KR20210056419A - 압축유체 토출 제어장치 - Google Patents

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Abstract

압축유체 토출 제어장치(10)에는, 압축유체를 공급하는 공급유로(24, 66)와 토출유로(70)에 연통하는 밸브실(68)과, 공급유로(24, 66)로부터 압축유체가 도입되는 파일럿실(82)이 형성된다. 밸브실(68) 내에 설치된 밸브시트(72)에는, 공급유로(24, 66)와 토출유로(70)를 연통차단 또는 연통하는 다이어프램 밸브(16)가 착좌 또는 이격된다. 이 다이어프램 밸브(16)에는, 파일럿실(82)에 공급되는 압축유체가 통과하는 파일럿 통로(78, 80)가 형성되어 있다. 압축유체 토출 제어장치(10)는 파일럿실(82)을 개방 또는 폐쇄하는 파일럿실 개폐밸브를 갖는다. 해당 파일럿실 개폐밸브는, 통전에 수반하여 개방 상태가 되고 또한 통전정지에 수반하여 폐쇄 상태가 되는 전자밸브(20)로 이루어진다.

Description

압축유체 토출 제어장치
본 발명은 압축유체를 토출 제어하는 압축유체 토출 제어장치에 관한 것이다.
절삭 가공에 있어서는, 금속의 절삭가루가 발생해 워크피스의 표면에 부착된다. 이 절삭가루를 제거해 워크피스의 표면이 깨끗해질 수 있도록, 압축유체(주로는 압축에어)를 분사시키는 것이 광범위하게 실시되고 있다. 이러한 분사(블로우)를 행하기 위한 압축유체 토출 제어장치로서, 예를 들어, 일본 공개특허 특개2005-246356호 공보, 일본 공개특허 특개2014-83518호 공보에 개시된 바와 같은 건 형상의 것을 들 수 있다. 이런 종류의 건 형상 압축유체 토출 제어장치는, 「에어 블로우 건」, 「유체 블로우 건」또는 「토출 건」 등으로 지칭되기도 하지만, 이하에서는 「에어 블로우 건」이라고 표기한다.
이런 종류의 에어 블로우 건은, 작업자가 파지하는 핸들을 포함하는 하우징과, 해당 하우징에 대해서 회동 가능하게 설치된 레버를 구비한다. 작업자가 상기 레버를 손가락으로 핸들 쪽으로 가압하는 것에 의해, 핸들 내에 형성된 공급유로와 토출유로의 사이에 개재하는 개폐밸브가 개방되어 공급유로와 토출유로가 연통한다. 이것에 의해, 압축에어 공급원으로부터 공급유로에 공급된 압축에어가 토출유로로 유동하고, 나아가서 토출유로의 개구(토출구)로부터 토출되기에 이른다.
상기한 바와 같이, 에어 블로우 건으로 토출을 행하려면 작업자가 레버를 파지할 필요가 있다. 즉, 작업자는 토출을 행하는 작업장에서 에어 블로우 건을 조작해야 한다. 이 때문에, 예를 들어, 물방울이 비산하는 장소에서 에어 블로우 건을 조작해야 하는 경우, 작업자가 젖어 버린다고 하는 문제가 있다.
본 발명의 주된 목적은, 작업자의 직접적인 수작업에 의한 개폐를 행하지 않고도 전기적으로 개폐가 가능한 압축유체 토출 제어장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 원격 조작으로 개폐하는 것도 가능한 압축유체 토출 제어장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 압축유체를 토출 제어하는 압축유체 토출 제어장치로서,
상기 압축유체를 공급하는 공급유로와, 상기 압축유체를 토출하는 토출구가 형성된 토출유로에 연통함과 함께, 밸브시트가 설치된 밸브실이 형성되며,
상기 밸브시트에 대해서 착좌 또는 이격됨으로써, 상기 공급유로와 상기 토출유로를 연통차단 또는 연통함과 함께, 파일럿 통로가 형성된 다이어프램 밸브와,
상기 공급유로로부터 상기 파일럿 통로를 통하여 상기 압축유체가 도입되는 파일럿실을 개방 또는 폐쇄하는 파일럿실 개폐밸브
를 가지며,
상기 파일럿실 개폐밸브는 통전에 수반하여 개방상태가 되고 또한 통전정지에 수반하여 폐쇄상태가 되는 전자밸브로 이루어지며,
상기 파일럿실 개폐밸브가 개방상태가 되어 상기 파일럿실이 개방됨과 함께, 상기 다이어프램 밸브가 상기 밸브시트로부터 이격되어 상기 공급유로와 상기 토출유로가 연통하는 압축유체 토출 제어장치가 제공된다.
본 발명에 있어서는, 다이어프램 밸브를 개폐하기 위해서 파일럿실을 개폐하기 위한 파일럿실 개폐밸브로서 전자밸브를 채용하도록 하고 있다. 이 전자밸브에 대해서 통전을 행하거나, 또는 통전을 정지함으로써, 파일럿실을 개폐하여 다이어프램 밸브를 개폐할 수 있다. 즉, 작업자가 작업장에서 개폐 작업을 행할 필요가 없다. 따라서, 물방울이 비산하는 것 같은 작업장에 있어서도, 작업자가 젖는 사태를 회피할 수 있다.
게다가, 이 구성에서는, 전자밸브를 개폐하기 위한 제어 스위치를 전자밸브로부터 이격된 장소에 설치하는 것도 가능하다. 이 경우, 원격 조작으로 전자밸브 및 다이어프램 밸브를 개폐할 수 있으므로, 작업자가 물방울 등으로 젖는 것을 한층 확실히 회피할 수 있다.
더욱이, 이 구성에서는, 밸브실까지 도달하고 있던 압축유체가 한꺼번에 토출유로에 유입하여, 해당 토출유로의 개구된 일단(토출구)으로부터 토출된다. 이 때문에, 토출개시 직후에 순간적으로 높은 토출압(피크압)을 얻을 수 있다. 이와 같이, 높은 토출압의 압축유체를 순간적으로 토출하는 것에 의해, 예를 들어, 정지하고 있던 물체를 운동상태로 하는 것이 용이해진다. 이 때문에, 절삭가루나 분진 등의 제거 효율이 향상된다. 또, 피크압을 얻을 수 있도록 대량의 압축유체를 토출할 필요가 없기 때문에, 압축유체의 사용량을 저감시킬 수 있고, 나아가서는 에너지를 절약할 수 있다.
공급유로와 밸브실과의 사이에, 압축유체를 저장하는 저장실을 설치하는 것이 바람직하다. 이 경우, 저장실에 미리 저장된 압축유체가, 다이어프램 밸브가 개방되는 것에 수반하여 한꺼번에 토출유로에 유입된다. 따라서, 한층 큰 토출압을 용이하게 얻을 수 있다. 물론, 이 경우, 절삭가루나 분진 등의 제거 효율이 한층 향상된다.
저장실을 설치할 때는, 해당 저장실을, 용량을 변경하는 것이 가능한 용량 가변식의 내실로서 구성할 수 있다. 이것에 의해, 압축유체의 토출압(피크압)의 상한을 용도에 맞추어 설정하는 것이 가능해진다.
