特許 6666095 小さな容器進入部直径を有するバルブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6666095

(24)【登録日】2020年2月25日

(45)【発行日】2020年3月13日

(54)【発明の名称】小さな容器進入部直径を有するバルブ

(51)【国際特許分類】

   F17C 13/04 20060101AFI20200302BHJP

   B01D 46/04 20060101ALI20200302BHJP

   F16K 31/122 20060101ALI20200302BHJP

【ＦＩ】

   F17C13/04 301Z

   B01D46/04 104

   F16K31/122

【請求項の数】10

【外国語出願】

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-183155(P2015-183155)

(22)【出願日】2015年9月16日

(65)【公開番号】特開2016-65640(P2016-65640A)

(43)【公開日】2016年4月28日

【審査請求日】2018年9月7日

(31)【優先権主張番号】14/488,642

(32)【優先日】2014年9月17日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】15183812.5

(32)【優先日】2015年9月4日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】515322297

【氏名又は名称】ゼネラル エレクトリック テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＧｍｂＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100105588

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 博

(74)【代理人】

【識別番号】100129779

【弁理士】

【氏名又は名称】黒川 俊久

(74)【代理人】

【識別番号】100137545

【弁理士】

【氏名又は名称】荒川 聡志

(72)【発明者】

【氏名】ペア−エリク アルベルト アッペロ

【審査官】 家城 雅美

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０５６５７７９０（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特表昭６３−５００８８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０２１０８４２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開昭５１−１４２１６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１５３０３９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１３／１３８０９２（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 特開２００６−２７５１７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１７Ｃ １／００−１３／１２

Ｂ０１Ｄ４６／０４

Ｆ１６Ｋ３１／１２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

バルブ（１０）と圧力容器（２４）とを備える装置であって、
前記バルブ（１０）が、
側面（３２）に少なくとも１つの開口（３２ａ）が設けられているハウジング（１２）と、
前記ハウジング（１２）内に摺動可能に配置された寸法の大きい第１の部分及び寸法の小さい第２の部分を少なくとも含むプランジャ（１８）と、
前記プランジャ（１８）を移動させるための、内室（２２ａ）及びセンタプラグ部分（６２）を含む制御機構であって、前記内室（２２ａ）が、前記ハウジングの頂部（３４）から前記ハウジング内部に延在する壁部であって前記ハウジングの側面（３２）の内面（３８）から離間した壁部によって画成されており、前記センタプラグ部分（６２）が、前記内室（２２ａ）内に摺動可能に配置されている、制御機構と
を備えており、前記バルブ（１０）が、前記圧力容器（２４）の少なくとも１つの開口（４６）に接続されており、
前記圧力容器（２４）が、該圧力容器内部に圧縮空気（ＣＡ）が収容される内部領域（２６）を有しており、
前記圧力容器（２４）に接続された前記バルブ（１０）が閉位置にあるときに、前記プランジャ（１８）の寸法の大きい第１の部分が前記圧力容器（２４）の少なくとも１つの開口（４６）及び内部領域の外側に位置し、且つ前記寸法の小さい第２の部分が、前記圧力容器の少なくとも１つの開口（４６）を越えて前記圧力容器の内部領域（２６）内に侵入する、装置。

【請求項2】

前記ハウジング（１２）が底部（１２ａ）を有しており、前記圧力容器（２４）が、該圧力容器内に配置されたノズル管（２８）であって前記ハウジングの底部（１２ａ）に接続されたノズル管（２８）を含んでいる、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記底部（１２ａ）が前記ハウジング（１２）から延びている、請求項２に記載の装置。

【請求項4】

前記底部（１２ａ）が管状であり、且つ前記ノズル管（２８）の内面（２８ａ）に螺合するように寸法決めされている、請求項２に記載の装置。

【請求項5】

前記ハウジング（１２）が、前記プランジャ（１８）が前記ハウジング内で開位置に移動する際の、前記ハウジング（１２）と前記プランジャ（１８）との間の衝撃及び衝撃ノイズを低下させる緩衝機構（３０）をさらに含んでいる、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の装置。

【請求項6】

前記制御機構が、前記ハウジング（１２）の内室（２２ａ）への流体の流出及び流入量を制御するための、前記ハウジング（１２）に設けられたバルブ（１４）をさらに含んでいる、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の装置。

