TWI671484B - 間歇空氣產生裝置 - Google Patents

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TWI671484B
TWI671484B TW105101701A TW105101701A TWI671484B TW I671484 B TWI671484 B TW I671484B TW 105101701 A TW105101701 A TW 105101701A TW 105101701 A TW105101701 A TW 105101701A TW I671484 B TWI671484 B TW I671484B
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石毛浩二
上間丈司
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日商科若達氣動股份有限公司
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Abstract

提供一種無需複雜構成的導壓式開閉閥，因簡易構成而 實用性高的間歇空氣產生裝置。
使用由當引導室的壓力未 達預定值時連通入口埠與出口埠並阻塞排氣埠、當引導室的壓力為預定值以上時阻塞入口埠並連通出口埠與排氣埠之3埠2位型的引導閥所成之通路切換閥，在將通路切換閥的引導室連接在氣壓源的第1引導通路與第2引導通路之間設置節流元件，將在引導室或節流元件下游側的第2引導通路藉由排氣通路連接在通路切換閥的排氣埠上。

Description

間歇空氣產生裝置 發明領域
本發明是有關於間歇空氣產生裝置，更詳細地說，是有關用於吹氣裝置等的間歇空氣產生裝置。
發明背景
在工廠等設備中，壓縮空氣經常被使用。壓縮空氣雖然也有不少被使用作為用來驅動氣壓缸或渦輪機的動力源，但是在工廠等被使用的壓縮空氣之大部分是作為吹氣用的空氣而被消耗。吹氣用的空氣被廣泛使用在例如除去切削粉等的異物之吹離、除水、乾燥、冷卻、成品的搬運等。
為了減少在吹氣用途上壓縮空氣的消耗量，而採用間歇地噴射壓縮空氣的方式。藉由間歇地噴射壓縮空氣，可以適當地達成吹氣的目的，並且可以減少壓縮空氣的消耗量。眾人皆知，為達成除去異物的目的，壓縮空氣的瞬間風速或風量對於提高異物除去能力很重要，另一方面，平均風速或風量並沒有那麼重要。
此外，由於搬運塑膠瓶等集合體的目的，可能使用到吹氣。在這樣的搬運中，若連續吹出壓縮空氣，則塑 膠瓶等彼此互相競爭，出現相鄰的塑膠瓶互相咬合的狀態，可能給塑膠瓶的搬運帶來障礙。在這樣的搬運中，若間歇地吹出壓縮空氣，就可消除這樣的問題。
將吹氣間歇性地吹出可藉由在壓縮空氣的通路上設置電磁開閉閥並從外部對電磁開閉閥供給開閉訊號而實現。藉由使用可程式控制器可以任意調整時間及負載。然而，對電磁開閉閥進行電氣配線並需要用來傳送控制訊號給電磁開閉閥的可程式控制器，需要很高的成本，並且在既有設備上重新引進會伴隨許多困難。
為了處理這個問題，在吹氣裝置的氣壓系統上裝入回饋元件，藉由藉此而被觸發的開閉閥之重複開閉動作而間歇性地吹出吹氣(壓縮空氣)的方法被揭示(例如專利文獻1)。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本國專利廳特許第3978659號公報
發明概要
然而，專利文獻1所示的開閉閥，為了重複的開閉動作，需要相互關聯動作的複數個閥體或複雜的引導通路構造，而欠缺實用性。
有鑑於這種習知技術的問題點，本發明的目的是提供一種無需複雜構成的導壓式開閉閥，因簡易構成而實 用性高且經濟的間歇空氣產生裝置。
本發明之間歇空氣產生裝置具備有：通路切換閥(20)，其具有引導室(84)、連接氣壓源(10)的入口埠(22)、出口埠(24)、排氣埠(26)、及當前述引導室(84)的壓力未達預定值時連通前述入口埠(22)與前述出口埠(24)並阻塞前述排氣埠(26)、而當前述引導室(84)的壓力為預定值以上時阻塞前述入口埠(22)並連通前述出口埠(24)與前述排氣埠(26)的閥體(74)；引導通路(56A、56B)，將前述引導室(84)連接前述氣壓源(10)；節流元件(60)，設置在前述引導通路(56A、56B)中途；及排氣通路(58)，將前述引導室(84)或前述引導通路(56A、56B)的前述節流元件(60)的下游側連接在前述排氣埠(26)。
藉由此構成，藉著2位型引導閥之簡單構造的常開型通路切換閥(20)及壓縮空氣的簡單通路構成，可以得到因簡易構成而實用性高、用來間歇吹氣等的間歇空氣產生裝置。
本發明之間歇空氣產生裝置具備有：通路切換閥(120)，其具有引導室(184)、連接氣壓源(10)的入口埠(122)、出口埠(124)、排氣埠(126)、及當前述引導室(184)的壓力未達預定值時隔離前述入口埠(122)與前述出口埠(124)並且阻塞前述排氣埠(126)、而當前述引導室(184)的壓力為預定值以上時連通前述入口埠(122)與前述出口埠(124)並且開放前述排氣埠(126)的閥體(174)；引導通路(156A、156B)， 將前述引導室(184)連接前述氣壓源(10)；節流元件(160)，設置在前述引導通路(156A、156B)中途；及排氣通路(158)，將前述引導室(184)或前述引導通路(156A、156B)的前述節流元件(160)的下游側連接在前述排氣埠(126)。
