JPH0554880U - 温調弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 温調弁を取り付けたまま、部品の交換を行う
ことなく、温調弁の作動温度を変更できるようにする。
また、ワックスエレメントの故障時にも人力で弁を作動
できるようにする。 【構成】 弁軸２４は圧縮コイルバネ３２，３３によ
り、弁を閉塞する方向に付勢され、弁体５が弁座３４に
当接される。ワックスエレメント５０の感温部５１のワ
ックスの膨張により、弁軸押圧部材５２は押進され、弁
軸２４を押圧して変位させ、弁体５を弁座３４から離れ
させ、弁を開放する。弁軸２４の端部に螺着された調整
ネジ部材２８の位置を調整することにより、弁軸押圧部
材５２が弁軸２４を押圧するまでのリフト量を調節で
き、弁の作動する温度を変更できる。弁軸２４にはレバ
ー部材２９が側方に突出されているので、このレバー部
材２９を押せば弁軸２４が動き、弁を人力で作動させる
ことができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は熱交換器などに使用される温調弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、射出成形機、油圧プレス、研磨機、マシニングセンタなど、作動流体を 使用する工作機械が増加している。これらの機械が運転されると、作動流体の温 度が上昇するので、熱交換器によって一定温度に冷却しなければならない。

【０００３】 この場合、熱交換器に出入りする作動油の流体の温度を検知して、冷却水の流 量を制御することになる。これは、電磁弁と各種の温度センサと温度調節器を組 み合わせれば容易に実現できる。しかし、電気的な方法は自由度や精度が高い反 面、温調システム全体が複雑になる欠点を有している。さらに上述した機械装置 類はほぼ一定の負荷で運転が行われている。このため、実際はそれほど大きな制 御範囲を必要としていない。これらの理由から、電気的な制御に代わる簡便な温 調弁が求められている。

【０００４】 きわめて構造が簡単な温調弁として、ワックスの熱膨張を弁の開閉の駆動力に 利用するワックスエレメント式温調弁が知られている。この形式の温調弁は、通 常ワックスエレメントが置かれる位置と弁部の位置が接近しており、温度を検知 される流体と、弁部を通る流体は同一のものが多い。しかし、ワックスと弁部が 離れている温調弁も存在する（特開昭５９−２１６０２５号、実公昭６１−３７ ９９９号公報参照）。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前者の公報に記載されている温調弁は、構造が複雑であり、小 型の温調弁には適していない。また、後者の公報に記載されている温調弁は、構 造が簡単であるが、 ・弁の作動温度を変更するときは、ワックスエレメントを交換しなければならな い。この場合、温調弁全体を熱交換器から取り外さなければならず、不便である 。 ・ワックスエレメントの故障時に、弁が作動しない。 という温調弁としての欠点がある。

【０００６】 本考案の目的は、温調弁を取り付けたまま、部品の交換を行うこともなく、温 調弁の作動温度を容易に変更できるようにすることにある。更には、ワックスエ レメントの故障時などにも、弁を人力で作動できるようにするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案の温調弁の構成は、ワックスエレメントの感温部のワックスの膨張によ って押進される弁軸押圧部材がそれに対向して配置し弁を閉塞する方向に付勢さ れている弁軸を押圧して弁軸を変位させ弁を開放させる温調弁において、前記弁 軸が前記弁軸押圧部材側の端部に螺着された調整ネジ部材を備えていることを特 徴とする。

【０００８】 そして、上記温調弁は、前記弁軸に固定され弁軸から側方に突出しているレバ ー部材が設けられていることが望ましい。

【０００９】

【作用】

弁軸の端部の調整ネジ部材の位置を調整することによって、弁軸押圧部材によ って押接される弁軸側の端面すなわち調整ネジ部材の端面と弁軸押圧部材の端面 との間隔を調整できる。

