JP2019044604A - ドレン装置 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂製の容器にも適用可能なドレン装置を提供する。【解決手段】ドレン装置２０は、容器内部に連通する流入通路３６と容器外部に連通する排出通路４８とを接続するドレン通路５０を備える胴部２２と、ドレン通路５０内に所定間隔を隔てて配置されている第１Ｏリング２４及び第２Ｏリング２８と、第２Ｏリング２８内に摺動可能に挿通され且つ第１Ｏリング２４内に先端部が挿脱される弁部５４を備えるドレンバルブ３４とを備える。流入通路３６と排出通路４８のうちの一方はドレン通路５０における第１Ｏリング２４側の通路端部に連通されており、他方はドレン通路５０における第１Ｏリング２４と第２Ｏリング２８との間の通路領域に連通されている。ドレンバルブ３４は、弁部５４が第１Ｏリング２４内に嵌合する閉弁位置と、弁部５４が第１Ｏリング２４に嵌合しない開弁位置との間で移動可能である。【選択図】図４

Description

本明細書に開示の技術はドレン装置に関する。

一般に、小型および中型の船舶用の船外機は、メンテナンス時や、オフシーズンに長期間にわたって使用しない場合には、内部の燃料を排出する必要がある。そのため、従来の船外機では、例えば特許文献１および２に開示されるように、ベーパセパレータの底部や配管の分岐部に排出孔が設けられている。そして、排出孔に取り付けられたドレンボルトを外すことによって、内部の燃料を排出できるように構成されている。

特開平５−２４８３２２ 特開２０１２−７７７１５

従来のベーパセパレータ等の排出孔は金属製の部品に形成されているため、排出孔に金属製のドレンボルトを螺合することで十分なシール性を実現できた。しかし、軽量化等のために排出孔を有する部品を樹脂で成形すると、ドレンボルトによる排出孔のシール性が低下するという問題がある。

そこで、本明細書に開示の技術は、樹脂製の容器にも適用可能なドレン装置を提供することを目的とする。

その一つの例は、容器から液体を排出するためのドレン装置であって、前記容器の内部に連通する流入通路と前記容器の外部に連通する排出通路とを接続するドレン通路を備えるドレン通路形成部材と、前記ドレン通路内において同軸上に所定間隔を隔てて配置されている環状の第１シール部材及び第２シール部材と、前記第２シール部材内に摺動可能に挿通され且つ前記第１シール部材内に先端部が挿脱される弁部を備える弁体と、を備え、前記流入通路と前記排出通路のうちの一方の通路は、前記ドレン通路における前記第１シール部材側の通路端部に連通されており、前記流入通路と前記排出通路のうちの他方の通路は、前記ドレン通路における前記第１シール部材と前記第２シール部材との間の通路領域に連通されており、前記弁体は、前記弁部が前記第１シール部材内に嵌合して前記流入通路と前記排出通路との連通を遮断する閉弁位置と、前記弁部が前記第１シール部材に嵌合しない開弁位置との間で移動可能であることを特徴とする。

この構成によると、弁部が第１シール部材内に挿入されることにより流入通路と排出通路との連通、すなわち、容器の内部と外部との連通が遮断される。そのため、従来のように金属製のドレンボルトによるシールを必要としないため、金属製の容器のみではなく、樹脂製の容器にも適用することができる。

前記ドレン装置は、前記弁体を開弁方向に付勢する付勢部材を備え、前記弁体は、前記弁部の軸線に対して径方向外方に突出する係合突起を有し、前記ドレン通路形成部材は、前記係合突起と係合して前記弁体を開弁位置と閉弁位置との間で案内する案内溝を有し、前記案内溝は、前記軸線に対して周方向に延びており且つ前記係合突起と係合することにより前記弁体を閉弁位置に保持可能な係止溝を含むことが好ましい。

この構成によると、ドレン通路形成部材の案内溝は弁体の係合突起と係合することにより、弁体を開弁位置と閉弁位置との間で案内する。そのため、ドレン装置の開閉を円滑に行うことができる。また、弁体は付勢部材により開弁方向に付勢されており、弁体の係合突起を係止溝に係合させることにより弁体は閉弁位置に保持される。そのため、係合突起と係止溝との係合を解除すると、弁体は付勢部材の付勢力により開弁位置へと移動されるため、開弁作業を容易に行うことができる。

