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JP7145093B2 - ガスガバナ - Google Patents

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JP7145093B2 JP2019017868A JP2019017868A JP7145093B2 JP 7145093 B2 JP7145093 B2 JP 7145093B2 JP 2019017868 A JP2019017868 A JP 2019017868A JP 2019017868 A JP2019017868 A JP 2019017868A JP 7145093 B2 JP7145093 B2 JP 7145093B2
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Description

本発明は、ガスバーナに対するガス供給路等に介設されるガスガバナに関する。
従来、この種のガスガバナとして、2つの圧力室を連通する弁孔の周縁に存する弁座との間隔を調整して弁孔の開度を調整するガバナバルブに連結されると共に、一方の圧力室に面し、この圧力室の内圧を受けてガバナバルブを閉じ方向に付勢するダイヤフラムと、このダイヤフラムを挟んで一方の圧力室とは反対側に位置する背圧室を画成するダイヤフラムカバーとを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
このものでは、ダイヤフラムカバーに、背圧室をガスガバナの外部に連通させる通気孔が形成される。ここで、ガスガバナの外部としては、一般に、建物の屋内外、給湯器や暖房機等の燃焼ファンの一次空気給気路の内部等が例示される。
ところで、ダイヤフラムにはゴム製のものが多用されているが、背圧室内に通気孔を通じて気体が流入する場合、特に背圧室が大気に開放される等の場合には、ダイヤフラムに大気中のオゾンが直接吹き付けられ、特に内圧変化に追随して変形させるために薄肉に形成されたコンボリューション部がオゾン劣化するという不具合が懸念される。そこで、汎用のガスガバナでは通気孔をダイヤフラムから離れた位置に形成している。
然しながら、通気孔がダイヤフラムから離れた位置に存すると、ダイヤフラムから離れた分通気抵抗が大きくなるため、一方の圧力室の内圧変化に伴うダイヤフラムの動作に遅れが生じる虞があり、ガスガバナの調圧応答性の向上が望まれる。
特開2013-204804号公報
本発明は、以上の点に鑑み、ダイヤフラムのオゾン劣化を抑制できると共に、調圧応答性の向上を図れるガスガバナを提供することをその課題としている。
上記課題を解決するために、本発明は、2つの圧力室を連通する弁孔の周縁に存する弁座との間隔を調整して弁孔の開度を調整するガバナバルブに連結されると共に、一方の圧力室に面し、この圧力室の内圧を受けて変位するダイヤフラムと、このダイヤフラムを挟んで一方の圧力室とは反対側に位置する背圧室を画成するダイヤフラムカバーとを備えたガスガバナであって、ダイヤフラムカバーに、背圧室をガスガバナの外部に連通させる通気孔が形成されるものにおいて、ダイヤフラムの背圧室側の面に接して設けられるダイヤフラム座金に、ダイヤフラムのコンボリューション部と通気孔とに対し夫々間隔を存して対向し、通気孔から背圧室内に流入する気体がダイヤフラムのコンボリューション部に直接吹き付けられないように覆う覆い部が設けられたことを特徴とする。
本発明によれば、ダイヤフラム座金に、ダイヤフラムのコンボリューション部と通気孔とに対し夫々間隔を存して対向する覆い部が設けられているため、通気孔から背圧室内に流入する気体が内圧変化に追随して変形させるために薄肉に形成されたコンボリューション部に直接吹き付けられない。従って、背圧室を通気孔を通じて大気等に開放しても、コンボリューション部のオゾン劣化を抑制できる。また、通気孔が、ダイヤフラムに近い位置のダイヤフラムカバーに形成されているため、一方の圧力室の内圧変化にダイヤフラムのコンボリューション部が良好に追随して動作し、ダイヤフラムの調圧応答性が向上する。
尚、本発明のガスガバナは、背圧室側に位置する電磁ソレノイドを備え、ガバナバルブに電磁ソレノイドのコイルへの通電電流に比例した開き方向への押圧力を作用させる比例弁機能を有するものとしてもよい。
本発明のガスガバナの一実施形態を示す断面図。 図1に示すガスガバナのダイヤフラム座金の拡大斜視図。
図1を参照して、本発明の一実施形態であるガスガバナAを以下に説明する。尚、以下の説明におけるガスガバナAの上下左右は、図1での図示に従う。
