JPH02125187A - 二重感温式流量制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、冷凍サイクルやその他熱機器等の流路に設け
られ、温度によって流量を制御する感温式の流量制御弁
に関する。

〔従来の技術〕

従来、冷凍機コンプレッサや、エンジンのオイルクーラ
ー、あるいは原子炉の冷却水流路等に設けられる感温式
の流量制御弁として、流路中の流体温度をセンサで計測
し、その計測値（電気信号）をもとに、制御回路を介し
て弁駆動用の空圧シリンダ等の７クチユエータを動作さ
せ、流体温度に対応して弁の開度を変化させて流量を制
御するようにしたものが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このような弁装置では、複雑な制御回路やアク
チュエータを必要とするため、高価なものとなってしま
い、また１人為的な弁操作ができないといった欠点があ
った。

本発明は、上記問題に鑑み、温度による流量制御および
人為的な制御を可能とするとともに、装置を安価に提供
することを目的としてなされたものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的のため、本発明の流量制御弁は、流路中途に形
成した弁座に接離自在に対向させた弁ディスクと、該弁
ディスクとボディ内壁の間に設けられ流路と隔絶された
作動空間を形成する変形自在な隔膜と１作動室間へ向け
てボディに形成された開口を密封してなる変形自在な第
２の隔膜と１作動室間内に設けたヒータと１作動室間内
にあって弁ディスクを支持しているバイメタルと、該°
バイメタルに流路内の熱を伝導する伝熱体を備えてなる
構成としたものである。

〔作　用〕

流路中の流体が宥する熱は、伝熱体を介して作動空間内
のバイメタルへ伝導され、該バイメタルの感温動作によ
って弁座に対する弁ディスクの位置（ｙＲ度）が規制さ
れるので、流体温度の変化に応じて流量が制御される。

弁ディスクの動作に伴なう隔膜の動作や温３度変化によ
る作動空間の圧力変化は、該空間と大気側とを隔絶して
いる第２の隔膜の変形動作によって吸収される。

また、流体温度があまり変化しないときに流量制御を行
なう場合、あるいは流体温度と関係なく流量の制御を行
なう場合は、ヒータによって作動空間の温度を変化させ
、これによるバイメタルの感温動作によって弁ディスク
の開度を規制する。

〔実　施　例〕

以下１本発明を図示の一実施例に基いて説明する。

図において（１）は流入側の流路（２）、流出側の流路
（３）および両流路（２）（３）間の弁室（０を有する
ボディである。弁室（４）内には２流路（２）の弁室（
０側の開口に形成した弁座（５）と接離自在に対向した
弁ディスク（８）があって、隔膜としての伸縮自在なベ
ローズ（７）を介してボディ（１）の内壁に支持されて
いる。また、ボディ（１）には、弁室（０におけるベロ
ーズ（７）内周の作動空間（８）へ向けて開口（８）が
形成されており、この開口（９）の外側にはケース（１
１）を介して第２の隔膜としての第２のベローズ（！Ｏ
）が設けられている。すなわち前記作動空間（８）は両
ベローズ（７）（１Ｇ）によって、流路（２）から弁室
（０を経由して流路（３）へ流れる流体およびボディ（
１）外側の大気の双方に対して隔絶された気密空間とな
っている。

弁ディスク（６）には、流路（２）側と作動空間（８）
側の間を貫通して良導体からなる伝熱体としてのヒート
パイプ（１２）が埋設されており、その中空部（１３）
には図示しない熱媒液が適量封入されている。　（１４
）は作動空間（８）内にあって一端（１４ａ）がボディ
（１）内壁に、他端（１４ｂ）がヒートパイプ（」２）
の作動空間（８）側の端部（１２ｂ）を介して弁ディス
ク（６）に固着されたバイメタルで、熱膨張係数の異な
る２枚の金属板（１５）（Ｉｌ＋）を貼り合わせた構造
となっている。　（１７）は作動空間（８）内へ差し込
まれた電気ヒータ、　（ｔｅ）は弁ディスク（６）を常
時閉弁方向すなわち弁座（５）の方向へ付勢しているコ
イルばねである。

