JP2776579B2 - 閉止機能付き流量調整弁 - Google Patents

閉止機能付き流量調整弁

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、給湯器,風呂等の瞬間湯沸器、ガスファン
ヒーター等のガス器具に使用される閉止機能付き量調整
弁に関する。
〔従来の技術〕
従来の流量調整弁は流体圧調整機能を有する比例弁と
閉止機能を有する独立した2個電磁弁を直列に設けるの
が通例である。ここに言う比例弁とは流量調整弁の出口
における流体圧を制御するものである。
比例弁にあっては弁と弁座とが剛体で作られているた
め閉止時の気密性が不充分で充分な閉止機能は得られな
い。従って従来の流量調整弁では巳むを得ず上記の比例
弁の他に閉止用として弁部に弾性部材(弁)と剛性部材
(弁座)を組合せた電磁弁を使用する。しかし電磁弁は
プランジャとスリーブ間の摺動部に異物が混入すると弁
の閉止機能が低下する。閉止機能の低下を防止するため
には電磁弁を2個配設して、いずれか一方が機能低下し
ても他方で補うようにすることが必要である。
第4図は従来例を示す。第4図において、流体入口31
と流体出口32との間に流体流路を形成し、この流体流路
に第4図では比例弁Aとその上流側に2個の電磁弁B1
電磁弁B2を設ける。両電磁弁B1,B2は通常同一のものを
使用する。
比例弁Aにおいて、プレート33の開口にスリーブ34が
内嵌された調整ガイド35を取付け、スリーブ34内を摺動
可能なプランジャ36を閉止位置に向けて付勢する調整ス
プリング37は調整ガイド35に螺入した調整ねび38を介し
てスプリングガイド39に当接している。プランジャ36と
共軸状に設けられかつプランジャ36の底部に当接するプ
ッシュガイド40にはパン41が当接され、該パン41はダイ
ヤフラム42を介して流量調整弁の本体43の流路内に担持
されている。又流量調整弁本体43を蔽ったケース44には
ダイヤフラム42の背部即ち上部の空間を外気に連通する
ポート45が設けられている。
パン41の下方には弁軸46を有する剛性材料からなる比
例弁47がパン41に対して共軸状に配設され、該比例弁47
の有効面積は上記のダイヤフラム42の有効面積に略等し
く形成されている。比例弁スプリング48によって下方よ
り比例弁47を剛性材料からなる比例弁座49に押圧する50
は電磁コイル等からなる比例弁駆動部である。
電磁弁B1,B2において、51はプレート、52はインナー
ヨーク、53はクッション、54はスリーブ、55は該スリー
ブ内を摺動可能なプランジャ、56は弾性材料からなる
弁、57は弁座、58は弁座に向けて付勢する弁スプリン
グ、59はカバープレート、60は電磁弁駆動部を夫々示
す。またP1,P2は流量調整弁本体43内の流体の夫々1次
圧及び2次圧力を示す。
流体が都市ガスである場合ガスの1次圧P1は例えば一
日中の時間帯によって変化し従って2次圧P2が変化する
がガスの2次圧P2は使用するガス器具等を考慮して略一
定圧でなければならない。即ち比例弁の目的は1次圧の
変化に拘らず2次圧を供給された電流値に比例した一定
圧に保つことである。
第4図に示すように流体供給源からの流体圧(1次
圧)P1がかかると、ダイヤフラム42と比例弁47の有効面
積が同一に形成されているので比例弁47にかかる上向き
の力と下向きの力が相殺される。従って比例弁47を操作
して(押下げて)比例弁部を通って出口32に向う出口の
流体圧が絞られて2次圧P2になり、上記の有効面積をA
とすると該比例弁47には(P2×A+比例スプリング48の
押圧力)が比例弁47に対して上向きに作用する。比例弁
駆動部即ち電磁コイル50に通電してプランジャ36を引下
げこれによって比例弁47を押下げて1次圧P1をリークさ
せ、前記バランスの関係からP2圧力は電磁コイル50に供
給される電流値に比例したプランジャ36の引下げ力と比
例した測定値に一定に保たれるのである。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述したように従来の流量調整弁は夫々別個の弁駆動
部によって作動する流体圧調整機能を有する比例弁部と
閉止機能を有する電磁弁部とを必要とするので下記のよ
うな欠点があった。
イ.比例弁部と電磁弁部とに夫々別個に弁駆動部を設け
るので、部品点数が増え従ってコスト高になる。
ロ.比例弁部と電磁弁部とが夫々独立した装置なので取
付けスペースが増え従って装置全体が大型となり、又こ
れらの構成が多岐に亘るので流体の流路の形状が複雑と
なり従って通過抵抗が増大する。