藉由此構成，藉著2位型引導閥之簡單構造的常閉型通路切換閥(120)及壓縮空氣的簡單通路構成，可以得到因簡易構成而實用性高、用來間歇吹氣等的間歇空氣產生裝置。
本發明之間歇空氣產生裝置，較理想的是，前述節流元件(60、160)可有選擇性地獲得將前述引導通路(56A、156A)阻塞的全閉狀態。
藉由此構成，可以得到當常開型的通路切換閥(20)在進行經由連續噴射的連續吹氣時，常閉型的通路切換閥(120)則是噴射停止狀態。
本發明之間歇空氣產生裝置，較理想的是，具有將前述引導室(84、184)選擇性開放到大氣中的開閉閥(200、230)。
藉由此構成，可以得到當常開型的通路切換閥(20)在進行經由連續噴射的連續吹氣時，常閉型的通路切換閥(120)則是噴射停止狀態。
本發明之間歇空氣產生裝置，較理想的是，具有開閉前述引導通路(56B、156B)的開閉閥(220、240)。
藉由此構成，可以得到當常開型的通路切換閥(20)在進行經由連續噴射的連續吹氣時，常閉型的通路切換 閥(120)則是噴射停止狀態。
本發明之間歇空氣產生裝置，較理想的是，是由可以變更前述節流元件(60、160)的節流度之可變節流元件(60、160)所構成。
藉由此構成，藉著變更節流元件(60、160)的節流度，間歇空氣的吹出時間可以進行可變設定。
本發明之間歇空氣產生裝置，較理想的是，還具有連接前述引導室(84、184)的空氣儲存器(90)。
藉由此構成，依據空氣儲存器(90)的內容積，間歇空氣的吹出停止時間可以進行可變設定。
本發明之間歇空氣產生裝置，較理想的是，還具有設置在前述排氣通路(58)中途的節流元件(88)。
藉由此構成，依據節流元件(88)的節流度，間歇空氣的停止時間可以進行可變設定。
本發明之間歇空氣產生裝置，較理想的是，更進一步，前述通路切換閥(20)會藉由前述引導室(84)的壓力荷重與壓縮螺旋彈簧(82)的彈簧荷重之平衡關係而動作，在前述通路切換閥(20)上裝入可改變設置前述壓縮螺旋彈簧(82)的預荷重之機構(110、112)。
藉由此構成，間歇空氣的吹出時間及停止時間可以進行可變設定。
本發明之間歇空氣產生裝置，較理想的是，是可以變更前述引導室(184、185)的內容積。
藉由此構成，依據引導室(184、185)的內容積， 間歇空氣的停止時間可以進行可變設定。
本發明之間歇空氣產生裝置，較理想的是，前述節流元件(60)、前述引導通路(56A、56B)及前述排氣通路(58)的至少一部分被內部設置在收容前述閥體(74)的閥殼(28)內。
藉由此構成，就不需外部配管，可以追求進一步的簡易化。
藉由本發明，不需要透過複雜構成的導壓式開閉閥，藉著簡單構造的通路切換閥及壓縮空氣的簡單通路構成，可以得到因簡易構成而實用性高的間歇空氣產生裝置。
10‧‧‧氣壓源
12‧‧‧入口管路
14‧‧‧出口管路
20、120‧‧‧通路切換閥
22、122‧‧‧入口埠
24‧‧‧出口埠
26、126‧‧‧排氣埠
28、128‧‧‧閥殼
30、130‧‧‧圓筒室
36、136‧‧‧套筒
38、138‧‧‧主閥室
40、140‧‧‧活塞
42、142‧‧‧端壁
44、68、144、168‧‧‧中心凹部
45、145‧‧‧空氣排氣孔
46、72、146、172、195、208‧‧‧O型環
48、148‧‧‧入口開口
50、150‧‧‧出口開口
52、152‧‧‧入口通路
54、129、154‧‧‧出口通路
56A、156A‧‧‧第1引導通路
56B、156B‧‧‧第2引導通路
58、158‧‧‧排氣通路
60、88、131、160‧‧‧節流元件
62、162‧‧‧針閥孔
64、164‧‧‧針閥體
64A、164A‧‧‧內端
74、174‧‧‧主閥體
76、176‧‧‧圓環凹部
78、80、178、180‧‧‧閥面
82、182、212‧‧‧壓縮螺旋彈簧
84、184‧‧‧引導室
86、86A、86B、186‧‧‧徑方向溝
90‧‧‧空氣儲存器
100‧‧‧空氣槍
102‧‧‧吹氣噴嘴
104‧‧‧扳機閥
106‧‧‧扳機桿
110‧‧‧保持器
112‧‧‧調節螺絲
124‧‧‧第1出口埠
127‧‧‧第2出口埠
141‧‧‧橡膠密封
175‧‧‧端面
185‧‧‧擴張引導室
192‧‧‧孔
193‧‧‧可動活塞
194‧‧‧工具卡合部
200、220、230、240‧‧‧開閉閥
202、222‧‧‧閥室
204‧‧‧閥體
206‧‧‧停止銷
210‧‧‧間隙
214‧‧‧按鈕
224‧‧‧線軸閥體
225‧‧‧連通孔
226‧‧‧操作器
227‧‧‧密封
圖1是表示本發明之間歇空氣產生裝置作為吹氣裝置所適用的實施形態1之初期狀態的線路圖。
圖2是表示實施形態1之吹氣裝置的吹氣停止狀態之線路圖。
圖3是表示實施形態1之吹氣裝置的吹氣之吹出狀態的線路圖。
圖4是表示實施形態1之用於吹氣裝置的通路切換閥的具體構成例之第1位置狀態的剖面圖。
圖5是同樣地表示第2位置狀態的剖面圖。
