JP2008138733A - Non-return valve - Google Patents
Non-return valve Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008138733A JP2008138733A JP2006324022A JP2006324022A JP2008138733A JP 2008138733 A JP2008138733 A JP 2008138733A JP 2006324022 A JP2006324022 A JP 2006324022A JP 2006324022 A JP2006324022 A JP 2006324022A JP 2008138733 A JP2008138733 A JP 2008138733A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve seat
- valve
- check valve
- fluid
- shape memory
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Temperature-Responsive Valves (AREA)
- Check Valves (AREA)
Abstract
Description
本発明は、配管に取り付けて流体の一方向の流れは許すが、その逆方向の流れは止める逆止弁に関し、特に、流体機械、小型ポンプ等の入口、出口の配管に適した形状記憶合金を使用した逆止弁に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a check valve that is attached to a pipe and allows a unidirectional flow of fluid, but stops the flow in the opposite direction, and in particular, a shape memory alloy suitable for inlet and outlet pipes of fluid machines, small pumps, etc. Relates to a check valve using
従来、形状記憶合金を使用した逆止弁として、図2に示すものが知られている。
この逆止弁は、蒸気配管系に取り付ける逆止弁であって、弁座5の外周の入口側部材1の内端に環状の溝を形成し、この溝と弁体7の前面の間に温度応動部材としてのコイル状の形状記憶合金12を配置する。形状記憶合金12は流体の温度に応じて変形する。形状記憶合金12の低温時の変形力はディスク状弁体7の自重とコイルばね9の弾性力よりも少し強く形成する。図2は流体温度が所定以下であり、形状記憶合金12は母相からマルテンサイト相にマルテンサイト変態しており、伸び記憶させておいた長い形状であり、弁体7をコイルばね9の付勢力に対抗して開弁方向に付勢せしめている。
流体温度が所定以上になると、形状記憶合金12はマルテンサイト相から母相に逆変態して縮み記憶させておいた短い形状になり、弁座5の先端面よりも後退して弁体7の動きに関与しなくなる。入口3の流体圧力が出口4よりも高ければ、弁体7はコイルばね9を圧縮して出口側に変位し、開弁する。出口4の流体圧力が入口3よりも高くなれば、弁体7は流体圧力とコイルばね9の作用を受けて、入口側に変位し、弁座5に気密的に接する。このため、低温時に温度応動部材としての形状記憶合金製のコイルばねが弁体を大きく開弁せしめるので、低温の水や空気を短時間に素早く排出でき、立上げ時間を短縮できる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a check valve using a shape memory alloy is shown in FIG.
This check valve is a check valve attached to the steam piping system, and an annular groove is formed at the inner end of the
When the fluid temperature becomes a predetermined temperature or more, the
上記した従来の逆止弁は、マルテンサイト変態開始温度(Ms点)より低い温度のマルテンサイト相またはマルテンサイト相+オーステナイト相の2相領域で利用する場合には加熱するだけで元の形状に回復する形状記憶効果を利用したものである。
このような形状記憶効果を利用したものでは、温度変化のない状態で使用することができない。また、形状記憶合金をコイルばね形状にして用いているため、小型の逆止弁等の極めて弱いバネ定数で弁を支持しなければならないものには利用できない。
The above-described conventional check valve can be restored to its original shape only by heating when it is used in the martensite phase lower than the martensite transformation start temperature (Ms point) or in the two-phase region of martensite phase + austenite phase. It uses the shape memory effect to recover.
Those using such a shape memory effect cannot be used without temperature change. In addition, since the shape memory alloy is used in the shape of a coil spring, it cannot be used for a small check valve or the like that must support the valve with a very weak spring constant.
一方、小型の逆止弁においては、構造が簡単なため低圧力から高圧力に至るまで安定した逆止弁効果を発揮するものがなかった。 On the other hand, no small check valve exhibits a stable check valve effect from low pressure to high pressure because of its simple structure.
