JPS599283Y2 - control valve - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は流体の制御弁に関し、更に詳細にはガバナ機
能と共に流量制御機能を備えた制御弁に関する。[Detailed Description of the Invention] This invention relates to a fluid control valve, and more particularly to a control valve having a governor function and a flow rate control function.

第１図は従来の制御弁を示す断面図であり、図において
１は制御弁（ガバナ）本体で、ガス入口｛Ｌ２から供給
されたガスは、弁座４と弁体５で構威されるガス通路（
以下、「連通部」という）５０を径て、排出部３に至る
。FIG. 1 is a sectional view showing a conventional control valve. In the figure, 1 is the control valve (governor) main body, and the gas supplied from the gas inlet {L2 is directed by the valve seat 4 and the valve body 5. Gas passage (
50 (hereinafter referred to as a "communication section"), it reaches the discharge section 3.

６は弁体５を固定するダイヤフラムで大気との気密作用
を有する。Reference numeral 6 denotes a diaphragm that fixes the valve body 5 and has an airtight effect against the atmosphere.

７はダイヤフラムの受圧面積を常に所定値に保つための
受圧板で、ダイヤフラム６に固定されている。A pressure receiving plate 7 is fixed to the diaphragm 6 to keep the pressure receiving area of the diaphragm at a predetermined value at all times.

８は二次圧調節バネ、９はこのバネ８のバネ圧を調節す
るための調節ネジである。8 is a secondary pressure adjustment spring, and 9 is an adjustment screw for adjusting the spring pressure of this spring 8.

１０は一次室、１１は二次室を構或している。10 constitutes a primary chamber, and 11 constitutes a secondary chamber.

１２はダイヤフラム６より上部に形戊された空間を大気
に連通ずる為の連通孔である。12 is a communication hole for communicating the space formed above the diaphragm 6 with the atmosphere.

以上の様に構威された制御弁（ガバナ）は、大気圧と調
節ガス圧（二次室１１内の圧力を言う。The control valve (governor) configured as described above has atmospheric pressure and regulating gas pressure (referring to the pressure inside the secondary chamber 11).

以下二次圧と言う。Hereinafter referred to as secondary pressure.

）との差圧の検出によって、流体の人口孔２に供給され
るガス圧（以下一次圧という。), gas pressure (hereinafter referred to as primary pressure) supplied to the fluid artificial hole 2 is detected.

）の変動によらず常に一定の二次圧に保つ事が可能であ
る。) It is possible to always maintain a constant secondary pressure regardless of fluctuations in

動作は、二次圧と大気圧の差によってダイヤフラム６に
作られた力と、調節バネ８のバネ圧によってきめられた
設定値、すなわち定まった圧力がかかつている。In operation, a set value determined by the force created in the diaphragm 6 due to the difference between the secondary pressure and the atmospheric pressure and the spring pressure of the adjustment spring 8, that is, a fixed pressure is applied.

二次圧がこの設定圧力より高ければダイヤフラム１は上
昇し低ければ下降する。If the secondary pressure is higher than this set pressure, the diaphragm 1 will rise, and if it is lower, it will fall.

この差圧の検出による動きが弁体５に伝えられ、設定圧
力より高いときは、連通部５０の流路断面積をせまくし
低いときは広くするように弁体５の開度が変化する。The movement caused by the detection of this differential pressure is transmitted to the valve body 5, and the opening degree of the valve body 5 is changed so that when the pressure is higher than the set pressure, the flow passage cross-sectional area of the communication portion 50 is narrowed, and when it is lower, it is widened.

したがって設定圧力（二次圧）は、ダイヤフラム６面積
と調節バネ８のバネ圧力によって定められ一次圧の変動
によらず、常に一定の二次圧を保ち、すなわち、負荷に
供給するガス流量を常に一定に保つ事が可能である。Therefore, the set pressure (secondary pressure) is determined by the area of the diaphragm 6 and the spring pressure of the adjustment spring 8, and is always maintained at a constant secondary pressure regardless of fluctuations in the primary pressure.In other words, the gas flow rate supplied to the load is always maintained. It is possible to keep it constant.

したがって、従来の制御弁の二次圧調節装置は、以上の
ように構或されているので、例えばＬＰＧ、都市ガス等
の各種ガスあるいは液体などに供用する場合、調節ネジ
９を調節して二次圧の設定を変える必要があった。Therefore, since the conventional secondary pressure regulating device of the control valve is constructed as described above, when it is used for various gases or liquids such as LPG and city gas, it can be adjusted by adjusting the adjusting screw 9. It was necessary to change the next pressure setting.

