JP2007071396A - 霜取りの役割もする形状記憶手段によって制御されたダイアフラムシャッタを有する流体用バルブ - Google Patents

Abstract

【課題】冷却装置において冷却空気を通過させるための開口を制御するための、流体、液体又はダスト用のバルブを提供する。
【解決手段】バルブは、中央支持部10及び周辺支持部11に接続された中央部及び周端部を持ったダイアフラム開閉要素9を備える。支持体は、それぞれ、バルブの開状態と閉状態とに対応した、第一の相対的な端位置と第二の相対的な端との間で互いに関して軸方向に移動可能である。第一支持体10及び第二支持体11の軸方向の相対的な移動は、少なくとも一つの形状記憶ワイヤを含む形状記憶手段によって制御される。それは、ダイアフラムの周囲に沿って少なくとも部分的に延在し、電気供給手段によって作動する。ワイヤの加熱は、ダイアフラムの正確な動きを妨げる傾向のある氷又は霜のあらゆる可能な形成も除去するために利用される。
【選択図】図４

Description

本発明は、流体、液体又はダストのためのバルブの分野に関する。

前のヨーロッパ特許出願番号04425810.1(本願の出願日時点ではまだ秘密にある)において、本出願人は、バルブの開状態に対応する第一の相対的な端位置及びバルブの閉状態に対応する第二の相対的な端位置の間で、又は逆の場合すなわちバルブの閉状態に対応する第一の相対的な端位置及びバルブの開状態に対応する第二の相対的な端位置の間で、互いに関して軸方向に移動可能である中央部及び周端部を持ったダイアフラムの開閉要素と、前記中央部及び前記周端部の相対的な位置を制御するための形状記憶アクチュエータ手段と、を備える、流体、液体又はダスト用のバルブを示している。ここで、前記形状記憶アクチュエータ手段は、ダイアフラムの中央部及び周端部の間で動作可能なように（operatively）セットされていて、ダイアフラムと実質的に平行である。そして、前記形状記憶アクチュエータ手段は、電気供給手段によって作動する少なくとも一つの形状記憶ワイヤをさらに備える。

本発明の目的は、例えば、冷凍装置における冷却空気が通過するための開きを制御するために低温度環境における適用の利点に用いられるのに適している上記タイプのバルブを提供することである。そこでは、霜又は氷の形成のためにそれと協働する取付部に対してダイアフラムが固着する（sticking）危険性が存する。

前記目的を達成するために、本発明の主題は、前記形状記憶ワイヤがダイアフラムの周囲に沿って少なくとも部分的に延在することを特徴とする、上で説明したタイプのバルブである。

前記特徴のおかげで、ワイヤの電気加熱は、ダイアフラムの正確な動きを妨げようとする霜又は氷のあらゆる可能な形成の除去をもたらす。

本発明のさらなる特徴及び利点は、添付図面を参照して、詳細な説明から明らかになるだろう。それは単なる非限定的な例として提供されている。

図１乃至３を参照する。図１乃至３は、ヨーロッパ特許出願04425810.1号で既に提案されたバルブを示す。番号1は、全体として、トラックの運転台から換気空気が出ることを可能にするように設計された排気口を示す。もちろん、本願に提供される実施例は、バルブの適用可能性に制限する効果がない。それはすべて一般的である。バルブは、実際にあらゆるタイプのデバイスに、空気のあらゆるタイプの出口又は通路に連関することができ、又はあらゆる適切な適用において、液体用又はダスト用のバルブとしてさらに用いることができる。

特定の実施例を参照する。排気口1は、箱形状で、プラスチック材料で作られたケーシング2を備える。端壁3は、円形の開口4及び周囲エッジ5を有する開いた側面を有する。互いに離れてセットされ、フレーム6に強固に接続されて、それらの間でトラックの運転台から来る空気を排出するためのスリット8を形成する複数の並列のフィン7を備えたフレーム6が対応する領域に取り付けられる。明らかなように、本願に示されたタイプの排気口は、すでに述べたように、例えば温室又は産業小屋のような、あらゆるタイプの建物又は家屋敷の通気のための排気口としても用いることができる。開口4による連通は、ダイアフラム開閉要素9によって制御される。ダイアフラム開閉要素9は、第一支持部10に固定された中央部と、環状の支持部11に固定されて円形の開口4のエッジに対応する領域で流体気密性を保証することのできる周辺気密エッジと、を持ったゴム製のダイアフラムを備える。ゴム製のダイアフラム9は、中央部10に関して周辺支持部11の相対的な軸方向の移動を可能にするように変形可能である。それは、フレーム6の構造体に支持ロッド10aによって強固に接続される。したがって、周辺支持部11は、ダイアフラム9の周端部9aが開口4に対応する領域での流体気密性を保証する第一の動作位置（図２に示されている）と、環状の支持部11が開口4からある軸方向の距離にある対向位置(図３に示されている)との間で、排気口のケーシング2に関して、軸方向に移動可能である。その結果、空気は、前記開口を自由に通過することができ、スリット8によって出てくることができる。ゴム製のダイアフラム9は、真ん中位置にある。その結果、ダイアフラム9が図２及び３に示されたその二つの対向する位置の一つから離れるとき、一旦ダイアフラム9が真ん中を越えたならば、その自己弾性力性の結果として、ダイアフラム9が別の位置の方へ移動する。

