JP3428007B2 - 温度感知応動弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体通路に設けられ流
体流量を調節する調節弁に関し、特に流体の温度により
流体流量を調節する温度感知応動弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、流体通路を通過する流体の温度に
応じて流体流量を調節する温度感知応動弁として、特開
昭４８−７３８２４号公報に開示されている熱量調節弁
が知られている。このものでは、熱膨張率の異なる二枚
の帯状金属をはり合わせて一体に結合し、渦巻き状に形
成したバイメタルを包被体で覆って流体通路に配置して
いる。流体通路を通過する流体の温度に応じてバイメタ
ルが半径方向に伸縮することにより流体通路を形成する
配管の内壁とバイメタルを覆う包被体の外周とで形成さ
れる間隙が拡縮するので、流体の温度に応じて流体流量
を調節することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな特開昭４８−７３８２４号公報に開示されている従
来の熱量調節弁では、バイメタル自体が流体通路の流路
断面積の大半を占めるため通過する流体の圧力損失が大
きくなるので、充分な流体流量が確保できないという問
題がある。

【０００４】本発明はこのような問題を解決するために
なされたものであり、流体の圧力損失を低減し、部品点
数が少なく小型化可能な温度感知応動弁を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の請求項１記載の温度感知応動弁は、流体通路
に配設され、所定の流体温度に応じて前記流体通路を流
れる流体流量を調節する温度感知応動弁であって、前記
流体通路を流れる流体流れと直交する方向に配設される
支軸と、前記支軸に回動自在に支持され、前記流体通路
を開閉可能な弁体と、前記支軸に一端が係止され、前記
弁体に他の一端が係止され、前記流体通路を通過する流
体の温度に応じて前記弁体を作動させる温度感知部材
と、を備え、 前記弁体は、断面半円状の収容部と、前記
支軸の径方向両側に位置する前記収容部の周囲に形成さ
れる平坦な弁部とからなり、前記温度感知部材の一部は
前記収容部が前記支軸の周囲に形成する空間部に収容さ
れていることを特徴とする。

【０００６】本発明の請求項２記載の温度感知応動弁
は、請求項１記載の温度感知応動弁において、前記温度
感知部材は渦巻状のバイメタルで形成されることを特徴
とする。本発明の請求項３記載の温度感知応動弁は、請
求項１記載の温度感知応動弁において、前記温度感知部
材の外周側または内周側に設けられ、一回転方向に前記
弁体を付勢する付勢手段を備えることを特徴とする。

【０００７】本発明の請求項４記載の温度感知応動弁
は、請求項１記載の温度感知応動弁において、前記支軸
の片側に前記温度感知部材を配設し、前記支軸の他の片
側に一回転方向に前記弁体を付勢する付勢手段を備える
ことを特徴とする。本発明の請求項５記載の温度感知応
動弁は、請求項３または４記載の温度感知応動弁におい
て、前記温度感知部材は、形状記憶合金または渦巻状の
バイメタルで形成されることを特徴とする。

【０００８】本発明の請求項６記載の温度感知応動弁
は、請求項１から５のいずれか一項記載の温度感知応動
弁において、前記温度感知部材を配設した前記支軸の周
囲に流体の流入可能なスリット空間を設け、このスリッ
ト空間に流入した流体が前記温度感知部材に接触するこ
とを特徴とする。本発明の請求項７記載の排ガス浄化シ
ステムは、請求項１から６のいずれか一項記載の温度感
知応動弁を二次空気供給路に設けることを特徴とする。

【０００９】

【作用および発明の効果】本発明の請求項１記載の温度
感知応動弁によると、支軸に回動自在に支持される弁体
と、流体の温度に応じて伸縮し弁体を作動させる温度感
知部材とから流体通路を流れる流体流量を調節すること
により、通過流体による圧損が低下し、流体流量を増加
できる。また、弁体と温度感知部材という簡単な構成で
流体流量を調節できるので、温度感知応動弁の部品点数
を削減し小型化が可能となる。

