JP2007155211A

JP2007155211A - ガバナ装置

Info

Publication number: JP2007155211A
Application number: JP2005350947A
Authority: JP
Inventors: Minoru Hishikawa; 実菱川; Osamu Yamaguchi; 修山口
Original assignee: Time Engineering Co Ltd
Current assignee: Time Engineering Co Ltd
Priority date: 2005-12-05
Filing date: 2005-12-05
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2025-12-05
Also published as: EP1959326A1; EP1959326A4; WO2007066562A1; JP4790397B2

Abstract

【課題】温度変化に対してポートの開放量を一定に保持する。
【解決手段】本発明におけるガバナ装置１は、軸方向の両端が開口する円筒状部４９と、この円筒状部４９の一端側に開口する制御用ポート５２の開口縁に形成された弁座と、この弁座を閉止可能であるとともに、制御用ポート５２からの持ち上がり高さによって制御用ポート５２に対する開放量を制御可能な弁体１８と、弁体１８に対しバランサースプリング５３を介して接続され、円筒状部４９における軸方向への熱膨張あるいは熱収縮に起因した開放量の熱変動を補正するための温度補正部材５４とを備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、給湯器、ボイラー等に使用されるガバナ装置に関する。

背圧室制御機構を用いたガバナ装置の一般的構造としては、下記特許文献１に記載のものが知られている。このものは、流路の入口側と出口側とを連通する弁口に対して主弁体が開閉動作を行うことで、出口側の圧力を調整しており、主弁体は、流路と背圧室を区画するダイアフラムに連結されているため、背圧室の圧力を調整することにより、主弁体の開閉動作を可能としている。一方、入口側から分岐して背圧室へ向かう分岐流路の途中に配されるガバナ部は、軸方向の両端が開口する筒状部と、その筒状部の一端側に開口するポートと、そのポートの開口縁に形成された弁座と、その弁座をポートから所定高さだけ浮かせて配される弁体とを備え、背圧室の圧力を調整している。
特開昭５７−６０４１６号公報

しかしながら、このものは、筒状部における軸方向への熱膨張あるいは熱収縮によって、弁座と弁体との間の距離が変動してポートの開放量が変動する。そのため、背圧室の圧力が変動して出口側の圧力も変動してしまう。本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、温度変化に対して開放量を一定に保持することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、軸方向の両端が開口する筒状部と、この筒状部の一端側に開口するポートの開口縁に形成された弁座と、この弁座を閉止可能であるとともに、前記ポートからの持ち上がり高さによって前記ポートに対する開放量を制御可能な弁体と、前記弁体あるいは前記筒状部の少なくともいずれか一方に対し直接あるいは間接に接続され、前記筒状部における軸方向への熱膨張あるいは熱収縮に起因した前記開放量の熱変動を補正するための温度補正部材とを備える構成としたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記弁体には、前記ポートを開放する方向に付勢するばねの一端側が係止され、同ばねの他端側は前記筒状部の軸方向への熱伸縮可能な温度補正部材に係止しているところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記温度補正部材は、前記筒状部への伝熱源を構成する部材と接触しているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項２または請求項３に記載のものにおいて、前記温度補正部材は、前記ばねの他端側を支持するばね受け部と、このばね受け部から軸方向に沿って延びる複数本の脚部とからなるところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のものにおいて、前記温度補正部材はポリアセタール樹脂製であるところに特徴を有する。

