JPS6029035B2 - 温度に応答して比例的に開閉する制御弁 - Google Patents

温度に応答して比例的に開閉する制御弁

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JPS6029035B2
JPS6029035B2 JP8134781A JP8134781A JPS6029035B2 JP S6029035 B2 JPS6029035 B2 JP S6029035B2 JP 8134781 A JP8134781 A JP 8134781A JP 8134781 A JP8134781 A JP 8134781A JP S6029035 B2 JPS6029035 B2 JP S6029035B2
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/01Control of temperature without auxiliary power
    • G05D23/12Control of temperature without auxiliary power with sensing element responsive to pressure or volume changes in a confined fluid
    • G05D23/125Control of temperature without auxiliary power with sensing element responsive to pressure or volume changes in a confined fluid the sensing element being placed outside a regulating fluid flow
    • G05D23/126Control of temperature without auxiliary power with sensing element responsive to pressure or volume changes in a confined fluid the sensing element being placed outside a regulating fluid flow using a capillary tube
    • G05D23/127Control of temperature without auxiliary power with sensing element responsive to pressure or volume changes in a confined fluid the sensing element being placed outside a regulating fluid flow using a capillary tube to control a gaseous fluid circulation
    • G05D23/128Control of temperature without auxiliary power with sensing element responsive to pressure or volume changes in a confined fluid the sensing element being placed outside a regulating fluid flow using a capillary tube to control a gaseous fluid circulation the fluid being combustible

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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、温度に応答して比例的に開閉する制御弁(
以下比例制御弁という)、更に詳しくは、ガス給傷器な
どにおいて、検知した温度に逆比例的にガス流量を制御
し、温度が上昇するとガスの炎を自動的に絞って行き、
設定した高温に達すればガスの供聯合を急遮断し、温度
が降下して設定した低温になればガス供給を急関するよ
うにした比例制御弁に関するものである。
給傷器、暖房機の如きガス機器において、バーナの出力
と負荷(給傷負荷、暖房負荷など)の関係は、常に釣合
つているとは限らず、多室暖房における一室暖房とか、
給湯器の夏場使用のごとく、バーナの出力が負荷を上廻
るケースがいましぱある。
このとき、バーナの燃焼量を制御するため、従来は、例
えば実公昭50−11237号公報等で知られるように
、オン、オフ制御方式が探られていた。
即ち暖房水や給湯の出口温度を感知し、上限温度の検出
で弁を急速全開し、下限温度の検出で全開するものであ
った。しかしながら、上記のようなオン、オフ制御方式
は、全閉、全開のたびに消火音点火音がしてやかましく
、しかもその頻度が多いばかりでなく、燃焼停止の間は
熱交換部を空気が流れるので加熱部を逆に冷却すること
になり、この瀕度が多いので、実際の使用において熱効
率を低下させているという欠点がある。
