JPH0384283A

JPH0384283A - 閉止機能付き流量調整弁

Info

Publication number: JPH0384283A
Application number: JP21754189A
Authority: JP
Inventors: Keiichiro Nakamu; 中務　桂一郎
Original assignee: Ranco Japan Ltd
Current assignee: Ranco Japan Ltd
Priority date: 1989-08-25
Filing date: 1989-08-25
Publication date: 1991-04-09
Anticipated expiration: 2013-07-16
Also published as: JP2776578B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、給湯器、風呂等の瞬間湯沸器、ガスファンヒ
ーター等のガス器具に使用される閉止機能付き流量調整
弁に関する。

〔従来の技術］従来の流量調整弁は流体圧調整機能を有する比例弁と閉
止機能を有する独立した２個電磁弁を直列に設けるのが
通例である。ここに言う比例弁とは流量調整弁の出口に
おける流体圧を制御するものである。

比例弁にあっては弁と弁座とが剛体で作られているため
閉止時の気密性が不充分で充分な閉止機能は得られない
。従って従来の流量調整弁では已むを得ず上記の比例弁
の他に閉止用として弁部に弾性部材（弁）と剛性部材（
弁座）を組合せた電磁弁を使用する。しかも電磁弁はプ
ランジャとスリーブ間の摺動部に異物が混入すると弁の
閉止機能が低下する。閉止機能の低下を防止するために
は電磁弁を２個配設して、いずれか一方が機能低下して
も他方で補うようにすることが必要である。

第３図は従来例を示す。第３図において、流体人口３１
と流体出口３２との間に流体流路を形成し、この流体流
路に第３図では比例弁Ａとその上流側に２個の電磁弁Ｂ
１と電磁弁Ｂ２を設ける。

両電磁弁Ｂ、、Ｂ、は通常同一のものを使用する。

比例弁Ａにおいて、プレート３３の開口にスリーブ３４
が内嵌された調整ガイド３５を取付け、スリーブ３４内
を摺動可能なプランジャ３６を閉止位置に向けて付勢す
る調整スプリング３７は調整ガイド３５に螺入した調整
ねじ３８を介してスプリングガイド３９に当接している
。プランジャ３６と共軸状に設けられかつプランジャ３
６の底部に当接するブツシュガイド４０にはパン４１が
当接され、該パン４１はダイヤフラム４２を介して流量
調整弁の本体４３の流路内に担持されている。又流量調
整弁本体４３を蔽ったケース４４にはダイヤフラム４２
の背部即ち上部の空間を外気に連通ずるボート４５が設
けられている。

パン４１の下方には弁軸４６を有する剛性材料からなる
比例弁４７がパン４１に対して共軸状に配設され、該比
例弁４７の有効面積は上記のダイヤフラム４２の有効面
積に略等しく形成されている。比例弁スプリング４８に
よって下方より比例弁４７を剛性材料からなる比例弁座
４９に押圧する５０は電磁コイル等からなる比例弁駆動
部である。

電磁弁Ｂ、Ｂ２において、５１はプレート、５２はイン
ナーヨーク、５３はクツション、５４はスリーブ、５５
は該スリーブ内を摺動可能なプランジャ、５６は弾性材
料からなる弁、５７は弁座、５８は弁座に向けて付勢す
る弁スプリング、５９はカバープレート、６０は電磁弁
駆動部を夫々示す。またＰ、、Ｐ、は流量調整弁本体４
３内の流体の夫々１次圧及び２次圧力を示す。

流体が都市ガスである場合ガスの１次圧Ｐ１は例えば−
日中の時間帯によって変化し従って２次圧Ｐ２が変化す
るがガスの２次圧Ｐ２は使用するガス器具等を考慮して
略一定圧でなければならない。即ち比例弁の目的は１次
圧の変化に拘らず２次圧を常に一定に保つことである。

第３図に示すように流体供給源からの流体圧（１次圧）
Ｐｌがかかると、ダイヤフラム４２と比例弁４７の有効
面積が同一に形成されているので比例弁４７にかかる上
向きの力と下向きの力が相殺される。従って比例弁４７
を操作して（押下げて）比例弁部を通って出口３２に向
う出口の流体圧が絞られて２腹圧Ｐｔになり、上記の有
効面積をＡとすると該比例弁４７には（Ｐｇ　ＸＡ十比
例スプリング４８の押圧力）が比例弁４７に対して上向
きに作用する。比例弁駆動部即ち電磁コイル５０に通電
してプランジャ３６を引下げこれによって比例弁４７を
押下げて■腹圧Ｐ、をリークさせ、前記バランスの関係
からＰ２圧力は電磁コイル５０に供給される電流値に比
例したプランジャ３６の引下げ力と比例した設定値に一
定に保たれるのである。