【００１０】本発明の請求項２記載の温度感知応動弁に
よると、温度感知部材を渦巻状のバイメタル単体で構成
することにより支軸長の短縮が可能であるため、内径の
小さな配管内にも温度感知応動弁を収容することができ
る。本発明の請求項３、４または５記載の温度感知応動
弁によると、一回転方向に弁体を付勢する付勢手段を備
えることにより、温度の上昇または低下により回転した
弁体を元の位置に素早く戻すことができる。

【００１１】さらに請求項３記載の温度感知応動弁で
は、温度感知応動弁の外周側または内周側に付勢手段を
備えることにより支軸長が長くならないので、内径の小
さな配管内にも温度感知応動弁を収容することができ
る。本発明の請求項６記載の温度感知応動弁によると、
温度感知部材を配設した支軸の周囲に流体の流入可能な
スリット空間を設けることにより、スリット空間に流入
した流体と温度感知部材との接触性が向上する。このた
め、温度感知部材が流体温度に素早く追随し、流体の流
量調節の応答性が向上する。

【００１２】本発明の請求項７記載の排ガス浄化システ
ムによると、請求項１から６のいずれか一項記載の温度
感知応動弁を二次空気供給路に設けることにより、二次
空気供給路における圧損が低下するので、例えば内燃機
関が冷間始動した場合も、触媒装置に収容されている触
媒に排ガス浄化に必要な十分量の二次空気を供給でき
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。 （第１実施例）内燃機関（以下、内燃機関を「エンジ
ン」という）の排ガスを浄化するため、電動エアポンプ
から送出される二次空気を排気通路に供給する分岐二次
空気通路に本発明の温度感知応動弁を配設した排ガス浄
化システムの一実施例を図５に示す。

【００１４】図５において、１０１はエンジン、１０２
は吸気通路、１０３はエアクリーナ、１０４は吸気通路
１０２の途中に配設されたスロットル弁、１０５は吸気
通路１０２から分岐している吸気マニホールド、１０６
は個々のシリンダ、１０７は燃焼室、１０８は排気マニ
ホールド、１０９は触媒装置、１１０は集合排気通路、
をそれぞれ示している。

【００１５】電動エアポンプ１１１は、マイクロプロセ
ッサを備えている図示しない電子制御装置の制御信号を
受けて給電されることにより回転駆動される電動機部分
１１１ａと、エアクリーナ１０３の下流側から給気管１
１２を介して吸入した空気を加圧するポンプ部分１１１
ｂとからなっている。ポンプ部分１１１ｂの吐出側には
後述する構造を有する通路開閉弁１１３を介して二次空
気通路１１４が接続され、二次空気通路１１４は分岐し
て分岐二次空気通路１１５となり、分岐二次空気通路１
１５に温度感知応動弁１０が配設されている。分岐二次
空気通路１１５の先端はそれぞれ排気マニホールド１０
８に開口している。

【００１６】通路開閉弁１１３は温度感知応動弁１０の
二次空気上流側に位置している。図６に示すように、通
路開閉弁１１３の弁ハウジング１２６には、電動エアポ
ンプ１１１の吐出側に接続される入口筒部１２７と、二
次空気通路１１４に接続される出口筒部１２８とが一体
に形成されており、弁ハウジング１２６内における出口
筒部１２８の端部は弁開口となっている。弁ハウジング
１２６内に形成された弁室１３０の開口縁部にはダイヤ
フラム１３１を狭んで弁フード１３２がかしめ固定され
ている。ゴム製のシール部材１３４を焼き付けられた円
形の弁板１３５がダイヤフラム１３１の弁開口１２９側
の片面にリベット１３７によって取付けられ、他の片面
には深皿形のプレッシャプレート１３６がリベット１３
７によって取付けられている。

