| 【発明の名称】 |
高圧空気の供給装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】坂 達成
【氏名】藤本 聡
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| 【要約】 |
【課題】圧力調整を行う場合、高価で応答性が悪く、圧力変動幅の精度が確保できず、また、衝撃圧力を受け、調整された圧力を安定した状態で使用するまでには、衝撃圧の収まるまでの時間を置く必要があった。
【解決手段】高圧空気の一次側が二次側よりも大面積であるピストンを内蔵し、ピストンの面積比により、二次側より供給される二次側空気の圧力を上昇させる昇圧手段と、昇圧手段のピストンの一次側に空気を供給する一次側空気供給路と、昇圧手段の前記ピストンの二次側より供給される二次側空気供給路とを備えた高圧空気の供給装置で、二次側空気供給路に複数個のエアータンクと複数個の圧力調節弁とをもって空気の圧力を調整する手段を備えたことを特徴とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】高圧空気を発生させるために、一次側が二次側よりも大面積であるピストンを内蔵し、該ピストンの面積比により、二次側より供給される二次側空気の圧力を上昇させる昇圧手段と、該昇圧手段の前記ピストンの一次側に空気を供給する一次側空気供給路と、該昇圧手段の前記ピストンの二次側より供給される二次側空気供給路とを備えた高圧空気の供給装置において、二次側空気供給路に、複数個のエアータンクと複数個の圧力調節弁をもって空気の圧力を調整する手段を備えたことを特徴とする高圧空気の供給装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、「高圧空気の供給装置」、更に詳しくは、高圧空気供給源の空気圧の変動を少なくし、安定した高精度な高圧空気を瞬時に得ることのできる「高圧空気の供給装置」に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、例えば、加圧空気供給源より供給された圧力を調整する圧力制御弁として減圧弁があった。この減圧弁は、図２のような構成となっており、この減圧弁の使い方は、一次側から二次側への流体の流量を決める弁棒１と、弁棒１を押さえるスプリング２と、スプリング２を圧縮させるハンドル３と、二次側の圧力消費量の変動を緩和するダイヤフラム４とからなっている。
【０００３】また、この減圧弁は、ハンドル３を回して調整ねじをねじ込んでいくと、スプリング２が圧縮されるため、その反発力で弁棒１が下へ押されます。そして減圧弁が開き、一次側（入口側）から流入した空気は、二次側（出口側）へ流れ出ます。 この時流れ出す空気圧は、スプリング２をどの程度圧縮したか（ハンドル３をどのくらい回したか）によって決まります。つまり、調整ねじのねじ込量が少なければ低い圧力しか流れ出ませんし、ねじ込量が多ければ高い圧力が流れ出ます。
【０００４】そして、ダイヤフラム４を取り付けることによって、二次側の圧力消費量が多大に変動しても、二次側の圧力が調整した圧力より低くなることを抑えます。ダイヤフラム４は、軟らかい合成ゴムの板などでできている膜状のものです。２次側の空気の消費量が多くなると圧力が下がりますが、そのとき、ダイヤフラム４に作用している圧力も小さくなるので、スプリング２の反発力は圧力の小さくなった分だけ大きくなったと同じことになり、弁棒１をより大きく押し下げて弁を開きます。そして、空気の流量が多くなって消費量が多くなった分を補い、圧力が下がるのを防ぐのです。
【０００５】逆に空気の消費量が少なくなると、ダイヤフラム４に作用する圧力が上がり、スプリング２の反発力が減殺されるため、弁棒１は上に戻って、弁の開きの程度を小さくします。したがって、空気流量は絞られて、二次側の圧力が、最初に調整された圧力以上に上昇しないようになっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧力制御弁を使用して圧力調整を行う場合において、実際に、高圧４０kgf/cm2程度以上の圧力を調整する圧力制御弁は、高価であり、また、ダイヤフラムを内蔵しているため、高圧によるダイヤフラムの変動が大きいため応答性が悪く、また、圧力変動幅においては±０.１kgf/cm2レベルの精度が確保できず、また、圧力を得た瞬間に衝撃圧力を受け、調整された圧力を安定した状態で使用するまでには、衝撃圧の収まるまでのある程度の時間を置く必要があった。