図２及び３に示された二つの極端な状態間でのダイアフラム開閉要素9の動きは、形状記憶合金で作られた第一のワイヤ12及び第二のワイヤ13によって、それぞれ制御される。好ましくは、示されるように、二つのワイヤ12，13の各々は、電気供給手段(不図示)に接続されるように設計された二つの接触部14と電気的に接続された互いに隣接している二つの端を示すように、周辺フレーム11のエッジの付属物（appendage）11aを中心にＵターンをする。動作の停止した（deactivated）状態で、形状記憶ワイヤは、膨張した（distended）状態(図２のワイヤ13又は図３のワイヤ12のような)にある。図２の状態を仮定したら、ワイヤ13への電気供給によって、それは収縮する。ワイヤが前記フレームの二つの径方向の対向領域で周辺フレーム11に固定されるので、ワイヤ13の短縮は、周辺フレーム11の径方向の対向領域にもたらす。中央フレーム10に接触するワイヤの中央部と同じ面に並ぼうとして、ワイヤが接続される。これは、図３に示された対向位置までの周辺フレーム11の軸方向の移動を決定する。一旦ダイアフラム9がその真ん中位置を越えたならば、ダイアフラム9それ自身に前記動きが託されている。一旦図３に示された状態が到達するならば、それが周辺フレーム11を図３に示した状態に保つ傾向があるダイアフラム9の弾性力である限りでは、ワイヤ13の動作が停止され（deactivated）、ケーシング2の開口4のエッジから離れてセットされる。既に述べたように、前記状態において、内部環境から来る空気Fの流れは、ケーシング2に入り、スリット8を通って外に流れることができる。排気口が再び閉まっているとき、ワイヤ12の収縮をもたらすようにワイヤ12を作動させることは十分である。それは、図２に示された相対的な位置に中央部10に関して周辺フレーム11の移動を決定する。また、前記通過の間に、一旦ダイアフラム9がその真ん中位置を越えたならば、その動きは、ダイアフラム9の弾性力に託されている（favoured）。

もちろん、既に二度以上示されているように、本願に記載された実施態様の好ましい例は双安定ダイアフラムを利用するが、単安定ダイアフラムの開閉要素の使用を意図することも可能である。その中で、その安定した状態からダイアフラムを動かすために、形状記憶アクチュエータ手段が用いられており、形状記憶アクチュエータ手段の動作停止後に前記構成にダイアフラムを呼び戻すために弾性手段が用いられる。

また、たとえ本願に図示したものが簡潔さ及び効率性の特別な利点を与えるとしても、形状記憶手段の構成及び配置は如何様であってもよい。

デバイスも、様々な方法でダクトの通路の部分を制御するために例えばガスのために用いることができる。この場合、例えば、ダクトの端の上に環状のボディ・バルブを設けることができ、既に述べたように、閉ループ・コントロールで比例的にダイアフラム開閉要素をおそらく制御することができる。

図４を参照する。図１乃至３の部分と共通である部分は、同じ参照符号で示されている。本願の主題を形成する本発明の基本的な特徴は、電気的に作動するとともに、ダイアフラムの周囲に沿って少なくとも部分的に延在する少なくとも一つの形状記憶ワイヤを備える形状記憶手段を備えることである。このように、電流が流れることによってもたらされたワイヤの加熱は、ダイアフラムを制御するために作動をもたらすことに加えて、ダイアフラムとダイアフラムと協働する取付部との間にあって、ダイアフラムの正確な動きを妨げようとする霜又は氷のあらゆる可能な形成の除去をもたらす。

したがって、本発明は、例えば「無霜」タイプの冷蔵庫のような、冷凍装置における冷凍空気の流通の開きを例えば制御するために、低温環境における適用のために特に示される。

