説明

サーボ式圧力制御器

【課題】1次圧室6と2次圧室7とを連通する主弁孔8を形成した主ケーシング4に、主弁孔を開閉する主弁12が連結される主ダイヤフラム9を組み付けた主圧力制御部1と、主背圧室10とパイロット室16とを連通するパイロット弁孔17を形成した副ケーシング15に、パイロット弁孔を開閉するパイロット弁21が連結されるパイロットダイヤフラム18を組み付けたパイロット圧力制御部2とを備えるサーボ式圧力制御器において、1次圧を主背圧室に導入する1次圧導入路用と、2次圧をパイロット室に導入する2次圧導入路用の外部配管を不要にする。
【解決手段】主弁12に1次圧導入路11が形成される。副ケーシング15は主背圧室10に対し偏心して設けられ、主背圧室10の投影空間の側方に張出す副ケーシング15の一側部に、2次圧導入路20が形成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、燃焼装置のガス圧制御等に用いられるサーボ式圧力制御器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、主圧力制御部とパイロット圧力制御部とを備えるサーボ式圧力制御器が知られている(例えば、特許文献1参照)。主圧力制御部は、1次圧室と、2次圧室と、1次圧室と2次圧室とを連通する主弁孔とを形成した主ケーシングと、2次圧室内の流体圧たる2次圧を受ける主ダイヤフラムと、主ダイヤフラムにより2次圧室から仕切られた主背圧室と、1次圧室内の流体圧たる1次圧を主背圧室に導入するオリフィス付きの1次圧導入路と、主ダイヤフラムに連結され、主ダイヤフラムの主背圧室側への変位で主弁孔を閉じる側に移動する主弁とを備える。
【0003】
また、パイロット圧力制御部は、主ダイヤフラムの主背圧室側への変位方向を軸方向外方として、主背圧室の軸方向外方に位置するパイロット室と、主背圧室とパイロット室とを連通するパイロット弁孔とを形成した副ケーシングと、パイロット室内の流体圧を受けるパイロットダイヤフラムと、パイロットダイヤフラムによりパイロット室から仕切られたパイロット背圧室と、2次圧をパイロット室に導入する2次圧導入路と、パイロットダイヤフラムに連結され、パイロットダイヤフラムのパイロット背圧室側への変位でパイロット弁孔を開く側に移動するパイロット弁とを備える。
【0004】
ここで、パイロットダイヤフラムは、パイロット背圧室側に設けたソレノイドやばねによりパイロット室側に所定の設定荷重で付勢されている。パイロット室に2次圧導入路を介して導入される2次圧によりパイロットダイヤフラムに作用する押圧力が設定荷重を下回ると、パイロット弁が閉じ側に移動し、1次圧導入路を介して主背圧室に導入される1次圧のパイロット弁孔からの抜けが抑えられて、主背圧室の内圧が上昇し、主ダイヤフラムを介して主弁が開き側に移動して、2次圧が上昇する。そして、2次圧によりパイロットダイヤフラムに作用する押圧力が設定荷重を上回ると、パイロット弁が開き側に移動して、主背圧室の内圧が低下し、主弁が閉じ側に移動して、2次圧が低下する。これにより、2次圧が設定荷重に応じた所定圧に調圧される。
【0005】
ここで、上記従来のサーボ式圧力制御器は、副ケーシングが主背圧室と同心に配置されており、主ダイヤフラムの外周シール部を主ケーシングと副ケーシングとの間に挟み込み、主ダイヤフラムと副ケーシングとの間に主背圧室を画成している。そして、1次圧導入路と2次圧導入路とを夫々主ケーシングと副ケーシングとの間に設置した外部配管で構成している。そのため、副ケーシングを主ケーシングから取り外して分解修理する際に、外部配管を一々取り外すことが必要になり、メンテナンスが面倒になる不具合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開昭55−78877号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、以上の点に鑑み、1次圧導入路用と2次圧導入路用の外部配管が不要なメンテナンス性に優れたサーボ式圧力制御器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】
【0008】
