JP2829841B2 - ガス制御バルブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はガス制御バルブ、
特にオンオフ運転を行うガス燃焼機器におけるバーナへ
のガスの供給時に用いられるガス制御バルブに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来のガスボイラー等で、ＯＮ−ＯＦＦ
運転を行うガス燃焼機器にあっては、始動後１秒ぐらい
で所望する圧力（例えば７０ｍｍＨ_２Ｏ）の４倍程の圧
力となり、ノズルから多量のガスが流れ、バーナ着火時
に爆発音が生じるものがある。これを防止するために、
軟着火弁が開発されてきている。そして、この軟着火弁
に並設して、定常時にガス圧を所定圧に保つガバナなる
装置が設けられている。

【０００３】ガバナ１００は、図５に示すように、ボデ
ィ１０１に一次圧を受けるガバナダイヤフラム１０２を
配し、このガバナダイヤフラム１０２の反一次側にガバ
ナスプリング１０３を設けて、前記一次圧と対向させる
と共に、このガバナダイヤフラム１０２にロッド１０４
を介して変位されるガバナ弁体１０５を設けており、定
常時には、このガバナ弁体１０５とボディ１０１に設け
られた弁座１０６とで、その開口面積を制御してガス圧
を所定圧に保つものである。このガバナ１００の二次圧
側に、このガバナ１００と独立し且つ並列に軟着火弁２
００を設けて所定圧までに至る時間、即ち着火時（２〜
３秒ぐらい）における圧力の上昇を緩やかに制御してい
る。

【０００４】この軟着火弁２００は、二次圧を受ける軟
着火ダイヤフラム２０１をボディ１０１に設け、この軟
着火ダイヤフラム２０１の反二次圧室側に軟着火スプリ
ング２０２が配される室２０７を有し、該室２０７はエ
アオリフィス２０８を介して大気側と連通される構成と
なっている。

【０００５】そしてまた、軟着火ダイヤフラム２０１に
は、この動きに応動する軟着火弁体２０３を設けてい
る。この軟着火弁体２０３は、弁座２０４に着座されて
二次圧室２０５と出口通路２０６とを遮断しており、二
次圧室２０５の圧力の上昇につれて比例して軟着火弁体
２０３を一次関数的に開いて所望の圧力（ガバナの制御
圧力）まで至らせる作用をしている。なお、急激な圧力
変動に、軟着火ダイヤフラムがエアオリフィス２０８に
て制限されて追従しないために、弁体２０３の急激な開
弁は起こらない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の構成では、ガバナ１００のガバナダイヤフラム
１０２と軟着火弁２００の軟着火ダイヤフラム２０１と
が平面的（並列）的に構成されるためや、ガバナ１００
の二次圧室２０５と軟着火ダイヤフラム２０１のガス側
室２０９がそれぞれ形成されるために、ガス制御バルブ
のボディが大形となる欠点を有していた。

【０００７】また、ガバナ１００のガバナダイヤフラム
１０２が停止時に、押圧されるガバナスプリング１０３
の力にていっぱいに下げられるので、ゴム製のダイヤフ
ラム１０２に過大な応力が発生し、停止後の経時によっ
て劣化するおそれを有していた。

【０００８】このため、この請求項１及び３記載の発明
では、ガバナを構成するガバナダイヤフラムと軟着火を
実現する軟着火ダイヤフラムを対向させて配置し、かつ
ガバナの二次圧室と軟着火ダイヤフラムのガス側室を同
一としてガス制御バルブを小型化することを目的とす
る。また、ガバナのガバナ弁体の下部にガイド板を設け
て、該ガバナ弁体の下方位置を規制してゴム製のダイヤ
フラムに過大な応力が生じるのを防止するガス制御バル
ブを提供することを目的としている。

【０００９】また、請求項２記載の発明は、請求項１の
発明の目的に加えて、軟着火弁の軟着火弁体の弁座から
の片寄りなく円滑な開閉を可能とするガス制御バルブを
提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明のうちで請求項１及び３記載の発明は、ボ
ディに一次圧を受けるガバナのガバナダイヤフラムを配
し、このガバナダイヤフラムの反一次圧側にガバナスプ
リングを設けると共に、ガバナダイヤフラムに連動し前
記ボディのガバナ弁座とで絞り作用するガバナ弁体を配
し、前記ガバナ弁体より後流の二次圧室側にあって、ガ
バナ弁体の移動位置を規制するガイド板をボディに設け
ると共に、前記ガバナダイヤフラムと対向する位置に一
方で二次圧を受け他方でダンパ機構を有する軟着火ダイ
ヤフラム及び軟着火弁体を配し、該軟着火ダイヤフラム
と連動の軟着火弁体が軟着火スプリングにて押圧されて
ボディに形成の軟着火弁座に着座して二次圧室とガス出
口との連通を遮断しているガス制御バルブである。そし
てダンパ機構は、軟着火スプリング室に設けられたエア
オリフィスからなる。

