JP2017026220A

JP2017026220A - ガスガバナ

Info

Publication number: JP2017026220A
Application number: JP2015144815A
Authority: JP
Inventors: 祥充梅津; Yoshimitsu Umezu
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2015-07-22
Filing date: 2015-07-22
Publication date: 2017-02-02
Anticipated expiration: 2035-07-22
Also published as: JP6549438B2

Abstract

【課題】一次圧室１１と、その上方の二次圧室１２と、一次圧室と二次圧室との間の弁座１３とを有するケーシング１と、一次圧室の下面を覆うダイヤフラム２と、弁座に形成した弁孔１４に挿通され、上方に向けて外径を次第に大きくした弁体部３１を有し、ダイヤフラムに軸部３２を介して連結されるガバナバルブ３とを備えるガスガバナにおいて、ガバナバルブの軸方向振動に起因するガバナ鳴りを抑制できるようにする。【解決手段】ガバナバルブ３の軸部３２を有底筒状に形成し、軸部３２の内部空間３２ｂに、錘５を上下動自在に収納する。【選択図】図１

Description

本発明は、バーナに対するガス供給路等に介設するガスガバナに関する。

従来、この種のガスガバナとして、一次圧室と、一次圧室の上方の二次圧室と、一次圧室と二次圧室との間の弁座とを有するケーシングと、一次圧室の下面を覆うダイヤフラムと、弁座に形成した弁孔に挿通され、上方に向けて外径を次第に大きくした弁体部を有するガバナバルブとを備え、弁体部からのびるガバナバルブの軸部をダイヤフラムに連結し、一次圧室内のガス圧変動に応じダイヤフラムを介してガバナバルブを変位させて、二次圧室内のガス圧変動を抑制するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、ガスガバナでは、外部からの衝撃等がきっかけとなってガバナバルブが振動し、弁体部が弁座に衝突して、所謂ガバナ鳴りと称する騒音を生ずることがある。そこで、従来、特許文献２により、ガバナバルブの軸部に軸方向に遊動自在な錘を外挿し、ガバナバルブの軸方向の振動を錘の逆位相の振動で減衰させて、ガバナ鳴りを抑制するものが知られている。

然し、このものでは、ガバナバルブの軸部に対する錘の摺接で摩耗粉が発生し、この摩耗粉がガバナバルブの弁体部や弁座に付着して、ガス圧制御が不安定になることがある。

特開２０１３−２４９８７４号公報特開平６−１５９６５４号公報

本発明は、以上の点に鑑み、ガバナ鳴りを抑制して、且つ、ガバナバルブの弁体部や弁座への摩耗粉の付着を防止できるようにしたガスガバナを提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、一次圧室と、一次圧室の上方の二次圧室と、一次圧室と二次圧室との間の弁座とを有するケーシングと、一次圧室の下面を覆うダイヤフラムと、弁座に形成した弁孔に挿通され、上方に向けて外径を次第に大きくした弁体部を有するガバナバルブとを備え、弁体部からのびるガバナバルブの軸部をダイヤフラムに連結し、一次圧室内のガス圧変動に応じダイヤフラムを介してガバナバルブを変位させて、二次圧室内のガス圧変動を抑制するようにしたガスガバナにおいて、ガバナバルブの軸部は、下端が閉塞された有底筒状であって、軸部の内部空間に、錘が上下動自在に収納されることを特徴とする。

本発明によれば、上記従来例と同様にガバナバルブの軸方向の振動を錘の逆位相の振動で減衰させて、ガバナ鳴りを抑制することができる。更に、軸部の内周面に錘が摺接して摩耗粉が発生しても、摩耗粉は軸部の内部空間に留まる。従って、摩耗粉がガバナバルブの弁体部や弁座に付着してガス圧制御が不安定になることを防止できる。

また、本発明においては、ガバナバルブの軸部の内部空間の下部に、錘を下方から支持する下バネを収納することが望ましい。これによれば、下バネにより錘を軸部の内部空間の底面から浮かせた状態で支持でき、内部空間の底面への錘の衝突による騒音を生じない。

更に、下バネを設ける場合、錘は、ガバナバルブの軸部の内径よりも小径で、下バネの上端部に、錘を軸部の内周面に非接触の状態から径方向にずれないように連結することが望ましい。これによれば、軸部内周面への錘の接触が抑制され、錘が軸部からの摩擦力を受けることなくガバナバルブと逆位相で振動して、ガバナバルブの振動減衰作用を安定して得られる。

尚、このようにしても、錘が下バネを撓ませつつ径方向に変位して軸部内周面に接触することがある。そのため、ガバナバルブの軸部に、軸部の内部空間の上端部を閉塞する栓体を装着し、軸部の内部空間に、栓体と錘との間に位置させて上バネを収納し、この上バネの下端部に、錘が軸部の内周面に非接触の状態から径方向にずれないように連結することが望ましい。これによれば、錘が下バネと上バネとの間に挟まれて径方向に変位しにくくなり、軸部内周面への錘の接触をより効果的に抑制できる。