請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のものにおいて、ケース体とこのケース体内において流路の入口側と出口側とを連通する弁口とこの弁口を開閉する調整弁と前記ケース体内に設けられる圧力検知室とこの圧力検知室と前記出口側との間を仕切りかつ前記圧力検知室と前記出口側との圧力差に基づいて前記調整弁に開閉動作を行わせる差圧作動部材とを備えるワーキングガバナ部と、一定圧の空気が導入されるエア導入室と、前記弁体により前記エア導入室と区画される圧力調整室とを備えるサーボ部と、前記ワーキングガバナ部と前記サーボ部とが組み込まれ、かつ、前記入口側と前記ポートとを連通する第１の連通路と、前記出口側と前記圧力調整室とを連通する第２の連通路と、前記圧力検知室と前記第１の連通路とを連通する制御流路とを備えたボディとを有し、前記圧力検知室内の圧力は、前記開放量により制御されているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
請求項１の発明によると、弁体あるいは筒状部の少なくともいずれか一方に対し直接あるいは間接に接続され、筒状部における軸方向への熱膨張あるいは熱収縮に起因した開放量の熱変動を補正するための温度補正部材を備えるから、温度変化に対して開放量を一定に保持することが可能である。

＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によると、弁体には、ポートを開放する方向に付勢するばねの一端側が係止され、同ばねの他端側は筒状部の軸方向への熱伸縮可能な温度補正部材に係止しているから、弁体をばねの自由端側に接続することが可能となり、温度補正部材の熱伸縮に対して弁体の開閉動作を緩やかに行うことができる。

＜請求項３の発明＞
請求項３の発明によると、温度補正部材は、筒状部の伝熱源を構成する部材と接触しているから、温度変化が筒状部に伝達されるとともに、温度補正部材にも伝達されることになり、迅速で精度の高い補正が可能となる。

＜請求項４の発明＞
請求項４の発明によると、温度補正部材は、ばねの他端側を支持するばね受け部と、このばね受け部から軸方向に沿って延びる複数本の脚部とからなるため、脚部を伝熱部として機能させることができる。

＜請求項５の発明＞
サーボ装置に用いられる材料としては、ある程度の耐熱性が要求されるため、耐熱性を高めようとして樹脂にガラス繊維を混入すると、伸び率が低下する。そこで、温度補正部材の軸方向における寸法を長くとることが考えられるが、それでは全体が大型化してしまうという問題がある。その点、請求項５の発明によると、温度補正部材としてポリアセタール樹脂を採用したから、ガラス繊維を混入しないでも耐熱性を確保することができ、温度補正部材を軸方向に長くしなくてもよく、もって全体が大型化するのを回避可能である。

＜請求項６の発明＞
出口側の圧力を一定に保つためには、温度補正部材をワーキングガバナ部に取り付けて補正することにより出口側の圧力を調整する方法が考えられる。しかし、この方法によると、一時的には出口側の圧力を調整することができたとしても、出口側の圧力変動に応じて開放量が変動し、その結果、出口側の圧力を調整前の圧力に戻そうとすることになる。そこで、請求項６の発明によると、温度補正部材をサーボ部に取り付けるようにしたから、開放量を一定に保持することが可能となり、もって出口側の圧力を一定に保持することが可能となる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図５によって説明する。本実施形態におけるガバナ装置１は温水給湯暖房機であるガスボイラー等において、プレミックスバーナ（予混合バーナ）を用いた空燃比制御用に用いられる。ガバナ装置１は、図１に示すように、サーボ部１０と、ワーキングガバナ部２０と、電磁弁３０と、ボディ４０とからなる。ボディ４０の内部には、入口側２と出口側３とを連絡する流路Ｒが配されている。流路Ｒを流れる燃料は、入口側２から流入して電磁弁３０を通過した後、電磁弁３０とワーキングガバナ部２０とを連絡する導入路４を通じてワーキングガバナ部２０を通過した後、出口側３に通じる導出路５を通じて出口側３から流出する。また、ボディ４０の内部には、導入路４とサーボ部１０とを連絡する第１の連通路６と、サーボ部１０と導出路５とを連絡する第２の連通路７と、後述する圧力検知室２５と第１の連通路６とを連絡する制御流路８とが形成されている。

