JP6960343B2 - Gas flow control valve - Google Patents
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Description
本発明は、燃料ガスを燃焼させるガス器具に用いられて、燃料ガスのガス流量を制御するガス流量制御弁に関する。 The present invention relates to a gas flow control valve that is used in a gas appliance that burns fuel gas and controls the gas flow rate of the fuel gas.
燃料ガスを燃焼させるガス器具では、小さなガス流量範囲で細かくガス流量を制御する必要が生じることがある。例えば、ガスコンロでは、煮込み調理中の焦げ付きを防止するために、トロ火での細かな火力制御が必要となる。このため、ガスコンロなどのガス器具には、燃料ガスのガス流量を制御する制御弁として、小さなガス流量範囲で細かい流量の制御が可能なニードル式のガス流量制御弁が採用されている。 In gas appliances that burn fuel gas, it may be necessary to finely control the gas flow rate in a small gas flow rate range. For example, in a gas stove, it is necessary to finely control the heating power with a toro fire in order to prevent burning during cooking. For this reason, gas appliances such as gas stoves employ a needle-type gas flow rate control valve that can finely control the flow rate in a small gas flow rate range as a control valve for controlling the gas flow rate of fuel gas.
ニードル式のガス流量制御弁は、細長い円柱形状の弁軸と、弁軸の先端側に形成された先細形状の流量制御部と、流量制御部の先端側が挿入される弁孔とを備えている。そして、弁軸を軸方向に進退動させたときに、細長形状の流量制御部と弁孔との間に形成される隙間の面積が変化することを利用して、細かな流量制御が可能となっている。また、円柱形状の弁軸は、弁軸受によって、軸方向に進退動可能な状態で保持されており、弁軸の外周面と弁軸受の内周面との間の隙間は、ゴム製のOリングによって気密に保たれている。 The needle-type gas flow rate control valve includes an elongated cylindrical valve shaft, a tapered flow rate control unit formed on the tip side of the valve shaft, and a valve hole into which the tip side of the flow rate control unit is inserted. .. Then, when the valve shaft is moved forward and backward in the axial direction, the area of the gap formed between the elongated flow control unit and the valve hole changes to enable fine flow control. It has become. Further, the cylindrical valve shaft is held in a state where it can move forward and backward in the axial direction by the valve bearing, and the gap between the outer peripheral surface of the valve shaft and the inner peripheral surface of the valve bearing is made of rubber. It is kept airtight by the ring.
弁軸を軸方向に進退動させると、弁軸に嵌め込まれたOリングは弁軸受の内周面に対して摺動する。あるいは、Oリングが弁軸受側に嵌め込まれている場合は、Oリングは弁軸の外周面に対して摺動する。そこで、この摺動に伴うOリングの摩耗や焼き付きなどを防止するために、Oリングはグリースを塗布した状態で組み付けられている(例えば特許文献1)。 When the valve shaft is moved forward and backward in the axial direction, the O-ring fitted in the valve shaft slides with respect to the inner peripheral surface of the valve bearing. Alternatively, when the O-ring is fitted on the valve bearing side, the O-ring slides with respect to the outer peripheral surface of the valve shaft. Therefore, in order to prevent wear and seizure of the O-ring due to this sliding, the O-ring is assembled in a state where grease is applied (for example, Patent Document 1).
しかし、上述したニードル式のガス流量制御弁は、ガス器具を長期に亘って使用していると、燃料ガスのガス流量を制御することが困難となり、特に小さなガス流量範囲での細かなガス流量の制御が困難になることがあるという問題があった。そこで、この原因について詳しく調査した結果、ガス流量の制御のために弁軸の進退動を繰り返していると、Oリングに塗布したグリースが弁軸の先端に形成された流量制御部まで移動して、流量制御部と弁孔との間の隙間を狭窄するためであることが判明した。そして、更に詳しく調べた結果、本来であればグリースが到達する筈の無い流量制御部まで移動し得るメカニズムも明らかになって来た。 However, with the needle-type gas flow control valve described above, it becomes difficult to control the gas flow rate of the fuel gas when the gas appliance is used for a long period of time, and the fine gas flow rate is particularly small in a small gas flow rate range. There was a problem that it could be difficult to control. Therefore, as a result of investigating the cause in detail, when the valve shaft is repeatedly moved forward and backward to control the gas flow rate, the grease applied to the O-ring moves to the flow rate control unit formed at the tip of the valve shaft. It was found that this was because the gap between the flow control unit and the valve hole was narrowed. As a result of further investigation, a mechanism that can move to the flow control unit where the grease should not reach has been clarified.
この発明は、上述した新たに得られた知見に基づいて成されたものであり、ガス器具が長期に亘って使用された場合でも、燃料ガスのガス流量を、小さな流量範囲で細かく制御することが可能なガス流量制御弁の提供を目的とする。 The present invention has been made based on the newly obtained findings described above, and finely controls the gas flow rate of the fuel gas in a small flow rate range even when the gas appliance is used for a long period of time. It is an object of the present invention to provide a gas flow rate control valve capable of the above.
