JP3019681B2 - ブロワの圧力制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブロワの圧力制御装置
に係わり、特にブロワの電源遮断時に負荷側の圧力を制
御するブロワの圧力制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ブロワ、特に渦流ブロワはその発生する
空気圧が高静圧であるという特長から種々の用途に使用
されている。ブロワは、一般的に吸入口と、排気口を備
え、外気を吸入口から吸入し、これを加圧して排気口か
ら排出する。したがって、その利用には大きく二通りあ
る。その一つは、高い圧力の排気側を利用するもの、他
の一つは、負圧となる吸気側を利用するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ブロワは一般的にその
構造が簡単なことから、種々の用途に手軽に利用されて
きた。しかしながら、近年、紙あるいはフィルムの吸着
等、緻密な用途に利用されるようになってきた。これに
伴い、従来にはなかった問題点が生じてきている。それ
は、ブロワに使用される羽根車、およびこれの駆動手段
としての例えば電動機の慣性である。すなわち、前記し
たような、緻密さを要求されるような分野にブロワを使
用する場合、ブロワへの電源供給を遮断したときには、
その負荷端、例えば紙を吸着するヘッドの負圧は即座に
大気に開放されることが要求される。これは、すなわ
ち、ブロワへの電源遮断後に吸着ヘッドに負圧が残留す
ると、例えば紙が予定外に吸着されてしまい、思わぬト
ラブルの原因となってしまうためである。しかしなが
ら、前記した慣性により、ブロワへの電力の供給を停止
してもブロワの羽根車は回り続けてしまい、これにより
負荷端に残留圧力が発生してしまう。

【０００４】従来、ブロワ等においては、特開昭５６−
３８５９９号公報、特開昭５６−５２５９８号公報、特
開昭５８−１９７４９８号公報、特開昭５８−２０２３
９８号公報、特開昭６０−１８２３９８号公報に示すよ
うに、圧力等に関し、これを制御するようにしたものが
種々提案されている。しかしながら、上記のような点に
ついては考慮されていないのが実情である。

【０００５】本発明の目的は、ブロワの運転停止と同時
に、負荷端における残留圧力を消失することのできるブ
ロワの圧力制御装置を得ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願発明の特徴とするところは、ブロアに連通する
ブロア側通気室と、負荷に連通する負荷側通気室と、前
記ブロア側通気室と前記負荷側通気室とを仕切る隔壁
と、当該隔壁に設けられ前記ブロア側通気室と前記負荷
側通気室とを連通する連通孔と、当該連通孔を開閉する
バルブヘッドと、当該バルブヘッドを開閉動作する電磁
ソレノイドと、前記連通孔の解放時は前記バルブヘッド
によって閉塞され、前記連通孔の閉塞時は解放されて前
記負荷側通気室を大気中に解放する大気連通孔とを備
え、前記連通孔を閉塞すると共に、前記大気連通孔を解
放するよう前記バルブヘッドを作動するブロアの圧力制
御装置としたところにある。

【０００７】

【作用】上記のように構成すれば、ブロワの通常運転時
には、電磁ソレノイドによりバルブヘッドは隔壁に設け
た連通孔を開放し、大気連通孔を閉塞するよう保持され
る。したがって、ブロワ側通気室と負荷側通気室とは隔
壁に設けた連通孔によって連通され、ブロワと負荷とは
通常の状態で連通された状態となっている。ここで、ブ
ロワを停止するために、ブロワへの電源の供給を遮断す
ると、この電源遮断に同期して電磁ソレノイドが作動
し、バルブヘッドは隔壁に設けた連通孔を閉塞する。こ
れにより、ブロワと負荷とは圧力遮断される。これと同
時に、バルブヘッドは大気連通孔を開放する。この大気
連通孔の開放により、負荷側通気室は大気中に開放さ
れ、これに伴って負荷端の残留圧力が大気と同一圧力に
開放される。

【０００８】すなわち、ブロワの運転停止と同時に、負
荷端における残留圧力を消失することのできるブロワの
圧力制御装置を得ることができるものである。

【０００９】

【実施例】以下、図に示す本発明の一実施例について説
明する。図２は実施例に用いる渦流ブロワの一例を示す
側面図であり、一部を切断して示してある。この図にお
いて、この渦流ブロワＶＢは、ブロワ部Ｂと、これを回
転駆動する電動機部Ｍとからなる。１は羽根車、２は昇
圧路３を形成するケーシング、４は羽根車１を駆動する
電動機である。昇圧路３の一端は排出側通路５に、他端
は図には現れていない吸込側通路６に接続してある。５
ａは排出口、６ａは吸込口である。排出側通路５と吸込
側通路６とは平行を成すように設けてある。昇圧路３は
羽根車１の回転中心、つまり電動機４の回転軸線７を中
心として円環状に構成してあり、回転軸線７と平行を成
す方向に開口する断面半円弧状の溝形状を成している。
そして、排出側通路５と吸込側通路６との間には隔壁３
ａを配置し、昇圧路３を遮断している。