上記ドレン装置は、第１シール部材と第２シール部材との間に、第１シール部材及び第２シール部材の少なくとも一方のシール部材の他方のシール部材側への移動を規制する移動規制部材を備えていることが好ましい。

この構成によると、第１シール部材又は第２シール部材が移動して、ドレン通路と流入通路又は排出通路との接続部が塞がれることを防止できる。

上述のドレン装置によると、弁部が第１シール部材内に嵌合することにより流入通路と排出通路との連通、すなわち、ドレン通路を介した容器の内部と外部との連通が遮断される。そのため、従来のように金属製のドレンボルトによるシールを必要としないため、金属製の容器のみではなく、樹脂製の容器にも適用することができる。

実施形態に係るベーパセパレータの斜視図である。 ベーパセパレータの側面断面図である。 ドレン装置の胴部に収容される各部材の斜視図である。 閉弁状態のドレン装置の側面断面図である。 開弁状態のドレン装置の側面断面図である。 閉弁状態のドレン装置の底面図である。 開弁状態のドレン装置の底面図である。

以下、本明細書に開示の技術の実施形態について図面を用いて説明する。本実施形態に係るドレン装置は、船外機のベーパセパレータに適用したものである。ベーパセパレータは、船体の燃料タンクから供給された燃料を一時的に貯留することで蒸発燃料を分離し、液体燃料のみをエンジンに供給するための装置である。まずは、ベーパセパレータの全体構造について図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、ベーパセパレータの斜視図である。図２は、ベーパセパレータの側面断面図である。

［ベーパセパレータの構造］
図１に示されるように、ベーパセパレータ１は、上部に開口を有する容器本体２と、容器本体２の上部開口を塞ぐ略楕円形状の蓋３とを有する。容器本体２及び蓋３は樹脂製である。蓋３は、外周縁から下方に延出する複数の係合片４を有している。一方、容器本体２は、外周面の上端部に、係合片４と係合可能な係合部５を有している。蓋３は、係合片４と係合部５とのスナップフィット結合により、容器本体２に着脱可能に固定されている。なお、容器本体２と蓋３との間はＯリング６によりシールされている（図２参照）。

蓋３は、容器内部と外部を連通するタンクポート７、フューエルポート８、ベーパポート９、及び電気コネクタポート１０を備えている。タンクポート７の上端は船体の燃料タンク（図示しない）に接続される。一方、タンクポート７の下端には、図２に示すように、ニードルバルブ１１が設けられている。ニードルバルブ１１は、容器本体２内の燃料貯留量に応じたフロート１２の上下動により開閉される。これにより、容器本体２に流入する燃料の量が調節される。

フューエルポート８の上端はエンジンのインジェクタ（図示しない）に接続される。一方、フューエルポート８の下端は燃料ポンプ１３の吐出口に接続されている。燃料ポンプ１３は、モータ一体型の電動ポンプである。燃料ポンプ１３の吸入口には、例えば不織布からなる燃料フィルタ１４が取り付けられている。燃料ポンプ１３の駆動により、容器本体２内の液体燃料は燃料フィルタ１４により濾過された後に、フューエルポート８を介してエンジンのインジェクタへと供給される。

ベーパポート９は、活性炭等の蒸発燃料を吸着可能な吸着材が充填されたキャニスタ（図示しない）に接続される。容器本体２内で生じた蒸発燃料はベーパポート９を介してキャニスタ内に流入し、内部の吸着材に吸着される。

電気コネクタポート１０は、燃料ポンプ１３に電力を供給するためのコネクタを挿入し外部電源（図示しない）に接続される。

容器本体２の底部には、容器本体２の内部から燃料を排出するためのドレン装置２０が設けられている。以下において、図３から図７を参照しながらドレン装置２０について詳細に説明する。なお、図３はドレン装置の胴部に収容される各部材の斜視図である。図４は閉弁状態のドレン装置の側面断面図である。図５は開弁状態のドレン装置の側面断面図である。図６は閉弁状態のドレン装置の底面図である。図７は開弁状態のドレン装置の底面図である。