圖6是表示本發明之間歇空氣產生裝置作為吹氣裝置所適用的實施形態2之初期狀態的線路圖。
圖7是表示實施形態2之吹氣裝置的吹氣之吹出狀態的線路圖。
圖8是表示實施形態2之吹氣裝置的吹氣停止狀態之線路圖。
圖9是表示實施形態2之用於吹氣裝置的通路切換閥的具體構成例之第1位置狀態的剖面圖。
圖10是同樣地表示第2位置狀態的剖面圖。
圖11是表示本發明之間歇空氣產生裝置作為吹氣裝置所適用的實施形態3之線路圖。
圖12是表示實施形態3之用於吹氣裝置的通路切換閥的具體構成例之閉閥狀態的剖面圖。
圖13是表示實施形態3之用於吹氣裝置的通路切換閥的具體構成例之開閥狀態的剖面圖。
圖14是表示本發明之間歇空氣產生裝置作為吹氣裝置所適用的實施形態4之線路圖。
圖15是表示實施形態4之用於吹氣裝置的通路切換閥的具體構成例之開閥狀態的剖面圖。
圖16是表示實施形態4之用於吹氣裝置的通路切換閥的具體構成例之閉閥狀態的剖面圖。
圖17是表示本發明之間歇空氣產生裝置作為吹氣裝置所適用的實施形態5之線路圖。
圖18是表示本發明之間歇空氣產生裝置作為吹氣裝置所適用的實施形態6之線路圖。
圖19是表示本發明之間歇空氣產生裝置作為吹氣裝置 所適用的其他實施形態、與圖1相同之圖式。
圖20是表示本發明之間歇空氣產生裝置作為吹氣裝置所適用的其他實施形態、與圖4相同之圖式。
用以實施發明之形態
以下，將本發明之間歇空氣產生裝置作為吹氣裝置所適用的實施形態1，參照圖1~圖5進行說明。
在圖1~圖3所示吹氣裝置的實施形態中，氣壓源10為廣為人知的態樣，可以包含壓縮機、過濾器、調節器，及開閉閥(未圖式)。氣壓源10的壓縮空氣輸出部藉由入口管路12連接通路切換閥20的入口埠22。
通路切換閥20為3埠2位型的引導閥，具有前述的入口埠22、出口埠24，及排氣埠26。出口埠24藉由軟管等構成的出口管路14而連接在用來吹氣的空氣槍100上。空氣槍100具有用來噴射壓縮空氣到外部的吹氣噴嘴102，及將到達吹氣噴嘴102的流路開閉之扳機閥104。扳機閥104是通常藉由彈簧而關閉的常閉型開閉閥，設置在空氣槍100的扳機桿106抵抗彈簧力，並藉由手拉開而開閥。
第1引導通路56A從入口管路12分歧而連接於節流元件60的入口端。節流元件60的出口端藉由第2引導通路56B而連接於通路切換閥20的引導室84。引導室84藉由排氣通路58連接於排氣埠26。
接著參照圖4、圖5，說明通路切換閥20的具體構成。
通路切換閥20具有閥殼28。在閥殼28上形成有圓筒室30。圓筒室30具有關閉的第1(右側)端部及開啟的第2(左側)端部，其內部配置有套筒36。套筒36是由較圓筒室30內徑稍微小的外徑之圓筒體所構成，在內側形成圓筒形狀的主閥室38。套筒36被劃定圓筒室30的第1端部之端壁42，及嵌入在圓筒室30之開啟的第2端部上的活塞40夾住，在閥殼28上固定成無法於軸線方向(圖中之左右方向)上移動。
在套筒36上，從圖式上的左側依照順序，以對應圖1的前述入口埠22及出口埠24及排氣埠26的方式，3個埠在軸線方向上隔著間隔形成。各個埠22、24、26是藉由各自穿透設置成在徑方向上將套筒36的壁體貫通，並且在周方向上隔著間隔配置的複數個貫通孔而形成。
套筒36的外周上形成4條環狀溝，各環狀溝上嵌入O型環46。這些O型環46抵接圓筒室30的內周面。藉此，鄰接的埠22、24、26間形成密封。又，構成各個埠22、24、26的貫通孔藉由在套筒36的外周上鄰接之O型環46間所形成的環狀通路而互相共同連通。
在閥殼28上設置有透過設置在該閥殼28的入口通路52而連通入口埠22的入口開口48，及同樣透過設置在閥殼28的出口通路54而連通出口埠24的出口開口50。在圖示的實施例中，入口開口48及出口開口50形成圍設有內螺紋的凹部，但亦可形成為筒狀的延出部。
在閥殼28上設置有對圓筒室30平行之圓筒形的針閥孔62。針閥孔62具有在閥殼28的外面開口之外端，及 變得狹窄、透過第1引導通路56A連通入口開口48的內端。
在活塞40抵接套筒36的對向端之端面上，設置有位於中央的引導室84，及以連通引導室84的方式在直徑方向上延伸之徑方向溝86A、86B。徑方向溝86A透過形成在閥殼28的第2引導通路56B而連通針閥孔62。徑方向溝86B透過內設在閥殼28的排氣通路58而連通排氣埠26。因此，徑方向溝86A形成第2引導通路56B的延長部，徑方向溝86B形成排氣通路58的延長部。
針閥體64旋入針閥孔62。針閥體64的內端64A是使前端變細，藉由鑽入針閥孔62的狹窄部分(對第1引導通路56A的針閥孔62之開口端)並與針閥孔62內端的狹窄部分的協力動作而構成節流元件60。像這樣，節流元件60作為可變節流閥被裝入閥殼28內。
節流元件60的下游端透過第2引導通路56B及徑方向溝86A而連接引導室84。因此，用來縮減流量的節流元件60設置在引導通路的2個區間之間。在針閥體64的後端上，設置有使針閥體64在針閥孔62內旋進旋出，用來調節節流元件60的節流程度之6角孔等工具卡合部(未圖式)。在針閥體64的中間部設置有用來使針閥體64在針閥孔62內保持氣密狀態的O型環72。
