JPS605307A - 下方開放容器内の液位制御構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈発明の対象） 本発明は下方の開口を通して外部の液体系に連通した下
方開放容器に関し、特に、容器内の液位を、容器外の液
１（ｔが所定位置に達Ｊ−るまでは殆ど上下動さぜない
が、所定位置に達したらＤに上界あるいは降下さ１！る
液位側ｔｉｌｌ構造に関する。

本発明の利用の一例は、下方υＩ敢容器内にフローｉ〜
を収容してフロートの上下動を％（ｊ御づ−ることであ
る。すなわち、貯水タンクに所定位置まで自動的に給水
するボール・タップや、圧縮空気系からそこに発生する
凝縮水だ【プを自動的に排出するフロー１へ式のエア・
トラップ、水系からぞこに混入している空気を自動的に
排出するフロート式のエアベント等のフロート弁に適用
できる。

（目的） フロー１へが水位の上下動に忠実に従って」−下動する
従来の一般的なフロート弁では、開弁ずべき水位と閉弁
すべき水位がほぼ等しいので、その位置で水位の微少な
変動に従って小刻みに開閉弁を繰り返り不都合がある。

また、フロートが閉弁水位に近イ」りにつれて弁口の開
度が次第に小さくなり、開弁するとぎも弁口開度が徐々
に大きくなるので、ゴミが弁口に引っ掛かったり、浮遊
している油が弁口を塞いでしまう不都合がある。これら
の問題は、容器外の水位が所定位置に達するまでは容器
内の水位を所定位置に止どめておき、容器外の水位が所
定位置に達したならば容器内の水位を急に上昇あるいは
下降さけて、フ１］−１〜を一気に上昇あるいは下降さ
せて、−気に開閉弁を行なうことで解決できる。

下方開放容器内の液（ｉ′ｌを制御り−る従来の技術は
、実公昭５２−３８７４９号公報に示された様なもので
ある。これはボール・タップである。その概略を第８図
に示す。容器８０１のＦ部には筒８０２が取り（ｊｊ−
ＧＪられ、この筒８０２は貯水タンク（図示けず）内に
配置される。容器８０１内にはフロー１へ８０３が収容
されている。容器８０１の上部には逆１に弁８０４が取
り付けられでいる。、８０５は圧力水源に連通プ゛る入
口、８０６はピストン弁、８０７は入口側を圧力制御室
８０８に連通する細孔、８０９は圧力制御室８０８を容
器８０１内に連通ずる細孔、８１０は流出口である。

この場合は、容器８０１の外の水位が上昇す゛ると、容
器内の空気を逆１１−弁８０４を通して外部に追い出し
つつ、容器内の水位が容器外の水位と同時に上昇する。

一方、容器外の水位が下降するときは、逆止弁８０４の
作用で外部の空気が容器内に流入できないから、容器外
の水位が下部の筒８０２の下端に達して、筒８０２の下
端から空気が容器内に流入して始めて、容器８０１内の
水位が急に低下する。

従って、容器外の水位が上昇する過程に於いては、容器
内の水位を急に上部さ１↓ることができない。

本発明の技術的課題は、容器外の液位が上昇して所定位
置に達するまでは容器内の液位を所定位置に止どめてお
いて、容器外の液位が所定位置に達しｌこときに容器内
の液位を急に上界させることも、容器外の液位が下降し
て所定位置に達するまでは容器内の液位を所定位置に止
どめておいて、容器外の液イウが所定位置に達したとき
に容器内の液位を急に下降させることもできる液位制御
構造を得ることである。

（構成） 上記課題を解決するために講じた本発明の技術的手段は
次の通りである。すなわち、〈イ）下方開放容器に当該
容器の内外を連通り−る０字管を取りイ」す、（ロ）Ｕ
字管内に液封８’ｘ体を供給する手段を設（′Ｊる。

