JPH03292479A - 弁装置およびこの弁装置を用いた流体制御弁装置 - 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】

この発明は流体の流れを制御する弁装置およびこの弁装
置を用いた流体制御弁装置に関するものである。

【従来の技術】

第４図は従来の弁装置を示す断面図で、図において、１
は弁駆動体である電磁ソレノイドコイル、２は電磁ソレ
ノイドコイル１が励磁されると吸引されるプランジャー
で、このプランジャー２は常時スプリング３により突出
されている。４はプランジャー２の先端に取付けられた
ロッド、５は弁箱、６は弁箱５とロッド４との間に取付
けられたダイヤフラムで、このダイヤフラム６はロッド
４により揺動される。７は入力側案内通路８の出口を開
閉制御する弁体である。 次に作用について説明する。 電磁ソレノイドコイル１が非励磁状態にあるときは、ス
プリング３によりプランジャー２が押圧され、ロッド４
を介してダイヤフラム６は伸長し、入力側案内通路８の
出口を閉じる。また、電磁ソレノイドコイル１が励磁状
態にあるとき、スプリング３に抗してプランジャー２は
電磁ソレノイドコイル１内に吸引され、ロッド４を介し
てダイヤフラム６は収縮して入力側案内通路８の出口は
開かれる。

【発明が解決しようとする課題】

従来の弁装置は以上のように構成されているので、弁体
７の駆動には電磁ソレノイドコイル１による電磁気力を
必要とし、例えば流体制御弁においては、電磁ソレノイ
ドコイル１が弁体７を駆動するために所定の起磁力が必
要であることから、電磁ソレノイドコイル１を小形化、
さらには弁装置を小形化することには限界があり、この
ため、消費電力量を少なくすることができないという問
題点があった。 この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、弁駆動体を小形化し、消費電力を少なくした
弁装置およびこの弁装置を用いた流体制御弁装置を提供
することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

第１請求項に係る弁装置は、筒状の弁箱にジュール熱で
形状が変化する線状の形状記憶合金よりなる弁駆動体の
両端を架設し、弁座に対して弁体を接離させるように上
記弁駆動体に弁体を係止すると共に、上記弁体と弁座と
の間にスプリングを介在させたものである。 第２請求項に係る流体制御弁装置は、弁本体の主弁の開
閉を制御するサーボ弁を、上記弁本体の主弁を挟んで１
次側と２次側とを連通ずるパイロット通路に設けた流量
センサと、この流量センサで検知した流量信号に基づく
ジュール熱で形状が変化する形状記憶合金よりなる弁駆
動体と、上記主弁を駆動する主ダイヤフラムの駆動圧室
に連通する上記パイロット通路に流れる流量を上記弁駆
動体の形状の変化に伴って制御する制御ダイヤフラムと
で構成したものである。

【作　用】

第１請求項における弁装置は、流体が流通する筒状の弁
箱に両端が架設され、ジュール熱により形状が変化する
形状記憶合金よりなる弁駆動体に、この弁駆動体とスプ
リングとにより弁座に接離する弁体を引っ掛けることに
よって直接弁の開閉を制御したもので、上記弁駆動体の
成分に偏りがあっても、弁体を確実に動作させることが
でき、かつ弁駆動体の通電電流を制御することにより流
体の流量を制御でき、さらに弁駆動体の小形化が可能と
なり、消費電力量を少なくすることができるものである
。 第２請求項における流体制御弁装置は、パイロット通路
を流れる流量を流量センサで検知し、この検知信号に基
づくジュール熱で弁駆動体の形状を変化させて上記パイ
ロット通路の流量を制御し、パイロット通路から主ダイ
ヤフラムの駆動圧室に流入する流量を可変させて上記主
弁の開口面積を制御するようにしたもので、機器の小形
化および消費電力量の削減を可能にしたものである。

