(57)【要約】【課題】液化ガスが最大充填量に達して過充填防止弁が閉鎖された場合に、チャタリングの発生を防止し得る過充填防止弁装置を提案する。【解決手段】ケーシング部材３の接続管部４内に固定筐体３０を固定し、この固定筐体３０の開口を、過充填防止弁に設けられた遮蔽蓋体（２１）により遮蔽し、この固定筐体３０と遮蔽蓋体（２１）とにより囲繞した可変容積領域Ｐを備えるようにしたから、この過充填防止弁２０が瞬間的に閉鎖位置に作動した場合に、可変容積領域Ｐが過充填防止弁２０を閉鎖位置に保持しようとする作用を生じ、ウォーターハンマー現象による、該過充填防止弁２０のチャタリングを抑制できる。【選択図】図２
2007155046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化ガス容器外に配設された充填バルブの開作動により容器内に液化ガスを流入させるガス流路と接続されて容器内に配設され、液化ガス容器内の液化ガスの過充填を防止するものであり、
ガス流路と接続される接続管部と、ガス流路と容器内とを連通する連通路とを具備するケーシング部材と、
ケーシング部材の接続管部内に配設され、連通路のガス流路側に開口する流入口を開閉する弁部を備えた過充填防止弁と、
該過充填防止弁を、その弁部が流入口を閉鎖する方向に付勢する付勢手段と、
容器内に貯留する液化ガスの液面高さに従って浮動するフロートと、
該フロートに連結され、所定の最大充填量に達した場合に、前記過充填防止弁を、付勢手段の付勢力に抗じて流入口を開放する開放位置から、該付勢力に従って流入口を遮断する閉鎖位置へ位置変換させるカム機構と
を備えた過充填防止弁装置において、
液化ガスの流入方向に沿った前方又は後方が開口された固定筐体を、該開口が過充填防止弁に設けた遮蔽蓋体により遮蔽されるように、ケーシング部材の接続管部内に固定することにより、弁部の背方に、該遮蔽蓋体と固定筐体とにより囲繞される可変容積領域を配設したことを特徴とする過充填防止弁装置。
【請求項２】
固定筐体を、その開口が弁部側となるように、ケーシング部材の接続管部内に固定し、弁部を、該開口を遮蔽する遮蔽蓋体として構成したことを特徴とする請求項１記載の過充填防止弁装置。
【請求項３】
遮蔽蓋体が、その外周縁に、過充填防止弁の作動方向に沿って設けられた、固定筐体に摺動可能に遊嵌される摺動周縁部を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の過充填防止弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液化石油ガス等の液化ガスを貯留する液化ガス容器に配設され、液化ガス容器への液化ガスの過充填を防止する過充填防止弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、乗用車、バス、トラック等の車両にあって、液化石油ガス（以下、ＬＰＧ）等の液化ガスを燃料とするものには、ＬＰＧを貯留する液化ガス容器が搭載されている。この液化ガス容器は、一般的に、車両に横向きにして搭載される。このような液化ガス容器には、液化ガスを充填する充填バルブ、この容器内の液化ガスを使用する取出バルブ、予め設定された最大充填量を越えて充填されないようにする過充填防止弁装置、液化ガスの充填量を視認可能とする液面計等が夫々に配設されている。さらには、液化ガス容器の内圧が所定圧力以上とならないため、所定圧力以上となると自動的に開放される安全弁も設けられている。
【０００３】
ここで、過充填防止弁装置は、充填バルブから充填される液化ガスが、所定の最大充填量を越えて充填されないように、該最大充填量に達すると、自動的に液化ガスの充填を停止するようにしたものであり、充填バルブとは別に配設されている。このような過充填防止弁装置としては、例えば特許文献１のように、充填バルブの開作動により液化ガスが流入するガス流路に接続されて液化ガス容器内に配設されており、液化ガスを液化ガス容器内に流入する流入口を開閉する過充填防止弁と、容器内の液化ガスの液面高さ位置に従って浮動するフロートと、該フロートに連結され、液化ガスが最大充填量に達した場合に、過充填防止弁を、流入口を開放する開放位置から遮断する閉鎖位置へ位置変換させるカム機構とを備えた構成が提案されている。この構成にあって、過充填防止弁は、流入口を閉鎖する方向にバネ等の付勢手段により付勢されて配設されており、カム機構により、この付勢力に抗して流入口を開放し、付勢力に従って流入口を遮断するように、開閉作動する。
【特許文献１】実公昭５８−２２４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した過充填防止弁装置にあっては、液化ガスが最大充填量に達して、過充填防止弁が流入口を閉鎖した後に、該過充填防止弁が流入口を閉鎖する閉鎖位置で安定せず、開閉方向に振動する現象（以下、チャタリング）が発生することがある。このチャタリングは、液化ガス容器の充填圧や液化ガスの種類等に応じて、その発生態様が夫々異なっており、例え発生した場合にもその振幅が微小であったり、直ぐに収まることから、通常は過充填を防止する作動にほとんど影響しない。しかしながら、極めて希有な場合として、このチャタリングが、比較的大きな振幅で生じたり、この大きな振幅が長時間継続することもある。
【０００５】
