JP2548788Y2

JP2548788Y2 - 燃焼量可変装置における流量調整弁

Info

Publication number: JP2548788Y2
Application number: JP3991490U
Authority: JP
Inventors: 清次板東; 秀勝山口; 雅人有松; 久寿広田; 文夫渡部
Original assignee: TGK Co Ltd
Current assignee: TGK Co Ltd
Priority date: 1990-04-13
Filing date: 1990-04-13
Publication date: 1997-09-24
Anticipated expiration: 2005-04-13
Also published as: JPH043235U

Description

【考案の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本考案は、家庭用石油給湯機等に使用される燃焼量可
変装置の流量調整弁に関する。

（ロ）従来の技術従来、この種の石油燃焼装置の一形態として、第６図
に示すように、灯油タンク70からヘッド差によりストレ
ーナ71aを通して往き油管71に導かれた灯油を、ポンプ7
2によって加圧し、戻り式圧力噴霧ノズル73に供給し
て、同ノズル73の先端部より噴霧し、灯油の一部を戻り
油管74を通り、流量調整弁75を介して往き油管71のポン
プ72の上流側に戻す構成のものがある。

なお、第７図において、76は戻り油管74の中途に設け
た逆止弁である。

かかる構成によって、この石油燃焼装置は、戻り油管
74に設けた流量調整弁75の弁開度を変え、戻り油量を調
節することで、噴霧量を広範囲に制御し、燃焼量を変え
ることができる。

即ち、ポンプ72より戻り式圧力噴霧ノズル73へ供給さ
れる灯油供給量Q_Tは、戻り式圧力噴霧ノズル73からの噴
霧量Q_Nと、戻り油管74を通り、往き油管71の上流側に戻
る戻り油量Q_Rとに分流するので、噴霧量Q_Nは、灯油供給
量Q_Tから戻り油量Q_Rを引いた量となるが、この戻り油量
Q_Rを変えることによって、噴霧量Q_Nを調節することがで
きる。

また、従来、上記した流量調整弁75は、第７図に概念
的に説明するように、弁ケーシング80内に、一側開口を
戻り油管74の上流側に連結するとともに、他側開口を戻
り油管74の下流側に連結した流量調整流路81を形成し、
同流量調整流路81の中途に弁座82を設け、同弁座82に針
状弁体83を接離自在に当接して流量調整流路81を開閉自
在となし、かつ、針状弁体83の後方に、ソレノイド84に
よって駆動される弁体進退杆85を配設し、同ソレノイド
85への印加電流を可変とすることによって、弁体進退杆
85の進退量を微調整可能とした構成としている。

そして、ソレノイド84への印加電圧を変えることによ
って、弁体進退杆85及びその先端に取付けた針状弁体83
を弁座82に向けて進退して、弁座82の開度調整を行い、
弁座82の流入側の圧力P₂を変化して、戻り油量Q_Rを変
え、噴霧量Q_Nを調節することができる。

（ハ）考案が解決しようとする課題しかし、かかる石油燃焼装置は、未だ、以下の解決す
べき課題を具備していた。

即ち、上記構成を有する流量調整弁75において、流量
調整流路81の流出側開口87は、段部88を有している。

従って、石油燃焼装置の非運転時において、空気が、
ソレノイド84と弁体進退杆85との間の狭い空間86のみな
らず、流出側開口87の段部88へ滞留することになる。

しかるに、空気は燃焼油と比較して比重が相当小さい
ので、石油燃焼装置の運転を再開しても、かかる流入空
気は灯油とともに、戻り油管74及び往き油管71を通して
戻り式圧力噴霧ノズル73から完全には外部に流出せず、
その一部が流出側開口87の段部88へ滞留し、そのため、
流量調整弁75は精密な流量調整、及びそれに伴う燃焼制
御を行うことができなかった。

本考案は、上記した課題を解決することができる新規
な燃焼量可変装置を提供することを目的とする。

（ニ）課題を解決するための手段本考案は、上流側端を貯油タンクに接続しかつポンプ
を具備する往き油管の下流側端を、戻り式圧力噴霧ノズ
ルの往き油供給口に接続し、始端を戻り式圧力噴霧ノズ
ルの戻り油口に連結した戻り油管の終端を、往き油管の
上流側に接続し、同接続個所に流量調整弁を取付け、同
流量調整弁内において、往き油管との接続のための一側
開口及び他側開口と連絡流路との流路径を異にすると共
に、一側開口の上部段部及び他側開口の上部段部と連絡
流路の上面とを段差のないように接続したことを特徴と
する燃焼量可変装置における流量調整弁に係るものであ
る。