在主閥室38上，形成圓柱體的主閥體74以在軸線方向上可移動的方式被嵌入。在主閥體74的外周部上，形成有軸方向中央部的圓環凹部76，及位在圓環凹部76軸線方向的兩側之1對閥面78、80。主閥體74如圖4所示，當在 抵接圖式左側的活塞40之第1位置上時，藉由圓環凹部76而連通入口埠22與出口埠24，藉由閥面78而阻塞排氣埠26。相對於此，主閥體74如同圖5所示，當在抵接圖式右側的端壁42之第2位置時，藉由圓環凹部76而連通出口埠24與排氣埠26，藉由閥面80而阻塞入口埠22。
在主閥體74的右端，設置有圓形的中心凹部68；在對向的閥殼28之端壁42，設置有對應的中心凹部44。壓縮螺旋彈簧82被夾持設置在兩中心凹部68、44之間。壓縮螺旋彈簧82朝著將主閥體74抵接活塞40之對向面的方向(朝左方向)施力。再者，在閥殼28上，穿透設置有中心凹部44的空氣排氣孔45。
引導室84的壓力，即引導壓力是作為將主閥體74對抗壓縮螺旋彈簧82而施加在第2位置側(右側)的力量而作用在主閥體74上。藉此，主閥體74藉由引導壓的荷重與壓縮螺旋彈簧82的彈簧荷重之平衡關係而動作，當引導室84的壓力未達預定值時，藉著壓縮螺旋彈簧82的彈簧力朝左側移動而位於前述第1位置(參照圖4)，當引導室84的壓力為預定值以上時，抵抗壓縮螺旋彈簧82的彈簧力，朝右側移動而位於前述的第2位置(參照圖5)。就這樣，通路切換閥20形成為常開型的切換閥。
接著針對上述構成的吹氣裝置之作用，進行說明。
圖1表示氣壓源10停止而沒有進行壓縮空氣供給的狀態。在扳機閥104閉閥，通路切換閥20的主閥體74位於 第1位置(參照圖4)的狀態(引導室84的壓力未達預定值)下，若壓縮空氣的供給開始，則壓縮空氣通過通路切換閥20而供給至出口管路14。同時，壓縮空氣通過第1引導通路56A、節流元件60、第2引導通路56B等而供給引導室84，引導室84的壓力(並非瞬間增大)在節流元件60的作用之下慢慢上升。
若引導室84的壓力為預定值以上，如圖5所示，則主閥體74抵抗壓縮螺旋彈簧82的彈簧力而變換到第2位置(參照圖5)，出口埠24連通排氣埠26而阻塞入口埠22。
在此狀態下，若藉由扳機桿106的操作而使扳機閥104開閥，則成為如圖2所示狀態，引導室84的壓縮空氣通過排氣通路58、通路切換閥20、出口管路14、扳機閥104而從吹氣噴嘴102排出到外部。然而，藉由節流元件60的作用，此時從吹氣噴嘴102所排出的空氣量，與通路切換閥20的主閥體74位於第1位置(參照圖4)之狀態下的噴出流量相比，非常微小。
隨著引導室84的壓縮空氣通過排氣通路58、通路切換閥20、出口管路14、扳機閥104而從吹氣噴嘴102排出到外部，引導室84的壓力降低。其結果，若引導室84的壓力未達預定值，則藉由壓縮螺旋彈簧82的彈簧力，通路切換閥20的主閥體74復歸至第1位置，出口埠24連通入口埠22而排氣埠26阻塞，成為如圖3所示狀態。
藉此，從氣壓源10的壓縮空氣通過通路切換閥20及扳機閥104，從吹氣噴嘴102以大流量噴出至外部。此時， 由於排氣埠26阻塞，壓縮空氣的一部分從入口開口48通過第1引導通路56A、節流元件60、第2引導通路56B等而供給引導室84，引導室84的壓力在節流元件60的作用下緩緩上升。若引導室84的壓力為預定值以上，則主閥體74再次位於第2位置，如同圖2所示，出口埠24連通排氣埠26，阻塞入埠22，停止從吹氣噴嘴102噴出大流量的壓縮空氣，並且，引導室84的壓縮空氣再次通過排氣通路58、通路切換閥20、出口管路14、扳機閥104，從吹氣噴嘴102開始排出到外部。
之後，在通路切換閥20的切換作用下，藉由引導室84的壓力之重複下降及上升，壓縮空氣會重複噴出及停止而進行間歇吹氣。吹氣的吹出時間是依據決定引導室84壓力上升速度的節流元件60之節流度及引導室84的內容積而決定，節流元件60的節流度愈高，又引導室84的內容積愈大，吹氣的吹出時間愈長。吹氣的停止時間是依據引導室84的內容積而定，因為引導室84的內容積愈大，引導室84排出壓縮空氣直到引導室84的壓力未達預定值之時間愈長，所以引導室84的內容積愈大，吹氣的停止時間愈長。又，吹氣的吹出時間與停止時間也依據通路切換閥20的壓縮螺旋彈簧82之預荷重及彈簧常數而決定，壓縮螺旋彈簧82的預荷重及彈簧常數愈大，吹出時間愈長，並且停止時間愈短。如此，吹氣的吹出時間、停止時間，及負載比，可藉由變更節流元件60的節流度、引導室84的內容積及壓縮螺旋彈簧82的彈簧力、彈簧常數，而可以進行可變設定。
如同上述，藉由實施形態1，不需要透過複雜構 成的導壓式開閉閥，藉著3埠2位型引導閥的簡單構造之通路切換閥20及壓縮空氣的簡單通路構成，可以得到因簡易構成而實用性高的間歇空氣產生裝置。又，由於節流元件60、第1引導通路56A、第2引導通路56B，及排氣通路58設置在閥殼28內部，不需為此而進行外部配管，零件數目降低，藉此可以謀求更加精簡化。
節流元件60藉由接觸針閥體64的內端64A劃定針閥孔62的狹窄部分之部分，可以構成可將第1引導通路56A阻塞的全閉狀態之構造。
若藉由節流元件60使第1引導通路56A被關閉，則無法從入口開口48供給壓縮空氣至引導室84，因此引導室84的壓力維持未達預定值的狀態。藉此，通路切換閥20的主閥體74維持位在第1位置(參照圖4)的狀態。