【００１１】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明の構成に、軟着火ダイヤフラムにはガイドピン
が立てられ、該ガイドピンが前記ガイド板にてガイドさ
れるようにしたことを加えたガス制御バルブである。

【００１２】したがって、ガスの着火時に、ガスが供給
されると、このガスはただちに二次圧室へ至る。この際
に、ガバナでは定常時は所定の圧力に制御するが、着火
時では圧力変動が大きく、二次圧力室内の圧力が急激に
高くなり、その際に軟着火弁の軟着火ダイヤフラムを押
圧する。しかし、軟着火スプリング収納室はダンパ機構
（エアオリフィス）によって内部の空気の大気への放出
が制限され、これにて軟着火ダイヤフラムの開弁速度は
所定速度を維持し、ガス出口から流出するガス圧は２〜
３秒ぐらいで定常態に至る緩やかな圧力上昇となる。こ
れによって、爆燃がなくなるものである。尚、前記定常
態とは、ガスがガス出口から安定して流出する状態を示
すものである。

【００１３】ガバナダイヤフラムと、軟着火ダイヤフラ
ム及び軟着火弁体とを対向した位置に配し、従来と比較
して直列としたことにより、二次圧室が軟着火ダイヤフ
ラムのガス側室を兼ねることができるので、特別に軟着
火ダイヤフラムのガス側室を設ける必要なくなるため
に、装置の小型化に寄与できるものである。

【００１４】また、ガバナダイヤフラムには、ガス供給
停止時でガスがない場合、ガバナスプリングにて押圧さ
れるが、ガバナ弁体がガイド板に当接して保持されるの
で、所定の長さしか下方に押圧されず、しかも保持され
るので振動などにも強く、不要な応力をガバナダイヤフ
ラムに掛けることがない。

【００１５】さらに、軟着火弁の軟着火ダイヤフラム及
び軟着火弁体に設けられたガイドピンがガイド板にてガ
イドされて、円滑な軟着火弁の動作が得られるものであ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
示例と共に説明する。図１、図２において、この発明の
第１の実施形態が示されている。ガス制御バルブ１は、
二点鎖線で分けた左範囲で、このガス制御バルブ１に
は、ガス供給（開閉）を制御する電磁弁２が共に設けら
れている。まず電磁弁２を説明し、それからガス制御バ
ルブ１を説明する。

【００１７】また、電磁弁２は、ガス入口３から、下記
するガバナ２０の一次圧室２７までに至るガス通路４上
に設けられ、該ガス通路４を閉じたり開いたりするもの
である。電磁弁２は、ガイドケース５と、この周囲に設
けられて電磁コイル６と、さらにこの電磁コイル６を覆
うカバー７と、前記ガイドケース５内の上方に固定され
る鉄などの磁性材より成る磁気ロッド８と、該ガイドケ
ース５内に摺動自在な鉄などの磁性材より成るプランジ
ャ９と、このプランジャ９に設けられた弁体１０と、こ
のプランジャ９及び弁体１０を下方へ押圧するスプリン
グ１１、及び弁体１０が着座するボディ１３に形成の弁
座１２とより構成されている。

【００１８】したがって、電磁コイル６に電流が通電さ
れると、吸磁力にてプランジャ９が上方へスプリング１
１に抗して変位され、弁体１０が弁座１２から離れて開
弁する。そして電流を遮断すると、電磁コイル６の吸磁
力が消滅して弁体１０は弁座１２に着座して閉じられ
る。

【００１９】元に戻ってガス制御バルブ１は、ガバナ２
０と軟着火弁４０とより構成され、ガバナ２０は、前記
ガス通路４からの圧力（一次圧）を受けるガバナダイヤ
フラム２１が設けられている。このガバナダイヤフラム
２１の反一次圧側にガバナスプリング２２が配され、ガ
バナダイヤフラム２１を一次圧室側へ押圧している。こ
のガバナスプリング２２が収納されている室２３はガバ
ナケース２４にて覆われると共に、ガバナスプリング２
２のセット力を定める調整ねじ２５が螺合している。

【００２０】また、前記ガバナダイヤフラム２１には、
その一次圧を導く一次圧室２７が設けられ、この一次圧
室２７は、前記ガス通路４と連通していて、電磁弁２が
開かれると、ガスが供給される。このガバナダイヤフラ
ム２１の一次圧室側へ伸びるロッド２８が受圧板２９を
介在して該ガバナダイヤフラム２１に固着されている。
このロッド２８の先端には下記するガバナ弁体３０が取
付られている。

