JP3606956B2 - Volume change valve - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は容積変化弁に係り、特に、流体の流通を許容・停止する電磁弁により流体の流通を停止した際に流体チューブの吐出口からの流体の垂れを防止し得る容積変化弁に関する。
【0002】
【従来の技術】
近時の技術においては、製品の製造や物質の化学分析等に様々な流体を使用しており、このような流体を制御する装置が各種提案されている。流体を制御する装置には、要求量に応じた流体の供給を制御するために各種の弁を設けている。
【0003】
流量を制御する弁には、流体の流通をソレノイドを利用して許容・停止する弁や、流体の流通を比例ソレノイドを利用して比例的に制御する弁等、モータを利用して制御する弁等がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、流体の流通を許容・停止する電磁弁により流体の流通を停止した場合には、電磁弁から吐出口に至る流体通路を形成する流体チューブ内の流体が吐出口から垂れる問題がある。
【0005】
これは、流体の吐出口に向かう慣性や、電磁弁の停止動作による流体の吐出口への押進力等によって生じる。
【0006】
このため、流体の垂れを生じた場合には、要求量の流体の供給が損なわれ、製品の製造や物質の定量分析が正確に行われなくなる不都合がある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、アクチュエータ部により駆動される弁機構部を設け、前記アクチュエータ部は固定鉄芯にソレノイドを外装した駆動機構により前記弁機構部に向かい軸方向駆動される軸部材としてプッシュピンを軸方向移動可能に保持したプランジャを設け、前記弁機構部は流体の流通を許容・停止する電磁弁から流体の吐出口に至る流体通路を形成する流体チューブの途中に介装されるボディを設け、このボディには前記電磁弁側の流体チューブが接続される入口ポートを設けるとともに前記吐出口側の流体チューブが接続される出口ポートを設け、これら入口ポート及び出口ポートに連通する中間路に連通路により連通されるとともにダイヤフラムにより区画される容積変化室を設け、前記中間路を挟んで前記アクチュエータ部側に前記軸部材の軸方向と交差する方向に指向する第1ガイド溝を設け、この第1ガイド溝に前記軸部材であるプランジャの軸方向に移動可能に第1シフトプレートを内蔵して設け、この第1シフトプレートの前記アクチュエータ部側の中央部位に前記軸部材を構成するプッシュピンの端部を当接させて設け、前記中間路を挟んで前記第1ガイド溝と反対側に前記第1ガイド溝と平行する第2ガイド溝を設け、この第2ガイド溝に前記軸部材であるプランジャの軸方向に移動可能に第2シフトプレートを内蔵して設け、この第2シフトプレートの前記中間路側の中央部位に前記ダイヤフラムを取付けて設けるとともにこの第2シフトプレートの前記中間路と反対側にスプリングを弾性付勢して設け、前記第1シフトプレートの前記中間路側の両端部位に夫々一端側を当接されるとともに前記第2シフトプレートの前記中間路側の両端部位に夫々他端側を当接される2本のシフトピンを設け、前記電磁弁により流体の流通を許容する場合に、前記駆動機構を構成するソレノイドを非励磁状態にされ、前記スプリングによりダイヤフラムを中間路に近接する方向に移動され、前記容積変化室の容積を定常状態の容積に設定し、前記電磁弁により流体の流通を停止する場合に、前記駆動機構を構成するソレノイドを励磁状態にされ、前記軸部材を構成するプランジャを弁機構部に向い軸方向駆動し、前記プランジャのプッシュピンにより第1シフトプレートと第2シフトプレートと2本のシフトピンとを介してダイヤフラムを中間路から離間する方向に移動され、前記容積変化室の容積を増大させることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
この発明の容積変化弁は、流体制御装置の流体の流通を許容・停止する電磁弁から吐出口に至る流体チューブの途中に介装され、前記電磁弁により流体の流通を許容する場合に、駆動機構を構成するソレノイドを非励磁状態にされ、スプリングによりダイヤフラムを中間路に近接する方向に移動させ、容積変化室の容積を定常状態の容積に設定し、前記電磁弁により流体を停止する場合に、アクチュエータ部の駆動機構を構成するソレノイドを励磁状態にされ、軸部材を構成するプランジャを弁機構部に向い軸方向駆動し、プランジャのプッシュピンにより弁機構部の第1シフトプレートと第2シフトプレートと2本のシフトピンとを介してダイヤフラムを中間路から離間する方向に移動させることにより、中間路に連通される容積変化室の容積を増大させ、中間路により連通される流体通路の容積を増大させる。これにより、容積変化弁は、電磁弁による流体の停止時に、流体通路の容積を増大させ得て、流体の吐出口に向かう慣性や電磁弁の停止動作による流体の吐出口への押進力を相殺することができる。
【0009】
【実施例】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。