ガスガバナAは、ガスバーナに対するガス供給路に介設される。ガスガバナAでは、ケーシング1が備える2つの圧力室11,11の内、一方を1次圧室11a、他方を2次圧室11bとしており、1次圧室11aはケーシング1の上側に、2次圧室11bは下側に存している。1次圧室11aはガス流入口11aに連通し、2次圧室11bはガス流出口11bに連通している。また、ケーシング1には、1次圧室11aと2次圧室11bとを連通する弁孔12が形成され、1次圧室11aと2次圧室11bとが弁孔12を介して連通している。弁孔12にはその周縁に弁座13が存している。更に、ケーシング1の下面には、2次圧室11bの下端面を覆う蓋板14が締結されている。
また、ガスガバナAは、1次圧室11aの弁孔12側とは反対側の端面(即ち、上端面)を覆うダイヤフラム2と、ダイヤフラム2に連結したガバナバルブ3とを備えている。更に、ガスガバナAは、ダイヤフラム2を挟んで1次圧室11aとは反対側に位置する背圧室4を画成するダイヤフラムカバー5を備えてもいる。ダイヤフラムカバー5はケーシング1の上面に締結され、この締結によって、ダイヤフラム2の外周部が、1次圧室11aの上端外周縁部に挟圧固定されている。
ダイヤフラム2はその中央部に開口2aが開設され、開口2aの径方向外方の周辺部2bの上面(背圧室4側の面)に接してダイヤフラム座金6が設けられている。図2も参照して、ダイヤフラム座金6にはその下端部にフランジ部61が設けられ、フランジ部61が、ダイヤフラム2の開口2aの径方向外方の周辺部2bの上面に接している。また、ダイヤフラム2は、周辺部2bよりも外側にコンボリューション部21を有している。尚、ダイヤフラム座金6のフランジ部61の外周縁部がR状に面取りされ、コンボリューション部61の内周縁部に接している。
また、ダイヤフラム座金6には、その中央部に開口6aが開設され、開口6aの径方向外方の周縁に筒状のバルブホルダ部62が立設され、バルブホルダ部62はフランジ部61と一体に成形されている。バルブホルダ部62には、その上端から下方に延びる、周方向複数個所のスリット62aが形成されると共に、上端部内周面に径方向内方に突出する爪部62bが形成されている。
ガバナバルブ3は、弁孔12に下方から挿通され、2次圧室11b側の端部(下端部)に向けて次第に外径を大きくした傘状の弁体部31を有しており、2次圧室11b側から1次圧室11a側に向かう閉じ方向(上方)に変位することで弁孔12の開度を減少させ、1次圧室11aから2次圧室11bに向かう開き方向(下方)に変位することで弁孔12の開度を増加させる。また、ガバナバルブ3は、弁体部31から上方に延びてダイヤフラム2に連結される軸部32を有している。軸部32の上端部には、ダイヤフラム2の1次圧室11a側の面(下面)に接する肩面32aから上方に延びる小径軸部32bが突設されている。そして、小径軸部32bがダイヤフラム2の開口2a及びダイヤフラム座金6の開口6aを通してダイヤフラム座金6のバルブホルダ部62に挿通され、小径軸部32bの外周面に形成した溝32bにバルブホルダ部62の爪部62bが係合することで、ガバナバルブ3がダイヤフラム2に連結される。
このようなガスガバナAでは、1次圧室11aの内圧(1次圧)が増加する場合、ダイヤフラム2のコンボリューション部21が上方に撓んでダイヤフラム2が上方に変位するため、ダイヤフラム2に連結されたガバナバルブ3が閉じ方向に変位して、1次圧の増加に伴う2次圧室11bの内圧(2次圧)の増加が抑制され、また、1次圧が減少する場合、ダイヤフラム2のコンボリューション部21が下方に撓んでダイヤフラム2が下方に変位するため、ガバナバルブ3が開き方向に変位して1次圧の減少に伴う2次圧の減少が抑制される。従って、ガスガバナAは、1次圧の変化に関わらず2次圧を一定に維持する調圧機能を有する。
尚、ガバナバルブ3では、軸部32は、弁体部31からダイヤフラム2に向かって上方に延びるだけでなく弁体部31から下方にも延びている。そして、ガスガバナAでは、そのような弁体部31から下方に延びる軸部32をその外側から覆うようにして、弁体部31と蓋板14との間にバネ7が介設されている。
また、ガスガバナAは、背圧室4側(上側)に位置する電磁ソレノイド8を備えてもいる。電磁ソレノイド8は、ボビン81に巻回したコイル82と、ボビン81の内側に挿設されたガイドスリーブ83に摺動自在に内挿される、ガバナバルブ3の小径軸部32bの上端に当接するプランジャ84とを備えている。このような電磁ソレノイド8によって、コイル82への通電電流に比例した開き方向への押圧力がプランジャ84を介してガバナバルブ3に作用して、2次圧、即ち、ガスバーナへの供給ガス量がコイル82への通電電流に比例して変化する比例弁機能が得られる。
