KR860000870B1 - 역압식 충전기용 충전장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

역압식 충전기용 충전장치

제1도는 본 발명에 따른 병 충전기용 충전장치의 1실시예의 단면도.

제2도는 그 압축 가스 저장실의 확대도.

제3도는 제2도의 3-3단면도.

제4도는 압축 가스 저장실의 다른 상태의 확대도.

제5도 및 제6도는 각각 제4도의 5-5단면 및 6-6단면도.

본 발명은 충전장치 본체하부의 용기 밀폐용 부분에 압부된 용기중에 액체를 도입하기 위해서, 상기 용기밀폐용 부분을 통해 신장하고, 환상간극 형태으 중공공간에 의해 둘러 싸여져 상기 충전장치 본체내에 보지되는 충전용관과, 이 충전기에 설치된 수단에 의해 제어되는 압축 가스용 벨브장치 및 상기 환상간극 형태의 중공 공간중에 개구하여 있는 압축가스 배출 및 유입용의 각 유로를 가지는 압축가스 시스템과, 적어도 폐쇄를 위해서 제어되는 액체용 밸브 및, 용기내의 액면이 미리 정해진 충전높이에 도달한 때에 액체의 유입을 종료하도록 이것에 감응하는, 상기 충전용 관에 배치된 제어 수단을 가지는, 단실 또는 다실구조의 역압식 병충전기용 충전장치에 관한 것이다.

상술한 것과 같은 충전 장치는 독일특허공개 공보 1, 927, 821호에 의해 공지되었다. 이것에 열거된 충전용관, 충전용 관호울더, 중간부재 및 그 압부된 피 충전용기를 위한 나팔상 심합(centering)부재의 사이에 형성되는 좁은 환상 간극 형태의 중공 공간은 그 상단에 있어서 윗쪽으로 경사져서 도입된 통공을 통해 압축 가스용관과 연결되며, 또한 이들 통공의 개구부 하방에 약간 떨어져 직경방항으로 뻗어 있는 통공과 연결되며, 이 통공으로 부터 대기로 통하는 교축 통로가 분기된다. 그러나, 이 압부된 용기에 대하여 전단면적이 개방되어 압축가스, 복귀가스 및 해제가스를 인도하는 환상 공극은, 예를들면 충전된 용기에 해제하는 동안 그 환상공극속에 기포나 액체가 상승해서, 다음에 충전하여야 할 용기의 예비압축의 개시시에 기포나 액체가 용기내에 취입되어 그때 극히 미세한 입자로 분할되어 립미자의 형태로 용기벽에 침적되는 결점을 나타낸다. 만약 충전용 관을 통해 용기중으로 유입하는 CO₂함유 액체가 상기 예비 압축후에 그 용기벽에 침적된 액체의 미립자와 접촉한다면, 탄산이 이 미립자로 부터 자연히 유리되어 충전액체중의 현저한 불침정이 나타남으로써, 특히 피충전 용기내의 필요한 충전높이를 유지하는 관점에 있어서 그 병 충전기계를 운반하는데 상당히 작업능률을 손상시키게 되는 것이다.

독일특허 출원공고 제1,217,814호로 부터, 충전용 관이 그 호울더 내에서 환상공극에 의해 둘러싸이며, 이 공극이 그 상단에 있어서 충전용 관과 본질적으로 평행하게 신장하는 1개 또는 명개의 통공을 통해 1개 또는 2개의 압축 가스 도관과 연결되도록 된 충전 장치가 공지되었다. 거의 중앙부에 설치된 직경방향의 통공을 통해 가스방출 밸브가 이 환상공극에도 연결된다. 이 공지의 장치도 충전 과정의 종료후 환상공극내에 남아있는 잔류하는 기포나 액체에 의해, 예비 압축과의 조합에 있어서 일어나는 전술한 결점 및 난점을 갖는다.

이에 대하여 본 발명의 목적은, 충전 장치 본체내에 보지된 충전용 관을 가지는 충전장치에 있어서, 상기와 같은 기포나 액체가 용기의 압압 밀폐부의 상방의 충전용관의 주위에 형성된 환상중공 공가내에 상승되는 것을 억제하고, 경우에 따라서 이 환상 공간내에 들어온 기포나 액체를 다음의 병의 예비 압축시이 기포나 액체의 잔류로 부터 다음 충전될 용기 내에서 액면의 조용한 상승에 저해되는 부분이 용기 중에 도달하지 않도록 제거하는데 있다.

이 과제는 본 발명에 따라 다음과 같이 해결된다.