【0010】
図1・図2は、この発明の実施例を示すものである。図1において、2は流体制御装置、4は制御部、6は電磁弁、8は流体チューブ、10は容積変化弁である。流体制御装置2は、制御部4により電磁弁6を動作制御し、流体チューブ8内の流体の流通を許容・停止する。
【0011】
前記電磁弁6は、アクチュエータ部12と弁機構部14とからなる。前記アクチュエータ部12は、固定鉄芯16にソレノイド18を外装して設け、このソレノイド18により弁機構部14に向い軸方向駆動されるプランジャ20を設け、このプランジャ20にプッシュピン22の一端側の端部を取付けて固定鉄芯16の挿通孔24に挿通させている。前記ソレノイド18は、電路Wにより制御部4に接続される。
【0012】
前記弁機構部14は、固定鉄芯16に取付けられるボディ26に入口ポート28及び出口ポート30を設けている。入口ポート28には、図示しない流体供給源を接続する。出口ポート30には、流体チューブ8の一端側を接続している。流体チューブ8は、他端側に吐出口32を設け、流体通路34を形成している。
【0013】
前記弁機構部14は、入口ポート28及び出口ポート30を連通する通路36を設け、この通路36を開閉するダイヤフラム38をシフトプレート40に取付けて設け、このシフトプレート40を前記プッシュピン22側に押圧するスプリング42を設け、シフトプレート40に前記プッシュピン22の他端側を当接させている。
【0014】
前記電磁弁6は、制御部4によりソレノイド18を非励磁状態にされると、スプリング42によりダイヤフラム38を通路36から離間する方向に移動させて通路36を開放し、流体の流通を許容する。また、電磁弁6は、制御部4によりソレノイド18を励磁状態にされると、プランジャ20のプッシュピン22によりシフトプレート40を介してダイヤフラム38を連通路36に接近する方向に移動させて通路36を閉鎖し、流体の流通を停止する。
【0015】
前記容積変化弁10は、流体の流通を許容・停止する電磁弁6から流体の吐出口32に至る流体通路34を形成する流体チューブ8の途中に介装される。容積変化弁10は、アクチュエータ部42を設けるとともにこのアクチュエータ部42により駆動される弁機構部44を設けている。
【0016】
前記アクチュエータ部42は、図2に示す如く、ハウジング46内に駆動機構として固定鉄芯48にソレノイド50を外装して設け、このソレノイド50内に軸部材としてのプランジャ52を軸方向移動可能に保持している。ソレノイド50は、電路Wにより前記制御部4に接続されている。プランジャ52は、ソレノイド50により弁機構部44に向い軸方向駆動される。
【0017】
プランジャ52は、保持孔54を設けて中空筒形状に形成され、一端側を磁気コア56に軸方向移動可能に支持されている。磁気コア56は、クリップ58によりハウジング46に固定されている。プランジャ52の保持孔54には、プッシュピン60の大径部62を軸方向移動可能に保持している。プッシュピン60の小径部64は、固定鉄芯48の挿通孔66に軸方向移動可能に保持される。
【0018】
プッシュピン60は、大径部62の一端側をプランジャ52の保持孔54にネジ機構68により回転可能に設けられている。プランジャ52及びプッシュピン60は、プッシュピン60を回転させるとネジ機構68により相対移動され、プランジャ52と固定鉄芯48との隙間Sが増減される。これにより、プランジャ52は、ストロークを調整することができる。
【0019】
前記弁機構部44は、流体の流通を許容・停止する電磁弁6から流体の吐出口32に至る流体通路34を形成する流体チューブ8の途中に介装されるボディ70を設けている。したがって、流体チューブ8は、電磁弁6側の流体チューブ8−1と吐出口32側の流体チューブ8−2とに分割されている。
【0020】
前記ボディ70は、アクチュエータ部42の固定鉄芯48に取付けられる。ボディ70には、電磁弁6側の流体チューブ8−1が接続される入口ポート72を設けるとともに、吐出口32側の流体チューブ8−2が接続される出口ポート74を設けている。これら入口ポート72及び出口ポート74は、中間路76により連通されている。
【0021】
この中間路76のアクチュエータ部42と反対側には、中間路76に連通路78により連通される窪所80を設けている。前記ボディ70には、この窪所80を覆うようにダイヤフラム82の周囲をダイヤフラム押え84により取付けて、容積変化室86を区画して設けている。
【0022】
前記ボディ70には、前記中間路76を挟んでアクチュエータ部42側に、軸部材であるプランジャ52の軸方向と交差する方向に指向する第1ガイド溝88を窪ませて設けている。この第1ガイド溝88には、プランジャ52の軸方向に移動可能に細長い板形状の第1シフトプレート90を内蔵して設けている。この第1シフトプレート90には、アクチュエータ42側の中央部位に軸部材を構成するプッシュピン60の小径部64の端部を当接させて設けている。
【0023】