本発明は、液化ガスが最大充填量に達した場合に生じるチャタリングを抑制する過充填防止弁装置を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、液化ガス容器外に配設された充填バルブの開作動により容器内に液化ガスを流入させるガス流路と接続されて容器内に配設され、液化ガス容器内の液化ガスの過充填を防止するものであり、ガス流路と接続される接続管部と、ガス流路と容器内とを連通する連通路とを具備するケーシング部材と、ケーシング部材の接続管部内に配設され、連通路のガス流路側に開口する流入口を開閉する弁部を備えた過充填防止弁と、該過充填防止弁を、その弁部が流入口を閉鎖する方向に付勢する付勢手段と、容器内に貯留する液化ガスの液面高さに従って浮動するフロートと、該フロートに連結され、所定の最大充填量に達した場合に、前記過充填防止弁を、付勢手段の付勢力に抗じて流入口を開放する開放位置から、該付勢力に従って流入口を遮断する閉鎖位置へ位置変換させるカム機構とを備えた過充填防止弁装置において、液化ガスの流入方向に沿った前方又は後方が開口された固定筐体を、該開口が過充填防止弁に設けた遮蔽蓋体により遮蔽されるように、ケーシング部材の接続管部内に固定することにより、弁部の背方に、該遮蔽蓋体と固定筐体とにより囲繞される可変容積領域を配設したことを特徴とする過充填防止弁装置である。尚、前記した液化ガスの流入方向とは、液化ガスを充填する場合に、該液化ガスの流入する方向を示す。
【０００７】
ここで、過充填防止弁を瞬間的に閉鎖すると発生するチャタリングについて、本発明の発明者らが鋭意精査した結果、該チャタリングの発生原因を突き止めた。上述したように過充填防止弁装置にあっては、液化ガスを所定圧力で充填中に、過充填防止弁が流入口を瞬間的に閉鎖するものである。このため、過充填防止弁の閉鎖作動により、ガス流路（液化ガスの充填経路）内に比較的高いサージ圧が発生し、このサージ圧の発生によって、該ガス流路内には、該流路内で液化ガスの正逆方向への圧力変動による共振現象（以下、ウォーターハンマー現象）が生じる。さらにまた、このサージ圧により、過充填防止弁に、上流方向へ動かそうする力が作用する。このサージ圧により作用する力が、過充填防止弁を閉鎖させる付勢手段の付勢力より大きくなると、該過充填防止弁が開放方向へ動いてしまう。そして、前記ウォーターハンマー現象により高いサージ圧が繰返し生じることによって、過充填防止弁が振動するチャタリングが発生するのである。また、このチャタリングは、その発生態様が、ウォータハンマー現象の大きさや持続性に従って異なるため、充填圧や液化ガスの種類等の様々な条件により、上述した希有な場合のように比較的大きな振幅で発生したり、長時間継続する場合がある。
【０００８】
本発明の構成にあっては、過充填防止弁に設けた遮蔽蓋体を、固定筐体の開口を遮蔽するように配設し、該遮蔽蓋体と固定筐体とにより可変容積領域を形成したものであり、過充填防止弁の位置変換作動に伴って、可変容積領域の容積が増加又は減少することとなっている。尚ここで、過充填防止弁が位置変換作動した場合も、遮蔽蓋体は、固定筐体の開口を遮蔽した状態を維持したままである。本構成の過充填防止弁装置は、液化ガスが最大充填量まで充填されると、過充填防止弁が閉鎖位置に位置変換されると共に、可変容積領域が増加又は減少する。ここで、流入口が閉鎖されることにより、液化ガスの流れが遮断されることから、可変容積領域の周囲は液化ガスで満たされた状態となると共に、可変容積領域内も液化ガスが満たされた状態となるため、この可変容積領域の容積は増減し難くなる。そして、この可変容積領域の容積が変化し難いことにより、遮蔽蓋体も動き難くなり、過充填防止弁を閉鎖位置に留める作用を生じる。このため、上述したように、過充填防止弁が瞬間的に流入口を閉鎖して生じた高いサージ圧により、過充填防止弁を流入口の開放方向へ動かそうとする力が作用しても、前記の可変容積領域の作用によって、過充填防止弁の開放方向への動きが抑制され得る。したがって、ガス流路内にウォーターハンマー現象が発生しても、過充填防止弁は開放方向へ動き難くなることから、チャタリングの発生が抑制され、該過充填防止弁を閉鎖位置で保持することができ得る。
【０００９】
而して、本構成によれば、液化ガスが最大充填量に達した場合に、過充填防止弁は瞬間的に閉鎖位置へ作動し、かつ該閉鎖位置で安定的に保持され得ることから、上述したような比較的大きな振幅で長時間継続する、比較的希有なチャタリングにあっても、その発生を防ぐことができる。
【００１０】
尚、本構成にあっては、固定筐体の開口を遮蔽蓋体が遮蔽することにより、可変容積領域内に液化ガスが容易に流入出できないようになっている。そして、過充填防止弁の位置変換作動に伴って遮蔽蓋体が可変容積領域の容積を増加又は減少するように作動した場合に、前記の、液化ガスが容易に流入出できない遮蔽状態が維持される。これにより、可変容積領域は、過充填防止弁が瞬間的に閉鎖した場合にあって、該過充填防止弁を閉鎖位置に保持する作用を適切に発揮し得る。
【００１１】
上記構成にあって、弁部の背方とは、換言すれば、流入口が在る弁部の一側に対して、その他側を表している。このように可変容積領域が弁部の背方に配設されていることにより、上述のように流入口を閉鎖した場合に、この可変容積領域の周囲は液化ガスで満たされた状態となる。そして、この状態では、上述したように、可変容積領域内も液化ガスで満たされていることから、該可変容積領域の容積が増減し難くなるのである。