【００１７】プレッシャプレート１３６はダイヤフラム
１３１のストッパとして弁フード１３２の内面に衝突す
ることがあるので、その周縁には緩衝のためのゴムリン
グ１４０が取付けられている。弁フード１３２内に装填
された圧縮コイルスプリング１３８は、プレッシャプレ
ート１３６をばね座とすることによって、弁開口１２９
を閉じる方向にダイヤフラム１３１と弁板１３５を付勢
する。制御圧室１３３は、弁フード１３２に取付けられ
た入口管１３９と、この入口管１３９に接続する図５に
示す制御圧導入管１４１とによって、バキューム・スイ
ッチング・バルブ（ＶＳＶ）１４２に接続されている。
ＶＳＶ１４２は電磁弁であり、一つのポートはエンジン
１０１の吸気通路１０２におけるスロットル弁１０４よ
りも下流側の位置（例えばサージタンク１４４）に負圧
導入管１４３を介して接続されているとともに、他のポ
ート１４５は大気に開放されている。ＶＳＶ１４２は図
示しない前述の電子制御装置が発生する制御信号によっ
て切り換えられ、制御圧室１３３は吸気負圧または大気
圧のいずれか一方に設定されている。

【００１８】複数の分岐二次空気通路１１５の途中に
は、二次空気通路１１４から各排気マニホールド１０８
の方向への二次空気の流動のみを許し、各排気マニホー
ルド１０８から二次空気通路１０４への排ガスの逆流を
規制する温度感知応動弁１０が配設されている。図１に
示すように、温度感知応動弁１０は分岐二次空気通路１
１５に配設され、分岐二次空気通路１１５を流れる二次
空気の流れ方向と直交するように支軸１２が配管２０の
内壁に固定されている。弁体１１はバタフライタイプで
あり、支軸１２に回動自在に支持されている。弁体１１
は、断面半円状の収容部１１ａと、収容部１１ａの周囲
に形成される平坦な弁部１１ｂとからなる。このため、
弁体１１が図１に示す位置にあれば、図３に示すよう
に、弁体１１と配管２０の内壁２０ａとで形成される有
効流路断面積は十分に大きく圧損が小さいので、触媒装
置１０９に必要な量の二次空気を供給できる。図１に示
すように、温度感知部材１３は、熱膨張率の異なる二種
の帯状の金属を接合して渦巻状に形成したバイメタルで
ある。温度感知部材１３の一端は支軸１２に設けた溝に
差し込まれ、他の一端は弁体１１に溶接等で固定されて
いる。温度感知部材１３の一部は、弁体１１の収容部１
１ａが支軸１２の周囲に形成する空間部１１ｃに収容さ
れている。温度感知部材１３が温度変化に応じて伸縮す
ることにより、弁体１１は支軸１２を中心として回動す
る。温度感知部材１３は、渦巻きの内周側に熱膨張率の
大きな金属を配置し、渦巻きの外周側に熱膨張率の小さ
な金属を配置し、分岐二次空気通路１１５内の温度が例
えば１２０℃以上になると温度感知部材１３が収縮し、
図４に示すように、分岐二次空気通路１１５を閉塞する
方向に弁体１１を回転させるように設定されている。分
岐二次空気通路１１５を流れる二次空気は金網１４を通
過して空間部１１ｃに流入して温度感知部材１３と接触
する。分岐二次空気通路１１５を通過する二次空気に含
まれる塵芥が温度感知部材１３に付着すると、温度変化
に応じた温度感知部材１３の伸縮を塵芥が妨げるので、
金網１４で温度感知部材１３を覆うことにより塵芥が温
度感知部材１３に付着することを防止している。

