JP2002147630A - 液体自動停止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の構成が簡素に形成され、安価で信頼性
の高い液体自動停止装置を提供する。 【解決手段】 引き上げ片１６を手動で持ち上げること
で磁石２９が鉄板２８に弾性膜１１を介して磁力によっ
て吸着し、封止弁２７が吐出口２３とストッパー２４を
開放し、液体が流れる。液体が空気パイプ１４の液面停
止位置に達すると、空気パイプ１４の空気が圧縮され、
弾性膜１１と鉄板２８との間に空気を押出し、弾性体を
膨らませる。更に膨らみ磁石２９を開放し、封止弁２７
を落下させ、ストッパー２４の開口部を封止して液体の
供給を停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液体を供給するため
の装置に関し、詳しくは所定の量で液体の流れを阻止
し、液体が溢れるのを防ぐ液体自動停止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、給油タンクから暖房器具等の灯油
を貯留する給油カートリッジへの灯油の供給にあたって
は、給油タンクの開閉弁を操作して行うが、頻繁に給油
を行うような場合には灯油が溢れるのを防止するために
自動的に液体の流れを停止する液体自動停止装置を設け
たポンプが使用される。一般的な液体自動停止装置とし
ては電磁弁によって給油を制御する装置が知られてい
る。これは、給油されるカートリッジの液面をセンサで
検知し、液面が所定の位置まで到達したところで電磁弁
を閉止して給油を停止する電気回路等を設けてなる装置
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
液体自動停止装置は、液面感知センサ、電気回路、電線
等の構成部品が多く、装置の構成が複雑であると共に装
置自体が高価になっていた。また、電気を使用している
ため給油タンクの近くに電源がないと使えなかったり、
ランニングコストがかかり全体的に不経済なものとなっ
ていた。さらに部品が多いため故障が多く、信頼性に欠
けるという問題もあった。このため一般家庭においては
給油タンクから給油カートリッジ等へ灯油を小分けする
際に使用する液体自動停止装置がなかなか普及されてい
ないのが現状である。

【０００４】そこで、本発明はこれらの課題を解決すべ
くなされたものであり、その目的とするところは、構造
が簡単で装置自体が安価に製作でき電気等を使用せずに
利用でき、ランニングコストのかからない、信頼性のあ
る液体自動停止装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために次の構成を備える。すなわち、筒体状に形
成され、液体タンクに連通して側面で開口する液体の流
入口と、該流入口の下方の開口端側で開口し液体を容器
へ供給する供給口とが設けられた外筒と、上部に第１の
吸引体が設けられ、下部に前記供給口に当接して供給口
を閉止し前記供給口から離間して前記供給口と前記流入
口とを連通する封止弁が設けられて前記外筒の内面で摺
動可能に設けられた開閉器と、前記第１の吸引体の上方
に、前記第１の吸引体との間の磁力により封止弁が前記
供給口から離間する上位置に前記開閉器を保持可能に設
けられた第２の吸引体と、前記第１の吸引体の下方に、
第１の吸引体との間の磁力により封止弁が前記供給口を
封止する下位置に前記開閉器を保持可能に設けられた第
３の吸引体と、前記外筒の外部から、前記開閉器を前記
下位置から前記上位置に手動により引き上げる引き上げ
手段と、下端が前記容器に挿入可能に設けられ、前記供
給口から液体が供給されて容器内の液面が上昇すること
により空気パイプ内の空気が圧縮されて生じる空気圧を
利用して前記第１の吸引体と第２の吸引体との間の吸着
支持力を開放し、前記開閉器を上位置から下位置へ落下
させるエア作用部とを具備することを特徴とする。