【００１０】 したがって、温度に応じたワックスの膨張によって変位する弁軸押圧部材が、 弁軸を押圧するまでのリフト量を変化させることができる。

【００１１】 すなわち、調整ネジ部材を弁軸押圧部材から遠ざかる位置へ動かせば、弁軸押 圧部材が弁軸を押圧するまでのリフト量が長くなるため、弁の作動する温度を高 くできる。逆に、調整ネジ部材を弁軸押圧部材に近づく位置へ動かせば、弁軸押 圧部材が弁軸を押圧するまでのリフト量が短くなるため、弁の作動する温度を低 くできる。

【００１２】 また、ワックスエレメントが故障した時などは、レバー部材を押して弁軸を変 位させることにより弁を作動できる。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。図１〜図５は本考案の温 調弁を示すもので、温調弁１００は、弁を備えている弁本体１と、弁本体１に固 定された弁駆動部２０と、弁駆動部２０に固定されたワックスエレメント５０と を備えている。

【００１４】 弁本体１は弁室２を備えており、後述する弁軸２４と同一方向に設けられた流 出口３と、弁軸２４に直交して設けられた流入口４とが弁室２に連通して設けら れている。弁室２には流入口４を開閉する弁体５が配設されている。この弁体５ は、弁軸２４と同心的に配置され弁室２を形成する内周壁面２ａ内に嵌挿された 円筒体６と、その円筒体６内に配置する弁軸取付部材７とから構成されており、 弁軸取付部材７は直径方向に延びる直線部材で両端が円筒体６の内周面に固着さ れている。この円筒体６の外周面が内周壁面２ａに開口している流入口４を開閉 し、内周壁面２ａに形成された凹部にはシールリング８が装着されて、円筒体６ の外周面との間のシールが行われる。９は流入口４部に設けられた取付フランジ である。

【００１５】 弁駆動部２０は有底の大径円筒状部２１と、大径円筒状部２１に接続している 細長い小径円筒２２を備えており、大径円筒状部２１と小径円筒は内部が連通し ており、弁駆動室２３を形成している。弁駆動部２０は、大径円筒状部２１が弁 本体１の流出口３と反対側の端部に設けられた開口１０に挿入して、弁本体１に 固定されている。１１はシール部材で、弁本体１の開口１０部内周と弁駆動部２ ０の大径円筒状部２１の外周間に装着されている。

【００１６】 弁駆動室２３には弁軸２４が同心的に配設されている。弁軸２４は大径円筒状 部２１の底部に設けられた支持孔２５を挿通して弁室２内に突出しており、先端 部が弁体５の弁軸取付部材７に固定されている。２６はシール部材で、支持孔２ ５の内周面に形成された凹部に装着されている。

【００１７】 弁軸２４の弁体５側と反対側の端部の外周にはネジ２７が形成されており、こ のネジ２７部に調整ネジ部材２８が螺着されている。図示の調整ネジ部材２８は シングルナットであるが、ダブルナットで構成されるのが望ましい。弁軸２４に おいて調整ネジ部材２８の内側にはレバー部材２９とバネ座３０が挿入されてお り、弁軸２４に固定された止め輪３１で弁体５側への移動が阻止されている。そ して、大径円筒状部２１の底部内面とバネ座３０間に一対の圧縮コイルバネ３２ ，３３が装着されており、バネ座３０が付勢されてレバー部材２９が調整ネジ部 材２８に押接され、更に調整ネジ部材２８が弁室２側と反対側に付勢されて、弁 軸２４端部の弁体５の円筒体６端面が大径円筒状部２１の底部外面の凹部に固着 された弁座３４に押接されている。

【００１８】 細長い小径円筒には、先端部から所定の長さで一対の対向する窓孔３５，３６ があけられている。これらの窓孔３５，３６は窓孔３５，３６から調整ネジ部材 ２８を回動できる程度の幅を備えており、かつこの窓孔３５，３６から弁軸２４ に固定されたレバー部材２９の把手部が突出されている。レバー部材２９は弁軸 挿入孔を備えた円板の外周から直径方向に突出する一対の把手部を備えているも のである。そして、上記一対の窓孔３５，３６に長手方向においてそれぞれ隣接 して更に幅の広い一対の窓孔３７，３８が小径円筒２２にあけられており、長手 方向に連続した窓孔３５，３７、３６，３８で形成される段部がレバー部材２９ の係止部３９，４０を形成する。

