JP6846774B2 - 流路開閉装置、及び流路開閉装置による流路開閉方法 - Google Patents
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Description
また、バルブ開閉の駆動は、電動、エアー圧、或いは手動が想定されている。何れも流管外の電磁力が流管内の開閉弁を動かし、或いは流管外から機械的力を流管内へ直接加えている。
電動に代わり空気圧で流路の開閉を行なう事も出来るが、何れも、構造が複雑で、電気配線や空気配管が必要となる。
しかも既存の上述したバルブの最大の懸念は、流体が流れる流管本体に開けた孔をいか様にシールしても、流路から流体が漏れ出す可能性が存在することである。
流体の温度や環境の温度によって極端な温度や温度差環境を経験すると、シール部分やシール材の劣化によって流体の漏れる可能性が増え、更にその流体が可燃性の場合は致命的な事故に繋がりかねないのである。
永久磁石の2つの位置の切り替えでもって磁気回路を切り替え、軟磁性体を吸引する力を働かせるか、若しくは力が働かなくすることで、軟磁性体の機械的な進退運動に連動して進退する弁体によって流路の開閉を行なう。
構造が簡単である。
流管本体1の内部に、軟磁性体2が2個1組で固定配置されていて、該軟磁性体に対応した流管本体の外部に、永久磁石4−1と4−2が配置している。ここに、永久磁石4−1は流管本体側にN極を向けて軟磁性体に近接しており、永久磁石4−2は、流管本体側にS極を向けて軟磁性体に近接している。
流管本体は非磁性であり、例えば真鍮やSUS304などの非磁性ステンレスで製作されている。
但し、永久磁石4−1及び4−2は、軟磁性体2の長さ方向、即ち流管本体の軸方向において軟磁性体3から遠い位置に配置されている。
軟磁性体3と弁体6は一体化して流管本体の軸方向にスムーズに進退可能な様に例えば軸受け等(図示せず)で支えられている。
更に、バネ(図示せず)などで弁体6が弁座7に押し付けられる構造でも良い。
この場合、弁体6は、例えば流体圧、或いはバネの力で弁座7に押し付けられていて、流体が、空間8から空間9側へ流れる流路が閉ざされている。
尚軟磁性体3には、流体が流れ易い様に例えば破線で示す隙間や孔が施されている。
図のB−B’を断面とする、流管本体の模式図が図2−(b)である。但し、弁体6等を省略している。
こうして、軟磁性体3と一体化している弁体6が弁座7から離れて、流体が空間8から空間9へと流れる流路が開かれる。
そして、図2−(b)に示す様に、直系39.5mm、厚さ2.0mmの磁性鋼製の軟磁性体3は、上記軟磁性体2の端から3.0mmの位置にあった。
上述した軟磁性体及び永久磁石を上述した位置にセットすると、軟磁性体3は約1.7N(ニュートン)の吸引力を受けて弁体6が弁座7から離れて流路が開いた。
そして、流体圧又はバネの力で弁体6が弁座7に押し付けられて、流路が閉ざされた。
該ヨーク10を通じた磁気回路を流管本体外に構成することで、軟磁性体2をより強く磁化して、軟磁性体3との磁気吸引力を強めることが出来る。
尚、ヨーク10を通過する磁力線は記載していない。
更に、軟磁性体11に対向して、流管本体の外側には、永久磁石12−1、12−2が配置されている。永久磁石12−1と12−2は、軟磁性体11の長さ方向、即ち流管本体の軸方向において軟磁性体2から遠い位置に配置されている。
図5−(a)、(b)、(c)の配置の場合の磁気回路は、図5−(a)に示す様に、磁化した軟磁性体2と11とは同極の磁極が向い会って、反発力が発生する。
この時、軟磁性体11と一体化している弁体が、弁座7に押し付けられて、流路が閉じるのである。
図6−(a)はその状態を模式的に示している。