ハ.複数の弁駆動部を備えるので所要電力量が増大す
る。
本発明の目的は、従来技術の欠点の最大原因であった
二つの電流弁を削除し、その代りに該電磁弁の有してい
た閉止機能を比例弁に組込んでコンパクトな流量制御弁
を提供して従来の流量調整弁の上述した欠点を除去する
ことである。
〔課題を解決するための手段〕
上記の目的は弁駆動部内に固着された第1のスリーブ
内に摺動可能に設けられた第1のプランジャと、該第1
のプランジャを調整スプリングを介して調節可能に押下
げる調整ねじと、該第1のプランジャの下部に固着した
第2のスリーブとを備え、 該第2のスリーブの下部には、流量調整弁の入口側流
路に固着したダイヤフラムと、該ダイヤフラムと一体状
に形成されかつ比例弁座に対して上方に向けて着座する
比例弁とが設けられ、かつ上記ダイヤフラムと比例弁と
の夫々の有効面積は略等しく形成され、 上記第2のスリーブ内において第1のプランジャから
軸線方向にギャップGをあけて摺動可能に配設された第
2のプランジャ4の下部には、上記ダイヤフラム及び比
例弁に遊隙を有して挿通された連接棒が固着されると共
に該連接棒の下端には流量調整弁の出口側流路に設けた
閉止弁座に対して下方に向けて着座する弾性材料からな
る閉止弁が固設され、 上記第2のプランジャ4とダイヤフラム42間には、軸
線方向に上記のギャップGよりも小さいギャップgをあ
けて連接棒に遊嵌されたプッシュガイドが設けられ、 また比例弁と閉止弁との間及び比例弁と流量調整弁の
底部との間に夫々閉止弁スプリング及び比例弁スプリン
グが設けられ、かつ比例弁の内側に該比例弁と連接棒間
を気密状に密封するシールダイヤフラムを設けてなる閉
止機能付き流量調整弁によって達成される。
〔実施例〕
以下、添付図面について本発明の実施例を詳細に説明
する。尚、第4図と共通の部品は第4図と同一の符号を
付けて示した。
第1図において、弁駆動部即ち電磁コイル50の内部の
上部には上下に調整可能のスプリングガイド39と円柱状
の第1のプランジャ2とを有する第1のスリーブ1が固
着されている。第1のスリーブの上部はプレート33に取
付けた調整ガイド35で蔽われ、この調整ガイド35に設け
たねじ孔にはスプリングガイド39の上部と当接する調整
ねじ38が螺入されている。第1のスリーブ1内のスプリ
ングガイド39と第1のプランジャ2間に従来例で述べた
初期設定のための調整スプリング37を設ける。第1のプ
ランジャ2の下部に第1のスリーブ1内を摺動可能な第
2のスリーブ3が固着され、この第2のスリーブ3内に
第2のプランジャ4が摺動可能に配設されている。第2
のプランジャ4の上部にはゴム等の非磁性弾性材料から
なるクッション5が設けられ、下部には下方に細長状に
延びた連接棒6が固設される。
第2のプランジャ4の下方の流体弁本体43内には該流
量弁本体43に固着されたダイヤフラム42と該ダイヤフラ
ム42にパン41及びプッシュナット7を介して一体状に形
成された傘形の比例弁8が配設され、これらのダイヤフ
ラム42と比例弁8とは遊隙を有して連接棒6に外嵌して
いる。比例弁8の有効面積は上記のダイヤフラム42の有
効面積に等しく形成する。第2のプランジャ4とダイヤ
フラム42との間にはこれも遊隙を有して連接棒6に外嵌
するフランジ付きのプッシュガイド9が配設され、該プ
ッシュガイド9のフランジは弁閉時に、少許の軸線方向
のギャップgをおいて流量弁本体43のストッパ10から離
隔し、またプッシュガイド9の下端はダイヤフラム42の
上端に当接するように構成されている。尚、上記の弁閉
時において第1のプランジャ2と第2のプランジャ4間
の同上のギャップGは上記のプッシュガイド9とストッ
パ10間のギャップgよりも大に設定されている。
上記の比例弁8は対応した比例弁座11に上向きに着座
する。比例弁8の内側にシールダイヤフラム12を設けて
比例弁8の下部と連接棒6間を気密状に保つ。連接棒6
の最下端にはゴム等の弾性材料からなる閉止弁13が固着
され、それに対応した閉止弁座14に下向きに着座するよ
うになっている。15は比例弁8と流量調整弁本体43の底
部間に設け比例弁スプリングで、16は比例弁8と閉止弁
13間に設けた閉止弁スプリングである。
初期状態では、比例弁スプリング15、弁スプリング16
によって比例弁8は弁座11に閉状態に、閉止弁13は弁座
14に夫々気密状に押圧されている。また流体の1次圧P1
は比例弁8を開ける方向に作用するがダイヤフラム42及
び比例弁8の有効面積が夫々同一に設定されているので
比例弁8に作用する下向きの力は上向きの力と釣合って
いる。
次に本発明の流量調整弁の作動について説明する。通
