(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水が加熱されて生成される水蒸気を高圧状態でもって貯留するタンクと、
大略円筒状をなして前記タンクの上方壁部に貫通固設され、給水口と排蒸気口を有し、外方端部近傍に雌ねじ部を設けた給水栓本体と、
大略円柱状をなして前記給水栓本体の雌ねじ部に螺合し得る雄ねじ部を設け、該雌ねじ部と雄ねじ部を最も深く螺合させた状態において前記排蒸気口から離間した上下位置で封止弁を形成し得るよう給水栓本体の内方に嵌挿される封止軸体と、
前記封止軸体に連結される給水栓ツマミを有し、
帽状であって天壁に貫通孔を穿設し、該貫通孔に前記封止軸体が挿通することにより前記封止軸体と前記給水栓ツマミの間で軸線方向に所定距離だけ移動可能とされ、内側面に前記給水栓本体と係止する係止部を有したロック部材をさらに設け、
前記ロック部材が前記給水栓本体に係止されている状態において、前記タンクと前記排蒸気口とが連通する位置に前記封止軸体が軸方向に移動したとき、前記ロック部材が前記封止軸体のそれ以上の軸方向の移動を規制することを特徴とする圧力容器の給水栓構造。
【請求項２】
前記ロック部材の係止部は雌ねじ部であり、前記給水栓本体に該雌ねじ部に螺合する雄ねじ部をさらに設け、該雌ねじ部と雄ねじ部が螺合している状態において、前記タンクと前記排蒸気口とが連通する位置に前記封止軸体が軸方向に移動したとき、前記ロック部材が前記封止軸体のそれ以上の軸方向の移動を規制することを特徴とする請求項１に記載の圧力容器の給水栓構造。
【請求項３】
前記タンクと前記排蒸気口とが連通する位置に前記封止軸体が移動したとき、前記排蒸気口の上方に位置する封止弁は封止機能を奏していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧力容器の給水栓構造。
【請求項４】
前記ロック部材の鍔部の外径が、少なくとも前記給水栓ツマミの外径と同じ直径を有するものであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の圧力容器の給水栓構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水が加熱されて生成される水蒸気を高圧状態でもって貯留するタンクなどのような圧力容器の給水栓構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
水が加熱されて生成される水蒸気を高圧状態でもって貯留するタンク、つまり本願にいう圧力容器は、例えば、理美容用蒸気供給装置や自動車の冷却装置（ラジエーター）などに用いられる。このような圧力容器の給水栓構造にあっては、給水する場合や内部の点検あるいは清掃を行う場合、圧力容器の内部を給水栓を介して外部に開放する必要がある。その場合、圧力容器内部に貯留されている高圧の水蒸気を安全に放出した後に給水栓を外部に開放するようにしないと、高圧水蒸気の不意の放出により人体が損傷を受けるという事態を招来するおそれがある。
【０００３】
そこで、従来の圧力容器の給水栓構造（例えば、特許文献１）では、図５に示すように、タンク５１の上方壁部５１ａに給水口５４ａと排蒸気口５４ｂを有する大略円筒状の給水栓本体５４を貫通固設し、この給水栓本体５４の内方において軸線方向に移動可能な状態で、しかもそれに螺合し得るものであって軸線方向の２箇所にＯリング５５ｌ、５５ｍを取着した封止軸体５５を配設し、この封止軸体５５は回動させるのに適した形状の給水栓ツマミ５６に連結されている。
【０００４】
さらに具体的には、給水栓本体５４は、タンク５１の上方壁部５１ａに対して外方に位置する部分の軸線方向中間付近の側壁に排蒸気口５４ｂ、外方端部に給水口５４ａを有する。また、この排蒸気口５４ｂを基準にして軸線方向の上方と下方の内側面は、封止軸体５５の２箇所に設けたＯリング５５ｌ、５５ｍとともに２箇所の封止弁を形成し得る。そして、外方端部の給水口５４ａを構成する内周面に雌ねじ５４ｃを刻設している。なお、５４ｋは安全弁５４Ｖを接続するための安全弁用開口である。
【０００５】
