JPH0127311B2

JPH0127311B2 -

Info

Publication number: JPH0127311B2
Application number: JP55081951A
Authority: JP
Inventors: Katsuji Fujiwara
Original assignee: TLV Co Ltd
Current assignee: TLV Co Ltd
Priority date: 1980-06-16
Filing date: 1980-06-16
Publication date: 1989-05-29
Also published as: JPS579373A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は感温応動素子を有し流体の温度変化に
より開閉する温度応動弁に関する。弁体が弁口を
開閉する作用を生ぜしめる感温応動素子として、
従来、バイメタルが用いられていた。バイメタル
は温度に応じて変型量が比例的に変化するため、
弁手段の開閉操作には大きな温度差が必要である
とともに、弁手段が微小開弁の状態で長時間維持
され弁体や弁座が侵食される危険性があつた。ま
た、バイメタルは、変形する際の操作力が小さい
ため大きな弁手段の開閉に不適であり、自己崩壊
を起こすので耐久性がなく、コスト的にも高くつ
く。さらに、弁体が弁口を開閉する作用を生ぜし
める感温応動素子を、該素子を筐体内に接合する
ための接合部材を用いて筐体内に接合すると、筐
体内の構造が複雑になりそれだけ故障も多くな
る。

上記事情に鑑みて、本発明は、温度応動弁の感
温応動素子として形状記憶合金を用いることによ
り、該応動素子が変態温度を境に小さな温度差で
瞬間的に形状変化し侵食の危険がなく、変形する
際の操作力が大きく、大きい弁手段にでも適用で
き、耐久性があり、コスト的にも安い温度応動弁
を得るとともに、さらに、感温応動素子を筐体と
弁座のあいだに挟み込むことにより、構造が簡単
で故障のない温度応動弁を得ることを目的とす
る。

次に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

本体１と蓋体２がガスケツト４を介して螺着し
筐体が形成される。筐体内には弁室９が形成され
る。本体１には流体を弁室９に導く流入口８が開
口し、蓋体２には流体を外部へ流出する流出口１
１が開口する。弁室９と流出口１１を連通する弁
口１０を形成する弁座３が蓋体２と螺着する。弁
室９内には、形状記憶合金を用いてほぼコの字型
に形成した感温応動素子６がその一端で蓋体２と
弁室３のあいだに挟み込まれる。弁室６内には、
球形の弁体５が自由状態で収容される。弁体５と
感温応動素子６とは接合されていない。感温応動
素子６は弁室９内の流体の温度により変形する。
弁体５は流体圧力により、弁座３に着座し弁室９
と弁口１０を閉塞したり、感温応動素子６の変形
により、弁座３より離れた弁室９内に応動したり
する。

感温応動素子６に用いた形状記憶合金は、チタ
ン―ニツケル合金、銅―アルミ―ニツケル合金等
で、加熱冷却されて温度が変化すると、母相とマ
ルテンサイト相の間を可逆的に変態し、母相で記
憶された形状に変形する。そして、本実施例で
は、加熱されて母相に変態した時に実線で示す形
状に変形し、冷却されてマルテンサイト相に変態
した時に二点鎖線で示す形状に可逆的に形状変化
する板状の素子を用いる。弁体５は弁口１０を完
全に閉塞できる様に高精度に加工する。

次に、上記実施例の作用を説明する。流入口８
から弁室９内に流入する流体が所定温度、即ち変
態温度以下の場合、素子６は冷却されて二点鎖線
で示す如く変形し、弁体５が弁室９内に流入する
流体の圧力により弁口１０を閉塞しようとするの
を妨げ、開弁状態を維持する。弁室９内に流入す
る流体が所定温度以上の場合、素子６は加熱され
て実線で示す如く変形し、弁体５は弁室９内に流
入する流体の圧力により弁口１０を閉塞する。

素子６の実線で示す如く形状と二点鎖線で示す
如く形状との変形は、所定温度、即ち変態温度を
境に小さな温度差で瞬間的に形状変化するため、
弁体５と弁座３が微小開弁の状態で長時間維持さ
れ弁体５や弁座３が流体により侵食されるという
危険性がない。また、形状変化の際の操作力が大
きいので、弁体５が大きい場合にも利用できる。

また、形状記憶合金を用いた素子６は、板状の
ものを用いて、図に示す如くコの字型にし、一端
を蓋体２と弁座３の間に挟み込んで固定すること
により、素子６を弁室９内に固定する接合部材が
不必要になり、また、弁体５と素子６を接合しな
いことにより、弁体５を素子６に固定する接合部
材が不要になり、構造が簡単でそれだけ故障のな
いものになる。

また、形状記憶合金を用いた素子６はその他端
で、弁口１０の軸に対してほぼ直角方向から弁体
５を開弁するので、開弁に要する操作力は小さな
もので好く、弁体５がより大きな場合にも利用で
きる。

弁室９内に自由状態で収容した球形の弁体５で
弁口１０を開閉するので、弁体５の外表面の全部
を弁口１０とのシール面として利用でき、弁体５
の摩耗による寿命の低下を防止できる。

上記第１図の実施例は、流体が所定温度以下の
時に開弁してこの流体を排出し、所定温度以上の
時に閉弁する、例えばスチームトラツプの如き用
途に用いたものである。また、この開閉弁を逆に
し、流体が所定温度以上の時にこの流体を排出す
る温度応動弁に適用してもよい。この場合、感温
応動素子を形成する形状記憶合金には、流体が高
温時に第１図に於いて二点鎖線で示す如く変形
し、低温時に実線で示す如く変形するものを用い
る。

このように本発明の温度応動弁は、弁体が弁口
を開閉する作用を生ぜしめる感温応動素子として
形状記憶合金を用いることにより、流体の小さな
温度差で瞬間的に形状変化し、侵食の危険がな
く、大きい弁手段にも適用でき、耐久性があり、
コスト的にも安い温度応動弁を得ることができ
る。

また、温度応動素子を筐体と弁座のあいだに挟
み込むことにより、また、温度応動素子と弁体と
を接合しないことにより、構造が簡単で故障のな
い温度応動弁を得ることができる。

また、温度応動素子は弁口の軸に対してほぼ直
角方向から弁体を開弁することにより、小さな操
作力で開弁でき、より大きい弁手段にも適用する
ことができる。

さらに、弁体はその外表面の全部を、弁口を開
閉するシール面とすることができるので寿命が長
くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の温度応動弁の断面図
である。１：本体、２：蓋体、３：弁座、５：弁体、
６：感温応動素子、８：流入口、９：弁室、１
０：弁口、１１：流出口。

Claims

【特許請求の範囲】

１流入口、弁室、および流出口を形成する筐
体、弁室と流出口を連通する弁口を形成する弁
座、弁室内に自由状態で収容され弁口を開閉する
球形の弁体、および弁体が弁口を開弁する作用を
生ぜしめる感温応動素子であつて、ほぼコの字型
に形成された形状記憶合金から成り一端が筐体と
弁座のあいだに挟み込まれ他端が弁口の軸に対し
てほぼ直角方向から弁体を開弁するものから成る
ことを特長とする温度応動弁。