［ドレン装置の構造］
図４に示すように、ドレン装置２０は、容器本体２の底部に一体成形された中空円筒状の胴部２２を有する。胴部２２内には、図３に示される第１Ｏリング２４、第１カラー２６、第２Ｏリング２８、第２カラー３０、スプリング３２、及びドレンバルブ３４が配置されている。なお、説明の都合上、胴部２２の内部空間において、容器本体２の内部と連通している側（図４，５において左側）を前側とし、外部に面している側（図４，５において右側）を後側とする。

胴部２２の内部空間は、水平方向に直線状に延びており、その前端は容器本体２の底部から下方に延びる流入通路３６を介して容器本体２の内部と連通している。一方、胴部２２の内部空間の後端は、胴部２２の後端面に開口している。胴部２２は、前側から順に、前端部３８、前部４０、中央部４２、及び後部４４を同軸上に有しており、それぞれの内径が段階的に大きくなるよう形成されている。なお、胴部２２には、前部４０から下方に延びる排出ポート４６が形成されている。排出ポート４６内の排出通路４８は、胴部２２の内部空間と外部とを連通している。

第１Ｏリング２４及び第２Ｏリング２８は、ゴム状の弾性材料からなっており、相互に同じ内径及び外径を有している。第１Ｏリング２４及び第２Ｏリング２８は、胴部２２の内部空間内において所定間隔を隔てて同軸上に配置されている。より詳しくは、第１Ｏリング２４は、前部４０の内周面の前端部に当接するよう配置されており、第２Ｏリング２８は、前部４０の内周面の後端部に当接するよう配置されている。また、第１Ｏリング２４は、前端部３８の後壁面に当接することにより前方への移動が規制されている。

第１Ｏリング２４と第２Ｏリング２８との間には、樹脂製の第１カラー２６が配置されている。第１カラー２６により第１Ｏリング２４の後方への移動及び第２Ｏリング２８の前方への移動が制限され、排出通路４８が第１Ｏリング２４又は第２Ｏリング２８により塞がれることを防止できる。なお、第１カラー２６は、本明細書における「移動規制部材」に相当する。

第１カラー２６は、図３に示すように、対向する２つの環状板部２６ａと、環状板部２６ａを互いに連結する複数の連結部２６ｂとからなる。環状板部２６ａの内径は、第１Ｏリング２４及び第２Ｏリング２８の内径より大きく設計されている。連結部２６ｂは周方向に等間隔に隙間ができるよう配置されており、その外側面は中央が凹むように湾曲している。そのため、環状板部２６ａの中心孔から第１カラー２６内に流入した燃料は、連結部２６ｂ間の隙間を通って径方向外方に流れることができる。また、連結部２６ｂの外側面が内方に湾曲しているため、連結部２６ｂと前部４０の内周面との間にも隙間ができる（図４参照）。そのため、燃料は第１カラー２６の周囲を周方向に流動することもできる。なお、胴部２２の水平方向に延びる内部空間のうち、前端部３８及び前部４０の内側に位置する領域をドレン通路５０と称す。

図４に示されるように、中央部４２の内側には、第２Ｏリング２８の後方への移動を規制する第２カラー３０が配置されている。第２カラー３０は、樹脂製であり、図３に示されるように略円筒状に形成されている。第２カラー３０の内径は、第１Ｏリング２４及び第２Ｏリング２８の内径より大きく設計されている。また、第２カラー３０は、前端部の外周縁から後方且つ径方向外方に延出する一対の係止爪３０ａを備えている。係止爪３０ａは、径方向内方に弾性変形可能に形成されている。一方、胴部２２の側部には係止爪３０ａが係合するための係止孔５２が形成されている（図１参照）。第２カラー３０を中央部４２の内側に挿入すると、係止爪３０ａは中央部４２の内周面と当接して径方向内方に弾性変形する。そして、第２カラー３０が係止孔５２の内側に到達した時点で係止爪３０ａはその弾性復元により径方向外方へ変位し、係止孔５２と係合する。これにより、第２カラー３０は所定の位置に位置決めされる。

第２カラー３０の後方には、樹脂製のドレンバルブ３４が配置されている。図３に示すように、ドレンバルブ３４は、前から順にそれぞれ略円柱形である弁部５４、小径部５６、大径部５８、及び操作部６０を有している。弁部５４、小径部５６、大径部５８、及び操作部６０は同軸上に形成されており、外径が後側に向かって段階的に大きくなるよう構成されている。

