JP2020026825A - Rotary valve for concentrated gas supply device - Google Patents

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Abstract

To provide a rotary valve for a concentrated gas supply device, which can be configured compactly.SOLUTION: In a valve casing 31, an intake port 34, an exhaust port 35 and a plurality of adsorption cylinder flow passages 41, 42, 43 are formed, and in a valve element 61, an intake connection flow passage 67 for connecting the intake port with each adsorption cylinder flow passage and an exhaust connection flow passage 68 for connecting the exhaust port with each adsorption cylinder flow passage are formed. The intake connection flow passage has a first vertical flow passage 71 that is formed along a rotation axis O of the valve element and communicates with the intake port, and a plurality of first lateral flow passages 72a, 72b, 72c that connect the first vertical flow passage with each adsorption cylinder flow passage and are located at positions different from one another in the rotation axis direction. The exhaust connection flow passage has a second vertical flow passage 74 that is formed along the rotation axis at a position different from the first vertical flow passage in the rotation axis direction and communicates with the exhaust port, and a plurality of second lateral flow passages 75a, 75b, 75c that connect the second vertical flow passage with each adsorption cylinder flow passage and are located at positions different from one another in the rotation axis direction.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、濃縮ガス供給装置用のロータリー弁に関する。   The present disclosure relates to a rotary valve for a concentrated gas supply device.

従来、空気中に含まれる窒素を除去して酸素の濃縮ガスを生成する酸素濃縮装置が知られている。例えば、下記特許文献1には、窒素吸着媒体を収容した2つの吸着筒を用い、一方の吸着筒に圧縮空気を供給して当該空気に含まれる窒素を窒素吸着媒体に吸着させる吸着工程と、他方の吸着筒を大気開放して窒素吸着媒体から窒素の脱着を行わせる減圧工程とを交互に繰り返し行い、酸素の濃縮ガスを連続的に得るようにした酸素濃縮装置が開示されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an oxygen concentrating device that generates nitrogen-enriched gas by removing nitrogen contained in air has been known. For example, Patent Literature 1 below discloses an adsorption step in which two adsorption columns containing a nitrogen adsorption medium are used, compressed air is supplied to one of the adsorption columns, and nitrogen contained in the air is adsorbed to the nitrogen adsorption medium, There is disclosed an oxygen concentrator in which the other adsorption column is opened to the atmosphere and a pressure reduction step of desorbing nitrogen from a nitrogen adsorption medium is alternately repeated to continuously obtain an oxygen-enriched gas.

この酸素濃縮装置においては、吸着工程と減圧工程とを切り換えるために、ロータリー弁が用いられている。このロータリー弁は、内部に弁室を有する弁箱と、弁室内に配置された弁体とを備えている。弁体は、弁室内で回転することによって、弁室内に流入する加圧空気を一方の吸着筒に供給しかつ他方の吸着筒から弁室内に流入するガスを大気への排気経路に排出する態様と、その逆の態様とを交互に切り換える。   In this oxygen concentrator, a rotary valve is used to switch between the adsorption step and the pressure reduction step. The rotary valve includes a valve box having a valve chamber therein, and a valve element disposed in the valve chamber. A mode in which the valve element rotates inside the valve chamber to supply pressurized air flowing into the valve chamber to one adsorption cylinder and discharge gas flowing into the valve chamber from the other adsorption cylinder to an exhaust path to the atmosphere. And the reverse mode are alternately switched.

特許第4137805号公報Japanese Patent No. 4137805

特許文献1記載のロータリー弁の弁箱には、弁室から排気経路に繋がる排気用の通孔と、弁室から各吸着筒に繋がる複数の吸気用の通孔とが形成されている。このうち排気用の通孔は、弁体の回転軸心上に配置され、複数の吸気用の通孔は、排気用の通孔を中心として放射状に配置されている。   In the valve box of the rotary valve described in Patent Literature 1, an exhaust hole connected to the exhaust path from the valve chamber and a plurality of intake holes connected from the valve chamber to each adsorption cylinder are formed. Of these, the exhaust through-hole is arranged on the rotation axis of the valve body, and the plurality of intake through-holes are radially arranged around the exhaust through-hole.

特許文献1に記載された酸素濃縮装置は2つの吸着筒しか備えていないので、ロータリー弁の弁箱に形成される通孔の数も少なくて済む。しかし、吸着筒の数が増えるほど通孔の数も多くなるので、多数の通孔を形成するためには弁体の回転軸心を中心として弁箱を径方向に拡大させる必要があり、同方向にロータリー弁が大型化する。   Since the oxygen concentrator described in Patent Document 1 has only two adsorption cylinders, the number of through holes formed in the valve box of the rotary valve can be reduced. However, as the number of suction cylinders increases, the number of through-holes also increases.Therefore, in order to form a large number of through-holes, it is necessary to radially expand the valve box around the rotation axis of the valve element. The size of the rotary valve increases in the direction.

本開示は、コンパクトに構成することが可能な濃縮ガス供給装置用のロータリー弁を提供することを目的とする。   An object of the present disclosure is to provide a rotary valve for a concentrated gas supply device that can be configured to be compact.

(1)本開示のロータリー弁は、
弁箱と、
前記弁箱内に回転自在に設けられた弁体と、を備え、
前記弁箱に、
加圧空気を流入させる吸気ポートと、吸着筒からの脱着ガスを排出させる排気ポートと、複数の前記吸着筒のそれぞれに接続される吸着筒ポートを含む複数の吸着筒用流路と、が形成され、
前記弁体に、
当該弁体の回転中における所定のタイミングで前記吸気ポートと前記各吸着筒用流路とを接続する吸気接続流路と、前記排気ポートと前記各吸着筒用流路とを接続する排気接続流路と、が形成され、
前記吸気接続流路が、
前記弁体の回転軸心に沿って形成されかつ前記吸気ポートに連通する第1縦流路と、前記第1縦流路と前記各吸着筒用流路とを接続しかつ前記回転軸心方向において互いに異なる位置に配置された複数の第1横流路と、を有し、
前記排気接続流路が、
前記第1縦流路と前記回転軸心方向において異なる位置に前記回転軸心に沿って形成されかつ前記排気ポートに連通する第2縦流路と、前記第2縦流路と前記各吸着筒用流路とを接続しかつ前記回転軸心方向において互いに異なる位置に配置された複数の第2横流路と、を有している。
(1) The rotary valve of the present disclosure
A valve box,
A valve body rotatably provided in the valve box,
In the valve box,
An intake port for inflow of pressurized air, an exhaust port for discharging desorbed gas from the adsorption cylinder, and a plurality of adsorption cylinder channels including an adsorption cylinder port connected to each of the adsorption cylinders are formed. And
To the valve body,
At a predetermined timing during the rotation of the valve body, an intake connection flow path that connects the intake port to each of the adsorption cylinder flow paths, and an exhaust connection flow that connects the exhaust port to each of the adsorption cylinder flow paths. Road and are formed,
The intake connection flow path,
A first vertical flow path formed along the rotation axis of the valve body and communicating with the intake port; connecting the first vertical flow path to each of the adsorption cylinder flow paths; A plurality of first lateral flow paths arranged at different positions from each other,
The exhaust connection flow path,
A second vertical flow path formed along the rotation axis at a position different from the first vertical flow path in the rotation axis direction and communicating with the exhaust port; the second vertical flow path; And a plurality of second horizontal flow paths that are connected to each other and that are arranged at positions different from each other in the rotation axis direction.

以上のような構成によって、吸着筒の数が多い場合は、弁体の回転軸心に沿った方向に第1,第2縦流路を延長し、かつ第1,第2横流路の数を増やすことによって対応することができる。したがって、弁体の回転軸心を中心とした径方向にロータリー弁を拡大する必要がなく、同方向におけるロータリー弁の大型化を抑制し、同方向においてロータリー弁をコンパクトに構成することができる。   With the above configuration, when the number of adsorption cylinders is large, the first and second vertical flow paths are extended in the direction along the rotation axis of the valve body, and the number of first and second horizontal flow paths is reduced. It can respond by increasing. Therefore, it is not necessary to enlarge the rotary valve in the radial direction centering on the rotation axis of the valve element, and it is possible to suppress the enlargement of the rotary valve in the same direction and to make the rotary valve compact in the same direction.

(2)上記(1)のロータリー弁において、好ましくは、前記各吸着筒用流路が、前記回転軸心方向において前記第1縦流路と前記第2縦流路とに跨る範囲で形成された第3縦流路と、前記第1、第2横流路にそれぞれ接続される複数の第3横流路とを有している。
このような構成によって、吸気接続流路の第1縦流路と排気接続流路の第2縦流路との双方を、吸着筒用流路に簡単な構成で接続することができる。
(2) In the rotary valve according to the above (1), preferably, each of the adsorption cylinder passages is formed in a range over the first vertical passage and the second vertical passage in the rotation axis direction. A third vertical flow path and a plurality of third horizontal flow paths connected to the first and second horizontal flow paths, respectively.
With such a configuration, both the first vertical flow path of the intake connection flow path and the second vertical flow path of the exhaust connection flow path can be connected to the flow path for the adsorption cylinder with a simple configuration.

(3)上記(1)又は(2)のロータリー弁において、好ましくは、前記弁体が、一定速度で回転駆動されるものであり、
前記第1横流路及び前記第2横流路が、前記各吸着筒用流路との連通時間に応じた周方向の長さを有する連通溝を含む。
以上のように、弁体を一定速度で回転させることで、第1横流路及び第2横流路をそれぞれ吸着筒用流路に適切に連通させることができる。
(3) In the rotary valve according to the above (1) or (2), preferably, the valve body is driven to rotate at a constant speed.
The first lateral flow path and the second lateral flow path include a communication groove having a circumferential length corresponding to a communication time with each of the adsorption cylinder flow paths.
As described above, by rotating the valve body at a constant speed, the first lateral flow path and the second lateral flow path can be respectively appropriately communicated with the adsorption cylinder flow path.

(4)上記(1)〜(3)のいずれか1つのロータリー弁において、好ましくは、前記弁箱に、大気開放用ポートを含む大気開放用流路が複数形成され、
前記弁体に、当該弁体の回転中における所定のタイミングで前記各大気開放用流路と前記各吸着筒用流路とを互いに連通させる連通流路が形成されている。
このような構成によって、コンプレッサ又は真空ポンプによって吸着筒を加圧又は減圧する前に、大気開放用ポートおよび連通流路を用いて吸着筒を大気圧まで増圧又は減圧することができる。
(4) In the rotary valve according to any one of the above (1) to (3), preferably, a plurality of air release channels including an air release port are formed in the valve box,
The valve body is provided with a communication flow path that connects the air release flow path and the adsorption cylinder flow path to each other at a predetermined timing during rotation of the valve body.
With such a configuration, it is possible to increase or decrease the pressure of the adsorption cylinder to atmospheric pressure by using the air opening port and the communication channel before pressurizing or depressurizing the adsorption cylinder by the compressor or the vacuum pump.

(5)上記(1)〜(3)のいずれか1つのロータリー弁において、好ましくは、前記弁箱に、前記各吸着筒用流路と連通する複数の大気開放用ポートが形成されている。
このような構成によって、コンプレッサ又は真空ポンプによって吸着筒を加圧又は減圧する前に、大気開放用ポートを用いて吸着筒を大気圧まで増圧又は減圧することができる。
(5) In the rotary valve according to any one of the above (1) to (3), preferably, the valve box is provided with a plurality of ports for opening to the atmosphere communicating with the flow paths for the adsorption cylinders.
With such a configuration, the pressure of the adsorption cylinder can be increased or reduced to the atmospheric pressure by using the air opening port before the pressure of the adsorption cylinder is increased or decreased by the compressor or the vacuum pump.

(6)上記(1)〜(5)のいずれか1つのロータリー弁において、好ましくは、前記吸気ポートと前記排気ポートとが、前記回転軸心方向に関して互いに異なる位置に配置される。
このような構成によって、互いに回転軸心方向に関して異なる位置に配置される吸気接続流路と排気接続流路とに、それぞれ吸気ポートと排気ポートとを容易に連通させることができる。
(6) In the rotary valve according to any one of (1) to (5), preferably, the intake port and the exhaust port are arranged at positions different from each other in the direction of the rotation axis.
With such a configuration, the intake port and the exhaust port can be easily communicated with the intake connection flow path and the exhaust connection flow path arranged at different positions with respect to the rotational axis direction, respectively.

(7)上記(1)〜(6)のいずれか1つのロータリー弁において、好ましくは、複数の吸着筒ポートが、前記回転軸心を中心とする周方向に関して互いに異なる位置に配置されている。
このような構成によって、吸着筒ポートを含む複数の吸着筒用流路を形成するためのスペースを弁箱に十分確保することができる。
(7) In the rotary valve according to any one of (1) to (6), preferably, the plurality of suction cylinder ports are arranged at positions different from each other in a circumferential direction around the rotation axis.
With such a configuration, it is possible to sufficiently secure a space in the valve box for forming a plurality of adsorption cylinder flow paths including the adsorption cylinder port.

