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公開番号2025165687
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-05
出願番号2024069915
出願日2024-04-23
発明の名称アクチュエータ、バルブ及びサーモスイッチ
出願人愛三工業株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類F15B 15/10 20060101AFI20251028BHJP(流体圧アクチュエータ;水力学または空気力学一般)
要約【課題】ヒートリークを抑制しつつ、小型化を図ることができるアクチュエータ、バルブ及びサーモスイッチを得る。
【解決手段】アクチュエータ10は、加熱により膨張し、冷却により収縮する袋状をなし、他部材2に固定される第1側面部21と、当該第1側面部21に対向して設けられた第2側面部22とを有する膨張収縮部20と、第2側面部22に設けられ、膨張収縮部20の膨張による圧力を外部に伝達する圧力伝達部30と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
加熱により膨張し、冷却により収縮する袋状をなし、他部材に固定される第１側面部と、前記第１側面部に対向して設けられた第２側面部とを有する膨張収縮部と、
前記第２側面部に設けられ、前記膨張収縮部の膨張による圧力を外部に伝達する圧力伝達部と、を備える、
アクチュエータ。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記膨張収縮部の内部には、温度及び圧力の少なくとも一方に応じて内部に収容された気体の吸着と脱離が可能な吸着体が設けられている、
請求項１に記載のアクチュエータ。
【請求項３】
前記吸着体は、前記気体の吸着剤として金属有機構造体を含んで構成されている、
請求項２に記載のアクチュエータ。
【請求項４】
前記吸着体は、前記気体の吸着剤としてシリカゼオライトを含んで構成されている、
請求項２に記載のアクチュエータ。
【請求項５】
前記膨張収縮部は、膨張又は収縮による変位方向に沿ったバネ性を有する袋状をなす、
請求項１～請求項４の何れか１項に記載のアクチュエータ。
【請求項６】
請求項１に記載のアクチュエータを備え、流体の流路の開閉を可能とするバルブであって、
前記流路の一部を構成する前記他部材としてのバルブハウジングと、
前記バルブハウジングの内部に設けられ、流路方向に沿って閉位置と開位置との間を可動することにより前記バルブハウジング内の前記流路の開閉を可能とする可動弁部と、
前記バルブハウジングの内部に設けられ、前記流体との間で行われる熱交換により前記流路方向に沿って膨張又は収縮する前記膨張収縮部と、
前記膨張収縮部の膨張による圧力を前記可動弁部に伝達する前記圧力伝達部と、を備える、
バルブ。
【請求項７】
請求項１に記載のアクチュエータを備え、電気的な接点の開閉によりヒータ部のＯＮ／ＯＦＦの切り替えを可能とするサーモスイッチであって、
膨張又は収縮による前記膨張収縮部の変位方向に沿って対向し、前記接点を間に有する一対の導電部と、
前記一対の導電部と前記変位方向に沿って並び、前記ヒータ部の熱を前記第１側面部に伝達する前記他部材としての熱伝達部と、
収縮状態で前記接点を閉じ、膨張状態で前記接点を開くように前記膨張収縮部の膨張又は収縮による変位を前記一対の導電部のうち一方に伝達する前記圧力伝達部と、を備える、
サーモスイッチ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータ、バルブ及びサーモスイッチに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、バイメタル素子を利用した過昇温防止装置が開示されている。この過昇温防止装置は、所謂サーモスイッチの部類であり、加熱体の熱により所定の温度以上に昇温すると状態変化する熱反転型バイメタルと、熱反転型バイメタルに支持された可動ピンと、可動ピンに対向して設けられた可動接点とを有している。そして、熱反転型バイメタルの熱反転時に可動接点が可動ピンに押し上げられることにより、通電を遮断する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００２－２６０５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載された技術のように熱により状態が変化するアクチュエータとしてバイメタル素子を適用したものは、バイメタル素子と加熱体との接触面積が大きいことが原因となり、バイメタル素子からの熱の逃げ（ヒートリーク）が起こりやすい。また、装置が大型する。
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、ヒートリークを抑制しつつ、小型化を図ることができるアクチュエータ、バルブ及びサーモスイッチを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載のアクチュエータは、加熱により膨張し、冷却により収縮する袋状をなし、他部材に固定される第１側面部と、前記第１側面部に対向して設けられた第２側面部とを有する膨張収縮部と、前記第２側面部に設けられ、前記膨張収縮部の膨張による圧力を外部に伝達する圧力伝達部と、を備える。
【０００７】
請求項１に記載のアクチュエータでは、例えば、他部材から第１側面部に伝達される熱により袋状をなす膨張収縮部が膨張すると、第２側面部に設けられた圧力伝達部を介して圧力が外部に伝達される。つまり、袋状の膨張収縮部の膨張と収縮により圧力伝達部を変位させ、膨張による圧力を外部に伝達させることができる。袋状の膨張収縮部を用いることにより、他部材に固定される第１側面部ではなく、第１側面部と対向する第２側面部を変位させることにより、圧力伝達部を変位させることができる。このため、他部材と全体が接触し、温度上昇により状態を変化させるバイメタル素子に比べ、他部材との接触面を小さくすることが可能となる。その結果、アクチュエータは、ヒートリークを抑制しつつ、小型化を図ることができる。
【０００８】
請求項２に記載のアクチュエータは、請求項１に記載の構成において、前記膨張収縮部の内部には、温度及び圧力の少なくとも一方に応じて内部に収容された気体の吸着と脱離が可能な吸着体が設けられている。
【０００９】
請求項２に記載のアクチュエータでは、膨張収縮部が膨張又は収縮する過程において、内部に収容された吸着体による気体の吸着と脱離により、膨張収縮部内における気体の数密度が変わる。このため、例えば、温度や圧力の上昇により吸着体から気体が脱離すると、膨張収縮部内における気体の数密度が高まり、圧力の上昇が促進される。つまり、吸着体から気体が脱離することにより、吸着時に比べ、温度の変化率に対する膨張収縮部内の体積変化率を大きくすることができる。その結果、アクチュエータの感度を高めることができるので、効率的に小型化を図ることができる。
【００１０】
請求項３に記載のアクチュエータは、請求項２に記載の構成において、前記吸着体は、前記気体の吸着剤として金属有機構造体を含んで構成されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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