JPS593179A - 圧力発生装置 - 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】 この発明は、新規な圧力発生装置の構造に関プる。

従来より、高圧を得る手段として、油などの流体をポン
プでシリンダ内に流入してなる油圧ポンプなどを用いる
コンプレッサ、あるいはねじ切りされた軸を組合せてな
る荷重増加形ねじ圧縮器などの種々のコンプレッサが用
いられている。

しかしながら１、従来のコンプレッサでは、（１）油圧
ポンプなどの高価な部品を必要とすること、（２）油な
どの作動流体を要するため輸送が困難であること、（３
）ゴミ・塵埃などの侵入を防止しなければならず、その
メインテナンスが煩雑であったこと、および（４）種々
の機械的部品により構成されているため駆動の際にがな
り大きな騒音を発生することなどの様々な欠点が存在し
た。

この発明は、上述した諸欠点を解消し、極めて容易に高
圧を得ることができる小形かつ安価な圧力発生装置を提
供することを目的とする。

この発明は、要約すれば、変態濃度より低い温度で数％
圧縮変形した熱弾性型マルテンサイト変態を起こす合金
部材と、前記合金部材を変態濃度以上に加熱するための
加熱手段とを備える圧力発生装置である。

［熱弾性型マルテンサイト変態を起こす合金部材」とは
、変態開始温度と逆変態開始温度との差が小さいマルテ
ンサイト変態を起こす合金部材を計う。このような合金
部材としては、たとえば５０〜６０重量％のＮｌ　と４
０〜５０１１％（７）ＴｉとからなるＮＩ　Ｔｉ合金、
前記Ｎ　Ｉ　Ｔｉ合金のＮ１もしくはＴ１の一部をＣｕ
、Ａ１．Ｆｅ、Ｇｏ。

Ｚｒ、Ｖからなる類から選択された１種以上の元素で置
換されたＮＩ　Ｔｉ合金、Ｃｕ　−Ｚｎ　−Ａ１合金、
Ｃｕ　−ＡＩ−１合金またはこれらの銅合金のＺｎ　、
ＡＩ　、Ｎｌの一部をあるいは全部をＳｎ、ｓＩ、Ｍｎ
、希土類元素などの元素で置換してなるベータ形黄銅構
造を有する銅合金が用いられ得る。

この発明の圧力発生装置は、変態濃度より低い温度で数
％圧縮変形しておいたこのような合金部材と、合金部材
を変態濃度以上に加熱するための加熱手段とを備え、こ
の合金部材を変態濃度以上に加熱し結晶構造を変化させ
、それに基づく熱膨張を利用して圧力を取出す装置であ
る。

「加熱手段」としては、合金部材の周囲にたとえばコイ
ル状の発熱抵抗体を巻回したもの、あるいは合金部材自
身に直接通電し合金部材に発生するジュール熱を利用す
るものなど種々の構成が考えられ得る。

以上のよう゛に、この発明の圧力発生装置は、熱弾性型
マルテンサイト変態を起こす合金部材と加熱手段とから
構成されるため、構造が極めて単純であり、安価かつ小
形の圧力発生装置を得ることができる。また、従来の圧
力発生装置のような液体状の圧力媒体を使用しないため
、極めて容易に輸送することもできる。さらに、圧力発
生装置自身にたとえばモータなどの駆動部分を有してい
ないため、耳障りな騒音を発生することのない静寂性に
優れた圧力発生装置とすることができる。

なお、この発明は圧力が必要とされる広範な用途に用い
られ得ることを指摘しておく。必要とされる圧力がかな
り大きな場合には、複数個の合金部材を直列または並列
に適宜配列すればよい。

以下、実施例につき説明する。

宜１例二Ｌ ５３．５１１量％のＮ１と４６．５重曽％のＴ１とから
なるＮＩ　Ｔｉ合金で、第１図に示すような底面の径２
５１ｍ、高さ３０Ｉ＋ａの円柱状圧力部材１を作成し、
次に５００℃で１０分間熱処理し、さらに室温で高さ方
向に４％圧縮した。このとき圧力部材１は極めて容易に
圧縮変形された。次に、この圧力部材１を第２図に示す
ように、２本のロッド２．３の端部に固定された相対す
るプレート４．５の間に配置し、圧力部材１の周囲に発
熱抵抗体よりなるコイル６を巻回し、このコイル６に通
電し２００℃に加熱した。結果、最大で２４゜５丁の荷
重が得られた。

