JP2547478B2 - 自己通気ドレン弁アッセンブリー - Google Patents
自己通気ドレン弁アッセンブリーInfo
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- F16K24/00—Devices, e.g. valves, for venting or aerating enclosures
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
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- B01D36/003—Filters in combination with devices for the removal of liquids
- B01D36/006—Purge means
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
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- F16K24/04—Devices, e.g. valves, for venting or aerating enclosures for venting only
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Description
器から液体を排出する自己通気弁アッセンブリーに関す
るものである。
知られている。特に、容器から流体を排出すると共にこ
の排出される流体と置換するように空気の如き気体の別
の入口を提供するための各種アッセンブリーが提供され
ている。例えば、ディーゼル・エンジンで使用される燃
料/水分離器において、水は、その水が排出されている
間に分離器内に空気を供給するために適用される弁アッ
センブリーを使用して定期的に排出されなければならな
い。先行技術の装置はこれを弁アッセンブリー部材の一
部分を通じて形成された別々の空気と液体の通路を提供
することで達成していた。
ンス・エンジン社)に譲渡された米国特許第4,440,193
号は開位置と閉位置の間を回転可能とされたネジ付き弁
部片24を収容するのに適用される弁ハウジング又は本体
部材23を含む液体排出用弁アッセンブリーを開示してい
る。空気入口通路は可動弁部片24内に含まれる液体ドレ
ン通路から離れた本体部材23内に含まれる。この型式の
構成は空気入口通路と液体排出通路に対し別々のシール
手段を要求する。
1号は開位置と閉位置間で回転可能な単一弁部材内に空
気入口と液体通路の両者を含ませることにより先行技術
の弁を簡略化しようと試みた。然しながら、キュダバッ
クに開示されたドレン弁は真空容器に固定され、ハウジ
ングの上端部にて半径方向に延在する開口部を通じて適
当な液体の排出も確実になるようハウジングと弁部材の
間に緊密に嵌合するのに適合した幾分複雑な弁ハウジン
グを要求している。空気入口通路も弁アッセンブリーが
閉じられている際容器内に気体が流入するのを防止する
目的でハウジング内にシール(密閉)点を要求してい
る。
口26と水通路出口34を備えるハウジング14に対し相対的
に移動可能な弁部分16を有する自己通気ドレン弁が開示
されている。然しながら、この装置は少なくとも2個の
異なるシール(密閉部材)(44及び52)を必要とし、入
口通路26は全体的に不動ハウジング14内に設けてある。
おける)側部に対し90°曲がっている軸方向開口部と第
2通路12を備えた弁が開示されている。然しながら、こ
の装置は少なくとも2個のシール(密閉部材)13及び14
を要求する噴射器弁に関するものである。
許第4,753,266号には液体を排出させる通路26及び空気
通気部として作用する通路27を備えた他の弁アッセンブ
リーが開示されている。弁部材22は本体部材21上に回転
可能に設置されているが、その回転は90°に制限されて
