JPS6179083A - 圧力調節弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ産業上の利用分野 本発明は圧力調節弁に係り、特に搾乳器における圧力（
真空）調節の目的に考案されている。

口発明の目的及び構成 本発明の目的とする所は一般の人に少くとも有用な選択
を与える圧力調節弁の提供にある。

従って、本発明による圧力調節弁はその一つの特徴にお
いて、コントロール、チャンバと調節圧チャンバを内部
に有するバルブ本体と、前記コントロールチャンバを前
記調節圧チャンバから分離する前記バルブ本体内の第１
可動性壁と、該第１可動性壁からへだてられた第２可動
性壁と、前記２つの可動壁の１つの動きが他の１つの動
きをもたらすようｉＣ２つの可動壁を相互接続する装置
と、前記第２可動性壁の動きにより圧力源から前記調節
圧チャンバ内への流体流入をコントロールするバルブ装
装置を有し、前記コントロールチャンバにおける圧力が
変動すると、前記可動性壁が動きそれにより前記バルブ
装置が前記調節圧チャンバ内の圧力をコントロールする
目的で前記圧力源から前記調節圧チャンバ内への流体流
入をコントロールするように構成配置されている。

更に別の特徴によれは、本発明は上記の如き圧力調節弁
と補助弁との組合せにあり、該補助弁は前記圧力調節弁
のコントロールチャンバに対するコントロール圧の流入
をコントロールする。

本発明技術分野の当業者には、本発明の構造上の数多く
の変化及び広範囲に変わる実ｉ例ならびにその応用なる
ものは本文の特許請求の範囲による本発明の範囲を離脱
することなしに自明の事柄である。本文の開示及び説明
は完全に解説上のものであり、必して制限的なものでは
ない。

ハ実施例 添付図面参照の下に本発明の一つの好適実施例について
次に説明する。

搾乳器に用いられ器内の圧力をは〈一定のレベルに保つ
主弁及び補助弁について本発明を図面参照の下に説明す
るが、かかるタイプの弁は搾乳器以外の応用面にも使用
できるものである。

先づ第１図において、主弁はフレキシブルダイヤフラム
６．７の形態をした可動性の壁のための装着面を形成す
るへだてられたフランジ４．５を設けた主本体部材１を
有している。ダイヤフラム６．７はそれぞれネジ１６に
よりカバー８及び人口部９で本体部材１にクランプされ
ている。フランジ４，５をダイヤフラム６．７に組合せ
結合せる円筒壁１０により出口ポート３を介して管２に
連通するチャンバ１１が形成されている。

カバー８とダイヤフラム６により囲まれたコントロール
チャンバ１２が形成されている。ボート１３を有するニ
ップル１４が後述の目的のためチャンバ１２から延び、
抽気オリフィス１５がチャンバ１２から大気中に通じて
いる。

フレキシブルダイヤフラム６は金属又は適宜プラスチッ
ク材より成る堅い補強プレート１７に接Ｆ１され、同様
にフレキシブルダイヤフラム７は補強プレート１８に接
着している。

ダイヤフラム７は弁部材として働き、図示の如く装着プ
レート１８をともなったダイヤフラム組立体７には中心
開口１９が設けられている。開口１９の壁又は縁部は入
口部９０面２０で形成せる弁座と協同して本例の場合は
大気である所の圧力源からの空気流入弁を構成する。面
２０は応用面や構造上の必要に応じ図示の如く円錐形で
も平面（平たん）でも良い。

入口部分９も円錐形の面２１．２２を有し、これらの面
により空気は流入ボート２３からダイヤフラムＴと弁座
面２０との間の弁作動点の方へ向けられる。

ダイヤフラム組立体６，１７と７，１８は複数本好適に
は３本のコラム２４で一体に竪く結合されている。ボル
ト２５がそれぞれのコラムを貫通し、ナツト２６により
コラムかダイヤフラムに固定されている。この代りに、
コラム２４は補強部材１７．１８のいづれかもしくは両
方に一体に成形されるか、ネジ、リベットや接着剤その
他適当な装置で補強部材に接合できる。

