JPS59133617A - 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】 産業上の利用分野 本発明は電気信号により流体圧力全比例的に制御する圧
力制御弁、特に小電力で燃焼器用燃焼ガスの制御を行な
うに好適な圧力制御弁に関する。

従来例の構成とその問題点 従来のこの種の圧力制御弁として、第１図に示すような
電磁パイロット式圧力制御弁がある。

第１図の従来例圧力制御弁の構成は、箱状に形成された
弁本体１は燃焼ガス供給側に接続される入口通路２と、
バーナ側に接続される通路３とが形成され、この両者は
主弁４によって開閉されるポート５を介して相互に連通
している。主弁４はガイド６とスプリング７によって支
持され、このスプリング７によってポート６を閉じる方
向に付勢されている。また出口通路３に対して主ダイヤ
フラム室８を区画している主ダイヤフラム９に接してい
る。弁本体１にはワーキングガス切替弁機構を内蔵した
サーボ弁本体１０が同定されていムワーキングガス切替
弁機構には、入口通路２よ導通路１１、オリフィス１２
全通して導かれてくるワーキングガスを閉止する小弁座
１３とバイパス弁座１４と切替弁１６とワーキングガス
全サーボ弁側に導く通路１６と主ダイヤフラム室８と連
通する通路１７によって構成され、これによって切替弁
１６は入口通路２から主ダイヤフラム室８への通路およ
び入口通路２からサーボ弁２０′ｆ：介して出口通路３
に通ずる通路の一組の通路と、主ダイヤフラム室８から
出口通路３に通ずる通路を選択的に切替える。なお切替
え弁１６を駆動する駆動部は図に示されていないが別途
必要である。またサーボ弁１ｏの上部にはサーボ弁座１
８を有する座板２８が固定され、この弁座上にはフィー
ドバックダイヤフラム１９が設けられ、その周縁部にお
いて弁座１８の周縁部に固着されている。フィードバッ
クダイヤフラム１９の下面中央には弁座１８を開閉する
サーボ弁２０が固定されている。

座板２８には通路１６と出口通路３に連通する通路２６
とを弁座１８を通して連通させる孔２９が設けられてい
る。サーボ弁本体１ｏの上部には電磁コイル２２が設け
られ、このコイルの中央部にはグランジｖ−２１が上下
動自在に設けられ、かつその下端部はフィードバックダ
イヤフラム１９のサーボ弁２０が設けられた面と反対側
の面すなわちワーキングガス圧検出側と反対側に当接し
、さらにそのプランジャー２１の弾性板２７により支持
されている。これによって電磁コイルはプランジャー２
１とともにフィートノくツクダイヤフラムに加える刃金
制御する磁気回路を構成する。サーボ弁本体（０には板
ばねからなる弾性部材２３の一端が調節ねじ２４によっ
て取付けられ、その他端はプシンジャー２１の下端とサ
ーボ弁２ｏとの間においてサーボ弁２０に付勢力を与え
ている。

これら座板２８、フィードバックダイヤフラム１９、サ
ーボ弁２０．プランジャー２１、電磁コイル２２、弾性
板２７、弾性部材２３および調節ねじ２４によってサー
ボ升機構が構成される。

以上の従来例の構成において、主弁４を閉止して流体流
れを遮断したい場合、小弁座１３を切替え弁１５ｖｃよ
って閉止しないと主弁４を閉止することができない。つ
まり閉止機能付圧力制御弁の役割りを満たすために、サ
ーボ弁２０の付勢力を加減する電磁コイル２２やプラン
ジャー２１からなる電磁駆動部と、切替え弁１６を駆動
するもう一つの電気的駆動部の２つの電気的駆動部を必
要とし、構造が複雑となるばかりでなく、大型化したシ
コスト高となる問題があった。

発明の技術的課題 本発明は、一つの電気的、駆動部だけで、閉止弁機能と
電気信号に応じた二次側流体圧力を得ることができ、か
つ構造簡単にして、低電力の圧力制御弁全可能にしよう
とするものである。

発明の技術的手段 本発明は、上記課題を解決するために、入口側通路と出
口側通路の途中に設けた主弁座と、前記主弁座の開口度
を可変するダイヤフラム弁とからなる主通路と、前記入
口側通路から流入した流体が絞りを経て、パイロット弁
とパイロット弁座の隙間を通り、パイロットダイヤフラ
ムで仕切られた二次王室を経て、前記出口側通路に導通
ずる）くイロット通路と、前記絞りを通過した流体の圧
力凱前記ダイヤフラム弁で仕切られた主通路背圧室に導
通するパイロット圧導通路と、前記ダイヤフラム弁を閉
じる方向に作用するスプリングと、前記パイロット弁お
よびパイロットダイヤフラムに力を作用する電気的駆動
部とばねとにより構成している。

発明の作用 上記構成により、前記出口側通路の圧力全電気的駆動部
の電気信号に応じた流体圧力に保持するとともに、電気
的駆動部への電気信号を零にした時にパイロット弁およ
びダイヤプラム弁が閉止し閉止弁として作用する。