また、封止軸体５５は、上記した封止弁を形成し得るよう軸線方向の２箇所の所定位置にＯリング５５ｌ、５５ｍを取着するとともに、これらＯリング５５ｌ、５５ｍよりも外方位置に給水栓本体５４の雌ねじ５４ｃに螺合し得る雄ねじ５５ｃを刻設している。Ｏリング５５ｌ、５５ｍの２箇所の所定位置は、給水栓ツマミ５６を回動させて封止軸体５５の雄ねじ５５ｃを給水栓本体５４の雌ねじ５４ｃに最も深く螺合させた場合、封止軸体５５の２箇所のＯリング５５ｌ、５５ｍと排蒸気口５４ｂの上方と下方の内側面とにより２箇所で封止弁が形成された状態になる。つまり、この状態では、タンク５１内に高圧水蒸気が貯留されていても下方の封止弁により高圧水蒸気の外部への放出を抑制する。次に、雌ねじ５４ｃと雄ねじ５５ｃの螺合が浅くなる方向へ給水栓ツマミ５６を回動させると、下方のＯリング５５ｌが封止機能を発揮しない位置に移動し、上方の封止弁は機能しているものの下方の封止弁は開弁状態となる。つまり、この状態では、タンク５１内に貯留されている高圧水蒸気が排蒸気口５４ｂから外部に放出される。タンク５１内の高圧水蒸気が放出された後、さらに雌ねじ５４ｃと雄ねじ５５ｃの螺合が浅くなる方向へ給水栓ツマミ５６を回動させると、やがて雌ねじ５４ｃと雄ねじ５５ｃの螺合が外れ、上方のＯリング５５ｍと上方の内側面による封止弁も開弁状態となり、給水栓ツマミ５６と封止軸体５５を引き抜く。これにより、給水栓本体５４の給水口５４ａが開放され、給水等を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２９５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来の圧力容器の給水栓構造にあっては、タンク（圧力容器）５１の内部を給水栓本体５４を介して外部に開放する場合、給水栓本体５４と封止軸体５５のねじの螺合が浅くなる方向へ給水栓ツマミ５６を回動させてタンク５１内の高圧水蒸気を放出する。しかしながら、給水栓ツマミ５６の一連の回動動作により、タンク５１内の高圧水蒸気が確実に放出した状態になる前にいずれの封止弁も開弁状態になる場合があり得る。そのような状態になると、高圧水蒸気により封止軸体５５と給水栓ツマミ５６が飛び出し、給水栓ツマミ５６を回動させていた指や手首等に高圧水蒸気が放出され、火傷等人体に損傷を与えることとなる。
【０００８】
本発明は、係る事由に鑑みてなしたものであり、その目的とするところは、意図しない高圧水蒸気の放出によって人体に損傷を与えるような危険な状態が起こり難くなり、操作時の安全性を高めることが可能な圧力容器の給水栓構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の圧力容器の給水栓構造は、水が加熱されて生成される水蒸気を高圧状態でもって貯留するタンクと、大略円筒状をなして前記タンクの上方壁部に貫通固設され、給水口と排蒸気口を有し、外方端部近傍に雌ねじ部を設けた給水栓本体と、大略円柱状をなして前記給水栓本体の雌ねじ部に螺合し得る雄ねじ部を設け、該雌ねじ部と雄ねじ部を最も深く螺合させた状態において前記排蒸気口から離間した上下位置で封止弁を形成し得るよう給水栓本体の内方に嵌挿される封止軸体と、前記封止軸体に連結される給水栓ツマミを有し、帽状であって天壁に貫通孔を穿設し、該貫通孔に前記封止軸体が挿通することにより前記封止軸体と前記給水栓ツマミの間で軸線方向に所定距離だけ移動可能とされ、内側面に前記給水栓本体と係止する係止部を有したロック部材をさらに設け、前記ロック部材が前記給水栓本体に係止されている状態において、前記タンクと前記排蒸気口とが連通する位置に前記封止軸体が軸方向に移動したとき、前記ロック部材が前記封止軸体のそれ以上の軸方向の移動を規制することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の圧力容器の給水栓構造は、前記ロック部材の係止部は雌ねじ部であり、前記給水栓本体に該雌ねじ部に螺合する雄ねじ部をさらに設け、該雌ねじ部と雄ねじ部が螺合している状態において、前記タンクと前記排蒸気口とが連通する位置に前記封止軸体が軸方向に移動したとき、前記ロック部材が前記封止軸体のそれ以上の軸方向の移動を規制することを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の圧力容器の給水栓構造は、前記タンクと前記排蒸気口とが連通する位置に前記封止軸体が移動したとき、前記排蒸気口の上方に位置する封止弁は封止機能を奏していることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