【００１２】
また、上述した過充填防止弁装置にあって、固定筐体を、その開口が弁部側となるように、ケーシング部材の接続管部内に固定し、弁部を、該開口を遮蔽する遮蔽蓋体として構成したものが提案される。
【００１３】
上述したように、液化ガスが最大充填量まで充填されて、過充填防止弁が閉鎖位置へ瞬間的に位置変換した場合には、可変容積領域がその容積を変化し難くなる。ここで、この可変容積領域の作用は、遮蔽蓋体に直接的に働く。かかる構成にあっては、この遮蔽蓋体を、流入口を直接的に開閉する弁部により構成したことにより、前記可変容積領域の作用が弁部に直接働くこととなるため、該弁部を流入口を閉鎖した状態に維持する作用の効果が高まる。したがって、サージ圧による、過充填防止弁を開放方向へ動かす作用を、可変容積領域の、その容積を変化し難くする作用により、一層効率的に抑制でき、過充填防止弁を閉鎖位置で安定して保持する効果が高まる。
【００１４】
また、上述した過充填防止弁装置にあって、遮蔽蓋体が、その外周縁に、過充填防止弁の作動方向に沿って設けられた、固定筐体に摺動可能に遊嵌される摺動周縁部を備えている構成が提案される。
【００１５】
かかる構成にあっては、過充填防止弁が開放位置と閉鎖位置との間で位置変換した場合にも、遮蔽蓋体が固定筐体の開口を遮蔽した状態を、確実かつ安定的に維持できる。また、摺動周縁部は、過充填防止弁の作動方向に沿った形状であり、固定筐体と摺動する面を有するものであるから、可変容積領域の密閉性が高く、該可変容積領域に液化ガスが容易に流入出できない作用に優れる。したがって、過充填防止弁が閉鎖位置に位置変換した場合に、可変容積領域は、その容積を維持する作用が高まり、過充填防止弁を開放方向へ動すサージ圧の作用を抑制するという、本発明の作用効果が一層向上する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、上述したように、ケーシング部材の接続管部内に固定された固定筐体と、過充填防止弁に設けられ、該固定筐体の開口を遮蔽する遮蔽蓋体とを備え、この固定筐体と遮蔽蓋体とにより囲繞した可変容積領域を備えるようにした過充填防止弁であるから、過充填防止弁が瞬間的に閉鎖位置に作動した場合に、可変容積領域が遮蔽蓋体を介して過充填防止弁を閉鎖位置に保持しようとする作用を生じ、サージ圧による、過充填防止弁を開放方向へ動す作用を抑制できる。これにより、過充填防止弁が瞬間的に閉鎖位置に位置変換した場合に発生するウォーターハンマー現象による、該過充填防止弁のチャタリングを抑制でき、過充填防止弁を閉鎖位置に安定して保持することができ得る。したがって、比較的大きな振幅で長時間継続するという、希有なチャタリングの発生を防止できる。而して、本構成の過充填防止弁装置は、液化ガスが最大充填量を超えて充填されることが無い。
【００１７】
上記の過充填防止弁装置にあって、固定筐体を、その開口が弁部側となるように、ケーシング部材の接続管部内に固定し、弁部を、該開口を遮蔽する遮蔽蓋体として構成した場合には、上記した可変容積領域の作用が直接的に弁部に働くこととなるから、過充填防止弁を開放方向に動かすサージ圧の作用を効率的に抑制でき、過充填防止弁を閉鎖位置で安定して保持する効果がさらに高まる。
【００１８】
上記の過充填防止弁装置にあって、遮蔽蓋体が、その外周縁に、過充填防止弁の作動方向に沿って設けられた、固定筐体に摺動可能に遊嵌される摺動周縁部を備えた場合には、可変容積領域の密閉性が向上し、可変容積領域の容積を維持する作用が一層高まる。したがって、過充填防止弁が瞬間的に閉鎖位置に位置変換した場合に、該過充填防止弁を開放方向へ動すサージ圧の作用を抑制するという、本発明の作用効果が一層向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施例を添付図面を用いて詳述する。
本実施例にあっては、乗用車やトラック等の車両に横向きに配置される液化石油ガス容器（以下、ＬＰＧ容器）１に配設される過充填防止弁装置２について例示する。図１のように、ＬＰＧ容器１は、円筒形状の胴部１ａと、該胴部１ａの両側開口に接合された半球形状の鏡部１ｂ，１ｂとから構成されている。このＬＰＧ容器１は、固定部材（図示省略）により車両に固定されており、その一方の鏡部１ｂに、充填バルブ４５と該充填バルブ４５を開閉する充填バルブ開閉ハンドル４１とを備えたバルブ装置４０が配設されている。さらに、このバルブ装置４０には、外部からＬＰＧ（液化石油ガス）が供給される供給口４６が配設されており、ＬＰＧを充填する場合には、この供給口４６に所定の供給パイプ（図示省略）が連結される。また、バルブ装置４０には、ＬＰＧ容器１内に配設されたガス管４２の一端（上流端）が接続されている。そして、このガス管４２と供給口４６とが連通しており、その間に、前記充填バルブ４５が配設されている。一方、ガス管４２の他端（下流端）には、過充填防止弁装置２が接続されている。
【００２０】
すなわち、このＬＰＧ容器１にＬＰＧを充填する場合には、供給パイプを供給口４６に接続し、充填バルブ開閉ハンドル４１を充填バルブ４５を開放するように回動することによって、供給パイプから所定の流入圧力でＬＰＧがガス管４２に流れ込み、このＬＰＧが過充填防止弁装置２を介して、ＬＰＧ容器１内に充填されることとなっている。ここで、ＬＰＧ容器１が、本発明にかかる液化ガス容器であり、ＬＰＧ（液化石油ガス）が、本発明の液化ガスである。また、ガス管４２により、本発明にかかるガス流路が構成されている。
