(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0023】
この発明の一実施形態である容器バルブ1について、
図1乃至
図6とともに説明する。
なお、
図1は容器バルブ1の説明図を示し、
図1(a)は容器バルブ1の正面側斜視図を示し、
図1(b)は容器バルブ1の背面側斜視図を示している。また、
図2は容器バルブ1の概略構成図を示し、
図3は容器バルブ1のA−A矢視断面図を示し、
図4は容器バルブ1のB−B矢視断面図を示し、
図5は逆流防止機構20の説明図を示し、
図6は逆流防止弁部20Aの説明図を示している。
【0024】
詳述すると、
図5(a)は逆流防止機構20を通るC−C矢視断面図を示し、
図5(b)及び
図5(c)は
図5(a)におけるa部拡大図を示し、
図5(d)は
図8におけるb部拡大図を示している。なお、
図5(b)は通常状態を示し、
図5(c)はパイロット弁23の移動開始直後を示し、
図5(d)は開弁状態を示している。
また、
図6(a)は組み付けた状態の逆流防止弁部20Aの斜視図を示し、
図6(b)は分解状態の逆流防止弁部20Aの斜視図を示している。
【0025】
容器バルブ1は、
図1,2に示すように、ボンベ容器Bに取り付けられ、ガスGの供給や充填のために、ガスGの導通を規制するパッキン式容器バルブであり、ボディ本体10、ガス充填口11に装着される逆流防止機構20、残圧保持機構30、減圧機構40、ボディ本体10の上部において装着される閉止弁機構50、圧力計60、容器安全弁70、二次側安全弁80、及びボディ本体10の内部に形成された流路90とで構成している。
【0026】
なお、容器バルブ1における各構成要素とボディ本体10との対向部分や各構成要素における部品同士の対向部分における適宜の箇所にはOリングを設置するが、Oリングの図示や詳しい説明については適宜省略する。
【0027】
ボディ本体10は、縦長の略円筒状であり、上部に閉止弁機構50を装着する閉止弁装着凹部19を備え、ボンベ容器Bの上部の装着部(図示省略)に螺合して取り付けられるボンベ取付け部13を下部に備えている。また、ボディ本体10の正面側において、中段付近において手前側の側方に突出するガス供給口12を備え、背面側に、奥側の側方に突出するガス充填口11と残圧保持機構装着部14とを備えている。なお、残圧保持機構装着部14は、ガス供給口12と対向する位置に配置している。
【0028】
ボディ本体10の側面には、
図1(a)において手前側に、減圧機構装着部15と二次側安全弁装着部16とを下側からこの順で備え、
図1(b)において手前側に、容器安全弁機構部17と圧力計装着部18とを下側からこの順で備えている。なお、容器安全弁機構部17と減圧機構装着部15とは対向する位置に配置されている。
【0029】
ボディ本体10の内部には、流路90を備えている。
閉止弁装着凹部19は、上方が開放された略円筒形の凹部である作動室19aと、該作動室19aの下方においてひとまわり径の小さな閉止弁室19bとで構成している。なお、閉止弁室19bの底面には、一次側流路91の上端が連通し、上端開口91aが形成され、上端開口91aの開口外縁に沿って上方に突出する開口弁座91bが形成されている
【0030】
そして、ボディ本体10の内部には、閉止弁室19bを通り、ボンベ取付け部13の下端からガス供給口12の先端まで連通する流路90が形成されている。
なお、流路90のうち、閉止弁装着凹部19の下端とボンベ取付け部13の下端まで連通する一次側流路91とし、閉止弁装着凹部19の下端からガス供給口12の先端まで連通する二次側流路92としている。
【0031】
また、ガス充填口11及び容器安全弁機構部17は一次側流路91に連結され、二次側安全弁装着部16及び圧力計装着部18は二次側流路92に連結されている。さらに。減圧機構装着部15及び残圧保持機構装着部14は二次側流路92の途中に形成されている。
【0032】
閉止弁装着凹部19に装着する閉止弁機構50は、回転ハンドル51、グランドナット52、スピンドル53、シートアッセンブリ54、及びシートアッセンブリ54の底面に装着した閉止部材55で構成している。
【0033】
回転ハンドル51は、複数箇所が突出する波形の外周縁を有する平面視略円形雲形に形成され、スピンドル53の上部の被嵌合部53aの嵌合を許容する嵌合部51aを備えている。
グランドナット52は、頭部ナット部52aと、閉止弁装着凹部19の作動室19aの内面に形成した雌ネジと螺合する雄ネジ部52bとで構成する中空の略円筒形である。
【0034】
スピンドル53は、回転ハンドル51の嵌合部51aに嵌合する被嵌合部53aを上部に備え、シートアッセンブリ54のスピンドル嵌合凹部54aに嵌合する嵌合凹部53bを下部に備えている。
【0035】
シートアッセンブリ54は、略円柱状であり、スピンドル53の嵌合凹部53bの嵌合を許容するスピンドル嵌合凹部54aを上端に備え、閉止部材55の嵌合を許容する閉止部材嵌合凹部54bを下部に備えている。
