JP2023127060A

JP2023127060A - 液体容器

Info

Publication number: JP2023127060A
Application number: JP2022030606A
Authority: JP
Inventors: 匠及川; Takumi Oikawa
Original assignee: Mikuni Corp
Current assignee: Mikuni Corp
Priority date: 2022-03-01
Filing date: 2022-03-01
Publication date: 2023-09-13
Also published as: US20230278671A1

Abstract

【課題】簡単な構造で封止性能及び破損防止性能を向上させるとともに、ドレン装置の破損時にも修理費用を抑えることが可能な液体容器を提供する。【解決手段】燃料を一時的に貯留する容器２と、容器２の下部に設けられた連通孔１１から燃料を排出するドレンユニット３と、を有し、ドレンユニット３は、樹脂製の容器２よりも強度及び硬度の高い金属で形成されるとともに、内部に連通孔１１と外部とを連通するドレン通路とドレン通路に面して弁座とが形成され、容器２に着脱可能に固定されるバルブボデー１５と、バルブボデー１５に取り付けられ、弁座と離間または当接することでドレン通路を開閉する弁体を有するドレンスクリュ１６と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、液体を貯留する液体容器のドレン装置の構造に関する。

船舶等の内燃機関は、燃料系統にベーパセパレートタンクを備えている。ベーパセパレートタンクは、燃料タンクと内燃機関との間の燃料供給路に備えられ、燃料を一時的に貯留し、燃料中の気泡等の気体を分別して排除する機能を有する。また、ベーパセパレートタンクには、メンテナンス時やオフシーズンに内燃機関を長期間使用しない場合に、燃料を排出するためのドレン装置が備えられている。

例えば特許文献１には、ベーパセパレートタンク等の燃料を貯留する樹脂製の容器に備えられたドレン装置が開示されている。特許文献１のドレン装置は、容器の下部に形成され当該容器から燃料を排出するドレン通路に、先端部に弁体を備えたドレンバルブをねじ込むことでドレン通路を封止する構成になっている。

特開２０１９-４４６０４号公報

しかしながら、特許文献１では、樹脂製の容器においてドレン通路を封止した際での燃料漏れを防止するために、ドレン装置の封止部に複数個のＯリングやカラーを使用した比較的複雑な構成になっている。また、樹脂製の容器にドレンバルブを閉めつけてドレン通路を封止する構造では、ドレン通路を確実に封止しようとして必要以上の力でドレンバルブを締め付けてしまうと、ドレン通路付近の容器が破損する虞がある。
そして、このように容器の一部が破損すると、容器全てを交換しなければならず、修理費用が大きくなってしまうといった問題点がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、貯留している液体を排出させるドレン装置を簡単な構造で構成し、封止性能及び破損防止性能を向上させるとともに、ドレン装置の破損時にも修理費用を抑えることが可能な液体容器を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の液体容器は、液体を貯留する容器本体と、前記容器本体に設けられた連通孔から前記液体を排出するドレンユニットと、を有し、前記ドレンユニットは、前記容器本体よりも強度及び硬度の高い物質で形成されるとともに、内部に前記連通孔と外部とを連通するドレン通路と、前記ドレン通路に面する弁座とを有する前記容器本体に着脱可能に固定されるバルブボデーと、前記バルブボデーに取り付けられ、前記弁座と離間または当接することで前記ドレン通路を開閉する弁体を有するドレンスクリュと、を備えたことを特徴とする。

好ましくは、前記容器本体は樹脂で形成され、前記バルブボデーは金属で形成されているとよい。

好ましくは、前記バルブボデーは、内部に前記弁座を備えたバルブボデー本体部と、一端が前記バルブボデー本体部に接続され、他端が前記バルブボデー本体部から外方に突出して前記容器本体の連通孔に挿入され、前記容器本体から前記バルブボデー本体部内に前記ドレン通路を連通する容器接続部と、を有するとよい。

