JPS5936148B2 - しや断器用制御弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、圧縮性流体によって動作させるしゃ断器の
制御弁の改良に関するものである。

従来のしゃ断器、例えばバッファ形ガスしゃ断器などで
は比較的大きな操作力を必要とするため圧縮性流体によ
って操作シリンダ内の操作ピストンを駆動し、しゃ断器
を動作させる方式がよく採用されている（参考文献−東
芝レビュー３０巻１０号、１９７５、Ｐ７６５、図７お
よび東芝レビュー３２巻４号、１９７７、Ｐ２Ｓ５、図
１７）。

制御弁は、この操作シリンダ内への圧縮性流体を制御（
給排気）するものであるが、上記しゃ断器においては、
その必要な操作力が大きいことから、操作シリンダ内へ
給気を行う弁は比較的大きなものとなる。

この比較的大きな弁の開閉を行う方式には大きく分けて
次の２つの方式がある。

（１）増幅弁方式（多段弁方式） これは電磁石などに入る比較的小さな電気信号をパイロ
ット弁などの圧縮性流体信号に置き換え、これをさらに
流体的に増幅し、最終の比較的大きな弁を制御するもの
である。

（２）一段弁方式 これは流体を制御する弁が一つで流体的な増幅を行なわ
ず、直接ばねなどの機械力により弁の制御を行うもので
あり、構造が簡単であるが、機械力の制御に高度な技術
を要する。

ところが最近では、しゃ断器に要求される性能は高度と
なり、高信程性高速しゃ断などその要求性能は、年々向
上してきており、そのため、流体増幅による時間遅れが
なく、構造が簡単で部品数の少ない一段弁方式がより適
したものとなってきている。

そこで、従来のこの種制御弁の一例を第１図と共に説明
する。

同図において、１は弁体で、円筒弁３を摺動案内するシ
リンダ部２を有している。

前記円筒弁３の外側が高圧室１ａに形成され、この室１
ａに配管１ｂにより高圧流体が供給されるようになって
いる。

円筒弁３の一端と対向して弁座４が設置され、これらの
圧接時には円筒弁３の外側と内側とがしゃ断され、また
円筒弁３の内部には図示してないしゃ断器操作用シリン
ダ部に連通ずる穴５が連通している。

前記円筒弁３の他端と対向して弁座６が設置され、閉弁
状態を示す第１図では円筒弁３の内部が弁体１に形成さ
れた排気孔Ｉを通じて大気に連通し、低圧室２ａを形成
している。

なお、第１図中８は円筒弁８を操作する操作棒であり、
９はシリンダ部２と円筒弁３との間に設けられ、これら
の間から高圧流体が大気に流出するのを防ぐシール材で
ある。

次にこの第１図に示す従来の制御弁の動作を説明する。

いま、図示しないしゃ断器を動作させる信号が与えられ
ると、図示しない外力によって操作棒８を介して円筒弁
３が第１図の閉弁状態から開弁方向に動作する。

円筒弁３と弁座４との間にすき間が発生すると、円筒弁
３の外側の流体が高圧室１ａから低圧室２ａに流れ込み
始める。

円筒弁３がそのストロークＡだげ動く間、流体は一部が
排気孔７を通じて大気に漏れながら穴５を通じてしゃ断
器操作用シリンダに供給され、しゃ断器が動作される。

円筒弁３がストロークＡを動ぎ終ると、円筒弁３の内部
は円筒弁３と弁座６との圧接により、大気としゃ断され
、はとんどの流体が穴５を通って前記操作用シリンダに
供給される。

円筒弁３０ストロークＡは、穴５から操作用シリンダに
高圧流体を供給するのに必要な円筒弁３と弁座４との隙
間断面積によって決定される。

すなわち、通常、円筒弁３とストロークＡにより弁座４
との間に形成される隙間断面積は、穴５の断面積と同等
かそれ以上にとられる。

次にしゃ断器本体の動作の終了付近で、操作棒８によっ
て円筒弁３を閉じる。

すなわち、円筒弁３が弁座６から離れ、ストロークＡだ
け動く間、流体は一１一部が排気孔７を通じて大気に漏
れながら、弁を閉じることになる。

円筒弁３が弁座に当たると、高圧室１ａからの流体の供
給がなくなり、排気孔７を通じて操作用シリンダ内その
他の部分の残りの流体が大気へ放出される。

そして排気孔７の断面積は、穴５の断面積よりかなり小
さいのが普通である。

このような従来の制御弁は、 （ｉ） 流体を操作用シリンダに供給するときのその
漏れを少なくするために弁座６を必要としている、（ｎ
） Ｌかし、閉弁状態からストロークＡを円筒弁３が
動く間に排気孔７から大気へ流体が漏れ、流体が有効に
使われていない。

