JPS59131076A

JPS59131076A - 温度別分級弁

Info

Publication number: JPS59131076A
Application number: JP252383A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Yasukawa; 安川　敬一
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-01-11
Filing date: 1983-01-11
Publication date: 1984-07-27

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】本発明は送給されてくる液体又はガス体の温熱又は冷熱
の熱流体を、形状記憶合金を利用し、温度別に分級し分
流させようとする弁に関するものである。

創・省エネルギーが叫ばれると共（こ、従来は顧りみら
れなかった熱源１例えば太陽熱エイ・ルギ−や工場廃熱
等の高度利用が考えられてきたが、それらから得られる
エネルギーは劣悪であり、バラツキがあるのが通例であ
る。

しかし、需要側より見れば、エネルギーの質の問題が重
要であり、このための手段の確立が要請される所である
。

一般的に、熱源より送給されてくる熱流体が間歇的であ
り、温度にバラツキがあるとき、蓄熱という手段に頼よ
る訳であるが、従来は、高温の場合も低温の場合も区別
することなく共に同一蓄熱槽に導入Ｌ−（いたため平均
的温度の利用となり、せっかくの高温の場合は、その優
位性は全く生かされることがなかった。

そこで、その送給の途中において、自動的に高温の場合
と低温の場合とを分級することが出来、別々に蓄熱する
ものとすれば、エクセルギー的により有利番こなるのは
当然のことであると思われるが。

従来このような場合、温度別に熱流体を分級させようと
すれば、センサーにより温度を一旦識別し。

それを駆動装置に伝達し、弁の制御を図かるという、二
重三重の手順をとらざるを得なかったため。

装置は複雑となり、外部よりの入力、コスト、メンテナ
ンス等、理論上は可能であっても、実際上実用化には不
向きであった。

そこで本発明においては、形状記憶合金の温度変化に対
するセンサー的機能とアクチェータ的機能を利用して１
分級作用を自働的番こなさしめ１例えば、Ｔ字型管の左
側管より高温の熱流体を、右の側管よりは低温の熱流体
を吐出させようとするものである。（下方の管より温度
的にバラツキのある熱流体を送給するものとして）したがって、そこでは温度検出部と駆動部とを。

形状記憶合金という一つの素子によりまかなわれている
のが特長となっているのであるから、その構成は極めて
簡潔なものとなり、かつ、信頼性の高いものとなる。

以下、主要な構成を図Ｏこ示す実施例を用いて説明する
。

第１図は本発明における温度別分級弁の断面図であり、
第２図はａ−に線上の断面図である。

ボデー１は概略的にはＴ字型管の形をしており。

銅・鋳鉄・プラスチック等によりつくられている。

ここで、Ｔ字型管の熱源より送給されてくる熱流体Ａを
迎え入れる管部分を流入部２゜温度別の分級により、低
温の場合の熱流体Ｂが流出する管部分を流出部３．高温
の場合の熱流体Ｃが流出する管部分を流出部４どする。

流入部２は流出部３・流出部４どの分岐点に到達するま
で（こ１球形の応答部５と第２図の様な楕円形の断面を
もった分級部６藝持１〕−Ｃいる。

そして、流入部２の管内には熱流体Ａの送給を球形の応
答部５の室内（二おいて完全混合させ、温度を均一化さ
せるための捻りリイ７等を設置する。

応答部５の球形の室内の上部及び下部にはコイルシート
８及び８′をおき、コイルバネ９及びコイルバネ１０を
単数又は複数個以上を固着し、その間にコイルシー［１
，１１’をもった支持板１２を挿入設定する。

支持板１２は分級部６の方に伸び、そこで円筒形等の分
級弁１３を支えている。

分級弁１３は円筒形のものとはかぎらず、横型にした楕
円筒板又は長方形体等の板状等のものであってもよい。

その場合は当然分級部６の形態もそれに合致した長方形
体等であらねばならない。

又、この分級弁１３がずれることなくかつ滑らかに」−
丁番こ動ける様な大きさのみぞ１４が分級部６内には彫
られているものとし１分級弁１３はこのみぞ１４に沿っ
て」−下するものとする。

そして１分級弁１３より分離板１５がボデー１の流出部
３，４部分の管体内につくられているみぞ１６内を摺動
する様にさらに突出している。　　　　′ここにおいて
、コイルバネ９及びコイルバネ１０の（１）　　コイル
バネ９は一方向性の形状記憶合金。

コイルバネｌＯには通常の弾性力を利用した弾性材。

（Ｈ）　　コイルバネ９，１０共に一方向性の形状記憶
合金、但し、復元作用の設定温度が異なる。

（２）　コイルバイ・９のみを用い、そこＯこ二方向性
の形状記憶合金を用いる。

（ＩＶ）　　コイルバネ９のみを用い、そこで一方向性
の形状記憶合金と通常の弾性力を利用した弾性材による
コイルバネとを組合せたもの用いる。

（至）　コイルバネ９のみを用いる。但し、複数個以上
の形状記憶合金のコイルバイ・を使用し、互に復元作用
の設定温度を異なったものとする。

等々の実施例が考えられる。

以１・、の様な構成にもとづいて１氷温度別分級弁は使
用されているコイルバネの形状記憶合金そのもの自体の
センサー的機能とアクチェーり的機能をボデー１内にお
いて直接利用することを特長として、熱流体の温度別の
分級をなさしめる装置である。

