JPS63268012A - 初期条件設定機構付き温度感知式流量調節器 - 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 本発明は、初期条件設定機構付き温度感知式流ｆｆｌＥ
節器に関し、詳しくは、流■の初期条件を簡単に設定す
ることが出来ると共に、内蔵した感熱素子によって流体
の温度に応じて流量を自動調節出来るようにしたしので
、例えば、エンジンの冷却水路においてエンノンの冷却
水温度に応じて流量の自動調節を行う場合等に好適に用
いることが出来るものである。

従来の技術 従来、この種の流体の温度により流量を調節する場合は
、温度センサーにより電気信号でコントロールバルブを
制征して流量を調節するか、或は特殊な液体を封入した
感温筒から、その膨張あるいは収縮のツノをバルブに伝
えて流量を調節する方法が一般的に用いられている。

しかしながら、上記した方法によると、配管径が比較的
小さい微少流量のラインに用いようとすると、配管径と
不釣り合いの大きさとなり、取付スペースおよびコスト
面で不利であった。

さらに、初期流量の設定を簡単に行えると共に、該設定
した初期条件に従って流量特性を流体温度に応じて平行
移動させることが出来るようにしたものは、構造が複雑
でコストが高いなどの種々の問題があった。

発明の目的 本発明は上記した従来技術の問題を解消せんとするもの
で、初期条件を簡単に設定することが出来ると共に、該
初期条件の設定で温度−流量特性を平行移動させること
が出来、しかも、簡単な構造で小型化及びコストダウン
を図ることが出来るようにするものである。

発明の構成 本発明は上記した目的を達成するため、バルブと該バル
ブの外周に遊嵌するバイメタル支持筒との間のバイメタ
ルを巻回し、該バイメタルの一端をバルブに他端をバイ
メタル支持筒に固定し、バルブ内部或は／及びバルブと
バイメタル支持筒との間を流体流路とする一方、バルブ
の出側端に流体流通用の開口部を設けた閉鎖面を形成ケ
ると共に、該閉鎖面と当接させて開口部を設けたバルブ
シートを固定設置し、流体温度によりバイメタルか変形
することによりバルブを回転させてバルブとバルブシー
トの開口部の相対位置関係を変化さＵ゛て流量の自動調
節を行うようにする一方、」二足バイメタル支持筒を外
部より容易に回転できる初期条件設定機構を設け、バイ
メタル支持筒を回転させることにより、バイメタルを介
してバルブを回転し、よって、バルブとバルブシートと
の開口部との重なりを凋節し、ｌｊ期流量を容易に設定
ずろことが出来るようにし、かつ、上記操作による初期
条件の設定に応じて温度と流量特性の関係を平行移動す
ることが出来るようにした初期条件設定機構付き温度感
知式流量調節器を提供するものである。

さらに詳しくは、上記バイメタル支持筒を入側カバーと
出側カバーとの間に挟持し、入側カバーにバイメタル支
持筒回転用の調節ボルトを取り付け、該調節ボルトに歯
車を固定すると共に、バイメタル支持筒に上記歯車と噛
み合う歯車を固定したこと、あるいはバイメタル支持筒
に回転手段を係止する溝を設け、該溝に回転手段を係止
してバイメタル支持筒を回転可能な構成としたことを特
徴とする初期条件設定機構付き温度感知式流量調節器を
提供するものである。

火ｌ鰺 以下、本発明を図面に示す実施例により詳細に説明する
。

第１図に示す第１実施例において、ｌは流路に設置する
本調節器の出側カバー、２は入側カバー、３は出側カバ
ー１と入側カバー２の間に固定するケーシング、４はケ
ーシング３内に設置するハルブ、５はバルブ４の外周に
遊嵌すると共にケーシング３の内周面に密嵌するバイメ
タル支持筒、６は該バイメタル支持筒と上記バルブ４と
の間に収納するバイメタル、７はバルブ４出口面に当接
設置するバルブシート、８は歯車による初期条件設定機
構である。