電磁弁３０は、コイル部３１への通電または非通電により入口側２からの燃料の流れを開放または閉止するためのものであり、コイル部３１の中心には軸心に沿って上下動可能なプランジャ３２が配されている。コイル部３１の外周にはヨーク３３が組み付けられ、コイル部３１への励磁に伴う磁気回路の一部を構成している。プランジャ３２の下端はヨーク３３の下面から下方に突出し、プランジャ３２の下端には弁部材３４が取り付けられている。ヨーク３３の下面にはシート体３５が配され、その内部にはプランジャ３２が突入されている。シート体３５の側面にはボディ４０の入口側２に通じるイン側開口３６が開口し、下面には導入路４へ通じるアウト側開口３７が形成されている。ヨーク３３の下面にはその中心部に下向きに筒部３８が形成され、プランジャ３２の昇降動作を許容しているとともに、弁部材３４の上面に取り付けられたばね受け３９とヨーク３３の下面との間には戻しばね４１が介在され、弁部材３４に対しアウト側開口３７を閉止するように作用している。すなわち、コイル部３１への通電に伴う励磁によってプランジャ３２は戻しばね４１の付勢力に抗して上昇しアウト側開口３７を開放するが、非通電によって非励磁状態になると、戻しばね４１は弁部材３４に対しアウト側開口３７を閉じるように付勢する。

ワーキングガバナ部２０は、上蓋２１Ａと下蓋２１Ｂとによって構成された中空のケース体２１を有してなる。上蓋２１Ａには導入路４とケース体２１内を連通させる供給用ポート（本発明における弁口に相当する。）２２と、導出路５とケース体２１内を連通させる排出用ポート２３とが開口している。ケース体２１内には同ケース体２１内を上室２４と下室（以下、圧力検知室という。）２５とに区画する大径ダイアフラム（本発明における差圧作動部材に相当する。）２６が組み込まれている。この大径ダイアフラム２６は良好な可撓性を有するゴム材よりなる円形状の薄膜板を有し、その外周縁は弛み部分を介したうえで上蓋２１Ａと下蓋２１Ｂとによって挟持されている。この弛み部分により、大径ダイアフラム２６は、上下方向に変位可能となっている。大径ダイアフラム２６の中心部上面には円形の大径補強板２７が取り付けられている。また、大径ダイアフラム２６の中心には上方に向けてシャフト２８が立設されている。その上端には供給用ポート２２を開閉する調整弁２９が固定されている。さらに、上蓋２１Ａにおいて供給用ポート２２の下方にはガイド部材４２が固定されている。このガイド部材４２の中心には上下方向に延びる円筒状の案内筒が設けられており、シャフト２８をスライド可能に挿通している。また、シャフト２８とガイド部材４２との間にはリターンスプリング４３が介在されていて、調整弁２９に対し供給用ポート２２を閉止する方向に付勢している。尚、ケース体２１において制御流路８と連通する箇所には固定オリフィス４４が配されている。

サーボ部１０は、金属製の上面板１１とポリフェニレンサルファイド（ガラス繊維入り）樹脂製の基体部１２とからなる流体流入空間を保有しており、上面板１１には燃焼空気の給気路と接続されたエア導入管１３と、スプリング収容筒１４とが装着されている。一方、基体部１２の底面部４８とボディ４０との間には、ゴムパッキン５１が配されている。前記した流体流入空間は、小径ダイアフラム１５により、上面板１１側のエア導入室１６と基体部１２側の圧力調整室１７とに区画されている。基体部１２の底面部４８における外周寄りには、基体部１２の内壁とゴムパッキン５１を同軸で貫通することにより第２の連通路７と接続されている。したがって、圧力調整室１７は、第２の連通路７および導出路５を通じて出口側３と連通し、出口側３の圧力とほぼ同じ圧力となるようにされている。