の圧力容器の給水栓構造は、前記ロック部材の鍔部の外径が、少なくとも前記給水栓ツマミの外径と同じ直径を有するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の本発明に係る圧力容器の給水栓構造によれば、ロック部材が前記給水栓本体に係止されている状態において、タンクと排蒸気口とが連通する位置に封止軸体が移動したとき、ロック部材が封止軸体のそれ以上の軸線方向の移動を規制するようにしてあるので、意図しない高圧水蒸気の放出によって人体に損傷を与えるような危険な状態が起こり難くなり、操作時の安全性を高めることが可能となる。
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明を実施する上において、確実に機能するロック部材を実現することができる。請求項３記載の発明によれば、意図しない高圧水蒸気の放出を確実に防止することができる。また、請求項４記載の発明によれば、給水栓ツマミを操作性に優れたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る圧力容器の給水栓構造を用いた理美容用蒸気供給装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る圧力容器の給水栓構造を示す断面図である。
【図３】同上の排蒸気状態を示す断面図である。
【図４】同上の給水栓本体を開放した状態を示す断面図である。
【図５】従来の圧力容器の給水栓構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための好ましい形態を説明する。本発明の実施形態に係る圧力容器の給水栓構造を用いた理美容用蒸気供給装置Ａは、図１に示すように、水が加熱されて生成される水蒸気を高圧状態でもって貯留するタンク１１を収容した装置本体１と、タンク１１の高圧状態の水蒸気を通過させる開放弁部２及び導管３と、通過してきた高圧状態の水蒸気を噴出させる蒸気噴出部４と、を主要部材としている。タンク１１には、水を加熱するためのタンクヒータ１２や水量を検出するための液面センサ部１３の検知部分を内蔵している。また、タンク１１の上方壁部１１ａには、前述した開放弁部２や液面センサ部１３とともに、後に詳述する給水栓本体１４が貫通固設されている。  これら開放弁部２及び給水栓本体１４を操作する開放弁ツマミ２Ｔ及び給水栓本体１４を操作する給水栓ツマミ１６とは、装置本体１の外方に露出している。さらに、装置本体１の上方表面にはヒータスイッチなどを有する操作パネル５、装置本体１の内部には操作パネル５と電気的に接続され各部材の動作を制御する電気回路基板６や、電気回路基板６と電気的に接続されたタンク１１内の水蒸気の圧力を監視する圧力センサ７を配設している。
【００１６】
この理美容用蒸気供給装置Ａは、操作パネル５のヒータスイッチを押すと、電気回路基板６を介してタンクヒータ１２に通電され、タンク１１内の水が加熱される。加熱された水は水蒸気を生成し、この水蒸気が高圧状態でもってタンク１１内に貯留される。  圧力センサ７の計測値が上限設定圧力（例えば、４気圧）に達すると、電気回路基板６を介してタンクヒータ１２への通電を停止し、タンク１１内の水の加熱が停止される。  この間に水蒸気の噴出が行われ、時間経過とともに、圧力センサ７の計測値が低下して下限設定圧力（例えば、３．５気圧）に達すると、再びタンクヒータ１２に通電され、タンク１１内の水が加熱される。タンク１１内の水蒸気の圧力は、このような過程を繰り返して、所定の設定圧力範囲に維持される。
【００１７】
タンク１１内の水蒸気は、開放弁ツマミ２Ｔを手動又は自動で回動して開放弁部２を開放することにより、開放弁部２、導管３、蒸気噴出部４を通過して大気中に噴出される。逆に、開放弁部２を閉鎖することにより、水蒸気の大気中への噴出が停止される。
【００１８】
次に、本発明の実施形態に係る圧力容器の給水栓構造を、図２ないし図４に基づいて詳述する。圧力容器の給水栓構造は、前述したタンク１１、給水栓本体１４及び給水栓ツマミ１６と、封止軸体１５と、ロック部材１７とを主要構成部材とする。
【００１９】
タンク１１は、例えば、ステンレス製であり、その上方壁部１１ａには、少なくとも給水栓本体１４を貫通固設するための貫通孔１１ｂを有する。
【００２０】
