JPS629785B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、燃料ガスの流量を制御するために
設けられる制御弁に関するものである。

従来、実公昭55−16172号公報に開示されるよ
うに、電磁圧送装置によつて加圧流体を圧力室へ
供給し、戻し流量を制御して上記圧力室内の圧力
を調整するアクチユエータがある。

ところが、種々の形態のガス燃焼器に供給され
る燃料ガスの流量を制御する制御弁に上記アクチ
ユエータを適用する場合、バーナの特性によつて
定まる最小値以下に流量が低下すると、ターン・
ダウンなどの現象が生じて正常な燃焼状態を維持
できなくなり、未燃焼ガスの放出などの危険な状
態になるといつた問題点があつた。

この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたものであり、電磁圧送装置によつて圧
送される流体の圧力によつて弁体を制御するアク
チユエータを備えたものにおいて、燃料ガスの供
給流量が所定の最小値以下になることがないよう
に制御する制御弁を得ることを目的とする。

この発明は上記の目的を達成するために、流体
を圧力室に圧送するための電磁圧送装置と、上記
圧力室から流出する流体に与えられる抵抗の大き
さを調節することによつて上記圧力室内の圧力を
調整するパイロツト弁と、上記圧力室内の圧力を
感知して変位する応動体と、この応動体とともに
変位することによつて入口通路から出口通路に流
れる被制御流体の上記出口通路内における圧力を
制御する弁体と、上記出口通路内の圧力を検出す
る圧力センサと、この圧力センサの出力信号と設
定値との偏差に対応した制御信号を上記パイロツ
ト弁に供給し、上記出口通路内の圧力が設定値に
なるように上記弁体の位置を制御するための制御
回路とを備え、上記制御回路は、上記圧力センサ
の出力信号が所定の値以下のときに、あらかじめ
定めた一定の最小出力信号を上記パイロツト弁に
供給する最小設定圧制限回路を有するものであ
る。

この発明における制御弁は、流体を電磁圧送装
置で圧力室に圧送し、この圧力室の圧力を感知し
て変位する応動体によつて、入口通路と出口通路
の間のポートを開閉する弁体を駆動制御し、この
出口通路内の圧力を検出した圧力センサの検出値
と設定値との偏差に対応した制御信号を制御回路
から上記圧力室の圧力を調節するパイロツト弁に
供給して該出力通路内の圧力が設定値になるよう
に前記弁体の位置を制御し、上記圧力センサの検
出値が所定の値以下のときは、あらかじめ定めた
一定の最小出力信号を最小設定圧制限回路から上
記パイロツト弁に供給することにより、上記出口
通路からバーナに供給される燃料ガスの流量が所
定の最小値以下になることはなく、正常な燃焼状
態を安全に維持することができる。

つぎにこの発明の一実施例について図面を参照
して説明する。第１図において符号１で示す弁体
は、アクチエータ２によつて規制された位置に応
じて、入口通路３と出口通路４との間に形成され
たポート５の開口の大きさを変えることにより、
出口通路４内における燃料ガスの圧力を制御す
る。そしてこの圧力を検出するために、出口通路
４内の圧力に対応した出力信号を発生する圧力セ
ンサ６が設けられている。

アクチエータ２は、ケーシング２１内に収容さ
れた電磁ポンプ２２を有する。この電磁ポンプ２
２は、図示しない駆動回路からコイル２３に供給
される駆動信号を受けて、ケーシング２１内に形
成された第１室２４内に収容されている液体（た
とえば油）を第２室２５に圧送するように働き、
この第２室２５内の圧力によつて、ロツド２６を
介して弁体１に連結された応動体２７を変位させ
るようになつている。また第２室２５内の流体を
第１室２４に戻すための連通路２８が設けられ、
この連通路２８内を流れる流体には、後で述べる
パイロツト弁８によつて所定の抵抗が与えられる
ようになつている。