次に第２図において補助弁組立体が下部本体部２７と上
部本体部２８をネジ（図示省略）その他で一体に締結し
その間に洩れのない継ぎ目を形成して有している。更に
、ガスケット（図示省略）その他のシール装置を使用で
きる。

円形チャンバ３０が下部本体部２７内に形成されている
。チャンバ３０の下壁には弁座２９が形成されており、
ニップル３７に設けたボート３６への入口を形恩・して
いる。使用時、後述の如くニップル３７と主弁のニップ
ル１４（第１図）とを接続する。チャンバ３０には又ニ
ップル３２内のボート３１が含まれ、チャンバ３０を管
３３で空気ライン３５のパイツロト接続３４に接続スル
（第６１図参照）。

弁部材３８が弁座２９に協動する。図示の如く、弁部材
３８はフレキシブルダイヤフラム４０゜４１の中心から
支持されている軸３９の延長部分として形成されている
。ダイヤフラム４０．４１はスペーサ４２で引き離され
ており、ナツト４３及びワッシャ４４により軸３９にク
ランプされている。ダイヤフラム４０の頂部ワッシャ４
４の下方にあるカラー４５はコントロールばね４６の下
端を受けるようになっている。ばね４６の上端はブツシ
ュ４７で位置きめされ、ブツシュは調整ネジ４８で軸方
向に移動しばねを圧縮する。ネジ４８は上部本体部２８
の延長部４９にねじ込まれている。キャップ５０を用い
て延長部４９のねじ孔５１を被覆及びもしくはシールす
ることができる。

本体部分２８によりダイヤフラム４０上方に円形チャン
バ５３が形成され、このチャンバは導管５２によりチャ
ンバ３０に接続している。導管５４によりダイヤフラム
４０．４１間のチャンバ５５が大気に接続している。

作動に当り、主弁及び補助弁は第５図の如く接続され、
パイプ３５は「真空」（負圧）レベルをコン）ｏ−ルす
べき装置系例えば搾乳装置の一部を構成している。

パイプ３５内の任意瞬間時における圧力は、管３３及び
ボート３１によりチャンバ３０に、又導管５２によりチ
ャンバ５３に伝わる。もしこのパイプ３５内の圧力がチ
ャンバ３０．５３内の圧力より低いと、等圧レベルに達
するまで空気は排出される。

第２図より判るように、チャンバ５３に露出せるダイヤ
フラム４０の面積はチャンバ３０に露出したダイヤフラ
ム４１の面積より大きい。ダイヤフラム４０と４１の間
のチャンバ５５は導管５４のため常時大気圧におかれて
いるのでボート３１にどんな真空がかかつてもダイヤフ
ラムの組と装着軸３９に上向きの力即ちチャンバ５３の
方に向かう力がかかり、このため弁３８は弁座２９より
遠ざかるよう上昇する傾向になる。この上向きの力かば
ね４６による力を十分に打負かすようになると、弁３８
は弁座２９より離れその結果チャンバ１２（第１図）は
ポート３１における負圧により排気される。

チャンバ１２よりの排気率が大気圧の空気がオリフィス
１５を通じてチャンバ１２に流入できる割合より大きく
すればチャンバ１２内の圧力は低下する（真空レベル上
昇）ものである。

本文に図示説明せる実施例の場合、ダイヤフラム６と７
は同一の外径のものなるも、ダイヤフラム７は弁オリフ
ィス１９を貫通してもっているのでダイヤフラム５はダ
イヤフラム７より大きい活動面積をチャンバ１１内の圧
力レベルにさらして有している。

パイプ３５に接続せる真空ポンプ（図示省略）の作動時
、チャンバ１１はパイプ３５（及びコントロールすべき
装置系）の内部と同じレベルに排気される。

補助弁の弁部材３８が弁座２９に接した状態では、チャ
ンバ１２内の圧力を大気圧レベルに保つ必要があるので
空気はオリフィス１５を通じ流出する。ダイヤフラム７
の下面も又ボート２３を通る大気圧にさらされている。

