JP4906961B2 - ターボブロアー用ブローオフバルブ - Google Patents

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Description

本発明は、ターボブロアー用ブローオフバルブに関するもので、より詳細には、ターボブロアー初期駆動時に送出される送風空気を大気にブローオフさせるブローオフバルブに関するものである。
ターボブロアー(Turbo Blower)というのは、モーターの回転力を使用してインペラーを高速で回転して外部の空気を流入し、それを送風する機械を意味し、粉体移送用や下水処理場などで曝気用などに使用されている。
このようなターボブロアーにおいて、初期駆動時にモーターの回転が定常状態に至ることができず、それによって送出される送風空気の圧力が低く、下水処理場で使用される場合、曝気などの本来の目的を達成しにくい。したがって、モーターの回転力が定常状態に至るまで送風空気を大気にブローオフさせて、早い時間にモーターが定常状態に至るようにして、以後、本来の意図する所に送風を行なうようにしている。
このような目的のために、従来は、バタフライバルブを使用しているが、バタフライバルブは、圧縮機で生成される高圧の空気を使用してアクチュエイターがバルブを作動してターボブロアーの初期駆動時に送出される送風空気をブローオフし、以後、定常状態に入ると、本来の意図する所に送風を行なった。
しかし、前記の場合、高圧の圧縮空気を生成するために別途の圧縮機を作動するため、電気料金の浪費が大きくて、圧縮機の故障でブローオフがなされずに、それによってターボブロアー作動に問題を起こすことがあり得、また圧縮機とバタフライバルブを連結するチューブが空間を占有して煩わしく、また、チューブの長さが問題になったり、圧縮機駆動のための別途の電源設置が必要になるなど、問題が多かった。
ゆえに、別途の圧縮機を必要とせずに、ブローオフを成し得ることが好ましく、本発明は、このような要請を満足させるものである。
本発明は、別途の圧縮機を必要としないで簡単かつ信頼し得る構造で、ターボブロアーの初期駆動時の送風空気をブローオフすることができる、ブローオフバルブを提供することを目的とする。
このような本発明の目的のターボブロアー用ブローオフバルブは、内部に空洞を形成してターボブロアーの送風口と連通する送風口連通開口と前記送風口連通開口を通じて引入される送風圧力をブローオフするブローオフ開口とを有する胴体部と;前記胴体部の内部に設置されるスプールバルブであって、前記送風口連通開口と連通する空間部である送風圧力引入空間部に位置する送風圧力スプールと前記送風圧力引入空間部と対向する位置に形成される空間部である送風圧力対抗空間部に位置する送風圧力対抗スプールとを有するスプールバルブと;ここで前記送風圧力引入空間部に位置するスプールの加圧面積は、前記送風圧力対抗空間部に位置するスプールの加圧面積より小さく;ここで前記ブローオフ開口は、前記スプールバルブの両端のスプール間に形成されて;前記送風圧力引入空間部と連通するポートと、前記送風圧力対抗空間部と連通するポートと、そして外部大気と連通するポートとを有する三方向バルブであって、前記ターボブロアーの初期運転時には前記送風圧力引入空間部と連通するポートを閉めて前記送風圧力対抗空間部と前記外部大気を連結し、前記ターボブロアーの定常運転時には前記大気側ポートを閉めて、前記送風圧力引入空間部と前記送風圧力対抗空間部を連結する三方向バルブと;を含むことを特徴とする。
本発明の場合、前記送風圧力対抗空間部に位置するスプールは、ダイヤフラム部材からなることが好ましい。
また、本発明の場合、前記三方向バルブは、三方向ソレノイドバルブであることが好ましい。
本発明の実施例の場合、前記胴体部は、円筒形状の円筒部と前記円筒部の上面に結合されるもので、前記スプールバルブのステムが貫通して支持されるバルブガイド板と前記バルブガイド板の上面を覆う頭部を含み;前記スプールバルブの送風圧力スプールは、前記円筒部に位置し、また前記送風圧力対抗スプールは、前記バルブガイド板と前記頭部との間に位置することが好ましい。
また、本発明の実施例の場合、前記バルブガイド板の一側面には、大気と連通する大気連通開口を形成することが好ましい。
さらに、本発明の実施例の場合、前記バルブガイド板は、その断面が大略U字形状であり、上部に行くほどその内部空間が広くなる形状であることが好ましい。
本発明の実施例で、前記三方向バルブは、前記頭部に設置されていて、前記頭部の下面には、環形のリングが設置されていて、前記環形リングが形成する円周内部に形成される面積は、少なくとも前記送風圧力スプールの加圧面積より大きく形成されている。