【００１０】羽根車１は電動機４の回転軸４ｓに固定し
てあり、回転軸線７を中心にして回転し得るホイール８
と、回転軸線７に対して平行を成す方向で昇圧路３に向
かって開口する環状の溝９を形成するハブ１０と、環状
の溝９の中にあって、これを横切り、環状の溝９を円周
方向に区画する方向に設けた多数の羽根１２とを有して
いる。

【００１１】このブロワＶＢは、羽根車１を、電動機４
によって回転駆動すると、羽根車１の作用によって、吸
込口６ａから吸込側通路６を通って気体が吸引され、こ
の吸引された気体は羽根１２によって加圧され、ハブ１
０側から昇圧路３に導かれ、更にハブ１０内に戻るとい
うように渦流となって加圧される。そして、排出側通路
５に搬送される。そして、高圧に加圧された気体は、隔
壁３ａの作用により排出側通路５を通り、排出口５ａか
ら排出される。

【００１２】図３は、図２に示す渦流ブロワＶＢの平面
図であり、実施例の主要部を成す圧力制御弁Ｖを吸込側
に取り付けた場合について示してあり、圧力制御弁Ｖを
一部切断して示してある。すなわち、この実施例は、ブ
ロワの吸込側の負圧を負荷が利用する場合について示し
たものであり、圧力制御弁Ｖの一方はブロワの吸込口６
ａに連通して接続してあり、他の一方は配管を介して負
荷に接続してある。

【００１３】圧力制御弁Ｖについては、図１に一部を切
断して示す詳細な平面図を示してある。この図におい
て、図１（ａ）は通常作動時の状態を示した図、図１
（ｂ）はブロワＶＢへの電源の供給を遮断した状態を示
す図である。以下、この図を参照して、圧力制御弁Ｖの
一実施例を説明する。

【００１４】この圧力制御弁Ｖは、ブロワＶＢに連通す
るブロワ側通気室２０と負荷に連通する負荷側通気室２
１を備えている。２２は隔壁であり、この隔壁２２はブ
ロワ側通気室２０と負荷側通気室２１とを仕切る。２３
は隔壁２２に設けた連通孔であり、これによりブロワ側
通気室２０と負荷側通気室２１とを連通する。２５はブ
ロワＶＢの吸込口６ａにブロワ側通気室２０を接続する
接続配管、２６は負荷に負荷側通気室２１を接続する接
続配管である。ブロワＶＢの吸込圧を利用した負荷、例
えば紙の吸着等である場合、接続配管２６はその吸着ヘ
ッドに接続される。接続配管２５、２６はフランジ継手
によってそれぞれボルト２５ａ、２６ａで圧力制御弁Ｖ
に接続する。

【００１５】２７は負荷側通気室２１の外壁で、連通孔
２３と対応する位置に設けた大気連通孔であり、これに
より負荷側通気室２１は大気に連通される。２８はバル
ブヘッドであり、負荷側通気室２１の内部に配置され、
連通孔２３と大気連通孔２７との間を往復する。これに
より、バルブヘッド２８は連通孔２３、および大気連通
孔２７を閉塞、あるいは開放する。３０は電磁ソレノイ
ドであり、可動操作部３１の操作端が大気連通孔２７を
通って負荷側通気室２１に至る位置に配置してある。３
２は電磁ソレノイド３０を当該位置に配置固定する取付
板である。そして、可動操作部３１の操作端にはバルブ
ヘッド２８を取り付ける。この電磁ソレノイド３０は、
反操作端にリターンスプリング３３を備えており、電源
を供給すると電磁石の作用によって操作端がリタ−ンス
プリング３３のスプリング力に打ち勝って操作端を吸引
し、電源の供給を遮断するとリタ−ンスプリング３３の
作用によって操作端が突出する構造のものを採用してい
る。従って、電磁ソレノイド３０への電力の供給、遮断
によりバルブヘッド２８は往復移動する。バルブヘッド
２８は、その突出によって通気孔２３を閉塞し、吸引に
よる後退によって通気孔２３を開放するよう構成してあ
る。３４はリタ−ンスプリング３３を保持固定するスプ
リング取付板である。大気連通孔２７は、バルブヘッド
２８の移動により開放、閉塞する構成であり、バルブヘ
ッド２８の突出によって開放され、吸引による後退によ
って閉塞されるよう構成してある。すなわち、大気連通
孔２７は、通気孔２３とは、開放、閉塞が常に逆の状態
に保たれる。

