JPS6182084A

JPS6182084A - 流体の制御方法及びその装置

Info

Publication number: JPS6182084A
Application number: JP20227684A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Hara; 原　隆博; Jiyouji Maruono; 譲治丸小野; Takeshi Ishikawa; 武石川; Shigeki Kiura; 木浦　滋幹
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-09-27
Filing date: 1984-09-27
Publication date: 1986-04-25

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」本発明は流体の制御方法及びその装置に関し、更に詳し
くはコックやバルブ等の内部に装着され、液体や気体等
を通流又は停止させるコマに設けた通路を、形状記憶合
金の作用により所定の温度域で該通路を開放し液体を通
流させ、又は該通路を閉鎖させ流体の通魔をストップさ
せる方法及び装置に関するものである。

「従来の技術」　「発明が解決しようとする問題点」従
来、例えば寒冷地における水道管等の凍結を防止する方
法として、■熱コイルを水道管の周囲に巻きつける、■
蛇口を少し開いた状態とし、水を出しっ放しにしてお（
、■凍結し易い部分を水抜きする等の方法が一般に採用
されている。

しかるに■の方法は電気代が嵩み、従って省工不の見地
から問題があり、■の方法は凍結時間帯だけ水を放出す
れば足りるが、凍結時間帯の到来の予測は決して容易で
はなく、寒冷地によっては２４時間中放流状態としてお
（必要があり、または深夜や朝方に到来することが予測
される場合であっても、夜中に起き出して蛇口を開くの
が甚々面倒であるため、いきおい就寝前に放流状態とし
ておくのが普通である。従って、貴重な水質源の４費は
避けられない、また■の方法においては設備費の上昇を
招くばかりでなく、水抜き後の部座の使用が出来ない。

一方、ノヤワー、温水器、スチーム管等の温度調節は市
販の高価なサーモスタンドを予め設置しておかねばなら
ず、設備が高価とならざるを得ない。

「問題点を解決するための手段」本発明は上記実情に鑑み、人手を全く煩わすことなく、
簡易且つ経済的な流体の制御方法及び装置を開発すべく
鋭意研究の結果、形状記憶合金を採用することにより目
的が達成されることを見い出し、本発明を完成させたも
のである。

部ち、本発明の第１はコックやバルブ等の内部に装着さ
れ、液体、気体等の流体を通流又は停止させるコマに通
路と、形状記憶合金を介して取り付けられた弁体とを設
け、該形状記憶合金が流体及び／又は雰囲気温度を感知
し該合金の形状変形に伴なって前記弁体が前記通路を開
放又は閉鎖させることを特徴とする流体の制御方法を内
容とし、前記方法を効果的に達成するために、本発明の
第２はコックやバルブ等の内部に装着され、液体、気体
等の流体を通流又は停止させる頭部及びこれに略垂直に
連設された軸部とからなるコマにおいて、頭部及び軸部
内部に空洞部を設け、該空洞部は頭部先端付近に弁体収
容部を有し、且つ頭部内部に設けられた通路に連絡され
てなり、前記空洞部内に弁体を形状記憶合金により吊設
してなり、咳形伏記憶合金が流体及び／又は雰囲気温度
を感知し該合金の形状変形に伴なって弁体が前記通路を
開放又は閉鎖する構造とした流体の制御装置を、本発明
の第３はコックやバルブ等の内部に装着され、液体、気
体等の流体を通流又は停止させる頭部及びこれに略垂直
に連設された軸部とからなるコマにおいて、該コマの内
部に空洞部を設は該空洞部は通路と連絡されてなり、前
記空洞部には透孔を備えた弁体が形状記憶合金を介して
気密的に且つ摺動可能に収容され、該形状記憶合金が流
体及び／又は雰囲気温度を感知し該合金の形状変形に伴
なって前記弁体を、摺動させ前記透孔と通路とを連通又
は遮断させる構造とした流体の制御装置を夫々内容とす
るものである。本発明において、コマとは弁座とバッキ
ングとから構成され、流体を通流、停止又は流量開節す
る機能を果すもの全てを総称し、その形状は限定されな
い。