上記出側カバー■の軸芯部には流体流通用の断面円形の
開口穴１ａを貫通して穿設していると共に、内面側にパ
ルプシー８１Ｍ込用凹部１ｂを形成しており、該出側カ
バー１をます流路に固定している。該出側カバー１に対
して、バルブシート７を」二足凹部１ｂｉ、：嵌め込み
、皿ネジ９てネジこんて固定している。該バルブシート
７には上記開口穴１ａと同心同径であるが半円状の流体
流通用の開口穴７ａを穿設しており、よって、出側カバ
ー１の開口部１ａはバルブシート７により半円部が閉鎖
された状態となっている。

上記バルブ４は第２図に示す如く円筒部４ａの一端に閉
鎖面４ｂを形成した形状で、該閉鎖面４ｂはバルブシー
ト７の内面に当接させるもので半円状の流体流通用の開
口部４Ｃを形成しており、該開口部４Ｃを通してバルブ
シート７および出側カバー１の開口部７ａ、ｌａに流体
を流出するようにしている。また、該バルブ４の円筒部
４ａには閉鎖面近傍に流体循環穴４ｄを穿設していると
共に、他端側よりバイメタル係止溝４ｅを軸方向に切り
欠いて形成している。上記バイメタル支持筒５は第３図
に示すように、一端部より軸方向にバイメタル係上溝５
ａを切り欠いた円筒状で、他端部に中心穴５ｂを設けた
閉鎖面５ｃを形成している。

該バイメタル支持筒５と上記バルブ４との間に取り付け
るバイメタル６は第４図に示すように、両端に係止部６
ａ、６ｂを屈折して設けており、一方の屈折部６ａをバ
ルブ４のバイメタル係止溝４ｅに差し込んで固定してバ
イメタル６をバルブ４の外周に沿って巻き始め、バルブ
４の入側端部にスペーサ１０を嵌め込んだ状態で、他端
の屈折部６ｂをバイメタル支持筒５のバイメタル係止溝
５ａに差し込んで固定している。尚、該バイメタル６の
巻回数は約１０回としている。（但し、バイメタルの１
１］２０〜３０ｍｍ０）上記スペーサ１０の中心穴１０
ａとバイメタル支持筒５の入側閉鎖面５ｂに設けた中心
穴５ｃとは同心同径で連通しており、これら中心穴１０
ａ、５ｂと連通した中心穴１１ａを存する歯車１１をバ
イメタル支持筒５の閉鎖面５Ｃの外面に接着して固定し
ている。

上記のように、バルブ４とバイメタル支持筒５の間にバ
イメタル６を取り付けると共に、スペーサｌＯ１歯車１
１をセットした状態でバイメタル支持筒５をケーシング
３の内周面に添わけて挿入し、該ケーシング３の一端を
パツキン１３を介して出側カバー１の係上溝１ｃに嵌合
固定している。

一方、入側カバー２には軸芯部に流体流通用の開口部２
ａを設けていると共に、その−側部に調節ボルト取付穴
２ｂを穿設し、他側部に出側ブＪバーとの締付ボルト取
付穴２Ｃを穿設している。該入側カバー２の調節ボルト
取付穴２ｂには内側よりパツキンＩ４を介して調節ボル
ト１５を挿入し、該調節ボルト１５に歯車１６を接着固
定している。

このように調節ボルトＩ５および歯車１６をセットした
状態で入側カバー２にパツキン１７を介してケーシング
３の端部を嵌合固定し、該ケーシング３内の歯車２に歯
車Ｉ６を噛み合わせており、締付ボルト１８て入側カバ
ー２を出側カバー１に締付固定している。

上記した構成よりなる調節器においては、バルブ４が回
転してその閉鎖面の開口部４Ｃとバルブシート７の開口
部７ａとの相対位置関係（重なり具合）によって開口部
７ａの開口面積が変化して流量を調節する乙のであり、
初期は調節ボルト１５により流量を設定し、流体流通後
は流体の温度に応じて感熱素子であるバイメタル６の作
用によりバルブ４を回転して流量を」Ｍ節するものであ
る。

