(57)【要約】【課題】最小限の構成部品で且つ動作の確実な背圧弁を内蔵した逆止弁を得る。【解決手段】一次側通路１１と二次側通路１２を形成したケーシング１０を設け、これら通路間に逆止弁体２０を配置し、この弁体２０と二次側通路側にある第１ストッパ部材２３との間に弁体２０を一次側通路側に押圧する第１スプリング２４を設け、一方、逆止弁体２０内に一次側通路側の圧力が高いと閉塞するとともに二次側通路側の内圧が高くなると開放される背圧弁体３０を内蔵し、液体供給時には逆止弁体２０が開放され、二次側通路側の圧力上昇時には背圧弁体３０が開放される構成であるので、余分な配管を行う必要がなく、充填装置の小型化に大きく寄与する。また、逆止弁のケーシングの加工において精度が向上するとともに保守点検が容易になり、製造コストも低減される。更に、強度も向上するとともに背圧弁の小型化が可能になり、コンパクトな逆止弁が得られる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方に加圧液体を供給する一次側通路（１１）を有し、他方にこの液体を送出する二次側通路（１２）を形成したケーシング（１０）を設け、このケーシング内の前記一次側通路と二次側通路とを結ぶ中心線上に一次側通路の周囲端面に当接する弁座（２１）を一方に有する逆止弁体（２０）を配置し、この弁体の他方に前記二次側通路側に取り付けられているとともに、外周に液体が通過する溝（２２）が形成された断面Ｔ字形状の第１ストッパ部材（２３）との間において、この弁体を一次側通路側に押圧する弾発力を有する第１スプリング（２４）を設け、一方、前記逆止弁体の中心線上に形成された段付き穴に一次側通路側の圧力が高いと閉塞するとともに、二次側通路側の内圧が高くなると開放される背圧弁体（３０）を内蔵し、一次側通路から液体を供給する時は逆止弁体が開放され、二次側通路側の圧力が上昇すると、背圧弁体が開放される構成を特徴とする背圧弁を内蔵する逆止弁。
【請求項２】
ケーシングは中心線上に貫通穴（１６）が形成されたケーシング本体（１３）と、一次側通路を有し且つケーシング本体の一端に貫入固定されたケーシング蓋（１４）と、二次側通路を有し且つケーシング本体の他端に貫入固定されたケーシング底（１５）とから成り、これらは互いにねじ部材（１８）で結合された構成であることを特徴とする請求項１記載の背圧弁を内蔵する逆止弁。
【請求項３】
背圧弁は逆止弁体に形成され且つ弁ガイド穴（２７）と連通穴（２６）とからなる段付き穴と、この弁ガイド穴内において軸方向に往復移動自在で一端が前記連通穴を閉塞するよう前記弁ガイド穴の座面に当接する背圧弁体と、この背圧弁体を押圧するようこれと前記弁ガイド穴の開放端に固定した第２ストッパ部材（３１）との間に配置した第２スプリング（３２）とから成り、二次側通路側の圧力が高くなると背圧弁体が前記座面から離れる構成であることを特徴とする請求項１又は２記載の背圧弁を内蔵する逆止弁。
【請求項４】
所定の圧力となるよう常時加圧されている貯蔵タンク（１）から供給される液体をあらかじめ設定した必要量を供給する供給配管において、
貯蔵タンクにこれから供給される液体に混入している気泡を液体から分離するガスセパレータ（４）を配管接続し、このガスセパレータで分離された液体を流量計（５）を介して背圧弁が内蔵された逆止弁の一次側通路に接続し、この逆止弁の二次側通路から前記液体を送出するようにし、一方、前記ガスセパレータで分離された気体を前記貯蔵タンクに戻すかあるいは大気放出するように配管接続したことを特徴とする配管構造。
【請求項５】
逆止弁は二次側通路に接続される配管内の圧力が所定圧以上に上昇すると、内蔵されている背圧弁が開放動作して一次側通路へ二次側通路の圧力が逃げるようになっていることを特徴とする請求項４記載の配管構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、あらかじめ設定された容器に液化ガスの液体を所定量充填するＬＰＧ充填装置において、簡易で且つ小型化が可能な構造の背圧弁を内蔵した逆止弁とこの逆止弁を使用した配管構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、液化ガス等の液体を所定の充填容器に充填するＬＰＧ充填装置はその充填中に流量計や配管部分で気化して計量精度が低下するが、これを防止するために背圧弁を介在させ、常時背圧弁までの配管中に所定の圧力を加え液化ガスの気化を防止するようになっている。