特開 2023-155586 ガスガバナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023155586

(43)【公開日】2023-10-23

(54)【発明の名称】ガスガバナ

(51)【国際特許分類】

   F23K 5/00 20060101AFI20231016BHJP

   F16K 47/02 20060101ALI20231016BHJP

   F23N 1/00 20060101ALI20231016BHJP

【ＦＩ】

F23K5/00 301E

F16K47/02 D

F23N1/00 103A

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022064996

(22)【出願日】2022-04-11

(71)【出願人】

【識別番号】000115854

【氏名又は名称】リンナイ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000305

【氏名又は名称】弁理士法人青莪

(72)【発明者】

【氏名】則竹 克哉

(72)【発明者】

【氏名】葛谷 廣太郎

【テーマコード（参考）】

3H066

3K068

【Ｆターム（参考）】

3H066AA01

3H066BA32

3H066BA33

3H066EA36

3K068AA01

3K068BB02

3K068BB14

3K068EA08

(57)【要約】

【課題】一次圧室１１と二次圧室１２との間の弁座１３に形成した弁孔１４に挿通される弁体部３１を有するガバナバルブ３を備え、弁体部３１からのびるガバナバルブ３の第１軸部３２を弁座１３とは反対側で一次圧室１１に面するダイヤフラム２に連結したガスガバナにおいて、ガバナバルブ３の軸方向振動だけでなく径方向振動も減衰可能として、ガバナ鳴りを効果的に抑制できるようにする。
【解決手段】ガバナバルブ３の第１軸部３２又はこれと反対方向にのびる第２軸部３３に、筒状錘５を隙間を存して軸方向に遊動自在に外挿すると共に、ガバナバルブ３に筒状錘５が自重で着座可能な環状座面６を設ける。環状座面６と筒状錘５の下端面との一方に、周方向の一部のみに位置させて、凸部６１を設ける。そして、凸部６１が環状座面６と筒状錘５の下端面との他方に接触することで、筒状錘５が直立姿勢から傾いた状態で環状座面６上に支持されるようにする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一次圧室と、一次圧室の上方又は下方の二次圧室と、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、弁体部からダイヤフラム側にのびるガバナバルブの第１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であって、
弁体部からダイヤフラムとは反対側にのびるガバナバルブの第２軸部又は第１軸部に隙間を存して軸方向に遊動自在に外挿される筒状錘を備え、ガバナバルブに筒状錘が自重で着座可能な環状座面が設けられるものにおいて、
環状座面と筒状錘の下端面との一方に、周方向の一部のみに位置させて、凸部が設けられ、凸部が環状座面と筒状錘の下端面との他方に接触することで、筒状錘が直立姿勢から傾いた状態で環状座面上に支持されることを特徴とするガスガバナ。

【請求項2】

前記環状座面と前記筒状錘の下端面との前記一方の周方向の前記一部に、周方向に離隔させて前記凸部が複数設けられ、環状座面と筒状錘の下端面との他方に対する周方向両側に位置する２個の凸部の接触部間の周方向幅の中心角が３０°～６０°に設定されることを特徴とする請求項１記載のガスガバナ。

【請求項3】

請求項１又は２記載のガスガバナであって、前記環状座面に前記凸部が設けられるものにおいて、凸部は、環状座面の内周縁から外周縁に亘って延在するように設けられることを特徴とするガスガバナ。

【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】

元来、この種のガスガバナは、一次圧室と、一次圧室の上方又は下方の二次圧室と、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ている。そして、弁体部からダイヤフラム側にのびるガバナバルブの第１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ようにしている。

【0003】

ところで、上記の如きガスガバナでは、外部からの衝撃等がきっかけとなって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。そこで、従来、弁体部からダイヤフラムとは反対側にのびるガバナバルブの第２軸部又は第１軸部に隙間を存して軸方向に遊動自在に外挿される筒状錘を設けると共に、ガバナバルブに、筒状錘が自重で着座可能な環状座面を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。これによれば、ガバナバルブの軸方向振動を筒状錘の逆位相での軸方向振動で減衰させて、ガバナ鳴りをある程度抑制することができる。

【0004】

然し、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）にもあることが突き止められた。上記従来例のものでは、ガバナバルブの径方向振動を減衰することはできず、ガバナ鳴りを十分に抑制するまでには至っていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平６－１５９６５４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、以上の点に鑑み、ガバナバルブの軸方向振動だけでなく径方向振動も減衰可能として、ガバナ鳴りを効果的に抑制できるようにした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、一次圧室の上方又は下方の二次圧室と、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、弁体部からダイヤフラム側にのびるガバナバルブの第１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であって、弁体部からダイヤフラムとは反対側にのびるガバナバルブの第２軸部又は第１軸部に隙間を存して軸方向に遊動自在に外挿される筒状錘を備え、ガバナバルブに、筒状錘が自重で着座可能な環状座面が設けられるものにおいて、環状座面と筒状錘の下端面との一方に、周方向の一部のみに位置させて、凸部が設けられ、凸部が環状座面と筒状錘の下端面との他方に接触することで、筒状錘が直立姿勢から傾いた状態で環状座面上に支持されることを特徴とする。

