(57)【要約】【課題】作業者への安全性を向上させるとともに、不具合時のメンテナンスを容易とすることが可能な二方向切換弁１を提供する。【解決手段】主流路１０を、二つに分岐された第一の分岐流路１１と第二の分岐流路１２とのいずれか一方に選択的に切り替える二方向切換弁であって、前記第一の分岐流路１１と第二の分岐流路１２との付根部分１３に回転自在に貫通され、一方の端部１４ａが前記付根部分１３の外面に延出された棒状の弁軸１４と、前記付根部分１３の内部の弁軸１４に接続され、当該弁軸１４の回転により流路内部で搖動し、前記第一の分岐流路１１又は第二の分岐流路１２のいずれかを閉塞する弁体１５と、前記付根部分１３の外面に設けられ、前記弁軸１４の一方の端部１４ａに接続された回転軸１６ａの回転を制御するロータリーアクチュエーター１６とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
主流路を、二つに分岐された第一の分岐流路と第二の分岐流路とのいずれか一方に選択的に切り替える二方向切換弁であって、
前記第一の分岐流路と第二の分岐流路との付根部分に回転自在に貫通され、一方の端部が前記付根部分の外面に延出された棒状の弁軸と、
前記付根部分の内部の弁軸に接続され、当該弁軸の回転により流路内部で搖動し、前記第一の分岐流路又は第二の分岐流路のいずれかを閉塞する弁体と、
前記付根部分の外面に設けられ、前記弁軸の一方の端部に接続された回転軸の回転を制御するロータリーアクチュエーターと
を備えることを特徴とする二方向切換弁。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、二方向切換弁に関し、詳しくは、作業者への安全性を向上させるとともに、不具合時のメンテナンスを容易とすることが可能な二方向切換弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、粉体を空気に浮遊させた状態で輸送する輸送システムでは、一つの主流路が二つの分岐流路に分岐されたところに、二方向切換弁を設けて、粉体を一方の分岐流路に選択的に輸送している。
【０００３】
従来の二方向切換弁２では、図３に示すように、主流路２０から二つに分岐された第一の分岐流路２１と第二の分岐流路２２との付根部分２３に、略Ｌ字状の弁軸２４（レバー）が回転自在に貫通されている。この弁軸２４は、付根部分２３の外面で屈曲し、付根部分２３の内部の第一の棒状部２４ａに、第一の分岐流路２１又は第二の分岐流路２２のいずれかを閉塞する弁体２５が接続され、付根部分２３の外部の第二の棒状部２４ｂの先端に、外部に設置されたエアーシリンダ２６の可動部２６ａが接続されている。
【０００４】
ここで、エアーシリンダ２６には、エアーを吹き込むための吹き込み部２６ｂ、２６ｃが二つ存在し、一方の吹き込み部２６ｂは可動部２６ａに近いエアーシリンダ２６の箇所に設けられ、他方の吹き込み部２６ｃは可動部２６ａに遠いエアーシリンダ２６の箇所に設けられている。そして、エアーシリンダ２６の内部には、二つの吹き込み部２６ｂ、２６ｃの間にピストンが内蔵されている。
【０００５】
そして、一方の吹き込み部２６ｂからエアーを供給すると、エアーシリンダ２６の内部のピストン２６ｄが他方の吹き込み部２６ｃへ移動し、図３に示すように、可動部２６ａとともに弁軸２４の第二の棒状部２４ｂの先端がエアーシリンダ２６の近傍に引かれて、当該弁軸２４の第一の棒状部２４ａが弁体２５とともに時計回りに回転し、当該弁体２５が第二の分岐流路２２を閉塞する。これにより、主流路２０から輸送された粉体は第一の分岐流路２１へ流れることになる。
【０００６】
一方、他方の吹き込み部２６ｃからエアーを供給すると、エアーシリンダ２６の内部のピストン２６ｄが一方の吹き込み部２６ｂへ移動し、図４に示すように、可動部２６ａとともに弁軸２４の第二の棒状部２４ｂの先端がシリンダ２６の遠方に遠ざけられて、当該弁軸２４の第一の棒状部２４ａが弁体２５とともに逆時計回りに回転し、当該弁体２５が第一の分岐流路２１を閉塞する。これにより、主流路２０から輸送された粉体は第二の分岐流路２２へ流れることになる。
【０００７】
このように、従来の二方向切換弁２では、弁軸２４を略Ｌ字状とし、エアーシリンダ２６を外部に設けて、シリンダ２６内部の圧力を調整することで、流路内部の弁体２５を動作させ、いずれか一方の分岐流路２１、２２に粉体を案内していた。
【０００８】