これを、第１図ないし第３図の１型埋図を参照して説明
する。下方開放容器１０１の側壁に（Ｊ字管１０２を取
り付番する。Ｌ〕字管１０２は第１図及び第２図の示す
様に容器１０１の外側に配置してもよく、第３図の様に
容器１０１の内側に配置してもよい。た１、ニジ、Ｕ字
管１０２は容器１０１の内外を連通するものでなければ
ならない。そして、０字管に液体を供給する手段を設け
る。ここでは０字管の開口に対面した給水１１ｉ１０３
と給水弁１０４を示した。参照番号１０５は容器の外部
の液面位置を、１０６は容器の内部の液面位置を示す。

第１図はＵ字管１０２に液体があって容器１０１の外側
の液位が上昇してぎた状態示す。Ｕ文字管１０２内には
液体があり、この水頭の作用で容器内の圧力が上界し、
容器１０１の内外には液位に差が生じている。容器１０
１の外側の液位がざらに上昇すると、容器内の圧力がさ
らに上昇し、ついにはＵ５− 字管内の液体は圧力に耐えられなくなってあふれでる。

そして、容器内の空気が（１字管内の液体を吹ぎ飛ば１
）で流出するので容器内の液位は急に上昇づ−る。

第２図は容器１０１の外Ｉ１１すの液位が下降する場合
を示したもので、作用は第１図の場合と同様である。第
３図はＵ字管１０２が容器１０１の内側に配置されたも
のの、第１図と同様に容器の外側の液位が上昇した場合
を示したものである。作用は第１．２図と同様である。

このこで明らかな様に、容器の内外の液面位置の差！」
１」、Ｈｌ−１Ｈの最大は、Ｕ文字管の流出側の垂直管
部分の高さＩ−１１−１”　、ＨＬ　−、ト１−に等し
い。また、Ｕ文字管が太すき゛てこれに対する給液が内
部の液体が吹き飛ばされない稈過剰であれば、容器内の
空気は徐々にしか流出できず、容器内の液位の急な上下
動は得られない。

Ｕ字管１０２に対する給液は、容器１０１の内側あるい
は外側の液位が上昇したときに、０字管の先−６＝ 端が液中に没する様にして行なってもよい。また、ボー
ル・タップの場合はＵ字管の開口を排水［１に臨ませて
、開弁時に排出水の一部が流入−リ−るようにしてもよ
い。

本発明は容器内の液位を急に上昇さ「ることも、急に下
降させることも出来るが、この両方の作用を常に利用し
な【プればならない訳ではなく、例えば、Ｕ字管の垂直
管部分の高さや位置を適当に設計り−ることによって、
容器外の水位が容器の下端まで下がって下端の開口から
空気が入ることによって、容器内の水位が急に降下する
様にしてもよい。

（効果） 本発明は下記のような特有の効果を奏する。

下方開放容器の上部に逆止弁を取り付けた上記の従来の
技術とは異なり、容器の内部の水位を急に上Ｒさ１土る
こともできる。

逆止弁では構造が複雑微細になり、ゴミが引っ）Ｊ）か
ったり弁面が摩耗したりして漏れることがあるが、本発
明は可動部分の無いＵ字管を用いてウォーター・シール
作用を利用したものであるから、ゴミによる故障がなく
、シールが確実である。また、製造］ストも安い。

（実施例１） 本発明をボール・タップに適用した第４図に図示の実施
例を説明する。

弁ケーシングは入口連結部Ｕ　４０１を本体４０３に結
合して作る。内部にはストレーナ４０６と隔壁部円筒４
０Ｂを囲んで配置する。本体４０３には下部に排出管４
１６を連結する。排出管４１６の回りに円筒型のフロー
ト４１１を配置する。フロート４１１は排出管４１６に
取り付けたりング４１７で落下しない。

本体４０３とフローｈ４１１を囲んでフロート収容筒４
０２を取り付（プる。収容筒４０２と本体４０３の間は
シールリング４０４で気密が保たれる。可撓性管４１０
の外周の空間の圧力制御室４１３は細い通路４１４を通
してへロ４０７側に、通路４１５を通してフロート収容
室内に連通づ−る。通路４１４には逆止弁４０５を配置
し、通路４１５には球状のパイロット弁４１９を配置す
る。パイロット弁４１９はピン４２０の回りを揺動する
レバー４１８で操作される。レバー４１８の先端はフロ
ート４１１の上面に当っている。フロー１〜収容筒４０
２の側壁にＵ字管４１２を取り付Ｃプる。

