JP2019011911A - Fuel gas amount control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガス量制御装置に関し、詳しくは、ガス調理器などに用いられる燃料ガス量制御装置に関する。 The present invention relates to a gas amount control device, and more particularly to a fuel gas amount control device used in a gas cooker or the like.
例えば、ガスコンロやガスグリルなどのガス調理器においては、調理の際の加熱量の調整などを行うため、燃料ガスの流量を制御する燃料ガス量制御装置が用いられている。 For example, in gas cookers such as gas stoves and gas grills, a fuel gas amount control device that controls the flow rate of fuel gas is used to adjust the amount of heating during cooking.
そのような燃料ガス量制御装置の1つとして、特許文献1には、ガスコンロなどの燃焼機器の自動化と安全性を両立させたガスバルブを実現することが可能な、モータ駆動式のガス量制御装置(器具栓)が記載されている。 As one of such fuel gas amount control devices, Patent Document 1 discloses a motor-driven gas amount control device capable of realizing a gas valve that achieves both automation and safety of combustion equipment such as a gas stove. (Equipment plug) is described.
ガス量制御装置は、一つのモータで駆動することにより、コストの増大を抑えつつ、安全弁の開閉と流量調整弁の駆動を行うことができるようにしている。 The gas amount control device is driven by a single motor so that the safety valve can be opened and closed and the flow rate adjustment valve can be driven while suppressing an increase in cost.
この特許文献1のガス量制御装置では、流量調整弁に閉止機能を持たせるようにしている。 In the gas amount control device of Patent Document 1, the flow rate adjustment valve has a closing function.
また、ガス通路には、安全弁と、閉止機能を有する流量調整弁とが直列に配置され、待機時(運転停止時)には、安全弁と、閉止機能を有する流量調整弁とにより、二重に燃料ガスの遮断が行われるように構成されている。 In addition, a safety valve and a flow regulating valve with a closing function are arranged in series in the gas passage. During standby (when operation is stopped), a safety valve and a flow regulating valve with a closing function are used to double The fuel gas is cut off.
さらに、安全弁を操作して強制的に開状態としているときに、流量調整弁は閉弁状態に保たれ、駆動手段が故障しても燃料ガスの流出がないように構成されている。 Further, when the safety valve is operated to be forcibly opened, the flow rate adjusting valve is kept in the closed state so that the fuel gas does not flow out even if the drive means fails.
また、燃焼時には、流量調整弁が開くが、このとき安全弁に対して強制的に開操作が行われないように構成されており、この状態で燃焼機器において火が消えても、安全弁の吸着を解除することにより安全弁が閉弁するので、燃料ガスの流出がないように構成されている。 In addition, the flow adjustment valve opens at the time of combustion, but at this time, the safety valve is configured not to be forcibly opened, and even if the fire extinguishes in the combustion equipment in this state, the safety valve is not absorbed. By releasing, the safety valve is closed, so that the fuel gas does not flow out.
また、流量調節弁として、ニードル式調整弁を使用することにより、段階的ではなく連続的な流量調整が可能に構成されている。 Further, by using a needle type adjustment valve as a flow rate adjustment valve, it is possible to adjust the flow rate continuously rather than stepwise.
しかし、上記特許文献1に記載されたガス量制御装置の場合、Oリングにより、ガス通路と外部とのシールを行う部位が、安全弁、および、流量調整弁の各々に存在しており、シール部の摺動抵抗によって、駆動用のモータが備えているべきトルクが大きくなるという問題点がある。 However, in the case of the gas amount control device described in the above-mentioned Patent Document 1, a portion for sealing the gas passage and the outside by the O-ring exists in each of the safety valve and the flow rate adjustment valve, and the seal portion Due to this sliding resistance, there is a problem that the torque that the driving motor should have is increased.
本発明は、上記に鑑みなされたものであり、駆動用のモータのトルクの上昇を抑制することが可能な燃料ガス量制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a fuel gas amount control device capable of suppressing an increase in torque of a driving motor.
