KR0184670B1

KR0184670B1 - 가스제어밸브

Info

Publication number: KR0184670B1
Application number: KR1019960007697A
Authority: KR
Inventors: 노부유키 사사키
Original assignee: 나카무라 다카시; 닛폰 콘토로루 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1995-07-27
Filing date: 1996-03-21
Publication date: 1999-03-20
Also published as: JP2829841B2; JPH0942652A; CN1142035A; KR970007069A; CN1119561C

Abstract

조속기와 연질의 점화밸브등을 구비한 가스제어밸브의 소형화를 도모하는 일과, 조속기의 조속다이아프램의 제저정지시에 과대한 스트레스를 방지하는 것을 목적으로하여 조속기를 구성하는 조속다이아프램과 연질점화밸브를 구성하는 연질점화 다이아프램 및 연질점화 밸브본체를 대향하여 배설하고, 조속기의 2차압력실의 일단면을 연질점화 다이아프램에 의하여 구획 형성함과 동시에 2차압실에 안내판을 설치하여 조속기 밸브본체의 이동위치를 규제한다.

Description

가스제어밸브

제1도는 본 발명의 제1실시형태의 단면도.

제2도는 동상에 있어서의 연질점화밸브로서 연질점화커버 연질점화 다이아프램 연질점화 밸브본체 조속기의 조속기 밸브 본체를 떼어내고 하방으로 부터 본 도면.

제3도는 본 발명의 제2실시형태의 단면도.

제4도는 동상에 있어서의 연질점화밸브로서 연질점화커버 연질점화 다이아프램 연질점화밸브본체 조속기의 조속기 밸브본체를 떼어내어 하방으로 부터 본 도면.

제5도는 종래의 가스제어밸브의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

13,101 : 본체(body) 23 : 2차압실(壓實)

30 : 조속기 밸브본체(governor 弁體) 34 : 안내판

41,201 : 연질점화 다이아프램(斬善火 diapohragm)

45 : 연질점화스프링 51 : 안내핀

49a,49b : 연질점화 밸브시이트 (弁座)

102 : 조속다이아프램 103 : 조속스프링

47,208 : 공기구멍(air driflce)

본 발명은 가스제어밸브, 특히 온오프 운전을 하는 가스연소기기에 있어서의 버어너에의 가스공급시에 사용되는 가스제어밸브에 관한 것이다.

종래의 가스보일러등에서 ON-OFF 운전을 하는 가스연소기기에 있어서는 시동후 1초 정도에서 희망하는 압력 (예컨대 70mmH₂O) 의 4배 정도의 압력으로 되어 노즐에서 다량의 가스가 흘러서 버어너 점화시에 폭발음이 발생한다. 이것을 방지하기 위하여 연질점화밸브가 개발되어 있다. 그리고, 이 연질점화 밸브에 병설하여, 정상시에 가스압을 일정압으로 유지하는 이른바 조속장치가 설치되어 있다.

조속기(100)는, 제5도에 나타낸 바와 같이 본체(101)에 1차압을 받는 조속 다이아프램(102)을 배설하였고, 이 조속 다이아프램(102)의 반 1차측(non-primary side)에 조속스프링(103)을 설치하여 전술한 1차압과 대향시킴과 동시에, 이 조속 다이아프램(102)에 막대(104)를 개재하여 변위시키는 조속기 밸브본체(105)를 설치하고 있어 정상시에는 이 조속기 밸브본체(105)와 본체(101)에 설치된 밸브시이트(106) 등에서, 그 개구면적을 제어하여 가스압을 일정압으로 유지한다. 이 조속기(100)의 2차압측에, 이 조속기(100)와 독립하여 또한 병렬로 연질점화밸브(200)를 설치하여 일정압까지 이르는 시간, 즉 점화시(2~3초 정도)에 있어서의 압력의 상승을 완만하게 제어한다.

이 연질점화밸브(200)는 2차압을 받는 연질점화 다이아프램(201)을 본체(101)에 설치하고, 이 연질점화 다이아프램(201)의 반 2차압 실측에 연질점화 스프링(202)이 배설되는 챔버(207)를 구비하였고, 이 챔버(207)는 공기구멍(208)을 개재하여 대기측과 연통되는 구성으로 되어 있다.

