JP2015212578A - 切換バルブ - Google Patents

Abstract

【解決手段】２つの濾過器２，３の間を切り換える切換バルブ１に関し、その切換バルブ１は、入口バルブ５と該入口バルブに接続部６を介して耐トルク的に接続された出口バルブ７とを有し、回動よって２つの濾過器２，３間の切り換えを行う切換ドラム４を備え、接続部６には、開き状態のときに、入口バルブ５と出口バルブ７を接続する少なくとも１つのバイパスバルブ１０が配置されている。
【効果】切換バルブ１の構成を、設置スペースに関して最適化された構成とすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、２つの濾過器の間を切り換える切換バルブに関する。本発明は、さらに、２つの濾過器と上記切換バルブとを備える濾過装置に関する。

濾過装置の切換バルブは、２つの濾過器を備えた濾過装置の要求に応じて、濾過器の一方又は他方のオンとオフとを切り換えるために使用される。特に、流動していない側の濾過器に交換することができ、完全な状態の濾過装置が維持されるため、連続的な動作を実現することができる。２つの濾過器の間の切り換えを可能とするには、極端に言えば、２つの濾過器のうち、一方だけを流動させて、他方を遮断するような切換バルブが必要となる。もちろん、本発明に係る切換バルブを中間位置に設定して、２つの濾過器を均等に流動させることも可能である。

特許文献１より、濾過器は、濾過される媒体用の入口と出口とを有するハウジングを備えたものと知られている。濾過器が挿入されることで、ハウジングの内部は２つの分室に分割され、第１分室は入口に接続され、第２分室は出口に接続される。さらに、変位可能に据えられた弁体が設けられ、第１分室内の媒体がその弁体の一方に作用することができ、第２分室内の媒体が他方の弁体に作用することができる。そして、２つの分室内の媒体の圧力差が超過したときに、蓄えられた弾性エネルギーに対抗して、初期位置から動くことができる。第１分室と第２分室との間に過剰な圧力差が生じるのを防止するために、弁体に対応した弁座が設けられている。この弁座は第２分室から出口までの流路に配置されている。この流路内において、弁体は、初期位置では弁座から上昇している一方、２つの分室内の媒体の圧力差が増加するにつれて、弁座に向かって移動する。

特許文献２からは、それぞれ１つの流入口及び流出口と、少なくとも１つの濾過室のオフ状態を交互に切り換える回転翼とを備え、オフ状態を交互に切り換えることができる複数の濾過室を受け入れるフィルタヘッドが知られている。ここで、回転翼は、全ての濾過室の未濾過媒体だけに同時に接触して、一つの濾過室の入口だけを交互に閉じる。２つの濾過室には、それぞれ、流出口側に逆止弁が設けられ、この逆止弁により逆流を防いでいる。これにより、操作が単純化される。

西独国特許出願公開第３４０９６９７号明細書 西独国実用新案出願公開第８２３１７９２号明細書

本発明は、濾過装置の２つの濾過器の間を切り換える前述の切換バルブの課題に関し、そのバルブは、高性能であると共にコンパクトな構成となっている。

この課題は、独立の請求項１の主題に係る発明によって解決される。有利な実施形態は従属項の主題である。

本発明は、濾過装置の２つの濾過器間の切り換えを行う切換バルブに、入口バルブと該入口バルブに接続部を介して耐トルク的に接続された出口バルブとを有し、且つ回動によって２つの濾過器の間の切り換えを行う切換ドラムを設けるという概念に基づく。比較的コンパクトに切換バルブを構成するために、本発明に係るバイパスバルブは、接続部に配置されている。このバイパスバルブは、開き状態のときに、入口バルブと出口バルブとに接続し、それぞれのバルブに流動する濾過器のバイパスを形成する。バイパスバルブは、入口バルブ、即ち未処理側と、出口バルブ、即ち清浄側との間の過剰な圧力差により、それぞれに流動する濾過器の短絡を可能にする。この過剰な圧力差は、例えば濾過器の流動が、それぞれ詰まった場合などに起こり得る。したがって、このような場合に、バイパスバルブが開き、バイパスバルブを介した清浄側と汚染側との間のバイパス流れが可能となる。本発明に係る切換バルブにおいて、コンパクトな構成に加えて、取り付けを最適化することにより、特に、分割バイパスラインや分割して配置されたバイパスバルブを排除することができるため、今まで必要となっていた部材の削減も可能となる。切換バルブの接続部内にバイパスバルブを統合することにより、バイパスバルブを結合力が強く、特に組立可能な部品として構成することができる。さらに、これにより、コストの面でも有利な結果が得られる。