このための一般的な液化ガス充填装置の配管は図５に示すようになっており、貯蔵タンク１０１からの液体は配管中の供給ポンプ１０３により圧送されるようになっている。この加圧圧送された液体はガスセパレータ１０４を介して流量計１０５を通り、ベーパ加圧式背圧弁１１０を通過して供給されるようになっている。このベーパ加圧式背圧弁は貯蔵タンク１０１のガス圧と背圧弁内のスプリング圧とを合わせた力で流体通路を閉塞している弁体に対して、これより大きい液体圧が一次側通路から加わると、流路を開き液体が供給されるようになっており、一方、二次側通路において、圧力上昇が生じると、配管の損傷が生じることからこの圧力が所定圧以上になると、前記弁体が開き、この圧力を１次側へ逃がすようになっている。
【０００３】
また、図６は近年需要が増加しつつある簡易型のＬＰＧ充填装置であり、これは前記構成における配管中の供給ポンプに代えて貯蔵タンク１０１内を常時加圧しながら供給する構成であり、前記逆止弁はスプリング加圧式逆止弁１１０を使用してこれにより、加圧された液体が所定圧力以上になると、一次側通路からこの逆止弁１１０を開いて液体を供給し、一方、二次側通路が上昇すると、背圧弁としてのリリーフ弁１４０が開いて二次側通路に接続されている配管中の圧力が所定圧力以上に上昇しないよう制御している。
【０００４】
一方、これら配管中に使用されている背圧弁に代えて、例えば、図７及び図８に示すような逆止弁と一体の背圧弁もある。これは、実用新案登録第２５３９１８５号公報に示されたものであり、湯水混合水栓における内圧の異常上昇防止構造に関するものである。これは、二次側通路１１２の内部圧力が上昇すると、一次側通路１１１から水または湯を供給するよう逆止弁体用スプリング１２４で弾力付勢された逆止弁体１２０を内蔵する筒体に外装されている筒体用スプリング１３２の反発弾力に抗して筒体は一次側通路１１１へ向かって移動し、弁体１３０を弁座から離して逃がし弁を開けるようになっている。これにより、二次側通路１１２の高圧水は、開弁状態の逃がし弁及び逃がし通路を通過して一次側通路１１１へ送出することで、内圧を低下させるようになっているものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
実用新案登録第２５３９１８５号公報（図１及び図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように背圧弁としてベーパ加圧式背圧弁やスプリング加圧式逆止弁及びリリーフ弁を使用したＬＰＧ充填装置はその構造上から、一方は貯蔵タンク内のベーパ圧を使用する必要があり、他方は二次側通路の内圧上昇をリリーフ弁を介して一定以上に上がらないようにしているため、そのための配管が余分に必要となっており、配管が複雑になっている。また、これらは配管を簡略化するために背圧弁を変更することが望まれるが、この背圧弁として図７及び図８に示すようなものをそのまま使用した場合、背圧弁として高クラッキング圧（弁が開くのに必要な圧力）が必要になるが、これを実現するために逆止弁体を筒体の弁座面に押し付ける逆止弁用スプリングの荷重を大きくし且つ逆止弁用スプリングの荷重が急激に大きくならないようにするとともに、流量特性を安定させるためにばね常数を可能な限り小さくする必要がある。しかしながら、このような従来の逆止弁と一体の背圧弁では逆止弁用スプリングの径及び長さが十分に得られず、十分な径及び長さを得るためにはこれら弁構造全体を大きくする必要が生じている。しかも、筒体も必然的に大きくなり、このため全体が大型化していた。その上、このような構成の弁をそのまま使用すると、筒体の厚みが薄いため、その圧力に十分に耐えることができなくなることもあり、これを解消しようとすると、弁全体の重量が大きくなり、小型化ができない等の課題が生じている。
【０００７】