したがつて駆動回路から駆動信号が供給された
ときに、電磁ポンプ２２は第１室２４内の液体を
第２室２５に圧送してその内部の圧力を高め、こ
の圧力の上昇を感知して応動体２７の図の下方に
移動する。この応動体２７の移動により、弁体１
はスプリング７に抗して下降し、ポート５の開口
面積を大きくする。また第２室２５内の圧力が低
下すれば、弁体１は応動体２７とともにスプリン
グ７の作用で上昇し、ポート５の開口面積を小さ
くする。この弁体１の移動によつて、出口通路４
内のガス圧が制御され、このガス圧が圧力センサ
６によつて検出される。通常の条件では、ガス圧
はガスの供給流量に比例する。

第２図はこの発明に適用可能な他の形態のアク
チエータ２を示している。この例では、第１図に
示した電磁ポンプ２２の代りに、第２室２５に相
当する圧力室３１内に空気を圧送するための電磁
コンプレツサ３２が用いられている。この電磁コ
ンプレツサ３２は、駆動信号が供給されるコイル
３３と、このコイル３３の中心部で往復運動する
プランジヤ３４を支持している筒体３５とを有し
ている。プランジヤ３４には、筒体３５内で移動
可能なピストン３６が連結され、このピストン３
６の往復運動により、筒体３５内に形成されたシ
リンダ室３７の内部を交互に加圧、減圧する。こ
のシリンダ室３７は、それぞれチエツキ弁３８，
３９を内蔵する吸入室４０および排出室４１に連
通し、吸入室４０は吸入孔４２を介して外部に、
また排出室４１は連絡孔４３を介して圧力室３１
にそれぞれ連通している。また排出室４１は、通
路４４およびパイロツト弁８を介して外部にも連
通している。さらにチエツキ弁３８は、スプリン
グ４５によつて吸入孔４２を閉じる方向に押圧さ
れ、またチエツキ弁３９はシリンダ室３７と排出
室４１との間の通路を閉じる方向にスプリング４
６によつて押圧されている。

コイル３３に供給された駆動信号によつてプラ
ンジヤ３４およびこれに連結されたピストン３６
が往復運動すると、吸入孔４２から吸入された空
気が圧力室３１に圧送されてその内部の圧力が上
昇する。すなわちピストン３６が第２図の上方に
移動すると、シリンダ室３７およびこれに連通し
ている吸入室４０内の圧力が低下し、この減圧に
よつてチエツキ弁３８が開き、吸入孔４２を通し
て外部から空気が吸入される。またピストン３６
が下降する過程では、シリンダ室３７および吸入
室４０内の空気が圧縮されるために、チエツキ弁
３８は吸入孔４２を閉じた位置に保持されるが、
チエツキ弁３９はスプリング４６に抗して移動
し、シリンダ室３７と排出室４１との間の通路を
開く。これによつてシリンダ室３７内の空気は、
排出室４１および連絡孔４３を通つて圧力室３１
内に流入し、一部は通路４４を通つて外部に放出
される。この動作で圧力室３１内の圧力が上昇す
ると、応動体２７が押し下げられ、第１図の場合
と同様に、応動体２７にロツド２６を介して連結
された弁体１が開方向に移動する。

連通路２８を通して第２室２５から第１室２４
に戻される流体に所定の抵抗を与えるためのパイ
ロツト弁８は、後述する制御回路１４から直流の
制御信号が供給されるコイル９と、このコイル９
の中心部で軸方向に移動可能なプランジヤ１０と
を有する。このプランジヤ１０の一端は、ダイア
フラム１１を介して弁体１２を支持し、この弁体
１２の位置に応じて、第２室２５側に連なる通路
１３の開口面積を調節する。すなわちパイロツト
弁８は、制御回路１４から供給される制御信号に
応じて、第２室２５から連通路２８を通して第１
室２４に戻る流体に与えられる抵抗の大きさを調
節することにより、第２室２５内の圧力を調節
し、これによつて弁体１の開度が変化する。

