JPH0514066Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、温度応動素子に形状記憶合金を用い
てその熱変形を利用して弁を駆動し、流体配管系
から所定温度以下の流体を自動的に排出する温度
応動弁に関する。暖房用ラジエータから復水を排
出したり、油輸送管等を蒸気や温水で保温するト
レース管から低温水を排出したり、蒸気や温水を
用いる装置が凍結しない様に所定温度以下の水を
排出したりする場合に用いる。

従来の技術 従来の形状記憶合金を用いた温度応動弁を第４
図ないし第６図を参照して説明する。

ケーシング部材７１，７２で流体通路７３，７
４と弁室７５を形成する。弁室７５はケーシング
部材７１の案内壁７６に形成した通孔７７とケー
シング部材７２にねじ結合した弁座部材７８の弁
口７９を通して流体通路７３，７４に連通してい
る。弁室７５内に弁口に対向して弁体８０を配置
する。弁体８０には鍔部分８１を介して弁棒８２
を一体に形成し、案内壁７６で摺動案内する。案
内壁７６と鍔部分８１の間にコイル状に形成した
形状記憶合金製の温度応動素子８３を配置する。
弁座部材７８と鍔部分８１の間にコイル状のバイ
アスバネ８４を配置する。

温度応動素子８３は第６図の点線で示すように
所定温度以下に冷却されるとオーステナイト相か
らマルテンサイト相に熱弾性型マルテンサイト変
態をし、所定温度以上に加熱されるとその逆変態
をする。そして、オーステナイト相に於いて伸長
し、マルテンサイト相に於いて収縮するように作
つてある。バイアスバネ８４は第５図に示すよう
に荷重と変位置が正比例の関係にある。第４図は
被制御流体の温度が低く、温度応動素子８３が収
縮してバイアスバネ８４の力で弁体８０が弁口７
９を開いている状態を示している。この状態から
被制御流体の温度が高くなると、温度応動素子８
３がバイアスバネ８４の力に抗して伸長し、弁体
８０が弁口７９を閉じる。再び被制御流体の温度
が低くなると温度応動素子８３が収縮して第４図
に示す状態になる。このバイアスバネ８４の荷重
を受けた状態での温度応動素子８３の変態を第６
図の実線で示している。

本考案が解決しようとする課題 この場合、温度応動素子の性能が早期に劣化
し、正常な開閉作動がおこなえなくなる問題があ
る。

すなわち、温度応動素子８３はバイアスバネ８
４の荷重を受けて、第６図の実線で示すように変
態し、被制御流体の温度が高くなつて、マルテン
サイト相からオーステナイト相に変態する過程
で、バイアスバネ８４の荷重を受ける。この変態
過程でのバイアスバネ８４の荷重が性能を劣化さ
せるためである。

従つて、本考案の技術的課題は、温度応動素子
がマルテンサイト相からオーステナイト相へ変態
を完了する直前まで、バイアスバネの荷重を受け
ないようにすることである。

課題を解決するための手段 上記の技術的課題を解決するために講じた本考
案の技術的手段は、ケーシングで流体通路と弁口
を形成し、温度変化に応じてオーステナイト相と
マルテンサイト相間を可逆変態する形状記憶合金
で作つた温度応動素子を弁口の上流側の流体通路
に配置し、温度応動素子が被制御流体で加熱され
て伸長する力でバイアスバネの力に抗して弁手段
を駆動して弁口を閉じ、温度応動素子が被制御流
体で冷却されて収縮しバイアスバネの力で弁手段
を駆動して弁口を開く温度応動弁において、弁手
段が弁口を閉じる直前で当接し弁口方向に変位せ
しめられるスライドリングを設けると共に、バイ
アスバネをスライドリングと弁口側の固定壁の間
に配置して、温度応動素子のマルテンサイト相か
らオーステナイト相への変態完了点近くでバイア
スバネの荷重が作用するようにした、ものであ
る。

作 用 上記の技術的手段の作用は下記の通りである。

形状記憶合金で作つた温度応動素子は、液体通
路の被制御流体で加熱冷却され、温度変化に応じ
てオーステナイト相とマルテンサイト相間を可逆
的に変態し伸縮する。この伸縮作用とバイアスバ
ネの力とで弁手段を駆動して弁口を開閉し、所定
温度以下の流体を自動的に排出する。