電して弁駆動部50を励磁すると、第3図の特性図に示す
ように第2のプランジャ4と第1のプランジャ2が吸引
されて閉止弁13は閉止弁座14から引離されて上昇して閉
止弁部が開き、第1のプランジャ2は下降し、第2のス
リーブ3及びプッシュガイド9を介してダイヤフラム42
を押下げ従って比例弁部が開く。上記は相反する運動で
あるがギャップGがギャップgよりも大きいので両弁部
の開放作動が成立する。両弁部のギャップG,gを上記の
ように設定することによって、比例弁部の弁開度を閉止
弁部の弁開度よりも小さくすることができる。これ以後
は弁駆動部に供給する電流値によって、第1のプランジ
ャ2と第2のプランジャ4が離脱するまで比例弁部の比
例制御を行なうことができる。
第2図は本発明の流量調整弁の第2実施例を示すもの
で、比例弁8の傘形表面に弾性材料からなる薄肉のシー
ルブーツ17をプッシュナット18等で取付けたもので、こ
の場合は比例弁部の気密が第1実施例のものと異なり完
全となる。即ち比例弁8は主弁の機能を持ち、閉止弁13
は副弁の機能を持つことになる。尚、比例弁8にシール
ブーツ17を設けないで比例弁座11にシールブーツ17を設
けてもよい。
〔発明の効果〕
本発明は上記のように構成して1個の弁駆動部によっ
て比例弁部と閉止弁部を作動させ、夫々の弁に関連した
夫々のプランジャを独立した別個のスリーブ内に収容し
たので、一方のプランジャに異物等が固着しても他方の
プランジャは通電を止めた時に弁の閉止方向に作動して
漏洩を生ずることがない。弁駆動部が一つなので部品点
数が少なく製造費及び電力費が安くなり、比例弁部と閉
止弁部がセットになっていて流体通路の形状が簡素にな
る等の多くの利点を有す。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例を示す断面図、第2図は本
発明の第2実施例を示す要部の断面図、第3図は本発明
の弁駆動部の特性図、第4図は従来技術を示す断面図で
ある。 1……第1のスリーブ、2……第1のプランジャ、 3……第2のスリーブ、4……第2のプランジャ、 6……連接棒、8……比例弁、 9……プッシュガイド、11……比例弁座、 12……シールダイヤフラム、 13……閉止弁、14……閉止弁座、 15……比例弁スプリング、 16……閉止弁スプリング、 17……シールブーツ、37……調整スプリング、 38……調整ねじ、42……ダイヤフラム、 50……弁駆動部。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】弁駆動部(50)内に固着された第1のスリ
    ーブ(1)内に摺動可能に設けられた第1のプランジャ
    (2)と、該第1のプランジャを調整スプリング(37)
    を介して調節可能に押下げる調整ねじ(38)と、該第1
    のプランジャの下部に固着した第2のスリーブ(3)と
    を備え、 該第2のスリーブの下部には、流量調整弁の入口側流路
    に固着したダイヤフラム(42)と、該ダイヤフラムと一
    体状に形成されかつ比例弁座(11)に対して上方に向け
    て着座する比例弁(8)とが設けられ、かつ上記ダイヤ
    フラムと比例弁との夫々の有効面積は略等しく形成さ
    れ、 上記第2のスリーブ内において第1のプランジャから軸
    線方向にギャップ(G)をあけて摺動可能に配設された
    第2のプランジャ(4)の下部には、上記ダイヤフラム
    及び比例弁に遊隙を有して挿通された連接棒(6)が固
    着されると共に該連接棒の下端には流量調整弁の出口側
    流路に設けた閉止弁座(14)に対して下方に向けて着座
    する弾性材料からなる閉止弁(13)が固設され、 上記第2のプランジャ(4)とダイヤフラム(42)間に
    は、軸線方向に上記のギャップ(G)よりも小さいギャ
    ップ(g)をあけて連接棒に遊嵌されたプッシュガイド
    (9)が設けられ、 また比例弁と閉止弁との間及び比例弁と流量調整弁の底
    部との間に夫々閉止弁スプリング(16)及び比例弁スプ
    リング(15)が設けられ、かつ比例弁の内側に該比例弁
    と連接棒間を気密状に密封するシールダイヤフラム(1
    2)を設けてなる閉止機能付き流量調整弁。
  2. 【請求項2】比例弁(8)の表面が弾性材料からなる薄
    肉のシールブーツ(17)で被覆された請求項1に記載の
    閉止機能付き流量調整弁。
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