JP2020094611A - Electromagnetic proportional valve with governor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バーナに対するガス供給路等に介設するガバナ付き電磁比例弁に関する。 The present invention relates to a solenoid-operated proportional valve with a governor, which is provided in a gas supply passage or the like for a burner.
従来、この種のガバナ付き電磁比例弁として、弁座が形成された弁孔により連通される2つの圧力調整室と、弁座との間隔が調整されることで弁孔の開度を調整するガバナバルブと、ガバナバルブに連結されて一方の圧力調整室に設けられ、一方の圧力調整室内の圧力を受けてガバナバルブを閉弁側に付勢するダイヤフラムと、ダイヤフラムにより一方の圧力調整室と隔絶して画成された背圧室と、背圧室側に設けられ、通電電流に比例した押圧力をプランジャを介してガバナバルブに作用させる電磁ソレノイドと、背圧室と連通し、電磁ソレノイドの内部でプランジャの移動を内周部でガイドするガイドスリーブとを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as this type of electromagnetic proportional valve with a governor, the opening of the valve hole is adjusted by adjusting the distance between the valve seat and the two pressure adjusting chambers that are communicated by the valve hole having the valve seat. A governor valve and a diaphragm that is connected to the governor valve and is provided in one pressure adjustment chamber, and that receives the pressure in one pressure adjustment chamber and urges the governor valve to the valve closing side, and isolates the one pressure adjustment chamber with the diaphragm. A back pressure chamber that is defined, and an electromagnetic solenoid that is provided on the back pressure chamber side and that applies a pressing force proportional to the energizing current to the governor valve via the plunger.Communicates with the back pressure chamber and the plunger inside the solenoid solenoid. And a guide sleeve that guides the movement of the inner peripheral portion at the inner peripheral portion thereof (see, for example, Patent Document 1).
また、上記ガバナ付き電磁比例弁では、ダイヤフラムをその外周部で一方の圧力調整室(1次圧室)の外周部に挟圧固定する押え板に背圧室に連通する小孔を形成している。また、電磁ソレノイドと押え板の合わせ部から外方に突出して背圧室を大気開放する連通部材が設けられると共に、連通部材を係合により固定する固定部が電磁ソレノイドに設けられている。こうして、上記ガバナ付き電磁比例弁では、組立時に連通部材を押え板と固定部により挟圧固定できる。 Further, in the above-mentioned electromagnetic proportional valve with a governor, a small hole communicating with the back pressure chamber is formed in the holding plate that clamps and fixes the diaphragm at its outer peripheral portion to the outer peripheral portion of one pressure adjusting chamber (primary pressure chamber). There is. In addition, a communication member is provided which projects outward from the mating portion of the electromagnetic solenoid and the holding plate to open the back pressure chamber to the atmosphere, and a fixing portion which fixes the communication member by engagement is provided in the electromagnetic solenoid. Thus, in the above-mentioned electromagnetic proportional valve with a governor, the communication member can be pinched and fixed by the holding plate and the fixing portion during assembly.
然し、その後の検討により、押え板と固定部による連通部材の上記の如くの固定は、連通部材をはじめとして押え板や固定部の寸法精度に影響され、組立時にガタツキが生じて十分な固定強度を確保することが難しい場合があり、固定強度が十分でない状態で連通部材にチューブを接続すると、その時の外力により連通部材やその周辺部が変形することがあり、過度の変形により破損することもあるという問題が見出された。また、背圧室の大気開放のために連通部材や固定部といった専用の部品等が必要とされるため、構造を簡略化してコスト低減を図ることが望まれる。 However, as a result of subsequent studies, the above-mentioned fixation of the communication member by the holding plate and the fixing part is affected by the dimensional accuracy of the holding plate and the fixing part including the communication member, and rattling occurs during assembly, resulting in sufficient fixing strength. It may be difficult to secure the connection, and if the tube is connected to the communication member with insufficient fixing strength, the communication member and its peripheral parts may be deformed by the external force at that time, and it may be damaged due to excessive deformation. The problem of being there was found. Further, since dedicated members such as a communication member and a fixing portion are required for opening the back pressure chamber to the atmosphere, it is desired to simplify the structure and reduce costs.