上述した課題を解決するために本発明のガス流量制御弁は次の構成を採用した。すなわち、
燃料ガスを燃焼させるガス器具に用いられて、前記燃料ガスのガス流量を制御するガス流量制御弁において、
円柱形状に形成された弁軸と、
前記弁軸の先端側に先細形状に形成された流量制御部と、
前記流量制御部の先端側が挿入される弁孔と、
前記弁軸が挿通されることによって該弁軸を軸方向に進退動可能な状態で保持する弁軸受と、
前記弁軸の外周面と前記弁軸受の内周面との間を気密に保つと共に、グリースが塗布されたOリングと、
前記弁軸を前進させることによって前記燃料ガスのガス流量を減少させ、前記弁軸を後退させることによって前記燃料ガスのガス流量を増加させる駆動部と
を備え、
前記弁軸には、該弁軸が進退動することによって前記弁軸受内に引き込まれる部分である引込部と、前記流量制御部との間の位置に、該弁軸の軸径が段状に拡径する拡径壁が形成されており、
前記拡径壁は、前記弁軸の外周面に穿設された障害溝の前記流量制御部側の側壁面であって、前記燃料ガスが最大流量となる位置まで前記弁軸が後退した状態でも、前記弁軸受の外側となる位置に形成されている
ことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the gas flow rate control valve of the present invention adopts the following configuration. That is,
In a gas flow control valve that is used for a gas appliance that burns fuel gas and controls the gas flow rate of the fuel gas.
A valve shaft formed in a cylindrical shape and
A flow control unit formed in a tapered shape on the tip side of the valve shaft,
A valve hole into which the tip side of the flow control unit is inserted,
A valve bearing that holds the valve shaft in a state where it can move forward and backward in the axial direction by inserting the valve shaft, and
An O-ring coated with grease while keeping airtightness between the outer peripheral surface of the valve shaft and the inner peripheral surface of the valve bearing,
It is provided with a drive unit that reduces the gas flow rate of the fuel gas by advancing the valve shaft and increases the gas flow rate of the fuel gas by retreating the valve shaft.
In the valve shaft, the shaft diameter of the valve shaft is stepped at a position between the pull-in portion, which is a portion drawn into the valve bearing by moving the valve shaft forward and backward, and the flow rate control portion. A diameter-expanding wall is formed to expand the diameter .
The enlarged diameter wall is a side wall surface of the obstacle groove formed on the outer peripheral surface of the valve shaft on the flow rate control unit side, even when the valve shaft is retracted to a position where the fuel gas reaches the maximum flow rate. , The valve bearing is formed at a position outside the valve bearing .
かかる本発明のガス流量制御弁においては、弁軸の先端側に形成された先細形状の流量制御部を弁孔に挿入した状態で弁軸を前進させると、流量制御部と弁孔との間に形成された隙間の大きさが小さくなってガス流量が減少する。逆に、弁軸を後退させると、流量制御部と弁孔との間に形成された隙間が大きくなることによってガス流量が増加する。弁軸は弁軸受によって支えられて軸方向に進退動可能となっており、弁軸の外周面と弁軸受の内周面との間はOリングによって気密に保たれると共に、Oリングにはグリースが塗布されている。また、弁軸の外周面の一部は、弁軸が進退動することによって弁軸受内に引き込まれる引込部となっており、この引込部と流量制御部との間の位置には、弁軸の軸径が段状に拡径する拡径壁が形成されている。そして、この拡径壁は、弁軸の外周面に穿設された障害溝の流量制御部側の側壁面であって、燃料ガスが最大流量となる位置まで弁軸が後退した状態でも、弁軸受の外側となる位置に形成されている。 In the gas flow control valve according the present invention, when Ru to advance the valve shaft while inserting the flow control unit of the tapered shape formed on the distal end side of the valve shaft in the valve hole, the flow rate control unit and the valve hole gas flow rate decreases by Tsu is small size of the formed gap between. On the contrary, when the valve shaft is retracted, the gas flow rate increases due to the increase in the gap formed between the flow rate control unit and the valve hole. The valve shaft is supported by the valve bearing and can move forward and backward in the axial direction, and the outer peripheral surface of the valve shaft and the inner peripheral surface of the valve bearing are kept airtight by the O-ring, and the O-ring Grease is applied. In addition, a part of the outer peripheral surface of the valve shaft is a pull-in portion that is pulled into the valve bearing by moving the valve shaft forward and backward, and the valve shaft is located between the pull-in portion and the flow rate control unit. A diameter-expanding wall is formed in which the shaft diameter of the bearing is increased in a stepwise manner. The diameter-expanded wall is a side wall surface of the obstacle groove formed on the outer peripheral surface of the valve shaft on the flow rate control unit side, and even when the valve shaft is retracted to a position where the fuel gas reaches the maximum flow rate, the valve is valved. It is formed at a position outside the bearing.
