JPH07101089B2 - 液体搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、第一の液体収納容器から第二の液体収納容器
へ液体を搬送する液体搬送装置に関するものである。

従来の技術 第６図において、１は従来、石油暖房器に使用されてい
るカートリッジタンクであり、キャップ本体２が取り付
けられてある。キャップ本体２の中央部に開口部３が形
成されている。

このキャップ本体２内には開口部３を開閉する弁体４が
圧縮バネ５により「閉」方向に付勢されて設けられてい
る。このカートリッジタンク１へ給油する場合はキャッ
プ本体２を上側にして床７へ設置し、給油口部６からキ
ャップ本体２を外してポンプ（図示なし）等で給油を行
うのが一般的であった。

しかしながら上記のような構成ではカートリッジタンク
１へ給油する場合、キャップ本体２を給油口部６から取
り外す際手に灯油が付着し、不快な思いをする。またキ
ャップ本体２の開閉が煩わしいという課題があった。

そこでキャップ本体２を取り外さずにかつ手を汚さずに
カートリッジタンク１に灯油のような液体を補給できる
装置として第７図に示すような提案があった。第７図に
おいてカートリッジタンク１に給油する際、カートリッ
ジタンク１のキャップ本体２を上にして吐出側パイプ８
の先端で弁体４を圧縮バネ５に抗して押し下げながら、
吐出側パイプ８をキャップ本体２の開口部３からキャッ
プ本体２内に挿入し、保持具９でキャップ本体２の周囲
を覆い、キャップ本体２の環状凸部10に保持具９の係合
凹部11を係合させることで、保持具９をキャップ本体２
保持させる。この状態で給油ポンプ12を動作させること
により、図示しない灯油タンクからパイプ13を介して第
７図の破線矢印Ａに示すように灯油が吸い上げられ、吐
出パイプ８の切欠き部14を経てカートリッジタンク１内
に補給され、このタンク１内の空気が一点鎖線矢印Ｂに
示すようにキャップ本体２の開口部３、保持具９のガス
抜き穴15から外部に排出されるというものである。（例
えば、実開昭62−70238号公報） 発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、キャップ本体２内
の灯油流路（破線矢印）と空気流路（一点鎖線矢印）と
が仕切られておらず液体である灯油と気体である空気と
が衝突し合う構成なので、その結果、カートリッジタン
ク１内に速く給油できなかったり、速く給油しようとす
るとタンク１内にまだ少ししか灯油が入っていない時で
も開口部３やガス抜き穴15から空気といっしょに灯油が
吹き出し、結果的に手が汚れるという課題を有してい
た。

また開口部３の径が限られていることから、従来のこの
構成では流路圧損が大きく、この点からも速い給油がで
きず給油時間が長くかかるという課題を有していた。

本発明はかかる従来の課題を解消するもので、カートリ
ッジタンク１からキャップ本体２を外さずに給油を行う
ことができ煩しさを解消できると共に、手に灯油が付着
して汚れるのを防止でき、かつ短時間に速く給油がで
き、しかも給油量の高さが可変で調節できる液体搬送装
置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の液体搬送装置は、第
一の液体収納容器中の液体を搬送するポンプユニット
と、第二の液体収納容器に設けられたキャップ本体と、
このキャップ本体に着脱自在に取り付け可能で前記第一
の液体収納容器中の液体と連通するアダプタとを備え、
前記キャップ本体と前記アダプタとの結合により少なく
とも前記第一の液体収納容器と前記第二の液体収納容器
との間は往き流路と戻り流路の二流路を形成し、前記キ
ャップ本体の第二の液体収納容器側にある戻り流路の開
口端を第二の液体収納容器の所望満量深さ位置付近に設
け、前記開口端の位置を調節可能に設けた液体搬送装置
という構成を備えたものである。