그리고 또, 연질점화 다이아프램(201)에는 이 움직임에 응동하는 연질점화 밸브본체(203)를 설치하고 있다. 이 연질점화 밸브본체(203)는 밸브시이트(204)에 착석되어서 2차압 챔버(205)와 출구통로(206)를 차단하고 있어 2차압실(205)의 압력의 상승에 따라서 비례하여 연질점화 밸브본체(203)를 1차함수적으로 열어서 희망하는 압력(조속기의 제어압력) 까지 이르게 하는 작용을 한다. 더우기 급격한 압력변동에 연질점화 다이아프램이 공기구멍(208)에 의하여 제한되어서 추종하지 않기 때문에, 밸브본체(203)의 급격한 분사개시는 일어나지 않는다.

이 때문에, 본 발명의 제1목적은 조속기를 구성하는 조속기 다이아프램과 연질점화를 실현하는 연질점화 다이아프램을 대향시켜서 배치하였고, 또한 조속기의 2차압챔버와 연질점화 다이아프램의 가스측 실을 동일하게 하여 가스제어밸브를 소형화하는 것을 목적으로 한다. 또, 조속기의 조속기 밸브본체의 하부에 안내판을 설치하여, 이 조속기 밸브본체의 하방위치를 규제하여 고무제품의 다이아프램에 과대한 응력이 발생하는 것을 방지하는 가스제어밸브를 제공함에 있다.

또, 본 발명의 제2목적은 전술한 목적에 더하여 연질점화밸브의 연질점화밸브의 본체 밸브시이트로 부터의 한쪽으로 치우치는 일이 없이 원활한 개폐를 가능하게 하는 가스제어 밸브를 제공함에 있다.

전술한 제1목적을 달성하기 위하여, 이 발명은 본체에 1차압을 받는 조속기의 조속다이아프램을 배설하고, 이 조속기 다이아프램의 반 1차압측에 조속스프링을 설치함과 동시에 조속 다이아프램에 연동하여 본체의 조속기 밸브시이트 등으로 제한 작용하는 조속기 밸브본체를 배설하여 조속기 밸브본체로 부터 하류(downstream)의 2차압실측에서 조속기 밸브본체의 이동위치를 규제하는 안내판을 본체에 설치함과 동시에 전술한 조속 다이아프램과 대향하는 위치에 한편에서 2차압을 받고, 다른편에서 제동기구를 구비한 연질점화 다이아프램 및 연질점화 밸브본체를 배설하여, 이 연질의 점화다이아프램과 연동의 연질점화 밸브본체가 연질점화 스프링에서 가압되어서 본체에 형성한 연질점화 밸브시이트에 착석하여 2차압실과 가스출구의 연통을 차단함에 있다. 더우기, 제동기구는 연질점화 스프링챔버에 설치된 공기구멍으로 되어 있다.

또, 제2목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전술한 구성에 연질점화 다이아프램에는 가이드핀이 곧게 세워졌고, 이 가이드핀이 안내판으로 안내되도록 한 것을 가한 가스제어밸브이다.

따라서, 가스의 점화시에 가스가 공급되면, 가스는 곧 바로 2차압실에 이른다. 이 경우에, 조속기에는 정상시에 일정한 압력으로 제어하나 점화시에는 압력변동이 커서 2차압력 챔버내의 압력이 급격하게 높아지게 되어 그 경우에 연질점화 밸브의 연질점화 다이아프램을 가압한다. 그러나 연질점화 스프링 수납실은 제동기구(공기구멍)에 의하여 내부공기의 대기에의 방출이 제한되어, 이로서 연질점화 다이아프램의 분사개시속도는 일정속도를 유지하여 가스출구로 부터 유출하는 가스압은 2~3초내에 통상 상태에 이르는 완만한 압력상승으로 된다. 이에 따라서 폭발적인 점화는 방지된다.

조속다이아프램과, 연질의 점화다이아프램 및 연질의 점화밸브본체를 대향한 위치에 배설하여, 종래와 비교하여 직렬로 하였음에 따라, 2차압실이 연질점화 다이아프램의 가스측실을 겸할 수 있음으로, 특별히 연질의 점화다이아프램의 가스측실을 설치할 필요가 없어지기 때문에 장치의 소형화에 기여할 수 있다.

또, 조속다이아프램에는 가스공급 정지시에 가스가 없기 때문에 조속스프링으로 가압되지만, 조속기 밸브본체가 안내판에 맞닿아서 유지되므로, 일정한 길이밖에 하방으로 가압할 수 없으며, 더우기 견디어 내므로 진동등에도 강하고 불필요한 스트레스를 조속다이아프램에 부여하는 일은 없다.