この場合、磁性体11と一体化した弁体6は、図の下方へ引き寄せられて、弁座7との間に流路が開くのである。
次に、永久磁石12−1、12−2それぞれを流管本体の外周に沿って180度移動すると、軟磁性体11は固定された永久磁石41,42から吸引力を受ける。
かくして、流路の開閉を行なう事が出来る。
2 軟磁性体
3 軟磁性体
4−1 永久磁石
4−2 永久磁石
41 永久磁石
42 永久磁石
5 磁力線
6 弁体
7 弁座
8 流体の流路空間
9 流体の流路空間
10 ヨーク
11 軟磁性体
12−1 永久磁石
12−2 永久磁石
13 空隙部
14 グローブバルブ
15 流体の流路空間
16 流体の流路空間
17 流管本体
Claims (10)
- 断面が円環状で流体を流す流管本体内の内壁に固定され、且つ流管本体の直径方向の両端に位置する1対2個の軟磁性体と、
該1対2個の軟磁性体の両者の近くで且つ軸方向に設置され、流管本体内で流管の軸方向に進退移動が可能な1個の軟磁性体とから成り、
流管本体の内部に設置された移動可能な軟磁性体の機械的な進退運動に連動して、機械的に直進又は後退する弁体が流路の開閉を行なう流路開閉装置。 - 断面が円環状で流体を流す流管本体内の内壁に固定され、且つ流管本体の直径方向の両端に位置する1対2個の軟磁性体のそれぞれの、1個の軟磁性体に少なくとも1個の永久磁石のN極を、他の軟磁性体には少なくとも1個の永久磁石のS極を、それぞれ流管本体の外部から近接させた場合に、磁束の流れが、「外部永久磁石のN極」から「1対の軟磁性体の片方」へ、次いで「移動可能な1個の軟磁性体」へ、更に引き続いて「1対の軟磁性体の他の片方」から「外部永久磁石のS極」へと繋がる磁気回路を構成すると共に、流管本体の外周部に配置された永久磁石をそれぞれ同じ周方向に略90度移動させると、磁束の流れが、「外部永久磁石のN極」から「1対2個の軟磁性体」へ、次いで引き続いて「外部永久磁石のS極」へと繋がる磁気回路を構成することを特徴とする、請求項1に記載された流路開閉装置を用いた流路開閉方法。
- 断面が円環状で流体を流す流管本体内の内壁に固定され、且つ流管本体の直径方向の両端に位置する1対2個の軟磁性体と、
該1対2個の軟磁性体の2個それぞれの近くで且つ軸方向に対向設置され、且つ流管本体内で流管の軸方向に一体化して進退移動が可能な2個1対の軟磁性体とから成り、
前記一体化して移動可能な2個1対の軟磁性体の機械的な進退運動に連動して、機械的に直進又は後退する弁体が流路の開閉を行なう流路開閉装置。 - 断面が円環状で流体を流す流管本体内の内壁に固定され、且つ流管本体の直径方向の両端に位置する1対2個のそれぞれの軟磁性体において、1個の軟磁性体Aには少なくとも1個の永久磁石のN極を、他の軟磁性体Bには少なくとも1個の永久磁石のS極を、それぞれ流管本体の外部から近接させると共に、
前記固定された1対2個の軟磁性体の両者それぞれの近くで且つ軸方向に対向設置され、一体化して流管本体の軸方向に進退移動可能な2個1対の軟磁性体があって、前記軟磁性体Aに対向している軟磁性体Cには少なくとも1個の永久磁石のS極を、前記軟磁性体Bに対向している軟磁性体Dには少なくとも1個の永久磁石のN極を、それぞれ流管本体の外部から近接させた場合、
磁束の流れが、「軟磁性体Aに近接している外部永久磁石のN極」から「軟磁性体A」へ、次いで「軟磁性体C」へ、更に引き続いて「軟磁性体Cに近接している外部永久磁石のS極」へと繋がる磁気回路を構成すると共に、「軟磁性体Dに近接している外部永久磁石のN極」から「軟磁性体D」へ、次いで「軟磁性体B」へ、更に引き続いて「軟磁性体Bに近接している外部永久磁石のS極」へと繋がる磁気回路を構成し、