上記の目的を達成するために、本発明の燃料ガス量制御装置は、
ガス入口と、ガス出口とを備え、内部に前記ガス入口から前記ガス出口に至るガス通路が形成された筐体と、
前記ガス通路内に配設され、前記ガス通路における燃料ガスの通流および遮断を切り換える安全弁と、
前記安全弁を閉弁方向に付勢する第1スプリングと、
前記ガス通路内に配設され、前記ガス通路における燃料ガスの通流量を調整するガス流量調整弁と、
前記ガス流量調整弁を絞る方向に付勢する第2スプリングと、
前記安全弁に当接し、前記第1スプリングの付勢力に抗して、前記安全弁を機械的に開弁方向に移動させる安全弁用ロッドと、
前記ガス流量調整弁に当接し、前記第2スプリングの付勢力に抗して、前記ガス流量調整弁を機械的に開弁方向に移動させるガス流量調整弁用ロッドと、
回動することにより、前記安全弁用ロッドと前記ガス流量調整弁用ロッドを押し操作するカム体と、
前記カム体を回動させるモータと
を備えた燃料ガス量制御装置であって、
前記ガス流量調整弁用ロッドは、前記カム体により押されずに前記カム体側の所定位置に位置するときに、前記ガス通路を閉止する閉止機能を備え、かつ、
前記ガス流量調整弁用ロッドを付勢して、前記ガス流量調整弁用ロッドを前記所定位置に移動させる第3スプリングを備えているとともに、
前記安全弁用ロッド、前記ガス流量調整弁用ロッド、および、前記カム体が、前記ガス通路内に配設されていること
を特徴としている。
In order to achieve the above object, the fuel gas amount control device of the present invention comprises:
A housing including a gas inlet and a gas outlet, in which a gas passage extending from the gas inlet to the gas outlet is formed;
A safety valve that is disposed in the gas passage and switches between the flow and shut-off of the fuel gas in the gas passage;
A first spring that urges the safety valve in a valve closing direction;
A gas flow rate adjusting valve disposed in the gas passage for adjusting a flow rate of fuel gas in the gas passage;
A second spring that urges the gas flow rate adjustment valve in a direction to throttle,
A safety valve rod that contacts the safety valve and mechanically moves the safety valve in a valve opening direction against the biasing force of the first spring;
A rod for gas flow rate adjustment valve that abuts against the gas flow rate adjustment valve and mechanically moves the gas flow rate adjustment valve in the valve opening direction against the biasing force of the second spring;
A cam body that pushes and operates the safety valve rod and the gas flow rate adjusting valve rod by rotating;
A fuel gas amount control device comprising a motor for rotating the cam body,
The gas flow rate adjusting valve rod has a closing function for closing the gas passage when positioned at a predetermined position on the cam body side without being pushed by the cam body, and
A third spring for urging the gas flow rate adjusting valve rod to move the gas flow rate adjusting valve rod to the predetermined position;
The safety valve rod, the gas flow rate adjusting valve rod, and the cam body are arranged in the gas passage.
本発明の燃料ガス量制御装置においては、前記ガス流量調整弁がニードル弁であって、前記ニードル弁を構成する弁体が、燃料ガスが通過するガス通過孔を備えていることが好ましい。 In the fuel gas amount control device of the present invention, it is preferable that the gas flow rate adjusting valve is a needle valve, and the valve body constituting the needle valve includes a gas passage hole through which fuel gas passes.
また、前記モータが、内部に前記ガス通路が形成された前記筐体の外側に配設されているとともに、
前記モータにより回転駆動され、前記カム体を回動させる回転軸が、前記筐体を貫通するように配設され、
前記筐体と前記回転軸との間が、シール部材によりシールされていること
が好ましい。
Further, the motor is disposed outside the casing in which the gas passage is formed, and
A rotary shaft that is driven to rotate by the motor and rotates the cam body is disposed so as to penetrate the housing,
It is preferable that a gap between the casing and the rotating shaft is sealed with a seal member.
また、前記安全弁用ロッド、前記ニードル弁用ロッド、前記カム体、および、前記モータが前記ガス通路内に配設され、かつ、
前記モータは前記カム体を回動させる回転軸を備えているとともに、
前記回転軸が前記ガス通路内に配設されていること
が好ましい。
The safety valve rod, the needle valve rod, the cam body, and the motor are disposed in the gas passage, and
The motor includes a rotation shaft for rotating the cam body,
It is preferable that the rotating shaft is disposed in the gas passage.
本発明の燃料ガス量制御装置は、上述のように構成されており、ガス流量調整弁用ロッドは、カム体により押されずに上記カム体側の所定位置(すなわち、カム体により押されることで例えばニードル弁などのガス量調整弁を開弁させてしまう位置よりも手前の位置)に位置するときに、ガス通路を閉止する閉止機能を備え、かつ、ガス流量調整弁用ロッドを付勢して、ガス流量調整弁用ロッドを所定位置に移動させる第3スプリングを備えているとともに、安全弁用ロッド、ガス流量調整弁用ロッド、および、カム体が、ガス通路内に配設されているので、筐体の内部のガス通路と、筐体の外部との間で、例えばOリングなどのシール部材でシールを行う必要がある可動部が多く存在することによって、カム体を回動させるための駆動用のモータに求められるトルクの大きさが大きくなることを抑制することができる。 The fuel gas amount control device of the present invention is configured as described above, and the gas flow rate adjusting valve rod is not pushed by the cam body but is pushed by the cam body side at a predetermined position (that is, by being pushed by the cam body, for example, It is equipped with a closing function that closes the gas passage when the gas amount adjusting valve such as a needle valve is opened, and energizes the rod for the gas flow rate adjusting valve. Since the third spring for moving the gas flow rate adjusting valve rod to a predetermined position is provided, the safety valve rod, the gas flow rate adjusting valve rod, and the cam body are disposed in the gas passage. Drive for rotating the cam body because there are many movable parts that need to be sealed with a sealing member such as an O-ring, for example, between the gas passage inside the housing and the outside of the housing For It is possible to suppress the amount of torque required for the chromatography data increases.