【請求項7】

バルブ（１０）であって、
寸法の大きい第１の外側部分及び寸法の小さい第２の外側部分を有するハウジング（１２）であって、該ハウジングが、寸法の大きい第１のキャビティ部分及び寸法の小さい第２のキャビティ部分を有するキャビティを有していて、前記第１のキャビティ部分が、該ハウジング（１２）の第１の外側部分に完全に内包されており、側面（３２）に少なくとも１つの開口（３２ａ）が設けられているハウジング（１２）と、
前記ハウジング（１２）内に摺動可能に配置された寸法の大きい第１の部分及び寸法の小さい第２の部分を少なくとも含むプランジャ（１８）と、
前記プランジャ（１８）を移動させるための、前記第１のキャビティ部分の内部の内室（２２ａ）、プラグ部分（６２）、シール座（２０）及びバルブ（１４）を含む制御機構であって、前記内室（２２ａ）が、前記ハウジングの頂部（３４）から前記ハウジング内部に延在する壁部であって前記ハウジングの側面（３２）の内面（３８）から離間した壁部によって画成されており、前記プラグ部分（６２）が、前記内室（２２ａ）内に摺動可能に配置された前記プランジャの第２の部分の円筒部分（６６ａ）から延在している、制御機構と
を備えるバルブ（１０）。

【請求項8】

前記プランジャ（１８）が、少なくとも前記ハウジング（１２）の第１のキャビティ部分内に摺動可能に配置されている、請求項７に記載のバルブ。

【請求項9】

前記プランジャ（１８）の第２の部分が、前記ハウジング（１２）の第２のキャビティ部分に進入するように形成されている、請求項７又は請求項８に記載のバルブ。

【請求項10】

前記ハウジング（１２）から延びている底部（１２ａ）をさらに備える、請求項７乃至請求項９のいずれか１項に記載のバルブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書は全般的に、通過する汚染ガスを濾過するために用いられる、フィルタ装置内に配置されたフィルタバッグ等のフィルタユニットの少なくとも一部をクリーニングするために用いられるクリーニングバルブに関する。より詳細には、本明細書は比較的小さな容器進入部直径を有するクリーニングバルブであって、より少ない設置溶接と、減じられた圧力容器壁厚さとを必要とする一方で、クリーニングバルブの信頼性又は効率は損なわれないものに関する。

【背景技術】

【0002】

工業用の「バグハウス」型フィルタ装置は、典型的には複数の並列的なフィルタユニットから成り、各フィルタユニットは、鉛直方向に配置された、複数の並列したフィルタバッグの形態のフィルタ部材を有している。このようなフィルタバッグはそれぞれ、１つの頂端部開口を有している。微粒子で汚染されたガスは、フィルタバッグを通って案内され、これにより、ガス中の同伴微粒子を濾過して捕集する。それ故、ガス中の同伴微粒子を濾過して捕集すると、「クリーニング済みのガス」が製造されることになる。より詳細には、クリーニング済みのガスは、汚染されたガスをフィルタ装置内へ案内し、１つ以上のフィルタユニットを通過させ、複数のフィルタバッグの外面から、これらのフィルタバッグの側面の流路を通ってフィルタバッグ内の内部領域へガスを流入させることにより、製造される。汚染されたガスが、フィルタバッグの外面からフィルタバッグ内の内部領域に向かって通過すると、ガス中の同伴汚染微粒子は濾過され、且つフィルタバッグの外面にダストケーキを形成して捕集される。よって、フィルタバッグの内部領域内のガスは、このように製造されたクリーニング済みのガスである。クリーニング済みのガスは、フィルタバッグの内部領域から、各フィルタバッグの頂端部開口を介して流出する。クリーニング済みのガスは、頂端部開口から、各フィルタユニットに共通の１つの出口ダクトを通って流出する。フィルタ装置の作動中、一般にはフィルタ装置の下流側に配置されたファンによって負圧が発生させられ、これにより、フィルタユニットとフィルタバッグとを通るガス流が生ぜしめられる。

【0003】

上述したように、汚染ガス中の同伴ダスト及び微粒子は、フィルタバッグの外面によって濾過され且つフィルタバッグの外面で捕集されるので、そこにダストケーキが形成されることになる。ダストケーキを除去するための、フィルタバッグのクリーニングは、装置の効果的且つ効率的な運転のために必要である。フィルタバッグのクリーニングは、フィルタバッグ内に、ガスを濾過する方向とは逆の方向に噴射される、圧縮空気パルスの形態の圧力媒体を用いて行われる。フィルタバッグの各列に対して配置された複数のクリーニングユニットを用いることにより、フィルタバッグの複数の列は連続的にクリーニングされる。１つのクリーニングユニットは、各フィルタバッグ列に対してほぼ同時に送られる圧縮空気パルスを発生させることにより、１列のフィルタバッグをクリーニングする。より詳細には、各クリーニングユニットは、付随するクリーニング用のフィルタバッグ列の上に配置された、このフィルタバッグ列の長さを延長するノズル管を有している。各ノズル管は一般には、各ノズル管に接続された、鉛直方向下側に向かって突出する複数の管ソケットを有している。各管ソケットは、付随する列内のフィルタバッグの頂端部開口の真上に配置されている。これらの管ソケットの役目は、ノズルを介して圧縮された空気パルスを、各フィルタバッグの頂端部開口内へ案内することである。管ソケットは通常、結合されたノズルの直径よりも約１．５〜２倍大きな直径を有している。管ソケットに結合されるノズルは、ノズル管に形成される可変直径の複数の円形孔から成る。ノズル管に沿った円形孔の可変直径は、通過する圧縮空気パルスの均等な配分を必要とする管ソケット／ノズルの総数に基づき、経験的に決定される。このように、ノズル管に配置される円形孔の直径の大小は、ノズル管入口からの円形孔の距離に左右される。このように円形孔の直径を変化させることにより、通過する圧縮空気パルスの均等な配分が達成される。