即ち、初期において、調節ボルトＩ５を回すと、歯車１
６が回転し、該歯車１６と噛合する歯車１１が回転して
、該歯車１１に固定したバイメタル支持筒５を回転さけ
、それによって、バルブ４を回転させることが出来る。

該バルブ４の回転で開口部４Ｃが移動することにより当
接したバルブシート７の間口部７ａどの位置関係か変わ
り、開口部７ａの開口面積を所定の値に設定することが
出来る。尚、−Ｆ記調節ポルト１５を回転させる際に、
調節ボルト１５の先端面がバイメタル支持筒５に接触し
ているため、該接触部がブレーキの作用をする。

上記調節器を流体が流通する時、バルブ４の円筒部４ａ
内に流入した流体は、入側に設けているバイメタル係止
ｉＭ　４　（３より外周部のバイメタル６の取付側へ流
入し、出側の流体循環穴４ｄより円筒部・１ａ内に還流
し、開口部４Ｃよりバルブシート７の開口部７ａ、出側
カバー１の開口部１ａを通って流出する。このように、
流体がバイメタル６内を流通するため、バイメタル６は
流体の温度に応じて変形し、該バイメタル６の変形によ
りバルブ４が回転する。その際、流体温度が高いと、バ
ルブ４の開口部４Ｃとバルブシート７の開口部７ａとの
位置関係で開口部７ａの開口面積を大として流量を増加
し、一方、流体温度が低いと開口面積を小として流量を
減少するように設定しており、かつ、バイメタル６の巻
終わり端を調節することにより温度による上記開口面積
（流量）の調節を行うことが出来る。

上記調節器ではバルブ４とバルブシート７の開口部は夫
々断面半円状としているが、これらの開口部を夫々ｌＯ
φの円形穴とした場合、２ケの穴の重なり具合と重なり
面積（流通用開口面積）の関係は第５図に示す通りであ
り、重なり具合の増加に応じて開口面積が増加して流量
を増加させている。該開口面積（流量）と温度の関係は
第６図に示す通りであり、図示の如く、初期条件の設定
で温度−流量特性のカーブを平行移動させることが出来
る。

第７図は歯車による初期条件設定機構の変形例を示す第
２実施例であり、上記第１実施例においてバイメタル支
持筒５の軸芯部に取り付けた歯車１１に変えて、バイメ
タル支持筒５の入側端部に円環状の突出部５ｄを設ける
一方、該突出部５ｄに内周面に歯１９ａを形成した円環
状の歯車１９を固定し、該歯車１９を調整ボルト１５に
固定した歯車１６と噛み合わせている。よって、調整ボ
ルト１５を回転すると、歯車１６と１９を介してバイメ
タル支持筒５か回転し、バイメタル支持筒５の回転によ
りバルブ４が回転して流体流通用開口面積を設定するこ
とが出来ろ。

第８図は初期条件設定機構を簡略化した第３実施例を示
す乙のであり、バイメタル支持筒５“の入側閉鎖面５ｃ
’の中心穴５ｂ’図示の如く９０度間隔をあけて外部回
転手段（図示せず）を係１ｈずろ係止溝５ｄ’を凹設し
ている。本第３実施例ではバルブ４とバイメタル支持筒
５°　との間にバイメタル６を取り付け、バルブ４の内
側にスペーサｌＯを嵌め込んだ状態で、バイメタル支持
筒５゛をケーンノブ３内に挿入し、該ケーシング３の両
端にパツキンをはめて出側カバー１および入側カバー２
に固定し、これらカバー１と２とを締付ボルト１８で締
結している。このようにセットした後に、入側カバー２
に固定ボルト２２を締め込み、該ボルト頭部に接触する
バイメタル支持筒５°　を出側カバー１側に押圧して固
定する。ついで、パツキン２０を挿入し、ナツト２１で
廻らないように固定ポルト２２を止めている。

