JP2010235126A - オートシャットオフバルブ、及び液体供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設置位置の自由度が大幅に向上でき、使用上の利便性の改善されたオートシャットオフバルブを提供する。
【解決手段】可燃性液体供給時において流路を開放する位置に弁体１９を係止するための係止部材３３を設ける。供給路には、流路を流れる可燃性液体によって負圧となる負圧発生部を設ける。バルブ本体９ａには、ダイヤフラム２９によって画成されたダイヤフラム室３１を設け、係止部材３３は、ダイヤフラム室３１が負圧となりダイヤフラム２９が変位した際に、弁体１９の係止を解除するように設ける。供給路には、流路を流れる可燃性液体によって負圧となる負圧発生部を設け、上記負圧発生部は上記ダイヤフラム室３１に連通させ、さらに、上記負圧発生部は、チューブを介して大気連通口に接続する。大気連通口が可燃性液体によって閉塞された際に弁体１９の係止を解除する。
【選択図】図５

Description

この発明は、オートシャットオフバルブと、オートシャットオフバルブを備えた液体供給装置に関するもので、例えばシンナーなどの可燃性溶剤（可燃性液体）を貯槽等の供給源からタンクに供給するような場合に好適に使用し得るオートシャットオフバルブと液体供給装置に係るものである。

この種のシンナー供給装置は、図８に示すように、貯槽１からタンク３にシンナーを供給するための供給路５と、この供給路５に設けられたバルブ７とを備えており、バルブ７が開放され貯槽１から一定量のシンナーが供給された後に、バルブ７が閉塞されることによって、一定量のシンナーがタンクに供給されるものであった。

なお、ガソリンスタンドで使用され、自動的に満タン給油を行う給油装置の給油ノズルとしては特許文献1のものが公知である。この特許文献１に記載された給油ノズルにあっては、給油の際にガソリンが流通するノズル本体の吐出パイプには、先端側に大気連通孔が設けられている。また、ダイヤフラムにより画成されたダイヤフラム室が設けられており、該ダイヤフラムは、給油時にガソリンの流路に流れるガソリンによって負圧となる負圧発生通路および上記大気連通孔に連通されている。また、このダイヤフラムの変位を検出して閉弁される自動制御弁がモーターに近接して設けられている。さらに、このダイヤフラムの変動により互いの係合が解除される第一の弁軸部材および第二の弁軸部材を備えており、係合が解除された第二の弁軸部材は、上記負圧発生通路を閉塞するように設けられている。

この給油装置の給油ノズルにあっては、給油を開始し、車のタンクに一定量のガソリンが給油され、タンク内のガソリンの表面に生ずる泡が上記大気連通孔を閉塞すると、負圧発生通路に連通するダイヤフラム室が負圧となり、ダイヤフラムが変動する（それまでは大気連通孔とも連通しているためダイヤフラム室は大気圧であり、ダイヤフラムは変動しない）。このようにダイヤフラムが変動すると、上記自動制御弁が閉弁して、大流量によるガソリンの初期給油が終了する。また、ダイヤフラムの変動によって、第一の弁軸部材と第二の弁軸部材の係合が解除され、第二の弁軸部材が負圧発生通路を閉塞する。そして、このように第二の弁軸部材が負圧発生通路を閉塞した状態で引き続き少量ずつによる満タン給油が行われる。この少量の給油に際して上記負圧発生通路が閉塞されているので、給油されるガソリンに空気が含まれにくいという利点を有するものである。

特許第２８５３８７１号公報

上記従来のシンナー供給装置にあっては、供給された量を測定する装置の故障などの不具合が生じた場合には、過度のシンナーがタンク３に供給される可能性があった。なお、仮に、上記シンナー供給装置に上記特許文献１に記載された装置を組み合わせたとしても、シンナー供給に際して初期大量供給と満タンまでの少量供給とに供給を段階的に行い得るものの、過度のシンナーがタンクに供給される可能性を排除できるものではない。

また、上記供給装置において利用されているオートシャットオフバルブは全体が一体的に構成されているものであるため、その使用場所等において制限を受け、使用上の利便性に難点がある。

