JP3238181B2 - 充填バルブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、充填バルブに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来の充填バルブを図４により説明する
と、０１が外筒で、同外筒０１の上下方向中間部が液タ
ンクａの底面ｂに取付けられている。同外筒０１は、内
径の大きな外筒上部０２と、内径の小さな外筒下部０３
とにより構成され、同外筒上部０２の外側壁には、複数
の充填液入口（スリツト）０４が設けられている。

【０００３】０５が内筒で、同内筒０５の上部外周面が
上記外筒下部０３の内周面に摺動可能に嵌挿されて、互
いが密接している。０６が同内筒０５の上部に円周方向
に沿って設けた複数個の窓で、これらの窓０６が内筒０
５の上昇時、外筒上部０２内に位置して、外筒０１内と
内筒０５内とを連通する。同内筒０５の下部は、外筒０
１の下部０３よりも下方に突出しており、同内筒０５の
下端部には、水平方向に突出したフランジ０７があり、
同フランジ０７により容器の口部を覆う逆碗状のカバー
０８が吊り下げ支持されている。０１２が同内筒０５の
下端部に固定した液体導入管、０９が同液体導入管０１
２の周りのフランジ０７下面に取付けたリングパツキン
グで、同リングパツキング０９が容器の口部に接触す
る。

【０００４】０１０が上記外筒下部０３に固定した固定
リング、０１１が同固定リング０１０と上記フランジ０
７との間に介装したコイルスプリングで、同コイルスプ
リング０１１により内筒０５が常時下方に付勢されてい
る。０１３が瓶内の空気を液タンクａの気相部へ排出す
る空気抜き管、０１５が同空気抜き管０１３の下端部に
設けた空気抜き孔で、同空気抜き管０１３が外筒０１と
内筒０５と液体導入管０１２との内部を貫通している。
なお空気抜き管０１３と液体導入管０１２との間には、
間隙がある。

【０００５】０２６が同空気抜き管０１３の上下方向中
間部に固定した固定環で、同固定環０２６の外周面が上
記内筒０５の内周面に摺動自在に嵌挿されて、互いが密
接している。この固定環０２６は、外筒上部０２内の液
体が内筒０５内へ侵入するのを阻止する役目を持ってい
る。０１４が上記外筒０１の上端部に固定したキヤツプ
で、上記空気抜き管０１３の上部が同キヤツプ０１４に
固定されている。０１６が上記液体導入管０１２の下端
部を開閉する開閉弁である。

【０００６】上記図４に示す従来の充填バルブでは、液
タンクａ内の液体が外筒上部０２の充填液入口０４から
外筒上部０２内に入る。このとき、充填バルブが図４の
状態にあれば、液体の外筒上部０２内から内筒０５内へ
の侵入が固定環０２６により阻止される。また液体の充
填される容器の口部がカバー０８内に挿入され、液体導
入管０１２が同容器の口部内に挿入されて、容器が上昇
すると、容器の口部がコイルスプリング０１１に抗して
リングパツキン０９と内筒０１３とを押し上げる。

【０００７】この時点では、内筒０５が上昇しても、内
筒０５の窓０６が外筒下部０３の内周面により閉ざされ
ている。一方、開閉弁０１６が開いて、液体導入管０１
２の下端部が開かれているので、内筒５内の残液が容器
内へ押し出され、その結果、容器の内圧が上昇して、空
気抜き管０１３内の残液の一部が液タンクａ内へ押し出
される。

【０００８】内筒０５がさらに上昇すると、内筒０５の
窓０６が外筒上部０２内に移動し、外筒上部０２の内部
と内筒５の内部とが窓０６を介して連通して、外筒上部
０２内の液体が窓０６→内筒０５の内部→液体導入管０
１２と空気抜き管０１３との間の液体通路を経て容器内
へ充填される。このとき、容器内の空気が空気抜き管０
１３の空気抜き孔０１５→空気抜き管０１３の内部→液
タンクａの気相部へ排出される。

