JPS6235185A - じやばら型流体制御器 - 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） 本発明は、化学産業プラントや機械装置等の流体管路に
於いて使用するじやばらシール型温体制１ｉＩｌ器の改
良に係り、じやばらを形状記憶合金によって形成すると
共に、形状記憶合金製じやばらの出力を機器駆動源とし
て利用するようにした自動流体制御１器に関する。

（従来の技術） じやばらシール型流体制御器は、スピンドル捧のグラン
ドパツキンからの流体の漏洩を皆無にすることができる
ため、高純度ガスや毒性ガス等の取扱管路に於いて広く
利用されている。第３図は従前のこの皿じやぼらシール
型温体制４Ｌ手動式外圧型じやばらシール流体制御器）
の−例を示すものであり、スピンドル１と栓座２間のシ
ールがインコネル製のじやばら３によって確保されてお
り、ハンドル４を回動することにより接手５を介してス
ピンドル１が上下動され、これによって機器の開閉が行
なわれる。栓座２内の流体は伸縮自在なじやばら３によ
ってシールされており、該しゃばら３の上端は１器蓋の
内腔上壁に、その下端はスピンドル１の下端部に夫々溶
接されている。

また、当該じやばらシール型機器を流体自動詞ｉＩｌ器
として利用する場合には、電磁作動器やパルスモータ、
流体圧シリンダ等の四回駆動装置によりスピンドル１の
昇降が行なわれる。尚、第３図に於いて、７は筐体、８
は栓座、９は栓体、１０は栓体パツキンである。

然し乍ら、従前のこの種じやばらシール型流体制御器で
は、ハンドル４の回動をスピンドル１の上下動に変換す
る接手５を必要とし、機器操作の円滑性に欠けると共に
構造が慣雑になるという難点がある。

また、流体自動制御機器として利用する場合には、モー
タや流体圧シリンダの如き機器駆動装置を別に必要とし
、機器自体が大型化すると共に製造コストも上昇し、然
かも保守に手数を要するという間開がある。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は従ｎ１のこの種じやばらシール型自動制御、凶
器に於ける上述の如き間層、即ち■機器駆動装置を別途
に必要とするため機器の大型化や製造コストの上昇を招
くこと及び■スピンドルとスピンドル駆動装置の出力軸
とを連結する接手を必要とするため、機器操作の円滑性
に欠けること等の問題を基本的に解決せんとするもので
あり、形状記憶合金製のじやばらを用いて機器の開閉を
制闘することにより、機器の大幅な小形比と製造コスト
の引下げを可能とした自動制御・、τう器を提供するも
のである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、流木人口１２と流体出口１３に連通ずる栓座
１７の底面に栓座１６を設けた筺体１１と、前記栓座１
６と対向状に配設した栓体１８と、筐体１１の上方に配
設され栓座１７に連通ずる円筒状の腔部（１）を形成す
る蓋体１９と、栓体１８の上方に配設されその伸縮によ
り栓体１８を上下動する形状記憶合金製のじやばら２４
と、前記じやばら２４の温度を調整する温度制御機器２
５とを考案の基本構成とするものである０ （作用） 検体の上方に配設した形状記憶合金製のじやばらを加熱
し、その温度を変態温度以上の温度に上昇せしめると、
じやばらが伸長し、これによって栓体が下方へ押圧され
、栓座へ当座する。

また、じやばらの温度を下降せしめると、じやばらが縮
少して栓体が離座方向へ移動され、開放状態となる。

更に、ベローズの温度を調整自在とすることにより、機
器開度は連続的に制御される。

（実施例） 第１図は本考案の第１実施例に係る制ａ、ｎ器の裟断面
図であり、図に於いて、１１はステンレス鋼製の栓箱、
１２は流体入口、１３は流体出口、１４及び１５は流体
通路、１６は栓座１７の底面に形成した栓座、１８は栓
座の上方に配設した栓体、１９は蓋体である。

前記蓋体１９は栓座１７の上方に配設され、筺体１１に
螺着されている。当該蓋体１９の螺着により栓座１７と
連通ずる円筒状の腔部２０が形成されており、該腔部２
０の中に円筒状のケース２１が収納されている。尚、本
実施例に於いては、蓋体１９内にケース２１を配設して
栓体１８のガイドとすると共に、ケースの上方に溶接し
た栓体にベローズ２４の上端ヲ溶接しているが、ケース
２１を省き、じやばら２４の上端を蓋体１９の上部内壁
へ溶接するようにしてもよい・。

栓体１８は前記ケース２１の下方に昇降自在に配設され
ており、栓体１８の上端外周縁にはじやばら２４の下端
が溶接されている。即ち、じやばら２４によって栓座１
７及びこれに連通ずる空間部２０の気密が保持されてい
る。尚、２２は気密保持用のＯリングである。

じやばら２４は、Ｎｉ５０％−Ｔｉ５０％の形状記［＠
合金板（東北金属工業株式会社製、Ｍ　Ｓ変態温度約、
ＩＱ’ｃ）を使用して形成されており、約８０°Ｃに於
いて２０〜３０　［（ｇの伸長力（栓体１８を当座方向
へ押圧する力）を発生し、喘器を閉止状態に保持すると
共に、その温度を下降せしめることにより伸長力が減少
し、栓体復帰用スプリング２３の弾性力や流体圧等によ
る栓体の押し上げにより、開放状態となる。

