JPS6227311B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6227311B2 JPS6227311B2 JP56134742A JP13474281A JPS6227311B2 JP S6227311 B2 JPS6227311 B2 JP S6227311B2 JP 56134742 A JP56134742 A JP 56134742A JP 13474281 A JP13474281 A JP 13474281A JP S6227311 B2 JPS6227311 B2 JP S6227311B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- rotating body
- valve
- governor
- flow path
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、燃料ガスの流量を無段階に制御する
流量制御弁に関し、特に、サーボモータを用いて
流体流路を可変するとともに、閉止機能を有し、
且つ、最小流量を安定して得ることができる。多
機能な流量制御弁に関するものである。
流量制御弁に関し、特に、サーボモータを用いて
流体流路を可変するとともに、閉止機能を有し、
且つ、最小流量を安定して得ることができる。多
機能な流量制御弁に関するものである。
従来例を第１図〜第３図に示す。第１図におい
て、１は流体入口、２は流体出口、３は弁座、４
は弁座３に対向して設けた弁体である。５は弁座
４の上部に設けられたダイアフラムであり、以上
の部材より衆知のガバナ部が構成されている。６
は永久磁石、７はセンタヨーク、８はボトムヨー
クであり、以上から外磁型磁気回路が形成されて
いる。９はコイル１０を巻装したボビンであり、
前記センターヨーク７とボトムヨーク８で形成さ
れる磁気ギヤツプ中に設けられ、通電することに
より発生する力を前記弁体４に伝達する。１１は
ダイアフラム５の背圧室１２を大気と連通するた
めの大気連通孔、１３は弁体４を弁座３に押しつ
ける方向に作用するバネである。
て、１は流体入口、２は流体出口、３は弁座、４
は弁座３に対向して設けた弁体である。５は弁座
４の上部に設けられたダイアフラムであり、以上
の部材より衆知のガバナ部が構成されている。６
は永久磁石、７はセンタヨーク、８はボトムヨー
クであり、以上から外磁型磁気回路が形成されて
いる。９はコイル１０を巻装したボビンであり、
前記センターヨーク７とボトムヨーク８で形成さ
れる磁気ギヤツプ中に設けられ、通電することに
より発生する力を前記弁体４に伝達する。１１は
ダイアフラム５の背圧室１２を大気と連通するた
めの大気連通孔、１３は弁体４を弁座３に押しつ
ける方向に作用するバネである。
以上の構成において、コイル１０への通電を開
始すると、その通電量に比例して力が弁体３に作
用し、バネ１３の閉止力に打勝つて開弁し、流体
出口２側の圧力を無段階に制御することができ
る。またこの時前記ガバナ部は、一次圧力が変動
しても流体出口２側の圧力を一定に保つ、衆知の
ガバナ機能を果す。
始すると、その通電量に比例して力が弁体３に作
用し、バネ１３の閉止力に打勝つて開弁し、流体
出口２側の圧力を無段階に制御することができ
る。またこの時前記ガバナ部は、一次圧力が変動
しても流体出口２側の圧力を一定に保つ、衆知の
ガバナ機能を果す。
以上述べてきたこの種の流量制御弁に要求され
る機能は、第１に制御範囲全域にわたり安定した
制御特性が得られること。第２に弁閉止時に流体
を完全に閉止する閉止機能を有すること。
る機能は、第１に制御範囲全域にわたり安定した
制御特性が得られること。第２に弁閉止時に流体
を完全に閉止する閉止機能を有すること。
第３に前記ガバナ機能を有すること。第４にバ
ーナー側より、良好な燃焼が行なえる最小限度の
流量（以下最小流量とする）が安定して得られる
ことである。
ーナー側より、良好な燃焼が行なえる最小限度の
流量（以下最小流量とする）が安定して得られる
ことである。
しかしながら従来例においては、前記閉止機能
を得る場合、弁座３と弁体４に弾性体（図示せ
