JPH09272596A - 液体供給自動停止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 給液がスムーズに行え、しかも排気調整部の
作動不良が生ぜず設定液面高さでの給液停止が確実に実
施でき、遮断操作を行わなくとも栓体開放時に再流入が
生じない液体供給自動停止装置を提供する。 【解決手段】 液体供給自動停止装置１の排気管７は液
体受給容器４の設定液面高さ１０ａを幾分下まわる位置
まで下端部を突出し、これに連結する細管６は供給側液
面１０ｂを越える高さまで延伸する。排気時の容器内圧
力増加を抑止し栓体５の密封解除時に液体１０が自然落
下するよう排気管７の内空断面積を定める。吐出管３は
液体流入側管体２の内空断面積と排気管７の占有断面積
とを加算した値に等しくなるようその内空断面積を定め
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液体移送のため
の装置に関し、詳しくは容器内に充填された液体が規定
のレベルに達するとき自動停止する液体供給自動停止装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】灯油を石油ポリタンクから暖房器のカー
トリッジタンクに移す場合には手動式抽出ポンプ等を利
用して給油しているが、カートリッジタンクに付設する
ゲージを見ながら早めにポンプの送りを停止させない
と、溢れさせてしまう恐れがあった。そこで発明者は、
特開平７−２３９０４９号公報に記載されるような、灯
油の注入状況を監視しなくとも自動的に設定液面高さで
給液を停止できる簡易な構成の液体供給自動停止装置を
提案した。

【０００３】図４に示す従来の液体供給自動停止装置１
０１は、液体流入用の管体１０２に連結する給液管１０
３と、液体受給容器１０４の口孔１０４ａに装着する吐
出管１０５と、この吐出管１０５の内部を挿通して上端
部を排気調整部１０６に連結する排気管１０７とを有
し、排気調整部１０６は、筒体１０６ａの上部に排気孔
１０６ｆを形成すると共に内部に浮動式の弁体１１０を
遊挿していた。

【０００４】液体受給容器１０４の口孔１０４ａは栓体
１０８で密封されているため、注入時に圧縮される容器
内の空気は排気管１０７を通って排気調整部１０６の排
気孔１０６ｆより外部に排出されるが、液面が次第に上
昇して排気管１０７の下端部が液体１１３内に没すると
排気不能となり、この状態で吐出管１０５から液体１１
３が流入すると容器内の空隙が減少し内部圧力が上昇す
る。この内部圧力を受けて排気管１０７内を上昇する液
体１１３が弁体１１０を押し上げて排気孔１０６ｆを閉
鎖し、吐出管１０５の水頭圧と液体受給容器１０４内の
内圧とを均衡させて液体１１３の流入を停止させる構造
であった。

【０００５】そして給液の完了を確認した後に管体１０
２の液体流入を遮断し、栓体１０８を容器の口孔１０４
ａから取り外しながらボタン１１１の操作により弁体１
１０押し下げて排気孔１０６ｆを開放し、給液管１０
３、吐出管１０５及び排気管１０７内に残留する液体１
１３を液体受給容器１０４内に放出していた。

【０００６】この液体供給自動停止装置１０１は容器１
０４内の内部圧力上昇を利用して弁体１１０を作動させ
るので電磁弁や制御回路等の複雑な機構は必要とせず、
家庭内での灯油等の液体小分けに適する簡易な装置であ
った。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の液体供
給自動停止装置１０１は、排気調整部１０６の弁体１１
０を押し上げて排気孔１０６ｆを閉鎖し、吐出管１０５
の水頭圧と液体受給容器１０４内の内圧とを均衡させて
液体１１３の流入を停止させる構成であったので弁体１
１０の作動不良が生ずると給液停止が行われない恐れが
あった。即ち、筒体１０６ａに流入する液体１１３にゴ
ミ等が混入している場合には、弁体１１０の浮上が妨げ
られたり、あるいは弁体１１０と排気孔１０６ｆとの間
にゴミが挟まったりして排気孔１０６ｆの完全な閉鎖が
できず、結局液体１１３が溢れてしまう恐れがあった。

【０００８】又、この液体供給自動停止装置１００は、
口孔径の小さい液体受給容器１０４にも適用する目的で
栓体１０８部分において吐出管１０５内部に排気管１０
７を挿通する構成としているが、吐出管１０５と排気管
１０７の管径バランスがとれていないと給液がスムーズ
に行かない欠点があった。

【０００９】又、給液完了後の管体１０２内に液体１１
３が残留している場合には、栓体１０８の密封を解除す
る前に管体１０２の液体流入を遮断しないと液体の再流
入が生じてしまう恐れもあった。