いる。弁部材はその通路32,33が弁の開き時に通路26,27
と係合するよう回転する。2本の通路と弁アッセンブリ
ーを容器に対してシール(密閉)するため3個のOリン
グ・シールが使用されている。
る簡単な弁アッセンブリーを使用して容器から液体を排
出することの達成又は開示が欠けている。
器から液体を排出するための自己通気弁装置を提供する
ことにある。
に含まれる中央通路を通じて容器から液体を排出させ、
同時にステムの即壁に含まれている溝を通じて容器に気
体を流入させるよう形成された弁ステムを含む自己通気
弁装置を提供することにある。
気体の両者に対する単一シールを提供すべく容器に取付
けられたカラーと弁ステムの基部との間でガスケットが
トラップされる自己通気弁装置を提供することにある。
中央部分内に入る点を効果的に下げ、又、容器に流入す
る気体をその容器から排出されている液体に対し分離さ
せるようステムの反対側にライザーを形成すべく弁ステ
ムの頂部から下方に延在する切り欠き部分を提供するこ
とにある。
体を集めるカップ又は他の溜めを提供し、且つ液体の排
出中に一定の流れ抵抗を提供するよう弁の基部上にはめ
込むことが出来る操作者用つまみを含む容器から液体を
排出させる簡単な自己通気装置を提供することにある。
有効横断面積比が4と5の間、好適には4.6である空気
入口通路と液体排出通路を備えた前述の型式の自己通気
ドレン弁アッセンブリーを提供することにある。
ホン作動を容易にするよう少なくとも大略2.54cm(1イ
ンチ)の距離だけ空気入口から垂直に分離されている前
述した型式の自己通気ドレン弁アッセンブリーを提供す
ることにある。
に対し回転可能且つ摺動可能に設置された弁ステムを使
用する自己通気弁装置で達成される。ステムにはそのス
テムを閉位置に確実に保持するようカラーの雌ネジと組
合って係合出来るステムの基部にネジ部が含まれてい
る。雄ネジもステムの頂部に設けられてステムをその開
位置に保持すると共にカラーとのステムの組立て及び分
解を可能にする。
め単一ガスケットが設けてある。液体を排出するには弁
ステムがネジを緩められ、底部ネジ部分がカラーから非
係合状態にされ、弁ステム上部ネジ部がカラーと結合し
てステムの下向きの運動を停止させる迄弁ステムを落下
可能にする。ステムが更に回転すると、頂部ネジ部はカ
ラーの雌ネジと係合可能とされ、弁を開位置に保持する
か又はステムを共にカラーから除去出来るようにする。
この設計が原因で、流体は適切なサイホン作動の開始を
確実にするよう弁ステムの側壁内の溝を介して容器に液
体が流入する前に弁ステムの中央通路を通じての排出を
開始する傾向がある。これは本発明においては液体ドレ
ン通路の下端部を空気入口溝の下端部下方に設置し、か
くして液体ドレン通路が弁ステムの下げ時に最初開かれ
ることを確実にすることにより達成される。流入する空
気は溝とは反対の側でステムの上方端部における切り欠
き部分が形成されたライザー壁により流出水から隔離さ
れる。切り欠き部分は空気を容器に流入させる溝の上端
部から相当下方の点において容器からの拡大された液体
出口を形成すべく弁ステムの頂部から下方に延在してい
る。液体は最初にステムの中央通路を軸方向に排出し次
に90°の半径方向通路に入り、ステムの側壁を通じて半
径方向に出る。コレクター又はオペレーターつまみ(操
作用つまみ)はステムの底部に取付けられ、形状がカッ
プ形でカラーとステムの間の容器から漏洩する液体と同
様、ステムのドレン通路から出る液体を集める。コレク
ターつまみには使用者がホースを接続して漏洩無しに液
体を排出出来るようにするためにドレン・スパウトを含
むことが出来る。
諸特徴については後続の請求の範囲内で更に指摘され
る。然しながら、本発明及び本発明の諸利点を良好に理
解する目的上本発明の諸好適実施例を図解し且つ説明し
ている添付図面と説明内容を参照すべきである。
センブリーの横断面図。
センブリーの横断面図。
ムの横断面図。
横断面図。
オペレーターの底面斜視図。
気弁アッセンブリーの横断面を示している第1図を参照