他の分野では、例えば、実開平５−６１４１４号公報（特許文献１）、実用新案登録第２５６９２７８号公報（特許文献２）等が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実開平５−６１４１４号公報
【特許文献２】実用新案登録第２５６９２７８号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した従来の二方向切換弁２では、作業者が、この二方向切換弁２の不具合の修理や調整を行う際に、外部に露出するエアーシリンダ２６の可動部２６ａを操作する必要があり、この可動部２６ａに手を挟む可能性があった。又、何らかの理由により、エアーシリンダ２６が突然作動する場合もあり、近傍で操作する作業者が手を可動部２６ａに挟む可能性があった。そのため、従来の二方向切換弁２では、作業者に対する危険性が高いという問題があった。
【００１１】
又、従来の二方向切換弁２では、弁体２５の動作において、エアーシリンダ２６の可動部２６ａからの押し込みや引き込みにより、弁軸２４の第二の棒状部２４ｂの先端に掛かる負荷が大きく、弁軸２４の第二の棒状部２４ｂが第一の棒状部２４ａから外れて破損する可能性があった。この略Ｌ字状の弁軸２４が破損すると、流路内部にある弁体２５も弁軸２４の第一の棒状部２４ａから外して、新たな弁軸２４と交換する必要があるため、不具合時のメンテナンスが煩わしいという問題があった。
【００１２】
又、従来の二方向切換弁２では、弁体２５の回転角度範囲は、エアーシリンダ２６の可動部２６ａの可動範囲に対応する。そのため、一度、エアーシリンダ２６を設置した後に、作業者が、弁体２５の回転角度を調整しようとしても、エアーシリンダ２６の可動部２６ａの可動範囲を変更したり、弁軸２４（レバー）の第一の棒状部２４ａの軸心から第二の棒状部２４ｂの先端までの半径を変更したりする必要があり、弁体２５の回転角度の調整がし難いという問題があった。この弁体２５の回転角度の調整は、第一の分岐流路２１又は第二の分岐流路２２への弁体２５の閉塞具合に対応するため、粉体を漏れなく一方の分岐流路２１、２２へ輸送する場合には、非常に重要となる。
【００１３】
そこで、本考案は、前記問題を解決するためになされたものであり、作業者への安全性を向上させるとともに、不具合時のメンテナンスを容易とすることが可能な二方向切換弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本考案者は、鋭意研究を重ねた結果、本考案に係る新規な二方向切換弁を完成させた。即ち、本考案に係る二方向切換弁は、主流路を、二つに分岐された第一の分岐流路と第二の分岐流路とのいずれか一方に選択的に切り替える二方向切換弁であって、以下の構成を採用する。
【００１５】
本考案は、前記第一の分岐流路と第二の分岐流路との付根部分に回転自在に貫通され、一方の端部が前記付根部分の外面に延出された棒状の弁軸と、前記付根部分の内部の弁軸に接続され、当該弁軸の回転により流路内部で搖動し、前記第一の分岐流路又は第二の分岐流路のいずれかを閉塞する弁体と、前記付根部分の外面に設けられ、前記弁軸の一方の端部に接続された回転軸の回転を制御するロータリーアクチュエーターとを備えることを特徴とする。
【考案の効果】
【００１６】
本考案に係る二方向切換弁によれば、作業者への安全性を向上させるとともに、不具合時のメンテナンスを容易とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本考案に係る二方向切換弁が第二の分岐流路を閉塞した状態の正面図、平面図、Ａ−Ａ線端面図である。
【図２】本考案に係る二方向切換弁が第一の分岐流路を閉塞した状態の正面図、平面図、Ａ−Ａ線端面図である。
【図３】従来の二方向切換弁が第二の分岐流路を閉塞した状態の正面図、平面図、Ａ−Ａ線端面図である。
【図４】従来の二方向切換弁が第一の分岐流路を閉塞した状態の正面図、平面図、Ａ−Ａ線端面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１８】
以下に、添付図面を参照して、本考案に係る二方向切換弁の実施形態について説明し、本考案の理解に供する。尚、以下の実施形態は、本考案を具体化した一例であって、本考案の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００１９】
＜二方向切換弁＞
本考案に係る二方向切換弁１は、図１、図２に示すように、主流路１０を、二つに分岐された第一の分岐流路１１と第二の分岐流路１２とのいずれか一方に選択的に切り替える二方向切換弁であって、以下の構成を採用する。