閉止部材55は、シートアッセンブリ54の閉止部材嵌合凹部54bに嵌合する平面視円形の弾性部材であり、閉弁状態で開口弁座91bが食い込み可能に構成している。
【0036】
このように、回転ハンドル51、グランドナット52、スピンドル53、シートアッセンブリ54、及び閉止部材55で構成する閉止弁機構50は、シートアッセンブリ54の閉止部材嵌合凹部54bに閉止部材55を嵌合させるとともに、スピンドル53の嵌合凹部53bをシートアッセンブリ54のスピンドル嵌合凹部54aに嵌合し、スピンドル53にグランドナット52を装着して、グランドナット52の雄ネジ部52bと閉止弁装着凹部19の雌ネジと螺合させて、閉止弁装着凹部19に装着する。そして、スピンドル53の被嵌合部53aに回転ハンドル51の嵌合部51aを嵌合して、閉止弁機構50の組み付けを完了する。
【0037】
このように構成した閉止弁機構50は、回転ハンドル51を締め付け方向に螺入することで、スピンドル53を介してシートアッセンブリ54を下方に押し付ける。このとき、シートアッセンブリ54の閉止部材嵌合凹部54bに嵌合した閉止部材55に上端開口91aの周囲に形成した開口弁座91bが食い込み、閉止部材55によって上端開口91aを封止する。この状態を封止状態とする。
【0038】
逆に、回転ハンドル51を緩み方向に回転させて、スピンドル53を螺出すると、スピンドル53を介して、シートアッセンブリ54が上方に移動するため、上端開口91aは開放され、一次側流路91、閉止弁室19b及び二次側流路92が連通し、流路90は導通状態となる。この状態を開放状態とする。
【0039】
次に、ガス供給口12や、ガス供給口12に形成され、流路90の二次側流路92の一部を構成する供給口内流路122について、
図2とともに説明する。
ガス供給口12は、図示省略するガスGを使用する器具の接続を許容する接続許容部121を有する横向きの略円柱状であり、軸方向に貫通する供給口内流路122を内部に形成している。
【0040】
供給口内流路122には、残圧保持機構30が配置されている。
残圧保持機構30は、公知の残圧保持機構であるため、詳細な説明は省略するが、残圧保持弁本体31と、残圧保持バネ32と、残圧保持弁箱33とで構成し、ガス供給口12に対して固定された残圧保持弁箱33を反力として、残圧保持バネ32が残圧保持弁本体31を供給方向Sに付勢し、供給するガスGの圧力が所定圧力以下となると残圧保持弁本体31で封止し、ボンベ容器B内に所定の残圧を保持したままガスGの供給を停止することができる。
【0041】
二次側安全弁装着部16には、二次側流路92に連通し、二次側安全弁80を装着する安全弁装着空間161が形成され、安全弁装着空間161に二次側安全弁80を装着している。
二次側安全弁80は、公知の安全弁であるため、詳細な説明は省略するが、二次側安全弁装着部16の安全弁装着空間161に固定された安全弁箱81と、安全弁箱81に対して固定された安全弁蓋体82と、安全弁バネ83と、安全弁本体84と、封止キャップ85とで構成している。
【0042】
二次側安全弁80は、安全弁箱81を介して二次側安全弁装着部16に固定された安全弁蓋体82を反力として、安全弁本体84を二次側流路92に向かって安全弁バネ83で付勢し、二次側流路92内のガスGの圧力が安全弁バネ83の付勢力に対応する所定圧力を超えると、安全弁本体84が開弁方向に移動して、所定圧力以上のガスGを放出する安全弁である。
【0043】
減圧機構装着部15には、減圧機構40を装着する減圧機構装着空間151が形成され、減圧機構装着空間151に減圧機構40を装着している。減圧機構装着空間151は、二次側流路92の途中に形成されているため、二次側流路92を通過するガスGは、減圧機構装着空間151に装着された減圧機構40を通過して、ガス供給口12より供給される。
【0044】
減圧機構40は、公知の減圧機構であるため、詳細な説明は省略するが、減圧機構装着部15の減圧機構装着空間151に固定された減圧弁箱41と、減圧弁箱41に対して固定された減圧弁蓋体42と、減圧弁バネ43と、減圧弁本体44とで構成している。
【0045】
減圧機構40は、減圧機構装着部15に固定された減圧弁箱41を反力として、減圧弁本体44を二次側流路92から離間する方向に減圧弁バネ43で付勢し、導通するガスGを所定圧力に減圧する減圧機構である。
【0046】
圧力計装着部18には、圧力計60を装着する圧力計装着空間181が形成され、圧力計装着空間181に圧力計60を装着している。圧力計装着空間181は、減圧機構装着空間151より上流側の二次側流路92に連結されているため、二次側流路92を通過するガスGの圧力を圧力計60で検出することができる。なお、圧力計60は、公知の圧力計であるため、詳細な説明は省略する。
【0047】