（ホ）作用及び効果上記した構成によって、本考案は、以下の作用及び効
果を奏する。

即ち、本考案では、往き油管（Ｓ）との接続のための
一側開口（43b）及び他側開口（43c）と連絡流路（43
a）との流路径を異にすると共に、一側開口（43b）の上
部段部（ａ）及び他側開口（43c）の上部段部（ｂ）と
連絡流路（43a）の上面とを段差のないように接続して
いる。

従って、石油燃焼装置に非運転時に流出開口や流入開
口を形成する水平配管接続部に空気が溜まっても、運転
の再開とともに、効果的に滞留空気を灯油とともに完全
に戻り式圧力噴霧ノズルから外部に流出することがで
き、正確かつ緻密な流量調整が可能となり、ひいては、
正確な燃焼制御を行うことができる。

（ヘ）実施例以下、本考案を添付図に示す実施例に基づいて、詳説
する。

第１図に、本考案に係る燃焼量可変装置Ａを組み込ん
だ石油式給湯機Ｂの全体構成を概念的に示す。

まず、燃焼量可変装置Ａの構成について説明すると、
第１図において、Ｔは灯油を充填した貯油タンクであ
り、同貯油タンクＴから、フィルタF₁を介し、往き油管
Ｓ内に流入落下した灯油は、ポンプＰで加圧され、戻り
式圧力噴霧ノズルＮに供給されることになる。

第２図に示すように、戻り式圧力噴霧ノズルＮは、そ
の内部に噴出流路10と戻り流路11とを形成しており、往
き油管Ｓを通して戻り式圧力噴霧ノズルＮに供給されて
きた灯油の一部が霧化されて先端ノズル開口部12から噴
出されるとともに、灯油の残部が、戻り流路11を通して
後述する戻り油管Ｒに還流されることになる。

即ち、第１図において、戻り油管Ｒは往き油管Ｓと並
設状態に設けられている。

そして、同戻り油管Ｒは、その一端を戻り式圧力噴霧
ノズルＮの戻り流路11に連通連結するとともに、その他
端を、往き油管ＳのポンプＰの上流側に連通連結してお
り、これによって、循環流路Ｃを形成している。

また、戻り油管Ｒの中途には、流量調整弁FCと、フィ
ルタF₂と、逆止弁Ｇとが直列状態に取付けられている。

そして、流量調整弁FCを制御することにより、戻り油
量を調節して、戻り式圧力噴霧ノズルＮからの噴霧量を
増減して、燃焼量を変化させることができる。

また、往き油管Ｓの中途に設けた逆止弁Ｇによって、
電磁作動のポンプＰ停止時、戻り油管Ｒを通して灯油が
戻り式圧力噴霧ノズルＮに逆流するのを防止する。

さらに、フィルタF₂によって、流量調整弁FCに流入す
る灯油内に含まれる微細な不純物を除去することがで
き、流量調整弁FCの確実な作動を確保することができ
る。

なお、第１図において、Q_TはポンプＰより戻り式圧力
噴霧ノズルＮへ供給される灯油供給量、Q_Nは戻り式圧力
噴霧ノズルＮからの噴霧量、そして、Q_Rは戻り油管Ｒを
通る戻り油量である。

次に、石油式給湯機Ｂの構成について、第１図を参照
して説明すると、20は内部に上記した戻り式圧力噴霧ノ
ズルＮを配設したガンタイプバーナであり、同バーナ20
は、その後部をダクト21を介してファン22と接続してい
る。

また、ダクト21内には、燃焼用エア供給量を調節する
ためのダンパー23が配設されている。

ガンタイプバーナ20の下方には熱交換器24が配設され
ており、同熱交換器24の給水側は給水配管25と連通連結
しており、同給水配管25には、水量センサ26と、水温セ
ンサ27とが取付けられている。

一方、熱交換器25の給湯側に接続した給湯配管28に
は、流量調整弁29と湯温センサ30とが取付けられてい
る。

また、給湯配管28からは風呂用配管31を分岐させるこ
ともでき、この場合、風呂用水量センサ32と閉止弁33を
取付けることになる。

本考案は、上記構成を有する燃焼量可変装置Ａまたは
同燃焼量可変装置を具備する石油式給湯機Ｂにおいて、
第１図及び第３図に示すように、流量調整弁FC内の空気
滞留部を可及的に無くし、流量調整を正確に行えるよう
にした構成に特徴を有する。

