JPS6081583A

JPS6081583A - 閉止機能付比例弁

Info

Publication number: JPS6081583A
Application number: JP19116183A
Authority: JP
Inventors: Masaji Nakamura; 中村　正次; Shigeru Shirai; 滋白井; Tomohide Matsumoto; 朋秀松本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1983-10-13
Filing date: 1983-10-13
Publication date: 1985-05-09
Also published as: JPH0376487B2

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ガス燃焼機器のバーナへ供給するガス圧力を制
御するモーター駆動式比例制御弁て閉止機能をイコする
ものに関する。

従来例の構成とその問題点従来、ガス圧力を制御し、バーナの燃焼量を電気的に比
例制御するガス燃焼機器のガス通路部はコントローラか
らの電気借りにより、ガス通路を開閉する電磁弁と、バ
ーナのノズルへのガス圧力を調整する比例制御弁とから
構成されるっことで、電磁弁は弁の気密性を保Ｊ、テし
信頼度を上げるだめ、２個直列に接続するか、あるいは
２つの電磁弁を一体成形した２連電磁弁を使用して対処
している。このため、電磁弁と比例制御弁から構成され
るガス通路部は高価になる欠点をイ〕していた。

そのだめ、比例制御弁に閉止機能をつけて、電磁弁を１
ケ少なくし、電磁弁と閉止機能伺のガス比例制御弁でガ
ス回路を構成することか考えられた。

閉止機能付比例弁の従来例を第１図に示す。第１図にお
いて、１けガスの通路を形成する弁ボテイでガスは入口
２より流入し、１次圧室３を経て弁座４と弁５の間を通
過し、２次圧室６（（至り出ロアより流出する。弁５の
上部にはダイヤフラム８と受圧板９が固着され、受圧板
９には調圧ばね１０の下端部が当接している。調圧はね
１０の上端部には回転止されたナツト１１が当接し、ナ
ツト１１にはモータ１２のシャフト１３が固定されたね
じ１４が螺合している。しだがってモータ１２が回転す
ることにより調圧はね１０を伸縮させる構成となってい
る。モータ１２のシャフト１３には歯車１５が固定され
、この歯車１５と噛み合ってポテンショメーク１６のシ
ャフト１７に固定された歯車１８が設けられている。１
９は閉弁用ばねで、弁５を弁ＰＩ’＝　Ｋ抑圧している
。そのはね力は、調圧ばね１０が伸びた状Ｉ島では、十
分な閉止力を弁５に与えるよう、役定されている。

この構成において、調圧はね１０から下部は周知のガス
ガバナの働きをする。すなわち弁５に作用する調圧ばね
１０の力に応じて２次圧室６のガス圧が調圧される。モ
ータ１２に通電するとねじ１４とナンド１１により回転
運動を直線運動に変換し、調圧ばね１０の弁５に作用す
る力を増減する。この時、閉止ばね１９のばね力が弁５
に閉止力を与えているため、第２図にモータの回転角度
と２次圧室６の圧力の関係を示すように、モータ１２が
回転しても２次圧力は発生しない。調圧ばね１００力が
閉止用ばね１９の力を上回ると２次圧力が発生する。そ
して同時にモータ１２の回転位置は歯Ｊ７．　ｌ　５．
１８を介してポテンショメータ１６に伝えられ電気抵抗
値として検出される。すなわちポテンショメーク１６の
抵抗値は２次圧室６のガス比力と対応させることかでき
る。従ってポテンショメータ１６の抵抗値が１１標とす
るガス圧に対応するガス圧に対応する植になるようモー
タ１２を回転する自動制御系を形成することにより、ガ
ス匝力制御ができるものである。

この従来の閉止機能伺比例制御弁では、調圧はね１０が
伸縮して力を発生する場合に、閉弁ばね１９の力が常に
弁５に作用しているため、十分な閉弁力を得ようとすれ
ば調圧ばね１０のセント荷重を大きくする必要がある。

そのため、モータの駆動力も大きなものが必要になり、
モーターも高価であった。また実用的な形状で、大きな
閉弁力を得ようとすれば、大きなばね定数のばねを使用
せねばならず、しだがって調圧ばねのばね定数も大きく
なり、ガスガバナ特性も悪くなっていた。

発明のｌＦｌ的本発明は、ガス通路部に使用する比例制御弁に閉止機能
をもたせることにより、ガス燃焼機器の電磁弁と比例制
御弁の２つの働きを１つのアクチュエータで実現しなが
ら、大きな閉止力を与えて気密の信頼性が高く、ガバナ
特イ４１のすぐれた閉止機能側比例弁を提供することを
目的とする。