本発明は、主圧力制御部とパイロット圧力制御部とを備えるサーボ式圧力制御器であって、主圧力制御部は、1次圧室と、2次圧室と、1次圧室と2次圧室とを連通する主弁孔とを形成した主ケーシングと、2次圧室内の流体圧たる2次圧を受ける主ダイヤフラムと、主ダイヤフラムにより2次圧室から仕切られた主背圧室と、1次圧室内の流体圧たる1次圧を主背圧室に導入するオリフィス付きの1次圧導入路と、主ダイヤフラムに連結され、主ダイヤフラムの主背圧室側への変位で主弁孔を閉じる側に移動する主弁とを備え、パイロット圧力制御部は、2次圧室から主背圧室に向かう方向を軸方向外方として、主背圧室の軸方向外方に位置するパイロット室と、主背圧室とパイロット室とを連通するパイロット弁孔とを形成した副ケーシングと、パイロット室内の流体圧を受けるパイロットダイヤフラムと、パイロットダイヤフラムによりパイロット室から仕切られたパイロット背圧室と、2次圧をパイロット室に導入する2次圧導入路と、パイロットダイヤフラムに連結され、パイロットダイヤフラムのパイロット背圧室側への変位でパイロット弁孔を開く側に移動するパイロット弁とを備えるものにおいて、上記課題を解決するために、以下の如く改良したことを特徴とする。
【0009】
即ち、本発明は、主弁に1次圧導入路が形成され、主ダイヤフラムとの間に主背圧室を画成する蓋板を備え、副ケーシングは、副ケーシングの一側部が主背圧室の軸方向外方への投影空間から一側方に張出すように、蓋板の外面に主背圧室に対し偏心して設けられ、副ケーシングの一側部の軸方向内方への投影空間に2次圧室の一部が入り込むように主ケーシングが形成され、副ケーシングの一側部に2次圧導入路が形成されることを特徴とする。
【0010】
本発明によれば、主弁に1次圧導入路を形成するため、1次圧導入路用の外部配管が不要になる。また、副ケーシングの一側部が主背圧室の軸方向外方への投影空間から一側方に張出すと共に、副ケーシングの一側部の軸方向内方への投影空間に2次圧室の一部が入り込むように主ケーシングが形成されるため、副ケーシングの一側部に2次圧室とパイロット室とを連通する軸方向の孔から成る2次圧導入路を形成でき、2次圧導入路用の外部配管が不要になる。従って、副ケーシングを主ケーシングから取り外して分解修理する際に、一々外部配管を取り外す必要がなく、メンテナンスが容易になる。
【0011】
また、本発明において、1次圧室に流体を供給する電磁弁を備える場合は、蓋板を電磁弁の配置部側に延長して、蓋板の延長部の外面に電磁弁のソレノイド部を配置すると共に、主ダイヤフラムに、蓋板の延長部と主ケーシングとの間をシールするパッキン部を一体成形することが望ましい。これによれば、ソレノイド部を配置する別個の蓋板及び蓋板と主ケーシングとの間をシールする別個のパッキンが不要になり、部品点数を削減してコストダウンを図ることができる。
【0012】
更に、ソレノイド部は、主背圧室の軸方向外方への投影空間にソレノイド部の一部が入り込むように配置されることが望ましい。これによれば、電磁弁付きサーボ式圧力制御器のコンパクト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の実施形態のサーボ式圧力制御器の平面図。
【図2】図1のII−II線で切断した断面図。
【図3】図1のIII−III線で切断した断面図。
【図4】実施形態のサーボ式圧力制御器で用いる主ダイヤフラムの平面図。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、燃焼装置のガスバーナに供給するガス圧を制御するサーボ式圧力制御器に本発明を適用した実施形態について説明する。このサーボ式圧力制御器は、図1に示す如く、主圧力制御部1と、パイロット圧力制御部2と、主圧力制御部1の後述する1次圧室6に流体を供給する直列に配置した第1と第2の1対の電磁弁3,3とを備えている。
【0015】
主圧力制御部1は、図2、図3に示す如く、ガス入口4aとガス出口4bとを有する主ケーシング4を備えている。主ケーシング4には、ガス入口4aの下流側に位置する第1電磁弁3用の第1弁孔5と、第1弁孔5の下流側に位置する第2電磁弁3用の第2弁孔5と、第2弁孔5の下流側に位置する下部の1次圧室6と、ガス出口4bに連通する上部の2次圧室7と、1次圧室6と2次圧室7とを連通する主弁孔8とが形成されている。
【0016】
尚、第1と第2の各電磁弁3,3は、第1と第2の各弁孔5,5を閉じる下方の閉じ側にばね3aで付勢される弁体3bと、弁体3bをばね3aの付勢力に抗して上方の開き側に移動させるソレノイド部3cとで構成されている。ソレノイド部3cは、フレーム3dと、フレーム3d内のボビン3eに卷回したコイル3fと、ボビン3eの上部に内挿した状態でフレーム3dに固定した固定鉄心3gと、ボビン3eに摺動自在に内挿した可動鉄心3hとで構成されており、可動鉄心3gの下端に弁体3bが連結されている。
【0017】
主圧力制御部1は、更に、2次圧室7内のガス圧たる2次圧を受ける主ダイヤフラム9と、主ダイヤフラム9により2次圧室7から仕切られた主背圧室10と、1次圧室6内のガス圧たる1次圧を主背圧室10に導入するオリフィス11a付きの1次圧導入路11と、主ダイヤフラム9に連結され、主ダイヤフラム9の主背圧室10側への変位で主弁孔8を閉じる側に移動する主弁12とを備えている。尚、主弁12は、主弁孔8と主ダイヤフラム9との間に介設したばね12aで上方の閉じ側に付勢される。