したがって例えばガス種を頻繁に変える様な燃焼装置又
二次圧の設定を頻繁に変える様な燃焼装置などにおいて
は、非常に取扱い不便なものであった。Therefore, it is extremely inconvenient to handle, for example, a combustion device in which the type of gas is frequently changed or a combustion device in which the setting of the secondary pressure is frequently changed.

この考案は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、電磁石と磁性体を組合せた簡単
な構或で上記二次圧の設定を電気的に調節可能であり、
しがもガバナ機能と同時に流量制御機能を具えた制御弁
を提供することを目的としている。This invention was made in order to eliminate the drawbacks of the conventional ones as described above, and the setting of the secondary pressure can be electrically adjusted with a simple structure that combines an electromagnet and a magnetic material.
The purpose of this invention is to provide a control valve that has both a governor function and a flow rate control function.

以下、この考案の一実施例を図｝について説明する。An embodiment of this invention will be described below with reference to FIG.

第２図において１〜１２及び５０は第１図と同一または
相当部分を示すが、特に１，５及び７は非磁性材料で構
戊される。In FIG. 2, 1 to 12 and 50 indicate the same or equivalent parts as in FIG. 1, and in particular, 1, 5 and 7 are made of non-magnetic material.

１３はつぼ形の外磁極を有する電磁石であり、その中心
軸部に中心磁極１４を有している。An electromagnet 13 has a pot-shaped outer magnetic pole, and has a central magnetic pole 14 at its central axis.

１５は巻線わく、１６は巻線で、この巻線１６に通電す
る事によって磁路が形或される。15 is a winding frame, 16 is a winding wire, and a magnetic path is formed by energizing the winding wire 16.

電磁石１３の磁路は、中心磁極１４と、外磁極の開口側
部１３ ａと中心磁極の先端部１４ａを結ぶ空気ギャッ
プ中で形戊され特に、この空気ギャップからのもれ磁束
が電磁石１３の下部側（制御弁本体側）に多量に生じる
構造に工夫されている。The magnetic path of the electromagnet 13 is formed in an air gap connecting the central magnetic pole 14, the open side 13a of the outer magnetic pole, and the tip 14a of the central magnetic pole. The structure has been devised so that a large amount of it occurs on the lower side (control valve body side).

１７は円筒状の永久磁石でこの中心軸線は中心磁極１４
の中心軸線に一致しており、かつ弁体５、ダイヤフラム
６、受圧板７の中心軸にも一致するように上記５，
６． ７と一体に保持されておりその極性は軸方向着
磁であって、電磁石１３の中心磁極に生じる極性と同極
性側を、電磁石１３に面するように設けられている。17 is a cylindrical permanent magnet whose central axis is the central magnetic pole 14
The above-mentioned 5,
6. The magnet 7 is held integrally with the electromagnet 13, and its polarity is axially magnetized, and the magnet 13 is provided with the same polarity side facing the electromagnet 13.

従って巻線１６に通電していないときは中心磁極１４に
自己の磁気でもって吸引され、巻線１６に通電したとき
には中心磁極１４が同極性に励磁され、この中心磁極１
４と永久磁石１７の間に周方向均一な磁気反発力Ｆ１が
発生する。Therefore, when the winding 16 is not energized, it is attracted to the center magnetic pole 14 by its own magnetism, and when the winding 16 is energized, the center magnetic pole 14 is excited to the same polarity.
A circumferentially uniform magnetic repulsion force F1 is generated between the permanent magnet 4 and the permanent magnet 17.

したがって電磁石パワーを可変する事によって磁気反発
力はほぼ比例的に可変出来る。Therefore, by varying the electromagnet power, the magnetic repulsion force can be varied almost proportionally.

第２図に示す実施例の場合上記の磁気反発力を有効に得
るには永久磁石１７と外磁極の開口部１３ａとのギャッ
プＢはＡ＜Ｂとする事によって可能である。In the embodiment shown in FIG. 2, the above magnetic repulsion force can be effectively obtained by setting the gap B between the permanent magnet 17 and the opening 13a of the outer magnetic pole to be A<B.