する。開示された弁アッセンブリー2は水/燃料分離器
のハウジングの一部分になり得る容器4と組合わせて図
解してある。こうした分離器はしばしば燃料ポンプの真
空側に据付けられ、かくして容器4の内部を亜大気圧に
さらす。圧縮ばね6は米国特許第4,440,193号に一層完
全に説明してある如く、(図示せず)フィルターを水/
燃料分離器内に適当に位置させるよう作動する。
し、そのため分離器の充分な作動続行を可能にするには
水を定期的に排出しなければならない。この機能を実行
するため弁アッセンブリー2は容器4の基部に集められ
た水が容器外に排出可能となるドレン通路を提供すると
共に、容器内の真空を破壊し、排出を容易にするために
容器4に空気が流入する通路を提供する。以下に一層完
全に説明される如く、本明細書で説明した弁アッセンブ
リー2は先行技術の設計と比較して比較的製造上簡単且
つ廉価な構造により自己通気機構を提供する。
体部分8が含まれ、この本体部分は容器4の底部に溶接
されるよう適合した溶接ナットの形態をとることが出
来、そこで本体部分8のネジ開口部10は容器4の最大部
分の孔12と整合する。弁素子14は第1図に図解された閉
位置と第2図に図解された開位置の間で本体部分8のネ
ジ開口部10内で往復運動するよう位置付けられる。開位
置において、別々の通路に沿って気体は容器4に入り、
液体は容器4から排出する。弁素子14は内部通路18を含
むステム16により形成され、この内部通路18を通じて水
の如き液体が容器4から排出可能になる。ステム16の外
部には、空気を容器4内に流入可能にする軸方向に延在
する溝20が備えてある。弁素子14は又、弁ステム16の底
部に形成された弁基礎部分22を含む。この基礎部分22に
は半径方向フランジ24と周方向スカート26が含まれる。
周方向スカート26には第9図を参照して以下に説明され
る如く一連の補強リブ26aが含まれている。
ペレーター32が含まれ、このオペレーター32は以後説明
される如く手動操作を容易にし水の排出を助けるよう弁
ステム16の基礎部分22の周わりに配設してある。弁素子
14の基礎部分22の直上に配設されたステム16の下方部分
には本体部分8のネジ開口部10とネジ係合し、このネジ
開口部10内へ受入れられる雄ネジ34が含まれている。雄
ネジ34は弁アッセンブリー2が閉位置にある際第1図に
示された如くネジ開口部10と係合する。弁アッセンブリ
ー2は第2図に示される如く開位置にある際ステム16の
上方部分に形成された雄ネジ36は弁アッセンブリーの開
状態を確保するように本体部分8のネジ開口部10と係合
する。
く、内部通路18には、2個のセグメント、即ち軸方向通
路38と半径方向通路40、が含まれている。半径方向通路
40と軸方向通路38は相互に実質的に90°の角度にて配設
してある。内部通路18の上方開口部は実質的に雄ネジ36
の箇所においてステム16の頂部にある切り欠き部分42で
拡大してある。切り欠き部分42は弁内に流入する水より
高いレベルにおいて空気をシスム内に通気可能にするよ
う弁ステム16の頂部から水入口を効果的に下げる。更
に、空気入口の面積に対する水出口の面積の最適比は4
〜5の間、好適には4.6であることが判明した。
気の半径方向通路40の中心と間の距離はaで示されてい
る。好適にはaは容器4の排出を容易にするよう少なく
とも2.54cm(1インチ)の長さである。空気入口の下方
少なくとも2.54cm(1インチ)の所に内部通路18の水の
出口を設けることにより、弁アッセンブリー2が開かれ
た時、適切な水のサイホン作用が容易にされることが判
明した。適切な流れの継続を提供するため空気入口が開
くほんの寸前に水出口が開くべきであることが判明し
た。ステム16の側壁内への半径方向通路40の開口の充分
上方で溝20の下端部を愁嘆させることで、この機能が達
成される。更に、容器4内に流れる空気から僅かに離れ
た箇所で水を内部通路18に流し得るよう空気通路溝20と
切り欠き部分42の間にライザー(立ち上り)壁44が位置