上述したように、弁軸の進退動に伴って弁軸受内に引き込まれることがあるのは引込部までであるため、Oリングに塗布したグリースが、弁軸の先端側に形成された流量調整部まで移動することは、本来であれば考えにくい。そもそも、Oリングに塗布されるグリースも、流量調整部まで届くほどの多量のグリースが塗布されているわけではない。しかし、詳細には後述するが、弁軸の外周面でグリースが付着した部分の形状は舌形状となっており、弁軸を進退動させると、舌形状の先端にグリースが集中して供給される結果、舌形状の先端部分が細長く伸びていき、やがては弁軸の先端の流量調整部までグリースが浸入することが判明した。そこで、弁軸の引込部と流量制御部との間の位置に、弁軸の軸径が段状に拡径する拡径壁を設けることとして、この拡径壁を形成するために弁軸の外周面に障害溝を穿設して、障害溝の流量制御部側の側壁面を拡径壁とする。そして、拡径壁の位置は、燃料ガスが最大流量となる位置まで弁軸が後退した状態でも、弁軸受の外側となる位置としておく。こうすれば、細長く伸びた舌形状の先端が拡径壁に達すると、それまでは流量制御部に向かっていたグリースの流れが、拡径壁に遮られて横方向に方向転換する。そして、グリースは舌形状の先端部分に集中するから流量制御部まで届いたのであって、供給されるグリースの絶対量は少ないので、拡径壁で流れの向きを変えられたグリースは障害溝に溜められることになり、拡径壁を乗り超えて流量制御部まで届くことはない。加えて、拡径壁よりも先端側の弁軸は弁軸受内に引き込まれることが無いので、弁軸受内に引き込まれてグリースが付着することも無い。このため、弁軸の進退動が繰り返された場合でも、Oリングに塗布したグリースが弁軸の先端の流量制御部まで浸入することがない。その結果、ガス器具に搭載されたガス流量制御弁が長期に亘って使用された場合でも、燃料ガスのガス流量を小さな流量範囲で細かく制御することが可能となる。 As described above, since it is only the retracted portion that may be drawn into the valve bearing as the valve shaft moves forward and backward, the grease applied to the O-ring adjusts the flow rate formed on the tip side of the valve shaft. It is hard to think of moving to a part. In the first place, the grease applied to the O-ring is not so large that it reaches the flow rate adjusting part. However, as will be described in detail later, the shape of the portion where grease is attached on the outer peripheral surface of the valve shaft is a tongue shape, and when the valve shaft is moved forward and backward, the grease is concentrated and supplied to the tip of the tongue shape. As a result, it was found that the tip of the tongue shape was elongated and eventually the grease penetrated into the flow rate adjusting part at the tip of the valve shaft. Therefore, the valve shaft at a position between the retracted portion and the flow control portion of the valve shaft, as Rukoto provided enlarged wall shaft diameter of the valve stem is enlarged stepwise, in order to form the enlarged diameter wall An obstacle groove is formed on the outer peripheral surface of the obstacle groove, and the side wall surface on the flow rate control unit side of the obstacle groove is used as a diameter-expanded wall. The position of the enlarged diameter wall is set to a position outside the valve bearing even when the valve shaft is retracted to a position where the fuel gas reaches the maximum flow rate. In this way, when the elongated tongue-shaped tip reaches the enlarged diameter wall, the flow of grease that had been directed to the flow control unit until then is blocked by the enlarged diameter wall and changes direction in the lateral direction. The grease is a than arrived from concentrating on the tip portion of the tongue-shaped to the flow control unit, the absolute since only a small amount of grease that is redirected to be flow in the enlarged diameter wall failure groove of grease to be supplied It will not reach the flow control unit over the enlarged diameter wall. In addition, since the valve shaft on the tip side of the diameter-expanded wall is not drawn into the valve bearing, it is not drawn into the valve bearing and grease does not adhere to it. Therefore, even if the valve shaft is repeatedly moved forward and backward, the grease applied to the O-ring does not penetrate to the flow rate control unit at the tip of the valve shaft. As a result, even when the gas flow rate control valve mounted on the gas appliance is used for a long period of time, the gas flow rate of the fuel gas can be finely controlled within a small flow rate range.
また、弁軸の外周面に障害溝を穿設した本発明のガス流量制御弁においては、燃料ガスが最大流量となる位置まで弁軸を後退させた時に、障害溝の拡径壁とは反対側の側壁面が、弁軸受の内側に引き込まれるようにしても良い。 Further, in the gas flow rate control valve of the present invention in which an obstacle groove is formed on the outer peripheral surface of the valve shaft, when the valve shaft is retracted to the position where the fuel gas reaches the maximum flow rate, it is opposite to the enlarged wall of the obstacle groove. The side wall surface may be pulled inside the valve bearing .
