JPH02146381A - 流体制御弁 - Google Patents
流体制御弁Info
- Publication number
- JPH02146381A JPH02146381A JP63298639A JP29863988A JPH02146381A JP H02146381 A JPH02146381 A JP H02146381A JP 63298639 A JP63298639 A JP 63298639A JP 29863988 A JP29863988 A JP 29863988A JP H02146381 A JPH02146381 A JP H02146381A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control valve
- fluid control
- piezoelectric
- explosion
- valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
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。
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
本発明は電圧体の変位変化を利用し流量を制御する流体
制御弁の防爆手段に関するものである。
制御弁の防爆手段に関するものである。
従来の技術
従来、この種流体制御弁は、例えば特開昭６３−８３４
７３号公報に示されている様に、第４図のような構造に
、なっていた。すなわちバルブケース１内には固定部材
２により一端が固定された圧電たわみ素子３が設けられ
ている。この圧電たわみ素子３の他端には流体出口ノズ
ル４を開閉する弁体５が取付けられている。前記圧電た
わみ素子３は金属基板６の両側に圧電板７が貼り付けら
れて構成されている。８は流体入口ボートであり、９は
圧電たわみ素子３への通電用リード線である。
７３号公報に示されている様に、第４図のような構造に
、なっていた。すなわちバルブケース１内には固定部材
２により一端が固定された圧電たわみ素子３が設けられ
ている。この圧電たわみ素子３の他端には流体出口ノズ
ル４を開閉する弁体５が取付けられている。前記圧電た
わみ素子３は金属基板６の両側に圧電板７が貼り付けら
れて構成されている。８は流体入口ボートであり、９は
圧電たわみ素子３への通電用リード線である。
発明が解決しようとする課題
しかしこのような圧電たわみ素子３が流体が通るバルブ
ケース１内に設けられている流体制御弁は、爆発の危険
性がある可燃ガスの制御は実用上困難であった。つまり
、圧電たわみ素子３は電圧を印加している電極面である
圧電板７が露出されていた。そのため圧電たわみ素子３
に電圧が印加されている状態で流体制御弁に衝撃が作用
し圧電板７に亀裂が入ると前記圧電板７の表面に放電が
生じ流体制御弁の可燃性ガスが爆発し流体制御弁の破壊
はもとより最悪の場合は流体制御弁への接続配管や流体
制御弁以降の機器も爆発破壊するという課題があった。
ケース１内に設けられている流体制御弁は、爆発の危険
性がある可燃ガスの制御は実用上困難であった。つまり
、圧電たわみ素子３は電圧を印加している電極面である
圧電板７が露出されていた。そのため圧電たわみ素子３
に電圧が印加されている状態で流体制御弁に衝撃が作用
し圧電板７に亀裂が入ると前記圧電板７の表面に放電が
生じ流体制御弁の可燃性ガスが爆発し流体制御弁の破壊
はもとより最悪の場合は流体制御弁への接続配管や流体
制御弁以降の機器も爆発破壊するという課題があった。
そこで本発明は圧電たわみ素子部で放電が起こっても爆
発を圧電たわみ素子近傍の狭い範囲に押え、流体制御弁
やこの流体制御弁への接続配管、流体制御弁以降の機器
等の爆発破壊を防止することを目的としている。
発を圧電たわみ素子近傍の狭い範囲に押え、流体制御弁
やこの流体制御弁への接続配管、流体制御弁以降の機器
等の爆発破壊を防止することを目的としている。
課題を解決するための手段
上記の目的を達成するために本発明は、流体の入口及び
出口を有する弁框体と、前記弁框体内に設けられ流路を
開閉する弁体と、前記弁体を駆動する圧電体と、前記圧
電体を防爆用吸熱部材で覆う構成としたものである。
出口を有する弁框体と、前記弁框体内に設けられ流路を
開閉する弁体と、前記弁体を駆動する圧電体と、前記圧
電体を防爆用吸熱部材で覆う構成としたものである。
作用
本発明の流体制御弁は、上記構成により圧電体の表面に
放電が生じ爆発可能な可燃性ガスが爆発した場合でも、
