JPH1096406A

JPH1096406A - 弁駆動装置

Info

Publication number: JPH1096406A
Application number: JP26910096A
Authority: JP
Inventors: Sadayuki Nakanishi; 定之中西; Akio Fukunaga; 昭男福永
Original assignee: Kitz Corp
Current assignee: Kitz Corp
Priority date: 1996-09-20
Filing date: 1996-09-20
Publication date: 1998-04-14

Abstract

(57)【要約】【課題】圧力空気の供給源がない場合でも使用できる
経済的でコンパクトなスプリングリターン式の弁駆動装
置を提供する。【解決手段】タンク４からの油をポンプ３によって所
要の圧力に昇圧してシリンダ２に送入して往運動を行
い、この間にスプリング８を圧縮し、シリンダ２とタン
ク４との間の戻り配管６に設けた開閉弁７を開き、スプ
リング８の弾発力によってシリンダ２内の油を排出して
復運動を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、弁駆動装置に関
し、特に、ガス、油、水などを供給する配管に接続され
るバルブを開閉するための液圧型スプリングリターン式
駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、主としてガス、油、水などを供
給する配管に接続されるバルブを開閉するために多く用
いられている空圧型スプリングリターン式アクチュエー
タの一例を示す横断面図であり、図５は、図４に示した
ような空圧型スプリングリターン式アクチュエータによ
って、バルブを駆動するための圧力空気回路を含めた駆
動装置を示す回路図である。

【０００３】図４及び図５において、空圧型スプリング
リターン式アクチュエータ３１のシリンダ３２に電磁弁
３３が図中の状態から切替えられてレシーバタンク３４
内の圧力空気が送入されると、ピストン３５を左方へ押
し、ピストンロッド３６に固定されたピン３７がスコッ
チヨーク３８を回転させるのに伴い、バルブ３９のステ
ム４０を反時計回りに回転させて、アクチュエータ３１
の往運動を行わせると同時にスプリング４１を圧縮す
る。

【０００４】次に、電磁弁３３が切替えられて図中の状
態になると、シリンダ３２が大気への放出管４２に通
じ、スプリング４１の弾発力によってピストンロッド３
６が右方へ押され、ピン３７がスコッチヨーク３８を回
転させるのに伴い、バルブ３９のステム４０を時計回り
に回転させて、アクチュエータ３１の復運動を行わせ、
図中の状態になる。

【０００５】図中、４３は圧力空気供給配管であって、
レシーバタンク３４内の圧力が低下すると圧力空気が補
給されて、レシーバタンク３４内の圧力が上昇する。一
般に、レシーバタンク３４からアクチュエータ３１に供
給される圧力空気の圧力は、４〜７Kg/cm²Ｇであり、シ
リンダ３２は、この圧力でバルブ３９を往運動させると
共にスプリング４１を圧縮するだけの力を出さなければ
ならず、比較的大きな径のものにしなければならない。

【０００６】このため、圧力空気の消費量が多く、圧力
空気のための配管や器具が大きくなって高価になり、ア
クチュエータ３１もシリンダ３２の径が大きいために高
価になり、駆動装置全体が高価なものとなると共に、広
い空間を必要とし、維持経費も高くなる。また、圧力空
気の供給が得られない所では使用できないなどの問題が
ある。

【０００７】図６は、図４に示したようなスプリングリ
ターン式アクチュエータの動力源として、パイプライン
のガスの圧力を利用する場合のガス回路を含めた駆動装
置の一例を示す回路図であって、４４はガスパイプライ
ン、４５は減圧弁であり、他の符号は、図５における場
合と同じである。