Ｕ字管４１２の一端開口は、バイロン１〜弁４１９の側
方に聞けた孔４３０に臨ませて配置り−る。

この弁は、）［］−ト４１１の上下動でレバー４１８を
揺動じ、パイロンｌ−弁４１９を操作して通路４１５を
開閉し、これににって圧力制御室４１３の圧力を高めた
り低めたりする。ｆｌｉｌＪ御案４１３の圧力が低けれ
ば、可撓性管４１０は服れＣ拡がり隔壁部材４０９の周
縁から削れる。すると、入口４０７の液体はストレーナ
４０６、隔壁部材４０９と可撓性管４１０の間、多孔円
筒４０８、排出管４１６を通って流出する。制御室４１
３の圧力が高ければ、可撓性管４１０が縮み、隔壁部材
４０９の周縁に接して流出が止まる。

−〇− 図は、Ｕ字管４１２の外側の垂直管部分が水封されてい
るために、その水頭に対応して収容筒４０２の外側の水
面４２１が収容筒４０２の内側の水面４３１よりも高く
なっている状態を示している。収容筒４０２の外側の水
位がこれ以上高くなれば、Ｕ字管４１２内の水は吹き出
され、収容筒４０２内は空気が一気に流出（）て水位が
急に上昇する。このときののに」−分な浮力を生じせし
めることができる。

Ｕ文字管４１２に対する水の補給は、開弁時はパイロッ
ト弁部り目らの流出水の一部が孔４３０を通ってＵ字管
４１２の内端間口に注ぎ込まれることによって、閉弁時
はＵ字管４１２の外端開口が収容筒４０２の外側の水面
下に没することによって行なわれる。

（実施例２） 第５図はエア・トラップに適用した実施例である。

１０− 弁ケーシングは本体５０１に蓋５０２を取りイ」（プて
作る。フロー１〜収容室５０３は垂直隔壁５１１の下端
の開口を通して入口５０４に連通する。隔壁５１１の入
口側の垂直の入口通路５０９にＵ字管５０５を配置する
。Ｕ字管５０５の一端は入口５０４の曲がり角に、流入
水の一部が流れこむ様に配置し、他端はフロー１〜収容
室５０３の上部に間口する。フロート収容室５０３の下
部に開けた弁口５０８は出口通路５１０を通って出口５
０７に連通ずる。この弁口５０８は収容図は水封された
Ｕ字管５０５の作用で、入口通路５０９の水位が高いに
もかかわらず、フロー１〜収容空５０３内の水位が低い
位置に相持されてフロー１〜５０６が浮上出来ないでい
る状態を示している。入口通路５０９の水位がこれ以上
高くなれば０字管の水封が破れて、収容室内の水位が急
に上昇し、フロート５０６が一気に浮上して閉弁する。

排水につれてフロート収容室５０３内の水位と共にフロ
ー１−５０６が降下する。

この実施例では、容器外の水位が所定位置まで上昇する
と、今まで低い位置に止どまっていた容器内の水位が一
気に上昇する作用が主どして利用されている。モして、
エア・１〜ラツプに於（づる、潤滑油が弁口にイ」看す
る不都合が、弁口が急に全開して水が急激に流れ出るこ
とによって解消される。

（実施例３） 第６図は間欠的に自動給水づる貯水タンクに適用した実
施例を示す。

貯水タンク６０１の底部に排水管６０２を接続づ−る。

排水管６０２の上端の弁口６０７を囲／Ｖでフロー１へ
収容筒６０４を配置する。収容筒６０４は下端の間口６
０９を通してタンク６０１に連通づる。フロー１〜６０
３は下鎗位置で弁口６０７を塞ぐ。フロー１〜収容筒６
０４の側壁にＵ字管６０５を取り伺４−Ｊる。Ｕ字管６
０５の外端は少し押し広げ、その上方に給水管６０８を
配置し、給水弁６０６を取り付（づる。

