JP2004068893A - 安全弁 - Google Patents

Abstract

【課題】押し込み操作で圧力の強制解放が行える安全弁を提供する。
【解決手段】薬液注入口キャップ１２は第１凹部２３と第２凹部２４とを有し、第２凹部はタンク内との連通孔２５を有す。安全弁キャップ１９は、第１凹部を覆ってその周縁部に取付けられ、且つ第１凹部内を大気側へ連通させる。インナーシリンダ部材２１が、タンク内の圧力を受けて第２凹部内で軸方向に且つタンク外方へ移動可能に設けられる。インナーシリンダ部材は、第２凹部の軸方向に且つタンク内方へバネ２２で付勢される。安全弁ボタン２０は、一端が安全弁キャップの表面に露出し、安全弁キャップを貫通して第１凹部内へ押し込み可能に設けられる。安全弁ボタンは、第２凹部の軸方向に且つタンク外方へバネ２２で付勢される。安全弁ボタンは、他端がインナーシリンダ部材と係合し、インナーシリンダ部材との相対的位置関係によってタンク内空間を第１凹部内へ連通させる。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄圧式噴霧器の加圧タンクのように内部圧力を高めて使用する装置の、圧力逃がし弁として用いられる安全弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蓄圧式噴霧器は、一般に、農薬等の薬液と希釈液とを入れるタンクと、このタンク内を加圧するピストンおよびシリンダを有する手押し式加圧ポンプと、タンク内の過剰昇圧を防止すべく過剰なタンク内圧力を外へ逃がす安全弁と、タンク内の薬液を噴霧するためのノズルおよびその連結ホースとを備えている。
【０００３】
通常の噴霧器では、タンクの上部開口にキャップが取り付けられており、このキャップに加圧ポンプが取り付けられている。したがって、タンク内に薬液および希釈液としての水を入れるときには、ポンプと共にキャップをタンクから取り外しタンク上部の開口から薬液および水をタンク内に注入する。すなわち、薬液および水の注入のためにキャップを外すのは当たり前であるが、これに取り付けられているポンプまで外すことになる。このポンプも小さなものであれば、使用者にとってさほど不便な印象を持たせないが、ポンプ自体が十分な強度を要求されるし、その取り付け部であるキャップ自体にも相応の強度が求められるので、これら両方の大きさと重量は相当なものになる。また、その形状も、ほぼ円盤状のキャップの中心をポンプのシリンダが貫通している状態で双方が結合されており、しかもポンプの上端には、ピストンを軸方向に往復動させる際に使用者が持つためのハンドルが設けられている。ハンドルは、一般にＴ字状のものやリング状のものが多く、これら全体の形状は、タンクに取り付けたり取り外したりするのに決して取り扱い易い形状ではない。薬液および水の注入のために、このような形状の大きくて重い部材の取り外しおよび取り付け作業が必要であるということは、使用者にとって操作性の良いものとは言い難い。特に、ポンプを取り外して不用意に周辺に置いたりすると、ゴミやホコリがポンプに付着し、そのままポンプをタンクに取り付けるとタンク内にゴミ等が入るので、それが「詰り」の原因となる。
【０００４】
また安全弁は、タンクの壁面に固定されたシリンダ内で軸方向に摺動して往復移動可能なピストンが設けられた構造になっている。このピストンは、バネでタンク内へ押し込まれるように付勢された弁体として機能する。シリンダの底部がタンク内に連通していることによって、タンク内の圧力がピストン底部に作用するようになっており、タンク内圧力が上昇するとピストンをバネの力に抗してタンクの外側へ押し出す。また、シリンダの内周面には、タンクの外へ通じる溝がタンクの外側からシリンダの軸方向に沿って途中まで形成されている。タンク内圧力とピストンが押し出される移動距離とが比例するので、タンク内圧力が所定の圧力値以上になると、そのときのピストンはシリンダ内周面の溝の端部を越えて押され、このとき溝を通じてタンクの内外が連通してタンク内圧力が外へ逃がされる。このように構成されている安全弁では、ピストンの外側端部を摘んで引き抜く方向に引張ると、タンク内の圧力を強制的に大気側へ解放することができる。例えば、噴霧作業中の不具合によって薬液注入口のキャップを開けようとする場合には、危険防止のためにタンク内圧力を抜いてからキャップを開けなければならない。そのような場合には、安全弁のピストン外側端部を摘んで引張り、タンク内の圧力を強制的に大気側へ解放してから薬液注入口のキャップを開けることができる。