本発明による解決策をさらに有利に発展させた形態では、入口バルブ及び出口バルブは、それぞれ球状の弁体を有するボール弁として構成されている。それらは、接続部を介して耐トルク的に互いに接続され、そこでは、接続部は形状適合法などにより入口バルブや出口バルブと係合し、確実なトルク伝達を可能にしている。また、このようなトルク伝達のための形状適合接続は、例えば入口バルブと、接続部と、出口バルブとを分割する場合に、新たな接続要素を解放する必要がなく、簡単に互いに載置又は離脱することができるため、本発明に係る切換バルブの設置と分解とを容易にする。接続部は、パイプ部として構成可能であり、これにより、比較的高いトルク伝達能力を得ることができる。

過剰な圧力差が生じた場合にバイパスバルブを開くことができるように、該バルブは、未処理側と清浄側、即ち入口バルブと出口バルブとに連結されていなければならない。これは、入口バルブの弁体と出口バルブの弁体とに、バイパスバルブに連通するバイパス開口部を設けることで実現できる。加えて又は代わりに、入口バルブの弁体又は出口バルブの弁体が切換バルブのハウジングに回転可能に配置されていても良い。これでも、弁体とハウジングとの間の漏れ流れはバイパスバルブへ流れ得る。即ち、前述した弁体のバイパス開口部は、理論的には無くても良い。本発明に係る切換バルブ内の、入口バルブと、接続部内のバイパスバルブと、出口バルブとを統合することにより、特にバイパスラインなどの追加ラインが必要なくなり、種々の部品を削減できるだけでなく、切換バルブのコストも削減することができる。

本発明に係る解決策の他の形態では、切換ドラムは上方部と下方部とを有し、接続部はそれらの間に配置されている。ここで、接続部は、少なくとも２つ、好ましくは６つのバイパスバルブを備えた切換体として構成されている。複数のバイパスバルブが設けられることで、一つのパイプが故障した場合でも、残ったバイパスパイプがバイパス機能を引き継ぐため、機能上の信頼性が向上する。例えば、６つのバイパスバルブを設けると、それらを比較的小さく構成することができ、切換体の配置が容易になる。

便宜上、上方部と下方部とには、円周状に延びるＯリングシールが切換バルブのハウジングを封止するようにそれぞれ配置されている。ここで、２つのＯリングシールの間には、それらと垂直に配置されたＯリングシールが接続部上に延びている。ここで、上方部と下方部とに配置された２つのＯリングシールは、それらに直交して配置されたリングシールと同様に、切換ドラム上の溝に一致するように取り付けられ、清浄側と未処理側との間、又はそれらとハウジングとの間を封止する役割を果たす。軸方向で接続部に架かっているＯリングシールは、上方部及び下方部が、未だ接続部に接続されていない限り、とりわけネジ止めされていない限り、予め挿入することができる。上方部及び下方部と接続部とがネジ止めされることにより、接続部に架かったＯリングシールは切換ドラムに固定される。このＯリングシールはコスト効率が良く、さらに耐久性が高い。これにより、本発明に係る切換バルブの長寿命化を保証することができる。本発明は、さらに、このような切換バルブを有する２つの濾過器を有する濾過装置を備えるという概念に基づく。ここで切換バルブは２つの濾過器の間を切り換える役割を果たす。バイパスバルブが本発明に係る切換バルブに統合されることにより、設置スペースの最適化、部品の種類の最適化及びコストの最適化に必要なバイパス機能を得ることができる。