本発明は、錆に強いニッケルチタン(Ni−Ti)合金等の形状記憶合金を用い、極めて弱いバネ定数で弁を支持できる逆止弁を提供することを目的とするものである。 An object of the present invention is to provide a check valve that can support a valve with a very weak spring constant using a shape memory alloy such as a nickel titanium (Ni-Ti) alloy resistant to rust.
本発明の原理は、ニッケルチタン(Ni−Ti)合金等の形状記憶合金の有する超弾性効果、すなわち、母相状態にある合金を変形すると、弾性変形に続いて応力誘起によるマルテンサイト変態が生じ、荷重を増加しなくても変形が続くが、この変形歪みは応力を除くと、加熱しなくても元の状態に戻る、という性質を利用したものである。
上記目的を達成するため本発明の逆止弁は、弁体としての球体を流体入口側である弁座に弾性的に圧接させる構造の逆止弁装置において、3本以上の形状記憶合金製の線状部材を流体の出口側から入口側に向けて前記弁座の中心軸の周囲に等間隔に位置するように立設し、各線状部材は基部固定端から先端にいくにしたがい中心に向けて曲線状に折り曲げられた内方向曲線部と、該内方向曲線部に続いて中心から離れるように曲線状に折り曲げられた外方向曲線部とを有し、前記球体を3本以上の線状部材の外方向曲線部で弁座に弾性的に圧接させるよう支持することを特徴としている。
また、本発明の逆止弁は、線状部材がニッケルチタン合金より形成されていることを特徴としている。
The principle of the present invention is that the superelastic effect of a shape memory alloy such as a nickel titanium (Ni-Ti) alloy, that is, deformation of an alloy in the parent phase causes stress-induced martensitic transformation following the elastic deformation. The deformation continues even without increasing the load, but this deformation strain utilizes the property that when the stress is removed, it returns to its original state without heating.
In order to achieve the above object, the check valve of the present invention is a check valve device having a structure in which a spherical body as a valve body is elastically pressed against a valve seat on the fluid inlet side and made of three or more shape memory alloys. The linear members are erected from the fluid outlet side to the inlet side so as to be positioned at equal intervals around the central axis of the valve seat, and each linear member is directed toward the center from the base fixed end to the tip. An inwardly curved portion bent into a curved shape, and an outwardly curved portion bent in a curved shape so as to be away from the center following the inwardly curved portion, and the sphere is formed into three or more linear shapes. It is characterized in that it is supported so as to be elastically pressed against the valve seat at the outward curved portion of the member.
The check valve of the present invention is characterized in that the linear member is formed of a nickel titanium alloy.
本発明は、以下のような優れた効果を奏する。
(1)形状記憶合金の超弾性効果を利用することによりコイルスプリングを用いることなく線状部材をバネとして使用できるため、構造が簡単な小型の逆止弁においても低圧力から高圧力に至るまで安定した逆止弁効果を奏する逆止弁を得ることができる。
(2)極めて弱いバネ定数で弁体を支持できる。
(3)形状記憶合金の任意形状に形状転写させたバネであることから製作が容易である。
(4)流路の周囲に配置されたコイルスプリングのように流路をふさぐことがない。
(5)形状記憶合金としてニッケルチタン合金を採用することにより、表面に酸化被膜が形成されるため、水等の環境で使用しても長期間使用できる。
The present invention has the following excellent effects.
(1) Since the linear member can be used as a spring without using a coil spring by utilizing the superelastic effect of the shape memory alloy, even from a low pressure to a high pressure even in a small check valve having a simple structure. A check valve that exhibits a stable check valve effect can be obtained.
(2) The valve body can be supported with an extremely weak spring constant.
(3) Since the spring is shape-transferred to an arbitrary shape of shape memory alloy, it is easy to manufacture.
(4) The flow path is not blocked like a coil spring arranged around the flow path.
(5) By adopting a nickel titanium alloy as the shape memory alloy, an oxide film is formed on the surface, so that it can be used for a long time even if used in an environment such as water.
本発明に係る逆止弁の最良の形態を実施例に基づいて図面を参照して以下に説明する。 The best mode of a check valve according to the present invention will be described below with reference to the drawings based on the embodiments.