在這個情況下，即，若節流元件60設定為全閉狀態，則從氣壓源10的壓縮空氣通過通路切換閥20及扳機閥104，從吹氣噴嘴102以大流量連續噴出至外部。
藉此，僅利用節流元件60的開閉，可將吹氣模式簡單切換成間歇吹氣與連續吹氣。
接著，將本發明之間歇空氣產生裝置作為吹氣裝置所適用的實施形態2，參照圖6~圖10進行說明。再者，在圖6~圖8中對應圖1~圖3的部分，附上與圖1~圖3所附符號同樣的符號，進行說明。
在圖6~圖8所示吹氣裝置的實施形態中，氣壓源10為廣為人知的態樣，可以包含壓縮機、過濾器、調節器， 及開閉閥(未圖式)。氣壓源10的壓縮空氣輸出部藉由入口管路12而連接通路切換閥120的入口埠122。
通路切換閥120為4埠2位型的引導閥，具有前述的入口埠122、第1出口埠124、排氣埠126，及第2出口埠127。
第1出口埠124藉由軟管等構成的出口管路14而連接在用來吹氣的空氣槍100上。空氣槍100具有用來噴射壓縮空氣到外部的吹氣噴嘴102，及將到達吹氣噴嘴102的流路開閉之扳機閥104。扳機閥104是通常藉由彈簧而關閉的常閉型開閉閥，設置在空氣槍100的扳機桿106抵抗彈簧力、藉由手拉開而打開閥。
第2出口埠127藉由出口通路129連接出口管路14。出口通路129的中途設置有節流元件131。
第1引導通路156A從入口管路12分歧而連接於節流元件160的入口端。節流元件160的出口端透過第2引導通路156B而連接於通路切換閥120的引導室184。引導室184透過排氣通路158連接於排氣埠126。
接著參照圖9、圖10，說明通路切換閥120的具體構成。
通路切換閥120具有閥殼128。在閥殼128上形成有圓筒室130。圓筒室130具有關閉的第1(右側)端部及開啟的第2(左側)端部，其內部配置有套筒136。套筒136是由較圓筒室130內徑稍微小的外徑之圓筒體所構成，在內側形成有圓筒形狀的主閥室138。套筒136被劃定圓筒室130的第1 端部之端壁142、嵌入在圓筒室130之開啟的第2端部上的活塞140、及墊圈形狀的橡膠密封141夾住，以無法在軸線方向(圖的左右方向)上移動的方式固定在閥殼128上。
在套筒136上，從圖式上的右側依照順序，以對應圖1的前述入口埠122及第1出口埠124及第2出口埠127的方式，3個埠在軸線方向上隔著間隔形成。各個埠122、124、127是藉由各自穿透設置成在徑方向上將套筒136的壁體貫通，並且在周方向上隔著間隔配置的複數貫通孔而形成。另外，套筒136對後述引導室184之開口形成排氣埠126。
套筒136的外周上形成3條環狀溝，各環狀溝上嵌入O型環146。這些O型環146抵接圓筒室130的內周面。藉此，鄰接的埠122、124、127間形成密封。又，構成各個埠122、124、127的貫通孔藉由在套筒136的外周上鄰接之O型環146間所形成的環狀通路而互相共同連通。
在閥殼128上設置有透過設置在該閥殼128的入口通路152連通入口埠122的入口開口148，及同樣透過設置在閥殼128的出口通路154連通第1出口埠124並且透過出口通路129連通第2出口埠127的出口開口150。出口通路129由於通路剖面積與出口通路154等相比較小，該出口通路129本身形成在圖6~圖8中的節流元件131。
在閥殼128上設置有對圓筒室130平行之圓筒形的針閥孔162。針閥孔162具有在閥殼128的外面開口之外端，及變得狹窄、透過第1引導通路156A連通入口開口148的內端。
針閥體164旋入針閥孔162。針閥體164的內端164A是使前端變細，藉由鑽入針閥孔162的狹窄部分(對第1引導通路156A的針閥孔162之開口端)並與針閥孔162內端的狹窄部分的協力動作而構成節流元件160。像這樣，節流元件160作為可變節流閥被裝入閥殼128內。
在活塞140抵接套筒136的對向端之端面上，設置有位於中央的引導室184，及以連通引導室184的方式在直徑方向上延伸之徑方向溝186。徑方向溝186透過形成在閥殼128的第2引導通路156B而連通針閥孔162。
節流元件160的下游端透過第2引導通路156B及徑方向溝186而連接引導室184。因此，用來縮減流量的節流元件160設置在引導通路的2個區間之間。在針閥體164的後端上，設置有使針閥體164在針閥孔162內旋進旋出，用來調節節流元件160的節流程度之6角孔等工具卡合部(未圖式)。在針閥體164的中間部設置有用來使針閥體64在針閥孔62內保持氣密狀態的O型環172。
在活塞140上形成有孔192。孔192具有在閥殼128外面開口之外端，及在引導室184開口的內端。可動活塞193被旋入孔192。可動活塞193是堵塞孔192的外端，並在內端側劃定擴張引導室185。在可動活塞193上，設置有使可動活塞193在孔192內旋進旋出，用來增減擴張引導室185的內容積之6角孔等工具卡合部194。在可動活塞193的前端側上設置有用來使可動活塞193在孔192內保持氣密狀態的O型環195。