小径ダイアフラム１５は良好な可撓性を有するゴム材よりなるドーナツ形の薄膜板を有し、その外周縁は弛み部分を介したうえで、上面板１１と基体部１２とによって挟持されている。そして、上記した弛み部分により、小径ダイアフラム１５は、上下方向に変位可能となっている。小径ダイアフラム１５の中心には弁体１８が小径ダイアフラム１５と一体で設けられている。弁体１８の上面はボス状に形成され、その下面は平面状に形成されている。この弁体１８には円形のかつ所定の剛性を有する小径補強板１９が上方から嵌着されている。また、弁体１８の上面には調整ばね４６の一端が嵌着され、他端はスプリング収容筒１４内にねじ止めされたばね力調整部材４７に当接されており、そのねじ込み量を調整することで小径ダイアフラム１５を押し下げる方向の付勢力を調整可能としている。

基体部１２の底面部４８において、弁体１８の下面中心部と対応する位置には、円筒状部４９が上方に突出している。底面部４８と円筒状部４９の内部には軸心に沿って鉛直路９が形成され、その上端は制御用ポート（本発明におけるポートに相当する。）５２として開口している。また、この円筒状部４９の上面中央部には、弁座部５０が円筒状部４９と同軸で上方に突出して設けられ、弁座部５０の上端面が弁体１８に対する弁座となっている。さらに、鉛直路９は、ゴムパッキン５１を鉛直路９と同軸で貫通することにより第１の連通路６に連通している。したがって、圧力調整室１７は、第１の連通路６および鉛直路９を通じて導入路４と連通し、さらに制御流路８を通じて圧力検知室２５とも連通することになる。

一方、小径ダイアフラム１５の下面側には調整ばね４６と同芯でバランサースプリング（本発明におけるばねに相当する。）５３が配されている。この実施形態では、バランサースプリング５３の方が調整ばね４６のばね力よりも大きくなるように設定されている。但し、このばね力差は弁体１８、小径ダイアフラム１５及び小径補強板１９の自重等にほぼ見合う大きさに設定されている。したがって、小径ダイアフラム１５の昇降動作は専らエア導入室１６の圧力と圧力調整室１７の圧力（出口側３の圧力）との圧力差のみに依存することになる。また、出口側３の圧力が一定となる定常状態では、エア導入室１６と圧力調整室１７との圧力差が、調整ばね４６とバランサースプリング５３とのばね力の差とバランスし、このときの圧力差にほぼ比例して弁体１８を弁座５０から所定高さＡ１だけ浮かせて所定の開放量Ｑ１を保持できるようにしてある。さらに、この所定の開放量Ｑ１に応じて、圧力検知室２５内の圧力が所定の圧力Ｐ１に設定されるようになっている。

ところで、円筒状部４９の外周面を囲む位置には、略ドーナツ状のばね受け部５４Ａと、このばね受け部５４Ａから軸方向に沿って下方に延びる複数本（図示する場合は３つ）の脚部５４Ｂとからなる温度補正部材５４が装着されている。温度補正部材５４は樹脂製で、ばね受け部５４Ａの通し孔の孔壁の下端部には、内方に突出するフランジ５４Ｃが全周方向に沿って張り出し形成されており、ここにバランサースプリング５３の下端が支持されるようになっている。一方、基体部１２の底面部４８のうち脚部５４Ｂと対応する位置には、貫通孔５５がそれぞれ設けられ、ここには脚部５４Ｂが挿入可能となっている。温度補正部材５４は脚部５４Ｂの下端においてボディ（本発明における伝熱源を構成する部材に相当する。）４０に直接接触できるように、脚部５４Ｂの高さ寸法が設定されている。尚、本実施形態においては樹脂の材質としてポリアセタール樹脂（線膨張係数Ｃ＝０．０００１／Ｋ）を採用しているが、次述するように、使用する樹脂の材質は、製品種類や用途に応じて適宜選択することが可能である。

