JPH04244506A - ガス圧力調整システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ガス供給源から供給
されるガスの圧力を、圧力調整器によって減圧して燃焼
器に導くガス圧力調整システムに係り、特に燃焼器にと
って最適のガス圧力でガスを供給することのできるガス
圧力調整システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＬＰガス供給のための基本的システムは
、従来は図７に示すように、ガス供給源であるＬＰガス
ボンベ１、圧力調整器２及びガスメータ３を順次管路で
あるガス供給管４で接続するとともに、ガスメータ３の
下流側に接続されたガス供給管５及びガスコック６を介
して末端の燃焼器７に接続した構造となっている。

【０００３】圧力調整器４は従来図８に示すように構成
されていた。すなわち、本体ケース９の入口側の一端に
はインレットパイプ１０が装着されており、他端にはア
ウトレットポート１１が形成されている。また本体ケー
ス９の上面に形成された開口部９ａにはカバー１２が固
定されており、本体ケース９とカバー１２との間にはダ
イヤフラム１３の周縁が固定されている。そしてこのダ
イヤフラム１３によってカバー１２側の大気圧室１４と
、ケース９内の減圧室１５とに気密に区画している。 ダイヤフラム１３の中心には作動杆１６が上下に貫通し
て設けられており、作動杆１６に設けられた鍔部１６ａ
と作動杆１６の上端に螺着されたナット１７との間にダ
イヤフラム１３を挾持固定している。また、ダイヤフラ
ム１３とカバー１２との間にはスプリング１８が介挿さ
れ常時ダイヤフラム１３を下方に付勢している。作動杆
１６の下部には操作レバー１９の操作端が摺動可能に交
又係合している。この操作レバー１９は支軸２０を介し
てケース９に回動可能に軸支されており、その作用端は
インレットパイプ１０の先端ノズル部１０ａに対向する
弁体２１に作用ピン２２を介して係合している。なお、
符号１２ａはカバー１２に形成された大気側と連通する
通気孔である。

【０００４】上記のように構成された従来の圧力調整器
４において、燃焼器７で消費されるガス量が減少するな
どして減圧室１５内の圧力が上昇すると、ダイヤフラム
１３はスプリング１８の付勢力に打ち勝って大気圧室１
４側に変位し、作動杆１６を引き上げて操作レバー１９
を支軸２０を中心として反時計方向に回動させる。そし
て弁体２１をノズル部１０ａに近接させてガスの流入量
を減らし、減圧室１５内のガス圧を低下させる。このよ
うにして減圧室１５内のガス圧はスプリング１８の付勢
力に対応してほぼ一定に保たれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年圧
力調整器から燃焼器までの配管系に種々の安全機器が取
り付けられるようになってきている。また、燃焼器の数
も増加し配管の長さも長くなっている。このため配管系
の圧力損失が増加し、燃焼器部分における所定の供給圧
力が確保できないことが発生するという問題があった。 この問題を解決するためには配管径を拡大したり、圧力
調整器の圧力調整能力を大きくしなければならず、設備
コストが高価になる欠点があった。

【０００６】一方、燃焼器直前のガス圧力を検出し、こ
のガス圧力が所定の値となるように、圧力調整器の減圧
室内の圧力をガス圧力検出値を用いて帰還制御してもよ
いが、圧力調整器と燃焼器との間のガス供給管の長さ及
び内容積が大きいため、ガス圧力を検知してから調圧さ
れたガスが燃焼器に到達するまでに時間がかかり、対応
にずれがあった。また、圧力調整器やガスメータ自体の
劣化などにより圧力変動が発生した場合には、上記の構
成では燃焼器直前の圧力の安定化は困難であった。

【０００７】この発明は上記の点に鑑みてなされたもの
であり、ガス使用量の増減及び配管系の圧力損失の大小
に影響されることなく、しかも圧力調整器やガスメータ
などの劣化に伴なう圧力変動を吸収して、燃焼器直前の
ガス供給圧力を所定の値に安定して確保することのでき
るガス圧力調整システムを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、ガス供給源から供給されるガス圧力を
圧力調整器により減圧し、ガスメータを介して燃焼器に
供給するガス圧力調整システムにおいて、前記ガスメー
タと前記燃焼器とを接続する管路にガス圧力微調整手段
とガス圧力検出手段とを設け、該ガス圧力検出手段が検
出した検出値により前記ガス圧力微調整手段を帰還制御
して、前記燃焼器に最適な圧力のガスを供給するように
したことを特徴としている。