【０００５】
上述のように、従来の安全弁では、タンク内圧力を強制解放するために摘んで引張ることができる部分が、タンク表面から外側へ突出することになる。このような突出物は、使用者が誤って触れて操作してしまうことがあり、誤操作を誘発する原因となる。特に、安全弁のピストン外側端部を摘んで引張ったとき、勢いよく流出してくる空気が使用者の手や顔に当たると、使用者にとって決して快いものではない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の安全弁における、特に蓄圧式噴霧器に用いられる安全弁の上述のような問題点を解決するために創案されたものである。したがってその目的は、容器内またはタンク内の圧力を強制解放するための操作部材を、引く動作ではなく押し込む動作で作動させられる安全弁を提供することにある。
【０００７】
また、蓄圧式噴霧器に用いる場合には、タンク内圧力が高い状態で薬液注入口を開ける際には、その前に必ずタンク内圧力を外へ逃がしてから安全に操作が行われるように、操作者に圧力抜き操作を促すべくその注意を喚起しやすい安全弁を提供することも、本発明の目的である。
【０００８】
特にその操作部材は、容器の表面に露出している状態で操作部材だけが突出することがなく、誤操作の防止に有効であり、さらには、弁から容器の外へ流出する空気が使用者の手や顔にダイレクトに当たるのも防止できる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る安全弁は、上述のような課題を解決し、もって目的を達成するために以下のような構成を備えている。すなわち、内部圧力を大気圧よりも高くして使用する容器に取り付けられる安全弁であって、上記容器内の圧力を強制的に大気へ解放するための操作部材が、押し込み操作によって作動する。
【００１０】
より具体的には、内部圧力を大気圧よりも高くして使用する容器に取り付けられ、該容器内の圧力を強制的に大気へ解放するための操作部材を備えた安全弁であって、上記容器の壁体の一部を構成し、該容器の内方へ窪んで形成された第１凹部と、該容器内と連通する連通孔を有して該第１凹部の底部よりもさらに深く窪んで形成された第２凹部とを有する固定部と、上記第１凹部を覆うべく該第１凹部の周縁部に取り付け固定され、且つ該第１凹部内を大気側へ連通しているキャップ部材と、上記第２凹部内で、上記容器内の圧力を受けることによって該第２凹部の軸方向に且つ該容器の外方へ移動可能に設けられた受圧部材と、上記受圧部材を、上記第２凹部の軸方向に且つ上記容器の内方へ弾発付勢する付勢手段とを備えている。上記操作部材は、一端が上記キャップ部材の表面に露出しており、該キャップ部材を貫通して上記第１凹部内へ押し込み可能に挿通されており、上記操作部材は、上記付勢手段によって上記第２凹部の軸方向に且つ上記容器の外方へ弾発付勢されており、上記操作部材は、他端が上記受圧部材と係合しており、該受圧部材との相対的な位置関係によって上記容器内空間を上記第１凹部内へ連通させ、そのことによって該容器内の圧力を大気へ解放するようにされている。
【００１１】
上記容器が、蓄圧式噴霧器のタンクである場合、上記固定部は、タンクに設けられた薬液注入口キャップであるのが好ましい。特に、この薬液注入口キャップは、加圧ポンプの取り付け部とは別にタンクに設けられているのが好ましい。
【００１２】
