説明

ガスガバナ

【課題】一次圧室と、二次圧室とを有するガスガバナバルブにおいて、外部衝撃等に起因して発生する内部構成部品の騒音及び振動を抑制する構造を提供する。
【解決手段】一次圧室11と二次圧室12との間に弁座13とを有するケーシング1と、一次圧室11に面するダイヤフラム2と、弁座13に形成した弁孔14に挿通され、二次圧室12側の端部に向けて外径を次第に大きくした弁体部31を有するガバナバルブ3とを備え、弁体部31からのびるガバナバルブ3の軸部32をダイヤフラム2に連結したガスガバナであって、ダイヤフラム2に、一次圧室11側に突出する筒部24を一体に形成し、この筒部24をガバナバルブ3の軸部32に嵌合させる。また、筒部24の先端部内周面に、自由状態での内径が軸部32の外径よりも小さな突条を形成し、筒部24の他部の内径は軸部32の外径以上とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ガスバーナに対するガス供給路に介設するガスガバナに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種のガスガバナとして、一次圧室と、二次圧室と、一次圧室と二次圧室との間の弁座とを有するケーシングと、弁座とは反対側で一次圧室に面するダイヤフラムと、弁座に形成した弁孔に挿通され、二次圧室側の端部に向けて外径を次第に大きくした弁体部を有するガバナバルブとを備え、弁体部からのびるガバナバルブの軸部をダイヤフラムに連結し、一次圧室内のガス圧変動に応じダイヤフラムを介してガバナバルブを変位させて、二次圧室内のガス圧変動を抑制するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
ところで、ガスガバナでは、外部からの衝撃等によりガバナバルブが振動し、弁体部が弁座に衝突して、所謂ガバナ鳴りと称する騒音を生ずることがある。従来、ガバナ鳴りを生ずるときは、ガバナバルブがその軸方向に振動すると考えられていた。そして、特許文献2により、ガバナバルブの軸部に軸方向に遊動自在な錘を外挿し、ガバナバルブの軸方向の振動を錘の逆位相の振動で減衰させて、ガバナ鳴りを抑制するものが知られている。
【0004】
然し、本願発明者の鋭意努力の結果、ガバナ鳴りの原因は、ガバナバルブの軸方向振動だけでなく、ダイヤフラムに対する連結部を支点にしたガバナバルブの径方向の振動(横振れ)にもあることを突き止めた。そして、ガバナバルブの横振れを減衰することで、ガバナ鳴りを効果的に抑制できることを知見するに至った。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】実開昭54−85424号公報
【特許文献2】特許第2652920号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、以上の知見に基づき、ガバナバルブの横振れに起因するガバナ鳴りを抑制できるようにした構造簡単なガスガバナを提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明は、一次圧室と、二次圧室と、一次圧室と二次圧室との間の弁座とを有するケーシングと、弁座とは反対側で一次圧室に面するダイヤフラムと、弁座に形成した弁孔に挿通され、二次圧室側の端部に向けて外径を次第に大きくした弁体部を有するガバナバルブとを備え、弁体部からのびるガバナバルブの軸部をダイヤフラムに連結し、一次圧室内のガス圧変動に応じダイヤフラムを介してガバナバルブを変位させて、二次圧室内のガス圧変動を抑制するガスガバナにおいて、ダイヤフラムに、一次圧室側に突出する筒部が一体に形成され、この筒部がガバナバルブの軸部に嵌合することを特徴とする。
【0008】
本発明によれば、ガバナバルブが横振れしたときに、軸部に嵌合する筒部を介してダイヤフラムに横振れによるモーメントが作用して、ダイヤフラムが変形する。そして、ダイヤフラムの変形による反力が筒部を介して横振れを抑制するモーメントとして軸部に伝達され、ガバナバルブの横揺れが減衰される。そのため、ガバナバルブの横揺れに起因するガバナ鳴りを効果的に抑制できる。
【0009】
ここで、ガバナバルブの横振れを効果的に減衰するには、筒部を隙間なく軸部に嵌合させることが必要になる。この場合、筒部の自由状態での内径を全長に亘り軸部の外径よりも小さくし、筒部に軸部を圧入することも考えられるが、これでは、組立が面倒になる。
【0010】