作用 本発明は上記した構成によって、液体搬送時にまず第二
の液体収納容器のキャップ本体へアダプタを装着し結合
させることによって、前記第一の液体収納容器と前記第
二の液体収納容器との間は往き流路と戻り流路の二流路
からなる給油管路が形成される。次にこの状態でポンプ
ユニットを作動させることにより、液体は第一の液体収
納容器から前記ポンプユニットによって第二の液体収納
容器に搬送される。この際、液体は前記往き流路を通っ
て第二の液体収納容器に流れ込み、またそれと同時に第
二の液体収納容器内の空気は前記戻り流路を通って第一
の液体収納容器に移動する。したがって、給油中にキャ
ップ本体内で液体と空気が衝突し合うことなくスムーズ
に液体を第二の液体収納容器へ搬送することができる。
つまり、残存空気による流路抵抗が少なく速く短時間に
給油ができ、且つ前記アダプタとキャップ本体の結合部
近辺から外側に液体が洩れ出ることもなく手を汚さずに
給油が可能になる。さらに前記キャップ本体の第二の液
体収納容器側にある戻り流路の開口端を第二の液体収納
容器の所望満量深さ位置付近に設け、前記開口端の位置
を調節可能に設けた構成なので、第二の液体収納容器の
液位が戻り流路の開口端まで達すると、前記ポンプユニ
ットによって第二の液体収納容器に搬送される液体は前
記戻り流路を通って第一の液体収納容器に戻され再循環
するように作用し、第二の液体収納容器から液体を溢れ
さすことなく安全である。つまり前記開口端の位置より
数ミリメートル上の高さ以上には第二の液体収納容器に
液体が入ることはなく、前記開口端の位置を調節可能に
設けた構成なので、第二の液体収納容器の満量深さ位置
を所望する位置に可変設定できる。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。第１図、第２図、第３図、第４図、第５図におい
て、第一の液体収納容器16は灯油を貯蔵するポリタンク
であり、吸い込み部17を有したポンプユニット18の上部
に制御部19を配し、アダプタ20とポンプユニット18との
間は、二重管状のホース21で接続してある。第１図の状
態は、前記アダプタ20を第二の液体収納容器22であると
ころのカートリッジタンクのキャップ本体23に装着結合
し給油中の状態である。また22′は油量表示部である。

第２図は、第１図のアダプタ20と第二の液体収納容器22
であるところのカートリッジタンクのキャップ本体23と
の結合部分とその近辺の構成を示したものである。第３
図および第４図は、アダプタ20とキャップ本体23とを結
合していない状態の時のアダプタ20側およびキャップ本
体23側のそれぞれ構成を示したものである。また第５図
は液体検知素子24の取付部付近の構成を示したものであ
る。まずアダプタ20は、キャップ本体23上端部の結合口
金25の引掛け部26に引掛ける爪部27とその爪27を開閉す
る把手部28を有するアダプタケース29、そのアダプタケ
ース29の中心にはアダプタケース29と連動するアダプタ
外側弁体30をビス31で固着し、さらにアダプタ外側弁体
30の内側の中心下端部にはアダプタ内側弁体32の弁座と
キャップ外側弁体33の中心穴弁座34を径方向シールする
機能を兼ねるアダプタ内側弁座体35が圧力固着され、ま
たアダプタ内側弁体32にはＯリング36が挿入固着されア
ダプタ内側弁体32がアダプタ内側弁座体35を閉塞する方
向に付勢する円錐ばね37が装着され、さらにアダプタ外
側弁体30の下端部にはドーナツリング状の連続発泡スポ
ンジで形成した吸液材38が接着固着してある。アダプタ
外側弁体30の軸心には戻り流路39の一部であるところの
軸穴40を形成し、口金結合部材41の戻り穴42と常に連通
させるためアダプタ外側弁体30の側面には長孔43が開け
てある。さらに口金結合部材41の往き流路44とシールす
るためにＯリング45とＯリング46が設けてある。口金結
合部材41の下部外面に嵌められたＯリング47はアダプタ
20とキャップ本体23とを結合した際、往き流路44と外気
間をシールするためである。アダプタケース29と口金結
合部材41との間に設けた圧縮ばね48はアダプタ外側弁体
30がアダプタ20の往き流路44を閉塞する方向に付勢して
いる。またアダプタ外側弁体30の下部側面に嵌められた
Ｏリング49はアダプタ20の往き流路44を閉塞するための
ものである。アダプタ20の戻り穴42および往き穴50は二
重管状の可撓性ホース21を介して第一の液体収納容器16
へ連通している。