好ましくは、前記バルブボデー本体部は、前記容器本体に固定用ねじによって締結され、前記固定用ねじの締結方向が前記容器本体に対する前記容器接続部の挿入方向と同一であるとよい。

好ましくは、前記バルブボデーは、前記弁座を備えたバルブボデー本体部と、一端が前記バルブボデー本体部における前記ドレン通路の前記弁体の下流側に接続され、他端は前記バルブボデーから外方に突出し先端部にホースを接続可能なドレンニップルを更に備えるとよい。

好ましくは、前記液体容器は、内燃機関の燃料から気体を分離するベーパセパレートタンクであるとよい。

本発明の液体容器によれば、容器本体から外部に液体を排出するドレン通路を開閉するドレンユニットのバルブボデーが、容器本体よりも強度及び硬度が高いので、バルブボデーの破損を抑制するとともに、弁座のシール性を向上させることができる。

また、バルブボデーが容器本体に着脱可能に固定されるので、バルブボデーが破損や故障をしたとしても、バルブボデーを交換することで修理が完了し、容器本体を交換する必要がなく、修理費用を抑制することができる。

本発明の一実施形態のベーパセパレートタンクの正面図である。本実施形態のベーパセパレートタンクの側面図である。本実施形態のベーパセパレートタンクの下面図である。ベーパセパレートタンクの縦断面図である。ベーパセパレートタンクのドレンユニット部の横断面図である。

以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。

図１から図３は、本発明の一実施形態の液体容器であるベーパセパレートタンクの外観図である。図１は正面図、図２は側面図、図３は底面図である。図４は、ベーパセパレートタンクの縦断面図である。なお、図４は、図２中に記載したＡ－Ａ部断面図である。図５は、ベーパセパレートタンクの下部の横断面図である。なお、図５は、図１中に記載したＢ－Ｂ部の拡大断面図である。なお、以降では、図１に示す前後左右上下方向を使用して説明する。

本発明の一実施形態であるベーパセパレートタンク１は、船舶等に搭載した内燃機関の燃料系統に備えられる。ベーパセパレートタンク１は、燃料タンクと内燃機関との間の燃料配管に備えられ、燃料を一時的に貯留し、燃料中の蒸発ガスや気泡等の気体を分離する機能を有する。

＜ベーパセパレートタンクの構造＞
図１～５に示すように、ベーパセパレートタンク１は、樹脂で形成され燃料を貯留する容器２（容器本体）と、ドレンユニット３と、を備えている。ドレンユニット３は、ベーパセパレートタンク１の容器２内に残っている燃料を排出するためのドレン通路２０を開閉する開閉弁である。メンテナンス時やシーズンオフに内燃機関を長期間使用しない場合に、ドレンユニット３を開弁して容器２内から燃料を排出することで、次回の内燃機関の起動時に、ベーパセパレートタンク１内で長期間放置されて劣化した燃料が内燃機関に供給されることが抑制される。

容器２は、内部に燃料を貯留する内部空間を有する略矩形箱状の容器である。上部には、開口部４が備えられ、図示しない蓋によって開口部４が覆われて、内部が密閉される。容器２内には、図示しない蓋に設けられた配管を介して、内燃機関の燃料タンクから燃料が供給される。容器２内では、燃料を一時的に貯留し、燃料中の蒸発ガスや気泡等の気体が分離される。また、蓋に設けられた図示しない配管を介して容器２内から液体の燃料を排出して内燃機関に供給し、蓋に設けられた図示しないベーパ排出口から気体を排出する。ベーパセパレートタンク１内の気液分離構造については、例えば特許文献１に記載されているように公知であるので省略する。

なお、本実施形態の容器２には、容器固定用の複数のブラケット５が一体的に形成されている。

容器２の下部の右側部分に、下方に突出した底部１０が備えられている。底部１０には、容器２の内部空間と外部とを連通するドレン排出用の連通孔１１が設けられている。連通孔１１は、容器２の底部１０の左側壁１０ａから左方に円筒状に突出した突出部１２に設けられ、左方に向いて開けられた円形の穴である。