ず）を介在させバネ１３の閉止力を大きくする必
要があり、その結果、弁体４が弁座３に圧入状態
で保持されるため、弁座３と弁体４の粘着現象が
発生し低流量域における制御特性が悪くなる。そ
のため閉止機能と制御特性の両方を満足するため
には第２図のガス回路に示すように流量制御弁１
４の上流側に専用の閉止弁１５を設ける必要があ
り、コストアツプとなる。尚第２図において１６
はメインバーナー、１７はパイロツトバーナー１
８は流量ノズル、１９は元バルブである。
を得る場合、弁座３と弁体４に弾性体（図示せ
ず）を介在させバネ１３の閉止力を大きくする必
要があり、その結果、弁体４が弁座３に圧入状態
で保持されるため、弁座３と弁体４の粘着現象が
発生し低流量域における制御特性が悪くなる。そ
のため閉止機能と制御特性の両方を満足するため
には第２図のガス回路に示すように流量制御弁１
４の上流側に専用の閉止弁１５を設ける必要があ
り、コストアツプとなる。尚第２図において１６
はメインバーナー、１７はパイロツトバーナー１
８は流量ノズル、１９は元バルブである。
また従来例において前記最小流量を得る場合、
コイル電流値で設定するため、弁座３と弁体４の
加工精度のバラツキ等から安定して得ることがで
きず、バーナーのフラツシユバツクが発生する場
合があつた。第３図は、従来例におけるコイル電
流Ｉとガス流量Ｑの関係を示す特性図であり、コ
イル電流１１で最小流量ＱTとなり、I2で最大流
量Ｑnとなる。燃料ガスとしてLPGを用いた場
合、前記I1における弁座３と弁体４の間隙は数ミ
クロンとなり、微小な加工精度、及びコイル電流
値Ｉのバラツキによつても最小流量ＱTは極めて
不安定であることがわかる。
コイル電流値で設定するため、弁座３と弁体４の
加工精度のバラツキ等から安定して得ることがで
きず、バーナーのフラツシユバツクが発生する場
合があつた。第３図は、従来例におけるコイル電
流Ｉとガス流量Ｑの関係を示す特性図であり、コ
イル電流１１で最小流量ＱTとなり、I2で最大流
量Ｑnとなる。燃料ガスとしてLPGを用いた場
合、前記I1における弁座３と弁体４の間隙は数ミ
クロンとなり、微小な加工精度、及びコイル電流
値Ｉのバラツキによつても最小流量ＱTは極めて
不安定であることがわかる。
本発明は上記従来例の問題点にのぞみ、流量制
御、流体閉止、ガバナ機能を有し、また最小流量
が安定して得られる多機能で低コストな流量制御
弁を提供することを目的とする。
御、流体閉止、ガバナ機能を有し、また最小流量
が安定して得られる多機能で低コストな流量制御
弁を提供することを目的とする。
この目的を達成するために本発明は、主流路を
有する回動体と、この回動体を回動可能に保持す
るホルダーと、前記回動体に減速手段を介して連
結されるサーボモーター部と、前記回動体の上流
側に設けたガバナ部とを一体的に構成するととも
に、前記回動体には前記主流路に連続して互いに
対象位置に最小流量を確保するための最小流量設
定路を設けたものである。
有する回動体と、この回動体を回動可能に保持す
るホルダーと、前記回動体に減速手段を介して連
結されるサーボモーター部と、前記回動体の上流
側に設けたガバナ部とを一体的に構成するととも
に、前記回動体には前記主流路に連続して互いに
対象位置に最小流量を確保するための最小流量設
定路を設けたものである。
この構成により回動体をサーボモーター部によ
り、回転させることにより流体閉止、最小流量設
定、流量制御を安定して行うことができ、またガ
バナ部を内蔵したためガバナ機能を有し、コンパ
クトで低コストな流量制御弁を実現できる。
り、回転させることにより流体閉止、最小流量設
定、流量制御を安定して行うことができ、またガ
バナ部を内蔵したためガバナ機能を有し、コンパ
クトで低コストな流量制御弁を実現できる。
以下本発明の一実施例を図面とともに説明す
る。
る。
第４図〜第８図は本発明の一実施例を示すもの
であり、２０は、主流路２１及び最小流量設定路
２２を有する回動体であり、テーパ状の壁面２３
を有し、流体入口２４及び流体出口２５を設けた
ホルダー２６に回動自在に、且つ洩れなく密着し
て内蔵されている。尚、前記テーパ状の壁面２３
