JPH07167315A - 流体通路切換装置 - Google Patents

流体通路切換装置

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JPH07167315A
JPH07167315A JP27813892A JP27813892A JPH07167315A JP H07167315 A JPH07167315 A JP H07167315A JP 27813892 A JP27813892 A JP 27813892A JP 27813892 A JP27813892 A JP 27813892A JP H07167315 A JPH07167315 A JP H07167315A
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Keiji Shimizu
啓司 清水
Kanji Shimizu
幹治 清水
Masanori Mitsumachi
正宣 光町
Masato Nakajima
正人 中島
Tetsushi Ishigami
哲史 石神
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 弁室に対し、第1開口30と第2開口31と
をL字状に配置し、第1または第2の開口のいずれかと
第3開口41とを直線状に配置する。第1開口30と第
2開口31とを選択的に閉じるように、遮蔽板29を駆
動軸27により回転自在に設け、駆動軸27を往復回転
駆動するためのロータリアクチュエータを設ける。 【効果】 いずれの開口に切り換えた場合でも、流路抵
抗が少なく、広い流路断面積を確保できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は流体通路切換装置に関す
る。さらに詳しくは、液体や気体の流通管路などに介在
させ、外部条件の変化などに応じて適切な通気路を自動
的に選択しうる流体通路切換装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、油圧回路やエア配管などの流体回
路の流れ方向を切り替えるには、手動ないし電磁式の切
換弁が用いられている。またセンサなどで検出した外界
の状況(エアシリンダなどの伸縮、油温の上昇など)に
応じて切換弁を自動的に切り替えることも知られてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記切換弁は比較的高
圧の流体の流路を高速で切り換えることができるが、そ
の反面、低圧・大量の流体を流す管路(たとえば水管や
ダクトなど)の通路切換には適しない。本発明はとくに
低圧・大量の流体を流す管路流す管路の切換を正確かつ
迅速に行なうことができる流体通路切換装置を提供する
ことを技術課題としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】
(a) 本発明の流体通路切換装置は、弁室を介して実質的
にL字状に配列される第1開口部および第2開口部と、
前記弁室と排気通路とを連通する第3開口部とを有する
ケーシングと、(b) 前記第1開口部を閉じる第1位置と
第2開口部を閉じる第2位置とを選択的に取りうるよう
に、その端部近辺が前記弁室の第1開口部と第2開口部
との間のコーナー部近辺の軸まわりに回動自在に設けら
れる遮蔽板と、(c) 前記遮蔽板を回転駆動する手段とか
らなる流体通路切換装置によっても達成される。
【0005】さらに前記の目的は、(a) 実質的にT字状
に配列される第1開口部、第2開口部および排気口を有
するケーシングと、(b) 前記第1開口部を閉じる第1位
置と第2開口部を閉じる第2位置とを選択的に取りうる
ように前記ケーシングの中心近辺の軸まわりに回動自在
に設けられる遮蔽板と、(c) 前記遮蔽板を回転駆動する
手段とからなる流体通路切換装置によっても達成され
る。このような機構においては前記遮蔽板の重量に基づ
く軸まわりのトルクをバランスさせるべく前記軸のまわ
りに釣り合い重りないし浮きを設けるのが好ましい。
【0006】