【００１９】次に、図５に示す排ガス浄化システムの作
動について説明する。 (1) 上記のような構成を有する排ガス浄化システムにお
いて、エンジン１０１が冷間始動されたとき、図示しな
い電子制御装置はＶＳＶ１４２を切り換えて制御圧導入
管１４１を負圧導入管１４３と導通させる。従って、通
路開閉弁１１３の制御圧室１３３は、エンジン１０１の
吸気通路１０２のスロットル弁１０４よりも下流側の吸
気負圧が導入されることによって負圧となり、ダイヤフ
ラム１３１は吸引されて圧縮コイルスプリング１３８の
付勢力に抗して移動するので、弁板１３５も移動して弁
開口１２９を開く。それと同時に、電子制御装置は制御
信号を発することにより電動エアポンプ１１１の電動機
部分１１１ａに給電してポンプ部分１１１ｂを回転駆動
させるので、二次空気は給気管１１２からポンプ部分１
１１ｂに吸入されて圧縮され、開弁した通路開閉弁１１
３を通って二次空気通路１１４から分岐二次空気通路１
１５へ流れる。分岐二次空気通路１１５を通過する二次
空気の温度は温度感知部材１３の感知温度以下であるた
め、弁体１１は図１に示す位置にあり、二次空気は配管
２０の内壁２０ａと弁体１１との間の空間２１を通過
し、内燃燃機関１０１の排気マニホールド１０８へ流入
する。配管２０の内径と弁体１１の外径を変更すること
により、二次空気の流速や流量を調節可能である。

【００２０】エンジン１０１の冷間始動時、燃焼室１０
７から触媒装置１０９へ流入する排ガス中に二次空気が
添加されることにより、発熱反応である排ガス中のＨＣ
やＣＯの酸化が促進されるので、触媒装置１０９内の触
媒の温度上昇が早くなり、触媒が迅速に活性化して排ガ
スの浄化機能を完全に発揮するようになる。 (2) エンジン１０１の暖機が完了し、これに伴い触媒装
置１０９の暖機が完了すると、触媒装置１０９に収容さ
れている触媒が活性化し、二次空気を供給しなくても排
ガスを浄化できる。すると、電子制御装置はＶＳＶ１４
２を切り換え、制御圧導入管１４１を介して通路開閉弁
１１３の制御圧室１３３へ大気圧を導入するので、弁板
１３５は圧縮コイルスプリング１３８に押されて弁開口
１２９を閉じて通路開閉弁１１３を閉弁させるととも
に、電動エアポンプ１１１の電動機部分１１１ａへの給
電を遮断してポンプ部分１１１ｂを停止させる。それに
より、電動エアポンプ１１１から触媒装置１０９への二
次空気の供給が停止される。

【００２１】触媒装置１０９の暖機が完了し、電動エア
ポンプ１１１が停止すると、排気マニホールド１０８か
ら高温の排ガスが分岐二次空気通路１１５に流入するこ
とがある。エンジン暖機後の排ガス温度は、温度感知部
材１３の感知温度である１２０℃以上であるため、分岐
二次空気通路１１５に流入した高温の排ガスが金網１４
を通過して温度感知部材１３に接触すると温度感知部材
１３が収縮する。これに伴い、弁体１１は図１において
反時計方向に回転し、図４に示すように分岐二次空気通
路１１５を閉塞するので、高温の排ガスが通路開閉弁１
１３、電動エアポンプ１１１、さらに給気管１１２に流
入してシステム部品を破損するのを防止することができ
る。通路開閉弁１１３が正常に動作すれば、エンジン１
０１の暖機完了後、通路開閉弁１１３は閉弁しているの
で、温度感知応動弁１０が配設されていなくても排ガス
は通路開閉弁１１３で遮断できる。しかし、ダイヤフラ
ムは通常ゴム製であり耐熱性に優れていないし、また通
路開閉弁１１３が正常に作動しない場合のことを考慮
し、逆止弁として温度感知応動弁１０を通路開閉弁１１
３の二次空気下流側に配設することによりシステムの信
頼性が向上する。

【００２２】次に、図８に示す分岐二次空気通路１１５
に排ガス流入防止用の逆止弁１１６を配設した比較例と
比較して、第１実施例の温度感知応動弁１０の効果を説
明する。比較例は、第１実施例の温度感知応動弁１０に
代えて逆止弁１１６を配設したことが異なるだけで他の
構成部分は同一であり、第１実施例と同一構成部分には
同一符号を付す。

