CN116547466A - 压电式阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供的压电式阀具备：致动器，其利用压电元件的位移而驱动阀芯；以及阀本体，其在内部收纳多个致动器，在阀本体的前表面，具备：气体吸入口，其将压缩气体吸入至内部；以及多个气体排出口，其将吸入的压缩气体通过多个阀芯的开阀驱动而排出，经由设置在阀本体的前表面的连接器部而能够在流体设备拆装，所述连接器部具备：吸入通道，其将一端与所述气体吸入口连通，另一方面，其将另一端与形成于流体设备的供气通道连通；以及多个排出通道，其将一端与所述多个气体排出口分别连通，另一方面，其将另一端与形成于流体设备的多个排气通道连通，并且，使所述多个排出通道的另一端侧的开口间距大于一端侧的开口间距。

Description

压电式阀

技术领域

本发明涉及压电式阀，其利用压电元件的位移来进行阀的开闭。

背景技术

以往，公知有一种压电式阀，利用压电元件的位移来进行阀的开闭，并喷出压缩气体(参照专利文献1～3)。

压电式阀是利用快速响应性能优异的压电元件的特性的阀，且具备利用压电元件的位移而使阀芯进行开闭动作的致动器。

专利文献2、3所记载的压电式阀，在阀本体的内部收纳多个致动器，其各自分别地驱动多个阀芯，且利用多个致动器来将多个阀芯分别进行开阀驱动，由此将供给至阀本体的内部的压缩气体从阀本体的前表面所具备的多个气体排出口各自分别地排出，所述压电式阀可安装在流体设备来使用。

专利文献3记载了一例，将压电式阀使用于光学式分选机中的喷射器，喷射器具备：歧管，其由压缩气体源供给压缩气体；喷嘴部件，其具有多个喷嘴孔，且与形成于歧管的多个排气通道连通；以及多个压电式阀，其经由连接器部而呈连续状安装于歧管。

然而，专利文献3所记载的喷射器，其前提为：多个喷嘴孔的间距即形成于歧管的多个排气通道的间距与压电式阀的阀本体的前表面所具备的多个气体排出口的间距相同。

因此，在形成于歧管的多个排气通道的间距与压电式阀的阀本体的前表面所具备的多个气体排出口的间距不同的情况下，有时无法将压电式阀安装于歧管来使用。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]：日本特开2004－316835号公报

[专利文献2]：日本特开2013－124695号公报

[专利文献3]：日本特开2015－137664号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

因此，本发明的目的为提供一种压电式阀，即使在阀本体的前表面所具备的多个气体排出口的间距小于形成于流体设备的多个排气通道的间距的情况下，也能安装于流体设备来使用。

[用于解决问题的手段]

为了实现上述目的，在本发明实施方式中提供一种压电式阀，具备：

多个致动器，其利用压电元件的位移而各自分别地驱动多个阀芯；以及

阀本体，其在内部收纳所述多个致动器，

在所述阀本体的前表面，具备：气体吸入口，其将压缩气体吸入至所述阀本体的内部；以及多个气体排出口，其将从所述气体吸入口吸入至所述阀本体的内部的所述压缩气体通过所述多个阀芯的开阀驱动而排出，

经由设置在所述阀本体的前表面的连接器部而能够在流体设备拆装，

所述压电式阀的特征在于，

所述连接器部具备：吸入通道，其将一端与所述气体吸入口连通，另一方面，其将另一端与形成于所述流体设备的供气通道连通；以及多个排出通道，其将一端与所述多个气体排出口分别连通，另一方面，其将另一端与形成于所述流体设备的多个排气通道分别连通，并且，使所述多个排出通道的所述另一端侧的开口间距大于所述一端侧的开口间距。

另外，在本发明的实施方式中，优选还具备阀座板，所述阀座板具有多个阀座及多个排出道，且固定所述多个致动器，所述阀座各自分别地与所述多个阀芯接触或分离，

所述多个致动器与所述阀座板一起收纳在所述阀本体的内部，

将从所述气体吸入口吸入至所述阀本体的内部的所述压缩气体，利用所述多个阀芯与所述多个阀座的分离而经由所述阀座板的所述多个排出道各自分别地从所述多个气体排出口排出。

另外，能够使所述阀座板的所述多个排出道的前端侧的开口为所述多个气体排出口。

另外，优选所述流体设备是歧管，将从压缩气体源供给的压缩气体，从所述供气通道经由所述连接器部的所述吸入通道而供气至所述阀本体的内部，另一方面，将从所述阀本体的内部排出的压缩气体，经由所述连接器部的所述多个排出通道而从所述多个排气通道排出。

