JPS63101584A - 制御弁 - 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〕 この発明は、流体の流れを遮断または調整する制御弁に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来、制御弁では第５図に示すバタフライ弁のように、
弁体３１を動作させる操作軸３２を弁本体３３の外部へ
取出し、外部の駆動部３４で弁体３１を操作する構成と
しである。駆動部３４はモータまたはソレノイド等から
なる。手動式のものでは、駆動部３４の代りに操作片を
設ける。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、いずれの制御弁においても、操作軸３２を弁本
体３３の外部に取出すための構造を必要とし、このため
操作軸３２の貫通部における流体シールが問題となる。

操作軸３２は可動部分であるため、確実なシールが困難
である。また、駆動部３４が管状の弁本体３３から大き
く突出するため、配管系に制御弁の配置箇所だけが突出
し、邪魔になることがある。

この発明の目的は、弁本体の外部に対する流体漏れの問
題がなく、シール構造が簡単ですみ、かつ管状の弁本体
内に全ての部品が納められてコンパクトな構成の制御弁
を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の制御弁は、内部が流路となる管状の弁本体と
、前記流路の一部に開口を有する固定円板と、前記固定
円板に重ねて回転可能に設けられて回転角度の変化に伴
い前記固定円板の開口に対する連通開口面積が変わる開
口を有する回転円板と、前記弁本体内に固定されて前記
回転円板の外周部に接する振動体とこの振動体を励振す
る圧電素子とを有し前記回転円板を前記振動体の振動で
回転させる圧電モータ固定子とを備え′７ｋＩる。

（作用〕 この発明の構成によると、回転円板を固定円板に対して
回転させることにより、回転円板と固定円板の開口の連
通開口面積が変化し、流量制御または開閉制御が行える
。回転円板は圧電モータの回転子となるものであって、
弁本体内に設けた圧電モータ固定子の振動体に外周部を
接して回転させるので、可動部分が弁本体から突出する
箇所がない、そのため、弁本体内の流体を外部に対して
シールするシール構造が簡単ですむ、また、圧電モータ
固定子が弁本体内の回転円板の外周部に接するもので゛
あって、全ての部品が管状の弁本体内に納まり、コンパ
トな外形となる。そのため、配管系が制御弁の配置部分
で突出することがない。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図ないし第４図に基づいて説
明する。弁本体１は、内部が流路となる円管状のもので
あり、一対の分割本体ＬＡ、ＩＢとねし接合部２で接合
して構成される。これら分割本体ＬＡ、ＩＢの内周に環
状フランジ３．４が一体に形成され、環状フランジ３．
４の間に固定円板５と、回転円板６と、圧電モータ固定
子７と、シール材押え１０とが設けである。回転円板６
は固定円板５に重ねて回転可能に設けてあり、これら固
定円板５および回転円板６に、互いに連通ずる開口５ａ
、６ａが各々形成しである。これら開口５ａ、６ａは、
回転円板６の角度変化に伴い連通開口面積が変わる形状
に形成しである（第２図参照）、圧電モータ固定子７は
リング状の振動体８とこの振動体８の裏面に貼付けたリ
ング状の圧電素子９とからなる。振動体８は回転円板６
の外周部に接しており、回転円板６は圧電モータの回転
子となる。シール材押え１ｏは圧電モータ固定子７の内
周に嵌合したリング状のものであり、その両面と回転円
板６および環状フランジ４との間に０リング等からなる
シール材１１．１２を各々設けである。固定円板５と環
状フランジ３との間にも０リング等のシール材１３が介
装しである。

回転円板６に接するシール材１１は、フッ素樹脂等によ
り、表面滑性処理したも功が望ましい。１４は圧電素子
９の電極に接続した電源線であり、弁本体ｌを貫通した
孔から外部に引出しである。この孔にはシール手段を施
しである。

第３図に示すように、振動体８は歯列状に多数の突部８
ａが形成しである。振動体８は例えば鉄等の金属材料の
ものを用いである。圧電素子９は、圧電セラミック材料
を薄板状に加工し、圧み方向に均一に分極処理したもの
である。

