JPH09210231A - 間欠流発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 周期的な間欠流を利用する試験装置や環境製
品の洗浄装置等における配管等の洗浄装置に組込む弁に
関し、弁を駆動するためのトルク変動、ポンプを通過す
る流路変動を低減し、駆動機および配管系の健全性の向
上を図ると共に、複雑な制御系を必要としない駆動装置
を得ることを目的としている。 【解決手段】 並列に配置された本体ケーシング１，１
内に収納された回転ドラム３よりなる一対の円筒状の弁
の弁体内に矩形状のくり抜いた貫通流路孔を穿設し、そ
れら流路は互いに９０°の位相差を持って配置される。
そして電動機５の回転により伝達装置４、タイミングベ
ルト８を介して複数の流路中の弁体を同期回転させるこ
とにより流路を開閉して間欠流を発生させることを特徴
とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は周期的な間欠流を利
用する試験装置あるいは環境製品の洗浄装置、レジャー
施設、その他、各種産業上の間欠流による配管等の洗浄
装置に組込む弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】間欠流の発生は弁等による流路の開閉に
よって行なっており、従来はこの開閉を仕切板あるいは
蝶形弁などを利用してきた。

【０００３】図５（ａ）に間欠流発生のための全体の配
管系の装置系統図を示す。同図に示すようにポンプ７の
時間的な負荷変動を低減するため、間欠流発生弁２，
２′を２個並列に設けている。

【０００４】また図７は従来の間欠流発生装置の断面図
を示し、図において、電動機５により伝達装置４を介し
て、一方の間欠流発生弁２の軸下部を連結し、該間欠流
発生弁２の軸上部と並列する他方の間欠流発生弁２′の
軸上部を連結している。

【０００５】そして例えば平板形状の仕切板６よりなる
弁を軸まわりに回転することにより流路は開閉を繰返
し、間欠流を発生する。

【０００６】この弁を回転中には弁に作用する流体力は
回転角度によって大きく異るため駆動トルクも大幅に変
動し（振動あるいは破壊）運転の健全性に問題がある。

【０００７】また弁が閉の位置では流量が０になるので
ウォータハンマの発生、性能曲線上でのポンプ作動点の
変化などにより圧力変動が生じるため、図５に示すよう
に流路を複数個設け、圧力変動を交互に緩和するような
使用法が採られている場合が多い。

【０００８】また蝶形弁やその類似形状の弁の場合は、
一定速度で弁を回転させると、図１０（ｂ）に示すよう
に弁閉の時間は弁開の時間に比して極端に短く、閉時間
を適当な長さにするためには、回転速度を弁開口部の位
置に応じて変化させる必要があり、非常に複雑な制御系
を有する駆動装置になる。

【０００９】なお図８は図７のVII −VII 線における断
面を、また図９は弁の斜視図を示す。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで前述のような
従来の間欠流発生装置においては、その特性が弁体の形
状、回転角および弁体周辺の形状に支配されるので、流
速変動に伴う弁体の駆動トルク変動が大きいことや単純
形状の弁を使用しているため、間欠流の流量パターンを
変更することは、駆動系を高度で複雑なものにする必要
があるなどの不具合があった。

【００１１】本発明は上記各不具合点を排除または緩和
することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の構成として本発明の間欠流発生装置は、流路中に弁を
設置し、弁の開閉により間欠流を発生させる装置におい
て、前記弁体を円筒形に形成し該円筒形の弁体に弁体を
貫通して成る貫通流路孔を穿設し貫通流路を形成し、こ
の貫通流路を形成した円筒形弁体を回転させることによ
り流路を開閉して間欠流を発生させることを特徴として
いる。

【００１３】また、流路を複数とし、その複数の流路の
全てに前記円筒形弁体を位相をずらして設置し、全流路
の弁体を同期して回転させることにより各流路を開閉し
て各流路に間欠流を発生させることも好ましい。

【００１４】さらに、複数の流路の全てに前記貫通流路
孔を有する円筒形弁体を位相をずらして設置した間欠流
発生装置において、ある選択された流路の弁体の貫通流
路を必要とされる間欠流のパターンに合わせて変更した
場合、各流路を流れる流量の総和が一定となるよう、他
の流路の弁体の貫通流路を調整することも効果的であ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下図面により本発明の最良と思
われる実施の形態の一例について説明する。

【００１６】図１はさきに説明した図５（ａ）に示した
配管系の装置系統における間欠流発生弁２，２′に設置
した間欠流発生装置の断面図で、本例では一対の円筒状
の弁を使用しており、弁体内に矩形状にくり抜いた貫通
流路孔９を設け、それら流路は互いに９０°の位相差を
持たせてある。

【００１７】１は並列に配置した本体ケーシングで、該
各ケーシング内にそれぞれ円筒形回転ドラム３，３が収
納され、該ドラム３，３により円筒形弁体を形成し、こ
れらにより間欠流発生弁２，２′を構成している。

【００１８】弁体内の回転ドラム３に穿設した貫通流路
孔９により形成した一対の円筒状弁の流路の位相差は、
図１、図２に示すように電動機５と一方の間欠発生弁２
の軸下部及び同間欠発生弁２の軸上部及び他の間欠発生
弁２′の軸上部とを伝達装置４のタイミングベルト８で
それぞれ連結することにより一定に保持される。