又、この構或では永久磁石１７を中心軸線からずらせる
様な応力は、電磁石１３と永久磁石１７の構威が軸対称
でかつ周方向にも均一な磁気反発力が得られることから
、ほとんど零と考えられる。In addition, in this structure, the stress that would cause the permanent magnet 17 to shift from the central axis is almost eliminated because the structure of the electromagnet 13 and the permanent magnet 17 is axially symmetrical and a uniform magnetic repulsion force is obtained in the circumferential direction. It is considered to be zero.

又、ダイヤフラム６への二次圧の影響で、弁体５、永久
磁石１７は、周方向均一なダンパーを有した構造であり
、電磁石１３と永久磁石１７の軸のずれもほとんど無く
、したがって磁気反発力とダイヤフラムヘの二次圧の作
用する力との差圧で、弁体５は上下にスムーズに動作可
能である。In addition, due to the influence of the secondary pressure on the diaphragm 6, the valve body 5 and the permanent magnet 17 have a structure with a uniform damper in the circumferential direction, and there is almost no misalignment of the axes of the electromagnet 13 and the permanent magnet 17, so that the magnetic The valve body 5 can move up and down smoothly due to the differential pressure between the repulsive force and the force exerted by the secondary pressure on the diaphragm.

第３図は、上記実施例に示した制御弁の特性を示すもの
である。FIG. 3 shows the characteristics of the control valve shown in the above embodiment.

図においてａ点は、永久磁石１７が中心磁極１４に対し
て吸引力を失なう点ですなわち、電磁石１３の磁力と永
久磁石１７の磁力が等しくなる点である。In the figure, point a is the point at which the permanent magnet 17 loses its attractive force with respect to the center magnetic pole 14, that is, the point at which the magnetic force of the electromagnet 13 and the magnetic force of the permanent magnet 17 become equal.

この点よりさらに電磁石パワーを増せば、しだいに二次
圧を調節可能となり、所望の二次圧を得る事が可能とな
る。If the electromagnet power is further increased from this point, it becomes possible to gradually adjust the secondary pressure, and it becomes possible to obtain the desired secondary pressure.

従って巻線１６へ流す電流の大きさを変えることによっ
て二次圧に見合った流体の流量を得ることが可能であり
、一方上記電流を所望の値に保持した場合にはガバナの
働きを与えることが可能である。Therefore, by changing the magnitude of the current flowing through the winding 16, it is possible to obtain a flow rate of fluid commensurate with the secondary pressure, while on the other hand, when the above-mentioned current is maintained at a desired value, it can act as a governor. is possible.

第３図において縦軸に流量をとった場合にもほぼ同様の
曲線となる。In FIG. 3, almost the same curve is obtained when the flow rate is plotted on the vertical axis.

従来ガバナの前段にガバナとは別に流量の制御弁を設け
て用いていたが上記説明から理解されるようにこの考案
によればこれらを一つのもので兼ねさせることが可能で
あるという顕著な特徴を有する。Conventionally, a flow rate control valve was provided separately from the governor before the governor, but as can be understood from the above explanation, this invention has the remarkable feature that it is possible to have both of these functions in one device. has.

なお、上記第２図に示す構或において磁気反発力を有効
に得る為には、中心磁極１４の径よりも永久磁石１７の
径は大きくする必要があり、この逆の場合は、有効に磁
気反発力が得られない。In addition, in order to effectively obtain magnetic repulsion force in the structure shown in FIG. Can't get repulsive force.

又、長期間にわたって第３図に得られる特性を維持する
ためには、永久磁石の磁気的特性を十分に吟味して、減
磁の影響が出ない様に電磁石、その他の設計を行なう必
要があることは言うまでもない。In addition, in order to maintain the characteristics shown in Figure 3 over a long period of time, it is necessary to carefully examine the magnetic characteristics of the permanent magnet and design the electromagnet and other components to avoid the effects of demagnetization. It goes without saying that there is.

又、磁気反発力を有効に得る為にフエライト磁石、その
他の保磁力の大きな永久磁石を利用する等の事も言うま
でもない。It goes without saying that ferrite magnets or other permanent magnets with large coercive force may be used to effectively obtain magnetic repulsion.

又、この考案によれば、弁体と弁座の気密作用を十分持
たせた構造では、電磁石への通電が行なわれていない時
、永久磁石は中心磁極に対して吸引力が作用し、したが
って流体開止弁としての効果を合せ持つという利点を有
する。In addition, according to this invention, in a structure where the valve body and valve seat are sufficiently airtight, when the electromagnet is not energized, the permanent magnet exerts an attractive force on the central magnetic pole, and therefore It has the advantage of also having the effect of a fluid shutoff valve.