第４図に示すように、圧電素子９には撓み振動の半波長
ピッチの電極１５を複数個設け、その電極群１６に共振
周波数の電気入力を電源Ｅ１がら印加する。これにより
、超音波振動等のたわみ振動の定在波１８（細線で示す
）が励振される。この電極群１６は圧電素子９の全長に
設ける必要はな（、一部に設ければよい。同様に、もう
−組の電極群１７を設け、この電極群１７によって励振
される定在波１９（破線で示す）の位相差がπ／２とな
るようにする。このように、電源Ｅ１．Ｅ２からπ／２
の位相差の電気入力を印加することにより、進行波が形
成され、回転円板６が回転する。

電源Ｅ１．Ｅ２による位相を逆とすることにより、回転
円板６の逆回転が可能である。

この構成によると、圧電モータ固定子７の駆動によって
回転円板６を固定円板５に対して回転させることにより
、回転円板６との開口５ａ、６ａの連通開口面積が変化
し、弁本体１内を流れる流体の流量制御または開閉制御
が行える。この流体は液体であっても、気体であっても
よい。

回転円板６は圧電モータの回転子となるものであって、
弁本体１内に設けた環状の圧電モータ固定子７に接して
回転させるので、従来の制御弁と異なり、可動部分が弁
本体１から突出する箇所がない、電源線１４は弁本体１
を貫通するが、可動部分でないのでシールが容易である
。そのため、弁本体１内と外部との間のシールが確実で
あり、流体漏れの問題がない。また、圧電モータ固定子
７が弁本体１内の回転円板６の外周部に接するものであ
り、全ての部品が管状の弁本体１内に納まる。そのため
、配管系がこの制御弁を配置する部分で突出することが
なく、全体に同一径に形成できる。

さらに、駆動は、電源′ｆＩＡ１４から所定の交流電圧
を印加するだけでよ＜、掻作が容易である。圧電素子９
は、弁本体１の外部に対しては完全に遮断され、かつ弁
本体１の内部に対しても各シール材１１〜１３によりシ
ールされるので、圧電素子９に印加する電源の安全にも
問題がない。

なお、前記実施例では圧電モータ固定子７を第３図のよ
うに歯列状の突部８ａを有する振動体８を用いたものと
したが、これに限らず圧電素子で回転円板６を駆動でき
るものであればよい、また、固定円板５および回転円板
６の開口５ａ、５ａの形状も、第２図に示す形状に限ら
ず、回転円板６の回転によって連通ずる開口面積が変え
られる形状であればよい、また、圧電モータ固定子７は
、全体を圧電セラミック材料で形成したものであっても
よい。

〔発明の効果〕

この発明の制御弁は、回転円板を固定円板に対して回転
させることにより、回転円板と固定円板の開口の連通開
口面積が変化し、流量制御または開閉制御が行える０回
転円板は圧電モータの回転子となるものであって、弁本
体内に設けた圧電モータ固定子の振動体に外周部を接し
て回転させるので、可動部分が弁本体から突出する箇所
がない。

そのため、弁本体内の流体を外部に対してシールするシ
ール構造が簡単ですむ、また、圧電モータ固定子が弁本
体内の回転円板の外周部に接するものであって、全ての
部品が管状の弁本体に納まり、コンパクトな外形となる
。そのため、配管系が制御弁の配置部分で突出すること
がないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の断面図、第２図（Ａ）、
　　（Ｂ）はそれぞれその固定円板および回転円板の正
面図、第３図は同じくその圧電モータ固定子の斜視図、
第４図は同じくその動作説明図、第５図は従来例の断面
図である。 ■・・・弁本体、５・・・固定円板、６・・・回転円板
、５ａ、５ａ・・・開口、７・・・圧電モーフ固定子、
８・・・振動体、９・・・圧電素子 第１図 （Ａ）　　　（Ｂ） 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内部が流路となる管状の弁本体と、前記流路の一部に開
   口を有する固定円板と、前記固定円板に重ねて回転可能
   に設けられて回転角度の変化に伴い前記固定円板の開口
   に対する連通開口面積が変わる開口を有する回転円板と
   、前記弁本体内に固定されて前記回転円板の外周部に接
   する振動体とこの振動体を励振する圧電素子とを有し前
   記回転円板を前記振動体の振動で回転させる圧電モータ
   固定子とを備えた制御弁。