【０００８】ガスパイプライン４４から送られるガス
は、減圧弁４５によって所要の圧力に減圧し電磁弁３３
に送られ、また、使用済みのガスが大気に放出されるの
で、ガスの性質により使用できる場所が限定される。ま
た、このようなパイプラインのガスのための特に高圧の
ガスのための減圧弁は、技術的に難しく高価なものであ
るなどの課題を有している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の課題
に鑑みて開発したものであり、その目的とするところ
は、圧力空気の供給源がない場合でも、スプリングリタ
ーン式アクチュエータが使用可能であり、また、圧力空
気がなく、高圧パイプラインが天然ガスなど可燃性ガス
などで大気放出すれば、危険で使用できない場合でもス
プリングリターン式アクチュエータが使用できると共
に、更には、圧力空気がなく、パイプラインが液体で放
出できない場合でもスプリングリターン式アクチュエー
タが使用でき、また、従来より実施されている圧力空気
回路を有するスプリングリターン式アクチュエータによ
る駆動装置と比較して小型で、かつ経済性をも有してい
る液圧型スプリングリターン式の弁駆動装置を提供する
ことを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、シリンダに作用する液圧によって往運動
を行い、その間に圧縮されたスプリングの弾発力によっ
て復運動を行うスプリングリターン式駆動装置であっ
て、その往運動をタンクからの液体をポンプによって所
要の圧力に昇圧してシリンダに送入して行い、その復運
動をシリンダとタンクとの間の戻り配管に設けた開閉弁
を開いてシリンダ内の液体を排出させて行うように構成
した。

【００１１】この場合、上記の液体が油であるのが好ま
しく、油圧によるスプリングリターン式の駆動装置であ
る。また、ポンプの出口側に逆止め弁を設け、この逆止
め弁とシリンダとの間の配管に枝管を設け、この枝管に
リリーフ弁を接続するのが好ましく、或は、ポンプの作
動の停止を往運動の終了位置用に設けられたリミットス
イッチの働きによって行うようにするとよい。

【００１２】本発明の液圧型スプリングリターン式の弁
駆動装置は、まず、戻り配管に設けた開閉弁を閉じ、ポ
ンプを作動させてタンクの液体をポンプの出口側の逆止
め弁を押し開いてシリンダに送入すると、ピストンが押
されピストンロッドが移動して、アクチュエータである
駆動装置が往運動を行う。この間にピストンロッドがス
プリングを圧縮する。

【００１３】次に、戻り配管に設けた開閉弁を開くと、
スプリングの弾発力によって押されたピストンがシリン
ダ内の液体を戻り配管を通ってタンクへ排出させ、この
時のピストンロッドの移動によって、このアクチュエー
タである駆動装置が復運動を行う。また、上記の開閉弁
には、自動弁や電磁弁を使用すればよく、液体には油を
使用すればよいが、防錆剤を加えた水などの他の液体を
用いてもよい。

【００１４】往運動の停止は、ピストンロッドがストッ
パに突き当たって移動できなくなり、ポンプとシリンダ
の間の液体の圧力が異常に昇圧するのを圧力計が感知し
て、ポンプを停止させて行えばよいが、ポンプの停止後
に配管が太陽熱を受けて液体が膨張するなどして、更に
異常昇圧するのは、この配管に設けた枝管に接続したリ
リーフ弁によって防ぐことができる。

【００１５】更に、往運動の停止をリミットスイッチの
働きによってポンプを停止させて行ってもよく、この場
合には、ポンプの停止後の太陽熱などによる異常昇圧を
ピストンが更に移動できる余裕を設けておいて、液体の
熱膨張を許すことによって防いでもよい。

【００１６】以上の説明における本発明における駆動装
置の往運動と復運動の何れかを、駆動装置を装着したバ
ルブの開弁運動にしてもよく、閉弁運動にするように構
成してもよい。

【００１７】また、通常、高圧ポンプによって液体の圧
力を高くするので、シリンダの径は小さくてよく、液体
も少なくてもよいのでタンクを小さくすることができ、
このスプリングリターン式アクチュエータの直線運動を
回転運動に変換する運動変換装置のケースをタンクとし
て使用することもできる。