本発明は、以上の点に鑑み、組立時にガタツキが生じずに安定した品質で生産可能であると共に、チューブの接続の際の外力に対して被接続部及びその周辺部が変形しにくく、破損のおそれが軽減され、構造の簡略化とこれに伴うコスト低減とを図ることができるガバナ付き電磁比例弁を提供することをその課題としている。 In view of the above points, the present invention can be produced with stable quality without rattling at the time of assembly, and the connected portion and its peripheral portion are not easily deformed due to an external force at the time of connecting the tube, and are damaged. It is an object of the present invention to provide a solenoid-operated proportional valve with a governor that can reduce the risk of the above and can simplify the structure and reduce the cost associated therewith.
上記課題を解決するために、本発明は、弁座が形成された弁孔により連通される2つの圧力調整室と、弁座との間隔を調整して弁孔の開度を調整するガバナバルブと、ガバナバルブに連結されて一方の圧力調整室に面し、一方の圧力調整室内の圧力を受けてガバナバルブを閉弁側に付勢するダイヤフラムと、ダイヤフラムにより一方の圧力調整室と隔絶して画成された背圧室と、背圧室側に設けられ、通電電流に比例した押圧力をプランジャを介してガバナバルブに作用させる電磁ソレノイドと、背圧室と連通し、電磁ソレノイドの内部でプランジャの移動を内周部でガイドするガイドスリーブとを備えたガバナ付き電磁比例弁において、ガイドスリーブは、電磁ソレノイドに内包された本体部と、上記一方の圧力調整室側とは反対側へ向けて電磁ソレノイドの外部へ突出する突出部とが一体に形成されてなり、突出部の本体部とは反対側の端面に背圧室を大気開放する開放孔が開設されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides two pressure adjusting chambers that are communicated with each other by a valve hole having a valve seat formed therein, and a governor valve that adjusts the distance between the valve seat and the opening of the valve hole. , A diaphragm that is connected to the governor valve and faces one of the pressure control chambers, and that receives the pressure in the one pressure control chamber to urge the governor valve to the valve closing side, and is separated from the one pressure control chamber by the diaphragm. The back pressure chamber and the electromagnetic solenoid that is provided on the back pressure chamber side and that applies a pressing force proportional to the energizing current to the governor valve via the plunger communicates with the back pressure chamber and moves the plunger inside the electromagnetic solenoid. In a solenoid proportional valve with a governor equipped with a guide sleeve for guiding the inner peripheral portion of the solenoid, the guide sleeve includes a main body portion enclosed in an electromagnetic solenoid and an electromagnetic solenoid facing the opposite side of the one pressure adjusting chamber side. Is integrally formed with a projecting portion projecting outside, and an opening hole for opening the back pressure chamber to the atmosphere is formed in an end surface of the projecting portion opposite to the main body portion.
本発明によれば、プランジャの移動を内周部でガイドするガイドスリーブが、本体部と、本体部と一体に形成され、本体部とは反対側の端面に背圧室を大気開放する開放孔が開設された突出部とからなるため、背圧室の大気開放のために専用の部品等を別途必要としない。従って、構造の簡略化とこれに伴うコスト低減とを図ることができると共に、従来、組立時に生じていたガタツキのおそれがなく、安定した品質のガバナ付き電磁比例弁の生産が可能となる。また、ガイドスリーブの突出部がチューブを接続する際の被接続部となるため、チューブを接続する際に加わる外力による変形が起こりにくくなると共に、突出部の周辺部が外力の影響を受けることがほとんどなく、破損のおそれを軽減できる。 According to the present invention, the guide sleeve for guiding the movement of the plunger at the inner peripheral portion is formed integrally with the main body portion, and the end surface on the opposite side of the main body portion has an opening hole for opening the back pressure chamber to the atmosphere. Since it is composed of a projecting portion that is opened, a dedicated part or the like is not separately required for opening the back pressure chamber to the atmosphere. Therefore, the structure can be simplified and the cost can be reduced accordingly, and there is no fear of rattling that has conventionally occurred at the time of assembly, and it is possible to produce a stable electromagnetic proportional valve with a governor. Further, since the protruding portion of the guide sleeve serves as a connected portion when connecting the tube, deformation due to an external force applied when connecting the tube is less likely to occur, and the peripheral portion of the protruding portion may be affected by the external force. Almost no damage can be reduced.
