JPH08291872A - タンクバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 貯蔵タンクの流体を外部に移送する流路開閉
用のタンクバルブを、簡単な構成で小形化して安価に提
供する。 【構成】 貯蔵タンク３のタンクパッド４に一端側が取
り付けて他端側は流体給送管７に取り付けられ、内部に
は流体流路１４を形成したバルブ本体２と、バルブ本体
２の外部に開口して作動空気配管が接続される入出力接
続口１９と、入出力接続口１９に一端側が開口して他端
側が流体流路１４に開口する連通孔２４を備えてバルブ
本体２のほぼ軸芯に配設されたバルーン取付部１８と、
バルーン取付部１８の流体流路側の開口部に装着されて
空気圧で拡縮するバルーン２５を備えたバルーンディス
ク９とで構成され、連通孔２４と入出力接続口１９及び
作動空気配管１３を介して給排気される空気圧でバルー
ンディスク９のバルーン２５を拡縮させ、タンクパッド
４の内周面又はバルブ本体２の内周面の少なくともいず
れか一方が形成する弁座面に接離させて流体流路を開閉
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば水やジュースそ
の他の飲料あるいは薬液等の流体を貯蔵するタンクの底
部に装着され、タンク内に貯蔵されている流体を外部へ
取り出す際に流路の開閉操作を行うタンクバルブに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のタンクバルブとしては、例えば
本件出願人が先に提案して実公平４−５６７００号公報
に開示された流体貯蔵タンク用開閉弁などのように、空
気圧を用いた複動形の流体圧シリンダやバネ復帰する単
動形の流体圧シリンダのピストンに弁棒を連結させ、こ
の弁棒の一端に装着させた弁体を直進往復運動させて当
該弁体が貯蔵タンクの底部側に形成された弁座面に接離
し、これによりタンク内と外部を連通する流路の開閉を
行う構成のものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記シ
リンダ機構の駆動で弁棒及び弁体を操作してバルブの開
閉を行うタンクバルブの場合は、次のような解決を必要
とする課題があった。

【０００４】往復移動するピストンや弁棒及び弁体等の
移動ストロークを確保するために、その分だけバルブ本
体を長く形成する必要があるので、小型化できなかっ
た。

【０００５】弁体を弁座面へ確実に当接させるために
は、弁棒及び弁体を軸心に対してズレやブレのない状態
に装着して往復移動させる必要があるので、部品の製作
並びに組み付けの精度を要求されてコストの低減や生産
性の向上を阻害していた。

【０００６】気密状態で摺動させる部分が多数存在する
ので、その部分にはグランドパッキンやＯリングなどの
シール部材をそれぞれ介在させる必要があり、これらの
シール部材が摺動磨耗すると流体漏れを生じて、給送す
る流体が外部に流出したり、シリンダ機構側から漏洩し
た作動空気圧やシール部材の破片が流路内へ混入して給
送する流体を汚染させたりする恐れがある。

【０００７】シリンダ機構の使用によって、これを駆動
するための配管が吸気と排気の２系統が必要であるこ
と、上記シール部材を含め多数の構成部材を必要とする
ので、コストの低減や生産性の向上を図ること及びメン
テナンスも容易ではなかった。

【０００８】そこで本発明では、上記したような従来技
術の課題を解決するためのタンクバルブの提供を目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明によるタンクバルブは、給送用流体が収容された貯蔵
タンクの底部に設けられたタンクパッドに一端側が取り
付けられると共に、他端側は貯蔵タンクから取り出した
流体を外部へ移送する流体給送管に取り付けられ、内部
には上記貯蔵タンクと流体給送管を連通させる流体流路
を形成した筒状のバルブ本体と、このバルブ本体の外部
に開口して作動空気配管が接続される入出力接続口と、
この入出力接続口に一端側が開口して他端側が上記流体
流路に開口する連通孔を備えて上記バルブ本体のほぼ軸
芯に配設されたバルーン取付部と、このバルーン取付部
の流体流路側の開口部に装着されて空気圧で拡縮するバ
ルーンを備えたバルーンディスクとで構成され、上記連
通孔と入出力接続口及び作動空気配管を介して給排気さ
れる空気圧で上記バルーンディスクのバルーンを拡縮さ
せ、上記タンクパッドの内周面又はバルブ本体の内周面
の少なくともいずれか一方が形成する弁座面に接離させ
て流体流路を開閉させるものである。上記バルーンディ
スクは、容易に交換できるように上記バルーン取付部に
対して着脱可能に装着されていることが望ましい。

