JPS5980579A - 液体の流量制御装置 - Google Patents

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】 技術分野 この発明は、液体の流量制御装置に関し、かつ特に液体
を供給する主路にバイパス路を段番ノ、ぞのバイパス路
内の液体の流■を制御して液体の供給流量を制御する液
体の流量制御装置に関する。

従来技術 第１図はバイパスノズルを用いた場合の液体燃料供給系
のシステム図である。第２図は、ガンタイプノズルを用
いた場合の燃料供給系のシステム図である。

第１図において、液体としてのたとえば液体燃料は燃料
タンク２１から電磁ポンプ２２によってバイパスノズル
２３へ送られる。液体燃料は電磁ポンプ２２によって圧
力が上げられてバイパスノズル２３に供給されるので、
液体燃料はバイパスノズル２３の先端から勢いよく噴霧
される。このように噴霧された液体燃料が着火され、バ
ーナなどのように燃やされる。このような液体燃料の噴
ａｍ＋調整するために、液体燃料をノズルに供給する主
路からバイパス路を分岐して、そのバイパス路を介して
成る抛の液体燃料を燃料タンク２．１に戻す方法があっ
た。この方法のために特に用いられるのがバイパスノズ
ルである。バイパス路内を流れる液体燃料の流量は、バ
イパス流量制御バルブ２５で制御される。このようなバ
イパス流量制御バルブ２５どして、従来はＴｉ電磁ポン
プ用いて、その電磁ポンプのオンオフ制御によってバイ
−パスノズル２３からの燃料の噴霧量を２段に切換える
方法があった。しかしこれではバイパスノズル２３から
噴霧される液体燃料の量の微調整ができず不便である。

また他の方法として、バイパス流量制御バルブ２５に、
手動バルブやモータドライブを用いる方法があった。し
かし手動バルブを用いた場合には、そのバルブの開閉を
自動的に制御することができない。またモータドライブ
バルブを用いた場合でも、バルブの開閉の微調整を外部
の駆動力によって行なわなければならず、自動的にバイ
パス流量の制御を行なうためには、大型で複雑な構）セ
が必要であり、一部工業用として利用されているが、民
生用として不向きである。

第２図のようなガンタイプノズル３３を用いた場合の燃
料供給系においても、従来のような電磁ポンプ、手動バ
ルブまたはモータドライブバルブなどからなるバイパス
流Ｊｉ１制御バルブ２５を用いた場合は、第１図の場合
と同様な欠点がある。

目的 したがって、この発明の主な目的は、上述のような欠点
を除去したバイパス流量制御バルブを含む液体の流量制
しｌＩ賃装を提供することである。

実施例 第３図は、この発明の液体の流量ｉ制御装置の一実施例
のバイパス流伝制御バルブを示す断面図である。第４図
は、第３図のバイパス流量制御バルブに用いられる弁の
一部を示す斜視図である。

この実施例は、簡単に言えば、入口部３が底部に設けら
れ、べＵフラム８によって頂部が封止され、側６１ｔに
出口部４が設けられたバルブ本体１とバルブ本体１内に
収納され、−万端が入口部３に挿入されその挿入の深さ
によって入口部３に残るｆｉｌｌ隙の大きさが異なるよ
うにされ、他方端がベロフラム８を挾んで作動軸７に連
結された弁６とを備える。詳細に言えば、カップ状のバ
ルブ本体１の底部に、入日部３を有する弁座２が形成さ
れる１この入口８８３を通ってバルブ本体１内に液体燃
料が入り、その側壁に設けられた出口部１１を介して外
に出るようにされる。バルブ本体１の頂部には。

フランジ部が形成されており、このフランジ部に可撓性
受圧体としてのたとえばベロフラム（またはダイヤフラ
ム）８の周辺部が固定されている。

バルブ本体１内には、弁６が収納されている。弁６の一
方端（図において下方端）は、第４図に示されるように
好゛ましくは、切欠きが設けられた円柱形状（ａ　）ま
たは溝が設けられた円柱形状（ｂ）である。このような
弁６の一方端の形状のため、人［］部３への弁６の挿入
の深さによって、バルブ本体１内への流路の大きさが異
なるようにされる。