在主閥室138上，形成圓柱體的主閥體174以在軸線方向上可移動的方式被嵌入。在主閥體174的外周部上，形成有軸方向中央部的圓環凹部176，及位在圓環凹部176軸線方向的兩側之1對閥面178、180。主閥體174的端面175如同圖9所示，在抵接圖式左側的橡膠密封141之第1位置時，藉由閥面178阻塞入口埠122，並且藉由閥面180隔絕排氣埠126與第2出口埠127的連通。再者，隔絕排氣埠126與第2出口埠127的連通，等同於阻塞排氣埠126。相對於此，主閥體174如同圖10所示，在抵接圖式右側的端壁142之第2位置時，藉由圓環凹部176使入口埠122與第1出口埠124連通，並且打開排氣埠126使引導室184與第2出口埠127連通。
在主閥體174的右端，設置有圓形的中心凹部168；在對向的閥殼128之端壁142，設置有對應的中心凹部144。壓縮螺旋彈簧182被夾住設置在兩中心凹部168、144之間。壓縮螺旋彈簧182朝著將主閥體174抵接橡膠密封141對向面的方向(朝左方向)施力。再者，在閥殼128上，穿透設置有中心凹部144的空氣排氣孔145。
引導室184的壓力，即引導壓力是作為將主閥體174對抗壓縮螺旋彈簧182而施加在第2位置側(右側)的力量而作用在主閥體174上。藉此，主閥體174藉由引導壓的荷重與壓縮螺旋彈簧182的彈簧荷重之平衡關係而動作，當引導室184的壓力未達預定值時，藉著壓縮螺旋彈簧182的彈簧力朝左側移動而位於前述第1位置(參照圖9)，當引導室184的壓力為預定值以上時，抵抗壓縮螺旋彈簧182的彈簧 力，朝右側移動而位於前述的第2位置(參照圖10)。就這樣，通路切換閥120形成為常閉型的切換閥。再者，在通路切換閥120中，引導室184藉由主閥室138可無需特別通路而直接連通第2出口埠127，因此圖6及圖7的排氣通路158不存在。
接著針對上述構成的吹氣裝置之作用，進行說明。
圖6表示氣壓源10停止而沒有進行壓縮空氣供給的狀態。在扳機閥104閉閥，通路切換閥120的主閥體174位於第1位置(參照圖9)的狀態(引導室184的壓力未達預定值)下，若壓縮空氣的供給開始，由於入口埠122阻塞，欲從入口埠122流往出口管路14的壓縮空氣之流動被通路切換閥120隔絕。又，此時，排氣埠126被阻塞，欲從排氣埠126流往出口通路129的壓縮空氣之流動也被通路切換閥120隔絕，因此藉由通過第1引導通路156A、節流元件160、第2引導通路156B等而供給引導室184的壓縮空氣，引導室184的壓力在節流元件160的作用下而緩緩上升。
若引導室184的壓力為預定值以上，如圖10所示，則主閥體174抵抗壓縮螺旋彈簧182的彈簧力而變換到第2位置，入口埠122與第1出口埠124連通，並且排氣埠126與第2出口埠127連通。
在此狀態下，若藉由扳機桿106的操作而使扳機閥104開閥，則成為如圖7所示狀態，從氣壓源10的壓縮空氣通過通路切換閥120及扳機閥104而從吹氣噴嘴102以大流量噴出到外部。與此同時，含有擴張引導室185的引導室 184的壓縮空氣通過通路切換閥120、出口通路129、出口管路14、扳機閥104而從吹氣噴嘴102排出到外部。此壓縮空氣的排出由於節流元件131的作用而緩緩進行。
隨著引導室184的壓縮空氣排出到外部，引導室184的壓力降低。其結果，若引導室184的壓力未達預定值，則藉由壓縮螺旋彈簧182的彈簧力，通路切換閥120的主閥體174成為如圖8所示狀態。
藉此，從吹氣噴嘴102的壓縮空氣之大流量噴出停止，並且，引導室184的壓力再次在節流元件160的作用下緩緩上升。之後，若引導室184的壓力再次為預定值以上，如同圖10所示，則主閥體174抵抗壓縮螺旋彈簧182的彈簧力而變換到第2位置，入口埠122與第1出口埠124連通，並且排氣埠126與第2出口埠127連通。
之後，在通路切換閥120的切換作用下，藉由引導室184的壓力之重複下降及上升，壓縮空氣會重複噴出及停止以進行間歇吹氣。吹氣的吹出時間是依據決定引導室184壓力上升速度的節流元件160及131之節流度及引導室184的內容積而決定，節流元件160及131的節流度愈高，又引導室184的內容積愈大，吹氣的吹出時間愈長。吹氣的停止時間是依據引導室184的內容積而定，因為引導室184的內容積愈大，引導室184的壓力未達預定值為止之引導室184之壓縮空氣的排出愈花費時間，所以引導室184的內容積愈大，吹氣的停止時間愈長。又，吹氣的吹出時間與停止時間也依據通路切換閥120的壓縮螺旋彈簧182之預荷重 及彈簧常數而決定，壓縮螺旋彈簧182的預荷重及彈簧常數愈大，吹出時間愈長，並且停止時間愈短。如此，吹氣的吹出時間、停止時間，及負載比，藉由變更節流元件160及131的節流度、引導室184的內容積及壓縮螺旋彈簧182的彈簧力、彈簧常數，可以進行可變設定。引導室184的內容積藉由可動活塞193而使擴張引導室185的內容積變化，藉此可以進行可變設定。
如同上述，藉由實施形態2，不需要透過複雜構成的導壓式開閉閥，藉著4埠2位型引導閥的簡單構造之通路切換閥120及壓縮空氣的簡單通路構成，可以得到因簡易構成而實用性高的間歇空氣產生裝置。又，由於節流元件160、131、第1引導通路156A、第2引導通路156B設置在閥殼128內部，不需為此而進行外部配管，零件數目降低，藉此可以謀求更加精簡化。
節流元件160藉由接觸針閥體164的內端164A劃定針閥孔162的狹窄部分之部分，可以構成可將第1引導通路156A阻塞的全閉狀態之構造。
