枚の板よりなる。そして２枚の板の左端部に軸６１が取り付けられ、この軸６１にフロ―ト３に溶接された連結棒６２が連結されている。またフロ―トア―ム５１は前記した揺動軸５６によって右側部が回転可能にブラケット５７に支持されている。そのためフロ―トア―ム５１は、フロ―ト３の浮沈に追従し、揺動軸５６を中心として上下に揺動する。
【００１９】
フロ―トア―ム５１の右端部は下方に突出し、その先端部には、前記した揺動軸５６と平行な軸６３が掛け渡され、この軸６３にバネ受け部材５４が回転可能に支持されている。また、前記した揺動軸５６に副ア―ム５２の上端部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「Ｔ」字状をしている。副ア―ム５２の下端部には、前記した揺動軸５６および軸６３と平行な軸６４が掛け渡され、この軸６４にバネ受け部材５５が回転可能に支持されている。そして両バネ受け部材５４，５５の間に圧縮状態のコイルバネ５３が取り付けられている。また副ア―ム５２の上右端部に軸６５が掛け渡され、弁軸操作棒２８の下端が連結されている。
【００２０】
次に本実施例の液体圧送装置１の作用について、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、作動蒸気導入口１５が高圧の蒸気源に接続され、作動蒸気排出口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１２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。
【００２１】
本実施例の液体圧送装置１の液体溜空間１２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、弁軸操作棒２８は下がっており、切替え弁４における給気弁２０の弁体２３が閉じられ、排気弁２１の弁体３０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。
【００２２】
ここで、作動蒸気導入口１５で復水が発生して温度が低下すると、温度応動素子２５は、熱膨脹収縮液が収縮して薄膜ダイヤフラムを介して弁体２３を弁座２２から離座せしめる。これにより、復水を密閉容器２内に排除する。密閉容器２内への復水の排除によって、作動蒸気導入口１５の温度が上昇すると、熱膨脹収縮液が膨脹してダイヤフラムを介して弁体２３を弁座２２に着座させて蒸気の漏出を防止する。
【００２３】
液体溜空間１２内に溜まった復水によってフロ―ト３が浮上すると、フロ―トア―ム５１が揺動軸５６を中心に時計回り方向に回転し、コイルバネ５３との連結部である軸６３が左方に移動して揺動軸５６と軸６４を結ぶ線に近付き、コイルバネ５３は圧縮変形する。そしてフロ―ト３が更に上昇し、軸６３が揺動軸５６と軸６４を結ぶ線上に並び、なおもフロ―ト３が上昇して軸６３が揺動軸５６と軸６４を結ぶ線よりも左方に移動すると、コイルバネ５３は急激に変形を回復し、副ア―ム５２が反時計回り方向に回転して軸６４が右方にスナップ移動する。その結果、副ア―ム５２の軸６５に連結された弁軸操作棒２８が上側に移動し、給気弁２０が開口されると共に排気弁２１が閉じられる。
【００２４】
給気弁２０が開放されると、密閉容器２内に高圧の蒸気のみが導入され、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―や廃熱利用装置へ圧送される。
【００２５】
復水を圧送した結果復水溜空間１２内の水位が低下すると、フロ―ト３が降下する。フロ―ト３が降下すると、フロ―トア―ム５１が揺動軸５６を中心に反時計回り方向に回転し、コイルバネ５３との連結部である軸６３が右方に移動して揺動軸５６と軸６４を結ぶ線に近付き、コイルバネ５３は圧縮変形する。そしてフロ―ト３が更に降下し、軸６３が揺動軸５６と軸６４を結ぶ線上に並び、なおもフロ―ト３が降下して軸６３が揺動軸５６と軸６４を結ぶ線よりも右方に移動すると、コイルバネ５３は急激に変形を回復し、副ア―ム５２が時計回り方向に回転して軸６４が左方にスナップ移動する。その結果、副ア―ム５２の軸６５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、排気弁２１が開口する。
【００２６】
尚、上記の実施例においては、温度応動素子として、熱膨脹収縮液を用いたものを例示したが、バイメタルや形状記憶合金等を用いることも可能である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の液体圧送装置では、作動蒸気導入口の復水を密閉容器に排除する温度応動素子が給気弁に連結されている。そのため、従来技術のようなスチームトラップを構成するためのケースや弁や弁座を必要としないので、安価な構造でもって作動蒸気導入口の復水を密閉容器内に排除することができると言う優れた効果がある。
【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。
【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  作動蒸気導入口
１３  作動蒸気排出口
１６  圧送液体流入口
１７  圧送液体排出口
２０  給気弁
２１  排気弁
２５  温度応動素子
【図１】
0004132231.tif 000002