容器安全弁機構部17には、後述する逆流防止機構装着空間111を介して一次側流路91に連通し、容器安全弁70を装着する安全弁装着空間171が形成され、安全弁装着空間171に容器安全弁70を装着している。
【0048】
容器安全弁70は、公知の溶栓式安全弁であるため、詳細な説明は省略するが、容器安全弁機構部17の安全弁装着空間171に固定された弁本体71と、弁本体71を貫通するように充填された溶栓弁72と、安全板73とで構成している。溶栓弁72は所定温度で溶解するフェーズメタルで構成し、安全板73は、所定圧力で変形する板材であり、溶栓弁72の二次側流路92側を封止している。
【0049】
このように構成した容器安全弁70によって、一次側流路91を導通するガスG、つまりボンベ容器B内のガスGが所定温度や所定圧力を超える場合、安全板73が変形したり、溶栓弁72が溶融して、ガスGを外部に放出することができる安全弁である。
【0050】
ガス充填口11には、
図5に示すように、一次側流路91と交差する方向に貫通する逆流防止機構装着空間111が形成され、逆流防止機構装着空間111に逆流防止機構20を装着している。
詳述すると、逆流防止機構装着空間111は、未使用時に止めプラグ(図示省略)を装着する接続空間111aと、逆流防止機構20を装着する機構装着空間111bと、接続空間111aと機構装着空間111bとの間で縮径され、後述するチャッキ弁体22の先端部が挿入される縮径空間111cと、貫通する空間を構成している。
【0051】
逆流防止機構20は、
図5、6に示すように、機構装着空間111bに挿入され、固定される逆流防止弁箱21と、チャッキ弁体22と、パイロット弁体23と、逆流防止バネ24とで構成している。
【0052】
なお、
図5では右側から左側に向かう方向を充填方向Fとして、さらには右側を充填方向上流側Fu、左側を充填方向下流側Fdとしている。また、チャッキ弁体22とパイロット弁体23とで逆流防止弁部20Aを構成している。また、
図6では手前側を充填方向上流側Fu、奥側を充填方向下流側Fdとするとともに、内部の構造の理解を容易にするため、チャッキ弁体22及びパイロット弁体23の手前側の一部を切欠いて図示しているが、貫通軸部231については切欠くことなく図示している。
【0053】
逆流防止弁箱21は、有底の略円筒状であり、内部にその他の要素を挿入する円柱状の挿入空間21aを有し、外周面に形成したネジ山を機構装着空間111bを構成する内面に形成したネジ溝と螺合して固定している。なお、挿入空間21aの底部となる部分には、後述する逆流防止バネ24の後端部を装着する装着凹部211を形成している。
【0054】
チャッキ弁体22は、
図6(b)に示すように、充填方向上流側Fuの先端縮径部221と、円筒状の円筒本体部222とで構成している。また、円筒本体部222の内部には、後述するパイロット弁体23の円筒筒部232の挿入を許容する挿入空間222aを有し、先端縮径部221の内部には、後述するパイロット弁体23の貫通軸部231が挿通する挿通空間221aを有し、挿通空間221aと挿入空間222aとで、チャッキ弁体22を軸方向、つまり充填方向Fに貫通している。
【0055】
また、先端縮径部221及び円筒本体部222の外周には、Oリング25が装着される装着溝223を設けている。なお、装着溝223に装着されるOリング25は、挿入空間21aにチャッキ弁体22が装着された状態である逆流防止弁部20Aにおいて、挿入空間21aを構成する内面及び機構装着空間111bを構成する内面と径方向に当接してシールする。
【0056】
パイロット弁体23は、充填方向上流側Fuの貫通軸部231と、充填方向下流側Fdの円筒筒部232とで構成している。貫通軸部231は、上述の先端縮径部221の挿通空間221aに挿入される、先端の一部がわずかに縮径された円筒状の軸部材であり、外周面にらせん状のガス導出溝233を形成している。
【0057】
円筒筒部232は、挿入空間222aに挿入される径の円筒状であり、内部に充填方向下流側Fdが開放され、逆流防止バネ24の充填方向上流側Fuが挿入される挿入空間232aを有している。また、円筒筒部232の充填方向上流側Fuは、外周縁を充填方向上流側Fuに延出して、Oリング25が充填方向上流側Fuから嵌め込まれる挿着溝234を設けている。
【0058】
なお、貫通軸部231は、挿着溝234より充填方向上流側Fuの長さが、挿通空間221aより長く形成され、ガス導出溝233は、挿着溝234より充填方向上流側Fuに形成している。
また、挿着溝234に装着されるOリング25は、挿入空間222aを形成する充填方向上流側Fuの壁面222bに当接して軸方向(充填方向F)にシールする。
【0059】
また、逆流防止弁部20Aにおいて円筒筒部232が挿入空間222aに挿入されるチャッキ弁体22と、パイロット弁体23とでは、充填方向Fに直交する直交面に投影する投影面積が、チャッキ弁体22よりパイロット弁体23の方が小さくなる。
【0060】