【作用】遮蔽板が第2開口部を塞いでいるときは遮蔽板
がケーシングの内壁の一部を構成し、筒状のケーシング
の両端の第1開口部と第3開口部とが直線状に連通す
る。そのため流通抵抗が低い。その状態で回転駆動手段
を操作すると、遮蔽板は軸を中心として約90度回転
し、第1開口部が閉じられ、第2開口部が開く状態とな
る。その状態でも流通抵抗が低い。
【0007】さらに請求項3の機構では釣り合い重りな
いし浮きを用いているため、いずれの方向の回転におい
ても、遮蔽板の重量の軸回りのモーメントが釣り合い重
りでバランスされ、遮蔽板の回転はスムーズである。
【0008】
【実施例】つぎに図面を参照しながら本発明の装置を説
明する。図1は、本発明の装置の一実施例を示す一部切
欠斜視図、図2は図1の装置の縦断面図、図3は図1の
III ーIII 線断面図、図4は本発明の装置の他の実施例
を示す一部切欠斜視図、図5は図4の装置の縦断面図、
図6は、図4のVI−VI線断面図、図7〜9はそれぞれ本
発明の装置の適用例を示す概略回路図である。
【0009】図1示す切換装置10は正方形断面の主筒
21の下端に、同じく正方形断面の筒状の突出部22を
設けたT字状のケーシング20を有する。すなわちケー
シング20は直方体の前後の下端に段部23を設けたも
のと把握することもできる。主筒21の両端および突出
部22の下端には、それぞれ開口30、41、31およ
び管路と接続するための円筒状のフランジ24が設けら
れている。ケーシング20は通常は鉄板などの金属板か
ら板金工作で形成し得るが、所望により合成樹脂、特に
FRPなどで形成することもできる。主筒21の一方の
開口30は第1開口であり、他方の開口41が排出口と
なる第3開口であり、突出部22の開口31が第2開口
である。また主筒21の内部が弁室を構成する。
【0010】主筒21の左右の側壁25の第1開口30
と第2開口31の間のコーナ部には図3に示すように軸
受26が取りつけられており、その間に駆動軸27が通
されている。駆動軸27には遮蔽板29が取り付けられ
ている。
【0011】また図2に示すように、遮蔽板29が主筒
21の入口となる第1開口30および突出部22の第2
開口31を塞ぐ位置には、それぞれ枠状ないし環状のブ
ラケット34によってシール部材35が取り付けられて
いる。これによりシール部材35はストッパーとしても
作用する。なおそのようなストッパーとは別個に、回転
駆動機構で駆動範囲を規制するようにしてもよい。
【0012】つぎに図3を参照して前記駆動軸27を回
転駆動させる機構を説明する。駆動軸27の延長部には
小径のギア36が固着されている。他方、ケーシング2
0に取りつけられたブラケット37にはエアないし油圧
駆動のロータリアクチュエータ38あるいはロータリソ
レノイド(回転角度45度前後)が取りつけられてお
り、その軸39には大径のギア40が固着され、前記小
径のギア36と歯合している。
【0013】なお防爆性が必要でない場合はロータリア
クチュエータ38に変えて、モーターを用いてもよい。
さらに遮蔽板を直接エアまたは油圧シリンダで往復駆動
させたり、ラックピニオンを介して回転駆動させるよう
にしてもよい。
【0014】図1に示すコントローラ42は、ロータリ
アクチュエータ38を駆動する流体リレーないし電磁リ
レー、あるいは流体センサ15や電気式トランスデュー
サなどの検出信号を増幅する回路、それらの信号に応じ
て、流体リレーなどを駆動させるシーケンス回路、上限
および下限の作動条件設定スイッチなどから構成されて
いる。なお流体センサ15としてそれ自体固定の不感帯
を有するものを用いてもよい。そのばあいは設定スイッ
チは1個でよい。検出器や制御回路は、防爆性が必要な
場合は流体素子を用いるのが好ましい。しかし防爆性が
必要でない場合は電気式であってもよい。
【0015】上記のごとく構成される切換装置10にお
いては、コントローラ42からの信号に応じてロータリ
アクチュエータ38が図3の矢印C−D方向に回転する
と、ギア40、36を介して駆動軸27が矢印A−B方
向に回動し、シール部材35と当接して第1開口30ま
たは第2開口31の一方を締め切ると共に、他方を開放