されている。これはライザー壁44が空気泡をより高い水
速度の領域から離間して上方へ上昇させるので、泡の形
態になった流入空気が流出される水内に引込まれるのを
阻止する。
閉位置にある際、ステム16の底部の周わりに配設された
ガスケット46は基礎部分22と本体部分8との間にトラッ
プされる。空気入口と水出口は容器4の内側にあるの
で、弁アッセンブリーがその閉状態にある際ガスケット
46は効果的に空気入口と水出口をシール(密閉)する。
ガスケット46が要求される唯一のガスケットである。従
って、アッセンブリー2は前述した諸目的を達成し、旋
盤での切断面で形成し得るただ一つのシール面のみを使
用することで所望の設計限界値を達成する。追加的な半
径方向シールの使用が不要で、かくしてアッセンブリー
(組み付け)及び生産過程が著しく簡略化され、弁アッ
センブリーの構成が簡略化される。
ある際容器4から流体を排出させるには雄ネジ34が最早
ネジ開口部10と組合わないよう弁アッセンブリー2を緩
める。ステム16のネジの切られていない中央部分は雄ネ
ジ36がネジ開口部10と係合して弁アッセンブリー2を開
位置に保持する迄容器4の底部にある孔12と本体部分8
内のネジ開口部10を通じて落下する。この時点で、容器
4内の水の如き液体は切り欠き部分42と内側通路18の上
方開口部を通じて容器外へのサイホン現象を開始する。
通路18の下方部分、即ち、半径方向通路40はステム16の
頂部に配設された空気入口溝20より低いので、水は通路
18を通じてサイホン的に出される。先に説明した如く、
この距離、即ち、aで表わされたヘッド(水頭)は少な
くとも大略2.54cm(1インチ)にすべきであり、真空状
態において容器からの水の適切なサイホン作動に対し重
要である。水が軸方向通路38と半径方向通路40を通じて
内部通路18から出た後、この水は排出される軸方向円筒
通路31を含むドレン・スパウト(ドレン口)30にてカッ
プの形態になったスナップ・オン式プラスチックつまみ
にし得る弁オペレーター32に捕えられる。ドレン・スパ
ウト30は漏洩無しに流体を他の容器内に排出させるホー
スの接続を可能にする。更に、弁オペレーター32は排出
されている液体を蓄積するようカップ形状にされ、又、
ステム16の外部とネジ開口部10の間の空気を通じて漏洩
出来る液体を集める。
海での使用を可能にするダイカスト亜鉛で形成出来る。
弁オペレーター32はミンロン(minlon)で形成出来、一
方、本体部分8は好適には鋼製溶接ナットであり、ガス
ケット46はニトリルガスケットである。第1図乃至第13
図における実施例において、弁オペレーター32はステム
16が本体部分8にネジ込まれた後ステム16上にスナップ
式に入れられるよりむしろステム16が本体部分8にネジ
込まれる前に弁アッセンブリー2に取付けられる。
る第3図及び第5図乃至第7図を参照する。特に、第3
図の斜視図は基礎部分22のフランジ24が(第1図及び第
2図)弁オペレーター32のドレン・スパウト30に適合す
るよう位置付けられた実質的に半円筒切り欠き部分28を
含む。周方向スカート26は(図示せず)ドレン・ホース
のドレン・スパウト30への取付けを容易にするよう切り
欠き28の両側で周方向に短縮されてある。
ラー8の漏洩の無い溶接を容易にする上部周方向リブ9
を開示している。
している。特に、第9図は補強半径方向リブ26aの位置
を開示している。
有する内方半径方向フランジ48を含むオペレーター32の
付加的図である。オペレーター32には液体を集めてその
流れをドレン・スパウト30に含まれた通路31に向かって
流すカップ型溜めを形成すべく内部フランジ48上方の軸
方向に延在する全体的に円筒の外壁54が含まれている。
円筒外壁54の一部は内部半径方向フランジ48の下方に延
在すると共にこの一部にはオペレーター32が弁素子14へ
組み付けられる際周方向スカート26に乗り、スカート26
の下端部の下側に入るよう配列され、半径方向内方に向