또, 저장실을 설치할 때는, 공급유로로부터 저장실에 도입되는 압축유체의 유량을 조정하는 유량조정 밸브를 설치하는 것이 바람직하다. 이 경우, 예를 들어, 유량조정 밸브를 조임으로써, 저장실에 도입되는 압축유체의 유량을 적게 설정할 수 있다. 높은 토출압의 토출이 종료한 후에 다이어프램 밸브가 계속해서 개방되어 있으면, 압축유체는 저장실을 통과하여 토출유로에 도달해서 저압으로 토출된다. 즉, 저압으로의 블로우를 계속할 수 있다.
일반적으로, 운동상태에 있는 물체의 동마찰력은, 정지하고 있는 물체의 정지 마찰력에 비해서 작다. 이 때문에, 높은 토출압이 부여되어 운동상태에 있는 절삭가루나 분진에 대해서 낮은 토출압을 부여해도, 절삭가루나 분진을 운동상태로 유지할 수 있다. 따라서, 이러한 이물의 제거를 계속해서 행할 수 있다.
또한, 파일럿실 개폐밸브는 파일럿실과 토출유로를 연통 또는 연통차단할 수 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 파일럿실이 개방되면, 해당 파일럿실 내의 압축유체가 토출유로에 유입된다. 즉, 파일럿실 내의 압축유체도 토출시켜 분진 등의 제거에 이용할 수 있다. 따라서, 토출개시 직후의 피크압이 한층 커지고, 게다가, 한층 더 에너지를 절약할 수 있다.
다이어프램 밸브의 스트로크를 작게 하는 것에 의해, 응답 속도를 한층 신속하게 할 수 있다. 즉, 작업자가 개폐용 조작 부재를 조작한 직후에 피크압을 얻을 수 있다. 이것을 구현화 하려면, 다이어프램 밸브를 구성하는 밸브 본체에 대해서 변위 가능한 맞닿음 부재를 설치하고, 맞닿음 부재가 밸브 본체에 맞닿는 것에 의해 밸브 본체의 변위가 규제되도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 변위량 규제수단을 설치하면 좋다.
이 경우, 맞닿음 부재가 밸브 본체에 맞닿으면, 밸브 본체의 그 이상의 변위가 저지된다. 이 변위가 정지한 시점이, 다이어프램 밸브의 최대 개방도로서 정해진다. 이것에 의해, 다이어프램 밸브의 최대 개방도를, 맞닿음 부재를 밸브 본체에 맞닿게 하지 않을 때의 설계 최대 개방도보다 작게 할 수 있다. 이것에 수반하여, 다이어프램 밸브로부터 도출되는 압력유체의 유량이 설계 유량보다 작아진다. 따라서, 필요량 이상의 압력유체의 토출이 이루어지는 것을 방지할 수 있다.
또, 맞닿음 부재의 위치를 변경함으로써, 밸브 본체의 정지 위치를 변경할 수 있다. 즉, 다이어프램 밸브의 최대 개방도를 임의로 변경할 수 있다. 맞닿음 부재의 위치를 엄밀하게 조절하는 것에 의해, 다이어프램 밸브의 최대 개방도, 나아가서는 다이어프램 밸브로부터 도출되는 압력유체의 유량 및 피크압을 정밀하게 규제할 수 있다.
파일럿실 개폐밸브(전자밸브)를 작업장으로부터 이격된 장소에 배치하는 것도 가능하다. 이를 위해서는, 파일럿실 개폐밸브의 밸브실에 대해, 파일럿실 및 토출유로를, 배관을 통하여 연통시킬 수 있다. 배관의 길이만큼, 파일럿실 개폐밸브를 작업장으로부터 멀리 둘 수 있다. 이것에 의해, 물방울이 비산하는 것 같은 작업장에 있어서도, 파일럿실 개폐밸브가 젖는 것을 회피할 수 있다.
본 발명에 의하면, 파일럿실을 개폐하는 파일럿실 개폐밸브로서, 통전에 수반하여 개방상태가 되고 또한 통전정지에 수반하여 폐쇄상태가 되는 전자밸브를 채용하도록 하고 있다. 이 구성에 의해, 전자밸브를 전기적으로 개폐하는 것이 가능해진다. 즉, 작업자가 작업장에서 수작업을 행하지 않고 파일럿실 개폐밸브를 개폐시킬 수 있다. 따라서, 작업자가 젖는 것을 회피할 수 있다.
게다가, 파일럿실을 개폐함으로써 다이어프램 밸브가 개폐된다. 다이어프램 밸브가 개방되었을 때에는, 밸브실까지 도달하고 있던 압축유체가 한꺼번에 토출유로에 유입되고, 토출구로부터 토출되므로, 개폐용 조작 부재의 조작 속도의 대소에 관련없이, 토출개시 직후에 순간적으로 높은 토출압(피크압)을 얻을 수 있다. 따라서, 높은 토출압을 얻을 수 있도록 대량의 압축유체를 토출할 필요가 없기 때문에, 압축유체의 사용량을 저감시킬 수 있고, 나아가서는 에너지를 절약할 수 있다.
그리고, 높은 토출압의 압축유체를 순간적으로 토출하는 것에 의해, 예를 들어, 정지하고 있던 물체에 큰 힘이 작용한다. 이 때문에, 해당 물체를 운동상태로 하는 것이 용이해진다. 물체가 절삭가루나 분진 등인 경우, 이들 이물의 제거 효율이 향상된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 압축유체 토출 제어장치의 주요부 개략 종단면도이다.
도 2는 도 1의 압축유체 토출 제어장치의 주요부 확대 단면도이다.
도 3은 도 1의 압축유체 토출 제어장치를 구성하는 전자밸브 및 다이어프램 밸브가 개방상태로 되었을 때의 주요부 확대 단면도이다.
도 4는 토출압의 경시 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 전자밸브가 배관을 통하여 제2 하우징으로부터 이격된 위치에 설치된 압축유체 토출 제어장치의 모식 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 압축유체 토출 제어장치의 주요부 확대 종단면도이다.
도 7은 도 6의 압축유체 토출 제어장치의 일부 확대 단면도이다.
도 8은 도 6의 압축유체 토출 제어장치를 구성하는 전자밸브 및 다이어프램 밸브가 개방상태로 되었을 때의 주요부 확대 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 압축유체 토출 제어장치에 있어서, 압축유체로서 압축에어를 이용하는 경우를 예시하여 바람직한 실시형태를 들어, 첨부의 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 있어서의 「상」, 「좌」 및 「우」는, 도 1 내지 도 3, 도 5 내지 도 8의 위쪽, 아래쪽, 왼쪽 및 오른쪽에 대응하지만, 이것은 이해를 용이하게 하기 위한 편의적인 것이며, 압축유체 토출 제어장치를 실사용 할 때의 자세를 한정하는 것은 아니다.
도 1은, 제1 실시형태에 따른 압축유체 토출 제어장치(10)의 주요부 개략 측면 단면도이다. 이 압축유체 토출 제어장치(10)는, 내실로서 저장실(12)이 형성된 제1 하우징(14)과, 다이어프램 밸브(16)를 수용하는 제2 하우징(18)과, 파일럿실 개폐밸브인 전자밸브(20)를 유지하는 홀더(22)를 갖는다. 압축유체 토출 제어장치(10)는 상자 형상의 제1 하우징(14)이 작업장의 소정 개소에 위치결정 고정되어 사용되는, 이른바 거치형이다.
