JP2019203665A

JP2019203665A - ガスガバナ

Info

Publication number: JP2019203665A
Application number: JP2018100146A
Authority: JP
Inventors: 高裕大稲; Takahiro Oine
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2018-05-25
Filing date: 2018-05-25
Publication date: 2019-11-28

Abstract

【課題】一次圧室１１と二次圧室１２と弁座１３とを有するケーシング１と、一次圧室１１の弁座１３とは反対側の端面を覆うダイヤフラム２と、弁座１３に形成した弁孔１４に挿通され、二次圧室１２側の端部に向けて外径を次第に大きくした弁体部３１を有するガバナバルブ３と、ガバナバルブ３を閉じ方向に付勢するバネ４とを備え、ガバナバルブ３の軸部３２をダイヤフラム２に連結し、一次圧の変動に応じダイヤフラム２を介してガバナバルブ３を変位させて、二次圧の変動を抑制するようにしたガスガバナにおいて、雰囲気温度の変化によるダイヤフラム２の硬度変化に起因する二次圧の変化を防止できるようにする。【解決手段】バネ４を、温度上昇するとバネ定数が小さくなる形状記憶合金バネで構成する。【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、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、一次圧室の弁座とは反対側の端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、二次圧室側の端部に向けて外径を次第に大きくした弁体部を有し、二次圧室側から一次圧室側に向かう閉じ方向に変位することで弁孔の開度を減少させ、一次圧室側から二次圧室側に向かう開き方向に変位することで弁孔の開度を増加させるガバナバルブと、ガバナバルブを閉じ方向に付勢するバネとを備え、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は知られている(例えば、特許文献１参照)。

ところで、雰囲気温度の変化でダイヤフラムの硬度が変化すると、二次圧室内のガス圧（二次圧）が変化する。即ち、雰囲気温度の上昇でダイヤフラムの硬度が低下すると、ダイヤフラムは、バネの付勢力を受けてガバナバルブの閉じ方向に変位しやすくなり、二次圧が低下する。

特開２０１５−１６９２７０号公報

本発明は、以上の点に鑑み、雰囲気温度の変化による二次圧の変化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、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、一次圧室の弁座とは反対側の端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、二次圧室側の端部に向けて外径を次第に大きくした弁体部を有し、二次圧室側から一次圧室側に向かう閉じ方向に変位することで弁孔の開度を減少させ、一次圧室側から二次圧室側に向かう開き方向に変位することで弁孔の開度を増加させるガバナバルブと、ガバナバルブを閉じ方向に付勢するバネとを備え、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、バネは、温度上昇するとバネ定数が小さくなる形状記憶合金バネで構成されることを特徴とする。

本発明によれば、雰囲気温度の上昇でダイヤフラムの硬度が低下して、ダイヤフラムがガバナバルブの閉じ方向に変位しやすくなっても、ガバナバルブを閉じ方向に付勢するバネのバネ定数が雰囲気温度の上昇で減少する。従って、ダイヤフラムの硬度低下の影響がバネ定数の減少で打ち消されて、二次圧室内のガス圧（二次圧）は一定に維持され、雰囲気温度の変化による二次圧の変化を防止できる。

また、本発明のガスガバナは、ダイヤフラムを挟んで一次圧室とは反対側に配置された電磁ソレノイドを備え、ガバナバルブに電磁ソレノイドのコイルへの通電電流に比例した開き方向への押圧力を作用させる比例弁機能を有するものとしてもよい。

本発明の実施形態のガスガバナの切断側面図。

図１を参照して、本発明の実施形態のガスガバナ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の下方に位置し、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、ケーシング１の下面には、二次圧室１２の下端面を覆う蓋板１５が締結されている。

ガスガバナＡは、更に、一次圧室１１の弁座１３とは反対側の端面、即ち、上端面を覆うダイヤフラム２と、ダイヤフラム２に連結したガバナバルブ３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の上面に締結する押え板２１により一次圧室１１の上端面外周縁部に挟圧固定されている。また、ダイヤフラム２の上側には、ダイヤフラム２の上面に接する下端のフランジ部２２ａを有する筒状のバルブホルダ２２が設けられている。バルブホルダ２２には、その上端から下方にのびる周方向複数個所のスリット２２ｂが形成されると共に、径方向内方に突出する上端部内周面の爪部２２ｃが形成されている。