には、テフロンコーテイング等により低摩擦抵抗
被膜（図示せず）が形成されており、スムーズな
回動を実現している。２７は回動体２０を押す方
向に作用する圧縮バネ、２８はキヤツプ、２９は
Ｏリングである。前記回動体２０の小軸３０は、
歯車３１により構成された減速手段３２を介して
サーボモーター３３の出力軸と連結されており、
サーボモーター３３の回転が減速されて回動体２
０に伝達される。３４は弁座３５、弁体３６及び
弁体３６の上部に設けたダイアフラム３７を有す
るガバナ部であり、衆知のガバナ機能を果す。３
８はダイアフラム３７の上下に設けた膜板、３９
は圧力設定バネ、４０は圧力設定ボリユーム、４
１はストツパ、４２はダイアフラム３７の背圧室
４３を大気と連通する大気連通孔である。
であり、２０は、主流路２１及び最小流量設定路
２２を有する回動体であり、テーパ状の壁面２３
を有し、流体入口２４及び流体出口２５を設けた
ホルダー２６に回動自在に、且つ洩れなく密着し
て内蔵されている。尚、前記テーパ状の壁面２３
には、テフロンコーテイング等により低摩擦抵抗
被膜（図示せず）が形成されており、スムーズな
回動を実現している。２７は回動体２０を押す方
向に作用する圧縮バネ、２８はキヤツプ、２９は
Ｏリングである。前記回動体２０の小軸３０は、
歯車３１により構成された減速手段３２を介して
サーボモーター３３の出力軸と連結されており、
サーボモーター３３の回転が減速されて回動体２
０に伝達される。３４は弁座３５、弁体３６及び
弁体３６の上部に設けたダイアフラム３７を有す
るガバナ部であり、衆知のガバナ機能を果す。３
８はダイアフラム３７の上下に設けた膜板、３９
は圧力設定バネ、４０は圧力設定ボリユーム、４
１はストツパ、４２はダイアフラム３７の背圧室
４３を大気と連通する大気連通孔である。
以上の構成において、次に動作を説明する。第
６図は、回動体２０の回転角が零の時、すなわち
弁閉止状態を示す。衆知のガスコツクのごとく回
動体２０は圧縮バネ２７の作用によりホルダー２
６に密着して洩れなく保持されており、流体流路
は完全に遮断されている。次にサーボモータ３３
に信号を与え、θ１だけ回動体２０を回転すると
第７図に示すように最小流量設定路２２が開口
し、バーナー（図示せず）が良好な燃焼を行ない
得る所定の最小流量が流体出口２５側へ流れる。
この時、回動体２０を回転させるには比較的大き
な力を必要とするが、歯車３１を用いた減速手段
３２を介してサーボモーター３３で回転を行なう
ため大きな回転トルクが得られる。次にθ２まで
回転角を拡大すると、主流路２１の開口が始ま
り、更にθ３まで回転すると第８図に示すように
ホルダー２３の流体入口２４及び流体出口２５
と、主流路２１が合致し、全開流量なる。第９図
は、本発明の一実施例における流量制御弁の特性
図を示し、回動体２０の回転角θ１で最小流量Ｑ
Tが安定して得られ、θ３で最大流量Ｑnとなる。
すなわち流量制御はθ２〜θ３の範囲で行なうこ
とになる。第９図特性図では、曲線的な特性とな
つているが、特性のリニヤリテイが要求される場
合主流路２１もしくは、流体出口２５の流路断面
形状を適当な形状にすることにより、実現可能で
ある。尚一般に燃焼量ガスの一次圧は変動する
が、ガバナ部３４を併設しているため、一次圧が
変動しても常に流体入口２４部での圧力は一定に
保たれ、衆知のガバナ部も併有している。
６図は、回動体２０の回転角が零の時、すなわち
弁閉止状態を示す。衆知のガスコツクのごとく回
動体２０は圧縮バネ２７の作用によりホルダー２
６に密着して洩れなく保持されており、流体流路
は完全に遮断されている。次にサーボモータ３３
に信号を与え、θ１だけ回動体２０を回転すると
第７図に示すように最小流量設定路２２が開口
し、バーナー（図示せず）が良好な燃焼を行ない
得る所定の最小流量が流体出口２５側へ流れる。
この時、回動体２０を回転させるには比較的大き
な力を必要とするが、歯車３１を用いた減速手段
３２を介してサーボモーター３３で回転を行なう
ため大きな回転トルクが得られる。次にθ２まで
回転角を拡大すると、主流路２１の開口が始ま
り、更にθ３まで回転すると第８図に示すように