또한, 연질의 점화밸브의 연질점화 다이아프램 및 연질의 점화밸브본체에 설치된 안내핀이 안내판에 의하여 안내되어서 원활한 연질점화 밸브의 동작을 얻을 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도해예와 함께 설명한다. 제1도, 제2도에 있어서, 본 발명의 제1실시 형태를 나타내고 있다. 가스제어밸브(1)는 2점쇄선으로 나눈 왼쪽 범위에서, 이 가스제어밸브(1)에는 가스공급(개폐)을 제어하는 젠자밸브(2)가 함께 설치되어 있다. 우선 전자밸브(2)를 설명하고 그로부터 가스제어밸브(1)를 설명한다.

또, 전자밸브(2)는 가스입구(3)로부터, 다음에 설명하는 조속기(20)의 1차압실(27)까지에 이르는 가스통로(4)상에 설치되어 이 가스통로(4)를 폐쇄한다거나 개방한다. 전자밸브(2)는 가이드 케이스(5)와 이 주위에 설치되어서 전자코일(6)과 또한 이 전자코일(6)을 피복하는 커버(7)와, 가이드 케이스(5)내의 상방에 고정된 철등의 자성재로된 자기막대(8)와, 이 가이드 케이스(5)에 슬라이딩이 자유로운 철등의 자성재로된 플런저(9)와 이 플런저에 설치된 밸브본체(10)와,이 플런저(9) 및 밸브본체(10)를 하방으로 가압하는 스프링(11) 및 밸브본체(10)가 차석하는 본체(13)에 형성된 밸브시이트(12)등으로 구성되어 있다.

따라서, 전자코일(6)에 전류가 통전되면, 흡자력에 의하여 플런저(9)가 상방으로 스프링(11)에 저항하여 변위되어 밸브본체(10)가 밸브시이트(12)에서 이탈하여 분사개시한다. 그리고 전류를 차단하면, 전자코일(6)의 흡자력이 소멸하여 밸브본체(10)는 밸브시이트(12)에 착석하여 폐쇄된다.

원래로 되돌아가서 가스제어밸브(1)는 조속기(20)와 연질점화밸브(40)등으로 구성되었고, 조속기(20)는 가스통로(4)로부터의 압력(1차압)을 받는 조속다이아프램(21)이 설치되어 있다. 이 조속다이아프램(21)의 반1차압측에 조속기 스프링(22)이 배설되었고, 조속다이아프램(21)을 1차압실측으로 가압한다. 이 조속스프링(22)이 수납되어 있는 챔버(23)는 조속케이스(24)로 피복됨과 동시에 조속스프링(22)의 설정력을 정하는 조정나사(25)가 나사맞춤 되어 있다.

또, 조속다이아프램(21)에는 그1차압을 안내하는 1차압실(27)이 설치되었고, 이 1차압실(27)은 가스통로(4)와 연통하고 있어, 전자밸브(2)가 열리면 가스가공급된다. 이 조속다이아프램(21)의 1차압실측으로 뻗는 막대(28)가 압력받침판(29)을 개재하여 이 조속다이아프램(21)에 굳게 부착되어 있다.

조속기 밸브본체(30)는, 본체(13)에 형성된 밸브시이트(31)등으로, 그 개구면적을 제어하는 작용을 구비하였고, 일정압(예컨대 70mmH₂O)으로 유지하는 작용을 갖고 있다. 즉, 조속다이아프램(21)에 가하는 1차압에 의하여 조속기 밸브본체(30)가 변위하여 가스압을 일정하게 유지한다. 이 조속기 밸브본체(30)와 밸브시이트(31)에서 제어압으로 된 가스압(2차압)은 2차압실(23)에 이른다.

안내판(34)은, 2차압실(23)내에서 본체(13)에 지지되어 그 상단(34a)이 상방으로 향하고 조속기 밸브본체(30)의 최대개도(maximum opening)(최대하방위치)를 규제하여 1차압실(27) 내에 가스압이 공급되어 있지 않을 때에 조속기 밸브본체(30)가 재치(맞닿게) 되어서 유지된다. 이에 따라서 조속스프링(22)에 의하여 조속다이아프램(21)에 과대한 스트레스가 가하여지는 것을 방지할 수 있다. 더우기, 안내판(34)에는 중심에 삽입구멍(35)이 뚫려서 다음에 설명하는 가이드핀(51)이 완만하게 삽입 (완충삽입)되어 있다.