実施例の説明 次に本発明の一実施例を図を用いて説明する。

すなわち第２図において弁本体５０は燃焼ガス供給側に
接続される入口側通路５１と、バーナ側に接続される出
口側通路６２とが形成され、この両者はダイヤフラム弁
６３によって開閉される主弁座６４を介して相互に連通
し、主通路６６を形成している。ダイヤフラム弁６３は
スプリング６６によって主弁座６４を閉じる方向に付勢
されている。また弁本体６ｏには入口側通路６１から校
υ５７′ｆｆ：介して、前記スプリング６６を収納しか
つ前記主通路６６とダイヤフラム弁６３によって仕切ら
れた主通路背圧室６８と導通するパイロット圧導通路５
９を形成し、さらに前記パイロット圧導通路６９とパイ
ロット弁座６０ｉ介して二次王室６１に導通しさらに前
記二次圧室６１から出口側通路５２に連通ずるパイロッ
ト通路６２が形成されでいる。二次王室６１はパイロッ
トダイヤフラム６３で仕切られ、パイロットダイヤフラ
ム６１の上部には電気的駆動部６４であるところの、コ
イル６５やプランジャ６６およびヨーク６７などからな
るプランジャ型電磁駆動部が構成しである。電磁駆動部
のプランジャ６６は２枚の片持板ばね６８に無摺動上下
動自在に支持されている。

プランジャ６６とパイロット弁６９を連結している非磁
性の連結軸７ｏは、パイロットダイヤフラム６３全気密
的に貫通している。パイロット弁６９は略球状に形成さ
れ略球状表面全体乞ゴム７１で覆った形態とし、前記２
枚の板ばね６８は、パイロット弁６９を閉止する方向に
、つ寸りプランジャ６６を持ち上げる方向に付勢してい
る。またさらに前記板はね６８の力に対向して作用する
スプリング７２と、そのスプリング７２の付勢力を加減
調節できる調節ネジ７３を電気的駆動部６４は有してい
る。

実施例の作用効果 上記本発明一実施例の構成においてガス燃焼装置に熱要
求がない場合、電気的駆動部６４の電磁コイル６６には
電流を流さないため、プランジャ６６を支持している２
枚の板ばね６８の力によってパイロット弁６９は、パイ
ロット弁座６０ｉ閉止した１まである。したがって入口
側通路６１のガスは絞り６７を経て、二次圧室６１から
出口側通路６２へ流れようとしても、二次圧室６１の手
前でパイロット弁座６０１ｒ：ハイロット弁６９で閉止
されているため、パイロット通路６２と連通している主
通路背圧室６８に入口側通路６１のガス圧を導くことに
なる。そこでダイヤフラム弁６３の両面に入口側通路６
１のガス圧が作用し、ダイヤフラム弁６３を閉じる方向
に作用するスプリング６６の力と、ダイヤフラム弁６３
にガス圧が作用する面積が主通路６６側より、主通路背
圧室６８側から作用する面積より小さいことがら、その
差の面積に作用するガス圧の力とを合わせた閉市力で、
ダイヤフラム弁６３が主弁座６４を閉じており、ガスは
流れない。

次に、ガス燃焼器に熱要求がある場合には、電気的駆動
部６４の電磁コイル６６に通電し、プランジャ６６は、
電磁コイル６６への通電量に応じてパイロット弁６９を
開く方向の電磁力を発生する。したがってパイロット圧
導通路６９のガスはパイロット弁６９とパイロット弁座
６０との隙間を通り二次圧室６１を経て出口側通路６２
へ流出する。その結果、パイロット圧導通路６９ならび
に主通路背圧室５８のガス圧は、入口側通路６１のガス
圧よりも低くなり、ダイヤフラム弁６３の両面に作用す
る力は、ダイヤフラム弁６３を主弁座６４から離そうと
する力の方が相対的に太きくなる。したがってダイヤフ
ラム弁５３が主弁座６４を：開き、主通路６６をガスが
流れる。

出口側通路５２のガス圧は通路７４により二次圧室６１
に導通しており、パイロットダイヤフラム６３に作用し
ているので、出口側通路６２のガス王が電磁駆動部の電
磁コイル６５への通電量に対して高くなり過ぎる場合、
パイロットダイヤフラム６３全上に押し上げようとする
、つまりパイロット弁６９を閉じようとする力が増大し
、パイロット弁６９とパイロット弁座６ｏとの隙間を小
さくするため、入口側通路６１から絞り５７乞経て流入
したガスが、パイロット弁座６０を通って二次圧室６１
へ流れにくくなり、パイロット圧導通路６９ならびに主
通路背圧室５８のガス圧が上昇する。その結果、ダイヤ
フラム弁６３が主弁座６４の開口度を狭くする方向に動
き、出口側通路６２のガス圧は電磁駆動部の電磁力に応
じた一定の圧力に保持される。また反対に出口側通路６
２のガス圧が電磁駆動部の電磁コイル６６への通電量に
対して低くなシ過ぎる場合、パイロットダイヤフラム６
３に作用するガス圧の力が小さくなり、相対的に電磁駆
動部のプラノジャ６６が押し下げる力の方が勝り、パイ
ロット弁６９は下へ移動してパイロット弁座６０との開
口隙間が増大する。