즉, 충전용 관을 둘러싸는 중공 공간이, 피충전 용기 압압밀폐부의 범위에 설치된 환상 간극 형태의 출구에 비하여 그 내부를 향해 확장되어지는 단면적을 가진 환상의 압축가스 저장실로서 형성되며, 그때 이환상 압축가스 저장실은 그 측면이 원통형의 충전과 헤드의 외주면, 압축가스 저장실의 외주벽 및 도전체의 외주면에 의해 한정되고, 또 이 압축가스 저장실의 하측의 단부에 있어서 1의 압축가스 배출통로 그리고 이와 같은 수준면이든가 그것보다 상방의 수준면에 있어서 1의 압축가스 도입통로가 상기 원통형상 한정면에 대하여 접선 방향으로 압축가스 저장실내로 개구하게하는 것이다. 이 본질적으로 원통형의 형상을 가지며 그 좁게 된 간극형상의 출구에 대하여 확장된 단면을 그 내측 부부에 갖는 환상 압축가스 저장실은, 이 압축가스 저장실 중으로서 압축 가스의 접선방향으로 유입 및 이 압축가스 저장실의 하단부로 부터의 압축가스의 배출과의 결합에 있어서, 충전할 용기가 압압하여 취부된 때에 그 압축가스의 도입개시시 압축가스의 저장실의 대단히 효과적인 세척을 가져오며, 그때 압축가스 저장실 내에 포함된 잔류부의 기포나 액체가 상기 배출 통로를 통해 효과적으로 제거되는 것이다. 충전되어야 할 용기의 압압 밀폐부의 압축가스 저장실의 상기 좁은 간격형상의 출구는 이와 같은 잔류하는 기포나 액체가 문제될 정도로 그 충전되어질 용기속에 결코 도달되지 않게하는 것이다. 아울러, 압축가스 저장실의 출구의 좁혀진 단면에 의해 기포나 액체가 압축가스 저장실에 침입한다는 것은 본질적으로 어렵게 된다.

압축가스 배출통로를 통해서 잔류분의 액체나 기포의 효과적인 배출은, 그 환상 압축가스 저장실의 외주벽내의 상기 압축가스 배출통로의 개구부분에 있어서, 이 압축가스 저장실에 대하여 축 방향으로 신장하는 가스 안내구가 설치되어 있음으로써 본질적으로 개선할 수 있다.

이 가스 안내구는 압축가스 배출통로의 개구로부터 상향 및 하향으로 확대될 수 있다. 그러나, 이 가스 안내구의 상향으로 확대된 부분이 특히 효과적이다. 압축가스 저장실에서 상기 접선 방향으로 도입되는 압축가스의 유입에 의해서 작출되는 압축가스 선회류를 가능한한 손상하지 않게하면서 기포나 액체의 잔류를 적당히 수집, 배출하기 위하여 가스 안내구를 압축가스 배출통로의 유입 개구부로부터 상향으로, 그리고 경우에 따라서는 하향으로 점점 가늘어진 형상으로 제작한다.

압축가스 저장실에서 작출된 압축가스 선회류로 부터 기포나 액체의 잔류분을 수집, 배출하기 위한 또 하나의 특히 효과적인 방법은, 환상 압축가스 저장실의 외주벽 내에 있는 압축가스 배출톨로의 개구부분에 대해 근본적으로 나선적으로 펼쳐지는 가스 안내핀을 형성하는 것이다.

압축가스 선회류 중에 함께 송입된 기포나 액체의 입자는 이 가스 안내핀에 충돌하여 그곳으로 부터 압축가스 배출통로로 도입된다. 이 작용은, 압축가스 도입통로의 접선 방향으로 뻗혀진 개구에 의해 압축가스 저장실에서 생성되는 압축가스 선회류의 회전 방향으로 가스 안내핀을 압축가스 배출 통로의 개구의 배후를 지나 나선형으로 하향해서 도입시키므로써 적당한 효과를 얻을 수 있다. 이 가스 안내핀을 압축가스 도입통로의 접선 방향으로 향한 유입구에 의해 압축가스 저장실내에서 만들어진 압축가스 선회류의 회전방향에 대립하는 방향의 급경사한 측면과, 후측의 평탄한 측면에 의해 형성될 수 있다. 이 경우에 가스 안내핀은 그 급경사한 측면이 압축가스 배출통로의 개구의 배후를 통해서 도입해도 좋다.

