JPS5918494Y2 - 圧力調整器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はダイヤフラムの変位により圧力差を検出し、ダ
イヤフラムと連動する弁の開閉により圧力差を所定値に
保つ方式の圧力調整器に関するものである。

一般に圧力調整器では、ダイヤフラムで分割された一室
に差圧設定スプリングを配置してこのスプリングの附勢
力をダイヤフラムに作用させ、ダイヤフラムで分割され
た画室の圧力差を設定している。

そしてダイヤフラムの平衡状態からの変位により画室の
圧力差が設定値からズしたことを検出し、これに関連さ
せて一室の弁を開閉制御して一方側の流体の圧力を調整
し、圧力差が所定の値になるようにしている。

このような圧力調整器において、圧力差の設定値を変更
する場合、従来では差圧設定スプリングを直接調節し、
ダイヤフラムを附勢するバネ力を変えて行なっていた。

ところがこれであると差圧設定スプリングを調節するた
めの押板を弁座と圧力調整器の内壁との間に摺動自在に
嵌挿して押板の摺動部分にシール部材を施す必要があり
、摺動部分の摩擦抵抗が差圧設定スプリングの附勢力す
なわち圧力差の設定値に影響を及ぼすということがあっ
た。

また弁座は押板の摺動範囲以上に長くする必要があり、
押板の構成とあわせて圧力差の設定値を変えるための機
構が複雑化する欠点があった。

更には従来では上記弁を平座弁としてダイヤフラムに固
定して用いる場合が多く、ダイヤフラムの変位等に起因
して千座弁と弁座との平行度が失なわれ、平座弁と弁座
との間の流路を流体が偏って流れるため、圧力差の制御
精度が低下するという欠点があった。

そこで本考案は従来の圧力調整器の上記欠点に鑑みこれ
を改良し、弁座を弁軸方向に摺動自在にすることにより
圧力差の設定値を容易に変更可能にすると共に、弁を関
節球を介してダイヤフラムに連動させることにより、弁
に自動調心機能を与え、優れた圧力差の制御精度を得ん
とするものである。

以下本考案の構成を内燃機関の燃料計量器に適用した場
合に基づいて図面を参照して説明すると次の通りである
。

第１図は本考案の第１の実施例である。

同図において、１は燃料計量器、２は圧力調整器、３は
燃料タンク、４はポンプ、５はレリーフバルブ、６は噴
射器である。

燃料計量器１は本体７の内部に空洞８を有し、この空洞
８にテーパー状の孔９を有するスリーブ１０が嵌挿固定
されている。

そして孔９内には球体１１が配され、燃料の計量口（隙
間）１２が構成される。

１３は球体１１の軸方向位置を制御する制御棒で、この
場合、吸気管（図示せず）を流れる空気流量に比例して
動作する。

１４は燃料の流入口、１５は流出口である。

計量口１２の開口面積は、制御棒１３の軸方向の変位に
対して直線的に比例して変化し、空気流量に比例する。

圧力調整器２は、この時の計量口１２の前後の圧力差（
Ｐｌ−Ｐ２） ＝ Ｐｄを所定値に保ち、計量口１２を
流れる燃料の流量をその開口面積に一義的に比例させ、
計量された燃料の流量を空気流量に比例させて空燃比を
所定値に保つ働きをする。

この場合、計量口１２の上流側の圧力Ｐ１はレリーフバ
ルブ５により一定値に保持されているため、圧力差Ｐｄ
のズレは下流側の圧力Ｐ２に起因して変動する。

またＰ２の変動は噴射器６が吸気管中に開口する連続噴
射方式であるとすると、吸気管負圧の変動等に起因して
発生する。

次に圧力調整器２の構成並びに働きを説明する。

圧力調整器２はダイヤフラム１６により分割されたＡ室
とＢ室を有し、Ａ室には計量口１２の下流側の圧力Ｐ２
が、Ｂ室には計量口１２の上流側の圧力Ｐ１が導入され
る。

ダイヤフラム１６のＡ室側に補強板１７が固定されてい
る。

１８は補強板１７に作用する差圧設定用のスプリング、
１９は弁である。

弁１９は、弁球２０と関節球２１及びこれらを連結する
連結棒２２とから戒り、関節球２１がスプリング２３を
介して上記補強板１７にカシメ嵌挿され、これに調心可
能に取り付けられている。

そして弁球２０は圧力調整器本体２４の弁軸方向に摺動
自在に螺挿された弁座２５の円錐面２６に面している。

２７は弁座２５に穿設された環状のポートで、一方で円
錐面２６と弁球２０とで構成される流路３０を介してＡ
室と連通し、他方において本体２４の通路２８を介して
噴射器６と連通ずる。

２９は弁座２５のロック用ナツトである。

このような構成において、Ａ室の圧力Ｐ２は差圧設定ス
プリング１８の附勢力に相当する分だけＢ室の圧力Ｐ１
よりも低く、差圧設定スプリング１８の附勢力は圧力差
（Ｐｌ−Ｐ２）＝Ｐｄに相当する。

ダイヤフラム１６は前述の吸気管負圧の変動等に起因し
てＡ室の圧力Ｐ２が変わり、Ａ室とＢ室の圧力関係が（
Ｐｌ−Ｐ２）−Ｐｄの平衡状態から崩れた場合に、その
ズレ量に応じて変位し、これを弁１９に伝え、弁球２０
と弁座２５の円錐面２６とで構成される流路３０の開口
面積を変化させる。

