JP5102746B2

JP5102746B2 - ガス燃料用レギュレータ

Info

Publication number: JP5102746B2
Application number: JP2008291803A
Authority: JP
Inventors: 弘司川横; 嵩也古原
Original assignee: Nikki Co Ltd
Current assignee: Nikki Co Ltd
Priority date: 2008-11-14
Filing date: 2008-11-14
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2028-11-14
Also published as: JP2010116885A

Description

本発明は、ガス燃料を所定圧力に調整してガスエンジン等に送出する際に用いられるガス燃料用レギュレータに関する。

ガス燃料を所定圧力に調整してガスエンジン等に送出する際にガス燃料用レギュレータが用いられており、例えば特開２００１−９９０１１号公報に記載されている。

このガス燃料用レギュレータは、一般にＣＮＧ等の高圧ガス燃料の調圧用として使用されるものであり、図２に示すように、ガス燃料用レギュレータＢは、略柱状で金属製の弁体（バルブ）４を、その中心軸線に沿う方向に往復摺動させながら、そのシート面と弁シート７とで構成される調圧弁の開閉を繰り返すことにより、高圧のガス燃料の圧力を減圧・調整しながら流量の制御を行うものである。

このような構成を有するガス燃料用レギュレータ１Ｂでは、例えば高圧のガス燃料が調圧弁を通過する減圧時に弁体４が振動することがあり、これが弁体４基端側に配置されたダイヤフラム５や弁バネ６等の部品に伝搬して共振や自励振動を生じさせ、さらにこれら部品の振動が周辺部品と接触することにより、高周波の異音を発生させてしまうという問題がある。

そこで、前述した異音の発生を防止するための対策として、部品同士が振動により動作する隙間部分に防振ゴムを配置したり、部品間のクリアランスを拡大したりすることが多い。しかし、斯かる手段を実施するには部品の大型化によるサイズアップやコストアップを招きやすいことに加え、既存品を流用するには性能面における跳ね返りを新たに確認する作業が必要となってしまう。

これに対し、特開２００５−１２８６９７号公報には、弁体及びダイヤフラムに追従してシリンダ内を摺動するピストンが、異なる摺動方向に対応して各々弾性変形する２つの弾性変形部材と一体的に配置され、弁体に生じた振動を２つの弾性部材で緩衝・吸収するものとしたガス燃料用レギュレータが記載されている。しかし、このガス燃料用レギュレータの場合は既存品をそのまま流用することが困難であるとともに、部品点数の増加によりコストアップが避けられないものとなる。
特開２００１−９９０１１号公報特開２００５−１２８６９７号公報

本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、金属製の弁体を備えたガス燃料用レギュレータについて、コストアップやサイズアップを最小限としながら、ガス燃料の減圧に伴う異音の発生を防止できるようにすることを課題とする。

そこで、本発明は、基端側がダイヤフラムに支持された略柱状で金属製の弁体を調圧室内の圧力変動に応じてこの弁体の中心軸線に沿って往復摺動させることにより弁開閉動作を行う調圧弁を備えており、導入したガス燃料を所定圧力に減圧・調整しながら下流側に送出するガス燃料用レギュレータにおいて、ガス燃料が前記調圧弁を通過するのに伴い前記弁体に生じた振動が伝搬されることで互いに接触して異音を発生させる部品間に、振動の緩衝手段として所定の粘性を有し振動緩衝力を発揮する液剤を充填してなる緩衝部が設けられており、前記部品間において振動を緩衝して伝搬されるのを防止することとした。

このように、高圧ガス燃料の減圧に伴い発生した弁体の振動が、その周辺部品に伝搬しながら振動して隣接した部品に接触することにより異音が発生する問題について、その両部品間のクリアランス部分に所定の粘性を有して振動緩衝力を発揮する液剤を介在させて振動の伝搬を緩衝させることにより、極めて簡易な手順で部品点数を増加させることなく部品同士が接触するのを抑制して、異音の発生を防止することができる。

また、緩衝手段を間に介在させる両部品は、弁体とダイヤフラムを連結させるためのバルブナット及びダイヤフラムプラグであるものとして、そのバルブナットの外周面とダイヤフラムプラグの内周面との間に、その振動緩衝力を発揮する液剤を充填したことを特徴としたものとすれば、極めて簡易な手順により異音防止作用が最も有効に発揮することができる。

さらに、上述したガス燃料用レギュレータにおいて、その振動緩衝力を発揮する液剤はグリースであるものとすれば、一度充填することにより、長期間に亘って異音発生防止機能を発揮しやすいものとなる。

さらにまた、上述したガス燃料用レギュレータは、導入・送出するガス燃料がＣＮＧであって、ＣＮＧ燃料用であることを特徴としたものとすれば、その異音発生防止機能が最も有用なものとなる。

異音を発生させる両部品間のクリアランス部分に、所定の粘性を有して振動緩衝力を発揮する液剤を介在させた本発明によると、コストアップやサイズアップを最小限としながら、ガス燃料の減圧に伴う異音の発生を有効に防止することができる。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態を説明する。尚、本実施の形態においては、調圧するガス燃料はＣＮＧを想定しており、ガス燃料用レギュレータはＣＮＧ用のものである場合について説明するものとする。

図１の縦断面図を参照して、本実施の形態のガス燃料用レギュレータ１Ａは、本体ボディ２に高圧のガス燃料（ＣＮＧ）を導入するための燃料入口１０と調圧後のガス燃料を送り出すための燃料出口１１が開口しており、これらの間に入口側に調圧弁を備えた調圧室８が形成されている。