本発明のさらに重要な特徴や有利な点は、従属項、図面、及び図面に関連した説明から得られる。

上記特徴及び以下で説明する事項は、述べられた組み合わせで使用できるだけでなく、本発明の範囲を逸脱しない他の組み合わせで又は単独で使用できることは、理解されよう。

本発明に係る切換バルブを備えた濾過装置の断面図である。 他の実施形態における本発明に係る切換バルブの一部の断面図である 図２に示す切換バルブの切換ドラムの図である。

本発明の好ましい実施形態は図面に示され、以下の説明で詳細に説明される。そしてそこでは、同一の符号は、同一の、又は類似の、或いは機能的に同一の要素とみなす。

図１及び２において、２つの濾過器２，３（図１ａ参照）の間を切り換える本発明に係る切換バルブ１は切換ドラム４を有する。切換ドラム４は、入口バルブ５と該入口バルブに接続部６を介して耐トルク的に接続された出口バルブ７とを有する。切換ドラム４の軸８周りに、切換ドラム４を回動させることにより、２つの濾過器２と３との間の切り換え動作が行われる。２つの濾過器２及び３と切換バルブ１とは、濾過装置９、特に工業用濾過機の一部である。さらに、本発明において、バイパスバルブ１０が接続部６内に配置されている。このバイパスバルブ１０は、開き状態で入口バルブ５と出口バルブ７とを接続し、さらに流動媒体の短絡を可能にする。バイパスバルブ１０は、所定の閾値圧力から開き始める。例えば、未処理側（入口バルブ５の領域）と清浄側（出口バルブ７の領域）との間で所定の圧力差が生じたときに開き始める。バイパスバルブ１０の開口によって、濾過器２，３が詰まった場合や、水圧システムの冷間起動の場合であっても、流体の濾過装置９の流動が可能となる。

図１ａ及び図１ｂによると、入口バルブ５と出口バルブ７とは、それぞれ球形の弁体１１，１２を有するボール弁として構成されていることが分かる。一方、接続部６は、パイプ部として構成されている。そのパイプ部内に、バイパスバルブ１０がスペースを節約するように、即ち設置スペースを最適化するように配置されている。入口バルブ５と出口バルブ７との間は、入口バルブ５の弁体１１と接続部６との形状適合接続と、接続部６と出口バルブ７の弁体１２との形状適合接続を介して、耐トルク的に接続されている。さらに、そのような形状適合は、本発明に係る切換バルブ１の組立や分解を容易にする。

濾過器２，３が詰まった場合にバイパスバルブ１０の流動を可能にするために、弁体１１，１２は、それぞれバイパスバルブ１０に連通されたバイパス開口部１３を有する。このバイパス開口部１３は、図１ｂにだけ明確に描かれている。或いは、弁体１１，１２は切換バルブ１のハウジング１４に回動可能に配置されていてもよい。このとき、弁体１１，１２とハウジング１４との間の漏れ流れは、バイパスバルブ１０へ流れる。この場合、バイパス開口部１３が弁体１１、１２のそれぞれに設けられる必要はない。

本発明に係る切換バルブ１の他の実施形態では、図２に示すように、特別な切換ドラム４が設けられている。この特別な切換ドラム４は、図３に斜視図で描かれている。この場合、切換ドラム４は、球形の弁体１１，１２を有していない一方で、上方部１５と、下方部１６と、それらの間に配置された接続部６とを有する。接続部６は切換体として構成されており、すくなくとも２つ、好ましくは６つの複数のバイパスバルブ１０を有する。上方部１５上及び下方部１６上には、それぞれ、Ｏリングシール１７が、それぞれのハウジング１４を封止するように、円周状に延びて配置されている。２つのＯリングシール１７は、上方部１５及び下方部１６のそれぞれの溝に設置される。２つのＯリングシール１７の間には、さらにＯリングシール１７’が、Ｏリングシール１７に対して垂直に、接続部６上に延びている。このＯリングシール１７’は、最初に、即ち上方部１５及び下方部１６が接続部６にネジ止めされる前に載置されるものである。Ｏリングシール１７’は内部での漏れの封止と防止の役割果たす一方、２つのＯリングシール１７は外部に対する封止の役割を果たす。