【００２１】
尚、ＬＰＧ容器１には、図示しない液面計、取出バルブ、安全弁等も夫々配設されている。ここで、本実施例のＬＰＧ容器１は、安全弁（図示省略）がバルブ装置４０及びガス管４２と別位置に配設されている構成としている。
【００２２】
次に、過充填防止弁装置２について説明する。
図２、図３のように、ガス管４２は、その下流端部が過充填防止弁装置２のケーシング部材３に接続されている。このケーシング部材３には、下方を開口し、ガス管４２の下流端部が嵌合される嵌合穴４ａを備えた接続管部４が設けられており、該接続管部４の嵌合穴４ａにガス管４２の下流端部が嵌合されてネジ等で固結され、ガス管４２の下流端部に接続管部４が接続されている。これにより、充填バルブ４５からガス管４２内を流れてきたＬＰＧが、接続管部４の嵌合穴４ａから漏れないようになっている。そして、この接続管部４の嵌合穴４ａの天井面から上方に流入穴５ａが穿たれ、該流入穴５ａから略横方に向かってケーシング部材３の外部に連通する流通孔５ｂが設けられている。この流入穴５ａと流通孔５ｂとにより、接続管部４の嵌合穴４ａからケーシング部材３の外部に連通する連通路５が構成されている。すなわち、この接続管部４に接続されたガス管４２を流れたＬＰＧは、流入穴５ａから流通孔５ｂを通ってＬＰＧ容器１内に流出するようになっており、流入穴５ａと流通孔５ｂとから連通路５が構成されている。ここで、接続管部４の嵌合穴４ａの天井面の、流入穴５ａの開口が、流入口６である。
【００２３】
また、この過充填防止弁装置２には、ケーシング部材３の流入口６を開閉する過充填防止弁２０が配設されている。この過充填防止弁２０は、流入口６を、接続管部４の嵌合穴４ａ内で、下方から開閉する弁部２１と、該弁部２１を支持する作動軸部２２とから構成されている。この作動軸部２２は、接続管部４の嵌合穴４ａ内から、流入穴５ａを通じて、該流入穴５ａから上方へ穿設された挿通孔８に摺動自在に挿通されることにより、ケーシング部材３に配設されている。この過充填防止弁２０は、後述する作動バネ２５により支持されており、この作動バネ２５の付勢力により、その弁部２１が流入口６を閉鎖する方向に付勢されている。また、この過充填防止弁２０の作動軸部２２は、その上端部分が挿通孔８から上方へ突出するように配設されている。ここで、作動軸部２２の上端部分は、段付き形状となっており、最上端部の第一当接部２３ａと、段部の第二当接部２３ｂとが設けられている。
【００２４】
一方、上述したケーシング部材３の上部には、板状の復帰カム１２が傾動支軸９により傾動可能に軸支されており、この復帰カム１２に連動杆１１が設けられている。この連動杆１１の先端部には、ＬＰＧ容器１内に貯留するＬＰＧの液面に従って浮動するフロート１０が取り付けられている（図１参照）。このフロート１０は、ＬＰＧ容器１内で貯留するＬＰＧの貯留量が増減すると、該ＬＰＧの液面高さに従って浮動する。そして、このフロート１０の浮動に伴って、復帰カム１２が傾動するようになっている。
【００２５】
さらに、上記した復帰カム１２と同様に、板状の作動カム１３も傾動支軸９により傾動可能に軸支されている。ここで、作動カム１３は、傾動支軸９を中心とする同心円弧形状の倣い開放縁部１３ａと、該倣い開放縁部１３ａから傾動中心方向に切り込まれた段縁が形成された倣い閉鎖縁部１３ｂとを備えている。また、復帰カム１２は、傾動支軸９を中心とする同心円弧形状の倣い開放縁部１２ａと、該倣い開放縁部１２ａからなだらかに傾斜する倣い復帰縁部１２ｂとを備えている。そして、作動カム１３は、その倣い開放縁部１３ａと倣い閉鎖縁部１３ｂとが、上述した過充填防止弁２０の作動軸部２２の第一当接部２３ａに当接し、復帰カム１２は、その倣い開放縁部１２ａと倣い復帰縁部１２ｂとが、過充填防止弁２０の作動軸部２２の第二当接部２３ｂに当接する。
【００２６】
尚、この復帰カム１２の倣い開放縁部１２ａと作動カム１３の倣い開放縁部１３ａとは、これら各円弧径の差が、過充填防止弁２０の作動軸部２２の、第二当接部２３ｂから突出する第一当接部２３ａの突出長さとほぼ等しくなっている。
【００２７】
この復帰カム１２には、上記した連動杆１１の反対側に、カム支持部１４が設けられており、作動カム１３には、該カム支持部１４に当接する被支持部１５が設けられている。ここで、作動カム１３が、その被支持部１５を復帰カム１２のカム支持部１４により支持された状態では、この作動カム１３の倣い開放縁部１３ａと復帰カム１２の倣い開放縁部１２ａとがほぼ同じ周方向位置となり、かつ、作動カム１３の倣い閉鎖縁部１３ｂと復帰カム１２の倣い復帰縁部１２ｂとがほぼ同じ周方向位置となっている。そして、このカム支持部１４及び被支持部１５とにより、フロート１０が上昇する場合に、復帰カム１２と作動カム１３とが一緒に傾動（図２中の左周り方向）するようになっている。さらに、この復帰カム１２は、連動杆１１の接合部位の近傍で、支持バネ１６により作動カム１３と連結されており、該支持バネ１６は、作動カム１３を、その被支持部１５がカム支持部１４に当接する方向（図２中の右回り方向）に付勢している。すなわち、フロート１０が、ＬＰＧの最大充填された高さ位置から降下する場合に、作動カム１３が停止したまま、復帰カム１２のみがフロート１０にしたがって傾動（図３中の右回り方向）できるようになっている。
