JPH0193672A - 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〕

従来より、流体の制御弁として、第５図に示すようなバ
タフライ弁が使用されていた。このものは、弁体３１を
作動させる操作軸３２を弁本体３３の外部へ導出し、外
部の駆動部３４（モータ、ソレノイドあるいは手動式の
操作片等）で弁体３１を操作するものである。しかしな
がら、このような制御弁では、操作軸３２を外部に導出
するために、その貫通部におけるシールが問題となり、
確実なシールが困難であった。

そこで、第６図に示すような制御弁が提案された。この
制御弁は、内部が流路となる管状の弁本体３３内の流路
を塞ぎ一部に開口３５ａを有する固定円板３５と、この
固定円板３５に片面が対接して回転可能に設けられ回転
角度の変化に伴い前記固定円板３５“の開口３５ａに対
する連通開口面積が変わる開口３６ａを有する回転円板
３６と、前記弁本体３３内に取付けられ前記回転円板３
６を回転させる回転駆動源３７とを備えたものであって
、回転駆動源３７によって回転円板３６を回転させて固
定円板３５の開口３５ａに対して回転円板３６の開口３
６ａの位置を変えて弁の開閉や流量調整を行う。

前記回転駆動源３７としては、リング状の振動体３８と
この振動体３８の裏面に貼付けたリング状の圧電素子３
９とからなる圧電モータ固定子が採用される。この場合
、前記回転円板３６が圧電モータの回転子となる。なお
、第６図において、４０はシール材押さえ、４１，４２
．４３は０リング等のシール材、４４は圧電素子の電極
に接続した電源線である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第６図に示す制御弁にあっては、可動部分が弁本体３３
から外部に導出することがないため、弁本体のシール構
造が簡単になるため、完全なシールが可能になるという
利点がある。

しかしながら、第７図に示すように、固定円板３５と回
転円板３６との間にごくわずかな隙間４５があると、弁
を閉じた状態、すなわち回転円板３６の開口３６ａを固
定円板３５の開口３５ａと連通しない最も離れた位置に
ある状態において、流体がこれらの円板３５．３６間の
隙間４５を通って流れ出てしまい、流体の流れを完全に
遮断するのが困難であった。

したがワて、この発明の目的は、流体の流れを完全に遮
断することができる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、回転円板が固定円板の開口を塞い
だ状態で回転円板に固定円板を押しつけるアクチュエー
タを前記弁本体内に設けたものである。

〔作用〕

この発明の制御弁は、流体の漏れが問題となる完全閉じ
状態において、固定円板を回転円板にアクチュエータで
押しつけるようにしたため、固定円板と回転円板とが密
着し、それらの間に隙間ができるのが防止される結果、
流体の流れを完全に遮断することができる。また、完全
閉じ状態以外では、アクチュエータは作動しないため、
固定円板に対する回転円板の回転動作に支障をきたすこ
とがなく、流体の制御を円滑を行いうる。

しかも、前記アクチュエータは弁本体内に設けられ、可
動部が外部に導出されることがないために弁本体のシー
ル構造も簡単になる。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図および第２図に基づいて説
明する。第１図はこの実施例の制御弁の開き状態を、ま
た第２図は閉じ状態をそれぞれ示している。

すなわち、この制御弁は、第１図および第２図に示すよ
うに、管状の弁本体１の内部に互いに接面する回転円板
２と固定円板３とを設けるとともに、固定円板３にはア
クチュエータ４を接続したものである０回転円板２の作
動構造およびシール構造は第６図に示すものと略同じで
あるので、説明は省略する。

前記アクチュエータ４は、弁本体ｌの内部に突設した支
柱５と、この支柱５の先端に軸６を弄して取付けたアー
ム７と、前記弁本体ｌの内壁と前記アーム７の先端との
間に架設されたバイモルフ８と、このバイモルフ８に隣
接して前記弁本体１の内壁と前記アーム７の先端との間
に張設され前記バイモルフ８を湾曲させる引っ張りばね
９と、前記バイモルフ８と固定円板３とを接続したリン
ク１０とからなる。