【００１６】図４は渦流ブロワＶＢと、このブロワＶＢ
の吸込側に取り付けた圧力制御弁Ｖとの配線図である。
この実施例の場合、渦流ブロワＶＢの電動機４としては
３相誘導電動機を使用しているため、電源ＰＳは３相交
流電源を用いている。そして、この３相交流電源ＰＳの
Ｒ，Ｓ，Ｔ相の各相は、電源投入スイッチＳＷを介して
３相誘導電動機４のＵ，Ｖ，Ｗ相の各相に接続する。一
方、圧力制御弁Ｖの電磁ソレノイド３０は単相駆動のも
のを使用しているため、３相交流電源ＰＳのＳ，Ｔ相か
ら電源を供給する。この際、圧力制御弁Ｖの電磁ソレノ
イド３０へは、電源投入スイッチＳＷよりも、渦流ブロ
ワＶＢ側から電源を供給するようにする。これにより、
渦流ブロワＶＢと圧力制御弁Ｖとに、同期して電源の投
入、遮断を行うことができる。すなわち、電源投入スイ
ッチＳＷを閉じると、渦流ブロワＶＢと圧力制御弁Ｖと
に同時に電源を供給することができ、電源投入スイッチ
ＳＷを閉じると、渦流ブロワＶＢと圧力制御弁Ｖとを同
時に電源を遮断することができる。

【００１７】以下、動作について説明する。まず、電源
投入スイッチＳＷが開いた状態で、しかも渦流ブロワＶ
Ｂが停止している状態において、圧力制御弁Ｖの電磁ソ
レノイド３０には電源ＰＳが供給されていないため、圧
力制御弁Ｖは図１（ｂ）の状態となっている。すなわ
ち、電磁ソレノイド３０には電源ＰＳが供給されていな
いため、バルブヘッド２８はリターンスプリング３３の
スプリング力によって可動操作部３１を介し、連通孔２
３を閉塞するよう隔壁２２に押圧されている。これによ
り、大気連通孔２７は開放される。したがって、負荷側
通気室２１は大気連通孔２７を介して大気に開放され、
負荷側配管２６内も大気に開放され、これによって負荷
も大気に開放されている。

【００１８】次に、上記の状態で、電源投入スイッチＳ
Ｗを閉じると、渦流ブロワＶＢに電源ＰＳが投入され
る。図４からも明かなように、これと同時に、これと同
期して圧力制御弁Ｖにも電源ＰＳが投入される。圧力制
御弁Ｖに電源ＰＳが投入され電磁ソレノイド３０に電力
が供給されると、電磁ソレノイド３０の電磁力がリター
ンスプリング３３のスプリング力に打ち勝って、可動操
作部３１を引き込む。これにより、バルブヘッド２８は
大気連通孔２７を閉塞し、同時に連通孔２３を開放す
る。そうすると、図１（ａ）に示すように負荷側通気室
２１とブロワ側通気室２０とが矢印Ａで示すように連通
孔２３を介して連通し、負荷をブロワＶＢの吸込側に接
続する。そして、負荷端に負圧を供給し、通常運転状態
となる。

【００１９】この状態で、次に電源投入スイッチＳＷを
開くと、渦流ブロワＶＢへの電源ＰＳが遮断される。図
４からも明かなように、これと同時に、これと同期して
圧力制御弁Ｖの電源ＰＳも遮断される。圧力制御弁Ｖへ
の電源ＰＳが遮断され電磁ソレノイド３０への電力が遮
断されると、電磁ソレノイド３０の電磁力が消失する。
これにより、リターンスプリング３３のスプリング力に
よって、可動操作部３１は押し戻され、バルブヘッド２
８は連通孔２３を閉塞し、同時に大気連通孔２７を開放
する。そうすると、図１（ｂ）に示すように、負荷とブ
ロワＶＢとはその接続が遮断され、負荷側通気室２１が
矢印Ｂで示すように大気連通孔２７を介して大気に開放
される。したがって、負荷端は接続配管２６を介して大
気に開放されることになる。この時点で、ブロワＶＢの
羽根車１がその慣性で回転していたとしても、バルブヘ
ッド２８が連通孔２３を閉塞しているため、この影響は
負荷端には及ばない。

【００２０】以上、実施例のようにすれば、ブロワＶＢ
への電源遮断と同時に、負荷端における残留圧力を消失
することのできるブロワの圧力制御装置を得ることがで
きる。

【００２１】以上、実施例は、負荷がブロワＶＢの吸込
側の負圧を利用する場合について説明したが、図５はこ
れとは逆に、負荷がブロワＶＢの排出側の高圧を利用す
る場合について示してあり、図５（ａ）は通常作動時の
状態を示した図、図５（ｂ）はブロワＶＢへの電源ＰＳ
の供給を遮断した状態を示す図である。この場合、圧力
制御弁Ｖの一方、すなわちブロワ側通気室２０はブロワ
ＶＢの排出口５ａに連通して接続し、他の一方は接続配
管２６を介して負荷に接続する。この場合、矢印Ａ、Ｂ
で示すように、気体の流れる方向は図１と逆になるが、
動作は図１と同様であり、説明を省略する。