次にキャップ本体23は、第二の液体収納容器22の口螺部
51に螺着固定され、ゴムパッキン52でシールしてある。
キャップ本体23の内部には、結合口金25に圧縮ばね53で
押圧付勢するキャップ外側弁体33を備え、さらにキャッ
プ外側弁体33の内部に圧縮ばね54で押圧付勢し、シール
するキャップ内側弁体55を備えている。即ち圧縮ばね53
・54はキャップ外側弁体33・キャップ内側弁体55を常時
閉成しようとする方向に付勢する付勢手段である。また
キャップ外側弁体33と一体に圧入接着によってシール固
着されたキャップ内側弁体ケース56は、キャップ外側弁
体33の内側流路57と外側流路58とを確実に隔離された流
路に形成するものである。キャップ内側弁体ケース56の
下部には戻り流路39の開口端59を拡大するスロート60が
多少は上下位置調節できるように取り付けてある。第２
図および第４図では詳細に図示していないが、キャップ
内側弁体ケース56にスロート60を嵌込み結合している部
分は、キャップ内側弁体ケース56の下端付近の筒状外周
部には数個の浅いリング溝を形成し、スロート60の内側
にＯリングが嵌め込まれている。したがって、嵌め込む
リング溝をずらせば開口端59の位置を変えることができ
る。

また、液体検知素子24の取付部付近の構成実施例は第５
図に示したように、第一の液体収納容器16の口穴部61に
挿入固定した栓部62を有するポンプユニット18と、二重
管状の可撓性ホース21とを接続する継手体63によって、
第一の液体収納容器16からポンプユニット18によって第
二の液体収納容器22へ液体を送る往き流路44と、第二の
液体収納容器22の空気を第一の液体収納容器16へ返送す
る戻り流路39が形成されている。この戻り流路39を分岐
する分岐流路64と、この分岐流路64よりも流路抵抗を相
対的に大きくなるように形成したもう一方の分岐流路65
の出口付近に、プリズム66を有した光学式センサにてな
る液体検知素子24を前記継手体63の側壁に貫通して取り
付けてある。この流路側壁に貫通して設けた液体検知素
子24の近くで、その側壁の外側でかつ継手体ケース67に
制御回路68や運転スイッチ69などからなる制御部19が構
成されている。また開口継手部70は戻り流路39と通じか
つ大気に開口しており、液体を搬送しないときはアダプ
タ20をこの開口継手部70に装着できるようになってい
る。つまり装着時はアダプタ20のＯリング47が大気開口
穴をシールして閉ざし、爪部27が掛り部72に引っ掛かっ
て一時的に軽く固定されるよう構成されている。

上記構成において、給油時には第１図および第２図のよ
うにキャップ本体23を上に向けて第二の液体収納容器22
を設置し、キャップ本体23のキャップ内側弁体55にアダ
プタ20のアダプタ内側弁座体35を対向させ押し下げる
と、まずアダプタ内側弁体32が開ながらキャップ内側弁
体55がアダプタ内側弁座体35に押し下げられて開き内側
流路である戻り流路39を連通する。このときスポンジ状
の吸液材38は第３図の状態から第２図の状態に圧縮さ
れ、アダプタ内側弁座体35はキャップ外側弁体33の中心
穴弁座34を径方向シールしている。またそれと同時に口
金結合部材41のＯリング47が結合口金25の穴をシール
し、アダプタ外側弁体30が下へ移動するとともにＯリン
グ49が口金結合部材41からずれて開き、またアダプタ外
側弁体30がキャップ外側弁体33を押し開き、外側流路で
ある往き流路44を連通する。これでアダプタ20からキャ
ップ本体23の中まで内外に仕切られた同軸状の二重管路
が形成される。かつ、キャップ本体23の引掛け部26にア
ダプタ20の爪部27が噛み合わさって両者の結合状態が維
持される。