【００２０】
即ち、本考案に係る二方向切換弁１は、前記第一の分岐流路１１と第二の分岐流路１２との付根部分１３に回転自在に貫通され、一方の端部１４ａが前記付根部分１３の外面に延出された棒状の弁軸１４と、前記付根部分１３の内部の弁軸１４に接続され、当該弁軸１４の回転により流路内部で搖動し、前記第一の分岐流路１１又は第二の分岐流路１２のいずれかを閉塞する弁体１５と、前記付根部分１３の外面に設けられ、前記弁軸１４の一方の端部１４ａに接続された回転軸１６ａの回転を制御するロータリーアクチュエーター１６とを備えることを特徴とする。
【００２１】
これにより、作業者への安全性を向上させるとともに、不具合時のメンテナンスを容易とすることが可能となる。
【００２２】
即ち、本考案では、ロータリーアクチュエーター１６の回転により弁軸１４を回転させるため、弁体１５の回転により、外部で可動する部分は殆ど無い。そのため、作業者が、二方向切換弁２の近傍で操作している最中に、不具合等の何らかの理由により、ロータリーアクチュエーター１６の回転軸１６ａが回転しても、作業者が手を挟む等の危険が生じない。従って、本考案の二方向切換弁１では、近傍にいる作業者への安全性を向上させることが可能となる。
【００２３】
又、本考案では、ロータリーアクチュエーター１６の回転軸１６ａの回転を、弁軸１４の一方の端部１４ａに直接伝達するため、弁体１５の回転における弁軸１４の破損が殆ど生じない。そのため、メンテナンスが楽になるという利点がある。
【００２４】
更に、本考案では、ロータリーアクチュエーター１６の回転軸１６ａの回転角度範囲が、弁体１５の回転角度範囲にそのまま対応する。ここで、一般に、ロータリーアクチュエーター１６の回転軸１６ａの回転角度範囲のうち、上限角度と下限角度とは、所定の治具の調整により、−５度から＋５度の範囲内で調整可能である。そのため、第一の分岐流路１１又は第二の分岐流路１２への弁体１５の閉塞具合は、ロータリーアクチュエーター１６の回転軸１６ａの上限角度又は下限角度を調整すれば可能となり、現場での弁体１５の閉塞具合及び可動範囲の微調整が容易になるという利点がある。
【００２５】
そして、本考案では、棒状の弁軸１４とロータリーアクチュエーター１６のように部品点数が少ない部材を使用し、従来の略Ｌ字状の弁軸２４やエアーシリンダ２６のように部品点数が多くなる部材を使用しない。一般に、部品点数が多くなるほど、不具合の発生頻度が多くなる。又、仮に、ロータリーアクチュエーター１６に不具合が生じたとしても、これが外面に設けられているから（外付けであるため）、弁軸１４に問題無ければ、内部構造を変更することなく、外面から不具合のロータリーアクチュエーターを新たなロータリーアクチュエーター１６に交換すれば、その不具合を解消することが出来る。従って、本考案では、従来と比較して、部品点数を減らし、不具合の発生頻度を減らすとともに、メンテナンスが容易になるという利点がある。
【００２６】
尚、弁体１４の回転動作は、下記のように制御される。即ち、ロータリーアクチュエーター１６の回転軸１６ａを時計回りに回転させれば、図１に示すように、弁軸１４が弁体１５とともにそのまま時計回りに回転し、当該弁体１５が第二の分岐流路１２を閉塞する。これにより、主流路１０から輸送された物質（例えば、粉体）を第一の分岐流路１１へ流すことが可能となる。
【００２７】
一方、ロータリーアクチュエーター１６の回転軸１６ａを逆時計回りに回転させれば、図２に示すように、弁軸１４が弁体１５とともにそのまま逆時計回りに回転し、当該弁体１５が第一の分岐流路１１を閉塞する。これにより、主流路１０から輸送された粉体を第二の分岐流路１２へ流すことが可能となる。
【００２８】
ここで、弁軸１４の一方の端部１４ａと、ロータリーアクチュエーター１６の回転軸１６ａとの接続形態は、本考案の目的を阻害しない限り、特に限定は無い。例えば、通常、ロータリーアクチュエーター１６の回転軸１６ａには、四角柱状の嵌合穴が穿設されているため、これに対応して、弁軸１４の一方の端部１４ａに、前記嵌合軸に嵌合する嵌合軸を突設させて、弁軸１４の一方の端部１４ａの嵌合軸を、ロータリーアクチュエーター１６の回転軸１６ａの嵌合穴に嵌合することで、両者を接続する形態を採用することが出来る。
【００２９】
又、付根部分１３の外面に対するロータリーアクチュエーター１６の設置形態は、本考案の目的を阻害しない限り、特に限定は無い。例えば、弁軸１４の一方の端部１４ａが挿通可能な孔を有する支持部１７を前記付根部分１３の外面に設置し、孔から突出する弁軸１４の一方の端部１４ａに対応して、ロータリーアクチュエーター１６を支持部１７に設置する形態を採用することが出来る。支持部１７が、ロータリーアクチュエーター１６を付根部分１３の外面に支持することになる。