【0008】

本発明によれば、筒状錘の下端は、凸部と凸部の周方向反対側で環状座面に接触する部分との間で環状座面から浮くことになる。そのため、筒状錘は、不安定になり、容易に径方向に揺れ動く。その結果、ガバナバルブの軸方向振動を筒状錘の逆位相の軸方向振動で減衰できるだけでなく、ガバナバルブの径方向振動を筒状錘の逆位相での径方向振動で減衰できるようになり、ガバナ鳴りを効果的に抑制することができる。

【0009】

尚、凸部が１個だけであると、筒状錘があまりにも不安定になり、ガバナ鳴りを生じない通常時にも筒状錘が径方向に揺れ動いて、二次圧室内のガス圧が不安定になる可能性がある。従って、本発明においては、環状座面と筒状錘の下端面との一方の周方向の一部に、周方向に離隔させて凸部が複数設けられ、環状座面と筒状錘の下端面との他方に対する周方向両側の２個の凸部の接触部間の周方向幅の中心角が３０°～６０°に設定されることが望ましい。これによれば、後述する如く、ガバナ鳴りを生じる状態では筒状錘が径方向に揺れ動くが、通常時には筒状錘が径方向に揺れ動かないように適度に不安定な状態で筒状錘を支持できる。

【0010】

また、本発明において、環状座面に凸部を設ける場合、凸部は、環状座面の内周縁から外周縁に亘って延在するように設けられることが望ましい。これによれば、筒状錘の位置が径方向にずれても、筒状錘の下端が凸部から外れることはなく、ガバナバルブの径方向振動の減衰効果を確実に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の第１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の断面図。

【図2】図１のＩＩ－ＩＩ線で切断した拡大切断平面図。

【図3】本発明の第２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の断面図。

【図4】図３のＩＶ－ＩＶ線で切断した拡大切断平面図。

【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、ガス流入口１１ａに連通する一次圧室１１と、一次圧室１１の上方に位置しガス流出口１２ａに連通する二次圧室１２と、一次圧室１１と二次圧室１２との間の弁座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、下側で一次圧室１１に面するダイヤフラム２と、ダイヤフラム２に連結したガバナバルブ３と、ガバナバルブ３を上方の開き側に押圧する電磁ソレノイド４とを備えている。ダイヤフラム２の外周部分は、ケーシング１の下面に締結する押え板２１により、一次圧室１１の下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の下側には、ダイヤフラム２の下面に座金２３を介して接する上端のフランジ部２４ａを有する筒状のバルブホルダ２４が設けられている。

【0014】

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、上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から下方にのびてダイヤフラム２に連結される第１軸部３２とを有している。第１軸部３２の下端部には、ダイヤフラム２の上面に接する肩面から下方に突出する小径軸部３２ａが突設されている。この小径軸部３２ａ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２４に嵌合固定することにより、ガバナバルブ３をダイヤフラム２に連結している。尚、ガバナバルブ３には、弁体部３１からダイヤフラム２とは反対側、即ち、上方にのびる第２軸部３３も設けられている。そして、二次圧室１２の上面を覆う蓋板１２ｂに第２軸部３３が当接することで、ガバナバルブ３の開き方向のストロークが規制されるようにしている。

【0015】

電磁ソレノイド４は、押え板２１の下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プランジャ４５と、プランジャ４５を上方に付勢してプランジャ４５の自重をキャンセルするスプリング４６とを有している。プランジャ４５は、ガバナバルブ３の小径軸部３２ａの下端に当接し、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を上方の開き側に押圧する。そして、電流値を大きくするほどガバナバルブ３が開き側に変位して、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。

【0016】

ところで、外部からの衝撃等がきっかけとなって、ガバナバルブ３に軸方向（上下方向）の振動やダイヤフラム２に対する連結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。そこで、ガバナ鳴りを抑制するために、ガバナバルブ３の第２軸部３３に隙間を存して軸方向に遊動自在に外挿される筒状錘５を設けている。また、ガバナバルブ３には、筒状錘５が自重で着座可能な上向きの環状座面６が設けられている。本実施形態では、ガバナバルブ３の弁体部３１に環状座面６を設けている。

【0017】

環状座面６には、周方向の一部のみに位置させて、凸部６１が設けられている。そして、凸部６１が筒状錘５の下端面に接触することで、筒状錘５が直立姿勢から傾いた状態で環状座面６上に支持されるようにしている。そのため、筒状錘５の下端は、凸部６１と凸部６１の周方向反対側で環状座面６に接触する部分との間で環状座面６から浮くことになる。その結果、筒状錘５は、不安定になり、容易に径方向に揺れ動く。

【0018】

これによれば、ガバナバルブ３の軸方向振動を筒状錘５の逆位相での軸方向振動で減衰できると共に、ガバナバルブ３の径方向振動を筒状錘５の逆位相の径方向振動で減衰できる。そのため、ガバナ鳴りを効果的に抑制することができる。