ここで、入口側２の圧力を一定として、温度上昇に伴い円筒状部４９が熱膨張すると、基体部１２の底面部４８の下面から弁座５０までの高さ寸法Ｈが長くなる。その結果、弁体１８と弁座５０との間が小さくなるため開放量が小さくなる一方で、開口径Ｄが長くなり開放量が大きくなる。しかしながら、本実施形態においては、高さ寸法Ｈが開口径Ｄに比べて十分長めに設定されているから、実際には高さ寸法Ｈの熱膨張分が専ら開放量Ｑに寄与することになり、結果的に円筒状部４９に熱が加わると開放量は小さくなり、開放量Ｑ２（Ｑ２＜Ｑ１）になる。そして、開放量Ｑ２では、圧力検知室２５内の圧力が上昇して供給用ポート２２の開放量が大きくなり、出口側３の圧力が上昇して圧力Ｐ２（Ｐ２＞Ｐ１）となる。したがって、出口側３の圧力を一定に保持するためには、円筒状部４９の熱膨張により弁座５０の高さ位置が上方に移動して弁体１８に近づいた分の高さ変化ΔＨだけ弁体１８の高さ位置を上方へ移動させて補正する必要が生じる。一方、温度補正部材５４の温度変化ΔＴによる脚部５４Ｂの下面からフランジ５４Ｃの上面までの長さ寸法Ｌの長さ変化ΔＬについては、
ΔＬ＝温度変化ΔＴ×線膨張係数Ｃ×長さ寸法Ｌ……（１）
の関係式が成立する。
一方、ΔＨとΔＬの関係については、調整ばね４６のばね定数をＫ１とし、バランサースプリング５３のばね定数をＫ２とすると、弁体１８の高さ位置がΔＨだけ上方に移動することにより、弁体１８が調整ばね４６から受ける力Ｆ１は、
Ｆ１＝Ｋ１×ΔＨ
となるのに対し、弁体１８がバランサースプリング５３から受ける力Ｆ２は、
Ｆ２＝Ｋ２×（ΔＬ−ΔＨ）
となり、これらの力Ｆ１，Ｆ２が釣り合う（Ｆ１＝Ｆ２）から、
Ｋ１×ΔＨ＝Ｋ２×（ΔＬ−ΔＨ）
→ΔＬ＝｛（Ｋ１＋Ｋ２）／Ｋ２｝×ΔＨ……（２）
の関係式より、ΔＬの値が定まるため、ΔＬを式（１）に挿入することにより、長さ寸法Ｌおよび温度補正部材５４の材質（線膨張係数Ｃ）を選択する。
特に本実施形態においては、ポリアセタール樹脂を使用しており、ガラス繊維を混入しなくても必要な耐熱性を得ることが可能であるから、伸び率（線膨張係数Ｃ）が低下することがない。その結果、長さ寸法Ｌを小さめとし、全体が大型化することを回避可能である。以上の通り、温度上昇に伴い円筒状部４９が熱膨張する場合を例として説明したが、温度低下に伴い円筒状部４９が熱収縮する場合についても同様であるため、その説明については省略する。

本実施形態は以上のような構造であって、続いてその作用を説明する。
まずは、ガバナ装置１を稼働させて燃料の供給圧が一定となる定常状態に至るまでの状態について説明する。
ガバナ装置１を稼働させると、電磁弁３０のコイル部３１への通電に伴う励磁によってプランジャ３２は戻しばね４１の付勢力に抗して上昇しアウト側開口３６を開放する。この状態で、燃料が都市ガスの場合には図示しない供給パイプ（パイプライン）により、また、燃料がプロパンガスの場合には図示しないガスボンベによって入口側２から流路Ｒ内に送り込まれると、燃料は遮断弁３０のイン側開口３６、アウト側開口３７を経由して導入路４内へ到達する。一方、空気は、エア導入管１３を介してエア導入室１６内へと送られる。