この発明は上記した従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、使用上の利便性の向上されたオートシャットオフバルブを提供することにある。また、供給された量を測定する装置の故障などの不具合が生じた場合であっても、過度の液体がタンクに供給されるのを防止することができる液体供給装置を提供することもこの発明の目的である。

上記課題を解決するため、この発明のオートシャットオフバルブは、液体を供給するための供給路５に介設され、所定量の液体が供給された際に流路を閉鎖する弁体１９をバルブ本体９ａ内に備えたオートシャットオフバルブであって、液体供給時において流路を開放する位置に上記弁体１９を係止するための係止部材３３を設け、上記供給路５には、流路を流れる液体によって負圧となる負圧発生部４１を設け、上記バルブ本体９ａには、ダイヤフラム２９によって画成されたダイヤフラム室３１を設け、上記係止部材３３は、上記ダイヤフラム室３１が負圧となりダイヤフラム２９が変位した際に、上記弁体１９の係止を解除するように設けており、上記供給路５には、流路を流れる液体によって負圧となる負圧発生部４１を設け、上記負圧発生部４１は上記ダイヤフラム室３１に連通させ、さらに、上記負圧発生部４１は、チューブを介して大気連通口１１ａに接続され、これにより上記大気連通口１１ａが液体によって閉塞された際に上記ダイヤフラム室３１を負圧としダイヤフラム２９を変位させて上記弁体１９の係止を解除し、弁体１９で流路を閉鎖することを特徴としている。

また、この発明のオートシャットオフバルブにおいては、請求項２のように、上記負圧発生部４１は、上記バルブ本体９ａとは別体の付設部材９ｂ内に設けていることを特徴としている。

また、請求項１又は請求項２のオートシャットオフバルブにあっては、上記負圧発生部４１には、チューブを接続可能なチューブ接続口４１ｃが複数箇所に設けられていることを特徴としている。

さらに、この発明の液体供給装置は、液体を貯留する貯槽等の供給源１、この供給源１から液体が供給されるタンク３、供給源１とタンク３とを接続して液体を供給するための供給路５、及び所定量の液体が供給された際に供給を停止するメインバルブ７を備えており、さらに上記供給路５には、請求項１〜請求項３のいずれかのオートシャットオフバルブを介設し、上記タンク３内には、タンク３内の液体が一定量未満の時には大気に開放されているとともに一定量以上の際には液体によって閉塞される大気連通口１１ａを配置していることを特徴としている。

請求項１〜請求項３のオートシャットオフバルブにおいては、センサともいえる大気連通口１１ａをチューブを介して負圧発生部４１に連通させているので、大気連通口１１ａの配置位置の自由度が大幅に向上し、使用上の利便性を向上することが可能となる。なお、弁体１９を機械的に制御しているため、電気的な制御を用いることがなく、液体が可燃性であるような場合においても液体の供給を廉価で且つ確実に制御することができる。

また、請求項２のように、負圧発生部４１を、バルブ本体９ａとは別体の付設部材９ｂ内に設け、負圧発生部４１とダイヤフラム室３１とをチューブで接続するようにすれば、負圧発生部４１の配置位置の自由度がさらに向上し、使用上の利便性を向上することが可能となる。

請求項３のように、負圧発生部４１には、チューブに接続可能なチューブ接続口４１ｃが複数箇所に設けられている構成を採用した場合には、設置場所等の周囲の状況に応じて、適宜好適なチューブ接続口４１ｃを選択して、設置することができるという利点を有する。

請求項４の液体供給装置にあっては、通常時は、液体が供給路５を介して貯槽１からタンク３に供給され、所定量の液体が供給された際にメインバルブ７が閉塞され供給が停止される。また、供給された量を測定する装置の故障やメインバルブ７に故障が生じたなどの不具合が生じた場合にあっても、タンク３内の液体が一定量以上となることにより、タンク３内の液体によって大気連通口１１ａが閉塞される。そして、この大気連通口１１ａの閉塞により、供給路５のバルブ９が液体の流路を閉塞するため、過度の液体がタンク３に供給されることがない。