発明の構成この目的を性成するため末完ｌｖＩは、液体の人１１．
１１ｉ　１１、弁座を形成した弁ボテイと、弁座に対向
する弁体と、１］１ｊ記弁体に中心部を固着して開弁方
向に流体圧力が作用するダイヤフラムと、モータと、前
記モータの回転運動を直線運動に変換する機構部と、１
ｆＩ記機構部の直線運動で仲細し弁体に開弁方向の力を
作用させる調圧ばねと、弁体を閉弁させる方向に力を作
用させる閉弁用ばねと、前記モータの回転位置を検出す
る位置検出器と、前記調圧ばね動作域では前記閉弁用ば
ねρ力が７前記弁体に作１用しないように働く閉弁用ば
ね解除とから々る。

この機成によりモータの回転運動を機構部にて直線運動
に変換し、調圧ばねの力を可変し、流体圧を比例制御す
るように作用するとともに閉弁用ばね解除機構にて、閉
弁時は閉弁用」ばねにて弁体を閉止し、比例制御時には
閉弁用ばねの力を弁体から解除するように作用する。

実施例の説明以下、本発明の一実施例について、図面に基ついて説明
する。

第３図にお・いて、２０はガス通路となる弁ボディて、
ガスは人１１２１より流入し、１次Ｆ１・３コ２２を経
て弁座２３と弁体２４に装猫されたＯリング２５０間を
通過し、２次圧室２６に至り出１」２７より流出する。

弁体２４の上部に―ダイヤフラム２８と上受圧板２９、
上受圧板３０がＤＦ軸３１とトメワ３２により固着され
ている。上受圧板２９には調圧ばね３３の下端部が当接
している。ダイヤフラム２８は弁ボティ２ｏにカバー３
４で固定されている、調圧ばね３３の上端部は、カバー
３４の内）Ｓ１３を上下Ｋ　＋ｊＪ動するばね受け３５
が当接している。

モータ３６は取付板３７に固定されたキャンプ３４に位
置決めして固定している。モータ３６の回転運動は回転
運動を直線運動に変換する機構部のカム３８とスライド
ビン３９により直線運動に変換される。モータ３６には
減速部４ｏと、モータの回転角度を検出する位置検出器
としてポテンショメーク４１が同軸に組立てられ、モー
タ３６の出力軸かカム３８にｉｔｔ結されている。なお
、ポテンショメークは必要に応じて５回転、１０回回転
の多回転型ポテンショメークを使用してもよい。

モー　タ３６　ノ回転角度とスライドビン３９　ノｆ　
位の関係はカム３８の形状により任意に設計できる。

一方、弁体２４に閉止力を与える閉弁用ばね４２は引張
りはねてあり、ＤＦ輔３１に弁体２４のストローク以上
の遊びを自する係止部材４３を介してカム３８の回転に
連動するレバー４４に引張けて、溝伺コマ４５によりリ
ンク機構としている。

そしてモータ３６の回転角度を閉弁用ばね動作域とルＭ
圧はね動作域に分割し、かつ調圧ばね動作域では前記閉
弁ばね４２のばね力が弁体２４に作用しないように働く
閉弁用ばね解除機構を構成している。４６はスライドビ
ン３９とばね受けの白眼を調圧ばね３３に作用させない
キャンセルばねである。４７は弁体を支えるバイ“ガス
はねである。

上記構成における作用について説明する。この構成にお
いて調圧はね３３から下部は従来例同様に間知のガスガ
バナの働きをする。すなわち弁体２４に作用する調１−
１；はね羽の力に心して２次１１室のガス圧か調圧され
る。モータ３６に通電されるとモータ３６と１白結した
カム３８が回１臥する１、この時、１ばねは変位し始め
るが、第５図にモータの回転角度とばね変位の関係を小
す。つ捷り、回転角度が零の状態で弁体２４が閉して閉
弁用ばね４２の力か弁体２４に作用している。そして、
モータ３６の回転にしたかいレバー赫が移りσノし閉弁
用ばね４２の変位を減少させ、タイミング機構で設定さ
れたモータ３６の回転角度である閉弁用ばね動作域にお
いて、弁体２４に閉弁用ばねのカが作用しなくなる。そ
して今度は調圧はね３３がスライドビン３９の変位にし
たがって変位し始め、弁体２４に力を作用し始める。こ
れが調圧ばね動作域である。この時の２次圧力の変体を
第６図に示し、閉弁用ばねａノ作域では弁体２４は閉じ
られ２次圧力は発生しない、調圧ばね０νＪ作域になる
と、調圧ばね２４のカにより２次圧力が発生し、カム３
８の形状により実線で示す２次関数曲線の変化をさせ圧
力設定を容易になるようにしている。寸た一点鎖線で示
すように、バーナのｌＩＪ小燃焼１１１て調圧ばね動作
域が開始するように調１Ｊ−１ね３３を１役定しておく
ことも可能である。

