JPH0738237Y2 - 流体貯蔵タンク用開閉弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 ａ） 産業上の利用分野 本考案は、水やジュースその他の飲料、薬液等を貯留す
る流体貯蔵タンクに取り付けて使用し、タンク内の流体
を外部へ取り出すために流路の開閉を行う流体貯蔵タン
ク用開閉弁に関する。

ｂ） 従来の技術 この種の流体貯蔵タンク用開閉弁としては、第４図に示
す外弁式の弁構造や第５図に示す内弁式の弁構造のもの
が従来より知られている。

第４図の外弁式の開閉弁では、中心部に取付口２を穿設
したタンクパット３を貯蔵タンク１の下端部に設け、タ
ンクパット３の下面には取付口２に弁座30と弁体31部分
を嵌入した状態で上部の取付け用フランジ33がボルト締
めされ、開閉弁が取り付けられる。

この開閉弁には、弁ハウジング34の中途部から流体路35
に連通する枝管36が斜め下方に突出して取り付けられ、
枝管36の先端フランジ部36aに接続した管路37を通じて
タンク１内の貯溜流体が外部に取り出される。

弁ハウジング34内には、上端部をハウジング34の外部に
突設させた弁棒38が上下方向へ挿通され、この弁棒38の
上端部に弁押え39を介して弁体31を取り付け、この弁体
31により弁座30上部の弁孔40が開閉される。

枝管36の基部下方位置にある弁ハウジング34と弁棒38と
の摺接部には、コイルばね41によって上方に付勢保持さ
れたグランドパッキン42が配設されており、このグラン
ドパッキン42によって摺接部の摺動動作をスムーズに行
い且つ摺接部の気密保持を行っている。

弁ハウジング34の下端部にはピストンハウジング43を設
け、ピストンハウジング43内には弁棒38の下端部に固着
して上下方向に摺動するピストン44と、このピストン44
を常時下方に弾発付勢するコイルばね45を収容し、当該
コイルばね45の弾発力によって弁体31が弁孔40を閉ざし
ている。

ピストンハウジング43の下部には、ピストン44の下面に
作用させる作動流体を流出させる作動流体口46を設け、
ハウジング43の上部にはピストン44の運動に伴ってハウ
ジング43内のエアを流出入させる呼吸孔47が穿設されて
いる。

次に、上記の構成による第４図の外弁式の開閉弁の動作
を説明する。

先ず、作動流体口46から加圧エアなどの作動流体がピス
トンハウジング43内に流入されると、この作動流体がば
ね45に抗してピストン44とこれに連動した弁棒38を上方
に押し上げるので、弁体31が弁座30から離れて弁孔40が
開かれる。

この弁の開成動作により、タンク１内の流体は弁ハウジ
ング34内の流体路35に取り込まれ、導管となる枝管36を
通って外部に取り出される。

また、ピストンハウジング34内の作動流体を外部に排除
させると、コイルばね45の弾発力でピストン44及び弁棒
38が下方に押し下げられ、弁孔40が弁体31で閉じられて
タンク１内の流体の外部への供給が遮断される。

次に、第５図に示す内弁式の弁構造を有する開閉弁を説
明する。

この開閉弁は、弁ハウジング34の上部に設けた弁座48の
弁孔49が、弁棒38の上端部に取り付けたハウジング34内
の弁体50によって開閉される。

弁ハウジング34の下部に取り付けたピストンハウジング
43内には、弁棒38の下端部に取り付けたピストン44を常
時上方に弾発付勢するコイルばね51が収容され、コイル
ばね51の弾発力で押し上げられた弁体50が弁孔49を通常
閉じた状態にある。

またピストンハウジング34の上部には、ピストン44の上
面に作用させる作動流体を流出入させる作動流体口52を
設け、ハウジング34の下部には呼吸孔53が穿設されてい
る。

上記構成による第５図の内弁式の開閉弁では、作動流体
口52からピストンハウジング43内に作動流体を流入させ
ると、コイルばね51の弾発力に抗してピストン44及び弁
棒38が押し下げられるので、弁棒38先端の弁体50が弁孔
49を離れてタンク１内の流体が外部に取り出される。

またピストンハウジング43内から作動流体を外部に排除
させると、コイルばね51の弾発力でピストン44及び弁棒
38が押し上げられて弁体50が弁孔49を閉じ、タンク１内
の流体の外部への供給が遮断される。

ｃ） 考案が解決しようとする課題 上述した従来のタンク用開閉弁では、弁ハウジング34と
弁棒38との摺接部にコイルばね41に付勢されたグランド
パッキン42が使用されており、このグランドパッキン42
は流体路35中に露出して接液する状態になっている。