また、ガス流量調整弁用ロッドは、上述のように、カム体側の所定位置に位置するときに、ガス通路を閉止する閉止機能を備えているとともに、ガス流量調整弁用ロッドを付勢して、ガス流量調整弁用ロッドを上述の所定位置に移動させる第3スプリングを備えているので、燃料ガスのガス通路内の通流を、安全弁と、ガス流量調整弁用ロッドとによって二重に遮断することができるので、信頼性の高い燃料ガス量制御装置を提供することができる。 Further, as described above, the gas flow rate adjusting valve rod has a closing function for closing the gas passage when positioned at a predetermined position on the cam body side, and biases the gas flow rate adjusting valve rod. Since the third spring for moving the gas flow rate adjusting valve rod to the above-mentioned predetermined position is provided, the flow of fuel gas in the gas passage is cut off twice by the safety valve and the gas flow rate adjusting valve rod Therefore, a highly reliable fuel gas amount control device can be provided.
ガス流量調整弁がニードル弁であって、ニードル弁を構成する弁体が、燃料ガスが通過するガス通過孔を備えた構成とした場合、上記ガス通過孔によって、燃料ガスの通過量を、最小通過量に安定して制御する(維持する)ことが可能になる。 When the gas flow rate adjustment valve is a needle valve and the valve body constituting the needle valve has a gas passage hole through which the fuel gas passes, the amount of fuel gas passing through the gas passage hole is minimized. It is possible to control (maintain) the passage amount stably.
また、モータが、内部にガス通路が形成された筐体の外側に配設されているとともに、モータにより回転駆動され、カム体を回動させる回転軸が、筐体を貫通するように配設され、筐体と回転軸との間が、シール部材によりシールされている構成とした場合、すなわち、モータを筐体の外側に配設した場合、筐体を小型化することが可能になり、製造コストを低減することができる。
また、筐体と回転軸の間をシールすればよいので、カム体を回動させるための駆動用のモータに求められるトルクの大きさを抑制することができる。
In addition, the motor is disposed outside the housing in which the gas passage is formed, and the rotation shaft that rotates by the motor and rotates the cam body is disposed so as to penetrate the housing. In the case where the space between the housing and the rotating shaft is sealed by a sealing member, that is, when the motor is disposed outside the housing, the housing can be reduced in size. Manufacturing cost can be reduced.
Moreover, since it is only necessary to seal between the housing and the rotating shaft, the magnitude of torque required for the driving motor for rotating the cam body can be suppressed.
また、安全弁用ロッド、ニードル弁用ロッド、カム体、および、モータがガス通路内に配設され、かつ、モータはカム体を回動させる回転軸を備えているとともに、回転軸がガス通路内に配設された構成とした場合、筐体の内部のガス通路と、筐体の外部との間でシールを行う必要がある可動部がなくなり、カム体を回動させるための駆動用のモータに求められるトルクの大きさを低減することが可能になる。 The safety valve rod, the needle valve rod, the cam body, and the motor are disposed in the gas passage, and the motor has a rotating shaft for rotating the cam body, and the rotating shaft is in the gas passage. When there is a structure arranged in the motor, there is no movable part that needs to be sealed between the gas passage inside the housing and the outside of the housing, and the drive motor for rotating the cam body It is possible to reduce the magnitude of torque required for the above.
また、筐体の内部のガス通路と、筐体の外部との間でシールすべき可動部がなくなるため、ガス通路内を通流する燃料ガスの圧力を高くすることが可能になり、通流量を制御すべき燃料ガスの圧力条件などの自由度の高い燃料ガス量制御装置を実現することが可能になる。 In addition, since there is no movable part to be sealed between the gas passage inside the housing and the outside of the housing, the pressure of the fuel gas flowing through the gas passage can be increased, and the flow rate can be increased. It is possible to realize a fuel gas amount control device having a high degree of freedom such as the pressure condition of the fuel gas to be controlled.
以下、本発明の実施形態を示して、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。 Hereinafter, the embodiment of the present invention will be shown and the features thereof will be described in more detail.
[実施形態]
図1は、本発明の実施形態にかかる燃料ガス量制御装置Aを示す要部断面図である。
[Embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing a fuel gas amount control device A according to an embodiment of the present invention.
