JPH07112396B2 - 真空圧調整器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として真空ポンプな
どによって発生した真空圧や、真空配管中の真空度を所
望の真空度まで下げて、低真空側配管等へ供給するのに
用いられる真空圧の調整器であって、特に、乳牛用真空
搾乳機に接続して、その真空度を一定に保持する目的で
使用するものである。

【０００２】

【従来技術】真空ポンプ、或はこれに連結する真空ライ
ンなどに連結して、真空ライン中の真空圧を一定に保つ
ための真空圧調整器としては、たとえば、本出願人によ
って実開昭６１−１２５２７２号、或いは、特開昭５９
ー１７５８３２号として開示されている。これは、図３
に示すように、真空系８１への空気流入量を調整する調
圧弁８２を備えたダイヤフラム８３により、調圧弁８２
側の第１室８４及び調圧弁８２と反対側の第２室８５と
に仕切られており、第１室８４は、開口部９５を介し
て、大気に開放されると共に、第２室８５を、パイロッ
ト弁８６を臨ましめた空気流入口８６ａと開口部９４と
を介して大気に開放させ、且つ、所定の大きさを有する
気流制限孔９１を介して、前記真空系８１に連通させた
ことを特徴とする真空調整器Ｂである。８７はダイヤフ
ラム、９４aはエアフィルター、そして、８８は、ダイ
ヤフラム８７を下方に押すスプリング、８９は、このス
プリングのばね圧調節ねじである。

【０００３】この真空調整器Ｂの作用は、真空系８１の
真空圧を、第４室９２及び第２室８５に及ぼし、第４室
の真空圧とスプリング８８の押圧力と、開口部９４を介
して大気圧に開放されている第三室内の気圧とのバラン
スにより、空気流入口８６aの開口度をパイロット弁８
６が自動調整する。そして、空気流入口８６aからの空
気流入量と気流制限孔９１からの空気流出量との差によ
って、第２室の真空度が調節され、その結果、真空系８
１の圧力変動が、第２室の圧力変化となって、ダイヤフ
ラム８３に及ぼされることとなり、弁体８２が、上また
は下に変位して、真空系８１への空気流入量を調節し、
真空系８１の圧力を一定に保つように作動する。

【０００４】真空系８１は、例えば、牛舎に付設された
真空パイプであって、この真空パイプに設けられた真空
取出し口に着脱自在に連結する搾乳機へ、所定の真空圧
が供給されることによって、搾乳機を作動させる。搾乳
機は、脈動的に真空圧を消費することにより、搾乳を行
うとともに、搾られた牛乳の輸送を同時に行う。したが
って、両パイプの中は、１台乃至数台の搾乳機による真
空圧の消費によって、複雑な圧力変動が生じるが、これ
を平滑化するように真空圧調整器が作動する。

【０００５】しかしながら、この種の真空圧調整器は、
真空系の圧力変動が、各ダイヤフラムの両側の圧力変動
として検出され、調圧弁によって、真空系への大気供給
量を加減することによって調圧する機構であるため、真
空系内の圧力を完全に平滑化することは困難で、搾乳機
による搾乳中に、周期的若しくはランダムに真空圧が変
動する場合があり、特に、他の搾乳機から真空系内への
空気流入が少ない場合のように、調圧口から真空系内
に、大量の大気を供給する調圧動作の際に、設定圧から
低真空圧側に乖離する傾向が、著しかった。このような
真空圧の変動は、搾乳の際、乳牛に不快感を与えて、搾
乳量を減少させ、又、牛の乳房に悪影響を与えて、乳房
炎の誘因となるなど、乳牛の健康に悪影響を与えてい
た。

【０００６】

【発明の目的】本発明は、制御すべき真空系の圧力変動
に速やかに追随して、これを平滑化すると共に、搾乳中
に、搾乳機に真空圧を供給する真空系に生じがちな流入
空気量による設定圧力と実際圧力との差を、大幅に軽減
することのできる搾乳機用真空圧調整器を提供すること
を目的とするものである。

【０００７】

【発明の構成】本発明者は、このような実情に対処し
て、上述の目的を達成すべく、その原因を追及した結
果、パイロット弁の応答遅れや調圧弁の慣性力による弁
動作の行き過ぎが、上述の真空圧の変動の一因であるこ
とをつきとめ、調圧すべき真空系の圧力変動に伴うパイ
ロット弁の応答動作を促進すると共に、調圧弁の動作
を、設定圧との差を補正する方向に作用するような構造
を採用することにより、これらの欠点が著しく改善され
ることを見いだし、本発明を完成するに至ったものであ
る。