即ち、第３図において、２分割体40a,40bから構成さ
れ、かつ、長尺筒状体を形成する弁ケーシング40は、そ
の一側分割体40aの上部に、同上部を水平に貫通する連
絡流路43aを設けている。

そして、この連絡流路43aの一側開口43bは、第１図に
示すように、往き油管Ｓの上流側に連絡しており、その
他側開口43cは往き油管Ｓの下流側に連絡している。

一方、弁ケーシング40の上面には、第３図に示すよう
にニップル43dが取付けられており、同ニップル43d内に
設けた戻り油流路43eは、連絡流路43aの中途に、後述す
る弁座44を介して、連絡され、Ｌ字形状の屈曲流路から
なる流量調整流路43を形成している。

そして、かかる流量調整流路43の一側開口42は、戻り
油管Ｒの上流側、即ち、戻り式圧力噴霧ノズルＮ側に連
通連結している。

また、上記流量調整流路43の中途には弁座44が設けら
れており、同弁座44の一側には、球状弁体45が、同弁座
44と接離自在に配設されている。

かかる構成において、灯油流入開口と灯油流出開口と
をそれぞれ形成する一側開口43bと他側開口43cの軸線L₁
に対して、連絡流路43aの軸線L₂は、上方向に一定距離
ｅだけ偏心し、しかも一側開口（43b）の上部段部
（ａ）及び他側開口（43c）の上部段部（ｂ）と、連絡
流路（43a）の上面とを段差のない面一状態としてい
る。

また、それぞれの開口部は、その軸線方向において、
流量調整弁FCの外側になるほど、その径が大きくなるよ
うに形成されている。

従って、石油燃焼装置に非運転時に、第３図に示す一
側開口43bの上部段部ａや他側開口43cの上部段部ｂに空
気が溜まっても、運転の再開とともに、効果的に滞留空
気を灯油とともに完全に戻り式圧力噴霧ノズルＮから外
部に流出することができ、正確かつ緻密な流量調整が可
能となり、ひいては正確な燃焼制御を行うことができ
る。

また、本実施例は、第１図及び第３図を参照して上述
してきたように、戻り油管Ｒの終端を往き油管Ｓの上流
側に接続した個所に流量調制弁FCを取付け、かつ、流量
調整弁FC内に、往き油管Ｓの上流側と下流側とを連絡す
る連絡流路43aと、戻り油管Ｒの終端を上記連絡流路43a
の中途に接続する流量調整流路43とを設けている。

従って、流量調節弁FCの取付個所で、チーズ等の接続
金具を用いることなく、往き油管Ｓと戻り油管Ｒと流量
調整弁FCとを一度に接続することができ、配管作業を極
めて容易かつ安価に行うことができる。

また、本実施例では、球状弁体45の弁座44と対向する
側、即ち、弁ケーシング40の下部には弁体駆動機構Ｋが
設けられており、かかる弁体駆動機構Ｋは、以下の構成
を有する。

球状弁体45は、上記した弁ケーシング40の軸線上を進
退する弁体進退杆47の先端に設けた円形凹溝48内に嵌入
されている。

一方、弁体進退杆47の基端部は、弁ケーシング40の他
側分割体40b内に配設され、かつ、筒状ボビン49にコイ
ル50を巻回することによって構成したソレノイド51の中
央に設けたガイドスリーブ46内に形成した長孔52内に、
進退自在に配設されている。

そして、同ソレノイド51に電流を印加することによっ
て、弁体進退杆47を軸線に沿って進退させ、弁体進退杆
47の先端に嵌入した球状弁体45を、弁座44に向けて接離
することができ、戻り油管Ｒを流れる戻り油量を調整す
ることができる。

また、第３図に示すように、流量調整弁FCは、弁体進
退杆47の進退力の調整を行うための進退力調整機構60を
具備している。

かかる進退力調整機構60は、弁ケーシング40の後部端
面に設けた筒状ナット61を設け、同ナット61に螺杆62を
螺着し、同螺杆62の先端をガイドスリーブ46内に進退自
在に挿入し、かつ、筒状ナット61の内部において、螺杆
62の上端に形成したスプリング受け板63と弁体進退杆47
の下端に形成したスプリング受けプラグ64との間にスプ
リング65を介設し、さらに筒状ナット61の後端61aを弁
ケーシング40の他側分割体40bの底板にかしめることに
よって固定連結している。