압축 가스의 공급을 개시한 때에 압축가스 저장실내의 상기 바람직한 세척 과정이 일어나고, 공급증 기포나 액체의 입자가 그 취부된 용기내에 가능한한 도달하지 않는 것을 보증하기 위해, 압축가스 배출통로내에, 피충전용기가 취부되어 압축가스의 공급이 개시된 때에 간단히 개방위치로 제어될 수 있고 또한 대기로 통하는 압축가스 방출밸브를 설치할 수 있다. 이런 방법으로 압축 가스공급의 개시시 액체나 기포의 입자를 동반한 압축가스는 실제상 완전히 자유 공간으로 추출되어지고, 추출되는데는 아주 짧은 시간이면 충분하다. 여하튼, 이것에 대하여는 압축가스 방출밸브의 특별한 제어가 필요하게 된다.

그러나, 독일특허 공개공보 제1,927,821호에 의해 공지되어 있는 가는 노즐을 통해 주위로 통하고 있는 압축가스 방출 수단은, 비록 액체송입의 초기에 그 취부된 용기 중에의 액체의 완만한 유입 및 조용한 액면의 상승만을 허용하는 목적으로만 설치되었지만, 본 압축가스 방출수단은 그외에 그 압축가스 선회류에 의해 압축가스 저장실로 부터 세출되어온 기포나 액체의 입자를 충분히 제거할 수가 있다는 것이다. 압축가스배출 통로의 분기통로 내에 설치된 압축가스 방출밸브는 경우에 따라 충전 과정에 있어서 필요한 다른 여러 기능으로 이용될 수 있다.

본 발명은 기계적으로 제어되는 충전 장치에 있어서 뿐만 아니라 그 액체용 밸브에 대한 전기적인 폐쇄제어를 사용하는 충전장치의 경우에도 유리하게 이용할 수 있다. 액체용 밸브에 대한 전기적인 폐쇄용 제어신호를 발생시키는 스위치 수단이 충전 장치에 설치되는 경우는 그 스위치 수단을 충전용 관 및 충전장치 본체에 대하여 전기적으로 절연되고, 충전용관의 외면상에 설치된 도전체로서 형성하는 것이 바람직하며, 이 도전체가 환상 압축가스 저장실 내로 신장하며, 그때 이 스위치 수단의 전기적인 접속을 위한 부재가 환상 압축가스 저장실의 내부에 설치되어도 좋다.

예를들면, 이 스위치 수단을 위한 전기적인 접속부는 충전장치 본체에 대하여 전기적으로 절연된 접촉용 핀을 가질 수 있고, 이 핀이 그 환상 저장실을 통해 근본적으로 직경 방향으로 신장하면, 이 스위치 수단에 대하여 충전용 관으로 탄성적으로 압압되도록 할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고로 상세히 설명한다.

도시한 실시예는 다실 구조의 역압실 병충전기의 충전장치를 대상으로 하고 있다. 이와 같은 순환형 병충전기의 충전장치는 상세하게 예시하지는 않았지만, 환상액체 저장실(21)에 설치되며, 그 저장실의 하측에 압축가스용환상 통로(22) 및 항상 개방하여 주위로 통하는 출구(24)를 갖는 공기 배기용 환상통로(23)를 구비한다.

이 충전 장치는 밸브하우징(26)과 전기적 절연성의 합성수지로 된 압축가스 저장실 하우징(27)을 구비한 충전 유닛본체(25)를 가지고 있다. 밸브하우징(26)의 내부에는 개방용 스프링(20)의 작용하에 있는 수직한 액체용 밸브(28)가 설치되어 있다.

이 액체용 밸브(28)의 상기 하우징(26)의 밸브시이트 상에 자리잡는 밸브체상에 플런저나 푸시로드(30)에 의해 전자작동 장치(31)가 작용한다. 이것은 효과적으로 조작될 때, 이 작동장치(31)가 개방용 스프링(29)의 작용에 대항하여 밸브 시이트 상의 밸브체를 압부함으로써, 이 액체용 밸브(28)는 폐쇄위치를 형성한다.

충전관헤드(33)를 가지는 충전용관(32)는 밸브 하우징(26)의 하측으로 부터 끼워진다. 충전용 관(32)은 압축가스 저장실 하우징(27) 및 그 일부에 형성된 피 충전 용기압압 밀폐용 부분을 통해 신장한다.

이 피충전 용기의 압부 밀봉부용 부분과 충전용 관의 사이에는 좁은 환상간극(74)이 형성되며, 이것이 충전용 관(32)을 둘러싸서 압축가스 저장실 하우징(27)내에 이 환상간격(74)의 상방에 형성되어 있는 압축가스 저장실(34)의 출구을 이루고 있다. 이 환상 압축가스 저장실(34)은 상기 환상간격(74)에 비해 본질적으로 확대된 단면적을 가진다.