逆流防止バネ24は、逆流防止弁箱21の装着凹部211に充填方向下流側Fdの端部が装着され、パイロット弁体23の挿入空間232aに充填方向上流側Fuの端部が装着されて、逆流防止弁部20Aにおいて、逆流防止弁箱21とパイロット弁体23との間に配置され、機構装着空間111bに固定された逆流防止弁箱21を反力として、パイロット弁体23を充填方向上流側Fuに付勢している。
【0061】
このように各要素を構成した逆流防止機構20は、貫通軸部231を挿通空間221aに挿通し、挿入空間222aに円筒筒部232を挿入し、挿着溝234にOリング25を装着したパイロット弁体23とチャッキ弁体22とを組付けて逆流防止弁部20Aを構成する。そして、挿入空間232aに充填方向上流側Fuの端部を挿入するとともに、充填方向下流側Fdの端部を装着凹部211に挿入して、逆流防止バネ24をパイロット弁体23と逆流防止弁箱21とで挟み込む態様で機構装着空間111bに装着して、組み付けられる。
【0062】
この状態では、機構装着空間111bに固定された逆流防止弁箱21を反力として逆流防止バネ24は、パイロット弁体23を充填方向上流側Fuに付勢しているため、パイロット弁体23はチャッキ弁体22に対して充填方向上流側Fuに押し付けられる。パイロット弁体23が充填方向上流側Fuに押し付けられたチャッキ弁体22は、パイロット弁体23を介した逆流防止バネ24の付勢力によって充填方向上流側Fuに押し付けられ、先端縮径部221が縮径空間111cに挿入された状態となる。
【0063】
このとき、挿通空間221aに挿通された貫通軸部231の充填方向上流側Fuの端部は、縮径空間111c内において、先端縮径部221より充填方向上流側Fuに突出し、挿着溝234に装着されたOリング25より充填方向上流側Fuに形成されたガス導出溝233の充填方向上流側Fuの端部も先端縮径部221より充填方向上流側Fuに露出する。また、挿着溝234に装着されたOリング25は、チャッキ弁体22の円筒本体部222bに押し付けられ軸方向つまり充填方向Fにシールすることとなる。
【0064】
このように、ガス充填口11に逆流防止機構20が組み付けられるとともに、上述したような構成の残圧保持機構30、減圧機構40、閉止弁機構50、圧力計60、容器安全弁70及び二次側安全弁80が組み付けられた容器バルブ1は、ボンベ取付け部13を螺合させてボンベ容器Bに取り付け、ボンベ容器B内部と連通する一次側流路91は、閉止弁機構50の回転ハンドル51を操作する開閉切替操作によって切り替えることで、開弁状態において、二次側流路92と連通し、ボンベ容器B内部に充填されたガスGは流路90を通り、二次側流路92に配置された減圧機構40で減圧されるとともに、残圧保持バネ32の付勢力に抗して残圧保持弁本体31を開弁方向に移動させて残圧保持機構30を開弁し、ガス供給口12より所定圧力で放出することができる。
したがって、ガス供給口12に接続した器具に所定圧力のガスGを供給することができる。
【0065】
また、ガス供給口12よりガスGが放出されるガス供給状態において、ボンベ容器B内部のガスGの圧力が放出によって所定圧力まで低下すると、開弁していた残圧保持機構30は、残圧保持バネ32の付勢力によって残圧保持弁本体31が閉弁方向に移動して閉弁するため、ボンベ容器B内を所定の残圧に保持することができる。
【0066】
さらにまた、開弁状態の容器バルブ1では、二次側流路92において減圧機構40より上流側に連結された圧力計装着空間181に装着した圧力計60によって、ボンベ容器Bの内部の圧力を概略的に検出することができる。
【0067】
また、開弁状態の容器バルブ1において、放出するガスGの圧力が過剰になると、安全弁バネ83の付勢力に抗して安全弁本体84が開弁方向に移動して二次側安全弁80を開弁し、過剰な圧力のガスGを放出し、接続許容部121に接続したガスGを使用する器具に過剰な圧力のGが供給されることを防止できる。
【0068】
また、開弁状態の容器バルブ1であっても、逆に、回転ハンドル51を締め付け方向に回転させる閉弁操作によって閉弁された閉弁状態の容器バルブ1であっても、一次側流路91やボンベ容器B内のガスGが所定温度、及び/または所定圧力以上であれば、容器安全弁70が作動して、一次側流路91内のガスGを放出し、ボンベ容器B内部のGが所定温度及びまたは所定圧力以上となることを防止することができる。
【0069】
このように、ボンベ容器Bに対して取り付けられるボンベ取付け部13と、ガスGを取り出すガス供給口12と、ボンベ取付け部13からガス供給口12まで連通するとともに、ガスGが通過する流路90と、流路90の中間部分において開閉を切り替えるシートアッセンブリ54と、流路90に連結され、ガスGをボンベ容器Bに充填するガス充填口11とを備え、流路90を、ボンベ取付け部13側端部からシートアッセンブリ54までの一次側流路91と、シートアッセンブリ54からガス供給口12までの二次側流路92に設定した容器バルブ1のガス充填口11を一次側流路91に配置するとともに、ガス充填口11に、充填するガスGの逆流を防止する逆流防止機構20を備え、逆流防止機構20を、逆流防止弁部20Aと、逆流防止弁部20Aを充填方向Fと逆向きの閉弁方向に付勢する逆流防止バネ24とで構成し、逆流防止弁部20Aを、チャッキ弁体22と、チャッキ弁体22に対して、充填方向Fに移動するパイロット弁体23とで構成し、充填方向下流側Fdの投影面積が、チャッキ弁体22よりパイロット弁体23が小さいため、充填方向Fに抗する圧力が作用した場合であっても、ガス充填口11に設けた逆流防止機構20を開弁することができる。
