JPH0711274B2 - 液体排出弁装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液体排出弁装置、特にポンプ機能を有する液体
排出弁装置に関するものである。例えば水分離器又は油
分離器等により分離された水又は油を外に排出するのに
用いられると好適である。

〔従来の技術〕 この種の弁装置は、従来からディーゼル機関の燃料供給
系によく用いられてきた。ディーゼル機関用燃料はガソ
リン等に比べて比較的多くの水分を含んでいるため、そ
のまま使用すると機関内に錆が発生したり、摺動部の潤
滑油の性能が低下してひっかかったりする、いわゆるス
ティックが生じる等の問題があった。よって、従来から
普通の燃料フィルタの代りに水分離機能を備えた水分離
型燃料フィルタを使用するか、普通の燃料フィルタの前
段に水及び粗大異物を沈降により分離するセジメンタを
配設していた。そして、水分離型燃料フィルタ又はセジ
メンタに溜まった分離された水はオーバーフローレベル
に達する前に排出されていた。この排出を自動的にかつ
確実に行うため従来から電磁弁とレベルセンサーとを用
いた排水装置、又は強制的に排出する場合には電磁弁と
レベルセンサーとポンプとこれらを操作制御する制御装
置とを用いた排水装置が採用されていた。特にポンプを
用いた排水装置は、排水に対する信頼性は高い。

上記背景に基づいて本発明者らはすでに特願昭59−1648
84号（特公平６−33825号公報）において、第２図に示
すような燃料タンク１、燃料フィルタ２、燃料噴射ポン
プ３、噴射ノズル４よりなる燃料供給系の燃料フィルタ
２で分離された水を、ダイヤフラム装置を電動作動させ
ることにより排出する排水弁装置を提案している。

その構造は第５図に示すように、排出される水が流れる
流路に一方向弁14,15を設け、この一方向弁14,15と流路
とダイヤフラム16とによって仕切られたポンプ室18が設
けられている。そしてダイヤフラム16の上方にステム2
0、下方に弁体19を設け、ステム20をソレノイドコイル2
3への通電の断続とスプリング22の付勢とによってダイ
ヤフラム16を上下させ、ポンプ室18の容積を変化させて
排水を行う構造となっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上記のような構成においては、弁体19は排
出水が流れる方向と逆方向に弁体を閉じるようになって
いるために、第２図に示す燃料供給系に燃料を充たそう
として燃料フィルタ上方のハンドポンプ2aを作動させる
と燃料フィルタ内が正圧となった時に前記排水装置内に
燃料が侵入し、弁体19を押し上げて排水装置の外へ排出
されてしまうという新たな問題点が明らかとなった。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明は上記のような問題点を解消するために、
弁体を閉じる方向と被排出液体が流れる方向が一致する
ように、前記弁体を配置した液体排出弁装置を採用す
る。

〔作 用〕

上記手段によれば、弁体の上流側が正圧になった場合で
あっても、この圧力が弁体を弁座に押圧する方向に作用
するため液体が漏出することが確実に防止できる。

〔発明の効果〕

従って本発明によれば、液体排出弁装置の上流側から圧
力がかかった場合にも液体が漏出してしまうという不具
合がなくなり、より確実な排出装置を提供できる。

〔実施例〕

以下本発明を図に示す実施例に基づいて説明する。

第２図には、燃料タンク１、水分離型燃料フィルタ２、
噴射ポンプ３及び噴射ノズル４を含むディーゼル機関の
燃料供給系が示されている。燃料（Ｆ）は配管を介して
燃料タンク１からフィルタ２を通して噴射ポンプ３に送
られ噴射ノズル４から噴射される。燃料の一部は戻り配
管を通して燃料タンク１に戻される。燃料（Ｆ）から分
離された水はフィルタ２の底部に溜まる。この溜まった
水を溢れる前に排出するために、本発明の第一の実施例
である排水弁装置５が用いられている。排水は、フィル
タ２の底部に形成されたドレインポート（Ｄ）、排水管
６、排水弁装置５内の流路及び排水管７を通して行なわ
れる。

第２図の排水弁装置５の詳細が第１図に示されている。
排水弁装置５の本体８には、流路を構成する２本の流路
部分9,10が形成されている。各流路部分9,10は本体８の
端部から中心の凹所に向かって延在しそこで開口してい
る。流路の両端部にはそれぞれユニオン継手11,12がネ
ジ込み接続されている。入口側ユニオン継手11は排水管
６に接続される。よって流路は、入口側ユニオン継手1
1、排水管６及びドレインポート（Ｄ）を通してフィル
タ２の底部に連通している。入口側ユニオン継手11のネ
ジ込みにより、流路部分９の肩部（SH）を利用してフィ
ルタメッシュ13及び第１の一方向弁14が流路部分内に固
定される。当然ながら、第１の一方向弁14は入口側ユニ
オン継手11からの排水は自由に通すが、逆方向からの流
れは通さない向きに配設され、フィルタメッシュ13は第
１の一方向弁14の上流側に配設される。出口側ユニオン
継手12は排水管７に接続される。第２の一方向弁15は、
出口側ユニオン継手12への排水の流れは自由に通すが、
逆方向からの流れは通さない向きに配設されている。よ
って、排水は流路内を入口側ユニオン継手から出口側ユ
ニオン継手に向って流れることができる。