【０００９】また、ガス圧力微調整手段は、ガス入口部
とガス出口部とを区画する隔壁と、該隔壁を貫通して設
けられた弁座と、該弁座に対向して進退可能に設けられ
た弁体と、ガス圧力検出手段からの信号を受けて前記弁
体を進退させる駆動手段とからなることを特徴としてい
る。

【００１０】さらに、駆動手段はステッピングモータで
あることを特徴としている。

【００１１】また、駆動手段は複数段に積層されたソレ
ノイドであることを特徴としている。

【００１２】

【作用】上記の構成によると、燃焼器の直前のガス圧力
を検出し、このガス圧力検出値により同じく燃焼器の直
前に設けられたガス圧力微調整手段を帰還制御すること
により、ガス供給管の圧力損失に影響されることなく、
燃焼器直前のガス供給圧力を所定の値に安定して確保す
ることができる。また、圧力調整器やガスメータの劣化
などによる圧力変動も、ガス圧力微調整手段により吸収
し、ガス供給圧力を安定させることができる。

【００１３】また、ガス圧力微調整手段に設けられた弁
体をステッピングモータまたは多層ソレノイドにより駆
動することにより、ガス供給圧力の変化に対応して予め
定められた位置に弁体を移動させ、弁開度を調整して所
定のガス圧力のガスを燃焼器に供給することができる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。

【００１５】図１乃至図３にこの発明の一実施例を示す
。図１において、図７に示す従来例の部分と対応する部
分には同一符号を付して示し、その説明を適宜省略する
。この実施例の特徴は燃焼器７の直前のガス供給管５に
ガス圧力検出手段である圧力センサ３１と、圧力センサ
３１が検出した検出信号によって帰還制御されるガス圧
力微調整手段であるガバナ３２とを設けた点にある。

【００１６】図２にガバナ３２の構成を示す。図２にお
いて、本体ケース４１内はそれぞれ隔壁４２，４３によ
ってガス入口部４４、減圧室４５及びガス出口部４６に
区画されている。本体ケース４１の調圧室４５の上面に
形成された開口部４１ａにはカバー４７が固定されてお
り、本体ケース４１とカバー４７との間にはダイアフラ
ム４８の周縁が固定されている。そしてダイアフラム４
８によってカバー４７側の大気圧室４９と、ケース４１
内の減圧室４５とに気密に区画している。

【００１７】ダイアフラム４８の中心には作動杆５０が
上下に貫通して固定されており、作動杆５０の下端には
弁体５１が取り付けられている。そして弁体５１は隔壁
４２に貫通して設けられた弁座５２に対向している。

【００１８】一方、カバー４７の上面には円筒部５３が
突出して設けられており、円筒部５３の上部内側にはス
テッピングモータ５４が取り付けられている。またステ
ッピングモータ５４の駆動軸５５には押圧部材５６の回
転が係止され軸方向に移動可能に装着されており、押圧
部材５６の外周には外径ネジ５６ａが形成されている。 さらに円筒部５３の内周にはこの外径ネジ５６ａに螺合
する内径ネジ５３ａが形成されていて、駆動軸５５の回
転により押圧部材５６が昇降するようになっている。ま
た押圧部材５６の下面にはスプリング受け５７が摺動自
在に取り付けられており、スプリング受け５７とダイア
フラム４８との間にはスプリング５８が張架されている
。

【００１９】なお、符号５９，６０はそれぞれ押圧部材
５６の上昇端及び下降端を規制するリミッタであり、符
号６１は安全弁用スプリングである。また、圧力センサ
３１とステッピングモータ５４とは、図３に示すように
制御部６２を介して信号線６３，６４で接続されている
。

【００２０】次のこの実施例の作用を説明する。圧力セ
ンサ３１が検出したガス圧力はデジタル信号として制御
部６２に入力され、制御部６２はガス圧力が所定値にな
るようにモータ５４を駆動する。このとき初期設定圧力
を例えば２８０ｍｍＨ２　Ｏとし、図４に示すように圧
力変化量がそれぞれ１０，２０，３０ｍｍＨ２　Ｏにな
ったときに、初期設定圧力に帰還制御するためのステッ
ピングモータ５４の回転数Ａ，Ｂ，Ｃを設定しておく。 そして圧力センサ３１が例えば初期設定圧力に対して＋
１０ｍｍＨ２　Ｏの圧力変化を検出したときは、制御部
２２はステッピングモータ５４に対してＡ回だけ回転さ
せるパルス信号を出力する。この結果燃焼器７の直前の
ガス圧力が初期設定圧力に等しくなるように帰還制御す
ることができる。