압축가스 밸브장치(35)는 압축가스계의 일부로써 밸브하우징(26)의 측면에 부착된다. 제어용 원판의 형태이고 지지부재(38)에 의해 선회 가능한 밸브판(37)이 압축가스용 밸브장치(35)의 하우징(36)내에 설치된다. 지지부재(38)는 하우징(36)으로 부터 돌출하여 있는 그 자유단에 작동용 레버(39)를 가지며, 이 레버(39)는 병충전기의 기틀에 여러가지 상이한 수준면으로 간격을 두고 설치된 제어부재, 예를들면 제어캠등과 함께 기계의 회전시 함께 작동함으로써, 이 밸브판(37)을 각각의 소망하는 운전위치로 선회시킨다.

압축가스용 밸브장치(35)의 하우징(36) 내에는 전기적 제어스위치(45)가 설치되며, 이 스위치(45)의 접촉자(46)는 제어캠으로써 형성된 밸브판(37)이나 밸브판 지지부재(38)의 외주면상에 맞물리고, 그와 같이하여 밸브판(37)의 위치에 의존하는 제어스위치(45)의 각 변환위치를 형성한다.

액체용 밸브(28)의 제어를 위한 스위치수단(55)은 도전성 재료 특히 금속으로 만들어진 충전용 관(32)의 외면에 전기절연층(53)을 설치함으로써 형성되며, 상기 절연층은 실제적인 충전용 관부분의 중앙부로 부터 상향하여 충전관헤드(33)의 밸브 하우징(26)중에 감입된 부분까지 신장된다. 이 전기 절연성 피복층(53)은 실제적인 충전용관 부분과 층전관 헤드(33)와의 사이에 형성되어 있는 하향의 쇼울더(54)를 지나 신장되며, 이 쇼울더(54)는 제1도의 압축가스 저장실(34)의 내측에 설치되어 있다. 이 전기 절연층(53)상에는 환상의 도전체(55a)가 씌워져 있고, 이것은 그 중에서도 프린트 피복된 귀금속의 박판, 예를들어 금박 또는 금박 피복된 금속판의 형태로 설치된다. 이 도전체(55a)는 상기 쇼울더(54)로부터 충전용 관(32)의 외주면에 따라서 압축가스 저장실(34)의 하향으로 피충전용기의 소망하는 충전 높이에 상당하는 수준의 아래까지 신장한다.

이 스위치 수단(55)의 전기적 접속은 상기 전기 절연성의 압축가스 저장실 하우징(27)중에 감입되어 압축가스 저장실(34)를 통해 직경 방향으로 신장하는 접점핀(56)에 의해 행해지며, 이 핀은 스프링(57)에 의해 도전체(55a)에 압부하며, 이와 동시에 상기 쇼울더(54)밑에 접속함으로써 충전용관(32)을 밸브 하우징(26)중에 감입된 상태로 고정 보지한다. 접점핀(56)을 도전체(55a)로 부터 잡아떼어 쇼울더(54)로 부터 접점핀(56)을 철수시키는 목적으로, 피붓레버(59)를 갖춘 선회키이(58)가 접점핀(56)의 외방 돌출단에 설치되며, 이 선회키이(58)는 압축가스 저장실하우징(27)에 설치된 대응하는 상대측 선회 키이에서 종단한다.

밸브 하우징(26)은 공기 통기관(61)을 가지며, 이 통기관(61)은 환상 액체 저장실(21)의 하측의 공기배기용 환상통로(23)에 통해 있다. 압축가스 저장실(34)은 환상 압축가스 저장실(34) 하단부의 저장실 하우징(27)내에서 출발하는 배출용 통로(62)를 통해 통기관(61)에 연결된다. 이 압축가스 배출통로(62)는 가는 노즐(65)을 통해 상기 공기 통기관(61)과 항상 개방상태로 결합한다. 노즐(65)의 하방에서 압축가스 배출 통로(62)에 접속하고 있는 분기 통로(64)는 공기통기관(61)과 연통하는 밸브실에 통하는데, 이 밸브실은 연결로를 개, 폐시키는 가스방출 밸브(67)의 밸브실이며, 이 가스 방출밸브는 전자식의 작동용장치(68)를 구비한다.