けられた保持リップ56が含まれている。オペレーター32
の外側周方向面にはオペレーターを手動で保持するのを
容易にすべく軸方向に向けられたリブ68が備えてある。
ガスケット46の保持と適切な設置を助けるよう内方向に
向けられた半径方向の突出部60が配置されてある。第13
図に最も良く図解される如く、外壁54はホースをドレン
・スパウト30の下端部の周わりに取付けることが出来る
ようドレン・スパウト30の両側の62の箇所で切欠かれて
いる。
れる場合を除いて同じ参照番号になっている)、弁オペ
レーター32′はステム16が本体部分8にネジ込まれた後
ステム16の基礎部分22の周わりに配置される。これは製
造方法を簡略化し、ガスケット46の外形よりわずかに大
きい本体部分8上の周方向リブ9で閉位置におけるガス
ケット保持を達成可能にする。これはガスケットの破壊
をもたらす締付け過ぎを防止すると共に本体部分8上に
ガスケット46を中心合わせする。
ター32′には壁54の内側で外壁54の高さに沿って大略中
間部分に形成された2個の直径方向に対向する内方向に
突出しているタブ64が含まれている。タブ64の間の中間
部分で壁54の底部上には2個の直径方向に対向して内方
向に突出する半円形突出部66が形成してある。突出部66
aは一体的であり突出部66bはドレン・スパウト30の一部
分を形成すべく開口されている。第17図に示される先の
実施例の切り欠き部分28はステム16の基礎部分22に直径
方向に対向して設けられた2個の切り欠き部28′で代え
られている。切り欠き部28′は半径方向通路40の出口か
ら大略90°に配設してある。作動にあたり、1つの切り
欠き部分28′のみがドレン・スパウト30と連通する。他
の切り欠き部分28′は突出部66aにより閉じられる。2
個の切り欠き部分23′と突出部66aの使用により弁オペ
レーター32′は2個の180°に対向した向きのいずれか
の向きでステム16上に配設可能であり、そのためオペレ
ーター32′は弁ステム16上に容易且つ適切に位置決め可
能である。弁ステム16には又、直径方向に対向した拡大
切り欠き70に終端する寸法の減少している2個の直径方
向に対向した溝68も含まれている。弁オペレーター32′
をステム16に接続するため弁オペレーターが基礎部分22
の周わりに配置され、こうしてタブ64は切り欠き部分2
8′と共に配置される。次に、弁オペレーター32′が回
転されてタブ64は、タブ64が切り欠き70と係合する迄、
このタブ64を圧縮し、且つ固定する一定的に減少する面
積を備えた溝78の部分と係合する。この点で、タブ64は
その元の形状迄膨張し切り欠き70内で捕獲され、こうし
て弁ステム16上に弁オペレーター32′を固定する。第19
図に示される如く、弁ステム16の底部はメートル・レン
チを使って本体部分8からの弁ステム16のネジ部分の非
係合状態を容易にするよう六角形の切り欠き部22を備え
ている。
ーは2個の所要の流れを達成するため1つのガスケット
面シールのみを使用している簡単な自己通気液体弁を提
供する。容器が真空にさらされる場合でも、排出を容易
にする目的から、水の如き液体が排出される容器に空気
の如き気体が流入しながらこの液体が排出可能とされ
る。空気は弁アッセンブリー内の排出水と混合せず、容
器内の排出水を妨害しない。弁アッセンブリーは先行技
術の弁以上に優れた改善内容である設計上の簡略性のた
め比較的簡単で製造上廉価である。
び半径方向シールを要求した自己通気液体排出に対し要
求される全ての制限内容に適合し、空気入口面積に対す
る水入口面積の比が大略4.6であり;サイホン現象を適
切にすべく2.54cm(1インチ)のヘッド(水頭)が提供
され、空気入口前に水出口が開き、弁アッセンブリー内
に流入する水より高いレベルにて空気がステム内に通気
され、水と空気の流れが相互に隔離されている。
図面を参照しながら前掲の説明にて詳細に説明した。然
しながら、この開示内容は例示的なものに過ぎず、本発
明は図示の正確な実施例に限定されない。本発明の範囲