また、ボディ70に取付けられるダイヤフラム押え84は、中間路76を挟んで第1ガイド溝88と反対側に、軸部材たるプランジャ52の軸方向と交差する方向に指向するとともに第1ガイド溝88と平行する第2ガイド溝92を窪ませて設けている。この第2ガイド溝92には、プランジャ52の軸方向に移動可能に細長い板形状の第2シフトプレート94を内蔵して設けている。
【0024】
第2シフトプレート94には、中間路76側の中央部位に前記ダイヤフラム82の中心部位を取付けて設けるとともに、中間路76と反対側にスプリング96を弾性付勢して設けている。スプリング96は、一端側を第2シフトプレート94に弾性支持して設けるとともに他端側をボディ70とともに固定鉄芯48に取付けられるベース98の支持孔100に支持して設け、第2シフトプレート94を中間路76側に弾性付勢している。
【0025】
前記ボディ70及びダイヤフラム押え84には、第1ガイド溝88の長手方向の両端部位と第2ガイド溝92の長手方向の両端部位とを夫々連通する嵌挿孔102・102を設けている。これら2つの嵌挿孔102・102には、夫々シフトピン104・104が軸方向移動可能に嵌挿される。シフトピン104・104は、夫々両端が第1ガイド溝88及び第2ガイド溝92の両端部位からわずかに突出される長さに形成される。
【0026】
2本のシフトピン104・104は、第1シフトプレート90の中間路76側の両端部位に夫々一端側を当接されるとともに、嵌挿孔102・102に嵌挿されて第2シフトプレート94の中間路76側の両端部位に夫々他端側を当接される。
【0027】
この容積変化弁10は、制御部4によって、電磁弁6により流体の流通を許容する場合にソレノイド50を非励磁状態にされ、スプリング96によりダイヤフラム82を中間路76に近接する方向に移動され、容積変化室86の容積を定常状態の容積に設定する。
【0028】
また、容積変化弁10は、制御部4によって、電磁弁6により流体の流通を停止する場合にソレノイド50を励磁状態にされ、プランジャ52のプッシュピン60により第1シフトプレート90と第2シフトプレート94と2本のシフトピン104・104とを介してダイヤフラム82を中間路76から離間する方向に移動され、容積変化室86の容積を増大させる。
【0029】
次に作用を説明する。
【0030】
流体制御装置2は、制御部4により電磁弁6を動作制御し、流体チューブ8内の流体の流通を許容・停止する。
【0031】
電磁弁6は、制御部4によりソレノイド18を非励磁状態にされると、スプリング42によりダイヤフラム38を通路36から離間する方向に移動させ、通路36を開放する。流体は、流通を許容されて流体チューブ8内の流体通路34を流れ、吐出口32から吐出される。
【0032】
また、電磁弁6は、制御部4によりソレノイド18を励磁状態にされると、プランジャ20のプッシュピン22によりシフトプレート40を介してダイヤフラム38を連通路36に接近する方向に移動させ、通路36を閉鎖する。流体は、流通を停止されて流体チューブ8内の流体通路34を流れず、吐出口32からの吐出を停止される。
【0033】
このとき、流体通路34の流体は、吐出口32に向かう慣性や、電磁弁6のダイヤフラム38が連通路36に接近する停止動作による流体の吐出口32側への押進力等によって、電磁弁6が停止動作しているにもかかわらず、吐出口32に向かって動いてしまい、吐出口32から垂れようとする。
【0034】
流体チューブ8に介装された容積変化弁10は、制御部4によって、電磁弁6により流体の流通を許容する場合にソレノイド50を非励磁状態にされ、スプリング96によりダイヤフラム82を中間路76に近接する方向に移動され、容積変化室86の容積を定常状態の容積に設定する。
【0035】
これにより、流体チューブ8内の吐出口32に至る流体通路34は、容積を一定に保持され、流体を吐出口32から吐出させる。
【0036】
また、容積変化弁10は、制御部4によって、電磁弁6により流体の流通を停止する場合にソレノイド18を励磁状態にされ、プランジャ52のプッシュピン60により第1シフトプレート90と第2シフトプレート94と2本のシフトピン104・104とを介してダイヤフラム82を中間路76から離間する方向に移動され、容積変化室86の容積を増大させる。
【0037】
これにより、中間路74及び連通路78を介して容積変化室86の連通される流体チューブ8内の流体通路34は、容積を増大されることにより、流体チューブ8内の流体が容積変化室86内に引込まれ、流体の吐出口32に向かう慣性や電磁弁6の停止動作による流体の吐出口32への押進力を相殺することができる。
【0038】
このため、この容積変化弁10は、流体の流通を許容・停止する電磁弁6により流体の流通を停止した際に、流体チューブ8の吐出口32から流体が垂れることを防止できる。この結果、この容積可変弁10は、流体の垂れの防止により、流体制御装置2による要求量の流体の供給が損なわれる不都合を解消することができ、製品の製造や物質の定量分析が正確に行われなくなる不都合を解消することができる。
【0039】