ホルダー２３の流体入口２４及び流体出口２５
と、主流路２１が合致し、全開流量なる。第９図
は、本発明の一実施例における流量制御弁の特性
図を示し、回動体２０の回転角θ１で最小流量Ｑ
Tが安定して得られ、θ３で最大流量Ｑnとなる。
すなわち流量制御はθ２〜θ３の範囲で行なうこ
とになる。第９図特性図では、曲線的な特性とな
つているが、特性のリニヤリテイが要求される場
合主流路２１もしくは、流体出口２５の流路断面
形状を適当な形状にすることにより、実現可能で
ある。尚一般に燃焼量ガスの一次圧は変動する
が、ガバナ部３４を併設しているため、一次圧が
変動しても常に流体入口２４部での圧力は一定に
保たれ、衆知のガバナ部も併有している。
またガス種及びバーナーを変更する場合は、ガ
バナ部３４の圧力設定ボリユーム４０を調整し
て、回動体２０の上流側圧力を適した圧力に調整
することにより容易に行うことができユニバーサ
ル性を有する。
バナ部３４の圧力設定ボリユーム４０を調整し
て、回動体２０の上流側圧力を適した圧力に調整
することにより容易に行うことができユニバーサ
ル性を有する。
さらに制御流体として市水を用いた場合、その
水圧は最高10Kg／cm2以上となることがある。この
ような高圧が作用すると回動体２０を流体通過方
向に大きな力を受けることとなり、サーボモータ
ー３３の出力トルクを大きくしなければならず、
また回動体２０とホルダー２６の摺動面に部分的
な摩耗が発生して閉止性能が悪化するとともに、
固着して回転不能となる場合があつたが、本実施
例ではガバナ部を設けて回動体２０に作用する圧
力を一定とするため上記不具合もない。
水圧は最高10Kg／cm2以上となることがある。この
ような高圧が作用すると回動体２０を流体通過方
向に大きな力を受けることとなり、サーボモータ
ー３３の出力トルクを大きくしなければならず、
また回動体２０とホルダー２６の摺動面に部分的
な摩耗が発生して閉止性能が悪化するとともに、
固着して回転不能となる場合があつたが、本実施
例ではガバナ部を設けて回動体２０に作用する圧
力を一定とするため上記不具合もない。
以上説明したように本発明によれば以下の効果
が得られる。
が得られる。
(1) 流体閉止、最小流量設定、比例制御を安定し
て行うことができ、またガバナ機能も有する。
したがつて閉止専用の電磁弁が不要となりガス
回路のコンパクト化と低コスト化が実現できる
とともに、流量制御特性の安定した流量制御弁
を提供できる。
て行うことができ、またガバナ機能も有する。
したがつて閉止専用の電磁弁が不要となりガス
回路のコンパクト化と低コスト化が実現できる
とともに、流量制御特性の安定した流量制御弁
を提供できる。
(2) 回動体の主流路に連続する互いに対象位置に
最小流量設定路を設けて最小流量を確保する構
造のため、最小流量設定路を容易に設けること
ができ、加工コストを低減できる。
最小流量設定路を設けて最小流量を確保する構
造のため、最小流量設定路を容易に設けること
ができ、加工コストを低減できる。
(3) ガバナ部の調圧によりガス種及びバーナーの
変更に容易に対応できるためユニバーサルな流
量制御弁を提供できる。
変更に容易に対応できるためユニバーサルな流
量制御弁を提供できる。
(4) ガバナ部を設けて回動体に作用する圧力を一
定にするため、異常な高圧が作用することがな
く、回動体の固着が発生しにくい。つまり、信
頼性が高くかつ寿命をのばすことができる。
定にするため、異常な高圧が作用することがな
く、回動体の固着が発生しにくい。つまり、信
頼性が高くかつ寿命をのばすことができる。
第１図は本発明の従来例を示す流量制御弁の断
面構造図、第２図は同ガス回路図、第３図は同流
量制御弁の特性図、第４図は本発明の一実施例を
示す流量制御弁の断面構造図、第５図は第４図に
おけるＸ−Ｘ断面図、第６図は同閉止状態を示す
Ｙ−Ｙ断面図、第７図は同最小流量設定状態を示
すＹ−Ｙ断面図、第８図は同全開状態を示すＹ−
Ｙ断面図、第９図は同流量制御弁の特性図であ
る。 ２０…回動体、２１…主流路、２２…最小流量
設定路、２６…ホルダー、３１…歯車、３２…減
速手段、３３…サーボモーター、３４…ガバナ