【０００８】本発明の要旨は、相互に独立する空間から
成る２室の夫々を、弾性素材から成るダイヤフラムで仕
切ることにより、第一室とこれにダイヤフラムを介して
隣接する第二室、第三室とこれにダイヤフラムを介して
隣接する第四室とを夫々区画形成し、第一室は、調圧す
べき真空系に連通する調圧孔と、大気に連通する開口部
と、及び、第一室と第二室とを仕切るダイヤフラムに固
着する弁棒の自由端に設けられ、且つ、該ダイヤフラム
の変位によって調圧孔の開度を調節するように調圧孔に
臨ましめた調圧弁とを備え、第二室は、前記真空系に気
流制限孔を通して連通すると共に、第三室に連通する空
気導入孔を有し、第三室は、大気を導入するための空気
流入口と、第三室と第四室とを仕切るダイヤフラムの変
位によって前記空気導入孔に臨んで第三室から該空気導
入孔を通過して第二室へ入る空気流量を調節するパイロ
ット弁とを備え、第四室は、前記真空系に連通すると共
に第三室との境界をなす前記ダイヤフラムを弾発力によ
って支持する手段を備えており、前記第三室には、第一
室内と第三室の前記空気流入口とを連通するように設け
られた空気流路を通して、空気を供給するように構成し
たことを特徴とする真空圧調整器にある。以下、一実施
例に基づいて、詳細に説明する。

【０００９】

【実施例１】図１は、本発明の一実施例を示すものであ
って、その構成は、ケーシング１６,１７,１８によって
形成される２つの室を、ゴムなどの弾性素材から成るダ
イヤフラム３,７によって、夫々、仕切ることにより、
第一室４と、これに隣接する第二室５、第三室１３及び
これに隣接する第四室１２が区画形成されている。第一
室４には、調圧孔２aが開口し、この調圧孔２aを囲んで
設けた突縁１９が、真空パイプ１ａに設けられた取付孔
１bの立上縁１cに気密に嵌着している。真空パイプ１ａ
は、その一端に連結する真空ポンプ（図示せず）によ
り、真空圧が供給されて、所定圧に制御されるべき真空
系１を構成する。

【００１０】ダイヤフラム３の中央付近には、調圧孔２
aに臨んで垂下する弁棒２の基部２cが固着している。調
圧弁２０は、調圧孔２aを完全に閉塞することもでき、
第一室と第二室との真空圧が均衡した位置において静止
することにより、調圧孔を開いたままの状態にすること
もできる。調圧弁２０の作動を安定化する為に、図２に
示すように、弁棒２を、これに若干の間隙をおいて遊嵌
する案内筒５０によって上下に摺動自在に支持してもよ
い。また、この案内筒自体は、例えば、ケーシング１６
から延設したアーム５１等の適宜な支持手段によって支
持すればよい。

【００１１】第一室には、ケーシング１６の円周方向に
沿って、適宜な間隔をおいて、上下方向に伸びるスリッ
ト状の開口部４aが、複数箇所にわたって設けられてお
り、この開口部４aを通して、第一室４内は、大気に開
放されている。第二室５は、その壁面に設けた小孔から
成る気流制限孔５aを介して、第四室１２と真空パイプ
１aとを連通する連通管１１に、接続管１１aによって接
続しており、又、第三室１３との境界をなす天井面に、
第三室１３に通じる空気導入孔６aが穿設されている。
この空気導入孔６aには、第二室５側から、該導入孔６a
を閉塞可能なパイロット弁６が臨ましめてあり、この弁
６の基部６bは、第三室と第四室とを区画形成するダイ
ヤフラム７の中央部に固着されている。

【００１２】第四室１２には、その壁面に開口１０が穿
設されており、この開口１０は、前記連通管１１を通じ
て、真空パイプ１a中に連通している。第四室１２の天
井面には、バネ調整ネジ９が、気密に螺合し、このねじ
９のバネ支承部９aとダイヤフラム７の中央上面との間
には、圧縮バネ８が介装されている。このような構成
は、従来の真空圧調整器の構造と何ら変わりはない。本
発明にかかる真空圧調整器の特徴は、第３室への空気供
給方法にある。即ち、第一室の壁面上方に、通気開口４
ｂを設けると共に、第３室にも、空気流入口１４を設
け、この通気開口４ｂと空気流入口１４とを、第二室５
を迂回して設けた連通空気流路４ｃによって、連通せし
めた構成にある。１４ａは、空気流入口１４に臨ましめ
たエアフィルタである。