第1の実施形態に係るロータリー弁(制御弁)が適用された濃縮ガス供給装置の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a concentrated gas supply device to which the rotary valve (control valve) according to the first embodiment is applied. 図1に示される濃縮ガス供給装置における弁の開通期間及び各吸着筒の圧力変動を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a valve opening period and a pressure fluctuation of each adsorption column in the concentrated gas supply device illustrated in FIG. 1. 図2の部分図であって、第1の吸着筒の1サイクルの圧力変化と開閉弁の開通状態を示す図である。FIG. 3 is a partial view of FIG. 2, showing a pressure change in one cycle of a first adsorption cylinder and an open state of an on-off valve. ロータリー弁の斜視図である。It is a perspective view of a rotary valve. ロータリー弁の正面図である。It is a front view of a rotary valve. ロータリー弁の平面図である。It is a top view of a rotary valve. ロータリー弁の断面斜視図である。It is a sectional perspective view of a rotary valve. ロータリー弁の弁体の正面図である。It is a front view of the valve element of a rotary valve. 図6のL−M線断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along line LM of FIG. 6. 図6のL−N線断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along line LN of FIG. 6. 図6のL−P線断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along line LP of FIG. 6. 図2のαの時点における図5のA−A線、B−B線、C−C線、D−D線の各断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along a line AA, a line BB, a line CC, and a line DD of FIG. 5 at a time point α in FIG. 2. 図2のαの時点における図5のE−E線、F−F線、G−G線の各断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line EE, line FF, and line GG of FIG. 5 at the time point α in FIG. 2. 図2のαの時点における図5のH−H線、I−I線、J−J線、K−K線の各断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line HH, line II, line JJ, and line KK of FIG. 5 at the time point α in FIG. 2. 図2のβの時点における図5のC−C線、E−E線、J−J線の各断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line CC, line EE, and line JJ of FIG. 5 at the time point β in FIG. 2. 第2の実施形態に係るロータリー弁(制御弁)が適用された濃縮ガス供給装置の説明図である。It is an explanatory view of a concentrated gas supply device to which a rotary valve (control valve) according to a second embodiment is applied. ロータリー弁の図10に対応する断面図である。It is sectional drawing corresponding to FIG. 10 of a rotary valve. 第3の実施形態に係るロータリー弁(制御弁)が適用された濃縮ガス供給装置の説明図である。It is an explanatory view of a concentrated gas supply device to which a rotary valve (control valve) according to a third embodiment is applied. 同ロータリー弁の図10に対応する断面図である。It is sectional drawing corresponding to FIG. 10 of the rotary valve.

以下、添付図面を参照しつつ、本開示の濃縮ガス供給装置の一例である酸素濃縮装置を詳細に説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   Hereinafter, an oxygen concentrator, which is an example of the concentrated gas supply device of the present disclosure, will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the present disclosure is not limited to these exemplifications, but is indicated by the claims, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the claims.

[酸素濃縮装置の全体構成]
図1は、第1の実施形態に係るロータリー弁(制御弁)が適用された濃縮ガス供給装置の説明図である。
本実施形態の濃縮ガス供給装置Aは、酸素濃縮装置であり、3筒の吸着筒1a,1b,1cと、コンプレッサ2と、真空ポンプ3と、酸素タンク4と、ロータリー弁(制御弁)30とを備えた、VPSA方式の酸素濃縮装置である。参照符号1a,1b及び1cは、それぞれ第1の吸着筒、第2の吸着筒及び第3の吸着筒を示している。
[Overall configuration of oxygen concentrator]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a concentrated gas supply device to which a rotary valve (control valve) according to the first embodiment is applied.
The concentrated gas supply device A of this embodiment is an oxygen concentrator, and has three adsorption tubes 1a, 1b, 1c, a compressor 2, a vacuum pump 3, an oxygen tank 4, a rotary valve (control valve) 30 And a VPSA type oxygen concentrator comprising: Reference numerals 1a, 1b, and 1c denote a first suction tube, a second suction tube, and a third suction tube, respectively.

コンプレッサ2は、空気取入口5から機内に取り入れられた空気を加圧し、管路6に送出する。管路6に送出された加圧空気は、管路11a,11b,11cを経て吸着筒1a,1b,1cの各下方側から吸着筒内に送入される。吸着筒1a,1b,1c内には加圧空気中の窒素を吸着する吸着剤が収納されている。   The compressor 2 pressurizes the air taken into the machine from the air intake port 5 and sends the compressed air to the pipeline 6. The pressurized air sent out to the pipe 6 is sent into the suction pipe from below each of the suction pipes 1a, 1b, 1c via the pipes 11a, 11b, 11c. An adsorbent for adsorbing nitrogen in pressurized air is stored in the adsorption cylinders 1a, 1b, 1c.

吸着剤が収納されている吸着筒1a,1b,1cを加圧空気が通過することで、空気中の酸素濃度よりも高濃度の酸素濃縮ガスを生成することができ、吸着筒1a,1b,1cの各上方側から得られる酸素濃縮ガスは、管路12a、12b、12cから管路7を経て酸素タンク4に貯留される。なお、図1において下方に図示されている管路16は、吸着筒1a,1b,1c内の気体を真空ポンプ3により外部に排出するための経路である。   By passing pressurized air through the adsorption tubes 1a, 1b, 1c in which the adsorbent is stored, oxygen-enriched gas having a higher concentration than the oxygen concentration in the air can be generated, and the adsorption tubes 1a, 1b, The oxygen-enriched gas obtained from each upper side of 1c is stored in the oxygen tank 4 via the pipes 7 from the pipes 12a, 12b and 12c. 1 is a path for discharging the gas in the adsorption cylinders 1a, 1b, 1c to the outside by the vacuum pump 3.

ロータリー弁30は、前述の管路11a,11b,11c、16やその他の管路8a,8b,8cを開閉する複数の開閉部13a,13b,13c、15a,15b,15c、21a,21b,21cを備えている。各開閉部13a,13b,13c、15a,15b,15c、21a,21b,21cは、それぞれが配置された管路の気体の通過を開閉するための弁として機能し、制御部(図示せず)により所定のタイミングで開閉制御される。したがって、以下の説明では、各開閉部13a,13b,13c、15a,15b,15c、21a,21b,21cのことを「開閉弁」ともいう。   The rotary valve 30 includes a plurality of opening / closing portions 13a, 13b, 13c, 15a, 15b, 15c, 21a, 21b, 21c for opening and closing the above-mentioned pipes 11a, 11b, 11c, 16 and other pipes 8a, 8b, 8c. It has. Each of the opening / closing sections 13a, 13b, 13c, 15a, 15b, 15c, 21a, 21b, 21c functions as a valve for opening and closing the passage of gas in the pipeline in which each is arranged, and a control section (not shown). Is controlled at a predetermined timing. Therefore, in the following description, each of the opening / closing portions 13a, 13b, 13c, 15a, 15b, 15c, 21a, 21b, 21c is also referred to as "opening / closing valve".

より詳細に説明すると、開閉弁13a,13b,13cは、加圧空気の吸着筒1a,1b,1cへの送出操作に寄与し、開閉弁15a,15b,15cは吸着筒1a,1b,1c内の気体を外部に排出する排出操作に寄与する。また、開閉弁21a,21b,21cは、各吸着筒1a,1b,1cの入口側の管路11a,11b,11cに接続され、各吸着筒1a,1b,1cと外気とを連通する連通管8a,8b,8cの管路を開閉するための弁であり、後述する負圧状態から大気圧状態への増圧操作に寄与するとともに、加圧状態から大気圧状態への減圧操作に寄与する。   More specifically, the on-off valves 13a, 13b, and 13c contribute to the operation of sending the pressurized air to the adsorption cylinders 1a, 1b, and 1c, and the on-off valves 15a, 15b, and 15c are provided inside the adsorption cylinders 1a, 1b, and 1c. Contributes to the discharge operation of discharging the gas outside. Further, the on-off valves 21a, 21b, 21c are connected to the pipe lines 11a, 11b, 11c on the inlet side of each of the adsorption cylinders 1a, 1b, 1c, and communicate with each of the adsorption cylinders 1a, 1b, 1c and the outside air. A valve for opening and closing the pipelines 8a, 8b, and 8c, which contributes to a pressure increasing operation from a negative pressure state to an atmospheric pressure state and a pressure reducing operation from a pressurized state to an atmospheric pressure state. .

各吸着筒1a,1b,1cから酸素タンク4に至る管路12a,12b,12cには、逆止弁17a,17b,17cが設けられている。これらの逆止弁17a,17b,17cは、吸着筒1a,1b,1cから酸素タンク4への流れのみ許容する弁であり、各吸着筒1a,1b,1cから送出される酸素濃縮ガスが酸素タンク4側よりも高圧の場合に当該酸素濃縮ガスの酸素タンク4への送出を可能にする。なお、逆止弁に代えて、一般的な開閉弁(制御弁)を用いることもできる。また、各管路12a,12b,12c同士を接続する管路が設けられ、この管路には、パージ操作に寄与する開閉弁18a,18b,18cが設けられている。   Non-return valves 17a, 17b, and 17c are provided in the pipelines 12a, 12b, and 12c extending from the adsorption tubes 1a, 1b, and 1c to the oxygen tank 4. These check valves 17a, 17b, 17c are valves that allow only the flow from the adsorption cylinders 1a, 1b, 1c to the oxygen tank 4, and the oxygen-enriched gas delivered from each adsorption cylinder 1a, 1b, 1c is When the pressure is higher than the tank 4 side, the oxygen-enriched gas can be sent to the oxygen tank 4. Note that a general on-off valve (control valve) can be used instead of the check valve. Further, a pipe connecting the respective pipes 12a, 12b, 12c is provided, and on-off valves 18a, 18b, 18c contributing to the purge operation are provided in this pipe.

各吸着筒1a,1b,1cには、内部の圧力を監視するための圧力計9a,9b,9cがそれぞれ取り付けられており、また、酸素タンク4には、同じく内部の圧力を監視するための圧力計10が取り付けられている。   Pressure gauges 9a, 9b, 9c for monitoring the internal pressure are respectively attached to the adsorption tubes 1a, 1b, 1c, and the oxygen tank 4 is also for monitoring the internal pressure. A pressure gauge 10 is attached.

各連通管8a,8b,8cは、外気を吸着筒内に給気するための第1管路22a,22b,22cと、吸着筒1a,1b,1c内の気体を排気するための第2管路23a,23b,23cとを有している。これにより、第1管路22a,22b,22cを用いて吸着筒内に外気を給気することができ、前記第1管路22a,22b,22cとは別の管路である第2管路23a,23b,23cを用いて吸着筒内の気体を排気することできる。各第1管路22a,22b,22cには、外部から吸着筒内への流れのみ許容する逆止弁24a,24b,24cがそれぞれ設けられており、各第2管路23a,23b,23cには、吸着筒から外部への流れのみ許容する逆止弁25a,25b,25cがそれぞれ設けられている。   Each communication pipe 8a, 8b, 8c has a first pipe 22a, 22b, 22c for supplying outside air into the adsorption cylinder, and a second pipe for exhausting gas in the adsorption cylinder 1a, 1b, 1c. Roads 23a, 23b and 23c. Thus, outside air can be supplied into the adsorption cylinder using the first conduits 22a, 22b, and 22c, and the second conduit, which is different from the first conduits 22a, 22b, and 22c, is provided. The gas in the adsorption cylinder can be exhausted by using 23a, 23b, and 23c. Non-return valves 24a, 24b, and 24c are provided in each of the first conduits 22a, 22b, and 22c to allow only a flow from the outside to the inside of the adsorption cylinder. Each of the second conduits 23a, 23b, and 23c is provided with a check valve. Are provided with check valves 25a, 25b and 25c, respectively, which allow only the flow from the adsorption column to the outside.

第1管路22a,22b,22cの外気取入口(図示せず)と、第2管路23a,23b,23cの排気口(図示せず)とは、当該排気口から排気された気体(通常の空気よりも酸素濃度が低い)が外気取入口付近の外気と混合して、酸素濃度が低くなった外気が当該外気取入口から吸着筒内に給気されるのを抑制するために、ある程度の距離だけ離間していることが望ましい。   The outside air inlets (not shown) of the first pipes 22a, 22b, and 22c and the exhaust ports (not shown) of the second pipes 23a, 23b, and 23c communicate with the gas exhausted from the exhaust ports (normally). Is mixed with the outside air near the outside air intake, and the outside air having a low oxygen concentration is suppressed from being supplied from the outside air intake into the adsorption column. It is desirable to be separated by a distance of

[酸素濃縮装置の操作例]
つぎに前述した構成を備えた酸素濃縮装置Aの操作例について、図2及び図3を参照しつつ説明する。図2は、図1に示される酸素濃縮装置Aにおける弁の開通期間及び各吸着筒の圧力変動ないし変化を示す図であり、図3は、図2の部分図であって、第1の吸着筒1aの1サイクルの圧力変化と開閉弁及び逆止弁(以下、「開閉弁等」ともいう)の開通状態を示す図である。図2及び図3において、左側から右側に時間が経過している。また、図2において、上側の図は、各開閉弁等の開通期間を示しており、下側の図は、各吸着筒内部の圧力の変化を示している。吸着筒内の圧力は、負圧状態から加圧状態までの間で変化する。
[Operation example of oxygen concentrator]
Next, an operation example of the oxygen concentrator A having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram showing a valve opening period and a pressure fluctuation or change of each adsorption column in the oxygen concentrating device A shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a partial view of FIG. It is a figure which shows the pressure change of one cycle of cylinder 1a, and the opening state of an on-off valve and a check valve (henceforth "on-off valve etc."). 2 and 3, time elapses from the left side to the right side. In FIG. 2, the upper diagram shows the opening period of each on-off valve and the like, and the lower diagram shows a change in the pressure inside each adsorption column. The pressure in the adsorption cylinder changes between a negative pressure state and a pressurized state.

上側の図において、ハッチングで示す期間は、コンプレッサ2の吐出口から各吸着筒1a,1b,1cに至る管路に設けられる開閉弁13a,13b,13cの開通期間を示しており、コンプレッサ2で加圧された加圧空気が各吸着筒1a,1b,1c内に送出される期間(加圧期間)である。また、ダブルハッチングで示す期間は、各吸着筒1a,1b,1cから真空ポンプ3の吸込口に至る管路に設けられる開閉弁15a,15b,15cの開通期間を示しており、各吸着筒1a,1b,1c内の気体が真空ポンプ3により排気される期間(負圧期間)である。また、下側の図において、太い実線は第1の吸着筒1aの内部の圧力の変化を示しており、細い実線及び破線は、それぞれ第2の吸着筒1b及び第3の吸着筒1cの内部の圧力の変化を示している。   In the upper diagram, the period indicated by hatching indicates the opening period of the on-off valves 13a, 13b, 13c provided in the pipelines from the discharge port of the compressor 2 to each of the adsorption cylinders 1a, 1b, 1c. This is a period (pressurization period) in which the pressurized pressurized air is sent into each of the adsorption tubes 1a, 1b, and 1c. The period indicated by double hatching indicates the opening period of the on-off valves 15a, 15b, 15c provided in the pipelines from each of the adsorption tubes 1a, 1b, 1c to the suction port of the vacuum pump 3. , 1b, 1c are exhausted by the vacuum pump 3 (negative pressure period). In the lower drawing, a thick solid line indicates a change in the pressure inside the first adsorption cylinder 1a, and a thin solid line and a broken line indicate the changes in the pressure inside the second adsorption cylinder 1b and the third adsorption cylinder 1c, respectively. 3 shows the change in pressure.