제1 하우징(14)은 측부에 제1 공급유로(24)가 형성된 중공의 본체부(26)를 갖는다. 제1 공급유로(24)에는 유량조정 밸브(30)가 설치되어 있고, 이 유량조정 밸브(30)에 대해서 L자형 파이프 피팅(32)이 연결된다. 유량조정 밸브(30)는, 제1 하우징(14)의 길이방향을 따라 직선형상으로 연장함과 함께, 연결부가 위쪽을 향한다. 이 연결부에, L자형 파이프 피팅(32)을 구성하는 세로부(34)의 피연결부가 연결된다. 한편, L자형 파이프 피팅(32)을 구성하는 수평부(36)의 피연결부에는 도시하지 않은 공급관이 연결된다. 이 때문에, 외관이 유량조정 밸브(30)로부터 공급관이 분기하는 것 같이 되어 있다. 또한, 공급관 내에는, 도시하지 않은 압축에어 공급원으로부터 공급된 압축에어가 유동한다.
유량조정 밸브(30)의 내부에는 오리피스(40)를 포함하는 유량제어 통로(42)가 형성된다. 오리피스(40)에는 니들(44)이 퇴피(후퇴) 가능하게 진입한다. 니들(44)이 오리피스(40)에 진입하고 있을 때에는 유량제어 통로(42)가 폐쇄되고, 한편, 후퇴하여 오리피스(40)로부터 퇴피했을 때에는 유량제어 통로(42)가 개방된다.
본체부(26)의 상부에는 중공 내부의 개구가 형성된다. 이 개구에 덮개(50)가 설치되는 것에 의해, 중공 내부가 폐쇄되어 저장실(12)이 형성된다. 해당 저장실(12)과 상기 제1 공급유로(24)가 연통하는 것은 물론이다. 덮개(50)와 본체부(26)는, 예를 들어, 도시하지 않은 나사에 의해 접합된다. 이 경우, 상기 나사를 이완하는 것에 의해, 덮개(50)로부터 본체부(26)를 분리시키는 것이 가능하다. 본체부(26)를, 덮개(50)와 함께 저장실(12)을 형성하는 중공 내부의 용적이 상이한 것으로 교환하는 것에 의해, 저장실(12)의 용량을 변경하는 것이 가능해진다. 또한, 덮개(50)와 본체부(26)의 사이는 제1 씰 부재(52)에 의해 밀봉된다.
덮개(50)에는 그 두께방향을 따라 연통유로(54)가 형성된다. 이 연통유로(54) 내에는, 단면이 대략 T자 형상을 이루는 통부재(56)가 끼워넣어진다. 통부재(56)에는, 연통유로(54)에 비해 개구 폭이 협소한 연통구멍(58)이 형성되어 있다. 통부재(56)와 덮개(50)와의 사이는 제2 씰 부재(60)에 의해 밀봉된다.
제2 하우징(18)에는, 다이어프램 밸브(16)를 사이에 끼워 지지하는 제1 유지부재(62)와 제2 유지부재(64)를 갖는다. 그 중 제1 유지부재(62)에는, 연통구멍(58)에 임해 개구되는 제2 공급유로(66)와, 해당 제2 공급유로(66)에 이어짐과 함께 제2 하우징(18) 내에서 원형으로 연장되는 밸브실(68)이 형성된다. 밸브실(68)에는, 제2 하우징(18)의 길이방향을 따라 연장하는 토출유로(70)이 연통한다. 즉, 밸브실(68)은 제2 공급유로(66)와 토출유로(70)의 사이에 개재되어 양 유로(66, 70)에 연통한다. 또, 토출유로(70)의 밸브실(68)에 임하는 개구에는, 링 형상으로 돌출하는 제1 밸브시트(72)가 설치된다.
다이어프램 밸브(16)는, 대략 원기둥 형상을 이루는 두꺼운 밸브본체(74)와, 해당 밸브본체(74)에 비해 얇고 또한 직경이 큰 플랜지부(76)를 갖는다. 해당 플랜지부(76)의 외주 가장자리부가 제1 유지부재(62)와 제2 유지부재(64)의 사이에 끼워짐으로써, 다이어프램 밸브(16)가 제1 유지부재(62)와 제2 유지부재(64)에 유지된다.
또, 밸브본체(74)에는, 그 측벽부로부터 직경을 따라 연장하는 길이가 짧은 세로구멍(78)과, 해당 세로구멍(78)에 대해서 대략 직교하도록 이어지고, 제2 유지부재(64)를 향해 연장하는 가로구멍(80)이 형성된다. 이들 세로구멍(78)과 가로구멍(80)에 의해, 밸브실(68)과 파일럿실(82)(후술함)이 연통한다. 즉, 세로구멍(78) 및 가로구멍(80)은 파일럿실(82)에 압축에어를 도입하기 위한 제1 파일럿 통로를 구성한다.
제2 유지부재(64)의, 다이어프램 밸브(16)에 임하는 쪽의 끝면에는 오목부가 형성된다. 이 오목부와, 다이어프램 밸브(16)의 제2 유지부재(64)에 임하는 쪽의 끝면에, 파일럿실(82)이 형성된다. 파일럿실(82)에는 홀더(22)를 향해 직선형상으로 연장하는 제2 파일럿 통로(84)가 이어진다.
토출유로(70)의 일단은 대기에 개방된 토출구이다. 또한, 토출구에 노즐이나 디퓨저(모두 도시하지 않음) 등의 소정의 부재를 부착시키도록 할 수도 있다. 토출유로(70)의, 토출구로 향하는 도중에는, 홀더(22) 측을 향하도록 절곡 내지 경사하여 연장하는 파일럿 출구통로(86)의 토출구가 개구한다.
홀더(22)에는, 밸브 입구통로(90), 밸브 부착구(92) 및 밸브 출구통로(94)가 형성된다. 밸브 입구통로(90)는 제2 파일럿 통로(84)의 출구개구로부터 밸브 부착구(92)까지 연장하고, 밸브 출구통로(94)는 밸브 부착구(92)로부터 파일럿 출구통로(86)의 도입구까지 연장한다. 밸브 출구통로(94)의, 밸브 부착구(92)에 임하는 개구의 근방에는, 링 형상으로 돌출하는 제2 밸브시트(96)가 설치된다. 또한, 제2 유지부재(64)와 홀더(22)의 사이는, 제3 씰 부재(98), 제4 씰 부재(100)에 의해 밀봉된다.
밸브 부착구(92)에는 전자밸브(20)가 부착된다. 구체적으로는, 밸브 부착구(92)의 내주벽에는 도시하지 않은 제1 에지부가 형성된다. 한편, 전자밸브(20)는 단면이 대략 T자 형상인 통체(102)를 가지며, 해당 통체(102)를 구성하는 대직경부(104)의 외주벽에는 도시하지 않은 제2 에지부가 형성된다. 제1 에지부에 대해서 제2 에지부가 맞물리는 것에 의해, 전자밸브(20)가 홀더(22)에 유지된다. 밸브 부착구(92)는 전자밸브(20)의 밸브실로서 기능한다.