【０００９】容器内へ充填された液体により、容器内を
上昇する液面は、空気抜き孔０１５位置に達した後、空
気抜き管０１３内を上昇する。容器内への液体の流入
は、空気抜き管０１３内に入った液の液面が液タンクａ
内の液面と同じ高さになるまで続き、その時点で停止す
る。充填完了後、容器が下降し、内筒０５も下降して、
内筒０５の窓が外筒下部０３の内周面により閉ざされ
る。このとき、開閉弁０１６は開いたままであり、この
状態で、容器及び内筒０５が下降するので、容器内の液
体が内筒０５内に吸い上げられる。その結果、容器の内
圧が低下して、空気抜き管０１３内の残液が容器内に吸
い出される。

【００１０】上記図４に示す充填バルブについて、必要
ならば特開昭５６ー４５９３号公報を参照されたい。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前記図４に示す充填バ
ルブには、次の問題があった。即ち、 （１）容器を上昇させて、内筒０５の窓０６を外筒上部
０２内に開口させるまでは、内筒０５内の液体を容器内
へ押し出して、容器の内圧を上昇させ、その結果、空気
抜き管０１３内の液体を液タンクａ内へ押し出すが、容
器の容積が大きい場合には、容器の内圧上昇量が少なく
て、空気抜き管０１３内の残液を排出するのに多くの時
間を必要として、充填能力を低下させる。 （２）また充填完了後、容器を下降させ、内筒０５も下
降させて、内筒０５の窓を外筒下部０３の内周面により
閉ざした後、容器内の液体を内筒内に吸い出し、容器の
内圧を低下させて、空気抜き管０１３内の残液を容器内
に吸い出すが、外筒下部０３と内筒０５との摺動部にシ
ール部材がないので、容器が下降した後、液タンクａ内
の液体を窓０６→内筒０５の内部→空気抜き孔０１５を
経て空気抜き管０１３内に入れて、残液にする。そのた
め、次の充填時、この残液の排出にかなりの時間を要し
て、この点からも充填能力を低下させている。 （３）また充填終了後、液体を空気抜き管内に侵入させ
ないために、外筒下部０３と内筒０５との摺動部をシー
ル部材によりシールことも可能であるが、この場合に
は、充填時毎に、シール部材が窓０６を通過することな
って、シール部材の耐久性を早期に低下させるという問
題があった。

【００１２】本発明は前記の問題点に鑑み提案するもの
であり、その目的とする処は、液体の充填を円滑に、迅
速に行うことができる。またシール部材を内筒の窓を通
過させることがなくて、シール部材の耐久性を向上でき
る充填バルブを提供しようとする点にある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の充填バルブは、液タンクに該液タンク内
の液相部に開口する充填液入口を設けた外筒を固定し、
同外筒内に内筒の上部を上下動可能に嵌挿し、同内筒の
下端部に充填液を容器内へ注入するノズルを固定し、上
記内外筒内に上記容器内の空気を上記液タンクの気相部
へ排出する空気抜き管を挿入するとともに同空気抜き管
の上部を上記外筒に固定し、上記空気抜き管の上下中間
部に固定環を設け、上記内筒の上端部には、同内筒の下
降時に上記固定環のシール部材に接触して同固定環と上
記内筒の間をシールし、同内筒が上昇して上記シール部
材から離れても、上記固定環より上方に移動するまでは
同固定環との間に上記充填液の流通が不可能である微小
な間隙を形成するとともに上記内筒内の容積を減じて同
内筒内の充填液を上記ノズルを通じて上記容器に押し出
す隙間シール部を設け、 上記内外筒の間には、同内筒及
び上記ノズルを下方に付勢して上記隙間シール部を上記
シール部材に接触させる弾性体を介装し、上記固定環よ
りも上方に位置する外筒内の空気抜き管部分の外周部に
液通路を設けている。