【0004】

圧縮空気パルスを用いたフィルタバッグのクリーニングでは、バルブを一時的に開いて、圧縮空気タンク又は圧力容器と、ノズル管との間に、流体流を生ぜしめる。圧縮空気タンク又は圧力容器とノズルとの間に流体が流れると、圧縮空気パルスが、ノズル管と、結合された管ソケットと、ノズルとを介して発生させられる。このように、圧縮空気パルスが、付随するフィルタバッグ列の各フィルタバッグに供給される。フィルタバッグに供給された圧縮空気パルスは、フィルタバッグの壁の内外に集積して固まるダスト及び微粒子を押し退けて除去する。これにより、フィルタバッグに形成されたダストケーキは、フィルタバッグの内部領域からフィルタバッグ側壁を通り、フィルタユニットの外側領域へ流れる圧縮空気流によって遊離させられる。遊離したダストケーキは、フィルタバッグの外側に落下して、ホッパで捕集される。

【0005】

クリーニングユニットの作動において重要な点は、上述したパルスバルブが、圧縮空気クリーニングパルスを、圧縮空気の消費量が比較的少ない、比較的高い圧力で供給する点である。パルスバルブは、ソレノイドバルブかパイロットバルブのいずれかを介して空にする、プランジャ又はダイヤフラムの後方のキャビティによって機能し、プランジャ又はダイヤフラムは、プランジャ又はダイヤフラムの一方の側における圧力容器又は空気タンクの圧力と、プランジャ又はダイヤフラムの他方の側におけるキャビティの圧力との間の圧力差により、変位させられる。圧力差によって変位させられる際に、プランジャ又はダイヤフラムは大幅に加速されて、かなりの速度に達する。最終的にプランジャ又はダイヤフラムは、極めて高い運動量で一方の終端位置に衝突する。極めて高い運動量で終端位置に衝突するプランジャ又はダイヤフラムは、衝突時に著しく大きなノイズを生ぜしめる。プランジャ又はダイヤフラムが終端位置に衝突した場合、このような衝突は同様に、比較的高い機械的応力をも生ぜしめる。バルブに加わる機械的応力は、バルブの期待運転寿命を短縮させ、性能が阻害され且つ／又は交換が必要な場合には、システムの運転コストを増大させることになる。圧縮空気タンク又は圧力容器におけるバルブの設置及び交換は、一般に、圧縮空気タンク又は圧力容器に溶接されたフランジに対するバルブのボルト締めを必要とする。圧縮空気タンク又は圧力容器に対するフランジの溶接は、このために比較的大量の溶接が必要とされることから、比較的高価である。タンク又は容器に対するバルブのボルト締めは、ボルトを収容するための比較的大きなバルブ外径を必要とする。このように、これらの比較的大きな直径のバルブは、その大きな寸法を収容するために、その配置をしばしばずらす必要がある。このようなことは特に、より小さなバルブピッチ、即ち、バルブ間のより小さな間隔を得るために有効である。ずらされたバルブ配置は、比較的高価でもある。よって、システムの性能を高め且つシステムの運転コストを低下させるために、機械的応力が減少され、設置及び交換費用が低下され、且つ期待運転寿命が増大されたバルブが所望されている。

【発明の概要】

【発明の効果】

【0006】

上記の観点から、本明細書では比較的小さな容器進入部直径を有するパルスバルブを開示する。また、フィルタバッグ等の複数のフィルタ部材の圧縮空気パルスクリーニングに、比較的小さな容器進入部直径を有する主題のパルスバルブを用いる方法も開示する。主題のバルブは、減少された設置溶接を必要とするか、又は設置溶接を必要とせず、これにより、設置溶接に関連するコストが削減されている。また、主題のバルブは、バルブハウジング直径をバルブのボルト締めのために適応させずに済むことから、比較的小さなバルブハウジング直径を有しており、これにより、バルブの所要空間と、これに関連するコストとが削減されている。主題のバルブの比較的小さな容器進入部直径は、これによりタンク又は容器の所要厚さが減少され、また、より薄い壁の圧縮空気タンク又は圧力容器の使用に関連してコストも削減される、という点において重要である。主題のバルブの比較的大きな寸法のプランジャタブ延在部も、高性能のフィルタクリーニングを提供する。このように、比較的小さな容器進入部直径を有する主題のパルスバルブは、フィルタユニットの少なくとも一部を効率的に圧縮空気パルスクリーニングするために役立つ。

