JPH0213828Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は加熱および冷却両方の温度調整を可能
とした正逆両作動形の自力式温度調整弁に関す
る。

この種の温度調整弁として、第１図にその一例
を示したように、ベローズ１０１を収容したベロ
ーズチヤンバ１０２に、温度を検出すべき部分の
温度変化を封入流体の体積変化によつて検出する
感熱部１０３を接続するとともに、上記ベローズ
１０１に弁箱１０４内に往復動可能に設けたバル
ブステム１０５を連結し、このバルブステム１０
５の先端部に、夫々スプリング１０６，１０６に
よつて弁孔１０７を閉止する方向に付勢された加
熱用弁体１０８および冷却用弁体１０９を軸方向
に摺動可能に取り付けるとともに、これら弁体１
０８，１０９間に位置して弁体１０８，１０９を
開作動させる作動体１１０を取り付けた構造のも
のが知られている。

この温度調整弁では例えば暖房用として加熱流
体を取り扱う場合、温度を検出すべき部分の温度
が設定値を下回ると、感熱部１０３およびベロー
ズチヤンバ１０２内の流体の体積が減少するため
バルブステム１０５がスプリング１１１の付勢力
によつて上昇し、加熱用弁体１０８が作動体１１
０によつて押し上げられ、この加熱用弁体１０８
のみが開作動される。一方、逆に冷却用として冷
却流体を取り扱う場合において、検出すべき部分
の温度が設定値を上回ると、感熱部１０３および
ベローズチヤンバ１０２内の体積が増加してバル
ブステム１０５が押し下げられ、このため冷却用
弁体１０９が作動体１１０によつて押し下げられ
て、この冷却用弁体１０９のみが開作動されるよ
うになつている。又冷暖房の中間温度では両方の
弁体１０８，１０９とも閉じる不感帯域が設けら
れている。この不感帯域は作動体１１０の長さを
弁孔１０７，１０７間の距離よりも短かくするこ
とによつて構成され、したがつて暖房時には弁体
１０９が、また冷房時には弁体１０８がスプリン
グ１０６，１０６の付勢力によつて閉じられるよ
うになつている。

しかしながら、上記構造の調整弁によると、バ
ルブステム１０５の動きが一方向の往復直線運動
であるため、バルブステム１０５の動作方向が互
に逆向きとなる暖房用および冷却用の両方に使用
するためには、必ず２つの弁体１０８，１０９を
必要とする。したがつて部品点数が増大するのは
もちろん、構造が複雑化しコスト高となる難点が
ある。しかも各弁体１０８，１０９はバルブステ
ム１０５に摺動可能に取り付けられているため、
この摺動部分に流体中の異物が入り込むと弁体１
０８，１０９の円滑な摺動が妨げられ、動作不良
を招く虞れがある。

本考案はこのような事情にもとづいてなされた
もので、単一の弁体で加熱および冷却両方の温度
調整を行え、構造簡単で故障も少く、しかも安価
な自力式温度調整弁の提供を目的とする。

すなわち、本考案は上記目的を達成するため、
検知媒体の体積又は圧力変化に応じて作動される
作動ステムと交差する方向に沿つて弁棒を設け、
この弁棒の先端に単一の弁体を設けるとともに、
作動ステムにおける弁棒との交差部分にはこの弁
棒の他端と接触する作動部材を設け、この作動部
材の弁棒との接触面には、弁棒を通じて上記弁体
を閉止方向に付勢する中立突部を設けるととも
に、この中立突部の両側に位置して中立突部から
遠ざかるに従い突出高さを減じる方向に傾斜され
て上記弁体を開作動させるための第１傾斜面およ
び第２傾斜面を設けたことを特徴とする。

以下本考案を第２図ないし第６図に示す一実施
例にもとづいて説明する。

図中１は弁箱であり、この弁箱１内には流入通
路２および流出通路３が形成されているととも
に、これら両通路２，３を区画する仕切壁４には
弁孔５が形成されている。弁箱１の上面には断熱
部材６を介して弁蓋７が被冠されており、この弁
蓋７の上面中央に設けた首部８にはロツクナツト
９を介して円筒状をなした位置調整部材１０の一
端がねじ込まれている。この位置調整部材１０内
には弁棒１１が軸方向に摺動可能に挿通されてお
り、弁棒１１の下端部は断熱部材６および弁蓋７
を貫通して上記流出通路３内に導出されている。
この弁棒１１の下端部は大径に形成されており、
この大径部１２の下面には流出通路３側から上記
弁孔５の弁座面に接離可能に密接する単一の弁体
１３が取着されている。そして弁棒１１の大径部
１２と断熱部材６との間にはベローフラム１４が
張設されており、このベローフラム１４は流出通
路３内の流体が弁棒１１の摺動部分に流入するの
を阻止している。