【００１４】

【作用】本発明の充填バルブは前記のように構成されて
おり、弾性体により内筒が下降し、内筒のノズル部が空
気空気抜き管の弁座に接触して、空気抜き入口と充填液
入口とが閉じている状態から、容器を上昇させると、内
筒も上昇し、隙間シール部が固定環のシール部材から離
脱する一方、空気抜き入口と充填液入口とが開になる。
このとき、固定環と隙間シール部との間の隙間は、微小
な隙間であるため、液通路が内筒内に導通するまでは内
筒内の充填液が押圧されながら容器内へ排出される。そ
の結果、容器内の圧力が上昇し、空気抜き管内に溜まっ
ていた残液が液タンクへ排出されて、空気抜き管が空の
状態になる。そして内筒がさらに上昇すると、内筒内と
液通路とが導通して、充填液が内筒内を通って容器内へ
充填される。充填が完了した後、容器は下降し、内筒と
液通路とは固定環と隙間シール部との間の微小な間隙を
もってシールされる。容器がさらに下降すると、内筒内
が負圧になって、容器内の充填液が内筒内に吸入され
る。その結果、空気抜き管内の充填液の一部が容器内へ
落下する。その後、容器内と液通路とがシール部材によ
り完全に遮断され、また空気抜き入口及び充填液入口
も、内筒のノズルにより閉ざされて、次の充填動作に移
行する。

【００１５】

【実施例】次に本発明の充填バルブを図１〜図３に示す
一実施例により説明すると、１が外筒で、同外筒１は、
液タンクａの底部ｂに固定リング１０を介して固定して
いる。同外筒１の上部外周壁には、充填液入口（スリツ
ト）４を設けている。５が内筒で、同内筒５の上部は、
上記外筒１の内周面３に摺動可能に嵌挿されて、互いが
密接している。同内筒５の下部は、外筒１の下端部より
も下方に突出して、その下端部には、水平方向にフラン
ジ７が設けられている。また内筒５の下端部は、容器口
シールパツキング９を介して容器の口部に接触可能であ
る。

【００１６】５ａが同容器口シールパツキング９を上下
方向に貫通したノズルで、内筒５と容器口シールパツキ
ング９とノズル５ａとが一体的に組付けられている。１
１が上記固定リング１０と上記フランジ７との間に介装
した弾性体（コイルスプリング）で、同弾性体１１によ
り、内筒５と容器口シールパツキング９とノズル５ａと
が常時下方に付勢されている。５ｂが同内筒５の上端部
に設けた隙間シール部である。

【００１７】１３が容器内の空気を上記液タンクａの気
相部へ排出する空気抜き管、１３ａが同空気抜き管１３
内に設けた空気通路で、同空気抜き管１３が上記内外筒
１、５を上下方向に貫通して、同空気抜き管１３の上部
が上記外筒１の頂部（キヤツプ部）１４に固定されてい
る。また２０が同空気抜き管１３の上下方向中間部に設
けた固定環、２１が同固定環２０の外周部に取付けたシ
ール部材で、上記内筒５の隙間シール部５ｂが同固定環
２０のシール部材２１に接触する。これらの固定環２０
と隙間シール部５ｂとが開閉弁を構成している。

【００１８】２６が上記固定環２０よりも上方に位置す
る外筒１内の空気抜き管１３部分の外周部に設けた液通
路、２２が上記空気抜き管１３の下端部に設けた弁座
で、同弁座２２の外周面が上記ノズル５ａの内周面に摺
動自在に接触する。２４が上記ノズル５ａの下端部に設
けた充填液入口、２５が上記空気抜き管１３の下端部に
設けた空気抜き入口で、上記弁座２２が充填液入口２４
及び空気抜き入口２５を開閉する開閉弁になっている。

【００１９】次に前記図１〜図３に示す充填バルブの作
用を具体的に説明する。図１の状態では、内筒５の隙間
シール部５ｂが固定環２０のシール部材２１に接触し
て、この部分が閉じられているため、液タンクａ内から
充填液入口４を経て外筒１の上部内に流入した液体が同
外筒１の上部内及び液通路２６内にあり、液体が内筒５
内に侵入しない。

【００２０】この状態で、液体を充填すべき容器２７が
上昇して、容器２７の口部が容器口シールパツキング９
に当接すると、弾性体（コイルスプリング）１１に抗し
て容器口シールパツキング９とノズル５ａと内筒５とが
押し上げられて、内筒５の隙間シール部５ｂが固定環２
０のシール部材２１から離れる。この時点では、内筒５
が上昇しても、内筒５の隙間シール部５ｂと空気抜き管
１３の固定環２０との間には、微小な間隙しかなくて、
この間が略閉ざされた状態にある。一方、ノズル５ａが
弁座２２から離れて、充填液入口２４及び空気抜き入口
２５が開かれる。