上記調節器において初期条件を設定する時は、固定ポル
ト２２を戻し、入側カバー２側から回転手段をバイメタ
ル支持筒５゛の係止Ｊ　５ｄ’に係止し、該回転手段を
回転してバルブ４とバルブシート７との位置関係を見な
がらバイメタル支持筒５゜を廻し、適宜な位置で停止し
、その後、固定ホルト２２を締め付け、バイメタル支持
筒５°を固定する。尚、他の構成および作用を前記第１
実施例と同一であるため、説明を省略する。

第９図は本発明の第４実施例を示すものて、本調節器内
における流路を上記した各実施例と異なりバルブ内部で
なく、バルブとバイメタル支持筒の間としている。即ち
、バルブ４°を小径な円柱状心棒とし、該心棒４’ａの
出側端面に流路閉鎖面４’ｂを構成する円板状ツバ部を
突設し、該閉鎖面４“ｂに開口部４°Ｃを設けている。

一方、バイメタル支持筒５”の入側閉鎖面５”Ｃには図
示のように、流路用の穴５”ｄを９０度間隔に設けてお
り、入側カバー２より流入した流体の全てが穴５”ｄよ
りバルブ４°とバイメタル支持筒５”との間を流通する
ようにしている。このように、バルブ４゛　とバイメタ
ル支持筒５”との間のバイメタル６の設置部に流体を全
て流通させるため、バイメタル６は流体の温度に迅速の
反応して流量を制御することが出来る。また、本実施例
の初期条件設定機構は第１実施例と同様であり、上記バ
イメタル支持筒５”の閉鎖面中央部に歯車１１’をポル
ト２５て固定して取り付け、該歯車＋１’を調節ボルト
１５に固定した歯車１６と噛み合させており、調節ホル
ト１５により歯車１６→歯車１１°→バイメタル支持筒
５”−バイメタル６を経てバルブ４゛を回転するように
している。上記山車Ｉビをバイメタル支持筒５”に固定
するポルト２５に対してバルブ４゛の心棒４’ａを回転
自在に嵌合し、該ボルト２５を中心としてバルブ４゛が
回転するようにしている。本実施例の他の構成および作
用は前記実施例と同様であるため、説明を省略する。

更に、本調節器においては、流体流通用の開口部を対向
して設置する２個のバルブを設け、各バルブに夫々取り
付けたバイメタルにより温度に応じてバルブを回転させ
ると共に、初期条件は夫々バイメタル支持筒を回転させ
て設定出来ろ＋１３成とし、かつ、２つのバルブの回転
方向を逆方向としてら良い。この場合、流体の温度変化
あるいはバイメタル支持筒の回転に対してバルブの開口
部の開度を２倍にし、流量変化を大きく取ることが出来
ろ。よって、バルブの外径をより小さく設定することが
出来、本調節器を極めて小型に構成ケろことか出来る。

さらにまた、本調節器においては、バルブシートを取り
替え、異なる開口部の形状を有するバルブシートを用い
ることにより、温度−流量特性を簡単に変えることが出
来ることは言うまでもない。

発明の効果 以上の説明より明らかなように、本発明によれば、調節
ボルトを廻すたけて極めて簡単な操作で初期の流量を設
定することが出来ると共に、内蔵したバイメタルからな
る感熱素子で流体温度に応じて自動的に流量の制御をす
ることが出来、かつ、初期条件の設定に応じて温度−流
量特性を平行移動させることも出来る。しかも、バルブ
およびバルブシートの流体流通用開口の形状を変えるこ
とにより、温度変化に対する流量の関係を自由に選択す
ることが出来、広汎に利用することか出来る。