本実施形態にかかる燃料ガス量制御装置Aは、ガスコンロやガスグリルやガス給湯器などのガス機器の燃料となる燃料ガスの通流を制御するための装置として用いられるものである。以下、図1および図2を参照しつつ、その構成について説明する。 The fuel gas amount control device A according to the present embodiment is used as a device for controlling the flow of fuel gas serving as fuel for gas equipment such as a gas stove, a gas grill, and a gas water heater. The configuration will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
<燃料ガス量制御装置の構成>
燃料ガス量制御装置Aは、ガス入口1と、ガス出口2とを備え、内部にガス入口からガス出口に至るガス通路3が形成された筐体10を備えている。
<Configuration of fuel gas amount control device>
The fuel gas amount control device A includes a
ガス通路3内には、ガス通路3における燃料ガスの通流および遮断を切り換える安全弁4と、安全弁4を閉弁方向に付勢する第1スプリング11とが配設されている。なお、安全弁4は、弁体4aが、安全弁4が備えるコイル(図示せず)への通電によって吸着保持されるように構成されている。
In the
さらに、ガス通路3内には、ガス通路3における燃料ガスの通流量を調整するとともに、ガス通路3における燃料ガスの通流を遮断することができるように構成されたガス流量調整弁(ニードル弁)6と、ガス流量調整弁6を絞る方向に付勢する第2スプリング12とを備えている。
Further, in the
また、ガス通路3内には、安全弁4に当接し、第1スプリング11の付勢力に抗して、安全弁4を機械的に開弁方向に移動させる安全弁用ロッド21が配設されている。
Further, in the
さらに、ガス通路3内には、ガス流量調整弁(ニードル弁)6に当接し、第2スプリング12の付勢力に抗して、ガス流量調整弁(ニードル弁)6を機械的に開弁方向に移動させるガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22が配設されている。
Further, in the
また、ガス通路3内には、回動することにより、安全弁用ロッド21とガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22を押し操作するカム体20が配設されている。
Further, a
ガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22は、カム体20側の所定位置、すなわち、カム体20により押されることでガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22がガス量調整弁(ニードル弁)6を押して開弁させてしまう位置よりも手前の位置に位置するときに、ガス通路3を閉止する閉止機能を果たすように構成されている。
The gas flow rate adjustment valve rod (needle valve rod) 22 is pushed by the
具体的には、図1に示すように、ガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22の当接部22aが、ガス通路3内の閉止当接部3aに当接することで備え、ガス通路3が閉止されるように構成されている。
Specifically, as shown in FIG. 1, the gas flow adjusting valve rod (needle valve rod) 22 has a
また、この実施形態の燃料ガス量制御装置Aは、ガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22を付勢して、ガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22を上記所定位置に移動させる、第3スプリング13を備えている。
Further, the fuel gas amount control device A of this embodiment urges the gas flow rate adjusting valve rod (needle valve rod) 22 to move the gas flow rate adjusting valve rod (needle valve rod) 22 to the predetermined position. The
また、本実施形態にかかる燃料ガス量制御装置Aにおいては、安全弁用ロッド21、および、ガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22、および、カム体20が、ガス通路3内に配設されている。
In the fuel gas amount control apparatus A according to the present embodiment, the
一方、図2に示すように、カム体20を回転駆動させるモータ(ギアモータ)30が、ガス通路6の外側に配設されているとともに、カム体20を回転駆動させる回転軸33が、筐体10を貫通するように配設されている。
On the other hand, as shown in FIG. 2, a motor (gear motor) 30 that rotationally drives the
そして、筐体10を貫通する回転軸と33と筐体10との間が、シール部材(Oリング)34によりシールされている。
A space between the
したがって、筐体10の外側と、その内部のガス通路3との間でシールを行う必要がある部位が、回転軸33が筐体10を貫通している部位だけになり、回転軸33を回転させる際の摺動抵抗が小さくなるため、駆動用のモータ(ギアモータ)30に求められるトルクの大きさを低減することが可能な燃料ガス量制御装置を実現することができる。
Therefore, the part that needs to be sealed between the outer side of the
また、上述のように、ガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22が、カム体20側の所定位置に位置するとき、ガス通路3が閉塞されるように構成されているとともに、ガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22を付勢して、ガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22を上記所定位置に移動させる第3スプリングを備えているので、燃料ガスのガス通路3内の通流を、安全弁4とガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22とによって二重に遮断できるので、信頼性の高い燃料ガス量制御装置を提供することができる。
Further, as described above, the
また、安全弁4が第1スプリング11により閉弁方向に付勢され、ガス流量調整弁(ニードル弁)6が第2スプリング12により流量を絞る方向に付勢され、ガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22が第3スプリング13により、上記所定位置の方向(カム体20側の方向)に付勢されているため、燃料ガスの通流開始後、駆動用のモータ(ギアモータ)30の位置をガスの通流を遮断する閉止位置に戻す際の、モータ(ギアモータ)30のトルクの大きさを低減することが可能になる。