另外，优选所述歧管在所述多个排气通道的前端分别具有喷嘴孔，将从所述阀本体的内部排出的压缩气体，经由所述连接器部的所述多个排出通道而从所述多个排气通道排出并由所述各喷嘴孔喷射。

[发明的效果]

本实施方式的压电式阀，所述连接器部具备：吸入通道，其将一端与在所述阀本体的前表面具有的所述气体吸入口连通，另一方面，其将另一端与形成于所述流体设备的供气通道连通；以及多个排出通道，其将一端与在所述阀本体的前表面具有的所述多个气体排出口分别连通，另一方面，其将另一端与形成于所述流体设备的所述多个排气通道分别连通，并且，使所述多个排出通道的所述另一端侧的开口间距大于所述一端侧的开口间距，因此即使在阀本体的前表面所具备的多个气体排出口的间距小于形成于流体设备的多个排气通道的间距的情况下，也能够通过使设置在所述阀本体的前表面的连接器部成为适当的部件，从而安装于所述流体设备来利用。

就本实施方式的压电式阀而言，如果所述流体设备是歧管，将从压缩气体源供给的压缩气体，从所述供气通道经由所述连接器部的所述吸入通道而供气至所述阀本体的内部，另一方面，将从所述阀本体的内部排出的压缩气体，经由所述连接器部的所述多个排出通道而从所述多个排气通道排出，则能够通过安装于所述歧管，从而例如使用于光学式分选机中的喷射器。

附图说明

图1是压电式阀的立体图。

图2是压电式阀的组装分解图。

图3是致动器的说明图。

图4是将致动器固定于阀座板的状态的说明图。

图5是压电式阀的侧面剖视图，是将阀座板配设在阀本体的内部的状态的说明图。

图6是从正面侧观察喷射器的说明图。

图7是图6的F－F剖视图。

图8是从正面侧观察以往的喷射器的概略说明图。

图9是从正面侧观察本发明的实施方式的喷射器的概略说明图。

具体实施方式

基于附图说明本发明的实施方式。

图1是压电式阀的一例，表示立体图。图2示出图1的压电式阀的组装分解图。图3示出图1的压电式阀所使用的致动器的说明图。图4示出图1的压电式阀所使用的阀座板固定有致动器的状态的说明图。图5是图1的压电式阀的侧面剖视图，示出将阀座板配设于阀本体的内部的状态的说明图。

图1至图5所示的压电式阀10，具备：阀本体20；阀座板25，其配设在阀本体20的内部，并且固定在该阀本体20；以及致动器30，其利用螺钉固定在阀座板25的两面。

阀本体20是前表面开口的盒，且在内部具备气体压力室，其从外部的压缩气体供给源(未图示)接收压缩气体的供给。

另外，利用螺钉而将连接器部50安装于阀本体20的前表面。在连接器部50的前表面开设有：吸入口51，其将压缩气体吸入至该阀本体20内；以及多个排出口52，其排出压缩气体。

在此，示出在连接器部50的前表面开设四个排出口52的例子。

阀座板25在两面具备致动器30的安装部，并且，具有阀座26，其抵接致动器30的后述阀芯31。另外，在阀座板25的前方突出部251形成有多个气体排出道261，该气体排出道261从阀座26的阀座面连通向连接器部50的排出口52。

在阀座板25的前表面，安装封闭阀本体20的开口的盖材28。在盖材28，形成阀座板25的前方突出部251所嵌合的开口部281。另外，在盖材28形成从连接器部50的吸入口51连通至阀本体20内的气体吸入道282。

在此，在盖材28也可形成气体排出用的开口来取代形成开口部281，使阀座板25的前方突出部251的前端面抵接于盖材28，并使多个气体排出道261连通至气体排出用的开口。

如图3所示，致动器30具备：阀芯31；压电元件32，其将该阀芯31的动作所需要的驱动力作为位移而产生；以及位移扩大机构33，其使压电元件32的位移扩大而作用于阀芯31。

位移扩大机构33具备：位移扩大部34，其扩大压电元件32的位移；以及位移传递部35，其将压电元件32的位移传递至位移扩大部34。位移扩大机构33相对于阀芯31的动作方向的轴线，这里是相对于连结阀芯31与压电元件32的长边方向轴线的直线对称地配置。