【００２８】
上記した復帰カム１２と作動カム１３とは、フロート１０の浮動に従ってケーシング部材３に対して傾動し、過充填防止弁２０を上下方向へ移動させる。すなわち、図２のように、ＬＰＧ容器１内のＬＰＧの貯留量が所定の最大充填量より少ない場合、過充填防止弁２０は、その第一当接部２３ａが作動カム１３の倣い開放縁部１３ａに当接すると共に、第二当接部２３ｂが復帰カム１２の倣い開放縁部１２ａに当接することにより、弁部２１が流入口６を開放する開放位置に保持される。一方、図３のように、最大充填量に達すると、過充填防止弁２０は、その第一当接部２３ａが作動カム１３の倣い閉鎖縁部１３ｂにより上方移動可能となり、後述する作動バネ２５の付勢力に従って、弁部２１が流入口６を閉鎖する閉鎖位置に位置変換される。さらに、ＬＰＧ容器１内のＬＰＧが最大充填量から消費されると、フロート１０が下方傾動することにより、復帰カム１２の倣い復帰縁部１２ｂが過充填防止弁２０の第二当接部２３ｂに当接し、該過充填防止弁２０を徐々に下方移動させる（図示省略）。これにより、過充填防止弁２０の弁部２１を、作動バネ２５の付勢力に抗して流入口６から徐々に離間させる。ここで、作動カム１３は、その倣い閉鎖縁部１３ｂが過充填防止弁２０の第一当接部２３ａの側部で係止されることにより、復帰カム１２と共に傾動できず、支持バネ１６が収縮する。この後、第二当接部２３ｂが、復帰カム１２の倣い開放縁部１２ａに当接すると、作動カム１３は、倣い閉鎖縁部１３ｂが第一当接部２３ａによる係止から開放され、支持バネ１６の付勢力に従って、被支持部１５が復帰カム１２のカム支持部１４に支持される位置まで傾動する。これにより、過充填防止弁２０は、その弁部２１が流入口６を開放する開放位置（図２）に位置変換される。
【００２９】
このように、復帰カム１２と作動カム１３とは、フロート１０の浮動に従って、過充填防止弁２０を、その弁部２１が流入口６を開放する開放位置（図２）と、閉鎖する閉鎖位置（図３）とに位置変換する。この復帰カム１２と作動カム１３、過充填防止弁２０の第一当接部２３ａと第二当接部２３ｂ等により、本発明にかかるカム機構を構成している。
【００３０】
次に、本発明の要部について説明する。
上述した過充填防止弁装置２のケーシング部材３には、図２、図３のように、その接続管部４の嵌合穴４ａ内に、上方を開口する略椀状の固定筐体３０が配設されている。この開口３０ｃは上記した流入口６と同心円状に形成されており、固定筐体３０は、該開口３０ｃと流入口６との各中心が同じ中心軸線上となるように配設されている。この固定筐体３０は、その開口３０ｃの開口縁から外方に延成された固定腕３０ａにより、嵌合穴４ａの内周面に支持固定されている。尚、この固定腕３０ａは、固定筐体３０の開口３０ｃの開口縁の周方向に沿って、所定間隔で複数個設けられており、該固定筐体３０をケーシング部材３にしっかりと固定している。この固定筐体３０の下面中央には、過充填防止弁２０の作動軸部２２の下部を摺動可能に遊嵌する嵌孔３０ｂが設けられている。そして、過充填防止弁２０が、上述したように、復帰カム１２及び作動カム１３の作用により、上下方向に位置変動した場合にあっても、その作動軸部２２の下部が、固定筐体３０の嵌孔３０ｂに遊嵌している状態に保たれている。ここで、固定筐体３０の嵌孔３０ｂは、過充填防止弁２０の作動軸部２２を摺動可能とするように、該作動軸部２２の外径に対して所定のクリアランスを有する径寸法となっている。この嵌孔３０ｂと作動軸部２２の下端との隙間は、ＬＰＧが流入出することも可能であるが、容易（自由）に流入出できない程度となっている。すなわち、この固定筐体３０の嵌孔３０ｂは、作動軸部２２により遮蔽された状態で維持されている。
【００３１】
尚、過充填防止弁２０は、その作動軸部２２の下部を、上記した嵌孔３０ｂにより支持され、上述したように上部を挿通孔８により支持されていることから、上述した作動カム１３及び復帰カム１２によって、常に正確に上下方向に往復移動できるようになっている。
【００３２】
また、この固定筐体３０の内側には、過充填防止弁２０を上方へ付勢する作動バネ２５が配設されている。したがって、過充填防止弁２０には、常時、その弁部２１が流入口６を閉鎖する方向に付勢力が働いている。
【００３３】
また、過充填防止弁２０の弁部２１は、流入口６を下方から塞ぐ略皿状の閉塞部２１ａと、該閉塞部２１ａの外周縁から下方へ延成された摺動周縁部２１ｂとから構成されている。ここで、弁部２１の閉塞部２１ａは、過充填防止弁２０が上記した閉鎖位置（図３）に在る場合に、その外周縁部分が流入口６の開口縁に圧接されて、該流入口６を閉鎖するようになっている。そして、この流入口６の開口縁には、弁部２１の閉塞部２１ａの外周縁部分が圧接する弁座（図示省略）が設けられている。
【００３４】
上記した弁部２１の摺動周縁部２１ｂは、上記した固定筐体３０の開口３０ｃから嵌入されて、該固定筐体３０に、摺動可能に遊嵌されている。すなわち、この固定筐体３０の開口３０ｃは、弁部２１により遮蔽されている。そして、摺動周縁部２１ｂは、過充填防止弁２０の、弁部２１が流入口６を閉鎖する閉鎖位置（図３）と該流入口６を開放する開放位置（図２）との間で上下方向に移動する位置変換作動によっても、該弁部２１が固定筐体３０の開口３０ｃを遮蔽した状態に維持できるように、その上下方向幅が設定されている。
【００３５】