【０００６】また、前記エア作用部が、前記第２の吸引
体の下面側に膨張収縮可能な密閉空間を形成可能に弾性
膜を装着し、前記空気パイプの上端を前記密封空間に連
通して、前記空気圧により前記密閉空間が前記第１の吸
引体と第２の吸引体との吸着支持力を開放可能に設けら
れていることを特徴とする。また、前記エア作用部が、
前記第２の吸引体の上方に前記開閉器の移動方向を閉止
して設けられた仕切り膜と、該仕切り膜の上方に仕切り
膜との間に空間をあけて装着された弾性膜と、該弾性膜
の上方に前記空気パイプの上端が連通しする密閉空間を
形成して前記弾性膜と離間して設置した第４の吸引体
と、前記仕切り膜と弾性膜との間に挿入され、前記第４
の吸引体との間の磁力により吸着保持可能に設けられる
と共に、前記空気パイプからの空気圧により前記密閉空
間が膨張して前記第４の吸引体との吸着支持力を開放
し、前記仕切り膜上に落下して前記開閉器を下位置に落
下させる第５の吸引体とを備えることを特徴とする。

【０００７】また、前記第４の吸引体が永久磁石によっ
て形成され、前記第５の吸引体が鉄球によって形成され
ていることを特徴とする。また、前記第１の吸引体が永
久磁石によって形成され、前記第２の吸引体と前記第３
の吸引体が鉄板によって形成されていることを特徴とす
る。また、前記空気パイプに、前記容器に供給される液
面の停止位置を示す液面停止位置が印されていることを
特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる好適な実施
形態について、添付図面と共に詳細に説明する。図１は
本発明に係る液体自動停止装置の第一の実施形態の構成
及び一連の動作を示す説明図である。液体自動停止装置
の本体部である外筒１５の側面には液体の流入口２３が
開口し、流入口２３に液体タンクの吐出管に連結される
接続管２５が接続されている。液体カートリッジへ液体
を流出させる外筒１５の下端部には外筒１５と同芯にス
トッパー２４が内設されている。図１（ａ）は液体自動
停止装置を介して液体が供給される前の停止状態を、
（ｂ）はストッパー２４から液体を供給している状態
を、（ｃ）は液体の供給によって液面が上昇し液体の供
給が停止された状態をそれぞれ示している。

【０００９】外筒１５内の上部には、第２の吸引体であ
る鉄板２８が固定され、その下面に弾性膜１１が貼られ
ている。弾性膜１１は鉄板２８の周縁部と接着され、弾
性膜１１と鉄板２８との間には離間可能でかつ密閉空間
２５となっている。空気パイプ１４は外筒１５の外面に
略平行に上下方向に配設され、その上端が弾性膜１１と
鉄板２８の隙間内に差込まれている。密閉空間２５と連
通することにより、空気パイプ１４からの空気圧は弾性
膜１１を膨らませるように作用する。空気パイプ１４の
下端は外筒１４の下方で開口し液体カートリッジ等の容
器の液体入口に挿入可能となっている。空気パイプ１４
には液体の供給が停止される液面の位置を印した液面停
止位置が設けられている。

【００１０】外筒１５内には第３の吸引体である鉄片３
０が外筒１５内を略二分する位置に固定されている。外
筒１５の外部に延出する引き上げ片１６を備えた開閉器
１８は、上部に第１の吸引体である磁石２９を、下部に
封止弁２７を具備しており、磁力によって磁石２９が鉄
片３０上に吸着された状態で封止弁２７がストッパー２
４の上部開口部を閉止し、液体カートリッジへの液体の
供給を停止させる。

【００１１】このような構成にある液体自動停止装置
は、図１（ｂ）のように矢印方向へ引き上げ片１６を手
動で持ち上げることで液体の供給が開始される。引き上
げ片１６を持ち上げると、磁石２９も持ち上げられ、外
筒１５内の上部に配設されている鉄板２８に弾性膜１１
を介して磁力によって吸着し、保持される。封止弁２７
はそれに伴ってストッパー２４開口部から外されて上方
で保持されるので、吐出口２３とストッパー２４が開放
され、液体タンク側から液体カートリッジ側へと液体が
流れるものである。外筒１５内は鉄片３０によって上下
に二分され液体は弾性膜１１の設けられている上部空間
内に侵入することはない。

