JP6494456B2

JP6494456B2 - ガバナ

Info

Publication number: JP6494456B2
Application number: JP2015141808A
Authority: JP
Inventors: 真吾柘植
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2015-07-16
Filing date: 2015-07-16
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2035-07-16
Also published as: JP2017026168A

Description

本発明は、ガスの流れる通路途中に設けられ、下流へのガスの流量を安定させるものであって、ガス器具内に取り付けられるガバナに関する。

ガスをガスバーナに供給する際、ガスは供給管を通ってガスバーナに供給される。但し、ガスの元圧が変動するとガスバーナに供給されるガスの流量も変動するため、供給管にはガバナと呼ばれる調圧装置が設けられる場合がある。

このガバナは、供給管の途中に設けられた弁口に挿通された弁軸を有しており、その弁軸の一方の端部に弁口の開度を増減する弁体が設けられており、他方の端部にはダイアフラムが取り付けられている。弁口より上流側の圧力が増加するとダイアフラムが外側に膨らみ、弁軸をダイアフラム側に引くため、一方の端部に設けられた弁体が弁口に近づいて流量を絞る。逆に、上流側の圧力が下がるとダイアフラムは内側に撓んで弁軸を一方の端部側に移動させ、弁体を弁口から離すことによって流量を増加させる。このように、弁口より上流側の圧力が増減すると、ダイアフラムが撓んで弁口を通過するガスの流量が一定になるように調節されるように構成されている。

弁軸の他方の端部は、円形であるダイアフラムの中心部分に連結されるが、連結に必要な部品点数を減らし、作業を簡素化するために、ダイアフラムの中央部分に有底のカップ状の凹部を設け、その凹部に弁体の他方の端部を差し込んで弁軸の他方の端部にダイアフラムを連結させるようにした構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−３１６６１０号公報（図１）

上記従来の構成では弁軸の他方の端部をダイアフラムの凹部に差し込むだけでよいので、連結作業は簡素化されるが、ガバナの使用中に弁軸の他方の端部からダイアフラムが脱落してはいけないので、弁軸の他方の端部に対する抜け止めのため、凹部の口元を狭くする必要がある。

ところが、ダイアフラムの凹部の口元を狭くすると弁軸の他方の端部を凹部に差し込む際に比較的大きな力が必要となり、そのため、弁軸の他方の端部が凹部内に完全に嵌まらない状態、すなわち誤組状態が発生する恐れがある。

このような誤組状態が発生すると、ダイアフラムと弁体との距離が正規の距離よりも長くなり、ガバナの特性が設計された特性から外れるものの、ガバナとしては機能するため、ガス器具に取り付けたあとで誤組状態の発生を検出することは困難である。

ところが、このような誤組状態のままガバナを使用し続けると、衝撃などによって弁軸の他方の端部からダイアフラムが脱落する恐れがあり、仮に弁軸の他方の端部からダイアフラムが脱落すると、ガバナは完全に機能しなくなる。

そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、ガス器具に組み付ける前の段階でガバナに誤組状態が発生しているか否かを検知することのできるガバナを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明によるガバナは、ガス通路途中に弁口を有し、この弁口に挿通される弁軸の一方の端部に、この弁口の開度を増減する弁体を備え、弁軸の他方の端部にガス通路内の圧力を受けるダイアフラムを設け、このダイアフラムの中央に設けたダイアフラムを貫通しない凹部に弁軸の他方の端部を差し込んで弁軸とダイアフラムとを連結し、ダイアフラムが撓むことによって弁軸が弁口内を進退し、その弁軸の移動に伴って弁体が弁口の開度を増減するガバナにおいて、上記弁体を弁口に近づけ弁体で弁口を閉弁する方向に圧力を印加した状態で、上記凹部に対する弁軸の他方の端部の差し込み量が浅いことにより上記ダイアフラムと弁体との距離が正規の距離より長い状態で弁軸を介してダイアフラムと弁体とが連結されている誤組の状態で、弁体が弁口を完全に閉弁しない位置で弁軸の移動を止めるストッパをダイアフラムの背面側に設け、その状態で弁口と弁体との間から漏れる流体の発生によってダイアフラムと弁体との距離が正規の距離より長くなる上記誤組が発生していることが検知できることを特徴とする。

ダイアフラムは可撓性を有しているので、ダイアフラムと弁体との距離が多少伸びても、ダイアフラムが通常より大きく撓めば弁体で弁口を閉弁することが可能である。そこで、本発明では上記ストッパを設けることにより、ダイアフラムと弁体との距離が正規の距離であれば上記ストッパにダイアフラムは当接しないが、ダイアフラムと弁体との距離が長い場合には弁体が弁口を閉弁する前にダイアフラムがストッパに当接して、弁口が完全に閉弁されないようにした。このように構成したので、誤組が発生していると弁口と弁体との間を通って気体が流れるので、誤組の発生を検出することができる。

なお、本発明は一般にゼロガバナと呼ばれている、上記弁体は弁口より上流側に位置し、ダイアフラムは弁口より下流側に位置し、弁口を挟んで両側の圧力が大気圧の状態で弁体が弁口を閉弁するように設定され、弁口の下流側の圧力に応じて弁口が開弁するように構成されているガバナに好適である。

以上の説明から明らかなように、本発明は、ガバナをガス器具に組み付ける前に単体で誤組の発生を検出することができるので、ガス器具が市場に出てからダイアフラムと弁軸とが分離するという不具合を回避することができる。