若藉由節流元件160使第1引導通路156A被關閉，則無法從入口開口148供給壓縮空氣至引導室184，因此引導室184的壓力成為未達預定值而維持未達預定值的狀態。藉此，通路切換閥120的主閥體174位在第1位置(參照圖9)，即維持閉閥狀態。
在這個情況下，即，若節流元件160設定為全閉狀態，則可以得到從氣壓源10的壓縮空氣不從吹氣噴嘴102 噴出至外部的停止狀態。
接著，將本發明之間歇空氣產生裝置作為吹氣裝置而適用的實施形態3，參照圖11~圖13進行說明。再者，在圖11中對應圖1的部分，附上與圖1所附符號同樣的符號，省略其說明。又，在圖12、圖13中對應圖4的部分，附上與圖4所附符號同樣的符號，省略其說明。
在實施形態3中，實施形態1的常開型之通路切換閥20的活塞40上設置有可選擇地將引導室84開放至大氣的開閉閥200。開閉閥200配置在形成於活塞40的閥室202上，具有可以在圖12所示閉閥位置與圖13所示開閥位置之間移動的圓柱狀之閥體204。
閥體204藉由與停止銷206的卡合，軸線方向的移動被限制在閉閥位置與開閥位置之間移動，在閉閥位置上藉由O型環208抵接閥室202的內周面而保持引導室84的密閉性，在開閥位置上藉由O型環208從抵接閥室202的內周面離開，使引導室84藉由從閥體204的外周面與閥室202的內周面之間間隙210，讓引導室84開放至大氣中。透過開閉閥200的引導室84之壓縮空氣的排出流量比節流元件60的壓縮空氣之流量大。
閥體204藉由壓縮螺旋彈簧212的彈簧力朝閉閥位置施力，藉由按壓設在外端的按鈕214，抗拒壓縮螺旋彈簧212的彈簧力而位於開閥位置。在閥體204上，可以連接選擇地自鎖在閉閥位置及開閥位置中任一方的未圖式之交替機構。
在實施形態3中，閥體204在圖12所示的閉閥位置，引導室84藉由開閉閥200而在非大氣開放的狀態下時，與實施形態1同樣進行間歇吹氣。
閥體204在圖13所示開閥位置，引導室84藉由開閉閥200而開放至大氣時，則從入口開口48進入引導室84的壓縮空氣從開閉閥200排出至大氣中，因此引導室84的壓力未上升至預定值以上，主閥體74維持位在第1位置上。
在此狀況下，進行從氣壓源10的壓縮空氣通過通路切換閥20及扳機閥104而從吹氣噴嘴102以大流量連續噴出至外部的連續吹氣。藉此，僅利用裝入在通路切換閥20的開閉閥200之開閉，即可將吹氣模式簡單切換成間歇吹氣與連續吹氣。
再者，在連續吹氣時，有壓縮空氣從開閉閥200排出至大氣中的損耗，但是從入口開口48流入引導室84的壓縮空氣之流量受到節流元件60限制，因此壓縮空氣的損耗量非常微小。
接著，將本發明之間歇空氣產生裝置作為吹氣裝置而適用的實施形態4，參照圖14~圖16進行說明。再者，在圖14中對應圖1的部分，附上與圖1所附符號同樣的符號，省略其說明。又，在圖15、圖16中對應圖4的部分，附上與圖4所附符號同樣的符號，省略其說明。
在實施形態4中，在實施形態1的通路切換閥20上設置有進行與第2引導通路56B連通與隔絕的開閉閥220。開閉閥220配置在形成於閥殼28的閥室222上，具有可以在 圖15所示開閥位置與圖16所示閉閥位置之間移動的線軸閥(spool valve)體224。線軸閥體224具有連通孔225，在開閥位置藉由連通孔225確立第2引導通路56B的連通，在閉閥位置則隔絕第2引導通路56B的連通。線軸閥體224藉由設在外端上的操作器226之手動操作而位於開閥位置或閉閥位置，藉由未圖式的交替機構選擇其中一個位置自鎖。再者，線軸閥體224的開閉閥220上設置有防止空氣洩漏的密封227。
在實施形態4中，線軸閥體224在圖15所示開閥位置，第2引導通路56B在連通狀態時，從入口開口48供給壓縮空氣至引導室84，與實施形態1同樣地進行間歇吹氣。
若線軸閥體224位在圖16所示閉閥位置，第2引導通路56B的連通被隔絕，則變成無法從入口開口48供給壓縮空氣至引導室84，因此引導室84的壓力未上升至預定值以上，主閥體74維持位在第1位置上。
在此狀況下，進行從氣壓源10的壓縮空氣通過通路切換閥20及扳機閥104而從吹氣噴嘴102以大流量連續噴出至外部的連續吹氣。藉此，僅利用裝入在通路切換閥20的開閉閥220之開閉，可將吹氣模式簡單切換成間歇吹氣與連續吹氣。
再者，開閉閥220也可位在節流元件60的上游側，用來開閉第1引導通路56A。
接著，將本發明之間歇空氣產生裝置作為吹氣裝置所適用的實施形態5，參照圖17進行說明。再者，在圖17 中對應圖6的部分，附上與圖6所附符號同樣的符號，省略其說明。
在實施形態5中，設置有可選擇地使實施形態2的常閉型之通路切換閥120的引導室184開放至大氣的開閉閥230。開閉閥230亦可是與實施形態3的開閉閥200之同等者。
若藉由開閉閥230而使引導室184開放至大氣，則引導室184的壓力不會達到預定值以上。藉此，通路切換閥120維持閉閥狀態，成為從氣壓源10的壓縮空氣不會從吹氣噴嘴102噴出至外部的停止狀態。
接著，將本發明之間歇空氣產生裝置作為吹氣裝置所適用的實施形態6，參照圖18進行說明。再者，在圖18中對應圖6的部分，附上與圖6所附符號同樣的符號，省略其說明。