上記のような、オン、オフ方式の欠点を改善するため、
暖房水が給湯の温度を感知し、温度に比例してバーナの
燃焼を電気的に制御する比例制御弁が近年提案されてい
る。
この比例制御弁は、ある温度範囲内は、温度に逆比例的
に電磁弁を開閉制御し、設定高温に達すると電磁弁を急
閉し、設定温度に達すると急関するものである。
このように、一定の温度前までは電磁弁を制御して燃焼
を継続するので、オン、オフ方式の欠点が大幅に改善さ
れ、特に熱効率を向上させることができるものである。
しかしながら、電磁弁を使用して電気的に制御する方法
は、構造が極めて複雑になり、故障の発生が多いばかり
でなく、製作コストも高くつくという問題がある。この
発明は、上記のような電気式による比例制御弁の問題点
を解消するためになされたものであり、弁の制御を機械
的に行ない、構造が簡単で耐久性に優れ、製作コストの
低減を計ることができる比例制御弁を提供するのが目的
である。
この発明の構成は、固定支点を中心に移動する揺動杵と
弁体を連結し弁体を押圧する移動部材と揺動村の途中を
ばねで連結し、ばねの軸線と固定支点の位置関係の変化
によって、弁体を温度に対して逆比例的に制御し、設定
温度で急閉し、設定低温に達すると急開するようにした
ものである。
以下、この発明を添付図面の実施例に基づいて説明する
。第1図は、この発明の比例制御弁1を給傷器2におけ
るバーナ3の制御に使用した例を示しており、バーナ3
にガスを供給する配管の途中に、主ガス弁4と比例制御
弁1が設けられ、主ガス弁4に接続したパィロッドバー
ナ5がバーナ3に臨み、給傷器2内に設置した温度検知
機構であるサーモェレメント6の駆動軸7が、比例制御
弁1の作動軸8と連結されている。
上記サーモェレメン6は、例えば液体、ワックスなどを
密封し、給傷器2の湯溢を感知してこれを膨張、収縮さ
せ、この力をピストンで駆動軸7に伝達して軸方向に進
退動させるようにしたものであり、給傷器2の湯温が上
昇すると駆動軸7とそれに連結した作動軸8は下降し、
逆に湯温が低下すると駆動軸7と作動軸8は上昇するよ
うになつている。
比例制御弁1の構造は第2図と第3図に示されており、
内部がガス通路となる弁箱11の側面にガス流入口12
と下部にガス流出口13が設けられ、ガス流出口13内
の上部に弁孔14が有する弁体15が上下動自在に隊合
し、この弁体15が下降位置にあるとき、ガス流出口1
3の上端に設けた弁座16に接合し該流出ロー3を遮閉
するようになっている。
上記弁箱11内の両側に案内棒17が立設され弁箱11
内には、両端に設けたガイド孔18が案内榛17に摺動
鼓合し、案内棒17に沿って昇降自在となる移動部材1
9が収納され、この移動部材19に弁箱11のカバー2
0を気密状に貫通する作動軸8が設けられている。
前記移動部材19は、作動軸8を備えているので、サー
モェレメント6の給傷感知による温度の変化で上下に移
動が与えられることになる。
上記移動部材19には弁体15の直上に位置する部分に
、弁体15の上面に突設した連結片21を介して該弁体
15を押圧する接触部22が突設され、湯温が上昇して
移動部材19が下降(前進)すると、弁体15を閉鎖位
置に移動させるようになつている。前記弁箱11内にお
ける弁体15の近傍下部に固定軸23ぎ立設され、この
固定軸23の上端に固定支点24で上下に揺動できるよ
うに取付けた揺動杵25に長手方向に長孔26を設け、
この最孔26を貫通するピン27を連結片21に取付け
て揺動杵25と弁体15を連結し、揺動杵25の上下揺
動で、弁体15が上下に開閉動するようになつている。
上記揺動村25の中間部に一方の端部が連結されたコイ
ルばね28の他方の端部は、固定支点24を挟んでピン
27と反対側の位置において移動部材19に取付けられ
ている。
ばね28の両端は、揺動村25の揺動及び移動部村19
の昇降により移動支点28aと18bになり、このばれ
28の鯛線が、揺動杵25の揺動及び移動部村19の移
動により、固定支点24に対して上下に変位し、軸線が
固定支点24よりも上部にあるとき、移動部材が上方移
動すれば弁体15に開放方向への移動弾性を付与し、下
方移動すれば弁体15に遮閉方向の移動弾性を付与する
ようになる。
従って、ばね28の鞠線が固定支点24の藤線延長と交
又する位置から、上方に変位すると弁体15は急関し、
下方に変位すると急閉することになる。
この発明の比例制御弁は上記のような構成であり、次に
第5図乃至第11図に示す工程図を基本にしてその作用
を説明する。
湯温の温度が設定値より低いとき、サーモェレメント6
の封入物は収縮し、移動部材19は上昇位置においてば
ね28の可動支点28aと28bは固定支点24の水平
高さ位置よりも上部にある。
従ってばね28は揺動村25を引上げ、弁体1は特上げ
られて開放位置になり、その上昇位置は連結片21が接
触部22に当接して制限されている。
(第5図)湯温の温度が上昇してくると、サーモェレメ
ント6の封入物が膨張し、移動部材19が除々に下がる
ので、弁体15は押下げられ、開弁度も除々に絞られて
行く。
この状態は、可動支点28a,28bと固定支点24が
一直線上に位置するまで続き、、給湯器2の温度上昇比