도 2에 상세하게 도시된 바와 같이, 전자밸브(20)는, 선재가 보빈(110)에 감김으로써 제작된 전자 코일(112)과, 보빈(110)의 삽입구멍(114) 내에 삽입된 고정 코어(116) 및 가동 코어(118)와, 가동 코어(118)의 선단에 유지된 밸브체(120)를 갖는다. 보빈(110)이나 가동 코어(118), 밸브체(120)는 케이싱(122) 내에 수용된다.
케이싱(122) 우측의 폐쇄면에는 노출구멍(124)이 형성되고, 해당 노출구멍(124)으로부터는 고정 코어(116)를 구성하는 소직경의 원기둥부(126)가 노출된다. 원기둥부(126)의 측면에는 오목홈(128)이 형성되어 있고, 해당 오목홈(128)에 C자형 클립(130)이 걸어맞춰지는 것에 의해, 고정 코어(116)가 삽입구멍(114) 내에서 위치결정 고정되어 있다.
삽입구멍(114) 내에는 중공의 칼라 부재(132)의 대부분이 삽입된다. 가동 코어(118)의 대부분은 칼라 부재(132) 내에 삽입되어 있다. 칼라 부재(132)의 좌측은 케이싱(122)으로부터 노출됨과 함께 직경이 확대되도록 절곡되고, 좌측단부에는 주위벽부(134)가 세워져 플랜지부(136)가 형성된다. 상기 통체(102)의 대직경부(104)는 플랜지부(136)와 주위벽부(134)에 의해 구획형성되는 스페이스에 끼워넣어져 있다. 칼라 부재(132)와 홀더(22)의 사이는 제5 씰 부재(138)에 의해 밀봉된다.
가동 코어(118)의 좌측 끝에는 걸어맞춤 구멍(140)이 형성되어 있다. 또, 해당 걸어맞춤 구멍(140)의 개구 근방에는, 걸어맞춤 구멍(140)의 내경을 작게 하여 직경방향 안쪽을 향하는 내측 걸림부(142)가 돌출 형성된다. 걸어맞춤 구멍(140)에는 고무로 이루어지는 밸브체(120)의 머리부분이 삽입된다. 머리부분은 테이퍼 형상으로 직경이 확대되는 원추대 형상을 이루며, 직경이 가장 큰 부위가 상기 내측 걸림부(142)에 걸린다. 이것에 의해, 밸브체(120)의, 걸어맞춤 구멍(140)으로부터의 빠짐 방지가 이루어지고 있다. 또한, 머리부분을 걸어맞춤 구멍(140)에 삽입할 때는, 해당 머리부분이 직경방향을 따라 가압됨으로써 탄성적으로 수축한다. 걸어맞춤 구멍(140)에 삽입 후, 머리부분이 탄성에 의해 원래의 형상으로 돌아오는 것에 의해, 해당 머리부분의 직경이 가장 큰 부위가 내측 걸림부(142)에 걸린다.
내측 걸림부(142)의 외주측에는, 그 근방에, 외측 걸림부(144)가 설치된다. 이 외측 걸림부(144)에는 원추대 형상을 이루는 리턴 스프링(146)의 소직경측 단부가 맞닿는다. 또한, 해당 리턴 스프링(146)의 대직경측 단부는 칼라 부재(132)의, 직경차에 의해 형성된 단차부에 맞닿는다. 리턴 스프링(146)은 가동 코어(118)를 밸브 출구통로(94) 측을 향하여 탄성가압하고 있다. 이 때문에, 전자밸브(20)는, 통전이 되지 않을 때에는, 밸브체(120)의 직경이 동일한 원기둥부가 제2 밸브시트(96)에 착좌함으로써 폐쇄상태가 된다.
전자밸브(20)에는 통전단자(도시하지 않음)가 설치되며, 해당 통전단자에는 도선(150)을 통하여 전원(152)이 전기적으로 접속된다. 전원(152)으로부터 공급된 전류는 도선(150) 및 통전단자를 통하여 전자 코일(112)로 흐른다. 도선(150)의, 전자밸브(20)로부터 이격한 개소에는, 제어회로(154)의 제어작용 하에 작동하는 제어 스위치(156)가 설치된다.
제1 실시형태에 따른 압축유체 토출 제어장치(10)는 기본적으로는 이상과 같이 구성되는 것이며, 다음에 그 작용 효과에 대해 설명한다.
압축에어는 상기 압축에어 공급원으로부터 상기 공급관, 유량조정 밸브(30)를 통하여 제1 공급유로(24)에 공급되고, 해당 제1 공급유로(24)로부터 저장실(12)에 도입된다. 저장실(12)이 압축에어로 충전되면, 압축에어는, 제2 공급유로(66), 연통유로(54)(연통구멍(58)), 밸브실(68), 다이어프램 밸브(16)로 형성된 세로구멍(78) 및 가로구멍(80)(제1 파일럿 통로)을 거쳐 파일럿실(82)에 유동한다. 더욱이 압축에어는 제2 파일럿 통로(84) 및 밸브 입구통로(90)를 거쳐 밸브 부착구(92) 내에 도입된다. 밸브체(120)가 제2 밸브시트(96)에 착좌되어 있으므로 압축에어의 그 이상의 유동이 저지된다.
이 상태에서는, 밸브실(68) 내의 압축에어에 의한 내압과, 파일럿실(82) 내의 압축에어에 의한 내압이 균형을 이룬다. 따라서, 다이어프램 밸브(16)는 밸브본체(74)가 제1 밸브시트(72)에 착좌된 상태를 유지한다. 즉, 다이어프램 밸브(16)가 폐쇄되어 있고, 이 때문에 저장실(12)과 토출유로(70)의 연통이 차단되어 있다.
에어 블로우에 의해 청소작업 등을 행할 때, 작업자는 제어회로(154)를 통하여 제어 스위치(156)를 조작한다. 이것에 의해 제어 스위치(156)가 폐쇄되고(ON으로 되고), 전원(152)으로부터 도선(150) 및 통전단자를 거쳐 전자 코일(112)에 전류가 공급된다. 즉, 전자밸브(20)에 대해서 통전이 되어 고정 코어(116)가 자기를 띤다. 이것에 수반하여 발현한 고정 코어(116)의 여자 작용에 의해, 도 3에 도시된 바와 같이, 가동 코어(118)가 고정 코어(116)에 끌려갈 수 있도록 변위한다. 그 결과, 가동 코어(118)의 좌측 끝에 유지된 밸브체(120)가 제2 밸브시트(96)로부터 이격된다. 이것에 수반하여 리턴 스프링(146)이 압축된다.
밸브체(120)의 제2 밸브시트(96)로부터의 이격에 의해, 밸브 입구통로(90)와로 밸브 출구통로(94)가 밸브 부착구(92)를 통하여 연통한다. 따라서, 파일럿실(82)이, 제2 파일럿 통로(84), 밸브 입구통로(90), 밸브 부착구(92)(전자밸브(20)의 밸브실), 밸브 출구통로(94) 및 파일럿 출구통로(86)를 통하여 토출유로(70)에 연통한다. 이 때문에, 파일럿실(82) 내의 압축에어가 토출유로(70)에 유동하여, 토출구로부터 토출된다. 이와 같이, 제어 스위치(156)가 닫힘으로써, 파일럿실(82)이 개방됨과 함께 해당 파일럿실(82) 내의 압축에어가 배출된다.