「実施例」本発明を実施！３様を示す図面に基づいて説明すると、
第１図及び第２図において、コマ（１）は頭部（２）と
、これと略垂直に連設された軸部（３）とから構成され
ている。該頭部（２）及び軸部（３）に空洞部（４）が
設けられ、該空洞部（４）は頭部（２）先端付近に弁体
収容部（５）を備えている。空洞部（４）は、また頭部
（２）に設けられた通路（６）と連絡している。該空洞
部（４）内には形状記憶合金（７）を介して弁体（８）
が空洞部（４）の天井より吊設されている。

（９）は固定部である。軸部（３）は金属、ゴム、硬質
プラスチック等からなり、頭部（２）は軸部（３）と同
し素材で良いが、少なくとも弁体収容部（５）はゴム、
軟質プラスチック、その他のエラストマーの如き弾性材
料が好ましい、弁体（８）は第２図に示す如く、弁体収
容部（５）に嵌合収容されたときに十分な気密性を発揮
することが必要であり、上記弾性材料が好適である。も
つとも、弁体収容部（５）が上記弾性材料からなる場合
は、弁体（８）は金属やプラスチック製であってもその
目的を達し得る。軸部（３）の形状は特に制限されず、
円、楕円、四角形等の多角形等でも良く、頭部（２）の
形状も同様である。また空洞部（４）は形状記憶合金（
７）を収容できれば良（、従って特に形状は制限されな
い０本例では弁体（８）を半球状とし、弁体収容部（５
）を該半球状と略同し曲面を備えた碗状としであるが、
これに制限されず、第２図の如く両者が気密的に接触し
得、この際に流体を遮断し通路（６）への侵入を阻止で
きる構造であればどの様な形状でも良い。通路（６）は
所望の流量が得られるように適当な大きさの断面とし、
図では２個設けられているが、勿論少なくとも１１１１
設けられておれば良い。また、流体の圧力による断面変
形を防ぐために金属やプラスチック製等のパイプを埋込
んでも良い。形状記憶合金（７）は、第１図に示す如（
所定の温度域において弁体（８）と弁体収容部（５）と
の気密性を解く、即ち、弁体（８）を押し下げて弁体収
容部との間に一定の間隙を形成させ、また第２図の如く
、気密状態を達成できれば良く、例えば波形状、コイル
状等が好ましいが特にコイル状のものが好適である。

上記本発明装置を水道管の凍結防止用に供する場合を第
３図に示したが、本発明の装置Ａは給水栓（１０）の中
の従前のコマの位Ｗに配置されている０本発明装置の作
用を第１図〜第３図により説明すると、凍結温度よりも
高い温度では装置は第２図に示した状態にあり、即ち、
弁体（８）は弁体収容部（５）に気密的に密接しており
、通路（６）からの水の洩出は阻止されている。

これに対し、水温及び／又は管内の雰囲気温度が凍結温
度になると、第１図の状態、即ち形状記憶合金が変形伸
長し、その結果弁体（８）を弁体収容部（５）より引き
離して一定の間隙を形成させ、水を通路（６）内に導入
し、給水栓（１０）の先端口より凍結の防止に十分な一
定量の水を流出させ凍結が阻止される。

第４図は本発明装置の他の実施態様を示し、同図におい
て、頭部（２）の内部に空洞部（４）が設けられ、該空
洞部（４）は通路（６’）　　（６″）と連絡されてお
り、その内部には透孔（ｌ　ｌ）を備えた弁体（８′）
が形状記憶合金（７）を介して収容されている。（１２
）は固定板である。弁体（８′）と空洞部（４）の上下
接触部は気密的に且つ弁体（８′）が空洞部（４）内を
水平方向に摺動可能に収容されている。同図は弁体（８
′）の透孔（１１）が通路（６″）（６°゛）とが連通
状態にあることを示している。

第５図は弁体（８′）が形状記憶合金（７）と弾性バネ
（１７）との併用により固定Ｆｉ、（１２）側に引き寄
せられ、弁体く８′）の透孔（１１）と通路（６’）　
　（６″′）とが遮断された状態を示す。

再び水道管の凍結防止に供する場合について説明すると
、凍結温度よりも高い温度下では装置は第５図に示した
状態、即ち弁体（８′）の透孔（１１）と通路（６’）
　　（６”）とはそれぞれ遮断された状態を保持し、水
は通路（６）への侵入を阻まれる、水温及び／又は雰囲
気温度が凍結温度になると、装置は第４図の状態、即ち
、形状記憶合金（７）が伸長して弁体（８勺を前方に押
して空洞部（４）内を摺動させ、弁体（８′）の透孔（
１１）と通路（６勺　（６′）とをそれぞれ連通させ、
通路（６″′）、透孔（１１）及び通路（６′）に一定
量の水を導き入れ、給水栓の先端口より所定量の水を放
流し、凍結を防止する。