容器２の下部、底部１０の左側壁１０ａには、連通孔１１を覆うように、ドレンユニット３が２本の固定用ねじ１３によって固定されている。

＜ドレンユニットの構造＞
ドレンユニット３は、バルブボデー１５及びドレンスクリュ１６を備えている。

バルブボデー１５は、内部に、容器の連通孔１１から外部に燃料を排出させるドレン通路２０が備えられている。

ドレンスクリュ１６は、バルブボデー１５に挿入されて配置されており、バルブボデー１５内のドレン通路２０を開閉する機能を有する。ドレンスクリュ１６の先端部には弁体２１が備えられ、基部には雄ねじ部２２が形成されている。ドレンスクリュ１６の頭部には、ドライバ等の工具によって回転させることができるように溝が形成されている。ドレンスクリュ１６の雄ねじ部２２の端部には、Ｏリング用の溝が形成されており、当該溝にＯリング２３が装着されている。

バルブボデー１５は、矩形ブロック状のバルブボデー本体部３０と、容器の連通孔１１に挿入される円筒状の容器接続部３１と、細い円筒棒状でありドレンホースを接続可能なドレンニップル３２と、を備えている。バルブボデー本体部３０、容器接続部３１及びドレンニップル３２は、いずれもステンレス、真鍮等の金属で形成されている。

バルブボデー本体部３０の右側面には、容器接続部３１の一端部が挿入される凹部３３が形成されている。また、バルブボデー本体部３０の左側面には、ドレンニップル３２の基部が挿入される凹部３４が形成されている。容器接続部３１及びドレンニップル３２は、バルブボデー本体部３０の凹部３３、３４に圧入されて、例えばロウ付けによってバルブボデー本体部３０に固定されている。

バルブボデー本体部３０に形成されたドレン通路２０は、右側面の凹部３３内と左側面の凹部３４内を連通するように構成されている。また、容器接続部３１とドレンニップル３２とは前後方向にオフセットした位置に配置されている。ドレン通路２０は、バルブボデー本体部３０内で凹部３３側から左方にわずかに延び、前方に垂直に屈曲して、前方に数ｃｍ程度延びてから、更に左方に垂直に屈曲して、ドレンニップル３２が挿入される凹部３４内で開口している。バルブボデー本体部３０内のドレン通路２０の前後方向に延びる穴には、前方からドレンスクリュ１６が挿入され、開閉弁が形成されている。

バルブボデー本体部３０内にドレン通路２０を形成する場合には、旋盤等によってバルブボデー本体部３０の前面から後方に向かって前後方向略中央部までドレンスクリュ挿入用穴４２を穿け、バルブボデー本体部３０の右側面からドレンスクリュ挿入用穴４２に連通するように上流側穴４１を穿けるとともに、バルブボデー本体部３０の左側面からドレンスクリュ挿入用穴４２に連通するように下流側穴４３を穿ける。なお、上流側穴４１は容器接続部３１用の凹部３３と同軸上に位置し、下流側穴４３はドレンニップル３２挿入用の凹部３４と同軸上に位置する。なお、容器接続部３１挿入用の凹部３３及びドレンニップル３２挿入用の凹部３４については、上流側穴４１や下流側穴４３をあけた後に、これらの穴を下穴として旋盤等で形成すればよい。

ドレンスクリュ挿入用穴４２の中間部には、ドレンスクリュ１６の雄ねじ部２２が螺合する雌ねじ部４４が形成されている。また、ドレンスクリュ挿入用穴４２の奥部には、上流側穴４１と下流側穴４３との間に、ドレンスクリュ１６の先端部の弁体２１と当接する弁座４５が形成されている。

ドレンスクリュ１６を緩めてバルブボデー本体部３０に対して前方に移動させ、ドレンスクリュ１６の弁体２１とバルブボデー本体部３０内の弁座４５とが離間すると、上流側穴４１、ドレンスクリュ挿入用穴４２、下流側穴４３が連通し、容器接続部３１からドレンニップル３２までのドレン通路２０が連通する。