따라서, 파일럿실(82)의 내압이 밸브실(68)의 내압보다 작아진다. 이 때문에, 다이어프램 밸브(16)의 밸브본체(74)가 밸브실(68) 내의 압축에어에 가압되고, 그 결과 해당 밸브본체(74)가 제1 밸브시트(72)로부터 신속하게 이격된다. 즉, 다이어프램 밸브(16)가 신속하게 개방된다. 이와 같이, 파일럿실(82) 내의 압축에어가 배출되는 것에 수반하여 다이어프램 밸브(16)가 개방되도록 한 것에 의해, 신속한 응답 속도를 얻을 수 있다.
다이어프램 밸브(16)가 개방되는 것에 따라, 저장실(12)이 토출유로(70)와 연통한다. 유량조정 밸브(30)(도 1 참조)를 구성하는 니들(44)이 유량제어 통로(42)를 완전히 폐쇄하고 있지 않은 경우에는, 제1 공급유로(24)도 토출유로(70)와 연통한다.
저장실(12)에는 소정 용량의 압축에어가 미리 충전되어 있다. 다시 말해서, 소정량의 압축에어가 저장실(12)에 이미 저장되어 있다. 이 때문에, 저장실(12) 내의 압축에어가 제2 공급유로(66) 및 밸브실(68)을 통하여 토출유로(70)에 도입됨과 함께, 파일럿실(82)로부터 상기와 같이 하여 토출유로(70)에 공급되는 압축에어와 합류한다. 따라서, 토출구로부터 큰 유량의 압축에어가 한꺼번에 토출된다. 이 때문에, 도 4에 실선으로 나타낸 바와 같이, 토출(블로우)의 개시 직후, 순간적으로 높은 토출압(피크압)을 얻을 수 있다. 여기서, 저장실(12)을 형성하기 위한 본체부(26)를 교환하여, 저장실(12)의 용량을 적절히 변경하는 것에 의해, 용도에 따라 피크압의 상한을 설정하는 것이 가능해진다. 즉, 필요 이상의 고압으로 압축에어가 토출되는 것이 회피된다.
도 4에는, 종래 기술에 따른 압축유체 토출 제어장치에 있어서의 토출압을 파선으로 나타내고 있다. 이 도 4로부터, 종래 기술에서는 토출의 개시부터 종료까지 토출압이 대략 일정하고, 이것에 비해 제1 실시형태에서는 토출의 개시 직후에 피크압을 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다. 이와 같이, 제1 실시형태에서는, 파일럿실(82)을 여는 것으로 다이어프램 밸브(16)를 개방하고, 게다가 저장실(12)에 저장된 압축에어를 한꺼번에 토출하도록 하고 있다. 이 때문에, 제어 스위치(156)를 닫는다고 하는 간편한 조작에 의해 피크압이 용이하게 얻어질 수 있다.
더욱이, 제어회로(154)를, 블로우를 행하는 장소로부터 이격된 개소에 설치함으로써, 블로우를 행하는 작업장과는 다른 장소에서 제어 스위치(156)를 닫는 것, 다시 말해서, 전자밸브(20)를 원격 조작하는 것이 가능해진다. 따라서, 물방울이 비산하는 것 같은 작업장이더라도, 작업자가 젖는 사태를 회피할 수 있다.
유량조정 밸브(30)를 구성하는 니들(44)이 유량제어 통로(42)를 완전히 폐쇄하고 있을 때는, 제1 공급유로(24)와 저장실(12)과의 연통이 차단되어 있으므로, 제어 스위치(156)를 닫힘으로 유지하고 있더라도, 저장실(12) 내의 압축에어의 토출이 종료하는 것에 수반하여 블로우가 종료한다. 블로우를 다시 행할 때는, 유량조정 밸브(30)를 열어 저장실(12) 내에 압축에어를 재충전하면 된다.
한편, 유량조정 밸브(30)의 니들(44)이 후퇴하여 오리피스(40)가 소정의 개방도로 개방되어 있을 때는, 제1 공급유로(24)와 저장실(12)이 연통하고 있으므로, 저장실(12) 내의 압축에어가 토출되는 동시에 제1 공급유로(24)를 통하여 압축에어가 공급된다. 이 시점에서는, 다이어프램 밸브(16)가 열려 있으므로, 압축에어는 저장실(12)에 저장되지 않고 해당 저장실(12) 내를 유동하여, 제2 공급유로(66) 및 밸브실(68)을 거쳐 토출유로(70)로 유동한다. 따라서, 압축에어의 토출이 계속된다.
이 때 토출구로부터 토출되는 압축에어의 압력(토출압)은, 토출 직후의 토출압에 비해 작다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 일정한 저압 하에서 블로우가 계속된다. 이 때의 토출압은 유량조정 밸브(30)의 개방도에 따라 조절할 수 있다. 즉, 유량조정 밸브(30)의 개방도가 커짐에 따라 토출압이 커진다.
이와 같이, 제1 실시형태에서는, 저장실(12)에 저장한 압축에어를 먼저 토출함으로써 토출 직후의 토출압을 크게 하고(피크압을 얻고), 그 후에 토출압을 작게 하도록 하고 있다. 일반적으로, 정지하고 있는 물체에 작용하는 정지 마찰력은, 운동하고 있는 물체에 작용하는 동마찰력에 비해 작다. 따라서, 토출압을 상기와 같이 변경할 경우에도, 토출 직후의 피크압에 의해 절삭가루나 분진 등이 정지상태로부터 운동상태로 되고, 그 후의 낮은 토출압에 의해 절삭가루나 분진 등의 운동상태를 유지할 수 있다. 이 때문에, 절삭가루나 분진 등을 용이하게 제거할 수 있다.
게다가, 토출압을 크게 할 수 있도록 큰 유량의 압축에어를 토출하는 것은 극히 단시간이면 된다. 즉, 압축에어를 큰 유량으로 계속 토출할 필요는 없다. 이 때문에 압축에어의 사용량이 저감하므로, 에너지를 절약할 수 있다.
더욱이, 제1 실시형태에 있어서는, 상기한 바와 같이 파일럿실(82), 제2 파일럿 통로(84), 밸브 입구통로(90) 내에 체류하는 압축에어를 블로우에 이용하도록 하고 있다. 이 때문에, 토출 직후의 피크압을 한층 크게 할 수 있음과 함께, 압축에어의 소비량이 저감하여 한층 더 에너지를 절약할 수 있다.
블로우를 종료하려면, 작업자의 조작 또는 제어회로(154)의 자동 제어에 의해, 제어 스위치(156)를 열면(OFF로 하면) 된다. 이것에 수반하여, 전자 코일(112)에의 통전이 정지되어 고정 코어(116)의 여자 작용이 소실된다. 따라서, 그때까지 압축되어 있던 리턴 스프링(146)이 신장하여, 가동 코어(118)를 탄성적으로 가압한다. 그 결과, 밸브체(120)가 밸브 출구통로(94) 측을 향해 변위하고, 제2 밸브시트(96)에 착좌된다(도 1 및 도 2 참조).