【0070】
詳述すると、逆流防止機構20より充填方向下流側Fdの圧力、つまり、ボンベ容器Bに連通する一次側流路91側の圧力が作用した逆流防止機構20において、投影面積が大きなチャッキ弁体22には大きな圧力が作用するため、逆流防止機構20を開弁するためには、大きな力を付加してチャッキ弁体22を充填方向Fに移動する必要があるが、投影面積がチャッキ弁体22より小さいパイロット弁体23は、小さな力で充填方向Fに移動させることができる。したがって、充填方向Fに抗する圧力が作用した場合であっても、ガス充填口11に設けた逆流防止機構20を開弁して、再充填したり、圧力検出したりすることができる。
【0071】
また、逆流防止バネ24はパイロット弁体23を付勢し、パイロット弁体23を介して逆流防止バネ24でチャッキ弁体22を付勢するため、例えば、チャッキ弁体22とパイロット弁体23とのそれぞれを付勢する別々の逆流防止バネ24を備える場合に比べて、簡易な構造でチャッキ弁体22に対して閉弁方向にパイロット弁体23を付勢した状態で移動させるとともに、チャッキ弁体22を閉弁方向に付勢することができる。
【0072】
また、パイロット弁体23とチャッキ弁体22との充填方向Fの当接部分にOリング25を配置するとともに、パイロット弁体23におけるOリング25より充填方向上流側Fuに、チャッキ弁体22を貫通する貫通軸部231を備え、貫通軸部231の外周面に、チャッキ弁体22より上流側までガスGを導出するガス導出溝233を設けることができるため、封止性の高い逆流防止機構20の耐久性を向上することができる。
【0073】
詳述すると、パイロット弁体23とチャッキ弁体22との充填方向Fの当接部分にOリング25を配置するとともに、パイロット弁体23におけるOリング25より充填方向上流側Fuに、チャッキ弁体22を貫通する貫通軸部231を備えたことで、Oリング25を充填方向Fに押し当てて密着させたシールができ、封止性の高い逆流防止機構20を構成することができる。なお、上述の説明では、Oリング25をパイロット弁体23に形成した挿着溝234に装着したが、Oリング25に装着してもよい。
【0074】
その反面、充填方向Fに押し当てて密着させたOリング25は、チャッキ弁体22に対してパイロット弁体23が充填方向Fに移動して、充填方向下流側Fdから充填方向上流側Fuに向かってガスGが導通した導通開始直後において、高い圧力差によって勢いよく導通するガスGにさらされ、Oリング25が損傷したり外れたりするおそれがある。しかし、貫通軸部231の外周面に、チャッキ弁体22より充填方向上流側FuまでガスGを導出するガス導出溝233を設けることによって、パイロット弁体23の移動開始直後にガス導出溝233を通ってガスGをチャッキ弁体22より充填方向上流側Fuに導出できるため、導通開始時におけるガスGの勢いを抑制し、Oリング25に作用する負荷を低減させ、Oリング25が損傷したり、外れたりすることを防止することができる。したがって、封止性の高い逆流防止機構20の耐久性を向上することができる。
【0075】
また、貫通軸部231の先端部がチャッキ弁体22より充填方向上流側Fuに突出するため、チャッキ弁体22より充填方向上流側Fuに突出する貫通軸部231の先端部を充填方向下流側Fdに向かって押圧することで、チャッキ弁体22に対してパイロット弁体23を充填方向下流側Fdに移動させることができる。したがって、簡易な構造でパイロット弁体23をチャッキ弁体22に対して充填方向下流側Fdに移動させることができる。
【0076】
また、ガス供給口12までの二次側流路92に、取り出すガスGの圧力を減圧する減圧機構40を備えるため、例えば、ボンベ容器Bに高圧でガスGを充填した場合であってもガス供給口12より、所定の圧力に減圧してガスGを供給することができる。
【0077】
このように、ボンベ容器Bに充填したガスGを安全にガス供給口12から放出することができる容器バルブ1を装着したボンベ容器BにガスGを充填する場合について、
図5、7、8とともに説明する。なお、
図7は流体充填治具300をガス充填口11に装着した充填ユニット300A、つまり逆流防止機構20が閉弁状態である充填ユニット300Aの断面図を示し、
図8はガス充填口11に装着した流体充填治具300を用いた充填状態、つまり逆流防止機構20が開弁状態である充填ユニット300Aの断面図を示している。
【0078】