本発明において、突出部は、本体部よりも外径が小さい小径部を有し、小径部の本体部とは反対側の端面に開放孔が開設されていることが望ましい。これによれば、チューブを接続する際の被接続部を小径部とすることができ、小径部の外径に応じた内径の細いチューブの使用が可能となる。従って、チューブの接続の際に加える外力を小さくすることができ、接続作業が簡便となる。また、ガイドスリーブの内部でプランジャをガバナバルブ側に付勢してプランジャの自重をキャンセルするコイルバネが設けられる場合、コイルバネの長さをプランジャのガバナバルブ側とは反対側の端部から本体部の突出部側の端部までとすることができ、コイルバネの長さを短縮できる。このようなコイルバネの長さの短縮は、ガイドスリーブの内部へのコイルバネの取付作業を容易にすると共に、コスト低減により有利となる。 In the present invention, the projecting portion preferably has a small diameter portion having an outer diameter smaller than that of the main body portion, and an opening hole is preferably formed in an end surface of the small diameter portion on the side opposite to the main body portion. According to this, the connected portion at the time of connecting the tube can be a small diameter portion, and it becomes possible to use a tube having a small inner diameter according to the outer diameter of the small diameter portion. Therefore, the external force applied at the time of connecting the tubes can be reduced, and the connecting work becomes simple. If a coil spring is provided inside the guide sleeve to cancel the weight of the plunger by urging the plunger toward the governor valve, adjust the length of the coil spring from the end of the plunger opposite the governor valve side to the protruding part of the main body. The length of the coil spring can be shortened. Such shortening of the length of the coil spring facilitates the work of attaching the coil spring to the inside of the guide sleeve and is advantageous in cost reduction.
(第1実施形態)
図1を参照して、本発明の第1実施形態であるガバナ付き電磁比例弁1について以下に説明する。尚、以下の説明におけるガバナ付き電磁比例弁1の上下は、図1での図示に従う。
(First embodiment)
A solenoid proportional valve 1 with a governor according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. The top and bottom of the governor-equipped electromagnetic proportional valve 1 in the following description are as shown in FIG.
ガバナ付き電磁比例弁1は、バーナに対するガス供給路に介設されるものであり、2つの圧力調整室の内、一方を1次圧室21、他方を2次圧室22としている。そして、ガバナ付き電磁比例弁1は、ガス流入口21aに連通する下側の1次圧室21と、ガス流出口22aに連通する上側の2次圧室22と、1次圧室21と2次圧室22の間に存する弁座23が形成された弁孔24とを有するケーシング2を備えている。弁座23は弁孔24の内周に形成され、弁孔24により1次圧室21と2次圧室22が連通されている。
The governor-equipped solenoid proportional valve 1 is provided in a gas supply path to the burner, and one of the two pressure adjusting chambers is a
また、ガバナ付き電磁比例弁1は、弁座23とは反対側の下側で1次圧室21に面するダイヤフラム3と、ダイヤフラム3に連結した樹脂製のガバナバルブ4と、ガバナバルブ4を上方の開き側に押圧する、ダイヤフラム3を挟んで1次圧室21と反対側(即ち、後述する背圧室32側)に配置された電磁ソレノイド5とを備えている。