本発明の第１の目的は、このような課題を解消するとともに簡単な構成で、最小限の構成部品で且つ動作の確実な背圧弁を内蔵した逆止弁を得ることであり、第２の目的は、簡略化された配管構造を得ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の目的は、一方に加圧液体を供給する一次側通路１１を有し、他方にこの液体を送出する二次側通路１２を形成したケーシング１０を設け、このケーシング１０内の前記一次側通路１１と二次側通路１２とを結ぶ中心線上に一次側通路の周囲端面に当接する弁座２１を一方に有する逆止弁体２０を配置し、この弁体２０の他方に前記二次側通路側に取り付けられているとともに、外周に液体が通過する溝２２が形成された断面Ｔ字形状の第１ストッパ部材２３との間において、この弁体２０を一次側通路側に押圧する弾発力を有する第１スプリング２４を設け、一方、前記逆止弁体２０の中心線上に形成された段付き穴に一次側通路側の圧力が高いと閉塞するとともに、二次側通路側の内圧が高くなると開放される背圧弁体３０を内蔵し、一次側通路１１から液体を供給する時は逆止弁体２０が開放され、二次側通路側の圧力が上昇すると、背圧弁体３０が開放される構成の背圧弁を内蔵する逆止弁を提供することで達成される。
【０００９】
また、この目的は、前記構成に加えて、ケーシングは中心線上に貫通穴１６が形成されたケーシング本体１３と、一次側通路１１を有し且つケーシング本体１３の一端に貫入固定されたケーシング蓋１４と、二次側通路１２を有し且つケーシング本体１３の他端に貫入固定されたケーシング底１５とから成り、これらは互いにねじ部材１８で結合された構成であってもよく、更に、背圧弁は逆止弁体２０に形成され且つ弁ガイド穴２７と連通穴２６とからなる段付き穴と、この弁ガイド穴２７内において軸方向に往復移動自在で一端が前記連通穴２６を閉塞するよう前記弁ガイド穴２７の座面に当接する背圧弁体３０と、この背圧弁体３０を押圧するようこれと前記弁ガイド穴２７の開放端に固定した第２ストッパ部材３１との間に配置した第２スプリング３２とから成り、二次側通路側の圧力が高くなると背圧弁体３０が前記座面から離れる構成となっているので、背圧弁が小型化され、このような背圧弁を内蔵したコンパクトな逆止弁が得られる。
【００１０】
一方、本発明の第２の目的は、所定の圧力となるよう常時加圧されている貯蔵タンク１から供給される液体をあらかじめ設定した必要量を供給する供給配管において、貯蔵タンク１にこれから供給される液体に混入している気泡を液体から分離するガスセパレータ４を配管接続し、このガスセパレータ４で分離された液体を流量計５を介して背圧弁が内蔵された逆止弁の一次側通路１１に接続し、この逆止弁の二次側通路１２から前記液体を送出するようにし、一方、前記ガスセパレータ４で分離された気体を前記貯蔵タンク１に戻すかあるいは大気放出するように配管接続した配管構造とすることで達成される。
【００１１】
また、この目的は、前記構成における逆止弁が二次側通路１２に接続される配管内の圧力が所定圧以上に上昇すると、内蔵されている背圧弁が開放動作して一次側通路１１へ二次側通路１２の圧力が逃げるようになっていることで、余分な配管がいらなくなり、充填装置全体の小型化が可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図４に基づき説明する。図１において、１０は一端に液化ガス等の加圧液体が供給される入り口としての一次側通路１１と他端に加圧液体が送出される出口としての二次側通路１２を有するケーシングである。このケーシングはケーシング本体１３とこれの両端に貫入固定されたケーシング蓋１４とケーシング底１５とで構成され、このケーシング本体１３は円筒内面形状の貫通穴１６が形成されている。このケーシング本体１３の両端には入り口側がケーシング蓋１４で閉塞してあり、出口側はケーシング底１５で閉塞されている。これらケーシング蓋１４及びケーシング底１５には夫々前記一次側通路１１となる第２供給管７及び二次側通路１２となる第３供給管８が夫々接続してあり、ケーシング本体１３とケーシング蓋１４とケーシング底１５との嵌合箇所には内部の液体が漏れない密封状態となるようにシール材１７が嵌め合わされ、ケーシング本体１３、ケーシング蓋１４、ケーシング底１５はねじ部品１８で締結固定されている。
【００１３】