また、本発明においては、錘を複数の粒状体で構成してもよい。これによれば、ガバナバルブの軸部の内部空間底面に衝突するタイミングが粒状体毎に分散され、衝突による騒音が低減される。

本発明の第１実施形態のガスガバナを用いて構成したガバナ付き比例弁装置の断面図。本発明の第２実施形態のガスガバナを用いて構成したガバナ付き比例弁装置の断面図。本発明の第３実施形態のガスガバナを用いて構成したガバナ付き比例弁装置の断面図。本発明の第４実施形態のガスガバナを用いて構成したガバナ付き比例弁装置の断面図。

図１を参照して、Ａは、本発明の実施形態のガスガバナを用いて構成したガバナ付き比例弁装置を示している。この比例弁装置Ａは、ガスバーナに対するガス供給路に介設されるものであり、ガス流入口１１ａに連通する一次圧室１１と、一次圧室１１の上方に位置しガス流出口１２ａに連通する二次圧室１２と、一次圧室１１と二次圧室１２との間の弁座１３とを有するケーシング１を備えている。弁座１３には、一次圧室１１と二次圧室１２とを接続する弁孔１４が形成されている。

また、比例弁装置Ａは、一次圧室１１の下面を覆うダイヤフラム２と、ダイヤフラム２に連結した樹脂製のガバナバルブ３と、ガバナバルブ３を上方の開き側に押圧する電磁ソレノイド４とを備えている。

ダイヤフラム２の外周部分は、ケーシング１の下面に締結する押え板２１により、一次圧室１１の下面外周部に挟圧固定されている。そして、ダイヤフラム２と押え板２１との間に、大気開放される背圧室２２が画成されるようにしている。また、ダイヤフラム２の下側には、ダイヤフラム２の下面に座金２３を介して接する上端のフランジ部２４ａを有する筒状のバルブホルダ２４が設けられている。

ガバナバルブ３は、弁孔１４に挿通され、上方に向けて次第に外径を大きくした傘状の弁体部３１と、弁体部３１からのびてダイヤフラム２に連結される軸部３２とを有している。軸部３２の下端部には、ダイヤフラム２の上面に接する肩面から下方に突出する小径軸部３２ａが突設されており、この小径軸部３２ａをダイヤフラム２の中心に形成した孔を通してバルブホルダ２４に嵌合固定することにより、ガバナバルブ３をダイヤフラム２に連結している。尚、軸部３２は、弁体部３１からダイヤフラム２に向けて下方にのびるだけでなく弁体部３１から上方にものびている。

電磁ソレノイド４は、押え板２１の下面に取付けられるヨーク４１と、ヨーク４１内のボビン４２に巻回したコイル４３と、ヨーク４１の内周の筒状ガイド４４に上下方向に移動自在に挿通したプランジャ４５と、プランジャ４５を上方に付勢してプランジャ４５の自重をキャンセルするスプリング４６とを有している。プランジャ４５は、ガバナバルブ３の小径軸部３２ａの下端に当接し、コイル４３への通電電流値に比例した押圧力でガバナバルブ３を上方の開き側に押圧する。

ここで、電流値を大きくするほどガバナバルブ３が開き側に変位して、弁孔１４の周面と弁体部３１との間の隙間（開度）が大きくなり、二次圧室１２内のガス圧が増加する。従って、ガスバーナへの供給ガス量が電流値に比例して変化することになる。また、一次圧室１１内のガス圧が変動すると、ダイヤフラム２を介してガバナバルブ３が変位して、ガス圧変動を吸収するように開度が変化し、二次圧室１２内のガス圧変動が抑制される。そのため、一次圧室１１内のガス圧変動を生じても、二次圧室１２内のガス圧は電流値に応じた所定圧に維持される。

ところで、外部からの衝撃等がきっかけとなって、ガバナバルブ３がその軸方向の振動を生じ、弁体部３１が弁座１３に衝突してガバナ鳴りを生ずることがある。そこで、本実施形態では、図２に明示する如く、ガバナバルブ３の軸部３２を下端が閉塞された有底筒状に形成して、軸部３２の内部空間３２ｂに、錘５を上下動自在に収納している。

これによれば、ガバナバルブ３の軸方向の振動を錘５の逆位相の振動で減衰させて、ガバナ鳴りを抑制することができる。更に、ガバナバルブ３の軸部３２の内周面に錘５が摺接して摩耗粉が発生しても、摩耗粉は軸部３２の内部空間３２ｂに留まる。従って、摩耗粉がガバナバルブ３の弁体部３１や弁座１３に付着してガス圧制御が不安定になることを防止できる。

尚、第１実施形態のガスガバナでは、ガバナバルブ３の軸部３２の内部空間３２ｂの底面への錘５の衝突による騒音を生ずる可能性がある。かかる不具合を解消するため、図２に示す第２実施形態のガスガバナでは、ガバナバルブ３の軸部３２の内部空間３２ｂの下部に、錘５を下方から支持する下バネ６を収納している。これによれば、下バネ６により錘５を軸部３２の内部空間３２ｂの底面から浮かせた状態で支持でき、内部空間３２ｂの底面への錘５の衝突による騒音を生じない。