一方、位置調整部材１０の上端には、ロツクナ
ツト１５を介してチヤンバーホルダ１６がねじ込
まれており、このチヤンバーホルダ１６内に弁棒
１１の上端が導出されている。そしてチヤンバー
ホルダ１６の一側開口部にはベローズチヤンバ１
７が連結されている。ベローズチヤンバ１７は一
側部が閉塞された中空円筒状をなし、このベロー
ズチヤンバ１７の開口部にはベローズチヤンバ１
７内とチヤンバーホルダ１６内とを区画する円板
状のガイド部材１８が接合されている。ベローズ
チヤンバ１７内には上記弁棒１１と直交する方向
に沿つて角柱状の作動ステム１９が挿通されてお
り、この作動ステム１９の一端はガイド部材１８
の中央に開設した角孔２０内を摺動可能に挿通し
ている。作動ステム１９のベローズチヤンバ１７
内に位置する部分はベローズ２１によつて覆われ
ており、このベローズ２１の一端はガイド部材１
８に気密に接合されているとともに、他端は作動
ステム１９の他端面に気密に接合されている。そ
してこのベローズチヤンバ１７内はキヤピラリー
チユーブ２２を通して温度検出部としての感温筒
２３と連通されている。この感温筒２３は温度を
検出すべき場所に取り付けられるものであり、こ
の感温筒２３、キヤピラリーチユーブ２２および
ベローズチヤンバ１７内には温度検出用の検知媒
体として、例えば熱膨張率が大であるエチルアル
コール等の液体が封入されている。したがつて、
検出場所の温度が高くなるに従い感温筒２３内の
検知媒体が体膨張するので、ベローズチヤンバ１
７の内圧が高まり、この結果ベローズ２１が圧縮
されて作動ステム１９が第２図中矢印Ａ方向に押
されるようになつている。

また、上記作動ステム１９の一端にはねじ部２
４が同軸的に突設されており、このねじ部２４は
チヤンバーホルダ１６内に導出されているととも
に、このチヤンバーホルダ１６内において上記弁
棒１１の上端部と直交した状態で位置されてい
る。そして、このねじ部２４には弁棒１１の上端
面に設けたボール２５に接触する円筒状の作動部
材２６がねじ込まれている。作動部材２６はスプ
リング２７により上記検知媒体が体膨張した際の
作動ステム１９の移動方向とは逆方向に付勢され
ており、この作動部材２６のボール２５と接触す
る外周面には、作動ステム１９が中立位置にある
とき、換言すれば温度を検出すべき場所の温度が
設定値である場合に、上記弁棒１１を通じて弁体
１３を閉止方向に押圧する中立突部２８が突設さ
れている。この中立突部２８の両側、つまり作動
ステム１９の移動方向に沿う両側は、中立突部２
８から遠ざかるに従つて突出高さを減じるように
傾斜されており、第２図中中立突部２８の右側に
位置する部分は、上記検出部分の加熱時に用いる
第１傾斜面２９をなしているとともに、中立突部
２８の左側に位置する部分は上記検出部分の冷却
時に用いる第２傾斜面３０をなしている。そして
各傾斜面２９，３０の最下位にボール２５が接触
している状態では弁体１３が弁孔５から最大に離
間して弁孔５が全開するようになつている。すな
わち、第４図に示したように第１傾斜面２９の最
下位をＡ点、最上位をＢ点、同じく第２傾斜面３
０の最上位をＣ点、最下位をＤ点としたとき、弁
棒１１のボール２５がＡ点からＢ点およびＣ点か
らＤ点の範囲内に接触している状態においては、
弁体１３は全閉位置と全開位置との間の任意な位
置に移動され、弁孔５の開口面積を検出部分の温
度変化に応じて増減調整するようになつている。