【0019】

尚、凸部６１は、環状座面６の内周縁から外周縁に亘って延在するよう設けられている。そのため、筒状錘５が径方向にずれても、筒状錘５の下端が凸部６１から外れることはなく、ガバナバルブ３の径方向振動の減衰効果を確実に得ることができる。尚、本実施形態において、凸部６１は、環状座面６の内周縁から外周縁に亘って径方向に延在しているが、径方向に交差する方向に延在させてもよい。

【0020】

また、凸部６１が１個だけであると、筒状錘５があまりにも不安定になり、ガバナ鳴りを生じない通常時にも筒状錘５が径方向に揺れ動いて、二次圧室１２内のガス圧が不安定になる可能性がある。そこで、本実施形態では、図２に示す如く、環状座面６の周方向の一部に、周方向に離隔させて２個の凸部６１，６１を設けている。そして、筒状錘５の下端面に対する両凸部６１，６１の接触部、即ち、両凸部６１，６１の頂部間の周方向幅の中心角θが４５°になるようにしている。ここで、両凸部６１，６１の頂部間の周方向幅の中心角θが６０°を超えると、筒状錘５が安定して、ガバナ鳴りを生じたときに筒状錘５が径方向にうまく揺れ動かなくなる。一方、両凸部６１，６１の頂部間の周方向幅の中心角θが３０°未満になると、凸部６１を１個だけ設けるものと大差なく、ガバナ鳴りを生じない通常時にも筒状錘５が径方向に揺れ動きやすくなってしまう。従って、ガバナ鳴りを生じる状態では筒状錘５が径方向に揺れ動くが、通常時には筒状錘５が径方向に揺れ動かないように適度に不安定な状態で筒状錘５を支持するには、両凸部６１，６１の頂部間の周方向幅の中心角θが３０°～６０°になるようにすべきである。

【0021】

次に、図３、図４に示す第２実施形態について説明する。第２実施形態の基本的な構造は上記第１実施形態のものと特に異ならず、第１実施形態のものと同様の部材、部位に上記と同一の符号を付している。第２実施形態における第１実施形態との相違点は、筒状錘５を外挿する軸部を第１軸部３２に変更したことと、第１軸部３２に、筒状錘５の下側で止め輪６ａを装着して、第１軸部３２の外周面から外方に張出す止め輪６ａの部分の上面で環状座面６を構成したことである。

【0022】

環状座面６たる止め輪６ａの上面には、周方向に離隔させて２個の凸部６１，６１が設けられている。そして、筒状錘５の下端面に対する両凸部６１，６１の接触部、即ち、両凸部６１，６１の頂部間の周方向幅の中心角θが４５°になるようにしている。そのため、第１実施形態と同様に、ガバナ鳴りを生じる状態では筒状錘５が径方向に揺れ動くが、通常時には筒状錘５が径方向に揺れ動かないように適度に不安定な状態で筒状錘を支持できる。

【0023】

尚、各凸部６１は、第１軸部３２の外周面から外方に張出す止め輪６ａの部分を、周方向に沿う断面形状が上方にアーチ状に湾曲するようにプレス加工することで形成されている。そして、各凸部６１は、第１軸部３２の外周面から外方に張出す止め輪６ａの部分の上面である環状座面６の内周縁から外周縁に亘って延在している。そのため、第１実施形態と同様に、筒状錘５が径方向にずれても、筒状錘５の下端が凸部６１から外れることはない。尚、止め輪６ａには、周方向１箇所に切欠き６ｂが設けられている。

【0024】

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、環状座面６の周方向の一部に凸部６１を２個設けているが、凸部を３個以上設けることも可能である。この場合、これら複数の凸部のうち周方向両側に位置する２個の凸部の筒状錘５の下端面に対する接触部間の周方向幅の中心角を３０°～６０°に設定すべきである。尚、上記実施形態では、２個の凸部６１，６１が周方向両側に位置する２個の凸部となる。

【0025】

また、筒状錘５の下端面の周方向の一部に凸部を設け、凸部が環状座面６に接触することで、筒状錘５が直立姿勢から傾いた状態で環状座面６上に支持されるようにしてもよい。更に、上記実施形態では、二次圧室１２が一次圧室１１の上方に設けられているが、一次圧室１１の下方に二次圧室１２を設けることも可能である。この場合、ケーシング１及びガバナバルブ３が図１、図３に示すものと上下反転して配置されることになる。そのため、ガバナバルブ３の弁体部３１から上方にのびる第１軸部３２に隙間を存して筒状錘５を外挿して、弁体部３１の上面で環状座面６を構成し、或いは、弁体部３１から下方にのびる第２軸部３３に隙間を存して筒状錘５を外挿して、第２軸部３３に装着する止め輪６ａの上面で環状座面６を構成すればよい。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】

【0026】

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、３…ガバナバルブ、３１…弁体部、３２…第１軸部、３３…第２軸部、５…筒状錘、６…環状座面、６１…凸部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】