【００１９】 弁駆動部２０の小径円筒２２の開口先端部にワックスエレメント５０が固定さ れている。ワックスエレメント５０はワックスが封入された感温部５１を端部に 備えており、更にこのワックスの膨張・収縮に対応して前進後退する弁軸押圧部 材５２を備えている。弁軸押圧部材５２はワックスの膨張・収縮に対応して変位 するロッド５３の先端にスペーサ５４が固定されているもので、弁駆動部２０の 小径円筒２２内に突出されており、弁軸２４と同一直線上に配置されている。５ ５はワックスエレメント５０の外周に装着されたシール部材である。

【００２０】 以下、上記温調弁１００の作動態様を説明する。 図６に示されているように、温調弁１００のワックスエレメント５０の感温部５ １が熱交換器１０１の第一流体の通路８２内に挿入されて、ネジ止め固定されて いる。そして、熱交換器１０１の第二流体の流出口７９に温調弁１００の流入口 ４が接続され、取付フランジ９が熱交換器１０１の第二流体の流出口７９部に設 けられた取付フランジ８４にネジ止め固定されている。

【００２１】 熱交換器１０１は、熱交換器本体７０内に第二流体管路７１を複数本配設して ある。熱交換器本体７０の一端部には第二流体の出入口を有している端部部材７ ２が連結されており、他端部には内部に空間７３を有している端部部材７４が連 結されている。第二流体の出入口を有している端部部材７２は、内部の空間が仕 切壁７５で流入室７６と流出室７７に仕切られており、流入室７６に流入口７８ が形成され、流出室７７に流出口７９が形成されている。流入室７６と流出室７ ７にはそれぞれ熱交換器本体７０内の第二流体管路７１の一端が連通されており 、これらの第二流体管路７１の他端はもう一つの端部部材７４の空間７３部に連 通されている。

【００２２】 熱交換器本体７０の両端部の周部には第一流体の流入口８０と流出口８１とが それぞれ形成されており、第一流体の通路８２，８３にそれぞれ接続されている 。

【００２３】 したがって、第一流体は通路８２を通って流入口８０から熱交換器本体７０内 に流入して、熱交換器本体７０内を流れて他端の流出口８１からもう一方の通路 ８３へ流出する。

【００２４】 他方、第二流体は流入口７８から流入室７６に入り、熱交換器本体７０内の第 二流体管路７１を流れ、端部部材７４の空間７３部を通って、別の第二流体管路 ７１を上記と逆方向に流れて、流出室７７に入る。

【００２５】 以上において、第一流体の温度が低い場合は、温調弁１００の感温部５１のワ ックスは収縮しており、弁体５は圧縮コイルバネ３２，３３の力で弁座３４に押 接されているため、温調弁１００の流入口４は閉塞されており、第二流体は熱交 換器１０１を流れない。

【００２６】 これに対して、第一流体の温度が所定温度に達すると、温調弁１００の感温部 ５１のワックスが膨張して、弁軸押圧部材５２を変位させる。これにより、弁軸 押圧部材５２は調整ネジ部材２８の端面に当接して弁軸２４を圧縮コイルバネ３ ２，３３の力に抗して変位させ、弁体５を弁座３４から離れさせる。

【００２７】 その結果、温調弁１００の流入口４が開くので、第二流体は熱交換器１０１の 第二流体の流出口７９から温調弁１００の弁室２内の円筒体６内に流入し、温調 弁１００の流出口３から流出するようになる。

【００２８】 このようにして、第二流体が熱交換器１０１内を流れるようになるので、第一 流体と第二流体の間で熱交換が行われ、第一流体が冷却される。

【００２９】 そして、弁軸２４の端部の調整ネジ部材２８をまわし、弁軸押圧部材５２の端 面との間隔を広げると、弁軸押圧部材５２が弁軸２４を押圧するまでのリフト量 が長くなるので、弁の開く温度が上昇し、逆に間隔を狭めると、弁の開く温度を 下げることができる。

【００３０】 ワックスの最大リフト量より、弁を全開状態から全閉状態に変化させる変位量 が、充分小さくなるようにワックスを選定すれば、一定の温度範囲内で弁の作動 する温度を変更可能である。例えば、ワックスの膨張による弁軸押圧部材５２の リフト量と温度の関係が、図７（ａ）に示されている関係を有しているとする。 即ち、リフト量２ｍｍでその口径に必要なＣ_V 値をクリアする。つまり、全閉→ 全開の必要リフト量は２ｍｍのため、グラフのｔ１−ｔ２の線上の間（２ｍｍの リフト量のとれる範囲）で自由に微調整ができる。

【００３１】 この場合、弁の作動温度を低い温度に設定する場合は、調整ネジ部材２８を弁 軸押圧部材５２に近づける（例えば図１の一点鎖線位置）。このようにすると、 図７（ｂ）に示されているようにｔ１→ｔ０で全閉→全開にでき、弁の作動温度 を低くできる。

【００３２】 弁の作動温度を高い設定温度にする場合は、調整ネジ部材２８を弁軸押圧部材 ５２から遠ざける（例えば図１の実線位置）。このようにすれば、リフト量０〜 ２ｍｍでは弁は開かず、リフト量が２ｍｍを越えると弁が作動するので、図７（ ｃ）に示されているように、ｔ０→ｔ２で全閉→全開となり、弁の作動温度が高 くなる。

【００３３】 ワックスエレメント５０が故障した時などは、レバー部材２９を押して、弁軸 ２４を変位させ、レバー部材２９を少し回転させて係止部３９，４０に係止させ れば、弁を開放状態に維持することができ、レバー部材２９を係止部３９，４０ から離脱させれば、圧縮コイルバネ３２，３３により弁は閉塞状態にできる。こ のようにワックスエレメント５０が故障した時なども人力で弁を作動できる。

【００３４】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、温調弁を取り付けたまま、部品の交換を 行うことなく、調整ネジ部材の位置を調整することによって、温調弁の作動温度 を容易に変更することができる。また、ワックスエレメントの故障時などにはレ バー部材によって弁を作動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の温調弁を示す一部切断正面図である。

【図２】本考案の温調弁を示す左側面図である。

【図３】本考案の温調弁を示す右側面図である。

【図４】本考案の温調弁を示す底面図である。

【図５】図２のＡ矢視図である。

【図６】本考案の温調弁を熱交換器に取り付けた状態を
示す断面図である。

【図７】（ａ）はワックスの膨張による弁軸押圧部材の
リフト量と温度の関係を示しているグラフ、（ｂ）は設
定温度が低い場合における弁の全閉→全開の弁軸押圧部
材のリフト量と温度の関係を示しているグラフ、（ｃ）
は設定温度が高い場合における弁の全閉→全開の弁軸押
圧部材のリフト量と温度の関係を示しているグラフであ
る。

【符号の説明】

１ 弁本体 ２ 弁室 ３ 流出口 ４ 流入口 ５ 弁体 ２０ 弁駆動部 ２４ 弁軸 ２８ 調整ネジ部材 ２９ レバー部材 ３０ バネ座 ３２、３３ 圧縮コイルバネ ３４ 弁座 ３５、３６、３７、３８ 窓孔 ３９、４０ レバー係止部 ５０ ワックスエレメント ５１ 感温部 ５２ 弁軸押圧部材 １００ 温調弁 １０１ 熱交換器

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワックスエレメントの感温部のワックス
   の膨張によって押進される弁軸押圧部材がそれに対向し
   て配置し弁を閉塞する方向に付勢されている弁軸を押圧
   して弁軸を変位させ弁を開放させる温調弁において、前
   記弁軸が前記弁軸押圧部材側の端部に螺着された調整ネ
   ジ部材を備えていることを特徴とする温調弁。
2. 【請求項２】 前記弁軸に固定され弁軸から側方に突出
   しているレバー部材が設けられていることを特徴とする
   請求項１記載の温調弁。
3. 【請求項３】 前記感温部が熱交換器を貫流する第一流
   体の通路内に配置され、前記弁部が熱交換器を貫流する
   第二流体の通路に配置されていることを特徴とする請求
   項１または２記載の温調弁。