ガス燃料を調圧する調圧室８の一部を構成するダイヤフラム５は、リテーナ５０及びダイヤフラムプラグ５１をナット５２で連結されており、略柱状で金属製の弁体４は、バルブナット４１を介してプラグバルブ４２により締結されて、ダイヤフラム５側と連結されている。

そして、高圧のガス燃料（ＣＮＧ）は燃料入口１０から流入し、弁体４と弁シート７とで構成される調圧弁を介して調圧室８に導入される。調圧室８内の圧力はゴム等の弾性部材からなるダイヤフラム５が感受し、その圧力と調圧バネ６の荷重とがバランスした位置にダイヤフラム５が変位するようになっている。

それにより、ダイヤフラム５に連結された略柱状の弁体４はその中心軸線に沿って上下に往復変位し、弁体４中途位置の段差に形成されたシート面と弁シート７との間のガス燃料通路が開閉して、ガス燃料の調圧制御が行われるようになっており、以上の構成部分は前述した従来のガス燃料用レギュレータ１Ｂと共通したものである。

そして、図１の構成とほぼ同様の構成を備えた図２に示す従来のガス燃料用レギュレータ１Ｂにおいても、高圧のガス燃料が弁体４のシート面と弁シート７の隙間を通過して減圧されるものであるが、上述したようにガス燃料が通過する際の急速な流れにより、弁体４に振動が引き起こされて異音が発生するという問題があった。この異音が発生することで、例えば乗用車に搭載したガスエンジンにガス燃料を供給するガス燃料用レギュレータの場合には、乗用車室内に異音が共鳴して快適性を大きく損なうことに繋がっていた。

即ち、略柱状に形成された金属製の弁体４とダイヤフラム５との連結部であるバルブナット４１とダイヤフラムプラグ５１との間には、弁体４の倒れ分を吸収するためのクリアランスが設けられているが、図２円中の部分拡大図に矢印で示す振動の振幅が所定以上の大きさになった場合、バルブナット４１の外周面とダイヤフラムプラグ５１の内周面とが接触して、この部分から異音が発生することになる。

これに対し、本実施の形態のガス燃料用レギュレータ１Ａにおいては、弁体４の振動が伝搬されて振動することで接触して異音を発生させる部品間、即ち、バルブナット４１とダイヤフラムプラグ５１間のクリアランス部分（内周面と外周面との間）に、所定の粘性を有して振動緩衝力を発揮する液剤としてグリースを充填・介在させたことにより振動の緩衝手段として機能する緩衝部５５を設けてあり、これらの部品間で弁体４に発生した振動が伝搬するのを緩衝する機能を発揮することを特徴としている。

このように、既存のガス燃料用レギュレータ１Ｂにおける異音発生箇所となっていた部分に、所定の粘性を備えたグリースを充填するだけの簡易な構成により、高圧ガス燃料の減圧に伴い弁体４が振動することによる異音発生の問題を、確実に解消することが可能なものとなる。

そのため、新たな部品を追加する必要もなく、既存部品や既存商品をそのまま流用するだけで作成することができ、コストアップやサイズアップを殆ど伴うことなく上述した作用・効果を実現できるものとなる。また、上述のように振動の緩衝手段としてグリースを用いたことにより、緩衝手段として防振ゴムを用いた従来例において生じていた摩耗による緩衝機能低下の問題についても解消されることになる。

尚、上述した説明において、振動緩衝力を発揮する液剤としてグリースを使用する場合を説明したが、本発明はこれに限定されず、充填する部品間の動作を阻害せず、使用環境において長期間に亘って劣化しないとともに充填部分から流失しない粘度と耐久性を備えた粘性液剤であれば、他のものを用いてもよいことは言うまでもない。

以上、述べたように、金属製の弁体を備えたガス燃料用レギュレータについて、本発明により、コストアップやサイズアップを最小限としながらガス燃料の減圧に伴う異音の発生を有効に防止できるようになった。

本発明の実施の形態を示す縦断面図。従来例を示す縦断面図。

符号の説明

１Ａガス燃料用レギュレータ、４弁体、５ダイヤフラム、６弁バネ、７弁シート、８調圧室、４１バルブナット、５１ダイヤフラムプラグ、５５緩衝部

Claims

基端側がダイヤフラムに支持された略柱状で金属製の弁体を調圧室内の圧力変動に応じてこの弁体の中心軸線に沿って往復摺動させることにより弁開閉動作を行う調圧弁を備えており、導入したガス燃料を所定圧力に減圧・調整しながら下流側に送出するガス燃料用レギュレータにおいて、ガス燃料が前記調圧弁を通過するのに伴い前記弁体に生じた振動が伝搬されることで互いに接触して異音を発生させる部品間に、振動の緩衝手段として所定の粘性を有し振動緩衝力を発揮する液剤を充填してなる緩衝部が設けられており、前記部品間において振動が伝搬されるのを緩衝することを特徴としたガス燃料用レギュレータ。
前記緩衝手段を介在させる両部品が、前記弁体と前記ダイヤフラムを連結させるためのバルブナット及びダイヤフラムプラグであり、前記バルブナットの外周面と前記ダイヤフラムプラグの内周面との間に、前記液剤を充填したことを特徴とする請求項１に記載したガス燃料用レギュレータ。
前記液剤がグリースであることを特徴とする請求項１または２に記載したガス燃料用レギュレータ。
前記導入・送出するガス燃料がＣＮＧであって、ＣＮＧ燃料用であることを特徴とする請求項１，２または３に記載したガス燃料用レギュレータ。