JP6970564B2

JP6970564B2 - ガス量切替弁

Info

Publication number: JP6970564B2
Application number: JP2017179942A
Authority: JP
Inventors: 悠介白羽; 充宇於崎
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2017-09-20
Filing date: 2017-09-20
Publication date: 2021-11-24
Anticipated expiration: 2037-09-20
Also published as: JP2019056504A

Description

本発明は、バーナへのガス供給路に介設されるガス量切替弁に関する。

元来、バーナへのガス供給路には、ガス量調節のために比例弁が介設されている。この比例弁として、従来、上側の流入室と、下側の流出室と、流入室と流出室との間の弁座とを有する弁筐と、流入室の上端面を閉塞するダイヤフラムと、ダイヤフラムに連結された、弁座の流出室側の面に対向する弁体と、ダイヤフラムに下方への押圧力を付与する、ダイヤフラムの上方に設けられたソレノイドとを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このもので、ソレノイドは、上下方向に長手のボビンに巻回されたコイルと、ボビンに内挿された上下方向に長手のガイドスリーブに摺動自在に内挿された可動鉄心とを有し、可動鉄心に自重に加えてコイルへの通電電流に比例した下方への力が加えられるようにしている。そして、ダイヤフラムに可動鉄心を介してコイルへの通電電流に比例した下方への押圧力が作用し、バーナへの供給ガス量がコイルへの通電電流に比例して可変調節されるようにしている。

ところで、ガス器具の中には、バーナの火力を強弱２段に切替えるだけでよいものがある。この場合、バーナへのガス供給路に上記比例弁を介設し、ソレノイドのコイルへの微弱電流通電時に、供給ガス量が弱火に対応する所定の小流量になり、コイルに所定の大電流を通電したときに、供給ガス量が強火に対応する所定の大流量になるようにすることが考えられる。

然し、コイルには、可動鉄心のこじり解消のために、直流電流に交流成分を重畳した電流を通電するようにしている。そのため、コイルへの通電時に可動鉄心が微振動して、ダイヤフラム及び弁体も微振動し、微振動する弁体と弁座との当接が繰り返されて所謂ガバナ鳴りを生ずることがある。また、バーナへの点火は強火で行い、点火後も暫くはバーナの火力を強火に維持するのが一般的であるため、バーナの火力を強火にする頻度が弱火にする頻度よりも多くなる。そして、比例弁を用いて強火にする場合は、ソレノイドに大電流を通電するため、強火にする頻度が多くなることで、消費電力が増加してしまう。

特開２０１５−１６９２７０号公報

本発明は、以上の点に鑑み、ガバナ鳴りを防止して、且つ、強火の頻度が多くなっても消費電力を低減できるようにしたガス量切替弁を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、バーナへのガス供給路に介設されるガス量切替弁であって、上側の流入室と、下側の流出室と、流入室と流出室との間の弁座とを有する弁筐と、流入室の上端面を閉塞するダイヤフラムと、ダイヤフラムに連結された、弁座の流出室側の面に対向する弁体と、ダイヤフラムに下方への押圧力を付与する、ダイヤフラムの上方に設けられたソレノイドとを備え、ソレノイドは、上下方向に長手のボビンに巻回されたコイルと、ボビンに内挿された上下方向に長手のガイドスリーブに摺動自在に内挿された可動鉄心と、可動鉄心の上方に対向する固定鉄心とを有し、ダイヤフラムの中央部上面に突起部が突設され、この突起部の上方に可動鉄心が対向し、コイルへの通電停止時に、可動鉄心が固定鉄心による吸着解除で下動して突起部に当接し、ダイヤフラムに可動鉄心を介して下方への所定の押圧力が作用し、コイルへの通電時に、可動鉄心が固定鉄心に吸着されて突起部から離れ、ダイヤフラムに可動鉄心を介しての下方への押圧力が作用しなくなるようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、コイルへの通電停止時に、ダイヤフラムに可動鉄心を介して弁体の開き側たる下方への押圧力が作用して、バーナへの供給ガス量が強火に対応する所定の大流量になる。一方、コイルへの通電時には、ダイヤフラムに可動鉄心を介しての下方への押圧力が作用しなくなり、バーナへの供給ガス量が弱火に対応する所定の小流量になる。従って、バーナの火力を強火にする頻度が高くなっても、強火ではコイルに通電しないため、消費電力を低減できる。また、コイルへの通電時は、可動鉄心が固定鉄心に吸着されてダイヤフラムの上面に突設された突起部から離れるため、直流電流に交流成分を重畳した電流をコイルに通電しても、ダイヤフラム及び弁体は振動せず、ガバナ鳴りを防止できる。

本発明の実施形態のガス量切替弁のコイルへの通電停止時の切断側面図。実施形態のガス量切替弁のコイルへの通電時の切断側面図。

図１を参照して、Ａは、ファンヒータや衣類乾燥機等のガス器具に設けられるバーナＢへのガス供給路Ｇに介設する本発明の実施形態のガス量切替弁を示している。このガス量切替弁Ａは、流入口１１ａに連なる上側の流入室１１と、流出口１２ａに連なる下側の流出室１２と、流入室１１と流出室１２との間の弁座１３とを有する弁筐１を備えている。