なお、作動部材２６にはチヤンバーホルダ１６
の外方に導出される調整ロツド３１が同軸的に突
設されており、この調整ロツド３１を回転させる
ことで、弁棒１１に対する作動部材２６のねじ込
み量を外方から変えられるようになつている。

次に、このように構成された温度調整弁の作用
について説明する。

まずこの調整弁を、室内暖房用の流体の流量制
御に用いる場合について説明すると、温度を検出
すべき部分、つまりここでは室温が設定値にある
状態では、第５図に示したようにスプリング２７
の付勢力とベローズチヤンバ１７内の圧力とがバ
ランスしており、このため弁棒１１のボール２５
には作動部材２６の中立突部２８が接触し、弁体
１３は全閉位置にある。そしていま、室温が設定
値を下回ると、感温筒２３内の検知媒体が収縮し
始め、ベローズチヤンバ１７内の体積が減少す
る。そうすると、スプリング２７の付勢力がベロ
ーズチヤンバ１７内の圧力に打ち勝ち、作動ステ
ム１９および作動部材２６が第２図中矢印Ｂ方向
に往動されるため、ボール２５には第１傾斜面２
９が接触し始める。第１傾斜面２９は作動部材２
６の移動方向に沿つて突出高さが順次減少されて
いるから弁体１３には閉止方向の力が加わらなく
なり、この弁体１３が流体圧によつて上方へ押し
上げられ、この結果、弁孔５が開かれる。そして
作動ステム１９の移動に伴いボール２５が第１傾
斜面２９の最下位、つまりＡ点に接触した状態で
は弁孔５が全開となり、この下流側に接続された
暖房装置に温水や蒸気等の加熱流体が導びかれ、
暖房効果が高められる。

次に上記調整弁を、室内冷房用の流体の流量制
御に用いる場合について説明する。

室温が設定値を上回ると、感温筒２３の検知媒
体が体膨張し始め、ベローズチヤンバ１７内の体
積が膨張する。このためベローズチヤンバ１７内
の圧力がスプリング２７の付勢力に打ち勝ち、第
６図に示したように作動ステム１９および作動部
材２６が矢印Ａ方向に復動されるため、ボール２
５には第２傾斜面３０が接触し始める。第２傾斜
面３０は作動部材２６の移動方向に沿つて順次突
出高さが減少されているから、弁体１３には閉止
方向の力が加わらなくなり、弁体１３が流体圧に
よつて上方へ押し上げられる結果、弁孔５が開か
れる。そして作動ステム１９の移動に伴いボール
２５が第２傾斜面３０の最下位、つまりＤ点に接
触した状態では弁孔５が全開となり、この下流側
に接続された冷房装置に冷水等の冷媒が導びか
れ、冷房効果が高められる。

なお、暖房および冷房の場合も室温が設定値に
復帰すると、ベローズチヤンバ１７内の圧力とス
プリング２７の付勢力とがつり合い、作動ステム
１９および作動部材２６が逆方向に移動して再び
ボール２５に中立突部２８が接触する。したがつ
て弁棒１１を介して弁体１３が押し下げられ、弁
孔５が閉止される。

このような温度調整弁によれば、温度検出部の
温度変化に応じて往復動される作動ステム１９と
直交して弁棒１１を設け、この弁棒１１に弁体１
３を設けるとともに、作動ステム１９における弁
棒１１との交差部分に作動部材２６を設け、この
作動部材２６の弁棒１１と接触する外周面に設け
た第１および第２傾斜面２９，３０により、作動
ステム１９の往動および復動時に弁体１３を開操
作するようにしたので、正逆両作動形でありなが
ら弁体１３は１個とすることができる。しかも作
動ステム１９の動きは作動部材２６と弁棒１１の
ボール２５との摺接によりこの作動ステム１９と
直交する方向の単なる直線往復運動に変換される
だけであるから、複雑な運動変換機構は不要とな
る。したがつて、構造簡単で故障も少く確実な作
動が得られるとともに、部品点数も少くコストの
低減や小形軽量化を実現できる。また、弁体１３
は弁棒１１に固定されているので、作動ステム１
９および弁棒１１の動きが直接弁体１３に伝わる
とともに、従来のように流体中の異物によつて弁
体１３の動きが損なわれることもない。よつて弁
体１３の開閉動作が円滑になされ、信頼性が向上
する。