このように、弁部２１と固定筐体３０とにより囲繞された領域が、可変容積領域Ｐである。この可変容積領域Ｐは、その容積が、弁部２１が開放位置（図２）と閉鎖位置（図３）との間で移動することにより増減する。すなわち、可変容積領域Ｐは、弁部２１が開放位置（図２）にある場合、最小容積となり、閉鎖位置（図３）にある場合、最大容積となる。この弁部２１が、本発明にかかる遮蔽蓋体である。尚、この可変容積領域Ｐは、過充填防止弁２０の弁部２１の、流入口６と反対側（所謂、背方）に配設されている。
【００３６】
また、上記した弁部２１の摺動周縁部２１ｂと、固定筐体３０とは、該弁部２１が摺動可能であるように、所定のクリアランスを有している。このため、この摺動周縁部２１ｂと固定筐体３０の開口３０ｃとの隙間は、ＬＰＧが流出入することも可能であるが、容易（自由）に流入出できない程度となっている。特に、摺動周縁部２１ｂと固定筐体３０とは、所定の嵌合長さを有していることから、ＬＰＧが可変容積領域Ｐに容易に流入出できない作用が高く、上記した弁部２１の上下移動に伴って、可変容積領域Ｐの容積が増減しても、該可変容積領域ＰへのＬＰＧの流入出は、僅かな量に抑えられる。
【００３７】
但し、この摺動周縁部２１ｂと固定筐体３０の開口３０ｃとの隙間、及び、上述した作動軸部２２の下端と固定筐体３０の嵌孔３０ｂとの隙間にあっては、上述したように、フロート１０の浮動に従って作動する復帰カム１２及び作動カム１３によって、過充填防止弁２０が上下方向に移動できる程度に、ＬＰＧを流入出可能とするように設けられている。すなわち、この可変容積領域Ｐは、後述するようにサージ圧による作用を抑制でき、かつ、フロート１０の浮動に従って該可変容積領域Ｐの容積を増減できるように、ＬＰＧを流入出可能となっている。
【００３８】
尚、上記した固定筐体３０は、過充填防止弁２０が開放位置（図２）に在る場合に、その弁部２１の高さ位置と、該固定筐体３０の開口３０ｃの開口縁の高さ位置とが、ほぼ等しい位置となるように、固定されている。これにより、過充填防止弁２０が開放位置に在る場合、ガス管４２を流れてきたＬＰＧが、流入口６へ流入可能としている。
【００３９】
本実施例にあっては、図１〜図３のように、ＬＰＧ容器１にＬＰＧを充填する場合に、該ＬＰＧは、過充填防止弁装置２のケーシング部材３の接続管部４内を下方から上方へ流れる。すなわち、この下から上に向かう方向が、本発明にかかる液化ガスの流入方向である。そして、固定筐体３０の開口３０ｃは、この流動方向に沿った後方（上方）に開口されている。
【００４０】
次に、上記した本実施例の過充填防止弁装置２の作動について、ＬＰＧをＬＰＧ容器１に充填する過程に従って説明する。
ＬＰＧ容器１内に所定の最大充填量より少ない量のＬＰＧが貯留されている状態で、上記した充填バルブ開閉ハンドル４１による充填バルブ４５の開作動により、ＬＰＧが充填されているとする。この状態にあって、過充填防止弁装置２は、その作動軸部２２の第一当接部２３ａが作動カム１３の倣い開放縁部１３ａに当接すると共に、第二当接部２３ｂが復帰カム１２の倣い開放縁部１２ａに当接し、弁部２１が流入口６を開放する開放位置（図２）で保持されている。これにより、充填バルブ４５を介して所定圧力で流入するＬＰＧは、ガス管４２内を流れて、過充填防止弁装置２の流入口６から連通路５を通って、ＬＰＧ容器１内に充填されていく。
【００４１】
このようにＬＰＧ容器１内にＬＰＧが充填されていくと、その液面も徐々に上昇して、過充填防止弁装置２のフロート１０も上昇する。そして、ＬＰＧ容器１の最大充填量に達すると、過充填防止弁装置２では、その作動軸部２２の第一当接部２３ａが、作動カム１３の倣い閉鎖縁部１３ｂにより上方移動可能となり、上記した作動バネ２５の付勢力に従って瞬間的に上方へ移動する。これにより、過充填防止弁装置２は、その弁部２１が流入口６を閉鎖する閉鎖位置（図３）に、瞬間的に位置変換されることとなる。こうして、ＬＰＧ容器１内には、ＬＰＧが最大充填量を越えて充填されないようにしている。
【００４２】
過充填防止弁２０が瞬間的に閉鎖位置（図３）へ位置変換されると、可変容積領域Ｐは、その容積が増加して維持されることとなる。このように弁部２１が流入口６を閉鎖しても、ＬＰＧの流入は継続していることから、充填バルブ４５を介して所定圧力で流れてくるＬＰＧによりサージ圧が発生する。そして、このサージ圧により、弁部２１に、開放方向へ引き戻す力が働く。ここで、過充填防止弁装置２のケーシング部材３の接続管部４内は、可変容積領域Ｐ内も含めて、ＬＰＧで満たされていることから、該可変容積領域Ｐは、その容積が変化し難く、前記サージ圧によって弁部２１が閉鎖位置（図３）から開放方向（下方）へ動こうとすることを抑制する。
【００４３】
さらに、上記したサージ圧が発生すると、圧力が正逆交互に発生し、ウォーターハンマー現象が生じることとなる。このウォーターハンマー現象により、過充填防止弁２０の弁部２１を開放方向へ引き戻そうとする力と、閉鎖方向へ押す力とが交互に生ずる。これに対して、本発明にかかる過充填防止弁装置２は、上述のように、可変容積領域Ｐの容積が変化し難くなっていることから、過充填防止弁２０はその弁部２１が流入口６を閉鎖している状態で保持され得る。したがって、本実施例の過充填防止弁装置２によれば、上述したチャタリングの発生を抑制でき、比較的大きな振幅で長時間継続する、希有なチャタリングの発生を防止でき得る。而して、過充填防止弁２０が閉鎖位置（図３）へ位置変換すると、弁部２１が流入口６を閉鎖した状態に確実に保持されることから、最大充填量を超えてＬＰＧが充填されない。