【００１０】

【実施例】以下に、本発明によるタンクバルブを図１〜
図５で図示する好適な実施例に基づいて詳細にする。図
１で示すように、タンクバルブ１はバルブ本体２の上端
側が貯蔵タンク３の底面側から突出状態に一体形成され
たタンクパッド４にスタッドボルト５及びナット６を介
して取り付けられると共に、バルブ本体２の下端側はボ
ルトとナット等の固着手段を介して流体給送管７の接続
フランジ８側へ取り付けられており、これらの各接合面
にはガスケットが装着されている。また、タンクバルブ
１のバルブ本体２内にはバルーンディスク９が装着され
ると共に、バルブ本体２にはバルーンディスク９を開閉
操作させるための開弁動作用の電磁弁１０と閉弁動作用
の電磁弁１１などを備えた空気圧制御回路１２と接続す
る作動空気配管１３が取り付けられる。

【００１１】バルブ本体２は図２で詳細を示すように、
軸芯部を上下に連通する給送流体路１４が形成された筒
状体１５と、この筒状体１５の上下にそれぞれ形成され
た取付フランジ１６，１７と、筒状体１５の内面側から
給送流体路１４側へ突設形成されたバルーン取付部１８
と、筒状体１５の外面側から取付フランジ１６，１７の
間に突出形成された入出力接続部１９とを備え、これら
の各部は例えばステンレスなどのように耐熱及び耐薬品
性に優れた金属材で一体形成されている。また取付フラ
ンジ１６，１７には、バルブ本体２を上記タンクパッド
４と接続フランジ８にねじ連結させるための取付け孔２
０，２１が穿設されている。更に、バルーン取付部１８
と入出力接続部１９にはそれぞれねじ孔２２，２３が穿
設され、当該ねじ孔２２，２３の間を連通させて作動空
気路２４が形成されている。

【００１２】バルーンディスク９は、図３及び図４で示
すように、バルーン２５とステム２６及び止めねじ２７
で構成されている。バルーン２５は、伸縮自在なゴム材
によって中空体に形成され、上下の軸芯部には内外を連
通する開口部２８，２９が設けられている。ステム２６
は、例えばステンレスなどの金属材で丸棒状に形成さ
れ、上部側の軸芯には内ねじ孔３０が穿設されると共
に、下部側からは外ねじ軸３１が突設され、一端が外ね
じ軸３１の下端面に開口する態様で軸芯に連通孔３２が
穿設されて当該連通孔３２の他端は放射状に分岐されて
外周面へ開口されている。止めねじ２７は、ねじ頭部２
７ａとねじ軸２７ｂとで形成され、このねじ頭部２７ａ
はねじ締め工具の係止手段として例えば二面取りがされ
ている。ステム２６は、開口部２８からバルーン２５内
へ挿入されて外ねじ軸３１が開口部２９から突設される
態様で収容され、当該ステム２６の内ねじ孔３０に止め
ねじ２７のねじ軸２７ｂを螺着させて一体のバルーンデ
ィスク９が構成される。