示した実施例において、単一の形状記憶ワイヤ100は、ダイアフラムの全周囲に沿って延在する部分と、半径方向のストレッチ部100aに対して互いに平行で隣接しており、そして互いに関してほぼ１２０度の角度を形成する二つのストレッチ部（stretch）100bに分岐する二つの終端部と、を備えている。

もちろん、その配置は、示したものとは異なることができる。ワイヤは少なくともダイアフラムの周囲の一部を越えなければならないということがある。

例えば、図５は変形例を示す、図５において、形状記憶ワイヤ100が、ダイアフラムの周囲に沿った周辺部分だけを覆っている。形状記憶ワイヤ100が、例えばナイロン又は鋼で作られて、不活性な（inactive）ワイヤ又は糸（thread）200に延長される。形状記憶ワイヤ100が、ダイアフラムの周囲に形成されたその二つの端200aで終端する。この解決策は、形状記憶ワイヤの長さを短くすることによりコスト削減に有用であり、そして／又は、装着位置の選択に関連して、そして、含まれていた力の分解及び摩擦の低下にリンクされた必要条件に従って、設計段階での大きな柔軟性を持つことを可能にする。

冷蔵庫における適用の特定の場合では、本発明に係るバルブ・ダイアフラムは、好ましくは冷蔵庫の後壁の内面に固定され、好ましくは冷凍空気用の出口に対応する領域において最上部に固定される。

もちろん、本発明の原理を害することなく、構成の細部及び実施態様は、本発明の範囲を逸脱すること無く、単なる実施例として本願に記載され且つ開示されたものを幅広く変更することができる。

前の出願の主題を形成するタイプのバルブを備える、トラックの運転台の換気空気出口の部分断面斜視図である。 異なった作動状態における図１の排気口の横断面図である。 異なった作動状態における図１の排気口の横断面図である。 本発明に係るバルブの正面図である。 図４に示されたバルブの変形例を示す。

符号の説明

１ 排気口
２ ケーシング
３ 端壁
４ 開口
６ フレーム
７ フィン
８ スリット
９ ダイアフラム開閉要素（ダイアフラム）
１０ 中央部
１０ａ 支持ロッド
１１ 周辺支持部
１２ 第一のワイヤ
１３ 第二のワイヤ
１４ 接触部
１００ 形状記憶ワイヤ
１００ｂ ストレッチ部

Claims (3)

1. 流体、液体又はダスト用のバルブであって、
   バルブの開状態に対応する第一の相対的な端位置とバルブの閉状態に対応する第二の相対的な端位置との間で、あるいはバルブの閉状態に対応する第一の相対的な端位置とバルブの開状態に対応する第二の相対的な端位置との間で、互いに関して軸方向に可動である中央部及び周端部を有するダイアフラム開閉要素(9)と、
   前記中央部及び前記周端部の相対的な位置を制御するための形状記憶アクチュエータ手段(12，13)と、を備え、
   前記形状記憶アクチュエータ手段(12，13)は、ダイアフラム(9)の中央部及び周端部の間で動作可能なようにセットされ、ダイアフラムと実質的に平行であり、
   前記形状記憶アクチュエータ手段は、電気供給手段によって作動して、ダイアフラムの周囲に沿って少なくとも部分的に延在する少なくとも一つの形状記憶ワイヤ(100)を備えることを特徴とする、流体、液体又はダスト用のバルブ。
2. 前記形状記憶ワイヤ(100)は、ダイアフラムの周囲の少なくとも一つの部分のために延在する周辺ストレッチ部を含んでいて、
   ダイアフラムの周囲から中心に向かって合流して、そのあと周囲の方へ再び分岐する二つの端から二つの並列で隣接した半径方向ストレッチ部(100a)が延在する、互いに隣接する二つの端を備え、
   約１２０度の角度を形成して、ダイアフラムの二つの各周辺の部分に動作可能なように固定された二つの端で終端する、二つの半径方向ストレッチ部を備えることを特徴とする、請求項１記載のバルブ。
3. 前記形状記憶ワイヤ(100)は、ダイアフラムの周囲に沿って一つの周辺の部分だけを覆って、例えば、ナイロン又は鋼で作られた不活性な糸又はワイヤ(200)の形で延長され、
   不活性な糸又はワイヤ(200)は、ダイアフラムの周囲からダイアフラムの中心まで合流し、そのあと、ダイアフラムの周囲に動作可能なように固定された二つの端(200a)を持った二つの半径方向ストレッチ部に分岐する第一の半径方向ストレッチ部を有していることを特徴とする、請求項１記載のバルブ。

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