【００２３】まず、逆止弁１１６の構成について説明す
る。図９に示すように、逆止弁１１６の略円筒形の弁ハ
ウジング１１７には円盤型の隔壁１１８を狭んで漏斗型
の入口筒部１１９がかしめ固定されており、隔壁１１８
には数個の扇形の弁開口１２０が形成されている。弁板
１２１はゴム製で円形状に形成され、弁ハウジング１１
７内に収容されている。弁板１２１は、半球形のストッ
パ１２２とバックアップ用の渦巻形のスプリング１２３
とを介し、リベット１２４により隔壁１１８の中心部に
弁開口１２０を閉塞可能に取付けられている。なお、１
２５は弁ハウジング１１７の出口開口部と一体化された
ねじ部である。

【００２４】電動エアポンプ１１１が作動すると、分岐
二次空気通路１１５に流入した二次空気による圧力によ
り、逆止弁１１６のゴム製の弁板１２１が押圧変形して
弁開口１２０が開き、排気マニホールド１０８に二次空
気が供給される。エンジン１０１の暖機が完了し電動エ
アポンプ１１１が停止した後、高温の排ガスが図９の右
側から流入すると弁板１２１が弁開口１２０を遮断する
ので、排ガスの入口筒部１１９への流出が防止される。

【００２５】ここで、逆止弁１１６を用いた図８に示す
排ガス浄化システムでは、逆止弁１１６による圧力損失
が高いため、逆止弁１１６から排気マニホールド１０８
に供給される吐出空気量が少なくなる。この結果触媒の
暖機性能が悪くなるという問題がある。第１実施例の温
度感知弁１０と比較例の逆止弁１１６とをそれぞれ分岐
二次空気通路１１５に配設した場合の電動エアポンプ１
１１の吐出圧力と吐出空気量の関係を図７に示す。横軸
の吐出圧力、縦軸のエアポンプ吐出空気量は電動エアポ
ンプの直下で計測した値である。流路の圧損が小さけれ
ば、吐出圧力値は小さく、かつエアポンプ吐出空気量は
大きくなる。比較例では、逆止弁１１６による圧損が大
きいので吐出圧力が大きくなり、エアポンプ吐出空気量
は小さくなる。第１実施例の温度感知応動弁１０は圧損
が低いので、吐出圧力が低くなりエアポンプ吐出空気量
は大きくなる。この結果、必要量の二次空気を触媒装置
１０９に供給できるので、触媒の暖機性能が向上する。

【００２６】また、第１実施例は圧損が低いため、電動
エアポンプの空気供給量を少なくしても必要量の二次空
気を供給できるので、電動エアポンプの体格を小さくで
きる。第１実施例の温度感知応動弁１０を用いた排ガス
浄化システムの変形例を図１０に示す。図１０に示す変
形例のように、通路開閉弁１１３は温度感知応動弁１０
の二次空気下流側に配設することも可能である。

【００２７】（第２実施例）本発明の第２実施例による
温度感知応動弁を図１１および図１２に示す。第２実施
例の温度感知応動弁３０は、第１実施例の温度感知応動
弁１０に代えて排ガス浄化システムの分岐二次空気通路
１１５に配設されている。支軸３２は、配管２０に設け
られた軸受２２に両端を固定されている。支軸３２の片
側に渦巻状の形状記憶合金のリボンからなる温度感知部
材３３を配設し、他の片側に鋼鉄ばね等からなる弾性体
としてのスプリング３４を配設している。つまり、支軸
３２に対して温度感知部材３３とスプリング３４とを同
軸上に配設している。温度感知部材３３および弾性体３
４は、それぞれ一端を支軸３２に係止され、他端を弁体
３１に係止されている。スプリング３４は弁開方向に弁
体３１を付勢している。また、支軸３２に回動可能に支
持された弁体３１には、温度感知部材３３とスプリング
３４の動きを妨げないよう所定のスリット空間３１ａが
設けられている。温度感知部材３３を形成する渦巻状の
形状記憶合金のリボンの好適な構成材としては、銅が９
０％、アルミニウムが９％、ベリリウムが１％のものが
使用されている。温度感知部材３３の感知温度は、構成
材の配合比を変更することにより任意に調節することが
できる。