ここで、バイモルフ８とは、圧電セラミック板の両面に
電極を蒸着したものを２枚貼り合わせたものであって、
印加電圧により厚み方向に偏移する素子をいう。

固定円板３は弁本体ｌの内部に取付けたばね１１によっ
て回転円板２から離隔する方向に付勢される。

次にこの実施例の動作を説明する。第１図に示すように
回転円板２の開口２ａと固定円板３の開口３ａとが連通
ずる開き状態では、アクチュエータ４のバイモルフ８は
固定円板３から離隔する方向に湾曲しており、固定円板
３に取付けたばねｌｌによって固定円板３は回転円板２
とわずかに離隔している。このため、流体の流れは阻害
されず、また流量制御のための回転円板２の回転駆動も
円滑に行うことができる。このとき、バイモルフ８は無
通電状態にある。

一方、回転円板２を回転させて第２図に示す完全閉じ状
態にしたとき、これを、たとえばリミットスイッチ等か
らなる開度計が検知してバイモルフ８に通電し、バイモ
ルフ８を固定円板３側に偏移湾曲させる。これにより、
リンク１０を介して固定円板３が回転円板２へと押しつ
けられ、百円板２．３を密着させることができる。この
ため、両日板２．３間の隙間から流体が漏れるといった
ことがなくなり、完全なシールが可能となる。

この発明の他の実施例を第３図および第４図に基づいて
説明する。第３図はこの実施例の制御弁の開き状態を、
また第４図は閉じ状態をそれぞれ示している。なお、前
述の実施例と同じ構成部材には同一符号を付して説明を
省略する。

すなわち、この実施例の制御弁は、固定円板３を回転円
板２に押しつけるアクチュエータ４′を、弁本体１内に
取付けられ前記固定円板３に対して近接・離隔自在に伸
縮する圧電素子１２と、前記固定円板３に接続され圧電
素子１２の伸縮に連動するリンク１３とから構成したも
のである。

このため、弁の開き状態では、圧電素子１２は無通電状
態に維持され、第３図に示すように伸長しないが、第４
図に示す弁の完全閉じ状態では圧電素子１２に通電され
て伸長し、リンクを押して固定円板３を回転円板２に押
しつける。

かかるアクチュエータ４′を使用しても、前述の実施例
と同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、流体の漏れが問題となる完全閉じ状
態において、固定円板を回転円板にアクチュエータで押
しつけるようにしたため、流体の流れを完全に遮断する
ことができる。また、完全閉じ状態以外では、アクチュ
エータは作動しないため、固定円板に対する回転円板の
回転動作に支障をきたすことがなく、流体の制御を円滑
を行うことができ、しかもアクチュエータは弁本体内に
設けられ、可動部が外部に導出されることがないために
弁本体のシール構造も簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれこの発明の一実施例にお
ける弁の開き状態および閉じ状態を示す断面図、第３図
および第４図はそれぞれこの発明の他の実施例における
弁の開き状態および閉じ状態を示す断面図、第５図は従
来の制御弁の説明図、第６図は他の従来例を示す断面図
、第７図はこの従来例の問題点を説明するための説明図
である。 １−・弁本体、２−・・回転円板、３−・固定円板、４
゜４′・・−アクチュエータ、８・−・バイモルフ、１
２・・−・圧電素子、１３−・リンク 第５図 第７図 第１図 第　３　し１ 第　２　図 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部が流路となる管状の弁本体と、この弁本体内
   の流路を塞ぎ一部に開口を有する固定円板と、この固定
   円板に片面が対接して回転可能に設けられ回転角度の変
   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、前記回転円板を回転させ
   る回転駆動源とを備えた制御弁において、 前記回転円板が前記固定円板の開口を塞いだ状態で回転
   円板に固定円板を押しつけるアクチュエータを前記弁本
   体内に設けたことを特徴とする制御弁。
2. （２）前記アクチュエータが、主要構成部材としてバイ
   モルフを有する特許請求の範囲第（１）項記載の制御弁
   。
3. （３）前記アクチュエータが、主要構成部材として前記
   固定円板に対して近接・離隔自在に伸縮する圧電素子を
   有する特許請求の範囲第（１）項記載の制御弁。