する。すなわち遮蔽板29が矢印A方向に回動すると第
1開口30と第3開口41とが連通し、第2開口31が
閉じる。そして矢印B方向に回動すると第2開口31と
第3開口41とが連通し、第1開口が閉じる。
【0016】つぎに図4〜6を参照して本発明の装置の
他の実施例を説明する。図4〜6の切換装置は遮蔽板2
9を回転駆動する駆動軸27がケーシング20のほぼ中
央に設けられていること、および遮蔽板29をV字状の
支持材28を介して駆動軸27に連結していることを除
いて図1〜3の切換装置とほぼ同じである。このものは
図5に示すように駆動軸27の90度の往復回転に応じ
て遮蔽板29はその端縁が円弧Pを描くように移動す
る。そのため図5の実線の第1位置では遮蔽板29の下
縁29aと段部23の頂部との間にわずかな隙間Gがあ
く。
【0017】また想像線の第2位置では遮蔽板29の上
縁29bと段部23の頂部との間に隙間がある。さらに
ケーシング20には前記段部のスペースSがあるので、
円弧Pの軌跡を描いてもケーシング20と遮蔽板29と
は干渉しない。なお図5の32および33はそれぞれス
トッパーである。
【0018】さらに前記駆動軸27の中心から遮蔽板2
9とは反対側に、ネジ34が突出しており、そのネジ3
4に重り35が螺着されている。重り35は駆動軸27
を中心として、遮蔽板29および支持部材28の重量の
モーメントと釣り合っている。なお遮蔽板29の重量が
軽い場合は、重り35をつけなくてもよい。また液体の
比重が大きい場合は、重りに代えて遮蔽板29と同じ側
に浮きを設けてもよい。
【0019】前述のごとく構成される切換装置は、油や
水などの液体、各種のガスないしエアなどの気体のいず
れの流体の通路切換にも使用しうる。たとえば低圧の油
送管路、水槽や池の水を交換する管路、厨房の空気入れ
換え管路、温室や居室の内部の特定のガスの濃度または
温度の調節などに採用しうる。たとえば図7に示すよう
に複数の太陽熱利用の温水槽W1 、W2 ・・・・・・Wn から
順次水を給水させる場合、切換装置Q1 、Qn-1 を介し
て配水通路81を接続しておき、1個目の水槽W1 から
の給水が完了したとき(または水平が一定レベルまで下
がったとき)、そのことをセンサで検知して2個目の切
換装置Q1 を切り換え、遮蔽板を回転させて2個目の水
槽W2 から配水を行なう。
【0020】また図8に示すように、太陽熱利用の温水
槽85と電熱利用の温水槽86とを切換装置Q8 を介し
て接続し、太陽熱利用の温水槽85の温度が一定以上に
なったときのみその温水槽85から供給するシステムに
利用することができる。
【0021】また図9に示すように、温室91の上部と
下部をそれぞれ切換装置Q9 の第2開口31と第1開口
30に連通し、第3開口41を排出ファンまたはCO2
吸収装置などに連結するようにしてもよい。この場合、
温室91内のCO2 濃度(または温度)を検出し、濃度
が高くなれば下側の第1開口30を開いて第2開口31
を閉じる。そうするとCO2 濃度が高い空気が外部に排
出され、新鮮な空気が外部から取り入れられる。他方、
濃度が低いときは上側の第2開口31を開いて下側の第
1開口30を閉じ、低濃度の空気を残すようにする。こ
のシステムはCO2 の比重が空気より大きいことを利用
したものであるが、たとえば厨房などのガス濃度管理、
あるいは温度センサと組み合わせて温室や居室の温度管
理に応用することができる。この場合、条件設定スイッ
チ(図1のコントローラ42に設ける)は、たとえば高
温側(温度上昇時の作動温度)を18〜20℃に、低温
側(温度下降時の作動温度)を15〜17℃に設定して
おけば、温度変化途中のフラッタリングを防止しうる。
本発明の装置の基本的構成および作用効果は以上のとお
りであるが、本発明の装置はそれらに限られるものでは
なく、以下に示すように種々の追加や応用が可能であ
る。
【0022】前記CO2 濃度や温度を検出するセンサ
15に加えて、室内ないしケーシング20内の煙や悪
臭、さらに有毒ガスを検出する機能センサ(においセン
サ。例えば光明理化学工業株式会社製のFOA−8、M