【００１０】この発明は、上記課題を解決し、口孔径の
小さい液体受給容器にあっても給液がスムーズに行え、
しかも排気調整部の作動不良が生ぜず、ゴミ等が混入し
ている場合でも設定液面高さでの給液停止が確実に実施
でき、液体流入側管体の遮断操作を行わなくとも栓体開
放時に再流入が生じない液体供給自動停止装置を提供す
ることを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明の液体供給自動停止装置は、液体受給容器
の口孔を密封する栓体内を挿通し液体流入側管体に接続
する吐出管と、この吐出管の内部を挿通して前記容器内
の設定液面高さ以深まで下端部を突出し上端部を排気調
整部に連結する排気管とを有する液体供給自動停止装置
において、前記排気管は、給液途中の容器内圧力増加を
抑止する内空断面積を有し、前記排気調整部は、この排
気管とほぼ等しい内空断面積を備え少なくとも供給側液
面を越える高さまで延伸する細管であり、前記吐出管の
内空断面積から前記排気管の占有断面積を控除した有効
吐出断面積が液体流入側管体の内空断面積にほぼ一致す
ることを特徴としている。

【００１２】吐出管は下端部に液体排出口を開設する
が、その開口面積は液体流入側管体の内空断面積よりも
大きくする。又、栓体の密封を解除した時に液体が自然
落下するよう細管の内空断面積を定める。液体流入側管
体より流入する液体は吐出管から液体受給容器に注入す
る。液体受給容器の口孔は栓体で密封されているため注
入時の容器内の空気は排気管を介して外部に排出され
る。この時、液体流入量と排気管の内空断面積のバラン
スがとれていると容器内の圧力増加はみられない。

【００１３】液面が次第に上昇すると、排気管の下端部
は液体内に没し排気不能となる。更に、吐出管から液体
が流入すると容器内の空隙が減少し急激に内部圧力が上
昇する。この内部圧力の増加を受けて排気管を通じて細
管内を液体が上昇する。この液面が供給側液面に到達す
ると、吐出管及び排気管内の液体の水頭と容器内の空気
圧は等しくなり、液体の移動は停止する。

【００１４】排気管と吐出管の適切な断面比率を選択す
ると、液体排出口より容器内の圧縮された空気が吐出管
内に流入して液体流入側管体及び吐出管内の液体を容器
内に放出することができ、液体の供給圧力をなくせる。
この場合には液体流入側管体の遮断操作を行わなくとも
栓体の密封解除時に供給側からの再流入は生じない。
又、細管及び排気管内の液体は栓体開放時に下端部より
流下するが、その体積は小量であるため溢液を生ずるこ
とはない。

【００１５】

【発明の実施の形態】次にこの発明の実施形態を添付図
面に基づき詳細に説明する。図１はこの発明の液体供給
自動停止装置の構成を示す縦断面図、図２は液体供給自
動停止装置の使用方法の説明図である。液体供給自動停
止装置１は、液体流入側管体２に連結する吐出管３と、
吐出管３を密着挿通し液体受給容器４の口孔４ａを密封
する栓体５と、吐出管３の内部を挿通して上端部を排気
調整部である細管６に連結する排気管７とを有する。

【００１６】図２に示す液体流入側管体２は、貯油タン
ク８に装着する手動式抽出ポンプ９の排出ホースである
が、貯油タンク等に直結する遮断弁付きの連結管でもよ
く、何れの場合も水頭差により灯油等の液体１０を流下
させる。排気管７は液体受給容器４の設定液面高さ１０
ａを幾分下まわる位置まで下端部を突出し、これに連結
する細管６は、少なくとも供給側液面１０ｂを越える高
さまで延伸する。

【００１７】抽出ポンプ９の操作により液体流入側管体
２から流入する液体１０は、吐出管３に流れ込み液体排
出口３ａから液体受給容器４内に注入される。液体受給
容器４の口孔４ａは栓体５で密封されているため、注入
時に圧縮される容器内の空気は排気管７を通って細管６
より外部に排出される。この排気時に容器内圧力ができ
るだけ増加しないよう、又栓体５の密封を解除した時に
液体１０が自然落下するよう排気管７及び細管６の内空
断面積を定める。

【００１８】又、吐出管３は給液をスムーズに行うた
め、液体流入側管体２の内空断面積Ｓd0と排気管７の占
有断面積ＳD2とを加算した値に等しくなるようその内空
断面積Ｓd1を定め、液体排出口３ａの開口面積は液体流
入側管体２の内空断面積Ｓd0よりも大きく設定する。

【００１９】液面が次第に上昇すると、排気管７の下端
部は液体１０内に没し排気不能となる。その後、吐出管
３から液体１０が流入すると容器内の空隙が減少し内部
圧力が上昇する。この内部圧力の増加を受けて排気管７
及び細管６内を液体１０が上昇する。この液面が供給側
液面１０ｂまで到達すると、吐出管３及び排気管７の水
頭と容器内の空気圧は等しくなり、液体１０の移動は停
止する。

【００２０】容器内の圧縮された空気は液体排出口３ａ
より吐出管３内に侵入し、液体流入側管体２を上昇す
る。この時管体２及び吐出管３内の液体１０は容器４内
に流下するので抽出ポンプ９による液体供給力はなくな
る。従って栓体５の密封解除時に抽出ポンプ９のキャッ
プ９ａ開放が伴わなくとも供給側から再流入することは
ない。