弁軸とダイアフラムとが正規の状態に連結している状態を示す図弁軸とダイアフラムとの間に誤組が生じている状態を示す図ストッパの構造の変形例を示す図

１は本発明によるガバナで有り、ガスバーナにガスを供給するためのガス供給管の途中に取り付けられている。本実施の形態でのガバナ１はゼロガバナと呼ばれるもので、通常はガスの流れを遮断しているが、下流であるガスバーナ側から送風ファンなどでガス供給管内のガスを吸い出し負圧にすると、その遮断を解除してガスをガスバーナ側へ流すものである。

２は弁口で有り、ガスはこの弁口２を通って上流側２１から下流側２２に流れ、さらに下流側のガスバーナへと流れていく。この弁口２を図において上下方向に挿通する弁軸３を備えており、この弁軸３の一方の端部３１にはゴム製の弁体４が嵌着されている。また、他方の端部３２には同じくゴム製のダイアフラム５が嵌着されている。そして、バネ３０によって弁軸３は図において下方、すなわち弁体４が弁口２を閉弁する方向に付勢されており、そのため通常の状態では弁体４によって弁口２は閉弁されており、上流側２１の圧力を陽圧にしても、空気は弁口２を通って下流側に流れることはない。

ダイアフラム５の外側はカバー６で覆われている。このカバー６はストッパとしての機能を有しており、図１に示す、弁体４が弁口２を閉弁している状態でダイアフラム５との間の隙間がＬ１になるように形成されている。この隙間Ｌ１は可及的に狭くてよく、ダイアフラム５がカバー６に当接していてもよいが、組み付け誤差等によりダイアフラム５がカバー６によって持ち上げられ、弁体４が弁口２から離れないようにするため、必要最小限の距離としてＬ１が設けられている。

図１に示す構成のガバナ１が正常に組み上がっていれば、上流側２１に陽圧の空気を作用させても下流側２２に空気が流れることはない。従って、ガバナ１をガス器具に組み付ける前に上流側２１に陽圧の空気を作用させ、下流側２２に空気が流れ出ないことを確認することによって、ガバナ１が正常に組み上がっていることを確認することができる。

次に図２を参照して、弁軸３の他方の端部３２はダイアフラム５に設けた有底の凹部５１に差し込むことによって嵌着させるが、使用中に端部３２からダイアフラム５が脱落しないように、強く押し込まないと正規の状態に嵌着しないように、凹部５１の内径が狭く形成されている。

このため、端部３２が完全に凹部５１内に入り込まない、誤組が発生する。この誤組が発生するとダイアフラム５と弁体４との距離がＬ２伸びることになる。Ｌ２＞Ｌ１になるようにＬ１を設定するので、誤組が生じると、ダイアフラム５の外側突起５２がカバー６に当接して弁軸３の図における下方への移動を停止させる。そのため、弁体４は弁口２から離れて弁体４と弁口２との間に隙間が生じる。この状態で上流側２１に陽圧を印加すると、空気はその隙間を通って下流側２２に流れることになる。このように、ガバナ１をガス器具に組み込む前に上流側２１に陽圧を印加することによって下流側２２に空気が流れてくると、ガバナ１内に誤組が生じていると推測することができる。

ところで、ダイヤフラムの背面側のストッパとして、上記実施の形態では、ダイヤフラム５の外側中央部分に外側突起５２を形成して、その外側突起５２をカバー６の平面部分に突き当てる構成としたが、図３に示すように、カバー６の中央部分に、ダイヤフラム５側に突出する突起６２を形成して、ダイアフラム５の中央部分がこの突起６２に突き当たるように構成してもよい。

なお、弁軸３の一方の端部３１と弁体４との間に嵌着不良である誤組が生じても、同様に検出することができる。また、上記実施の形態ではゼロガバナについて説明したが、弁体が下流側に位置しダイアフラムが上流側に位置する他のタイプのガバナにおいても、下流側に陽圧を印加することによりその圧力で弁体を閉弁させ、上流側に空気が漏れないことによってガバナが正常であることを検出でき、誤組が生じていた場合には弁体が十分に閉弁できないので、上流側に空気が漏れ、誤組を検出することができる。

なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。

１ガバナ
２弁口
３弁軸
４弁体
５ダイアフラム
６カバー
２１上流側
２２下流側

Claims

ガス通路途中に弁口を有し、この弁口に挿通される弁軸の一方の端部に、この弁口の開度を増減する弁体を備え、弁軸の他方の端部にガス通路内の圧力を受けるダイアフラムを設け、このダイアフラムの中央に設けたダイアフラムを貫通しない凹部に弁軸の他方の端部を差し込んで弁軸とダイアフラムとを連結し、ダイアフラムが撓むことによって弁軸が弁口内を進退し、その弁軸の移動に伴って弁体が弁口の開度を増減するガバナにおいて、上記弁体を弁口に近づけ弁体で弁口を閉弁する方向に圧力を印加した状態で、上記凹部に対する弁軸の他方の端部の差し込み量が浅いことにより上記ダイアフラムと弁体との距離が正規の距離より長い状態で弁軸を介してダイアフラムと弁体とが連結されている誤組の状態で、弁体が弁口を完全に閉弁しない位置で弁軸の移動を止めるストッパをダイアフラムの背面側に設け、その状態で弁口と弁体との間から漏れる流体の発生によってダイアフラムと弁体との距離が正規の距離より長くなる上記誤組が発生していることが検知できることを特徴とするガバナ。
上記弁体は弁口より上流側に位置し、ダイアフラムは弁口より下流側に位置し、弁口を挟んで両側の圧力が大気圧の状態で弁体が弁口を閉弁するように設定され、弁口の下流側の圧力に応じて弁口が開弁するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のガバナ。