位移传递部35具备：U字状的基底基板36，其接合压电元件32的一端；以及帽盖部件37，其接合压电元件32的另一端。通过将压电元件32配设在U字状的基底基板36的空间内，从而位移扩大机构33以压电元件32的长边方向轴线为中心而成为对称的配置。

位移扩大部34由第一位移扩大部34a及第二位移扩大部34b构成，所述第一位移扩大部34a及所述第二位移扩大部34b相对于连结阀芯31与压电元件32的长边方向轴线的直线而成为对称的配置。

第一位移扩大部34a具备第一铰链39及第二铰链40、第一臂41及第一板簧42。第一臂41利用第一铰链39相对于U字状的基底基板36的一方侧前端而成为一体，且利用第二铰链40相对于帽盖部件37而成为一体。在第一臂41的外侧前端部接合第一板簧42的一端。

另一方面，第二位移扩大部34b具备第三铰链43及第四铰链44、第二臂45及第二板簧46。第二臂45利用第三铰链43相对于U字状的基底基板36的另一方侧前端而成为一体，且利用第四铰链44相对于帽盖部件37而成为一体。第二臂45的外侧前端接合第二板簧46的一端。

在此，位移扩大机构33可以例如除了第一板簧42及第二板簧46，将包含不变钢材的不锈钢材等金属材料加以冲孔而成形为一体。

另外，第一板簧42与第二板簧46可由例如一片金属板材成形。第一板簧42及第二板簧46的一端，分别接合于第一臂41及第二臂45的外侧前端部。阀芯31设置在第一板簧42及第二板簧46的另一端间、且位于压电元件32的长边方向轴线上的设置部。

致动器30当于闭阀状态中通电至压电元件32时，则压电元件32伸长。伴随压电元件32的伸长的位移，在位移扩大机构33之中，将第一铰链39及第三铰链43作为支点，并将第二铰链40及第四铰链44作为施力点，且将第一臂41及第二臂45的外侧前端部作为作用点，而利用杠杆原理来扩大，使第一臂41及第二臂45的外侧前端部大幅地位移。

而且，第一臂41及第二臂45的外侧前端部的位移，经由第一板簧42及第二板簧46而使阀芯31从阀座26分离，开放气体排出道261。

另一方面，致动器30当向压电元件32的通电解除时，则该压电元件32收缩，且收缩经由位移扩大机构33而使阀芯31落座于阀座26，封闭气体排出道261。

图6及图7是光学式分选机中的喷射器的说明图。图6是从正面侧观察喷射器的说明图，图7是图6的F－F剖视图且示出从侧面侧观察喷射器的说明图。

图6及图7所示的喷射器80，具备：歧管60，其在内部具有由未图示的压缩气体供给源供给压缩气体的气体空间63；压电式阀10，其经由连接器部50而安装于歧管60；以及喷嘴部件70，其安装在歧管60。

歧管60在长边方向具备与气体空间63连通的多个供气通道64及多个排气通道65，且在多个排气通道65分别连通喷嘴部件70的喷嘴孔71而设置。

压电式阀10安装于歧管60，连接器部50的吸入口51与歧管60的供气通道64连通，连接器部50的多个排出口52与歧管60的多个排气通道65连通。

在歧管60中，使一条供气通道64与四条排气通道65设定为成对，成对的供气通道64与排气通道65，依照安装在歧管60的压电式阀10的数量而沿长边方向形成。

图8是从正面侧观察以往的喷射器的概略说明图，是示出歧管与压电式阀的流道的关系的示意图(就压电式阀的连接器部而言是剖视示意图)。

在压电式阀10中的连接器部50形成有多个排出通道521，其一端连通于阀本体20的前表面所开设的多个气体排出道261，另一方面，其另一端连通于形成于歧管60的多个排气通道65。

如图8所示，以往的喷射器80，其前提为：压电式阀10中的阀本体20的前表面所开设的多个气体排出道261的间距及形成在连接器部50的多个排出通道521的间距、与喷嘴部件70的多个喷嘴孔71的间距及形成于歧管60的多个排气通道65的间距相同。

因此，形成于歧管60的多个排气通道65的间距与压电式阀10的阀本体20的前表面所开设的多个气体排出道261的间距不同的情况下，有时会有无法将压电式阀10安装于歧管60来使用的问题。