다시 말해서, 전자밸브(20)가 폐쇄상태가 됨과 함께, 파일럿실(82)과 토출유로(70)의 연통이 차단된다. 한편, 파일럿실(82)에는, 밸브실(68)로부터 세로구멍(78) 및 가로구멍(80)을 통하여 압축에어가 공급된다. 이 때문에 파일럿실(82)의 내압이 밸브실(68)의 내압에 비해 커지므로, 다이어프램 밸브(16)의 밸브본체(74)가 제1 밸브시트(72)에 착좌된다. 즉, 다이어프램 밸브(16)가 닫혀 저장실(12) 및 밸브실(68)과 토출유로(70)와의 연통이 차단된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 홀더(22) 및 전자밸브(20)를 제2 유지부재(64)로부터 이격시켜 배치하도록 할 수도 있다. 이 경우, 제2 파일럿 통로(84)와 밸브 입구통로(90)와의 사이, 밸브 출구통로(94)와 파일럿 출구통로(86)와의 사이에, 밸브 도입용 배관(160), 밸브 도출용 배관(162)를 각각 개재시킬 수 있다. 이 경우, 물방울이 비산하는 것 같은 작업장과 이격한 위치에 전자밸브(20)를 배치할 수 있으므로, 전자밸브(20)가 젖는 것을 회피할 수 있다.
다이어프램 밸브(16)의 스트로크를 작게 하는 것에 의해, 응답 속도를 한층 신속히 할 수 있다. 다음에, 이것을 구현화하기 위한 구성에 대해, 제2 실시형태로서 설명한다. 또한, 도 1 내지 도 3에 나타나는 구성요소와 동일한 구성요소에는 동일한 참조부호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략한다. 또, 도 6 내지 도 8에서는, 도선(150)이나 전원(152), 제어회로(154) 및 제어 스위치(156)의 도시를 생략하고 있다.
도 6에 나타내는 제2 실시형태에 따른 압축유체 토출 제어장치(200)는 변위량 규제수단의 일례인 유량 제어장치(202)를 갖는다. 또한, 유량 제어장치(202)는 기본적으로는 일본 특허 제6179510호 공보에 기재된 구성과 동일한 구성이므로, 개략적으로만 설명한다.
유량 제어장치(202)는 유량 조절부(204)와, 변위 부재(206)와, 맞닿음 부재인 스토퍼(208)를 갖는다. 변위 부재(206)는, 홀더(22)에 형성된 나사구멍(210)과, 제2 유지부재(64)에 형성된 삽입구멍(212)에 삽입되고, 그 왼쪽 선단부가 파일럿실(82) 내로 돌출한다. 스토퍼(208)는 이 왼쪽 끝 선단부에 부착된다.
유량 조절부(204)는 파일럿실(82) 내에 있어서의 변위 부재(206)의 돌출량을 조절하고, 이것에 의해 밸브본체(74)의 변위, 다시 말해서, 다이어프램 밸브(16)의 개방도를 규제하기 위한 조작 기구를 겸한다. 이 유량 조절부(204)는, 상기 조작 기구를 수용하는 하우징(214)과, 하우징(214)에 대해서 회전 가능하게 장착되는 노브(216)를 가지며, 하우징(214)은 제2 유지부재(64)에 대해서 착탈 가능하게 되어 있다.
도 7에 상세하게 도시된 바와 같이, 하우징(214)은 분할 가능한 제1 케이스(218)와 제2 케이스(220)를 갖는다. 그 중 제2 케이스(220)는 제1 케이스(218)와의 장착상태에서 소정의 용적으로 이루어지는 내부 공간을 가지도록 돔 형상으로 형성된다. 해당 제2 케이스(220)의, 제1 케이스(218)에 임하는 단부는 내경이 비교적 큰 개구이며, 이 개구에 제1 케이스(218)의 우측 단부가 삽입된다. 또, 제2 케이스(220)의 측면에는 복수개(예를 들어, 4개)의 도시하지 않은 걸어멈춤 구멍이 등간격으로 형성되어 있다. 각 걸어멈춤 구멍에는, 제1 케이스(218)의 측면에 돌출 형성된 장착용 후크(222)가 삽입된다. 이 장착용 후크(222)의 걸어멈춤 구멍에의 삽입에 의해, 제1 케이스(218)와 제2 케이스(220)가 연결된다.
노브(216)는 작업자에 의해 하우징(214)과 상대적으로 회전 조작됨으로써, 압축유체 토출 제어장치(200) 내의 유체의 유량을 조절하는 조작부로서 기능한다. 즉, 노브(216)는, 오른쪽이 바닥이 되는 바닥을 갖는 원통형상으로 형성되고, 통 내의 바닥 중앙에는 왼쪽을 향하여 연장하는 통 형상의 끼워맞춤부(224)가 형성되어 있다. 끼워맞춤부(224)에는 회전전달 부재(226)가 끼워맞춰진다. 끼워맞춤부(224)의 내주면(암형)과 회전전달 부재(226)의 외주면(숫형)은 노브(216)가 좌우 방향으로 변위 가능하도록 끼워맞춰진다. 따라서, 노브(216)의 회전력이 회전전달 부재(226)에 원활하게 전달된다.
회전전달 부재(226)는 변위 부재(206) 및 스토퍼(208)의 변위를 조작하는 부재이며, 소정 길이로 형성된다. 이 회전전달 부재(226)는 중공 원통형의 통부(228)와, 통부(228)의 끝면으로부터 왼쪽을 향해 연장하는 기둥부(230)를 갖는다.
통부(228)의 중공 내부는, 그 축선방향을 따라, 변위 부재(206)의 샤프트부(232)가 진퇴 가능한 공간으로서 형성되어 있다. 통부(228)의 내주벽에는 암컷 나사부가 형성되어 있고, 이 암컷 나사부, 및 상기 나사구멍(210)에는, 변위 부재(206)의 샤프트부(232)의 주위 측벽 형성된 수컷 나사부가 나합된다.
기둥부(230)는 외경이 통부(228)에 비해 직경이 작은 원기둥 형상으로 형성되어 있고, 하우징(214) 내를 지나 우측으로 연장하고, 그 우측 단부가 노브(216)에 연결되어 있다.
변위 부재(206)는 좌우 방향을 따라 연장하는 중실 형상의 원형 봉 부재이다. 이 변위 부재(206)는 연결 단부(233)와 상기 샤프트부(232)를 갖는다. 스토퍼(208)는 그 중 연결 단부(233)의 끝면에 설치되고, 밸브본체(74)의 끝면에 맞닿을 수 있다.
샤프트부(232)는 축선방향을 따라 소정 길이로 형성되고, 그 측벽에는 상기한 바와 같이 수컷 나사부가 형성되어 있다. 이 수컷 나사부는 샤프트부(232)를 향해 연장하는 회전전달 부재(226)의 내면의 암컷 나사부에 나사결합된다. 이 때문에, 회전전달 부재(226)를 회전시키면, 샤프트부(232)를 포함한 변위 부재(206)를 좌우 방향을 따라 진퇴 이동(변위)시킬 수 있다.