図2に示される例では、第1の吸着筒1a、第2の吸着筒1b及び第3の吸着筒1cの順に吸着筒内の加圧工程が行われる。また、図2において「T」で示される期間で第1の吸着筒1aの1サイクルの処理が行われる。この1サイクルの処理には、コンプレッサ2による加圧処理、真空ポンプ3による吸引処理、並びに、連通管8a,8b,8cを用いた、加圧状態から大気圧状態への減圧処理及び負圧状態から大気圧状態への増圧処理が含まれる。   In the example shown in FIG. 2, the pressurizing step in the adsorption cylinder is performed in the order of the first adsorption cylinder 1a, the second adsorption cylinder 1b, and the third adsorption cylinder 1c. Further, one cycle of the process of the first adsorption column 1a is performed in a period indicated by "T" in FIG. The processing in one cycle includes a pressurizing process by the compressor 2, a suction process by the vacuum pump 3, and a depressurizing process from the pressurized state to the atmospheric pressure state and a negative pressure state using the communication pipes 8a, 8b, 8c. And an atmospheric pressure state.

つぎに、第1の吸着筒1aについて、開閉弁の開閉と吸着筒内の圧力変化について詳細に説明する。なお、第2の吸着筒1b及び第3の吸着筒1cについての、開閉弁の開閉と吸着筒内の圧力変化は、図2に示されるように、時間のずれがあるだけで内容は第1の吸着筒1aと同様であるので、簡単のため、それらについての説明は省略する。   Next, the opening and closing of the on-off valve and the pressure change in the adsorption cylinder will be described in detail for the first adsorption cylinder 1a. As for the opening and closing of the on-off valve and the pressure change in the adsorption cylinders of the second adsorption cylinder 1b and the third adsorption cylinder 1c, as shown in FIG. The description is omitted for the sake of simplicity.

前述したように、図2及び図3では、左側から右側に時間が経過している。時点t0で開閉弁13aが開通する(開状態になる)と、吸着筒1a内にコンプレッサ2で加圧された加圧空気が供給され、当該吸着筒1a内の圧力は上昇する。
吸着筒1a内の圧力が上昇して、所定の圧力以上になると、当該吸着筒1aの出口側(酸素タンク側)の管路12aに設けられた逆止弁17aが開状態になる。逆止弁17aは時点t1で開状態になっている。逆止弁17aが開状態になると、吸着筒1a内の酸素濃縮ガスは、管路7を経て酸素タンク4内に供給される。逆止弁17aが開通している状態では、コンプレッサ2から吸着筒1a内に加圧空気が供給されていても、当該吸着筒1aの出口側が開放されているので吸着筒1a内の圧力は一定である。
As described above, in FIGS. 2 and 3, time elapses from the left to the right. When the on-off valve 13a is opened (opened) at time t0, the pressurized air pressurized by the compressor 2 is supplied into the adsorption cylinder 1a, and the pressure in the adsorption cylinder 1a increases.
When the pressure in the adsorption cylinder 1a rises and becomes equal to or higher than a predetermined pressure, the check valve 17a provided in the pipe 12a on the outlet side (oxygen tank side) of the adsorption cylinder 1a is opened. The check valve 17a is open at time t1. When the check valve 17a is opened, the oxygen-enriched gas in the adsorption cylinder 1a is supplied into the oxygen tank 4 via the pipe 7. When the check valve 17a is open, even if pressurized air is supplied from the compressor 2 into the adsorption cylinder 1a, the pressure inside the adsorption cylinder 1a is constant because the outlet side of the adsorption cylinder 1a is open. It is.

時点t2で開閉弁13aが閉状態になり、コンプレッサ2から吸着筒1aへの加圧空気の供給が停止される。加圧空気供給の停止と同時にパージ弁である開閉弁18aが開状態になり、吸着筒1a内の酸素濃縮ガスの一部が、加圧工程に入る第2の吸着筒1b内の酸素濃度を高めるために当該第2の吸着筒1bに供給される。開閉弁18aが開状態になると、吸着筒1a内の圧力は、当該開閉弁18aが閉状態になる時点t3まで徐々に低下する。また、開閉弁18aが開状態になるのとほぼ同時に逆止弁17aは、所定の圧力未満となり、閉状態になる。   At time t2, the on-off valve 13a is closed, and the supply of pressurized air from the compressor 2 to the adsorption cylinder 1a is stopped. At the same time as the supply of the pressurized air is stopped, the on-off valve 18a, which is a purge valve, is opened, and a part of the oxygen-enriched gas in the adsorption cylinder 1a reduces the oxygen concentration in the second adsorption cylinder 1b, which enters the pressurization step. In order to increase the pressure, the pressure is supplied to the second adsorption cylinder 1b. When the on-off valve 18a is in the open state, the pressure in the adsorption cylinder 1a gradually decreases until time t3 when the on-off valve 18a is in the closed state. In addition, almost simultaneously with the opening and closing of the on-off valve 18a, the check valve 17a becomes lower than the predetermined pressure and becomes closed.

続く時点t3で開閉弁18aが閉状態になり、開閉弁21aが開状態になると、吸着筒1a内は、連通管8a(図1参照)を介して大気と連通状態になる。そうすると、時点t3における吸着筒1a内は加圧状態であり、大気は大気圧であるので、その差圧により、吸着筒1a内の気体(酸素濃度が空気中の酸素濃度よりも低くなった気体)は、第2管路23aに設けられた逆止弁25aを介して大気中に排気される。これにより、吸着筒1a内の圧力はほぼ大気圧まで減圧される。   At the subsequent time point t3, when the on-off valve 18a is closed and the on-off valve 21a is opened, the interior of the adsorption cylinder 1a is in communication with the atmosphere via the communication pipe 8a (see FIG. 1). Then, at time t3, the pressure in the adsorption cylinder 1a is in a pressurized state and the atmospheric pressure is the atmospheric pressure. Therefore, the gas in the adsorption cylinder 1a (the gas whose oxygen concentration is lower than the oxygen concentration in the air) ) Is exhausted to the atmosphere via a check valve 25a provided in the second conduit 23a. Thereby, the pressure in the adsorption cylinder 1a is reduced to almost the atmospheric pressure.

ついで時点t4で開閉弁21aが閉状態になり、開閉弁15aが開状態になると、吸着筒1a内の気体は真空ポンプ3により吸引されて大気中に排気される。これにより、吸着筒1a内の圧力は所定の負圧まで減圧される。   Next, at time t4, when the on-off valve 21a is closed and the on-off valve 15a is opened, the gas in the adsorption cylinder 1a is sucked by the vacuum pump 3 and exhausted to the atmosphere. Thereby, the pressure in the adsorption cylinder 1a is reduced to a predetermined negative pressure.

ついで時点t5で開閉弁15aが閉状態になり、開閉弁21aが開状態になると、吸着筒1a内は、連通管8aを介して大気と連通状態になる。そうすると、時点t5における吸着筒1a内は負圧状態であり、大気は大気圧であるので、その差圧により、大気中の空気は、第1管路22aに設けられた逆止弁24aを通って吸着筒1a内に供給される。これにより、吸着筒1a内の圧力はほぼ大気圧まで増圧される。   Next, at time t5, when the on-off valve 15a is closed and the on-off valve 21a is opened, the interior of the adsorption cylinder 1a is in communication with the atmosphere via the communication pipe 8a. Then, at time t5, the inside of the adsorption cylinder 1a is in a negative pressure state, and the atmosphere is at atmospheric pressure. Therefore, due to the pressure difference, air in the atmosphere passes through the check valve 24a provided in the first pipe line 22a. And supplied into the adsorption cylinder 1a. Thereby, the pressure in the adsorption cylinder 1a is increased to almost the atmospheric pressure.

続く時点t6では、前記時点t0と同じく開閉弁13aが開状態になり、吸着筒1a内にコンプレッサ2で加圧された加圧空気が供給され、当該吸着筒1a内の圧力は上昇する。以後、時点t1〜t5に関連して説明した前述した工程が繰り返される。   At the subsequent time point t6, the on-off valve 13a is opened as in the case of the time point t0, the pressurized air pressurized by the compressor 2 is supplied into the adsorption cylinder 1a, and the pressure in the adsorption cylinder 1a increases. Thereafter, the above-described steps described in relation to the time points t1 to t5 are repeated.

図2の上側の図から分かるように、本実施形態では、第1の吸着筒1a、第2の吸着筒1b、第3の吸着筒1cの順に開閉弁13a,13b,13cが開状態になっている。換言すれば、第1の吸着筒1a、第2の吸着筒1b、第3の吸着筒1cの順にコンプレッサ2から加圧空気が供給されている。
また、同様に、本実施形態では、第1の吸着筒1a、第2の吸着筒1b、第3の吸着筒1cの順に開閉弁15a,15b,15cが開状態になっている。換言すれば、第1の吸着筒1a、第2の吸着筒1b、第3の吸着筒1cの順に真空ポンプ3で吸着筒内の気体が吸気されている。
As can be seen from the upper part of FIG. 2, in the present embodiment, the on-off valves 13a, 13b, and 13c are opened in the order of the first adsorption cylinder 1a, the second adsorption cylinder 1b, and the third adsorption cylinder 1c. ing. In other words, compressed air is supplied from the compressor 2 in the order of the first adsorption cylinder 1a, the second adsorption cylinder 1b, and the third adsorption cylinder 1c.
Similarly, in the present embodiment, the on-off valves 15a, 15b, and 15c are opened in the order of the first adsorption cylinder 1a, the second adsorption cylinder 1b, and the third adsorption cylinder 1c. In other words, the gas in the adsorption cylinder is sucked by the vacuum pump 3 in the order of the first adsorption cylinder 1a, the second adsorption cylinder 1b, and the third adsorption cylinder 1c.

本実施形態では、コンプレッサ2から吸着筒1a内に加圧空気を供給する直前の一定の期間(前記説明においてt5からt6までの期間)、開閉弁21aを開状態にして吸着筒1a内と大気とを連通状態にしている。これにより、吸着筒1a内の負圧と大気圧との差圧により、連通管8aを介して吸着筒1a内に外気が供給され、吸着筒1a内の圧力はほぼ大気圧になる。従来のVPSA方式の酸素濃縮装置では、前記時点t5においてコンプレッサ2を用いて吸着筒1a内に加圧空気を供給して大気圧状態にし、さらに加圧状態にしているが、本実施形態では、負圧状態から大気圧までの増圧を吸着筒内の負圧と大気との差圧を利用しているので、同じ容積の吸着筒に対して従来よりも小さい能力のコンプレッサでも当該吸着筒内を加圧状態にすることができ、コンプレッサ2の消費電力量を低減させることができる。   In the present embodiment, the open / close valve 21a is opened for a certain period immediately before the pressurized air is supplied from the compressor 2 into the adsorption cylinder 1a (the period from t5 to t6 in the above description) and the air in the adsorption cylinder 1a and the air And are in communication. As a result, due to the differential pressure between the negative pressure in the adsorption cylinder 1a and the atmospheric pressure, outside air is supplied into the adsorption cylinder 1a through the communication pipe 8a, and the pressure in the adsorption cylinder 1a becomes almost atmospheric pressure. In the conventional VPSA type oxygen concentrator, at the time point t5, the compressor 2 is used to supply the pressurized air into the adsorption cylinder 1a to be in the atmospheric pressure state, and further to the pressurized state. Since the pressure increase from the negative pressure state to the atmospheric pressure is made using the differential pressure between the negative pressure in the adsorption cylinder and the atmosphere, even if the compressor has a smaller capacity than the conventional one for an adsorption cylinder of the same volume, Can be pressurized, and the power consumption of the compressor 2 can be reduced.

また、本実施形態では、真空ポンプ3で吸着筒1a内を吸気する直前の一定の期間(前記説明においてt3からt4までの期間)、開閉弁21aを開状態にして吸着筒1a内と大気とを連通状態にしている。これにより、吸着筒1a内の加圧圧力と大気圧との差圧により、連通管8aを介して吸着筒1a内の気体が外部に排気され、吸着筒1a内の圧力はほぼ大気圧になる。従来のVPSA方式の酸素濃縮装置では、前記時点t3において真空ポンプ3を用いて吸着筒1a内を吸気して大気圧状態にし、さらに負圧状態にしているが、本実施形態では、加圧状態から大気圧までの減圧を吸着筒内の加圧圧力と大気との差圧を利用しているので、同じ容積の吸着筒に対して従来よりも小さい能力のコンプレッサでも当該吸着筒内を負圧状態にすることができ、真空ポンプ3の消費電力量を低減させることができる。   In the present embodiment, the on-off valve 21a is opened for a certain period immediately before the vacuum pump 3 sucks the inside of the adsorption cylinder 1a (the period from t3 to t4 in the above description), and the interior of the adsorption cylinder 1a and the atmosphere are exchanged. Is in communication. Thereby, the gas in the adsorption cylinder 1a is exhausted to the outside through the communication pipe 8a due to the pressure difference between the pressurized pressure in the adsorption cylinder 1a and the atmospheric pressure, and the pressure in the adsorption cylinder 1a becomes substantially atmospheric pressure. . In the conventional VPSA type oxygen concentrator, at the time t3, the inside of the adsorption cylinder 1a is suctioned by using the vacuum pump 3 to be brought into the atmospheric pressure state and further brought into the negative pressure state. Since the pressure difference from the atmospheric pressure to the atmospheric pressure is used to reduce the pressure from the atmospheric pressure to the atmospheric pressure, even if the compressor has a smaller capacity than the conventional one for a suction cylinder with the same State, and the power consumption of the vacuum pump 3 can be reduced.