前記形状記憶合金製のベローズ２４の温度は、温度側＠
　”；％　２５を介してヒータ２６を加熱することによ
り制卸されており、ヒータ電流をＮ’９　ｍＷすること
により圧意の温度に保持される。

尚、本実施例に於いては、じやばら２４の材質としてＴ
　ｉ　−Ｎ　ｉ系の形状記憶合金を使用しているが、Ｃ
ｕ−Ｚｎ−Ａ６系やＣｕ−Ａ６−Ｂｅ系、Ｃｕ−Ａ６−
Ｎｉ系の形状記憶合金を使用してもよいことは勿論であ
る。

また、本実施例に於いては、加熱したじやばら２４の冷
却を自然冷却に依っているが、制御性を高めるためには
冷却装置を別に設ける方が望ましい。

次に、本実施例に係る自動制御機器の作動について説明
する。

先ず、勢器を閉鎖状報とする場合には、温度開開器２５
からヒータ２６へ通電し、じやばら２４を所定の温度（
約８０°Ｃ）にまで加熱する。これにより、じやばら２
４がその形状記憶特性に基づいて伸長し、復帰スプリン
グ２３の弾性力に抗して栓体１８を下方へ押し下げ、栓
座１６へ当座せしめる。

一方、閉止状態から開放状態とする場合には、ヒータ２
６への通電を遮断してその温度を下降せしめる。これに
より、じやばら２４の伸長力が減少し、復帰スプリング
２３のシ単注力や流体圧等によって栓体１７が押し上げ
られ、開放状態となる。

又、じやばら２４の加熱温度を調整してその伸長力を変
えることにより、機器開度を連続的に制御することがで
きる。

第２図は、本考案の第２実施例に係る制二卸殿器の縦断
面図であり、じやばら２４の内部に流体圧が加わる点及
びじやばら２４の両端部の固着位置が異なる点を除いて
は、前記第１実施例と略同様の構成である。

即ち、じやばら２４の下端はケース２１の下方内壁に固
着されており、且つその上端は栓体１８より上方へ延設
した連杆２７の頭部外周壁へ固着されているＯ また、ヒータ２６はじやばら２４の外壁面に取付けられ
ており、キャンプ２８を挿通してリード線が温度側＋ｇ
５２５まで引出されている０ じやばら２４の非加熱時にはスプリング四の弾性力によ
り栓体１８は下方へ押圧されており、閉止状態となる。

一方、ヒータが作動してじやばら２４が加熱されると、
スプリング２９の弾性力に抗して栓体１８が上方へ引上
げられ、開放状態となる。又、じやばら２４の加熱温度
を調′終することにより、機器開度の連続的な制御が青
なえる。

（効果） 本発明は、じやばらを庚用して流体のシールを行なうこ
とにより、スピンドルグランドパツキンからの流体の漏
洩を皆無にするようにしたじやばら型流体機器に於いて
、ベローズを形状記憶合金製としてその温度を調整する
ことにより、素材の有する形状記憶特性を利用して栓体
を駆動する２溝成としているため、従前の機器駆動装置
は不要となり、機器の小形化と製造コストの大幅な削減
が可能となる。

また、ベローズの温度を制御するだけで機器開度を連続
的に、然かも高精度で制御することができる。

本発明は上述の通り秀れた実用的効用を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従前のじやばら型温体典器の縦断面図である。 第２図は本発明の第１実施例に係る開開機器の縦断面図
である。 第３図は本発明の第２実施例に係る制御公器の縦断面図
である。 １１　　筐体 １２　　流体入口 １３　　流体出口 １６　　栓座 １７　　栓室 １８　　栓体 １９　　Ｍ体 ２０　　腔部 ２１　　ケース ２４　　じやぼら ２５　　温度制御器 ２６　　ヒータ ；　宙 特許出願人　　　　　　　山　１）央→４他　ｌ　る 第３図 ム 第１図　　　　１１＝筐体 １２：流体人ＩＪ １４　　　　　　　　１５　　　　　　　１ｊ第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）流体入口（１２）と流体出口（１３）に連通する
   栓室（１７）の底面に栓座（１６）を設けた筐体（１１
   ）と；前記栓座（１６）と対向状に配設した栓体（１８
   ）と；筐体（１１）の上方に配設され栓室（１７）に連
   通する円筒状の腔部（２０）を形成する蓋体（１９）と
   ；前記栓体（１８）の上方に配設され、その伸縮により
   栓体（１８）を上下動させる形状記憶合金製のじゃばら
   （２４）と；前記じゃばら（２４）の温度を調整する温
   度制御器（２５）とから構成したじゃばら型流体制御器
   。
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載のじゃばら型流体制
   御器に於いて、じゃばら（２４）の下端を栓体（１８）
   へ気密状に固着すると共に、じゃばら（２４）の上端を
   腔部（２０）の上方へ気密状に固着したじゃばら型流体
   制御器。
3. （３）特許請求の範囲第２項に記載のじゃばら型流体制
   御器に於いて、じゃばら（２４）の下端を栓室（１７）
   又は腔部（２０）下方の内壁面へ気密状に固着すると共
   に、じゃばら（２４）の上端を栓体（１８）より上方へ
   延設した連杆（２７）の外周壁へ気密状に固着したじゃ
   ばら型流体制御器。