상기한 여러가지의 전기적 제요소에 있어서 제언수단(55) 및 액체용 밸브(28)의 전자식 작동용 장치(31)는 전기적인 제어장치(70)를 중간 배치하여 전기회로에 의해 서로 결합되어 있다. 이 액체 접점에 의해 폐쇄되어 얻을 수 있는 전기회로는, 스위치 수단(55) 및 그것과 결합하고 있는 접점핀(56)으로 부터 출발하고, 상기 중간 배치된 제어장치(70) 및 접속핀 전원(a)와 함께 상기 전자식의 작동용 장치(31)에 도입하는 도선(b), 액체저장실(21), 충전장치(25)의 밸브 하우징(26) 및 충전용관(32)에 의해 형성된다.

이 도선(b)의 전기 회로에 제어 스위치(45)가 병렬로 접속된다. 이 전기 회로에 전류를 공급하기 위한 전원(a)에 접속하여 있는 전기적 제어장치(70)는 액체용 밸브(28)를 위항 작동용장치(31)를 제어하기 위한 전기적인 스위치 수단을 가지며, 제1도에 도시된 바와 같이 환상액체 저장실(21)의 내주면에 둘러싸인 공간 또는 상면에 배치된다.

전기적 제어장치(70) 내에 설치된 기타의 제어장치에 가스방출 밸브(67)의 전자식 작동용 장치(68)가 도선(c)를 통해 접속되어 있다. 제2도 내지 제5도와 같이, 압축가스 저장실(34)는 본질적으로 원통형상의 외주벽(71)에 의해 한정되며, 그 벽은 압축가스 저장실 하우징(27)의 내부에 형성된다.

이 압축가스 저장실(34)는 상측이 밸브 하우징(26)의 하측 단면(72)에 의해 한정되며, 하측은 압압 밀폐용 판(73)에 의해 그 충전하여야 할 용기에 압부된다. 압축가스 저장실(34)의 내측 주면은 충전용 관(32) 또는 그것에 피복된 도전체(55a) 및 충전관헤드(33) 또는 그 위에 설치된 전기 절연층(53) 각각의 원통 형상주면에 의해 형성된다. 압압 밀폐판(73)은 그 중앙부가 충전용 관(32) 또는 도전체(55a)의 표면에 근접하여 돌출하고, 이 충전용 관(32)과 함께 극히 좁은 환상간극(74)을 형성하며, 그 간극은 압축가스를 예비압축 과정에 있어서 압축가스 저장실(34)로 부터 그 압압 밀폐된 용기내에 유입시키고, 그 용기의 액체에 의한 충전시에는 그 압축가스를 그 용기로부터 압축가스 저장실(34)증으로 환송하기에 충분하다. 압축가스가 되흐를때의 유동 저항은 본질적으로 노즐(65)에 의해 결정된다.

개략적으로 표시된 제1도를 더욱 상세히 나타내기 위하여, 제2도 내지 제5도에 있어서는 밸브하우징(26) 내의 압축가스 도입통로(43)가 밸브 하우징(26) 하단면의(75)에서 압축가스 저장실(34)내로, 압축가스 배출통로(62)의 출구 상방의 내벽면(72)에 대해 거의 접선 방향으로 개구하여 있는 것이 나타난다. 이해를 도모하기 위해, 제2도 내지 제4도에 있어서의 그 충전관헤드(33)는 그 상부를 절단해서 나타냈다.

압축가스 도입통로(43)의 유입개구(75)를 접선 방향으로 배치함으로써, 가압하에서 송입된 압축가스는 충전과 헤드(33) 및 실제의 충전용 관(32)의 상방 부분을 돌아 회전 운동하면서 선회 가스류 또는 와류로서 보내진다. 이 압축 가스류는 일부가 압축 가스 배출통로(62) 및 노즐(65)를 경유하여 대기로 방출된다. 압축가스 방출 밸브(67)가 개방됨과 더불어 이 압축 가스류는 상당량이 분리통로(64), 노즐(66) 및 압축가스 방출밸브(67)을 경유하여 대기로 방출할 수 있다.

환상간극(74)를 통해 경우에 따라 압축가스 저장실(34)내에 도달하는 기포나 액체의 입있를 수집, 제거를 개선시키기 위하여, 압축가스 배출통로(62)의 유입개구 부분에 본질적으로 축방향으로 신장하는 가스안내구(63)가 압축가스 저장실(34)의 외주벽(71)내에 설치된다.

이 가스 안내구는 도시예에 있어서는 압축가스 배기통로(62)의 개구 상방에서 밸브하우징(26)의 하측단면까지 경사져 있는 경사부분 및 압축가스 배출통로(62)의 개구 하측에 존재하는 하측 부분을 가지며, 이 하측 부분을 압압 밀폐용판(73)의 상면까지 밑으로 내려올수록 좁게 축소된다.