【００４４】
尚、過充填防止弁２０は、瞬間的に閉鎖位置（図３）に位置変換した時に発生するサージ圧により、閉鎖位置（図３）から僅かに下方へ動いてしまうこともあり得る。これは、ＬＰＧの充填圧力、可変容積領域Ｐの容積、流入口６や過充填防止弁２０の寸法等に応じて、サージ圧による作用を、可変容積領域Ｐが充分に抑制できない場合もあるためである。しかし、可変容積領域Ｐは、過充填防止弁２０を閉鎖位置（図３）に保持しようとする作用を発揮することから、該過充填防止弁２０の下方への動きは極僅かな量であると共に、僅か数回の動きを生じた後収束される。すなわち、過充填防止弁２０が僅かでも下方へ動くと、可変容積領域Ｐの容積は減少し、該可変容積領域Ｐ内のＬＰＧが、上記したクリアランスにより、瞬間的に流出する。次に、過充填防止弁２０が閉鎖位置（図３）に位置変換された時には、可変容積領域Ｐに、上記したクリアランスにより、ＬＰＧが瞬間的に流入する。そして、このような僅かな容積変化により、この容積変化は収束していく。このように、過充填防止弁２０が閉鎖位置（図３）に位置変換された後も、可変容積領域ＰにＬＰＧの流出入は僅かに生じ得るが、この可変容積領域Ｐは、その容積を保つように作用するものであるから、上述のように、ウォーターハンマー現象が生じても、過充填防止弁２０を閉鎖位置（図３）で保持する作用を適正に発揮する。
【００４５】
さらに、可変容積領域Ｐは、上述したように、過充填防止弁２０の弁部２１の、流入口６と反対側（所謂、背方）に配設されていることから、過充填防止弁２０が閉鎖位置（図３）に位置変換した場合に、該可変容積領域Ｐの周囲はＬＰＧで満たされた状態となる。そして、可変容積領域Ｐ内もＬＰＧで満たされていることから、上述したように、該可変容積領域Ｐの容積が変化し難くなる。すなわち、サージ圧により過充填防止弁２０を開放方向へ動かす力が作用しても、この可変容積領域Ｐの容積は減少し難く、弁部２１を閉鎖位置（図３）に保持できることとなっている。また、前記サージ圧の作用に対して、この可変容積領域Ｐの容積変化し難い作用は、作動バネ２５の付勢方向と協調して働くため、弁部２１を閉鎖位置（図３）に一層保持し易くなっている。
【００４６】
次に、この過充填防止弁装置２が最大充填量に達して作動した場合について、その過充填防止弁２０の動きを確認する検証試験を行った。この試験では、ガス管４２内に圧力センサを取り付け、該圧力センサにより検出した圧力波形からチャタリングの発生を時間経過に伴って測定した。
【００４７】
尚、上述した本実施例の過充填防止弁装置２の比較例として、図５に示す、上述した従来構成の過充填防止弁装置８０を用意し、同じ試験条件により、その過充填防止弁８１の振動を調べた。この過充填防止弁装置８０は、その過充填防止弁８１に、略皿状の弁部８２が配設されており、この弁部８２が流入口６を下方から閉鎖するようになっている。さらに、ケーシング部材３の接続管部４内に、径方向に沿った四本の固定杆８４により固定された、円環状のバネ支持環８５を中央に配設し、このバネ支持環８５の環内に、過充填防止弁８１の下部を挿通している。そして、このバネ支持環８５の環上部に、過充填防止弁８１を上方へ付勢する作動バネ２５が配設されている。すなわち、上述した実施例と同様に、過充填防止弁８１は、復帰カム１２と作動カム１３との作動により、弁部８２が流入口６を開放する開放位置（図２）と、閉鎖する閉鎖位置（図３）とに位置変換されるようにしている。
【００４８】
この従来構成は、本実施例の固定筐体３０や摺動周縁部２１ｂを有する弁部２１を備えておらず、流入口６を開閉する弁部８２と、作動バネ２５を支持する構成（バネ支持環８５，固定杆８４）を配設した構成である。したがって、ガス管４２を流れてきたＬＰＧは、弁部８２が開放位置（図示省略）にある場合、バネ支持環８５を支持する各固定杆８４間を通過して、流入口６から流入する。尚ここで、固定杆８４間は、ＬＰＧが自由（容易）に通過できることから、該ＬＰＧの圧力が、弁部８２に直接作用することとなっている。そして、この弁部８２、バネ支持環８５、固定杆８４以外は、上述した実施例と同じであるため、同じ構成には同じ符号を付し、その説明を省略している。
【００４９】
この従来構成の過充填防止弁装置８０を、上記した検証試験に多数回供した結果、過充填防止弁８１が瞬間的に閉鎖位置（図３）へ位置変換した後、該過充填防止弁８１が流入口６を開閉作動するチャタリングが発生した。特に充填圧を変更する等の条件変更を行った結果、比較的大きな振幅で毎秒約５０回の開閉を３０秒以上の長時間に亘って継続するチャタリングも発生した。この結果から、従来構成では、ウォータハンマー現象が生じると、過充填防止弁８１に作用する、該過充填防止弁８１を下方へ動かそうとする力と上方へ動かそうとする力とに従って、当該過充填防止弁８１が流入口６を開閉する作動を繰り返すチャタリングが発生している。さらに、希有な場合として、比較的大きな振幅で長時間に亘って継続するチャタリングが発生することもある。
【００５０】