【００２１】ガバナ弁体３０は、ボディ１３に形成の弁
座３１とで、その開口面積を制御する作用を有し、所定
圧（例えば７０ｍｍＨ_２Ｏ）に維持する作用を有する。
即ち、ガバナダイヤフラム２１にかかる一次圧により、
ガバナ弁体３０が変位してガス圧を一定に保つものであ
る。このガバナ弁体３０と弁座３１で制御圧となったガ
ス圧（二次圧）は、二次圧室３３に至る。

【００２２】ガイド板３４は、前記二次圧室２３内にお
いて、ボディ１３に支持され、その上端３４ａが上方へ
向き、前記ガバナ弁体３０の最大開度（最大下方位置）
を規制して一次圧室２７内にガス圧が供給されていない
時に、ガバナ弁体３０が載置（当接）されて、保持され
るものである。これにより、ガバナスプリング２２より
ガバナダイヤフラム２１に過大な応力がかかるのを防ぐ
ことができる。なお、ガイド板３４には、中心に挿入孔
３５が穿たれて、下記するガイドピン５１が緩く挿入
（緩挿）されている。

【００２３】軟着火弁４０は、二次圧を受ける軟着火ダ
イヤフラム４１を有し、ボディ１３と軟着火ケース４２
とに挟まれて保持されると共に、二次圧室側に軟着火弁
体４３が、反二次圧室側に受圧板４４が取付られてい
る。そして、軟着火弁体４３と受圧板４４とで軟着火ダ
イヤフラム４１に挟着するように取付たガイドピン５１
が二次圧室側へ突設し、その先端が前記ガイド板３４の
挿入孔３５に緩挿されている。したがって、軟着火弁体
４３は、その移動がガイド板３４にてガイドされ、円滑
に動かされる。

【００２４】この軟着火ダイヤフラム４１の反二次圧室
側に、軟着火スプリング４５が配されて、該軟着火ダイ
ヤフラム４１を下記する軟着火弁座４９ａ，４９ｂ側へ
押圧している。この軟着火スプリング４５を収納してい
る軟着火スプリング収納室４６は、前記した軟着火ケー
ス４２にて覆われ、密閉されている。この軟着火スプリ
ング収納室４６は、ダンパ機構としてのエアオリフィス
４７を介して大気側と連通している。このエアオリフィ
ス４７にて前記軟着火ダイヤフラム４１及び軟着火弁体
４３の動きが制御される。

【００２５】軟着火弁４０の軟着火弁座４９ａ，４９ｂ
は、中心に小径の二次圧室３３と連通の弁座４９ａと、
その外周に適宜な隙間（ガス出口５０と連通）を有した
弁座４９ｂとで構成されている。この両弁座４９ａ，４
９ｂは同一平面状にあり、ガス圧が供給されていない状
態では、前記軟着火弁体４３が軟着火スプリング４５の
力で押圧されて着座して二次圧室３３とガス出口５０と
の連通を遮断している。

【００２６】ガス圧が供給されて二次圧室３３の圧力が
上昇すると、軟着火ダイヤフラム４１に圧力がかかる
が、軟着火スプリング収納室４６の空気が大気に放出さ
れるのがエアオリフィス４７にて制限されるので、軟着
火ダイヤフラム４１の開弁速度は、前記二次圧室３３内
の圧力変動に影響されず所定速度を維持し、もって２〜
３秒ぐらいで定常態（７０ｍｍＨ_２Ｏ）に至る緩やかな
圧力上昇となる。

【００２７】上述の構成において、ガス制御バルブ１が
ガスボイラ等に用いられた例を説明すると、ガスボイラ
ー等の運転信号により電磁弁２の電磁コイル６に通電さ
れ、弁体１０が開く。これによりガスのガス供給源の圧
力がそのまま一次圧室２７にかかると共に二次圧室３３
に至る。この際ガバナ２０は制御状態とならない。

【００２８】しかし、軟着火弁４０の軟着火ダイヤフラ
ム４１と連動の軟着火弁体４３が弁座４９ａ，４９ｂに
着座しており、ガスはガス出口５０には流れない。この
時、ガス供給源の圧力はＬＰガスの場合２００〜３３０
ｍｍＨ_２Ｏに変動し、この圧力が軟着火ダイヤフラム４
１にかかる。しかし、軟着火スプリング収納室４６内の
圧力が大気へエアオリフィス４７を介しての放出される
量は時間当たり所定量であり、このために、軟着火弁体
４３の開弁速度が一定に維持され、緩やかな圧力上昇と
なって、所定圧に達する。この間２〜３秒ぐらいあり、
２〜３秒ぐらいでガバナ２０の制御が開始され、例えば
７０ｍｍＨ_２Ｏぐらいに保たれる。