この発明の一実施形態に係る溶剤供給装置を説明するための模式的配置を示す説明図である。 同溶剤供給装置の大気連通部材の概略的断面図である。 同溶剤供給装置の非常バルブ（オートシャットオフバルブ）の概略的正面図である。 図３の縦断面を示すための断面側面図である。 図３の縦断面を示すための断面側面図である。 同溶剤供給装置の要部拡大図である。 第二のチューブ接続口を説明するための説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面側面図である。 従来例のシンナー供給装置を説明するための模式的配置を示す説明図である。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この発明の一実施形態に係る溶剤供給装置は、図１に示すように、シンナーなどの可燃性の溶剤を貯留する貯槽１、この貯槽１から溶剤が供給されるタンク３、この貯槽１とタンク３とを接続して溶剤を供給するための供給路５、供給路５に設けられ所定量の溶剤が供給された際に供給を停止するメインバルブ７、および、供給路５に設けられタンク３内の溶剤が一定量以上となった際に溶剤の供給を停止する非常バルブ（オートシャットオフバルブ）９が設けられている。なお、上記貯槽１は、溶剤の供給源として例示したものであって。貯槽以外の供給源１を用いる場合もある。また、以下の説明は可燃性液体に適用した場合についてのものであるが、可燃性ではない水、薬品などの液体についても全く同様に適用可能である。

上記タンク３内には、大気連通部材１１が所望位置（所望高さ）に設置されており、この大気連通部材には、タンク３内の溶剤が一定量未満の時には大気に開放されているとともに一定量以上の際にはタンク３内の溶剤によって閉塞される大気連通口１１ａが設けられている。この大気連通口１１ａは、後述する負圧発生室４１に連通されている。この大気連通部材１１には、図２に示すように、上記負圧発生室４１に接続されるチューブ（図示省略）に接続するためのチューブ接続口１１ｂが設けられている。

上記非常バルブ（オートシャットオフバルブ）９は、図３〜図５に示すように、溶剤の流入口１３と溶剤の流出口１５とが設けられたバルブ本体９ａを有しており、この溶剤の流入口１３と流出口１５との間の空間が弁室として機能している。そして、このバルブ本体９ａの弁室には、弁座１７として機能する段部が設けられているとともに、弁室内には、溶剤の流通を開閉するための弁体１９が配置されており、この弁体１９は上記弁座１７側にバネ２１によって、閉弁方向に常時弾性付勢されている（図４参照）。また、該弁体１９は、弁室外部に設けられたノブ２３に接続されており、該ノブ２３の操作によって開放側に移動するように設けられている（図５参照）。

また、バルブ本体９ａには、ダイヤフラム２９によって画成されたダイヤフラム室３１が弁体１９の上方位置に設けられており、該ダイヤフラム室３１は、後述する負圧発生室４１に連通されている。該ダイヤフラム室３１には、上記負圧発生室４１に接続されるチューブ（図示省略）に接続可能なチューブ接続口３１ａが設けられている。

また、バルブ本体９ａには、溶剤供給時において上記弁体１９を開放位置に係止するための係止部材３３が設けられており、該係止部材３３は、ダイヤフラム室３１が負圧となりダイヤフラム２９が上方に変位した際に、上記弁体１９の係止を解除するように設けられている。以下、その構成について具体的に説明する。

まず、上記弁体１９には、上部にスピンドル１９ａが形成されており、このスピンドル１９ａに球体３３（係止部材）が配置されている。また、バルブ本体９ａの内部には、上述のようにノブ２３の操作によって弁体１９が上方側（弁開放側）に移動した際に、この球体３３の外側への移動を許容するテーパ部３５が形成されている。また、上記ダイヤフラム２９の下方には、下方に向けてガイド３７が取付けられており、該ガイド３７には、弁体１９が上方側に移動した際に、スピンドル１９ａとともに上方に移動する上記球体３３に当接して該球体３３を外側へ移動させるテーパ面３７ａが形成されている。これにより、弁体１９が上方側（弁開放側）に移動した際、球体３３は、ガイド３７のテーパ面３７ａに当接して、ガイド３７を若干押し上げるとともに、テーパ面３７ａに沿って外側に移動し、そして、該球体３３は、ガイド３７のテーパ面３７ａとテーパ部３５との間に、ガイド３７の自重およびダイヤフラム２９の弾性反発力によって、挟持されることになる。このため、ノブ２３の操作終了によりノブ２３を上方側へ押圧する力がなくなっても、前述のように球体３３がガイド３７とテーパ部３５との間に挟持されていることによって、弁体１９は下方側（弁閉塞側）に移動しないことになる。一方、ダイヤフラム２９が上方に変位すると、これに伴いガイド３７が上方に移動することにより、球体３３は、ガイド３７とテーパ部３５とによる挟持がなくなり、弁体１９の自重とバネ２１の付勢力によって、テーパ部３５に沿ってスピンドル１９ａ内部に収容されるため、弁体１９が閉塞位置に移動することになる。