【０００７】本発明は、以上の問題点等を解決するもので、圧力制御弁を使用せず、圧力変動の少ない高精度な高圧空気を、高圧加圧に使用できるように瞬時に作り出し、安定して供給する装置を開発することを目的としたものであります。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、高圧空気の供給装置の二次側空気供給路に複数個のエアータンクと複数個の圧力調節弁を設けたものであります。詳しくは、一次側が二次側よりも大面積であるピストンを内蔵し、該ピストンの面積比により、二次側より供給される二次側空気の圧力を上昇させる昇圧手段と、該昇圧手段の前記ピストンの一次側に空気を供給する一次側空気供給路と、該昇圧手段の前記ピストンの二次側より供給される二次側空気供給路とを備えた高圧空気の供給装置において、二次側空気供給路に、複数個のエアータンクと複数個の圧力調節弁とをもって空気の圧力を調整する手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施例の形態を図示例と共に説明する。図１は、本発明の実施例における高圧力供給装置の配管図を示す。加圧空気供給源５は、一次側空気供給路６により電磁弁７と絞り弁８を介して、増圧シリンダー９の１次側シリンダー１０に加圧空気を所定圧力、例えば３５kgf/cm2で供給する。増圧シリンダー９に内蔵されたピストン１２は、その一次側面１３の面積が二次側面１４の面積の数倍となっており、その面積比によって二次側シリンダー１１側の圧力を上昇させる。この場合、二次側シリンダー１１側の空気の圧力は４７kgf/cm2となる。増圧シリンダー９の二次側シリンダー１１には一次側空気供給路６から分岐され、空気の逆流を防ぐ逆止弁１５を内蔵した二次側空気供給路１６が接続され、複数個のエアータンクを持つ圧力調整路１７が接続され、加圧ポート１９が電磁弁１８を介して接続されている。
【００１０】また、圧力調整路１７からは、昇圧された圧力４７kgf/cm2を保つ１次タンク２０と、設定圧力４２kgf/cm2を瞬時にａ％加圧する３次タンク２２と、設定圧力４２kgf/cm2を瞬時に（１００−ａ）％加圧する２次タンク２１が分岐して接続されており、それぞれのタンクは圧力調整路１７内で電磁弁２３と絞り弁２４、２５を介して直列に接続されている。なお、増圧シリンダー９の１次側シリンダー１０には電磁弁２６を介して排気路２７が接続されている。圧力調整路１７には、１次タンク２０の空気の圧力を検知する第１の出力接点付圧力センサ２８と２次タンク２１、３次タンク２２の空気の圧力を検知する第２の出力接点付圧力センサ２９が設けられている。
【００１１】第１の出力接点付圧力センサ２８は１次タンク２０の圧力を４７kgf/cm2に保つために増圧シリンダー９を制御する接点に使用される。第２の出力接点付圧力センサ２９は２次タンク２１、３次タンク２２の圧力を設定圧力４２kgf/cm2に保つために電磁弁２３を制御する接点に使用される。かかる構成によれば、電磁弁１９を開いて加圧体に加圧するとき、まず３次タンク２２の圧力で設定圧力のａ％を加圧し、次に、絞り弁２５を介して、設定圧力の残り（１００−ａ）％を加圧する。この時、加圧体にかかる圧力は、２次タンク２１と３次タンク２２の圧力が瞬時に合成されもので、衝撃による圧力変動することなく、また、圧力変動幅の少ない高精度な高圧を瞬時に加圧することができる。
【００１２】本装置により、加圧動作を行う場合、電磁弁１８が開かれ加圧体に設定圧力が加圧されると、2次タンク２１と３次タンク２２の圧力が第２の出力接点付圧力センサ２９の設定値以下に低下するので、電磁弁２３を介して昇圧された圧力が補充される。圧力が補充され二次側空気供給路１６の圧力が第１の出力接点付圧力センサ２８の設定値以下に低下すると、電磁弁７を介して加圧空気供給源５から圧力が供給され増圧シリンダー９が昇圧をする。このように、加圧動作の最中で自動的に圧力調整を繰り返し、衝撃圧による圧力変動の起こらない、また、圧力変動があっても極わずかな圧力変動であり、高精度な高圧を瞬時に発生させることができる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１記載の発明は、安価な部品である複数個のエアータンクと複数個の圧力調節弁の設けることにより、圧力変動の少ない高精度な高圧を、高速加圧に使用できるように瞬時に作り出し、安定して供給する高圧力供給を可能とした装置であります。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２０４０３３
【氏名又は名称】太平洋工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年３月３０日（１９９９．３．３０） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２８３１１１（Ｐ２０００−２８３１１１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１０月１３日（２０００．１０．１３） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−８７７７２ |
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