JPH0615378Y2 - 蓄圧回路の圧力降下用手動弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、蓄圧器に蓄えられた高圧液体の圧力を降下
させるための蓄圧回路の圧力降下用手動弁に関するもの
である。

［従来の技術］ 従来、直線や回転の運動を行う機器の駆動源としては、
空気等の気体圧や油等の液体圧が用いられており、比較
的軽負荷においては空気圧操作装置が適用されることが
多い。

しかし、負荷が大形化し、例えば数トン前後になると、
空気圧式操作装置は大形化し操作時の給排気に伴う騒音
が大きくなるとともに空気圧を発生するコンプレッサの
保守費用が増大する等の欠点があるので、油圧等の液体
圧を用いる操作方式が用いられることが多い。

液圧式操作装置、中でも油圧操作装置は油の非圧縮性の
故に空気圧に比べて高圧化し易く、その結果操作時の騒
音が少なく、また装置が縮少化される等、数多くの利点
がある。

このような機器のうちでも特に送電系統に用いられる開
閉機器はその代表的なものである。

この考案の詳細説明においては、以上のような電力用開
閉機器の操作装置を例に取上げてこの考案の特徴を述べ
るが、これに類する他の機器の操作装置として適用し得
ることは言うまでもない。

第３図は、例えば、特開昭59-79919号公報に示された従
来の液圧式操作装置で、図において、(1)は開閉器例え
ば遮断器の開閉部で、固定接点(2)および可動接点(3)と
からなり、駆動装置(4)によって駆動されて接点を開閉
する。駆動装置(4)は可動接点(3)と連結されるロッド
(5)を有する差動ピストン(6)とシリンダ(7)とからなっ
ており、両者の間をパッキン(6a)が液密にシールしてい
る。シリンダ(7)のヘッド側（大面積側）(7a)に接続さ
れた管路(8)は液圧制御装置(9)に取付けられ、この液圧
制御装置(9)には低圧タンク(10)が低圧管路(11)を介し
て取付けられている。また、シリンダ(7)のロッド側
（小面積側）(7b)にはポート(12)を介してアキュムレー
タ(13)が接続されるとともに、液圧制御装置(9)に高圧
管路(14)で連通している。アキュムレータ(13)の内部に
はピストン(13a)が設けられており、パッキン(13b)がピ
ストンの両側にあるN₂ガスと油を液密にシールしてい
る。

さらに、高圧液を供給するポンプユニット(15)は電動機
(19)で駆動され、低圧タンク(10)内に排出された液を管
路(17)、(18)を介して回収し、管路(16)、逆止弁(20)、
高圧管路(21)を介してアキユムレータ(13)に高圧液を供
給する。逆止弁(20)はボール(20a)、ばね(20b)からなっ
ている。

圧力降下用手動弁(22)は、ポンプ(15)で昇圧されアキュ
ムレータ(13)に蓄えられた高圧油、すなわち、逆止弁(2
0)より見てアキュムレータ(13)や駆動装置(4)の側にあ
る高圧油を管路(23)、(17)を介して低圧タンク(10)へ解
放するためのものである。

圧力計(24)は、この液圧式操作装置の液圧力を目視確認
するためのもの、また、圧力スイッチ(25)はポンプ駆動
用モータの図示しない電磁開閉器の動作指令圧力の検出
や、管路からの油もれなどによる異常な圧力低下の検出
のためのもので、高圧管路(21)の途中に設けられてい
る。

次に、上記のように構成された開閉器および操作装置の
動作について説明する。差動ピストン(6)のロッド側(7
b)にはポート(12)を介してアキュムレータ(13)からの高
圧液が常に供給されている。開閉部(1)を開くために液
圧制御装置(9)に操作指令が与えられると、差動ピスト
ン(6)のヘッド側(7a)に管路(14)を経て供給されていた
高圧液は、管路(8)および管路(11)を介して低圧タンク
(10)へ排出される。このとき同時に管路(8)への高圧液
の供給路は閉止される。その結果、差動ピストン(6)の
ロッド側(7b)の高圧液の力によって差動ピストン(6)は
下方へ移動し、開閉部(1)は開かれて第３図の状態とな
る。

次に、開閉部(1)を閉じるために、液圧制御装置(9)に操
作指令が与えられると、管路(8)から低圧管路(11)への
連通路は閉止され、同時に管路(8)への高圧液の供給路
は開放されて、管路(8)は高圧管路(14)に連通する。そ
の結果、差動ピストン(6)のヘッド側(7a)およびロッド
側(7b)のいづれにも高圧液が供給され、ヘッド側とロッ
ド側の面積差によって生じる推力によって、差動ピスト
ン(6)は上方向へ移動するので、開閉部(1)が投入され
る。開閉部(1)の投入状態においては管路(8)には高圧液
が満たされている。

このような開閉器用の操作装置においては、定期点検時
に作業者の安全上の理由からアキュムレータ(13)や差動
ピストン内部の高圧油を速やかに解放させる必要があ
り、このような目的で圧力降下用手動弁(22)は用いられ
る。