【0018】
主ケーシング4はダイキャストで製造されるものであり、型抜きの関係で上下両面が開放されている。そして、主ケーシング4の下面に、パッキン13aを介して蓋板13を取り付けて、主ケーシング4の下面を閉塞している。また、主ケーシング4の上面に、主ダイヤフラム9の外周シール部9aを主ケーシング4との間に挟み込むようにして蓋板14を取り付け、主ダイヤフラム9と蓋板14との間に主背圧室10を画成している。
【0019】
また、蓋板14は、電磁弁3,3の配置部側に延長されており、蓋板14の延長部の外面(上面)に、電磁弁3,3のソレノイド部3cが配置されている。更に、主ダイヤフラム9に、図4に示す如く、蓋板14の延長部と主ケーシング4との間をシールするパッキン部9bを一体成形している。これによれば、ソレノイド部3cを配置する別個の蓋板及び蓋板と主ケーシング4との間をシールする別個のパッキンが不要になり、部品点数を削減してコストダウンを図ることができる。
【0020】
また、主ダイヤフラム9の主背圧室10側への変位方向(上方)を軸方向外方として、電磁弁3,3のソレノイド部3cは、主背圧室10の軸方向外方への投影空間にソレノイド部3cの一部が入り込むように配置されている。これによれば、主背圧室10とソレノイド部3cとの一部がオーバラップして設けられることになり、電磁弁付きサーボ式圧力制御器のコンパクト化を図ることができる。
【0021】
パイロット圧力制御部2は、蓋板14の外面(上面)にパッキン15aを介して取り付けた副ケーシング15を備えている。副ケーシング15には、主背圧室10の軸方向外方(上方)に位置するパイロット室16と、主背圧室10とパイロット室16とを連通するパイロット弁孔17とが形成されている。尚、蓋板14及びパッキン15aには、パイロット弁孔17を主背圧室10に連通する透孔17aが形成されている。
【0022】
パイロット圧力制御部2は、更に、パイロット室16内のガス圧を受けるパイロットダイヤフラム18と、パイロットダイヤフラム18によりパイロット室16から仕切られたパイロット背圧室19と、2次圧をパイロット室16に導入する2次圧導入路20と、パイロットダイヤフラム18に連結され、パイロットダイヤフラム18のパイロット背圧室19側への変位でパイロット弁孔17を開く側に移動するパイロット弁21とを備えている。
【0023】
パイロット背圧室19は、パイロットダイヤフラム18の外周シール部18aを副ケーシング15との間に挟み込むようにして取り付けるカバー22で覆われている。カバー22には、上方にのびるねじ筒22aが立設されており、このねじ筒22aにばね受け23を螺入して、ばね受け23とパイロットダイヤフラム18との間に調整ばね24を介設している。ねじ筒22aの上端には、キャップ25が螺着されている。また、カバー22には、パイロット背圧室19を大気開放する空気孔22bが形成されている。
【0024】
パイロットダイヤフラム18は、調整ばね24によりパイロット室16側に所定の設定荷重で付勢されている。パイロット室16に2次圧導入路20を介して導入される2次圧によりパイロットダイヤフラム18に作用する押圧力が設定荷重を下回っている間は、パイロット弁21が閉じ側に移動し、1次圧導入路11を介して主背圧室10に導入される1次圧のパイロット弁孔17からの抜けが抑えられて、主背圧室10の内圧が上昇し、主ダイヤフラム9を介して主弁12が開き側に移動して、2次圧が上昇する。そして、2次圧によりパイロットダイヤフラム18に作用する押圧力が設定荷重を上回ると、パイロット弁21が開き側に移動して、主背圧室10の内圧が低下し、主弁12が閉じ側に移動して、2次圧が低下する。これにより、2次圧が設定荷重に応じた所定圧に調圧される。
【0025】
ここで、本実施形態では、主弁12に、1次圧室6と主背圧室10とを連通する、中間にオリフィス11aとなる小径孔部を有する軸孔を形成している。そして、この軸孔で上記1次圧導入路11が構成される。そのため、1次圧導入路用の外部配管が不要になる。
【0026】