モータ３６の回転はポテンショメーク４１の抵抗（ｌ自
として検出され、２次圧室２６のガス圧力と対応させる
ことができる。したがってポテンショメータ４１の抵抗
値が目標とするガス圧力に対応する値になるようモータ
３６を回転する自動ル１）餌ｊ系を形成し、ガス燃焼機
器のバーナへのガス圧を比例制御することができる。な
お、モータ３６にパルスモータを用いれば、ポテンショ
メーク４１は必要なく、同様の動作をさせるとＬが可能
である。

このように木実施例によれば、１つのアクチュエータで
比例制御弁を電磁弁の機能を有する閉止機能付比例弁が
実現し、ガス燃焼機器のガス通路部が簡素になりコスト
が安くなる。丑だ閉止機能を（ｑ加する閉弁用ばねに引
張りはねを用いるのて調圧げねと閉弁用はねを同一方向
から伸縮させることが可能となりｆｔＩ弔な構成とする
ことができる。

また、調圧ばねが！ＩνＩ作する［１４゛にＩＹＪ弁用
ばねが無関係であるだめ、調圧ばねのばね定数が小さく
できるのてガバナ特性かすぐれ、かつ独立して閉弁用ば
ねの力を強くすることができるので閉止機能のすぐれた
信頼性が高くなるという効果がある。

発明の効果本発明によれは次の効果が／ＪＪ、られる。

（１）閉止機能付比例弁においては、従来、ＩＳ’Ｊ弁
用ばねで閉止力を与え、比例制御をするために閉弁用ば
ねの力を上回るばね力を調圧ばねで与えて、その差の力
て２次圧力を発生していたのに対し、調圧げねと閉弁用
ばねのばね力か別々（Ｃ弁体に作用する。このためＪ、
′４匡はねの力に、閉弁用はね（ｄ無関係であるので、
弁体の閉止力を大きくすることが可能となるの−Ｃ気密
性に対する信頼性の向上に大き々効果がある。

（２）調ＥｊＥはねのぽね定数が小さいため、比例制御
弁としてのガバナｑ−，冒！トなどの性能向上に大きな
効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の閉山機能旧比例弁の石１４成図、第２図
Ｃま従来例のモーフ回１１ムｆＬＨ度と２次圧の関係を
示す特性図、第３図は来光１ｖ−１の一実施例である閉
止機能伺比例弁の正面断面図、第４図は同上の側面図、
第５図に同上のモータ回転角度とほねの変位を示す特性
図、第６図は同」−のモータ回転角度と２次圧の関係を
小す４ζ１性図である。２０・・・・・弁ボテイ、２１・・・・・入１−１．２
２・・・・１３１−１．２３・・・・・弁座、２４・・
・・・弁体、２８・・・・ダイヤフラム、３３・・・・
・調圧ばね、３６・・・・モータ、３８・・・・・機構
部のカム、３９・・・・機構部のスライドピン、４２・
・・・・閉弁用ばね、４４・・・　レバー、４５・・ｉ
Ｍ　ｆＪ”　マ（４４，４５・・・・・閉弁用はね解除
機構）。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
１２Ｉワ、い　乙回転角屋第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）液体の入口、出口、弁座を形成した弁ボテ゛イと
、弁座に対向する弁体と、前記弁体に中心部を固着して
閉弁方向に流体圧力が作用するダイヤフラムと、モータ
と、’ｆ）ｆＪ記モークの回転運動を直線運動に変換す
る機構部と、１］ｑ記機４’ｉｉ部の直線運動で伸縮し
弁体に閉弁方向の力を作用させる調節ばねと、前に弁体
を閉弁させる方向に力を作用させる閉弁用ばねと、前記
調節ばね動作域で、前記閉弁用ばねの力が１１０記弁俸
に作用しないように働く閉弁用ばね解除機桟とからなる
閉止４ａ能伺比例弁。
（２）閉弁用ばねに引張りばねを用いる構成とした特許
請求の範囲第１項記載の閉止４能伺比例弁。