流体充填治具300は、ガス充填口11に装着される装着筒部310、分岐部320、ハンドル支持部330、ハンドル340、ジョイント部350、安全接続部360、及び開弁機構370で構成され、装着筒部310、分岐部320、ハンドル支持部330、及びハンドル340はこの順で配置され、分岐部320によって分岐されたジョイント部350及び安全接続部360はこの順で配置され、全体で略T字状を構成している。
【0079】
装着筒部310は、内部に開弁機構370の挿通を許容する挿通空間311を有する円筒状であり、充填方向下流側Fdに、ガス充填口11に螺合接続する接続部312を有している。なお、
図7,8において左側を充填方向下流側Fdとし、右側を充填方向上流側Fuとし、さらには左右方向を軸方向としている。
【0080】
分岐部320は、内部に開弁機構370の挿通を許容するとともに、軸方向に対して直交方向に分岐された内部空間321を有し、分岐側に、後述するジョイント部350の螺合接続部351の螺合接続を許容する螺合被接続部322を備えている。
【0081】
ハンドル支持部330は、後述するハンドル340が充填方向上流側Fuに配置され、内部に開弁機構370の挿通を許容する内部空間331を有している。
ハンドル340は、後述する開弁機構370のスライド軸部374に連結され、
図8に示すように、
図7の初期状態から枢動操作することで、スライド軸部374を充填方向下流側Fdにスライドさせる操作部である。
【0082】
ジョイント部350は、分岐部320と後述する安全接続部360とを連通状態で接続するジョイント部であり、両端に螺合接続部351を有するとともに、両端を貫通する貫通流路352を有している。
安全接続部360は、図示省略する充填機器の接続を許容する機器接続部361と、ジョイント部350の螺合接続部351と螺合接続する螺合被接続部362と、その間に配置された安全弁363とで構成している。
【0083】
開弁機構370は、充填方向下流側Fdから、逆流防止機構20のチャッキ弁体22及びパイロット弁体23を充填方向FSに押し付ける押し棒371、押し棒371をガス充填口11側に押し付ける充填治具用バネ372、プッシュロッド373、及びスライド軸部374で構成している。
【0084】
押し棒371は、軸方向の中間部分に拡径されたフランジ部371aを備えた棒状であり、プッシュロッド373は、充填方向下流側Fdに拡径された充填方向下流拡径部373aを有する棒状である。
【0085】
充填治具用バネ372は、フランジ部371aより充填方向上流側Fuの押し棒371の外側に嵌着されるコイルばねで構成している。
スライド軸部374は、ハンドル340によって軸方向にライド可能であり、プッシュロッド373の充填方向上流側Fuの端部の挿入を許容する挿入凹部374aを有している。
【0086】
このように構成された流体充填治具300は、装着筒部310、分岐部320、ハンドル支持部330、及びハンドル340が軸方向に沿って配置されるとともに連結され、分岐部320の螺合被接続部322に安全接続部360が接続されたジョイント部350を接続して構成される。
このとき、装着筒部310の挿通空間311、分岐部320の内部空間321、及びハンドル支持部330の内部空間331は軸方向に連通する内部空間Nを構成する。
【0087】
この内部空間Nにおいて、押し棒371、充填治具用バネ372、プッシュロッド373及びスライド軸部374が軸方向の同軸上に配置される。このとき、押し棒371のフランジ部371aとプッシュロッド373の充填方向下流拡径部373aとの間に配置される充填治具用バネ372は、自然長で余分な負荷が作用されない状態となる。
【0088】
なお、この自然長の充填治具用バネ372の付勢力は、ガス充填口11に装着した逆流防止機構20の逆流防止バネ24の付勢力より小さい。また、組み付け状態において、ガス充填口11に装着した逆流防止機構20の逆流防止バネ24の付勢力より小さければ、充填治具用バネ372を自然長でなく、多少縮めた状態で組み付けてもよい。
【0089】
このように構成した流体充填治具300をガス充填口11に接続して充填ユニット300Aを構成し、構成した充填ユニット300AでガスGを充填する場合について説明する。
まず、流体充填治具300の接続部312をガス充填口11に接続するとともに、安全接続部360に充填機器を接続する。この状態では、内部空間Nは封止された状態である。
【0090】
そして、閉止弁機構50の回転ハンドル51を操作して開弁状態とする。しかし、内部空間Nは、ガス充填口11に装着した閉弁状態の逆流防止機構20によって、遮断された状態である。
【0091】
ここで、
図8に示すように、ハンドル340を開弁操作することで、スライド軸部374は充填方向下流側Fdに移動し、充填方向下流側Fdに移動したスライド軸部374は、挿入凹部374aに充填方向上流側Fuの端部を挿入しながらプッシュロッド373を充填方向下流側Fdに押し付ける。