詳細には後述するが、弁軸を後退させると、弁軸の外周面に付着したグリースが、弁軸受の端面で掻き出されることによって、流量制御部に向かうグリースの流れが発生する。従って、燃料ガスが最大流量となる位置まで弁軸を後退させた時に拡径壁と反対側の側壁面が弁軸受の内側に引き込まれるようにしておけば、燃料ガスが最大流量となる位置まで弁軸が後退する手前の段階で、グリースが弁軸受の端面で掻き出されなくなる。このため、流量制御部に向かうグリースの流れが抑制されて、流量制御部にグリースが浸入することをより一層確実に防止することが可能となる。 As will be described in detail later, when the valve shaft is retracted, the grease adhering to the outer peripheral surface of the valve shaft is scraped off by the end surface of the valve bearing, so that a flow of grease is generated toward the flow rate control unit. Therefore, if fuel gas it is devised side wall surface of the enlarged diameter wall opposite is drawn inside the valve bearing when retracting the valve stem to a position where the maximum flow rate, the fuel gas becomes maximum flow position Grease is no longer scraped off at the end face of the valve bearing before the valve shaft retracts . Therefore, the flow of grease toward the flow rate control unit is suppressed, and it is possible to more reliably prevent the grease from entering the flow rate control unit.
図1は、本実施例のガス流量制御弁1の外観形状を示す斜視図である。図示されるように、本実施例のガス流量制御弁1は、本体ケース20と、本体ケース20に取り付けられた弁孔板30と、弁孔板30に取り付けられた元弁ユニット40と、本体ケース20の弁軸受22に挿入されて進退動可能な弁体10と、弁体10を進退動させる駆動ユニット50とを備えている。燃料ガスは、図中に太い一点鎖線の矢印で示したように、元弁ユニット40の側面に立設された流入パイプ40pから元弁ユニット40の内部に流入し、弁孔板30に形成された図示しない弁孔を通って、本体ケース20の内部に流入した後、本体ケース20の側面に立設された流出パイプ20pから流出する。そして、駆動ユニット50を用いて弁体10を進退動させることによって、燃料ガスのガス流量を制御することが可能となっている。
FIG. 1 is a perspective view showing an external shape of the gas flow rate control valve 1 of this embodiment. As shown, the gas flow rate control valve 1 of this embodiment includes a
図2は、本実施例のガス流量制御弁1の内部構造を示した分解組立図である。図示されるように、本体ケース20は、中空の円筒形状の胴部21と、胴部21の内部に形成された弁室21aと、胴部21に対して同軸状に設けられた中空の円筒形状の弁軸受22と、胴部21から側方に向けて立設された中空の流出パイプ20pとを備えている。
FIG. 2 is an exploded assembly view showing the internal structure of the gas flow rate control valve 1 of this embodiment. As shown in the figure, the
また、弁孔板30は、中央に円形の弁孔31が形成された略円板形状の部材であり、片面側から突設された円板形状のインロー部30aを、本体ケース20の弁室21aに挿入することによって、本体ケース20に組み付けるようになっている。
Further, the
弁体10は、円柱形状の弁軸11と、弁軸11の先端側に形成された先細形状の流量制御部12とを備えており、流量制御部12とは反対側の端部には、駆動ユニット50に嵌合される嵌合部11hが形成されている。また、弁軸11の外周面には中程の位置にゴム製のOリング13が嵌め込まれており、更に、流量制御部12の手前側の位置には、弁軸11の外周面を一周する障害溝14が穿設されている。弁軸11の外径は、本体ケース20に形成された弁軸受22の内径よりも小さくなっており、弁軸11を弁軸受22に挿入すると、弁軸受22内で弁軸11を進退動させることが可能となる。また、弁軸11の外周面と弁軸受22の内周面との間は、Oリング13によって気密が保たれている。そして、本体ケース20に弁孔板30を組み付けた状態で、弁軸受22に弁体10を挿入すると、弁軸11の先端側に形成された流量制御部12の先端が、弁孔板30の弁孔31内に挿入されるようになっている。
The
駆動ユニット50は、図示しない電動モーターや、ギア機構などを内蔵しており、電動モーターを駆動すると、弁体10の嵌合部11hを介して弁体10を進退動させることが可能となっている。尚、本実施例では駆動ユニット50が、本発明における「駆動部」に対応する。
The