【0007】

比較的小さな容器進入部直径を有する主題のパルスバルブは、内部にプランジャが摺動可能に配置されたハウジングを有している。ハウジングは、約１０ポンド毎平方インチ（ｐｓｉ）〜約１４５ｐｓｉの圧力、又は約６０ｐｓｉの圧力を有する圧縮空気が入った圧力容器又は圧縮空気タンクの開口内に配置されている。ハウジングは、圧力容器内に配置されたノズル管の自由端部の内面に、ハウジングの底部を結合することにより、圧力容器の開口内に気密に取り付けられている。このように、前記底部はノズル管の自由端部の内面における結合に適するように、比較的小さな容器進入部直径に寸法決めされている。ノズル管の自由端部の内面に一旦結合されると、ハウジング内に形成された１つ以上の開口が、圧力容器からハウジングを通り、流体接続されたノズル管内へ流入する圧縮空気の流れを可能にする。ノズル管を通って流れる圧縮空気は、プランジャが第１の「開」位置にある場合に、フィルタユニットの少なくとも一部を効率的にクリーニングする。

【0008】

ハウジング内の内室又はキャビティに空気等の流体を供給するためには、流体供給部がハウジングに流体接続されている。内室が空気で満たされることにより、プランジャはハウジング内で第２の「閉」位置に向かって下方に移動させられる。第２の閉位置にある場合、プランジャはハウジングの１つ以上の開口を遮断し、延いては圧縮空気タンク又は圧力容器からノズル管に流れる圧縮空気の流れを遮断する。圧力容器又は圧縮空気タンク内の圧縮空気は、約１０ｐｓｉ〜約１４５ｐｓｉの圧力、又は約６０ｐｓｉの圧力を有している。プランジャが第１の開位置にある場合、ハウジングの内室又はキャビティ内の流体圧力は、圧力容器内の圧縮空気の圧力よりも、大幅に低くなっている。プランジャが第２の閉位置にある場合、ハウジングの内室又はキャビティ内の流体圧力は、圧力容器内の圧縮空気の圧力に等しいか、又はこれよりも高くなっており、且つノズル管内の圧力よりも、大幅に高くなっている。

【0009】

プランジャが第１の開位置へ移動する際に、プランジャとハウジングとの間の衝突を低減又は緩衝するために、ハウジング内には１つ以上のクッション等の緩衝機構が配置されている。ハウジングとプランジャとの間の衝突を緩衝することにより、このような衝突により生ぜしめられる機械的応力が低下されると共に、より高い容器圧力又はタンク圧力を用いたとしても、バルブの信頼性は向上することになる。この内部緩衝機構は同様に、プランジャが第１の開位置へ変位又は移動する際のプランジャの衝突ノイズも低下させる。緩衝機構に加えて、ハウジングの内室又はキャビティ内の流体も、第１の開位置へのプランジャの移動に際するプランジャの衝突及び衝突ノイズを低減するクッション作用を提供する。

【0010】

フィルタユニットの少なくとも一部をクリーニングするために、主題のパルスバルブ装置を用いる方法では、バルブハウジングの内室又はキャビティ内の流体圧力を低下させ、圧力差によりプランジャを第１の開位置に向かって変位又は移動させることにより、圧縮空気が、圧力容器又は圧縮空気タンクからバルブハウジングを通り、フィルタユニットと流体接続されたノズル管に向かって流れるようにし、これにより、フィルタユニットを圧縮空気パルスでクリーニングする。バルブハウジングの内室又はキャビティ内の流体圧力が高まると、同様に圧力差によってプランジャが第２の閉位置に向かって変位又は移動させられ、フィルタダストケーキの形成により、フィルタユニットの更なるパルスクリーニングが指示されるまで、圧力容器又は圧縮空気タンクからの、延いてはノズル管からの圧縮空気の流れを遮断する。

【0011】

この方法の目的のために、圧力容器内の圧縮空気は、約１０ｐｓｉ〜約１４５ｐｓｉの圧力、又は約６０ｐｓｉの圧力を有している。プランジャが第１の開位置にあるとき、ハウジングの内室内の流体圧力は、圧力容器又は圧縮空気タンク内の圧縮空気の圧力よりも、大幅に低くなっている。プランジャが第２の閉位置にあるとき、ハウジングの内室内の流体圧力は、圧力容器内の圧縮空気の圧力に等しいか、又はこれよりも高く、且つノズル管の圧力よりも大幅に高くなっている。ハウジングの内室へ流入する流体の流量を制御し、延いては内室と圧力容器又は圧縮空気タンクとの間の圧力差を制御するという、主題の方法の目的のために、ハウジング内の圧力は、ソレノイドバルブ又は類似のものを用いて制御する。

【0012】

主題の方法では更に、ハウジング内に緩衝機構を設けて、プランジャが第１の開位置へ移動する際の、ハウジングとプランジャとの間の衝突を低減又は緩和する。本明細書に開示したような緩衝機構を設けることにより、プランジャが第１の開位置へ移動する際の、プランジャとハウジングとの衝突ノイズも低下される。ハウジングの内室内の流体も同様に、プランジャが第１の開位置へ移動する際の衝撃及び衝撃ノイズを低減するクッション作用を提供する。