尚、バネ7は、ガバナバルブ3とプランジャ84との合計の重量を相殺するようにガバナバルブ3の閉じ方向に付勢している。また、電磁ソレノイド8には、プランジャ84を下方に付勢する調圧バネ85が付設され、プランジャ84の押圧力を調節できるようにしている。
そして、ガスガバナAには、1次圧の変化に関わらず2次圧を一定に維持するようにダイヤフラム2を前述の如く変位させるために、背圧室4への空気等の気体の導入を行う背圧パイプ9が、ケーシング1の上端と電磁ソレノイド8の下端との間の一側端部(右側端部)にパッキン9aを介して介設されている。背圧パイプ9の長さ方向一端部(右端部)にはガスガバナAの外部、即ち、建物の屋内外、給湯器や暖房機等の燃焼ファンの一次空気給気路の内部等に連通させるチューブ等が接続可能になっている。また、背圧パイプ9の長さ方向他端部(左端部)の下部に上下方向に貫通する連通穴91及びパッキン9aの連通穴91aが開設されると共に、連通穴91,91aの直下に位置するダイヤフラムカバー5には、同じく上下方向に貫通する小径の通気孔51が開設されている。こうして、背圧室4は、通気孔51及び連通穴91,91aを介して背圧パイプ9を通じてガスガバナAの外部と連通する。
ところで、前述の如く、ダイヤフラム2にはゴム製のものが多用されるが、背圧室4の内部に通気孔51を通じて気体が流入する場合、特に背圧室4が大気に開放される等の場合には、ダイヤフラム2に大気中のオゾンが直接吹き付けられ、特に内圧変化に追随して変形させるために薄肉に形成されたコンボリューション部21がオゾン劣化するという不具合が懸念される。そこで、ガスガバナAでは、ダイヤフラム座金6に、ダイヤフラム2のコンボリューション部21と通気孔51とに対し夫々間隔を存して対向するように径方向外方に延びる環状の覆い部63が設けられている。
覆い部63によって、通気孔51の下方に位置するダイヤフラム2のコンボリューション部21が覆われるため、背圧パイプ9の連通穴91及びパッキン9aの連通穴91aを通じて通気孔51から背圧室4内に流入する空気等の気体は、ダイヤフラム2のコンボリューション部21に直接吹き付けられない。従って、背圧室4を通気孔51を通じて大気等に開放しても、ダイヤフラム2のコンボリューション部21のオゾン劣化を抑制できる。また、通気孔51がダイヤフラム2に近い位置のダイヤフラムカバー5に形成されているため、1次圧室11aの内圧変化にダイヤフラム2のコンボリューション部21が良好に追随して動作し、ダイヤフラム2の調圧応答性が向上する。
以上、本発明を一実施形態に関して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。上記実施形態は、電磁ソレノイド8を備える比例弁機能付きのガスガバナであるが、電磁ソレノイド8を具備しない通常のガスガバナにも同様に本発明を適用できる。また、ガスガバナは上下反転したものとすることもできる。この場合、バネ7は省略可能であり、調圧バネ85の付勢力はプランジャ84の自重を相殺するように作用する。更に、ダイヤフラム2に2次圧が作用するように、ダイヤフラム2を挟んで背圧室4の反対側を2次圧室11b、弁孔12の下側を1次圧室11aとするタイプのガスガバナにも本発明を適用できる。この場合、ガス流入口及びガス流出口が上記実施形態と逆になる。
A…ガスガバナ、11…圧力室、11a…一方の圧力室(1次圧室)、12…弁孔、13…弁座、2…ダイヤフラム、21…コンボリューション部、3…ガバナバルブ、4…背圧室、5…ダイヤフラムカバー、51…通気孔、6…ダイヤフラム座金、63…覆い部、8…電磁ソレノイド、82…コイル。

Claims (2)

  1. 2つの圧力室を連通する弁孔の周縁に存する弁座との間隔を調整して弁孔の開度を調整するガバナバルブに連結されると共に、一方の圧力室に面し、この圧力室の内圧を受けて変位するダイヤフラムと、このダイヤフラムを挟んで一方の圧力室とは反対側に位置する背圧室を画成するダイヤフラムカバーとを備えたガスガバナであって、ダイヤフラムカバーに、背圧室をガスガバナの外部に連通させる通気孔が形成されるものにおいて、
    ダイヤフラムの背圧室側の面に接して設けられるダイヤフラム座金に、ダイヤフラムのコンボリューション部と通気孔とに対し夫々間隔を存して対向し、通気孔から背圧室内に流入する気体がダイヤフラムのコンボリューション部に直接吹き付けられないように覆う覆い部が設けられた
    ことを特徴とするガスガバナ。
  2. 背圧室側に位置する電磁ソレノイドを備え、ガバナバルブに電磁ソレノイドのコイルへの通電電流に比例した開き方向への押圧力を作用させる比例弁機能を有することを特徴とする請求項1記載のガスガバナ。
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