【００２８】所定の感知温度以上の排ガスが温度感知応
動弁３０に流入してくると、温度感知部材３３はスプリ
ング３４の付勢力に抗して変形する。すると、弁体３１
は図１２に示す弁開位置から弁閉位置に回転し、分岐二
次空気通路１１５が閉塞するので排ガスの通路開閉弁１
１３側への流入が防止される。排ガスが温度感知応動弁
３０にまで流入しなくなり温度感知部材３３の温度が低
下すると、温度感知部材３３が図１２に示す状態に戻ろ
うとすることに加え、スプリング３４の付勢力により弁
体３１は素早く弁開方向に回転する。

【００２９】第２実施例では、温度感知部材３３とスプ
リング３４の動きを妨げないように支軸３２周囲の弁体
３１に所定のスリット空間３１ａを設けることにより、
分岐二次空気通路１１５を流れる流体の一部がスリット
空間３１ａにも流れ込む。このため流体と温度感知部材
３３との接触性が高いので、通過流体の温度変化による
弁体３１の回動応答性を向上できる。

【００３０】（第３実施例）本発明の第３実施例による
温度感知応動弁を図１３および図１４に示す。第３実施
例の温度感知応動弁４０は、第１実施例の温度感知応動
弁１０に代えて排ガス浄化システムの分岐二次空気通路
１１５に配設されている。支軸４２は、配管２０に設け
られた軸受２２に両端を固定されている。支軸４２の片
側にコイル状の形状記憶合金から成る温度感知部材４３
を配設し、他の片側に鋼鉄バネ等から成る戻し用スプリ
ング４４を配設する。温度感知部材４３およびスプリン
グ４４は、それぞれ一端を支軸４２に係止され、他端を
弁体４１に係止されている。スプリング４４は、弁開方
向に弁体４１を付勢している。また、支軸４２に回動可
能に支持された弁体４１には、温度感知部材４３とスプ
リング４４の動きを妨げないよう所定のスリット空間４
１ａが設けられている。

【００３１】温度感知部材４３を形成する形状記憶合金
の好適な構成材の配合比としては、ニッケルが４９％、
チタンが５１％のものが使用されている。所定の感知温
度以上の排ガスが温度感知応動弁４０に流入してくる
と、温度感知部材４３はスプリング４４の付勢力に抗し
て変形する。すると、弁体４１は図１４に示す弁開位置
から弁閉位置に回転し、分岐二次空気通路１１５が閉塞
するので排ガスの通路開閉弁１１３側への流入が防止さ
れる。排ガスが温度感知応動弁４０にまで流入しなくな
り温度感知部材４３の温度が低下すると、形状記憶合金
からなる温度感知部材４３の弾性定数が低下するので、
スプリング４４の付勢力により弁体４１は弁開方向に回
転する。

【００３２】（第４実施例）本発明の第４実施例を図１
５および図１６に示す。第４実施例の温度感知応動弁５
０は、第１実施例の温度感知応動弁１０に代えて排ガス
浄化システムの分岐二次空気通路１１５に配設されてい
る。温度感知部材５３と弁体戻し用のスプリング５４と
は、支軸５２を取り囲むようにコイル状に配設され、温
度感知部材５３の内周側にスプリング５４が配設されて
いる。温度感知部材５３およびスプリング５４は、それ
ぞれ一端を支軸５２に係止され、他端を弁体５１に係止
されている。スプリング５４は弁開方向に弁体５１を付
勢している。また、支軸５２に回動可能に支持された弁
体５１には、温度感知部材５３とスプリング５４の動き
を妨げないよう所定のスリット空間５１ａが設けられて
いる。温度感知部材５３には形状記憶合金のコイル材が
使用されており、好適な構成材の配合比としては、ニッ
ケルが４９％、チタンが５１％のものが使用されてい
る。