調節圧力チャンパ１１内の圧力（装置系圧力）が大気圧
未満に下がると、ダイヤフラム７を超えるダイヤフラム
６の大きな活動面積により合成の内向きの力が発生し、
かかる合成力はダイヤフラムγのオリフィス１９を弁面
２０に押しつける。

この状態では空気はダイヤフラム７と面２０との　　１
間の入口２３よりチャンバ１１に流入することができな
い。

しかし、既述のように弁部材３８が弁座２９から離れチ
ャンバ１２の抽気ができるようになると、ダイヤフラム
７の円形下面に働く大気圧によりダイヤフラム７はダイ
ヤフラム組立体を弁面より離れるように上昇せしめ、そ
れにより空気はダイヤフラム７と弁面２０との流入ポー
ト２３からオリフィス１９を介してチャンバ１１に入る
ことができる。このチャンバ１１がら空気はパイプ３５
及びコントロールすべき装置系に送られる。

この空気の流入の結果、パイプ３５及び装置系内の圧力
は上昇しく真空レベルが下がる）、この変動され又は上
昇した装置系圧は補助弁組立体内のチャンバ３０と５３
に伝達される。この圧力増加はダイヤフラム４０とダイ
ヤフラム４１に働き弁３８を弁座２９から上昇せしめろ
合成力を下げ、この力がコントロールばね４６による力
より低い時には弁３８は弁座２９の方に戻り＆　−）　
３６を通る空気流をせばめオリフィス１５を通じる空気
流出を可能ならしめチャンバ１２内の圧力を上げる。こ
れによりダイヤフラム組立体はチャンバ１２から遠ざか
りダイヤフラム７と弁面２０との間の弁オリフィスがせ
ばぬられる。

実際には、コントロールばね４６に働く圧力は、パイプ
３５及び装置系に所有の負圧（真空）が維持されるよう
にネジ４８により調整される。

搾乳装置などの装置系における「真空」要求は一般には
ヌ一定に保たれるので、補助弁及び主弁は、装置系圧を
所要レベルに保つためちょうど十分な空気が流入できる
ような位置を占める傾向にあり、それぞれの弁位置は装
置系圧の変化で均衡が狂った時に変わるだけである。

本文に記載の真空調整装置は、万一ダイヤフラム６又は
ダイヤフラム７が破れたり孔があいた場合、コントロー
ル下にある装置系に「真空レベル」の著しい増加や圧力
低下など搾乳装置における動物の不快を引き起こすよう
な事態を招くことはな゛いという固有の安全性特徴を有
している。

もしダイヤフラム７が孔があいた場合、ポート２３を通
ずる空気の流入及び孔あきにより装置系圧の上昇又は「
真空」レベルの低下がもたらされろ。

もしダイヤフラム６が孔があくと、その孔を通じ空所１
２からチャンバ１１に空気が流れ込む。

チャンバ１１内の圧力が下がると、ダイヤフラム７の下
面に働く大気圧によりダイヤフラム７は弁面２０から離
され空気をチャンバ１１に入れそこの「真空」を低下又
は圧力を増加させる。

上述の如き調整装置で、もしパイロットライン３３が破
れたり切れると、チャンバ１２（第１図）内の圧力レベ
ルを下げる方法がなくなり、ダイヤフラム７はチャンバ
１２内の大気圧により弁面２０にしつかり押しつけられ
た状態を保つ。その結果、装置系圧力は装置系要求に対
しつり合ったポンプ能力の限度まで低下（真空増加）す
る。この真空の増加は搾乳されている動物に不快をもた
らす。

この理由で、すべてに優先する安全弁を設は過剰な「真
空レベル」増加を防止するのが好ましい。

必要な場合、適宜置台装置を作動せしめ欠陥に作業員の
注意を向けるよう安全弁を配置することもできる。

第４図に好適な安全弁を示している。この安全・；弁に
はニューシーラント特許第１６１０５０号に−従い作ら
れた本会社の初期真空調整装置の若干の特徴が組み込ま
れている。このような弁はボー・ト２（第１図）の壁内
かパイプ３５の壁内又は好適には第４図に示す如く入口
部９（第１図）の弁面２０の中心に取付けられる。