爆発時の熱エネルギーを防爆用吸熱部材が吸熱し、前記
防爆用吸熱部材から出た爆風の温度を下げ・ることによ
り、他への爆発伝搬がな（爆発範囲を前記防爆用吸熱部
材で覆った極めて小さい容積に押えることが出来るもの
である。
放電が生じ爆発可能な可燃性ガスが爆発した場合でも、
爆発時の熱エネルギーを防爆用吸熱部材が吸熱し、前記
防爆用吸熱部材から出た爆風の温度を下げ・ることによ
り、他への爆発伝搬がな（爆発範囲を前記防爆用吸熱部
材で覆った極めて小さい容積に押えることが出来るもの
である。
実施例
以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。第１図、第２図において１０は流体の入口１１及び出
口１２を有する弁框体で、この弁框体１０にはシールパ
ツキン１３を介して弁框体上部１４がネジ１５により固
定されて流体制御弁ケース１６を構成している。この流
体制御弁ケース１６の内部には弁座１７にズブリング１
８で当接された弁体１９が設けられている。又弁体１９
には弁軸２０があり、この弁軸２０の先端はガイド２１
に当接され、このガイド２１は圧電体であるユニモルフ
圧電素子２２に固定されている。このユニモルフ圧電素
子２２の他端はシールリング２３を有する固定部材２４
を介してネジ２５により弁框体１０に固定されている。
。第１図、第２図において１０は流体の入口１１及び出
口１２を有する弁框体で、この弁框体１０にはシールパ
ツキン１３を介して弁框体上部１４がネジ１５により固
定されて流体制御弁ケース１６を構成している。この流
体制御弁ケース１６の内部には弁座１７にズブリング１
８で当接された弁体１９が設けられている。又弁体１９
には弁軸２０があり、この弁軸２０の先端はガイド２１
に当接され、このガイド２１は圧電体であるユニモルフ
圧電素子２２に固定されている。このユニモルフ圧電素
子２２の他端はシールリング２３を有する固定部材２４
を介してネジ２５により弁框体１０に固定されている。
又前記ユニモルフ圧電素子２２の周囲には、これを覆う
ように防爆用吸熱部材である金属ケース２６が設けられ
ている。
ように防爆用吸熱部材である金属ケース２６が設けられ
ている。
この金属ケース２６とガイド２１とはわずかな隙間部２
７が設けられている。前記ユニモルフ圧電素子２２は金
属板２８と圧電セラミック２９が貼り合わされた構造と
なっており、各々に電気端子３０からリード線３１が配
線されている。３２はユニモルフ圧電素子２２を電気的
に絶縁する絶縁シール材である。このようにして流体制
御弁３３が構成されている。３４は流体制御弁３３への
供給配管であり、３５は例えばバーナ（図示せず）等へ
可燃性ガスを送るノズルである。
７が設けられている。前記ユニモルフ圧電素子２２は金
属板２８と圧電セラミック２９が貼り合わされた構造と
なっており、各々に電気端子３０からリード線３１が配
線されている。３２はユニモルフ圧電素子２２を電気的
に絶縁する絶縁シール材である。このようにして流体制
御弁３３が構成されている。３４は流体制御弁３３への
供給配管であり、３５は例えばバーナ（図示せず）等へ
可燃性ガスを送るノズルである。
次に、この一実施例の構成における作用を説明する。通
常ユニモルフ圧電素子２２への非通電状態にあっては供
給配管３４から流体制御弁３３の入口１１に入った可燃
性ガスは弁座１７とスプリング１８で押えられた弁体１
９は閉止状態にあるためノズル３５側へは流れない。こ
のような状態で電気端子３０からユニモルフ圧電素子２
２に通電するとガイド２１が固定された前記ユニモルフ
圧電素子２２の先端は変位し弁体１９を押し開ける。そ
の結果供給配管３４から入った可燃性ガスはノズル３５
からバーナ（図示せず）等へ流れる。このようにユニモ
ルフ圧電素子２２に印加する電圧を変えることにより弁
体１９の変位量が変わり流量制御が可能となる。流量制
御弁３３使用時はユニモルフ圧電素子２２と金属ケース
２６の隙間部には当然可燃性ガスが充満された状態とな
っている。
常ユニモルフ圧電素子２２への非通電状態にあっては供
給配管３４から流体制御弁３３の入口１１に入った可燃
性ガスは弁座１７とスプリング１８で押えられた弁体１
９は閉止状態にあるためノズル３５側へは流れない。こ
のような状態で電気端子３０からユニモルフ圧電素子２
２に通電するとガイド２１が固定された前記ユニモルフ
圧電素子２２の先端は変位し弁体１９を押し開ける。そ
の結果供給配管３４から入った可燃性ガスはノズル３５
からバーナ（図示せず）等へ流れる。このようにユニモ
ルフ圧電素子２２に印加する電圧を変えることにより弁