すθわら、フｉ′６が、より下に移動するにつれて、バ
ルブ本体゛１内への流路の大きさが小さくなるようにさ
れる。１ｔ−６は、その周辺部が弁本体１の側壁と摺動
可能に段（）られている。これは、弁６がバルブ本体１
内で安定して移動できるように′するためである。弁６
の他方端は、ベロフラム８の中、　　央部を挾んで作動
軸７にねじ等で固定される。したがって、ベロフラム８
で、バルブ本体１の頂部が封止された状態となる。なお
、小穴５は、弁６、　　が円滑に移動できるようにする
ためのものであるが、弁６がバルブ本体１の側壁から離
れて移動する場合などには不要である。作動軸７は、押
え金具１０に摺動自在に支持されている。この押え金具
１０は、バルブ本体１の７タンク部とでベロノラム８を
押えるように設けられる。作動軸７は、後で述べる理由
のために、フィルばね９によって上方向に付勢されてい
る。一方、バルブ本体１を取り囲むように、配管接続金
具１１が取付けられている。配管接続金具１１は、入口
部３ヘバイパス路内の液体燃料を流入させ、出口部４か
ら液体燃料を流出さノる。なＪ３、封止Ｊる必要がある
部分には、０リング１２Ｊ３よび１３が設けられている
。

第３図に示されたような構成のバイパス流量制御バルブ
は、第１図および第２図に示される燃料供給系のバイパ
ス流ｍ　Ｉｌｌ　Ｔｎバルブ２５として用いられ臀る。

以下に、第１図の燃料供給系（用いた場合の動作を説明
する。燃料タンク２１がらの液体燃料は電磁ポンプ２２
によって昇圧されてバイパスノズル２３から噴霧される
。しかしながら、その液体燃料の一部は、バイパス路を
通って燃料タンク２１へ戻される。そのバイパス路を通
つＣ燃料タンク２１へ戻される液体燃料の流量がバイパ
ス流量制御バルブ２５で制御され、結果的にバイパスノ
ズル２３から＠霧される液体燃料の爵が制御される。第
３図において、流ｍ　１ｌｉｌＪ　ｆｉｌバルブは、通
常、］イルばね９によって、弁６が弁座２から舖れるよ
うにイ］勢されている。したがって、弁６の一方端の人
口部３への挿入の深さが最も浅く、このバルブは今全開
状ｒフにある。したがって、矢ＩＴＩ　Ａのようにバル
ブ本体１を通りて矢Ｌ７）　Ｂのように流れるバイパス
流量は今最大である。この状態では、バイパスノズル２
３から噴霧される液体燃Ｈの開は、最小になる。次に、
バイパスノズル２３から７より多くの燃料を噴霧するた
めには、作動軸７を図において下方向に押し下げると良
い。このように作動軸７を押（／下げる推力は、通常の
アクチュエータ（図示ゼず）などによって得られる。

このアクチュエータは、たとえばこの発明の液体の流量
制御装置が給温システムに用いられた場合には、湯の温
度を温度センサが検知して、それに基づきアクチュエー
タが所定の推力で作動軸７を押す。この例では、作動軸
７は、コイルばね９によって図において上方向に付勢さ
れているので、アクチュエータの推力からコイルばね９
の付勢力を差し引いた推力が、作動軸７を介して弁６に
与えられる。弁６に与えられた推力に従って、弁６は図
において下方向に下がり、バルブ本体１内への液体燃料
の流路の大きさが徐々に狭くさ入る。

したがって、このバルブを介してバイパス路を流れる液
体燃料の量が少なくなり、バイパス路内の液体燃料の圧
力が徐々に上昇する。この圧力は、大部分が、弁６の一
方端、すなわち図において下方端に作用し、この液体燃
料のバイパス路内の圧力と作動軸７が弁６に作用する推
力とが均衡を保つ位置に弁６が移動する。したがって、
作動軸７に与えられたアクチュエータの推力に対応して
、バイパス路内の圧力を所定の圧力に保つように、バイ
パス路内の液体燃料の流量がＩＩＪｉＥｌされる。なお
、バイパスノズル２３から噴霧される液体燃料の」は、
電磁ポンプ２．２からバイパスノズル２３の咬筋孔に至
る主路内の液体燃料の圧力に対応し、その主路内の液体
燃料の圧力は、）＜イパス路内の液体、燃料の圧力に対
応する。したがって、上述したように弁６が移動して液
体燃料のバイパス路内の圧力を一定にすれば、バイパス
ノズル２３から噴霧される液体燃料の岱が一定に保たれ
る。このよ−）に、作ｆｌＪ＠　７が弁６に作用するｍ
力に応じて、弁６が移動して、その推力に対応してバイ
パス路内の圧力を一定に保つため、バイパスノズル２３
から、所定の量の液体粧料が一定して噴霧される。

さらに、作動軸７に推力を与えて、弁６を弁座２にｔ？
７着させると、液体燃料はバイパス路を通って燃料タン
ク２１に戻ることができず、バイパスノズル２３から噴
霧される液体燃料の量は、最大にべする。