若しくは技術思想から逸脱せずに各種変更と改変を当技
術の熟知者によりなすことが出来る。
明はディーゼル・エンジン・ステム内の燃料ポンプの真
空側に配設された燃料水分離器の如き流体溜めの排出に
特に利用可能である。このステムは単一の旋盤で切った
ガスケット面シールのみを使用し、かくして弁の性能を
維持しながら弁の構造と組立てを極めて簡略化してい
る。
Claims (8)
- 【請求項1】容器から液体を排出する自己通気弁アッセ
ンブリーであって、 液体が排出出来、気体が同時的に容器内に流入出来る開
口部を含む本体部分と; 前記開口部を通る流れを選択的に許容及び阻止する弁装
置と、を備え、 前記弁装置は前記開口部を通る液体と気体の移動を阻止
する閉位置と気体の流入と液体の排出が前記弁装置に形
成された別々の流体通路に沿って生じる開位置との間で
前記開口部内での往復移動を行なうよう位置されている
と共に、前記弁装置は外面に形成された少なくとも1つ
の溝を含むステムを有し、前記ステムと前記本体部分と
が前記弁装置が前記開口位置にある間前記溝の上部が前
記容器に残っている前記溝を介して流体通路の1つを形
成するよう協働することから成る自己通気弁アッセンブ
リー。 - 【請求項2】前記ステムが頂部部分、底部部分及び中央
部分を含み、前記底部部分が前記ステムを前記閉位置で
ねじ的に保持する雄ネジを含む請求の範囲第1項記載の
自己通気弁アッセンブリー。 - 【請求項3】前記ステムが開位置にある際前記本体部分
と係合し前記ステムと前記本体部分の間に当接点を提供
し、且つ前記ステムを前記開位置にてネジ的に固定する
雄ネジを前記ステムの前記頂部部分が含む請求の範囲第
2項記載の自己通気弁アッセンブリー。 - 【請求項4】前記本体部分は容器に固定されたカラーを
含み、前記カラーが前記ステムをその開位置と閉位置と
で保持するよう前記ステムの前記頂部部分と底部部分の
前記雄ネジと組合って係合するよう適合している雌ネジ
を含む請求の範囲第3項記載の自己通気弁アッセンブリ
ー。 - 【請求項5】前記気体流入通路と液体排出通路をシール
するため前記ステムと前記カラーとの間に配置された単
一ガスケットを含む請求の範囲第4項記載の自己通気弁
アッセンブリー。 - 【請求項6】前記ステムが前記流体通路のうちの第2番
目の流体通路を提供する内部通路を有する請求の範囲第
1項記載の自己通気弁アッセンブリー。 - 【請求項7】前記ステムの前記上方部分が更に前記内部
通路と前記溝との間に配設されて前記溝を前記内部通路
からライザー壁を含み、かくして排出する液体を前記弁
装置に流入する気体から隔離する請求の範囲第6項記載
の自己通気弁アッセンブリー。 - 【請求項8】液体を容器から排出する自己通気弁アッセ
ンブリーであって: 液体を排出し同時に気体を容器に流入可能とする開口部
を備えた本体部分と; 前記開口部を通る流れを選択的に許容及び阻止する弁装
置、前記弁装置が前記開口部を通る液体と気体の移動が
阻止される閉位置と気体の流入の排出が前記弁装置に形
成された別々の流体通路に沿って生ずる開位置との間で
の前記開口部内の往復運動を行なうよう位置されている
と共に、前記弁装置がステムを含み、このステムが半径
方向フランジ及び周縁スカートを備えたカップ型基礎部
分を含むこと;及び 容器からの流体の排出を援助するよう前記ステムの前記
カップ型基礎部分の周わりに配設されると共に液体通路
を備えるペレーターとから成る自己通気弁アッセンブリ
ー。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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---|---|
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Country | Link |
---|---|
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