体１９の変位量が変わり流量制御が可能となる。流量制
御弁３３使用時はユニモルフ圧電素子２２と金属ケース
２６の隙間部には当然可燃性ガスが充満された状態とな
っている。
今、可燃性ガスが流体制御弁３３の内部に充満された状
態で何等かの原因（例えばシールパツキン１３不良や弁
体１９のシール不良）により流体制御弁３３内に空気が
侵入し、前記可燃性ガスが爆発可能範囲の濃度条件で、
且つ例えば流体制御弁３３の外部から大きな衝撃が作用
し圧電セラミック２９にクラック等が発生したと仮定す
る。このような条件でユニモルフ圧電素子２２に電圧を
印加すると圧電セラミック２９のクラック部で放電が発
生する。この時、ユニモルフ圧電素子２２と金属ケース
２６に囲まれた隙間部に充満している爆発可能範囲の濃
度条件にある可燃性ガスは爆発する。しかしながら爆発
は前記ユニモルフ圧電素子２２と金属ケース２６に囲ま
れた隙間部のみで納まり流体制御弁３３や供給配管３４
、ノズル３５側へ伝搬することはない。即ち前記ユニモ
ルフ圧電素子２２と金属ケース２６の隙間部で爆発が発
生しても爆発時に発生する爆発熱を防爆用吸熱部材であ
る金属ケース２６が吸熱するため、前記金属ケース２６
とガイド２１の隙間部２７から出す爆風温度は低温とな
る。その結果流体制御弁３３全体、及び供給配管３４、
ノズル３５側への爆発には到らない。尚圧電体としては
バイモルフ素子であっても同様であると共に、形状も短
冊形や円板形であっても良い。また防爆用吸熱部材とし
ては金属ケースの他に金属性金網であっても良い。
態で何等かの原因（例えばシールパツキン１３不良や弁
体１９のシール不良）により流体制御弁３３内に空気が
侵入し、前記可燃性ガスが爆発可能範囲の濃度条件で、
且つ例えば流体制御弁３３の外部から大きな衝撃が作用
し圧電セラミック２９にクラック等が発生したと仮定す
る。このような条件でユニモルフ圧電素子２２に電圧を
印加すると圧電セラミック２９のクラック部で放電が発
生する。この時、ユニモルフ圧電素子２２と金属ケース
２６に囲まれた隙間部に充満している爆発可能範囲の濃
度条件にある可燃性ガスは爆発する。しかしながら爆発
は前記ユニモルフ圧電素子２２と金属ケース２６に囲ま
れた隙間部のみで納まり流体制御弁３３や供給配管３４
、ノズル３５側へ伝搬することはない。即ち前記ユニモ
ルフ圧電素子２２と金属ケース２６の隙間部で爆発が発
生しても爆発時に発生する爆発熱を防爆用吸熱部材であ
る金属ケース２６が吸熱するため、前記金属ケース２６
とガイド２１の隙間部２７から出す爆風温度は低温とな
る。その結果流体制御弁３３全体、及び供給配管３４、
ノズル３５側への爆発には到らない。尚圧電体としては
バイモルフ素子であっても同様であると共に、形状も短
冊形や円板形であっても良い。また防爆用吸熱部材とし
ては金属ケースの他に金属性金網であっても良い。
次に本発明の他の実施例について説明する。なお、上記
実施例と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省
略し、異なる部分を中心に説明する。第３図は防爆用吸
熱部材としてセラミック等の非導電性ケース３６を用い
たものである。この実施例では通電部である金属板３７
や圧電セラミック３８が前記セラミックの非導電性ケー
ス３６と近傍しても絶縁されているため放電することは
無く信鯨性が向上する効果をセラミックによる防熱防爆
効果に加えて有している。
実施例と同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省
略し、異なる部分を中心に説明する。第３図は防爆用吸
熱部材としてセラミック等の非導電性ケース３６を用い
たものである。この実施例では通電部である金属板３７
や圧電セラミック３８が前記セラミックの非導電性ケー
ス３６と近傍しても絶縁されているため放電することは
無く信鯨性が向上する効果をセラミックによる防熱防爆
効果に加えて有している。
発明の効果
以上のように本発明の流体制御弁は、流体の入口及び出
口を有する弁框体と、前記弁框体内に設けられ流路を開
閉する弁体と、前記弁体を駆動する圧電体を防爆用吸熱
部材で覆っているから、流体制御弁の内部に爆発可能な
条件の可燃性ガスが充満し、圧電体の故障で放電が発生
し爆発が起こった場合でも爆発は圧電体とこの圧電体を
覆った防爆用吸熱部材の極めて小容積の範囲であり流体
制御弁の破損の心配はない。また設計の際にも流体制御
弁を圧力容器として設計する必要もなく低コストとなる
。さらに本発明の防爆用吸熱部材で圧電体を直接覆う方
式は爆発容積を最小限にすることが可能であり、加えて