そのため、本発明においては、筒部の先端部内周面に、自由状態での内径が軸部の外径よりも小さな突条を形成し、筒部の他部の内径を軸部の外径以上にすることが望ましい。これによれば、筒部を軸部に比較的軽い力で嵌合できて、組立が容易になる。尚、このものでは、突条のみが軸部に隙間なく嵌合することになるが、突条は筒部の先端部に形成されるため、軸部とダイヤフラムとの間でモーメントが確実に伝達され、ガバナバルブの横振れの減衰効果が低下することはない。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の実施形態のガスガバナを用いて構成したガバナ付き比例弁の断面図。
【図2】図1の要部の拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
図1を参照して、Aは、本発明の実施形態のガスガバナを用いて構成したガバナ付き比例弁装置を示している。この比例弁装置Aは、ガスバーナに対するガス供給路に介設されるものであり、流入側ガス通路11aに連通する上側の一次圧室11と、流出側ガス通路12aに連通する下側の二次圧室12と、一次圧室11と二次圧室12の中間の弁座13とを有するケーシング1を備えている。弁座13には、一次圧室11と二次圧室12とを接続する弁孔14が形成されている。
【0013】
また、比例弁装置Aは、弁座13とは反対側、即ち、上側で一次圧室11に面するダイヤフラム2と、ダイヤフラム2に連結した樹脂製のガバナバルブ3と、ガバナバルブ3を二次圧室12側、即ち、下方に押圧する電磁ソレノイド4とを備えている。
【0014】
ダイヤフラム2の外周部分は、ケーシング1の上面に締結する押え板21により、一次圧室11の上面外周部に挟圧固定されている。そして、ダイヤフラム2と押え板21との間に、大気開放される背圧室22が画成されるようにしている。また、ダイヤフラム2の上側には、ダイヤフラム2の上面に接する下端のフランジ部23aを有する筒状のバルブホルダ23が設けられている。バルブホルダ23には、上端から下方にのびる周囲複数箇所のスリット23bが形成され、その上端部内周面には、径方向内方に突出する爪部23cが形成されている。
【0015】
ガバナバルブ3は、弁孔14に挿通され、二次圧室12側の端部、即ち、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と、弁体部31から上方にのびてダイヤフラム2に連結される軸部32と、弁体部31から下方にのびる第2の軸部33とを有している。軸部32の上端部には、ダイヤフラム2の下面に接する肩面32aから上方に突出する小径軸部32bが突設されている。小径軸部32bの外周面には、溝32cが形成されている。また、第2の軸部33の周囲には、二次圧室12の下端を閉塞する蓋板12bと弁体部31との間に縮設したスプリング34が設けられている。
【0016】
組立に際しては、小径軸部32bをダイヤフラム2の中心に形成した孔を通してバルブホルダ23に下方から挿入する。この際、小径軸部32bの上端がバルブホルダ23の爪部23cに当接すると、スリット23bが開いてバルブホルダ23が弾力的に拡径し、溝部32cが爪部23cに合致する高さに達したところでバルブホルダ23が縮径して、溝部32cに爪部23cが係合する。これにより、ガバナバルブ3がダイヤフラム2に連結される。
【0017】
電磁ソレノイド4は、押え板21の上面に取付けられるヨーク41と、ヨーク41内のボビン42に巻回したコイル43と、ヨーク41の内周の筒状ガイド44に上下方向に移動自在に挿通した可動鉄心45と、可動鉄心45とその上方の調整ねじ46との間に縮設したスプリング47とを有している。可動鉄心45は、ガバナバルブ3の小径軸部32bの上端に当接し、コイル43への通電電流値に比例した押圧力でガバナバルブ3を下方に押圧する。
【0018】
ここで、電流値を大きくするほどガバナバルブ3が下方に変位して、弁孔14の周面と弁体部31との間の隙間(開度)が大きくなり、二次圧室12内のガス圧が増加する。従って、ガスバーナへの供給ガス量が電流値に比例して変化することになる。また、一次圧室11内のガス圧が変動すると、ダイヤフラム2を介してガバナバルブ3が変位して、ガス圧変動を吸収するように開度が変化し、二次圧室12内のガス圧変動が抑制される。そのため、一次圧室11内のガス圧変動を生じても、二次圧室12内のガス圧は電流値に応じた所定圧に維持される。
【0019】
ところで、外部からの衝撃等により、ガバナバルブ3がその上端部を支点にした径方向の振動(横振れ)を生じ、弁体部31が弁座13に衝突してガバナ鳴りを生ずることがある。
【0020】
本実施形態では、このような横振れに起因するガバナ鳴りを抑制するため、ダイヤフラム2に、一次圧室11側に突出する筒部24を一体に形成し、この筒部24をガバナバルブ3の軸部32に嵌合させている。
【0021】