かかる構成によって、螺杆62を所望の手段によって回
転することによって弁ケーシング40の軸線方向に進退
し、同進退によって、弁体進退杆47の進退力、即ち、弁
座44から球状弁体45を離隔する力を調整することができ
る。

また、弁体進退杆47は、その外周面上であって180°
対向する位置に、一対の縦長溝66を設けており、かかる
縦長溝66によって、弁体進退杆47の往復進退動を円滑な
ものとしている。

次に、上記構成を有する流量調整弁FCの作動につい
て、第４図及び第５図を参照して説明する。

流量調整弁FCは、以下に説明する要領で、正確かつ緻
密な灯油の流量調整を行うことができ、正確な燃焼制御
を行うことができる。

即ち、給湯機Ｂの要求熱負荷に応じて、図示しない操
作部上のスイッチを操作して制御信号を制御装置に送
り、同制御装置より流量調整弁駆動回路を通して所望の
電流をソレノイド51に印加して、弁体進退杆47及びそれ
に支持される球状弁体45を一体的に進退させ、正確に流
量調整を行うことができ、正確な燃焼制御を行うことが
できる。

また、本実施例では、弁体として球状弁体45を用いて
いるので、第４図に示すように、印加電流Ｉと、流量調
整流路43の流入側開口42に発生する二次側圧力P₂との相
関関係を、略直線的に変化させることができる。

一方、二次側圧力P₂と、戻り油管Ｒを通り、往き油管
Ｓの上流側に戻る戻り油量Q_R及び戻り式圧力噴霧ノズル
53からの噴霧量Q_N（灯油供給量Q_T−油量Q_N）との間に
は、第５図に示す直線的な相関関係がある。

従って、本実施例では、印加電流Ｉを微調整すること
によって、戻り油量Q_R、即ち、噴霧量Q_Nを直線的に正確
に変化することができ、燃焼制御を正確に行うことがで
きる。

また、前記したように、本実施例では、弁体進退杆47
は自動調芯機能を有するので、弁座44と球状弁体45との
距離、即ち、弁開度を正確に制御することができるの
で、上記した球状弁体45による効果と協働して、さらに
正確な燃焼制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る流量調整弁を装備する燃焼量可変
装置を具備する石油式給湯機の概念的構成説明図、第２
図は戻り式圧力噴霧ノズルの断面側面図、第３図は流量
調整弁の断面正面図、第４図は印加電流と流量調整弁の
二次側圧力の相関関係を示すグラフ、第５図は流量調整
弁の二次側圧力と戻り油量及び噴霧量との相関関係を示
すグラフ、第６図は従来の燃焼量可変装置の概念的構成
説明図、第７図は同燃焼量可変装置における流量調整弁
の概念的構成説明図である。図中、 A:燃焼量可変装置 B:石油式給湯機 C:循環流路 FC:流量調整弁 G:逆止弁 N:戻り式圧力噴霧ノズル S:往き油管 P:ポンプ R:戻り油管 T:貯油タンク 40:弁ケーシング 43:流量調整流路 43a:連絡流路 43b:一側開口 43c:他側開口 44:弁座 45:球状弁体 47:弁体進退杆 51:ソレノイド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者山口秀勝兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町43番１号日本ユプロ株式会社内 (72)考案者有松雅人神奈川県茅ケ崎市本村２丁目８番１号東陶機器株式会社茅ケ崎工場内 (72)考案者広田久寿東京都八王子市椚田町1211番地４株式会社テージーケー内 (72)考案者渡部文夫東京都八王子市椚田町1211番地４株式会社テージーケー内

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】上流側端を貯油タンク（Ｔ）に接続しかつ
ポンプ（Ｐ）を具備する往き油管（Ｓ）の下流側端を、
戻り式圧力噴霧ノズル（Ｎ）の往き油供給口に接続し、
始端を戻り式圧力噴霧ノズル（Ｎ）の戻り油口に連結し
た戻り油管（Ｒ）の終端を、往き油管（Ｓ）の上流側に
接続し、同接続個所に流量調整弁（FC）を取付け、同流
量調整弁（FC）内において、往き油管（Ｓ）との接続の
ための一側開口（43b）及び他側開口（43c）と連絡流路
（43a）との流路径を異にすると共に、一側開口（43b）
の上部段部（ａ）及び他側開口（43c）の上部段部
（ｂ）と連絡流路（43a）の上面とを段差のないように
接続したことを特徴とする燃焼量可変装置における流量
調整弁。