【００１２】空気パイプ１４に設けられた液面停止位置
は液体カートリッジに液体を供給して液面位置がその液
面停止位置に達したところで液体の供給が停止される位
置である。液体カートリッジに液体が供給され、徐々に
液面が上昇していき、空気パイプ１４の下端に液面が達
し、さらに液面が上昇すると、空気パイプ１４内の空気
が圧縮され、弾性膜１１と鉄板２８との間に空気を押出
し、弾性膜１１を膨らませる。弾性膜１１が膨らむこと
で磁石２９が下方へと押され、吸着していた鉄板２８と
磁石２９との間の距離が大きくなっていき、ついには磁
力によって磁石２９及び開閉器１８を保持できない距離
となって磁石２９と開閉器１８とを落下させる。この状
態を表した図が図１（ｃ）である。

【００１３】磁石２９はその下方に設けられている鉄片
３０上に落下し磁力によって吸着して支持される。こう
して封止弁２７は最初の図１（ａ）の状態に戻り、スト
ッパー２４の開口部を封止して液体の供給を停止する。
液面停止位置は、弾性膜１１を膨らませ磁力を解除して
磁石２９を落下させるために必要な空気圧等を考慮して
空気パイプ１４に印されているものである。

【００１４】次に、図２〜４を用いて液体自動停止装置
の第２の実施形態について説明する。図２は液体が供給
される前の停止状態を、図３は引き上げ片１６を上へ持
ち上げた時の状態を、図４は液体が供給されている時の
状態をそれぞれ示す。上述した第２の実施形態と同様
に、接続管２５が液体タンクに接続され、外筒１５の外
側面に沿って設置された空気パイプ１４の下端が液体カ
ートリッジ等の容器内に挿入されている。液体自動停止
装置を接続する液体タンクの吐出管には開閉バルブが設
けられており、液体自動停止装置は開閉バルブを開いた
状態で作動させる。

【００１５】まず、図２によって液体自動停止装置の構
成を説明する。外筒１５の内側には内筒４０が内設さ
れ、内筒４０の上部には弾性膜である弾性膜１１が配設
され、内筒４０の上部に密閉して取り付けたキャップ４
２との間に密閉空間２５を形成している。キャップ４２
の内部には、第４の吸引体である上付け磁石１３が取り
つけられている。空気パイプ１４は上端が密閉空間２５
に差込まれ、外筒１５の外側面に沿って下方に延出し、
外筒１５の下端部からさらに下方に延出する。空気パイ
プ１４には液面停止位置が印されており、この液面停止
位置が容器内に液体を供給する際の液面位置のめやすと
なる。

【００１６】内筒４０内には弾性膜によって形成された
仕切り膜２６が固着され、内筒４０の内部を弾性膜１１
側と開閉器１８側とに分割している。この液体自動停止
装置２６は内筒４０の上部空間を仕切ることにより上部
空間内に液体が侵入しないようにする作用を有する。仕
切り膜２６の下方には第２の吸引体である吸着板１７が
内筒４０に固定され、さらに吸着板１７の下方に第３の
吸引体である吸着鉄板１９が内筒４０に固定されてい
る。開閉器１８は細径のバー状体１８ａのの中央付近に
第１の吸引体である磁石２０を固定し、バー状体１８ａ
の下部に、内筒４０の下端に設けたストッパー２２の供
給口２４（開口部）を封止可能とする封止弁であるパッ
キン２１を固定して成る。磁石２０及びパッキン２１は
内筒４０の内面で摺動可能であり、開閉器１８は、仕切
り膜２６とストッパー２２の間で上下に移動可能に設け
られている。

【００１７】吸着板１７、吸着鉄板１９はいずれも鉄板
で形成され、磁石２０の磁力によって開閉器１８の位置
をそれぞれ上方と下方に保持する機能を持つ。すなわ
ち、開閉器１８が上位置にある状態では吸着板１７と磁
石２０とが接近した位置関係にあり、吸着板１７と磁石
２０との磁力による吸着力によって開閉器１８は上位置
に保持される。また、開閉器１８が下位置にある場合
は、吸着鉄板１９と磁石２０との磁力によって開閉器１
８は下位置に保持される。吸着鉄板１９と磁石２０との
間の吸着力はパッキン２１をストッパー２２に当接して
供給口２４からの液体の流出を確実に封止する作用を有
する。開閉器１８の自重によって液体の流出が抑えられ
る場合は、吸着鉄板１９を省略することも可能である。