また、上記ダイヤフラム２９は、ダイヤフラム室３１の上部に設けられたノブ３９に接続されており、該ノブ３９の操作によって上方に移動可能に設けられている。そして、このノブ３９は、メインバルブ７が閉塞した際に上方に移動操作されるように設けられており、これにより、メインバルブ７の閉塞時において、ダイヤフラム２９が上方に変位し、上記球体３３の挟持が解除され、弁体１９が閉塞位置に移動し、非常バルブ９が閉塞するように設けられている。

また、非常バルブ（オートシャットオフバルブ）９は、上記バルブ本体９ａの流出口１５に接続される溶剤の流入口４３と溶剤の流出口４５とが設けられた付設部材９ｂを有しており、この溶剤の流入口４３と流出口４５との間の空間が弁室として機能している（図６参照）。そして、この付設部材９ｂの弁室には、弁座４７として機能する段部が設けられているとともに、弁室内には、溶剤の流入によって開閉する弁体４９が配置されている。該弁体４９は、バネ５１によって弁座４７側に常時弾性付勢されているとともに、メインバルブ７および上記バルブ本体９ａの弁体１９が開放されている状態において弁室の溶剤の圧力によって開放位置に移動し、流路を開放するように設けられている。なお、上記弁座４７には、小径の負圧発生通路４１ａが形成されており、該負圧発生通路４１aは、その一端が上記弁室に向けて開口されている。

また、この付設部材９ｂの内部には、弁室内に流れる溶剤によって負圧となる負圧発生室４１（負圧発生部）が略円筒状に設けられている。具体的には、この負圧発生室４１は、上記弁座４７に形成された小径の負圧発生通路４１ａを介して上記弁室に連通されており、これにより、弁体４７の開放状態において、弁体４７と弁座４９との間を流れる溶剤によって、負圧発生通路４１ａおよび負圧発生室４１が負圧となるように設けられている。

なお、該負圧発生室４１は、上記ダイヤフラム室３１に連通している。該負圧発生室４１は、上記ダイヤフラム室３１に接続されるチューブに接続されるチューブ接続口４１ｂを有している。

また、この負圧発生室４１は、上記大気連通口１１ａにも連通しており、該大気連通口１１ａを有する大気連通部材１１に接続されるチューブに接続されるチューブ接続口４１ｃを有している。ここで、該負圧発生室４１には、大気連通部材１１に接続されるチューブに接続可能なチューブ接続口４１ｃが二箇所（複数箇所）に設けられている。具体的には、図６に示すように、略円筒状の負圧発生室４１の外側に設けられた第一のチューブ接続口４１ｃと、弁体４９と略同心位置に設けられた第二のチューブ接続口４１ｃとが設けられている。そして、この第一のチューブ接続口４１ｃおよび第二のチューブ接続口４１ｃの何れか一方にチューブが接続されるとともに他方が密封されて、このチューブが上記大気連通部材１１に接続されることによって、負圧発生室４１と大気連通口１１ａとが連通されることになる。このように、本実施形態においては、チューブ接続口４１ｃが二箇所に設けられているので、設置場所等の周囲の状況に応じて、適宜好適なチューブ接続口を選択して、設置することができるという利点を有する。つまり、チューブが上記第二のチューブ接続口４１ｃに接続された場合には、該付設部材９ｂの下流側の供給路を構成するパイプ（図示省略）の内部にチューブを配置することができる。また、チューブが上記第一のチューブ接続口４１ｃに接続された場合には、付設部材９ｂの下流側の供給路を構成するパイプの外側にチューブを配置することができる。