【００２１】

【実施例】次に排気管と吐出管の適切な断面比率を求め
るための実験結果を記載する。実験は図１及び図２に示
す装置を用い、液体流入側管体２を内径ｄ0＝１３ｍ
ｍ、内空断面積Ｓd0＝４２．２５πｍｍ²とし、吐出管
３を内径ｄ１＝１４ｍｍ、内空断面積Ｓd1＝４９πｍｍ
²と固定した時の排気管７の最適径を求めたものであ
る。排気管７は外径Ｄ２を３ｍｍ〜１０ｍｍ、内径ｄ２
を２ｍｍ〜９ｍｍまで逐次変化させ、各々の管径におけ
る給液時の容器内圧力変化と、給液に要した時間ｔ１
と、給液完了後の液体流入側管体２の液体落下に要した
時間ｔ２とを求めた。

【００２２】図３に給液時の容器内圧力変化図を示す。
この測定は液及び空気を封入する簡易ゲージを用いて行
った。排気管７の内径がｄ２≧７ｍｍの時は給液時の圧
力増加は全くなく、排気管７の下端部が液体１０内に没
した後急激に内部圧力の上昇がみられ、その後一定値で
ある給液停止時圧力になる。ｄ２＝５ｍｍの時は給液当
初に僅かな圧力増加（給液停止時圧力の約１／７）がみ
られるが、直ちに解消する。ｄ２＝４ｍｍの時はやや圧
力増加がみられるがそれでも給液停止時圧力の１／４〜
１／７程度である。ところがｄ２＝３ｍｍになると給液
停止時圧力の３／４〜１／２程度まで圧力は上昇し、更
にｄ２＝２ｍｍになると給液時の圧力が給液停止時圧力
の３／４を下回ることがなくなる。これは排気がスムー
ズに行われていないことを示す。

【００２３】次に、表１に排気管７の管径変化に伴う給
液時間ｔ１及び液体落下時間ｔ２との関係を示す。

【表１】

【００２４】表１に示す吐出管有効面積Ｓd1’とは、吐
出管の内空断面積Ｓd1から排気管の占有断面積ＳD2を控
除したもので、内空断面積差分ΔＳとは、液体流入側管
体の内空断面積Ｓd0とこの吐出管有効面積Ｓd1’との差
を示すものである。このΔＳはｄ２＝４，５，３，２，
７，９ｍｍの順で大きくなる。一方給液時の容器内の圧
力上昇は先に述べたようにｄ２≦３ｍｍで大きく上昇し
ている。

【００２４】給液時間はｄ２＝４，５，７，３，２，９
ｍｍの順で長くなり、抽出ポンプ９のみ利用した場合と
ほぼ同等な時間で給液が完了する管径はｄ２＝４ｍｍ及
び５ｍｍである。従って吐出管有効面積Ｓd1’が十分に
確保でき、しかも排気がスムーズに行われる管径が給液
時間を短くすることが分かる。又、ｄ２＝３〜７ｍｍで
は給液後７〜９秒で液体は落下したが、２ｍｍ及び９ｍ
ｍの時には双方とも落下しなかった。このように液体落
下時間についても上記管径ｄ２＝４ｍｍ及び５ｍｍが適
することが判明した。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の液体供
給自動停止装置は、排気調整部を供給側液面を越える高
さまで延伸する細管としたので、排気調整部の作動不良
を引き起こす恐れがなく、液内にゴミ等が混入している
場合でも設定液面高さでの給液停止を確実に実施でき
る。又、排気管の内空断面積を確保して給液途中の容器
内圧力増加を抑止すると共に、吐出管の有効吐出断面積
を十分に確保するので口孔径の小さい液体受給容器にあ
っても給液がスムーズに行える。又、このように排気管
と吐出管の断面比率を定めることで、容器内の圧縮され
た空気を液体排出口から吐出管内に侵入させ内部の液体
を流下させるので液体流入側管体の遮断操作を特に行わ
なくとも栓体開放時の再流入は生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】液体供給自動停止装置の縦断面図である。

【図２】液体供給自動停止装置の使用方法の説明図であ
る。

【図３】給液時の容器内圧力変化図である。

【図４】従来の液体供給自動停止装置の縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 液体供給自動停止装置 ２ 液体流入側管体 ３ 吐出管 ３ａ 液体排出口 ４ 液体受給容器 ４ａ 口孔 ５ 栓体 ６ 細管 ７ 排気管 １０ 液体 １０ａ 設定液面高さ １０ｂ 供給側液面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体受給容器の口孔を密封する栓体内を
   挿通し液体流入側管体に接続する吐出管と、この吐出管
   の内部を挿通して前記容器内の設定液面高さ以深まで下
   端部を突出し上端部を排気調整部に連結する排気管とを
   有する液体供給自動停止装置において、前記排気管は、
   給液途中の容器内圧力増加を抑止する内空断面積を有
   し、前記排気調整部は、この排気管とほぼ等しい内空断
   面積を備え少なくとも供給側液面を越える高さまで延伸
   する細管であり、前記吐出管の内空断面積から前記排気
   管の占有断面積を控除した有効吐出断面積が液体流入側
   管体の内空断面積にほぼ一致することを特徴とする液体
   供給自動停止装置。