次にこの状態で運転スイッチ69を入れてポンプユニット
18を作動させることにより、液体は第一の液体収納容器
16から前記ポンプユニット18によって第二の液体収納容
器22に搬送される。このとき、液体は前記二重管路の外
側である往き流路44を通って第二の液体収納容器22に流
れ込み、またそれと同時に第二の液体収納容器22内の空
気は前記二重管路の内側である戻り流路39を通って第一
の液体収納容器16に戻って行くように作用する。したが
って、給油中にキャップ本体23内で液体と空気が衝突し
合うことなくスムーズに液体を第二の液体収納容器22へ
搬送することができる効果がある。つまり残存空気によ
る流路抵抗が少なく、速く短時間に給油ができ、且つア
ダプタ20とキャップ本体23の結合部近辺から外側に液体
が洩れ出ることもなく手を汚さずに給油ができる。

且つまた、第二の液体収納容器22側にある戻り流路39の
開口端59を拡大形状とした構成であることから、液体が
前記往き流路44を通って第二の液体収納容器22に流れ込
み、またそれと同時に第二の液体収納容器22内の空気は
前記戻り流路39を通って第一の液体収納容器16に移動す
る時、戻り流路39の開口端59をスロート60によって拡大
形状にしたことにより、開口端59の場所では空気の流速
は空気流路面積が大きいため遅く、流れ込んできた液体
を空気と一緒に戻り流路39に誘引するのを防止できる。
もし仮に開口端59が細い寸法形状のままだったら、開口
端59の部分の空気流速が速く、この付近に流れ込んでき
た液体を空気の流速エネルギーで空気と液体を一緒に戻
り流路59に誘引してしまい、戻り流路39の流路抵抗を増
大し、結果液体搬送速度を低下させ、給油に長い時間を
要すことになる。このことから戻り流路39の開口端59を
拡大形状としたことで、液体と空気の分離をより確実に
したことになり、より短時間に給油ができる特有の効果
となる。

また第２図で示したように給油時第一の液体収納容器16
からポンプユニット18によって搬送されてきた灯油は、
実線矢印で示したように二重管路の外側流路を通り、ま
たそれと同時に第二の液体収納容器22内の空気は前記二
重管路の内側を破線矢印のように通って第一の液体収納
容器に戻って行くようにすることによって、外側の広い
流路を液体が通り、内側の狭い流路を気体が通ることに
なることから、液体と気体の流路の圧損バランスの点か
らも低圧損を確保するのに理想的である。また、戻り流
路39と連通する大気開口穴71を設けているため、たとえ
第一の液体収納容器16と第二の液体収納容器22との間に
温度差が有って液体および気体の膨張収縮を生じ、第一
の液体収納容器16と第二の液体収納容器22との間に気圧
の不均衡を生じても大気開口穴71から空気が入るか出る
かして自動的に気圧のバランスを保つように作用するの
で、より液体搬送の抵抗が少なくより速く短時間に給油
ができる特有の効果がある。

また第二の液体収納容器22側にある戻り流路39の開口端
59まで灯油が入ると、それまで空気流路だった二重管路
内側の破線矢印で示した戻り流路39も灯油流路となる。
この時、第５図で戻り流路39に第二の液体収納容器22か
ら液体が戻ってきて分岐流路64および分岐流路65のいず
れにも破線矢印のように液体が流れる。そして液体検知
素子24のプリズム66の部分に液体が触れると液体検知素
子24および制御部19がはたらきポンプユニット18の運転
を自動停止する。液体検知素子24の設置位置は基本的に
戻り流路39中ないし戻り流路39出口付近いずれでも、戻
り液体が触れる場所であればどこでも自動停止すること
ができる。しかし本実施例のように戻り流路39を分岐
し、流路抵抗の大きい分岐路65中ないしその出口付近に
液体検知素子24を設置したことにより、ポンプユニット
18を運転開始前から戻り流路39に液体が残っていたりし
た時、この残った液体は流路抵抗の小さい方の分岐路64
を通って第一の液体収納容器16に戻り液体検知素子24に
は触れないため、第二の液体収納容器22側にある戻り流
路39の開口端59まで灯油が入って戻り流路39に灯油が戻
りはじめるまでは、間違ってポンプユニット18の運転を
自動停止することを防止できる効果がある。