上記第１凹部内を大気側へ連通しているのは、上記キャップ部材と上記固定部との間に形成される隙間であり、該隙間は、上記操作部材の押し込み方向にほぼ直交する方向に向かって上記容器内の圧力を大気へ解放するのが好ましい。
【００１３】
本発明に係る安全弁の別の形態では、蓄圧式噴霧器のタンクに設けられる安全弁であって、このタンクには、加圧ポンプの取り付け部とは別に薬液注入口キャップが設けられており、安全弁は、この薬液注入口キャップに一体的に設けられるものとすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る安全弁が採用される蓄圧式噴霧器の正面図である。図中１０は、農薬等の薬液と希釈水とを入れるタンクである。１１は、タンク１０内を加圧するピストンおよびシリンダを有する手押し式加圧ポンプであり、図にはポンプ１１のハンドルが描かれている。１２は薬液注入口のキャップであり、その中央に安全弁１３が取り付けられている。１４はノズル組立体であり、ホース１５を介してタンク１０に連結されている。
【００１５】
この噴霧器は、例えば、家庭でのガーデニングのように、少量で草花に殺虫剤等の農薬を噴霧するのに適するように、容量２リットル程度の小型タンクを有している。
【００１６】
図２は、基本的には図１に示す噴霧器のＡ−Ａ線断面図であるが、ポンプのハンドル部分およびピストンロッド部分については断面表示をとっていない。タンク１０は、上部部材１６と下部部材１７とから構成されている。特に下部部材１７は、半透明の透光性を有しており、タンク全体の見た目の印象が大袈裟にならないように、コンパクトな印象を与えるデザインにされている。
【００１７】
タンク１０の上部部材１６には薬液注入口１８が形成されており、キャップ１２がネジ結合によって取り付けられる。キャップ１２を取り外すことによって、農薬等の薬液と希釈水とをタンク内へ注入することができる。その際、ポンプ１１を取り外す必要はない。
【００１８】
図３は、薬液注入口１８、キャップ１２および安全弁１３の構造を示す要部拡大断面図である。以下、安全弁１３の構成について説明する。安全弁１３は主に、キャップ１２の一部分と、安全弁キャップ１９と、安全弁ボタン２０と、インナーシリンダ部材２１と、バネ２２とから構成される。バネ２２には種々のバネが採用可能であるが、ここでは最も一般的にコイルバネを採用している。
【００１９】
キャップ１２には、中央に大きい内径で窪んだ第１凹部２３と、第１凹部の中央でさらに深く窪んだ小さい内径の第２凹部２４とが形成されている。第１凹部２３の周縁部は、筒状に上方へ突出して安全弁キャップ１９の取り付け部となっている。この安全弁キャップ取り付け部と安全弁キャップとの間には、タンク内圧力が外へ逃げるときに解放空気が流出するための隙間が形成される。第２凹部２４の底部には、タンク内に連通する連通孔２５が形成されている。第２凹部２４内には、インナーシリンダ部材２１が軸方向へ摺動可能に入れられている。
【００２０】
インナーシリンダ部材２１は、下端部が第２凹部２４の底部に当接し、上端部はバネ２２の下方端に係合して下方へ付勢されている。インナーシリンダ部材２１内には、安全弁ボタン２０の中央部から下方へ突出している軸部２６が挿入されている。また、この軸部２６はコイルバネ２２の中に挿通されており、コイルバネ２２の上方端が、安全弁ボタン２０の一端に保持されている。したがって安全弁ボタン２０は、コイルバネ２２によって常時上方へ付勢されている。さらに安全弁ボタン２０は、安全弁キャップ１９により、コイルバネ２２の上方付勢力に抗するかたちで下方へ押し付けられて保持されている。インナーシリンダ部材２１の内周面には、下端側から軸方向に沿って途中まで数本の縦溝２７が形成されている。図中２８，２９，３１は、タンク内の気密性を保持するリング状のパッキンであり、３０は、安全弁ボタン２０の周囲から加圧空気が流出するのを防止するパッキンである。
【００２１】