In addition, the electromagnetic proportional valve with a governor 1 includes a diaphragm 3 facing the
ダイヤフラム3の外周部は、ケーシング2の下面に締結する押え板31により1次圧室21の下面外周部に挟圧固定され、ダイヤフラム3と押え板31の間に、ダイヤフラム3が1次圧室21の反対側で面する、大気開放される背圧室32が画成されている。背圧室32は、ダイヤフラム3により1次圧室21と隔絶されている。また、ダイヤフラム3の下側には、ダイヤフラム3の下面に座金33を介して接するフランジ34aを上端に有する筒状のバルブホルダ34が設けられ、ダイヤフラム3をガバナバルブ4に連結している。ダイヤフラム3は、1次圧室21内のガス圧を受けてガバナバルブ4を閉弁側に付勢する。
The outer peripheral part of the diaphragm 3 is clamped and fixed to the outer peripheral part of the lower surface of the
ガバナバルブ4は、弁孔24に挿通され、2次圧室22側の端部(上端部)に向かって外径を次第に大きくした弁体41と、弁体41から延び、ダイヤフラム3に連結される弁軸42とを有している。弁軸42は、弁体41から上下両方に同一軸上に延びている。
The
電磁ソレノイド5は、押え板31の下面に取り付けられるヨーク51と、ヨーク51の内部に設けられたボビン52と、ボビン52の外周に巻回したソレノイドコイル53と、ソレノイドコイル53の内側、具体的にはボビン52の内側に配置された金属製のガイドスリーブ54と、ガイドスリーブ54の内部に挿入され、ガイドスリーブ54の内周部でガイドされて弁軸42の軸方向(上下方向)に移動するプランジャ55と、プランジャ55を上方に付勢してプランジャ55の自重をキャンセルするコイルバネ56とを有している。プランジャ55は、その上端が弁軸42の下端部に存する縮径部42aの下端に当接し、ソレノイドコイル53への通電電流値に比例した押圧力を弁軸42に作用させて弁体41を変位させ、ガバナバルブ4を開き側に押圧する。弁軸42の縮径部42aの下端とプランジャ55の上端とを当接可能とするために、押え板31には中心に孔が形成され、縮径部42aがガイドスリーブ54の上端部の内部に挿通されている。
The
ここで、ガバナバルブ4は、弁座23との間隔を調整して弁孔24の開度を調整する。即ち、ソレノイドコイル53への通電電流の電流値を大きくするほど押圧力が大きくなり、プランジャ55が上方に移動し、これに伴いガバナバルブ4では弁軸42が上方に移動して弁体41が変位し、弁座23と弁体41の間の間隔が大きくなる。この結果、弁孔24の開度が大きくなり、2次圧室22内のガス圧が増加し、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、1次圧室21内のガス圧が変動すると、ダイヤフラム3及び弁軸42を介して弁体41が上下に変位し、ガス圧変動を吸収するように弁孔24の開度が変化して、2次圧室22内のガス圧変動が抑制される。このため、1次圧室21内のガス圧が変動しても、2次圧室22内のガス圧は電流値に応じた所定の圧力に維持される。
Here, the
ガイドスリーブ54は、電磁ソレノイド5のダイヤフラム3側の端部からダイヤフラム3と反対側の端部まで(ヨーク51の上端からボビン52の下端まで)延びる、電磁ソレノイド5に内包された本体部54aと、1次圧室21とは反対側へ向けて電磁ソレノイド5の外部へ突出する、本体部54aと一体に形成された突出部54bとからなっている。突出部54bの本体部54aとは反対側の端面54c(下端面)には、その中心に背圧室32を大気開放する開放孔54dが開設されている。ガイドスリーブ54は背圧室32と連通している。
The
このようなガイドスリーブ54は、ヨーク51の中心に形成した孔に挿通されて電磁ソレノイド5に取り付けられている。この取付けのために、ガイドスリーブ54には、本体部54aの上端に、ヨーク51の上記孔の孔径外方に延びるフランジ54eが設けられている。そして、フランジ54eをヨーク51との間に挟圧固定するための押えリング57が押え板31の上記孔に取り付けられている。
Such a
また、電磁ソレノイド5には、その下端部を構成する磁路板58と、磁路板58の上面に立設された中空筒状のカラー59とが設けられている。カラー59は、磁性材料から形成され、磁路板58とプランジャ55の間の磁束の受渡しを効率よく行うための部品である。磁路板58は中心に孔が形成され、この孔にガイドスリーブ54の突出部54bが下方に挿通されている。また、カラー59は、ガイドスリーブ54の本体部54aに外嵌して取り付けられ、下端には、径方向外方に延び、磁路板58の上面に接するフランジ59aが設けられている。
Further, the
コイルバネ56は、ガイドスリーブ54の本体部54a及び突出部54bに挿入されている。具体的には、コイルバネ56の上端部がプランジャ55の下端部に凹設された凹部55aに内嵌されると共に、コイルバネ56の下端部が内嵌する孔が形成された固定板54fが突出部54bの下端部に設けられている。即ち、コイルバネ56は、プランジャ55の弁軸42への当接側(ガバナバルブ4側)とは反対側の端部から突出部54bの端部までの間に介設されている。コイルバネ56の下端を突出部54bの下端面内側に当接させることにより、プランジャ55を上方に付勢できる。
The
