JPS6367471A

JPS6367471A - 流路切換弁

Info

Publication number: JPS6367471A
Application number: JP20768986A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Fujimoto; 正和藤本; Masaharu Ishii; 正治石井
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1986-09-05
Filing date: 1986-09-05
Publication date: 1988-03-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は流路切換弁に関するもので、特に空気圧アクチ
ュエータにより回転駆動される蝶形弁によって流路を切
換える四方弁に間するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種の流路切換弁を第３図及び第４図に示す。

ケーシング・１は円筒体で、周側面の四方向に互いに直
交する開口２．　３．　４．　５を備え、内部に蝶形弁
状の弁体６を備えている。弁体６の駆動軸である軸７は
ケーシング１から突出され、空気圧アクチュエータであ
るエアシリンダ８に接続されている。

軸７とエアシリンダ８は、第３図においてピストン９が
実線で示す位置のときに第４図において弁体６も実線゛
位置となり、同様に二点鎖線で示すピストン９と弁体６
が対応位置となるように、ピストン９の直線運動をクラ
ンク機構やヨーク機構で回転運動に変換する動力伝達部
を介して連結されており、第３図に示すエアシリンダ８
はその動作説明のための模式図である。即ち、エアシリ
ンダ８へのエア供給流路のエア供給向き、ピストン９の
移動の向き、軸７及び弁体６の回転の向きは実線相互が
対応し、点線相互が対応するようになっている。

空気圧アクチュエータとしては上述のシリンダ方式のほ
かにも揺動ロータ方式のものもある。

１０はエア供給圧を調節する減圧弁、１１はエア供給流
路を切換える１！磁弁、１２はピストン９の作動速度即
ち弁体６の切換速度を制御するスピードコントローラ、
１３はストッパである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかして、今、実線に示す弁体６の位置において、流体
（例えば冷凍機の冷水）は開口２→３→所要部位（例え
ば冷凍機の蒸発器）を経由して＝５−４と流過している
。この状態から弁体６を二点鎖線で示す位置に回動させ
て流路を開口２−５＝・・・・・−・−３−４と切換え
るときは弁体６を矢印１４の向きに回動させなければな
らないが、この弁体６の切換移動中に弁体６のハンティ
ング現象が生じ、流量や弁体差圧が大きい場合にはこの
ハンティング現象により水撃現象を発生することもある
という問題点があった。

発明者らは、この問題点を解決するために種々の研究・
実験を重ねて本発明をなすに至った。

即ち、ピストン９には種々の力が働くがハンティング現
象に大きく関連する力としてはエアシリンダ８からの力
と弁体６に作用する流体トルクに基づく力が考えられる
＝そして、第３図において、ピストン９の移動過程でピ
ストン９に働く左向きの力が右向きの力より常に大きけ
ればこのハンティング現象は起きない。

そこでピストン９の移動過程についてみれば、弁体６に
かかる流体トルクは弁体６が中間開度Ａまで移動する前
半では、第４図において矢印１５のように反時計回りに
働く、従って弁体にかかる流体トルクに基づきピストン
９に作用する力Ｐ。

は第３図において右向きになるので、ＰＩ＞Ｐｚ＋Ｐｓ
となるように１次側圧力Ｐ、を与えればピストン９は流
体トルクに基づく力Ｐ、の抵抗を受けながら左向きに徐
々に移動する。

ところが、弁体６が中間開度Ａを越えた後半では弁体６
に働く流体トルクは矢印１６のように時計回りとなる。

従ってピストン９に働く流体トルクに基づく力Ｐ、は左
向きになり、ピストン９に働く左向きの力はＰＩ　十ｐ
、となり、右向きの力はＰ、のみとなる、従って中間開
度Ａ付近で急に左向きの力が増大する。

このとき、１次側、２次側の流体は圧縮性の空気なので
体積の変化が容易であるのでピストン９は急に左に移動
し、２次側圧力ｐｔは急増し、１次側圧力Ｐ、は急減し
、Ｐ、＋ｐ、＜ｐ、　、即ちピストン９に働く左向きの
力が右向きの力より小さくなる事態が生じる場合がある
。この事態が生じるとピストン９は逆に右向きに動かさ
れ、以下同様にして振れを繰返してハンティシグ現象を
呈する。このようにｐ、＋ｐ、＜ｐ、となる時、ハンテ
ィング現象が生じる可能性があるが、これに反しｐ、＋
ｐ、＞ｐｔ即ち、少なくともΔＰ＝Ｐ、−Ｐｔが常に正
数ならばハンティング現象が生じる可能性はない。

本発明は、以上の如き知見に基づき従来の前述の問題点
を解決しようとするもので、ハンティング現象の発生を
防止し、従って水撃現象の発生も防止できる流路切換弁
を提供することを目的とするものである。

〔問題を解決するための手段〕

本発明は、上述の問題点を解決するための手段として、
流体が流出入する、互いに直交する四方向に開口を存し
、空気圧アクチュエータにより回転駆動される竪形弁に
よって流路を切換える流路切換弁において駆動軸負荷と
して駆動力に対して抵抗力を生じる油圧ダンパを配備し
たことを特徴とする流路切換弁を提供しようとするもの
である。