例して開弁度が狭められ、バーナ3の熱焼焔が小さくな
って行く。(第6図)なお、可動支点28a、28bと
固定支点24が一直線に並ぶ下向き死点の時、弁体15
の開度は、燃焼焔が風などで吹き消えない最小限の開度
である。
さらに温度が上昇し、可動支点(28a、28bを結ぶ
線が固定支点24よりも下ると、(第7図)ばね28の
力は揺動杵25を引下げることになり従って弁体15は
移動部材19から離れ弁体16に密着するまで瞬間的に
引上げられ、弁は全閉状態となる。
(第8図)即ち湯温が設定温度に到達するまでは、温度
に逆比例して開度を小さくして行くが、設定温度に到達
すると瞬間的に全閉となる。
(第5図乃至第8図)ガスの供給を遮断した状態で給湯
負荷が続くと湯温は低下するのでサーモェレメント6は
これを感知して収縮し、移動部材19が上昇を始め可動
支点28aも上昇するが、可動支点28aと28bを結
ぶ線が固定支点24と一直線に並ぶまでは、ばね28の
力は揺動杵25を下向きに押し弁体15は全閉状態を続
ける。
(第9図)移動部材19の上昇が続き、可動支点28a
,28bを結ぶ線が固定支点24を越えて上方になると
、ばね28の力は揺動杵25を上方に引上げる力にかわ
る。
(第10図)このとき、移動部材19はすでに上昇位置
にあり、接触部22は弁体15の連結片21から離れて
いるので、弁体15は連結片21が接触部22に接触す
る位置まで瞬間的に上昇し、弁体15は関弁状態になり
、(第11図)バーナ3にガスが供給され湯温の加熱が
再開される。
上記のような弁体の開閉を第4図に示すグラフでみると
、湯温の温度上昇と共に逆比例的に開度は少になり、例
えば温湯が85午○で40%の関度となり、これを越え
ると瞬間的に全閉となる。この状態から温度が78oo
まで降下すると、弁体は瞬間的に開き開度76%になる
さらに温度が降下すると関度は比例的に大になるし、温
度が上昇してくると再び逆比例的に絞られることになる
。なお急閉直前の弁体の最小絞り開度及び魚関時の弁開
度は弁体の開□寸法、開□部形状及び各支点の位置関係
を適当に選ぶことにより適宜選択することができる。
以上のように、この発明は上記のような構成であるので
、以下に列挙するような効果がある。
‘11 温度に対して逆比例的に弁体を開閉し、温度が
上昇するとバーナへのガス量を絞り、逆に温度が低下す
るとガス量を増大して自動制御し、設定高温に達すると
急閉し、設定低温い達すると急関する比例制御が機械的
に行なえるようになり、電気的に比例制御に比べ構造を
大幅に簡略化でき、製作コストの削減を計ることができ
る。【2) 機械的な構造であるので、作動が確実で制
御精度も正確である。
‘31 機械的な構造であるので、耐久性に優れ、開閉
タイミングの調整も簡単である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に頼るる比例制御弁の使用状態を示す
説明図、第2図は比例制御弁の縦断面図、第3図は同横
断平面図、第4図は同上の開閉動作を示すグラフ、第5
図乃至第11図の各々は、比例制御弁の作動順序を示す
説明図である。 1・・・・・・比例制御弁、6・・・・・・サーモェレ
メント、8・・・・・・作動軸、14・・・弁孔、15
・・・・・・弁体、19・・・・・・移動部村、24・
・・・・・固定支点、25・・・・・・揺動杵、28…
…コイルばね、28a,28b……移動支点。 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 第9図 第10図 第11図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 流体通路を開閉する弁体と、この弁体の近接位置に
    弁体の開閉動方向に進退移動自在となるように配置され
    、弁体へ向けて接近移動時に弁体をを閉弁方向に押圧移
    動させる移動部材と、温度を検出して温度変化に応じた
    量だけ移動部材に進退移動を付与するように移動部材と
    連結した温度検知機構と、弁体の近接位置に設けた固定
    支点を中心として弁体の開閉動方向に揺動自在となるよ
    うに配置され、揺動時に弁体を開閉移動させるよう弁体
    と連結した揺動杆と、前記移動部材と揺動杆の固定支点
    を挾む両側の位置を連結し、固定支点に対する軸線の位
    置関係の変化によつて揺動杆に弁体を開放と遮断の何れ
    かに移動させ、軸線が固定支点を弁体の遮断方向に通過
    すると移動部材に関係なく弁体を急遮断させるばねとで
    構成され、弁体はばねの軸線が固定支点よりも弁体の開
    放側にあるときは移動部材の移動によつて開弁量が制御
    されるようになつている温度に応答して比例的に開閉す
    る制御弁。
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JPS6379140U (ja) * 1986-11-13 1988-05-25
JPS6394642U (ja) * 1986-12-09 1988-06-18
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