ドレンスクリュ１６をバルブボデー本体部３０内にねじ込み、ドレンスクリュ１６の弁体２１とバルブボデー本体部３０内の弁座４５とが当接すると、当該当接部においてドレンスクリュ挿入用穴４２を塞ぐように構成されている。これにより、容器接続部３１からドレンニップル３２までのドレン通路２０が、バルブボデー本体部３０内で遮断される。

バルブボデー本体部３０には、左右方向に延び固定用ねじ１３が挿入されるねじ締結用穴５０が形成されている。ねじ締結用穴５０は、ドレンスクリュ挿入用穴４２の下方に位置し、前後方向に互いに離間して２個設けられている。

一方、容器２の底部１０の下部には、固定用ねじ１３を締結させるための雌ねじが２箇所形成されている。２本の固定用ねじ１３によって容器２にバルブボデー本体部３０が締結される。これにより、容器２にドレンユニット３が固定される。このとき、バルブボデー１５の容器接続部３１の先端部が容器２の連通孔１１に挿入されるとともに、ドレンユニット３は、容器２の底部１０の左側壁１０ａに押し付けられるように固定される。容器接続部３１の外周面には、Ｏリング５１装着用の溝が２箇所設けられており、この溝に夫々Ｏリング５１が装着されている。容器２にドレンユニット３が固定され、容器接続部３１の先端部が連通孔１１に挿入された際に、このＯリング５１によって容器接続部３１の連通孔１１への挿入部における燃料漏れが防止される。

＜効果＞
以上のように、本実施形態のベーパセパレートタンク１は、樹脂製の容器２と、ドレンユニット３とを備えている。容器２を樹脂製にすることで、ベーパセパレートタンク１の軽量化を図ることができる。

一方、ドレンユニット３のバルブボデー１５は金属で形成されており、容器２よりも強度が高いので、例えばドレン通路２０を封鎖すべくドレンスクリュ１６を強く締め付けたとしても、バルブボデー１５の破損を防止することができる。また、ドレンユニット３のバルブボデー１５は、容器２よりも硬度が高いので、ドレンスクリュ１６を閉めた際に、バルブボデー１５の弁座４５とドレンスクリュ１６の弁体２１との密着性を向上させ、ドレンユニット３の閉時におけるドレン通路２０の封止性を向上させることができる。

また、バルブボデー１５が容器２に固定用ねじ１３によって着脱可能に固定されるので、バルブボデー１５が破損あるいは故障したとしても、バルブボデー１５を交換することで修理が容易に完了する。これにより、容器２を交換する必要がなく、ベーパセパレートタンク１の修理費用を抑制することができる。

更に、バルブボデー１５は、内部に弁座４５を備えたバルブボデー本体部３０と、一端がバルブボデー本体部３０に接続され、他端がバルブボデー本体部３０から外方に突出して容器２の連通孔に挿入して接続し、容器２からバルブボデー本体部３０内にドレン通路２０を連通させる容器接続部３１と、ドレンニップル３２とによって構成されている。そして、バルブボデー本体部３０に容器接続部３１及びドレンニップル３２を圧入してバルブボデー１５が形成されている。

これにより、例えば本実施形態のように、バルブボデー本体部３０を矩形ブロック状にするとともに容器接続部３１やドレンニップル３２を筒状にして夫々簡単な部品構造にすることができる。したがって、バルブボデー１５をバルブボデー本体部３０及びドレンニップル３２と一体的に形成した場合と比較して、部品の歩留まりを向上させ、部品コストを低減させることができる。

また、ベーパセパレートタンク１の製造者において、容量が異なる容器２を製造する必要がある場合でも、ドレンユニット３を共通化することができる。また、連通孔１１の内径が異なる容器２を使用する場合であっても、連通孔１１の内径に合わせた外径の容器接続部３１を用意してドレンユニット３に使用することで、バルブボデー本体部３０の共通化を図ることができる。