軟磁性体A及び軟磁性体Bに対応している外部永久磁石1組と、軟磁性体C及び軟磁性体Dに対応している外部永久磁石1組とにおいて、いずれか1組は動かさず、他の1組を、その組の永久磁石の相対位置を変えずに流管本体外周を約90度又は約180度の少なくともどちらか一方に移動することによって磁気回路を変更することを特徴とする、請求項3に記載された流路開閉装置を用いた流路開閉方法。 - 断面が円環状で流体を流す流管本体内の内壁に固定され、且つ流管本体の直径方向の両端位置に配置され、流管本体の軸方向で且つそれぞれ逆方向に磁化した1対2個の永久磁石と、
該1対2個の永久磁石の両者それぞれの近くで且つ軸方向に対向設置された2個の軟磁性体それぞれが、流管本体内で流管の軸方向に一体化して進退移動が可能である2個1対の軟磁性体とから成り、
前記一体化して移動可能な2個1対の軟磁性体の機械的な進退運動に連動して、機械的に直進又は後退する弁体が流路の開閉を行なう流路開閉装置。 - 断面が円環状で流体を流す流管本体内の内壁に固定され、且つ流管本体の直径方向の両端に位置しており、流管本体の軸方向で且つそれぞれ逆方向に磁化した1対2個の永久磁石があり、該永久磁石2個の近くで且つ軸方向にそれぞれ対向設置された2個1組の軟磁性体があって、
前記対向した永久磁石の磁極がN極に対応している軟磁性体Eには少なくとも1個の永久磁石のS極を流管本体の外部から近接させ、前記対向した永久磁石の磁極がS極に対応している軟磁性体Fには少なくとも1個の永久磁石のN極を流管本体の外部から近接させた場合、
磁束の流れが、「固定永久磁石のN極」から「軟磁性体E」へ、次いで「軟磁性体Eに近接している外部永久磁石のS極」へと繋がる磁気回路を構成すると共に、「軟磁性体Fに近接している外部永久磁石のN極」から「軟磁性体F」へ、次いで「固定永久磁石のS極」へと繋がる磁気回路を構成し、
軟磁性体E及び軟磁性体Fに対応している外部永久磁石1組を、その組の永久磁石の相対位置を変えずに流管本体外周を約90度又は180度の少なくともどちらか一方に移動することによって磁気回路を変更することを特徴とする、請求項5に記載された流路開閉装置を用いた流路開閉方法。 - 流管本体内の1対2個の軟磁性体に近接対応して流管本体外に設置された少なくとも2個の永久磁石1組において、それぞれの永久磁石の流管本体側の極性とは逆の極性側を軟磁性体で繋いで、流管本体外で外部磁気回路を構成することを特徴とする、請求項1または請求項3または請求項5のいずれか1項に記載の流路開閉装置。
- 流路開閉装置は、流管本体内の1対2個の軟磁性体に近接対応して流管本体外に設置された少なくとも2個の永久磁石1組において、それぞれの永久磁石の流管本体側の極性とは逆の極性側を軟磁性体で繋いで、流管本体外で外部磁気回路を構成した請求項1に記載の流路開閉装置を用いることを特徴とする、請求項2に記載の流路開閉方法。
- 流路開閉装置は、流管本体内の1対2個の軟磁性体に近接対応して流管本体外に設置された少なくとも2個の永久磁石1組において、それぞれの永久磁石の流管本体側の極性とは逆の極性側を軟磁性体で繋いで、流管本体外で外部磁気回路を構成した請求項3に記載の流路開閉装置を用いることを特徴とする、請求項4に記載の流路開閉方法。
- 流路開閉装置は、流管本体内の1対2個の軟磁性体に近接対応して流管本体外に設置された少なくとも2個の永久磁石1組において、それぞれの永久磁石の流管本体側の極性とは逆の極性側を軟磁性体で繋いで、流管本体外で外部磁気回路を構成した請求項5に記載の流路開閉装置を用いることを特徴とする、請求項6に記載の流路開閉方法。
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