【００２２】渦流ブロワ等のブロワに対しては、近年、
特に低静音化の要求が高まっている。図６は渦流ブロワ
ＶＢを防音箱４０に収納し、防音箱４０内部の空間を利
用して圧力制御弁Ｖを配置し、全体として小型化を図っ
たものであり、図６（ａ）は防音箱４０を切断して示し
た側面図であり、図６（ｂ）は正面図である。

【００２３】以上、実施例においては、ブロワとして渦
流ブロワを例にとって説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、広くブロワにその適用は可能であ
る。

【００２４】また、実施例においては、ブロワＶＢへの
電源遮断と、圧力制御弁Ｖの電磁ソレノイド３０への電
源遮断とを同期化するため、電源スイッチＳＷの後段か
ら共に電源ＰＳを供給し、電源スイッチＳＷを開くこと
によってブロワＶＢ、および電磁ソレノイド３０の電源
遮断を同時に行うようにした場合について説明したが、
これは実質的に両者が同期すればよく、実施例に限定さ
れるものではない。例えば、ブロワＶＢが大きなプラン
ト等で使用され、圧力制御弁Ｖが全体の制御装置等で制
御される場合、制御装置がブロワＶＢへの電源遮断を検
出し、これによって圧力制御弁Ｖの電源を遮断するよう
にしてもよい。

【００２５】更に、実施例においては、電磁ソレノイド
３０として、電源遮断により可動操作部３１がリタ−ン
スプリング３３の作用により突出し、電源の投入により
可動操作部３１が引き込まれる構成のものを採用した
が、本発明においてはこれは逆の構成のものであっても
よい。即ち、電源遮断により可動操作部３１がリタ−ン
スプリング３３の作用により引き込まれ、電源の投入に
より可動操作部３１が電磁力によって突出する構成のも
のであってもよい。このことから明らかなように、実施
例においては、ブロワＶＢへの電源ＰＳの遮断により圧
力制御弁Ｖの電源をも遮断する場合について説明した
が、本願においてはブロワＶＢへの電源供給の遮断によ
り圧力制御弁Ｖの電源遮断は特に必要はない。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ブロワの運転停止と同時に、負荷端における
残留圧力を消失することのできるブロワの圧力制御装置
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の主要部をなす圧力制御弁の一実施例を
示す断面図であり、（ａ）はブロワの運転時の状態を示
し、（ｂ）はブロワ停止時の状態を示す。

【図２】ブロワの一例を示す側面図であり、一部を切断
して示してある。

【図３】本発明の一実施例を示した平面図であり、ブロ
ワに圧力制御弁を取付けた状態を示している。

【図４】本発明の一実施例をを示す電気回路図である。

【図５】本発明の主要部をなす圧力制御弁の他の実施例
を示す断面図であり、（ａ）はブロワの運転時の状態を
示し、（ｂ）はブロワ停止時の状態を示す。

【図６】ブロワを防音箱に組み込んだ場合における、実
施例を示したものであり、（ａ）は切断側面図、（ｂ）
は切断正面図である。

【符号の説明】

ＶＢ…ブロワ、１…羽根車、２…ケーシング、３…昇圧
路、４…電動機、５…回転軸中心線、６…ブレードケー
シング、７…環状溝、８…ブレード、Ｖ…圧力制御弁、
２０…ブロワ側通気室、２１…負荷側通気室、２２…隔
壁、２３…連通孔、２５、２６…接続配管、２７…大気
連通孔、２８…バルブヘッド、３０…電磁ソレノイド、
３３…リタ−ンスプリング、ＰＳ…電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 和男 千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号 株式会社 日立製作所 産業機器事業 部内 (56)参考文献 特開 平３−99627（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−199984（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04D 27/00 - 27/02 F04D 17/00 - 23/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ブロアに連通するブロア側通気室と、負荷
   に連通する負荷側通気室と、前記ブロア側通気室と前記
   負荷側通気室とを仕切る隔壁と、当該隔壁に設けられ前
   記ブロア側通気室と前記負荷側通気室とを連通する連通
   孔と、当該連通孔を開閉するバルブヘッドと、当該バル
   ブヘッドを開閉動作する電磁ソレノイドと、前記連通孔
   の解放時は前記バルブヘッドによって閉塞され、前記連
   通孔の閉塞時は解放されて前記負荷側通気室を大気中に
   解放する大気連通孔とを備え、前記電磁ソレノイドは電
   源遮断と同期して前記連通孔を閉塞すると共に前記大気
   連通孔を解放するよう前記バルブヘッドを作動するブロ
   アの圧力制御装置。