【００２９】次に、この発明の第２の実施形態を図３、
図４により説明する。この第２の実施形態は、第１の実
施形態と相違する所として、軟着火弁４０の構造が異な
るものである。軟着火弁４０は、軟着火ダイヤフラム４
１と軟着火弁体４３とを分離し、しかも軟着火ダイヤフ
ラム４１に立設のガイドピン５１にスプリング５３を介
在して軟着火弁体４０が設けられ、外側からスナップリ
ング５４にて止めているが、やはり軟着火ダイヤフラム
４１と軟着火弁体４０は、第１の実施形態と同時に連動
しているものである。

【００３０】したがって、軟着火弁体４３は、ガイドピ
ン５１を中心にして状態によっては多少傾きながらスプ
リング５３にて押圧され、これにより弁座４９との着座
性が改善できるものである。弁座４９は図４に示すよう
に、ガス出口５０に連通する扇状の部分で、片寄った位
置にあるため、軟着火弁体４３の着座が確実に行われる
ために、弁座４９に遠い部分に軟着火弁座と同一面とな
る突起５５を有している。また、軟着火弁４０の軟着火
ダイヤフラム４１及び軟着火弁体４３が偏心して設けら
れているが、何ら問題はない。

【００３１】以上のように、発明の第２の実施形態にお
いて、その他部分は第１の実施形態と同一であり、同一
番号を付して説明を省略している。そして、この第２の
実施形態でも前述の第１の実施形態と同様な作用を有し
ている。

【００３２】

【発明の効果】請求項１記載の発明にあっては、ガバナ
のガバナダイヤフラムと軟着火弁の軟着火ダイヤフラム
及び軟着火弁体が対向した位置にあり、従来と比較して
縦方向に直例となっており、二次圧室が兼ねて特別に軟
着火ダイヤフラムのガス側室を設ける必要もなく、小型
化に寄与できるものである。

【００３３】また、ガバナダイヤフラムには、ガス供給
停止時でガスがない場合、ガバナスプリングにて押圧さ
れるが、ガバナ弁体がガイド板に当接して保持されるの
で、所定の長さしか下方へ押圧されず、しかも保持され
るので振動などにも強く、不要な応力をガバナダイヤフ
ラムに与えず、破損することがない。

【００３４】請求項２記載の発明にあっては、さらに、
前記効果に加えて、軟着火弁の軟着火ダイヤフラム及び
軟着火弁体に設けられたガイドピンがガイド板にてガイ
ドされることで、軟着火弁体が傾かずに弁座に確実に着
座できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施形態の断面図である。

【図２】同上における軟着火弁にあって軟着火カバー、
軟着火ダイヤフラム、軟着火弁体、ガバナのガバナ弁体
を取りはずして下方から見た図である。

【図３】この発明の第２の実施形態の断面図である。

【図４】同上における軟着火弁にあって軟着火カバー、
軟着火ダイヤフラム、軟着火弁体、ガバナのガバナ弁体
を取りはずして下方から見た図である。

【図５】従来のガス制御バルブの断面図である。

【符号の説明】

１ ガス制御バルブ １３ ボディ ２０ ガバナ ２１ ガバナダイヤフラム ２２ ガバナスプリング ３０ ガバナ弁体 ３１ ガバナ弁座 ３３ 二次圧室 ３４ ガイド板 ４０ 軟着火弁 ４１ 軟着火ダイヤフラム ４３ 軟着火弁体 ４５ 軟着火スプリング ４７ エアオリフィス ５０ ガス出口 ５１ ガイドピン

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボディに一次圧を受けるガバナのガバナ
   ダイヤフラムを配し、このガバナダイヤフラムの反一次
   圧側にガバナスプリングを設けると共に、ガバナダイヤ
   フラムに連動し前記ボディのガバナ弁座とで絞り作用す
   るガバナ弁体を配し、 前記ガバナ弁体より後流の二次圧室側にあって、ガバナ
   弁体の移動位置を規制するガイド板をボディに設けると
   共に、前記ガバナダイヤフラムと対向する位置に一方で
   二次圧を受け他方でダンパ機構を有する軟着火ダイヤフ
   ラム及び軟着火弁体を配し、該軟着火ダイヤフラムと連
   動の軟着火弁体が軟着火スプリングにて押圧されてボデ
   ィに形成の軟着火弁座に着座して二次圧室とガス出口と
   の連通を遮断しているガス制御バルブ。
2. 【請求項２】 軟着火ダイヤフラムにはガイドピンが立
   てられ、該ガイドピンが前記ガイド板にてガイドされる
   ようにした請求項１記載のガス制御バルブ。
3. 【請求項３】 ダンパ機構は、軟着火スプリング室に設
   けられたエアオリフィスとからなる請求項１記載のガス
   制御バルブ。