〔作　用〕

本発明は、非圧縮性の流体である油を用いた油圧ダンパ
が駆動軸負荷として設けられているので、駆動軸を駆動
する空気圧アクチュエータの空気圧で駆動されるピスト
ンやロータなどの部材に急激に力が働いても油は体積が
変わりにくいので該部材は急激に移動することはない。

従って切換時において該部材を切換える向きに押す力が
反対の向きに押す力よりも常に大きな力として該部材に
作用し、ハンティング現象・を生じることがない。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図及び第２図を用いて説明する。

第１図において第３図と同じ符号のものは同様の構成を
備え、ケーシング１、弁体６その他も同様の構成を備え
ている。

軸７には、負荷として駆動力に対して抵抗力を生じる油
圧ダンパとして、油圧シリンダ１７が設けられている。

油圧シリンダ１７のピストン１８はピストン９と軸７と
の動力伝達部と同様の構成の動力伝達部で連結されてお
り、第１図に示す油圧シリンダ１７及びエアシリンダ８
はその動作説明のための模式図である。

ピストン１８は軸７の回転により直線運動をさせられる
もので、１次側と２次側は途中にフローコントローラ１
９を備えた配管２０で接続されている。フローコントロ
ーラ１９は油流量を調整するもので、これにより軸７に
かかる負荷を調整することができる。

スピードコントローラ１２及びフローコントローラ１９
の開度設定について述べると、空気の圧縮をできる限り
少なくするためにはエアシリンダ８の２次側圧力Ｐ、は
小さい方が好ましいのでスピードコントローラ１２は全
開とし、油圧シリンダ１７のフローコントローラ１９で
開閉速度を調整するのが良い、この場合フローコントロ
ーラ１９は絞り過ぎると油圧シリンダ１７の１次側圧力
Ｐ４が過度に上昇し油圧シリンダ１７の保証耐圧を越え
る危険があるので、例えば保証耐圧の５０〜７０％で速
度調整ができるように油圧シリンダ１７の容量を選定す
るのがよい。

また、エアシリンダ８だけで運転してもハンティングが
軽い場合にはスピードコントローラ１２で所望の切換速
度の５０％程度に調整し、残りをフ　′ローコントロー
ラＩ９により調整することもできる。この場合には油圧
シリンダ１７の１次側圧力Ｐ４はあまり高くならないの
で、比較的小さな容量の油圧シリンダ１７を選定するこ
とができる。

第２図に本発明の実施例の作動時における各部の圧力の
変化を示すｅＰＢは油圧シリンダ１７の２次側圧力であ
る。この図から明らかなようにエアシリンダ８の１次側
圧力ＰＩ　と２次側圧力Ｐ２との差圧△Ｐ＝Ｐ、−Ｐｔ
は常に正数なのでハンティング現象は生じない。

なお、本実施例では保証耐圧１００ｋｇ／ｅ＋４の油圧
シリンダ１７を用いであるが、油圧上昇圧はＭａｙ５６
．３ｋｇ／−であるので適当である。耐圧上の安全を保
証するためにはフローコントローラ１９の弁内に最小流
！確保の小孔を設けたり、予めピストン１８に連通孔を
設けたりすることもできるが、前述のように保証耐圧の
５０〜７０％で速度調整ができるようにしてフローコン
トローラ１９をその状態でロックして運転するのがよい
。

油圧ダンパとして、配管２０、フローコントローラ１９
を用いずに、ピストン１８にオリフィスを設けてダンパ
としてもよい。

また、油圧ダンパとして油圧揺動ロータ方式のものも用
いられる。

〔発明の効果〕

本発明は、駆動軸負荷として駆動力に対して抵抗力を生
じる油圧ダンパを配備したのでエアシリンダのピストン
が急激に移動することがなく、ハンティング現象が生じ
ることがないという効果が奏せられる。

従って水撃現象が発生する虞れもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の一部縦断正面図、第２図は圧
力の変化を示す線図、第３図は従来例の一部縦断面正面
図、第４図は第３図Ｉ−ｒ線断面平面図である。ｌ・・・ケーシング、２・・・開口、３・・・開口、４
・・・開口、５・・・開口、６・・・弁体、７・・・軸
、８・・・エアシリンダ、９・・・ピストン、１０・・
・減圧弁、１１・・・電磁弁、１２・・・スピードコン
トローラ、１３・・・ストフパ、１４・・・矢印、１５
・・・矢印、１６・・・矢印、１７・・・油圧シリンダ
、１８・・・ピストン、１９・・・フローコントローラ
、２０・・・配管。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）流体が流出入する、互いに直交する四方向に開口
を有し、空気圧アクチュエータにより回転駆動される蝶
形弁によって流路を切換える流路切換弁において、駆動軸負荷として駆動力に対して抵抗力を生じる油圧ダンパを配備したことを特徴とする流路切換弁。
（２）前記油圧ダンパとして油圧シリンダが用いられ、
油圧シリンダはピストンの１次側と２次側とをオリフィ
スを介して連通したものである特許請求の範囲第１項記
載の流路切換弁。