防爆用吸熱部材が可燃性ガスに常に接触しているため前
記防爆用吸熱部材の温度は可燃性ガス温度で保持されて
おり、外気温の変動に影響されない安定した吸熱効果を
有するものである。
口を有する弁框体と、前記弁框体内に設けられ流路を開
閉する弁体と、前記弁体を駆動する圧電体を防爆用吸熱
部材で覆っているから、流体制御弁の内部に爆発可能な
条件の可燃性ガスが充満し、圧電体の故障で放電が発生
し爆発が起こった場合でも爆発は圧電体とこの圧電体を
覆った防爆用吸熱部材の極めて小容積の範囲であり流体
制御弁の破損の心配はない。また設計の際にも流体制御
弁を圧力容器として設計する必要もなく低コストとなる
。さらに本発明の防爆用吸熱部材で圧電体を直接覆う方
式は爆発容積を最小限にすることが可能であり、加えて
防爆用吸熱部材が可燃性ガスに常に接触しているため前
記防爆用吸熱部材の温度は可燃性ガス温度で保持されて
おり、外気温の変動に影響されない安定した吸熱効果を
有するものである。
第１図は本発明の一実施例を示す流体制御弁の縦断面図
、第２図は第１図のＡ−Ａ’断面図、第３図は本発明に
於ける他の実施例を示す流体制御弁の縦断面図、第４図
は従来例の断面図である。 １０・・・・・・弁框体、１１・・・・・・入口、１２
・・・・・・出口、１９・・・・・・弁体、２２・・・
・・・圧電体、２６・・・・・・防爆用吸熱部材。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ばか１名藁 図 ＩＯ−−−ラｔ １て４ イ１（ １１−一一人四 ／２−一出口 ｔ９−＝ ４ｆ一体 ｚ２ ・・−２１−嘔睡−イオ（ ２６・・〜防爆用吸熱部材 第３図 第４図 第 図
、第２図は第１図のＡ−Ａ’断面図、第３図は本発明に
於ける他の実施例を示す流体制御弁の縦断面図、第４図
は従来例の断面図である。 １０・・・・・・弁框体、１１・・・・・・入口、１２
・・・・・・出口、１９・・・・・・弁体、２２・・・
・・・圧電体、２６・・・・・・防爆用吸熱部材。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ばか１名藁 図 ＩＯ−−−ラｔ １て４ イ１（ １１−一一人四 ／２−一出口 ｔ９−＝ ４ｆ一体 ｚ２ ・・−２１−嘔睡−イオ（ ２６・・〜防爆用吸熱部材 第３図 第４図 第 図
Claims (1)
- 流体の入口及び出口を有する弁框体と、前記弁框体内に
設けられ流路を開閉する弁体と、前記弁体を駆動する圧
電体と、前記圧電体を覆う防爆用吸熱部材とからなる流
体制御弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63298639A JPH02146381A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 流体制御弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63298639A JPH02146381A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 流体制御弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02146381A true JPH02146381A (ja) | 1990-06-05 |
Family
ID=17862337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63298639A Pending JPH02146381A (ja) | 1988-11-25 | 1988-11-25 | 流体制御弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02146381A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS612297B2 (ja) * | 1978-10-14 | 1986-01-23 | Sony Corp |
-
1988
- 1988-11-25 JP JP63298639A patent/JPH02146381A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS612297B2 (ja) * | 1978-10-14 | 1986-01-23 | Sony Corp |
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