部、３５…弁座、３６…弁体、３７…ダイアフラ
ム。
面構造図、第２図は同ガス回路図、第３図は同流
量制御弁の特性図、第４図は本発明の一実施例を
示す流量制御弁の断面構造図、第５図は第４図に
おけるＸ−Ｘ断面図、第６図は同閉止状態を示す
Ｙ−Ｙ断面図、第７図は同最小流量設定状態を示
すＹ−Ｙ断面図、第８図は同全開状態を示すＹ−
Ｙ断面図、第９図は同流量制御弁の特性図であ
る。 ２０…回動体、２１…主流路、２２…最小流量
設定路、２６…ホルダー、３１…歯車、３２…減
速手段、３３…サーボモーター、３４…ガバナ
部、３５…弁座、３６…弁体、３７…ダイアフラ
ム。
Claims (1)
- １ 主流路を有する回動体と、この回動体を流体
が洩れなく保持するホルダーと、前記回動体に減
速手段を介して連結されたサーボモーター部と、
前記主流路の上流側に設けたガバナ部とを一体的
に設けるとともに、前記回動体には前記主流路に
連続して互いに対象位置に最小流量設定路を設
け、前記回動体の回転動作により流路の閉止、前
記最小流量設定路の開口、及び前記主流路断面積
を連続的に変えることを可能にした流量制御弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56134742A JPS5837382A (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 流量制御弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56134742A JPS5837382A (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 流量制御弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5837382A JPS5837382A (ja) | 1983-03-04 |
| JPS6227311B2 true JPS6227311B2 (ja) | 1987-06-13 |
Family
ID=15135514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56134742A Granted JPS5837382A (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 流量制御弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5837382A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4750944A (en) * | 1985-12-30 | 1988-06-14 | United Technologies Corporation | Laves free cast+hip nickel base superalloy |
| US4976227A (en) * | 1990-04-16 | 1990-12-11 | Draper David J | Internal combustion engine intake and exhaust valve control apparatus |
| JP2017186610A (ja) | 2016-04-05 | 2017-10-12 | 三菱重工航空エンジン株式会社 | ニッケル基合金、タービン翼及びニッケル基合金の射出成型品の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS512838Y2 (ja) * | 1971-07-05 | 1976-01-27 |
-
1981
- 1981-08-26 JP JP56134742A patent/JPS5837382A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5837382A (ja) | 1983-03-04 |
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