【００２１】この状態は、内筒５の内部と液通路２６と
が連通するまで継続されて、容器１７内の圧力が上昇す
る。この容器内の昇圧された空気は、空気抜き入口２５
→空気抜き管１３の内部を経て液タンクａの気相部へ排
出される。このため、空気抜き管１３内に溜まっていた
残液が容器２７内へ排出される。内筒５がさらに上昇し
て、図３に示すように液通路２６と内筒５の内部とが連
通すると、充填液が外筒１の内部→液通路２６→内筒５
の隙間シール部５ｂと空気抜き管１３の固定環２０との
間の液通路→内筒５の内部→充填液入口２４→容器２７
内へ充填される一方、容器２７内の空気が空気抜き入口
２５→空気抜き管１３の内部→液タンクａの気相部へ排
出される。

【００２２】なお充填終了時には、充填液が空気抜き管
１３内の液タンクａの液レベルまで充填されている。上
記の液充填が終了すると、容器２７が下降する。このと
き、弾性体１１の付勢力により、内筒５も下降して、液
通路２６と内筒５とが隙間シール部５ｂによる略遮断状
態からシール部材２１による完全遮断状態へと移行す
る。この過程で、内筒５内の圧力が減圧状態になって、
容器２７内の充填液が内筒５内に吸入される。その結
果、空気抜き管１３内の液体の一部が容器２７内に落下
する。

【００２３】そして図１に示す元の状態に戻るが、液通
路２６と内筒５内との間がシール部材２１により完全遮
断状態にシールされているため、充填液が液通路２６及
び内筒５内を経て空気抜き管１３内に入ることがない。
即ち、空気抜き管１３内は、前記作用により殆ど充填液
がない状態に維持されて、次の容器２７の充填を行う。
そのため、容器２７の容積に関係なく空気抜き管１３が
充填当初から作動して、液充填が円滑に行われる。

【００２４】

【発明の効果】本発明の充填バルブは前記のように空気
抜き管内に充填液が殆どない状態で、充填液の容器への
充填を開始できるので、液体の充填を円滑に、迅速に行
うことができる。またシール部に窓がなくシール部材を
内筒の窓を通過させることがなくて、シール部材の耐久
性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる充填バルブの一実施例を示す縦
断側面図である。

【図２】図１の矢視ＡーＡ線に沿う横断平面図である。

【図３】その作用説明図である。

【図４】従来の充填バルブを示す縦断側面図である。

【符号の説明】

ａ 液タンク ｂ 液タンクａの底部 １ 外筒 ５ 内筒 ５ａ ノズル ５ｂ 隙間シール部 １１ 弾性体（コイルスプリング） １３ 空気抜き管 ２０ 固定環 ２１ シール部材 ２２ 弁座 ２４ 充填液入口 ２５ 空気抜き入口 ２６ 液通路 ２７ 容器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭51−28826（ＪＰ，Ｕ) 実願 平１−30818号（実開 平２− 124896号）の願書に添付した明細書及び 図面の内容を撮影したマイクロフィルム （ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B67C 3/00 - 11/06

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液タンクに該液タンク内の液相部に開口
   する充填液入口を設けた外筒を固定し、同外筒内に内筒
   の上部を上下動可能に嵌挿し、同内筒の下端部に充填液
   を容器内へ注入するノズルを固定し、上記内外筒内に上
   記容器内の空気を上記液タンクの気相部へ排出する空気
   抜き管を挿入するとともに同空気抜き管の上部を上記外
   筒に固定し、上記空気抜き管の上下中間部に固定環を設
   け、 上記内筒の上端部には、同内筒の下降時に上記固定環の
   シール部材に接触して同固定環と上記内筒の間をシール
   し、同内筒が上昇して上記シール部材から離れても、上
   記固定環より上方に移動するまでは同固定環との間に上
   記充填液の流通が不可能である微小な間隙を形成すると
   ともに上記内筒内の容積を減じて同内筒内の充填液を上
   記ノズルを通じて上記容器に押し出す隙間シール部を設
   け、 上記内外筒の間には、同内筒及び上記ノズルを下方に付
   勢して上記隙間シール部を上記シール部材に接触させる
   弾性体を介装し、 上記固定環よりも上方に位置する外筒
   内の空気抜き管部分の外周部に液通路を設けたことを特
   徴とする充填バルブ。