JPS638482B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気信号によつて、ガス燃焼機器のバ
ーナへ供給するガス圧力を精度よく制御する圧力
制御弁に関し、特に弁の振動が生じなく、かつ安
定した制御ができる圧力制御弁を提供するもので
ある。

第１図に従来例を示す。ボデイ１２に流体の入
口１、出口２、弁座３を形成し、ダイヤフラム５
を装着し、ダイヤフラム５には弁体４を締結し、
弁座３に対向しガバナ部を構成する。弁体４の中
心上部はダイヤフラム５を貫通し、押棒１３の端
面に当接している。ボデイ１２の下部にダンパー
ダイヤフラム２１を装着しその中央部には弁体４
から伸びた取付部を挿入固定する。２２は下フタ
で前記ダンパーダイヤフラム２１の外周部を押え
るとともにダンパー室ロを形成する。ダンパーダ
イヤフラム２１にはダンパー孔１５を設ける。２
３はダイヤフラム押えである。

プランジヤ７とコイル８とヨーク９，１０は電
磁力発生部を構成する。プランジヤ７は上部と下
部で２枚の板ばね１１によりコイル８と同軸上に
支持され、上下に無摺動で動く。１３は非磁性体
で作られた押棒でその下端面は弁体４の中心上部
に当接する。１６，１７はそれぞれ上下の板ばね
取付台である。１８はプランジヤ７を押すよう作
用する動作点調節ばねで、一端は調節ねじ１９に
当接し、該調節ねじ１９はフタ２０に螺合してい
る。

この構成において、コイル８に電流を流すとそ
の電流の大きさに応じてプランジヤ７に下向きの
電磁力が発生し、押棒１３が弁体４を押すように
作用する。そして周知のガバナの原理により、出
口２より流出する流体の圧力P₂は弁体に作用す
る力により決まる。すなわちコイル８に流す電流
値により圧力P₂をある範囲で任意に変えること
ができる。

ダンパー室ロは弁４の急速な動きすなわちダイ
ヤフラム５の急速な動きを抑制する。つまり、ダ
ンパー室内に、圧力P₂に対して正又は負の圧力
を生じさせ、その圧力は弁体４の動きに対して絶
えずその動く方向と反対方向に作用する（以下、
ダンパー作用とよぶ）。ところが従来例において
は、流体の圧力と弁およびプランジヤの質量に起
因する振動を防止できるわけであるが、ダンパー
ダイヤフラム２１の偏心に起因する、不安定な動
作現象が発生する。

つまり、弁座４の軸心とダイヤフラム５とダン
パーダイヤフラム２１により上下に支持された形
の弁体４の軸心にずれが生じ、弁体４が弁座３と
摺動することになり、摩擦抵抗により電流値に対
する出口圧力の特性においてヒステリシスを増大
する。この弁座と弁体の軸心のずれは、ダイヤフ
ラム５とダンパーダイヤフラム２１の取付部２
４，２５や弁座３の加工精度等による部品相互位
置のばらつきや組立時におけるずれにより発生す
るものと考えられる。

また、他の振動防止法として、従来のガスガバ
ナで用いているようなダイヤフラムの大気側にダ
ンパー室を設ける方法も考えられる。第２図にそ
の構成を示す。ダンパー室ロをダイヤフラム５の
大気側に設け、ダンパー孔１５により大気と連通
している。この場合においては、ダンパー室の容
積が大きすぎるとダンパー効果が弱く振動防止に
ならない。このため、電気駆動部をガスガバナ部
へ取りつけた時、ダンパー室の容積を小さくする
ための工夫が、電気駆動部に要求され、複雑な構
成となる。

本発明はこのようなヒステリシスの増大や電気
駆動部に複雑な構成を要求せずに振動を防止し、
かつ、動作の安定した圧力制御弁を実現するもの
である。

第３図に本発明の一実施例を示す。ボデイ１２
には流体入口１、出口２、弁座３を形成し、ダイ
ヤフラム５を装着し、ダイヤフラム５には弁体４
を締結し、弁座３に対向しガバナ部を構成する。
弁体４の中心上部はダイヤフラム５を貫通し、ダ
ンパーダイヤフラム２１の中心の当り部６に当接
している。ダンパーダイヤフラム２１はガバナ部
を構成するダイヤフラム５に対向して設けられ、
ダンパー室ロを構成している。その有効径はダイ
ヤフラム５よりも大きくしてある。１４はダイヤ
フラム押えである。

ダンパーダイヤフラム２１にはダンパー孔１５
を設ける。電気駆動部は従来例と同様にプランジ
ヤ７とコイル８とヨーク９，１０は電磁力発生部
を構成する。プランジヤ７は上部と下部で２枚の
板ばね１１によりコイル８と同軸上に支持され、
上下に無摺動で動く。１３は非磁性で作られた押
棒でその下端面は、弁体４の中心上部に当接して
いる。１６，１７はそれぞれ上下の板ばね取付台
である。１８はプランジヤ７を押すよう作用する
動作点調節ばねで、一端は調節ねじに当接し、該
調節ねじ１９はフタ２０に螺合している。