[ロータリー弁30の具体的構造]
次にロータリー30の具体的な構造について詳細に説明する。図4は、ロータリー弁の斜視図、図5は、ロータリー弁の正面図、図6は、ロータリー弁の平面図である。また、図7は、ロータリー弁の断面斜視図である。
ロータリー弁30は、弁箱31と、弁体61とを備えている。
弁箱31は、多角柱形状に形成されている。弁箱31の中心には円筒形状の収容孔32が形成されている。本実施形態の弁箱は正八角柱であり、外周には8つの平面33a〜33hが形成されている。
[Specific structure of rotary valve 30]
Next, a specific structure of the rotary 30 will be described in detail. 4 is a perspective view of the rotary valve, FIG. 5 is a front view of the rotary valve, and FIG. 6 is a plan view of the rotary valve. FIG. 7 is a sectional perspective view of the rotary valve.
The rotary valve 30 includes a valve box 31 and a valve element 61.
The valve box 31 is formed in a polygonal column shape. A cylindrical accommodation hole 32 is formed at the center of the valve box 31. The valve box of the present embodiment is a regular octagonal prism, and eight planes 33a to 33h are formed on the outer periphery.

(弁箱31の構造)
図5に示すように、弁箱31の外周の一つの平面(第7の平面)33gには、吸気ポート34と、排気ポート35とが開口している。吸気ポート34は、弁箱31の一端部(上端部)に形成され、排気ポート35は、弁箱31の他端部(下端部)に形成されている。また、吸気ポート34及び排気ポート35は、第1の平面33aから収容孔32まで径方向に貫通して形成されている。
(Structure of valve box 31)
As shown in FIG. 5, an intake port 34 and an exhaust port 35 are open in one plane (seventh plane) 33g on the outer periphery of the valve box 31. The intake port 34 is formed at one end (upper end) of the valve box 31, and the exhaust port 35 is formed at the other end (lower end) of the valve box 31. Further, the intake port 34 and the exhaust port 35 are formed to penetrate in a radial direction from the first flat surface 33a to the accommodation hole 32.

吸気ポート34及び排気ポート35にはそれぞれ管路(配管)を接続するための継手34a,35aが取り付けられている。図1に示すように、吸気ポート34は、コンプレッサ2の吐出側の管路6が接続される。また、排気ポート35は、真空ポンプ3の吸引側の管路16が接続される。   Joints 34a and 35a for connecting pipes (piping) are attached to the intake port 34 and the exhaust port 35, respectively. As shown in FIG. 1, the intake port 34 is connected to the pipeline 6 on the discharge side of the compressor 2. Further, the exhaust port 35 is connected to the conduit 16 on the suction side of the vacuum pump 3.

図6に示すように、第7の平面33gと90°位相が異なる弁箱の外周の他の平面(第1の平面)33aには、第1吸着筒ポート36が開口している。また、第1の平面と90°位相が異なり、第7の平面と180°反対側に位置する他の平面(第3の平面)33cには、第2吸着筒ポート37が開口している。さらに、第3の平面33cと90°位相が異なり、第1の平面と180°反対側に位置する他の平面(第5の平面)33eには、第3吸着筒ポート38が開口している。   As shown in FIG. 6, a first suction cylinder port 36 is opened in another plane (first plane) 33a of the outer periphery of the valve box, which is out of phase with the seventh plane 33g by 90 °. Further, the second suction tube port 37 is opened in another plane (third plane) 33c which is out of phase with the first plane by 90 ° and opposite to the seventh plane by 180 °. Further, the third suction tube port 38 is opened in another plane (fifth plane) 33e, which is out of phase with the third plane 33c by 90 ° and opposite to the first plane by 180 °. .

第1〜第3吸着筒ポート36,37,38には、それぞれ管路を接続するための継手36a,37a,38aが取り付けられている。また、図1に示すように、第1〜第3吸着筒ポート36,37,38には、それぞれ第1〜第3の吸着筒1a,1b,1cに繋がる管路11a,11b,11cが接続される。また、第1〜第3吸着筒ポート36,37,38は、弁箱31に形成された第1〜第3吸着筒用流路41,42,43(図9〜図11参照)の一部を構成している。この第1〜第3吸着筒用流路41,42,43については、後述する。   Joints 36a, 37a, 38a for connecting pipes are attached to the first to third adsorption cylinder ports 36, 37, 38, respectively. Also, as shown in FIG. 1, the first to third suction cylinder ports 36, 37, 38 are connected to pipe lines 11a, 11b, 11c connected to the first to third suction cylinders 1a, 1b, 1c, respectively. Is done. The first to third adsorption cylinder ports 36, 37, 38 are part of the first to third adsorption cylinder flow paths 41, 42, 43 formed in the valve box 31 (see FIGS. 9 to 11). Is composed. The first to third adsorption cylinder flow paths 41, 42, 43 will be described later.

図6に示すように、弁箱31の外周において、第1の平面33aと第3の平面33cと間の平面(第2の平面)33bには、第1大気開放用ポート45が開口している。第3の平面33cと第5の平面33eとの間の平面(第4の平面)33dには、第2大気開放用ポート46が開口している。また、第5の平面33eと第7の平面33gとの間の平面(第6の平面)33fには、第3大気開放用ポート47が開口している。   As shown in FIG. 6, on the outer periphery of the valve box 31, a first air release port 45 opens on a plane (second plane) 33 b between the first plane 33 a and the third plane 33 c. I have. A second air opening port 46 is opened in a plane (fourth plane) 33d between the third plane 33c and the fifth plane 33e. A third air opening port 47 is opened on a plane (sixth plane) 33f between the fifth plane 33e and the seventh plane 33g.

図13(e)は、図5のE−E線断面、図13(f)は、図5のF−F線断面、図13(g)は、図5のG−G線断面を示す。
第1〜第3大気開放用ポート45,46,47は、それぞれが開口する平面から収容孔32までの間を貫通して形成されている。第1〜第3大気開放用ポート45,46,47には、それぞれ管路を接続するための継手45a,46a,47aが取り付けられている。図1に示すように、第1〜第3大気開放用ポート45,46,47には、大気開放用の連通管8a,8b,8cが接続される。この第1〜第3大気開放用ポート45,46,47は、弁箱31に形成された第1〜第3大気開放用流路56,57,58の一部を構成している。この第1〜第3大気開放用流路56,57,58については、後述する。
FIG. 13E shows a cross section taken along line EE of FIG. 5, FIG. 13F shows a cross section taken along line FF of FIG. 5, and FIG. 13G shows a cross section taken along line GG of FIG.
The first to third atmosphere opening ports 45, 46, 47 are formed so as to penetrate from the plane where they are opened to the accommodation hole 32. Joints 45a, 46a, 47a for connecting pipelines are attached to the first to third atmosphere opening ports 45, 46, 47, respectively. As shown in FIG. 1, communication pipes 8a, 8b, 8c for opening to the atmosphere are connected to the first to third ports 45, 46, 47 for opening to the atmosphere. The first to third open-to-atmosphere ports 45, 46, 47 constitute a part of the first to third open-to-atmosphere channels 56, 57, 58 formed in the valve box 31. The first to third air passages 56, 57, 58 will be described later.

(弁体61の構造)
図8は、ロータリー弁30の弁体61の正面図である。
弁体61は、略円柱形状に形成されている。弁体61は、弁箱31の収容孔32に挿入されている。弁体61の上端及び下端は、それぞれ弁箱31の上端部及び下端部に取り付けられた転がり軸受59(図7参照)によって自身の中心(回転軸心)O周りに回転自在に支持されている。
(Structure of the valve body 61)
FIG. 8 is a front view of the valve element 61 of the rotary valve 30.
The valve body 61 is formed in a substantially cylindrical shape. The valve body 61 is inserted into the accommodation hole 32 of the valve box 31. The upper and lower ends of the valve body 61 are rotatably supported around its own center (rotational axis) O by rolling bearings 59 (see FIG. 7) attached to the upper and lower ends of the valve box 31, respectively. .

弁体61には、全周にわたる細溝62が、弁体61の回転軸心O方向に間隔をあけて複数形成されている。そして、最上位の細溝62とその下の細溝62との間が、吸気ポート34に対応付けられた吸気部64とされ、最下部の細溝62とその上の細溝62との間が、排気ポート35に対応付けられた排気部65とされている。吸気部64には、弁体61の周方向にわたる周溝64aが形成され、排気部65にも、弁体61の周方向にわたる周溝65aが形成されている。   The valve body 61 has a plurality of narrow grooves 62 formed over the entire circumference at intervals in the direction of the rotation axis O of the valve body 61. The space between the uppermost narrow groove 62 and the lower narrow groove 62 is an intake portion 64 associated with the intake port 34, and the space between the lowermost narrow groove 62 and the upper narrow groove 62. Is an exhaust portion 65 associated with the exhaust port 35. A circumferential groove 64 a extending in the circumferential direction of the valve body 61 is formed in the intake section 64, and a circumferential groove 65 a extending in the circumferential direction of the valve body 61 is also formed in the exhaust section 65.

吸気部64と排気部65との間において、弁体61の各細溝62の間は、弁箱31に形成された吸気ポート34と吸着筒ポート36,37,38、排気ポート35と吸着筒ポート36,37,38、大気開放用ポート45,46,47と吸着筒ポート36,37,38とを相互に連通させるための弁機能を有する開閉部13a,13b,13c、15a,15b,15c、21a,21b,21cを構成している。各細溝62には、Oリング等のシール部材(図示省略)が装着され、このシール部材が収容孔32の内周面に摺接することによって、互いに隣接する吸気部64と開閉部13a、開閉部13a,13b,13c、15a,15b,15c、21a,21b,21c同士、開閉部15cと排気部65との間が区画され、各間の気密性が保たれている。   Between the intake portion 64 and the exhaust portion 65, between the narrow grooves 62 of the valve body 61, the intake port 34 and the suction port 36, 37, 38 formed in the valve box 31, and the exhaust port 35 and the suction port are formed. Opening / closing portions 13a, 13b, 13c, 15a, 15b, and 15c each having a valve function for interconnecting the ports 36, 37, and 38, and the ports for opening to the atmosphere 45, 46, and 47 and the suction port 36, 37, and 38 to each other. , 21a, 21b, 21c. A sealing member (not shown) such as an O-ring is attached to each of the narrow grooves 62, and the sealing member slides on the inner peripheral surface of the housing hole 32 so that the suction unit 64 and the opening / closing unit 13 a adjacent to each other are opened and closed. The sections 13a, 13b, 13c, 15a, 15b, 15c, 21a, 21b, 21c are partitioned from each other, and the opening / closing section 15c and the exhaust section 65 are kept airtight.

開閉部13a,13b,13c、15a,15b,15c、21a,21b,21cは、上下方向に並べて9か所に設けられている。上位の3箇所は、図1における開閉部(第1〜第3吸気側開閉部)13a,13b,13cであり、下位の3箇所は、図1における開閉部(第1〜第3排気側開閉部)15a,15b,15cである。中央の3箇所は、図1における開閉部(第1〜第3大気開放開閉部)21a,21b,21cである。   The opening / closing portions 13a, 13b, 13c, 15a, 15b, 15c, 21a, 21b, 21c are provided at nine locations arranged in the vertical direction. The upper three places are the opening / closing sections (first to third intake side opening / closing sections) 13a, 13b, 13c in FIG. 1, and the lower three places are the opening / closing sections (first to third exhaust side opening / closing sections) in FIG. Parts) 15a, 15b and 15c. The three central portions are the opening / closing portions (first to third atmosphere opening / closing portions) 21a, 21b, and 21c in FIG.

図9は、図6のL−M線断面図である。図10は、図6のL−N線断面図である。図11は、図6のL−P線断面図である。
弁体61には、吸気接続流路67と、排気接続流路68とが形成されている。
吸気接続流路67は、前述した吸気ポート34と、第1〜第3吸着筒用流路41,42,43とを連通させるための流路であり、排気接続流路68は、排気ポート35と、第1〜第3吸着筒用流路41,42,43とを連通させるための流路である。吸気接続流路67は、弁体61の上部側に形成され、排気接続流路68は、弁体61の下部側に形成されている。
FIG. 9 is a sectional view taken along line LM of FIG. FIG. 10 is a sectional view taken along line LN in FIG. FIG. 11 is a sectional view taken along line LP of FIG.
In the valve body 61, an intake connection flow path 67 and an exhaust connection flow path 68 are formed.
The intake connection passage 67 is a passage for communicating the above-described intake port 34 with the first to third adsorption cylinder passages 41, 42, 43. The exhaust connection passage 68 is an exhaust port 35. And the first to third adsorption cylinder flow paths 41, 42, 43. The intake connection passage 67 is formed on the upper side of the valve body 61, and the exhaust connection passage 68 is formed on the lower side of the valve body 61.

(吸気接続流路67)
吸気接続流路67は、第1縦流路71と、複数の第1横流路72a,72b,72cとを有する。第1縦流路71は、弁体61の上部側において弁体61の中心(回転軸心)O上に形成された流路である。第1縦流路71は、上位6箇所の開閉部13a,13b,13c、21a,21b,21cにわたる長さで形成されている。弁体61の吸気部64における周溝64aは、周方向の1個所で第1縦流路71に接続されており、第1縦流路71と吸気ポート34とは常に連通している。
(Intake connection channel 67)
The intake connection channel 67 has a first vertical channel 71 and a plurality of first horizontal channels 72a, 72b, 72c. The first vertical flow path 71 is a flow path formed on the center (rotation axis) O of the valve body 61 on the upper side of the valve body 61. The first vertical channel 71 is formed to have a length that covers the upper six opening / closing portions 13a, 13b, 13c, 21a, 21b, 21c. The circumferential groove 64a in the suction portion 64 of the valve body 61 is connected to the first vertical flow passage 71 at one location in the circumferential direction, and the first vertical flow passage 71 and the suction port 34 are always in communication.