第４図はこの考案の他の実施例を示し、永久磁石１７と
して中心磁極１７ ａの外周に対向して突設され該中心
磁極１７ ａと反対の極性を有する外磁極１７ ｂを備
えたものを用いた例である。FIG. 4 shows another embodiment of this invention, which is equipped with an outer magnetic pole 17b as a permanent magnet 17, which is protruded from the outer periphery of a central magnetic pole 17a and has a polarity opposite to that of the central magnetic pole 17a. This is an example using .

この場合には反発力がさらに有効に働くことが期待でき
る。In this case, it can be expected that the repulsive force will work even more effectively.

この他永久磁石１７と弁体５とを同一の材料で形戊する
こともできる。In addition, the permanent magnet 17 and the valve body 5 may be made of the same material.

なお、以上説明した実施例は、電磁石１３の構或を中心
磁極１４と、これをとりまくつぼ形の磁極とで構或した
ものを示したが、必ずしもこの構戒とする必要はなく、
例えばつぼ形の外磁極をコ字形ヨークとリング状の磁極
とで構威してもよい。Note that in the embodiments described above, the structure of the electromagnet 13 is composed of a central magnetic pole 14 and crucible-shaped magnetic poles surrounding it, but this structure is not necessarily required.
For example, the pot-shaped outer magnetic pole may be composed of a U-shaped yoke and a ring-shaped magnetic pole.

このように永久磁石１７の周囲をとりまく磁極を環状に
するのは、永久磁石１７との間に発生する反発力が均一
かつバランスのとれた力とするためのもので、通電量と
二次圧との比例関係を良好に保つうえで大きな影響を有
するからである。The reason why the magnetic poles surrounding the permanent magnet 17 are made into an annular shape is to make the repulsive force generated between the permanent magnet 17 and the permanent magnet 17 uniform and balanced. This is because it has a great influence on maintaining a good proportional relationship with

ところで上記説明では反発力を利用する場合について説
明したが、必ずしもこれに限定されないことは言うまで
もなく、従って永久磁石に代えてけい素鋼など他の磁性
体を用いても良い。Incidentally, in the above description, a case has been described in which repulsion is used, but it goes without saying that this is not necessarily the case; therefore, other magnetic materials such as silicon steel may be used instead of permanent magnets.

さらに流体としてガス以外に液体あるいはスラノーなど
の液状体の制御弁としても用いることができることは勿
論である。Furthermore, it goes without saying that it can also be used as a control valve for liquids other than gas, or liquids such as slough.

また、上記実施例では二次室にダイヤフラムを有するも
のについて説明したが、弁体とダイヤフラムの面積を適
当に選ぶことにより一次室にダイヤフラムを設けること
も可能であることは云うまでもない。Furthermore, although the above embodiments have been described as having a diaphragm in the secondary chamber, it goes without saying that it is also possible to provide a diaphragm in the primary chamber by appropriately selecting the areas of the valve body and the diaphragm.

本考案の用途としては例えば室温、湯温などの情報をフ
ィードバックして所定の室温、湯温を得るように燃料入
力の制御を行なう入力制御ガバナとして有効に用いられ
、さらに燃焼装置、内燃機関等の空燃費を制御するため
の弁などとして広く用いられる。The present invention can be effectively used as an input control governor that feeds back information such as room temperature and hot water temperature to control fuel input to obtain a predetermined room temperature and hot water temperature, and can also be used in combustion devices, internal combustion engines, etc. It is widely used as a valve to control the air and fuel consumption of vehicles.