元弁ユニット40は、元弁ケース41に元弁42が組み付けられた構造となっており、元弁42の弁軸42aは、元弁ケース41の内部に形成された元弁室41aに突出した状態となっている。更に、流入パイプ40pは元弁室41aに連通している。また、前述したように弁孔板30には、本体ケース20を取り付けるためのインロー部30aが突設されているが、インロー部30aが突設されている側の反対側の面にも、図示しないインロー部が突設されている。元弁ユニット40は、このインロー部に対して元弁室41aの内周を嵌め込むようにして弁孔板30に取り付けられる。元弁42が開弁した状態では弁軸42aが引っ込んで、弁軸42aの先端部42bが弁孔板30の弁孔31から離間した状態となっているが、元弁42が閉弁すると弁軸42aが突出して、弁軸42aの先端部42bが弁孔板30に当接して弁孔31を閉塞した状態となる。また、弁孔板30の厚さは、弁軸42aの先端部42bが弁孔31を閉塞した状態で、弁軸11の流量制御部12が弁孔31内に挿入されても、流量制御部12の先端が弁軸42aの先端部42bに干渉しないような厚さに設定されている。
The
図3は、本実施例のガス流量制御弁1が弁軸11を進退動させることによって、ガス流量を制御する動作を示した説明図である。図3(a)には、弁軸11を最も進出させた状態が示されている。この状態では、弁軸11の先端側に形成された流量制御部12が弁孔31内に浸入して弁孔31を閉塞する結果、燃料ガスが弁孔31を通過し得ない全閉状態となる。しかし、前述したように流量制御部12は先細形状となっているので、弁軸11を後退させると、流量制御部12の外周面が弁孔31の内周面から離間して、流量制御部12と弁孔31との間に隙間が生じ、この隙間を燃料ガスが通過するようになる。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an operation in which the gas flow rate control valve 1 of the present embodiment controls the gas flow rate by moving the
図3(b)には、弁軸11が後退することによって、流量制御部12と弁孔31との間に隙間が生じた状態が示されている。また、図中に太い破線で示した矢印は、流量制御部12と弁孔31との間に生じた隙間を通って、燃料ガスが流れる様子を表している。流量制御部12と弁孔31との間の隙間は小さいので、隙間を通過する燃料ガスの流量も少なくなり、従って、ガスコンロであれば、いわゆるトロ火状態とすることができる。また、弁軸11を更に後退させれば、流量制御部12と弁孔31との間の隙間が大きくなって燃料ガスの流量が増加し、逆に、弁軸11を前進させれば、流量制御部12と弁孔31との間の隙間が小さくなって燃料ガスの流量が減少する。従って、弁軸11を進退動させることによって、燃料ガスの流量を少ない流量範囲で細かく制御することができる。また、弁軸受22の内周面と弁軸11との間は、Oリング13によって気密が保たれているので、弁軸11を進退動させても、弁軸11と弁軸受22との間から燃料ガスが洩れ出すことはない。
FIG. 3B shows a state in which a gap is formed between the flow
図3(c)には、弁軸11を最大まで後退させた状態が示されている。この状態では、流量制御部12と弁孔31との間の隙間が最も大きくなる。この結果、図中に太い破線の矢印で示したように、隙間を通過する燃料ガスの流量も最大となる。また、弁軸11を進退動させても弁軸受22の位置は動かないので、弁軸11を進退動させると、弁軸11が弁軸受22内に収容された状態となる部分は移動する。すなわち、図3(a)に示した全閉状態では、弁軸11は、嵌合部11hに近い部分が弁軸受22内に収容されているが、図3(c)に示した全開状態では、流量制御部12に近い部分が弁軸受22内に引き込まれて、弁軸受22内に収容された状態となる。更に、図3(c)に示した全開状態から、図3(a)の全閉状態にすると、今度は、弁軸11の嵌合部11hに近い部分が弁軸受22内に引き込まれて、弁軸受22内に収容された状態となる。従って、図3(c)中で弁軸11に斜線を付した表示した部分が、弁軸受22内に引き込まれ得る部分(すなわち、引込部11a)となる。また、弁軸11の長さは、引込部11aよりも長く形成されており、流量制御部12は、引込部11aよりも外側の(従って、弁軸受22内に引き込まれることのない)弁軸11を介して、その先端に設けられている。
FIG. 3C shows a state in which the
ここで、周知のように、Oリング13はグリース13gを塗布した状態で組み付けられている。従って、弁軸受22の内周面にはグリース13gが付着した状態となっており、弁軸11が弁軸受22内に引き込まれ得る部分である引込部11aにも、グリース13gが付着していると考えられる。しかし、引込部11aから離れた位置に設けられている流量制御部12にグリース13gが付着するとは、容易には考えにくい。ところが実際には、Oリング13に塗布したグリース13gが、弁軸11を進退動させているうちに、引込部11aから離れた位置に設けられた流量制御部12まで運ばれて、流量制御部12と弁孔31との間の隙間を狭窄する場合があることが判明した。以下では、この点について詳しく説明する。
Here, as is well known, the O-
図4は、Oリング13に付着したグリース13gが流量制御部12まで運ばれるメカニズムについての説明図である。図4(a)には、ガス流量制御弁1で、従来の弁軸91が組み付けられた直後の状態(すなわち、弁軸91を進退動させる前の状態)が示されている。尚、説明の便宜上、弁軸91の中心軸よりも上側では弁軸受22を破ることによって、弁軸91の表面が現れた状態で表示している。また、グリース13gを塗布した弁軸91を組み付けるために弁軸受22内に挿入する段階で、弁軸受22と弁軸91との間にはグリース13gが付着するものと考えられるが、理解の便宜上、図4(a)では、グリース13gは、Oリング13の近くには付着しているが、Oリング13から離れた箇所には付着していないものとして表示している。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a mechanism in which 13 g of grease adhering to the O-
