JP7145093B2

JP7145093B2 - ガスガバナ

Info

Publication number: JP7145093B2
Application number: JP2019017868A
Authority: JP
Inventors: 高裕大稲; 祥充梅津
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2019-02-04
Filing date: 2019-02-04
Publication date: 2022-09-30
Anticipated expiration: 2039-02-04
Also published as: JP2020125797A

Description

本発明は、ガスバーナに対するガス供給路等に介設されるガスガバナに関する。

従来、この種のガスガバナとして、２つの圧力室を連通する弁孔の周縁に存する弁座との間隔を調整して弁孔の開度を調整するガバナバルブに連結されると共に、一方の圧力室に面し、この圧力室の内圧を受けてガバナバルブを閉じ方向に付勢するダイヤフラムと、このダイヤフラムを挟んで一方の圧力室とは反対側に位置する背圧室を画成するダイヤフラムカバーとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このものでは、ダイヤフラムカバーに、背圧室をガスガバナの外部に連通させる通気孔が形成される。ここで、ガスガバナの外部としては、一般に、建物の屋内外、給湯器や暖房機等の燃焼ファンの一次空気給気路の内部等が例示される。

ところで、ダイヤフラムにはゴム製のものが多用されているが、背圧室内に通気孔を通じて気体が流入する場合、特に背圧室が大気に開放される等の場合には、ダイヤフラムに大気中のオゾンが直接吹き付けられ、特に内圧変化に追随して変形させるために薄肉に形成されたコンボリューション部がオゾン劣化するという不具合が懸念される。そこで、汎用のガスガバナでは通気孔をダイヤフラムから離れた位置に形成している。

然しながら、通気孔がダイヤフラムから離れた位置に存すると、ダイヤフラムから離れた分通気抵抗が大きくなるため、一方の圧力室の内圧変化に伴うダイヤフラムの動作に遅れが生じる虞があり、ガスガバナの調圧応答性の向上が望まれる。

特開２０１３－２０４８０４号公報

本発明は、以上の点に鑑み、ダイヤフラムのオゾン劣化を抑制できると共に、調圧応答性の向上を図れるガスガバナ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、２つの圧力室を連通する弁孔の周縁に存する弁座との間隔を調整して弁孔の開度を調整するガバナバルブに連結されると共に、一方の圧力室に面し、この圧力室の内圧を受けて変位するダイヤフラムと、このダイヤフラムを挟んで一方の圧力室とは反対側に位置する背圧室を画成するダイヤフラムカバーとを備えたガスガバナであって、ダイヤフラムカバーに、背圧室をガスガバナの外部に連通させる通気孔が形成されるものにおいて、ダイヤフラムの背圧室側の面に接して設けられるダイヤフラム座金に、ダイヤフラムのコンボリューション部と通気孔とに対し夫々間隔を存して対向し、通気孔から背圧室内に流入する気体がダイヤフラムのコンボリューション部に直接吹き付けられないように覆う覆い部が設けられたことを特徴とする。

本発明によれば、ダイヤフラム座金に、ダイヤフラムのコンボリューション部と通気孔とに対し夫々間隔を存して対向する覆い部が設けられているため、通気孔から背圧室内に流入する気体が内圧変化に追随して変形させるために薄肉に形成されたコンボリューション部に直接吹き付けられない。従って、背圧室を通気孔を通じて大気等に開放しても、コンボリューション部のオゾン劣化を抑制できる。また、通気孔が、ダイヤフラムに近い位置のダイヤフラムカバーに形成されているため、一方の圧力室の内圧変化にダイヤフラムのコンボリューション部が良好に追随して動作し、ダイヤフラムの調圧応答性が向上する。

尚、本発明のガスガバナは、背圧室側に位置する電磁ソレノイドを備え、ガバナバルブに電磁ソレノイドのコイルへの通電電流に比例した開き方向への押圧力を作用させる比例弁機能を有するものとしてもよい。

本発明のガスガバナの一実施形態を示す断面図。図１に示すガスガバナのダイヤフラム座金の拡大斜視図。

図１を参照して、本発明の一実施形態であるガスガバナＡを以下に説明する。尚、以下の説明におけるガスガバナＡの上下左右は、図１での図示に従う。

ガスガバナＡは、ガスバーナに対するガス供給路に介設される。ガスガバナＡでは、ケーシング１が備える２つの圧力室１１，１１の内、一方を１次圧室１１ａ、他方を２次圧室１１ｂとしており、１次圧室１１ａはケーシング１の上側に、２次圧室１１ｂは下側に存している。１次圧室１１ａはガス流入口１１ａ_１に連通し、２次圧室１１ｂはガス流出口１１ｂ_１に連通している。また、ケーシング１には、１次圧室１１ａと２次圧室１１ｂとを連通する弁孔１２が形成され、１次圧室１１ａと２次圧室１１ｂとが弁孔１２を介して連通している。弁孔１２にはその周縁に弁座１３が存している。更に、ケーシング１の下面には、２次圧室１１ｂの下端面を覆う蓋板１４が締結されている。