【００３３】所定の感知温度以上の排ガスが温度感知応
動弁５０に流入してくると、温度感知部材５３はスプリ
ング５４の付勢力に抗して変形する。すると、弁体５１
は図１６に示す弁開位置から弁閉位置に回転し、分岐二
次空気通路１１５が閉塞するので排ガスの通路開閉弁１
１３側への流入が防止される。排ガスが温度感知応動弁
５０にまで流入しなくなり温度感知部材５３の温度が低
下すると、形状記憶合金からなる温度感知部材５３の弾
性定数が低下するので、スプリング５４の付勢力により
弁体５１は弁開方向に回転する。

【００３４】第４実施例では、温度感知応動弁５０の内
周側にスプリング５４を配設したが、本発明では、温度
感知応動弁５０の外周側にスプリング５４を配設するこ
とも可能である。以上説明した第１実施例から第４実施
例では、排ガス浄化システムの分岐二次空気通路１１５
に温度感知応動弁を配設した例について説明したが、本
発明の温度感知応動弁を他の装置に適用した例を第５実
施例として次に説明する。

【００３５】（第５実施例）本発明の第５実施例を図１
７に示す。第５実施例は、例えば水族館の水槽または魚
を運送するトラックに設置された水槽等の温度調整装置
に第１実施例の温度感知応動弁１０を用いたものであ
る。水冷却装置２０２は水冷却装置駆動用モータ２０３
によって駆動され、注入通路２０５から低温水槽２００
に冷水を送出する。温度感知応動弁１０は、低温水槽２
００内の温度が目標温度以下になると閉弁して低温水槽
２００の入口を遮断し、目標温度以上になると開弁して
低温水槽２００と注入通路２０５とを連通するように配
置されており、低温水槽２００の温度が下がり過ぎるこ
とを防止している。低温水槽２００から注出通路２０７
を通って水冷却装置２０２に戻された水は水冷却装置２
０２によって再び冷却される。モータスイッチ２０４は
水冷却装置駆動用モータ２０３に供給する電力の省エネ
のために設けられたものであり、温度感知応動弁１０と
連動して温度感知応動弁１０が閉弁すると水冷却装置駆
動用モータ２０３を停止させ、低温水槽２００内の温度
が上昇して温度感知応動弁１０が開弁すると水冷却装置
駆動用モータ２０３を運転させる。

【００３６】温度感知応動弁１０が閉弁した瞬間、注入
通路２０５内の圧力が上昇するので水冷却装置２０２へ
の負荷が大きくなる。これを防ぐため、圧力上昇防止弁
２０１を設けている。注入通路２０５内の圧力が設定圧
をオーバーしたとき圧力上昇防止弁２０１は開弁し、バ
イパス通路２０６から冷水を水冷却装置２０２に戻す。

【００３７】以上説明した本発明の実施例では、排ガス
の流入を防止する逆止弁または冷水の注入を遮断する弁
として温度感知応動弁を用いたが、本発明では、同一方
向に流れる流体の温度変化に応じ、温度感知応動弁が流
体通路の流路断面積を可変することにより流体流量を調
節することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による温度感知応動弁を示
す断面図である。

【図２】図１のII方向矢視断面図である。

【図３】図２のIII 方向矢視断面図である。

【図４】第１実施例の弁閉状態を示す断面図である。

【図５】第１実施例の温度感知応動弁を用いた排ガス浄
化システムの構成例を示す構成図である。

【図６】図５に示す排ガス浄化システムに用いられる通
路開閉弁を示す断面図である。

【図７】本実施例と比較例における電動エアポンプの吐
出圧力と吐出空気量との関係を示す特性図である。

【図８】比較例による排ガス浄化システムを示す構成図
である。

【図９】比較例の分岐二次空気通路に用いられる逆止弁
を示す断面図である。

【図１０】第１実施例の温度感知応動弁を用いた排ガス
浄化システムの変形例を示す構成図である。

【図１１】本発明の第２実施例による温度感知応動弁を
示す断面図である。

【図１２】図１１のXII 方向矢視断面図である。

【図１３】本発明の第３実施例による温度感知応動弁を
示す断面図である。

【図１４】図１３のXIV 方向矢視断面図である。

【図１５】本発明の第４実施例による温度感知応動弁を
示す断面図である。

【図１６】図１５のXVI 方向矢視断面図である。

【図１７】本発明の第５実施例による温度調整装置を示
す構成図である。

【符号の説明】

１０、３０、４０、５０ 温度感知応動弁 １１、３１、４１、５１ 弁体 １２、３２、４２、５２ 支軸 １３、３３、４３、５３ 温度感知部材 ３１ａ、４１ａ、５１ａ スリット空間 ３４、４４、５４ スプリング（付勢手段） １１５ 分岐二次空気通路（流体通路）