図１から３に示すように、切換バルブ１は切換ドラム４を手回しすることで切り換えられる。そのために、レバー１８が、形状適合接続などによって、切換ドラム４に耐トルク的に接続されている。当然、他の実施形態として、モータ駆動のデバイスなどが考えられる。

本発明に係る切換バルブ１によると、切換ドラム４の領域に、必要なだけのバイパスバルブ１０を、取付空間及びコスト性能が最適な方法で配置することが初めて可能となる。さらに、これにより、例えばバイパスソリューションのセパレータを無くすことにより、部品を減らすことができる。このような切換バルブ１は、工業分野や自動車における現在の全ての濾過装置９に有用である。

Claims (9)

1. ２つの濾過器（２，３）の間を切り換える切換バルブ（１）であって、
   入口バルブ（５）と該入口バルブに接続部（６）を介して耐トルク的に接続された出口バルブ（７）とを有し、回動よって２つの上記濾過器（２，３）の間の切り換えを行う切換ドラム（４）を備え、
   上記接続部（６）には、開き状態のときに、上記入口バルブ（５）と上記出口バルブ（７）とを接続する少なくとも１つのバイパスバルブ（１０）が配置されている、
   ことを特徴とする切換バルブ。
2. 請求項１に記載の切換バルブにおいて、
   上記入口バルブ（５）と上記出口バルブ（７）とは、それぞれ球形の弁体（１１，１２）を有するボール弁として構成されている
   ことを特徴とする切換バルブ。
3. 請求項１又は２に記載の切換バルブにおいて、
   上記接続部（６）はパイプ部として構成されている
   ことを特徴とする切換バルブ。
4. 請求項２又は３に記載の切換バルブにおいて、
   弁体（１１，１２）は、上記バイパスバルブ（１０）と連通するバイパス開口部（１３）を有する
   ことを特徴とする切換バルブ。
5. 請求項２又は３に記載の切換バルブにおいて、
   弁体（１１，１２）は、上記切換バルブ（１）のハウジング（１４）に回動可能に配置されており、上記弁体（１１，１２）と上記ハウジング（１４）との間の漏れ流れは、上記バイパスバルブ（１０）に流れる
   ことを特徴とする切換バルブ。
6. 請求項１に記載の切換バルブにおいて、
   上記切換ドラム（４）は上方部（１５）及び下方部（１６）を有し、上記接続部（６）はそれらの間に配置され、上記接続部（６）は、少なくとも２つ、好ましくは６つの上記バイパスバルブ（１０）を備えた切換体として構成されている
   ことを特徴とする切換バルブ。
7. 請求項６に記載の切換バルブにおいて、
   上記上方部（１５）及び上記下方部（１６）上には、それぞれＯリングシール（１７）が、ハウジング（１４）を封止するように円周状に延びて配置され、２つの上記Ｏリングシール（１７）の間には、該Ｏリングシール（１７）に垂直に配置されたＯリングシール（１７’）が上記接続部（１６）上に延びている
   ことを特徴とする切換バルブ。
8. 上記請求項のいずれか１つに記載の切換バルブにおいて、
   バイパスバルブ（１０）は所定の圧力が加えられたときに開き始める
   ことを特徴とする切換バルブ。
9. ２つの濾過器（２，３）と、該２つの濾過器（２，３）の間を切り換える上記請求項のいずれか１つに記載の切換バルブ（１）を備えた濾過装置（９）。
   

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