従って、グランドパッキン42を腐食させる流体下での使
用ができないことは勿論、摩耗や劣化などの経年変化も
激しくて長期間の使用中に当該グランドパッキン42部分
から流体漏れが生じたり、破片が流体中に混入して汚染
させるなどの問題点があった。

また、グランドパッキン42が劣化すると流体はその背後
にあるコイルばね41にも浸透するので、当該コイルばね
41を腐食させて弁の開閉操作が確実に行えなくなった
り、錆などの異物が流体中に混入して汚染させる恐れも
ある。

更に、流体路35の下側に弁駆動部が直列状に接続されて
いるので開閉弁の全長が長くなり、そのために貯蔵タン
ク１の下部に大きな設置スペースを確保したり貯蔵タン
ク１の設置高さを高くする必要があるので、設置場所が
制限を受けたり保守点検時における作業が困難になるな
どの問題点があった。

次に、本考案に関連する先行技術として例えば実公平1-
33892号公報に開示された弁装置がある。

この弁装置では、弁棒を含む弁機構部と弁駆動部の一部
を流体路中に設け、残りの弁駆動部は当該流体路の外側
に弁ハウジングで区分された態様で設けた構成を備えて
おり、実施例では弁ハウジング内の流路中に弁棒と固着
された鋼製の円盤を弁体として設け、この円盤による弁
体を同じく流体路中に設けたばねで弁座から離れる開弁
状態に常時付勢させ、弁ハウジングの外側には通電時に
上記円盤による弁体を吸着する電磁石を設け、この電磁
石の電磁力がばねに抗して弁体を弁座に着座させて閉弁
状態にする技術が開示されている。

この弁装置では、円盤による弁体として鋼製などの強磁
性材料を使用する必要があり、この弁体と上記弁駆動部
の一部を構成するばねの両方が金属部材が接液する状態
で流体路中に設けられていると、先の従来例の場合と同
様に取り扱う流体の性状によって腐食したり、弁の開閉
時に金属部材同士が擦りあって錆の発生を早めるので、
長期使用中には弁の開閉操作が確実に行えなくなった
り、錆などの異物が流体中に混入して汚染させる恐れも
ある。

また、電磁石によって弁駆動部が構成されている場合に
は、タンクが設置された周囲の雰囲気や、取り扱う流体
の種類によっては漏液した際に、通電による爆発の危険
性もあること、弁体の可動するストロークを大きくした
り弁の応答速度を自由に制御することが困難であるこ
と、流量の大きな大口径の弁に十分に適用する強力な駆
動力が得られ難いなどの問題点もある。

そこで本考案は、このような課題を解決するために提案
するものであり、特に弁機構部の一部に流体路を設ける
ことで装置を小型化し、且つ弁駆動部から弁機構部を機
密状態で分離させることで流体との接液による経時変化
や流体の汚染を防止する構成にした流体貯蔵タンク用開
閉弁の提供を目的とするものである。

〔考案の構成〕

ａ） 課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本考案の流体貯蔵タンク用開
閉弁では、流体貯蔵タンク軸心に取り付けられる弁ハウ
ジングには、上端側に弁孔を形成した円筒状の弁座から
弁室内へ筒状スリーブを同心状に垂設させ、この筒状ス
リーブの外周面には筒状ピストンを下方から嵌合させ且
つ、当該筒状ピストンの外周面に突設した鍔部を上記弁
室の内周面に嵌合させ、これらの各嵌合部分にはそれぞ
れシール部材を介在させて弁室の内周面と筒状スリーブ
の外周面の間に筒状ピストンを上下方向へ摺動可能に装
着すると共に、当該筒状ピストンと上記筒状スリーブを
隔壁として上記弁室を内周側の流体路と外周側の弁駆動
室に気密状態で区分させ、この流体路には下端側を上記
筒状ピストンの下端側に連結して連動させる弁棒を遊嵌
状に挿通させると共に、当該流体路は弁ハウジングの下
部に設けた貯蔵流体を外部に取り出す導管に連通させ、
上記弁棒の上端には上記弁座の弁孔を開閉して貯蔵タン
クの底部側を流体路と連通または遮断させる弁体を装着
させ、上記弁駆動室は上記筒状ピストンの鍔部で上下の
各弁駆動室に区分させると共に、この各弁駆動室内には
外部との間で空気圧の給排気を行う空気圧手段またはこ
の空気圧とばね圧を併用させて当該鍔部の上下面に作用
して筒状ピストンを上下に摺動させる押圧駆動手段を設
けたものである。

ｂ） 実施例 以下に、本考案による流体貯蔵タンク用開閉弁を第１図
乃至第３図で示す実施例に基づき詳細に説明する。

第１図は、本考案による流体貯蔵タンク用開閉弁の第一
実施例を示すものであり、複動型の外弁式タンク用開閉
弁に適用した例である。

流体貯蔵タンク１の下端部には、中心部に取付口２を穿
設したタンクパット３が溶着等により固着され、このタ
ンクパット３の下面に弁ハウジング４のフランジ５がボ
ルト締めされることで、タンク１下部に開閉弁が取り付
けられる。