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 1/16 F16K 31/64

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体通路に配設され、所定の流体温度に
   応じて前記流体通路を流れる流体流量を調節する温度感
   知応動弁であって、 前記流体通路を流れる流体流れと直交する方向に配設さ
   れる支軸と、 前記支軸に回動自在に支持され、前記流体通路を開閉可
   能な弁体と、 前記支軸に一端が係止され、前記弁体に他の一端が係止
   され、前記流体通路を通過する流体の温度に応じて前記
   弁体を作動させる温度感知部材と、を備え、 前記弁体は、断面半円状の収容部と、前記支軸の径方向
   両側に位置する前記収容部の周囲に形成される平坦な弁
   部とからなり、前記温度感知部材の一部は前記収容部が
   前記支軸の周囲に形成する空間部に収容されている こと
   を特徴とする温度感知応動弁。
2. 【請求項２】 前記温度感知部材は渦巻状のバイメタル
   で形成されることを特徴とする請求項１記載の温度感知
   応動弁。
3. 【請求項３】 前記温度感知部材の外周側または内周側
   に設けられ、一回転方向に前記弁体を付勢する付勢手段
   を備えることを特徴とする請求項１記載の温度感知応動
   弁。
4. 【請求項４】 前記支軸の片側に前記温度感知部材を配
   設し、前記支軸の他の片側に一回転方向に前記弁体を付
   勢する付勢手段を備えることを特徴とする請求項１記載
   の温度感知応動弁。
5. 【請求項５】 前記温度感知部材は、形状記憶合金また
   は渦巻状のバイメタルで形成されることを特徴とする請
   求項３または４記載の温度感知応動弁。
6. 【請求項６】 前記温度感知部材を配設した前記支軸の
   周囲に流体の流入可能なスリット空間を設け、このスリ
   ット空間に流入した流体が前記温度感知部材に接触する
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の
   温度感知応動弁。
7. 【請求項７】 請求項１から６のいずれか一項記載の温
   度感知応動弁を二次空気供給路に設けることを特徴とす
   る排ガス浄化システム。
8. 【請求項８】 流体通路に配設され、所定の流体温度に
   応じて前記流体通路 を流れる流体流量を調節する温度感
   知応動弁であって、 前記流体通路を流れる流体流れと直交する方向に配設さ
   れる支軸と、 前記支軸に回動自在に支持され、前記流体通路を開閉可
   能な弁体と、 前記支軸に一端が係止され、前記弁体に他の一端が係止
   され、前記流体通路を通過する流体の温度に応じて前記
   弁体を作動させる温度感知部材と、 前記温度感知部材の外周側または内周側に設けられ、一
   回転方向に前記弁体を付勢する付勢手段と、 を備えることを特徴とする温度感知応動弁。
9. 【請求項９】 流体通路に配設され、所定の流体温度に
   応じて前記流体通路を流れる流体流量を調節する温度感
   知応動弁であって、 前記流体通路を流れる流体流れと直交する方向に配設さ
   れる支軸と、 前記支軸に回動自在に支持され、前記流体通路を開閉可
   能な弁体と、 前記支軸に一端が係止され、前記弁体に他の一端が係止
   され、前記流体通 路を通過する流体の温度に応じて前記
   弁体を作動させる温度感知部材と、を備え、 前記温度感知部材を配設した前記支軸の周囲に流体の流
   入可能なスリット空間を設け、このスリット空間に流入
   した流体が前記温度感知部材に接触することを特徴とす
   る温度感知応動弁。