図4(a)に示した状態(ここでは全閉状態)から弁軸91を後退させると、弁軸受22内でOリング13も後退する。このとき、弁軸受22の内周面に付着していたグリース13gは、後退するOリング13に引きずられる結果、所々で舌形状に引き延ばされる。図4(b)では、舌形状にグリース13gが引き延ばされることを分かり易くするために、弁軸91が全開状態まで後退した様子を表している。また、弁軸受22の内周面と弁軸91の外周面との間には僅かな隙間しかないので、弁軸受22の内周面に付着したグリース13gは、ほどなく弁軸91の外周面にも付着する。
When the
その後、燃料ガスのガス流量を減少させるために弁軸91を前進させると、図4(c)に示したように、それまでは弁軸受22内に存在していてグリース13gが付着していた部分が、弁軸受22の外に現れる。但し、この段階では、弁軸91にグリース13gが付着している部分は、さっきまでは弁軸受22内に引き込まれていた部分なので、図3(c)に示した引込部11aの外までグリース13gが運ばれているわけではない。
After that, when the
しかし、図4(c)に示すように、弁軸91にグリース13gが付着した部分が弁軸受22の外に出た状態で、弁軸91を後退させようとすると、弁軸91に付着したグリース13gが、弁軸受22の端面によって掻き出されるような状態となる。図4(c)中に示した黒塗りの矢印は、弁軸受22の端面が弁軸91に付着したグリース13gを掻き出そうとしている箇所を示している。もちろん、弁軸91に付着したグリース13gは、弁軸91と弁軸受22との隙間に存在していたグリース13gの一部が、弁軸91に移動によって引き出されたものであるから、弁軸91の表面に厚く付着しているわけではない。しかし、弁軸91が進退動する際には、弁軸91が多少なりとも振れ回る動きをすることは避けられず、このため、弁軸91を後退させる際に、弁軸91に付着したグリース13gの一部が弁軸受22の端面によって掻き出されることになる。そして、掻き出されたグリース13gは、弁軸11でまだグリース13gが付着していない部分に向かって流れるよりも、既にグリース13gが付着した部分に向かって流れる方が流れ易いので、掻き出されたグリース13gは、舌形状の先端に向かって供給されるようになる。その結果、舌形状の先端が集中的に伸張していく。
However, as shown in FIG. 4C, when the
図4(d)には、図4(c)に示した状態から弁軸91を後退させた結果、グリース13gの一部が弁軸受22の端面で掻き出されて、舌形状が伸張した状態が示されている。この状態から弁軸91を前進させると、図4(e)に示したように、グリース13gが付着した舌形状の部分が弁軸受22の外に現れる。このときの舌形状は、弁軸91を後退させたときにグリース13gの一部が掻き出されて、舌形状の先端部分が細長く伸張した形状となっている。そして、この状態から、再び弁軸91を後退させると、弁軸91に付着したグリース13gの一部が弁軸受22の端面で掻き出される結果、グリース13gが付着した舌形状の部分が更に細長く伸張する。図4(e)中に示した黒塗りの矢印は、弁軸91を後退させる際に弁軸受22の端面がグリース13gの一部を書き出す箇所を示している。また、図4(f)には、弁軸91を後退させた後の状態が示されている。
In FIG. 4 (d), as a result of retracting the
このように、従来のガス流量制御弁1では、ガス流量を制御するために弁軸91の進退動を繰り返していると、Oリング13に塗布したグリース13gが少しずつ外側に向かって掻き出されていく。そして、掻き出されたグリース13gは、舌形状の先端に集中して供給される結果、舌形状の先端が細長く伸びていき、やがては流量制御部12まで運ばれることが判明した。すなわち、Oリング13に塗布されるグリース13gは僅かな分量であるにも拘わらず、弁軸受22から離れた流量制御部12までグリース13gが到達し得る理由は、グリース13gが舌形状の先端に集中して供給されていることにあると考えられる。そして、ガス器具を長期に亘って使用していると、小さなガス流量範囲での細かなガス流量の制御が困難になることがある原因は、このようなメカニズムによって運ばれたグリース13gが、流量制御部12と弁孔31との間に隙間を狭窄するためであると考えられる。そこで、本実施例のガス流量制御弁1では、グリース13gが流量制御部12まで運ばれることを回避するために、弁体10の形状を次のような形状とした。
In this way, in the conventional gas flow rate control valve 1, when the
図5(a)は、本実施例のガス流量制御弁1に内蔵された弁体10の外形形状を示した説明図である。また、図5(b)には、参考として、従来の弁体90の外形形状も示されている。図5(a)に示した本実施例の弁体10と、図5(b)に示した従来の弁体90と比較すれば明らかなように、本実施例の弁体10には、流量制御部12の手前側の弁軸11の外周面に、断面が矩形形状の障害溝14が周状に穿設されている。このため、障害溝14の底部14aから左右の側壁14b,14cを見ると、弁軸11の軸径が小さくなった部分(すなわち、障害溝14の底部14a)が、側壁14b,14cの部分で弁軸11の軸径が段状に拡径した状態となっている。本実施例では、これら左右の側壁14b,14cの中で、先端側(流量制御部12が形成されている側)の側壁14bが、本発明における「拡径壁」に対応する。そこで、以下では、先端側の側壁14bを、拡径壁14bと称するものとする。図5(a)に示されるように、拡径壁14bは引込部11aの外側に形成されている。このため、図3(c)のように、弁軸11が最も引き込まれた状態でも、拡径壁14bが弁軸受22の内部に引き込まれることはない。