以上の構成において、流路（２）から弁室（０内へ流入
しようとする流体が有する熱は、ヒートパイプ（１２）
の端部（１２ａ）に伝えられ、さらにこの熱は、ヒート
パイプ（１２）のパイプ自体の伝熱作用のほか、その中
空部（１３）に封入された熱媒液の気化および凝縮に伴
なう熱移動によって、端部（１２ｂ）からバイメタル（
１４）に伝導される。したがって、ヒートパイプ（１２
）によって伝えられる流体温度が変化すると、該変化を
感知してバイメタル（１４）がその厚ざ方向に変形動作
し、弁ディスク（８）の位置を変化させるので、流体温
度に応じて流量が制御される。

また、流体温度がほとんど変化しないような場合は、上
記ヒートパイプ（１２）からの伝熱作用による制御動作
が不可能であるが、このような場合に流量制御を行なう
には、電気ヒータ（１７）によって作動空間（８）内の
温度を変え、該温度変化をバイメタル（１４）が感知し
て変形動作することによって、弁ディスク（８）の開度
（流体の流量）を制御することができる。したがって、
この電気ヒータ（１７）への電流によって、流量を任意
に変化させたり、あるいは流体温度に拘らず閉弁させて
おくといった人為的制御が可能であるほか、たとえば流
路（２）または（３）、あるいは他の空間等に図示しな
い温度センサを設け、該温度センサによる検出温度に応
じて電気ヒータ（１７）への電流を制御することにより
、ヒートパイプ（１２）からバイメタル（１４）への伝
熱による弁ディスク（６）の動作を増幅させたり、ある
いは機器周囲の温度等に応じた流量制御が可能となる。

ところで、弁ディスク（８）が動作すると、同時にベロ
ーズ（７）が伸縮し、ベローズ（７）内周空間の容積が
増減するほか、ヒートパイプ（１２）やベローズ（７）
等を介しての伝熱作用および電気ヒータ（１７）からの
加熱作用によって作動空間（８）内の流体の膨張が起こ
る。第２のベローズ（ｌＯ）は、このような弁ディスク
（６）の動作や温度による作動空間（８）の内圧変化を
吸収し、かつ前記伝熱および加熱による作動空間（８）
内の熱の蓄積を防止する放熱フィンとして働くので、弁
ディスク（８）の動作を鋭敏化する作用を有する。

なお１本発明において、隔膜としてのベローズ（７）お
よび第２のベローズ（１０）の代わりに可撓性を有する
ダイアプラムを用いたり、あるいは弁ディスク（６）や
隔膜を良導体で構成する等の変更は任意である。

〔発明の効果〕

以上、大発明によると、弁ディスクの位置を規制するバ
イメタルを、ヒートパイプ等の伝熱体による流体からの
熱伝導またはヒータの通電・断電によって感温動作させ
るようにしたため、流体温度に応じた流量制御と併せて
、流体温度が変化しない場合の任意の流量制御が可能で
あり、しかも上記制御動作がハンドル操作等のように直
接子を触れて行なわれるものではなく、隔膜によって流
体の漏れも完全に封止されるため、危険流体を扱う流路
等の流量制御弁としてきわめて有用である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す概略的な断面図である。 （１）ボディ　　（２）　（３）流路　　（０弁室（５
）弁座　　（８）弁ディスク （７）ベローズ（隔膜）（８）作動空間（９）開口　　
（ｌＯ）第２のベローズ（第２の隔Ｈ）（１２）ヒート
パイプ（伝熱体）　　（１０バイメタル（１７）電気ヒ
ータ ７−−イＯ−’Ｘ　（ｌｌｌｖ１敗） １７−−−Ｍ気ヒータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、流路中途に形成した弁座に接離自在に対向させた弁
   ディスクと、該弁ディスクとボディ内壁の間に設けられ
   流路と隔絶された作動空間を形成する変形自在な隔膜と
   、作動空間へ向けてボディに形成された開口を密封して
   なる変形自在な第２の隔膜と、作動空間内に設けたヒー
   タと、作動空間内にあって弁ディスクを支持しているバ
   イメタルと、該バイメタルに流路内の熱を伝導する伝熱
   体を備えてなることを特徴とする二重感温式流量制御弁
   。