图9是从正面侧观察本发明实施方式的喷射器的概略说明图，是示出表示歧管与压电式阀的流道的关系的示意图(就压电式阀的连接器部而言是剖视示意图)。

如图9所示，本发明实施方式的喷射器80，形成于连接器部50的多个排出通道521，其与形成于歧管60的多个排气通道65连通的一侧的开口间距，大于其与阀本体20的前表面所开设的多个气体排出道261连通的一侧的开口间距。

其结果，即使在阀本体20的前表面所开设的多个气体排出道261的间距小于形成于歧管60的多个排气通道65的间距的情况下，也可将压电式阀10安装于歧管60来使用。

根据本发明实施方式的压电式阀10，则无需按照形成于歧管60的多个排气通道65的间距来准备专属用品，即使在阀本体20的前表面所开设的多个气体排出道261的间距小于形成于歧管60的多个排气通道65的间距的情况下，也可通过将连接器部50设定为适当部件，从而安装于歧管60来使用。

在上述本发明实施方式中，以压电式阀10在阀本体20的盒内配置四个致动器30、且在阀本体20的前表面开设四个气体排出道261的情况为例进行了说明，但不限定于此。只要在阀本体的盒内配设二个以上的致动器、且在阀本体20的前表面开设二个以上的气体排出道261即可。

在上述本发明实施方式中，以压电式阀10具备固定致动器30的阀座板25、且致动器30与阀座板25一起收纳在阀本体20的内部的情况为例进行了说明，但不限定于此。例如，也可不使用阀座板而直接将致动器收纳在阀本体的内部。

在本发明实施方式的压电式阀中，致动器只要利用压电元件的位移而驱动阀芯即可，不限定于上述实施方式。

以上说明了本发明实施方式，但本发明不限定于上述实施方式，只要不脱离本发明的范围，当然能够合理变更其构成。

[产业上的可利用性]

本发明的压电式阀，即使在阀本体的前表面所具备的多个气体排出口的间距小于形成于流体设备的多个排气通道的间距的情况下，也可安装于流体设备而使用，极为有用。

【符号说明】

10：压电式阀

20：阀本体

25：阀座板

251：前方突出部

26：阀座

261：气体排出道

28：盖材

281：开口部

282：气体吸入道

30：致动器

31：阀芯

32：压电元件

33：位移扩大机构

34：位移扩大部

35：位移传递部

36：基底基板

37：帽盖部件

39：第一铰链

40：第二铰链

41：第一臂

42：第一板簧

43：第三铰链

44：第四铰链

45：第二臂

46：第二板簧

50：连接器部

51：吸入口

52：排出口

521：排出通道

60：流体设备(歧管)

63：气体空间

64：供气通道

65：排气通道

70：喷嘴部件

71：喷嘴孔

80：喷射器

Claims (3)

1.一种压电式阀，具备：多个致动器，其利用压电元件的位移而各自分别地驱动多个阀芯；以及阀本体，其在内部收纳所述多个致动器，

在所述阀本体的前表面，具备：气体吸入口，其将压缩气体吸入至所述阀本体的内部；以及多个气体排出口，其将从所述气体吸入口吸入至所述阀本体的内部的所述压缩气体通过所述多个阀芯的开阀驱动而排出，

经由设置在所述阀本体的前表面的连接器部而能够在流体设备拆装，

所述压电式阀的特征在于，

所述连接器部具备：吸入通道，其将一端与所述气体吸入口连通，另一方面，其将另一端与形成于所述流体设备的供气通道连通；以及多个排出通道，其将一端与所述多个气体排出口分别连通，另一方面，其将另一端与形成于所述流体设备的多个排气通道分别连通，并且，使所述多个排出通道的所述另一端侧的开口间距大于所述一端侧的开口间距。

2.根据权利要求1所述的压电式阀，其特征在于，

还具备阀座板，所述阀座板具有多个阀座及多个排出道，且固定所述多个致动器，所述阀座各自分别地与所述多个阀芯接触或分离，

所述多个致动器与所述阀座板一起收纳在所述阀本体的内部，

将从所述气体吸入口吸入至所述阀本体的内部的所述压缩气体，利用所述多个阀芯与所述多个阀座的分离而经由所述阀座板的所述多个排出道各自分别地从所述多个气体排出口排出。

3.根据权利要求1或2所述的压电式阀，其特征在于，

所述流体设备是歧管，将从压缩气体源供给的压缩气体，从所述供气通道经由所述连接器部的所述吸入通道而供气至所述阀本体的内部，另一方面，将从所述阀本体的内部排出的压缩气体，经由所述连接器部的所述多个排出通道而从所述多个排气通道排出。