さらに本実施例では、弁棒１１の挿通部分と流
出通路３とをベローフラム１４によつて区画して
あるので、弁棒１１の挿通部分が流体中にさらさ
れずに済む。このため上記挿通部分に流体中の異
物が入り込むこともなく、弁棒１１の往復動を常
時円滑に維持できる。

また、弁開閉時の温度条件の変更は、作動部材
２６を交換する、つまり作動ステム１９からこれ
までの作動部材２６を取り外し、中立突部２８の
幅や第１および第２傾斜面２９，３０の傾斜角度
が異る新たな作動部材２６を取り付けることによ
つて行なわれるが、例えば検知媒体の増減による
ベローズ圧縮量の絶対量の変化の調整は、調整ロ
ツド３１を回転させて作動ステム１９に対する作
動部材２６のねじ込み量を増減調整することで行
うことができ、弁を分解することなく外方から簡
単に行うことができる。

加えて本実施例では、チヤンバーホルダ１６と
弁蓋７とを位置調整部材１０を介して連結してあ
るので、ロツクナツト９，１５を弛めて位置調整
部材１０を回転させればこの調整部材１０と弁蓋
７およびチヤンバーホルダ１６とのねじ込み量を
自由に変えることができ、作動部材２６から弁孔
５の弁座面までの距離を適宜調整することができ
る。したがつて、例えば製造誤差等の影響によ
り、本来弁体１３が弁座面に密着しなくてはなら
ない全閉状態において、この弁体１３と弁座面と
の間に隙間が生じた場合には、上記操作を行うこ
とにより弁体１３を正規な全閉状態に移行させる
ことができる。よつて高精度な加工を要しないと
ともに、必要に応じて外方から弁体１３の位置調
整を行なえる利点がある。

なお、上述した実施例では作動部材から弁座面
までの距離を調整する機構を設けたが、本考案を
実施するに当つてはこの種機構は必ずしも設ける
必要はなく、例えば弁蓋とチヤンバーホルダとを
一体物としても良い。

以上詳述した本考案によれば、温度変化に応じ
て往復動される作動ステムと交差する方向に沿つ
て弁棒を設け、この弁棒に単一の弁体を設けると
ともに、作動ステムにおける弁棒との交差部分に
作動部材を設け、この作動部材の弁棒と接触する
外周面に弁体を閉止方向に押圧する中立突部およ
びこの中立突部の両側に位置して弁体を開作動さ
せるための第１、第２の傾斜面を設けたから、作
動ステムの往動時および復動時において夫々弁体
を開操作することができ、正逆両作動形でありな
がら弁体を１個とすることができる。しかも作動
ステムの動きは作動部材と弁棒との接触によつ
て、この作動ステムとは交差する方向の単なる往
復直線運動に変換されるだけであるから、複雑な
運動変換機構は必要としない。したがつて、構造
簡単で故障も少く作動が確実になるとともに、部
品点数も少く小形軽量化やコストの低減を実現で
きる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な自力式温度調整弁の断面図、
第２図ないし第６図は本考案の一実施例を示し、
第２図は断面図、第３図は第２図中部の外観
図、第４図は作動部材および弁開閉時の温度条件
を示す説明図、第５図および第６図は夫々作用説
明図である。 １１……弁棒、１３……弁体、１９……作動ス
テム、２３……温度検出部（感温筒）、２６……
作動部材、２８……中立突部、２９……第１傾斜
面、３０……第２傾斜面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 温度を検出すべき部分の温度変化を、温度検出
   部内に封入された検知媒体によつて検出し、この
   検知媒体により作動ステムを往復動させるととも
   に、この作動ステムにより上記温度検出部の温度
   が上昇した状態において弁体を開又は閉作動させ
   るようにした正逆両作動形の自力式温度調整弁に
   おいて、上記作動ステムと交差する方向に沿つて
   弁棒を設け、この弁棒の先端に単一の弁体を設け
   るとともに、作動ステムにおける弁棒との交差部
   分にはこの弁棒の他端と接触する作動部材を設
   け、この作動部材の弁棒との接触面には、弁棒を
   通じて上記弁体を閉止方向に付勢する中立突部を
   設けるとともに、この中立突部における上記作動
   ステムの往復動方向両側に位置してこの中立突部
   から遠ざかるに従い突出高さを減じる方向に傾斜
   されて上記弁体を開作動させるための第１傾斜面
   および第２傾斜面を設けたことを特徴とする自力
   式温度調整弁。