제4도 내지 제6도의 예에 있어서 압축가스 저장실(34) 및 압축가스 저장실 하우징(27)의 구조는 근본적으로 서로 동일하다. 그러나 외주벽(71)의 표면에 설치된 가스 안내구(63) 대신에 외주벽(71)의 표면에 대하여 압축 가스 저장실(34)의 내방을 향하여 돌출하는 가스안내용 핀(76(이 설치되어 있다. 이 가스 안내핀은 도시한 예에 있어서 와권형상 또는 나선형상으로 신장하며, 압축가스 저장실(34) 내에서 (75)의 접선 방향으로의 가스의 유입에 의해 형성되는 압축가스 선회류와 같은 회전방향으로 신장한다. 제4도 내지 제6도에는 이 가스 안내핀(76)이 급경사하여, 경우에 따라 직경방향으로 신장되는 측면(76a)을 갖고 있는 것이 나타난다. 이 급경사한 측면(76a)은 제5도의 화살표로 나타낸 압축가스 선회류의 흐름방향과 대립되는 방향으로 되어있다. 이 화살표로 나타낸 압축가스 선회류의 흐름방향에 대하여 후방에 있는 가스 안내핀 측면은 대체로 평탄하게 신장하도록 구성되어 있다. 가스 안내핀(76)은 그 급경사한 측면(76a)이 압축가스 선회류의 흐름 방향에 대해 압축가스 배출통로(62)의 개구의 바로뒤에 놓여지도록 배치된다. 압축가스 저장실(34)의 내부에 형성된 선회류로 인해, 그곳에 경우에 따라 존재하는 기포나 액체의 입자는 이 선회류의 외측부분, 즉 외주벽(71) 부근에 투사됨으로써, 가스안내핀(76)의 급경사한 측면(76a)에 충돌하고 이곳으로 부터 입자들은 이어서 급경사한 측면(76a)를 지나 미끄러져 흐르는 가스류의 작용하에 가스배출통로(62)의 개구중에 송입된다.

이 가스 안내핀(76)을 제6도와 같이 압축가스 배출 통로의 개구 하방에서 거꾸로의 와권형상 또는 나선형상으로 구성한 경우에는 상기 작용이 보다 좋은 개선을 달성할 수도 있다.

도시한 실시예의 충전 장치의 작용 형태는 다음과 같다.

액체용 밸브(28)는 정지 위치에 있어서 폐쇄되, 며압축가스용 밸브장치(35)도 마찬가지로 그 장치로 인도되는 3개의 통로, 즉 압출 가스공급 통로(41) 균형화 통로(42) 및 압축가스 도입통로(43)에 대하여 폐쇄된다. 가스 방출밸브(67)도 마찬가지로 폐쇄된다.

병 충전기의 순환운동에 의하여, 제1도에 도시한 충전장치가 기틀에 설치된 작등용 레버(39)를 위한 제어부재의 범위내에 도달함으로써, 압축가스용 밸브장치(35)는 압축위치에 이르게되고, 즉 충전하여야 할 용기가 상승 수단에 의해 하측으로 부터 충전장치에 압부되어 밸브판(37)은 압축가스 공급통로(41)가 압축가스 도입통로(43)와 연결되는 위치로 설정된다. 동시에 제어스위치(45)는액체용 밸브(28)의 작동장치(31)르 여자시키도록 작동된다. 이어서 그것에 의해서 압축 가스는 개구(75)로 부터 압축가스 저장실(34)의 상방부분내로 유입하고, 충전관헤드(33) 및 충전용관(32)의 상방부분을도는 선회류가 형성되며, 이 선회류는 경우에 따라 그 압축가스 저장실의 내부에 존재하는 기포나 액체의 입자를 그 압축가스 저장실의 외주벽(71)의 방향에 원심력으로 투산한다. 이것에 의하여 이와 같은 기포나 액체의 미립자는 가스안내구(63) 또는 가스 안내핀(76)에 걸린다.

이와 같은 운전상태에 있어서도 폐쇄되어 있는 가스방출 밸브(67)에 있어서, 가스 배출통로(62)내의 노즐(65)을 통해 공기 통기관(61)으로 흐르는 압축 가스량은 압축가스 저장실(34)중에 도달한 기포나 액체의 미립자를 배제시키는데 충분하고 그래서 이들 입자들이 충전될 용기내에 도달되는 것은 방지되는 것이다. 이 경우에 그 곳에 존재하는 전체의 기포나 액체의 잔여분을 효과적으로 제거하는데 유효한 압축가스 저장실(34)의 충분한 세척이 행해진다. 이것은, 압축가스 저장실(34)의 상방 부분에 형성되어 충전용관(32)의 상방부분 및 충전관헤드(33)를 도는 압축가스 선회류와, 압축가스 저장실(34)의 하측출구의 환상간극(74)를 좁게 구성한 것과 조합되어 그 가스 안내구(63) 또는 가스안내핀(76)과의 공동적 작용에 기인하는 것이다.