なお、上記第二のチューブ接続口４１ｃは、図６に示すように、付設部材９ｂの弁室内に設けられたチューブ接続用部材５３に設けられている。このチューブ接続部材５３には、図６および図７に示すように、第二のチューブ接続口４１ｃから略Ｌ字状に形成された通路５３ａが内部に形成されているとともに、この通路５３ａが負圧発生室４１の略円筒状の部位に内側から接続されている。また、このチューブ接続用部材５３は、部材本体５３ｂが弁室と略同一径に設けられているとともに、該部材本体５３ｂには、溶剤が流通可能な流通孔５３ｃが穿設されている。また、該チューブ接続用部材５３は、部材本体５３ｂから上流側に向けて、外周部が突出した鍔部５３ｄを有しており、該鍔部５３ｄによって上記負圧発生室４１と弁室が区画されている。

本実施形態の溶剤供給装置は、上記構成からなるが、その使用方法について以下説明する。

まず、溶剤の供給開始に際し、メインバルブ７と非常バルブ（オートシャットオフバルブ）９との双方が開放されることにより、貯槽１からタンク３に溶剤が供給されることになる。なお、非常バルブ９の開放に関しては、弁体１９に接続されたノブ２３を上方に移動させることにより弁体１９が開放位置に移動するとともに、弁体１９の上方の球体３３がガイド３７に沿って外側に移動し、このガイド３７とテーパ部３５との間に球体３３が挟持されることにより、該弁体１９は開放位置に係止されることになる。なお、この供給に際しては、ダイヤフラム室３１は、負圧発生室４１を介して大気連通口１１ａに連通しており、この大気連通口１１ａは大気に開放されているため、ダイヤフラム室３１が大気圧であり、ダイヤフラム２９は変動しない。なお、非常バルブ９の付設部材９ｂの弁体４９は、弁室の溶剤の圧力によって開放位置に移動する。

そして、所定量の溶剤の供給が行われた後に、メインバルブ７又は非常バルブ９が閉塞されて供給が終了することになる。この非常バルブ９の閉塞に関しては、ダイヤフラム２９に接続されたノブ３９を上方に移動することにより、ダイヤフラム２９を変動させて、上記球体３３の挟持を解除して、弁体１９を閉塞位置に移動させて、非常バルブ９が閉塞されることになる。なお、非常バルブ９の付設部材９ｂの弁体４９は、上記メインバルブ７および弁体１９の閉塞の後、バネ５１の弾性付勢力によって閉塞位置に移動する。

本実施形態の溶剤供給装置も上記のような供給作業がなされるものであるが、仮にメインバルブ７の破損などの不具合が生じた場合であっても、タンク３内の溶剤が一定量以上となることにより、タンク３内の溶剤によって大気連通口１１ａが閉塞され、そして、このように大気連通口１１ａが閉塞されることで、非常バルブ９が溶剤の流路を閉塞するため、過度のシンナーがタンク３に供給されることがない。つまり、大気連通口１１ａが閉塞されると、負圧発生室４１の負圧によってダイヤフラム室３１が負圧となり、これによりダイヤフラム２９が変動して、ガイド３７とテーパ部３５とによる球体３３の挟持が解除されることになり、球体３３による弁体１９の係止が解除され、弁体１９が閉塞位置に移動することになる。なお、非常バルブ９の付設部材９ｂの弁体４９は、上記弁体１９の閉塞の後、バネ５１の弾性付勢力によって閉塞位置に移動する。

この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で上記実施形態に多くの修正及び変更を加え得ることは勿論である。なお、上記実施形態においては、非常バルブ９のバルブ本体９ａの流入路１３が流出路１５よりも下部に設けられたものについて説明したが、たとえば、上記流入路を流出路よりも上部に位置せしめ、各部材の上下位置を反対に配置することも適宜設計変更可能であり、この場合には、係止部材３３の係止解除時に弁体１９が閉塞位置に戻るためのバネ２１の弾性付勢力を強くすれば足りる。