ガバナバルブ３は、弁孔１４に挿通され、二次圧室１２側の端部、即ち、下端部に向けて次第に外径を大きくした傘状の弁体部３１を有しており、二次圧室１２側から一次圧室１１側に向かう閉じ方向（上方）に変位することで弁孔１４の開度を減少させ、一次圧室１１側から二次圧室１２側に向かう開き方向（下方）に変位することで弁孔１４の開度を増加させる。また、ガバナバルブ３は、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を有している。軸部３２の上端部には、ダイヤフラム２の下面に接する肩面から上方に突出する小径軸部３２ａが突設されている。そして、小径軸部３２ａがダイヤフラム２の中心に形成した孔を通してバルブホルダ２２に挿通され、小径軸部３２ａの外周面に形成した溝にバルブホルダ２２の爪部２２ｃが係合することで、ガバナバルブ３がダイヤフラム２に連結される。

このようにダイヤフラム２にガバナバルブ３を連結すると、一次圧室１１内のガス圧（以下、一次圧と記す）が増加した場合、ダイヤフラム２を介してガバナバルブ３が閉じ方向に変位して、一次圧の増加に伴う二次圧室１２内のガス圧（以下、二次圧と記す）の増加が抑制され、また、一次圧が減少した場合、ダイヤフラム２を介してガバナバルブ３が開き方向に変位して、一次圧の減少に伴う二次圧の減少が抑制される。従って、一次圧が変動しても、二次圧は一定に維持される。

尚、軸部３２は、弁体部３１からダイヤフラム２に向けて上方にのびるだけでなく弁体部３１から下方にものびている。そして、弁体部３１から下方にのびる軸部３２の部分を囲うようにして、弁体部３１と蓋板１５との間にバネ４を介設している。ガバナバルブ３は、バネ４により、ガバナバルブ３と後述する電磁ソレノイド５のプランジャ５４との合計重量分の力で閉じ方向に付勢される。

また、ガスガバナＡは、ダイヤフラム２を挟んで一次圧室１１とは反対側（上側）に配置された電磁ソレノイド５を備えている。電磁ソレノイド５は、ボビン５１に巻回したコイル５２と、ボビン５１の内側に挿設されたガイドスリーブ５３に摺動自在に内挿される、ガバナバルブ３の小径軸部３２ａ上端に当接するプランジャ５４とを備えている。これによれば、コイル５２への通電電流に比例した開き方向への押圧力がプランジャ５４を介してガバナバルブ３に作用して、二次圧、即ち、ガスバーナへの供給ガス量がコイル５２への通電電流に比例して変化する比例弁機能が得られる。尚、電磁ソレノイド５には、プランジャ５４を下方に付勢する調圧バネ５５と、調圧バネ５５の付勢力を調整する調整ネジ５６とが付設されている。

ところで、雰囲気温度の上昇でダイヤフラム２の硬度が低下すると、ダイヤフラム２は、伸びやすくなって、一次圧及びバネ４の付勢力を受けてガバナバルブ３の閉じ方向に変位しやすくなり、二次圧が低下する。

そこで、本実施形態では、バネ４を、温度上昇するとバネ定数が小さくなる形状記憶合金バネで構成している。これによれば、雰囲気温度の上昇でダイヤフラム２が硬度低下の影響を受けてガバナバルブ３の閉じ方向に変位しやすくなっても、ガバナバルブ３を閉じ方向に付勢するバネ４のバネ定数が雰囲気温度の上昇で減少するため、ダイヤフラム２の硬度低下の影響がバネ定数の減少で打ち消されて、二次圧は一定に維持される。従って、雰囲気温度の変化による二次圧の変化を防止できる。

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５を備える比例弁機能付きのガスガバナであるが、電磁ソレノイド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。また、二次圧室１２を、上記実施形態のものとは逆に一次圧室１１の上方に位置させることも可能である。この場合は、ガバナバルブをその重量及びガバナバルブを閉じ方向たる下方に付勢する形状記憶合金バネから成るバネの付勢力の合計力を上回る力で開き方向たる上方に付勢する調圧バネを設け、この調圧バネの付勢力と上記合計力との差で二次圧が設定されるようにする。

Ａ…ガスガバナ、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、４…バネ、５…電磁ソレノイド、５２…コイル。

Claims

一次圧室と、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、一次圧室の弁座とは反対側の端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、二次圧室側の端部に向けて外径を次第に大きくした弁体部を有し、二次圧室側から一次圧室側に向かう閉じ方向に変位することで弁孔の開度を減少させ、一次圧室側から二次圧室側に向かう開き方向に変位することで弁孔の開度を増加させるガバナバルブと、ガバナバルブを閉じ方向に付勢するバネとを備え、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、
バネは、温度上昇するとバネ定数が小さくなる形状記憶合金バネで構成されることを特徴とするガスガバナ。
ダイヤフラムを挟んで一次圧室とは反対側に配置された電磁ソレノイドを備え、ガバナバルブに電磁ソレノイドのコイルへの通電電流に比例した開き方向への押圧力を作用させる比例弁機能を有することを特徴とする請求項１記載のガスガバナ。