更に、第２実施形態のものでは、錘５を軸部３２の内径よりも小径とし、下バネ６の上端部に、錘５を軸部３２の内周面に非接触の状態から径方向にずれないように連結している。これによれば、軸部３２ｂの内周面への錘５の接触が抑制され、錘５が軸部３２からの摩擦力を受けることなくガバナバルブ３と逆位相で振動して、ガバナバルブ３の振動減衰作用を安定して得られる。

尚、第２実施形態では、キャップ状に形成した錘５に下バネ６の上端部を内嵌させることで、下バネ６の上端部に対し錘５が径方向にずれないようにしている。また、下バネ６の上端部に対し錘５が径方向にずれなくても、下バネ６の下端部が軸部３２に対し径方向ずれたのでは、錘５が軸部３２の内周面に接触してしまう。そこで、軸部３２の内部空間３２ｂの底面に形成した環状の溝部に下バネ６の下端部を嵌めて、下バネ６の下端部が軸部３２に対し径方向ずれないようにしている。

但し、第２実施形態のものでは、錘５が下バネ６を撓ませつつ径方向に変位して軸部３２の内周面に接触する可能性がある。そこで、図３に示す第３実施形態のガスガバナでは、第２実施形態と同様の構造に加えて、ガバナバルブ３の軸部３２に、軸部３２の内部空間３２ｂの上端部を閉塞する栓体３２ｃを装着し、軸部３２の内部空間３２ｂに、栓体３２ｃと錘５との間に位置させて上バネ７を収納し、この上バネ７の下端部に、錘５を軸部３２の内周面に非接触の状態から径方向にずれないように連結している。これによれば、錘５が下バネ６と上バネ７との間に挟まれて径方向に変位しにくくなり、軸部３２の内周面への錘５の接触をより効果的に抑制できる。

尚、第３実施形態では、錘５の下面と上面に夫々突起５１，５２を突設し、下バネ６の上端部に錘５の下面の突起５１を内嵌させると共に、上バネ７の下端部に錘５の上面の突起５２を内嵌させて、下バネ５１の上端部及び上バネ５２の下端部に錘５を径方向にずれないように連結している。また、栓体３２ｃの下面に形成した環状の溝部に上バネ７の上端部を嵌めて、上バネ７の上端部が軸部３２に対し径方向にずれないようにしている。尚、下バネ６及び上バネ７としてテーパーバネを用い、下バネ６の下端部の巻径及び上バネ７の上端部の巻径を軸部３２の内径と同等とすれば、軸部３２の内部空間３２ｂの底面や栓体３２ｃの下面に溝部を形成しなくても、下バネ６の下端部及び上バネ７の上端部が軸部３２に対し径方向にずれなくなる。

また、図４に示す第４実施形態のガスガバナの如く、ガバナバルブ３の軸部３２の内部空間３２ｂに、錘５として複数の粒状体５ａを収納してもよい。これによれば、軸部３２の内部空間３２ｂの底面に衝突するタイミングが粒状体５ａ毎に分散され、衝突による騒音が低減される。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態は、電磁ソレノイド４を備えるガバナ付き比例弁装置を構成するガスガバナに本発明を適用したものであるが、電磁ソレノイド４を具備しない通常のガスガバナにも同様に本発明を適用できる。

１…ケーシング、１１…一次圧室、１２…二次圧室、１３…弁座、１４…弁孔、２…ダイヤフラム、３…ガバナバルブ、３１…弁体部、３２…軸部、３２ｂ…内部空間、３２ｃ…栓体、５…錘、５ａ…粒状体、６…下バネ、７…上バネ。

Claims

一次圧室と、一次圧室の上方の二次圧室と、一次圧室と二次圧室との間の弁座とを有するケーシングと、一次圧室の下面を覆うダイヤフラムと、弁座に形成した弁孔に挿通され、上方に向けて外径を次第に大きくした弁体部を有するガバナバルブとを備え、弁体部からのびるガバナバルブの軸部をダイヤフラムに連結し、一次圧室内のガス圧変動に応じダイヤフラムを介してガバナバルブを変位させて、二次圧室内のガス圧変動を抑制するようにしたガスガバナにおいて、
ガバナバルブの軸部は、下端が閉塞された有底筒状であって、軸部の内部空間に、錘が上下動自在に収納されることを特徴とするガスガバナ。
前記軸部の内部空間の下部に、前記錘を下方から支持する下バネが収納されることを特徴とする請求項１記載のガスガバナ。
請求項２記載のガスガバナであって、前記錘は、前記軸部の内径よりも小径で、前記下バネの上端部に、錘が軸部の内周面に非接触の状態から径方向にずれないように連結されることを特徴とするガスガバナ。
請求項３記載のガスガバナであって、前記軸部に、軸部の内部空間の上端部を閉塞する栓体が装着され、軸部の内部空間に、栓体と前記錘との間に位置させて上バネが収納され、この上バネの下端部に、錘が軸部の内周面に非接触の状態から径方向にずれないように連結されることを特徴とするガスガバナ。
前記錘は、複数の粒状体で構成されることを特徴とする請求項１記載のガスガバナ。