【００３０】
ここで、支持部１７の形状は、本考案の目的を阻害しない限り、特に限定は無いが、例えば、円環形状とされる。又、弁軸１４の一方の端部１４ａと接する支持部１７の孔には、当該弁軸１４の回転を促し、流路内部の内容物の漏れを防止するために、例えば、付根部分１３の外面から順番に、テフロン（登録商標）リング、オイルシールを内蔵することが出来る。
【００３１】
又、ロータリーアクチュエーター１６の種類は、本考案の目的を阻害しない限り、特に限定は無いが、例えば、従来技術のエアーシリンダの代替を考慮する場合は、圧縮エアーで回転軸１６ａの回転を制御するロータリーアクチュエーターを採用することが出来る。本考案のロータリーアクチュエーター１６は、これに限らず、例えば、電気式、磁気式等の公知のロータリーアクチュエーターを用いても構わない。
【００３２】
又、弁軸１４の他方の端部１４ｂの形態は、本考案の目的を阻害しない限り、特に限定は無い。例えば、弁軸１４の他方の端部１４ｂを、一方の端部１４ａと同様に、付根部分１３の外面に延出させ、当該他方の端部１４ｂを受ける軸受け部１８を当該付根部分１３の外面に設けることが出来る。弁軸１４の他方の端部１４ｂを受ける軸受け部１８の部分には、弁軸１４の他方の端部１４ｂの回転を円滑にするために、付根部分１３の外面から順番に、オイルシール、ボールベアリングが内蔵される。
【００３３】
又、弁軸１４と弁体１５との接続形態は、本考案の目的を阻害しない限り、特に限定は無い。例えば、弁体１５が接続される弁軸１４の周面の一方の面と、当該一方の面に対向する他方の面が、弁軸１４の中心軸線に直交する方向と平行な方向に沿って平面状に切断され、前記弁軸１４に接続される弁体１５の一端部が、前記弁軸１４の切断された両方の平面を挟むコ状に形成され、弁体１５の一端部のコ状を弁軸１４の両方の平面に挟んだ後に、両者をネジ等の固定部材で固定することで、弁軸１４と弁体１５とを接続する形態を採用することが出来る。
【００３４】
又、流路内面に接する弁軸の周端部及び弁体１５の周端部には、例えば、弁体１５が前記第一の分岐流路１１又は第二の分岐流路１２のいずれかを密閉するように、所定のシール材を適宜設けても構わない。
【００３５】
又、主流路２０、第一の分岐流路２１、第二の分岐流路２２の形状は、本考案の目的を阻害しない限り、特に限定は無く、例えば、四角筒、円筒等を採用することが出来る。
【００３６】
又、二方向切換弁１の各部材は、本考案の目的を阻害しない限り、特に限定はないが、例えば、ステンレス等の金属、プラスチック等の材質を採用することが出来る。
【００３７】
又、二方向切換弁１が輸送方向を切り替える物質は、本考案の目的を阻害しない限り、特に限定は無く、上述では、空気中に浮遊する粉体を想定したが、他の物質であっても構わない。
【００３８】
このように、本考案では、前記第一の分岐流路１１と第二の分岐流路１２との付根部分１３に回転自在に貫通され、一方の端部１４ａが前記付根部分１３の外面に延出された棒状の弁軸１４と、前記付根部分１３の内部の弁軸１４に接続され、当該弁軸１４の回転により流路内部で搖動し、前記第一の分岐流路１１又は第二の分岐流路１２のいずれかを閉塞する弁体１５と、前記付根部分１３の外面に設けられ、前記弁軸１４の一方の端部１４ａに接続された回転軸１６ａの回転を制御するロータリーアクチュエーター１６とを備えることを特徴とする。これにより、作業者への安全性を向上させるとともに、不具合時のメンテナンスを容易とすることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように、本考案に係る二方向切換弁は、粉体輸送配管はもちろん、様々な物質の輸送配管に有用であり、作業者への安全性を向上させるとともに、不具合時のメンテナンスを容易とすることが可能な二方向切換弁として有効である。
【符号の説明】
【００４０】
１  二方向切換弁
１０  主流路
１１  第一の分岐流路
１２  第二の分岐流路
１３  付根部分
１４  弁軸
１５  弁体
１６  ロータリーアクチュエーター
１７  支持部
１８  軸受け部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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