なお、容積変化室86の容積は、プランジャ52に対してプッシュピン60を回転させてネジ機構68により相対移動させ、プランジャ52と磁気コア56との隙間Sを増減させることにより、増大される容積を変更することができる。これにより、流体チューブ8内の電磁弁6から吐出口32に至る流体通路34の容積に応じて、容積変化室86の増大される容積を所望に設定することができ、異なる長さの流体チューブ8に容易に対応することができる。
【0040】
また、この実施例においては、容積変化弁10のアクチュエータ部42の駆動機構としてソレノイド50を例示したが、モータや空気圧シリンダ・油圧シリンダ等とすることができる。
【0041】
【発明の効果】
このように、この発明によれば、容積変化弁は、電磁弁による流体の停止時に流体の吐出口に至る流体通路の容積を増大させ、流体の吐出口に向かう慣性や電磁弁の停止動作による流体の吐出口への押進力を相殺することができる。
【0042】
このため、この容積変化弁は、流体の流通を許容・停止する電磁弁により流体の流通を停止した際に、流体チューブの吐出口からの流体が垂れることを防止でき、要求量の流体の供給が損なわれる不都合や製品の製造や物質の定量分析が正確に行われなくなる不都合を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示す容積変化弁の使用状態の断面図である。
【図2】容積変化弁の拡大断面図である。
【符号の説明】
2 流体制御装置
4 制御部
6 電磁弁
8 流体チューブ
10 容積変化弁
12 アクチュエータ部
14 弁機構部
32 吐出口
34 流体通路
42 アクチュエータ部
44 弁機構部
48 固定鉄芯
50 ソレノイド
52 プランジャ
60 プッシュピン
70 ボディ
72 入口ポート
74 出口ポート
76 中間路
82 ダイヤフラム
84 ダイヤフラム押え
86 容積変化室
88 第1ガイド溝
90 第1シフトプレート
92 第2ガイド溝
94 第2シフトプレート
96 スプリング
98 ベース
102・102 嵌挿孔
104・104 シフトピン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a volume change valve, and more particularly, to a volume change valve that can prevent dripping of fluid from a discharge port of a fluid tube when the flow of fluid is stopped by an electromagnetic valve that allows and stops the flow of fluid.
[0002]
[Prior art]
In recent technology, various fluids are used for manufacturing products and chemical analysis of substances, and various devices for controlling such fluids have been proposed. Various devices are provided in the device for controlling the fluid in order to control the supply of the fluid according to the required amount.
[0003]
Valves that control the flow rate are valves that control using a motor, such as valves that allow or stop the flow of fluid using a solenoid, or valves that control the flow of fluid proportionally using a proportional solenoid. Etc.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the flow of the fluid is stopped by an electromagnetic valve that allows and stops the flow of the fluid, there is a problem that the fluid in the fluid tube that forms the fluid passage from the electromagnetic valve to the discharge port hangs down from the discharge port.
[0005]
This is caused by inertia toward the fluid discharge port, a pushing force to the fluid discharge port by the stop operation of the electromagnetic valve, and the like.