弁部５４は、第１Ｏリング２４、第１カラー２６、第２Ｏリング２８、及び第２カラー３０に挿通可能な外径に形成されており、特に第１Ｏリング２４及び第２Ｏリング２８の内周縁に対して弾性的に摺動可能に形成されている。これにより、第１Ｏリング２４及び第２Ｏリング２８に嵌合した状態において、それぞれの箇所をシールすることができる（図４参照）。また、弁部５４の先端部は、それぞれの部材に挿入しやすいようにテーパ状に形成されている。

図４に示されるように、小径部５６の周囲には、金属製のコイルスプリングからなるスプリング３２が配置されている。スプリング３２は、中央部４２とドレンバルブ３４の大径部５８の対向面間に挟持されており、ドレンバルブ３４を開弁方向、すなわち後方へと付勢している。また、操作部６０は、使用者が操作し易いように、胴部２２から外部に露出するよう配置されている。

図３に示されるように、ドレンバルブ３４は、大径部５８から径方向外方に突出する係合突起６２を備えている。一方、図６及び図７に示されるように、胴部２２は、その底壁部を貫通しており且つ前後方向に延びる案内溝６４を有している。係合突起６２は案内溝６４内に移動可能に配置されている。案内溝６４は、係合突起６２を前後方向に案内することにより、ドレンバルブ３４を閉弁位置と開弁位置との間で案内する。

また、案内溝６４は前端部から周方向（図６及び図７において下方）に延びる係止溝６６を有しており、係合突起６２を係止溝６６に配置することにより、ドレンバルブ３４を閉弁位置に保持することができる。なお、係止溝６６の先端部（図６及び図７における下端部）は後方に向かって段差状に幅が広がっている。そのため、係止溝６６の先端部、すなわち幅広部に配置された係合突起６２は、スプリング３２の付勢力により後方に押圧されると共に、隣接する段差部（図６及び図７において符号６７を付す）により周方向の移動が規制される。このようにして、係合突起６２を係止溝６６に係合させることにより、ドレンバルブ３４を閉弁位置に保持することができる。

なお、胴部２２には、ドレンバルブ３４を胴部２２に挿入する際に係合突起６２を案内溝６４まで移動させるための挿入溝６８が形成されている。挿入溝６８は、略Ｌ字状に形成されており、案内溝６４の後端近くから周方向に延びる前部と胴部２２の後端から前方に向かって延びる後部とからなる。なお、挿入溝６８の後部は、胴部２２に設けられた補強部７０によって覆われている。

［ドレン装置の開閉動作］
図４及び図６に示される閉弁状態においては、ドレンバルブ３４の弁部５４が第１Ｏリング２４に嵌合することにより、第１Ｏリング２４が弁部５４と胴部２２との間をシールする（図４参照）。これにより、ドレン通路５０を介した流入通路３６と排出通路４８との連通が遮断される。

ドレン装置２０を開弁する際は、ドレンバルブ３４の操作部６０を摘まみ、ドレンバルブ３４を前方に押圧しながら回転させる。これにより、係合突起６２が前後方向に延びる案内溝６４に到達すると、ドレンバルブ３４はスプリング３２の付勢力により図５及び図７に示される開弁位置まで後方に移動する。

開弁状態においては、図５に示されるように、弁部５４が第１Ｏリング２４に嵌合していないため、容器本体２の内部と外部は流入通路３６、ドレン通路５０、及び排出通路４８を介して連通する。これにより、容器本体２内の燃料を外部に排出することができる。なお、開弁状態においても弁部５４は第２Ｏリング２８に嵌合しているため、第２Ｏリング２８は弁部５４と胴部２２との間をシールしている。そのため、ドレン通路５０内に流入した燃料が第２Ｏリング２８より後方の空間に漏洩することが防止される。

ドレン装置２０を閉弁する際は、スプリング３２の付勢力に抗してドレンバルブ３４を前方に移動させた後に、係合突起６２が係止溝６６の先端部に到達するまでドレンバルブ３４を回転させればよい。