次に本発明の作用を説明する。

コイル８に電流を流すと電磁力が発生しプラン
ジヤ７を下方へ押すよう作用する。そしてこの電
磁力は電流の大きさによつて変わる。この電磁力
は押棒１３が弁体４を押すように作用する。そし
て周知のガバナの原理により、出口２より流出す
る流体の圧力P₂は弁体に作用する力により決ま
る。すなわちコイル８に流す電流値により圧力
P₂をある範囲で任意に変えることが出来る。

ダンパー室ロは弁４の急速な動きを抑制するダ
ンパー作用を持つている。つまり弁４の急速な動
きすなわちダイヤフラム５が急速な動きをしよう
とするときに、ダイヤフラム５とダンパーダイヤ
フラム２１の有効径に差があるため、ダンパー室
内に大気圧に対して正又は負の圧力を生じさせ、
その圧力はダイヤフラム５に対し絶えずその動く
方向と反対方向に作用する。

これは弁の振動を防止するのに効果的である。
ダンパー作用の大きさはダンパー孔１５の大きさ
により設定できる。従つて振動防止の効果を満た
し、かつコイル電流の変化に対する出口圧力の応
答に事実上問題のないよう設計される。

本発明によれば、ダンパーダイヤフラム２１は
ガバナ部の弁体４の圧力制御動作状態において、
その動きに不安定な規制を加えない。このため、
従来例のように、弁体４と弁座３の摩擦抵抗によ
る、電流値に対する出口圧力の特性におけるヒス
テリシスの増大や不安定な動作が発生しない。

また、ガバナ部にダンパーダイヤフラム２１を
設けてダンパー室を構成しているので、電気駆動
部としては、他の従来例のように複雑な構成が要
求されない。したがつて、どのような電気駆動部
でも、そのまま取りつけることができる。

なお、本発明では、ダンパーダイヤフラム２１
とダイヤフラム５の有効径の大きさはダンパーダ
イヤフラム２１の方を大きくしたが、ダンパーダ
イヤフラム２１を小さくしても同じ効果がある。
これは、ダンパー室ロを構成するダイヤフラム５
とダンパーダイヤフラム２１の有効径が異なつて
おれば、ダンパーダイヤフラム２１の有効径を小
さくしても、急速な弁体４の動きに伴なうダンパ
ー室ロの体積変化が発生する。これにより、圧力
変化となりダンパー孔１５で設定されるダンパー
効果により弁体の振動を防止するのに効果があ
る。

また、ダンパーダイヤフラム２１をダイヤフラ
ム５のガス側につけても同じ効果があり、実施例
を第４図で説明する。ボデイ１２には流体入口
１、出口２、弁座３を形成し、ダンパーダイヤフ
ラム２１を装着し、ダンパーダイヤフラム２１に
は弁体４を締結し、弁座３に対向している。弁体
４の中心上部はダンパーダイヤフラム２１を貫通
し、ダイヤフラム５の中心の当り部６に当接させ
てガバナ部を構成する。ダンパーダイヤフラム２
１は、ダイヤフラム５に対向して設けられ、ダン
パー室ロを構成している。その有効径はダイヤフ
ラム５よりも小さくしてある。ダンパー室ロは、
ダンパー孔１５によりガス側に連通されている。

電気駆動部は、従来例と同一構成及び作用をす
るため説明を省略する。

ここで、ダンパー室ロは、弁の急速な動きを抑
制するダンパー作用を持つている。つまり、弁体
４の急速な動きすなわち、ダンパーダイヤフラム
２１とダイヤフラム５が急速な動きをしようとす
るとき、ダイヤフラム５とダンパーダイヤフラム
２１の有効径に差があるため、ダンパー室内に出
口圧力P₂に対して正又は負の圧力が生じる。そ
の圧力はダイヤフラム５に対して常にその動く方
向と反対に作用する。これにより弁の振動を防止
するのに効果がある。

以上のように本発明により、簡単な構成により
極めて動作の安定した、外部電気信号により任意
に出口圧力を変えられる圧力制御弁が実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の断面図、第２図はガスガバナ
と同様のダンパー室を設けた従来例である。第３
図は本発明の一実施例における圧力制御弁の断面
図である。第４図は本発明の他の一実施例の断面
図である。 ４……弁体、５……ダイヤフラム、１５……ダ
ンパー孔、２１……ダンパーダイヤフラム、ロ…
…ダンパー室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ガスガバナ部と、電気信号により前記ガスガ
   バナ部の弁体に作用する力を増減する電気駆動部
   とを有し、前記ガスガバナ部のダイヤフラムに対
   向して有効径の異なるダンパーダイヤフラムを設
   けて、ダンパー室を構成し、ダンパー室をダンパ
   ー孔により大気側もしくはガス側のいずれか一方
   に連通したことを特徴とする圧力制御弁。