JPH0240153B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ガス燃焼器具に装備され、ガス通路
を遮断する機能と、通電量に応じてガス流量すな
わち燃焼量を制御する機能を有する流量制御装置
に関するものである。

従来例の構成とその問題点 ガス流量を制御するこの種の流量制御装置に要
求される機能は、第１にガスを完全に遮断する閉
止機能、第２にガス圧力を一定に保つガバナ機
能、第３に流量を制御する比例制御機能である。

この機能を満足するために従来の流量制御装置
はダイヤフラムを内蔵するガバナの設定力を電磁
力によつて可変することによりガバナ機能と比例
制御機能をはたす流量制御弁を設け、さらに流量
制御弁の上流に閉止信頼性の点から閉止電磁弁を
２台直列接続して閉止機能を持たせている。とこ
ろがこのような流量制御装置の場合閉止電磁弁を
２台必要とするため装置の大型化とコストアツプ
につながる。したがつて近年流量制御弁に閉止機
能を付加し、閉止電磁弁を１台省略した流量制御
装置が提案されている。

第１図にこの流量制御装置を示し、１は閉止
弁、２は閉止弁１の下流に設けられた閉止機能付
流量制御弁、３はノズルであり、ガスはこのノズ
ル３から噴出してバーナー（図示せず）へ至り燃
焼する。

閉止弁１は流体通路４に設けられた弁座５と弁
座５に載着自在に設けた弾性体製の弁体６と弁体
６に一体に設けられたプランジヤ７及び弁体６に
閉弁力を与えるスプリング８と、プランジヤ７を
スプリング８の力に抗して上方に吸引し、開弁さ
せるコイル９とから構成される。

閉止機能付流量制御弁２は閉止弁１の出口と連
通する一次圧室１０と流体出口１１と弁座１２を
有する弁ボデイ１３と、弁座１２に対向して設け
た弁体１４と、弁座１２と弁体１４の当接部に設
けた弾性体１５と、弁体１４を閉弁方向に付勢す
る弾性部材１６及び弁体１４と膜板１７とともに
一体的に設けられたダイヤフラム１８と、ダイヤ
フラム大気圧室１９を構成するダイヤフラムブラ
ケツト２０を有し、その上部にはコイル９′とプ
ランジヤ７′及びプランジヤ７′の摺動パイプ２１
から構成され、コイル９′への通電量に応じた電
磁力を弁体１４に作用させる駆動部２２を有す
る。摺動パイプ２１には背圧室１９を大気と連通
させる基準圧孔２３が設けられている。

以上の構成において、閉止弁１の弁座５と弁体
６及び閉止機能付流量制御弁２の弁座１２と弁体
１４によつて２重に閉止され、閉止弁１と閉止機
能付流量制御弁２に通電するとガスは閉止弁１を
へて一次圧室１０へと流入し、コイル９への通電
量に応じて流体出口１１側の圧力、すなわち流量
が制御されるとともにガスガバナ機能をはたす。

ところがこの流量制御装置によれば流量制御後
に放置すると、大気と完全に遮断された一次圧室
１０に残存したガス中の成分がニトリルゴム等に
よつて構成されるダイヤフラム１８に浸透、拡散
された基準圧孔２３によつて大気と連通した大気
圧室１９側に放出され、結局密閉空間である一次
圧室１０が負圧となつてしまう現象が発生する。
この現象は時間とともに進行し、またガスとして
LPGを用いた場合特に発生しやすい。その結果
第２図に示すようにダイヤフラム１８の膜部は正
常状態１８ａから一次圧室１０へ反転し１８ｂの
ように変形し、有効受圧径は正常状態Ｄよりも小
さいD′となる。ここで弁体１４の有効受圧径は
ガスガバナ機能を得るためにダイヤフラム１８の
有効受圧径Ｄと等しく設けられるため、ダイヤフ
ラム１８が反転すると弁体１４側の有効受圧径が
大となり弁体１４を上方に持上げる力が増加し、
コイル９′に連通しても開弁せず動作不能となつ
てしまう。またダイヤフラム１８の膜部１８ａが
反転を繰返すため破損する危険がある。一方、閉
止弁１を開弁し、一次圧室１０に流体圧を作用さ
せればダイヤフラム１８は正常状態となるわけで
あるが、一次圧室１０が負圧となると閉止弁１の
弁体６にも負圧が作用し、閉弁力が増加するた
め、開弁するためには大きな力が必要となりコイ
ル９の大型化及びコストアツプにつながる。なお
第１図従来例では閉止弁１として電磁弁を用いて
説明したが、ガスコツク等を用いても同様の現象
が起る。

発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解消するものであ
り、一次圧室が負圧となると自動的に閉止機能付
流量制御弁を開弁して負圧を解除し、開弁不能を
防止するとともにダイヤフラムの反転を防止して
信頼性を向上させ且つ閉止弁の小型化を図ること
を目的とする。