稼働開始時には、調整弁２９が供給用ポート２２を閉止した状態にあり、燃料は第１の連通路６、制御流路８を通って圧力検知室２５内に送られる。すると、圧力検知室２５は上室２４と比べて圧力が高くなるため、大径ダイアフラム２６が押し上げられて、調整弁２９が供給用ポート２２を開き始める。そのため燃料は供給用ポート２２から上室２４内に流入し排出用ポート２３を通過して導出路５へと流れることになる。出口側３の圧力が発生すると、その出口圧力は連通路７から圧力調整室１７へ導入される。すると、小径ダイアフラム１５が圧力導入室１７の圧力を受けて、弁体１８を押し上げようとする。一方、圧力検知室２５内の圧力上昇に伴って調整弁２９の開口が大きくなると、出口側３の圧力も徐々に大きくなっていく。これに伴い、圧力調整室１７の圧力も追って大きくなり、弁体１８をさらに押し上げ制御用ポート５２がだんだん開放される。制御用ポート５２の開放量が大きくなるにつれて圧力検知室２５の圧力の上昇が緩やかになり、圧力調整室１７の圧力の上昇も緩やかになり、やがてエア導入室１６に応じた圧力でバランスし、弁体１８の位置が安定し制御用ポート５２の開放量も所定の開放量Ｑ１に安定する。その結果、圧力検知室２５の圧力も安定し、大径ダイアフラム２６は圧力検知室２５と上室２４と圧力バランスの取れた位置で安定し、供給用ポート２２の開放量を安定化させることにより、出口側３の圧力がＰ１に安定化する（定常状態）。

次に、温度変化によって、円筒状部４９における高さ寸法Ｈが変動した場合について説明する。尚、ここでは温度上昇した場合についてのみ説明するが、温度低下した場合についても同様であるため、その説明は省略する。
温度上昇に伴い円筒状部４９が熱膨張し、高さ寸法ＨがΔＨだけ高くなったとすると、弁座５０が弁体１８にΔＨだけ近づくことになる。もし、温度補正部材５４を使用しない場合には、弁体１８と弁座５０との間がΔＨだけ短くなるため、制御用ポート５２の開放量が小さくなって開放量Ｑ２（Ｑ２＜Ｑ１）となる。すると、制御流路８を通じて圧力検知室２５に送られる燃料の量が増えて、圧力検知室２５内の圧力が上昇し、上室２４との圧力差に基づいて大径ダイアフラム２６が上昇する。これに伴い、調整弁２９が上昇して供給用ポート２２の開放量が大きくなるとともに、出口側３の圧力が上昇して圧力Ｐ２となる（図５のグラフ１参照）。しかし、本実施形態ではバランサースプリング５３とボディ４０との間に温度調整部材５４が介在され、バランサースプリング５３の下端はフランジ５４Ｃによって支持されている。そのため、温度上昇に伴い温度補正部材５４が熱膨張し、長さ寸法ＬがΔＬだけ長くなり、バランサースプリング５３全体をΔＬだけ上方へと移動させることになる。ΔＬはΔＨと等しくなるように、温度補正部材５４の材質と長さ寸法Ｌ等が設定されているから、弁体１８は弁座５０から所定高さＡ１だけ浮いた位置に保持され、制御用ポート５２の開放量は所定の開放量Ｑ１に保持される。したがって、出口側３の圧力は温度上昇に対して一定の圧力Ｐ１に保たれることになる（図５のグラフ２参照）。尚、本実施形態においては、温度補正部材５４の脚部５４Ｂがボディ４０の表面に接触しているため、例えばコイル部３１の発熱に起因してボディ４０の表面温度が変化した場合には、その温度変化を温度補正部材５４に迅速に伝達することが可能である。