第1横流路72a,72b,72cは、開閉部13a,13b,13cごとに形成され、それぞれ回転軸心Oを横切る方向に形成されている。そして、第1吸気側開閉部13aの第1横流路72aは、第1縦流路71と前述の第1吸着筒用流路41とを連通させる。同様に第2吸気側開閉部13bの第1横流路72bは、第1縦流路71と第2吸着筒用流路42とを連通させる。第3吸気側開閉部13cの第1横流路72cは、第1縦流路71と第3吸着筒用流路43とを連通させる。   The first lateral flow paths 72a, 72b, 72c are formed for each of the opening / closing portions 13a, 13b, 13c, and are each formed in a direction crossing the rotation axis O. Then, the first horizontal flow path 72a of the first intake side opening / closing section 13a makes the first vertical flow path 71 communicate with the above-described first adsorption cylinder flow path 41. Similarly, the first horizontal flow path 72b of the second intake side opening / closing portion 13b connects the first vertical flow path 71 and the second suction cylinder flow path 42. The first horizontal flow path 72c of the third intake side opening / closing section 13c allows the first vertical flow path 71 and the third adsorption cylinder flow path 43 to communicate with each other.

(排気接続流路68)
排気接続流路68は、第2縦流路74と、複数の第2横流路75a,75b,75cとを有する。
第2縦流路74は、弁体61の下部側において弁体61の中心(回転軸心)O上に形成された流路である。したがって、第2縦流路74は、第1縦流路71と同心状に形成され、第1縦流路71とは回転軸心方向に異なる位置に形成されている。第2縦流路74は、下位3箇所の開閉部15a,15b,15cにわたる長さで形成されている。弁体61の排気部65における周溝65aは、周方向の1個所で第2縦流路74に接続されており、第2縦流路74と排気ポート35とは常に連通している。
(Exhaust connection channel 68)
The exhaust connection channel 68 has a second vertical channel 74 and a plurality of second horizontal channels 75a, 75b, 75c.
The second vertical flow path 74 is a flow path formed on the center (rotation axis) O of the valve body 61 on the lower side of the valve body 61. Therefore, the second vertical flow path 74 is formed concentrically with the first vertical flow path 71, and is formed at a position different from the first vertical flow path 71 in the direction of the rotation axis. The second vertical flow path 74 is formed to have a length that covers three lower opening / closing portions 15a, 15b, and 15c. The circumferential groove 65 a in the exhaust portion 65 of the valve body 61 is connected to the second vertical flow path 74 at one location in the circumferential direction, and the second vertical flow path 74 and the exhaust port 35 are always in communication.

第2横流路75a,75b,75cは、開閉部15a,15b,15cごとに形成され、それぞれ回転軸心を横切る方向に形成されている。そして、第1排気側開閉部15aの第2横流路75aは、第2縦流路74と前述の第1吸着筒用流路41とを連通させる。同様に第2排気側開閉部15bの第2横流路75bは、第2縦流路74と第2吸着筒用流路42とを連通させる。第3排気側開閉部15cの第2横流路75cは、第2縦流路74と第3吸着筒用流路43とを連通させる。   The second lateral flow paths 75a, 75b, 75c are formed for each of the opening / closing portions 15a, 15b, 15c, and are each formed in a direction crossing the rotation axis. The second horizontal flow path 75a of the first exhaust side opening / closing section 15a connects the second vertical flow path 74 with the above-described first adsorption cylinder flow path 41. Similarly, the second horizontal flow path 75b of the second exhaust side opening / closing section 15b allows the second vertical flow path 74 to communicate with the second adsorption cylinder flow path 42. The second horizontal flow path 75c of the third exhaust side opening / closing section 15c allows the second vertical flow path 74 to communicate with the third adsorption cylinder flow path 43.

(弁箱31と弁体61との具体的連通構造)
(第1吸着筒用流路41と吸気及び排気接続流路67,68との連通)
図9に示すように、弁箱31の第1吸着筒用流路41は、第3縦流路48と、複数の第3横流路49とを有する。第3縦流路48は、弁体61の回転軸心O方向に沿って(平行に)形成されている。また第3縦流路48は、回転軸心O方向に関して、第1縦流路71と第2縦流路74とに跨る範囲で形成されている。第1吸着筒ポート36は、回転軸心Oを横切る方向に第1の平面33aから第3縦流路48までを貫通して形成されている。また、第1吸着筒ポート36は、回転軸心O方向に関して、第1吸気側開閉部13aと同一位置に配置されている。
(Specific communication structure between valve box 31 and valve element 61)
(Communication between the first adsorption column flow path 41 and the intake and exhaust connection flow paths 67 and 68)
As shown in FIG. 9, the first adsorption channel 41 of the valve box 31 has a third vertical channel 48 and a plurality of third horizontal channels 49. The third vertical flow path 48 is formed (parallel) along the direction of the rotation axis O of the valve body 61. The third vertical flow path 48 is formed in a range extending between the first vertical flow path 71 and the second vertical flow path 74 in the direction of the rotation axis O. The first suction tube port 36 is formed to extend from the first plane 33a to the third vertical flow path 48 in a direction crossing the rotation axis O. Further, the first suction cylinder port 36 is arranged at the same position as the first intake side opening / closing portion 13a in the direction of the rotation axis O.

第1吸着筒用流路41の第3横流路49は、吸気側第3横流路49aと、排気側第3横流路49bとを有している。吸気側第3横流路49aは、回転軸心O方向に関して第1吸気側開閉部13aの位置に形成されている。吸気側第3横流路49aは、回転軸心Oを横切る方向に第3縦流路48から収容孔32までを貫通して形成されている。吸気側第3横流路49aは、弁体61に形成された吸気接続流路67における第1横流路72aに連通可能である。   The third horizontal flow path 49 of the first adsorption cylinder flow path 41 has an intake-side third horizontal flow path 49a and an exhaust-side third horizontal flow path 49b. The intake-side third lateral flow channel 49a is formed at the position of the first intake-side opening / closing portion 13a in the direction of the rotation axis O. The intake-side third horizontal flow path 49a is formed to extend from the third vertical flow path 48 to the housing hole 32 in a direction crossing the rotation axis O. The intake-side third lateral flow path 49a can communicate with the first lateral flow path 72a of the intake connection flow path 67 formed in the valve body 61.

排気側第3横流路49bは、回転軸心O方向に関して第1排気側開閉部15aの位置に形成されている。排気側第3横流路49bは、回転軸心Oを横切る方向に第3縦流路48から収容孔32までを貫通して形成されている。排気側第3横流路49bは、弁体61に形成された排気接続流路68における第2横流路75aに連通可能である。   The exhaust side third lateral flow path 49b is formed at the position of the first exhaust side opening / closing portion 15a with respect to the direction of the rotation axis O. The exhaust-side third horizontal flow path 49b is formed to extend from the third vertical flow path 48 to the housing hole 32 in a direction crossing the rotation axis O. The exhaust side third lateral flow channel 49b can communicate with the second lateral flow channel 75a in the exhaust connection flow channel 68 formed in the valve body 61.

(第2吸着筒用流路42と吸気及び排気接続流路67,68との連通)
図10に示すように、弁箱31の第2吸着筒用流路42は、第1吸着筒用流路41と同様に、第3縦流路50と、複数の第3横流路51とを有する。第3縦流路50は、弁体61の回転軸心O方向に沿って形成されている。また第3縦流路50は、第1縦流路71と第2縦流路74とに跨る範囲で形成されている。第2吸着筒ポート37は、回転軸心Oを横切る方向に第2の平面33cから第3縦流路50までを貫通して形成されている。また、第2吸着筒ポート37は、回転軸心O方向に関して、第2吸気側開閉部13bの位置に配置されている。
(Communication between the second adsorption cylinder passage 42 and the intake and exhaust connection passages 67 and 68)
As shown in FIG. 10, similarly to the first adsorption channel 41, the second adsorption channel 42 of the valve box 31 includes a third vertical channel 50 and a plurality of third horizontal channels 51. Have. The third vertical flow path 50 is formed along the rotation axis O direction of the valve body 61. Further, the third vertical flow path 50 is formed in a range over the first vertical flow path 71 and the second vertical flow path 74. The second adsorption cylinder port 37 is formed so as to penetrate from the second plane 33c to the third vertical flow path 50 in a direction crossing the rotation axis O. Further, the second suction cylinder port 37 is arranged at the position of the second intake side opening / closing section 13b in the direction of the rotation axis O.

第2吸着筒用流路42の第3横流路51は、吸気側第3横流路51aと、排気側第3横流路51bとを有している。吸気側第3横流路51aは、回転軸心O方向に関して第2吸気側開閉部13bの位置に形成されている。吸気側第3横流路51aは、回転軸心Oを横切る方向に第3縦流路50から収容孔32までを貫通して形成されている。吸気側第3横流路51aは、弁体61に形成された吸気接続流路67における第1横流路72bに連通可能である。   The third horizontal flow path 51 of the second adsorption cylinder flow path 42 has an intake-side third horizontal flow path 51a and an exhaust-side third horizontal flow path 51b. The intake-side third lateral flow path 51a is formed at the position of the second intake-side opening / closing portion 13b in the direction of the rotation axis O. The intake-side third horizontal flow path 51a is formed to penetrate from the third vertical flow path 50 to the housing hole 32 in a direction crossing the rotation axis O. The intake-side third lateral flow path 51a can communicate with the first lateral flow path 72b of the intake connection flow path 67 formed in the valve body 61.

排気側第3横流路51bは、回転軸心O方向に関して第2排気側開閉部15bの位置に形成されている。排気側第3横流路51bは、回転軸心Oを横切る方向に第3縦流路50から収容孔32までを貫通して形成されている。排気側第3横流路51bは、弁体61に形成された排気接続流路68における第2横流路75bに連通可能である。   The exhaust-side third lateral flow path 51b is formed at the position of the second exhaust-side opening / closing portion 15b in the direction of the rotation axis O. The exhaust-side third horizontal flow path 51b is formed to extend from the third vertical flow path 50 to the housing hole 32 in a direction crossing the rotation axis O. The exhaust-side third horizontal flow path 51b can communicate with a second horizontal flow path 75b in an exhaust connection flow path 68 formed in the valve body 61.

(第3吸着筒用流路43と吸気及び排気接続流路67,68との連通)
図11に示すように、弁箱31の第3吸着筒用流路43は、第1及び第2吸着筒用流路41,42と同様に、第3縦流路52と、複数の第3横流路53とを有する。第3縦流路52は、弁体61の回転軸心O方向に沿って形成されている。また第3縦流路52は、第1縦流路71と第2縦流路74とに跨る範囲で形成されている。第3吸着筒ポート38は、回転軸心Oを横切る方向に第3の平面33eから第3縦流路52までを貫通して形成されている。また、第3吸着筒ポート38は、回転軸心O方向に関して、第3吸気側開閉部13cの位置に配置されている。
(Communication between the third adsorption cylinder channel 43 and the intake and exhaust connection channels 67 and 68)
As shown in FIG. 11, similarly to the first and second flow paths 41 and 42 for the adsorption cylinder, the third vertical flow path 52 and the third vertical flow path 52 And a lateral channel 53. The third vertical flow path 52 is formed along the rotation axis O direction of the valve body 61. The third vertical flow path 52 is formed in a range extending between the first vertical flow path 71 and the second vertical flow path 74. The third adsorption cylinder port 38 is formed to extend from the third plane 33e to the third vertical flow path 52 in a direction crossing the rotation axis O. Further, the third suction port 38 is disposed at the position of the third intake-side opening / closing portion 13c in the direction of the rotation axis O.

第3吸着筒用流路43の第3横流路53は、吸気側第3横流路53aと、排気側第3横流路53bとを有している。吸気側第3横流路53aは、回転軸心O方向に関して第3吸気側開閉部13cの位置に形成されている。吸気側第3横流路53aは、回転軸心Oを横切る方向に第3縦流路52から収容孔32までを貫通して形成されている。吸気側第3横流路53aは、弁体61に形成された吸気接続流路67における第1横流路72cに連通可能である。   The third horizontal flow path 53 of the third adsorption cylinder flow path 43 has an intake-side third horizontal flow path 53a and an exhaust-side third horizontal flow path 53b. The intake-side third lateral flow path 53a is formed at a position of the third intake-side opening / closing portion 13c in the direction of the rotation axis O. The intake-side third horizontal flow path 53a is formed to extend from the third vertical flow path 52 to the housing hole 32 in a direction crossing the rotation axis O. The intake-side third lateral flow path 53a can communicate with the first lateral flow path 72c of the intake connection flow path 67 formed in the valve body 61.

排気側第3横流路53bは、回転軸心O方向に関して第3排気側開閉部15cの位置に形成されている。排気側第3横流路53bは、回転軸心Oを横切る方向に第3縦流路52から収容孔32までを貫通して形成されている。排気側第3横流路53bは、弁体61に形成された排気接続流路68における第2横流路75cに連通可能である。   The exhaust-side third lateral flow path 53b is formed at a position of the third exhaust-side opening / closing portion 15c in the direction of the rotation axis O. The exhaust-side third horizontal flow path 53b is formed to extend from the third vertical flow path 52 to the accommodation hole 32 in a direction crossing the rotation axis O. The exhaust side third lateral flow path 53b can communicate with the second lateral flow path 75c in the exhaust connection flow path 68 formed in the valve body 61.

(弁体61の回転と連通構造との関係)
図9〜図11に示すように、弁体61は、弁箱31内において一定速度で回転し、図2に示す1サイクルで1回転する。そして、弁体61の吸気接続流路67における第1横流路72a,72b,72cが、第1〜第3吸着筒用流路41,42,43における吸気側第3横流路49a,51a,53aと連通している間、吸気ポート34と第1〜第3吸着筒ポート36,37,38とが接続され、コンプレッサ2からの圧縮空気が第1〜第3の吸着筒1a,1b,1cに供給される。
(Relationship between rotation of valve body 61 and communication structure)
As shown in FIGS. 9 to 11, the valve element 61 rotates at a constant speed in the valve box 31 and makes one rotation in one cycle shown in FIG. The first lateral flow paths 72a, 72b, 72c in the intake connection flow path 67 of the valve body 61 are connected to the intake-side third lateral flow paths 49a, 51a, 53a in the first to third adsorption cylinder flow paths 41, 42, 43. While communicating with the suction port 34, the first to third suction cylinder ports 36, 37 and 38 are connected, and the compressed air from the compressor 2 is supplied to the first to third adsorption cylinders 1a, 1b and 1c. Supplied.