発明の構成 この目的を達成するため本発明による流量制御
装置は流体通路を遮断する閉止弁と、この閉止弁
の下流側に設けられ流体通路を遮断する機能を有
するとともに流体流量を制御する閉止機能付流量
制御弁とを有し、前記流量制御弁は弁座と、弁座
に対向して設けた弁体と、前記弁座と弁体の当接
部に設けた弾性体と、前記弁体を閉弁方向に付勢
する付勢要素と、前記弁体と一体的に設けられ、
かつ前記弁体と有効受圧径が略等しいダイヤフラ
ムと、ダイヤフラムの大気圧室側に設けた膜板
と、前記ダイヤフラムの流体圧作用側すなわち大
気圧室の反対側に設けられダイヤフラムの有効受
圧径よりも大きい受圧径のフランジ部を有する膜
板と、前記弁体を動作させる駆動部とから構成し
たものである。

この構成によりダイヤフラムの流体作用側の圧
力が負圧となるとダイヤフラムの膜部はフランジ
部に密着し、ダイヤフラムの有効受圧径は正常時
よりも大きくなる。したがつて弁体を下方に変位
させる力が増加し、弁体を付勢要素の閉弁力に抗
して押下げ負圧が解除される。負圧が解除される
とダイヤフラムは正常状態に復元するため付勢要
素の力によつて弁体は閉弁状態にもどり再度負圧
状態となるまで閉弁状態が維持される。一方ダイ
ヤフラムの膜部は負圧状態となつてもフランジ部
に当接して規制されるため反転するに至らず破損
に対する信頼性が向上する。

実施例の説明 以下本発明の実施例を図面にもとづいて説明す
る。

第３図及び第４図は本発明による流量制御装置
の一実施例を示し、弁体１４と有効受圧径が略等
しく設定されたダイヤフラム１８の一次圧室１０
すなわち閉止弁１、弁体１４、ダイヤフラム１８
で構成される密閉空間側にダイヤフラム１８の膜
部１８ａと略相似形状でダイヤフラム有効受圧径
Ｄよりも大きい受圧径D_fを有するフランジ部２
４を設けた膜板２５が弁体１４、ダイヤフラム１
８、上膜板１７と一体に設けられている。フラン
ジ部２４の周縁にはカール部２６を設け重要なダ
イヤフラム１８の膜部１８ａを損傷しないように
されているとともにダイヤフラム１８とフランジ
部２４の対向面のどちらか一方もしくは両方に粘
着を防止するための非粘着処理が施されている。
ここでダイヤフラム１８への非粘着処理は、ハロ
ゲン化物によつてダイヤフラム１８の表面に亀裂
を生じる、いわゆるハロゲン処理等を実施し、フ
ランジ部２４の場合は表面にテフロン（登録商
標）の膜を設ける方法（いずれも図示せず）等を
実施する。その他は第１図従来例と同じであり同
一記号を付して説明を省略する。

上記構成において閉弁状態では閉止弁１と閉止
機能付流量制御弁２の弁座１２と弁体１４によつ
て２重に閉止され、通電すると一次圧室１０にガ
ス圧が流入してダイヤフラム１８の有効受圧径Ｄ
に作用し、通電量に応じて流量が制御できるとと
もにガバナ機能をはたす。そして閉弁後放置する
と一次圧室１０に残存したガス中の成分がダイヤ
フラム１８に浸透、拡散され基準圧孔２３によつ
て大気と連通した大気圧室１９側に放出され一次
圧室１０が負圧となるダイヤフラム１８の膜部１
８ａはフランジ部２４に密着し、１８ｃの形状と
なる。この時の有効受圧径はフランジ部２４の受
圧径D_fによつてきまり、ダイヤフラム１８の有
効受圧Ｄよりも大きくなる。弁体１４の有効受圧
径はガバナ機能を得るためにダイヤフラム１８の
有効効受圧径Ｄと等しく設けられているため弁体
１４は開弁方向の力を受け、所定の負圧になつた
時点で弁体１４の閉弁付勢要素である弾性部材１
６の閉弁力に抗して開弁し、一次圧室１０は大気
圧と等しくなる。大気圧となるとダイヤフラム１
８の膜部は１８ｃから１８ａの状態に復元して閉
弁状態となり再度負圧になるまで閉弁状態が維持
される。なお一度一次圧室１０に残存するガスが
放出されると一次圧室１０は空気に置換されるた
め以後ガスが一次圧室１０に流入するまで負圧状
態となることはない。一方負圧となつてダイヤフ
ラム１８の膜部１８ａがフランジ部２４に密着す
る時フランジ部２４の形状をダイヤフラム１８の
膜部１８ａの略相似形状とするとともに周縁縁に
カール部２６を設けているため膜部１８ａが大き
く反転せず、またカール部２６の曲面と膜部１８
ａが接触するため膜部１８ａを損傷しない。また
ダイヤフラム１８とフランジ部２４の対向する面
に非粘着処理を施したため膜部１８ａがフランジ
部２４に粘着してしまうことがない。