このとき開閉弁上部に突出する弁座６と弁体７部分が、
タンクパット３の取付口２に挿入される。

下端部が閉塞された円筒状の弁ハウジング４の下側部に
は、ハウジング４内の流体路８と連通する枝管９が斜め
下方に突出して取り付けられており、この枝管９の先端
部に形成されたフランジ部9aに管路10が取り付けられ
る。

弁ハウジング４内の弁室には、弁座６の下部に一体形成
された筒状スリーブ13が同心状に垂設されており、この
筒状スリーブ13の下部側の外周には作動流体の作用面と
なる鍔部11を外周部に突設した筒状ピストン12が上下方
向へ摺動自在に嵌装されている。

ハウジング４の弁室内周壁に摺接する筒状ピストン12の
鍔部11外周部と、筒状ピストン12の下部側の外周壁に摺
接するハウジング４の段部内周壁と、筒状スリーブ13の
外周壁と摺接する筒状ピストン12の内周壁には、各々気
密保持用のＯリング14,15,16が嵌め込まれている。

これにより、筒状ピストン12と筒状スリーブ13を隔壁と
して弁ハウジング４内の弁室は内周側の流体路８と外周
側の弁駆動室とに気密状態で区分され、この弁駆動室は
鍔部11によって上部側の作用室23と下部側の作用室25と
に気密状態で区分される。

筒状ピストン12の下端部の内周壁には、第２図のように
弁棒保持用のリブ17が放射状に突設されており、これら
リブ17の中心孔部18には弁棒19の下端部がナット20によ
り締め付けることで固着される。

弁棒19の上端部には、弁座６の頂部の弁孔21を上方から
塞ぐ弁体７が弁押え22によって取り付けられている。

弁ハウジング４の側壁には、筒状ピストン12の鍔部11の
下面に作用させる作動流体を作用室23内に流出入するた
めの作動流体口24が設けられていると共に、フランジ５
の側壁には鍔部11の上面に作用させる作動流体を作用室
25内に流出入させるための作動流体口26が設けられてい
る。

次に、上記の構成によるタンク用開閉弁の動作を説明す
る。

下側の作動流体口24から加圧エアなどの作動流体が作用
室23に流入され、上側の作動流体口26から作用室25の作
動流体が外部に排除されると、作動流体が鍔部11の下面
に作用して筒状ピストン12が押し上げられる。この動作
に伴って、筒状ピストン12と一体の弁棒19が押し上げら
れ、弁棒19が弁座６から離れて弁孔21が開かれる。

これにより、貯蔵タンク１内の流体が弁孔21からハウジ
ング４内の流体路８に入り、枝管９を通って管路10から
外部に取り出される。

また、上側の作動流体口26から作動流体が作用室25内に
流入され、下側の作動流体口24から作用室23内の作動流
体が外部に排除されると、鍔部11の上面に作動流体が作
用して筒状ピストン12が押し下げられ、弁棒19が下側に
移動して、弁孔21が弁体７によって閉ざされるので、貯
蔵タンク１内の流体の外部への流出が遮断される。

このタンク用開閉弁では、弁棒19と弁ハウジング４と間
に摺接部がなく、弁ハウジング４内を上下方向に摺動す
る筒状ピストン12の流体路８となる内周部にリブ17によ
って一体に弁棒19を組み付けた構成となっているので、
従来のような摺接部からの流体漏れがないと共に、弁機
構部内に流体路８が構成されているので、その分だけ従
来より長さが短くなっている。

また、筒状ピストン12と筒状スリーブ13を隔壁として流
体路８とは気密状態で区分て外周側に弁駆動室を設け、
この弁駆動室に空気圧を給排気させることで内周側の弁
機構部を開閉操作させる構成としたので、電磁石を用い
た従来技術のように通電による爆発の危険性がなく、弁
体の可動するストロークを大きくしたり弁の応答速度を
自由に制御することができ、且つ流量の大きな大口径の
弁に十分に適用する強力な駆動力が得られる。

次に、本考案による流体貯蔵タンク用開閉弁の第二実施
例として第３図で示す単動形の外弁式タンク用開閉弁を
説明する。

このタンク用開閉弁では、第１図のタンク用開閉弁にお
ける上側の作用室25に相当する箇所に、常時筒状ピスト
ン12を下方に弾発付勢するコイルばね27を設けた構成と
なっており、フランジ５の側壁にはばね収容室28に通じ
る呼吸孔29が設けられている。