以上のように、本実施形態においては、弁体１８に対しバランサースプリング５３を介して接続され、円筒状部４９における軸方向への熱膨張あるいは熱収縮に起因した開放量の熱変動を補正するための温度補正部材５４を備えるから、温度変化に対して開放量を一定に保持することが可能である。また、弁体１８には、制御用ポート５２を開放する方向に付勢するバランサースプリング５３の一端側が係止され、バランサースプリング５３の他端側は円筒状部４９の軸方向への熱伸縮可能な温度補正部材５４に係止しているから、弁体１８をバランサースプリング５３の自由端側に接続することが可能となり、弁体１８の開閉動作を円滑に行うことができる。さらに、温度補正部材５４は、円筒状部４９の伝熱源を構成する部材（ボディ４０）と接触しているから、温度変化が迅速に温度補正部材５４に伝達され、精度の高い補正が可能となる。その上、温度補正部材５４は、バランサースプリング５３の他端側を支持するばね受け部５４Ａと、このばね受け部５４Ａから軸方向に沿って延びる複数本の脚部５４Ｂとからなるため、脚部５４Ｂを伝熱部として機能させることができる。また、温度補正部材５４としてポリアセタール樹脂を採用したから、ガラス繊維を混入しないでも耐熱性を確保することができ、かつガラス繊維を混入させないから、伸び率が低下せず、温度補正部材５４を軸方向に大型化させずに済む。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図６ないし図７によって説明する。本実施形態におけるガバナ装置１は、実施形態１のサーボ部１０の構造を一部変更したものであり、その他の重複する構造については説明を省略する。本実施形態のサーボ部４５は、ボディ４０内に、小径ダイアフラム１５によりエア導入室１６と区画される圧力調整室５６が設けられている。ボディ４０の底面部５９において、弁体４６の下面中心部と対応する位置には、円筒状部５７（本発明における筒状部に相当する。）が上方に突出している。この円筒状部５７の上面中央部には、弁座５８が円筒状部５７と同軸で上方に突出して設けられ、弁座部５８の上端面が弁体４６に対する弁座となっている。また、底面部５９と円筒状部５７の内部には軸心に沿って鉛直路６０が形成され、その上端は制御用ポート６１として開口し、その下端は第１の連通路６に連通している。円筒状部５７の外周面には、円筒形の温度補正部材６２が全周方向に沿って接触状態で装着されている。温度補正部材６２の下端は底面部５９に支持されるとともに、温度補正部材６２の上端は、バランサースプリング５３の下端を支持している。

本実施形態のガバナ装置１によると、温度補正部材６２の内周面が円筒状部５７の外周面に対して全面に亘って接触し、円筒状部５７の温度変化が直接的に伝達されるため、円筒状部５７が伸縮するのとほぼ同時に温度補正部材６２が伸縮して補正することが可能となる。また、温度補正部材６２は、実施形態１の温度補正部材５７よりも構造が簡素化されているため、より簡易で、かつより低コストに製造することができる。さらに、温度補正部材６２が圧力調整室５６内に設置され、かつ実施形態１のように脚部５４Ｂを貫通孔５５を通じてボディ４０に接触させる必要がなく、サーボ部４５のみを小型アクチュエータとして単品扱いすることが可能である。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）本実施形態においては、温度補正部材がバランサースプリング５３の下端とボディ４０との間に介在されるものを例示しているが、本発明によると、弁体１８が温度補正部材によって移動して所定高さＡ１だけ浮かせることにより所定の開放量Ｑ１を保持することができればよく、例えば、バランサースプリング５３の上端と弁体１８の下面との間に介在されるものであってもよい。

（２）本実施形態においては、温度補正部材として樹脂製のものを例示しているが、本発明によると、必ずしも樹脂製である必要はなく、一定の線膨張係数を有する金属材料であってもよい。

（３）本実施形態においては、弁体１８の高さ位置を調整して補正するものを例示しているが、本発明によると、弁座５０の高さ位置を調整して補正するようにしてもよい。要するに、弁体１８を弁座から所定高さＡ１だけ浮かせることにより所定の開放量Ｑ１を保持することができればよく、温度補正部材の取付位置は問わない。

（４）本実施形態のように、サーボ部によってワーキングガバナ部の開閉動作を制御して出口側の圧力を一定に保つガバナ装置の場合には、温度補正部材をサーボ部に設ける必要があるが、本発明によると、サーボ部がなくワーキングガバナ部のみからなるガバナ装置の場合には、ワーキングガバナ部に温度補正部材を設けることにより、出口側の圧力を一定に保つことも可能である。