一方、本実施例の過充填防止弁装置２では、過充填防止弁２０が１〜３回程度僅かに動いた後、直ぐに停止した。これは、上述したようにウォーターハンマー現象の作用により過充填防止弁２０を開閉方向に動かそうとする作用を、可変容積領域Ｐがその容積を変化し難いという作用により抑制できていることを示している。このような検証試験の結果により、本実施例にかかる過充填防止弁装置２が、過充填防止弁２０を瞬間的に閉鎖した場合に、閉鎖位置（図３）で適正に保持することができ、チャタリングの発生を防止できるものであることが明確となった。また、上記した従来構成で、比較的大きな振幅で長時間継続するチャタリングの発生した条件と同じ条件下にあっても、本実施例の過充填防止弁装置２は、前記のように１〜３回程度僅かに動いた後直ぐに停止した。このように、本発明にかかる過充填防止弁装置２は、比較的大きな振幅で長時間に亘って継続する、希有なチャタリングを防止できることがわかった。
【００５１】
尚ここで、本実施例の過充填防止弁２０は、従来構成の過充填防止弁８１に比して、下方へ動く量も小さく、閉鎖位置（図３）に位置変換後に数回開閉しても、流入口６へ流入するＬＰＧは極めて少量である。
【００５２】
尚、上述の従来構成にあって、バネ支持環８５の外径寸法を大きくしたり、外縁部に上方へ起立する周壁を設ける等して、ＬＰＧの圧力が過充填防止弁８１に直接作用し難い構成としても、本実施例のように、上記した希有なチャタリングを防止する効果は発揮できない。これは、本実施例のように可変容積領域Ｐを配設しなければ、ウォータハンマー現象に対して、過充填防止弁を閉鎖位置で保持することができないことを明確に表している。
【００５３】
このように本発明にかかる過充填防止弁装置２は、ＬＰＧが最大充填量に充填されて瞬間的に充填を停止した場合にも、その過充填防止弁２０が流入口６を閉鎖する閉鎖位置（図３）で保持し得る。したがって、ＬＰＧ容器１内に最大充填量を越えてＬＰＧが充填されることもなく、また、過充填防止弁２０の耐久性も適正に維持されることとなり得る。
【００５４】
一方、上述した実施例にあっては、安全弁（図示省略）をバルブ装置４０及びガス管４２と別位置に配設する構成としているが、この安全弁を、バルブ装置の供給口からガス管に通ずる位置に配設した構成でも上記した作用効果を発揮でき得る。ここで、バルブ装置が安全弁を備えた構成にあっては、過充填防止弁２０の瞬間的な閉鎖に伴って発生したサージ圧を、当該安全弁の開閉作動により減圧させることが可能である。このため、上述したチャタリングの発生を抑制することができ、かつ比較的大きな振幅で長時間継続する希有なチャタリングの発生も抑制されると思われる。しかし、この希有なチャタリングの発生を完全に抑えているとは言い難いことから、このように安全弁をバルブ装置に配設した構成にあっても、本発明を適用することの意義は大きいと言える。
【００５５】
上述した実施例にあっては、可変容積領域Ｐを固定筐体３０と過充填防止弁２０の弁部２１とにより形成した構成であるが、その他の構成として、過充填防止弁にその弁部と別に遮蔽蓋体を備える構成とすることも可能である。例えば、図４（Ａ）のように、過充填防止弁２０’に、その弁部２１’の下方に別の遮蔽蓋体３５を設け、この遮蔽蓋体３５により固定筐体３０の開口３０ｃを遮蔽するようにした構成の過充填防止弁装置２’とすることも可能である。ここで、遮蔽蓋体３５と固定筐体３０とにより囲繞された領域が、可変容積領域Ｐ’である。又は、図４（Ｂ）のように、固定筐体３０’がその下方（液化ガスの流入方向に沿った前方）を開口し、該開口３０ｃ’を下方から遮蔽する遮蔽蓋体３５’を、過充填防止弁２０’’に設けるようにした構成の過充填防止弁装置２’’とすることも可能である。ここで、遮蔽蓋体３５’と固定筐体３０’とにより囲繞された領域が、可変容積領域Ｐ’’である。これら構成であっても、各可変容積領域Ｐの作用により、上述した本発明の作用効果を適正に発揮し得る。
【００５６】
本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で適宜用いることができる。尚、本発明の過充填防止弁装置は、液化ガス容器以外にも、フロートを用いて液面高さを制御する構成に応用可能である。例えば、一定の水量を貯留しておくための水槽等に、液体を充填制御するものとして用い得る。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】過充填防止弁装置２を配設したＬＰＧ容器１の部分断面図である。
【図２】ＬＰＧ容器１内のＬＰＧが最大充填量に満たない場合における、過充填防止弁装置２の部分断面図である。
【図３】ＬＰＧ容器１内のＬＰＧが最大充填量に達した場合における、過充填防止弁装置２の部分断面図である。
【図４】本実施例と別の二種類の構成の過充填防止弁装置２’，２’’を例示する部分断面図である。
【図５】従来構成の過充填防止弁装置８０の部分断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  ＬＰＧ容器
２  過充填防止弁装置
３  ケーシング部材
４  接続管部
５  連通路
６  流入口
１０  フロート
１２  復帰カム（カム機構）
１３  作動カム（カム機構）
１６  支持バネ（カム機構）
２０  過充填防止弁
２１  弁部（遮蔽蓋体）
２５  作動バネ（付勢手段）
３０  固定筐体
４２  ガス管（ガス流路）  
【図１】
2007155046.tif 000003
【図２】
2007155046.tif 000004
【図３】
2007155046.tif 000005
【図４】
2007155046.tif 000006
【図５】
2007155046.tif 000007