図1は、本発明に係る逆止弁の断面を示した図である。
逆止弁を収容するケーシング20は、流体入口側の入口配管21及び流体出口側の出口配管22と接続されており、側板23がボルト等の固定部材により着脱自在に設けられている。
ケーシング20の流体入口側には弁座24が形成されており、該弁座24に弁体である球体25が接離自在なように配置される。球体25及び弁座24の密閉度を高めるため弁座24をゴムで形成するのが望ましい。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a check valve according to the present invention.
The
A
球体25は、ニッケルチタン(Ni−Ti)合金等の超弾性効果を有する形状記憶合金からなるバネにより弁座24に弾性的に圧接されるよう支持されている。バネは、3本以上の形状記憶合金製の線状部材26から構成されており、各線状部材26は、流体の出口側から入口側に向けて弁座24の中心軸x−xの周囲に等間隔に位置するように立設される。図1では、4本の線状部材26が等間隔に配置された状態を示したもので、3本の線状部材26が見えている。
各線状部材26は、基部27がケーシング20の出口側部材28の取付穴に嵌入され溶着等の手段で固定されており、基部固定端27から先端にいくにしたがい弁座24の中心軸x−xに向けて曲線状に折り曲げられた内方向曲線部29と、内方向曲線部29に続いて中心軸x−xから離れるように曲線状に折り曲げられた外方向曲線部30とを有している。前記球体25は4本の線状部材26の外方向曲線部30で弁座24に弾性的に圧接されるよう支持されている。なお、線状部材26は、合計で少なくとも3本、あるいはそれ以上設けられる。
The
Each
線状部材26は、その径が例えば0.2mm程度のニッケルチタン(Ni−Ti)合金製の線材から形成されており、急激なカーブは線状部材の断面積を増減させるため緩やかなカーブを用い、形状を転写している。線状部材26の外方向曲線部30がバネとなり球体25を弾性的に支える構造となっている。
The
図1は、弁体である球体25が弁座24に密着している状態を示しており、この時、線状部材26は母相状態にある。
今、流体が入口配管21から流入すると、球体25に圧力が作用し、線状部材26が変形する。この時、線状部材26は、弾性変形に続いて応力誘起によるマルテンサイト変態を生じ、加重を増加しなくとも変形歪みの状態を続ける。このため、流体は入口配管21から出口配管22に流れる。
次に、流体が出口配管22から入口配管21に向けて逆流しようとすると、球体25が弁座24方向に移動するので、線状部材26に作用していた応力は除去される。このため、線状部材26の変形歪みは解消され、加熱しなくても瞬時に元の形状に回復する。これは、母相が安定な温度域にあるため、そのまま母相に逆変態するからである。したがって、球体25は弁座24に密着し、流体の流れを遮断する。
FIG. 1 shows a state in which a
Now, when the fluid flows in from the
Next, when the fluid tries to flow backward from the
20 ケーシング
21 入口配管
22 出口配管
23 側板
24 弁座
25 弁体である球体
26 形状記憶合金製の線状部材
27 線状部材の基部固定端
28 ケーシングの出口側部材
29 内方向曲線部
30 外方向曲線部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
2. The check valve according to claim 1, wherein the linear member is made of a nickel titanium alloy.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006324022A JP4753086B2 (en) | 2006-11-30 | 2006-11-30 | Check valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006324022A JP4753086B2 (en) | 2006-11-30 | 2006-11-30 | Check valve |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008138733A true JP2008138733A (en) | 2008-06-19 |
JP4753086B2 JP4753086B2 (en) | 2011-08-17 |
Family
ID=39600423
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006324022A Expired - Fee Related JP4753086B2 (en) | 2006-11-30 | 2006-11-30 | Check valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4753086B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011064237A (en) * | 2009-09-16 | 2011-03-31 | Advics Co Ltd | Fluid valve, and hydraulic pump and solenoid valve using the same |
KR101199579B1 (en) | 2011-05-31 | 2012-11-12 | 동아대학교 산학협력단 | Auto temperature sensing opening-closing valve using shape memory alloy wire and valve Opening-closing method |
CN113474585A (en) * | 2019-08-21 | 2021-10-01 | Smfab株式会社 | Antifreezing valve capable of controlling discharge flow according to temperature |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0611070A (en) * | 1992-06-22 | 1994-01-21 | Apuriori Kk | Check valve |
JPH0611057A (en) * | 1991-05-15 | 1994-01-21 | Tlv Co Ltd | Non-return valve |
JPH07207390A (en) * | 1994-01-14 | 1995-08-08 | Tokin Corp | Super elastic spring |
JP2002081563A (en) * | 2000-09-05 | 2002-03-22 | Toto Ltd | Reverse-flow preventing device |
JP2003065213A (en) * | 2001-08-24 | 2003-03-05 | Seiko Epson Corp | Spiral spring and apparatus using spiral spring |