【００２１】また押圧部材５６の移動範囲はリミッタ５
９，６０で規制されており、押圧部材５６がリミッタ５
９または６０に当接したままになっているときは調圧の
限界をこえている。このときリミッタ５９，６０をリミ
ットスイッチや近接磁気接点で構成することにより、警
告ランプなどでその旨表示し、安全を確保することがで
きる。

【００２２】この実施例によれば、燃焼器７の直前のガ
ス供給圧力を時間のおくれなく、所定の値に非常に近い
状態に安定して確保することができる。また圧力調整器
２やガスメータ３が劣化して圧力変動が大きい場合でも
、ガバナ３２によりこの変動を吸収し、ガス供給圧力を
適正に制御することができる。さらに、圧力調整器２や
ガスメータ３の劣化が著しく使用不能の場合は、リミッ
タ５９，６０を介して表示することができ、安全を確保
することができる。

【００２３】図５及び図６にこの発明の他の実施例を示
す。

【００２４】この実施例はガバナ３２の駆動手段として
多層、例えば３層に構成されたソレノイド７１ａ，７１
ｂ，７１ｃを用いたものである。ソレノイド７１の上下
にはそれぞれマグネット７２ａ，７２ｂが設けられてお
り、中心には鉄心７３が上下移動可能に挿入されている
。そして鉄心７３の下端がダイアフラム４８の中心に連
結されている。

【００２５】この実施例では制御部６２から発する信号
によって、３段のソレノイド７１を選択して励磁するこ
とで、鉄心７３の必要な変位量を確保することができる
。またソレノイド７１の外周の所定の位置に近接磁気接
点７４ａ，７４ｂ，７４ｃを設けることにより、前述し
た実施例の場合と同様に調圧の限界を知ることができる
。

【００２６】なお、上記実施例におけるソレノイド７１
及び近接磁気接点７４の数は３個に限定されない。また
ソレノイド７１の代りに比例制御が可能な電磁弁を用い
てもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれば
、燃焼器に近接した管路にガス圧力検出手段とガス圧力
微調整手段とを設けて、ガス圧力を帰還制御するように
したので、ガス使用量の増減や配管系の圧力損失の大小
に影響されることなく、しかも圧力調整器やガスメータ
などの劣化に伴なう圧力変動を吸収して、燃焼器直前の
ガス供給圧力を所定の値に安定して確保することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の構成を示す説明図。

【図２】図１のガバナの一例の構成を示す縦断面図。

【図３】同じくシステム構成を示すブロック図。

【図４】同じくモータ回転数と調整圧力変化量との関係
を示す線図。

【図５】図１のガバナの他の一例の構成を示す説明図。

【図６】同じくシステム構成を示すブロック図。

【図７】従来のガス圧力調整システムの構成を示す説明
図。

【図８】図７の圧力調整器の構成を示す縦断面図。

【符号の説明】

１　　ガス供給源（ＬＰガスボンベ） ２　　圧力調整器 ３　　ガスメータ ５　　管路（ガス供給管） ７　　燃焼器 ３１　　ガス圧力検出手段（圧力センサ）３２　　ガス
圧力微調整手段（ガバナ）４２　　隔壁 ４４　　ガス入口部 ４６　　ガス出口部 ５１　　弁体 ５２　　弁座 ５４　　駆動手段（ステッピングモータ）７１　　駆動
手段（ソレノイド）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ガス供給源から供給されるガス圧力を
   圧力調整器により減圧し、ガスメータを介して燃焼器に
   供給するガス圧力調整システムにおいて、前記ガスメー
   タと前記燃焼器とを接続する管路にガス圧力微調整手段
   とガス圧力検出手段とを設け、該ガス圧力検出手段が検
   出した検出値により前記ガス圧力微調整手段を帰還制御
   して、前記燃焼器に最適な圧力のガスを供給するように
   したことを特徴とするガス圧力調整システム。
2. 【請求項２】　　ガス圧力微調整手段は、ガス入口部と
   ガス出口部とを区画する隔壁と、該隔壁を貫通して設け
   られた弁座と、該弁座に対向して進退可能に設けられた
   弁体と、ガス圧力検出手段からの信号を受けて前記弁体
   を進退させる駆動手段とからなることを特徴とする請求
   項１記載のガス圧力調整システム。
3. 【請求項３】　　駆動手段はステッピングモータである
   ことを特徴とする請求項１または２記載のガス圧力調整
   システム。
4. 【請求項４】　　駆動手段は複数段に積層されたソレノ
   イドであることを特徴とする請求項１または２記載のガ
   ス圧力調整システム。