【実施例】

以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。 第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図は同
じく斜視図で、図において、１０は流体が流通する筒状
の弁箱、１１は弁箱１０の内壁に突設された弁座、１２
は弁箱１０の対向する壁面に絶縁部材１３を介して架設
された単線状の形状記憶合金よりなる弁駆動体で、この
弁駆動体１２は通電によるジュール熱で形状が変化する
。１４は弁駆動体１２に係止するフック状の係止部１４
ａを有する弁体、１５は一端が弁体１４に取付けられた
弁杆で、この弁杆１５の他端と上記弁座１１との間には
スプリング１６が張設されて通常は弁体１４を弁座１１
に係合させている。１７は弁箱１０の内壁に取付けられ
た流量センサで、この流量センサ１７は弁箱１０を流れ
る流体流量を検知して上記弁駆動体１２の通電電流を制
御してジュール熱で弁駆動体１２の形状を変化させて弁
体１４の開閉割合を制御する。 次に動作を説明する。 筒状の弁箱１０内を流れる流体の流量を流量センサ１７
で検知してその検知信号を制御回路（図示せず）に供給
する。この制御回路は弁駆動体１２に流す電流を制御し
、例えば通電電流を増やせば、ジュール熱により弁駆動
体１２が伸長してスプリング１６により弁体１４を弁座
１１に接触させるようにし、また、通電電流を減らせば
、弁駆動体１２を収縮させてスプリング１６によって弁
体１４を弁座１１より離開させるようにする。 次に弁装置を用いた流体制御弁装置を第３図により説明
する。 この第３図は弁装置をサーボ弁１８として用いた一例を
示すもので、このサーボ弁１８は弁駆動体１２に制御ダ
イヤフラム１９を係止させると共に、制御ダイヤフラム
１９の一方側と弁座２０との間にスプリング２１を介在
させて弁駆動体１２と共に制御ダイヤフラム１９の他方
側に取付けられた弁体２２によりオリフィス２３を有す
る一方のパイロット通路２４の出口を開閉制御するもの
である。また、サーボ弁１８は弁本体２５の主弁２６を
挟んで１次側の圧力と２次側の圧力とを平均化するため
に主ダイヤフラム２７により主弁２６の動きを制御して
いる。この主ダイヤフラム２７の一方の駆動圧室２７ａ
は一方のパイロット通路２４を介して１次側に連通して
いる。主ダイヤフラム２７の他方は２次側に連通してい
る。この２次側には他方のパイロット通路２８が連通し
、この他方のパイロット通路２８には流量センサ１７が
臨出している。なお、２９は流量センサ１７よりの検知
信号が供給される制御回路で、この制御回路２９は検知
信号に基づいて弁駆動体１２に流す通電電流を制御する
。３０は復帰用スプリングである。 次に動作を説明する。 通常は弁駆動体１２は収縮しており、スプリング２１に
抗して制御ダイヤフラム１９を引上げ、弁体２２は一方
のパイロット通路２４の出口を開口している。そこで、
主弁２６を挾んで１次側の圧力が２次側の圧力より高く
なると、一方のパイロット通路２４から制御ダイヤフラ
ム１９を介して他方のパイロット通路２８に流れる流体
の流量が増えることとなる。この流体の流れを流量セン
サ１７が検知して制御回路２９により弁駆動体１２に流
す電流を増し、弁駆動体１２を伸長させる。 このため、スプリング２１により制御ダイヤフラム１９
は押し下げられ、弁体２２が一方のパイロット通路２４
の出口を絞ることになる。したがって、主ダイヤフラム
２７の駆動圧室２７ａに流入する流体の量が増えて内部
の圧力を上昇させ、主ダイヤフラム２７を介して主弁２
６を復帰用スプリング３０に抗して押し下げ、１次側の
圧力と２次側の圧力とを平均化する。また、他方のパイ
ロット通路２８に流れる流体の量が減ったことを流量セ
ンサ１７が検知すると、制御回路２９は弁駆動体１２に
流す電流を減らすために弁駆動体１２は収縮して制御ダ
イヤフラム１９を引き上げ、−方のパイロット通路２４
の出口の絞り度合いを広げる。 なお、上記実施例では、弁駆動体となる形状記憶合金を
単線状のもので説明したが、スプリングコイル状のもの
でも上記実施例と同様の効果がある。

【発明の効果】

以上説明したように、第１請求項によれば、流体が流通
する筒状の弁箱に両端が架設され、ジュール熱により形
状が変化する形状記憶合金よりなる弁駆動体に、この弁
駆動体とスプリングとにより弁座に接離する弁体を引っ
掛けることによって直接弁の開閉を制御した構成とする
ことにより、弁駆動体の成分に偏りがあっても弁体を確
実に動作させることができ、かつ弁駆動体の通電電流を
制御することにより流体の流量を制御できると共に、弁
駆動体の小形化が可能となり、消費電力量を少なくする
ことができるという効果が得られる。 また、第２請求項によれば、パイロット通路を流れる流
量を流量センサで検知し、この検知信号に基づくジュー
ル熱で弁駆動体の形状を変化させて上記パイロット通路
の流量を制御し、パイロット通路から主ダイヤフラムの
駆動圧室に流入する流量を可変させて上記主ダイヤフラ
ムにより駆動される上記主弁の開口面積を制御するよう
に構成したので、弁駆動体の小形化が可能となり、消費
電力量を少なくすることができるという効果が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る弁装置の一実施例を示す断面図
、第２図は同じく第１図の弁装置を示す斜視図、第３図
はこの発明に係る他の実施例の流体制御弁装置を示す断
面図、第４図は従来の弁装置の一例を示す断面図である
。 １０・・・弁箱、１１・・・弁座、工２・・・弁駆動体
、１４・・・弁体、１６・・・スプリング、１７・・・
流量センサ、１８・・・サーボ弁、１９・・・制御ダイ
ヤフラム、２４２８・・・パイロット通路、２５・・・
弁本体、２６・・・主弁、２７・・・主ダイヤフラム。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）流体が流通する筒状の弁箱に両端を架設すると共
   に、ジュール熱で形状が変化することにより流体の流量
   を制御する線状の形状記憶合金よりなる弁駆動体と、こ
   の弁駆動体に引っ掛けられ、上記弁駆動体とスプリング
   とにより上記弁箱内に設けた弁座に接離する弁体とを備
   えた弁装置。
2. （２）弁本体の主弁を挟んで１次側と２次側とを連通す
   るパイロット通路に上記主弁を駆動する主ダイヤフラム
   の駆動圧室を連通させ、上記パイロット通路から駆動圧
   室に流入する流体を制御して上記主弁の開口面積を制御
   するサーボ弁を備えた流体制御弁装置において、上記サ
   ーボ弁は、上記パイロット通路に設けた流量センサと、
   この流量センサで検知した流量信号に基づくジュール熱
   で形状が変化する形状記憶合金よりなる弁駆動体と、こ
   の弁駆動体の形状の変化に伴って上記パイロット通路を
   流れる流量を制御する制御ダイヤフラムとで構成されて
   いることを特徴とする流体制御弁装置。