【0013】

主題のパルスバルブ装置、及び通過する汚染ガスを濾過するための、フィルタ装置内に配置されたフィルタバッグ等のフィルタユニットの少なくとも一部をクリーニングするために主題のパルスバルブ装置を用いる方法は、記載した他の特徴の中でも特に、コストを削減する一方で、信頼性又は効率は損なわれないようにするために、比較的小さな容器進入部直径と、溶接が不要の、又は溶接が減じられた設置とを含んでいる。

【0014】

要約すると、フィルタユニットの圧縮空気パルスクリーニングに役立つバルブが提供される。このバルブは、内部に摺動可能に配置されたプランジャを備え、圧縮空気を含む圧力容器の開口内に配置され且つノズル管に着脱可能に螺合されて、ノズル管に流体接続されたハウジングと、プランジャが開位置にあるときに、フィルタユニットの少なくとも一部をクリーニングするために役立つ、圧力容器からハウジングを通ってノズル管に向かう圧縮空気流のためにハウジングに設けられた１つ以上の開口と、１つ以上の開口を遮断して、圧力容器からノズル管に向かって流れる圧縮空気流を遮断するようにプランジャを閉位置に移動させるために、ハウジング内の室に流入する流体を制御するための、ハウジング上に設けられた流体供給部とを有している。圧力容器内の圧縮空気は、約１０ｐｓｉ〜約１４５ｐｓｉの圧力を有している。プランジャが閉位置にある場合には、ハウジングの室内の流体圧力は、圧力容器内の圧縮空気の圧力に等しいか、又はこれよりも高く、且つノズル管の圧力よりも、大幅に高くなっている。プランジャが開位置にある場合には、ハウジングの室内の流体圧力は、圧力容器内の圧縮空気の圧力よりも低くなっている。また、ハウジングは更に、プランジャが開位置へ移動する際のハウジングとプランジャとの間の衝突を低減する緩衝機構も有している。緩衝機構は、プランジャが開位置へ移動する際のプランジャの衝突ノイズをも低下させる。更に、１つのバルブがハウジング上に設けられているか、又は管を介してハウジングに接続されている。このように、ハウジングの室に流入し且つ室から流出する流体の流量を制御するために、ソレノイドバルブが、ハウジング上に設けられている。

【0015】

要約すると、フィルタユニットの少なくとも一部をクリーニングするためにバルブを用いる方法が提供される。この方法では、バルブハウジングの室内の流体圧力を高め、この圧力に基づき、プランジャを閉位置に移動させることで、圧力容器からノズル管に向かう圧縮空気の流れを遮断し、且つ、バルブハウジングの室内の流体圧力を低下させ、この圧力に基づき、プランジャを開位置に移動させることで、圧力容器からノズル管に向かって圧縮空気が流れるようにして、ノズル管とフィルタユニットとを流体接続させ、これにより、フィルタユニットをパルスクリーニングする。圧力容器内の圧縮空気は、約１０ｐｓｉ〜約１４５ｐｓｉの圧力を有している。プランジャが閉位置にある場合には、ハウジングの室内の流体圧力は、圧力容器内の圧縮空気の圧力に等しいか、又はこれよりも高く、且つノズル管の圧力よりも、大幅に高くなっている。プランジャが開位置にある場合には、ハウジングの室内の流体圧力は、圧力容器内の圧縮空気の圧力よりも低くなっている。また、プランジャが開位置に移動する際の、ハウジングとプランジャとの間の衝突を低減するために、緩衝機構も設けられている。この緩衝機構は、プランジャが開位置に移動する際の、プランジャの衝突ノイズを低下させるためにも使用される。プランジャの移動を制御するためには、ハウジング上にバルブが設けられている。このように、室に流入し且つ室から流出する流体の流量を制御して、プランジャの移動を制御するために、ソレノイドバルブが、ハウジング上に設けられているか、又は管を介してハウジングに接続されている。プランジャの移動を制御することにより、ハウジング上に設けられたソレノイドバルブは、ノズル管に向かう圧縮空気の流量と、フィルタユニットのクリーニングも制御する。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明によるパルスバルブ装置を、第１の「開」位置にあるプランジャと共に示す概略側方断面図である。

【図2】本発明によるパルスバルブ装置を、第２の「閉」位置にあるプランジャと共に示す概略側方断面図である。

【図3】本発明によるパルスバルブ装置を部分的に断面して示す概略斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に、添付図面を参照して本発明をより詳しく説明する。