특별한 요구 조건이 부과된 경우, 그 중에서도 압축 가스 저장실 내에 기포나 액체의 잔여분을 침입시키는 경향이 강하고 거기에 고착하는 경향도 강한 여러가지의 액체를 충전하여야 할 경우에는, 본 발명의 특별한 양상에 따라 그 압축 가스용 밸브장치(35) 또는 제어장치(70)가, 가스 방출밸브(67)을 압축가스 저장실(34)로의 압축 가스의 공급 개시시에 간단히 개방하도록 구성될 수 있다.

이와 같이하여 노즐(66)에 의해 형성되는 본질적으로 확장된 가스의 대기로의 방출은 압축가스 저장실(34)중에 보다 강력한 압축 가스 선회류를 발생시키며, 가스배출 통로(62) 및 분기통로(64) 내에 보다 강해진 압축 가스류를 발생시킨다. 그러나 이와 같은 강해진 세척 과정은 단지 아주짧은 시간내에서 행해져야 한다. 제어장치(70)중에 포함되어 있는 시간 스위치에 의해 가스방출 밸브(67)의 작동용 장치(68)가 변환되고, 따라서 이어서 이와 같은 단시간 강해진 세척과정이 종료한 후에 압축가스의 피충전 용기중에의 통상적 도입은 소망하는 예비 압축이 거기 설정될 때까지 실시할 수 있다.

병 충전기를 먼저 순환시킨 때에 충전 장치는 기틀에 설치된 또 하나의 제어부재에 도달해서 제어레버(39) 및 밸브판(37)을 정지 위치로 되돌린다. 통로(41)과 (43)의 사이에 연결이 차단되고, 제어 스위치(45)의 회로가 단절되어 있는 이 충전 위치에 있어서 작동장치(31)내의 전자석의 여자가 제거됨으로써, 개방용 스프링(29)는 액체용 밸브(28)의 밸브체를 밸브 시이트로 부터 상향하여 이동시켜 액체가 충전용관(32)를 통해 그 충전하여야 할 용기중에서 유입한다. 배출통로(62), 노즐(65), 공기 통기관(61)을 경유하여 상기 유입한 액체에 의해 제거된 가스는 공기 배기용 환상통로(23)중에 유입하고, 거기로 부터 출구를 통해 대기로 방출된다.

스위치 장치(45)에 있어서 회로의 차단과 함께 다시 제어장치(70) 내에 포함되어 있는 시간지연 부재가 작동에 들어가며, 이것이 예정된 시간의 경과후 가스방출밸브(67)의 작동용 장치(68)을 변환시키므로써, 가스방출 밸브(67)이 개방되고, 상기 액체 저장실(21)로 부터 충전용기 내로 유입하는 충전용 액체에 의해 배제된 압축 가스는 노즐(66) 및 가스방출 밸브(67)을 통해 외부로 흐를 수 있다.

용기로의 비교적 신속한 액체충전을 허용하기 위해, 노즐(66)은 용기 및 압축 가스 저장실(34) 내에 존재하는 압축가스량이 충분히 배제될 수 있는 크기로 설계된다. 그러나 이 노즐은 그 충전하여야 할 용기의 내부 압력이, 액체용 밸브(28)에 가해지는 액체의 압력을 상쇄하고, 액체용 밸브(28)을 개방용 스프링(29)의 작용하에 확실히 개방위치로 보지할 수 있게끔 충분한 압력으로 유지할 수 있게 충분히 좁지 않으면 안된다. 동시에, 이 노즐(66)은, 전술한 세척 과정중, 압축 가스의 외부로의 충분히 신속한 배출을 허용하여 압축가스 저장실(34)의 효과적인 세척을 보증함은 물론, 압축 가스의 용기 내로의 과잉흐름(overflow)을 피할 수 있는 크기로 되어야 한다.