ｌｒ　６が全閉状態のとき、電磁ポンプ２２の運転を１
？止さゼると、主路およびバイパス路の配管内の残圧が
なくなるまで、しばらくの間ノズルから燃料が出るいわ
ゆる「後だれ環象」が生ずる。この現象が生ずると、た
とえばノズルをボイラなどに組込ｌυだ場合、消火操作
を行なったときずぐに消火せず、しばらく燃焼が続いた
り、また燃えきらない燃料が炉内に溜ったりして支障を
来た１゜これを解決する方法どして、ノズルアダプタの
直前に電磁弁などを設け、電磁ポンプ２２の運転の停止
と同時にこの電磁弁を閉じて配管内の圧力をノズルに与
えなくする方法がある。このような方法は、通常のガン
タイプノズルの場合（第２図）では効果がある。しかし
、バイパスノズルの場合（第１１図）ｐは、バイパス路
の分岐位置の問題やノズルアダプタおよびバイパス路側
の内容積が大きいため、上述した電磁弁を閉じるだけで
はあまり効果が少ない。したがって、この解決方法とし
て、バイパス路を開放状態にしてやれば、電磁ポンプ２
２の運転停止と同時に配管内の燃料のほとんどがバイパ
ス路を通じて燃料タンクに戻り、配管内の圧力も速やか
に下がるため、後だれ現象は生じなくなる。したがって
、弁６は初期設定として全開状態にしておくのが好まし
く、ばね９（第：Ｓ図）１よ主１＝そのために設けられ
る。

第５図は、この発明の液体の流聞制御装商の他の実施例
である。

第３図の実施例では、バルブ本体１と配管接続金具１１
とは、別部品の構成どなっているが、これは、バルブ本
体１と弁６どの関係ぐ精密加工を必要とし、分離した方
が、焼結合金を使用することができて加工しやづいため
である。したがって、以上のようなことを考慮しない場
合には、第３図に示されるバルブ本体１と配へ・接続金
具１１とを一体信造にして、第５図に示４ように、バル
ブ本体１が配管接続金具をｆｇね（もよい。

なＪ３、上述の実施例では、液体として液体燃料を用い
”’Ｃ−Ｕｔ明したが、これに限ることなく、供給流ｍ
を制ｔｍ−ｖる必要がある液体であれば他のどんなもの
でもよい。また、上述の説明では、電磁ポンプを用いて
液体燃料の圧力を上げたが、これに限ることなく他の方
法で圧力を上げてもよい。さらに、弁６の一方端部の形
状は、第４図に示されるものばかりではなく、入口部３
への挿入の深さに従ってバルブ本体１内への流路の大き
さが小さくなるような形状であればよい。

効果 以上のように、この発明にＪ：れば、弁に与えられた推
力ど弁に作用するバイパス路内の圧力とににり弁が移動
するので、作動軸に与えられた推力に応じて液体の供給
流量が制御される液体の流量制御装置が、小型でかつ非
常に簡単な構成で得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、バイパスノズルを用いた場合の燃料供給系の
システム図である。第２図は、ガンタイプノズルを用い
た場合の燃１’ｌ供給系のシステム図である。第３図は
、この発明の一実施例の断面図である。第４図は、第３
図の弁の一方端部の形状の例を示す斜視図である。第５
図は、この発明の他の実施例の断面図である。 図において、１はバルブ本体、２は弁座、３は入口部、
４は出口部、６は弁、７は作動軸、８はへＯフラムを示
ず。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　液体を供給する主路にバイパス路を設け、その
   バイパス路内の液体の流量を制御して、液体の供給流量
   を制御する液体の流量側ｍ＋１ｓｔｉにおいて、 液体が流入するための入口部を′ｆｉする弁座が底部に
   形成され、可撓性受圧体によって頂部が封止され、液体
   を流出するための出口部が中間部に形成されたバルブ本
   体と、 一方端が前記入口部に挿入されてその挿入の深さに従っ
   て前記入口部を介するバルブ本体内への流路が狭くされ
   るように形成され、他方端が前記バルブ本体の外部に設
   けられた作動軸に前記可撓性受圧体を介して連結された
   弁と を備えるバイパス流Ｒ制御バルブを含み、前記作動軸が
   前記弁に作用する推力と前記液体が前記弁の一方端に作
   用する力とが均衡を保つ位置に前記弁が移動し、前記作
   動軸が作用づる推りに応じて前記バイパス路内の液体の
   流ｍを制御し−（、液体の供給流量をｔ！Ｉ　ＩＩＩす
   る、液体の流量制御ＶＬ置。
2. （２）１）＆配弁の一方端は、その先端部に近付くにつ
   れ°（大きく一部が除去された柱体形状であり、前記入
   Ｅ１部内にＷ１ｉ４１Ｊ可能に挿入される、特許請求の
   範囲第１項記載の液体の流量制御装置。
3. （３）　前記弁は、前記作動軸が前記弁に推力を作用し
   ていないときに、全開状態になるように前記弁座から１
   芝１れた状態で保持されている、特許請求の範囲第１項
   または第２項に記載の液体の流量制Ｗ４装眉。