【００１８】引き上げ片１６は内筒４０及び外筒１５に
上下方向に設けたスリット孔を経由して外筒１５の外方
に延出し、延出端側が引っかけ部に形成されている。一
方、引き上げ片１６の内端側は内筒４０の内面で摺動可
能なリング部１６ａに形成され、リング部１６ａの上に
内筒４０の内径よりも径小に形成された第５の吸引体で
ある鉄球１２が支持されている。引き上げ片１６には外
筒１５の外側面に沿って下方に延出する操作バー部１６
ｂが連結し、操作バー部１６ｂは外筒１５の下方でコの
字形に折曲して折曲片部１６ｃに形成されている。折曲
片部１６ｃは常時はその上端面が開閉器１８のバー状体
部１８ａの直下に位置する。

【００１９】なお、本実施形態では外筒１５の内側に内
筒４０を設けたが、必ずしも内筒４０を設けなければな
らないものではない。外筒１５の内部に吸着板１７、吸
着鉄板１９、仕切り膜２６等を設け、開閉器１８が外筒
１５内で移動可能となるように設けてももちろんかまわ
ない。

【００２０】図３は引き上げ片１６が手動によって上方
へと引き上げられた状態を示す。引き上げ片１６を上方
に引き上げることによって、鉄球１２はリング部１６ａ
に支持されて持ち上げられ、鉄球１２は上付け磁石１３
の磁力によって吸引されて上位置に支持される。図のよ
うに、鉄球１２は弾性膜１１に食い込むようにして上位
置に支持される。

【００２１】これと同時に内筒４０の下方では、引き上
げ片１６が上動することによって折曲片部１６ｃがスト
ッパー２２の開口部を通過して内筒４０内に進入し、開
閉器１８のバー状体１８ａの下端面に当接して開閉器１
８を上へと持ち上げ、バー状体１８ａの頭部を仕切り膜
２６に当接させ、仕切り膜２６に若干食い込ませるよう
にする。開閉器１８に対しては、磁石２０と吸着板１７
との間の磁力が磁石２０と吸着鉄板１９との間の磁力を
上回ることから開閉器１８を上位置に保持する力が作用
して上位置で保持される。いいかえれば、手動によって
引き上げ片１６を上動させる操作は、磁石２０と吸着鉄
板１９との吸着力によって下位置にあった開閉器１８を
この吸着力に抗して上位置に移動させる操作である。

【００２２】このようにして、鉄球１２と開閉器１８を
上位置に移動させたところで、引き上げ片１６から手を
離すと、引き上げ片１６とともに操作バー部１６ｂは重
力によって下位置に落下し、図４に示す状態になる。引
き上げ片１６及び操作バー部１６ｂが下位置に落下した
状態で、鉄球１２は上付け磁石１３との磁力によって上
位置に保持され、開閉器１８は磁石２０と吸着板１７と
の磁力によって上位置に保持され、バー状体１８ａの頭
部は仕切り膜２６を凹ませ、さらにリング部１６ａの穴
を通して鉄球１２側へと食い込んでいる。

【００２３】開閉器１８のパッキン２１はストッパー２
２から上方に離間し、供給口２４を開放しているので、
この状態で流入口２３から液体カートリッジ側へ液体が
流入する。図４に示す状態で液体カートリッジに供給さ
れた液体の液面が徐々に上昇して、液面の位置が空気パ
イプ１４の下端に接する位置まで達し、さらに液面位置
が液面停止位置まで上昇すると、空気パイプ１４内の空
気が圧縮されて、密閉空間２５に押出され、弾性膜１１
を鉄球１２側へと膨らませる。これによって鉄球１２
は、下方に押され上付け磁石１３との距離が広がり、磁
力によって鉄球１２の重力を支えきれなくなると鉄球１
２が落下する。