【0092】
スライド軸部374によって充填方向下流側Fdに押し付けられたプッシュロッド373は、充填治具用バネ372を充填方向下流側Fdに押し付けながら充填方向下流側Fdに移動する。充填方向下流側Fdに移動したプッシュロッド373の充填方向下流拡径部373aを反力として充填治具用バネ372は、フランジ部371aを介して押し棒371を充填方向下流側Fdに移動する。
【0093】
充填方向下流側Fdに移動した押し棒371の充填方向下流側Fdの端部は、
図5(b)に示すように、チャッキ弁体22より突出するパイロット弁体23の貫通軸部231の先端に当接し、充填方向Fに押し付ける。押し棒371によって充填方向下流側Fdに押し付けられたパイロット弁体23は、チャッキ弁体22に対して充填方向下流側Fdに移動し、更なる押し棒371の充填方向下流側Fdの移動によって、押し棒371の充填方向下流側Fdの端部は、パイロット弁体23のみならず、チャッキ弁体22ごと、充填方向Fに押し付け、チャッキ弁体22及びパイロット弁体23を逆流防止弁箱21に対して充填方向下流側Fdに移動させ、縮径空間111cから先端縮径部221が充填方向下流側Fdに移動し、逆流防止機構20は開弁する。
【0094】
この逆流防止機構20の開弁状態において、安全接続部360に接続された充填機器からガスGが供給されると、ガスGは、一次側流路91を通り、ボンベ容器Bに充填することができる。
【0095】
なお、ガスGの充填完了時には、ハンドル340を
図7に示す初期状態に戻すことで、開弁機構370の押し棒371は充填方向上流側Fuに移動するため、チャッキ弁体22及びパイロット弁体23は逆流防止バネ24によって充填方向上流側Fuに移動して、チャッキ弁体22の先端縮径部221が縮径空間111cに挿入され、閉弁状態となり、充填されたガスGがガス充填口11から放出されることを防止することができる。
【0096】
このように、上述の容器バルブ1のガス充填口11と接続し、ガスGを充填する流体充填治具300を、ガス充填口11に取り付ける接続部312と、充填機器が接続される機器接続部361と、接続部312から機器接続部361まで連通するとともに、ガスGが通過する内部空間Nと、チャッキ弁体22に対してパイロット弁体23を充填方向下流側Fdに移動操作する開弁機構370とで構成したため、所要の圧力でガスGを充填することができる。
【0097】
詳述すると、所要の圧力でガスGを充填する際において、ガスGの圧力で逆流防止機構20に開弁して充填すると、逆流防止バネ24の付勢力に抗する分や、圧力が作用した逆流防止機構20を開弁する分の圧力が低下して充填されるが、開弁機構370でパイロット弁体23を移動させて充填できるため、所要の圧力でガスGを充填することができる。したがって、仮に高圧力でガスGが残存するボンベ容器Bに対しても逆流防止機構20を開弁してガスGを充填することができる。
【0098】
また、開弁機構370を、充填操作によって、充填方向下流側Fdに移動するプッシュロッド373と、プッシュロッド373の充填方向Fの移動によって、パイロット弁体23を充填方向Fに押し付け操作する押し棒371と、プッシュロッド373と押し棒371の間に配置され、充填方向Fに付勢する充填治具用バネ372とで構成し、充填治具用バネ372を、通常状態において逆流防止バネ24の付勢力より小さく、充填操作によって逆流防止バネ24の付勢力より大きな付勢力となるように構成することにより、通常状態において逆流防止バネ24の付勢力より小さく、充填操作によって逆流防止バネ24の付勢力より大きな付勢力となる充填治具用バネ372により、ガスGの充填時における逆流防止機構20の開弁と閉弁とが繰り返されることによるサージングの発生を防止することができる。
【0099】
次に、上述のように流体充填治具300を用いて充填したガスGの圧力を検出する圧力検出治具400を用いて検圧する場合について、
図9とともに説明する。なお、
図9は圧力検出治具400の説明図を示し、詳しくは、
図9(a)は圧力検出治具400をガス充填口11に装着した検出ユニット400A、つまり逆流防止機構20が閉弁状態である検出ユニット400Aの断面図を示し、
図9(b)はガス充填口11に装着した圧力検出治具400を用いた検圧状態、つまり逆流防止機構20が開弁状態である検出ユニット400Aの断面図を示している。
【0100】
圧力検出治具400は、ガス充填口11に装着される装着筒部410、分岐部420、ハンドル430、ブロー弁440、及び押し棒450で構成され、装着筒部410、分岐部420、ハンドル430、及び押し棒450はこの順で配置され、分岐部420によって分岐されたブロー弁440によって、全体で略T字状を構成している。
【0101】
装着筒部410は、内部に押し棒450の挿通を許容する挿通空間411を有する円筒状であり、充填方向下流側Fdに、ガス充填口11に螺合接続する接続部412を有している。なお、