【００１３】

【作用】このような装置において、真空ポンプが作動す
ると、真空パイプ１a内の真空圧が上昇し、これが、連
通管１１を通して第４室１２に及び、ダイヤフラム７が
バネ圧に抗して上昇し、さらに、真空パイプ１ａ内が、
該バネ圧によって設定される設定真空圧を越えると、パ
イロット弁６aが空気導入孔６aを閉じることにより、小
孔５aからの真空圧が空気導入孔６aからの大気より勝
り、第二室の真空圧は上昇し、弁体２が上昇する。その
結果、真空パイプ１中に、開口部４ａからの大気が入り
設定圧に戻される。かくして、調圧口２ａから、ほぼ一
定量の空気が真空系１に流入する状態で、パイロット弁
と調圧弁の動作がバランスして、真空系内は、一定圧に
保たれる。

【００１４】このような状態において、真空系の真空圧
の変化に応じて、真空調整器Ａは、調圧弁によって、空
気流入量を変化させ、設定圧に戻すように作動するが、
その空気流入量が、少ないときは、第一室内の気圧は、
ほとんど大気圧に等しい。しかしながら、調圧口２ａへ
の流入量が増加するに従い、第一室内は、その増加に見
合った微弱な負圧を呈するようになる。この負圧は、前
記連通空気流路４ｃを介して、第三室１３に伝達され、
これが、ダイヤフラム７を平衡位置から下方に移動させ
る力として作用する。その結果、パイロット弁６が下方
に移動し、第二室５への大気流入量を増加させて第二室
の真空圧を低下せしめる。それに伴い、ダイヤフラム３
が平衡位置から下降し、調圧弁が調圧口を閉じる方向に
移動して、真空系１内の真空圧を上昇させるように作動
する。

【００１５】この作用は、調圧弁が真空系へ空気を導入
する動作を、打ち消す方向に働き、しかも、調圧弁の動
作が大きければ大きいほど、この打消し作用も大きくな
る。従って、調圧弁の行き過ぎ動作に対して、設定圧力
と実際圧力との差を補正する作用として働く。また、反
対に、真空系１の真空圧低下に対する調圧弁の動作に対
しては、第一室内の圧力上昇を連通空気流路が第三室に
伝えて、パイロット弁の上昇を加速する作用として働く
ことにより、調圧弁の応答遅れを解消するように作用す
る。

【００１６】

【効果】本願発明にかかる真空圧調整器は、従来のもの
に比べて、真空系１内の圧力変動を速やかに解消して、
真空系内を一層安定した真空圧に保つことができる。し
たがって、また、これに接続する搾乳機の作動を安定さ
せ、搾乳量を増加させるとともに、乳牛にとって、致命
的な乳房炎を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】本発明の他の実施例の要部を示す説明図であ
る。

【図３】従来技術の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 真空系 ２ａ 調圧孔 ４ｃ 連通空気流路 ２０ 調圧弁 ６ パイロット弁 ３，７ ダイヤフラム ４ 第一室 ５ 第二室 １３ 第三室 １２ 第四室

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】相互に独立する空間から成る２室の夫々
   を、弾性素材から成るダイヤフラムで仕切ることによ
   り、第一室とこれにダイヤフラムを介して隣接する第二
   室、第三室とこれにダイヤフラムを介して隣接する第四
   室とを夫々区画形成し、第一室は、調圧すべき真空系に
   連通する調圧孔と、大気に連通する開口部と、及び、第
   一室と第二室とを仕切るダイヤフラムに固着する弁棒の
   自由端に設けられ、且つ、該ダイヤフラムの変位によっ
   て調圧孔の開度を調節するように調圧孔に臨ましめた調
   圧弁とを備え、第二室は、前記真空系に気流制限孔を通
   して連通すると共に、第三室に連通する空気導入孔を有
   し、第三室は、空気流入口と、第三室と第四室とを仕切
   るダイヤフラムの変位によって前記空気導入孔に臨んで
   第三室から該空気導入孔を通過して第二室へ入る空気流
   量を調節するパイロット弁とを有し、第四室は、前記真
   空系に連通すると共に第三室との境界をなす前記ダイヤ
   フラムを弾発力によって支持する手段を備え、前記第一
   室内と前記第三室の空気流入口とを、空気流路により連
   通せしめたことを特徴とする真空圧調整器。