JPS5821078A - 流体圧力制御弁 - 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】 本発明は、燃料ガス等の圧力を電流により無毅階に比例
制御する流体圧力制御弁に関し、特に電気信号が零の時
流体流路を完全に閉止することができ、且つ良好な制御
特性の得られる流体圧力制御弁を提供することを目的と
するものである。

従来例を第１図に示す。第１図において、１は流体入口
、２は流体出口、３は弁座、４は弁座３に対向して設け
た弁体である。５は弁座４の上部に設けられたダイアフ
ラムであり、以上の部材より衆知のガバナ部が構成され
ている。６は、永久磁石、７はセンターヨーク、８は、
ボトムヨークであり、以上から外磁型磁気回路が形成さ
れている。９はコイル１０を巻装したボビンであり、前
記センターヨーク７とボトムヨーク８で形成される磁気
ギャップ中に設けられ、通電することにより発生する力
を前記弁体４に伝達する。１１は、ダイアフラム５の背
圧室１２を大気と連通ずるだめの大気連通孔、１３は弁
体４を弁座３に押しつける方向に作用するバネである。

以上の構成において、コイル１０への通電を開始すると
、その通電量に比例して力が弁体３に作用し、バネ１３
の閉止力に打勝って閉弁し、流体出口２側の圧力を無段
階に制御することができる。

またこの時前記ガバナ部は、−次圧力が変動しても流体
出口２側の圧力を一定に保つ、衆知のガバナ機能を果す
。

以上述べてきた、この種の流体圧力制御弁に要求される
重要な機能は、第１に制御範囲内全域にわたり、安定し
た圧力制御特性が得られること。

第２に弁閉止時に流体を完全に閉止する閉止機能を有す
ること。第３には、前記ガバナ機能を有することである
。

一般に従来例のごとき構成において、閉止機能を得る場
合、バネ１３の閉止力を大きく、且つ、弁座３と弁体４
の接触部に弾性体（図示せず）を設ける方法が用いられ
るが、この場合、弾性体を設けた円錐状の弁体４を弁座
３゛に密着して押しつける構造のため、弁体４は、第１
図矢印のごとき力を受け、弁座３に圧入状態で保持され
て閉止がなされる。したがって弁座３と弁体４の粘着が
起りやすく、所定のコイル電流を供給しても、開弁せず
、小流量域での制御特性が悪くなる。第２図は従来例に
おけるコイル電流と流体出口２側の圧力の関係を示すも
のであり、正常動作時においては、■１で開弁じ、１２
で最大制御圧ＰＴに達する。

しかし、前記粘着が発生すると、！、で開弁せず、不特
定の電流値１１　　で急激に開弁じ、燃料ガスを用いた
場合、爆発音が発生したり、全く開弁せず、動作不能と
なる場合があった。以上述べたように従来例においては
、閉止機能と粘着防止の両方を満足することはできず、
第３図のガス回路に示すように流体圧力制御弁１４の上
流側に専用の閉止弁１６を設けることを余儀なくされて
、コストアップとなってしまうという問題点があった。

尚第３図において１６はメインバーナー１．１７はパイ
ロットバーナー、１８は流量ノズル、１９はパイロット
電磁弁である。゛ 本発明は流体制御用の弁と閉止用の弁を同軸に設けると
ともに、それ−の弁を同時に駆動し、且つ通電量に反比
例に流体出口側の圧力を制御する方向に力を発生する電
気駆動部を設けることにより上記従来例の問題点を解消
したものであり、以下、図面とともに説明する。

第４図は本発明の一実施例を示すものであり、２゜は流
体入口、２１は、流体出口、２２は、第１弁座、２３は
、第１弁座２３に対向して設けた第１弁体である。前記
第１弁座２２と第１弁体２３により、流体流踏所が可変
され圧力が制御される。

２４は前記第１弁座２２よりも充分口径の大きい第２弁
座であり、第２弁座２２の上流側に設けられている。２
６は、第２弁座２４に対向し、且つ、前記第１弁体２３
と一体的に設けた第２弁体であり、第２弁座２４との接
触面側には弾性体２６を設けてりる。

ここで弾性体２６は、第２弁座２４側にコーティング等
の方法により形成してもよい。以上の第２弁座２４及び
第２弁体２６により流体流路が閉止される。２７は、第
１弁座２２の下面と第２弁体２６の上面に介在させた圧
縮バネ、２８は、第１弁体２３の上部に設けたダイアフ
ラムであり、従来例と同様、ガバナ機能を有する。