以上のガバナ付き電磁比例弁1では、背圧室32は、押えリング57の内部を通じてガイドスリーブ54の本体部54aの内部と連通すると共に、本体部54aの内周面とプランジャ55の外周面との間に存する摺動クリアランスを介して突出部54bの内部と連通し、端面54cに開設された開放孔54dにより大気開放される。このため、背圧室32の大気開放のために専用の部品等を別途必要としない。従って、構造の簡略化とこれに伴うコスト低減とが図られると共に、従来、組立時に生じていたガタツキのおそれがなく、安定した品質のガバナ付き電磁比例弁1の生産が可能となる。また、ガイドスリーブ54の突出部54bがチューブを接続する際の被接続部となるため、チューブを接続する際に加わる外力による変形が起こりにくくなると共に、突出部54bの周辺部が外力の影響を受けることはほとんどなく、破損のおそれを軽減できる。
In the above-described electromagnetic proportional valve 1 with governor, the
(第2実施形態)
図2を参照して、本発明の第2実施形態であるガバナ付き電磁比例弁1aを説明する。ガバナ付き電磁比例弁1aに関し、図1に示すガバナ付き電磁比例弁1の各部位に相当する部位には同一の符号を付し、以下ではその説明を省略する。
(Second embodiment)
A solenoid proportional valve 1a with a governor according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Regarding the electromagnetic proportional valve 1a with a governor, parts corresponding to the respective parts of the electromagnetic proportional valve 1 with a governor shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted below.
ガバナ付き電磁比例弁1aは、ガイドスリーブ54及びコイルバネ56が、図1に示すガバナ付き電磁比例弁1のガイドスリーブ54及びコイルバネ56と異なるだけで他の部位は同一である。
The electromagnetic proportional valve 1a with a governor is the same in other parts except that the
ガバナ付き電磁比例弁1aでは、ガイドスリーブ54の突出部54bは、本体部54aよりも外径が小さい小径部54b1を有し、小径部54b1の本体部54aとは反対側の端面54c1(下端面)に開放孔54dが開設されている。突出部54bが小径部54b1を有するため、コイルバネ56は、プランジャ55の弁軸42への当接側と反対側の端部から本体部54aの突出部54b側の端部までの間に介設されている。具体的には、コイルバネ56の上端部がプランジャ55の下端部に凹設された凹部55aに内嵌されると共に、コイルバネ56の下端部が内嵌する孔が形成された固定板54fが突出部54bの下端部に設けられて、コイルバネ56の下端を突出部54bの小径部54b1の下端面内側に当接させることにより、プランジャ55を上方に付勢できるようにしている。このため、ガバナ付き電磁比例弁1aでは、図1に示すガバナ付き電磁比例弁1と比較してコイルバネ56の長さが短縮されている。
In governor electromagnetic proportional valves 1a, the
以上のガバナ付き電磁比例弁1aでは、チューブを接続する際の被接続部を小径部54b1とすることができ、小径部54b1の外径に応じた内径の細いチューブの使用が可能となり、チューブの接続に加える外力を小さくすることができて接続作業が簡便となる。また、コイルバネ56の長さの上記の如くの短縮は、コスト低減により有利なばかりでなく、ガイドスリーブ54の内部へのコイルバネ56の取付作業を容易にする。
In more governor electromagnetic proportional valves 1a, the connected part for connecting the tube can be a
以上、本発明を第1実施形態及び第2実施形態に関して説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。例えば、ガバナ付き電磁比例弁1,1aは上下反転させたものが可能であり、ダイヤフラム3の上側に押え板31、背圧室32及び電磁ソレノイド5を配置することができる。この場合、ガバナバルブ4の自重をキャンセルする必要があるが、ガバナバルブ4の自重キャンセルは、コイルバネ56とは異なるコイルバネをケーシング2の下面部と弁体41又は弁軸42の下端部との間に介設し、弁体41及び弁軸42を上方に付勢することにより実現できる。また、コイルバネ56は省略可能である。
Although the present invention has been described above with reference to the first and second embodiments, the present invention is not limited to these embodiments. For example, the governor-equipped solenoid proportional valves 1 and 1a can be upside down, and the holding