尚、筒部24の自由状態での内径をその全長に亘って軸部32の外径よりも小さくし、筒部24に軸部32を圧入して、軸部32に筒部24を隙間なく嵌合させることも可能であるが、これでは、組立が面度になる。そこで、本実施形態では、筒部24の先端部(下端部)内周面に、図2に仮想線で示す如く、自由状態での内径が軸部32の外径よりも小さな突条24aを形成し、筒部24の他部の内径は軸部32の外径以上としている。これによれば、筒部24を軸部32に比較的軽い力で嵌合できて、組立が容易になる。
【0022】
本実施形態によれば、ガバナバルブ3の横振れを生ずると、軸部32に嵌合する筒部24を介してダイヤフラム2に横振れによるモーメントが作用して、ダイヤフラム2が変形する。具体的には、ガバナバルブ3が図1で左方に横振れすると、ダイヤフラム2の左半部が左上がり、右半部が右下がりになるように変形し、ガバナバルブ3が右方に横振れすると、ダイヤフラム2の左半部が左下がり、右半部が右上がりになるように変形する。そして、ダイヤフラム2の変形による反力が筒部24を介して横振れを抑制するモーメントとして軸部32に伝達され、ガバナバルブ3の横揺れが減衰される。そのため、ガバナバルブ3の横揺れに起因するガバナ鳴りを効果的に抑制できる。
【0023】
ところで、バルブホルダ23のフランジ部23aと軸部32の肩面32aとの間にダイヤフラム2が強く挟み込まれていれば、筒部32がなくてもガバナバルブ3の横振れでダイヤフラム2が変形し、この変形反力により横振れがある程度は減衰される。然し、実際には、製造公差によりフランジ部23aと肩面32aとの間でのダイヤフラム2の挟み込みが弱くなることがあって、筒部32がないとガバナバルブ3の横振れを確実に減衰することはできない。
【0024】
尚、本実施形態では、筒部24が突条24aにおいてのみ軸部32に隙間なく嵌合することになるが、突条24aは筒部24の先端部に形成されるため、軸部31とダイヤフラム2との間で上述したモーメントが確実に伝達され、ガバナバルブ3の横振れの減衰効果が低下することはない。
【0025】
以上の効果を確かめるため、本実施形態のガバナ付き比例弁装置と、筒部24を形成せずに他の構成は本実施形態と同一にした比較品とを用い、一次圧室11内のガス圧を4kPa、二次圧室12内のガス圧を60Paとして、外部から衝撃を加え、ガバナ鳴りの騒音レベルを1m離れた位置で測定する試験を行った。その結果、比較品では騒音レベルが36dBに達したが、本実施形態のものでは、騒音レベルが30dB程度に低減された。
【0026】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ガバナバルブ3の軸部32に、弁体部31と筒部24との間で軸方向に遊動自在な特許文献2に記載の如き錘を外挿し、ガバナバルブ3の軸方向振動を減衰できるようにしてもよい。また、上記実施形態は、電磁ソレノイド4を備えるガバナ付き比例弁装置を構成するガスガバナに本発明を適用したものであるが、電磁ソレノイド4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。
【符号の説明】
【0027】
1…ケーシング、11…一次圧室、12…二次圧室、13…弁座、14…弁孔、2…ダイヤフラム、24…筒部、24a…突条、3…ガバナバルブ、31…弁体部、32…軸部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一次圧室と、二次圧室と、一次圧室と二次圧室との間の弁座とを有するケーシングと、弁座とは反対側で一次圧室に面するダイヤフラムと、弁座に形成した弁孔に挿通され、二次圧室側の端部に向けて外径を次第に大きくした弁体部を有するガバナバルブとを備え、弁体部からのびるガバナバルブの軸部をダイヤフラムに連結し、一次圧室内のガス圧変動に応じダイヤフラムを介してガバナバルブを変位させて、二次圧室内のガス圧変動を抑制するガスガバナにおいて、
ダイヤフラムに、一次圧室側に突出する筒部が一体に形成され、この筒部がガバナバルブの軸部に嵌合することを特徴とするガスガバナ。
【請求項2】
前記筒部の先端部内周面に、自由状態での内径が前記軸部の外径よりも小さな突条が形成され、筒部の他部の内径は軸部の外径以上であることを特徴とする請求項1記載のガスガバナ。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2012−107698(P2012−107698A)
【公開日】平成24年6月7日(2012.6.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−256961(P2010−256961)
【出願日】平成22年11月17日(2010.11.17)
【出願人】(000115854)リンナイ株式会社 (1,534)
【Fターム(参考)】