FIG. 5A is an explanatory view showing the outer shape of the
一方、拡径壁14bとは反対側の側壁14cについては、引込部11aの内側の位置に形成されているので、弁軸11が最も引き込まれると、側壁14cは弁軸受22の内部に引き込まれた状態となる。尚、本実施例では、側壁14cは引込部11aの内側に形成されているものとしているが、側壁14cについても、拡径壁14bと同様に、引込部11aの外側に形成しても構わない。
On the other hand, since the
図6は、弁体10の弁軸11に拡径壁14bを設けることによって、Oリング13のグリース13gが流量制御部12に入り込むことを回避可能な理由についての説明図である。拡径壁14bを備える本実施例の弁体10の場合でも、図4を用いて前述したように、弁軸11の進退動を繰り返していると、Oリング13に塗布したグリース13gが、弁軸受22の端面に掻き出されて少しずつ流量制御部12に向かって運ばれる。その結果、グリース13gが付着した舌形状の部分の先端が、少しずつ流量制御部12に向かって伸びて行く。
FIG. 6 is an explanatory diagram of the reason why it is possible to prevent the
しかし、本実施例のガス流量制御弁1では、流量制御部12の手前側の弁軸11に拡径壁14bが形成されている。このため、流量制御部12に向かって伸びてきたグリース13gの流れが、拡径壁14bによって、横方向に向かう流れに方向転換する。図6中に太い破線で示した矢印は、拡径壁14bによって変えられるグリース13gの流れを表している。そして、図4を用いて前述したように、グリース13gは舌形状の先端に集中して供給される結果として流量制御部12まで到達し得るが、グリース13gの量自体はそれほど多いわけではない。このため、図6に示すように、拡径壁14bでグリース13gの流れの向きを横方向に方向転換してしまえば、もはやグリース13gが拡径壁14bを超えて流量制御部12に浸入することは無い。その結果、本実施例のガス流量制御弁1では、長期に亘って弁軸11の進退動を繰り返した場合でも、小さなガス流量範囲でガス流量を細かく制御することが可能となる。
However, in the gas flow rate control valve 1 of this embodiment, the
尚、上述した本実施例のガス流量制御弁1では、障害溝14の幅を、Oリング13が嵌め込まれる溝の幅と同じあるいは、それ以上の寸法としてもよい。こうすれば、Oリング13に塗布されたグリース13gを、余裕を持って障害溝14内に収容可能と考えられるので、グリース13gが流量制御部12に到達することを確実に防止することが可能となる。
In the gas flow rate control valve 1 of the present embodiment described above, the width of the
また、図5(a)を用いて前述したように、本実施例のガス流量制御弁1は、拡径壁14bについては引込部11aの外側に形成されているが、拡径壁14bとは反対側の側壁14cについては、引込部11aの内側に形成されている。こうすることで、弁軸11を後退させたときに、弁軸11に付着したグリース13gが弁軸受22の端面で掻き出されることを抑制することが可能となる。
Further, as described above with reference to FIG. 5A, the gas flow rate control valve 1 of the present embodiment is formed on the outside of the lead-in
図7は、拡径壁14bの反対側の側壁14cを引込部11aの内側に形成することで、弁軸受22の端面によるグリース13gの掻き出しを抑制可能な理由を示した説明図である。図7(a)には、側壁14cが弁軸受22の外に出ている状態で弁軸11を後退させている様子が示されている。この状態では、図中に黒塗りの矢印で示した箇所で、弁軸11に付着したグリース13gを、弁軸受22の端面が掻き出している。しかし、図7(b)に示したように、弁軸11が更に後退して、側壁14cが弁軸受22の端面と同じ位置になると、それ以上に弁軸11を後退させても、図7(c)に示すように、弁軸受22の内側に障害溝14が潜り込んでしまうので、弁軸受22の端面でグリース13gが掻き出されることがない。すなわち、本実施例の弁体10のように、側壁14cを引込部11aの内側の位置に形成しておけば、図7(b)に示した位置から図7(c)に示した位置までは、弁軸受22の端面でグリース13gを掻き出すことなく弁軸11を後退させることができる。その結果、弁軸受22の端面によるグリース13gの掻き出しを抑制することが可能となるので、長期に亘って弁軸11の進退動を繰り返しても、流量制御部12にグリース13gが入り込んで、ガス流量の細かな調節に支障を来す事態を回避することが可能となる。
FIG. 7 is an explanatory view showing the reason why the scraping of
以上、本実施例のガス流量制御弁1について説明したが、本発明は上記の実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。 Having described the gas flow control valve 1 of this embodiment, the present invention is not limited to the embodiments described above, it is possible to implement in various forms without departing from the scope thereof.