〔発明が解決しようとする課題］上述したように従来の流量調整弁は流体洩れを考慮して
比例弁の他に２個の電磁弁を直列状に配設し、比例弁の
荷重調整を、プランジャ式、ムービングコイル式、永久
磁石と電磁石の反発等の駆動方式で行い、駆動電流値に
より２腹圧力Ｐ２を制御していたため下記の欠点があっ
た。

イ、駆動部に供給する電流値によって２次圧力を制御す
るため、駆動部のコイル発熱等に起因して電流値が変化
することがある。

このため２次圧力の制御精度がよくない。

口、駆動部の摺動部分の接触抵抗等によるヒステリシス
によって、制御する２次圧力の精度がよくない。

ハ、電磁弁部の弁部洩れ及び比例弁部の故障等の異常を
検出するために特別に異常検出器を設ける必要がある。

二、複数の電磁弁と１個の比例弁で構成されているので
流体流路が複雑であり、従って通過抵抗が大となる。ま
た部品点数が多いのでコスト高となると共に大きなスペ
ースを必要とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題は、弁駆動部内に固着された第１のスリーブ
内に摺動可能に設けられた第１のプランジャと、該第１のプランジ中を第１の弁スプリングを介して調節
可能に押下げる調整ねじと、該第１のプランジャの下部
に固着した第２のスリーブとを備え、該第２のスリーブの下部には、流量調整弁の人口側流路
に固着したバランスダイヤフラふと、弁ガイドを介して
固着した弾性材料からなる輪状の比例弁とが設けられ、
かつ該バランスダイヤフラムと該比例弁との夫々の有効
面積は略等しく形成され、また輪状の比例弁の内側には可撓部を介して弾性材料か
らなる円板状の弁が配設され、該円板状の弁は上記第２
のスリーブ内に摺動可能に設けた第２のプランジ中の下
部に設けられ、流量調整弁の出口側流路には、上記輪状の比例弁及び円
板状の弁に対応する比例弁座及び弁座と、制御回路を介
して上記弁駆動部と接続する圧力センサが設けられ、上記輪状の比例弁と円板状の弁間の空間には上記バラン
スダイヤフラムの背部空間と連通路を介して連通されて
なる閉止機能付き流ＨＪ整弁、によって解決される。

〔実施例〕

以下、添付図面について本発明の実施例を詳細に説明す
る。尚、第３図と共通の作用をする部品は同一の符号を
付けて示した。

第１図において、弁駆動部即ち電磁コイル５０の内部の
上部には上下に調整可能のスプリングガイド３９と円柱
状の第１のプランジャ２とを有する第１のスリーブｌが
固着されている。第１のスリーブの上部はプレート３３
に取付けた調整ガイド３５で蔽われ、この調整ガイド３
５に設けたねし孔にはスプリングガイド３９の上部の調
整ねじ３８が螺入されている。第１のスリーブｌ内のス
プリングガイド３９と第１のプランジャ２間に第１の弁
スプリング３を設ける。第１のプランジャ２の下部に第
１のスリーブ１内を摺動可能な第２のスリーブ４が固着
され、この第２のスリーブ４内には上部にゴム等の弾性
体からなる非磁性体のクツション５を有する円柱状の第
２のプランジャ６が摺動可能に配設されている。

第２のプランジャ６の下部には弾性材料からなる輪状の
比例弁７が比例弁座８に対向するように形成され、又該
比例弁７の内側には該比例弁７と同心状に一体形成され
た円板状の弾性材料からなる閉止用の弁９が出口３２に
連通した弁座１０に対向するように形成されている。よ
り詳細に説明すると、第２のスリーブ４の下部には夫々
該第２のスリーブ４に外嵌したストッパー１１、流量弁
本体４３に固着したバランスダイヤフラム１２及び比例
弁７に固着した弁ガイド１３が夫々の上下に重ね合わさ
れると共に第２のスリーブ４にばね嵌めしたブツシュナ
ツト１４によって１１．１２．１３の部材が一体化され
ている。又上述の弁９は可撓部１５と共に比例弁７と一
体形成され、弁ガイド１３と弁９との間には該弁９を弁
座１０に向けて下方に押下げる第２の弁スプリング１６
が設けられる。上記のバランスダイヤフラム１２の有効
面積は比例弁座８の有効面積に等しく形成されている。