また、ガス量切替弁Ａは、流入室１１の上端面を閉塞するダイヤフラム２と、弁座１３の流出室１２側の面(下面)に対向する弁体３とを備えている。弁体３は、これに一体の軸部３１を介してダイヤフラム２に連結されている。ダイヤフラム２は、第１のバネ４_１で下方に付勢されている。また、弁体３は、流出室１２の下端の蓋板１４に上下動自在に螺入させたバネ受け１５との間に介設した第２のバネ４_２で上方に付勢されている。

ガス量切替弁Ａは、更に、ダイアフラム２に下方への押圧力を付与する、ダイヤフラム２の上方に設けられたソレノイド５を備えている。ソレノイド５は、上下方向に長手のボビン５１に巻回されたコイル５２と、ボビン５１に内挿された上下方向に長手のガイドスリーブ５３に摺動自在に内挿された可動鉄心５４と、可動鉄心５４の上方に対向する固定鉄心５５とを有している。ダイヤフラム２の中央部上面には、軸部３１の上端からダイヤフラム２を貫通して上方にのびる突起部３１ａが突設され、この突起部３１ａの上方に可動鉄心５４が対向している。また、固定鉄心５５は、ボビン５１の上方にガイドスリーブ５３に連続するように配置した磁性材料製の保持筒５６内に螺入されている。そして、固定鉄心５５と可動鉄心５４との間に、可動鉄心５４を下方に付勢する第３のバネ４_３を介設している。

本実施形態のガス量切替弁Ａにおいて、コイル５２に通電すると、図２に示す如く、可動鉄心５４が固定鉄心５５に吸着されて突起部３１ａから離れ、ダイヤフラム２に可動鉄心５４を介しての下方への押圧力が作用しなくなる。ここで、ダイヤフラム２には、常時、軸部３１を含む弁体３の自重と第１バネ４_１と第２バネ４_２の付勢力差との合力に等しい下方への押圧力が作用している。そのため、コイル５２への通電時は、ダイヤフラム２に常時作用する下方への押圧力に応じた比較的小開度に弁体３が開かれ、バーナＢへの供給ガス量が弱火に対応する所定の小流量になる。

一方、コイル５２への通電を停止すると、図１に示す如く、可動鉄心５４が固定鉄心５５による吸着解除で下動して突起部３１ａに当接し、ダイヤフラム２に、上述した常時作用する下方への押圧力に加えて、可動鉄心５４を介して可動鉄心５４の自重と第３バネ４_３の付勢力との合力に等しい下方への押圧力が作用する。そのため、コイル５２への通電停止時は、ダイヤフラム２に作用する下方への押圧力が増加して、弁体３の開度が増加し、バーナＢへの供給ガス量が強火に対応する所定の大流量になる。

このように本実施形態のガス量切替弁Ａによれば、強火ではコイル５２に通電しないため、バーナＢの火力を強火にする頻度が多くなっても、消費電力を低減できる。また、コイル５２への通電時は、可動鉄心５４が固定鉄心５５に吸着されてダイヤフラム２から離れるため、直流電流に交流成分を重畳した電流をコイル５２に通電しても、ダイヤフラム２及び弁体３は振動せず、ガバナ鳴りを防止できる。

尚、コイル５２への通電時及び通電停止時の何れにおいても、流入室１１のガス圧（一次圧）が変動すると、ダイヤフラム２に連動して弁体３が変位し、一次圧の変動によるガス量の変動を防止するガバナ機能が得られる。また、バネ受け１５の位置調節により、第２バネ４_２の付勢力を調節して、弱火に対応するガス量を適切に調節することができる。同様に、固定鉄心５５の位置調節により、第３バネ４_３の付勢力を調節して、強火に対応するガス量を適切に調節することができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することができる。

Ａ…ガス量切替弁、Ｂ…バーナ、Ｇ…ガス供給路、１…弁筐、１１…流入室、１２…流出室、１３…弁座、２…ダイヤフラム、３…弁体、５…ソレノイド、５１…ボビン、５２…コイル、５３…ガイドスリーブ、５４…可動鉄心、５５…固定鉄心。

Claims

バーナへのガス供給路に介設されるガス量切替弁であって、上側の流入室と、下側の流出室と、流入室と流出室との間の弁座とを有する弁筐と、流入室の上端面を閉塞するダイヤフラムと、ダイヤフラムに連結された、弁座の流出室側の面に対向する弁体と、ダイヤフラムに下方への押圧力を付与する、ダイヤフラムの上方に設けられたソレノイドとを備え、ソレノイドは、上下方向に長手のボビンに巻回されたコイルと、ボビンに内挿された上下方向に長手のガイドスリーブに摺動自在に内挿された可動鉄心と、可動鉄心の上方に対向する固定鉄心とを有し、ダイヤフラムの中央部上面に突起部が突設され、この突起部の上方に可動鉄心が対向し、コイルへの通電停止時に、可動鉄心が固定鉄心による吸着解除で下動して突起部に当接し、ダイヤフラムに可動鉄心を介して下方への所定の押圧力が作用し、コイルへの通電時に、可動鉄心が固定鉄心に吸着されて突起部から離れ、ダイヤフラムに可動鉄心を介しての下方への押圧力が作用しなくなるようにしたことを特徴とするガス量切替弁。