［本実施形態の利点］
本実施形態によると、ドレンバルブ３４の弁部５４と胴部２２との間を第１Ｏリング２４によってシールすることにより、ドレン通路５０を介した容器本体２の内部と外部との連通を遮断している。そのため、容器本体２やドレンバルブ３４に樹脂や金属を用いることができ、材料選択の自由度を高めることができる。

また、第１Ｏリング２４と第２Ｏリング２８との間に第１カラー２６が配置されている。そのため、第１Ｏリング２４又は第２Ｏリング２８により排出通路４８が塞がれることを防止できる。

また、ドレン装置２０は、ドレンバルブ３４を手で操作して開弁位置と閉弁位置との間で移動させることにより、開閉される。そのため、開閉作業は工具が不要であり、容易に行うことができる。また、係合突起６２と係止溝６６との係合を解除すると、スプリング３２の付勢力によりドレンバルブ３４は図５に示される開弁位置まで移動する。そのため、ドレンバルブ３４が開弁位置と閉弁位置との間で停止し、ドレン装置２０が半開状態になることを防止できる。

また、案内溝６４が胴部２２を貫通しており、係合突起６２の位置を外部から視認することができる。そのため、ドレン装置２０の開閉状態を目視で確認することができる。

［他の実施形態］
本明細書に開示の技術は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態ではドレン通路５０の前端部が容器本体２の内部と連通しており、第１Ｏリング２４と第２Ｏリング２８との間の領域が排出通路４８と連通している。しかし、ドレン通路５０の前端部を排出通路と連通させ、第１Ｏリング２４と第２Ｏリング２８との間の領域を容器本体２の内部と連通させてもよい。また、本開示のドレン装置はベーパセパレータに限定されず、流体を貯留する様々な容器に適用可能である。また、ドレン装置は容器の底部に直接設けるのではなく、容器内部と連通する配管等に設けることもできる。

２ 容器本体（容器）
２０ ドレン装置
２２ 胴部（ドレン通路形成部材）
２４ 第１Ｏリング（第１シール部材）
２６ 第１カラー（移動規制部材）
２８ 第２Ｏリング（第２シール部材）
３２ スプリング（付勢部材）
３４ ドレンバルブ（弁体）
３６ 流入通路
４８ 排出通路
５０ ドレン通路
５４ 弁部
６２ 係合突起
６４ 案内溝
６６ 係止溝

Claims (3)

1. 容器から液体を排出するためのドレン装置であって、
   前記容器の内部に連通する流入通路と前記容器の外部に連通する排出通路とを接続するドレン通路を備えるドレン通路形成部材と、
   前記ドレン通路内において同軸上に所定間隔を隔てて配置されている環状の第１シール部材及び第２シール部材と、
   前記第２シール部材内に摺動可能に挿通され且つ前記第１シール部材内に先端部が挿脱される弁部を備える弁体と、
   を備え、
   前記流入通路と前記排出通路のうちの一方の通路は、前記ドレン通路における前記第１シール部材側の通路端部に連通されており、
   前記流入通路と前記排出通路のうちの他方の通路は、前記ドレン通路における前記第１シール部材と前記第２シール部材との間の通路領域に連通されており、
   前記弁体は、前記弁部が前記第１シール部材内に嵌合して前記流入通路と前記排出通路との連通を遮断する閉弁位置と、前記弁部が前記第１シール部材に嵌合しない開弁位置との間で移動可能である、ドレン装置。
2. 請求項１に記載のドレン装置であって、
   前記弁体を開弁方向に付勢する付勢部材を備え、
   前記弁体は、前記弁部の軸線に対して径方向外方に突出する係合突起を有し、
   前記ドレン通路形成部材は、前記係合突起と係合して前記弁体を開弁位置と閉弁位置との間で案内する案内溝を有し、
   前記案内溝は、前記軸線に対して周方向に延びており且つ前記係合突起と係合することにより前記弁体を閉弁位置に保持可能な係止溝を含む、ドレン装置。
3. 請求項１又は２に記載のドレン装置であって、
   前記第１シール部材と前記第２シール部材との間に、前記第１シール部材及び前記第２シール部材の少なくとも一方のシール部材の他方のシール部材側への移動を規制する移動規制部材を備える、ドレン装置。

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