このケーシング１０内の中心線上には一次側通路１１の外周端面に対して当接して一次側通路１１を閉塞するように密着可能な弁座２１を有する逆止弁体２０が配置してあり、この逆止弁体２０の外周には軸方向に液体の通路となる溝２２が複数条形成されている。この逆止弁体２０はケーシング底側に位置する第１ストッパ部材２３との間に配設された第１スプリング２４によりケーシング蓋側に弾力付勢されており、第１ストッパ部材２３は前記ケーシング底１５により支えられている。この第１ストッパ部材２３の外周側には等間隔をおいて複数の流路２５が形成してあり、前記逆止弁体２０が一次側通路１１から所定圧力により開放されると、液体が通過して二次側通路１２に供給されるようになっている。
【００１４】
更に、前記逆止弁体２０の中心線上には段付き穴が形成してあり、二次側通路側にはこの段付き穴を構成する細い連通穴２６が位置している。この連通穴２６にはこれより大きい弁ガイド穴２７が続いており、この穴２７にはこの中を往復動する背圧弁体３０が内蔵されている。この背圧弁体３０は前記一次側通路側に固定された第２ストッパ部材３１に一端が位置する第２スプリング３２により常時前記連通穴２６を閉塞するように弾力付勢されている。この第２ストッパ部材３１の外周側にも等間隔をおいて流路３３が複数形成されている。
【００１５】
このようにして構成されている背圧弁を内蔵した逆止弁をＬＰＧ充填装置の配管構造に使用した構成は図２のようになる。続いて、この配管構造について説明すると、所定の圧力となるよう常時加圧されている貯蔵タンク１にはその底部に第１供給管２が接続してあり、これには供給弁３を介してガスセパレータ４が接続されている。このガスセパレータ４は供給される液体に混入している気泡を液体から分離するものであり、このガスセパレータ４に配管接続されている流量計５での流量計測を正確にするために必要なものである。また、このガスセパレータ４は排気管６を介して前記貯蔵タンク１に接続されているとともに分岐されて大気放出可能となっており、前記ガスセパレータ４で分離された気泡内の気体は排気管６を介して貯蔵タンク１に戻されるか大気放出されるようになっている。
【００１６】
一方、前記流量計５には第２供給管７を介して図１に示す背圧弁を内蔵する逆止弁の一次側通路１１に接続してあり、この逆止弁の二次側通路１２には液体を充填容器（図示せず）に所定量だけ供給する第３供給管８が接続されている。この第３供給管８には充填量が設定量になった時に供給を遮断するように作動する電磁弁９を介在させて給液ノズル（図示せず）が接続された構造となっている。
【００１７】
このような構成において、スタート信号が入り、貯蔵タンク１から加圧されている液体が供給されると、この液体は第１供給管２からガスセパレータ４を通り、流量計５を通過する。この時、供給量は流量計５により計量されることになる。続いて、液体は所定圧力が加わった状態で流れているので、図３に示すように第１スプリング２４に撓みが生じ、逆止弁体２０が開放されて液体は一次側通路１１から二次側通路１２に流れる。この状態においては背圧弁体３０は開放されず、連通穴２６を閉塞した状態のままであるので、液体は逆止弁体２０の周囲を流れることになる。この後、液体が所定量供給されて充填容器に充填されると、電磁弁９にストップ信号が入り、液体の供給は遮断される。続いて、次の充填容器に液体を充填する場合は、スタート信号を入れ、電磁弁９が開くと所定量の液体が同じ動作により供給される。
【００１８】
一方、何らかの原因で二次側通路の圧力が所定圧以上に上昇すると、逆止弁体２０内の背圧弁体３０にこの上昇圧力が作用することになり、図４に示すように、この背圧弁体３０は第２スプリング３２に抗して後退するから連通穴２６は開放される。これにより、二次側通路１２から一次側通路１１に圧力が逃げるので、二次側通路１２の圧力は低下することになる。