【００１８】ポンプ、タンクを含めて駆動装置全体をコ
ンパクトにすることができ、圧力空気が得られない場合
でもポンプと電磁弁を作動させるための電源さえ得られ
れば、どこでも使用することができ、特に、パイプライ
ンのガス圧を利用することができない場所に好適であ
る。

【００１９】

【実施例】図１は、本発明における弁駆動装置を液圧型
スプリンクリターン式駆動装置に適用した一実施例を示
す回路図であり、図２は、そのアクチュエータ単体の横
断面図である。図３は、本発明における弁駆動装置を他
の液圧型スプリンクリターン式駆動装置に適用した例を
示す回路図である。本例におけるアクチュエータは、油
圧型であって、操作用の液体に油を用いている。

【００２０】図１及び図２において、油圧型スプリング
リターン式のアクチュエータ本体１のシリンダ２にポン
プ３によって、タンク４からの油を所要の圧力に昇圧し
て送入し、ピストン５を図において、左方に移動させて
往運動を行うようになっている。この場合、シリンダ２
とタンク４との間の戻り配管６に設けた開閉弁７は閉じ
てあり、この往運動の間にスプリング８が圧縮されるよ
うになっている。

【００２１】開閉弁７を開くと、シリンダ２内の油が戻
り配管６を通ってタンク４に排出できるようになり、圧
縮されているスプリング８の弾発力によってピストンロ
ッド９が右方に移動して、復運動を行うようになってい
る。本実施例のアクチュエータ本体１は、ピストンロッ
ド９の右端部がピストン５である。

【００２２】ポンプ３の出口側に逆止め弁１０が設けて
あり、この逆止め弁１０とシリンダ２との間の配管１１
に枝管１２が設けてあり、この枝管１２にリリーフ弁１
３を接続している。１４は圧力計であり、１５はドレン
の受け皿であって、この受け皿１５は一般的にタンク４
と接続している。

【００２３】１６はリミットスイッチで、このアクチュ
エータ本体１の往運動の終了位置で作用するように設け
られている。また、１７はこのアクチュエータ本体１に
よって操作されるバルブであり、１８はそのステムであ
る。

【００２４】次に、上記の実施例における作用を説明す
る。まず、戻り配管６に設けた開閉弁７を閉じ、ポンプ
３を作動させてタンク４の油を逆止め弁１０を押し開い
てシリンダ２に送入すると、ピストン５が押され、ピス
トンロッド９が図１及び図２において左方に移動し、ピ
ストンロッド９に固定したピン１９がスコッチヨーク２
０を反時計回りに回転させて、このアクチュエータ本体
１である駆動装置が往運動を行う。

【００２５】これによって、バルブ１７のステム１８を
回転させ、バルブ１７を開弁又は閉弁する。アクチュエ
ータ本体１は、この往運動の際のピストンロッド９の移
動によって、スプリング８を圧縮する。

【００２６】次に、開閉弁７を開くと、スプリング８の
弾発力によって押されたピストンロッド９の右端部ピス
トン５がシリンダ２内の油を戻り配管６を通してタンク
４に排出させる。この時のピストンロッド９の右方への
移動によって、ピン１９がスコッチヨーク２０を時計回
りに回転させて、このアクチューエータ本体１である駆
動装置が復運動を行う。

【００２７】これによって、バルブ１７のステム１８を
回転させ、バルブ１７を閉弁又は開弁する。この場合、
開閉弁７には、一般に自動弁又は電磁弁が使われ、ま
た、上記した例の操作用の液体は油に限られるものでな
く、防錆剤を加えた水などでもよい。

【００２８】往運動の停止、即ち、ピストンロッド９の
左方向への移動の停止は、ピストンロッド９の左端部の
ストッパ２１がストッパボルト２２に突き当たり、ピス
トン５が移動できなくなって、ポンプ３とシリンダ２と
の間の油の圧力が異常に上昇するのを圧力計１４が感知
し、ポンプ３を停止させて行う。

【００２９】この場合、配管１１が太陽熱を受けるなど
して油が膨張し、圧力が更に異常に上昇するのを、この
配管１１に設けた枝管１２に接続したリリーフ弁１３か
ら油を逃がすことによって防いでいる。