유량 조절부(204)는 상술한 하우징(214), 노브(216) 및 회전전달 부재(226) 외에, 하우징(214) 내에 설치되는 표시 링(234)을 구비한다.
표시 링(234)은 돔 형상의 제2 케이스(220) 내에 회전 가능하게 수납된다. 제2 케이스(220)의 측면에는 도시하지 않은 표시창이 형성되고, 이 표시창으로부터 표시 링(234)의 눈금을 관찰할 수 있다.
제2 케이스(220)는 소정의 내경을 가지는 통 형상의 돌출부(238)를 갖는다. 이 돌출부(238)는 노브(216)의 내부에 삽입됨과 함께 노브(216)를 회전 가능하게 지지하고 있다. 돌출부(238)의 외주면에는 좌측 단부에 노브 회전 규제부(240)가 설치되고, 노브 회전 규제부(240)의 왼쪽에는 제1 환형상 돌기부(242), 제2 환형상 돌기부(244)가 형성되어 있고, 노브(216)의 우측 단부의 내측 돌기부(245)가 제1 환형상 돌기부(242) 및 제2 환형상 돌기부(244)에 단계적으로 걸어맞춤 가능하게 되어 있다.
끼워맞춤부(224)를 둘러싸는 노브(216)의 벽부의 외주면에는, 작업자가 파 지하기 쉽게 복수의 돌출부(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 또, 벽부의 내주면우측 단부에는 노브 회전 규제부(240)에 맞닿는 맞닿음부(246)가 설치되고, 벽부의 내주면 좌측 단부에는 직경방향 내측으로 돌출하는 내측 돌기부(245)가 설치되어 있다.
노브(216)는 돌출부(238)에 대한 좌우 위치에 의해, 회전가능 상태와 회전저지 상태로 전환할 수 있다. 즉, 노브(216)가 왼쪽 위치에 있어, 내측 돌기부(245)가 돌출부(238)의 제2 환형상 돌기부(244)에 걸리는 상태에서는, 노브(216)의 맞닿음부(246)가 노브 회전 규제부(240)에 맞닿게 되어 회전이 규제된다. 노브(216)를 회전 조작하는 경우에는, 노브(216)가 제2 환형상 돌기부(244)를 넘도록 우측으로 변위시킴으로써, 맞닿음부(246)와 노브 회전 규제부(240)의 맞닿음을 해제한다. 이것에 의해 노브(216)가 제2 케이스(220)에 대해 회전 가능하게 된다.
표시 링(234)의 배치 상태에서는, 구멍부분(248) 내에 대해, 회전전달 부재(226)의 기둥부(230)가 삽입된다. 표시 링(234)에는 도시하지 않은 내접 톱니부가 형성됨과 함께, 회전전달 부재(226)의 외주면에는 도시하지 않은 한 쌍의 치합부가 형성된다. 표시 링(234)은 치합부가 내접 톱니부에 걸어맞춰질(맞물릴) 때에만 회전 조작된다.
이와 같이 구성되는 압축유체 토출 제어장치(200)에 있어서, 그 내부를 유동하는 압력유체에 대해 유량 제어가 필요한 경우, 작업자는 노브(216)를 파지하여 우측으로 변위시킨다. 이것에 의해, 노브(216)의 좌측 단부의 내측 돌기부(245)가 제1 환형상 돌기부(242)에 걸어맞춰지고, 또한 치합부가 내접 톱니부에 걸어맞춰진 상태가 된다. 그 후, 작업자가 노브(216)를 회전시키는 것에 의해, 회전전달 부재(226) 및 표시 링(234)이 회전한다. 회전전달 부재(226)의 회전에 추종하여, 변위 부재(206)가 회전하면서, 통부(228)의 중공 내부를 좌측 또는 우측으로 진행한다. 이것에 추종하여 스토퍼(208)가 파일럿실(82) 내를 좌측 또는 우측으로 진행한다.
스토퍼(208)의 위치는 표시 링(234)의 눈금에 의해 파악할 수 있다. 즉, 예를 들어, 눈금의 숫자에 대응하여 압축유체 토출 제어장치(200) 내의 압력유체의 유량을 많게 하고 싶을 때에는, 눈금의 숫자가 커짐에 따라 변위 부재(206) 및 스토퍼(208)가 우측으로 진행하도록 설정하면 된다.
눈금이 소정값을 나타냈을 때, 작업자는 노브(216)의 회전을 정지한다. 게다가, 노브(216)를 좌측으로 밀어넣어, 노브(216)의 좌측 단부의 내측 돌기부(245)가 제1 환형상 돌기부(242)에 걸어맞춰짐과 함께, 맞물림부와 내접 톱니부의 걸어맞춤이 해제된 상태로 한다. 이것에 의해, 노브(216)가 잠겨 회전할 수가 없게 됨과 함께, 변위 부재(206) 및 스토퍼(208)가 변위할 수가 없게 된다. 이와 같이, 내측 돌기부(245)와 제1 환형상 돌기부(242)는 잠금 수단으로서 기능한다.
이러한 잠금에 의해, 맞닿음 부재인 스토퍼(208)가 위치결정 고정된다. 따라서, 다이어프램 밸브(16)의 최대 개방도가 일정하게 되고, 다이어프램 밸브(16)가 최대 개방도로 되었을 때의 압축에어의 유량이 안정된다. 또, 작업자가 간단하게 개방도를 조정할 수가 없게 되므로, 관리자가 미리 설정한 필요량 이상의 토출 등을 방지할 수 있다.
이와 같이 구성되는 제2 실시형태에 따른 압축유체 토출 제어장치(200)의 동작에 대해, 이하에 설명한다.
제1 실시형태와 마찬가지로, 압축에어가 파일럿실(82), 제2 파일럿 통로(84) 및 밸브 입구통로(90) 내에 도입되는 것만으로는, 밸브실(68) 내의 압축에어에 의한 내압과 파일럿실(82) 내의 압축에어에 의한 내압이 균형이 맞춰지므로, 다이어프램 밸브(16)는 폐쇄상태를 유지한다. 따라서, 저장실(12)과 토출유로(70)의 연통이 차단된다.
에어 블로우에 의해 청소작업 등을 행할 때, 작업자는 제1 실시형태와 마찬가지로 제어회로(154)를 통하여 제어 스위치(156)를 조작한다. 이것에 의해 제어 스위치(156)가 닫히고(ON이 되고), 전원(152)으로부터 도선(150) 및 통전단자를 거쳐 전자 코일(112)에 전류가 공급됨과 함께, 고정 코어(116)가 자기를 띠어 여자 작용이 발현한다. 따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 가동 코어(118)가 고정 코어(116)에 끌려들어갈 수 있도록 변위함과 함께, 가동 코어(118)의 좌측 끝에 유지된 밸브체(120)가 제2 밸브시트(96)로부터 이격된다. 이것에 수반하여, 리턴 스프링(146)이 압축된다.