【００１９】流量のパターンは図４に示した弁の貫通流
路幅ｄとダクトの幅Ｄを変えることで調整可能であり、
又間欠流の周期は弁の回転速度で調節できる。

【００２０】例えば図５に示すように弁２，２′を通る
流量は同図（ｂ）に示す流量パターンのようになるが、
弁２，２′の合計流量を一定にするようｄ，Ｄを選定す
ればポンプ流量を一定にすることが可能である。

【００２１】図６は本発明の別の実施の形態の一例を示
し、弁の流路形状（孔形状）を図６のように変更するこ
とにより間欠流の波形を調整することができる。

【００２２】なお、図５において、間欠流が供給される
べき被洗浄部品（場合によっては試験装置）は間欠流発
生部１０に設置されることとなる。

【００２３】また本例の場合２系統の流路につき説明し
たが、本発明は、必ずしも両流路共に被洗浄部品（試験
装置）をいれるとは限らず、一方の流路にのみ被洗浄部
品（試験装置）を入れ、もう一方は単にポンプに掛かる
圧力変動を防止するためだけの流路となる場合（間欠流
発生部になにも入れない場合）もある。また図１０のケ
ースも同様である。

【００２４】つぎに本発明の作用について説明する。本
発明においては、間欠流発生装置の弁部は、図３、図４
に示すように円筒形弁体の中央に幅ｄの貫通流路を設け
てあり、流路は中心に対して対称で、流れによる流体力
のアンバランスは生じにくい。

【００２５】また弁体が円筒形であるため弁体のまわり
に生じる流体力は中心軸に向うため、トルク変動を引き
起す原因を作らない。

【００２６】流量は本体ケーシング１のダクト幅Ｄと弁
体の流路幅ｄとにより調節され、また間欠流の周期は弁
体の回転速度により調節される。

【００２７】従って間欠流のパターンは弁体の流路幅ｄ
とケーシングに取付けたダクトの幅Ｄとの比を適当に選
択することにより変更できる。

【００２８】この場合、選定された流量パターンに対
し、これと対をなす弁の流量パターンを流量の和が一定
になるよう調整することができる。また流量パターンの
選定に或る程度の自由度を持たせ、かつポンプ通過流量
をほぼ一定に保持できるようにしている。

【００２９】このように本発明においては、中央に流路
を持つ円筒形弁体を採用することにより弁体のトルク変
動とポンプ自体の流量変動を極力小さくすることができ
る。

【００３０】以上本発明の一例につき縷々説明したが、
本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、本発明
技術思想の範囲内において、種々設計変更が可能であ
り、それらは何れも本発明の技術的範囲に属する。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の間欠流発生
装置によれば次に示す効果を奏する。弁体と弁流路孔の
適切な選定により、弁を駆動するためのトルク変動、ポ
ンプを通過する流路変動を低減することが出来、駆動機
および配管系の健全性が向上する。

【００３２】また、間欠流の流量パターンは弁体の流路
形状等の変更、すなわちハードウェアの側で対処できる
ため、複雑な制御系が不要になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な実施の形態の一例に係る間欠流
発生装置の断面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】本発明の回転ドラムの斜視図である。

【図４】本発明の間欠流発生弁の原理を示す説明図であ
る。

【図５】（ａ）は装置系統図、（ｂ）は同装置と流量の
関係を示す説明図である。

【図６】本発明の別の実施形態に係る回転ドラムの正面
図である。

【図７】従来の間欠流発生装置の断面図である。

【図８】図７のVII −VII 線における断面図である。

【図９】従来の弁の斜視図である。

【図１０】従来の間欠流発生装置を示し、（ａ）は装置
系統図、（ｂ）は同装置と流量の関係を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 本体ケーシング ２，２′ 間欠流発生弁 ３ 回転ドラム ４ 伝達装置 ５ 電動機 ６ 仕切板 ７ ポンプ ８ タイミングベルト ９ 貫通流路孔 １０ 間欠流発生部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流路中に弁を設置し、弁の開閉により間
   欠流を発生させる装置において、前記弁体を円筒形に形
   成し該円筒形の弁体に弁体を貫通して成る貫通流路孔を
   穿設し貫通流路を形成し、この貫通流路を形成した円筒
   形弁体を回転させることにより流路を開閉して間欠流を
   発生させることを特徴とする間欠流発生装置。
2. 【請求項２】 流路を複数とし、その複数の流路の全て
   に前記円筒形弁体を位相をずらして設置し、全流路の弁
   体を同期して回転させることにより各流路を開閉して各
   流路に間欠流を発生させることを特徴とする請求項１記
   載の間欠流発生装置。
3. 【請求項３】 複数の流路の全てに前記貫通流路孔を有
   する円筒形弁体を位相をずらして設置した間欠流発生装
   置において、ある選択された流路の弁体の貫通流路を必
   要とされる間欠流のパターンに合わせて変更した場合、
   各流路を流れる流量の総和が一定となるよう、他の流路
   の弁体の貫通流路を調整することを特徴とする請求項２
   記載の間欠流発生装置。