【００３０】更には、往運動の停止をリミットスイッチ
１６の働きによってポンプ３を停止させて行ってもよ
く、この場合には、ポンプ３の停止後の太陽熱などによ
る異常昇圧をピストン５が更に移動できる余裕をストッ
パ２１とストッパボルト２２との間に設けて、配管１１
内の油の膨張を許すことによって防いでもよい。

【００３１】ポンプ３は、高圧ポンプであって、シリン
ダ２に送入する油圧は高いので、シリンダ２の径は小さ
くてよく、シリンダ２に送入する油も少なくてよいの
で、タンク４も小さくすることができる。このため、こ
のアクチュエータ本体１の直線運動を回転運動に変換す
る変換装置のケース２３を油タンクとして使用すること
もできる。

【００３２】また、ポンプ３、タンク４を含めて駆動装
置全体をコンパクトにすることができ、圧力空気が得ら
れない場合でもポンプ３と開閉弁７の電磁弁を作動させ
るための電源さえ得られれば、どこでも使用することが
でき、パイプラインのガス圧を利用することができない
場所に好適である。

【００３３】また図３に示す回路図は他の実施例を示す
ものであり、図１と同一部分は同一符号で示す。同図
は、直線往復を必要とするゲートバルブなどに適用した
例であり、図中、９ａは直線往復動の弁棒又は弁棒に連
結した作動棒である。

【００３４】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の液圧型
スプリングリターン式の弁駆動装置は、ポンプによって
高圧に昇圧した液圧を用い、極めて簡単な回路を用いて
いるので、配管や器具やアクチュエータが小型であって
安価なものであり、広い空間を必要とせず、圧力空気が
得られない場合でもポンプと開閉弁の電磁弁を作動させ
るための電源さえ得られれば使用することができ、パイ
プラインのガス圧を利用する駆動装置のように使用場所
を制限されず、パイプラインのガス圧を利用することが
できない場所にも好適であるなど優れた効果を発揮す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における弁駆動装置を液圧型スプリング
リターン式駆動装置に適用した一実施例を示す回路図で
ある。

【図２】図１に示した液圧型スプリングリターン式駆動
装置のアクチュエータ単体の横断面図である。

【図３】本発明における弁駆動装置を他の液圧型スプリ
ングリターン式駆動装置に適用した例を示す回路図であ
る。

【図４】従来の空圧型スプリングリターン式駆動装置の
アクチュエータの一例を示す横断面図である。

【図５】図４に示したアクチュエータによってバルブを
駆動する駆動装置の一例を示す回路図である。

【図６】図４に示したアクチュエータがパイプラインの
ガス圧を動力源としてバルブを駆動する駆動装置の他の
例を示す回路図である。

【符号の説明】

２シリンダ３ポンプ４タンク６戻り配管７開閉弁８スプリング１０逆止め弁１１配管１２枝管１３リリーフ弁１６リミットスイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダに作用する液圧によって往運動
を行い、この間に圧縮されたスプリングの弾発力によっ
て復運動を行うスプリングリターン式の弁駆動装置であ
って、その往運動をタンクからの液体をポンプによって
所要の圧力に昇圧してシリンダに送入して行い、その復
運動をシリンダとタンクとの間の戻り配管に設けた開閉
弁を開いてシリンダ内の液体を排出させて行うようにし
たことを特徴とする弁駆動装置。
【請求項２】上記の液体は、油である請求項１記載の
弁駆動装置。
【請求項３】上記のポンプの出口側に逆止め弁を設
け、この逆止め弁とシリンダとの間の配管に枝管を設
け、この枝管にリリーフ弁を接続した請求項１記載の弁
駆動装置。
【請求項４】上記のポンプの作動の停止を往運動の終
了位置用に設けたリミットスイッチの働きによって行う
ようにした請求項１記載の弁駆動装置。