JPH02125188A - 二重感温式遮断弁 - 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、温度によって流路の遮断・開放を行なう遮断弁に
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
の遮断弁として、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、
流体温度が所定の領域に達したときに流路を遮断または
開放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、人為的な弁操作ができないといった欠点があ
った。

大発明は、上記問題に鑑み、温度による開閉弁動作およ
び人為的な開閉弁操作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１本発明の二重感温式遮断弁は流路中途
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、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形状記憶合金製
支持体と、該支持体に流路内の熱を伝導する伝熱体を備
え、前記支持体は、所定の温度領域において弁ディスク
が閉弁または開弁状態となる形状に形状記憶処理がなさ
れている構成としたものである。

〔作　用〕

流路中の流体が有する熱は、伝熱体を介して作動空間内
の形状記憶合金製支持体に伝導される。

そして、伝熱体を介して感受する流体温度が所定の変態
温度に達した時点で、前記支持体がその製造段階で記憶
された形状に変形するため、弁ディスクは閉弁動作また
は開弁動作を行なう、弁ディスクの動作に伴なう隔膜の
動作および温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、流体温度が前記変態温度に達しない範囲でしか変
化しないような場合に弁ディスクの開閉弁動作を行わせ
るには、ヒータによって作動空間の温度を大きく変化さ
せ、支持体に形状記憶効果による変形を生じさせる。

（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、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（６）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（り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ｗＩＪ２の隔膜としての第２のベローズ（
ｌＯ）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（？）（１０）によって、流路（２）から
弁室（４）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（ｆｌ）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（！２）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。（１０
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（１２）の
作動空間（８）側の端部（１２ｂ）を介して弁ディスク
（６）に固着された支持体で、その製造段階における熱
処理により、所定の温度（変態温度）に達したときに２
図示のように弁ディスク（８）を弁座（５）に対して密
接状態とする形状、または逆に弁座（５）から離隔させ
る形状となるように形状記憶がなされた形状記憶合金か
らなっている。　（１５）は作動空間（８）内へ差し込
まれた電気ヒータ、（１Ｂ）は弁ディスク（８）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（４）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（ｔ２ａ）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）から形状記憶合
金製支持体（１４）へ伝導される。そして、この支持体
（１０は、ヒートパイプ（１２）を介して感受する流体
温度が前記変態温度に達すると、形状記憶効果により所
定の形状に変形し、これにより弁ディスク（６）が弁座
（５）と離隔した状態から密接状態へ、あるいは密接状
態から離隔状態へ変位する。

また、流体温度が変態温度に達しない程度の小さな範囲
で変化しているような場合は、ヒートパイプ（１２）か
らの伝熱作用による支持体（１４）の変形が起こらない
ので、弁ディスク（８）は全く動作しないが、このよう
な場合は、電気ヒータ（１５）によって、作動空間（８
）内の温度を支持体（１４）の変態温度のレベルまで大
きく変化させ、弁ディスク（６）を任意に操作すること
ができる。また、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（１５）を
通電または断電することにより、流体温度の僅かな変化
でも弁ディスク（６）を開閉弁動作させたり、あるいは
機器周囲の温度等に応じた開閉弁動作が可能となる。

ところで、弁ディスク（Ｂ）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（１０）は、このような弁ディスク
（８）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ｆｌＪ１
（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（６）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
ダイアフラムを用いたり、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１本発明によると、変態温度の高温側と低温側とで
形状が変化して弁ディスクの閉弁状態および開弁状態を
もたらす形状記憶合金製支持体を、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
によって可逆変形させるようにしたため、流体温度によ
る流路の遮断・開放動作が行なわれるとともに、流体温
度が変化しない場合も任意に上記動作を行なうことが可
能であり、しかも上記動作が、ハンドル操作等のように
直接手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
路等の遮断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　　（４）弁室（５
）弁座　　（８）弁ディスク （７）ベローズ（隔！り　　　（８）作動空間（８）開
口　　（１０）第２のベローズ（第２の隔膜）（１２）
ヒートパイプ（伝熱体） （１４）形状記憶合金製支持体　　（１５）電気ヒータ
代理人　弁理士　　野　　本　　陽 二Ｘ′ −１が：１−、ニアクーふ

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形
   状記憶合金製支持体と、該支持体に流路内の熱を伝導す
   る伝熱体を備え、前記支持体は、所定の温度領域におい
   て弁ディスクが閉弁または開弁状態となる形状に形状記
   憶処理がなされていることを特徴とする二重感温式遮断
   弁。