【００１３】このバルーンディスク９は、図１〜３で示
すようにステム２６の外ねじ軸３１をバルーン取付部１
８のねじ孔２２に螺着してバルブ本体２内に装着させる
と、これにより連通孔３２はバルブ本体２側の作動空気
路２４に連通される。バルーンディスク９を装着したバ
ルブ本体２は、取付フランジ１６の上面とタンクパッド
４の底面との間にガスケット３３を介在させると共に、
タンクパッド４に螺着されているスタッドボルト５に取
付穴２０をはめ込み、当該スタッドボルト５にナット６
を螺合させてタンクパッド４の底面側に取付フランジ１
６が締結され、これにより給送流体路１４の入り口側は
タンクパッド４側の流出孔３４と整合した状態で連通さ
れる。またバルブ本体２の取付フランジ１７側は、流体
給送管７の端部に装着されている接続フランジ８との間
にガスケット３５を介在させ、取付穴２１を用いてボル
トとナットで接続フランジ８に締結させ、これにより給
送流体路１４の出口側は流体給送管７に整合した状態で
連通される。

【００１４】上記流出孔３４を形成するタンクパッド４
の内周面と、給送流体路１４を形成するバルブ本体２の
入口側の内周面によって弁座面が形成され、この弁座面
の内側に上記バルーン取付部１８に装着したバルーンデ
ィスク９のバルーン２５が配設された状態になる。そこ
で、上記入出力接続部１９に接続された作動空気配管１
３を介して空気圧制御回路１２より空気圧をバルブ本体
２側へ吸気又は排気させると、この作動空気配管１３は
作動空気路２４及び連通孔３２を介してバルーン２５の
内部に連通されているので、当該バルーン２５が拡径又
は縮径して弁座面に接離され、貯蔵タンク３から流体給
送管７に連通する流路が開閉される。

【００１５】空気圧制御回路１２の制御によるバルブの
開閉操作を図５で説明すると、例えば図５（ａ）のよう
に開弁動作用の電磁弁１０を非通電状態にして閉弁動作
用の電磁弁１１を通電状態にすると、電磁弁１１側に接
続された空気圧源３６からバルーンディスク９へ高圧空
気が圧送されるので、この空気圧でバルーン２５が膨張
して拡径される。バルーンディスク９に予め設定された
所定圧の空気が充填されると、タンクパッド４とバルブ
本体２の内周面によって形成された弁座面に対し、図５
（ｂ）のように膨張したバルーン２５が圧接して流路を
遮断する閉弁状態になるので、閉弁動作用の電磁弁１１
を非通電状態に切り換えて空気圧の供給を停止させる。
開弁状態にする際には、図５（ｃ）のように開弁動作用
の電磁弁１０を通電状態に切り換えてバルーンディスク
９内の空気を放出させると、流路を遮断していたバルー
ン２５が縮小して流路が解放される。

【００１６】上記空気圧制御回路１２には圧力計３７を
装着してバルーンディスク９に充填された空気圧を監視
したり、図示を省略するがバルーン２５の表面に圧力セ
ンサを添着させて空気圧を検出すると共に、この検出し
た空気圧を設定空気圧と比較して閉弁動作用の電磁弁１
１の切り換え制御を行うこともでき、また空気圧の検出
の代わりに給送する空気量を検出して電磁弁１１の切り
換え制御を行う態様もある。

【００１７】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、要旨の範囲内において各種の変形を採り得
るものである。例えば、実施例ではバルーン２５が着座
する弁座面をタンクパッド４の内周面とバルブ本体２の
入口側の内周面によって形成し、これにより一段とタン
クバルブの長さを短くさせているが、この弁座面をタン
クパッド４の内周面又はバルブ本体２の入口側の内周面
のいずれか一方にする事もできる。

【００１８】

【発明の効果】上記した実施例でも明らかなように、本
発明のタンクバルブによると従来のシリンダ機構の駆動
で弁体及び弁棒を操作して弁の開閉を行うタンクバルブ
に比べて、次のような効果を期待することができる。

