JP2007327336A - 電動給液ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】給液効率に優れ、安心して使用可能な非固定式の電動給液ポンプを提供する。
【解決手段】電動機６によって駆動される液送インペラ５を内蔵した吸液管２と、吸液管の上端付近の側面に連結された吐出ホース３と、吸液管の上端に接続され、吸液管内と外気とを連通させる気体通路とを備えた電動給液ポンプ１において、前記気体通路に、外気から吸液管内への流入を許容し、その逆方向の流れを阻止する弁８が設けられていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、ポリ容器から液体を小出しするのに用いる電動給液ポンプに関し、特にポリ容器から石油ファンヒータなどのカートリッジタンクに灯油を給油するのに好適に用いられるポンプに関する。

電動給液ポンプは、下端に液送インペラを内蔵した吸液管と、吸液管の上端付近の側面に連結された吐出ホースと、吸液管の上端に固定されたグリップとを備えている。吸液管は通常、液送インペラとともに出力軸がインペラに直結した電動機、及び電池と電動機を接続する配線を内蔵している。また、グリップは通常、電池ケースを兼ねている。そして、グリップと吸液管との接続部には、電動機停止後もサイホン現象により給液が継続するのを断つために、空気取り入れ口が設けられている。

このような電動給液ポンプを使用するときは、吸液管をポリ容器に、吐出ホースをカートリッジタンクにそれぞれ入れ、グリップの外面に取り付けられたスイッチをオンする。これにより、電動機が液相インペラを駆動し、吸液管よりポリ容器内の液体が汲み上げられてその大部分が吐出ホースより吐き出され、一部が空気取り入れ口より出て吸液管の外周面を伝ってポリ容器に戻される。給液終了後は、スイッチをオフすることにより又は液面センサからの検知信号に基づいて自動的にオフとなることにより、電動機が停止し、空気取り入れ口から外気が導入される。その結果、吸液管内の残液は自重でポリ容器に戻り、吐出ホース内の残液はカートリッジタンクに落下する。

ところで、近年に汎用されているポリ容器は、安定性向上のために背が低い形状を有しており、その開口部が従来の電動給液ポンプの空気取り入れ口よりも低い位置にある。このため、吸液管の外周面を伝って落下する液がポリ容器の外に流れ出すことの無いように、給液中は吸液管とポリ容器の開口部とを非接触に保つ煩わしさがあった。そこで、この煩わしさを回避するために、空気取り入れ口を覆うとともに吸液管の上部を包囲するカバーを取り付けたり、吸液管の外周面に空気取り入れ口に連なる溝を軸方向に設けて戻り液を溝に集約させたりする技術が提案されている（特許文献１）。また、同じ目的で、ポリ容器の開口部と嵌合する栓が空気取り入れ口の上部に取り付けられた固定式のポンプも提案されている。
特開２００１−１６５０８４

しかし、いずれにしても従来の電動給液ポンプにおいては、汲み上げられた液体の一部が前記のように空気取り入れ口よりポリ容器に戻されることから、その分だけ電池エネルギーを無駄に消費していることになる。また、カバーや溝を設けたタイプの場合、給液中に漏れているように見えて不安感を覚えさせる。固定式の場合は、高さの異なる複数のポリ容器に対応できない。
それ故、この発明の課題は、給液効率に優れ、安心して使用可能な非固定式の電動給液ポンプを提供することにある。

その課題を解決するために、この発明の電動給液ポンプは、
電動機によって駆動される液送インペラを内蔵した吸液管と、吸液管の上端付近の側面に連結された吐出ホースと、吸液管内と外気とを連通させる気体通路とを備えた電動給液ポンプにおいて、
前記気体通路に、外気から吸液管内への流入を許容し、その逆方向の流れを阻止する弁が設けられていることを特徴とする。
この構成によれば、給液中は、液体の汲み上げに伴って吸液管内の気圧が外気と同等以上に維持されていることから、弁が閉じられている。従って、汲み上げられた液体のほとんど全部が吐出ホースより吐き出される。一方、給液を終了して電動機への通電を停止すると、吸液管内及び吐出ホース内の液体はそれぞれ自重で落下しようとする。そのため、吸液管内の気圧は瞬間的に低下するが、すぐに弁が開いて外気を取り入れる。従って、サイホン現象が生じることはない。なお、気体通路は、吸液管と一体的に形成されていても良いし、別体形成されたものであっても良い。また、グリップが給液管の上に固定されている場合は、グリップ内に気体通路を一体的にあるいは別体で形成しても良い。

好ましい構成は、前記気体通路が、吸液管を出て水平ないし上に向かい、続いて下降する方向転換部を有するとともに、その下降路に前記弁が設けられているものである。電動給液ポンプは、通常吸液管を立てて使用されることから、この構成によれば、弁バネなどの押さえ部材が無くても給液中は吸液管内の圧力と弁体の自重で閉じることができ、構造が簡単だからである。従って、例えば前記弁として、下方に向かって径が小さくなる弁座と、その弁座に置かれた球状の弁体とからなるものであってよい。
前記気体通路における吸液管との接続部は、吸液管の軸線に対して吐出ホースと反対側の偏芯位置に形成されていると好ましい。給液中に液体が勢い余って気体通路に流れ込む事態が最小限に止められるからである。