연질점화밸브(40)는, 2차압을 받는 연질점화 다이아프램(41)을 구비하였고 본체(13)와 연질점화 케이스(42)에 끼어서 지지됨과 동시에 2차압실측에 연질점화 밸브본체(43)가 반 2차압실측에 압력 유지판(44)이 부착되어 있다. 그리고, 연질점화 밸브본체(43)와 압력유지판(44)등으로 연질점화 다이아프램(41)에 고정하도록 부착한 안내핀(51)이 2차압실측으로 돌출설치하였고 그 선단이 안내판(34)의 삽입구멍(35)에 완충십입되어 있다. 따라서 연질점화 밸브본체(43)는 그 이동이 안내판(34)으로 안내되어서 원활하게 움직이게 된다.

이 연질점화 다이아프램(41) 반2차압실측에 연질점화 스프링(45)이 배설되어서, 이 연질점화 다이아프램(41)을 다음에 설명하는 연질점화 시이트(49a, 49b) 측으로 가압하고 있다. 이 연질점화 스프링(45)을 수납하는 연질점화 스프링 수납실(46)은, 전술한 연질점화 케이스(42)로 가리워져서 밀폐되어 있다. 이 연질점화 스프링 수납실(46)은, 제동기구로서의 공기구멍(47)을 개재하여 대기측과 연통하고 있다. 이 공기구멍(47)에 의하여 연질점화 다이아프램(41) 및 연질점화 밸브본체(43)의 움직임이 제어된다.

연질점화밸브(40)의 연질점화 밸브시이트(49a,49b)는 중심에 작은지름의 2차압실(33)과 연통하는 밸브시이트(49a)와 그 외주에 적당한 틈새(가스출구(50)과 연통)를 구비한 밸브시이트(49b) 등으로 구성되어 있다. 이 양밸브 시이트(49a,49b)는 동일평면상에 있고, 가스압이 공급되어 있지 않는 상태에서는 전술의 연질점화 밸브본체(43)가 연질점화 스프링(45)의 힘으로 가압되어서 착석아혀 2차압실(33)과 가스출구(50)의 연통을 차단한다.

가스압이 공급되어서 2차압실(33)의 압력이 상승하면 연질점화 다이아프램(41)에 압력이 가하여지나 연질점화 스프링수납실(46)의 공기가 대기속으로 방출되는 것이 공기구멍(47)에 의하여 제한되므로, 연질점화 다이아프램(41)의 분사개시 속도는 2차압실(33) 내의 압력변동에 영향을 받지않고 일정속도를 유지하고 그리하여 2~3초 쯤에서 정상상태(70mmH₂O)에 이르는 완만한 압력상승으로 된다.

상술한 구성에서, 가스제어밸브(1)가 가스보일러드에 사용된 예를 설명하면, 가스보일러등의 운전신호에 의하여 전자밸브(2)의 전자코일(6)에 통전되어 밸브본체(10)가 열린다. 이에 따라 가스의 가스공급원의 압력이 그대로 1차압실(27)에 가하여짐과 동시에 2차압실(33)에 이른다. 이 경우 조속기(20)는 제어상태로 되지 않는다.

그러나, 연질점화밸브(40)의 연질점화 다이아프램(41)과 연동하는 연질 점화 밸브본체(43)가 밸브시이트(49a,49b)에 착석하고 있고, 가스는 가스출구(50)에는 흐르지 않는다. 이때, 가스공급원의 압력은 LP가스인 경우 200~330mmH₂O로 변동하여 이 압력이 연질점화 다이아프램(41)에 가한다.

그러나, 연질의 점화스프링 수납실(46) 내의 압력이 대기에 공기구멍(47)을 개재하여 방출되는 양은 시간당 일정량이며, 이 때문에 연질의 점화밸브본체(43)의 분사개시속도가 일정하게 유지되어 완만한 압력상승으로 되어서 소정압에 도달한다. 이 동안이 2~3초쯤이며, 2~3초쯤에서 조속기(20)의 제어가 개시되고, 예컨대, 700mmH₂O 쯤에서 유지된다.