また、ガスガバナＡは、１次圧室１１ａの弁孔１２側とは反対側の端面（即ち、上端面）を覆うダイヤフラム２と、ダイヤフラム２に連結したガバナバルブ３とを備えている。更に、ガスガバナＡは、ダイヤフラム２を挟んで１次圧室１１ａとは反対側に位置する背圧室４を画成するダイヤフラムカバー５を備えてもいる。ダイヤフラムカバー５はケーシング１の上面に締結され、この締結によって、ダイヤフラム２の外周部が、１次圧室１１ａの上端外周縁部に挟圧固定されている。

ダイヤフラム２はその中央部に開口２ａが開設され、開口２ａの径方向外方の周辺部２ｂの上面（背圧室４側の面）に接してダイヤフラム座金６が設けられている。図２も参照して、ダイヤフラム座金６にはその下端部にフランジ部６１が設けられ、フランジ部６１が、ダイヤフラム２の開口２ａの径方向外方の周辺部２ｂの上面に接している。また、ダイヤフラム２は、周辺部２ｂよりも外側にコンボリューション部２１を有している。尚、ダイヤフラム座金６のフランジ部６１の外周縁部がＲ状に面取りされ、コンボリューション部６１の内周縁部に接している。

また、ダイヤフラム座金６には、その中央部に開口６ａが開設され、開口６ａの径方向外方の周縁に筒状のバルブホルダ部６２が立設され、バルブホルダ部６２はフランジ部６１と一体に成形されている。バルブホルダ部６２には、その上端から下方に延びる、周方向複数個所のスリット６２ａが形成されると共に、上端部内周面に径方向内方に突出する爪部６２ｂが形成されている。

ガバナバルブ３は、弁孔１２に下方から挿通され、２次圧室１１ｂ側の端部（下端部）に向けて次第に外径を大きくした傘状の弁体部３１を有しており、２次圧室１１ｂ側から１次圧室１１ａ側に向かう閉じ方向（上方）に変位することで弁孔１２の開度を減少させ、１次圧室１１ａから２次圧室１１ｂに向かう開き方向（下方）に変位することで弁孔１２の開度を増加させる。また、ガバナバルブ３は、弁体部３１から上方に延びてダイヤフラム２に連結される軸部３２を有している。軸部３２の上端部には、ダイヤフラム２の１次圧室１１ａ側の面（下面）に接する肩面３２ａから上方に延びる小径軸部３２ｂが突設されている。そして、小径軸部３２ｂがダイヤフラム２の開口２ａ及びダイヤフラム座金６の開口６ａを通してダイヤフラム座金６のバルブホルダ部６２に挿通され、小径軸部３２ｂの外周面に形成した溝３２ｂ_１にバルブホルダ部６２の爪部６２ｂが係合することで、ガバナバルブ３がダイヤフラム２に連結される。

このようなガスガバナＡでは、１次圧室１１ａの内圧（１次圧）が増加する場合、ダイヤフラム２のコンボリューション部２１が上方に撓んでダイヤフラム２が上方に変位するため、ダイヤフラム２に連結されたガバナバルブ３が閉じ方向に変位して、１次圧の増加に伴う２次圧室１１ｂの内圧（２次圧）の増加が抑制され、また、１次圧が減少する場合、ダイヤフラム２のコンボリューション部２１が下方に撓んでダイヤフラム２が下方に変位するため、ガバナバルブ３が開き方向に変位して１次圧の減少に伴う２次圧の減少が抑制される。従って、ガスガバナＡは、１次圧の変化に関わらず２次圧を一定に維持する調圧機能を有する。

尚、ガバナバルブ３では、軸部３２は、弁体部３１からダイヤフラム２に向かって上方に延びるだけでなく弁体部３１から下方にも延びている。そして、ガスガバナＡでは、そのような弁体部３１から下方に延びる軸部３２をその外側から覆うようにして、弁体部３１と蓋板１４との間にバネ７が介設されている。

また、ガスガバナＡは、背圧室４側（上側）に位置する電磁ソレノイド８を備えてもいる。電磁ソレノイド８は、ボビン８１に巻回したコイル８２と、ボビン８１の内側に挿設されたガイドスリーブ８３に摺動自在に内挿される、ガバナバルブ３の小径軸部３２ｂの上端に当接するプランジャ８４とを備えている。このような電磁ソレノイド８によって、コイル８２への通電電流に比例した開き方向への押圧力がプランジャ８４を介してガバナバルブ３に作用して、２次圧、即ち、ガスバーナへの供給ガス量がコイル８２への通電電流に比例して変化する比例弁機能が得られる。

尚、バネ７は、ガバナバルブ３とプランジャ８４との合計の重量を相殺するようにガバナバルブ３の閉じ方向に付勢している。また、電磁ソレノイド８には、プランジャ８４を下方に付勢する調圧バネ８５が付設され、プランジャ８４の押圧力を調節できるようにしている。