【００２４】落下した鉄球１２は、開閉器１８のバー状
体１８ａの頭部が突き出ている位置に落下し、鉄球１２
の重さと衝撃によって開閉器１８を下方に落下させる。
開閉器１８は磁石２０と吸着板１７との磁力に抗して下
方に落下して、図２の状態となる。図２の状態は、パッ
キン２１がストッパー２２に当接してストッパー２２の
開口部である供給口２４を塞いだ状態であり、これによ
って液体の供給が停止される。磁石２０と吸着鉄板１９
との吸着力により開閉器１８は下位置に確実に保持さ
れ、液体が供給口２４から漏出することを防止してい
る。

【００２５】なお、本実施形態の液面自動停止装置は地
震対策も兼ねている。すなわち、開閉器１８が上位置に
あって液体を流出させている状態で地震が起きたような
場合には、鉄球１２が落下して強制的に開閉器１８を下
位置に落下させ、これによって供給口２４をパッキン２
１で閉止して液体の流出を止めることができる。また、
地震以外に不意の震動が生じた場合も、鉄球１２が落下
することによって液体の流出を防止することができる。

【００２６】なお、上述した実施形態では、磁石２０と
強磁性体によって形成した吸着板１７及び吸着鉄板１９
との間の磁力による吸着力を利用して開閉器１８を上位
置あるは下位置に保持しているが、この磁石２０と吸着
板１７及び吸着鉄板１９との作用は磁力によって相互に
吸着する作用を利用して移動位置を制御するものであ
り、磁石２０と吸着板１７及び吸着鉄板１９との間では
相対的な磁力が作用する関係となっていればよい。した
がって、吸着板１７と吸着鉄板１９を永久磁石によって
形成し、磁石２０を鉄板等の強磁性体によって形成する
こと、吸着板１７と吸着鉄板１９と磁石２０をすべて永
久磁石によって形成して相互に磁力が作用する構成とし
ても同様に作用する。また、鉄球１２と上付け磁石１３
との関係も同様であって、鉄球１２を磁石によって形成
し、上付け磁石１３を鉄板等の強磁性体によって形成す
る、あるいは鉄球１２も上付け磁石１３もともに永久磁
石によって形成して相互に磁力による吸着力が作用する
ようにしてもよい。

【００２７】こうして、本発明に係る液体自動停止装置
によれば、液体カートリッジ等の容器に灯油等の液体を
小分けするといった際に、空気パイプの液面停止位置に
よって液体を入れる位置を設定しておけば、引き上げ片
を持ち上げる操作によって容器内に液体が流入する状態
となり、容器内の液面位置が所定の液面停止位置になる
と自動的に開閉器が落下して、自動的に液体の流出を停
止させることができる。本実施形態の液体自動停止装置
は単に磁力を利用して制御するだけであるから、電磁弁
を使用して制御する場合のように電源が必要なく、磁力
を利用することで半永久的に使用することができるとい
う利点がある。なお、本発明に係る液体自動停止装置は
灯油、水等の任意の液体について利用できるものであ
り、対象とする液体の種類を問うものではない。

【００２８】

【発明の効果】本発明に係る液体自動停止装置によれ
ば、装置の構成が簡素に形成され、安価に製造できると
ともに、故障等が少なく、信頼性の高い製品として提供
できる。また、電源等が不要であり、使いやすいととも
にランニングコストがかからず、経済的である。また、
第５の吸引体を使用した場合は、震動によって第５の吸
引体が落下して自動的に液体の流出が防止されることか
ら、地震等に対しても安全に使用できる等の著効を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液体自動停止装置の第１の実施形
態の構成及び作用を示す説明図である。