以上説明した通り、この考案の制御弁は送給される流体
を受け入れる一次室、この一次室に連通部を介して連通
し上記一次室から流体を受け入れる二次室、この二次室
に設けられた流体の排出部、上記一次室または二次室の
一部を構戊すると共に該一次室または二次室の圧力に応
動して可動し得るダイヤフラム、このダイヤフラムと共
に可動し上記連通部の流路断面積を可変し得る弁体、こ
の弁体に保持された磁性体、この磁性体を吸引または反
発し得る電磁石を備えたものにおいて、前記磁性体と弁
体とをその各中心軸線が上記ダイヤフラムの中心軸線と
一致するように配置するとともに、上記電磁石はその中
心磁極の中心軸線が上記磁性体の中心軸線に一致してお
り、しかもその中心磁極の周囲に環状の外磁極を配置し
た構或を有し、この外磁極及び中心磁極と磁性体との間
に空気ギャップを形威した構或であるので、二次圧の調
節が容易であり、しかも通電量と二次圧との比例関係を
良好に保つことができるものである。As explained above, the control valve of this invention includes a primary chamber that receives fluid to be supplied, a secondary chamber that communicates with this primary chamber via a communication part and receives fluid from the primary chamber, and is provided in this secondary chamber. a diaphragm that forms a part of the primary chamber or the secondary chamber and is movable in response to the pressure of the primary chamber or the secondary chamber; a flow path of the communication section that is movable together with the diaphragm; A valve body having a variable cross-sectional area, a magnetic body held by the valve body, and an electromagnet capable of attracting or repelling the magnetic body, wherein the central axes of the magnetic body and the valve body are aligned with the diaphragm. The electromagnet has a structure in which the central axis of the central magnetic pole of the electromagnet coincides with the central axis of the magnetic body, and an annular outer magnetic pole is arranged around the central magnetic pole. Since it has a structure in which an air gap is formed between the outer magnetic pole and the central magnetic pole and the magnetic body, it is easy to adjust the secondary pressure, and the proportional relationship between the amount of current and the secondary pressure is maintained. can be kept in good condition.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は従来のガバナを示す縦断面図、第２図はこの考
案の一実施例を示す要部断面図、第３図はこの考案にな
る制御弁の特性を示す図、第４図は他の実施例を示す要
部断面図である。 図中、３は排出部、５は弁体、６は弾性部材としてのダ
イヤフラム、１３は電磁石、１７は永久磁石、５０は連
通部である。 各図中同一符号は同一または相当部分を示す。Fig. 1 is a vertical sectional view showing a conventional governor, Fig. 2 is a sectional view of essential parts showing an embodiment of this invention, Fig. 3 is a diagram showing the characteristics of the control valve of this invention, and Fig. 4 is a diagram showing the characteristics of the control valve of this invention. FIG. 7 is a sectional view of a main part showing another embodiment. In the figure, 3 is a discharge part, 5 is a valve body, 6 is a diaphragm as an elastic member, 13 is an electromagnet, 17 is a permanent magnet, and 50 is a communication part. The same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts.

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] （１）送給される流体を受け入れる一次室、この一次室
に連通部を介して連通し上記一次室から流体を受け入れ
る二次室、この二次室に設けられた流体の排出部、上記
一次室または二次室の一部を構或すると共に該一次室ま
たは二次室の圧力に応動して可動し得るダイヤフラム、
このダイヤフラムと共に可動し上記連通部の流路断面積
を可変し得る弁体、この弁体に保持された磁性体、この
磁性体を吸引または反発し得る電磁石を備えたものにお
いて、前記磁性体と弁体とをその各中心軸線が上記ダイ
ヤフラムの中心軸線と一致するように配置するとともに
、上記電磁石はその中心磁極の中心軸線が上記磁性体の
中心軸線に一致しでおり、しかもその中心磁極の周囲に
環状の外磁極を配置した構戊を有し、この外磁極及び中
心磁極と磁性体との間に空気ギャップを形威したことを
特徴とする制御弁。(1) A primary chamber that receives the fluid to be supplied, a secondary chamber that communicates with this primary chamber via a communication section and receives fluid from the primary chamber, a fluid discharge section provided in this secondary chamber, and a diaphragm forming part of a chamber or a secondary chamber and movable in response to the pressure of the primary chamber or the secondary chamber;
A valve body that moves together with the diaphragm and can vary the flow path cross-sectional area of the communication portion, a magnetic body held by the valve body, and an electromagnet that can attract or repel the magnetic body. The valve body is arranged so that its respective central axes coincide with the central axis of the diaphragm, and the electromagnet is arranged so that the central axis of its central magnetic pole coincides with the central axis of the magnetic body, and A control valve having a structure in which an annular outer magnetic pole is arranged around the periphery, and an air gap is formed between the outer magnetic pole, the central magnetic pole, and a magnetic body. （２）磁性体が永久磁石であることを特徴とする実用新
案登録請求の範囲第１項記載の制御弁。(2) The control valve according to claim 1, wherein the magnetic body is a permanent magnet.