さらに、本調節器は構造が極めて簡単で、かつ、外径寸
法を極端に小さくすることか可能であるため、従来のこ
の種の流量調節器と比較して大ＩＪな小型化を図ること
が出来る。よって、配管径が比較的小さいものに好適に
取り付けろことが出来ると共に、安価に提供することが
出来る等の種々の利点を何するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明の第１実施例を示す断面図、第１
図（Ｂ）は第１図（Ａ）の左側面図、第１図（Ｃ）は第
１図（Ａ）の右側面図、第２図はバルブの斜視図、第３
図はバイメタル支持筒の斜視図、第４図はバイメタルの
斜視図、第５図は開口部の重なり具合とその面積を示す
線図、第６図は温度と流ノ１を特性の関係を示す線図、
第７図（Ａ）は本発明の第２実施例を示す要部断面図、
第７図（Ｂ）は第７図（Ａ）のＡ−Ａ線断面図、第８図
（Ａ）は本発明の第３実施例を示す断面図、第８図（Ｂ
）は第８図（Ａ）の左側面図、第９図（Ａ）は本発明の
第４実施例を示す断面図、第９図（Ｂ）は第９図（Ａ）
のｌ’３−１３線断面図、第９図（Ｃ）は第９図（Ａ）
の左側面図である。 ■・・出側カバー、　　２・・入側カバー、３・・ケー
シング、　４・・バルブ、 ４ａ・・円筒部、　　＝１　ｂ　・・閉鎖面、４Ｃ・・
開口部、　　　５・・バイメタル支持筒、６・・バイメ
タル、　　１１．１６・・歯車、１５．１５゛　　・・
調節ボルト。 特許出願人　バルコエンヂニャリング株式会社代理人弁
理士　　青　山　　　葆　ほか２乙第１図（Ａ） 第５図 ＠ｋ　ｒｏｐｔｖ穴２’Ｍ＊’Ｊ’）＃合第６図 １０　　２０　　３０　　４０　　５０　　６０　　７
０’Ｃ逼膚 第８図（Ｂ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）バルブと該バルブの外周に遊嵌するバイメタル支
   持筒との間のバイメタルを巻回し、該バイメタルの一端
   をバルブに他端をバイメタル支持筒に固定し、バルブ内
   部或は／及びバルブとバイメタル支持筒との間を流体流
   路とする一方、バルブの出側端に流体流通用の開口部を
   設けた閉鎖面を形成すると共に、該閉鎖面と当接させて
   開口部を設けたバルブシートを固定設置し、流体温度に
   よりバイメタルが変形することによりバルブが回転して
   バルブとバルブシートの開口部の相対位置関係が変化し
   て流量を自動調節するようにする一方、上記バイメタル
   支持筒を外部より回転させる手段を設け、初期にバイメ
   タル支持筒およびバイメタルを介してバルブを回転し、
   初期流量を設定出来る構成としたことを特徴とする初期
   条件設定機構付き温度感知式流量調節器。
2. （２）特許請求の範囲（１）記載の調節器において、上
   記バルブとバイメタル支持筒を入側カバーと出側カバー
   との間に挟持し、入側カバーにバイメタル支持筒回転用
   の調節ボルトを取り付け、該調節ボルトに歯車を固定す
   ると共に、バイメタル支持筒に上記歯車と噛合する歯車
   を固定したことを特徴とする初期条件設定機構付き温度
   感知式流量調節器。
3. （３）特許請求の範囲（１）記載の調節器において、上
   記バイメタル支持筒に回転手段係止用の溝を設け、該溝
   に外部より回転手段を係止してバイメタル支持筒を回転
   可能に構成したことを特徴とする初期条件設定機構付き
   温度感知式流量調節器。
4. （４）特許請求の範囲（１）記載の調節器において、上
   記バルブは円筒状とし、バルブ内部に流体を流通させる
   とともに、該バルブに流体循環穴を穿設して流体の位置
   部がバルブとバイメタル支持筒間のバイメタル設置部を
   流通するようにし、かつ、バルブの円筒状出側の閉鎖面
   に開口部を形成していることを特徴とする初期条件設定
   機構付き温度感知式流量調節器。
5. （５）特許請求の範囲（１）記載の調節器において、上
   記バルブを小径な円柱状心棒より形成し、該バルブとバ
   イメタル支持筒との間に流体流路とすると共に、該バル
   ブの出側に閉鎖面を突設し、該閉鎖面に開口部を形成し
   たことを特徴とする初期条件設定機構付き温度感知式流
   量調節器。