更に、吸液管と吐出ホースとは直接連結されていてもよいし、二股の連結管などを介して間接的に連結されていても良い。前記気体通路は、好ましくは連結管の上端に突き出すように形成された筒状のソケット、及びこのソケットと嵌合する前記弁からなる。これにより弁を吸液管や吐出管などとは別体で成形し、着脱自在とすることができるからである。この場合、通常は前記弁が樹脂製の弁室及び球状の金属製弁体とからなる。そして、特に好ましくは弁室が前記ソケットと嵌合するジョイント、小孔を介してジョイントに通じる筒状の弁室本体、弁室本体の下面に形成され下方に向かって径が小さくなる弁座、及び帯状のヒンジで弁室本体と連結されて弁室本体の上面を塞ぐ蓋とからなる。

給液中に液体が気体通路より流出しないので、給液効率に優れるうえ、吸液管の外周面を伝って流れ落ちることもないので、安心して給液することができる。

−実施形態１−
以下、この発明を実施形態に基づいて具体的に説明する。図１（ａ）は、この発明の電動給液ポンプ（以下、「ポンプ」という。）を示す一部破断正面図である。
ポンプ１は、硬質プラスチックからなる円筒状の吸液管２と、可撓性を有する吐出ホース３と、グリップ４とを備える。吸液管２の下端には液送インペラ５及びこれを駆動するために出力軸がインペラ５に直結した電動機６が内蔵されている。吐出ホース３は、吸液管２の上端付近の側面に連結され、前記の可撓性を持たせるために長さ方向に間欠的にもしくは全体に蛇腹状に成形されている。吐出ホース３の先端には液面センサが取り付けられていても良い。グリップ４は、作業者がポンプ１使用時にそれを握ってポンプ１の姿勢を保つためのものであるが、その上部が電池ケースを兼ねている。グリップ４内の電池７は、吸液管２内の図略の配線を介して電動機６と電気的に接続している。

グリップ４は、その下部が吸液管２と吐出ホース３を互いの上端部で連結する継ぎ手をも兼ねており、吐出ホース３は、グリップ４を介してもしくはグリップ４によって吸液管２の上端付近の側面に連結されている。吸液管２の側面には図１（ｂ）に図１（ａ）のＢ部拡大図として示すように、吐出ホース３の接続位置と対向する位置に通気孔２１が形成されている。通気孔２１の直径は、吐出ホース３のそれよりも十分に小さく、例えば１／４程度であり、しかもその中心は吐出ホース３のそれよりも高い位置にある。

一方、グリップ４の下部は、通気孔２１よりも下方の適宜の高さまで吸液管２を包囲しており、その下端部内周面は通気孔２１とほぼ同じ周方向位置に切り欠き４１が形成されている他は吸液管２の外周面に密接している。そして、グリップ４の内周面と吸液管２の外周面とで囲まれる空間は、切り欠き４１に始まり通気孔２１で終わる気体通路となる。通気孔２１と切り欠き４１との間には、下方に向かって径が小さくなる縦断面視逆八の字ないし円錐台状の弁座８１と、その弁座８１に置かれた球状の弁体８２とからなる弁８が設けられている。弁体８２は金属などの比重の大きい材質からなる。弁８は、ポンプ１が立ち姿勢にあるときは弁体８２の自重により閉じている。従って、切り欠き４１から入ってくる気体の通過を許容するが、衝撃を加えない限りその逆方向の流れを阻止する。

ポンプ１を例えばポリ容器からカートリッジタンクに灯油を小出しするために使用するときは、吸液管２をポリ容器に、吐出ホース３をカートリッジタンクにそれぞれ入れ、図略のスイッチをオンする。これにより、電動機６が液送インペラ５を駆動し、図１（ａ）の矢印で流れ方向を示すように吸液管２よりポリ容器内の灯油が汲み上げられて吐出ホース３より吐き出される。吸液管２内の空気は、給液開始当初、灯油に先立って吐出ホース３より吐き出されるとともに、一部は通気孔２１を通って弁体８２を弁座８１に押しつける。このため、給油中は弁８より上方の気体通路内の気圧は外気と同等もしくはそれ以上に保たれる。従って、通気孔２１が十分小さいことも作用して灯油が通気孔２１を通過することは滅多になく、万一通過しても弁８で止められる。

給油を終了して電動機６への通電を停止すると、吸液管２内及び吐出ホース３内の液体は図２（ａ）の矢印で示すようにそれぞれ自重で落下しようとする。そのため、吸液管２内の気圧は瞬間的に低下するが、図２（ｂ）に図２（ａ）のＢ部拡大図として示すようにすぐに弁体８２が僅かに浮いて弁８を開き、外気を取り入れる。従って、ポリ容器内の液面がカートリッジタンク内の液面よりも高くてもサイホン現象が生じることはなく、吐出ホース３内の残液が吐き出された時点で給油が止まる。