温度応動素子はマルテンサイト相からオーステ
ナイト相へ変態する過程において、弁手段が弁口
を閉じる直前までバイアスバネの荷重を受けず、
ほぼ変態を完了し弁手段がスライドリングに当接
した状態からバイアスバネの荷重を受けるので、
性能が劣化しにくくなる。

考案の効果 本考案は下記の特有の効果を生じる。

温度応動素子の性能が劣化しにくいので、初期
の性能を長期間維持することができ、高温流体の
制御系に使用することができる。また、高精度な
温度制御を必要とする箇所にも使用することがで
きる。

実施例 上記の技術的手段の具体例を示す実施例を説明
する（第１図ないし第３図参照）。

ケーシング部材１，２で流体通路３，４と弁室
５を形成する。ケーシング部材１に流体通路３を
横断する案内壁６を形成する。案内壁６には中央
に下記の弁棒７を摺動自在に嵌め合せる孔、その
周囲に多数の通孔８を形成する。ケーシング部材
２に弁口９を形成する弁座部材１０をねじ結合す
る。従つて、弁室内５は通孔８と弁口９を通して
流体通路３，４に連通する。

弁室５内に弁口９を開閉する弁手段を配置す
る。弁手段は円錐形状の弁体１１と鍔部分１２と
弁棒１３からなり、弁体１１は弁口９に対向して
位置し、弁棒１３は案内壁６に嵌まり合う。案内
壁６と鍔部分１２の間にコイル状の形状記憶合金
で作つた温度応動素子１４を配置する。ケーシン
グ部材１に段部分１５を形成してスライドリング
１６を配置し、スライドリング１６とケーシング
部材２の間にコイル状のバイアスバネ１７を配置
する。スライドリング１６には流体を通す孔が開
けてある。

温度応動素子１４は所定温度以下に冷却される
とオーステナイト相からマルテンサイト相に熱弾
性型マルテンサイト変態をし、所定温度以上に加
熱されるとその逆変態をする。そして、オーステ
ナイト相に於いて伸長し、マルテンサイト相に於
いて収縮する。バイアスバネ１７は圧縮した状態
で配置され、また、ケーシング部材１の段部分１
５で変位を規制されているので、第２図に示すよ
うな荷重と変位量の関係にある。

第１図は被制御流体の温度が低く、温度応動素
子１４が収縮して弁体１１が弁口９を開いている
状態を示している。この状態から被制御流体の温
度が高くなると、温度応動素子１４が伸長し、鍔
部分１２がスライドリング１６に当たる。そして
さらに伸長して弁体１１が弁口９を閉じる。再び
被制御流体の温度が低くなると温度応動素子８３
が収縮して第１図に示す状態になる。従つて、温
度応動素子１４はスライドリング１６に当たる位
置まで伸長した後バイアスバネの荷重を受け、第
３図の実線で示すように変態する。なお、第３図
の点線は温度応動素子１４がバイアスバネ１７の
荷重を全く受けない状態での変態を示すものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の温度応動弁の断面
図、第２図は第１図のバイアスバネの特性を示す
図、第３図は第１図の温度応動素子の特性を示す
図、第４図は従来の温度応動弁の断面図、第５図
は第４図のバイアスバネの特性を示す図、第６図
は第４図の温度応動素子の特性を示す図である。 ３，４……流体通路、９……弁口、１１……弁
体、１４……温度応動素子、１７……バイアスバ
ネ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ケーシングで流体通路と弁口を形成し、温度変
   化に応じてオーステナイト相とマルテンサイト相
   間を可逆変態する形状記憶合金で作つた温度応動
   素子を弁口の上流側の流体通路に配置し、温度応
   動素子が被制御流体で加熱されて伸長する力でバ
   イアスバネの力に抗して弁手段を駆動して弁口を
   閉じ、温度応動素子が被制御流体で冷却されて収
   縮しバイアスバネの力で弁手段を駆動して弁口を
   開く温度応動弁において、弁手段が弁口を閉じる
   直前で当接し弁口方向に変位せしめられるスライ
   ドリングを設けると共に、バイアスバネをスライ
   ドリングと弁口側の固定壁の間に配置して、温度
   応動素子のマルテンサイト相からオーステナイト
   相への変態完了点近くでバイアスバネの荷重が作
   用するようにした温度応動弁。