このように本発明は、別途の圧縮機を必要としないで、ターボブロアーで送出される送風空気の圧力を使用してブローオフを成す、ターボブロアー用ブローオフバルブを提供する。特に、本発明の場合、前記送風圧力対抗空間部S2に位置するスプール330は、ダイヤフラム333からなり、短いストロークで迅速な反応性が保障されている。
本発明のターボブロアー用ブローオフバルブの外観を示した図。 本発明のターボブロアー用ブローオフバルブの分解組立て図。 本発明のターボブロアー用ブローオフバルブの正面断面図。 本発明のターボブロアー用ブローオフバルブの側面断面図。 本発明のターボブロアー用ブローオフバルブの一部切開斜視図。 本発明のターボブロアー用ブローオフバルブがターボブロアーに設置された例を示した図。
下記では、添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図1は、本発明のブローオフバルブ1000の外観を示した図である。
まず、本発明のブローオフバルブ1000は、胴体部100を有する。
本実施例で前記胴体部100は、円筒形状の円筒部110と前記円筒部110の上面に結合されるバルブガイド板130と前記バルブガイド板130の上部に結合される頭部150を有する。この場合、前記バルブガイド板130は、図示のように、その断面が大略U字形状であり、上部に行くほどその内部空間が広くなる形状を有することが好ましい。
本発明の場合、前記胴体部100には、ターボブロアー2000の送風口2500と連通する送風口連通開口1038が形成され、また前記送風口連通開口1038を通じて引入された送風圧力をブローオフするブローオフ開口1058を有する。
本実施例で、前記送風口連通開口1038及びブローオフ開口1058は、すべて前記円筒部110に形成され、特に、前記送風連通開口1038は、円筒部110の下部に形成され、前記ブローオフ開口1058は、円筒部110の側部に形成されている。
本実施例の場合、それぞれの送風口連通開口1038及びブローオフ開口1058には、フランジ部103、105が形成され、これを通じて各々ターボブロアー2000の送風口2500のフランジ部2503及び消音器1800のフランジ部1805と連結されている。(図6参照)
したがって、前記ターボブロアー2000の送風口2500を通じて送出される送風空気は、前記送風口連通開口1038を通じて前記胴体部100の内部に流入して、以後、前記ブローオフ開口1058を通じてブローオフされ得る。このようにブローオフされる空気は、消音器1800を通じて騒音が抑制されて大気に放出される。
本発明の場合、前記胴体部100に対して三方向バルブ20が設置され、後述する送風圧力引入空間部S1と送風圧力対抗空間部S2及び外部大気を連結する。
本実施例では、前記三方向バルブ20として、ソレノイドバルブが提供されている。このようなソレノイドバルブ20は、前記胴体部100の頭部150に設置されている。
後述するように、前記ソレノイドバルブ20のポートの一つであるポート22は、チューブ8を通じて下部の送風圧力引入空間部S1に連結されていて、他のポート24は、胴体部100の頭部150を貫通してその内部の送風圧力対抗空間部S2と連結されている。また、エアベント28が形成されて外部大気と連結されている。
図2〜図5は、本発明のブローオフバルブ1000の内部構造を示した図である。
ここで、図2は、前記ブローオフバルブ1000の分解組立て図で、図3は正面断面図であり、図4は側面断面図で、図5は一部切開斜視図である。
図示のように、前記円筒部110の下部には、送風口連通開口1038が形成されている。したがって、これと連結したその内部の空間部は、送風圧力引入空間部S1を形成する。
前記円筒部110の内部には、支持リング200が装着されていて、前記円筒部110の上面には、バルブガイド板130が結合されている。図示のように、前記バルブガイド板130の中央には、開口部が形成され、そこに、中空1358が形成されたガイド部1350が設置される。
本発明の場合、前記胴体部100の内部には、スプールバルブ300が設置され、本実施例で前記スプールバルブ300は、ディスク形態のスプール380が前記円筒部110内部の前記支持リング200の上面にかかるように位置し、また反対側スプール330が前記バルブガイド板130と前記頭部150によって形成される空間に位置し、前記スプール380、330を連結するステム350が、前記バルブガイド板130のガイド部1350の中空1358を通過して設置されている。ここで、前記バルブガイド板130のガイド部1350の中空1358には、ブッシング214が設置されている。