図示例では、筒状延長部５６が部分９の下面に取付けら
れもしくはこれと一体に成形され、弁座５７と筒状ばね
リテーナ５８及び弁案内５９を形成している。

円錐形弁６４が弁座５７と協同作動するように設けられ
ている。弁軸６０が弁６４の下側から延びその外端６１
は弁ばね６３を圧縮するのに用いられる調整カラー６２
を受は入れるようネジが切られている。この弁６４の広
幅の頭部６６の真下に曲がった反作用面が形成されてお
り、頭部６６は延長部５６に設けた円形のくぼみｆ５Ｔ
にぴったり嵌まり込んでいる。空気入口６８は大気を弁
座５Ｔ下方のチャンバ６９に流入させる。

作動時、装置系「真空」（負圧）が弁座５Ｔ上方の弁６
４の表面に働く。弁座５７下方の弁６４の面域には大気
圧が作用する。この弁座５７上方の弁面域に作用する合
成圧力差に帰因する力がはね６３の及ぼす力に打勝つの
に十分大きい場合、弁６４は弁座５７より離れ、それに
より空気が入口６８より弁６４と弁座５γ間を流れ反作
用曲面６５下方のチャンバ６９内の圧力レベルを上げる
ことができる。大長径の弁頭部６６により上昇圧力レベ
ルを受ける領域により非奮に大きな力がもたらされ弁６
４を弁座５７から十分に引き離し弁頭部６６の下縁７０
が弁面２０を通過して外れる。

゛ボート６８、弁６４と弁座５７の間の隙間、チャンバ
６７ならびにリムＴＯと面２００間の隙間を通じて得ら
れる増大空気流が反作用曲面６５により面２０の方へ曲
げ戻される。このため、弁６４に対する上昇力又は開き
力が増大し、弁６４は確実に開位置に保たれ、たとえチ
ャンバ１２内の圧力レベルが上昇（真空レベル低下）し
てもその位６６に働く全部の力の合成力がばね６３の力
に抗して弁６４を弁座５７から引離すのに必要な頭初の
力より小さくなる時点にいたるまで維持される。

図示はしていないが、圧力安全弁の作動を示すようある
タイプの警告装置を設けることもできる。

警告装置は遠隔配置し、弁６４の動きにより外されるス
イッチにより作動させることができる。更に又、空気入
口６８に通ずる笛を設は開口６８を空気が通る際聴覚警
告を発するよう構成することもできる。

実除には、弁６４を開位置に保って真空調整装置のコン
トロール設定レベル以下のレベルで、かつ搾乳中の動物
が不快を感じるレベル以下に装置系真空を真空ポンプに
より保たしめるのがもつとも可能性のあることである。