D−701、MD−505など)を天井近辺及び(また
は)床面近辺に設け、いずれかの機能センサが働けば、
においを検出した側の開口を開き、他方の開口を閉じる
ようにするのが好ましい。そのばあい煙などの空気より
軽いガスも二酸化炭素などの重いガスのいずれについて
もスムーズに排出し得る利点がある。
【0023】図4〜6の切換装置においては、倉庫や
居室などに用いるときに、遮蔽板29を第3開口41を
塞ぐ第3位置まで選択的に回動しうるように構成すると
共に、異常な高温(たとえば120℃)を検出しうる第
2温度センサを設け、第2温度センサが働いたとき(特
に火事のとき)、遮蔽板29が、第3開口41を塞いで
防火ダンパの役割を果たすように構成する。そのばあ
い、防火ダンパを別途設ける必要がない。
【0024】第1開口、第2開口などを円形断面の筒
状とし、遮蔽板を円板状にしてもよい。 水槽や温室あるいは居室に並列して設け、1個のスイ
ッチ、センサで集中してコントロールするようにしても
よい。
【0025】
【発明の効果】本発明の空気通路切換装置は、1個の駆
動源でT字状の通路の2位置切り換えが可能であり、か
つ通路抵抗が少なく、作動がスムーズである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の装置の一実施例を示す一部切欠斜視図
である。
【図2】図2の装置の縦線断面図である。
【図3】図2の装置のIII −III 線断面図である
【図4】本発明の装置の他の実施例を示す一部切欠斜視
図である。
【図5】図4の装置の縦断面図である。
【図6】図4のVI−VI線断面図である。
【図7】本発明の装置の適用例を示す概略回路図であ
る。
【図8】本発明の装置の適用例を示す概略回路図であ
る。
【図9】本発明の装置の適用例を示す概略回路図であ
る。
【符号の説明】
10 切換装置 15 センサ 20 ケーシング 27 駆動軸 29 遮蔽板 30 第1開口 31 第2開口 33 重り 36 ロータリアクチュエータ 41 第3開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 幹治 兵庫県神戸市西区宮下1丁目2番7号 有 限会社ニューメディアシステムズ内 (72)発明者 光町 正宣 埼玉県所沢市久米松ヶ丘1−51−14 (72)発明者 中島 正人 東京都目黒区大岡山1−31−37 ヒルサイ ドコート507 (72)発明者 石神 哲史 神奈川県相模原市並木2−4−18

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a) 弁室を介して実質的にL字状に配列
    される第1開口部および第2開口部と、前記弁室と外部
    とを連通する第3開口部とを有するケーシングと、(b)
    前記第1開口部を閉じる第1位置と第2開口部を閉じる
    第2位置とを選択的に取りうるように、その端部近辺が
    前記弁室の第1開口部と第2開口部との間のコーナー部
    近辺の軸まわりに回動自在に設けられる遮蔽板と、(c)
    前記遮蔽板を回転駆動する手段とからなる流体通路切換
    装置。
  2. 【請求項2】 (a) 実質的にT字状に配列される第1開
    口部、第2開口部および第3開口部を有するケーシング
    と、(b) 前記第1開口部を閉じる第1位置と第2開口部
    を閉じる第2位置とを選択的に取りうるように前記ケー
    シングの中心近辺の軸まわりに回動自在に設けられる遮
    蔽板と、(c) 前記遮蔽板を回転駆動する手段とからなる
    流体通路切換装置。
  3. 【請求項3】 前記遮蔽板の重量に基づく軸まわりのト
    ルクをバランスさせるべく、前記軸のまわりに釣り合い
    重りないし浮きを設けてなる請求項2記載の装置。
JP4278138A 1991-09-21 1992-09-21 流体通路切換装置を用いた換気システム Expired - Lifetime JP2779568B2 (ja)

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