この場合、前記胴体部100の内部で前記頭部150と前記スプール330との間の空間が、送風圧力対抗空間部S2を形成するようになり、そこに前記送風圧力引入空間部S1に引入された圧力と対抗する圧力が形成される。
本発明の場合、前記スプール330は、ダイヤフラム333と前記ダイヤフラム333の下面に接面するプレート335を含むことができる。この場合、前記ダイヤフラム333は、前記頭部150と前記バルブガイド板130の縁部との間にダイヤフラム333の外周部3334が置かれて装着されている。
このように、本発明の場合、前記スプール330をダイヤフラム333で形成することによって、短いストロークでスプールバルブ300の移動が可能で、また迅速な反応性を得ることができる。
本実施例で、前記バルブガイド板130と前記頭部150との間の空間に、前記プレート335の下面において前記ステム350にはスプリング211が装着されている。これによってで前記スプールバルブ300のより迅速な反応性が保障される。
本実施例の場合、前記スプール380は、円筒部110の内部に設置されて前記スプール330は、その断面が大略U字形状であり、上部に行くほどその内部空間が広くなる形状を有するバルブガイド板130の内部に、その内周面と接して設置されている。これによって、前記バルブガイド板130の内周面に接して設置されたスプール330の加圧面積は、前記スプール380より大きく形成される。
本実施例で、前記胴体部100の円筒部110において前記スプールバルブ300のスプール330、380間の側面には、ブローオフ開口1058が形成される。
本発明の場合、前記送風空気引入空間部S1と送風圧力対抗空間部S2及び外部大気を連結する三方向バルブ20が設置され、本実施例では、前記頭部150に前記三方向バルブであるソレノイドバルブ20が設置されている。すなわち、前記ソレノイドバルブ20は、そのポートの一つであるポート22がチューブ8を通じて前記送風圧力引入空間部S1と連結されていて、他のポート24は、胴体部100の頭部150を貫通して前記送風圧力対抗空間部S2と連結されている。また、エアベント28が形成されて外部大気と連結されている。
前記チューブ8を前記胴体部100の円筒部110の送風空気引入空間部S1と連結するために、図示のように、前記支持リング200及び前記円筒部110には、それぞれ対応して連通する開口部218、118が形成されている。これら開口部118、218を貫通して前記チューブ8の挿入部材がはめ込まれている。
また、本実施例で、前記バルブガイド板130の一部には、大気と連通する大気連通開口138が形成される。
このような構造を有する本発明のブローオフバルブ1000の作動を説明する。
ターボブロアー2000が初期作動を始める場合、そのモーターの回転力が弱くてそれをブローオフする必要がある時、前記三方向のソレノイドバルブ20は、前記送風圧力引入空間部S1と連通するポート22を閉めて、前記送風圧力対抗空間部S2と大気が連通するようにする。
このような状態で、前記ターボブロアー2000から送出される送風空気は、前記送風口連通開口1038を通じて前記送風圧力引入空間部S1に流入される。ここで、前記送風圧力対抗空間部S2の圧力は、大気圧を形成しているのに対して、前記送風圧力引入空間部S1の圧力は、ターボブロアー2000から送出される送風圧力を形成しているので、前記スプールバルブ300のスプール380が移動し、それによって前記送風口連通開口1038と前記ブローオフ開口1058が互いに連通しながら、送風された空気は、前記ブローオフ開口1058を通じてブローオフされる。
以後、前記ターボブロアー2000の運転が定常状態に入るようになった場合、前記ソレノイドバルブ20は、前記大気側ポート28を閉めて、前記送風圧力引入空間部S1と前記送風圧力対抗空間部S2を連結する。そうすると、前記送風圧力対抗空間部S2の圧力が、前記送風圧力引入空間部S1とほぼ同じになり、前記スプール330の加圧面積がさらに大きく、前記スプールバルブ300を動かす力が発生して前記スプール380を閉めた位置に移動させて維持する。これによって、前記送風口連通開口1038に流入した送風空気は、ブローオフされないで、本来のターボブロアー2000の送風口2500を通じて送風されるようになる。
この場合、前記バルブガイド板130の一側部には、大気連通開口138が形成され、これを通じて前記スプール330と前記バルブガイド板130との間の空気は、大気と連通して前記スプール330は、すばやく前記下部のスプール380を閉めるように動く。この場合、前述のように前記スプール330は、ダイヤフラム333からなり、短いストロークで迅速な反応性が保障される。