また、本実施形態では、副ケーシング15を、副ケーシング15の一側部が主背圧室10の軸方向外方への投影空間から一側方に張出すように、蓋板14の外面に主背圧室10に対し偏心して設けられている。更に、副ケーシング15の一側部の軸方向内方への投影空間に2次圧室7の一部が入り込むように主ケーシング4が形成されている。そして、副ケーシング15の一側部に合致するパッキン15aの部分、蓋板14の部分、主ダイヤフラム9の外周シール部9aの部分及び外周シール部9aを受ける主ケーシング4のフランジ部4cに2次圧室7に連通する透孔20aを形成すると共に、副ケーシング15の一側部に、透孔20aを通して2次圧室7とパイロット室16とを連通する軸方向の孔から成る2次圧導入路20を形成している。これにより、2次圧導入路用の外部配管が不要になる。従って、副ケーシング15を主ケーシング4から取り外して分解修理する際に、一々外部配管を取り外す必要がなく、メンテナンスが容易になる。
【0027】
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、上記実施形態では、パイロットダイヤフラム18をパイロット室16側に付勢する設定荷重が調整ばね24で付与されるようにしているが、調整ばね24に代えてソレノイドを設け、ソレノイドにより設定荷重を付与し、或いはパイロット背圧室19にエア等の気体を導入し、この気体の圧力で設定荷重を付与することも可能である。また、上記実施形態は、直列に2個の電磁弁3,3を設けているが、電磁弁は1個でもよく、更には、電磁弁を省略することも可能である。
【0028】
また、上記実施形態は、燃焼装置のガス圧を制御するサーボ式圧力制御器に本発明を適用したものであるが、ガス圧以外の流体圧を制御するサーボ式圧力制御器にも同様に本発明を適用できる。
【符号の説明】
【0029】
1…主圧力制御部、2…パイロット圧力制御部、3,3…電磁弁、3c…ソレノイド部、4…主ケーシング、6…1次圧室、7…2次圧室、8…主弁孔、9…主ダイヤフラム、9b…パッキン部、10…主背圧室、11…1次圧導入路、11a…オリフィス、12…主弁、14…蓋板、15…副ケーシング、16パイロット室、17…パイロット弁孔、18…パイロットダイヤフラム、19…パイロット背圧室、20…2次圧導入路、21…パイロット弁。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
主圧力制御部とパイロット圧力制御部とを備えるサーボ式圧力制御器であって、
主圧力制御部は、1次圧室と、2次圧室と、1次圧室と2次圧室とを連通する主弁孔とを形成した主ケーシングと、2次圧室内の流体圧たる2次圧を受ける主ダイヤフラムと、主ダイヤフラムにより2次圧室から仕切られた主背圧室と、1次圧室内の流体圧たる1次圧を主背圧室に導入するオリフィス付きの1次圧導入路と、主ダイヤフラムに連結され、主ダイヤフラムの主背圧室側への変位で主弁孔を閉じる側に移動する主弁とを備え、
パイロット圧力制御部は、主ダイヤフラムの主背圧室側への変位方向を軸方向外方として、主背圧室の軸方向外方に位置するパイロット室と、主背圧室とパイロット室とを連通するパイロット弁孔とを形成した副ケーシングと、パイロット室内の流体圧を受けるパイロットダイヤフラムと、パイロットダイヤフラムによりパイロット室から仕切られたパイロット背圧室と、2次圧をパイロット室に導入する2次圧導入路と、パイロットダイヤフラムに連結され、パイロットダイヤフラムのパイロット背圧室側への変位でパイロット弁孔を開く側に移動するパイロット弁とを備えるものにおいて、
主弁に1次圧導入路が形成され、
主ダイヤフラムとの間に主背圧室を画成する蓋板を備え、
副ケーシングは、副ケーシングの一側部が主背圧室の軸方向外方への投影空間から一側方に張出すように、蓋板の外面に主背圧室に対し偏心して設けられ、副ケーシングの一側部の軸方向内方への投影空間に2次圧室の一部が入り込むように主ケーシングが形成され、副ケーシングの一側部に2次圧導入路が形成されることを特徴とするサーボ式圧力制御器。
【請求項2】
請求項1記載のサーボ式圧力制御器であって、前記1次圧室に流体を供給する電磁弁を備えるものにおいて、
前記蓋板を電磁弁の配置部側に延長して、蓋板の延長部の外面に電磁弁のソレノイド部を配置すると共に、
前記主ダイヤフラムに、蓋板の延長部と前記主ケーシングとの間をシールするパッキン部を一体成形することを特徴とするサーボ式圧力制御器。
【請求項3】
前記ソレノイド部は、前記主背圧室の軸方向外方への投影空間にソレノイド部の一部が入り込むように配置されることを特徴とする請求項2記載のサーボ式圧力制御器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2010−262552(P2010−262552A)
【公開日】平成22年11月18日(2010.11.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−114144(P2009−114144)
【出願日】平成21年5月11日(2009.5.11)
【出願人】(000115854)リンナイ株式会社 (1,534)
【Fターム(参考)】