一方、制御回路１４は、演算制御回路１５、最
小設定圧制限回路１６および最大設定圧制限回路
１７を有している。演算制御回路１５は、外部か
ら与えられた設定値SPと圧力センサ６の出力信
号とを比較する比較器１８の出力にもとづいて、
この出力に対応する出力信号を発生し、この出力
信号が制御信号としてパイロツト弁８に供給され
る。

また圧力センサ６の出力信号は、最小設定圧制
限回路１６および最大設定圧制限回路１７にも同
時に供給される。最小設定圧制限回路１６は、設
定値SPが著るしく低い値に設定されることによ
つて出口通路４内の圧力が所定の最小値よりも低
くなつたときに、この圧力を最小値に維持するの
に必要な制御信号をパイロツト弁８に供給する。
この最小値は、出口通路４を通して燃料ガスの供
給を受けるバーナの特性に応じて、このバーナが
ターン・ダウンなどを生じない値にあらかじめ設
定されている。しかし、元圧が下がり、弁体１を
開いても最小圧力が実現できないときは、弁体１
をオフする。一方、最大設定圧制限回路１７は設
定値SPが著るしく高い値に設定されることによ
つて出口通路４内の圧力が所定の最大値よりも高
くなつたときに、この圧力を所定の値に制限する
ような駆動信号を演算制御回路１５の出力に優先
してパイロツト弁８に供給する。これによつて過
大な燃料ガスがバーナに供給されることに起因す
る危険が防止されるが、レギユレータなどによつ
て最大圧が制限されているような場合には、最大
設定圧制限回路１７は省略することができる。

以上のようにこの発明によれば、設定値がどの
ように変更されても、出口通路４からバーナに供
給される燃料ガスの流量が所定の最小値以下にな
ることはなく、たとえばリモート制御ユニツトな
どを用いて燃焼を手動で制御する場合にも安全で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による制御弁の構
成を示すブロツク図を含む縦断面図、第２図は第
１図の制御弁に適用できる他のアクチエータの縦
断面図である。 １……弁体、２……アクチエータ、３……入口
通路、４……出口通路、５……ポート、６……圧
力センサ、８……パイロツト弁、９……コイル、
１０……プランジヤ、１１……ダイアフラム、１
２……弁体、１３……通路、１４……制御回路、
１５……演算制御回路、１６……最小設定圧制限
回路、１７……最大設定圧制限回路、１８……比
較器、２２……電磁ポンプ、２３……コイル、２
４……第１室、２５……第２室、２６……ロツ
ド、２７……応動体、３１……圧力室、３２……
電磁コンプレツサ、３３……コイル、３６……ピ
ストン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体を圧力室に圧送するための電磁圧送装置
   と、上記圧力室から流出する流体に与えられる抵
   抗の大きさを調節することによつて上記圧力室内
   の圧力を調節するパイロツト弁と、上記圧力室内
   の圧力を感知して変位する応動体と、この応動体
   とともに変位することによつて入口通路から出口
   通路に流れる被制御流体の上記出口通路内におけ
   る圧力を制御する弁体と、上記出口通路内の圧力
   を検出する圧力センサと、この圧力センサの出力
   信号と設定値との偏差に対応した制御信号を上記
   パイロツト弁に供給し、上記出口通路内の圧力が
   設定値になるように上記弁体の位置を制御するた
   めの制御回路とを備え、上記制御回路は、上記圧
   力センサの出力信号が所定の値以下のときに、あ
   らかじめ定めた一定の最小出力信号を上記パイロ
   ツト弁に供給する最小設定圧制限回路をさらに有
   していることを特徴とする制御弁。 ２ 上記駆動回路は、上記圧力センサの出力信号
   が所定の値よりも大きくなつたときに、あらかじ
   め定めた一定の最大出力信号を上記パイロツト弁
   に供給する最大設定圧制限回路をさらに有してい
   る特許請求の範囲第１項記載の制御弁。