第４図はこの圧力降下用手動弁(22)の構造の一例を詳細
に示し、マニホールドブロック(30)は圧力降下用手動弁
(22)の容器をなすもので、高圧管路とつながる高圧ポー
ト(30a)と低圧管路とつながる低圧ポート(30b)を有して
いる。ボール(31)は、弁体としての機能を有し、高圧油
が流出するマニホールドブロック(30)の流出口の内端縁
部に形成されたシール座(30c)と組み合わさって弁を形
成する。ボール(31)には、ばね(32)の押圧力がばね受け
(33)を介して加えられており、対抗する位置にある手動
押し棒(34)の直線動作によってボール(31)はシール座(3
0c)と接離し、シール座(30c)と押し棒(34)で形成される
円環状の流路(35)を閉止または開放する。(36)はボール
(31)の横移動を抑制するための案内容器で、側面に流路
(36a)を有している。

次にこのような従来の圧力降下用手動弁(22)の動作につ
いて第３図を用いて説明する。第４図(a)は手動弁(22)
の閉止状態であり、この状態から、図示しないハンドル
等を操作して、押し棒(34)を図の右方向へ移動させる
と、同図(b)のように、ボール(31)は高圧油の油圧力お
よびばね(32)の押圧力に打ち勝つて、右方向へ移動す
る。その結果、高圧油は流路(36a)および(35)を経由し
て、低圧ポート(30b)へ放出される。このとき、流路(36
a)および(35)が絞りとして作用するため、高圧油の流出
速度、すなわち、圧力の降下速度は、これらの絞りのサ
イズに支配される。

［考案が解決しようとする問題点］ 以上のような従来の蓄圧回路の圧力降下用手動弁は、開
閉器の点検時の停電時間や他機器への影響を少なくする
ために、圧力の降下速度を極力速めて、作業時間の短縮
を行いうるよう構成する必要があり、従って、流路(36
a)や(35)のサイズも可能な限り大きいものとするのが望
ましい。

一方、工場や現地変電所でこのような開閉器用操作装置
の圧力スイッチ(25)を精度良く調整しようとするとき、
手動降下用弁(22)を用いて圧力を微小に降下させる必要
があるため、従来の手動降下弁(22)の流路(36a)、(35)の
サイズは両者のバランスを考えて中間の値に定められて
おり、その結果、いづれの目的に対してもあまり満足の
ゆく性能を発揮させることができないという問題点があ
った。この考案は上記のような問題点を解決するために
なされたもので、従来とほぼ類似の構成を用いつつも、
点検時の急速な圧力降下と圧力スイッチ調整時の微小な
圧力降下のいづれをも一つの装置で行いうる蓄圧回路の
圧力降下用手動弁を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この考案に係る蓄圧回路の圧力降下用手動弁は、内部に
高圧液体を流入する流入口と内部から高圧液体を流出す
る流出口とが設けられたマニホールドブロックと、マニ
ホールドブロックの流出口の内端縁部に設けられたシー
ル座と、有底筒形状をなし、その開口端部がシール座の
周辺部のマニホールドブロックの内壁面に接離するよう
にマニホールドブロックの内部に直線移動可能に配設さ
れた案内容器と、シール座に接離するように案内容器に
案内されて移動可能に配設され、かつ、シール座と離反
した状態で案内容器に移動力を伝達する弁体と、弁体を
移動させる移動手段と、流入口側と流出口側とを連通す
るように案内容器に形成された絞り穴と、を備え、シー
ル座と弁体とで第１の弁部を構成し、かつ、シール座の
周辺部のマニホールドブロックの内壁面と案内容器の開
口端部とで第２の弁部を構成するようにしたものであ
る。

［作用］ この考案においては、まず、弁体がシール座に接して第
１の弁部が閉じられ、案内容器の開口端部がシール座の
周辺部のマニホールドブロックの内壁面に接して第２の
弁部が閉じられている。そこで、移動手段により弁体を
移動させると、弁体がシール座から離れて第１の弁部が
開放され、高圧液体が絞り穴から第１の弁部を介して流
出する。さらに、移動手段により弁体を移動させ、弁体
の異動量が所定値を越えると弁体の移動力が案内容器に
伝達され、案内容器が移動される。そして、案内容器の
開口端部がシール座の周辺部のマニホールドブロックの
内壁面から離れて第２の弁部が開放され、高圧液体が第
２の弁体から第１の弁体を介して流出する。

［実施例］ 第１図はこの考案の一実施例を示し、同図(a)おいて、
圧力降下用手動弁(42)のマニホールドブロック(30)と案
内容器(46)の背部(46d)の間には隙間(38)が形成されて
おり、油路(30e)を介して背部(46d)に常に高圧油が作用
している。案内容器(46)の側部には、油の流量を微量に
絞るための絞り穴(46b)が設けられている。

案内容器(46)はマニホールドブロック(30)の内部におい
て、左右に摺動可能で、その開口端部(46c)は滑らかに
仕上げられており、シール座(30c)の周囲部(30f)、すな
わちシール座(30c)の周囲のマニホールドブロック(30)
の内壁面と接離して第２の弁部を形成している。この第
２の弁部を開放すると流路(37)が形成される。