【図２】本発明による液体自動停止装置の第２の実施形
態の構成を示す説明図である。

【図３】液体自動停止装置の第２の実施形態において引
き上げ片を持ち上げた状態を示す説明図である。

【図４】液体自動停止装置の第２の実施形態において液
体を流している状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１１ 弾性膜 １２ 鉄球 １３ 上付け磁石 １４ 空気パイプ １５ 外筒 １６ 引き上げ片 １６ａ リング部 １６ｂ 操作バー部 １７ 吸着板 １８ 開閉器 １８ａ バー状体 １９ 吸着鉄板 ２０ 磁石 ２１ パッキン ２２ ストッパー ２３ 流入口 ２４ 供給口 ２５ 密閉空間 ２６ 仕切り膜 ２７ 封止弁 ２８ 鉄板 ２９ 磁石 ３０ 鉄片 ４０ 内筒

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒体状に形成され、液体タンクに連通し
   て側面で開口する液体の流入口と、該流入口の下方の開
   口端側で開口し液体を容器へ供給する供給口とが設けら
   れた外筒と、 上部に第１の吸引体が設けられ、下部に前記供給口に当
   接して供給口を閉止し前記供給口から離間して前記供給
   口と前記流入口とを連通する封止弁が設けられて前記外
   筒の内面で摺動可能に設けられた開閉器と、 前記第１の吸引体の上方に、前記第１の吸引体との間の
   磁力により封止弁が前記供給口から離間する上位置に前
   記開閉器を保持可能に設けられた第２の吸引体と、 前記第１の吸引体の下方に、第１の吸引体との間の磁力
   により封止弁が前記供給口を封止する下位置に前記開閉
   器を保持可能に設けられた第３の吸引体と、前記外筒の
   外部から、前記開閉器を前記下位置から前記上位置に手
   動により引き上げる引き上げ手段と、 下端が前記容器に挿入可能に設けられ、前記供給口から
   液体が供給されて容器内の液面が上昇することにより空
   気パイプ内の空気が圧縮されて生じる空気圧を利用して
   前記第１の吸引体と第２の吸引体との間の吸着支持力を
   開放し、前記開閉器を上位置から下位置へ落下させるエ
   ア作用部とを具備することを特徴とする液体自動停止装
   置。
2. 【請求項２】 前記エア作用部が、前記第２の吸引体の
   下面側に膨張収縮可能な密閉空間を形成可能に弾性膜を
   装着し、 前記空気パイプの上端を前記密封空間に連通して、前記
   空気圧により前記密閉空間が前記第１の吸引体と第２の
   吸引体との吸着支持力を開放可能に設けられていること
   を特徴とする請求項１記載の液体自動停止装置。
3. 【請求項３】 前記エア作用部が、前記第２の吸引体の
   上方に前記開閉器の移動方向を閉止して設けられた仕切
   り膜と、 該仕切り膜の上方に仕切り膜との間に空間をあけて装着
   された弾性膜と、 該弾性膜の上方に前記空気パイプの上端が連通しする密
   閉空間を形成して前記弾性膜と離間して設置した第４の
   吸引体と、 前記仕切り膜と弾性膜との間に挿入され、前記第４の吸
   引体との間の磁力により吸着保持可能に設けられると共
   に、前記空気パイプからの空気圧により前記密閉空間が
   膨張して前記第４の吸引体との吸着支持力を開放し、前
   記仕切り膜上に落下して前記開閉器を下位置に落下させ
   る第５の吸引体とを備えることを特徴とする請求項１記
   載の流体自動停止装置。
4. 【請求項４】 前記第４の吸引体が永久磁石によって形
   成され、前記第５の吸引体が鉄球によって形成されてい
   ることを特徴とする請求項３記載の液体自動停止装置。
5. 【請求項５】 前記第１の吸引体が永久磁石によって形
   成され、前記第２の吸引体と前記第３の吸引体が鉄板に
   よって形成されていることを特徴とする請求項１、２、
   ３または４記載の液体自動停止装置。
6. 【請求項６】 前記空気パイプに、前記容器に供給され
   る液面の停止位置を示す液面停止位置が印されているこ
   とを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の液
   体自動停止装置。