図2を参照して説明したように、コンプレッサ2から第1〜第3の吸着筒1a,1b,1cには、1サイクル中の所定のタイミングで所定の時間だけ圧縮空気が供給される。そのため、弁体61の第1横流路72a,72b,72cは、図12(b)〜(d)に示すように、弁箱31側の端部に弁体61の周方向に長く形成された吸気側連通溝72a1,72b1,72c1を備えている。この連通溝72a1,72b1,72c1の長さによって、弁体61の第1横流路72a,72b,72cが弁箱31の第1〜第3吸着筒用流路41,42,43の吸気側第3横流路49a,51a,53aに連通する時間が設定されている。   As described with reference to FIG. 2, compressed air is supplied from the compressor 2 to the first to third adsorption cylinders 1a, 1b, 1c at a predetermined timing in one cycle for a predetermined time. Therefore, the first lateral flow paths 72a, 72b, 72c of the valve element 61 are formed to be long in the circumferential direction of the valve element 61 at the end on the valve box 31 side as shown in FIGS. The intake-side communication grooves 72a1, 72b1, and 72c1 are provided. Due to the lengths of the communication grooves 72a1, 72b1, 72c1, the first horizontal flow paths 72a, 72b, 72c of the valve body 61 are formed on the intake side of the first to third adsorption cylinder flow paths 41, 42, 43 of the valve box 31. The time for communicating with the three lateral channels 49a, 51a, 53a is set.

また、図9〜図11に示すように、弁体61の排気接続流路68における第2横流路75a,75b,75cが、第1〜第3吸着筒用流路41,42,43における排気側第3横流路49b,51b,53bと連通している間、排気ポート35と第1〜第3吸着筒ポート36,37,38とが接続され、第1〜第3の吸着筒1a,1b,1c内のガスが真空ポンプ3によって吸引される。   As shown in FIGS. 9 to 11, the second lateral passages 75 a, 75 b, and 75 c in the exhaust connection passage 68 of the valve body 61 are connected to the exhaust passages 41, 42, and 43 for the first to third adsorption cylinders. The exhaust port 35 and the first to third adsorption cylinder ports 36, 37, 38 are connected while communicating with the side third lateral flow paths 49b, 51b, 53b, and the first to third adsorption cylinders 1a, 1b are connected. , 1c is sucked by the vacuum pump 3.

図2を参照して説明したように、第1〜第3の吸着筒1a,1b,1c内のガスは、1サイクル中の所定のタイミングで所定の時間だけ真空ポンプ3によって吸引される。そのため、弁体61の第2横流路75a,75b,75cは、図14(h)〜(j)に示すように、弁箱31側の端部に弁体61の周方向に長く形成された排気側連通溝75a1,75b1,75c1を備えている。この排気側連通溝75a1,75b1,75c1の長さによって、弁体61の第2横流路75a,75b,75cと第1〜第3吸着筒用流路41,42,43の排気側第3横流路49b,51b,53bに連通する時間が設定されている。   As described with reference to FIG. 2, the gas in the first to third adsorption cylinders 1a, 1b, 1c is sucked by the vacuum pump 3 for a predetermined time at a predetermined timing in one cycle. Therefore, as shown in FIGS. 14H to 14J, the second lateral flow paths 75a, 75b, and 75c of the valve element 61 are formed to be longer in the circumferential direction of the valve element 61 at the end on the valve box 31 side. Exhaust-side communication grooves 75a1, 75b1, and 75c1 are provided. The length of the exhaust-side communication grooves 75a1, 75b1, and 75c1, the length of the second lateral flow paths 75a, 75b, and 75c of the valve body 61 and the third lateral flow of the exhaust side of the first to third adsorption cylinder flow paths 41, 42, and 43. The time for communicating with the roads 49b, 51b, 53b is set.

(大気開放用流路56,57,58の構造)
図13(e)は、図5のE−E線断面図であり、図13(f)は、図5のF−F線断面図、図13(g)は、図5のG−G線断面図である。
弁箱31に形成された大気開放用流路56,57,58は、前述した第1〜第3大気開放用ポート45,46,47と、第1〜第3吸着筒用流路41,42,43における第3縦流路48,50,52と収容孔32との間で貫通して形成された第4横流路54a,54b,54cとを備えている。
(Structure of channels 56, 57, 58 for opening to atmosphere)
13E is a sectional view taken along line EE of FIG. 5, FIG. 13F is a sectional view taken along line FF of FIG. 5, and FIG. 13G is a sectional view taken along line GG of FIG. It is sectional drawing.
The air release channels 56, 57, 58 formed in the valve box 31 include the above-described first to third air release ports 45, 46, 47 and the first to third adsorption tube channels 41, 42. , 43, and fourth horizontal flow paths 54a, 54b, 54c formed to penetrate between the third vertical flow paths 48, 50, 52 and the accommodation hole 32.

図13(e)に示すように、第1大気開放用流路56の第1大気開放用ポート45と第4横流路54aとは、いずれも第1大気開放開閉部21aと同一の回転軸心O方向の位置に形成されている。また、弁体61において、第1大気開放開閉部21aには、第1大気開放用ポート45と第4横流路54aとを連通させる第1連通流路77a1,77a2が形成されている。この第1連通流路77a1,77a2は、第1吸気側連通流路77a1と、第1排気側連通流路77a2とからなる。   As shown in FIG. 13E, the first air opening port 45 of the first air opening flow path 56 and the fourth lateral flow path 54a are both the same rotation axis as the first air opening / closing section 21a. It is formed at a position in the O direction. In the valve element 61, the first open-to-atmosphere opening / closing section 21a is formed with first communication flow paths 77a1 and 77a2 for connecting the first air-release port 45 to the fourth lateral flow path 54a. The first communication channels 77a1 and 77a2 include a first intake-side communication channel 77a1 and a first exhaust-side communication channel 77a2.

図13(f)に示すように、第2大気開放用流路57の第2大気開放用ポート46と第4横流路54bとは、いずれも第2大気開放開閉部21bと同一の回転軸心O方向の位置に形成されている。また、弁体61において、第2大気開放開閉部21bには、第2大気開放用ポート46と第4横流路54bとを連通させる第2連通流路77b1、77b2が形成されている。この第2連通流路は、第2吸気側連通流路77b1と、第2排気側連通流路77b2とからなる。   As shown in FIG. 13 (f), both the second open-to-atmosphere port 46 of the second open-to-atmosphere channel 57 and the fourth lateral flow passage 54b have the same rotation axis as the second open-to-atmosphere opening / closing section 21b. It is formed at a position in the O direction. In the valve element 61, the second open-to-atmosphere opening / closing section 21b is formed with second communication passages 77b1 and 77b2 for communicating the second open-to-atmosphere port 46 with the fourth lateral passage 54b. The second communication channel includes a second intake-side communication channel 77b1 and a second exhaust-side communication channel 77b2.

図13(g)に示すように、第3大気開放用流路58の第3大気開放用ポート47と第4横流路54cとは、いずれも第3大気開放開閉部21cと同一の回転軸心O方向の位置に形成されている。また、弁体61において、第3大気開放開閉部21cには、第3大気開放用ポート47と第4横流路54cとを連通させる第3連通流路77c1,77c2が形成されている。この第3連通流路は、第3吸気側連通流路77c1と、第3排気側連通流路77c2とからなる。   As shown in FIG. 13 (g), the third atmosphere opening port 47 and the fourth lateral passage 54c of the third atmosphere opening channel 58 are both the same rotation axis as the third atmosphere opening / closing section 21c. It is formed at a position in the O direction. In the valve element 61, the third open-to-atmosphere opening / closing section 21c is formed with third communication passages 77c1 and 77c2 for connecting the third open-to-atmosphere port 47 and the fourth lateral flow passage 54c. The third communication channel includes a third intake-side communication channel 77c1 and a third exhaust-side communication channel 77c2.

第1〜第3吸気側連通流路77a1,77b1,77c1は、図1において、第1〜第3の吸着筒1a,1b,1cを連通管8a,8b,8cの第1管路22a,22b,22cに接続して大気開放し、第1〜第3吸着筒1a,1b,1cを負圧状態から大気圧まで増圧するものである。   In FIG. 1, the first to third intake-side communication passages 77a1, 77b1, 77c1 connect the first to third adsorption cylinders 1a, 1b, 1c to the first conduits 22a, 22b of the communication pipes 8a, 8b, 8c. , 22c and open to the atmosphere to increase the pressure of the first to third adsorption cylinders 1a, 1b, 1c from the negative pressure state to the atmospheric pressure.

第1〜第3排気側連通流路77a2,77b2,77c2は、図1において、第1〜第3の吸着筒1a,1b,1cを連通管8a,8b,8cの第2管路23a,23b,23cに接続して大気開放し、第1〜第3吸着筒1a,1b,1cを加圧状態から大気圧まで減圧するものである。   In FIG. 1, the first to third exhaust-side communication passages 77a2, 77b2, 77c2 connect the first to third adsorption cylinders 1a, 1b, 1c to the second conduits 23a, 23b of the communication pipes 8a, 8b, 8c. , 23c and open to the atmosphere to reduce the pressure of the first to third adsorption cylinders 1a, 1b, 1c from the pressurized state to the atmospheric pressure.

以下、弁体61の各開閉部について説明する。特に、図2の弁の開通期間におけるαの時点とβの時点とを例に各開閉部の状態を説明する。
図12は、図2のαの時点における図5のA−A線、B−B線、C−C線、D−D線の各断面図、図13は、図2のαの時点における図5のE−E線、F−F線、G−G線の各断面図、図14は、図2のαの時点における図5のH−H線、I−I線、J−J線、K−K線の各断面図である。
Hereinafter, each opening / closing portion of the valve body 61 will be described. In particular, the state of each opening / closing section will be described by taking as an example the times α and β in the opening period of the valve in FIG.
12 is a cross-sectional view taken along line AA, BB, CC, and DD of FIG. 5 at the time point α in FIG. 2. FIG. 13 is a view illustrating the time point α in FIG. 5 is a sectional view taken along line EE, line FF, and line GG. FIG. 14 is a view taken along line HH, line II, line JJ of FIG. It is each sectional drawing of the KK line.

図2のα時点では、第1吸気側開閉部13aと、第2排気側開閉部15bが開き、他の開閉部が閉じた状態となっている。
図12(a)は吸気部64を示す。弁箱31の吸気ポート34は、弁体61の吸気部64における周溝64aを介して弁体61の第1縦流路71に連通している。
図12(b)は第1吸気側開閉部13aを示す。弁体61は、吸気接続流路67の第1横流路72aが第1吸着筒用流路41に連通し始めている。第1横流路72aの連通溝72a1は、図2に示す第1吸気側開閉部13aの開通期間に応じた周方向の長さを有している。
At the time point α in FIG. 2, the first intake side opening / closing section 13a and the second exhaust side opening / closing section 15b are open, and the other opening / closing sections are closed.
FIG. 12A shows the intake section 64. The intake port 34 of the valve box 31 communicates with the first vertical flow path 71 of the valve body 61 via a circumferential groove 64 a in the intake section 64 of the valve body 61.
FIG. 12B shows the first intake side opening / closing section 13a. In the valve element 61, the first lateral flow path 72a of the intake connection flow path 67 has begun to communicate with the first adsorption cylinder flow path 41. The communication groove 72a1 of the first lateral flow passage 72a has a circumferential length corresponding to the opening period of the first intake side opening / closing portion 13a shown in FIG.

図12(c)は、第2吸気側開閉部13bを示す。吸気接続流路67の第1横流路72bは第2吸着筒用流路42に連通していないので、第2吸気側開閉部13bは閉じた状態である。
図12(d)は、第3吸気側開閉部13cを示す。吸気接続流路67の第1横流路72cが第3吸着筒用流路43との連通を終えたところであり、第3吸気側開閉部13cは閉じた状態にある。
FIG. 12C shows the second intake side opening / closing section 13b. Since the first lateral flow path 72b of the intake connection flow path 67 does not communicate with the second adsorption cylinder flow path 42, the second intake side opening / closing section 13b is in a closed state.
FIG. 12D shows the third intake-side opening / closing section 13c. The first lateral flow path 72c of the intake connection flow path 67 has just finished communicating with the third adsorption cylinder flow path 43, and the third intake side opening / closing portion 13c is in a closed state.

図13(e)は、第1大気開放開閉部21aを示す。第1大気開放用ポート45と、第1吸着筒用流路41とは、吸気側及び排気側の第1連通流路77a1,77a2のいずれによっても連通していないので、第1の吸着筒1aは大気に開放されていない。
図13(f)は、第2大気開放開閉部21bを示す。第2大気開放用ポート46と、第2吸着筒用流路42とは、吸気側及び排気側の第2連通流路77b1,77b2のいずれによっても連通していないので、第2の吸着筒1bも大気に開放されていない。
FIG. 13E shows the first open / close unit 21a. Since the first atmosphere opening port 45 and the first adsorption channel 41 are not in communication with each other through the first communication channels 77a1 and 77a2 on the intake side and the exhaust side, the first adsorption column 1a Is not open to the atmosphere.
FIG. 13F shows the second open-to-atmosphere opening / closing section 21b. Since the second open-to-atmosphere port 46 and the flow path 42 for the second adsorption cylinder are not connected by any of the second communication flow paths 77b1 and 77b2 on the intake side and the exhaust side, the second adsorption cylinder 1b Nor is it open to the atmosphere.

図13(g)は、第3大気開放開閉部21cを示す。第3大気開放用ポート47と、第3吸着筒用流路43とは、吸気側及び排気側の第3連通流路77c1,77c2のいずれによっても連通していないので、第3の吸着筒1cも大気に開放されていない。   FIG. 13G shows the third open-to-atmosphere opening and closing unit 21c. Since the third atmosphere opening port 47 and the third adsorption cylinder channel 43 are not in communication with each other by the intake side and the exhaust side third communication channels 77c1 and 77c2, the third adsorption cylinder 1c Nor is it open to the atmosphere.