Further, the
また、本実施形態にかかる燃料ガス量制御装置Aにおいては、ガス流量調整弁(ニードル弁)6が、ガス通過孔16を備えている(図1)。このガス通過孔16は、図1に示すように、ガス流量調整弁(ニードル弁)6の当接部6aが、弁座として機能する筐体10の当接部10bに当接することで、その部分における燃料ガスの通流が停止させられた場合にも、所定量(最小量)の燃料ガスの通流を許容するために設けられるものである。
Further, in the fuel gas amount control device A according to the present embodiment, the gas flow rate adjustment valve (needle valve) 6 includes a gas passage hole 16 (FIG. 1). As shown in FIG. 1, the
さらに、ガス流量調整弁(ニードル弁)6は、補助ガス通過孔16aを備えている。この補助ガス通過孔16aは、図1に示すように、ガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22の先端が、ガス流量調整弁(ニードル弁)6の先端(ガス通過孔16の開口部が位置する部分)に当接し、開口部が閉塞された場合にも、所定量(最小量)の燃料ガスを通流させることができるように設けられている。
Furthermore, the gas flow rate adjustment valve (needle valve) 6 includes an auxiliary
このように、ガス流量調整弁(ニードル弁)6が、ガス通過孔16および補助ガス通過孔16aを備えていることで、燃料ガスの通過量を最小にしたい場合に、安定して最小通過量に制御する(維持する)ことが可能になる。
Thus, when the gas flow rate adjusting valve (needle valve) 6 includes the
なお、ガス流量調整弁(ニードル弁)6が、ガス通過孔16や補助ガス通過孔16aを備えている構成は、任意の構成であり、ガス流量調整弁(ニードル弁)6がガス通過孔や補助ガス通過孔を備えていない構成とすることも可能である。
The configuration in which the gas flow rate adjustment valve (needle valve) 6 includes the
本発明の実施形態にかかる燃料ガス量制御装置Aについて、さらに、説明を加える。 The fuel gas amount control device A according to the embodiment of the present invention will be further described.
この燃料ガス量制御装置Aは、弁体4aがコイル(図示せず)への通電によって吸着保持される安全弁4と、通流する燃料ガスの通流量を調整するガス流量調整弁(ニードル弁)6が直列に配置されている(図1)。
This fuel gas amount control device A includes a
ガス流量調整弁(ニードル弁)6は、ニードルを前進後退させる方式のニードル式の弁であり、通流する燃料ガスの流量を段階的ではなく連続的に調整する調整機能を備えている。 The gas flow rate adjustment valve (needle valve) 6 is a needle type valve that advances and retreats the needle, and has an adjustment function that continuously adjusts the flow rate of the flowing fuel gas instead of stepwise.
モータ(ギアモータ)30によって駆動されるカム体20の回動により安全弁用ロッド21やガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22が進退し、安全弁4を開方向、および、閉方向に駆動し、ガス流量調整弁(ニードル弁)6を開方向、および、ガス流量が減少する方向に駆動するように構成されている。
As the
安全弁4は、カム体20が回転して安全弁用ロッド21が安全弁4を機械的に強制的に開いていない状態では、コイル(図示せず)の通電を遮断すると閉弁するように構成されている。
The
また、本発明の実施形態にかかる燃料ガス量制御装置Aにおいて、カム体20を回動させる回転軸33は、筐体10の一部を構成するモータ取付部材32を貫通するように配設されており、モータ取付部材32の貫通孔32aと回転軸33との間が、Oリング(シール部材)34によりシールされている(図2)。
In the fuel gas amount control apparatus A according to the embodiment of the present invention, the rotating
本実施形態にかかる燃料ガス量制御装置Aは、このように構成されており、ガス通路3と外部との間でOリングなどのシール部材によりシールを行う必要がある可動部は、回転軸33とモータ取付部材32の貫通孔32aの間の箇所(Oリング34が配設されている箇所)だけである。
The fuel gas amount control device A according to the present embodiment is configured as described above, and the movable portion that needs to be sealed by a sealing member such as an O-ring between the
また、安全弁4は第1スプリング11で閉弁方向に付勢され、ガス流量調整弁(ニードル弁)6は、第2スプリング12でガス流量を絞る方向に付勢され、ガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22が第3スプリング13によりガス通路3を閉止する方向に付勢されており、運転終了時や待機時において、第1スプリング11、第2スプリング12、第3スプリング13の付勢力で、確実に閉弁するように構成されており、高い安全性が確保されている。
The
ギアモータには、ポテンショメータ(図示せず)が内蔵されており、燃料ガスを遮断する原点、安全弁4の開弁位置、ガス流量調整弁(ニードル弁)6の最大開度位置、最小開度火力位置、燃料ガスの通流開始位置などのモータ(ギアモータ)30の位置情報を検出することができるように構成されている。
The gear motor has a built-in potentiometer (not shown), the origin for shutting off the fuel gas, the opening position of the
<燃料ガス量制御装置の動作>
以下、この実施形態にかかる燃料ガス量制御装置Aの動作について説明する。
なお、本明細書において、モータ(ギアモータ)30の正回転とは、図1において、カム体20が時計回り(CW)に回動するときのモータの回転方向をいい、モータ(ギアモータ)30の逆回転とは、図1において、カム体20が反時計回り(CCW)に回動するときのモータの回転方向をいう。
<Operation of fuel gas amount control device>
Hereinafter, the operation of the fuel gas amount control apparatus A according to this embodiment will be described.