このように二次側通路１２の昇圧が繰り返されても、その都度、背圧弁体３０が開放されるので、二次側通路１２は都度、降圧されて供給管の破壊は生じず、安全な作業が可能になる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は以上説明した実施の形態から明らかなように、一方に加圧液体を供給する一次側通路１１を有し、他方にこれを送出する二次側通路１２を形成したケーシング１０を設け、前記一次側通路１１と二次側通路１２との間に一次側通路１１の周囲端面に当接する弁座２１を有する逆止弁体２０を配置し、この弁体２０と二次側通路側に取り付けられた断面Ｔ字形状の第１ストッパ部材２３との間にこの弁体２０を１次通路側に押圧する第１スプリング２４を設け、一方、逆止弁体２０の段付き穴に一次側通路側の圧力が高いと閉塞するとともに二次側通路側の内圧が高くなると開放される背圧弁体３０を内蔵し、液体供給時には逆止弁体２０が開放され、二次側通路側の圧力上昇時には、背圧弁体３０が開放される構成の背圧弁を内蔵する逆止弁である。
【００２０】
このため、従来のように、ベーパ圧やリリーフ弁を使用する必要がないから余分な配管を行う必要がなく、充填装置の小型化に大きく寄与することができる。また、この逆止弁のケーシング１０はケーシング本体１３に夫々必要な部品を嵌め合わせてねじ部品１８で固定しただけの構成であることから、これの加工において精度が向上するとともにその保守点検が容易になり、製造コストも低減される。更に、背圧弁は逆止弁体２０に内蔵され、この中を軸方向に往復移動自在で一端が連通穴２６を閉塞するように弾力付勢された背圧弁体３０を有し、二次側通路側の圧力が高くなると背圧弁体３０が前記座面から離れる構成であるので、安定した流量特性を得ながら逆止弁及び背圧弁を動作させるに十分な荷重のスプリングを任意に選定使用することができるとともに、小型化にも十分対応できる。しかも、逆止弁体及び背圧弁体の強度も向上するとともに背圧弁の小型化が可能になり、背圧弁を内蔵したコンパクトな逆止弁が得られる。
【００２１】
また、この逆止弁を使用する配管構造は、貯蔵タンク１から供給される液体に混入している気泡を液体から分離するガスセパレータ４を貯蔵タンク１に配管接続し、分離された液体を流量計５を介して前記逆止弁の一次側通路１１に接続し、この逆止弁の二次側通路１２から液体を送出するようにし、一方、ガスセパレータ４で分離された気体を貯蔵タンク１に戻すかあるいは大気放出するようになっているので、この配管自体が必要最低限となり、充填装置全体が小型化される。更に、二次側通路１２の圧力が所定圧以上に上昇すると、その都度、内蔵されている背圧弁が開放動作して一次側通路１１へ二次側通路１２の圧力が逃げるようになっていることから、常時配管内の圧力が所定圧以下に制御されることになり、安定した充填動作の得られる配管構造となる等の特有の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る配管を示す概略図である。
【図３】本発明における逆止弁の開放状態を示す断面図である。
【図４】本発明における背圧弁の開放状態を示す断面図である。
【図５】従来例の配管を示す概略図である。
【図６】もう一つの従来例の配管を示す概略図である。
【図７】逆止弁の従来例を示す断面図である。
【図８】図７の動作状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１  貯蔵タンク
２  第１供給管
３  供給弁
４  ガスセパレータ
５  流量計
６  排気管
７  第２供給管
８  第３供給管
９  電磁弁
１０  ケーシング
１１  一次側通路
１２  二次側通路
１３  ケーシング本体
１４  ケーシング蓋
１５  ケーシング底
１６  貫通穴
１７  シール材
１８  ねじ部品
２０  逆止弁体
２１  弁座
２２  溝
２３  第１ストッパ部材
２４  第１スプリング
２５  流路
２６  連通穴
２７  弁ガイド穴
３０  背圧弁体
３１  第２ストッパ部材
３２  第２スプリング
３３  流路
【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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【図６】
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【図７】
2004251423.tif 000009
【図８】
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