図14(h)は、第1排気側開閉部15aを示す。弁体61の排気接続流路68の第2横流路75aが、第1吸着筒用流路41に連通していないので、第1排気側開閉部15aは閉じた状態にある。
図14(i)は、第2排気側開閉部15bを示す。弁体61の排気接続流路68の第2横流路75bが、第2吸着筒用流路42に連通しているので、第2排気側開閉部15bは開いた状態にある。
FIG. 14H shows the first exhaust side opening / closing section 15a. Since the second lateral flow path 75a of the exhaust connection flow path 68 of the valve body 61 is not in communication with the first adsorption cylinder flow path 41, the first exhaust side opening / closing portion 15a is in a closed state.
FIG. 14I shows the second exhaust side opening / closing section 15b. Since the second lateral flow path 75b of the exhaust connection flow path 68 of the valve body 61 communicates with the second adsorption cylinder flow path 42, the second exhaust side opening / closing portion 15b is in an open state.

図14(j)は、第3排気側開閉部15cを示す。弁体61の排気接続流路68の第2横流路75cが、第3吸着筒用流路43に連通していないので、第3排気側開閉部15cも閉じた状態にある。   FIG. 14 (j) shows the third exhaust side opening / closing section 15c. Since the second lateral flow path 75c of the exhaust connection flow path 68 of the valve body 61 is not in communication with the third adsorption cylinder flow path 43, the third exhaust side opening / closing portion 15c is also in a closed state.

図14(k)は、排気部65を示す。弁箱31の排気ポート35は、弁体61の排気部65における周溝65aを介して弁体61の第2縦流路74に連通している。   FIG. 14K shows the exhaust unit 65. The exhaust port 35 of the valve box 31 communicates with the second vertical flow path 74 of the valve element 61 via the peripheral groove 65a in the exhaust section 65 of the valve element 61.

図15は、図2のβの時点における図5のC−C線、E−E線、J−J線の各断面図である。図2のβ時点では、第2吸気側開閉部13bと、第3排気側開閉部15cと、第1大気開放開閉部21aとが開き、他の開閉部が閉じた状態となっている。
図15(c)は、第2吸気側開閉部13bを示し、弁体61の吸気接続流路67の第1横流路72bが、第2吸着筒用流路42に接続され、第2吸気側開閉部13bが開いた状態となる。
FIG. 15 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 5, line EE, and line JJ of FIG. At the time point β in FIG. 2, the second intake side opening / closing section 13b, the third exhaust side opening / closing section 15c, and the first atmosphere opening / closing section 21a are open, and the other opening / closing sections are closed.
FIG. 15C shows the second intake side opening / closing portion 13b, in which the first lateral flow path 72b of the intake connection flow path 67 of the valve body 61 is connected to the second adsorption cylinder flow path 42, and the second intake side flow path is opened. The opening / closing section 13b is in an open state.

図15(e)は、第1大気開放開閉部21aを示し、第1大気開放用ポート45と、第1吸着筒用流路41とは、第1排気側連通流路77a2によって連通しており、第1の吸着筒1a内が大気開放され、減圧される。
図15(j)は、第3排気側開閉部15cを示し、弁体61の排気接続流路68の第2横流路75cが、第3吸着筒用流路43に連通し、第3排気側開閉部15cが開いた状態にある。
FIG. 15E shows the first open-to-atmosphere opening / closing section 21a, in which the first open-to-atmosphere port 45 and the first adsorption cylinder flow path 41 communicate with each other via a first exhaust-side communication flow path 77a2. Then, the interior of the first adsorption cylinder 1a is opened to the atmosphere, and the pressure is reduced.
FIG. 15 (j) shows the third exhaust side opening / closing portion 15c, in which the second lateral flow path 75c of the exhaust connection flow path 68 of the valve body 61 communicates with the third adsorption cylinder flow path 43, and the third exhaust side The opening / closing part 15c is in an open state.

[本実施形態の作用効果]
上記実施形態のロータリー弁30は、図9〜図11に示すように、弁箱31と、弁箱31内に回転自在に設けられた弁体61と、を備えている。弁箱31には、加圧空気を流入させる吸気ポート34と、吸着筒1a,1b,1cからの脱着ガスを排出させる排気ポート35と、複数の吸着筒1a,1b,1cのそれぞれに接続される吸着筒ポート36,37,38を含む複数の吸着筒用流路41,42,43とが形成される。弁体61には、当該弁体61の回転中における所定のタイミングで吸気ポート34と各吸着筒用流路41,42,43とを接続する吸気接続流路67と、排気ポート35と各吸着筒用流路41,42,43とを接続する排気接続流路68とが形成される。そして、吸気接続流路67は、弁体61の回転軸心Oに沿って形成されかつ吸気ポート34に連通する第1縦流路71と、第1縦流路71と各吸着筒用流路41,42,43とを接続しかつ弁体61の回転軸心O方向において互いに異なる位置に配置された複数の第1横流路72a,72b,72cと、を有している。さらに、排気接続流路68は、第1縦流路71と回転軸心O方向において異なる位置に回転軸心Oに沿って形成されかつ排気ポート35に連通する第2縦流路74と、第2縦流路74と各吸着筒用流路41,42,43とを接続しかつ回転軸心O方向において互いに異なる位置に配置された複数の第2横流路75a,75b,75cとを有している。
[Operation and effect of the present embodiment]
As shown in FIGS. 9 to 11, the rotary valve 30 of the above embodiment includes a valve box 31 and a valve element 61 rotatably provided in the valve box 31. The valve box 31 is connected to an intake port 34 for flowing pressurized air, an exhaust port 35 for discharging desorbed gas from the adsorption tubes 1a, 1b, 1c, and a plurality of adsorption tubes 1a, 1b, 1c. And a plurality of adsorption cylinder passages 41, 42, 43 including the adsorption cylinder ports 36, 37, 38. The valve body 61 has an intake connection flow path 67 that connects the intake port 34 and the suction cylinder flow paths 41, 42, 43 at a predetermined timing during rotation of the valve body 61, an exhaust port 35 and each suction port. An exhaust connection channel 68 connecting the cylinder channels 41, 42, 43 is formed. The intake connection flow path 67 is formed along the rotation axis O of the valve body 61 and communicates with the intake port 34; the first vertical flow path 71; 41, 42, 43 and a plurality of first lateral flow paths 72a, 72b, 72c arranged at different positions in the direction of the rotation axis O of the valve body 61. Further, the exhaust connection flow path 68 is formed along the rotation axis O at a position different from the first vertical flow path 71 in the direction of the rotation axis O, and communicates with the exhaust port 35. It has a plurality of second horizontal flow paths 75a, 75b, and 75c that connect the two vertical flow paths 74 and the flow paths 41, 42, and 43 for the adsorption cylinders and that are arranged at different positions in the direction of the rotation axis O. ing.

以上のような構成によって、吸着筒1a,1b,1cの数が多い場合は、弁体61の回転軸心Oに沿った方向に第1,第2縦流路71,74を延長し、かつ第1,第2横流路72a,72b,72c、75a,75b,75cの数を増やすことによって対応することができる。したがって、弁体61の回転軸心Oを中心とした径方向にロータリー弁30を拡大する必要がなく、同方向におけるロータリー弁30の大型化を抑制し、同方向においてロータリー弁30をコンパクトに構成することができる。   With the above configuration, when the number of the adsorption cylinders 1a, 1b, 1c is large, the first and second vertical flow paths 71, 74 are extended in a direction along the rotation axis O of the valve body 61, and This can be dealt with by increasing the number of the first and second lateral flow paths 72a, 72b, 72c, 75a, 75b, 75c. Therefore, it is not necessary to enlarge the rotary valve 30 in the radial direction centering on the rotation axis O of the valve body 61, and it is possible to suppress the enlargement of the rotary valve 30 in the same direction and to make the rotary valve 30 compact in the same direction. can do.

各吸着筒用流路41,42,43は、回転軸心O方向において第1縦流路71と第2縦流路74とに跨る範囲で形成された第3縦流路48,50,52と、第1、第2横流路72a,72b,72c、75a,75b,75cにそれぞれ接続される複数の第3横流路49,51,53とを有している。そのため、吸気接続流路67の第1縦流路71と排気接続流路68の第2縦流路74との双方を、吸着筒用流路41,42,43に簡単な構成で接続することができる。   Each of the adsorption cylinder channels 41, 42, and 43 has a third vertical channel 48, 50, 52 formed in a range that extends over the first vertical channel 71 and the second vertical channel 74 in the rotation axis O direction. And a plurality of third lateral channels 49, 51, 53 connected to the first and second lateral channels 72a, 72b, 72c, 75a, 75b, 75c, respectively. Therefore, both the first vertical flow path 71 of the intake connection flow path 67 and the second vertical flow path 74 of the exhaust connection flow path 68 are connected to the adsorption cylinder flow paths 41, 42, 43 with a simple configuration. Can be.

弁体61は、一定速度で回転駆動される。そして、図12及び図14に示すように、弁体61の第1横流路72a,72b,72c及び第2横流路75a,75b,75cは、各吸着筒用流路41,42,43との連通時間に応じた周方向の長さを有する連通溝72a1,72b1,72c1、75a1,75b1,75c1を含む。この構成によれば、弁体61を一定速度で回転させることで、第1横流路72a,72b,72c及び第2横流路75a,75b,75cをそれぞれ吸着筒用流路41,42,43に適切に連通させることができる。   The valve body 61 is driven to rotate at a constant speed. As shown in FIGS. 12 and 14, the first lateral flow paths 72 a, 72 b, 72 c and the second lateral flow paths 75 a, 75 b, 75 c of the valve body 61 are connected to the respective adsorption cylinder flow paths 41, 42, 43. It includes communication grooves 72a1, 72b1, 72c1, 75a1, 75b1, and 75c1 having a circumferential length corresponding to the communication time. According to this configuration, by rotating the valve element 61 at a constant speed, the first horizontal flow paths 72a, 72b, 72c and the second horizontal flow paths 75a, 75b, 75c are respectively connected to the suction cylinder flow paths 41, 42, 43. It can communicate properly.

図13に示すように、弁箱31には、大気開放用ポート45,46,47を含む大気開放用流路56,57,58が複数形成されている。そして、弁体61に、当該弁体61の回転中における所定のタイミングで各大気開放用流路56,57,58と各吸着筒用流路41,42,43とを互いに連通させる連通流路77a1,77b1,77c1、77a2,77b2,77c2が形成されている。そのため、コンプレッサ2又は真空ポンプ3によって吸着筒1a,1b,1cを加圧又は減圧する前に、大気開放用ポート45,46,47および連通流路77a1,77b1,77c1、77a2,77b2,77c2を用いて吸着筒1a,1b,1cを大気圧まで増圧又は減圧することができる。   As shown in FIG. 13, the valve box 31 is provided with a plurality of air release channels 56, 57, 58 including air release ports 45, 46, 47. A communication channel is provided in the valve body 61 to allow the air release channels 56, 57, 58 and the adsorption cylinder channels 41, 42, 43 to communicate with each other at a predetermined timing during rotation of the valve body 61. 77a1, 77b1, 77c1, 77a2, 77b2, 77c2 are formed. Therefore, before pressurizing or depressurizing the adsorption cylinders 1a, 1b, 1c by the compressor 2 or the vacuum pump 3, the air release ports 45, 46, 47 and the communication channels 77a1, 77b1, 77c1, 77a2, 77b2, 77c2 are connected. The pressure of the adsorption cylinders 1a, 1b, 1c can be increased or reduced to the atmospheric pressure by using the same.

図9〜図11に示すように、吸気ポート34と排気ポート35とは、回転軸心O方向に関して互いに異なる位置に配置されている。そのため、互いに回転軸心O方向に関して異なる位置に配置された吸気接続流路67と排気接続流路68とに、それぞれ吸気ポート34と排気ポート35とを容易に連通させることができる。   As shown in FIGS. 9 to 11, the intake port 34 and the exhaust port 35 are arranged at positions different from each other in the direction of the rotation axis O. Therefore, the intake port 34 and the exhaust port 35 can be easily communicated with the intake connection flow path 67 and the exhaust connection flow path 68 arranged at different positions in the direction of the rotation axis O.

図6に示すように、複数の吸着筒ポート36,37,38は、前記回転軸心Oを中心とする周方向に関して互いに異なる位置に配置されている。そのため、弁箱31に対して、各吸着筒ポート36,37,38を含む各吸着筒用流路41,42,43を形成するスペースを弁箱31に十分に確保することができる。   As shown in FIG. 6, the plurality of suction cylinder ports 36, 37, 38 are arranged at different positions in the circumferential direction about the rotation axis O. Therefore, the valve box 31 can have a sufficient space in the valve box 31 for forming the suction pipe channels 41, 42, 43 including the suction pipe ports 36, 37, 38.

弁箱31は、多角柱形状に形成され、弁箱31の外周には複数の平面33a〜33gが形成されているので、各平面33a〜33gに吸気ポート34、排気ポート35、吸着筒ポート36,37,38、及び大気開放用ポート45,46,47を形成し、各ポートに管路6、16、11a,11b,11c、8a,8b,8cを接続することで、管路同士が干渉し難くなり、容易に各ポートに管路を接続することができる。   The valve box 31 is formed in a polygonal column shape, and a plurality of planes 33 a to 33 g are formed on the outer periphery of the valve box 31. Therefore, the intake port 34, the exhaust port 35, and the adsorption cylinder port 36 are provided on each of the planes 33 a to 33 g. , 37, 38 and ports 45, 46, 47 for opening to the atmosphere, and connecting the pipes 6, 16, 11a, 11b, 11c, 8a, 8b, 8c to the respective ports, the pipes interfere with each other. This makes it difficult to connect pipes to each port.

[第2の実施形態]
図16は、第2の実施形態に係るロータリー弁(制御弁)が適用された濃縮ガス供給装置の説明図である。
本実施形態のロータリー弁30は、大気開放用ポート45,46,47を備えているが、大気開放開閉部21a,21b,21cとしての機能を備えておらず、大気開放用ポート45,46,47に接続される連通管8a,8b,8cにそれぞれ開閉弁21a,21b,21cが別途設けられている。
[Second embodiment]
FIG. 16 is an explanatory diagram of a concentrated gas supply device to which a rotary valve (control valve) according to the second embodiment is applied.
The rotary valve 30 according to the present embodiment includes the atmosphere opening ports 45, 46, and 47, but does not have the function as the atmosphere opening / closing units 21a, 21b, and 21c. Opening / closing valves 21a, 21b, 21c are separately provided in the communication pipes 8a, 8b, 8c connected to 47, respectively.