在實施形態6中，設置有進行實施形態2的常閉型之通路切換閥120的第2引導通路156B之連通與隔絕的開閉閥240。開閉閥240亦可是與實施形態4的開閉閥220之同等者。
藉由開閉閥240，若第2引導通路156B被隔絕，則引導室184的壓縮空氣無法被供給，因此引導室184的壓力不會大於預定值。藉此，通路切換閥120維持閉閥狀態，成為從氣壓源10的壓縮空氣不會從吹氣噴嘴102噴出至外部的停止狀態。
再者，開閉閥240亦可設置在第1引導通路156A 上。
以上，將本發明針對其適宜的實施形態進行了說明，若本發明所屬技術領域中具有通常知識者應容易理解，本發明不因這些實施形態而受到限定，在不超出本發明主旨的範圍內，可以適宜變更。
例如，在上述實施例中，排氣通路58從引導室84(透過徑方向溝86)分歧，但亦可是從節流元件60下游側(引導室84側)的第2引導通路56B分岐之通路。又，依據需要，也可以將節流元件60、160、第1引導通路56A、第2引導通路56B，及排氣通路58的全部或一部分設置在閥殼28或128的外部。第2出口埠127亦可是開放至大氣的埠。
依據需要，也可以將節流元件60、160作成固定節流，或是也可以僅由細小通路或狹窄的通路所構成。依據需求，也可以連接如同圖1~圖3、圖6~圖8上由虛線所示的空氣儲存器90以增加引導室84、184的有效容積。
又，如同圖19所示，亦可在排氣通路58的中途設置節流元件88。節流元件88具有將引導室84的壓縮空氣通過排氣通路58、通路切換閥20、出口管路14、扳機閥104而從吹氣噴嘴102排出到外部的速度變慢的功能，節流元件88的節流度愈高，吹氣停止時間愈長。再者，節流元件88的節流度需要比節流元件60的節流度低。
壓縮螺旋彈簧82、182可以交換，宜可選擇設定彈簧常數。又，如同圖20所示，藉由調節螺絲112可以改變形成閥殼28側之彈簧端支承部的彈簧保持器110對閥殼28 的軸線方向之位置，藉由此種構成也可以可變設定壓縮螺旋彈簧82的預荷重。藉由這些，吹出時間及停止時間可以變更或可以進行可變設定。
又，本發明之間歇空氣產生裝置並非僅適用於吹氣裝置，出口埠24上也可以適用氣缸裝置等的驅動機器、或膜片裝置、泵浦裝置等各種氣壓機器所連接的各種空氣機器。
又，上述實施形態所示構成要素並非都必須，只要不超出本發明主旨，可以適宜取捨選擇。
本發明之基於巴黎合約而有優先權基礎的日本專利申請(2014年10月22日申請的特願2014-215517之發明內容在此為提供參考而將其全文附在本發明說明書中。

Claims (14)

  1. 一種間歇空氣產生裝置，其特徵為具備有：通路切換閥，具有引導室、連接氣壓源的入口埠、出口埠、排氣埠、及閥體，該閥體具有當前述引導室的壓力未達預定值時連通前述入口埠與前述出口埠並阻塞前述排氣埠、而當前述引導室的壓力為預定值以上時阻塞前述入口埠並連通前述出口埠與前述排氣埠；引導通路，將前述引導室連接前述氣壓源；節流元件，設置在前述引導通路中途；及排氣通路，將前述引導室或前述引導通路的前述節流元件的下游側連接在前述排氣埠。
  2. 一種間歇空氣產生裝置，其特徵為具備有：通路切換閥，具有引導室、連接氣壓源的入口埠、出口埠、排氣埠、及閥體，該閥體具有當前述引導室的壓力未達預定值時隔絕前述入口埠與前述出口埠並阻塞前述排氣埠、而當前述引導室的壓力為預定值以上時連通前述入口埠與前述出口埠並且開放前述排氣埠；引導通路，將前述引導室連接前述氣壓源；節流元件，設置在前述引導通路中途；及排氣通路，將前述引導室或前述引導通路的前述節流元件的下游側連接在前述排氣埠。
  3. 如請求項1之間歇空氣產生裝置，其中，前述節流元件是可選擇地獲得將前述引導通路阻塞的全閉狀態。
  4. 如請求項2之間歇空氣產生裝置，其中，前述節流元件是可選擇地獲得將前述引導通路阻塞的全閉狀態。
  5. 如請求項1之間歇空氣產生裝置，其具有將前述引導室選擇性開放到大氣中的開閉閥。
  6. 如請求項2之間歇空氣產生裝置，其具有將前述引導室選擇性開放到大氣中的開閉閥。
  7. 如請求項1之間歇空氣產生裝置，其具有開閉前述引導通路的開閉閥。
  8. 如請求項2之間歇空氣產生裝置，其具有開閉前述引導通路的開閉閥。
  9. 如請求項1至8的任一項之間歇空氣產生裝置，其中，前述節流元件是可以變更節流度的可變節流元件。
  10. 如請求項1至8的任一項之間歇空氣產生裝置，其具有連接至前述引導室的空氣儲存器。
  11. 如請求項1至8的任一項之間歇空氣產生裝置，其具有設置在前述排氣通路途中的節流元件。
  12. 如請求項1至8的任一項之間歇空氣產生裝置，其中，前述通路切換閥會藉由前述引導室的壓力荷重與壓縮螺旋彈簧的彈簧荷重之平衡關係而動作，並在前述通路切換閥上裝入可改變設置前述壓縮螺旋彈簧的預荷重之機構。
  13. 如請求項1至8的任一項之間歇空氣產生裝置，其中，前述引導室的內容積可以變更。
  14. 如請求項1至8的任一項之間歇空氣產生裝置，其中，前述節流元件、前述引導通路及前述排氣通路的至少一部分被內部設置在收容前述閥體的閥殼內。
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