又バランスダイヤフラムの背部空間１７は流量制御弁本
体４３に設た連通路１８を介して比例弁７と弁９との間
の空間に連通している。出口３２の適宜位置には圧力セ
ンサ１９が設けられ、制御回路２０゛を介して弁駆動部
５０に接続している。

初期状態では調整された第１の弁スプリング３及び第２
の弁スプリング１６によって比例弁７及び弁９は夫々の
弁座８及び１０に気密状に押圧されている。

流体の１腹圧Ｐ１は比例弁７を閉じる方向に作用するが
バランスダイヤフラム１２及び比例弁７の夫々の有効面
積が夫々同一に設定されているので比例弁７に作用する
上向きの力は下向きの力と釣合う。第２図に示す特性図
のように弁駆動部５０に電流を流すと、第１のプランジ
ャ２が磁化されて引上げられ、また弁駆動部の磁力の作
用で第２のプランジャ６が第１のプランジャ２に吸着さ
れるので比例弁７と弁９は開かれ、圧力センサ１９で検
知した２腹圧Ｐ２を目標とする２次圧に等しくするよう
に弁駆動部５０を制御する。又、供給電流を止めると第
１のプランジャ２及び第２のプランジャ６は夫々のスリ
ーブ１及び４内を摺動状に下降して夫々のプランジャ２
．６に固着した弁７及び９を夫々の弁座８及び１０に着
座させて流路を遮断する。第２のプランジャ６の上部に
ゴム等の非磁性体のクツション５を設けたので第１のプ
ランジャ２が異物の介在又は電磁コイル５０の残留磁気
によって第１のスリーブ１に固着しても第２のプランジ
ャ６従って弁９はそれらに影響されずに作動して流体の
漏洩を防止する。

〔発明の効果〕

流体圧を検知する圧力センサを２次圧倒に設け、目標圧
力値となるように弁開度従って２次圧を弁駆動部によっ
て高精度で制御するので、弁駆動部のコイル発熱による
電流値変化やヒステリシス等を影響を受けず、また圧力
センサにより弁部漏洩等の異常状態を検知することがで
き、また１個の弁駆動部によって二つの弁の開閉及び比
例弁の流量調整を行う構造なので部品点数が少なく従っ
て製造コストが低下するのみならず流路が単純化されか
つ小型になる等の多くの利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図は本発明
の弁駆動部の特性図、第３図は従来技術を示す断面図で
ある。 ■・・・第１のスリーブ、　　２・・・第１のプランジ
ャ、３・・・第１の弁スプリング、４・・・第２のスリーブ、　　６・・・第２のプランジ
ャ、７・・・比例弁、　　　　　８・・・比例弁座、９
・・・弁、　　　　　　　１０・・・弁座、１２・・・
バランスダイヤフラム、１３・・・弁ガイド１５・・・可撓部、１６・・・第２の弁スプリング、　　１７・・・背部空
間、１８・・・連通路、　　　　　　　　１９・・・圧
力センサ、２０・・・制御回路、　　　　　　　３８・
・・調整ねし、５０・・・弁駆動部。本発明実施例の断面図

Claims

【特許請求の範囲】１、弁駆動部（５０）内に固着された第１のスリーブ（
１）内に摺動可能に設けられた第１のプランジャ（２）
と、該第１のプランジャを第１の弁スプリング（３）を介し
て調節可能に押下げる調整ねじ（３８）と、該第１のプ
ランジャの下部に固着した第２のスリーブ（４）とを備
え、該第２のスリーブの下部には、流量調整弁の入口側流路
に固着したバランスダイヤフラム（１２）と、弁ガイド
（１３）を介して固着した弾性材料からなる輪状の比例
弁（７）とが設けられ、かつ該バランスダイヤフラムと
該比例弁との夫々の有効面積は略等しく形成され、また輪状の比例弁には内側に一体的に形成される可撓部
（１５）及び円板状の弁（９）が配設され、該円板状の
弁は上記第２のスリーブ内に摺動可能に設けた第２のプ
ランジャ（６）の下部に設けられ、流量調整弁の出口側
流路には、上記輪状の比例弁及び円板状の弁に対応する
比例弁座（８）及び弁座（１０）と、制御回路（２０）
を介して上記弁駆動部と接続する圧力センサ（１９）が
設けられ、上記輪状の比例弁と円板状の弁間の空間には上記バラン
スダイヤフラムの背部空間（１７）と連通路（１８）を
介して連通されてなる閉止機能付き流量調整弁。