【0018】

タンク又は圧力容器２４の開口４６内に配置するために、且つタンク又は圧力容器２４内に配置されたノズル管２８内への設置に適するように寸法決めされた、比較的小さな容器進入部直径Ｄを備えたパルスバルブ１０は、フィルタユニット２７内のフィルタバッグ等の、複数のフィルタ部材の効果的な圧縮空気パルス式クリーニングに用いられる。パルスバルブ１０は、関連する費用を減らす設置又は交換溶接の減少、圧力容器２４におけるバルブの所要スペースを減らし、圧力容器２４の所要厚さを減らし、これにより関連する費用を減らす容器進入部直径Ｄの減少、及び本明細書で説明したように、比較的小さな容器進入部直径Ｄを可能にする、プランジャ１８の比較的大きなタブ延在部５４ａを必要とする。図１に示すように、主題のパルスバルブ１０は、バルブハウジング１２を有している。バルブハウジング１２は、工業用途や外力に対して適当な剛性と耐久性とを有する頑丈な天然材料、例えば鉄、アルミニウム、又は別の金属、或いは合成材料、例えばプラスチック、樹脂、又は別のポリマー、から製造されている。ハウジング１２は、側面３２を備えて形成されている。側面３２は、この側面３２を貫通する１つ以上の開口３２ａを有している。側面３２は、外面３６と内面３８も有している。ハウジング１２の頂部３４は、外面４０と内面４２とを有している。頂部３４の内面４２からは、円筒部材３４ａが延びている。円筒部材３４ａは、自由端部３４ｃの反対側に位置する取付け端部３４ｂを備えて形成されている。側面３２の内面３８と円筒部材３４ａとの間の内面４２からは、１つ以上の緩衝機構又はクッション３０が延びている。クッション３０は、天然ゴム又は合成ゴム、ポリウレタン、シリコーン、又は固体表面間で反復される衝撃に対して緩衝作用を供与することができる、同様のフレキシブルな材料から製造されてよい。バルブハウジング１２は、開口１３を画定する底部１２ａも有している。底部１２ａは管状であり、且つノズル管２８の内面２８ａに螺合するように寸法決めされている。このように、ねじ山２９が、底部１２ａ付近のハウジング１２の外面３６と、自由端部２８ｂ付近のノズル管２８の内面２８ａとにそれぞれ設けられていて、ハウジング１２とノズル管２８とは、着脱可能に連結されるようになっている。ハウジング１２の外面３６に隣接したノズル管２８の内面２８ａには、通路１５が、ハウジング１２とノズル管２８との間の気密シールを保証する、Ｏリング等の柔軟な材料１７を備えて設けられている。ハウジング１２とノズル管２８とが着脱可能に結合されている状態で、バルブ１０は、圧力容器２４の外面４８に支持されるバルブハウジング１２の底部リップ４４で以て、圧力容器２４の開口４６内に配置されている。バルブハウジング１２の底部リップ４４には、通路５０が、圧力容器２４の外面４８とバルブハウジング１２の底部リップ４４との間に気密シールを生ぜしめる、柔軟なシール部材５２を備えて設けられている。バルブ１０は、対向して位置する底部リップ４４の外縁４４ａ間の距離の寸法が、フィルタクリーニングのために、千鳥状にずらされたバルブ配置よりもむしろ直線的なバルブ配置を可能にするボルト締めを必要とする同様のバルブに比較して、減少されるように寸法決めされている。側面３２の内面３８から延在するハウジング１２の内部領域２２内には、弁座３９が設けられている。以下でより詳細に説明するように、プランジャ１８が第２の閉位置にあるとき、弁座３９は、ベース６０の一部に接触している。

【0019】

プランジャ１８は、ハウジング１２の内部領域２２内で摺動可能に配置されている。プランジャ１８もやはり、工業用途や外力に対して適当な剛性と耐久性とを有する頑丈な天然材料、例えば鉄、アルミニウム、又は別の金属、或いは合成材料、例えばプラスチック、樹脂、又は別のポリマー、から製造されている。プランジャ１８の側面５４のタブ延在部５４ａは、バルブハウジング１２の側面３２の内面３８に接触して、プランジャ１８とバルブハウジング１２との間を気密にシールしている。タブ延在部５４ａと内面３８との間の気密シールと一緒に、１つ以上の空気孔５５が、プランジャ１８の側面５４を貫通して設けられている。プランジャ１８の側面５４を貫通する空気孔５５に対して追加的又は択一的に、空気は、以下でより詳細に説明するように、タブ延在部５４ａと内面３８との間に漏出することができるようになっていてよい。タブ延在部５４ａの自由端部５６に対向して位置するプランジャ１８の各側面５４の内側には、ベース６０がセンタプラグ部分６２と共に延在しており、センタプラグ部分６２は、円筒部分６６ａからバルブハウジング１２の内室２２ａ内へ、上方に向かって延在している。プラグ部分６２は、プランジャ１８の円筒部分６６ａの内面６６から、対向して位置するベース６０の外面６４とは反対の方向に延びるように形成されている。プランジャ１８の内面６６は、プランジャ１８の内側領域６８と流体接続されている。プランジャ１８の内面６６と、バルブハウジング１２の頂部３４の内面４２との間が内側領域６８である。内側領域６８の領域Ａ１は、プランジャ１８がバルブハウジング１２内で移動又は摺動すると、変化する。自由端部５６を、バルブハウジング１２の頂部３４の内面４２に設けられた柔軟な緩衝機構３０と接触させるために、プランジャ１８のベース６０が、バルブハウジング１２の頂部３４に向かって移動すると、内側領域６８の領域Ａ１は最小になる。内側領域６８内の空気は、内側領域６８の減少した領域Ａ１から、空気孔５５を通って流出し、且つ／又はタブ延在部５４ａの周りを通って、内部領域２２の増大した領域Ａ２内へ漏出する。図１に示す、この第１の「開」位置において、側面５４の自由端部５６は、柔軟な緩衝機構３０に接触しており、且つプラグ部分６２は、バルブハウジング１２の内室２２ａ内で摺動して、バルブハウジング１２のシール座２０に接触し、内室２２ａからソレノイドバルブ１４を通流する流体“Ｆ”を生ぜしめる。ソレノイドバルブ１４は、バルブハウジング１２と一体的に形成されているか、バルブハウジング１２に不動に取り付けられているか、又は管（図示せず）を介してバルブハウジング１２に接続されている。この第１の「開」位置において、内室２２ａは低圧の領域Ａ３であり、この低圧は、プラグ部分６２をシール座２０に接触させるように摺動させる。