In this specification, the normal rotation of the motor (gear motor) 30 refers to the rotation direction of the motor when the
この燃料ガス量制御装置Aにおいて、燃料ガスを遮断する待機時のカム体20の位相は、原点(θ=0゜)であり、安全弁用ロッド21、ガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22のそれぞれは、安全弁4、およびガス流量調整弁(ニードル弁)6を押さない位置にあり、安全弁4、およびガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22の両方が燃料ガスの通流を遮断する状態となっている(図1)。
In this fuel gas amount control device A, the phase of the
なお、本実施形態にかかる燃料ガス量制御装置Aにおいて、ガス流量調整弁(ニードル弁)6は、燃料ガスの通流量を調整する機能を有するが、通流を閉止する機能を有さず、ガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22がガス通路3を閉止する機能を果たす。すなわち、ガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22の当接部22aが、ガス通路3内の閉止当接部3aに当接することによりガス通路3が閉止されるように構成されている。
In the fuel gas amount control apparatus A according to the present embodiment, the gas flow rate adjustment valve (needle valve) 6 has a function of adjusting the flow rate of the fuel gas, but does not have a function of closing the flow. A gas flow rate adjusting valve rod (needle valve rod) 22 functions to close the
燃料ガスの通流を開始するときは、モータ(ギアモータ)30が逆回転し、カム体20が安全弁ロッド21を押し、安全弁ロッド21が安全弁4に当接し、安全弁4を機械的に強制的に開弁させる。
When starting the flow of fuel gas, the motor (gear motor) 30 rotates in reverse, the
この状態で、安全弁4が備えるコイル(図示せず)に通電することで安全弁4が吸着保持される。
In this state, the
安全弁4が備えるコイル(図示せず)に通電することで安全弁4を吸着保持した後、モータ(ギアモータ)30を正回転させ、コイルへの通電を遮断したときには安全弁4が閉弁されることになる位置、すなわち、カム体20の原点(θ=0゜)位置に戻し、安全弁用ロッド21が待機位置に戻る。なお、コイルへの通電が継続されることで、安全弁4は、開弁状態を維持している。
After energizing and holding the
カム体20が原点に戻った後、モータ(ギアモータ)30をさらに正回転し、カム体20がガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22に当接して、これを図1における左方向に押すことで、ガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22の当接部22aと、ガス通路3内の閉止当接部3aとの間に隙間が形成されることにより、ガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22により遮断されていた燃料ガスの通流が開始される。
After the
なお、この状態(燃料ガスの通流が開始された状態)では、上述のように、ガス流量調整弁(ニードル弁)6の当接部6aが、弁座として機能する筐体10の当接部10bに当接して、この部分では燃料ガスが通流できない状態にあるが、ガス通過孔16および補助ガス通過孔16aにより、最小通流量の燃料ガスがガス通路3を通過する。
In this state (a state in which the flow of fuel gas is started), as described above, the
その後、カム体の位相をポテンショメータ(図示せず)で検出しながら、ガス流量調整弁(ニードル弁)6の位置が、最小開度の位置と最大開度(全開)の範囲内の所定の位置となるように、モータ(ギアモータ)30の回転を制御することで、ガス流量調整弁(ニードル弁)6の開閉が制御される。 Thereafter, while detecting the phase of the cam body with a potentiometer (not shown), the position of the gas flow rate adjusting valve (needle valve) 6 is a predetermined position within the range of the minimum opening and the maximum opening (fully open). By controlling the rotation of the motor (gear motor) 30, the opening and closing of the gas flow rate adjustment valve (needle valve) 6 is controlled.