給水栓本体１４は、大略円筒状をなして前記タンクの上方壁部１１ａに貫通固設され、給水口１４ａと排蒸気口１４ｂを有し、外方端部近傍に雌ねじ部１４ｃ及び雄ねじ部１４ｄを設けている。具体的には、軸線方向の中間部に上方大径部１４ｅと下方大径部１４ｆを有し、下方大径部１４ｆの下方側が上方壁部１１ａに貫通する貫通筒部１４ｇ、上方大径部１４ｅの上方側が雌ねじ部１４ｃ及び雄ねじ部１４ｄとなる。また、内部は、下方大径部１４ｆに略対応する内径が最も小さい部分が下方封止弁形成部１４ｈとなり、上方大径部１４ｅに略対応する下方封止弁形成部１４ｈより内径がやや大きい部分が上方封止弁形成部１４ｉとなる。前述の排蒸気口１４ｂは、上方大径部１４ｅと下方大径部１４ｆの間の側壁に形成される。また、下方封止弁形成部１４ｈの上方端から排蒸気口１４ｂの下方開口縁に向けてテーパー状の傾斜面１４ｊとなっている。上記した雌ねじ部１４ｃは封止軸体１５が、雄ねじ部１４ｄはロック部材１７がそれぞれ螺合する。  なお、排蒸気口１４ｂには導管継手１４lが貫通固設されている。１４ｋは安全弁用開口で、安全弁１４Ｖに接続される。
【００２１】
封止軸体１５は、大略円柱状をなして給水栓本体１４の雌ねじ部１４ｃに螺合し得る雄ねじ部１５ｃを設けている。具体的には、雄ねじ部１５ｃの上方が最も直径が大きい大径部１５ａとなり、さらにその上方はロック部材１７が所定距離だけ移動可能となるよう遊嵌する遊嵌軸部１５ｂとなる。この遊嵌軸部１５ｂの軸方向長さは、ロック部材１７の移動可能な所定距離より十分に長い。上記の寸法関係より、雄ねじ部１５ｃを給水栓本体１４の雌ねじ部１４ｃに螺合させてゆくと、大径部１５ａの下方側端面が給水栓本体１４の外方側端面に当接する。この状態は、両者を最も深く螺合させた状態であり、その状態において、排蒸気口１４ｂから離間した上下位置で封止弁を形成し得るよう給水栓本体１４の内方に嵌挿される。つまり、この状態で下方封止弁形成部１４ｈに対応する位置に下方膨大部１５ｆ、上方封止弁形成部１４ｉに対応する位置に上方膨大部１５ｅを設け、これらに環状溝１５ｇ、１５ｋを形成し、それらにＯリング１５ｌ、１５ｍを嵌着している。従って、Ｏリング１５ｌ、１５ｍが下方封止弁形成部１４ｈと上方封止弁形成部１４ｉに弾発的に圧接しているときにそれぞれ封止弁を形成することとなる。
【００２２】
給水栓ツマミ１６は、封止軸体１５に連結されるものであり、封止軸体１５の遊嵌軸部１５ｂの上方側端面に基部１６ａを当接させた状態で固定用ねじ１６Ｂにより固定される。この基部１６ａは端部より少し窪んだ位置に形成され、基部１６ａから指等で回動するための外方把持部１６ｂと、封止軸体１５の遊嵌軸部１５ｂが嵌挿される内方筒部１６ｃとを連設している。この内方筒部１６ｃの長さ、すなわち下方側端面は後述するロック部材１７の移動の距離を決める。１６ｅは外方把持部１６ｂの下方に環状に連設されたスカート部である。
【００２３】
ロック部材１７は、全体形状を帽状（倒鍔付有底筒状）とし、天壁１７ａに貫通孔１７ｂを穿設している。この貫通孔１７ｂに前述した封止軸体１５の遊嵌軸部１５ｂが挿通する。その結果、ロック部材１７は封止軸体１５の大径部１５ａと給水栓ツマミ１６の内方筒部１６ｃ間で軸線方向に所定距離だけ移動可能とされる。また円筒部１７ｃの内径は、封止軸体１５の大径部１５ａより僅かに大きく、その開口縁付近の内側面に給水栓本体１４の雄ねじ部１４ｄに螺合する雌ねじ部１７ｄが刻設してある。この雄ねじ部１４ｄと雌ねじ部１７ｄにより、給水栓本体１４と係止する係止部が構成してある。  また、その鍔部１７ｆは、少なくとも給水栓ツマミ１６の外方把持部１６ｂの外径と略同じ直径を有する。１７ｅは給水栓ツマミ１６のスカート部１６ｅが嵌入し得るよう鍔部１７ｆに凹設した環状溝である。
【００２４】
このような圧力容器の給水栓構造にあっては、図４に示すように、封止軸体１５、給水栓ツマミ１６及びロック部材１７を一体的に組み付けて封止軸体ブロックとしている。  この封止軸体ブロックは、封止軸体１５と給水栓ツマミ１６とは固定用ねじ１６Ｂで固定され、ロック部材１７は封止軸体１５の大径部１５ａと給水栓ツマミ１６の内方筒部１６ｃ間で軸線方向に所定距離だけ移動可能とされている。ここでいう軸線方向に所定距離とは、ロック部材１７が雄ねじ部１４ｄに螺合して軸線方向に移動する距離である。
【００２５】