その他、第４図におけると同一符号は同一部分を示して
いる。

次に動作について説明する。第１図(a)はこの圧力降下
用手動弁(42)の閉止状態であり、図示しないハンドル等
を操作して移動手段としての押し棒(34)を図の右方向へ
所定の量以内移動させると、同図(b)に示すように、弁
体をなすボール(31)は高圧油の油圧力とばね(32)の押圧
力に打ち勝って、右方向へ移動する。その結果、シール
座(30c)とボール(31)でなる第１の弁が開放され、高圧
油は絞り穴(46b)および流路(35)を経由して低圧回路へ
放出される。このとき高圧油の流出速度は絞り穴(46b)
に支配され、極めて微小な圧力降下速度を得ることがで
き、第３図で示した圧力スイッチ(25)を高精度に調整す
ることが極めて容易となる。

押し棒(34)を図の右方向へさらに所定の量移動させる
と、同図(c)のように、ボール(31)を介してばね受け(3
3)は右方向へ移動し、高圧油で左方向へ押圧された案内
容器(46)の低部(46d)に当接し、案内容器(46)を右方向
へ所定量移動させる。その結果、案内容器(46)の開口端
部(46c)と周辺部(30f)とで構成される第２の弁は開放さ
れ、高圧油は流路(37)と(35)を経由して低圧回路へ放出
される。このとき流路(37)は押し棒(34)の移動量に応じ
て変化するので、高圧油の流出速度を流路(37)、すなわ
ち押し棒(34)の移動量に応じて制御することができる。
もちろん押し棒(34)を十分に右方向へ移動させて流路(3
7)の断面積を流路(35)の断面積より大きくすれば、圧力
の降下速度を流路(35)で定まる、任意の点検作業に十分
適した速さに設定することができる。圧力降下速度と押
し棒(34)の移動量の関係を第２図に定性的に示した。

なお、押し棒(34)を左方向へ戻すと、まず、案内容器(4
6)が高圧油の圧力で左方向へ戻って第２の弁部を閉じ、
さらにボール(31)が左方向へ戻って、マニホールドブロ
ック(30)のシール座(30c)とボール(31)で構成される第
１の弁部が閉じる。

なお、絞り穴(46b)を案内容器(46)の低部に設けても、
この考案の基本的な作用に相違はなく、かつ、ばね(32)
やばね受け(33)を設けずボール(31)で直接案内容器(46)
を移動させても同様の動作機能を有することは言うまで
もない。また、ボールの代わりに弁体となり得る円錐状
のポペット弁を用いても同様の効果を奏することも明ら
かである。さらに、押し棒(34)の先端部の太さを段階的
または連続的に変化させて押し棒の移動時に流路(35)の
断面積が変化するようにすれば、圧力の降下速度を一層
多様に変化させることができる。

［考案の効果］ 以上のように、この考案によれば、第１の弁部をなす弁
体を案内する容器を直線的に移動可能とし、案内容器に
流速を制御するための絞りを設け、案内容器の端部で第
２の弁部を形成し、押し棒が所定量移動したときに第１
の弁が開放し、さらに押し棒が移動することによって第
２の弁部が開放するようにしたので、従来とほぼ同程度
の部品を用いつつも、点検時の急速な圧力降下と、圧力
スイッチの調整時の微速な圧力降下のいづれをも行え、
常に作業に最適な圧力降下速度を得ることができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の側断面図、第２図は第１
図のものの動作特性線図、第３図は従来の開閉器用油圧
操作装置の回路図、第４図は従来の圧力降下用手動弁の
側断面図である。 (30c)……シール座、(30f)……シール座の周辺部、(31)
……ボール（弁体）、(42)……圧力降下用手動弁、(46)
……案内容器、(46c)……開口端部、(46b)……絞り穴。 なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】蓄圧器に蓄えられた高圧液体の圧力を降下
   させるための蓄圧回路の圧力降下用手動弁において、 内部に前記高圧液体を流入する流入口と内部から前記高
   圧液体を流出する流出口とが設けられたマニホールドブ
   ロックと、 前記マニホールドブロックの流出口の内端縁部に設けら
   れたシール座と、 有底筒形状をなし、その開口端部が前記シール座の周辺
   部の前記マニホールドブロックの内壁面に接離するよう
   に前記マニホールドブロックの内部に直線移動可能に配
   設された案内容器と、 前記シール座に接離するように前記案内容器に案内され
   て移動可能に配設され、かつ、前記シール座と離反した
   状態で前記案内容器に移動力を伝達する弁体と、 前記弁体を移動させる移動手段と、 前記流入口側と流出口側とを連通するように前記案内容
   器に形成された絞り穴と、 を備え、前記シール座と前記弁体とで第１の弁部を構成
   し、かつ、前記シール座の周辺部の前記マニホールドブ
   ロックの内壁面と前記前記案内容器の開口端部とで第２
   の弁部を構成するようにしたことを特徴とする蓄圧回路
   の圧力降下用手動弁。