なお、ガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22によるガス通路3における燃料ガスの通流の遮断が解除された状態では、安全弁4が備えるコイル(図示せず)への通電を遮断することで、安全弁4が閉弁し、ガスの通流が遮断される。
In the state where the cutoff of the flow of the fuel gas in the
燃料ガスの通流を遮断するときには、安全弁4が備えるコイル(図示せず)への通電を遮断することで、安全弁4を閉弁するとともに、モータ(ギアモータ)30を逆回転させて、カム体20を原点(0度)の位置に戻し、ガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22を後退させて、ガス通路3における燃料ガスの通流を遮断する。
When the flow of the fuel gas is interrupted, the energization of a coil (not shown) provided in the
これにより、安全弁4、およびガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22のいずれもが燃料ガスの通流を遮断するガス通路3の二重遮断状態となる。なお、ガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22は、その当接部22aが、ガス通路3内の閉止当接部3aに当接することによりガス通路3を閉止する。
Thus, both the
因みに、本実施形態にかかる燃料ガス量制御装置Aでは、カム体20の位相がいずれの位相にある場合であっても、安全弁4が備えるコイルへの通電を遮断すると、安全弁4、および、ガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22の少なくとも一方が燃料ガスの通流を遮断するので、停電時にも燃料ガスの通流が遮断されることになり、安全な燃料ガス量制御装置を実現することができる。
Incidentally, in the fuel gas amount control device A according to the present embodiment, when the energization to the coil of the
また、ガス流量調整弁(ニードル弁)6を開弁する際に、ガス流量調整弁(ニードル弁)6の開度が徐々に大きくなり、通流する燃料ガスの流量が、小流量から徐々に大流量に増大することになるため、爆発的な着火を招くことを防止することができる。 Further, when the gas flow rate adjustment valve (needle valve) 6 is opened, the opening degree of the gas flow rate adjustment valve (needle valve) 6 gradually increases, and the flow rate of the flowing fuel gas gradually increases from a small flow rate. Since the flow rate increases to a large flow rate, it is possible to prevent explosive ignition.
また、本実施形態にかかる燃料ガス量制御装置Aでは、安全弁用ロッド21、ガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)22、および、カム体20が、ガス通路3内に配設され、モータ(ギアモータ)30が、筐体10の外側、すなわち、ガス通路3の外側に配設され、回転軸33と筐体10を構成するモータ取付部材32の貫通孔32aの間がOリング24によりシールされた構成とされているので、筐体10を小型化することが可能になり、製造コストを低減することができる。
Further, in the fuel gas amount control device A according to the present embodiment, the
[別実施形態]
上記実施形態では、モータ(ギアモータ)30を、筐体10の外側に配設するように構成した場合について説明したが、本発明の燃料ガス量制御装置Aは、例えば、図3に示すように、カム体20を回動させるモータ(この実施形態ではギアモータ)30が、ガス通路3内に配設された構成とすることができる。
[Another embodiment]
In the above embodiment, the case where the motor (gear motor) 30 is configured to be disposed outside the
詳しく説明すると、図3に示すように、ガス通路3には、モータ(ギアモータ)30が収容されるべき領域を確保することができるように、外側に突出したモータ収容領域3Xが形成されており、筐体10にも、上記モータ収容領域3Xに対応するように、筐体本体10aから外側に突出した突出部10Xが形成されている。
More specifically, as shown in FIG. 3, the
また、筐体10の外側に突出した領域には、着脱可能な蓋部材10Yを備えており、蓋部材10Yを取り外すことで、モータ(ギアモータ)30をガス通路3内の所定の位置に設定することができるように構成されている。
In addition, a
また、この別実施形態にかかる燃料ガス量制御装置Aにおいては、カム体20を回動させる回転軸33も、ガス通路3内に配設されている。
Further, in the fuel gas amount control device A according to this another embodiment, the rotating
そのため、モータを筐体の外側に配設し、回転軸を筐体の外側から内側に貫通、挿入するようにした場合には必要になるような、Oリングなどのシール部材によりシールすべき回転軸と筐体との間の可動部をなくすることができる。 Therefore, the rotation that should be sealed by a seal member such as an O-ring, which is necessary when the motor is arranged outside the housing and the rotation shaft penetrates from the outside to the inside. The movable part between the shaft and the housing can be eliminated.