JP2004169533A (en) * | 2002-11-20 | 2004-06-17 | Sadao Sakaiya | Base isolation supporting device |
JP2006183711A (en) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Bridgestone Corp | Quake-absorbing apparatus |
-
2006
- 2006-11-30 JP JP2006324022A patent/JP4753086B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0611057A (en) * | 1991-05-15 | 1994-01-21 | Tlv Co Ltd | Non-return valve |
JPH0611070A (en) * | 1992-06-22 | 1994-01-21 | Apuriori Kk | Check valve |
JPH07207390A (en) * | 1994-01-14 | 1995-08-08 | Tokin Corp | Super elastic spring |
JP2002081563A (en) * | 2000-09-05 | 2002-03-22 | Toto Ltd | Reverse-flow preventing device |
JP2003065213A (en) * | 2001-08-24 | 2003-03-05 | Seiko Epson Corp | Spiral spring and apparatus using spiral spring |
JP2004169533A (en) * | 2002-11-20 | 2004-06-17 | Sadao Sakaiya | Base isolation supporting device |
JP2006183711A (en) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Bridgestone Corp | Quake-absorbing apparatus |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011064237A (en) * | 2009-09-16 | 2011-03-31 | Advics Co Ltd | Fluid valve, and hydraulic pump and solenoid valve using the same |
KR101199579B1 (en) | 2011-05-31 | 2012-11-12 | 동아대학교 산학협력단 | Auto temperature sensing opening-closing valve using shape memory alloy wire and valve Opening-closing method |
CN113474585A (en) * | 2019-08-21 | 2021-10-01 | Smfab株式会社 | Antifreezing valve capable of controlling discharge flow according to temperature |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4753086B2 (en) | 2011-08-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20130248751A1 (en) | Control valve seal assembly energized by shape memory alloys and fluid valves comprising same | |
JP2009138888A (en) | Check valve | |
JP6350805B2 (en) | Hydraulic damper | |
US20150285229A1 (en) | Shape memory alloy actuating element with improved fatigue resistance | |
JP4753086B2 (en) | Check valve | |
EP2851591A1 (en) | Relief valve | |
US9982818B2 (en) | Shape memory alloy sealing ring and assembly | |
US6390122B1 (en) | Fluid flow control valve and orifice therefor | |
JP2011099487A (en) | Bevel valve | |
JP2005069366A (en) | Valve | |
US20160153574A1 (en) | Ball valve with an improved seat ring | |
JP2004353838A (en) | Check valve | |
JP2004108409A (en) | Check valve | |
JP5295861B2 (en) | Check valve | |
US20140097374A1 (en) | Excess flow valve with flexible diaphragm member | |
JP2004108410A (en) | Check valve | |
JP2009121613A (en) | Valve member and valve device | |
JP6112339B2 (en) | Piping structure | |
WO2014203131A1 (en) | Radial flow non-return fluid valve assembly | |
JP2011106528A (en) | Check valve | |
JP2010261520A (en) | Resin pipe joint | |
JP4833091B2 (en) | Thermally responsive steam trap | |
JP2014047905A (en) | Check valve | |
JP5295633B2 (en) | Check valve | |
JP2019183924A5 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090619 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110420 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110510 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110511 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140603 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140603 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |