JPH11324902A - 電熱式アクチュエータ、バルブ及びポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、小型化が難しくエネルギー消費量
が多いという課題を解決しようとするものである。 【解決手段】 この発明は、発熱及び吸熱を通電方向に
応じて行う発熱・吸熱部を有し通電により作用する発熱
・吸熱素子１と、この発熱・吸熱素子１の発熱・吸熱部
に結合され該発熱・吸熱部の発熱及び吸熱により伸縮す
る熱変位部材２とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は接着剤や薬品の吐出
制御などに用いられる電熱式アクチュエータ、バルブ及
びポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、バルブなどを駆動する電動式アク
チュエータは、モータを用いて構成したモータ形アクチ
ュエータと、コイルを用いて構成したコイル形アクチュ
エータがある。また、バルブは電動式アクチュエータを
用いたものがあり、ポンプはバルブを利用したものがあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記モータ形アクチュ
エータは、モータを用いて構成しているので、大きくて
小型化が難しく、エネルギー消費量が多い。また、上記
コイル形アクチュエータは、コイルを用いて構成してい
るので、小型化が進む程、製作が難しくなり、エネルギ
ー消費量も少なくない。電動式アクチュエータを用いた
バルブは電動式アクチュエータと同様な不具合があり、
電動式アクチュエータを有するバルブを利用したポンプ
は電動式アクチュエータと同様な不具合がある。

【０００４】請求項１に係る発明は、小型化を図ること
ができる電動式アクチュエータを提供することを目的と
する。請求項２に係る発明は、小型化を図ることができ
るバルブを提供することを目的とする。請求項３に係る
発明は、小型化を図ることができるポンプを提供するこ
とを目的とする。請求項４に係る発明は、小型化を図る
ことができる電動式アクチュエータを提供することを目
的とする。請求項５に係る発明は、小型化を図ることが
できるバルブを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、発熱及び吸熱を通電方向に
応じて行う発熱・吸熱部を有し通電により作用する発熱
・吸熱素子と、この発熱・吸熱素子の発熱・吸熱部に結
合され該発熱・吸熱部の発熱及び吸熱により伸縮する熱
変位部材とを備えたものである。

【０００６】請求項２に係る発明は、発熱及び吸熱を通
電方向に応じて行う発熱・吸熱部を有し通電により作用
する発熱・吸熱素子と、この発熱・吸熱素子の発熱・吸
熱部に結合され該発熱・吸熱部の発熱及び吸熱により伸
縮する熱変位部材と、流体が流れる流路と、前記熱変位
部材により駆動されて進退し前記流路を開閉させる弁体
とを備えたものである。

【０００７】請求項３に係る発明は、発熱及び吸熱を通
電方向に応じて行う発熱・吸熱部を有し通電により作用
する発熱・吸熱素子と、この発熱・吸熱素子の発熱・吸
熱部に結合され該発熱・吸熱部の発熱及び吸熱により伸
縮する熱変位部材と、流体が流れる流路と、前記熱変位
部材により駆動されて進退し前記流路を開閉させる弁体
と、前記流路の流体流入側及び流体流出側に設けられた
逆止弁とを備えたものである。

【０００８】請求項４に係る発明は、請求項１記載の電
動式アクチュエータにおいて、前記熱変位部材に作用す
るプッシュプッシュ機構を備えたものである。

【０００９】請求項５に係る発明は、請求項２記載のバ
ルブにおいて、前記熱変位部材に作用するプッシュプッ
シュ機構を備えたものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１実施形態を示
す。この第１実施形態は、電動式アクチュエータを有す
るバルブの一実施形態であり、発熱・吸熱素子としてサ
ーモモジュール１及び熱変位部材としてのベローズ２を
用いている。このベローズ２は、市販のステンレス製ベ
ローズを用いたが、バルブを駆動するための変位ストロ
ークによってはダイアフラムなどを用いてもよい。

【００１１】サーモモジュール１は、市販のもので、Ｎ
型半導体素子及びＰ型半導体素子が並列に並べて配置さ
れて金属片により直列に接続された半導体素子を有す
る。この半導体素子は、直流電源から直流電流が流され
ると、一方の面と他方の面との間で熱が移動することに
より前後面のうちの一方の面側が発熱して他方の面側が
冷却される。直流電流の極性を逆にすると、半導体素子
は熱の移動方向が逆になって他方の面側が発熱し、一方
の面側が冷却される。従って、サーモモジュール１の両
面側は各々発熱及び吸熱を通電方向に応じて行う発熱・
吸熱部となる。サーモモジュール１は、図３に示すよう
に複数種類あり、これらのうちの適当なものを選択して
用いる。

【００１２】サーモモジュール１及びベローズ２は本実
施形態の本体を構成するケース３の内部に設置され、ケ
ース３の端部に放熱・吸熱フィン４が固定されて放熱・
吸熱フィン４がケース３の端部から露出している。サー
モモジュール１は図２にも示すようにセラミックもしく
はエンプラからなるスペーサ５を介して放熱・吸熱フィ
ン４にネジ６で取り付けられ、サーモモジュール１の前
後面側のうちの一方の面側と放熱・吸熱フィン４との間
には伝熱用板バネ７が介在される。ベローズ２は、ケー
ス３の内部に伸縮可能に設置され、サーモモジュール１
のベローズ２側の発熱及び吸熱により加熱及び吸熱がな
されて伸縮する。サーモモジュール１の半導体素子は導
線８を介して端子９に接続され、サーモモジュール１及
びベローズ２は電動式アクチュエータを構成している。

【００１３】ベローズ２は、一端部がサーモモジュール
１の前後面側のうちの他方の面側に固定され、他端部に
弁体１０が固定される。この弁体１０はケース３の内部
に移動可能に設置され、ケース３の内部には流体が流れ
る流路１１が形成される。流体は、液体であるが、気体
でもよい。弁体１０はベローズ２により駆動されて流路
１１に対して進退することで流路１１を開閉する。弁体
１０は、サーモモジュール１のベローズ２側が発熱して
ベローズ２が膨張することにより押圧されて流路１１を
閉じ、サーモモジュール１のベローズ２側が吸熱してベ
ローズ２が収縮することにより引かれて流路１１を開
く。ケース３と弁体１０との間にはＯリング１２が設け
られ、流路１１内の流体がベローズ２側に流出しないよ
うになっている。

【００１４】また、ケース３の内部には、発光素子１３
と受光素子１４からなる開端（前進端）センサ、発光素
子１５と受光素子１６からなる閉端（後退端）センサが
設置されている。開端（前進端）センサは弁体１０が開
端（前進端）に達したことを光学的に検出し、閉端（後
退端）センサは弁体１０が閉端（後退端）に達したこと
を光学的に検出する。弁体１０及びケース３等は、樹脂
で構成され、熱が伝わりにくくなっている。

【００１５】図４は本実施形態の電気系を示す。サーモ
モジュール１及びベローズ２により構成される電動式ア
クチュエータ１７はサーモモジュール１の端子９が極性
切り換え手段及び異常時の緊急遮断手段としてのリレー
回路１８の接点、複数の電界効果トランジスタ（以下Ｆ
ＥＴという）を用いたスイッチ回路としてのＦＥＴ回路
１９を介して電池からなる直流電源２０に接続される。
なお、電池２０の代りにＡＣアダプタ２９を用いてもよ
い。このＡＣアダプタ２９は、商用電源からのＡＣ１０
０Ｖの電圧を所定の直流電圧に変換して出力する。制御
手段としてのマイクロコンピュータ（以下ＣＰＵとい
う）２１はパルス幅変調（以下ＰＷＭという）コントロ
ール回路２２を制御し、ＰＷＭコントロール回路２２は
ＦＥＴ回路１９をＣＰＵ２１からのＰＷＭ信号に応じて
オン／オフさせて電池２０の出力電圧をＰＷＭ信号に応
じたデューティ比でオン／オフさせる。

【００１６】リレー回路１８は、ＣＰＵ２１からＩ／Ｏ
回路２３を介して入力される制御信号によりＦＥＴ回路
１９の出力をＣＰＵ２１からの制御信号に応じた極性に
してアクチュエータ１７の半導体素子へ供給する。ＣＰ
Ｕ２１は、アクチュエータ１７における開端（前進端）
センサ、閉端（後退端）センサ、図示しないベローズ温
度センサからの検知信号をＩ／Ｏ回路２３を介して取り
込み、流量センサ、吐出センサからの検知信号及び入力
スイッチ２５からの入力信号をＩ／Ｏ回路２３を介して
取り込む。ここに、ベローズ温度センサはベローズ２の
温度を検知するセンサであり、流量センサは流路１１に
流入する流体の流量を検知するセンサであり、吐出セン
サは流路１１から流出する流体の流量を検知するセンサ
である。

【００１７】ＣＰＵ２１は、Ｉ／Ｏ回路２３を介してブ
ザーあるいはスピーカ２４に警報を出力させ、Ｉ／Ｏ回
路２３を介して発光ダイオード、ランプ、液晶表示器等
からなる表示器２６に各種表示を行わせる。また、ＣＰ
Ｕ２１は、ＥＥＰＲＯＭからなる外部メモリ２７に対し
てデータの読み書きを行い、外部入出力端子２８を介し
て外部と信号のやりとりを行う。なお、外部メモリ２７
は、メモリチップ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＤ、ＤＶＤ、メモ
リカード、ＩＣカード等を用いてもよい。

【００１８】ＣＰＵ２１が外部から外部入出力端子２８
を介して取り込む信号は動作要求信号、開動作指令及び
閉動作指令（どちらか１つでもよい）、速度指令（１本
〜１６本の外部入出力端子２８による）、動作モード指
令（４本の外部入出力端子２８による）であり、ＣＰＵ
２１が外部入出力端子２８を介して外部へ出力する信号
は動作中信号、開動作完了信号、閉動作完了信号、弁体
開端信号、弁体閉端信号、動作モード信号（４本の外部
入出力端子２８による）である。また、ＣＰＵ２１、Ｐ
ＷＭコントロール回路２２、Ｉ／Ｏ回路２３は１つにパ
ッケージ化されたものでもよい。

【００１９】本実施形態では、制御モード１〜制御モー
ド４があり、さらに予め時間に対応したパターンをテー
ブルに記憶しておき、例えば５秒で立ち上げというよう
に時間を指定する動作時間優先モード、外部から選択で
きないように工場等でディップスイッチによりいずれか
のモードを設定してそのまま固定する固定モード、固定
モードを連続して行わせるか入力信号で行わせるかを選
択できるモードがある。制御モード１では、ＣＰＵ２１
は、外部の吐出機から外部入出力端子２８を介して速度
指令として高速、低速又は１６ビットのデータを受信
し、このデータに応じたデューティ比でＦＥＴ回路１９
をＰＷＭコントロール回路２２を介してオン／オフさせ
ることでサーモモジュール１への供給電流のデューティ
比をそのデータにより変化させる。

【００２０】制御モード２では、ＣＰＵ２１は、外部の
吐出機から外部入出力端子２８を介して速度指令として
速度番号を受信し、あらかじめメモリ２７に記憶させて
あるサーモモジュール１への供給電流のデューティ比の
うちその受信した速度番号に対応するデューティ比の電
流がサーモモジュール１に供給されるようにＦＥＴ回路
１９をＰＷＭコントロール回路２２を介してオン／オフ
させる。

【００２１】制御モード３では、ＣＰＵ２１は、外部の
吐出機から外部入出力端子２８を介して動作指令を受信
した時に、あらかじめメモリ２７に記憶してある弁体１
０の開動作・閉動作時の動作速度で弁体１０が動作する
ようにＦＥＴ回路１９をＰＷＭコントロール回路２２を
介してオン／オフさせる。制御モード４では、ＣＰＵ２
１は、外部の吐出機から外部入出力端子２８を介して動
作指令を受信した時に、ＦＥＴ回路１９をＰＷＭ方式で
オン／オフさせずにＦＥＴ回路１９の単なるオン／オフ
制御を行う。

【００２２】ＣＰＵ２１は、外部の吐出機から外部入出
力端子２８を介して入力された動作モード指令又は入力
スイッチ２５からの入力信号により制御モード１〜４の
いずれかを設定する。本実施形態は、動作モードとし
て、サーモモジュール１の発熱時の制御モード１〜４と
サーモモジュール１の吸熱時の制御モード１〜４との８
タイプがある。サーモモジュール１の発熱・吸熱時の温
度勾配はサインカーブあるいは線形の勾配を目標とす
る。

【００２３】図５は本実施形態の制御モード３の動作フ
ローを示す。ＣＰＵ２１は、まず、ステップＳ１で初期
設定（ＩＮＩＴ）及びセルフチェックを行った後に、ス
テップＳ２で外部の吐出機から外部入出力端子２８を介
して開指令が入力されたか否かを判断し、外部の吐出機
から外部入出力端子２８を介して開指令が入力されない
時にはステップＳ３で閉動作がタイムオーバーした（所
定の時間以上行われている）か否かを判断する。ＣＰＵ
２１は、閉動作がタイムオーバーした時にはステップＳ
７でＩ／Ｏ回路２３を介してリレー回路１８を動作させ
物理的に回路を遮断するとともにＰＷＭコントロール回
路２２に停止コマンドを送ることによりＦＥＴ回路１９
を制御してその出力をオフさせ、Ｉ／Ｏ回路２３を介し
て表示器２６に異常を表示させ、ブザーあるいはスピー
カ２４に警報を出力させる等の異常処理を行った後にス
テップＳ８で停止する。

【００２４】ＣＰＵ２１は、閉動作がタイムオーバーし
なければ、ステップＳ４で動作中信号ＢＵＳＹをオンさ
せ、弁体１０が流路１１を閉じるようにＩ／Ｏ回路２３
を介してリレー回路１８にリレー接点を閉側へ切り換え
させる。そして、ＣＰＵ２１は、ステップＳ５で閉端
（後退端）センサからの入力信号により弁体１０が閉端
（後退端）に達して弁体１０が流路１１を閉じたか否か
を判断する。ＣＰＵ２１は、弁体１０が閉端（後退端）
に達しなければ、ステップＳ６でアクチュエータ１７の
半導体素子への電流のデューティ比を９０％に設定し、
アクチュエータ１７の半導体素子への電流のデューティ
比が９０％になるようにＦＥＴ回路１９をＰＷＭコント
ロール回路２２を介してオン／オフさせた後にステップ
Ｓ２に戻る。

【００２５】ＣＰＵ２１は、弁体１０が閉端（後退端）
に達すれば、ステップＳ９でアクチュエータ１７の半導
体素子への電流のデューティ比を３０％に設定してアク
チュエータ１７の半導体素子への電流のデューティ比が
３０％になるようにＦＥＴ回路１９をＰＷＭコントロー
ル回路２２を介してオン／オフさせ、ステップＳ１０で
閉動作完了信号をＩ／Ｏ回路２、外部入出力端子２８を
介して外部の吐出機へ出力して動作中信号ＢＵＳＹをオ
フさせた後にステップＳ２に戻る。

【００２６】また、ＣＰＵ２１は、外部の吐出機から外
部入出力端子２８を介して開指令が入力された時には、
ステップＳ１１で開動作がタイムオーバーしたか否かを
判断する。ＣＰＵ２１は、開動作がタイムオーバーした
時にはステップＳ１５でＩ／Ｏ回路２３を介してリレー
回路１８を動作させ物理的に回路を遮断するとともにＰ
ＷＭコントロール回路２２に停止コマンドを送ることに
よりＦＥＴ回路１９を制御してその出力をオフさせ、Ｉ
／Ｏ回路２３を介して表示器２６に異常を表示させ、ブ
ザーあるいはスピーカ２４に警報を出力させる等の異常
処理を行った後にステップＳ１６で停止する。

【００２７】ＣＰＵ２１は、開動作がタイムオーバーし
なければ、ステップＳ１２で動作中信号ＢＵＳＹをオン
させ、弁体１０が流路１１を開くようにＩ／Ｏ回路２３
を介してリレー回路１８にリレー接点を開側へ切り換え
させる。そして、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１３で開端
（前進端）センサからの入力信号により弁体１０が開端
（前進端）に達して弁体１０が流路１１を完全に開いた
か否かを判断する。ＣＰＵ２１は、弁体１０が開端（前
進端）に達しなければ、ステップＳ１４でアクチュエー
タ１７の半導体素子への電流のデューティ比を９０％に
設定してアクチュエータ１７の半導体素子への電流のデ
ューティ比が９０％になるようにＦＥＴ回路１９をＰＷ
Ｍコントロール回路２２を介してオン／オフさせた後に
ステップＳ２に戻る。

【００２８】ＣＰＵ２１は、弁体１０が開端（前進端）
に達すれば、ステップＳ１７でアクチュエータ１７の半
導体素子への電流のデューティ比を４０％に設定してア
クチュエータ１７の半導体素子への電流のデューティ比
が４０％になるようにＦＥＴ回路１９をＰＷＭコントロ
ール回路２２を介してオン／オフさせ、ステップＳ１８
で開動作完了信号をＩ／Ｏ回路２、外部入出力端子２８
を介して外部の吐出機へ出力して動作中信号ＢＵＳＹを
オフさせた後にステップＳ２に戻る。

【００２９】制御モード４では、ＣＰＵ２１は、上記制
御モード３において、アクチュエータ１７の半導体素子
への電流のデューティ比の制御を行わず、ステップＳ
６、Ｓ１４でＦＥＴ回路１９をＰＷＭコントロール回路
２２を介してオンさせ、ステップＳ９、Ｓ１７でＦＥＴ
回路１９をＰＷＭコントロール回路２２を介してオフさ
せる。

【００３０】制御モード１では、ＣＰＵ２１は、上記制
御モード３において、外部の吐出機から外部入出力端子
２８を介して速度指令としての高速、低速又は１６ビッ
トのデータを受信し、ステップＳ６、Ｓ１４で、サーモ
モジュール１への供給電流のデューティ比が外部の吐出
機から受信した高速、低速又は１６ビットのデータに応
じたデューティ比となるようにＦＥＴ回路１９をＰＷＭ
コントロール回路２２を介してオン／オフさせる。

【００３１】制御モード２では、ＣＰＵ２１は、上記制
御モード３において、外部の吐出機から外部入出力端子
２８を介して速度指令として速度番号を受信し、ステッ
プＳ６、Ｓ１４で、あらかじめメモリ２７に記憶させて
あるサーモモジュール１への供給電流のデューティ比の
うちその受信した速度番号に対応するデューティ比の電
流がサーモモジュール１に供給されるようにＦＥＴ回路
１９をＰＷＭコントロール回路２２を介してオン／オフ
させる。

【００３２】なお、本実施形態においては、弁体１０を
開端又は閉端に保持している時にはサーモモジュール１
への供給電流を外気温やベローズ２の大きさによって変
化させてもよい。本発明の第２実施形態は、上記第１実
施形態において、弁体１０を開端又は閉端に保持してい
る時にサーモモジュール１への供給電流をベローズ２の
気温に応じて変化させるようにしたものである。

【００３３】第２実施形態では、上記第１実施形態にお
いて、ＣＰＵ２１は、図６に示すようにステップＳ９の
代りにステップＳ１９〜Ｓ２ｎ＋１を実行し、ステップ
Ｓ１９で、ベローズ温度センサからの検知信号がＩ／Ｏ
回路２３を介して取り込んで該検知信号からベローズ２
の温度が−５℃〜１０℃、１１℃〜３０℃、３１℃〜５
０℃・・・８１〜９０℃、−５℃〜９０℃以外のいずれ
の区画温度であるかを判断する。

【００３４】ＣＰＵ２１は、ベローズ２の温度が−５℃
〜１０℃であればステップＳ２０でアクチュエータ１７
の半導体素子への電流のデューティ比を９０％に設定し
てデューティ比９０％の電流がアクチュエータ１７の半
導体素子へ供給されるようにＦＥＴ回路１９をＰＷＭコ
ントロール回路２２を介してオン／オフさせ、ベローズ
２の温度が１１℃〜３０℃であればステップＳ２１でア
クチュエータ１７の半導体素子への電流のデューティ比
を７０％に設定してデューティ比７０％の電流がアクチ
ュエータ１７の半導体素子へ供給されるようにＦＥＴ回
路１９をＰＷＭコントロール回路２２を介してオン／オ
フさせる。

【００３５】ＣＰＵ２１は、ベローズ２の温度が３１℃
〜５０℃であればステップＳ２０でアクチュエータ１７
の半導体素子への電流のデューティ比を５０％に設定し
てデューティ比５０％の電流がアクチュエータ１７の半
導体素子へ供給されるようにＦＥＴ回路１９をＰＷＭコ
ントロール回路２２を介してオン／オフさせ、以下同様
にベローズ２の温度が−５℃〜９０℃内のいずれかの区
画温度であればアクチュエータ１７の半導体素子への電
流のデューティ比をその区画温度に対応して決められた
デューティ比に設定して該デューティ比の電流がアクチ
ュエータ１７の半導体素子へ供給されるようにＦＥＴ回
路１９をＰＷＭコントロール回路２２を介してオン／オ
フさせる。

【００３６】また、ＣＰＵ２１は、ベローズ２の温度が
で−５℃〜９０℃以外であればステップＳ２ｎでＩ／Ｏ
回路２３を介してリレー回路１８を動作させ物理的に回
路を遮断するとともにＰＷＭコントロール回路２２に停
止コマンドを送ることによりＦＥＴ回路１９を制御して
その出力をオフさせ、Ｉ／Ｏ回路２３を介して表示器２
６に異常を表示させ、ブザーあるいはスピーカ２４に警
報を出力させる等の異常処理を行った後にステップＳ２
ｎ＋１で停止する。

【００３７】更に、ＣＰＵ２１は、図７に示すようにス
テップＳ１７の代りにステップＳ３０〜Ｓ３ｎ＋１を実
行し、ステップＳ３０で、ベローズ温度センサからの検
知信号がＩ／Ｏ回路２３を介して取り込んで該検知信号
からベローズ２の温度が−５℃〜１０℃、１１℃〜３０
℃、３１℃〜５０℃・・・８１〜９０℃、−５℃〜９０
℃以外のいずれの区画温度であるかを判断する。

【００３８】ＣＰＵ２１は、ベローズ２の温度が−５℃
〜１０℃であればステップＳ３１でアクチュエータ１７
の半導体素子への電流のデューティ比を５％に設定して
デューティ比５％の電流がアクチュエータ１７の半導体
素子へ供給されるようにＦＥＴ回路１９をＰＷＭコント
ロール回路２２を介してオン／オフさせ、ベローズ２の
温度が１１℃〜３０℃であればステップＳ３２でアクチ
ュエータ１７の半導体素子への電流のデューティ比を２
０％に設定してデューティ比２０％の電流がアクチュエ
ータ１７の半導体素子へ供給されるようにＦＥＴ回路１
９をＰＷＭコントロール回路２２を介してオン／オフさ
せる。

【００３９】ＣＰＵ２１は、ベローズ２の温度が３１℃
〜５０℃であればステップＳ３３でアクチュエータ１７
の半導体素子への電流のデューティ比を５０％に設定し
てデューティ比５０％の電流がアクチュエータ１７の半
導体素子へ供給されるようにＦＥＴ回路１９をＰＷＭコ
ントロール回路２２を介してオン／オフさせ、以下同様
にベローズ２の温度が−５℃〜９０℃内のいずれかの区
画温度であればアクチュエータ１７の半導体素子への電
流のデューティ比をその区画温度に対応して決められた
デューティ比に設定して該デューティ比の電流がアクチ
ュエータ１７の半導体素子へ供給されるようにＦＥＴ回
路１９をＰＷＭコントロール回路２２を介してオン／オ
フさせる。

【００４０】また、ＣＰＵ２１は、ベローズ２の温度が
で−５℃〜９０℃以外であればステップＳ３ｎでＩ／Ｏ
回路２３を介してリレー回路１８に、ＦＥＴ回路１９か
らアクチュエータ１７の半導体素子への電流を遮断さ
せ、Ｉ／Ｏ回路２３を介して表示器２６に異常を表示さ
せ、ブザーあるいはスピーカ２４に警報を出力させる等
の異常処理を行った後にステップＳ３ｎ＋１で停止す
る。

【００４１】図８は第２実施形態の動作タイミングを示
す。図８において、、、・・・は各動作タイミン
グを示し、１、２、３は制御モード１、２、３を示す。
なお、上記区画温度は、あくまで一例であり、サーモモ
ジュール１、ベローズ２、ケース３、放熱・吸熱フィン
４等の性能で変化させてもよく、上記各デューティ比も
サーモモジュール１、ベローズ２、ケース３、放熱・吸
熱フィン４等の性能で変化させてもよい。

【００４２】本発明の第３実施形態は、上記第２実施形
態において、弁体１０を開端又は閉端に保持している時
にサーモモジュール１への供給電流のデューティ比を計
算で決定するようにしたものである。第３実施形態で
は、上記第２実施形態において、ＣＰＵ２１は、ステッ
プＳ２０〜Ｓ２ｎ−１でアクチュエータ１７の半導体素
子への電流のデューティ比をベローズ温度センサからの
検知信号とベローズ２の目標温度より次式で求めて設定
し、 デューティ比＝（目標温度−現在のベローズ２の温度）
×係数 サーモモジュール１への供給電流のデューティ比がその
デューティ比になるようにＦＥＴ回路１９をＰＷＭコン
トロール回路２２を介してオン／オフさせる。

【００４３】更に、ＣＰＵ２１は、ステップＳ３１〜Ｓ
３ｎ−１でベローズ温度センサからの検知信号とベロー
ズ２の目標温度（例えば２℃）から現在のベローズ２の
温度が目標温度以上であるか否かを判断して現在のベロ
ーズ温度≧目標温度であればデューティ比＝５％に設定
してその５％のデューティ比の電流がアクチュエータ１
７の半導体素子へ供給されるようにＦＥＴ回路１９をＰ
ＷＭコントロール回路２２を介してオン／オフさせる。

【００４４】また、ＣＰＵ２１は、現在のベローズ温度
≧目標温度でなくて目標温度＜現在のベローズ温度＜異
常温度（９１℃）であれば、デューティ比＝現在のベロ
ーズ温度×係数で求めて設定し、そのデューティ比の電
流がアクチュエータ１７の半導体素子へ供給されるよう
にＦＥＴ回路１９をＰＷＭコントロール回路２２を介し
てオン／オフさせる。なお、上記異常温度（９１℃以
上）はサーモモジュール１の性能により決定すればよ
い。

【００４５】ＣＰＵ２１は、外部から動作モード指令が
入力される制御モード１、２の時には、次の動作モード
指令が外部から入力されるまで最後に実行した動作モー
ドで動き続け、開動作又は閉動作が完了する毎に制御モ
ード１〜４のいずれか設定されている動作モードに戻
る。例えば、ＣＰＵ２１は、制御モード２が設定されて
いる場合に、制御モード１での開動作指令が外部から入
力されると、弁体１０で流路１１を開ける開動作の完了
後に開動作完了信号のオンと同時に制御モード２を自動
的に設定する。

【００４６】また、ＣＰＵ２１は、制御モード１での動
作中には外部からのデータに対応したデューティ比の電
流がアクチュエータ１７の半導体素子へ供給されるよう
にＦＥＴ回路１９をＰＷＭコントロール回路２２を介し
てオン／オフさせる。ＣＰＵ２１は、外部から入力可能
な数値が５〜９５であり、入力数値が５より小さい時に
は入力数値を５とし、入力数値が９５より大きい時には
入力数値を９５とする。また、ＣＰＵ２１は、開動作完
了信号又は閉動作完了信号がオンした時点（開端（前進
端）センサ、閉端（後退端）センサからの弁体開端信
号、弁体閉端信号は遅延して入力される）で外部からの
速度指令を無視する。

【００４７】ＣＰＵ２１は、外部から動作指令が来ない
時には、自動温調−２モードで、ベローズ温度センサか
らの検知信号によりベローズ２の温度が高温側設定温度
以下となるようにＦＥＴ回路１９をＰＷＭコントロール
回路２２を介してオン／オフさせてサーモモジュール１
のベローズ２側の発熱・吸熱を行わせる。従って、ＣＰ
Ｕ２１は、ベローズ温度センサからの検知信号によりベ
ローズ２の温度を常に監視し、弁体１０が開端又は閉端
で停止した状態が長く続いてベローズ２の温度が設定温
度から外れると、弁体１０が動作が動作しない範囲で
（動作しないように）ＦＥＴ回路１９をＰＷＭコントロ
ール回路２２を介してオン／オフさせてサーモモジュー
ル１のベローズ２側の発熱・吸熱を行わせる。

【００４８】図９は本発明の第４実施形態を示す。上記
第１実施形態乃至第３実施形態は流路１１を流れる流体
の圧力が小さい場合の実施形態であるが、この第４実施
形態は流路１１を流れる流体の圧力が大きい場合の実施
形態であり、上記第１実施形態において、弁体１０が開
端に位置している時に流体が弁体１０の円錐状先端部横
側から流入するように流路１１が形成される。なお、上
記第２実施形態及び第３実施形態においても、弁体１０
が開端に位置している時に流体が弁体１０の円錐状先端
部横側から流入するように流路１１を形成してもよい。

【００４９】図１０は本発明の第５実施形態を示す。こ
の第５実施形態では、上記第１実施形態において、ケー
ス３内の穴に弁体１０の進退方向と垂直に弾性を有する
チューブ３０を挿入し、このチューブ３０により流路１
１を形成したものである。流体は、チューブ３０内を流
れるが、弁体１０がチューブ３０を押圧して閉じさせる
ことにより流れなくなる。この第５実施形態は、チュー
ブ３０内を流れる流体のオン／オフ制御が可能となり、
ピンチバルブとして使用可能である。

【００５０】本実施形態は、ケース３に開けられた穴の
直径をチューブ３０の外径と同一とし、又はケース３に
開けられた穴の直径をチューブ３０の外径よりやや細く
することで、チューブ３０の任意の位置で固定可能とな
る。また、本実施形態は、ケース３に開けられた穴の直
径よりチューブ３０の外径が細い場合には、後述する第
１２実施形態のようにクリップ機構により固定すればよ
い。

【００５１】上記第１実施形態乃至第５実施形態におけ
る電動式アクチュエータ１７は、発熱及び吸熱を通電方
向に応じて行う発熱・吸熱部を有し通電により作用する
発熱・吸熱素子としてのサーモモジュール１と、この発
熱・吸熱素子１の発熱・吸熱部に結合され該発熱・吸熱
部の発熱及び吸熱により伸縮する熱変位部材としてのベ
ローズ２とを備えたので、モータ形アクチュエータに比
べてトルク的に劣るが、小型化を図ることができる。ま
た、コイル形アクチュエータに比べて動作速度が劣る
が、小型化を図ることができる。

【００５２】また、上記第１実施形態乃至第５実施形態
のバルブは、発熱及び吸熱を通電方向に応じて行う発熱
・吸熱部を有し通電により作用する発熱・吸熱素子とし
てのサーモモジュール１と、この発熱・吸熱素子１の発
熱・吸熱部に結合され該発熱・吸熱部の発熱及び吸熱に
より伸縮する熱変位部材としてのベローズ２と、流体が
流れる流路１１と、前記熱変位部材２により駆動されて
進退し前記流路１１を開閉させる弁体１０とを備えたの
で、モータ形アクチュエータを有するバルブに比べて小
型化を図ることができる。また、コイル形アクチュエー
タを有するバルブに比べて小型化を図ることができる。
さらに、熱変位部材としてのベローズの加熱・吸熱の時
間・速度を変化させることによりウォータハンマ現象
（閉じた時に流体圧力の急変に起因してガタガタ振動す
る現象）を低減させることができる。

【００５３】図１１は本発明の第６実施形態を示す。こ
の第６実施形態は、ポンプの一実施形態であり、上記第
１実施形態のバルブにおける流路１１の出入口に逆止弁
３１、３２を取り付けたものであって、流体が逆止弁３
１、流路１１、逆止弁３２を通って流れる。この逆止弁
３１、３２は、例えば図１２に示すように管状体３３に
おけるほぼ円形状の弁３４を有する端部を、弁３４より
径の小さい孔を有する管状体３５の端部にネジ若しくは
接着剤若しくは融着により接合したものであり、管状体
３３の弁３４は左方向から流入する流体に対してはその
圧力で管状体３５の段部に押圧されて管状体３５の孔を
塞ぐことにより流体の流れを止め、右方向から流入する
流体に対してはその圧力で押圧されて管状体３５の孔を
開く。

【００５４】この第６実施形態では、特定の条件が成立
して弁３４が開閉動作の途中で止まってしまうと、流体
が流れ続けることになる。本発明の第７実施形態は、そ
の不具合を解消させるため、上記第６実施形態におい
て、逆止弁３２に図１３に示すような逆止弁を用いたも
のである。この逆止弁おいては、管状ケース３６の内部
には管状ケース３６の両側間を開閉するための仕切り板
３７が設けられ、弁３８が仕切り板３７の穴３７ａを開
閉可能に設けられる。

【００５５】仕切り板３７にはアーム３９が一体に設け
られ、このアーム３９と弁３８の係止部３８ａとの間に
スプリング４０が介在されて弁３８がスプリング４０に
より閉じる方向（右方向）へ押圧される。弁３８は、ケ
ース３６内に左側から流体が流入した時には流体の圧力
で押圧されて仕切り板３７の穴３７ａを閉じることによ
り流体の流れを止め、係止部３８ａを押すことで流れ
る。又、流体の圧力がスプリング４０の力より大きい時
流体に押圧されて仕切り板３７の穴３７ａを開くことに
より流体が仕切り板３７の穴３７ａを通って流れる。

【００５６】上記第６実施形態及び第７実施形態のポン
プは、発熱及び吸熱を通電方向に応じて行う発熱・吸熱
部を有し通電により作用する発熱・吸熱素子としてのサ
ーモモジュール１と、この発熱・吸熱素子１の発熱・吸
熱部に結合され該発熱・吸熱部の発熱及び吸熱により伸
縮する熱変位部材としてのベローズ２と、流体が流れる
流路１１と、前記熱変位部材２により駆動されて進退し
前記流路１１を開閉させる弁体１０と、前記流路１１の
流体流入側及び流体流出側に設けられた逆止弁３１、３
２とを備えたので、小型化及びウォータハンマ現象の低
減を図ることができる上記バルブに逆止弁を設けて構成
することができ、小型化及びウォータハンマ現象の低減
を図ることができる。

【００５７】図１４は本発明の第８実施形態を示す。こ
の第８実施形態は、熱変位部材としてのベローズを２個
使用した電動式アクチュエータの実施形態であり、ケー
ス４１内に発熱・吸熱素子としてのサーモモジュール１
及びベローズ２ａ、２ｂが設けられる。ベローズ２ａ、
２ｂはサーモモジュール１の両側に固定され、サーモモ
ジュール１における半導体素子の一方の面側に設けられ
ているプレート４２に被駆動片としてのアーム４３が接
続される。このアーム４３は、ケース４１の穴４１ａか
ら外部に突出しており、負荷を駆動する。

【００５８】サーモモジュール１の片側が発熱してベロ
ーズ２ａを膨張させ、サーモモジュール１の他の片側が
吸熱してベローズ２ｂを収縮させると、サーモモジュー
ル１及びアーム４３が左側に移動してアーム４３が左側
に移動する。また、サーモモジュール１の片側が吸熱し
てベローズ２ａを収縮させ、サーモモジュール１の他の
片側が発熱してベローズ２ｂを膨張させると、サーモモ
ジュール１及びアーム４３が右側に移動してアーム４３
が右側に移動する。

【００５９】図１５は本発明の第９実施形態を示す。こ
の第９実施形態は、上記第８実施形態において、動作が
遅い時の対策としてベローズ２ａ、２ｂの外側にサーモ
モジュール４４、４５及び放熱・吸熱フィン４６、４７
を設けたものである。サーモモジュール１の片側が発熱
してベローズ２ａを膨張させ、サーモモジュール１の他
の片側が吸熱してベローズ２ｂを収縮させる時には、サ
ーモモジュール４４のベローズ２ａ側が発熱してベロー
ズ２ａを膨張させ、サーモモジュール４４の放熱・吸熱
フィン４６側が吸熱するとともに、サーモモジュール４
５のベローズ２ｂ側が吸熱してベローズ２ｂを収縮さ
せ、サーモモジュール４５の放熱・吸熱フィン４７側が
発熱する。

【００６０】また、サーモモジュール１の片側が吸熱し
てベローズ２ａを収縮させ、サーモモジュール１の他の
片側が発熱してベローズ２ｂを膨張させる時には、サー
モモジュール４４のベローズ２ａ側が吸熱してベローズ
２ａを収縮させ、サーモモジュール４４の放熱・吸熱フ
ィン４６側が発熱するとともに、サーモモジュール４５
のベローズ２ｂ側が発熱してベローズ２ｂを膨張させ、
サーモモジュール４５の放熱・吸熱フィン４７側が吸熱
する。

【００６１】上記第８実施形態及び第９実施形態は、発
熱及び吸熱を通電方向に応じて行う発熱・吸熱部を有し
通電により作用する発熱・吸熱素子としてのサーモモジ
ュール１、４４、４５と、この発熱・吸熱素子１、４
４、４５の発熱・吸熱部に結合され該発熱・吸熱部の発
熱及び吸熱により伸縮する熱変位部材としてのベローズ
２ａ、２ｂとを備えたので、モータ形アクチュエータに
比べてトルク的に劣るが、小型化を図ることができる。
また、コイル形アクチュエータに比べて動作速度が劣る
が、小型化を図ることができる。

【００６２】図１６は本発明の第１０実施形態を示す。
この第１０実施形態は、ポンプの実施形態であり、上記
第８実施形態の電動式アクチュエータにおいて、サーモ
モジュール１の両側が熱伝導性の良い金属４８、４９を
介してベローズ２ａ、２ｂに接続される。ベローズ２
ａ、２ｂの内部は、流体室となり、ケース４１内の流路
５０に接続されている。流路５０には逆止弁５１〜５４
が取り付けられ、流体は流路５０、逆止弁５１〜５４、
ベローズ２ａ、２ｂの内部を介して流れる。逆止弁５１
〜５４は図１２に示すような逆止弁が用いられる。

【００６３】流体室としてのベローズ２ａ、２ｂの内部
はサーモモジュール１の発熱・吸熱によるベローズ２
ａ、２ｂの伸縮で増減し、この流体室の増減で流体が吸
入されて吐出される。発光素子５５、５６及び受光素子
５７、５８はベローズ２ａ、２ｂを膨張端で検出するセ
ンサであり、このセンサからの検知信号によりＣＰＵで
ベローズ２ａ、２ｂの動作状態を監視する。本実施形態
では、ベローズ２ａ、２ｂの一方が故障しても使用可能
である。

【００６４】この第１０実施形態は、発熱及び吸熱を通
電方向に応じて行う発熱・吸熱部を有し通電により作用
する発熱・吸熱素子としてのサーモモジュール１と、こ
の発熱・吸熱素子１の発熱・吸熱部に結合され該発熱・
吸熱部の発熱及び吸熱により伸縮する熱変位部材として
のベローズ２ａ、２ｂと、流体が流れる流路５０と、前
記流路５０の流体流入側及び流体流出側に設けられた逆
止弁５１〜５４とを備え、前記熱変位部材２ａ、２ｂの
伸縮により流体の吸入と吐出を行うので、小型化を図る
ことができる。

【００６５】図１７は本発明の第１１実施形態を示す。
上記第５実施形態は電源オフで流路が開状態になるが、
この第１１実施形態は、上記第５実施形態において、弁
体１０が電源オフでチューブ３０を押圧して閉状態にす
るように構成したものである。この第１２実施形態は、
上記第５実施形態と同様な構成により同様な効果を奏す
る。

【００６６】図１８は本発明の第１２実施形態を示し、
図１９及び図２０は第１２実施形態の一部を示す。この
第１２実施形態は、省電力形アクチュエータを有するバ
ルブの実施形態であり、上記第５実施形態において、一
度押すと進出して係止し、もう一度押すと戻るプッシュ
プッシュ機構、例えばオルタネート機構５９が設けられ
る。このオルタネート機構５９は、例えばボールペンの
進退ロック機構が用いられ、弁体１０の軸に取り付けら
れる。ベローズ２はサーモモジュール１にだけ固定され
ている。弁体１０は、一度ベローズ２により押されて前
進するとオルタネート機構５９によりその状態で係止
（ロック）され、もう一度ベローズ２により押されると
オルタネート機構５９によるロック解除で戻される。

【００６７】また、ケース３内のチューブ３０とケース
３内の側面との間には弁体１０のオルタネート機構５９
によるロック、ロック解除時に弁体１０の前進するスト
ロークを吸収できるようにスプリングあるいは板バネ等
の弾性体６０及びプレート６１が介在される。また、チ
ューブ３０に流体による異常な圧力がかかると、プレー
ト６１が後退してその圧力を逃がす。弾性体６０はプレ
ート６１の重心部分を押すことにより、プレート６１は
倒れずに円滑に動く。ここに、例えばベローズ２のスト
ロークは７．５ｍｍ、弁体１０のオルタネート機構５９
によりロックされる最小ストロークは５．５ｍｍ、弾性
体６０のストロークは３ｍｍである。

【００６８】弁体１０は、弁６２の係止片６３が軸６４
の係止片６５、６６の間に係合されて弁６２と軸６４と
の間にスプリング６７が介在されており、弁６２が軸６
４に対して進退方向へ所定の範囲で移動可能である。係
止片６３は、弁６２が樹脂の場合には弁６２に融着ある
いは接着され、弁６２がメタルの場合には弁６２にカシ
メあるいは接着される。また、発光素子６８及び受光素
子６９からなる閉端センサは弁体１０が閉端に位置する
ことを検出し、発光素子７０及び受光素子７１からなる
開端センサは弁体１０が開端に位置することを検出す
る。また、ストッパ７２は、ケース３に固定され、チュ
ーブ３０を保持する。このストッパー７２の例は図２４
に示してある。なお、順方向、逆方向のいずれか一方の
みに流体の流れを規制したい場合は図１２に示すような
逆止弁を流路１１の下流側に付ければよい。

【００６９】図２１は第１２実施形態の動作フローを示
す。ＣＰＵ２１は、まず、ステップＳ４１で初期設定
（ＩＮＩＴ）及びセルフチェックを行う。このセルフチ
ェックでは、ＣＰＵ２１のチェック、ケース３の温度
（外気温）を検知するケース温度センサ及びベローズ温
度センサからのデータ読み取りチェックを行う。次に、
ＣＰＵ２１は、ステップＳ４２で外部のシーケンサ、パ
ーソナルコンピュータ、上位コンピュータ等のコントロ
ーラから外部入出力端子２８を介して動作要求信号が入
力されたか否かを判断し、動作要求信号が入力されなけ
れば動作要求信号の入力を繰り返してチェックする。

【００７０】ＣＰＵ２１は、動作要求信号が入力される
と、ステップＳ４３でコントローラから外部入出力端子
２８を介して一括してデータを読み込み、コントローラ
から外部入出力端子２８を介して開指令が入力されたか
否かを判断して開指令が入力されない時にはステップＳ
４４で閉端センサからの入力信号により弁体１０が閉端
に位置するか否かを判断して弁体１０が閉端に位置すれ
ばステップＳ４２に戻る。

【００７１】ＣＰＵ２１は、弁体１０が閉端に位置しな
ければ、ステップＳ４５で、上記読み込んだデータをセ
ットして外部メモリ２７の閉データ（弁体１０の閉動作
を行わせるためのデータ）に対するスタート番地をセッ
トし、外部メモリ２７から閉データを内部のメモリにセ
ットする。次に、ＣＰＵ２１は、ステップＳ４６で弁体
１０が流路１１を閉じるようにＩ／Ｏ回路２３を介して
リレー回路１８にリレー接点を閉側へ切り換えさせて動
作中信号をオンさせた後に後述する処理ＭＯＶＥを実行
し、ステップＳ４７で動作中信号をオフしてステップＳ
４２に戻る。

【００７２】また、ＣＰＵ２１は、弁体１０が閉端に位
置していれば、ステップＳ４８で開端センサからの入力
信号により弁体１０が開端に位置するか否かを判断して
弁体１０が開端に位置すればステップＳ４２に戻る。Ｃ
ＰＵ２１は、弁体１０が開端に位置しなければ、ステッ
プＳ４９で、上記読み込んだデータをセットして外部メ
モリ２７の開データ（弁体１０の開動作を行わせるため
のデータ）に対するスタート番地をセットし、外部メモ
リ２７から開データを内部のメモリにセットする。次
に、ＣＰＵ２１は、ステップＳ４６で弁体１０が流路１
１を開くようにＩ／Ｏ回路２３を介してリレー回路１８
にリレー接点を開側へ切り換えさせて動作中信号をオン
させた後に後述する処理ＭＯＶＥを実行し、ステップＳ
４７で動作中信号をオフしてステップＳ４２に戻る。な
お、ＣＰＵ２１は、弁体１０の閉動作、開動作を切り換
えた後にベローズ２が設定温度になるまで動作中信号を
オフさせない。その設定温度はベローズ２が戻る位置、
ベローズ２によって決まる。

【００７３】図２２は本実施形態の動作タイミングを示
す。図２１において、、、・・・は各動作タイミ
ングを示し、１、２、３、４は制御モード１、２、３、
４を示す。ＣＰＵ２１は、外部から動作指令が来ない時
には、自動温調−１モードで、ベローズ温度センサから
の検知信号によりベローズ２の温度が目標温度（１５℃
〜２４℃）になるようにＦＥＴ回路１９をＰＷＭコント
ロール回路２２を介してオン／オフさせてサーモモジュ
ール１のベローズ２側の発熱・吸熱を行わせる。

【００７４】図２３は上記処理ＭＯＶＥを示す。ＣＰＵ
２１は、コントローラから受信して内部メモリに読み込
んだデータをステップＳ５１で確認し、データを確認で
きなければステップＳ６２でＩ／Ｏ回路２３を介してリ
レー回路１８を動作させ物理的に回路を遮断するととも
にＰＷＭコントロール回路２２に停止コマンドを送るこ
とによりＦＥＴ回路１９を制御してその出力をオフさ
せ、Ｉ／Ｏ回路２３を介して表示器２６に異常を表示さ
せ、ブザーあるいはスピーカ２４に警報を出力させる等
の異常処理を行った後にステップＳ６３で停止する。

【００７５】ＣＰＵ２１は、データを確認できた場合に
は、ステップＳ５２で開動作完了信号、閉動作完了信号
をオフさせて動作中信号ＢＵＳＹをオンさせ、ステップ
Ｓ５３で、コントローラから受信して内部メモリに読み
込んだデータから動作の種類を判断し、動作の種類が制
御モード１のベローズ加熱であればステップＳ５４で、
コントローラから受信して内部メモリに読み込んだデー
タに応じたデューティ比でＦＥＴ回路１９をＰＷＭコン
トロール回路２２を介してオン／オフさせるとともに、
Ｉ／Ｏ回路２３を介してリレー回路１８を制御してサー
モモジュール１のベローズ２側を発熱させることで、弁
体１０を前進させて閉動作又は開動作を行わせる。

【００７６】ＣＰＵ２１は、動作の種類が制御モード２
のベローズ加熱であればステップＳ５５で、あらかじめ
メモリ２７に記憶させてあるサーモモジュール１の供給
電流のデューティ比のうちコントローラから受信して内
部メモリに読み込んだデータ速度番号に対応するデュー
ティ比の電流がサーモモジュール１に供給されるように
ＦＥＴ回路１９をＰＷＭコントロール回路２２を介して
オン／オフさせるとともに、Ｉ／Ｏ回路２３を介してリ
レー回路１８を制御してサーモモジュール１のベローズ
２側を発熱させることで、弁体１０を前進させて閉動作
又は開動作を行わせる。

【００７７】ＣＰＵ２１は、動作の種類が制御モード３
のベローズ加熱であればステップＳ５６で、あらかじめ
メモリ２７に記憶してある弁体１０の動作速度で弁体１
０を動作させるようにＦＥＴ回路１９をＰＷＭコントロ
ール回路２２を介してオン／オフさせるとともに、Ｉ／
Ｏ回路２３を介してリレー回路１８を制御してサーモモ
ジュール１のベローズ２側を発熱させることで、弁体１
０を前進させて閉動作又は開動作を行わせる。

【００７８】ＣＰＵ２１は、動作の種類が制御モード４
のベローズ加熱であればステップＳ５７で、ＦＥＴ回路
１９をＰＷＭ方式でオン／オフさせずにＦＥＴ回路１９
の単なるオン／オフ制御を行うとともに、Ｉ／Ｏ回路２
３を介してリレー回路１８を制御してサーモモジュール
１のベローズ２側を発熱させることで、弁体１０を前進
させて閉動作又は開動作を行わせる。

【００７９】次に、ＣＰＵ２１は、ステップＳ５８で開
動作完了信号又は閉動作完了信号をオンさせ、ステップ
Ｓ５９、Ｓ６０でベローズ温度センサからの検知信号を
チェックしながらベローズ２の温度が設定温度になるま
で、デューティ比９０％の電流がサーモモジュール１に
供給されるようにＦＥＴ回路１９をＰＷＭコントロール
回路２２を介してオン／オフさせるとともに、Ｉ／Ｏ回
路２３を介してリレー回路１８を制御してサーモモジュ
ール１のベローズ２側を吸熱させることで、弁体１０を
後退させた後、ステップＳ６１で動作中信号ＢＵＳＹを
オフさせる。なお、ＣＰＵ２１は、ステップＳ６０にお
いて、閉動作、開動作がタイムオーバーしたか否かを判
断し、閉動作、開動作がタイムオーバーした時にはＩ／
Ｏ回路２３を介してリレー回路１８を動作させ物理的に
回路を遮断するとともにＰＷＭコントロール回路２２に
停止コマンドを送ることによりＦＥＴ回路１９を制御し
てその出力をオフさせ、Ｉ／Ｏ回路２３を介して表示器
２６に異常を表示させ、ブザーあるいはスピーカ２４に
警報を出力させる等の異常処理を行った後に停止する。

【００８０】図２４（ａ）（ｂ）に示すように、この第
１２実施形態のバルブ７３におけるチューブ３０へのス
トッパは、スライド爪７８に、操作用の突起７４が設け
られ、組付け後にコーナーの溝７６がつぶされる。そし
て、弾性片７７によりチューブを挾みつける。また、図
２４（ｃ）に示すように第１２実施形態のバルブ７３に
抜け防止用の突起７５に嵌まる弾性片７７を設けると、
溝７６をつぶさなくともスライド爪７８は外れない。

【００８１】この第１２実施形態の電動式アクチュエー
タ１７は、発熱及び吸熱を通電方向に応じて行う発熱・
吸熱部を有し通電により作用する発熱・吸熱素子として
のサーモモジュール１と、この発熱・吸熱素子１の発熱
・吸熱部に結合され該発熱・吸熱部の発熱及び吸熱によ
り伸縮する熱変位部材としてのベローズ２とを有する電
動式アクチュエータであって、前記熱変位部材に作用す
るプッシュプッシュ機構としてのオルタネート機構５９
を備えたものであり、小型化を図ることができる。

【００８２】また、この第１２実施形態のバルブは、発
熱及び吸熱を通電方向に応じて行う発熱・吸熱部を有し
通電により作用する発熱・吸熱素子としてのサーモモジ
ュール１と、この発熱・吸熱素子１の発熱・吸熱部に結
合され該発熱・吸熱部の発熱及び吸熱により伸縮する熱
変位部材としてのベローズ２と、流体が流れる流路１１
と、前記熱変位部材２により駆動されて進退し前記流路
１１を開閉させる弁体１０とを有するバルブであって、
前記熱変位部材に作用するプッシュプッシュ機構として
のオルタネート機構５９を備えたものであり、小型化を
図ることができ、かつ、ＰＷＭ方式を用いればより一層
省エネルギー化を図ることができる。

【００８３】

【発明の効果】以上のように請求項１に係る発明によれ
ば、上記構成により、小型化を図ることができる請求項
２に係る発明によれば、上記構成により、小型化を図る
ことができ、ウォータハンマ現象を低減させることがで
きる。

【００８４】請求項３に係る発明によれば、上記構成に
より、小型化及びウォータハンマ現象の低減を図ること
ができる。

【００８５】請求項４に係る発明によれば、上記構成に
より、小型化を図ることができる。

【００８６】請求項５に係る発明によれば、上記構成に
より、小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す断面図である。

【図２】同第１実施形態の一部を示す断面図である。

【図３】サーモモジュールの数値例を示す図である。

【図４】上記第１実施形態の電気系を示すブロック図で
ある。

【図５】上記第１実施形態の制御モード３の動作フロー
を示すフローチャートである。

【図６】本発明の第２実施形態の動作フローの一部を示
すフローチャートである。

【図７】同第２実施形態の動作フローの他の一部を示す
フローチャートである。

【図８】同第２実施形態の動作タイミングを示すタイミ
ングチャートである。

【図９】本発明の第４実施形態を示す断面図である。

【図１０】本発明の第５実施形態を示す断面図である。

【図１１】本発明の第６実施形態を示す断面図である。

【図１２】逆止弁の一例及びその各部を示す側面図及び
断面図である。

【図１３】逆止弁の他の例を示す側面図及び断面図であ
る。

【図１４】本発明の第８実施形態を示す断面図である。

【図１５】本発明の第９実施形態を示す断面図である。

【図１６】本発明の第１０実施形態を示す断面図であ
る。

【図１７】本発明の第１１実施形態の一部を示す断面図
及び平面図である。

【図１８】本発明の第１２実施形態を示す断面図であ
る。

【図１９】同第１２実施形態の一部を示す断面図であ
る。

【図２０】同第１２実施形態の他の一部を示す断面図で
ある。

【図２１】本発明の第１２実施形態の動作フローを示す
フローチャートである。

【図２２】同第１２実施形態の動作タイミングを示すタ
イミングチャートである。

【図２３】同第１２実施形態の動作フローの一部を詳し
く示すフローチャートである。

【図２４】同第１２実施形態の組付け状態を説明するた
めの側面図及び平面図である。

【符号の説明】

１、４４、４５ サーモモジュール ２、２ａ、２ｂ ベローズ １０ 弁体 １１、５０ 流路 １７ アクチュエータ ３１、３２、５１〜５４ 逆止弁 ５９ オルタネート機構

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発熱及び吸熱を通電方向に応じて行う発熱
   ・吸熱部を有し通電により作用する発熱・吸熱素子と、
   この発熱・吸熱素子の発熱・吸熱部に結合され該発熱・
   吸熱部の発熱及び吸熱により伸縮する熱変位部材とを備
   えたことを特徴とする電熱式アクチュエータ。
2. 【請求項２】発熱及び吸熱を通電方向に応じて行う発熱
   ・吸熱部を有し通電により作用する発熱・吸熱素子と、
   この発熱・吸熱素子の発熱・吸熱部に結合され該発熱・
   吸熱部の発熱及び吸熱により伸縮する熱変位部材と、流
   体が流れる流路と、前記熱変位部材により駆動されて進
   退し前記流路を開閉させる弁体とを備えたことを特徴と
   するバルブ。
3. 【請求項３】発熱及び吸熱を通電方向に応じて行う発熱
   ・吸熱部を有し通電により作用する発熱・吸熱素子と、
   この発熱・吸熱素子の発熱・吸熱部に結合され該発熱・
   吸熱部の発熱及び吸熱により伸縮する熱変位部材と、流
   体が流れる流路と、前記熱変位部材により駆動されて進
   退し前記流路を開閉させる弁体と、前記流路の流体流入
   側及び流体流出側に設けられた逆止弁とを備えたことを
   特徴とするポンプ。
4. 【請求項４】請求項１記載の電熱式アクチュエータにお
   いて、前記熱変位部材に作用するプッシュプッシュ機構
   を備えたことを特徴とする電熱式アクチュエータ。
5. 【請求項５】請求項２記載のバルブにおいて、前記熱変
   位部材に作用するプッシュプッシュ機構を備えたことを
   特徴とするバルブ。