本体８の中心凹所はダイアフラム16により閉塞されてお
り、ダイアフラム16の周縁部はケーシング17により本体
８に固着されている。このダイアフラム16及び両一方向
弁14,15によりポンプ室18が画定される。

ダイアフラム16の中央の開口を通して固定部材19aがス
テム20の一端部に両者でダイアフラム16を挟むようにネ
ジ込まれる。これにより一体的に運動するダイアフラム
装置21が形成される。ステム20の略中央部外周面に形成
されたスプリング座20aとケーシング17の仕切り部17aの
中心ボス部17bとの間に介在するバイアス装置であるス
プリング22の復元力によりダイアフラム装置21は図中の
上方へ偏位させられている。

一方弁体19は固定部材19aに一端が螺合接続されるネジ
部19bを有する作動桿19cと該作動桿の他端に設けられた
弁19dとにより断面全体略Ｔ字形に形成されている。そ
して作動桿19cは流路９とポンプ室18を連通させる連通
口8aを貫通し、弁19dを流路９側で保持し流路上流側か
ら弁座8dを開閉するように構成されている。また弁19d
の弁座8d側の外周縁部には全周にわたって膨出部19eが
形成され開閉が確実に行われるようになっている。そし
て弁体19組付けのために本体８の下面には弁19dが挿通
可能な大きさの開口部に密封ネジ8bがパッキン8cを介し
て組付けるように構成されている。

また、ステム20を取り囲んで環状のソレノイドコイル23
がケーシング17に装架されている。このソレノイドコイ
ル23は、付勢された時にステム20、すなわちダイアフラ
ム装置21全体をスプリング22の偏位力に対抗して図中の
下方へ移動させることができるだけの大きさ及び向きを
有する電磁力を発生することができる容量を有してい
る。よって、ソレノイドコイル23に通電されると弁体19
が下方に移動して弁座8dが開口し、流路は連通する。

次に、排水弁装置５の作動について説明する。

まず、フィルタ２の底部にオーバーフローレベルまで水
が溜まると、底部に設けられたレベルセンサ24がこれを
感知し、アンプ25に信号（Ｓ）を送る。レベルセンサ24
からの信号（Ｓ）はアンプ25で増幅され発振器26に指令
（Ｃ）として送られる。発振器26は、アンプ25から指令
（Ｃ）を受けている間、又は最初の指令（Ｃ）を受けた
後所定の時間だけソレノイドコイル23へ電源の供給・停
止を交互に繰り返すON−OFF回路である。これによりソ
レノイドコイル23は断続的に付勢される。発振器26に
は、ON−OFFの周期を変化させたり、作動時間を変化さ
せたりする制御装置が設けられている。これらアンプ2
5、発振器26及び制御装置がソレノイドコイル23の通電
を制御するコントローラとして作用する。ダイアフラム
装置21はスプリング22による偏位力（図中上向き）とソ
レノイドコイル23の電磁力による押し下げ力（図中下向
き）とを交互に受け往復運動する。ダイアフラム装置21
の往復運動によりダイアフラム16は変形し、ポンプ室の
容量も変化する。これによりポンプ作用が得られる。す
なわち、ソレノイドコイルに通電されると、ダイアフラ
ム装置21はスプリングの偏位力に対抗して下方に押し下
げられる。これにより、ポンプ室の容量が小さくなると
同時に、弁体19の弁19dが弁座8dから離れる。この場
合、第２の一方向弁15のみが開き、第２の一方向弁15、
流路部分10、出口側ユニオン継手12および排水管７を通
してポンプ室18内から排水される。

その後、ソレノイドコイルへの通電が停止されると、ダ
イヤフラム装置21はスプリング22によりもとの位置に戻
され、ポンプ室18の容量が増大し、第１図に図示の位置
で弁体19の弁19dが弁座8dに着座する。ポンプ室18の容
量が増大するとき、フィルタ２の底部から排水が配水管
６、入口側ユニオン継手11、第１の一方向弁14及び流路
部分９を通してポンプ室18内に導入される。これらの作
動が排水が完了するまで交互に繰り返される。排水の完
了の判断は、一定時間作動繰り返したらそれで排水完了
と看做すことによりなされるもの又は高低２つの設定レ
ベルを有するレベルセンサが低レベルを示したら完了と
するもの等がある。