また、押え板31への電磁ソレノイド5の取付方法は特に限定的ではない。従来公知のものを含め、多種多様な方式を採用できる。更に、突出部54bの端面54c又は小径部54b1の端面54c1における開放孔54dの開設位置は、必ずしも中心である必要はなく、接続されるチューブの内周面で閉鎖されない限り、偏心位置にすることもできる。更にまた、ガイドスリーブ54へのコイルバネ56の挿入には固定板54fは必ずしも必要でなく、固定板54fは省略可能である。そして、ケーシング2では、ダイヤフラム3に面する側を1次圧室、弁座23を挟んで反対側を2次圧室とすることができ、この場合、ガス流出口22aがガス流入口となり、ガス流入口21aがガス流出口となる。また、ダイヤフラム3は2次圧室に面すると共に、背圧室32はダイヤフラム3にその2次圧室の反対側で面する。
The method of attaching the
1,1a…ガバナ付き電磁比例弁、21…1次圧室(一方の圧力調整室)、22…2次圧室(他方の圧力調整室)、23…弁座、24…弁孔、3…ダイヤフラム、32…背圧室、4…ガバナバルブ、5…電磁ソレノイド、54…ガイドスリーブ、54a…本体部、54b…突出部、54b1…小径部、54c…突出部の端面、54c1…小径部の端面、54d…開放孔、55…プランジャ。
1, 1a... Electromagnetic proportional valve with governor, 21... Primary pressure chamber (one pressure adjustment chamber), 22... Secondary pressure chamber (other pressure adjustment chamber), 23... Valve seat, 24... Valve hole, 3... diaphragm, 32 ... back pressure chamber, 4 ... Gabanabarubu, 5 ...
Claims (2)
ガイドスリーブは、電磁ソレノイドに内包された本体部と、前記一方の圧力調整室側とは反対側へ向けて電磁ソレノイドの外部へ突出する突出部とが一体に形成されてなり、突出部の本体部とは反対側の端面に背圧室を大気開放する開放孔が開設されている
ことを特徴とするガバナ付き電磁比例弁。 Two pressure adjusting chambers that are communicated by a valve hole formed with a valve seat, a governor valve that adjusts the distance between the valve seat and the opening of the valve hole, and one pressure adjusting chamber that is connected to the governor valve. Of the pressure control chamber, the diaphragm for biasing the governor valve to the valve closing side, the back pressure chamber separated from the one pressure regulation chamber by the diaphragm, and the back pressure chamber side. Provided with an electromagnetic solenoid that applies a pressing force proportional to the energizing current to the governor valve via the plunger, and a guide sleeve that communicates with the back pressure chamber and that guides the movement of the plunger inside the electromagnetic solenoid at the inner circumference. In a solenoid proportional valve with a governor,
The guide sleeve is formed by integrally forming a main body part enclosed in the electromagnetic solenoid and a protruding part protruding outside the electromagnetic solenoid toward the side opposite to the one pressure adjusting chamber side. An electromagnetic proportional valve with a governor characterized in that an opening hole for opening the back pressure chamber to the atmosphere is provided on the end face opposite to the section.
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