この貯水タンクは次の様に作動−リ−る。、づ−なわら
、給水弁６０６を調節して、水を少量づつＵ字管６０５
の外端開口の上に流下させると、水の一部は（〕字管６
０５の中に入るが、大部分は貯水タンク６０１に入り溜
まる。そして、貯水タンク６０１の水位が上昇しても、
水ｔ＝ＩされたＵ字管６０５の作用で、フロート収容筒
６０４の内部の水位は図示の低い位置に止どまる。貯水
タンク６０１の水位が図示の位置以＼ ）にになると、ｕ”’を管の水封が破れて、収容筒内は
空気かり字管６０５を通して吹き出し、水位が急に上昇
し、フロー１−６０３が一気に浮上して弁口６０７を開
く。従って、貯水タンク６０１に溜っていた水が排水管
６０２を通して流出する。流出に伴って、フロート６０
３か降下し弁口６０７を塞ぐ。この作動サイクルは給水
弁６０６の開度に応じた一定時間毎に自動的に繰り返さ
れる。

（実施例／４） 第７図はエアベン１〜に適用した実施例を示す。

弁ケーシングは本体７０１に諮７０８を取り付けて１３
− 作る。垂直な隔壁７０７によってフロート７０４を収容
した部屋７０２と空気溜りｖ７１１を隔離し、両者は隔
壁７０７の下方の開ロア１０を通して連通ずる。

フロート収容室７０２の上部に排気孔７０３を形成する
部材７０８を取り（＝ｌ　ｌプる。貯水タンク（図示せ
ず）の上部等に連結する空気の導入ロア０６は空気溜り
室７１１の下方に設（づる。Ｕ字管７０５を隔壁７０７
に取り付ける。Ｕ字管７０５は一端がフロート収容室７
０２の上部に間口させ、他端は空気溜り室７１１の上部
の、フロート７０４が浮上して排気孔７０３を閉）ると
きの収容室７０２の水位よりも少し下方の位置に間口さ
せる。

作動は次の通りである。すなわち、空気は導入ロア０６
を通り空気溜り苗７１１に溜り、当該室７１１の水位は
下降するが、水封されたし」字管７０５の作用で、フロ
ート収容室７０２の水位は閉弁時の位置に止どまる（図
示の状態）。そして、空気溜り室７１１にこれ以上空気
が溜り、水位が下がると、Ｕ字管７０５の水封が破れ、
空気溜り室７１１の空気が１４− Ｕ字管７０５を通ってフロート収容室７０２に流入する
ので、収容室７０２の水位と共にフロー１−７０４が一
気に降下し、空気が排気孔７０３を通して排出される。

フロート７０４は排気と共に上昇し排気孔７０３を再び
閉じる。このとき、（Ｊ’？−筑７０５の空気溜り室側
の開口は水中に没するので０字管内に水が供給される。

この様な作動を繰り返して、空気を自動的にＵ［出する
。

この実施例では、容器外の水位が所定位置まで下ｌ！ｉ
￥づるど、今まで高い位置に止どまっていた容器内の水
イ０が一気に下降する作用が主として利用されている。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の原理的な’ｒＭ　３ｆ！
ｉを示す概略図、第４図はボール・タップに適用した実
施例の断面図、第５図はエア・１〜ラツプに適用した実
施例の概略断面図、第６図は自動給水タンクに適用した
実施例の概略断面図、第７図は１アベン１〜に適用した
実施例の概略断面図、そして、第８図は従来技術を示す
ボール・タップの概略断面図である。 １０１：下方開放容器　１０２：Ｕ文字管　１ｏ３：給
水管　１０４：給水弁 特許出願人 ５１− 開牛口 １０７ ゝ墳 情　亀 第７１図 ０６ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）下方開放容器に当該容器の内外を連通する０字管
   を取り（＝Ｊけ、０字管内に液封液体を供給する手段を
   設（プた−１・方開放容器内の液位制御構造。