次に本発明の一実施例における、電気駆動部の説明を行
なう。２９は、白−り、３ｏは板バネ３１により支持さ
れたプランジャであり、シランジャ３１の下端は、ダイ
アフラム２８を介して第１弁体２３に連設されている。

以上のヨーク２９とプランジャ３ｏより磁気回路が構成
されている。前記板バネ３１は、板バネ取付金具３２に
リベット止めされ、さらにヨーク２９にビス止めされて
いる。３３は、電磁コイル３４を巻装したコイルボビン
であシ、電磁コイル３４へ通電することにより、上向き
の力Ｆが通電量に比例して得られる。

以上の構成において動作を説明する。第４図は電磁コイ
ル３４への通電量が零の時、すなわち弁閉止状態を示す
。弾性体２６を設けた第２弁体２６は、圧縮バネ２７の
作用により、第２弁座２４に密着して押うけられ流体流
路は完全に遮断されている。この時、第２弁体２５は平
担な形状のため従来例のように圧入状態で保持されるこ
とはなく、粘着の発生はない。次に着火に適した圧力が
得られる程度の所定のステップ電流を電磁コイル３４へ
給電すると、第２弁体２５は圧縮バネ２７の閉止力に打
勝ち、第２弁座２４より浮上し、同時に、第１弁座２２
と第１弁体２３とで形成される流体流路断面積は所定の
開度に縮小され、得だい流量ヲハーナー（図示せず）へ
供給することができる。

更に電流を増減すると、その電流値に反比例して流体出
口２１側の圧力が制御さる。すなわち電流値により無段
階にバーナーの能力制御が可能である。

第６図は本発明の実施例における流体圧力制御弁の特性
図を示す。コイル電流Ｉ３で着火に適した緩点火圧力Ｐ
ｃとなり、１１で最大制御圧Ｐａ、Ｉ２で最小制御圧Ｐ
ｂとなる。ｆなわち電流は、１１かうｌ２Ｆｌ範囲で制
御することになる。ここでいかなる制御状態であっても
電流値が零となると、流体閉止弁は、圧縮バネ２７の力
により、閉弁される。また電気制御回路の異常により過
大電流が流れた場合においても、流体制御弁によシ、微
量の洩れはあるが、閉止がなされる。つまりフェールセ
ーフである。さらに、第１弁体２３は、小流量域におい
ても、第１弁座２２に接触することはないため、安定し
た制御特性を得ることができる。

以上説明したように、本発明は、流体制御用の弁と閉止
用の弁を設けて、それぞれの機能を発揮させるとともに
通電量に反比例して流体出口側の圧力を制御する方向に
力を発生する電気駆動部で動作を可能としたものであシ
、この種の流体圧力制御弁に要求される、流体比例制御
機能、弁閉止機能、ガバナ機能を満足し、ガス回路の単
純化。

低コスト化を実現するとともに、フェールセーフな流体
圧力制御弁を提供するものである。

なお本発明の実施例では、電気駆動部として、電磁プラ
ンジャ型を用いて説明したが、限えされるものではない
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の従来例における流体圧力制御弁の断面
構造図、第２図は同特性図、第３図は同ガス回路構成図
、第４図は本発明の一実施例を示す流体圧力制御弁の断
面構造図、第６図は同特性図である。 ２２・・・・・第１弁座、２３・・・・・・第１弁体、
２４・・・・・・第２弁座、２６・川・・第２弁体、２
６・・・・・・弾性体、２７・・・・・・圧縮バネ、２
８・・・山ダイアフラム、２９・・・・・・ヨーク、３
ｏ・・・・・・プランジャ、３４・・・・・電磁コイル
。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名箪　
ＩＩＩ 菖　３　＠

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）流体圧力を制御する第１弁体と、その第１弁体に
   対向して設けた第１弁座と、流体圧を受けて変位するダ
   イアフラムと、流体流路を閉止する第２弁体、及び第２
   弁座を有するとともに、前記第１弁体と第２弁体を同時
   に駆動し、且つ通電量の増加に伴ない、前記第２弁体を
   開弁方向に、また前記第１弁体を閉弁方向に動作させる
   力を発生する電気駆動部を設けたことを特徴とする流体
   圧力制御弁。
2. （２）　　鉢梶〆２弁体を第２弁座に押しつける方向に
   作用する圧縮バネを設けたことを特徴とする特許請求の
   範囲第（１）項記載の流体圧力制御弁。
3. （３）第２弁体と第２弁座のどちらか一方もしくは両方
   の、少なくとも接触面を弾性部材で形成したことを特徴
   とする特許請求の範囲第（１）項記載の流体圧力制御弁
   。