次に、本実施形態の組立及び動作について説明する。まず、封止軸体ブロックの封止軸体１５を、給水栓本体１４の給水口１４ａから挿入する。次いで、ロック部材１７の雌ねじ部１７ｄを給水栓本体１４の雄ねじ部１４ｄに螺合させ、給水栓本体１４の上方大径部１４ｅの上方端面に当接するまで螺合を進める。そして、封止軸体１５の雄ねじ部１５ｃを給水栓本体１４の雌ねじ部１４ｃに螺合させる。ここで、給水栓ツマミ１６を回動し、雄ねじ部１５ｃと雌ねじ部１４ｃとを最も深く螺合させた状態、つまり封止軸体１５の大径部１５ａの下方側端面が給水栓本体１４の外方側端面に当接する状態にする。この状態では、図２に示すように、Ｏリング１５ｌ、１５ｍが下方封止弁形成部１４ｈと上方封止弁形成部１４ｉに弾発的に圧接してそれぞれ封止弁を形成する。
【００２６】
次に、タンク（圧力容器）１１に給水する場合や内部の点検あるいは清掃を行う場合、タンク１１の内部を給水栓本体１４を介して外部に開放する。この場合、図２の状態から封止軸体１５の雄ねじ部１５ｃと給水栓本体１４の雌ねじ部１４ｃの螺合が浅くなる方向に給水栓ツマミ１６を回動する。やがて、図３に示すように、タンク１１と排蒸気口１４ｂとが連通する位置に封止軸体１５が軸方向に移動したとき、つまり、封止軸体１５のＯリング１５ｌが排蒸気口１４ｂにかかる位置へ移動したとき、タンク１１内の高圧の水蒸気は排蒸気口１４ｂを介して外部に放出される。この場合、ロック部材１７の天壁１７ａに封止軸体１５の大径部１５ａが当接し、ロック部材１７が封止軸体１５のそれ以上の軸方向の移動を規制する。また、この状態では、排蒸気口１４ｂの上方に位置する封止弁（上方封止弁形成部１４ｉとＯリング１５ｍ）は封止機能を奏している。  従って、給水栓ツマミ１６の回動操作によって給水栓本体１４の給水口１４ａが開放されることはなく、意図しない高圧水蒸気の放出によって人体に損傷を与えるような危険な状態が起こり難くなり、操作時の安全性を高めることが可能となる。そして、タンク１１内の高圧の水蒸気が排蒸気口１４ｂを介して確実に外部に放出された後、ロック部材１７の雌ねじ部１７ｄと給水栓本体１４の雄ねじ部１４ｄの螺合を解き、図４に示すように、封止軸体ブロックを給水栓本体１４から引き抜く。これにより、給水栓本体１４が開放されてタンク１１への給水や内部の点検あるいは清掃を行うことができる。
【００２７】
以上、本発明の実施形態に係る圧力容器の給水栓構造を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲で種々の変更が可能である。  例えば、ロック部材１７の係止部として、ロック部材１７に雌ねじ部１７ｄを刻設したねじによる係止構造の例を説明したが、ロック部材１７の内側面に給水栓本体１４と係止するバヨネット構造の係止部としてもよい。また、タンク１１と排蒸気口１４ｂとが連通する位置に封止軸体１５が移動したとき、排蒸気口１４ｂの上方に位置する封止弁が封止機能を奏している例を説明したが、封止軸体１５の大径部１５ａをロック部材１７の天壁１７ａに当接させることで封止機能を奏するようにしてもよい。また、ロック部材１７の鍔部１７ｆは、少なくとも給水栓ツマミ１６の外径と同じ直径を有するものである例を説明したが、給水栓ツマミ１６の外径より小さくしてもよい。このようにすると、ロック部材１７の操作性はやや劣るが、ロック部材１７の所望しない操作をより防ぐことができ、操作時の安全性をより高めることが可能となる。
【符号の説明】
【００２８】
１１    タンク（圧力容器）
１１ａ  タンク（圧力容器）の上方壁部
１４    給水栓本体
１４ａ  給水栓本体の給水口
１４ｂ  給水栓本体の排蒸気口
１４ｃ  給水栓本体の雌ねじ部
１４ｄ  給水栓本体の雄ねじ部
１４ｈ  給水栓本体の下方封止弁形成部（封止弁）
１４ｉ  給水栓本体の上方封止弁形成部（封止弁）
１５    封止軸体
１５ｃ  封止軸体の雄ねじ部
１５ｌ  封止軸体のＯリング（封止弁）
１５ｍ  封止軸体のＯリング（封止弁）
１６    給水栓ツマミ
１７    ロック部材
１７ａ  ロック部材の天壁
１７ｂ  ロック部材の貫通孔
１７ｄ  ロック部材の雌ねじ部（係止部）
１７ｆ  ロック部材の鍔部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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