충전 과정은 액체의 액면 높이가 스위치 수단(55)에 도달할때까지 진행한다. 액체가 도전성이기 때문에 액체는 스위치 수단과 함께 접점부를 형성함으로써, 이 액체접점과 함께 형성된 전류회로에 의해 제어장치(70)에 폐쇄용 제어신호가 도입되므로써, 제어장치(70)의 스위치 수단은 작동용장치(31)의 전자석의 여자를 가져와서 액체용 밸브(28)의 폐쇄위치에의 설정을 가져오도록 영향을 미친다. 충전장치가 계속 순환하여 작동용 레버(39)가 다음의 제어부재에 도달할때, 밸브판(37)은 균형화 위치로 선회한다. 이 위치에 있어서, 제어스위치(45)의 접점부재는 개방되며, 압축가스 도입통로(43)와 균형화 통로(42)의 사이에 연결이 형성된다.

이것에 의해서 충전용 관내부의 액체의 액면높이 및 피충전 용용기내의 액면높이를 서로 균등화할 수 있다. 동시에 용기의 가스 공간내의 과압 및 이 용기의 가스 공간과 통로(42) 및 (43)을 통해 연결되어 있는 계의 여러 부분에 존재하는 과압은 통로(62), 노즐(65), 통로(61) 및 공기 배기용 환상통로(23)을 통해 제거된다.

제어 스위치(45)의 병렬회로가 개방되어 있는 이 운전 위치에 있어서 액체접점에 의해 형성되는 전기적회로는 스위치 수단(55)에서 폐쇄된 채로 보지되며, 액체용 밸브(28)는 폐쇄상태로 보지된다.

충전장치의 그 이상의 순환시에 피 충전용 병은 충전장치로 부터 당겨 내려짐으로써 취출된다. 이경우에 액체 접점에 의해 형성된 회로는 차단되고, 따라서 작동용 장치(31)의 전자석에는 전류가 흐르지 않는다. 이때 액체용 밸브(28)의 폐쇄상태는 액체 저장실(21)중에 존재하는 액체의 작용압력에 의해 유지된다.

밸브판(37)은 기틀에 설치된 제어부재에 새로 도달함으로써 정지 위치로 되돌아갈 수 있다.

충전용 관이 예를들면, 충전관헤드(33)를 구비함이 없이 보지되어 있는 충전장치의 실시예의 경우에는, 압축가스도입 통로(43) 및 압축가스 배출통로(62),(64)의 배치를 압축가스 도입통로(43)이 압축가스 배출통로(62),(64)의 하측 단부에 존재하는 개구의 수준면에서 압축가스 저장실(34)중에 개방되는 그와 같은 방법을 취하므로써 압축 가스 저장실(34)의 높이를 감소시킬 수 있다. 압축가스 저장실(34)의 형상도 원통상의 구성에 구애될 필요는 없고, 그것은 예를들변 원추형으로 형성되어도 좋다.

Claims (1)

1. 충전장치 본체 하부의 용기 밀폐용 부분에 압부된 용기중에 액체를 도입하기 위해서, 상기용기 밀폐용 부분을 통해 신장하고 환상 간극형태의 중공 공간에 의해 둘러싸여져 상기 충전 장치 본체내에 보지되어 있는 충전용관과, 이 병충전기에 설치된 수단에 의해 제어되는 압축가스용 밸브장치 및 상기 환상간극 형태의 중공공간중에 개구하여 있는 압축 가스배출 및 유입용의 각유로를 갖는 압축가스계와, 적어도 폐쇄를 위해서 제어되는 액체용 밸브와, 용기내의 액면이 예정된 충전높이에 도달할때에 액체의 유입이 종료되도록 감응하는 상기 충전용 관에 배치된 제어 수단과를 가진 단실 또는 다실 구조의 역압식 충전기용 충전장치에 있어서, 상기 충전용 관을 둘러싸는 중공 공간이, 그 내부를 향해 피충전 용기의 상기 밀폐부의 범위에 설치된 환상간극 형태의 출구에 비하여 원통형상으로 확대되어 있는 단면적을 갖는 환상의 압축가스 저장실(34)로서 형성되며, 그때 이 환상의 압축가스 저장실은 그 측면이 원통형의, 압축가스 저장실의 외주벽(71), 충전관 헤드(33)의 외주면 및 도전체(55a)의 외주면에 의해 한정되며, 이 압축가스 저장실의 하측 단부에 있어서 1의 압축 가스배출 통로(62)가 개구하여 있고, 또한 이와 같은 수준면 또는 그것보다도 상방의 수준면에 있어서 1의 압축가스 도입통로(43)의 유입개구(75)가 압축가스 저장실(34)의 상기 원통형상의 외주벽(71)에 대하여 접선 방향으로 상기 압축 가스 저장실 내로 개구하여 있는 것을 특징으로 하는 충전장치.

Images