また第一の液体収納容器16と第二の液体収納容器22との
間の往き流路44と戻り流路39の二流路を可撓性のある二
重管21で構成したことにより、アダプタ20を自由に左右
上下どちらへも動かして第二の液体収納容器22のキャッ
プ本体23に操作性よく着脱しやすいことに加えて、ポン
プユニット18の運転停止後にアダプタ20をキャップ本体
23から離脱して開口継手部70に挿入する際、アダプタ20
を少し高い位置にすることによって可撓性のある二重管
21内に残っていた液体は落差で第一の液体収納容器16に
戻り、次にポンプユニット18の運転開始時に誤動作して
第二の液体収納容器22が満タンになる前にポンプユニッ
ト18が停止してしまうことを防止できる。

さらにまた第二の液体収納容器22の液体が満量に達した
とき戻り流路39に設けた液体検知素子24に連続的に液体
が作用したのを検知して、自動満量停止するような制御
回路68にすることによって、液体搬送中に戻り流路39に
残っていた液体が第二の液体収納容器22の空気といっし
ょに第一の液体収納容器16に戻ってきて、その時その戻
り流路39に残っていた液体が液体検知素子24に触れても
液体検知素子24に連続的に液体が作用しないとポンプユ
ニット18は自動停止しない。つまり第二の液体収納容器
22が満タンになった時のように連続的に戻り流路39に液
体が戻ってきた時だけポンプユニット18は自動満了停止
する。戻り流路39に残っていた液体が第二の液体収納容
器22の空気といっしょに第一の液体収納容器16に戻って
くる場合は、断続的または１秒間程度の短時間しか液体
が液体検知素子24に触れないため、制御回路68は例えば
２秒間以上の遅延回路を組み込むことで簡単に達成でき
る。遅延回路は抵抗とコンデンサからなる所謂CRタイマ
ー回路でよいため非常に低コストで達成できる。

また本発明実施例の構成はたとえ自動停止機能が故障し
たとしても第二の液体収納容器22側にある戻り流路39の
開口端59まで灯油が入ると、それ以降は灯油は第一の液
体収納容器16と第二の液体収納容器22との間を循環する
ことになり、第二の液体収納容器22が満タンになって灯
油が第二の液体収納容器22の外に溢れ出ることを防止で
きるという特有の効果が得られる。

従来の第７図に示したような構成の場合、カートリッジ
タンク１が満量になると、それ以上ポンプ12を作動し続
けた場合、灯油がカートリッジタンク１の外に溢れ出る
ことを防止できない。たとえ満量を検知してポンプ12の
作動を自動停止する機能を付加していた場合でも、その
自動停止機能が故障した場合はやはり灯油がカートリッ
ジタンク１の外に溢れ出ることを防止できない。

ところが本発明実施例の場合、満量自動停止機能が故障
した場合においても、灯油が第二の液体収納容器20の外
に溢れ出ることはない。

また上記の説明からもわかるように、キャップ本体23の
下部開口端59を、第二の液体収納容器22の所望満量深さ
位置付近に設けた構成により、その開口端59まで給油量
が達するとポンプユニット18の運転を自動停止するよう
作用し、第二の液体収納容器22の給油液面は開口端59あ
たり以上は上らずに一定に保たれる。また満量自動停止
機能が故障した場合でも、先に説明したごとく液体は第
一の液体収納容器16と第二の液体収納容器22の間を再循
環し、給油液面は開口端59あたり以上は上らずに一定に
保たれる。したがって、その開口端59の位置を所望満量
深さ位置付近に設けることにより、満量深さを確保でき
る。またキャップ内側弁体ケース56の下部に開口端59を
有するスロートをＯリングシール等で深さ方向にスライ
ド調節自在にしてあるので、開口端59の位置を多少は任
意に変えられ、満量深さを任意自在に設定することがで
きる特有の効果がある。