【００１９】移動ストロークを必要としないので小型
化することができ、従来型に比べてる長さを二分の一以
下にすることができた。

【００２０】バルーンディスクは流路のほぼ中心に配
設した状態で取り付けられていれば良く、バルブ本体の
製作や部品の組み付けに厳密な精度を必要としないの
で、コストの低減と生産性の向上を図ることができる。

【００２１】気密状態で摺動させる部分がなくグラン
ドパッキンを含む多くのシール部材が省略されるので、
これらシール部材の摺動磨耗による流体漏れや給送する
流体の汚染などの弊害が解消させる。

【００２２】シリンダ機構がないので構成部材がきわ
めて少なく、且つバルブ本体には給排気を兼用する一本
の配管を接続する構成であるから、コストの低減と生産
性の向上を図ることができると共に、メンテナンスを容
易にすることができる。

【００２３】弁体を構成するバルーンは空気圧の充填
でほぼ均一に拡縮されるので、ピンチバルブのようにゴ
ム材が局部的に拡縮するものに比べて、寿命が長く且つ
開閉精度も良いので信頼性の高い弁構造が得られる。

【００２４】バルーンディスクに空気を給排気させる
だけでバルブの開閉を行うことができるので、その制御
がきわめて容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるタンクバルブの使用状態
説明図。

【図２】図１のタンクバルブで使用されるバルブ本体の
縦断面図。

【図３】図１のタンクバルブで使用されるバルーンディ
スクの分解状態の縦断面図。

【図４】図１のタンクバルブで使用されるバルーンディ
スクの組立状態の縦断面図。

【図５】図１のタンクバルブの開閉操作の説明図。

【符号の説明】

１ タンクバルブ ２ バルブ本体 ３ 貯蔵タンク ４ タンクパッド ５ スタッドボルト ６ ナット ７ 流体給送管 ８ 接続フランジ ９ バルーンディスク １０ 開弁動作用の電
磁弁 １１ 閉弁動作用の電磁弁 １２ 空気圧制御回
路 １３ 作動空気配管 １４ 給送流体路 １５ 筒状体 １６ 取付フランジ １７ 取付フランジ １８ バルーン取付
部 １９ 入出力接続部 ２０ 取付け孔 ２１ 取付け孔 ２２ ねじ孔 ２３ ねじ孔 ２４ 作動空気路 ２５ バルーン ２６ ステム ２７ 止めねじ ２８ 開口部 ２９ 開口部 ３０ 内ねじ孔 ３１ 外ねじ軸 ３２ 連通孔 ３３ ガスケット ３４ 流出孔 ３５ ガスケット ３６ 空気圧源 ３７ 圧力計

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給送用流体が収容された貯蔵タンクの底
   部に設けられたタンクパッドに一端側が取り付けられる
   と共に、他端側は貯蔵タンクから取り出した流体を外部
   へ移送する流体給送管に取り付けられ、内部には上記貯
   蔵タンクと流体給送管を連通させる流体流路を形成した
   筒状のバルブ本体と、このバルブ本体の外部に開口して
   作動空気配管が接続される入出力接続口と、この入出力
   接続口に一端側が開口して他端側が上記流体流路に開口
   する連通孔を備えて上記バルブ本体のほぼ軸芯に配設さ
   れたバルーン取付部と、このバルーン取付部の流体流路
   側の開口部に装着されて空気圧で拡縮するバルーンを備
   えたバルーンディスクとで構成され、上記連通孔と入出
   力接続口及び作動空気配管を介して給排気される空気圧
   で上記バルーンディスクのバルーンを拡縮させ、上記タ
   ンクパッドの内周面又はバルブ本体の内周面の少なくと
   もいずれか一方が形成する弁座面に接離させて流体流路
   を開閉させることを特徴としたタンクバルブ。
2. 【請求項２】 上記バルーンディスクは、上記バルーン
   取付部に対して着脱可能に装着されている請求項１に記
   載したタンクバルブ。