実施例２ １４重量％のＡ１と４１！量％のＮ１と８２１量％のＣ
ｕよりなる銅合金で、第３図に示すような圧力部材１１
を形成した。圧力部材１１は、上部に相対的に径の小さ
な突出部１１ａを有し、他方　′第３図では示されてい
ないが底面に突出部１１ａが嵌合し得る凹部が形成され
ている。このような形状の圧ノコ部材１１を８００℃か
ら急冷処理した後に、室温にて高さ方向に２％圧縮した
。圧縮した圧力部材１１を、第４図に示すように６１１
直列に重ねて固定し、次にプレート４．５を通じて全圧
力部材１１に通電加熱したところ、最大で５Ｔの荷重が
得られた。

実施例２のように、複数個の圧力部材を直列に配列する
ことにより、１個の圧力部材を用いる場合に比べて、極
めて大きな圧力を得ることが可能となる。特に、この発
明の合金部材では、たかだか数％の圧縮変形を利用する
ものであるため、実施例２のように複数個の圧力部材を
用いることは極めて効果的である。同様に、第５図に示
すように、たとえば油などの圧力媒体が充填された相対
的に大きなシリンダ２０内に複数個の圧力部材１１を並
列に充填し、各圧力部材１１の周囲に発熱抵抗体６を巻
回しておき、シリンダ２０を相対的に小さなシリンダ２
１と連結し、大きなシリンダ２０のピストン２０ａ、２
０ｂを固定しておき、小さなシリンダのピストン２１ａ
、２１ｂから圧力を取出すことによっても比較的大きな
圧力を得ることができる。なお、第５図において大きな
シリンダ２０の下部から左右に延びている導管２０ｃ、
２０ｄは冷却水を排出するためのものである。

他方、第６図に示すように、相対的に小さなシリンダ３
１内に圧力部材１および圧力部材１の周囲に巻回された
コイル６を配ばし、その小さなシリンダ３１に相対的に
大きなシリンダ３０を連結し、小さなシリンダ３１内の
ピストン３１８．３１ｂを固定したまま、相対的に大き
なシリンダ３０のピストン３０ａ　、３０ｂを介して圧
力を取出すことにより、逆に微小圧力を得ることが可能
となる。

上述の各実施例から明らかなように、この発明の圧力発
生装置では、合金部材からなる圧力部材を公知の油圧・
空圧回路等と組合せることにより、様々な大きさの圧力
を得ることが理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１に用いられる合金部材の形状を示す
斜視図である。第２図は、実施例１の縦断面図である。 第３図は、実施例２に用いられる合金部材の形状を示】
斜視図である。第４図は、実施例２の略図的側面図であ
る。第５図および第６図は、この発明の他の実施例を説
明するための略図的断面図である。 図において、１は合金部材、６は加熱手段としての発熱
抵抗体からなるコイルを示す。 特許出願人　住友電気工業株式会社 孫　１函 恥３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　変態！度より低い温度で数％圧縮変形した熱弾
   性憎マルテンサイト変態を起こす合金部材と、前記合金
   部材を変態温度以上に加熱するための加熱手段とを備え
   る、圧力発生装置。 （２）　前記加熱手段は、温度制御ＫＩＩＩ構を備える
   、特許請求の範囲第１項記載の圧力発生装置。 〈３）　前記加熱手段は、合金部材の周囲に巻回された
   ＾抵抗値を有するコイルを含む、特許請求の範囲第１項
   または第２項記載の圧力発生装置。 （４）　前記加熱手段の熱源は、前記合金部材に直接通
   電して得られるジュール熱である、特許請求の範囲第１
   項ないし第３項のいずれかに記載の圧力発生装置。 （５）　前記合金部材は、直接または並列に複数個配置
   されている、特許請求の範囲第１項ないし第４項のいず
   れかに記載の圧力発生装置。 （６）　前記熱弾性型マルテンサイト変態を起こす合金
   部材は、５０〜６０重量％のＮ１と、４０〜５０重量％
   のＴｌ　とからなるＮＩ　Ｔｉ合金または前記Ｎ１もし
   くはＴ１の一部がＣＵ、ＡＩ。 Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｖからなる類から選択される１種以
   上の金属で置換されたＮＩ　Ｔ１合金である、特許請求
   の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の圧力発生
   装置。 （７）　前記熱弾性型マルテンサイト変態を起こす合金
   部材は、ＣＵ　−Ｚｎ−Ａ１合金およびＣｕ　−ＡＩ−
   Ｎ１合金ならびに前記各銅合金のｌｎ、Ａ１およびＮ１
   の一部もしくは全部がＳｎ、、Ｓｌ。 Ｍｎ希土類元素などからなる類から選択される１種以上
   の元素で置換されてなるベータ黄銅型構造を有する銅合
   金である、特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれ
   かに記載の圧力発生装置。