この構成のタンク用開閉弁では、通常コイルばね27の弾
発力によって筒状ピストン12が押し下げられ、弁体７に
よって弁孔21が閉じた状態にある。

作動流体口24から作用室23内に作動流体を流入させる
と、作動流体が鍔部11の下面に作用して筒状ピストン12
が押し上げられ、弁棒19の先端に取り付けられた弁体７
が弁座６から離れて、弁孔21が開かれる。

このときばね収容室28内のエアは、筒状ピストン12によ
って押し出されて呼吸孔19から外部に排出される。

また、この状態から作用室23内の作動流体を外部に排除
させると、コイルばね27の弾発力で、筒状ピストン12が
押し下げられ、弁体７によって弁孔21が閉じられる。

この構成のタンク用開閉弁では、筒状ピストン12と筒状
スリーブ13を隔壁として外周側の弁駆動室は流体路８と
は気密状態で区分され、弁駆動部を構成するコイルばね
27が接液しない構成としたので、取り扱う流体によって
腐食したり錆の発生を生ずるがことなく、長期使用して
も弁の開閉操作を確実に行うことができ、且つ錆などの
異物が流体中に混入して汚染させる恐れも解消される。

〔考案の効果〕

以上の実施例でも明らかなように、本考案による流体貯
蔵タンク用開閉弁では次のような効果を期待することが
できる。

流体に接液すると腐食または劣化して弁の開閉性能を低
下させたり漏液及び流体汚染の要因となるグランドパッ
キンやコイルばねなどを流体路中から排除した構成によ
り、信頼性並びに耐久寿命が向上し且つ流体汚染のない
流体貯蔵タンク用開閉弁を提供することができる。

また、弁ハウジング内の弁室を筒状スリーブと当該筒状
スリーブを上下に摺動する筒状ピストンによって内周側
の流体路と外周側の弁駆動室に気密状態で区分させた構
成により、タンク用開閉弁の全長を短くして流体貯蔵タ
ンクの設置高さがタンク用開閉弁によって制約を受ける
ことがない。

また、この弁駆動室に空気圧を給排気させることで内周
側の弁機構部を開閉操作させる構成としたので、電磁石
を用いた従来技術のように通電による爆発の危険性がな
く、弁体の可動するストロークを大きくしたり弁の応答
速度を自由に制御することができ、且つ流量の大きな大
口径の弁に十分に適用する強力な駆動力が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第一実施例による流体貯蔵タンクを示
す縦断面図、第２図は第１図のII−II断面図、第３図は
本考案の第二実施例による流体貯蔵タンク用開閉弁を示
す縦断面図、第４図は従来例の貯蔵タンク用開閉弁を示
す縦断面図、第５図は他の従来例の貯蔵タンク用開閉弁
を示す縦断面図である。 〔符号の説明〕 １……流体貯蔵タンク ２……取付口、 ３……タンクパット ４……弁ハウジング ５……フランジ ６……弁座 ７……弁体 ８……流体路 ９……枝管 10……管路 11……鍔部 12……筒状ピストン 13……筒状スリーブ 14,15,16……Ｏリング 17……リブ 18……中心孔部 19……弁棒 21……弁孔 22……弁押え 23,25……作用室 24,26……作動流体口 27……コイルばね 28……ばね収容室 29……呼吸孔

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】流体貯蔵タンク軸心に取り付けられる弁ハ
   ウジングには、上端側に弁孔を形成した円筒状の弁座か
   ら弁室内へ筒状スリーブを同心状に垂設させ、この筒状
   スリーブの外周面には筒状ピストンを下方から嵌合させ
   且つ、当該筒状ピストンの外周面に突設した鍔部を上記
   弁室の内周面に嵌合させ、これらの各嵌合部分にはそれ
   ぞれシール部材を介在させて弁室の内周面と筒状スリー
   ブの外周面の間に筒状ピストンを上下方向へ摺動可能に
   装着すると共に、当該筒状ピストンと上記筒状スリーブ
   を隔壁として上記弁室を内周側の流体路と外周側の弁駆
   動室に気密状態で区分させ、この流体路には下端側を上
   記筒状ピストンの下端側に連結して連動させる弁棒を遊
   嵌状に挿通させると共に、当該流体路は弁ハウジングの
   下部に設けた貯蔵流体を外部に取り出す導管に連通さ
   せ、上記弁棒の上端には上記弁座の弁孔を開閉して貯蔵
   タンクの底部側を流体路と連通または遮断させる弁体を
   装着させ、上記弁駆動室は上記筒状ピストンの鍔部で上
   下の各弁駆動室に区分させると共に、この各弁駆動室内
   には外部との間で空気圧の給排気を行う空気圧手段また
   はこの空気圧とばね圧を併用させて当該鍔部の上下面に
   作用して筒状ピストンを上下に摺動させる押圧駆動手段
   を設けたことを特徴とする流体貯蔵タンク用開閉弁。