図４は、タンク内圧力が上昇して圧力を外へ逃がしている状態と、安全弁ボタン２０を押し下げてタンク内圧力を強制的に外へ解放している状態とを、それぞれ半断面ずつで示している。タンク内圧力が上昇すると、その圧力が連通孔２５を介してインナーシリンダ部材２１に作用し、バネ２２の下方付勢力に抗してインナーシリンダ部材２１を上方へ押し上げる。このとき、安全弁ボタン２０は、安全弁キャップ１９によって下方へ押し付けられているので、図３に示す位置と同じ位置に保持されている。インナーシリンダ部材２１の上方への移動量はタンク内圧力に比例するので、タンク内圧力が所定の圧力値以上になるとインナーシリンダ部材２１内周面の縦溝２７の上端部がパッキン２９の上の位置まで達し、タンク内圧力を外へ解放する。このときの圧力が解放される経路は、縦溝２７を介して、インナーシリンダ部材２１内周面と安全弁ボタン２０の軸部２６外周面との間の隙間へ通じ、加圧空気はこの隙間から流出して安全弁ボタン２０を上へ突き上げるように作用しながら第１凹部２３内へ出る。安全弁ボタン２０の外周面とその周囲の安全弁キャップ１９との間にはパッキン３０が設けられているので、安全弁ボタン２０の周囲からダイレクトに上方へ加圧空気が流出することはない。第１凹部２３から解放される空気は、第１凹部２３周縁部の筒状に上方へ突出した安全弁キャップ取り付け部と安全弁キャップとの間の隙間から薬液注入口キャップ１２の上端面に沿って外へ流出する。この流出方向は、使用者の方へ向かうことがないので安全である。特に、第１凹部２３内は十分な容積を有して且つ解放空気の流路が蛇行しているので、この経路を通って流出する解放空気の圧力は十分に減圧される。このため、タンク内圧力の解放時に使用者が危険を感じることはない。
【００２２】
図４に示すように、安全弁ボタン２０を押し下げてタンク内圧力を強制的に外へ解放するとき、安全弁ボタン２０の軸部２６がインナーシリンダ部材２１内で下方へ移動する。その結果、パッキン２９が、インナーシリンダ部材２１内周面の縦溝２７の上端部よりも下の位置まで達し、上述した経路と同じ経路でタンク内圧力が外へ解放される。図４において、安全弁ボタン２０の下端部が第１凹部２３の底面に当接しているが、この当接している箇所は安全弁ボタン２０のストッパーであり、全周に渡って環状に形成されているのではなく、中心角９０度毎の位置に形成されている突起部分である。したがって、このストッパーによって第１凹部２３内の圧力解放経路が遮断されることはない。
【００２３】
図３に示すように、タンク内の圧力が保たれている状態では、安全弁ボタン２０の上端は、安全弁キャップ１９の周囲の高さより突出することはない。したがって、安全弁ボタン２０は誤って押し下げられることはなく、押し込む意図をもって安全弁ボタン２０の押し下げ操作をしなければタンク内空気を外へ逃がすことはない。
【００２４】
上述のように構成された安全弁は、タンク内圧力を強制解放するための操作部材である安全弁ボタンを押し込むことによって作動する。従来のように、操作部材を引き抜く動作よりも、押し込み動作のほうが操作者にとって楽であり、特に女性や老人のような比較的非力の人が家庭で行うガーデニングには、そのような操作の手軽さが重要である。
【００２５】
また、農園芸の専門家ではない人が取り扱う機器としても、圧力を逃がす操作の安全性が十分に確保されているも極めて重要である。その意味においては、ポンプの取り付け取り外しを伴わない薬液注入口に安全弁が設けられている点も、所謂素人園芸家が使用する上で安全性を高める構造である。
【００２６】
なお、ポンプ取り付け部とは別に設けた薬液注入口キャップに安全弁を組み込むこと自体は、安全弁が従来のプル式操作部材（引き抜き方向に操作される部材）のものであっても、使用者に圧力抜き操作を促す点では、安全弁を他の位置に設けるよりも有効であり、プッシュ式操作部材（押し込み方向に操作される部材）のものに限定されるべきではない。さらに、使用者に圧力抜き操作を促す点では、安全弁を設ける位置が、ポンプ取り付け部と薬液注入口とを共用する従来タイプのものでポンプ取り付け部であっても有効であり、必ずしもポンプ取り付け部とは別に設けた薬液注入口キャップに限定されるべきでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る安全弁が採用される蓄圧式噴霧器の正面図である。