第６図は本発明の他の実施態様を示し、弁体（８）を板
状体とし、弁体（８）を吊設するコイル状の形状記憶合
金（７）を突起（１３）を周設した筒体（１４）に収容
し、且つ空調部（４）内に突起ｆ９ｊ勤部（１５）を設
け、前記突起（１３）を突起摺動部（１５）内を摺動さ
せることにより、水圧によるコイル状の形状記憶合金（
７）への悪影響を回避し、形状記憶合金の伸長、収縮に
よる弁体（８）の開放、閉鎖をスムースに行なわせるよ
うに構成されている。

「作用」　「発明のりＪ果」叙上の通り、本発明は流体制御用のコマに形状記憶合金
を応用し、該合金の伸長、収縮エネルギーを利用して弁
体を作動せしめることにより、所定温度域で弁の開放を
自動的に為さしめるものである。従って、本発明は所定
の温度域において液体、気体等を選択的に取り出す必要
がある用途に広く応用可能である０例えば水道管の凍結
防止に応用すれば、人手を全く煩わすことなく且つ水の
無駄が避けられ掻めて経済的である。またシャワーや温
水器に応用すれば常に所望の温度のものを取り出すこと
ができ、熱湯による危険や所望でない温度の水を捨て去
るというロスが防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施態様を示す概略断面図
で、第１図は弁体が開放された状態を、第２図は弁体が
閉鎖された状態を示す、第３図は本発明装置を給水栓に
応用した例を示す概略図、第４図及び第５図は本発明の
池の実施態様を示す概略断面図で、第４図は開放状態の
弁体を示し、第５図は閉鎖された弁体を示す。第６図は
本発明装置の更に他の実施態様（弁体が開放された状！
３）を示す概略断面図である。ｌ・・コマ、　　２・・頭部３・・軸部、　　４・・空洞部５・・弁体収容部、６．　６’、　　６”・・通路７・
・形状記憶合金、８．８′・・弁体９・・固定部、　■
０・・給水栓１１・・透孔、　　１２・・固定板１３・・突起、　　　１４・・筒体１５・・突起摺動部、１６・・ストッパー１７・・弾性
バネＡ・・本発明装置特許出願人　　　原　　　隆　博九小野　譲　治石川　武第１図口第２図第３１第４図

Claims

【特許請求の範囲】１、コックやバルブ等の内部に装着され、液体、気体等
の流体を通流又は停止させるコマに通路と、形状記憶合
金を介して取り付けられた弁体とを設け、該形状記憶合
金が流体及び／又は雰囲気温度を感知し該合金の形状変
形に伴なって前記弁体が前記通路を開放又は閉鎖させる
ことを特徴とする流体の制御方法。２、コックやバルブ等の内部に装着され、液体、気体等
の流体を通流又は停止させる頭部及びこれに略垂直に連
設された軸部とからなるコマにおいて、頭部及び軸部内
部に空洞部を設け、該空洞部は頭部先端付近に弁体収容
部を有し、且つ頭部内部に設けられた通路に連絡されて
なり、前記空洞部内に弁体を形状記憶合金により吊設し
てなり、該形状記憶合金が流体及び／又は雰囲気温度を
感知し該合金の形状変形に伴なって弁体が前記通路を開
放又は閉鎖する構造とした流体の制御装置。３、形状記憶合金がコイル伏である特許請求の範囲第２
項記載の装置。４、コックやバルブ等の内部に装着され、液体、気体等
の流体を通流又は停止させる頭部及びこれに略垂直に連
設された軸部とからなるコマにおいて、該コマの内部に
空洞部を設け該空洞部は通路と連絡されてなり、前記空
洞部には透孔を備えた弁体が形状記憶合金を介して気密
的に且つ摺動可能に収容され、該形状記憶合金が流体及
び／又は雰囲気温度を感知し該合金の形状変形に伴なっ
て前記弁体を摺動させ前記透孔と通路とを連通又は遮断
させる構造とした流体の制御装置。５、形状記憶合金がコイル状である特許請求の範囲第４
項記載の装置。