排水が完了すると、発振器26はソレノイドコイル23への
通電の供給を停止する。すると、ダイアフラム装置21は
スプリング22により上方へ偏位させられ流路は遮断され
たままになる。

そして、車両生産時の組付後や、修正時の組付後等に燃
料供給系に燃料を充たすために燃料フィルタ２の上部に
設けられたハンドポンプ2aを作動させ、燃料フィルタ２
内が正圧となった場合でも弁体19は弁19dが流路上流側
から流路下流側へ向けて弁座8dに当接して閉じるよう
に、すなわち弁体19の閉じる方向と流体の流れる方向が
一致するように構成されているので、前記正圧が弁19d
をさらに押し付ける方向に作用し、このような場合でも
燃料が排水弁装置を通過して排水管７から外部に漏出す
るような不具合は確実に防止できる。

ところで上記第１の実施例においては、弁体19は螺合に
よって固定部材19aを介してダイアフラム16を挟んでス
テム20と接続固定されているためステム20と中心軸のズ
レ等の加工組付上の誤差が発生し、弁体19が閉じられて
いるときに弁19dの膨出部19eの端面と弁座8dの端面とが
完全に全周で当接せず片当りして密封が行われない場合
が発生することがある。

そこで、第３図に示す本発明の第２の実施例において
は、弁体19の固定部材19aと作動桿19bとを螺合固定する
構造にかえて作動桿19bと固定部材19aがニードル状のポ
イント部19fと該ポイント部19fを受ける凹部19gとが当
接するように構成してもよい。この場合前記第１の実施
例においてステム20の略中央部外周面に形成されたスプ
リング座20aとケーシング17の仕切り部17aの中心ボス部
17bとの間に配設されていたスプリングコイル22を廃
し、弁19dと本体下部の密封ネジ8bとの間に固定され、
弁19dを弁座8dに押し付けるように配設されているほか
は、前述の実施例と同様に構成されている。

このように構成することによって、ステム20と弁体19の
弁19dとが垂直に取付けられていなかったり、弁座が傾
いていた場合等にも、それらの組付け加工誤差はポイン
ト部19fによって吸収されるために前述のような密封不
良の問題が確実に回避されるという優れた効果がある。

また第４図は本発明の第３の実施例の構造を説明する断
面図で、この実施例ではポンプ室18の上流側の流路９が
本体８の下方から流入するように構成されており、弁体
19、スプリング22、一方向弁14をホルダ8eで保持して組
付け保持板8fで固定する構造となっている。このように
構成することによって前記第1,第２の実施例のように弁
体19を組付けるための別の穴を設ける必要がなくなると
同時に発振器26を側面にコンパクトに収納できるという
利点がある。

また上記第１〜第３の実施例においては、ダイアフラム
16の作動はソレノイドコイル23への通電のON−OFFとバ
イアス装置であるスプリング22の反力とによって行って
いたが、これ以外にもポンプ室18の対向する側に圧力室
を設け、この圧力室の圧力変動によって作動させてもよ
いし、さらに圧電アクチュエータ等の作動方法を利用し
てもよい。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の第１の実施例の排水弁装置５の構造を
説明する断面図、第２図は上記第１の実施例の排水弁装
置５をディーゼルエンジンの燃料供給系に取付けた時の
構成を説明する系統図、第３図，第４図は本発明の他の
実施例の構造を説明する断面図、第５図は従来の排水弁
装置の構造を説明する断面図である。 9,10……流路部,14,15……一方向弁,16……ダイアフラ
ム,19……弁体,20……ステム,22……スプリング,23……
ソレノイドコイル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】排出される液体を収容している被排出液体
   収容部に一端が連通している流路と、 被排出液体が前記流路の一端から他端に向かって流れる
   ように該流路内に直列に配設された２つの一方向弁と、 該２つの一方向弁の間の前記流路内に設けられ、ポンプ
   室を画定しているとともに往復駆動されて該ポンプ室の
   容積を増減させるダイヤフラムと、 前記２つの一方向弁の間の前記流路内に設けられ、前記
   ダイヤフラムに応動して前記流路を開閉し、前記ダイヤ
   フラムが非作動状態にあるとき前記流路を閉じ、その閉
   じる方向と前記被排出液体が流れる方向とを一致させて
   配置された弁体と を備えることを特徴とする液体排出弁装置。
2. 【請求項２】前記ポンプ室（18）とそれより上流側の流
   路部分（９）とは連通口（8a）を介して連通しており、
   該連通口の周囲に弁座（8d）が設けられ、前記弁体（1
   9）は、前記連通口を貫通して設けられ、一端が前記ダ
   イヤフラムに連動すべく接続された作動桿（19c）と、
   前記作動桿の他端側に設けられ前記連通口の上流側に位
   置して前記弁座を開閉する弁（19d）とを有しているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の液体排出
   弁装置。