JPH0217755B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被制御流体で加熱令却されてその温度
に応じて弁手段を開閉操作する感温応動素子を備
え、被制御流体の温度に応じて流体の通過を制御
する温度応動弁に関する。

従来、この種の弁には感温応動素子にバイメタ
ルを用いたものがある。ところが、バイメタルは
温度に応じて変形量が比例的に変化し、弁手段を
開閉操作するには大きな温度差が必要で、弁の作
動が鈍感になつていた。また、弁手段の開閉途中
でバイメタルが平衡し、弁手段が微少開弁の状態
で長時間維持され、弁部分が通過する流体で侵食
される危険が高かつた。更に、バイメタルの操作
力は小さく、大きな弁手段を操作するには不適で
あつた。而も、バイメタルは構造が複雑でコスト
高になり、自己崩壊を起こすので耐久性がなかつ
た。

本発明は上記事情に鑑みて、作動が敏感で、侵
食の危険がなく、大きな弁に適用でき、安く而も
耐久性のある温度応動弁の堤供を目的とする。

次に、本発明を第１，２図に示す実施例に基づ
いて説明する。弁筐体は本体１と、本体１にガス
ケツト２を介して螺着した上蓋３で形成する。弁
室４は弁筐体内に形成し、流入口５と、弁口７を
通して流出口６を連通する。弁口７は本体１の底
壁にガスケツト９を介して螺着した弁座部材８で
形成する。弁座部材８の上流側の弁室４内壁に
は、弁座部材８を囲む様にして環状の保持段部１
０を形成する。

感温応動素子１１は形状記憶合金で形成する。
この合金は、チタン−ニツケル合金、銅−アルミ
−ニツケル合金等で、加熱冷却されて温度が変化
すると、母相とマイテンサイト相の間を可逆的に
変態し、母相で記憶された形状とマルテンサイト
相で記憶された形状に変形する。そして、本実施
例では、加熱されて母相に変態した時に実線で示
す形状に変形し、冷却されてマルテンサイト相に
変態した時に二点鎖線で示す形状に可逆的に形状
変化する板状の素子を用いる。この素子１１の中
央には穴を設け、半球状の弁頭を有する弁体１２
をナツト１３で取り付ける。弁体１２の弁頭は弁
口７を完全に閉塞できる様に高精度に加工する。

次に、上記実施例の作用を説明する。流入口５
から弁室４内に流入する流体が所定温度、即ち変
体温度以下の場合、素子１１は冷却されて二点鎖
線で示す如く偏平に変形し、弁体１２を持ち上げ
て弁口７を開き、流体を流出口６側に通過させ
る。弁室４内に流入する流体が所定温度以上の場
合、素子１１は加熱されて実線で示す如く曲が
り、弁体１２は自重及び流体圧力で弁座部材８に
当接し、弁口７を閉塞して流体の通過を止める。

素子１１を形成する形成記憶合金はバイメタル
と異なり、変態温度を境に小さな温度差で瞬間的
に形状変化し、従つて弁の開閉は早く敏感にな
る。また、微少開弁の状態で平衡する様なことが
なく、弁体１２や弁座部材８が侵食により使用不
能になることがない。更に、この合金は大きな操
作力を発揮し、小形で大きな弁体１２を操作し、
大きな弁口７を開閉できる。而も、この合金は単
一で、バイメタルの如き異種金属を接合したもの
でなく、構造が簡単でコスト安になり、また自己
崩壊作用を起こさず耐久性が高い。

また、弁体１２には自重及び流体圧力が作用し
て閉弁するので、確実に弁口７を閉塞することが
できる。

また、閉弁作動時には素子１１が保持段部１０
からはずれるので、保持段部１０との摺接による
摩耗を低減できる。

また、閉弁作動時には素子１１が保持段部１０
からはずれ、弁室４の内周壁よりも小径で、半球
状の弁頭を有する弁体１２で閉弁するので、弁体
１２及び素子１１が傾いても確実に弁口７を閉塞
することができ、弁室４内壁を摺接することがな
いので、素早く変位して開閉弁できるとともに、
摩耗することもない。

また、本実施例では素子１１に短冊状のものを
用い、開弁状態に於いて素子１１の両側に流体通
路（第２図に於いてＢで示す部分）が自動的に形
成され、別に流体通路を形成する必要がない。而
も、素子１１の端部１４は曲面に形成し、弁室４
の内壁に引つ掛らない。保持段部１０は弁室４の
内壁に全面的に形成したが、素子１１の周辺部分
が載る程度に間隔を明けて形成してもよい。ま
た、この段部１０は弁室４の内壁以外、例えば弁
座部材８に形成してもよい。また、素子１１及び
弁体１２等から成る部分は、保持段部１０と上蓋
３の間に配すだけでよいので、構造を簡単にで
き、容易に製作できる。更に、上記素子１１や弁
体１２等から成る部分は、上蓋３の下端で直接外
れ止めされるので、別に外れ止めの構成を設ける
必要がなく、構成部品を少なく構造を簡単にでき
る。

上記実施例は流体温度が所定温度以下の時に開
弁してこれを排出し、所定温度以上の時に閉弁す
る。例えばスチームトラツプの如き用途に用いる
ものであつたが、この逆の用途、即ち所定温度以
下の時に閉弁し、所定温度以上の時に開弁するも
のに適用することもできる。この時、感温応動素
を形成する形状記憶合金は、流体温度が所定温度
以下の時に第１図の実線で示す如く変形し、所定
温度以上の時に第１図の二点鎖線で示す如く変形
するものを用いる。

このように本発明の温度応動弁は、弁体が弁口
を開閉する作用を生じせしめる感温応動素子とし
て形状記憶合金を用いることにより、流体の小さ
な温度差で瞬間的に形状変化し、侵食の危険がな
く、大きい弁手段にも適用でき、耐久性があり、
コスト的にも安い温度応動弁を得ることができ
る。

また、弁体には自重及び流体圧力が作用して閉
弁するので、確実に弁口を閉塞することができ
る。

また、閉弁作動時には感温応動素子が保持段部
からはずれるので、保持段部との摺接による摩耗
を低減できる。

また、閉弁作動時には素子が保持段部からはず
れ、弁室の内周壁よりも小径で、半球状の弁頭を
有する弁体で閉弁するので、弁体及び素子が傾い
ても確実に弁口を閉塞することができ、弁室内壁
を摺接することがないので、素早く変位して開閉
弁できるとともに、摩耗することもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の温度応動弁の断面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面図である。 １：本体、３：上蓋、４：弁室、５：流入口、
６：流出口、７：弁口、８：弁座部材、１０：保
持段部、１１：感温応動素子、１２：弁体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 流入口、流出口、流入口が連通し流出口が弁
   口を通して連通する弁室、弁口と対向して弁室内
   に配された半球状の弁頭を有する弁体であつて、
   弁室の内周壁よりも小径に形成されたもの、弁口
   を囲む保持段部であつて、弁口の弁室側開口端よ
   りも流入口側に形成されたもの、形状記憶合金で
   形成され弁体を操作する感温応動素子であつて、
   所定温度を境に周辺部分が保持段部上に載り中央
   部分で弁体を持ち上げる形状と周辺部分が保持段
   部から外れ中央部分が弁口方向に曲がつて弁体の
   弁頭が弁口を閉塞する形状に変形する板状の部材
   で形成されたものから成る温度応動弁。