【0020】

内室２２ａ内の圧力が低下して、流体Ｆを内室２２ａから外に向かって、通路１４ａとソレノイドバルブ１４とを通流させると、内部領域２２の領域Ａ２は最大になる。このように、プランジャ１８のプラグ部分６２が、内方に向かって内室２２ａ内へ移動し、第１の開位置ではシール座２０に接触することになる。このことは、圧縮空気ＣＡのより高い圧力流が、圧縮空気タンク２４から、ハウジング１２の１つ以上の開口３２ａを通って、流体接続されたノズル管２８内に流入することを可能にする。今、図２を参照すると、流体源１４ｂからソレノイドバルブ１４と通路１４ａとを介して内室２２ａ内に流入する流体Ｆの流れが生ぜしめられた結果、内室２２ａの領域Ａ３内の圧力が上昇して、内部領域２２の領域Ａ２は最小化される。このように、プランジャ１８のプラグ部分６２が、外方に向かってシール座２０から内室２２ａ内へ、第２の閉位置に移動する。このことは、圧縮空気タンク又は圧力容器２４からハウジング１２の１つ以上の開口３２ａを通り、流体接続されたノズル管２８内へ流入する比較的低圧の圧縮空気ＣＡの流れを遮断する。このように、内部領域２２の減少された領域Ａ２内の空気は、内側領域６８の増大した領域Ａ１内へ、空気孔５５を通って流入し、且つ／又はタブ延在部５４ａの周りを通って漏出する。要するに、プラグ部分６２が内室２２ａ内のシール座２０から離れ、外方に向かって移動すると、圧力容器２４から内部領域２２の領域Ａ２内へ、バルブハウジング１２の側面３２に設けられた１つ以上の開口３２ａを通って流入する圧縮空気ＣＡの流れは、プランジャ１８によって遮断される。内部領域２２には、ハウジング底部１２ａの開口１３が流体接続されている。ハウジング１２の底部１２ａは、ノズル管２８に流体接続されている。このように、この第２の「閉」位置において、プランジャ１８は、バルブハウジング１２の内部領域２２内に位置決めされていて、１つ以上の開口３２ａを通り、流体接続されたノズル管２８内へ流入する圧縮空気ＣＡを遮断するようになっている。流体Ｆがソレノイドバルブ１４から通路１４ａを介して内室２２ａ内へ流入すると、プラグ部分６２はやはり、内室２２ａのシール座２０から所定の距離を移動する。この第２の閉位置において、圧力容器２４の内部領域２６内と、バルブハウジング１２の内部領域２２内における圧縮空気ＣＡは、内室２２ａ内の流体Ｆの圧力よりも低くなっている。

【0021】

フィルタユニット２７の少なくとも一部をクリーニングするために、主題のパルスバルブ１０を用いる方法は、バルブハウジング１２の内室２２ａ内の流体Ｆの圧力を低下させることを含み、これにより圧力が、プランジャ１８を第１の「開」位置に移動させることで、圧縮空気ＣＡが、圧力容器又は圧縮空気タンク２４からバルブハウジング１２を通ってノズル管２８に流入し且つノズル管２８と流体接続可能になる。ノズル管２８に流入するこの圧縮空気ＣＡのパルスが、フィルタユニット２７から、ホッパ捕集用に形成されたダストケーキを除去する。バルブハウジング１２の内室２２ａ内の流体Ｆの圧力が増大すると、圧力はやはり、プランジャ１８を第２の「閉」位置に移動させ、フィルタユニット２７の次のクリーニングまで、圧力容器又は圧縮空気タンク２４から流体接続されたノズル管２８への圧縮空気ＣＡの流れを遮断する。