（５）実施形態１においては、脚部５４Ｂとして温度補正部材５４に一体で成形されたものを例示しているが、本発明によると、熱を伝達することができれば、必ずしも一体である必要はなく、例えば、ばね受け部５４Ａと脚部５４Ｂとで異なる材質のものを使用してもよい。
（６）本実施形態においては、温度変化によるダイアフラムの硬度変化について説明を省略しているが、より正確な温度補正を行うには、ダイアフラムの硬度変化を考慮に入れた材料選択および製品設計を行うようにすることが望ましい。この場合には、補正したい圧力変化に対する必要なスプリング荷重変化を実験等により導いた上で、そのスプリング荷重に見合ったΔＬになるように線膨張係数Ｃと長さ寸法Ｌを設定すればよい。

実施形態１におけるガバナ装置を示す断面図そのサーボ部の断面図その円筒状部および温度補正部材の断面図その温度補正部材の平面図、縦断面図および底面図従来と本発明とで、温度変化と出口側圧力との関係を示す相関図実施形態２におけるサーボ部の断面図その温度補正部材の平面図および縦断面図

符号の説明

１…ガバナ装置
２…入口側
３…出口側
６…第１の連通路
７…第２の連通路
８…制御流路
１０…サーボ部
１６…エア導入室
１７…圧力調整室
１８…弁体
２０…ワーキングガバナ部
２１…ケース体
２２…供給用ポート（弁口）
２５…圧力検知室
２６…大径ダイアフラム（差圧作動部材）
２９…調整弁
４０…ボディ（伝熱源を構成する部材）
４９…円筒状部（筒状部）
５０…弁座
５２，６１…制御用ポート（ポート）
５３…バランサースプリング
５４，６２…温度補正部材
５４Ａ…ばね受け部
５４Ｂ…脚部
５７…円筒状部（筒状部）
５８…弁座
Ｒ…流路
Ｑ…制御用ポートの開放量

Claims

軸方向の両端が開口する筒状部と、
この筒状部の一端側に開口するポートの開口縁に形成された弁座と、
この弁座を閉止可能であるとともに、前記ポートからの持ち上がり高さによって前記ポートに対する開放量を制御可能な弁体と、
前記弁体あるいは前記筒状部の少なくともいずれか一方に対し直接あるいは間接に接続され、前記筒状部における軸方向への熱膨張あるいは熱収縮に起因した前記開放量の熱変動を補正するための温度補正部材とを備えることを特徴とするガバナ装置。
前記弁体には、前記ポートを開放する方向に付勢するばねの一端側が係止され、同ばねの他端側は前記筒状部の軸方向への熱伸縮可能な温度補正部材に係止していることを特徴とする請求項１記載のガバナ装置。
前記温度補正部材は、前記筒状部への伝熱源を構成する部材と接触していることを特徴とする請求項１または請求項２記載のガバナ装置。
前記温度補正部材は、前記ばねの他端側を支持するばね受け部と、このばね受け部から軸方向に沿って延びる複数本の脚部とからなることを特徴とする請求項２または請求項３記載のガバナ装置。
前記温度補正部材はポリアセタール樹脂製であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のガバナ装置。
ケース体とこのケース体内において流路の入口側と出口側とを連通する弁口とこの弁口を開閉する調整弁と前記ケース体内に設けられる圧力検知室とこの圧力検知室と前記出口側との間を仕切りかつ前記圧力検知室と前記出口側との圧力差に基づいて前記調整弁に開閉動作を行わせる差圧作動部材とを備えるワーキングガバナ部と、
一定圧の空気が導入されるエア導入室と、前記弁体により前記エア導入室と区画される圧力調整室とを備えるサーボ部と、
前記ワーキングガバナ部と前記サーボ部とが組み込まれ、かつ、前記入口側と前記ポートとを連通する第１の連通路と、前記出口側と前記圧力調整室とを連通する第２の連通路と、前記圧力検知室と前記第１の連通路とを連通する制御流路とを備えたボディとを有し、
前記圧力検知室内の圧力は、前記開放量により制御されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のガバナ装置。