前記スプール380ディスクの下には、前記スプール380と前記支持リング200との間での漏洩を防止するためのシーリング部材を介在させて、漏洩を防止するようにすることが好ましい。
本実施例では、前記頭部150の下面には、環形のリング158を付着するが、これによって、前記スプール330が頭部150に着いた時にも、最小限の加圧面積が確保される。万一、前記環型リング158がない場合、前記スプール330が頭部150の下面に触れる場合、その加圧面積は、前記ソレノイドバルブ20のポート24に該当する面積になってしまって、前記送風圧力対抗空間部S2の加圧面積がむしろ送風空気引入空間部S1の加圧面積よりさらに少なくなって、ブローオフバルブ1000の作動ができなくなるが、本実施例の場合、前記環型リング158の設置によって、このような誤動作を防ぐことができる。したがって、前記環形リング158が形成する円周内部に形成される面積は、少なくとも前記スプール380の加圧面積より大きく形成されている。
以上で、本発明の目的が達成されたことを理解することができるであろう。
本発明は、実施例を中心に説明したが、これに限定されるものではなく、本発明の思想にしたがってその権利範囲は、特許請求の範囲による。
1000:ブローオフバルブ
100:胴体部
110:円筒部
130:バルブガイド板
150:頭部
300:スプールバルブ
20:三方向ソレノイドバルブ
333:ダイヤフラム
S1:送風圧力引入空間部
S2:送風圧力対抗空間部

Claims (7)

  1. (a)内部に空洞が形成されてターボブロアーの送風口と連通される送風口連通開口と前記送風口連通開口を通じて引入される送風圧力をブローオフするブローオフ開口とを有する胴体部と;
    (b)前記胴体部の内部に設置されるスプールバルブであって、前記送風口連通開口と連通する空間部である送風圧力引入空間部に位置する送風圧力スプールと前記送風圧力引入空間部と対向する位置に形成される空間部である送風圧力対向空間部に位置する送風圧力対抗スプールを有するスプールバルブと;ここで、前記送風圧力スプールの加圧面積は、前記送風圧力対抗スプールの加圧面積より小さく;ここで、前記ブローオフ開口は前記スプールバルブの両端のスプール間に形成されて;
    (c)前記送風圧力引入空間部と連通するポートと、前記送風圧力対抗空間部と連通するポートと、そして外部大気と連通するポートとを有する三方向バルブであって、前記ターボブロアーの初期運転時に前記送風圧力引入空間部と連通するポートを閉めて前記送風圧力対抗空間部と前記外部大気を連結し、前記ターボブロアーの定常運転時に前記大気側ポートを閉めて前記送風圧力引入空間部と前記送風圧力対抗空間部を連結する三方向バルブと;を含むことを特徴とするターボブロアー用ブローオフバルブ。
  2. 前記送風圧力対抗スプールが、ダイヤフラム部材からなることを特徴とする、請求項1記載のターボブロアー用ブローオフバルブ。
  3. 前記三方向バルブが、三方向ソレノイドバルブであることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のターボブロアー用ブローオフバルブ。
  4. (a)前記胴体部が、円筒形状の円筒部と前記円筒部の上面に結合される前記スプールバルブのステムが貫通して支持されるバルブガイド板と、前記バルブガイド板の上面を覆う頭部とを含み;
    (b)前記スプールバルブの送風圧力スプールは前記円筒部に位置し、また前記送風圧力対抗スプールは前記バルブガイド板と前記頭部との間に位置することを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のターボブロアー用ブローオフバルブ。
  5. 前記バルブガイド板の一側面には、大気と連通する大気連通開口が形成されることを特徴とする、請求項4記載のターボブロアー用ブローオフバルブ。
  6. 前記バルブガイド板が、その断面が大略U字形状を有し、上部に行くほどその内部空間が広くなる形状であることを特徴とする、請求項4記載のトロブロアー用ブローオフバルブ。
  7. 前記三方向バルブが、前記頭部に設置されていて、前記頭部の下面には環形のリングが設置されていて、前記環形のリングが形成する円周内部に形成される面積は、少なくとも前記送風圧力スプールの加圧面積より大きく形成されていることを特徴とする、請求項4〜請求項6のいずれかに記載のターボブロアー用ブローオフバルブ。
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