また、ドレン排出用のドレンニップル３２について、接続するホースの内径が異なるベーパセパレートタンク１を製造する必要がある場合でも、ホースの内径に合わせたドレンニップル３２を用意して使用することで、バルブボデー本体部３０の共通化を図ることができる。

このように、共通化したバルブボデー本体部３０と、連通孔１１の内径に合わせた容器接続部３１、ホースの内径に合わせたドレンニップル３２を使用することで、部品点数を抑えつつ各種のドレンユニット３を製造することができる。

また、バルブボデー本体部３０は、容器２に固定用ねじ１３によって締結されるが、固定用ねじ１３の締結方向が容器２に対する容器接続部３１の挿入方向と同一である。これにより、容器２にバルブボデー本体部３０を固定用ねじ１３によって締結して締め付けることで、容器２に対して容器接続部３１が挿入される。これにより、容器２と容器接続部３１とを確実に接続させることができる。

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態のベーパセパレートタンク１における各部品の詳細な形状、構造については適宜異なるものでもよい。

例えば、上記実施形態のバルブボデー本体部３０に対する容器接続部３１、ドレンスクリュ１６及びドレンニップル３２の取り付け方向や取り付け位置を適宜変更してもよい。

また、上記実施形態では、容器２を樹脂、バルブボデー１５を金属で形成しているが、これに限定するものではなく、バルブボデー１５を容器２よりも強度及び硬度の高い物質で形成すればよい。

また、上記実施形態は、船舶等の内燃機関の燃料系統に備えられたベーパセパレートタンク１であるが、他の用途に用いられるベーパセパレートタンクに本発明を適用してもよい。

また、ベーパセパレートタンクだけではなく、ドレン機能が必要な各種液体を貯留するタンクについても本発明を広く適用することができる。

１ベーパセパレートタンク（液体容器）
２容器（容器本体）
３ドレンユニット
１１連通孔
１３固定用ねじ
１５バルブボデー
１６ドレンスクリュ
２０ドレン通路
２１弁体
３０バルブボデー本体部
３１容器接続部
３２ドレンニップル
４５弁座

Claims

液体を貯留する容器本体と、
前記容器本体に設けられた連通孔から前記液体を排出するドレンユニットと、を有し、
前記ドレンユニットは、
前記容器本体よりも強度及び硬度の高い物質で形成されるとともに、内部に前記連通孔と外部とを連通するドレン通路と、前記ドレン通路に面する弁座とを有する前記容器本体に着脱可能に固定されるバルブボデーと、
前記バルブボデーに取り付けられ、前記弁座と離間または当接することで前記ドレン通路を開閉する弁体を有するドレンスクリュと、
を備えたことを特徴とする液体容器。
前記容器本体は樹脂で形成され、
前記バルブボデーは金属で形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の液体容器。
前記バルブボデーは、
内部に前記弁座を備えたバルブボデー本体部と、
一端が前記バルブボデー本体部に接続され、他端が前記バルブボデー本体部から外方に突出して前記容器本体の連通孔に挿入され、前記容器本体から前記バルブボデー本体部内に前記ドレン通路を連通する容器接続部と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の液体容器。
前記バルブボデー本体部は、前記容器本体に固定用ねじによって締結され、
前記固定用ねじの締結方向が前記容器本体に対する前記容器接続部の挿入方向と同一であることを特徴とする請求項３に記載の液体容器。
前記バルブボデーは、
前記弁座を備えたバルブボデー本体部と、
一端が前記バルブボデー本体部における前記ドレン通路の前記弁体の下流側に接続され、他端は前記バルブボデーから外方に突出し先端部にホースを接続可能なドレンニップルを更に備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の液体容器。
前記液体容器は、内燃機関の燃料から気体を分離するベーパセパレートタンクであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の液体容器。