そして、ガスガバナＡには、１次圧の変化に関わらず２次圧を一定に維持するようにダイヤフラム２を前述の如く変位させるために、背圧室４への空気等の気体の導入を行う背圧パイプ９が、ケーシング１の上端と電磁ソレノイド８の下端との間の一側端部（右側端部）にパッキン９ａを介して介設されている。背圧パイプ９の長さ方向一端部（右端部）にはガスガバナＡの外部、即ち、建物の屋内外、給湯器や暖房機等の燃焼ファンの一次空気給気路の内部等に連通させるチューブ等が接続可能になっている。また、背圧パイプ９の長さ方向他端部（左端部）の下部に上下方向に貫通する連通穴９１及びパッキン９ａの連通穴９１ａが開設されると共に、連通穴９１，９１ａの直下に位置するダイヤフラムカバー５には、同じく上下方向に貫通する小径の通気孔５１が開設されている。こうして、背圧室４は、通気孔５１及び連通穴９１，９１ａを介して背圧パイプ９を通じてガスガバナＡの外部と連通する。

ところで、前述の如く、ダイヤフラム２にはゴム製のものが多用されるが、背圧室４の内部に通気孔５１を通じて気体が流入する場合、特に背圧室４が大気に開放される等の場合には、ダイヤフラム２に大気中のオゾンが直接吹き付けられ、特に内圧変化に追随して変形させるために薄肉に形成されたコンボリューション部２１がオゾン劣化するという不具合が懸念される。そこで、ガスガバナＡでは、ダイヤフラム座金６に、ダイヤフラム２のコンボリューション部２１と通気孔５１とに対し夫々間隔を存して対向するように径方向外方に延びる環状の覆い部６３が設けられている。

覆い部６３によって、通気孔５１の下方に位置するダイヤフラム２のコンボリューション部２１が覆われるため、背圧パイプ９の連通穴９１及びパッキン９ａの連通穴９１ａを通じて通気孔５１から背圧室４内に流入する空気等の気体は、ダイヤフラム２のコンボリューション部２１に直接吹き付けられない。従って、背圧室４を通気孔５１を通じて大気等に開放しても、ダイヤフラム２のコンボリューション部２１のオゾン劣化を抑制できる。また、通気孔５１がダイヤフラム２に近い位置のダイヤフラムカバー５に形成されているため、１次圧室１１ａの内圧変化にダイヤフラム２のコンボリューション部２１が良好に追随して動作し、ダイヤフラム２の調圧応答性が向上する。

以上、本発明を一実施形態に関して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。上記実施形態は、電磁ソレノイド８を備える比例弁機能付きのガスガバナであるが、電磁ソレノイド８を具備しない通常のガスガバナにも同様に本発明を適用できる。また、ガスガバナは上下反転したものとすることもできる。この場合、バネ７は省略可能であり、調圧バネ８５の付勢力はプランジャ８４の自重を相殺するように作用する。更に、ダイヤフラム２に２次圧が作用するように、ダイヤフラム２を挟んで背圧室４の反対側を２次圧室１１ｂ、弁孔１２の下側を１次圧室１１ａとするタイプのガスガバナにも本発明を適用できる。この場合、ガス流入口及びガス流出口が上記実施形態と逆になる。

Ａ…ガスガバナ、１１…圧力室、１１ａ…一方の圧力室（１次圧室）、１２…弁孔、１３…弁座、２…ダイヤフラム、２１…コンボリューション部、３…ガバナバルブ、４…背圧室、５…ダイヤフラムカバー、５１…通気孔、６…ダイヤフラム座金、６３…覆い部、８…電磁ソレノイド、８２…コイル。

Claims

２つの圧力室を連通する弁孔の周縁に存する弁座との間隔を調整して弁孔の開度を調整するガバナバルブに連結されると共に、一方の圧力室に面し、この圧力室の内圧を受けて変位するダイヤフラムと、このダイヤフラムを挟んで一方の圧力室とは反対側に位置する背圧室を画成するダイヤフラムカバーとを備えたガスガバナであって、ダイヤフラムカバーに、背圧室をガスガバナの外部に連通させる通気孔が形成されるものにおいて、
ダイヤフラムの背圧室側の面に接して設けられるダイヤフラム座金に、ダイヤフラムのコンボリューション部と通気孔とに対し夫々間隔を存して対向し、通気孔から背圧室内に流入する気体がダイヤフラムのコンボリューション部に直接吹き付けられないように覆う覆い部が設けられた
ことを特徴とするガスガバナ。
背圧室側に位置する電磁ソレノイドを備え、ガバナバルブに電磁ソレノイドのコイルへの通電電流に比例した開き方向への押圧力を作用させる比例弁機能を有することを特徴とする請求項１記載のガスガバナ。