にｎ） 開弁状態から弁を閉じるときにも、ストロー
クＡの間高圧室１ｂから流体を供給しながら、流体が大
気に漏れるため、これが有効に使われていない、 Ｏｖ） これらのために流体の消費量が多くなる、（
■）シゃ断器には上記消費量に応じた圧縮性流体を貯え
る容器（例えば空気タンク）が必要で、この消費量が多
い程大きな容量の容器を必要とする、 （Ｖｌ） 消費された圧縮性流体は動作の終了時点で
排気させるので、この排気騒音が犬となる、などの欠点
がある。

この発明は、前述した従来のものの欠点を解消するため
になされたもので、円筒弁の弁座と反対側の端部を対向
させて凹部を形成し、開弁時には上記凹部に一ト記円筒
体が嵌着する構成により、余分な高圧流体の漏れを制限
できる簡単な構造のしゃ断器用制御弁を提供することを
目的とするものである。

以下この発明の一実施例を図面に基いて説明する。

第２図はこの発明による一実施例の閉弁状態を示すもの
である。

第２図において、第１図と同符号のものは同一または同
一機能を有するものであるから説明を省略する。

第２図中、１０は弁体１の弁座４と反対側に設けられた
凹部であって、この凹部１０は開弁のとき円筒弁３の端
部が嵌まり込めるように構成され、凹部１０の底には大
気と連通ずる排気孔１１が形成されている。

また第２図中Ｂは閉弁状態で弁体１の凹部１０側端面に
円筒弁３の端面との間に形成されているギャップである
。

なお、第２図の制御弁でも、円筒弁３はストロークＡを
確保している。

そして前述したように排気側の必要断面積は給気側の必
要断面積（ストロークＡおよび穴５によって決まる）よ
りもかなり小さいのが普通なのでＢ＜Ａである。

閉弁状態を示す第２図の状態では、円筒弁３の内部はギ
ャップ８部、凹部１０および排気孔１１を介して大気に
連通されている。

次に以上のように構成された制御弁の動作について説明
する。

円筒弁３が開くとき、ギャップＢを移動する開き始めの
間は第１図に示す従来のものと同様に、高圧流体は排気
孔１１を通じて一部が大気に漏れるが、円筒弁３と凹部
１０との嵌合が開始されると、すなわちギャップＢが０
になると、弁体１ど円筒弁３との間の隙間が非常に少な
くなり、排気の流路抵抗が増大するので、漏れ量が非常
に制限される。

その後、円筒弁３がストロークＡを動き終ると、排気の
流路抵抗は構造上さらに増太し、第１図の弁座６に相当
する弁座はとくに設げなくても十分な性能が得られる。

また円筒弁３を閉じるときも、これがＡ−Ｂすなわち円
筒弁３が凹部１０に嵌まって移動する間は、はとんど排
気されないので、高圧流体が有効に使用され、流体消費
量を少な（することができる。

以上説明した通り、この発明によれば円筒弁の弁座と反
対側の端部を対向させて弁体に凹部を形成し、開弁時に
は上記凹部に上記円筒弁が嵌着する構成により、従来例
の２つの弁座を１つに減らすことができ、また、上記円
筒弁がストロークＡを移動する過程では余分な高圧流体
の漏れを制限して流体消費量を少なくすることができ、
その結果小形かつ簡単な構造で極めて優れた性能のしゃ
断器用制御弁を得ることが出来るという犬なる実用的効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のしゃ断器用制御弁の一例を示す閉弁状態
の縦断面図、第２図はこの発明の一実施例を示す閉弁状
態の縦断面図である。 １・・・・・・弁体、２・・・・・・シリンダ部、３・
・・−・・円筒弁、４・・・・・・弁座、１０・・・・
・・凹部、１１・・・・・・排気子しなお、図中同一符
号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ はぼ円筒形状をなした円筒弁と、この円筒弁を摺動
   案内するシリンダ部を有する弁体と、弁体における円筒
   弁の外側に形成されるとともに高圧圧縮性流体が外部か
   ら供給される高圧室と、弁体の円筒弁の一端との当接部
   分に設けられ、円筒弁の内側と外側を密閉する弁座と、
   弁体の円筒弁内部と連通ずる部分に設けられ、しゃ断器
   操作側と連通ずる連通部と、弁体の円筒弁の他端との対
   向部に設けられ該他端と嵌合する環状凹部と、この環状
   凹部と大気とを連通ずる排気孔を備え、円筒弁が弁座と
   当っている閉弁状態では円筒弁の内部が排気孔を通じて
   大気と連通し、開弁状態では円筒弁の端部が環状四部を
   嵌まり込んで大気との連通を防げるように構成したこと
   を特徴とするしゃ断器用制御弁。