【図２】図１に示す噴霧器のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】薬液注入口、キャップおよび安全弁の構造を示す要部拡大断面図である。
【図４】タンク内圧力が上昇して圧力を外へ逃がしている状態と、安全弁ボタンを押し下げてタンク内圧力を強制的に外へ解放している状態とを、それぞれ半断面ずつで示す図である。
【符号の説明】
１０　タンク
１１　加圧ポンプ
１２　キャップ
１３　安全弁
１４　ノズル組立体
１５　ホース
１６　タンクの上部部材
１７　タンクの下部部材
１８　薬液注入口
１９　安全弁キャップ
２０　安全弁ボタン
２１　インナーシリンダ部材
２２　バネ
２３　第１凹部
２４　第２凹部
２５　連通孔
２６　安全弁ボタンの軸部
２７　縦溝
２８　パッキン
２９　パッキン
３０　パッキン
３１　パッキン

Claims (6)

1. 内部圧力を大気圧よりも高くして使用する容器（１０）に取り付けられる安全弁であって、
   上記容器内の圧力を強制的に大気へ解放するための操作部材（２０）が、押し込み操作によって作動することを特徴とする安全弁。
2. 内部圧力を大気圧よりも高くして使用する容器（１０）に取り付けられ、該容器内の圧力を強制的に大気へ解放するための操作部材（２０）を備えた安全弁であって、
   上記容器の壁体の一部を構成し、該容器（１０）の内方へ窪んで形成された第１凹部（２３）と、該容器（１０）内と連通する連通孔（２５）を有して該第１凹部の底部よりもさらに深く窪んで形成された第２凹部（２４）とを有する固定部（１２）と、
   上記第１凹部（２３）を覆うべく該第１凹部（２３）の周縁部に取り付け固定され、且つ該第１凹部（２３）内を大気側へ連通しているキャップ部材（１９）と、
   上記第２凹部（２４）内で、上記容器（１０）内の圧力を受けることによって該第２凹部（２４）の軸方向に且つ該容器（１０）の外方へ移動可能に設けられた受圧部材（２１）と、
   上記受圧部材（２１）を、上記第２凹部（２４）の軸方向に且つ上記容器（１０）の内方へ弾発付勢する付勢手段（２２）とを備えており、
   上記操作部材（２０）は、一端が上記キャップ部材（１９）の表面に露出しており、該キャップ部材（１９）を貫通して上記第１凹部（２３）内へ押し込み可能に挿通されており、
   上記操作部材（２０）は、上記付勢手段（２２）によって上記第２凹部（２４）の軸方向に且つ上記容器（１０）の外方へ弾発付勢されており、
   上記操作部材（２０）は、他端が上記受圧部材（２１）と係合しており、該受圧部材（２１）との相対的な位置関係によって上記容器（１０）内空間を上記第１凹部（２３）内へ連通させ、そのことによって該容器内の圧力を大気へ解放することを特徴とする、安全弁。
3. 上記容器は、蓄圧式噴霧器のタンク（１０）であり、
   上記固定部は、上記タンク（１０）に設けられた薬液注入口キャップ（１２）である、請求項２記載の安全弁。
4. 上記薬液注入口キャップ（１２）は、加圧ポンプの取り付け部とは別に上記タンク（１０）に設けられている、請求項３記載の安全弁。
5. 上記第１凹部（２３）内を大気側へ連通しているのは、上記キャップ部材（１９）と上記固定部（１２）との間に形成される隙間であり、該隙間は、上記操作部材（２０）の押し込み方向にほぼ直交する方向に向かって上記容器内の圧力を大気へ解放する、請求項２記載の安全弁。
6. 蓄圧式噴霧器のタンク（１０）に設けられる安全弁であって、
   上記タンク（１０）には、加圧ポンプの取り付け部とは別に薬液注入口キャップ（１２）が設けられ、該薬液注入口キャップ（１２）に一体的に設けられることを特徴とする、安全弁。

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