上述の構造により、少くとも好適実施例において圧力を
コントロールすべき容器例えば搾乳装置の牛乳ラインに
おける圧力から直接コントロールができるも、少くとも
好適実施例の場合比較的簡補助弁により好適にコントロ
ールされるような簡単な主弁が得られることが判る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による主圧力調節弁の横断面図、第２図
は本発明による補助弁の横断面図、第６図は真空中例え
ば搾乳装置における補助弁と主弁との相互接続を示す概
略図、第４図は必要な場合第１図の弁に用いられる圧力
安全弁の横断面図である。 １・・・弁本体部材；６，７・・・ダイヤフラム又は可
動性壁；１１・・−チャンバ又は調節された圧力チャン
バ；１２・・・コントロールチャンバ；１９・・・開口
；９・・・入口部分；２０・・・弁座；２４・・・フラ
ム；２９・・・弁座；３８・・・弁部材；４０，４１・
・・ダイヤフラム；４６・・・コントロールハネ。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. （１）コントロールチャンバと調節された圧力チャンバ
   を内部に有する弁本体と、該本体内に設けられ前記コン
   トロールチャンバを前記調節圧力チャンバより分離する
   第１の可動性壁と、該第１可動性壁からへだてられた第
   ２の可動性壁と、該第１及び第２可動性壁の１つの動き
   が他の１つの動きをもたらすように２つの可動性壁を相
   互接続する装置と、前記第２可動性壁の動きにより作動
   し圧力源からの前記調節圧力チャンバ内への流体の流入
   をコントロールすることのできる弁装置を包含し、前記
   コントロールチャンバ内の圧力が変化すると、前記可動
   性壁はそれにより前記弁装置を作動し前記調節圧力チャ
   ンバにおける圧力をコントロールする目的のため前記調
   節圧力チャンバへの前記圧力源よりの流体の流入をコン
   トロールするように構成かつ配置されている圧力調節弁
   。
2. （２）前記可動性壁は平行な特許請求の範囲第１項によ
   る圧力調節弁。
3. （３）前記可動性壁は該壁と共に移動できるコラムによ
   り相互接続されている特許請求の範囲第１項又は第２項
   による圧力調節弁。
4. （４）前記弁装置は前記第２可動性壁における開口と前
   記本体に固定せる弁部材により形成される特許請求の範
   囲第１項から第３項のいずれか一つの項による圧力調節
   弁。
5. （５）前記可動性壁はそれぞれダイヤフラムを包含する
   特許請求の範囲第１項から第４項のいずれか一つの項に
   よる圧力調節弁。
6. （６）前記弁装置は前記本体内に形成されている特許請
   求の範囲第４項又は第５項による圧力調節弁。
7. （７）圧力安全弁を含み、該圧力安全弁は一面をコント
   ロール圧力チャンバにさらし他面は大気圧にさらされた
   安全弁部材を有し、ばねが設けられ前記安全弁部材を閉
   位置に偏位せしめ、所定レベルを超える真空増加により
   前記安全弁部材はその弁座より離れて上昇せしめられそ
   れにより大気を前記コントロール圧力チャンバに流入す
   るように構成かつ配置されている特許請求の範囲第１項
   から第６項のいずれか一つの項による圧力調節弁。
8. （８）前記安全弁部材は該部材の下側に反作用面を有し
   、該反作用面は弁がいつたん開かれると流入空気が弁部
   材を開位置に保つような方向に流入空気をそらせるよう
   に構成かつ配置されている特許請求の範囲第７項による
   圧力調節弁。
9. （９）前記圧力安全弁は前記圧力調節弁の弁部材の内部
   に取付けられ、前記圧力安全弁の安全弁部材は前記調節
   圧力チャンバ内に開口している特許請求の範囲第７項又
   は第８項による圧力調節弁。
10. （１０）特許請求の範囲第１項から第９項のいずれか一
    つの項による圧力調節弁と補助弁との組合せにして、該
    補助弁は前記圧力調節弁のコントロールチャンバへのコ
    ントロール圧力の流入をコントロールするような組合せ
    。
11. （１１）前記補助弁は前記圧力コントロールチャンバに
    接続され、又前記圧力調節されたチャンバに連通してい
    る特許請求の範囲第１０項による組合せ。
12. （１２）前記補助弁は、内部に設けた１対のへだてられ
    た可動性壁により３つのチャンバに分けられた弁本体と
    、前記対の可動性壁を相互接続する装置と、前記壁と一
    緒に動くことのできる弁部材と、前記チャンバの１つに
    設けられ前記弁部材と係合可能な弁座とを包含し、２つ
    の前記チャンバは外方チャンバであり、前記弁を作動す
    るのに要する圧力源に連通しており、前記中央チャンバ
    は大気に接続しており、弁部材は、前記外方チャンバ内
    の圧力が所望の圧力に下げられると、前記弁は開かれ低
    減された圧力を前記圧力調節弁のコントロールチャンバ
    に伝達せしめるように前記弁を常時閉じて保つようばね
    圧力によりコントロールされるように構成かつ配置され
    ている特許請求の範囲第１０項又は第１１項による組合
    せ。
13. （１３）前記可動性壁の部分はダイヤフラムより成る特
    許請求の範囲第１２項による組合せ。