図9において左側を充填方向下流側Fdとし、右側を充填方向上流側Fuとし、さらには左右方向を軸方向としている。
【0102】
分岐部420は、内部に押し棒450の挿通を許容するとともに、軸方向に対して直交方向に分岐された内部空間421を有し、分岐側に、後述するブロー弁440の螺合接続部441の螺合接続を許容する螺合被接続部422と、図示省略する圧力計を装着する被装着部423を備えている。
【0103】
ハンドル430は、回転操作によって後述する押し棒450を軸方向にスライドさせる操作部である。
ブロー弁440は、螺合被接続部422に螺合接続する螺合接続部441を有する、公知の機構のブロー弁である。
【0104】
このように構成された圧力検出治具400は、装着筒部410、分岐部420、及びハンドル430が軸方向に沿って配置されるとともに連結され、分岐部420の螺合被接続部422にブロー弁440を接続し、被装着部423に図示省略する検圧計を接続して構成される。
このとき、装着筒部410の挿通空間411、及び分岐部420の内部空間421は軸方向に連通して内部空間N1を構成し、内部に押し棒450が配置される。
【0105】
このように構成した圧力検出治具400をガス充填口11に接続して検出ユニット400Aを構成し、構成した検出ユニット400Aで充填されたガスGの圧力を検圧する場合について説明する。
まず、圧力検出治具400の接続部412をガス充填口11に接続して検出ユニット400Aを構成するとともに、閉止弁機構50の回転ハンドル51を操作して開弁状態とする。しかし、挿通空間411,421は、ガス充填口11に装着した閉弁状態の逆流防止機構20によって、遮断された状態である。
【0106】
ここで、
図9(b)に示すように、ハンドル430を開弁操作することで、押し棒450は充填方向下流側Fdに移動し、充填方向下流側Fdに移動した押し棒450の充填方向下流側Fdの端部は、
図5(b)に示すように、チャッキ弁体22より突出するパイロット弁体23の貫通軸部231の先端に当接し、充填方向下流側Fdに押し付ける。押し棒450によって充填方向下流側Fdに押し付けられたパイロット弁体23は、チャッキ弁体22に対して充填方向下流側Fdに移動し、更なる押し棒450の充填方向下流側Fdの移動によって、押し棒450の充填方向下流側Fdの端部は、パイロット弁体23のみならず、チャッキ弁体22ごと、充填方向下流側Fdに押し付け、チャッキ弁体22及びパイロット弁体23を逆流防止弁箱21に対して充填方向下流側Fdに移動させ、縮径空間111cから先端縮径部221が充填方向下流側Fdに移動し、逆流防止機構20は開弁する。
【0107】
この逆流防止機構20の開弁状態において、被装着部423に接続された圧力計によって、充填されたガスGの圧力を検出することができる。
詳述すると、上述の容器バルブ1のガス充填口11と接続し、充填されたガスGの圧力を検出する圧力検出治具400を、ガス充填口11に取り付ける接続部412と、圧力計と、接続部412から圧力計まで連通するとともに、ガスGが通過する内部空間N1と、チャッキ弁体22に対してパイロット弁体23を充填方向Fに移動操作する押し棒450とで構成したことにより、仮に高圧でガスGを充填した場合であっても、逆流防止機構20を開弁して、ボンベ容器Bに充填したガスGの圧力を直接検出することができる。
【0108】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、この発明の貯蔵容器はボンベ容器Bに対応し、
以下同様に、
容器取付け部はボンベ取付け部13に対応し、
流体取出口はガス供給口12に対応し、
流体はガスGに対応し、
開閉弁はシートアッセンブリ54に対応し、
充填口はガス充填口11に対応し、
逆止弁手段は逆流防止弁部20Aに対応し、
付勢手段は逆流防止バネ24に対応し、
主逆止弁はチャッキ弁体22に対応し、
補助逆止弁はパイロット弁体23に対応し、
シール部材はOリング25に対応し、
流体導出溝はガス導出溝233に対応し、
圧力検出治具は圧力検出治具400に対応し、
圧力検出治具取付部は接続部412に対応し、
圧力検出治具内流路は内部空間N1に対応し、
圧力検出治具用移動操作手段は押し棒450に対応し、
充填治具取付部は接続部312に対応し、
流体供給装置は充填機器に対応し、
流体供給装置接続部は機器接続部361に対応し、
充填治具内流路は内部空間Nに対応し、
充填治具用移動操作手段は開弁機構370に対応し、
第1移動体はプッシュロッド373に対応し、
第2移動体は押し棒371に対応し、
充填用付勢手段は充填治具用バネ372に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【0109】
例えば、上述の説明では、流体として気体について説明したが、液体、あるいはゲル体であってもよい。
上記Oリング25は、ゴムパッキング、メタルパッキングなど封止性及び弾性を有する手段であってもよい。