以上詳述したごとく本実施例によれば以下の効
果を有する。

(1) 一次圧室１０が負圧となるとダイヤフラム１
８の膜部１８ａがフランジ部２４に密着して有
効受圧径が大きくなり自動的に弁体１４を開弁
し負圧を解除するため閉止機能付流量制御弁２
が動作不能となるのを防止する。

(2) フランジ部２４を膜部１８ａと略相似形状と
したため膜部１８ａの形状が大きく変化しな
い。またフランジ部２４の周縁にカール部２６
を設けたため膜部１８ａを損傷しない。したが
つてダイヤフラム１８の破損に対する信頼性が
向上する。

(3) 一次圧室１０の負圧を自動的に解除するため
閉止弁１の開弁力を大きくする必要がない。し
たがつてコイル９を小さくできるため閉止弁１
の小型低コスト化を実現する。

(4) ダイヤフラム１８とフランジ部２４の対向面
のどちらか一方、もしくは両方に非粘着処理を
施したため膜部１８ａがフランジ部２４に粘着
することがない。

発明の効果 本発明による流量制御装置は、以上述べたごと
く閉止弁とその下流側に設けた閉止機能付流量制
御弁とからなり、閉止機能付流量制御弁に設けら
れたダイヤフラムの流体圧作用側にダイヤフラム
の有効受圧径よりも大きい受圧径のフランジ部を
有する膜板を弁体と一体に設けて構成しダイヤフ
ラムの流体圧作用側の圧力が負圧となつた時自動
的に弁体を開弁し負圧を解除するようにしたもの
であり、簡単な構成により定常時の流量制御性能
に影響を与えることなくダイヤフラムの流体圧作
用側が負圧となつた時生じる開弁不能が発生しな
い流量制御装置を実現できる。この種の閉止機能
を有した流量制御弁では閉弁状態で長期放置する
と弁体と弁座の当接部に設けた弾性体が弁座もし
くは弁体と粘着し、開弁不能となる場合があつた
が、本発明では負圧解除の際に自動的に開弁動作
が行われるため、粘着防止効果がある。

また膜板のフランジ部によつてダイヤフラムの
膜部を受けるため膜部が反転しない。また負圧が
解除されると正常状態に復起するため変形してい
る時間を短縮できる。したがつてダイヤフラムの
耐久性、信頼性が向上する。さらに負圧が自動的
に解除されるため閉止弁の弁体に大きな負圧が作
用することがなく開弁力を大きくする必要がな
い。したがつて閉止弁の小型低コスト化が実現で
きる。

またこの種閉止機能付流量制御弁では閉弁状態
で長期間放置すると弁体に設けた弾性体と弁座が
粘着し開弁不能となる場合があつたが、本発明に
よれば負圧を解除する際に強制的に弁体を押し下
げて開弁するため弁の粘着防止の効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の流量制御装置の断面構造図、第
２図は同要部拡大断面図、第３図は本発明の一実
施例を示す流量制御装置の断面構造図、第４図は
同装置の要部拡大断面図である。 １……閉止弁、２……閉止機能付流量制御弁、
４……流体通路、１２……弁座、１４……弁体、
１５……弾性体、１６……弾性部材（付勢要素）、
１７，２５……膜板、１８……ダイヤフラム、１
８ａ……膜部、１９……大気圧室、２２……駆動
部、２４……フランジ部、２６……カール部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体通路を遮断する閉止弁と、この閉止弁の
   下流に設けられ流体通路を遮断する機能を有する
   閉止機能付流量制御弁とかなり、前記流量制御弁
   は流体通路に設けた弁座と、前記弁座に対向して
   設けた弁体と、前記弁座と弁体との当接部に設け
   た弾性体と、前記弁体を閉弁付勢する付勢要素
   と、前記弁体と一体的に設けられ、かつ前記弁体
   と有効受圧径が略等しいダイヤフラムと、前記ダ
   イヤフラムの大気圧室側に設けた膜板と、前記閉
   止弁、ダイヤフラム及び弁体とで構成される密閉
   空間側に設けられ、前記ダイヤフラムの有効受圧
   径よりも大きい受圧径のフランジ部を有する膜板
   と、前記弁体を動作させる駆動部から構成した流
   量制御装置。 ２ 膜板のフランジ部をダイヤフラム膜部と相似
   形状とするとともにフランジ部周縁にカール部を
   設けた特許請求の範囲第１項記載の流量制御装
   置。