밸브체(120)의 제2 밸브시트(96)로부터의 이격에 의해, 밸브 입구통로(90)와 밸브 출구통로(94)가 밸브 부착구(92)(전자밸브(20)의 밸브실)를 통하여 연통한다. 따라서, 파일럿실(82)이, 제2 파일럿 통로(84), 밸브 입구통로(90), 밸브 부착구(92), 밸브 출구통로(94) 및 파일럿 출구통로(86)를 통하여 토출유로(70)에 연통한다. 이 때문에, 파일럿실(82) 내의 압축에어가 토출유로(70)로 유동하여, 토출구로부터 토출된다. 이와 같이, 제어 스위치(156)가 닫힘으로써, 파일럿실(82)이 개방됨과 동시에 해당 파일럿실(82) 내의 압축에어가 배출된다.
이 현상에 근거하여 파일럿실(82)의 내압이 밸브실(68)의 내압보다 작아지면, 다이어프램 밸브(16)의 밸브본체(74)가 밸브실(68) 내의 압축에어에 가압되고, 그 결과, 해당 밸브본체(74)가 제1 밸브시트(72)로부터 신속하게 이격된다. 즉, 다이어프램 밸브(16)가 신속하게 열린다.
밸브본체(74)의 제1 밸브시트(72)로부터 이격하는 방향으로의 변위는, 도 8에 도시된 바와 같이, 해당 밸브본체(74)의 끝면이 스토퍼(208)에 맞닿음으로써 정지한다. 즉, 스토퍼(208)에 의해, 밸브본체(74)의 그 이상의 변위가 저지된다. 따라서, 밸브본체(74)와 제1 밸브시트(72)와의 이격 거리, 다시 말해서, 다이어프램 밸브(16)의 개방도가 정해진다. 저장실(12) 내로부터 유동한 압축에어와, 파일럿실(82)로부터 공급된 압축에어는, 이 개방도에 알맞은 유량으로 토출유로(70)로부터 토출된다.
변위 부재(206) 및 스토퍼(208)의 위치는 노브(216)를 회전시킴으로써 변경된다. 스토퍼(208)의, 파일럿실(82) 내로의 돌출량이 큰 만큼, 밸브본체(74)의 변위량이 적게 되고 또한 다이어프램 밸브(16)의 개방도가 작게 된다. 따라서, 압축에어의 유량, 즉, 토출량이 적어진다. 이것과는 반대로, 스토퍼(208)의 돌출량이 작아질수록 밸브본체(74)의 변위량 및 다이어프램 밸브(16)의 개방도가 커져, 압축에어의 유량, 즉, 토출량이 많아진다.
이것으로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 스토퍼(208)의 밸브본체(74)에 대한 맞닿음 위치에 의해, 다이어프램 밸브(16)의 개방도가 정해짐과 함께 압축에어의 토출량이 정해진다. 즉, 유량 제어장치(202)에 의해 압축에어의 최대 유량 및 피크압이 규제된다.
스토퍼(208)의 돌출량은 노브(216)를 회전시킴으로써 정밀하게 변경할 수 있다. 따라서, 토출유로(70)로부터 토출되는 압축에어의 최대 유량을 미소하게 변화시키는 것이 가능하다. 즉, 압축에어의 토출량 및 피크압을 정밀하게 규제할 수 있다. 이 때문에, 압축유체 토출 제어장치(200)로부터 필요량 이상의 토출이 이루어지는 것을 방지할 수 있다. 또, 다이어프램 밸브(16)의 변위량, 다시 말해서, 스트로크를 작게 하는 것에 의해, 응답 속도를 한층 신속하게 할 수 있다.
또, 제1 실시형태와 마찬가지로, 제1 하우징(14)을 구성하는 본체부(26)를 교환함으로써 저장실(12)의 용량을 적절히 변경하는 것에 의해, 용도에 따라 피크압의 상한을 설정하여 필요 이상의 고압으로 압축에어가 토출되는 것을 회피할 수 있다.
이 제2 실시형태에 있어서도, 제1 실시형태와 같은 작용 효과를 얻을 수 있음은 물론이다.
본 발명은, 상기한 제1 내지 제4 실시형태에 특히 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 범주를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변경이 가능하다.
예를 들어, 압축에어를 대신하여 압축질소 등을 이용하도록 할 수도 있고, 그 외의 압축유체를 이용할 수도 있다. 또, 압축유체 토출 제어장치(10)는 거치형에 특히 한정되는 것은 아니고, 건 형상이나 그 외의 형상의 것일 수도 있다.

Claims (7)

  1. 압축유체를 토출 제어하는 압축유체 토출 제어장치(10)로서,
    상기 압축유체를 공급하는 공급유로(24, 66)와, 상기 압축유체를 토출하는 토출구가 형성된 토출유로(70)에 연통함과 함께, 밸브시트(72)가 설치된 밸브실(68)이 형성되며,
    상기 밸브시트(72)에 대해서 착좌 또는 이격됨으로써, 상기 공급유로(24, 66)와 상기 토출유로(70)를 연통차단 또는 연통시킴과 함께, 파일럿 통로(78, 80)가 형성된 다이어프램 밸브(16)와,
    상기 공급유로(24, 66)로부터 상기 파일럿 통로(78, 80)를 통하여 상기 압축유체가 도입되는 파일럿실(82)을 개방 또는 폐쇄하는 파일럿실 개폐밸브
    를 가지며,
    상기 파일럿실 개폐밸브는 통전에 수반하여 개방상태가 되고 또한 통전정지에 수반하여 폐쇄상태가 되는 전자밸브(20)로 이루어지며,
    상기 파일럿실 개폐밸브가 개방상태가 되어 상기 파일럿실(82)이 개방됨과 함께, 상기 다이어프램 밸브(16)가 상기 밸브시트(72)로부터 이격되어 상기 공급유로(24, 66)와 상기 토출유로(70)가 연통하는, 압축유체 토출 제어장치(10).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 공급유로(24, 66)와 상기 밸브실(68)과의 사이에 상기 압축유체를 저장하는 저장실(12)이 개재되는, 압축유체 토출 제어장치(10).
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 저장실(12)은 용량을 변경하는 것이 가능한 용량 가변식의 내실인, 압축유체 토출 제어장치(10).
  4. 청구항 2 또는 3에 있어서,
    상기 공급유로(24, 66)로부터 상기 저장실(12)에 도입되는 상기 압축유체의 유량을 조정하는 유량조정 밸브(30)를 가지는 압축유체 토출 제어장치(10).
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파일럿실 개폐밸브는 상기 파일럿실(82)과 상기 토출유로(70)를 연통 또는 연통차단하는, 압축유체 토출 제어장치(10).
  6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다이어프램 밸브(16)를 구성하는 밸브 본체(74)에 대해서 변위 가능한 맞닿음 부재(204)를 가지며, 상기 맞닿음 부재(204)가 상기 밸브 본체(74)에 맞닿음으로써, 상기 밸브 본체(74)의 변위를 규제하는 변위량 규제수단(202)이 설치되어 있는, 압축유체 토출 제어장치(10).
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파일럿실 개폐밸브의 밸브실은 배관(160, 162)을 통하여 상기 파일럿실(82) 및 상기 토출유로(70)에 연통하는, 압축유체 토출 제어장치(10).
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