[0006]
For this reason, when fluid sag occurs, supply of a required amount of fluid is impaired, and there is a disadvantage that accurate manufacture of products and quantitative analysis of substances cannot be performed.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Accordingly, the present invention provides a valve mechanism portion driven by an actuator portion, and the actuator portion has a push pin as a shaft member that is driven in the axial direction toward the valve mechanism portion by a drive mechanism in which a solenoid is mounted on a fixed iron core. A plunger that is held so as to be movable in the axial direction is provided, and the valve mechanism is provided with a body that is interposed in the middle of a fluid tube that forms a fluid passage from an electromagnetic valve that allows and stops fluid flow to a fluid discharge port. , this body is provided an outlet port fluid tube of the discharge port side is connected provided with an inlet port for fluid tube of the solenoid valve side is connected, with the intermediate passage communicating with these inlet and outlet ports provided the volume change chamber partitioned by the diaphragm with communicates with passage, the actuator unit side across the intermediate passage A first guide groove directed in a direction crossing the axial direction of the shaft member is provided, provided a built-in first shift plate to be movable in the axial direction of the first is the shaft member into the guide groove plunger, this An end portion of a push pin that constitutes the shaft member is provided in contact with a central portion of the first shift plate on the actuator portion side, and the first guide is provided on the opposite side of the first guide groove with the intermediate path therebetween. A second guide groove parallel to the groove is provided, and a second shift plate is provided in the second guide groove so as to be movable in the axial direction of the plunger that is the shaft member. The diaphragm is attached to a central portion, and a spring is elastically biased on the opposite side of the intermediate path of the second shift plate, and both the intermediate path side of the first shift plate are provided. Site provided two shift pins being the intermediate roadside abut respectively other end across the site of the second shift plate while being abutted respectively one end to permit flow of fluid through the solenoid valve The solenoid constituting the drive mechanism is de-energized, the diaphragm is moved in the direction approaching the intermediate path by the spring, the volume of the volume change chamber is set to a steady state volume, and the solenoid valve When the flow of fluid is stopped by the solenoid, the solenoid constituting the drive mechanism is energized, the plunger constituting the shaft member is axially driven toward the valve mechanism portion, and the first shift is performed by the push pin of the plunger. The diaphragm is moved in a direction away from the intermediate path through the plate, the second shift plate, and the two shift pins to increase the volume of the volume change chamber. It is characterized by making it.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The volume change valve of the present invention is interposed in the middle of a fluid tube from the solenoid valve that allows / stops fluid flow of the fluid control device to the discharge port , and is driven when fluid flow is allowed by the solenoid valve. When the solenoid that constitutes the mechanism is de-energized, the diaphragm is moved in the direction close to the intermediate path by the spring, the volume of the volume change chamber is set to the steady state volume, and the fluid is stopped by the solenoid valve The solenoid constituting the drive mechanism of the actuator portion is excited, the plunger constituting the shaft member is axially driven toward the valve mechanism portion, and the first shift plate and the second shift of the valve mechanism portion are driven by the push pin of the plunger. By moving the diaphragm away from the intermediate path through the plate and the two shift pins, the volume change chamber communicated with the intermediate path Increasing the product, increasing the volume of the fluid passageway in communication with the intermediate passage. As a result, the volume change valve can increase the volume of the fluid passage when the fluid is stopped by the solenoid valve, and can increase the inertia toward the fluid discharge port and the pushing force to the fluid discharge port by the stop operation of the solenoid valve. Can be offset.
[0009]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0010]
1 and 2 show an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 2 is a fluid control device, 4 is a control unit, 6 is a solenoid valve, 8 is a fluid tube, and 10 is a volume change valve. The fluid control device 2 controls the operation of the electromagnetic valve 6 by the
[0011]
The electromagnetic valve 6 includes an actuator unit 12 and a
[0012]
The
[0013]
The
[0014]
When the
[0015]
The
[0016]
As shown in FIG. 2, the
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
On the opposite side of the
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
The two
[0027]
The
[0028]
Further, in the
[0029]
Next, the operation will be described.
[0030]
The fluid control device 2 controls the operation of the electromagnetic valve 6 by the
[0031]
When the
[0032]
Further, when the
[0033]
At this time, the fluid in the
[0034]
In the
[0035]
Thus, the volume of the
[0036]
Further, the
[0037]
As a result, the volume of the
[0038]
For this reason, the
[0039]
The volume of the
[0040]
In this embodiment, the
[0041]
【The invention's effect】
Thus, according to the present invention, the volume change valve increases the volume of the fluid passage leading to the fluid discharge port when the fluid is stopped by the electromagnetic valve, and is based on the inertia toward the fluid discharge port and the stop operation of the electromagnetic valve. The pushing force of the fluid to the discharge port can be offset.
[0042]
For this reason, this volume change valve can prevent fluid from dripping from the discharge port of the fluid tube when the fluid flow is stopped by an electromagnetic valve that allows / stops the fluid flow. Inconveniences that cause damage to products, and inconveniences that product manufacturing and quantitative analysis of substances cannot be performed accurately can be solved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a volume change valve in use according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a volume change valve.
[Explanation of symbols]
2
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