流量控制阀 【技术领域】
本发明涉及一种对应周围温度的变化线性地控制压缩空气等流体的流量的流量控制阀。
背景技术
用于机床等的控制中的控制台由各种设备构成。其中有如一部分半导体和变压器的发热设备，一般通过冷却风扇和冷却液等冷却控制台内部。
此方法存在下述几个问题。
1.由于冷却风扇在电源接通的同时工作，因此即使台内的温度低也会工作。因此，消耗了不必要的电(能量)。一部分使用了温度传感器，但由于需要温度传感器和控制电路，因此成本增加。因此，一般是冷却风扇在电源接通的同时工作。
2.由于冷却风扇将台内的空气排出到台外，因此必须从某处将排出的那部分空气补充到台内。空气来自台附近(机床附近)并从台的间隙进入台内。因此，进入台内的空气含有灰尘、金属粉、雾气等，经常发生使控制台内的设备类误动作、损伤，停止机床的运转的事情。
3.台上有空气流入口时，安装有阻止粉尘进入的过滤器，但在环境差的条件下，为了防止过滤器堵塞、冷却效果下降，需要定期进行人工检查、清扫、更换。因此，是成本提高的主要原因。
4.使用冷却液时，台内温度与冷却液的温度相差过大，产生结露，对台内的设备类造成不良影响。
作为现有用于冷却控制台内部的技术，日本专利特开2001-269838号公报(专利文献1)中公开有一种通过温度传感器检测台内温度，在超过设定温度时向台内供给冷却空气的机床的控制台的冷却装置。
此外，作为用于调整空调机的冷热水的流量的技术，日本专利实开昭62-181773号全文公开说明书(专利文献2)中公开有一种利用对应环境温度的变化而膨胀、收缩的冷却液等的热驱动构件推动阀棒，比例地调整流量的流量调整阀。
专利文献1：日本专利特开2001-269838号公报
专利文献2：日本专利实开昭62-181773号全文公开说明书
专利文献1所述的装置中，由于需要温度传感器和控制电路，因此成本增加。
此外，专利文献2所述的装置中，由于利用对应空气温度的变化而膨胀、收缩的冷却液等的热驱动构件推动阀棒，因此存在如何封存石蜡液体、从何处输出膨胀、如何处理不泄漏构造、如何应对泄漏等诸多难点。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种能降低成本、容易制造的流量控制阀。
为达成上述目的，本发明的流量控制阀具有：设于入口室和出口室间并使上述两室连通或隔断的阀芯、以及使上述阀芯按压接触阀座的阀簧，其特征在于，将由具有高线性膨胀系数的合成树脂形成的膨胀体的一端相对膨胀体罩固定，使随周围温度的变化而变位的上述膨胀体的另一端相对膨胀体罩可移动地配置，通过上述膨胀体的另一端的移动，使上述阀芯抵抗上述阀簧而从上述阀座脱离，使上述两室连通，对应周围温度的变化线性地控制流量。
根据本发明能降低成本，使制造变得容易。
【附图说明】
图1是表示本发明实施例1的流量控制阀的图。
图2是表示本发明实施例1中10升/min的流量特性的图。
图3是表示本发明实施例1中200升/min的流量特性的图。
图4是表示本发明实施例2的流量控制阀的图。
(符号说明)
2 入口室
3 出口室
5 阀芯
6 阀座
7 阀簧
11 阀杆
13 膨胀体罩
15 膨胀体
【具体实施方式】
用于本发明实施的形态如后述的实施例1及2所述。
实施例1
图1(a)是本发明实施例1的流量控制阀的俯视图，图1(b)是本发明实施例1的流量控制阀的剖视图。
在阀本体1上设有入口室2和出口室3。在两室2、3间设有通路4，通路4中设有使两室2、3连通或隔断的球状阀芯5。使阀芯5按压接触阀座6的阀簧7通过弹簧压板8调整对阀座6的按压接触力。入口室2与压缩空气源连接，在出口室3上通过配管9安装有喷口10。喷口10向控制台等冷却对象喷出压缩空气。
在与弹簧压板8相反的一侧，阀杆11与阀芯5连接。阀杆11由设于阀本体1的导向孔12引导而上下移动。
在阀本体1的上部通过螺栓14固定有膨胀体罩13。在膨胀体罩13的内部收纳有膨胀体15。膨胀体15由具有10.0×10
-5/℃以上的高线性膨胀系数并且机械强度也大的合成树脂、例如聚乙烯树脂(线性膨胀系数20×10
-5/℃)、聚丙烯树脂(线性膨胀系数11×10
-5/℃)形成。膨胀体15的上端相对于膨胀体罩13固定，随周围温度的变化而变位的膨胀体15的下端相对于膨胀体罩13可移动地配置。膨胀体15的下端通过垫圈16与阀杆11连接。膨胀体15的上端的固定位置隔着垫圈16由调整螺栓17调整。符号18是锁紧螺母。
当周围温度的上升使膨胀体15的长度伸长时，膨胀所致的膨胀体15的另一端的移动通过垫圈16及阀杆11传到阀芯5，使阀芯5抵抗阀簧7从阀座6脱离。由此，使入口室2与出口室3连通，压缩空气从出口室3经配管9及喷口10喷出。
压缩空气的流量对应周围的变化温度被线性地控制。图2表示10升/min的流量特性，图3表示200升/min的流量特性。从图2及图3明显看出流量是线性变化的。流量可根据压缩空气的压力(0.01～0.51MPA)任意设定。
根据本发明的实施例1能得到以下的效果。
1.由于膨胀体是固体，因此将变位从膨胀体传递到阀芯的传递构造的设计、制造容易，能降低成本。此外，由于传感器和控制电路、致动器等都不需要，因此此方面也能降低成本，节省能量。
2.与冷却风扇相比被污染的空气不会从外部进入控制台内。即，工作时，由于将干净的压缩空气吹入控制台内，因此控制台的内压上升，外部的空气不会进入。
3.由于压缩控制台附近的空气使其流动，因此不会产生结露。
4.由于是小型结构，因此能简单地安装于控制台上部。只需在热源附近从出口室侧对喷口布设配管即可。
实施例2
图4(a)是本发明实施例2的流量控制阀的俯视图。图4(b)是本发明实施例2的流量控制阀的剖视图。
实施例2与实施例1不同之处在于使阀杆11和膨胀体15通过具有高线性膨胀系数的合成树脂成形为一体。由于实施例2的零件数比实施例1的零件数还要少，因此能进一步降低成本。
本发明不限于气体，也能应用于控制液体流量的阀。