다음에, 본 발명의 제2실시형태를 제3도, 제4도로 설명한다. 이 제2실시형태는 제1의 실시형태와 상위하는 바로서 연질점화밸브(40)의 구조가 다르다. 연질의 점화밸브(40)는 연질의 점화다이아프램(41)과 연질점화 밸브본체(43)등을 분리하고, 더우기 연질의 점화다이아프램(41)에 세워 설치한 안내핀(51)에 스프링(53)을 개재하여 연질의 점화밸브본체(40)가 설치되었고, 바깥쪽으로 부터 스낼링(54)에 의하여 고정되고 있으나 역시 연질의 점화다이아프램(41)과 연질의 점화밸브본체(40)는 제1실시형태와 동시에 연동하고 있다.

따라서, 연질점화 밸브본체(43)는 안내핀(51)을 중심으로 하여 상태에 따라서는 다소 경사지면서 스프링(53)에 의하여 가압되며, 이에 따라 밸브시이트(49)와의 착석하기를 개선할 수 있다. 밸브시이트(49)는 제4도에 나타낸 바와 같이 가스출구(50)에 연통하는 부채꼴 부분으로 한쪽으로 치우친 위치에 있기 때문에 연질의 점화밸브본체(43)의 착석이 확실하게 이루어지기 때문에, 밸브시이트(49)에 먼부분에 연질점화 밸브시이트와 동일면으로 되는 돌기(55)를 구비하고 있다. 또, 연질점화밸브(40)의 연질점화 다이아프램(41) 및 연질점화 밸브본체(43)가 편심하여 설치되어 있으나, 하등 문제는 없다.

이상과 같이, 발명의 제2실시 형태에 있어서, 그밖의 부분은 제1실시형태와 동일하여, 동일번호를 붙쳐서 설명을 생략하였다. 그리고 이 제2실시형태에서도, 전술한 제1실시형태와 같은 작용을 갖고 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 있어서는 조속기의 조속다이아프램과 연질 점화밸브의 연질점화 다이아프램 및 연질 점화밸브본체가 대향한 위치에 있고 종래와 비교하여 세로방향으로 직렬로 되어 있으며, 2차압실을 겸하여 특별히 연질점화 다이아프램의 가스측실을 설치할 필요도 없고 소형화에 기여할 수 있다.

또, 조속다이아프램에는 가스공급 정지시에 가스가 없을 경우, 조속스프링으로 가압되나, 조속기 밸브본체가 안내판에 맞닿아서 유지되므로, 일정한 길이밖에 하방으로 가압되지 않으며, 더우기 유지되므로 진동등에서도 강하여, 불필요한 스트레스를 조속다이아프램에 주지 않아서 파손하는 일은 없다.

또한, 본 발명에 있어서는 더욱 진술한 효과에 더하여 연질점화밸브의 연질점화 다이아프램 및 연질점화 밸브본체에 설치된 안내핀이 안내판에 의하여 안내되므로 연질점화 밸브본체가 경사지지 않고 밸브시이트에 확실하게 착석할 수 있다.

Claims

본체에 1차압을 받는 조속기의 조속다이아프램을 배설하고 이 조속다이아프램의 1반차압측에 조속스프링을 설치함과 동시에 조속다이아프램에 연동하여 본체의 조속기 밸브시이트 등으로 수축작용하는 조속기 밸브본체를 배설하여 조속기 밸브본체로부터 하류의 2차압식측에 있고, 조속기 밸브본체의 이동위치를 규제하는 안내판을 본체에 설치함과 동시에 조속다이아프램과 대향하는 위치에 한편에서 2차압을 받고 다른편에서 제동기구를 구히한 연질점화 다이아프램 및 연질저모하 밸브본체를 배설하고, 이 연질점화 다이아프램과 연동하는 연질점하 밸브본체가 연질점화 스프링에 의하여 가압되어서 본체에 형성한 연질점화 밸브시이트에 착석하여 2차 압실과 가스출구의 연통을 차단하는 것을 특징으로 하는 가스제어밸브.
제1항에 있어서, 연질점화 다이아프램에는 안내핀이 세워졌고, 이 안내핀이 안내판에 의하여 안내되도록 한 것을 특징으로 하는 가스제어밸브.
제1항에 있어서, 제동기구는 연질점화 스프링 챔버에 설치된 공기구멍등으로 된 것을 특징으로 하는 가스제어밸브.