その結果、回転軸33の摺動抵抗のために、モータ(ギアモータ)30に求められるトルクの大きさが増大することを回避することができる。
As a result, an increase in the magnitude of torque required for the motor (gear motor) 30 due to the sliding resistance of the
また、筐体10の内部のガス通路3と、筐体10の外部との間でシールすべき可動部がなくなるため、ガス通路3内を通流する燃料ガスの圧力を高くすることが可能になり、通流量を制御すべき燃料ガスの圧力条件などの自由度の高い燃料ガス量制御装置を実現することが可能になる。
Further, since there is no movable part to be sealed between the
本発明は、上記実施形態および別実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において種々の変形を加えることが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment and other embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
A 燃料ガス量制御装置
1 ガス入口
2 ガス出口
3 ガス通路
3a 閉止当接部
3X モータ収容領域
4 安全弁
4a 弁体
6 ガス流量調整弁(ニードル弁)
6a ニードル弁の当接部
10 筐体
10a 筐体本体
10b 筐体の当接部
10X 筐体の突出部
10Y 蓋部材
11 第1スプリング
12 第2スプリング
13 第3スプリング
16 ガス通過孔
16a 補助ガス通過孔
20 カム体
21 安全弁用ロッド
22 ガス流量調整弁用ロッド(ニードル弁用ロッド)
22a ニードル弁用ロッドの当接部
30 モータ(ギアモータ)
32 モータ取付部材
32a 貫通孔
33 回転軸
34 シール部材(Oリング)
A Fuel gas amount control device 1
6a Contact portion of the
22a Contact portion of
32
Claims (4)
前記ガス通路内に配設され、前記ガス通路における燃料ガスの通流および遮断を切り換える安全弁と、
前記安全弁を閉弁方向に付勢する第1スプリングと、
前記ガス通路内に配設され、前記ガス通路における燃料ガスの通流量を調整するガス流量調整弁と、
前記ガス流量調整弁を絞る方向に付勢する第2スプリングと、
前記安全弁に当接し、前記第1スプリングの付勢力に抗して、前記安全弁を機械的に開弁方向に移動させる安全弁用ロッドと、
前記ガス流量調整弁に当接し、前記第2スプリングの付勢力に抗して、前記ガス流量調整弁を機械的に開弁方向に移動させるガス流量調整弁用ロッドと、
回動することにより、前記安全弁用ロッドと前記ガス流量調整弁用ロッドを押し操作するカム体と、
前記カム体を回動させるモータと
を備えた燃料ガス量制御装置であって、
前記ガス流量調整弁用ロッドは、前記カム体により押されずに前記カム体側の所定位置に位置するときに、前記ガス通路を閉止する閉止機能を備え、かつ、
前記ガス流量調整弁用ロッドを付勢して、前記ガス流量調整弁用ロッドを前記所定位置に移動させる第3スプリングを備えているとともに、
前記安全弁用ロッド、前記ガス流量調整弁用ロッド、および、前記カム体が、前記ガス通路内に配設されていること
を特徴とする燃料ガス量制御装置。 A housing including a gas inlet and a gas outlet, in which a gas passage extending from the gas inlet to the gas outlet is formed;
A safety valve that is disposed in the gas passage and switches between the flow and shut-off of the fuel gas in the gas passage;
A first spring that urges the safety valve in a valve closing direction;
A gas flow rate adjusting valve disposed in the gas passage for adjusting a flow rate of fuel gas in the gas passage;
A second spring that urges the gas flow rate adjustment valve in a direction to throttle,
A safety valve rod that contacts the safety valve and mechanically moves the safety valve in a valve opening direction against the biasing force of the first spring;
A rod for gas flow rate adjustment valve that abuts against the gas flow rate adjustment valve and mechanically moves the gas flow rate adjustment valve in the valve opening direction against the biasing force of the second spring;
A cam body that pushes and operates the safety valve rod and the gas flow rate adjusting valve rod by rotating;
A fuel gas amount control device comprising a motor for rotating the cam body,
The gas flow rate adjusting valve rod has a closing function for closing the gas passage when positioned at a predetermined position on the cam body side without being pushed by the cam body, and
A third spring for urging the gas flow rate adjusting valve rod to move the gas flow rate adjusting valve rod to the predetermined position;
The fuel gas amount control device, wherein the safety valve rod, the gas flow rate adjusting valve rod, and the cam body are disposed in the gas passage.
前記モータにより回転駆動され、前記カム体を回動させる回転軸が、前記筐体を貫通するように配設され、
前記筐体と前記回転軸との間が、シール部材によりシールされていること
を特徴とする請求項1または2記載の燃料ガス量制御装置。 The motor is disposed outside the casing in which the gas passage is formed, and
A rotary shaft that is driven to rotate by the motor and rotates the cam body is disposed so as to penetrate the housing,
The fuel gas amount control device according to claim 1, wherein a gap between the casing and the rotating shaft is sealed by a seal member.
前記モータは前記カム体を回動させる回転軸を備えているとともに、
前記回転軸が前記ガス通路内に配設されていること
を特徴とする請求項1はまたは2記載の燃料ガス量制御装置。 The safety valve rod, the needle valve rod, the cam body, and the motor are disposed in the gas passage; and
The motor includes a rotation shaft for rotating the cam body,
The fuel gas amount control device according to claim 1 or 2, wherein the rotating shaft is disposed in the gas passage.
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- 2017-06-30 JP JP2017128809A patent/JP2019011911A/en not_active Ceased
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