また液体検知素子24は、プリズム66を有した光学式セン
サなので戻り液体が一滴でも触れうる場所ならどこでも
良く、取り付けの自由度がある。また戻り流路39の側壁
に前記プリズム部を貫通し、前記戻り流路39側壁の外で
近い位置に制御回路68や運転スイッチ69等の制御部19を
設けた構成なので液体検知素子24と制御回路68の一体化
などもでき簡単な構成にもできる。

また、アダプタ20とキャップ本体23とを引掛け部26と爪
部27との噛み合いにより結合する構成にしたことによっ
て、アダプタケース29を軽く押し込むだけで装着でき把
手部28を軽く掴むだけで離脱できる。このように一動作
でごく簡単手軽に且つ確実にアダプタ20の着脱ができる
という特有の効果が得られる。

発明の効果 以上のように本発明の液体搬送装置によれば次の効果が
得られる。

（１）第二の液体収納容器のキャップ本体へアダプタを
着脱自在に取り付けられる構成で、キャップ本体に直接
手を触れる必要がないので、手をよごさずに給油ができ
るという効果がある。

（２）第二の液体収納容器のキャップ本体とアダプタを
押圧結合することによって、第一の液体収納容器から第
二の液体収納容器中まで仕切られた往き流路と戻り流路
の二流路が形成される構成なので、液体の搬送路と第二
の液体収納容器のなかの残存空気の排出路とが確実に分
離でき流路抵抗が少なく、速く短時間に搬送給油ができ
るという特有の効果がある。

（３）キャップ本体の第二の液体収納容器側にある戻り
流路の開口端を第二の液体収納容器の所望満量深さ位置
付近に設けた構成なので、第二の液体収納容器の液位が
戻り流路の開口端まで達すると、ポンプユニットによっ
て第二の液体収納容器に搬送される液体は前記戻り流路
を通って第一の液体収納容器に戻され再循環するように
作用し、給油液面は開口端あたり以上は上らずに一定に
保たれる。したがって、第二の液体収納容器から液体を
溢れさすことなく安全であると共にその開口端の位置を
所望満量深さ位置付近に設けたことにより、満量深さを
確保できる。またその開口端の位置を調節可能に設けた
構成なので、満量深さを任意に設定することができると
いう特有の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における液体搬送装置の全体構
成部分断面図、第２図は同液体搬送装置のアダプタとキ
ャップ本体とが結合した状態の要部拡大断面図、第３図
は同液体搬送装置のアダプタ側の閉状態を示す正面断面
図、第４図は同液体搬送装置のキャップ本体側の閉状態
を示す正面断面図、第５図は同液体搬送装置の液体検知
素子の取り付け部付近の要部拡大断面図、第６図は従来
のカートリッジタンクの部分断面図、第７図は従来の液
体搬送装置の部分断面図である。 18……ポンプユニット、20……アダプタ、22……第二の
液体収納容器、23……キャップ本体、39……戻り流路、
44……往き流路、59……開口端。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第一の液体収納容器中の液体を搬送するポ
   ンプユニットと、第二の液体収納容器に設けられたキャ
   ップ本体と、このキャップ本体に着脱自在に取り付け可
   能で前記第一の液体収納容器中の液体と連通するアダプ
   タとを備え、前記キャップ本体と前記アダプタとの結合
   により少なくとも前記第一の液体収納容器と前記第二の
   液体収納容器との間は往き流路と戻り流路の二流路を形
   成し、前記キャップ本体の第二の液体収納容器側にある
   戻り流路の開口端を第二の液体収納容器の所望満量深さ
   位置付近に設け、前記開口端の位置を調節可能に設けた
   液体搬送装置。