その結果、パイロット圧導通路６９および主通路背圧室
６８の圧力が低下し、ダイヤフラム弁６３が主弁座６４
との開口度を増大する。したがって出口側通路６２の圧
力は電磁駆動部の力に応じた圧力に一定に保持される。

以上のように本実施例は電気的駆動部であるところの電
磁駆動部の電磁コイル６５に流す′醒流に応じた出口側
通路圧を得ることができ、かつその圧力に保持すること
ができ、さらに電磁駆動部への通電を停止すればガスを
閉止：する作用をする。またパイロット弁６９奮略球状
とし、その略球状表面全体金ゴム７１で覆った構成で、
弁閉塞性が非常に優ｎており、ゴム７１が弁作動時には
ずれたシする恐れもなく、しかも生産しやすい。

寸た電気的駆動部にプラノジャ６６′ｆ！：２枚の片持
板ばね６８で無摺動上下動自在に支持した電磁プラノジ
ャ型駆動部としたことによシ、円滑で応答のよいヒステ
リシスの少ない圧力制御が可能であるうえ、前記２枚の
板ばね６８でプラノジャ６６を持ち上げる方向に付勢し
、パイロット弁６９の閉止力を板ばね６８で持たすこと
ができ、別に弁閉止用のバネを必要とせず構造簡単な電
気的駆動部にすることができる０またノくイロット弁６
９の付勢力を調節・する調節ネジ７３とスブ１ノ／グＴ
２を有した構成により、特性ノくラツキカ；あっても微
調整して解消できるほか、通電しない機械式ガスガバナ
としても用いることができる。

発明の効果 以上のように本発明の圧力制御弁によれば次の効果が得
られる。

（１）電気的駆動部の電気信号に応じた出口圧力に保持
するように作用し、一つだけの電気的駆動部で閉止機能
と電気入力に応じた流体圧力制御機能を小電力でかつ構
造簡単にしてできる。

？）　ダイヤフラム弁で主弁座の開閉および開口度制御
をする構成であるから、主弁と主ダイヤフラムを一部品
で構造簡単にできるばかりでなく摩擦摺動することなく
円滑な制御ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の圧力制御弁の断面図、第２図は本発明の
圧力制御弁の一実施例を示す断面図、第３図は同圧力制
御弁の板ばねの斜視図である。 ５１・・・・・・入口側通路、６２・・・・・・出口側
通路、５３・・・・・・ダイヤフラム弁、５４・・・・
・・主弁座、６６・・・・・・主通路、６６・・・・・
・スプリング、６７・・・・・・絞す、５８・・・・・
・主通路背圧式、６９・・・・・・パイロット圧導通路
、６０・・・・・・パイロット弁座、６１・・・・・・
二次圧室、６２・・・・・・パイロット通路、６３・・
・・・・パイロットダイヤフラム、６４・・・・・・電
気的駆動部、６６・・・・・・電磁コイル、６６・・・
・・・プランジャ、６７・・・・・・ヨーク、６８・・
・・・・板ばね、６９・・・・・・パイロット弁、７２
・・・・・・スプリング、了３・・・・・・調節ネジ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第五
図 第２図 ３ ８９−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）入口側通路と出口側通路の途中に設けた主弁座と
   、前記主弁座の開口度を可変するダイヤフラム弁とから
   なる主通路と、前記入口側通路より流入した流体が絞り
   を経て、パイロット弁とパイロット弁座の隙間を通り、
   パイロットダイヤフラムで仕切られた二次圧室を経て、
   前記出口側通路に導通するパイロット通路と、前記絞シ
   ヲ通過した流体の圧力を、前記ダイヤフラム弁で仕切ら
   れた主通路背圧、室に導通するパイロット圧導通路と、
   前記ダイヤフラム弁を閉じる方向に作用するスプリング
   と、前記パイロット弁およびペイロットダイヤフラムに
   カを作用する電気的駆動部と、前記パイロット弁を閉止
   する方向に付勢するばねとからなる圧力制御弁。 （匂　前記パイロット弁は略球状で、前記略球状表面全
   体をゴムで覆った特許請求の範囲第１項記載の圧力制御
   弁。 （３）前記電気的駆動部は、コイルとヨークとプランジ
   ャとからなる電磁プランジャ型駆動部とし、前記グラン
   ジャを２枚の板ばねで無摺動支持した特許請求の範囲第
   １項記載の圧力制御弁。 （４）前記２枚の板ばねは、前記コイルに通電しないと
   き前記プランジャを上に持ち上げ、前記パイロット弁を
   閉止する方向に付勢し、前記コイルに通電するとパイロ
   ット弁を開く方向に電磁力が発生する特許請求の範囲第
   ３項記載の圧力制御弁。 （５）前記パイロット弁の付勢力ｔＸ整するスプリング
   と調節ネジを有した特許請求の範囲第３項記載の圧力制
   御弁。