図17は、第2の実施形態に係るロータリー弁の図10に対応する断面図である。
本実施形態のロータリー弁30は、図10に示す第1の実施形態に係るロータリー弁30と比べると、大気開放開閉部21a,21b,21cに相当する部分がなく、弁体61には、吸気側開閉部13a,13b,13cと排気側開閉部15a,15b,15cとの6つの開閉部が弁体61の回転軸心O方向に並べて設けられている。そして、第2大気開放用ポート46は、第2吸着筒用流路42の第3縦流路50に接続されている。第1大気開放用ポート45及び第3大気開放用ポート47については、図示しないが、それぞれ第1吸着筒用流路41の第3縦流路48と、第3吸着筒用流路43の第3縦流路52とに接続される。
FIG. 17 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 10 of the rotary valve according to the second embodiment.
Compared with the rotary valve 30 according to the first embodiment shown in FIG. 10, the rotary valve 30 according to the present embodiment does not have a portion corresponding to the open / close units 21a, 21b, and 21c. Six opening / closing portions of the side opening / closing portions 13a, 13b, 13c and the exhaust side opening / closing portions 15a, 15b, 15c are provided side by side in the direction of the rotation axis O of the valve body 61. The second air release port 46 is connected to the third vertical flow path 50 of the second adsorption cylinder flow path 42. Although not shown, the first open-to-atmosphere port 45 and the third open-to-atmosphere port 47 are not shown, but the third vertical flow path 48 of the first adsorber flow path 41 and the third vertical flow path 43 of the third adsorber flow path 43 are respectively shown. It is connected to the three vertical channels 52.

したがって、第1〜第3大気開放用ポート45,46,47は、常に第1〜第3吸着筒1a,1b,1cに連通した状態となり、ロータリー弁30の外に設けられた開閉弁21a,21b,21cによってガスの流れが制御されることになる。
その他の構成は、第1の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
Therefore, the first to third atmosphere opening ports 45, 46, 47 are always in communication with the first to third adsorption cylinders 1a, 1b, 1c, and the opening / closing valves 21a, 21b provided outside the rotary valve 30 are provided. The gas flow is controlled by 21b and 21c.
Other configurations are the same as those of the first embodiment, and thus detailed description is omitted.

[第3の実施形態]
図18は、第3の実施形態に係るロータリー弁(制御弁)が適用された濃縮ガス供給装置の説明図である。
本実施形態のロータリー弁30は、大気開放用ポートを備えていない。したがって、大気開放に用いられる連通路8a,8b,8cは、管路11a,11b,11cから直接分岐している。
[Third Embodiment]
FIG. 18 is an explanatory diagram of a concentrated gas supply device to which a rotary valve (control valve) according to the third embodiment is applied.
The rotary valve 30 of the present embodiment does not have an atmosphere opening port. Therefore, the communication paths 8a, 8b, 8c used for opening to the atmosphere are directly branched from the pipes 11a, 11b, 11c.

図19は、第3の実施形態に係るロータリー弁の図10に対応する断面図である。
ロータリー弁30は、第2の実施形態と同様に、図10に示す第1の実施形態のロータリー弁30と比べると、大気開放開閉部21a,21b,21cに相当する部分がなく、弁体61には、吸気側開閉部13a,13b,13cと排気側開閉部15a,15b,15cとの6つの開閉部が弁体61の回転軸心O方向に並べて設けられている。
その他の構成は、第1の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
FIG. 19 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 10 of the rotary valve according to the third embodiment.
Similar to the second embodiment, the rotary valve 30 has no portion corresponding to the open / close units 21a, 21b, 21c as compared with the rotary valve 30 of the first embodiment shown in FIG. Are provided with six opening / closing portions 13a, 13b, 13c and exhaust-side opening / closing portions 15a, 15b, 15c arranged side by side in the direction of the rotational axis O of the valve body 61.
Other configurations are the same as those of the first embodiment, and thus detailed description is omitted.

[その他の変形例]
本開示は前述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、前述した実施形態では、3つの吸着筒を備えた酸素濃縮装置としているが、吸着筒の数は3以上の複数であればよく、例えば4つの吸着筒を備えていてもよい。
また、本開示の濃縮ガス供給装置は、酸素濃縮装置に限らず、酸素以外のガス(例えば、窒素)を濃縮して供給する装置であってもよい。
[Other Modifications]
The present disclosure is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made within the scope of the claims.
For example, in the above-described embodiment, the oxygen concentrator is provided with three adsorption cylinders. However, the number of adsorption cylinders may be three or more, and for example, four adsorption cylinders may be provided.
Further, the concentrated gas supply device of the present disclosure is not limited to the oxygen concentrator, and may be a device that condenses and supplies a gas other than oxygen (for example, nitrogen).

1a:第1の吸着筒
1b:第2の吸着筒
1c:第3吸着筒
30:ロータリー弁(制御弁)
31:弁箱
34:吸気ポート
35:排気ポート
36:第1吸着筒ポート
37:第2吸着筒ポート
38:第3吸着筒ポート
41:第1吸着筒用流路
42:第2吸着筒用流路
43:第3吸着筒用流路
45:第1大気開放用ポート
46:第2大気開放用ポート
47:第3大気開放用ポート
48,50,52:第3縦流路
49,51,53:第3横流路
56:第1大気開放用流路
57:第2大気開放用流路
58:第3大気開放用流路
61:弁体
67:吸気接続流路
68:排気接続流路
71:第1縦流路
72a,72b,72c:第1横流路
72a1,72b1,72c1:吸気側連通溝
74:第2縦流路
75a,75b,75c:第2横流路
75a1,75b1,75c1:排気側連通溝
77a1,77a2:第1連通流路
77b1,77b2:第2連通流路
77c1,77c2:第3連通流路
O:回転軸心
1a: first adsorption column 1b: second adsorption column 1c: third adsorption column 30: rotary valve (control valve)
31: Valve box 34: Intake port 35: Exhaust port 36: First adsorption cylinder port 37: Second adsorption cylinder port 38: Third adsorption cylinder port 41: First adsorption cylinder flow path 42: Second adsorption cylinder flow Path 43: third adsorption cylinder flow path 45: first air release port 46: second air release port 47: third air release port 48, 50, 52: third vertical flow path 49, 51, 53 : Third horizontal flow path 56: First air release flow path 57: Second air release flow path 58: Third air release flow path 61: Valve 67: Intake connection flow path 68: Exhaust connection flow path 71: First vertical flow paths 72a, 72b, 72c: first horizontal flow paths 72a1, 72b1, 72c1: intake side communication groove 74: second vertical flow paths 75a, 75b, 75c: second horizontal flow paths 75a1, 75b1, 75c1: exhaust side. Communication grooves 77a1, 77a2: first communication channels 77b1, 77b2: second Tsuryuro 77C1,77c2: third communication passage O: rotation axis

Claims (7)

弁箱(31)と、
前記弁箱(31)内に回転自在に設けられた弁体(61)と、を備え、
前記弁箱(31)に、
加圧空気を流入させる吸気ポート(34)と、吸着筒(1a,1b,1c)からの脱着ガスを排出させる排気ポート(35)と、複数の前記吸着筒(1a,1b,1c)のそれぞれに接続される吸着筒ポート(36,37,38)を含む複数の吸着筒用流路(41,42,43)と、が形成され、
前記弁体(61)に、
当該弁体(61)の回転中における所定のタイミングで前記吸気ポート(34)と前記各吸着筒用流路(41,42,43)とを接続する吸気接続流路(67)と、前記排気ポート(35)と前記各吸着筒用流路(41,42,43)とを接続する排気接続流路(68)と、が形成され、
前記吸気接続流路(67)が、
前記弁体(61)の回転軸心(O)に沿って形成されかつ前記吸気ポート(34)に連通する第1縦流路(71)と、前記第1縦流路(71)と前記各吸着筒用流路(41,42,43)とを接続しかつ前記回転軸心(O)方向において互いに異なる位置に配置された複数の第1横流路(72a,72b,72c)と、を有し、
前記排気接続流路(68)が、
前記第1縦流路(71)と前記回転軸心(O)方向において異なる位置に前記回転軸心(O)に沿って形成されかつ前記排気ポート(35)に連通する第2縦流路(74)と、前記第2縦流路(74)と前記各吸着筒用流路(41,42,43)とを接続しかつ前記回転軸心(O)方向において互いに異なる位置に配置された複数の第2横流路(75a,75b,75c)と、を有している、濃縮ガス供給装置用のロータリー弁。
A valve box (31),
A valve element (61) rotatably provided in the valve box (31),
In the valve box (31),
An intake port (34) through which pressurized air flows, an exhaust port (35) through which desorbed gas is discharged from the adsorption cylinders (1a, 1b, 1c), and a plurality of the adsorption cylinders (1a, 1b, 1c). And a plurality of adsorption cylinder passages (41, 42, 43) including adsorption cylinder ports (36, 37, 38) connected to
In the valve body (61),
A suction connection flow path (67) connecting the suction port (34) and the suction cylinder flow paths (41, 42, 43) at a predetermined timing during rotation of the valve body (61); An exhaust connection flow path (68) for connecting the port (35) to each of the adsorption cylinder flow paths (41, 42, 43);
The intake connection flow path (67) is
A first vertical flow path (71) formed along the rotation axis (O) of the valve element (61) and communicating with the intake port (34); A plurality of first horizontal flow paths (72a, 72b, 72c) connected to the suction cylinder flow paths (41, 42, 43) and arranged at different positions in the direction of the rotation axis (O). And
The exhaust connection channel (68) is
A second vertical flow path formed along the rotation axis (O) at a position different from the first vertical flow path (71) in the direction of the rotation axis (O) and communicating with the exhaust port (35). 74), the plurality of second vertical flow paths (74) and the respective suction cylinder flow paths (41, 42, 43) connected at different positions in the direction of the rotation axis (O). And a second lateral flow path (75a, 75b, 75c).
前記各吸着筒用流路(41,42,43)が、前記回転軸心(O)方向において前記第1縦流路(71)と前記第2縦流路(74)とに跨る範囲で形成された第3縦流路(48,50,52)と、前記第1、第2横流路(72a,72b,72c、75a,75b,75c)にそれぞれ接続される複数の第3横流路(49,51,53)とを有している、請求項1に記載の濃縮ガス供給装置用のロータリー弁。   Each of the adsorption cylinder flow paths (41, 42, 43) is formed in a range extending between the first vertical flow path (71) and the second vertical flow path (74) in the direction of the rotation axis (O). A plurality of third horizontal channels (49, 50, 52) connected to the first and second horizontal channels (72a, 72b, 72c, 75a, 75b, 75c). , 51, 53). The rotary valve for a concentrated gas supply device according to claim 1, comprising: 前記弁体(61)が、一定速度で回転駆動されるものであり、
前記第1横流路(72a,72b,72c)及び前記第2横流路(75a,75b,75c)が、前記各吸着筒用流路(41,42,43)との連通時間に応じた周方向の長さを有する連通溝(72a1,72b1,72c1、75a1,75b1,75c1)を含む、請求項1又は2に記載の濃縮ガス供給装置用のロータリー弁。
The valve element (61) is driven to rotate at a constant speed;
The first horizontal flow path (72a, 72b, 72c) and the second horizontal flow path (75a, 75b, 75c) are arranged in a circumferential direction according to a communication time with each of the adsorption cylinder flow paths (41, 42, 43). The rotary valve for a concentrated gas supply device according to claim 1 or 2, comprising a communication groove (72a1, 72b1, 72c1, 75a1, 75b1, 75c1) having a length of:
前記弁箱(31)に、大気開放用ポート(45,46,47)を含む大気開放用流路(56,57,58)が複数形成され、
前記弁体(61)に、当該弁体(61)の回転中における所定のタイミングで前記各大気開放用流路(56,57,58)と前記各吸着筒用流路(41,42,43)とを互いに連通させる連通流路(77a1,77b1,77c1、77a2,77b2,77c2)が形成されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の濃縮ガス供給装置用のロータリー弁。
A plurality of air release channels (56, 57, 58) including an air release port (45, 46, 47) are formed in the valve box (31).
At the predetermined timing during the rotation of the valve element (61), each of the flow paths (56, 57, 58) for opening to the atmosphere and the flow path (41, 42, 43) for the adsorption cylinder are provided in the valve element (61). The rotary valve for a concentrated gas supply device according to any one of claims 1 to 3, wherein a communication flow path (77a1, 77b1, 77c1, 77a2, 77b2, 77c2) for communicating with the concentrated gas supply device is formed.
前記弁箱(31)に、前記各吸着筒用流路(41,42,43)と連通する複数の大気開放用ポート(45,46,47)が形成されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の濃縮ガス供給装置用のロータリー弁。   4. The valve box (31) according to claim 1, wherein a plurality of air release ports (45, 46, 47) communicating with the respective adsorption cylinder flow paths (41, 42, 43) are formed in the valve box (31). A rotary valve for a concentrated gas supply device according to any one of the preceding claims. 前記吸気ポート(34)と前記排気ポート(35)とが、前記回転軸心(O)方向に関して互いに異なる位置に配置される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の濃縮ガス供給装置用のロータリー弁。 The concentrated gas supply device according to any one of claims 1 to 5, wherein the intake port (34) and the exhaust port (35) are arranged at positions different from each other in the direction of the rotation axis (O). Rotary valve for. 複数の吸着筒ポート(36,37,38)が、前記回転軸心(O)を中心とする周方向に関して互いに異なる位置に配置されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の濃縮ガス供給装置用のロータリー弁。
The suction port (36, 37, 38) according to any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of suction port (36, 37, 38) are arranged at positions different from each other in a circumferential direction about the rotation axis (O). Rotary valve for concentrated gas supply device.
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