−実施形態２−
この実施形態は、弁をポンプに対して着脱自在とした例である。図３はこの実施形態に係る電動給液ポンプの要部を示す縦断面図、図４はこのポンプに装着される弁室を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は別の方向から眺めた斜視図、図５は同じ弁室を示し、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が底面図、（ｄ）が左側面図、（ｅ）が右側面図である。
電動給液ポンプは、硬質プラスチック製連結管１１及び弁１８を備える。連結管１１は、電池収納部１４、吸液管用ソケット１２、及び吐出ホース用ソケット１３からなる。ソケット１２とソケット１３とは併せて逆Ｌ字形をなすように互いに連通しており、ソケット１２及びソケット１３にはそれぞれ図略の吸液管の上端及び吐出ホースの上端が液密に接続されている。電池収納部１４は、円筒状をなし、ソケット１２の上端すなわちソケット１３の外周面に一体的に形成されている。電池収納部１４の中には、上向きに突き出すように筒状の弁用ソケット１５が形成されている。ソケット１５は、小孔を介してソケット１２及びソケット１３と連通している。

弁１８は、連結管１１とは別体成形された樹脂製の弁室１９及び球状の金属製弁体１０とからなる。弁室１９は、前記ソケット１５の内周面と気密に嵌合するジョイント１９ａ、小孔１９ｂを介してジョイント１９ａに通じる筒状の弁室本体１９ｃ、弁室本体１９ｃの下面に形成され下方に向かって径が小さくなる弁座１９ｄ、及び帯状のヒンジ１９ｅで弁室本体１９ｃと連結されて弁室本体１９ｃの上面を塞ぐ蓋１９ｆとからなる。弁室１９は、平面視においてジョイント１９ａの中心と弁座１９ｄの中心を通過する直線を軸として対称形状をなす。弁１８は、蓋１９ｆを開けた状態でジョイント１９ａをソケット１５に圧入し、弁体１０を弁座１９ｄに置いた後、蓋１９ｆを閉めることにより、連結管１１に装着される。弁室本体１９ｃの内周面には、前記対称軸を間において両側の位置より径方向に突き出たストッパー１９ｇ、１９ｈが形成されており、蓋１９ｆの沈みすぎを防止している。

この実施形態のポンプを使用するときも実施形態１におけると同様に吸液管より液体が汲み上げられて吐出ホースより吐き出される（図３矢印）。給液を終了して電動機への通電を停止すると、吸液管内、吐出ホース内及び連結管１１内の液体は図６の矢印で示すように連結管１１内で分岐してそれぞれ自重で落下しようとする。そのため、連結管１１内の気圧は瞬間的に低下するが、図６に示すようにすぐに弁体１０が僅かに浮いて弁１８を開き、外気を取り入れる。従って、移送先の液面が移送元の液面より高くてもサイホン現象が生じることはなく、吐出ホース内の残液が吐き出された時点で給油が止まる。

実施形態１の電動給液ポンプを示し、（ａ）は一部破断正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ部拡大図である。 上記電動給液ポンプの給液終了直後を示し、（ａ）は一部破断正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ部拡大図である。 実施形態２に係る電動給液ポンプの要部を示す縦断面図である。 上記ポンプに装着される弁を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は別の方向から眺めた斜視図である。 上記弁を示し、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図、（ｃ）が底面図、（ｄ）が左側面図、（ｅ）が右側面図である。 上記電動給液ポンプの給液終了直後の要部を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 電動給液ポンプ
２ 吸液管
３ 吐出ホース
４ グリップ
５ 液送インペラ
６ 電動機
７ 電池
８、１８ 弁

Claims (6)

1. 電動機によって駆動される液送インペラを内蔵した吸液管と、吸液管の上端付近の側面に連結された吐出ホースと、吸液管内と外気とを連通させる気体通路とを備えた電動給液ポンプにおいて、
   前記気体通路に、外気から吸液管内への流入を許容し、その逆方向の流れを阻止する弁が設けられていることを特徴とする電動給液ポンプ。
2. 前記気体通路が、吸液管を出て水平ないし上に向かい、続いて下降する方向転換部を有するとともに、その下降路に前記弁が設けられている請求項１に記載の電動給液ポンプ。
3. 前記弁が、下方に向かって径が小さくなる弁座と、その弁座に置かれた球状の弁体とからなる請求項２に記載のポンプ。
4. 前記気体通路における吸液管との接続部は、吸液管の軸線に対して吐出ホースと反対側の偏芯位置に形成されている請求項１に記載のポンプ。
5. 更に、吸液管と吐出ホースを連結する連結管を備え、前記気体通路が、連結管に上向きに突き出すように形成された筒状のソケット、及びこのソケットと嵌合する前記弁からなる請求項１に記載のポンプ。
6. 前記弁が樹脂製の弁室及び球状の金属製弁体とからなり、弁室が前記ソケットと嵌合するジョイント、小孔を介してジョイントに通じる筒状の弁室本体、弁室本体の下面に形成され下方に向かって径が小さくなる弁座、及び帯状のヒンジで弁室本体と連結されて弁室本体の上面を塞ぐ蓋とからなる請求項５に記載のポンプ。

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