また、上記実施形態においては、負圧発生室を有する付設部材がバルブ本体の下流側に連続して取付けられたものについて説明したが本発明はこれに限定されるものではない。しかるに、負圧発生室を有する部材を非常バルブ以外の供給路に設けた場合には供給路が複雑化するため、負圧発生室を非常バルブに設けることが好ましい。また、負圧発生室を有する部材を、非常バルブの弁体よりも上流側に設けることも可能であるが、この場合には、非常バルブの閉塞時において負圧発生通路に可燃性液体が流入する手段を講ずる必要がある。このため、負圧発生室を、非常バルブよりも下流側に設けることが好ましい。なお、上記の説明から明らかなように、上記実施例のオートシャットオフバルブは、手動操作することも可能である。すなわち、手動にてノブ３９、ガイド３７を上方に引き上げることによって閉弁動作させるのである。

１・・貯槽、３・・タンク、５・・供給路、７・・メインバルブ、９・・非常バルブ（オートシャットオフバルブ）、９ａ・・バルブ本体、９ｂ・・付設部材、１１・・大気連通部材、１１ａ・・大気連通口、１１ｂ・・チューブ接続口、１３・・流入口、１５・・流出口、１７・・弁座、１９・・弁体、１９ａ・・スピンドル、２１・・バネ、２３・・ノブ（弁体側）、２９・・ダイヤフラム、３１・・ダイヤフラム室、３１ａ・・チューブ接続口、３３・・球体（係止部材）、３５・・テーパ部、３７・・ガイド、３７ａ・・テーパ面、３９・・ノブ（ダイヤフラム側）、４１・・負圧発生室、４１ａ・・負圧発生通路、４１ｂ・・チューブ接続口（ダイヤフラム室側）、４１ｃ・・チューブ接続口（大気連通口側）、４３・・流入口、４５・・流出口、４７・・弁座、４９・・弁体、５１・・バネ、５３・・チューブ接続用部材、５３ａ・・Ｌ字状通路、５３ｂ・・部材本体、５３ｃ・・通路、５３ｄ・・鍔部

Claims (4)

1. 液体を供給するための供給路（５）に介設され、所定量の液体が供給された際に流路を閉鎖する弁体（１９）をバルブ本体（９ａ）内に備えたオートシャットオフバルブであって、
   液体供給時において流路を開放する位置に上記弁体（１９）を係止するための係止部材（３３）を設け、
   上記供給路（５）には、流路を流れる液体によって負圧となる負圧発生部（４１）を設け、
   上記バルブ本体（９ａ）には、ダイヤフラム（２９）によって画成されたダイヤフラム室（３１）を設け、
   上記係止部材（３３）は、上記ダイヤフラム室（３１）が負圧となりダイヤフラム（２９）が変位した際に、上記弁体（１９）の係止を解除するように設けており、
   上記供給路（５）には、流路を流れる液体によって負圧となる負圧発生部（４１）を設け、
   上記負圧発生部（４１）は上記ダイヤフラム室（３１）に連通させ、
   さらに、上記負圧発生部（４１）は、チューブを介して大気連通口（１１ａ）に接続され、これにより上記大気連通口（１１ａ）が液体によって閉塞された際に上記ダイヤフラム室（３１）を負圧としダイヤフラム（２９）を変位させて上記弁体（１９）の係止を解除し、弁体（１９）で流路を閉鎖することを特徴とするオートシャットオフバルブ。
2. 上記負圧発生部（４１）は、上記バルブ本体（９ａ）とは別体の付設部材（９ｂ）内に設けていることを特徴とする請求項１のオートシャットオフバルブ。
3. 上記負圧発生部（４１）には、チューブを接続可能なチューブ接続口（４１ｃ）が複数箇所に設けられていることを特徴とする請求項１又は２のいずれかのオートシャットオフバルブ。
4. 液体を貯留する貯槽等の供給源（１）、この供給源（１）から液体が供給されるタンク（３）、供給源（１）とタンク（３）とを接続して液体を供給するための供給路（５）、及び所定量の液体が供給された際に供給を停止するメインバルブ（７）を備えており、
   さらに上記供給路（５）には、請求項１〜請求項３のいずれかのオートシャットオフバルブを介設し、
   上記タンク（３）内には、タンク（３）内の液体が一定量未満の時には大気に開放されているとともに一定量以上の際には液体によって閉塞される大気連通口（１１ａ）を配置していることを特徴とする液体供給装置。