1…ガス流量制御弁、 10…弁体、 11…弁軸、 11a…引込部、
12…流量制御部、 13…Oリング、 13g…グリース、
14…障害溝、 14a…底部、 14b…拡径壁、 14c…側壁、
15…障害壁、 15a…拡径壁、 20…本体ケース、 21a…弁室、
22…弁軸受、 30…弁孔板、 31…弁孔、 40…元弁ユニット、
42…元弁、 50…駆動ユニット。
1 ... Gas flow control valve, 10 ... Valve body, 11 ... Valve shaft, 11a ... Retractable part,
12 ... Flow control unit, 13 ... O-ring, 13g ... Grease,
14 ... Obstacle groove, 14a ... Bottom, 14b ... Expanded wall, 14c ... Side wall,
15 ... Obstacle wall, 15a ... Expanded wall, 20 ... Body case, 21a ... Valve chamber,
22 ... Valve bearing, 30 ... Valve hole plate, 31 ... Valve hole, 40 ... Main valve unit,
42 ... main valve, 50 ... drive unit.
Claims (2)
円柱形状に形成された弁軸と、
前記弁軸の先端側に先細形状に形成された流量制御部と、
前記流量制御部の先端側が挿入される弁孔と、
前記弁軸が挿通されることによって該弁軸を軸方向に進退動可能な状態で保持する弁軸受と、
前記弁軸の外周面と前記弁軸受の内周面との間を気密に保つと共に、グリースが塗布されたOリングと、
前記弁軸を前進させることによって前記燃料ガスのガス流量を減少させ、前記弁軸を後退させることによって前記燃料ガスのガス流量を増加させる駆動部と
を備え、
前記弁軸には、該弁軸が進退動することによって前記弁軸受内に引き込まれる部分である引込部と、前記流量制御部との間の位置に、該弁軸の軸径が段状に拡径する拡径壁が形成されており、
前記拡径壁は、前記弁軸の外周面に穿設された障害溝の前記流量制御部側の側壁面であって、前記燃料ガスが最大流量となる位置まで前記弁軸が後退した状態でも、前記弁軸受の外側となる位置に形成されている
ことを特徴とするガス流量制御弁。 In a gas flow control valve that is used for a gas appliance that burns fuel gas and controls the gas flow rate of the fuel gas.
A valve shaft formed in a cylindrical shape and
A flow control unit formed in a tapered shape on the tip side of the valve shaft,
A valve hole into which the tip side of the flow control unit is inserted,
A valve bearing that holds the valve shaft in a state where it can move forward and backward in the axial direction by inserting the valve shaft, and
An O-ring coated with grease while keeping airtightness between the outer peripheral surface of the valve shaft and the inner peripheral surface of the valve bearing,
It is provided with a drive unit that reduces the gas flow rate of the fuel gas by advancing the valve shaft and increases the gas flow rate of the fuel gas by retreating the valve shaft.
In the valve shaft, the shaft diameter of the valve shaft is stepped at a position between the pull-in portion, which is a portion drawn into the valve bearing by moving the valve shaft forward and backward, and the flow rate control portion. A diameter-expanding wall is formed to expand the diameter .
The enlarged diameter wall is a side wall surface of the obstacle groove formed on the outer peripheral surface of the valve shaft on the flow rate control unit side, even when the valve shaft is retracted to a position where the maximum flow rate of the fuel gas is reached. , A gas flow rate control valve characterized in that it is formed at a position outside the valve bearing.
前記障害溝の前記拡径壁と反対側の側壁面は、前記燃料ガスが最大流量となる位置まで前記弁軸が後退した時に前記弁軸受の内側に引き込まれた状態となる
ことを特徴とするガス流量制御弁。 In the gas flow rate control valve according to claim 1,
The side wall surface of the obstacle groove opposite to the enlarged diameter wall is in a state of being pulled into the valve bearing when the valve shaft retracts to a position where the fuel gas reaches the maximum flow rate. Gas flow control valve.
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