【0022】

この方法の目的のために、圧力容器２４内の圧縮空気ＣＡは、約１０ｐｓｉ（約０．７０３０７ｋｇ／ｃｍ^２）〜約１４５ｐｓｉの圧力、又は約６０ｐｓｉの圧力を有している。プランジャ１８が第１の開位置にあるとき、バルブハウジング１２の内室２２ａ内の流体Ｆの圧力は、圧力容器又は圧縮空気タンク２４内の圧縮空気ＣＡの圧力よりも、大幅に低くなっている。プランジャ１８が第２の閉位置にあるとき、バルブハウジング１２の内室２２ａ内の流体Ｆの圧力は、圧力容器２４の内部領域２６内の圧縮空気ＣＡの圧力に等しいか、これを上回っており、且つノズル管２８内の圧力よりも、大幅に高くなっている。バルブハウジング１２の内室２２ａ内の圧力は、ソレノイドバルブ１４を用いて制御されるか、又は、バルブハウジング１２の内室２２ａに関する流体Ｆの流出入を制御し、延いてはプランジャ１８の移動及びノズル管２８への圧縮空気ＣＡの流れを制御する、主題の方法の目的に適うものを用いて制御される。

【0023】

主題の方法は更に、バルブハウジング１２内に、１つ以上のクッション３０を有する緩衝機構３０ａを設けることを含み、これにより、プランジャ１８が第１の開位置へ移動する際の、バルブハウジング１２の内面４２とプランジャ１８の自由端部５６との間の衝撃を、低減又は緩衝する。ここで説明したようにクッション３０を設けることにより、プランジャ１８が第１の開位置へ移動する際の、プランジャ１８とバルブハウジング１２との衝突ノイズも低下される。

【0024】

付加的に、緩衝機構３０ａは、クリーニングバルブの信頼性を損なわせることなく、クリーニングバルブによりクリーニングされるフィルタ面積の増大に対して上昇されたタンク圧力の使用を可能にする。緩衝機構３０ａ無しでは、プランジャ１８とバルブハウジング１２とが比較的高速で衝突することに起因する機械的応力の増大により生ぜしめられる損傷又は摩耗に基づき、タンク圧力の上昇は、クリーニングバルブの信頼性を損なわせることになる。緩衝機構３０ａは、バルブハウジング１２内でのプランジャ１８の衝突を緩衝し、これにより、このような衝突の機械的応力を小さくし、且つクリーニングバルブ１０に対する損傷又は摩耗を低減させる。よって緩衝機構３０ａにより、クリーニングバルブ１０の信頼性は、タンク又は圧力容器２４内の圧縮空気ＣＡの圧力上昇により損なわれることはない。

【0025】

したがって、バルブ１０と圧力容器２４とから成る装置において、バルブ１０は、少なくとも１つの開口３２ａを備えるハウジング１２と、ハウジング１２内に摺動可能に配置されたプランジャ１８と、プランジャを移動させるための制御機構６２，２０，１４とを有している。圧力容器２４は、少なくとも１つの開口４６を備える外面４８を有している。バルブ１０は、圧力容器２４の少なくとも１つの開口４６に接続されている。プランジャ１８は少なくとも、より大きな寸法を有する第１の部分と、より小さな寸法を有する第２の部分とを有している。

【0026】

プランジャ１８の第１の部分は、バルブ構造全体で見て、圧力容器２４の外側に配置されている。

【0027】

このためにハウジング１２は、より大きな寸法の第１のキャビティ部分と、より小さな寸法の第２のキャビティ部分とを備えた１つのキャビティを有している。またハウジング１２は、より大きな寸法の第１の外側部分と、より小さな寸法の第２の外側部分も有している。第１のキャビティ部分は、ハウジング１２の第１の外側部分に、完全に内包されている。

【0028】

典型的なハウジング１２は円筒形である。よって、前記より大きな寸法又はより小さな寸法は、ハウジング１２の異なる部分のより大きな直径又はより小さな直径を意味する。いずれにせよ、ハウジング１２の断面は如何なる断面であってもよい、又はハウジング１２の異なる部分の断面は如何なる断面であってもよいということは、明白である。よって前記寸法は、ハウジング１２の異なる部分の断面の寸法と解釈すべきである。

【0029】

好適な実施形態を図示し且つ説明してきたが、本発明の思想及び範囲から逸脱すること無く、様々な変更及び置換が行われてよい。よって、本発明は図示して説明したものに限定はされないと理解されるべきである。

【符号の説明】

【0030】

１０ パルスバルブ、 １２ バルブハウジング、 １４ ソレノイドバルブ、 １８ プランジャ、 ２０ シール座、 ２４ 圧力容器、 ２７ フィルタユニット、 ２８ ノズル管、 ３２ａ 開口、 ３９ 弁座、 ５５ 空気孔、 ６２ プラグ部分、 ＣＡ 圧縮空気

【図1】

【図2】

【図3】