上記の構成を有する温度別分級弁の作動は次の通りであ
る。

太陽熱又は工場廃熱等を熱源として、温熱又は冷熱等の
熱流体Ａが送給され、流入部２に進入し。

捻り翼７により流れは乱されて次の応答部５の球形の室
内に乱入する時、その室内は均一の温度分布になると考
えられる。この時、コイルバネ９は一方向性の形状記憶
合金であり、コイルバイ・川は通常の弾性相によるもの
とし、第１図の実線の様な状態に位置していたとするな
らば、その形状記憶合金の設定温度以上の温度の熱流体
Ａが応答部５に乱入すれば、コイルバ４・９は伸長状態
に復元し、コイルバネ１０は圧縮され、その間に挿入さ
れている支持板１２は１２′に引き上げられる結果とな
る。

支持板１２に支えられている分級弁１３及びそこより突
出している分離板１５は、みぞ１４及びみぞ１６に沿っ
て上方に１３’、　１５’と引き上げられ１分級部６の
空隙は、今までと反対側の下方に生ずることとなり。

熱体体Ａの流れは、流出部４を通る熱流体Ｃとなって流
出する。

具体的実施例として、コイルバネ９に６０°Ｃで伸長状
態に復元するよう記憶をなさしめた形状記憶合金を用い
、コイルバネ１０４こは通常の弾性材が使用されている
ものとすれば、この時形状記憶合金のパイアスカは高温
で強く、（硬く、降伏応力が大）低温では弱い（軟らか
く、降伏応力が小）のであるから１例えば４０℃前後の
熱流体Ａが送給された状態では、コイルバネ１０の弾性
材の力が容易に勝り、コイルバイ・９は圧縮されたまま
であり１分級弁１３は、第１図、第２図の断面図の実線
のように。

分級部６の下方に位置し−１一部に空隙を持ち１分級弁
１３より突出し、ている分離板１５は、流出部４の方向
えの流れを塞ぐ結果どなっている。

したがって、熱流体Ａが６０°Ｃより低温の場合は。

分級部６の１−・８部の空隙を通って、流出部３より６
０゛′Ｃ以下の熱流体Ｂとして流出する。

熱流体Ａが６０°Ｃより高温状態で送給されてくると。

コイルバネ９は応答し、その復元作用により伸長状態（
こもどり、コイルバネ１０は圧縮され、その間に挿入さ
れている支持板１２は１２′Ｏこ引き１−０げられる結
果となる。

それにともない分級弁１３とそこから突出する分離板１
５は、みぞ１４．みぞ１６に沿って上方にもち上げられ
、　１３’、　１５’、に位置することになり９分級部
６では、空隙を下方に移し９分離板１５′は流出部３の
方向を塞ぐこととなる。

当然、熱流体Ａは流出部４を通る６０℃以」二の熱流体
Ｃとして、今までの流れより反対の方向に分級され流さ
れる結果となる。

熱流体Ａの温度が低下すれば、コイルバネ９に使用され
ている形状記憶合金は軟らかくなり、降伏応力は小とな
り、コイルバネ１０の弾性応力がそれに打ち勝って、コ
イルバネ９は圧縮され１分級弁１３も下方番こ引き下げ
られることになり分級部６の空隙は父上方に移り熱流体
Ａの流れは流出部３を通る低温の熱流体Ｂの流れとなる
。

コイルバネ９とコイルバネ１０との他の性格の組合せの
場合もこれに準じて行なわれることは明らかである。

の形状記憶合金の復元作用の設定温度とコイルバネ１０
の弾性材の適用のあり方がそれに見合って適切であれば
、同様に作用することはもちろんである。

本発明は、太陽熱や工場廃熱等の場合の様に、当初より
温度変動のバラツキが予想される熱源より送給されてく
る熱流体の温度別の分級に威力を発揮し、特に、温度別
の非混合蓄熱又は再刊等に大きく貢献するものと思われ
る。

この様な温度別の分級作用を形状記憶合金を利用するこ
とにより、極めて簡潔な構成により行い。

エクセルギー的熱効果を高めることが出来る温度別分級
弁の装置である。

【図面の簡単な説明】

第１図は温度別分級弁の断面図である。第２図は温度別分級弁のａ−ａ’綿線上部分の断面図で
ある。特許出願人安　　川　　敬　　−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　ボデー１は概略的をこＴ字型管の形をしてお
り。流入部２につづく、応答部５の室内の上部及び下部にコ
イルバネ９及びコイルバネ１０を単数又は複数個以上を
固着し、その間に支持板１２を挿入設定する。
（２）　　支持板１２は分級部６内の円筒形等の分級弁
１３及び流出部３，４内にさらに突出する分離板１５を
支える。
（３）　　応答部５の室内に固着されるコイルバネ９ζ
都一方向性の形状記憶合金等であり、コイルバネ１０に
は通常の弾性力を利用した弾性材等を用いる。
（４）本温度別分級弁は使用されているコイルバネの形
状記憶合金そのもの自体のセンサー的機能とアクチェー
タ的機能をボデー１内において直接利用することを特長
として、熱流体の温度別の分級をなさしめる装置である
。