Ａ室の圧力Ｐ２は、弁球２０が上記流路３０の開口面積
を小さくする程に上昇してＢ室の圧力Ｐ１に近づき、逆
に開口面積を大きくする程に低下して噴射器６の開弁圧
に近づく。

従って弁球２０が上記のようにダイヤフラム１６の変位
に応じて流路３０の開口面積を変化させることにより、
Ａ室の圧力Ｐ２はそのズレ量に応じて補正されることに
なる。

すなわち圧力差Ｐｄが設定値に調節保持されることにな
る。

ダイヤフラム１６は、このようにして圧力差Ｐｄが設定
値に調節保持されると、平衡状態を維持し、静止する。

而して、上記圧力差Ｐｄの調節時、弁球２０は関節球２
１を介してダイヤフラム１６の補強板１７に、中心位置
が可変自在に支持されているため、流路３０を流れる燃
料により円錐面２６に対して常に同心に保たれる。

このため流路３０の開口面積が極めて小さな場合でも、
弁球２０と円錐面２６の接触がなく、微少流量であって
も圧力差Ｐｄを正確に制御することが出来る。

尚、この場合の調心は弁球２０が円錐面２６に一旦押し
付けられ、次いで離れるときに行なわれる。

次に弁座２５を弁軸方向に螺合調節して、圧力差（Ｐｌ
−Ｐ２） ＝Ｐｄの設定値を変更する場合を説明する。

本考案でのこの設定値の変更は、Ａ室の圧力Ｐ２を作意
的に変えてダイヤフラム１６を強制的に変位させ、差圧
設定スプリング１８の附勢力、すなわち撓み量を変化さ
せて行なう。

先づ圧力差Ｐｄの設定値を小さくする場合について説明
する。

この場合は、ロックナツト２９を弛めて弁座２５を第１
図の下方向に螺子込む。

これにより、弁球２０と円錐面２６とで構成される流路
３０の開口面積が小さくなり、Ａ室の圧力Ｐ２が上昇す
る。

ダイヤフラム１６は上記圧力の上昇分△Ｐ２に相応して
下方向に変位し、差圧設定スプリング１８の撓み量を小
さくする。

そしてこのスプリング１８の撓み量が△Ｐ２分に等しく
なった時、ダイヤフラム１６は平衡状態を保つ。

この時、ロックナツト２９で弁座２５を固定する。

これにより、以後は前述の要領でＡ室とＢ室の圧力差を
ＰＩ （Ｐ２＋△Ｐ２）−Ｐｄ′に保つべくダイヤフ
ラム１６は作動する。

要するに圧力差の設定値を小さくすることが可能である
。

圧力差Ｐｄの設定値を大きくする場合には、弁座２５を
上昇させて以上と逆の操作をすれば良い。

尚、本構成では以上の設定値を変更する場合であっても
、弁座２５の円錐面２６に対して弁球２０が同心になる
ように関節球２１の働きにより調節されるため、優れた
圧力差の制御精度が得られる。

以上説明した様に本考案は、ダイヤフラムの変位により
圧力差を検出し、ダイヤフラムと連動する弁の開閉によ
り圧力差を所定値に保つ方式の圧力調整器において、上
記弁の基部に関節球を設け、この関節球をダイヤフラム
の中央の補強板に設けた支受孔にスプリングを介して常
時関節球が該支受孔の受面に弾圧されるように収容し、
上記関節球から連結棒を介して弁球を設け、上記ダイヤ
フラムから離隔して上記弁球に対応する円錐面をもつ弁
座を圧力調整器本体の貫通孔に弁軸方向に摺動調整可能
に設けると共に、弁座と圧力調整器本体の嵌合面とのい
ずれか一方に環状溝を設け、この環状溝にシールを装着
し、上記弁座の位置の変更により圧力差の設定値を変更
するようにしたから、関節球がスプリングにより常時ダ
イヤフラム中央の補強板の支受孔受面に弾圧保持され、
連結棒及び弁球が自由に傾くことがなく、常に弁座の円
錐面に対して弁球の間隙を一定にするように自動調心状
態を保たせることができ、設定値の調整が容易であると
共に、全体構造が簡単でコンパクトである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１の実施例を示す縦断面図である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ダイヤフラムの変位により圧力差を検出し、ダイヤフラ
   ムと連動する弁の開閉により圧力差を所定値に保つ方式
   の圧力調整器において、上記弁の基部に関節球を設け、
   この関節球をダイヤフラムの中央の補強板に設けた支受
   孔にスプリングを介して常時関節球が該支受孔の受面に
   弾圧されるように収容し、上記関節球から連結棒を介し
   て弁球を設け、上記ダイヤフラムから離隔して上記弁球
   に対応する円錐面をもつ弁座を圧力調整器本体の貫通孔
   に弁軸方向に摺動調整可能に設けると共に、弁座と圧力
   調整器本体の嵌合面とのいずれか一方に環状溝を設け、
   この環状溝にシールを装着し、上記弁座の位置の変更に
   より圧力差の設定値を変更するようにしたことを特徴と
   する圧力調整器。