(57)【要約】【課題】流入口７１にガスが弁室７２で旋回する運動成分を持って流入するガス電磁弁において、ガスの旋回の影響で弁孔７３のガス圧が低下して、弁孔７３から流出するガス量が減少することを抑制できるようにする。【解決手段】流入口７１に、弁孔７３の軸方向投影空間を通る放射方向に沿う、ガスの流れを案内するガイド面７７ａを有する突起部７７１〜７７３を設ける。また、弁室７２の周面に、周方向に並ぶ凹凸７８を付ける。突起部７７１〜７７３と凹凸７８との一方のみを設けてもよい。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の周面に流入口が形成された弁室と、流出口となる弁孔が形成された弁室の一端の弁座と、弁座に対向する弁室内の弁体と、弁体を弁座に着座する閉じ位置と弁座から離隔した開き位置とに移動させる電磁ソレノイドとを備えるガス電磁弁であって、流入口にガスが弁室で旋回する運動成分を持って流入するものにおいて、
流入口に、弁孔の軸方向投影空間を通る放射方向に沿う、ガスの流れを案内するガイド面を有する突起部が設けられることを特徴とするガス電磁弁。
【請求項２】
円筒状の周面に流入口が形成された弁室と、流出口となる弁孔が形成された弁室の一端の弁座と、弁座に対向する弁室内の弁体と、弁体を弁座に着座する閉じ位置と弁座から離隔した開き位置とに移動させる電磁ソレノイドとを備えるガス電磁弁であって、流入口にガスが弁室で旋回する運動成分を持って流入するものにおいて、
弁室の周面に、周方向に並ぶ凹凸が付けられることを特徴とするガス電磁弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスマニホールド等に搭載されるガス電磁弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガス電磁弁として、円筒状の周面に流入口が形成された弁室と、流出口となる弁孔が形成された弁室の一端の弁座と、弁座に対向する弁室内の弁体と、弁体を弁座に着座する閉じ位置と弁座から離隔した開き位置とに移動させる電磁ソレノイドとを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、第１のノズル群にガスを分配する第１のガス室と、第２のノズル群にガスを分配する第２のガス室と、単一の流入室とを有するガスマニホールドに、流入室から第１のガス室にガスを供給する第１のガス電磁弁と、流入室から第２のガス室にガスを供給する第２のガス電磁弁とを搭載し、流入室に連通する第１のガス電磁弁の流入口を、流入室に連通する第２のガス電磁弁の流入口よりも流入室におけるガスの流れ方向上流側に配置した場合、以下の不具合を生ずる。即ち、第１と第２の両ガス電磁弁を開弁させると、流入室に生ずる第２のガス電磁弁の流入口に向うガス流から一部が分流して第１のガス電磁弁の流入口に流入することになる。そして、第１のガス電磁弁の流入口に流入するガスは、第２のガス電磁弁の流入口に向う運動成分、即ち、第１のガス電磁弁の弁室で旋回する運動成分を持つ。その結果、第１のガス電磁弁の弁室に流入したガスが弁室で旋回し、弁室の中心軸線上に位置する弁孔のガス圧が低下して、弁孔から流出するガス量が減少してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２０５４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑み、流入口にガスが弁室で旋回する運動成分を持って流入しても、弁孔からの流出ガス量が減少しないようにしたガス電磁弁を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、円筒状の周面に流入口が形成された弁室と、流出口となる弁孔が形成された弁室の一端の弁座と、弁座に対向する弁室内の弁体と、弁体を弁座に着座する閉じ位置と弁座から離隔した開き位置とに移動させる電磁ソレノイドとを備えるガス電磁弁であって、流入口にガスが弁室で旋回する運動成分を持って流入するものにおいて、本願の第１発明は、流入口に、弁孔の軸方向投影空間を通る放射方向に沿う、ガスの流れを案内するガイド面を有する突起部が設けられることを特徴とし、また、本願の第２発明は、弁室の周面に、周方向に並ぶ凹凸が付けられることを特徴とする。
【０００７】
第１発明によれば、流入口から流入したガスが突起部のガイド面に案内されて弁孔の軸方向投影空間を通過するように流れ、ガスの旋回中心が弁室の中心に対し偏心して、ガスの旋回の勢いが減衰される。また、第２発明によれば、弁室の周面に沿うガスの流れに周面の凹凸で抵抗が付与されて、ガスの旋回の勢いが減衰される。従って、第１と第２の何れの発明においても、ガスの旋回の影響で弁孔のガス圧が低下すること、即ち、弁孔から流出するガス量が減少することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態のガス電磁弁を搭載したガスマニホールドを具備する燃焼装置の斜視図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した切断側面図。
【図３】図１に示されたガスマニホールドの斜め後方から見た斜視図。
【図４】図１に示されたガスマニホールドの蓋板を取外した状態の斜め前下方から見た斜視図。
【図５】図４のＶ−Ｖ線で切断したガスマニホールドの切断側面図。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩで切断した第１実施形態のガス電磁弁の弁室部分の断面図。
【図７】第２実施形態のガス電磁弁の弁室部分の断面図。
【図８】第３実施形態のガス電磁弁の弁室部分の断面図。
【図９】第４実施形態のガス電磁弁の弁室部分の断面図。
【図１０】第５実施形態のガス電磁弁の弁室部分の断面図。
【図１１】比較例のガス電磁弁の弁室部分の断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１及び図２に示す燃焼装置は、上面が開放された燃焼筐１を備えており、燃焼筐１の上に給湯用熱交換器等の被加熱物が設置される。燃焼筐１内には、燃焼筐１内の空間を燃焼室１ａとその下側の給気室１ｂとに仕切る仕切板１１が設けられている。そして、燃焼室１ａに、前後方向に長手のガスバーナ２を横方向に複数（本実施形態では１５本）並設している。また、燃焼筐１の前面上部の前板部１２には、点火電極３と、フレームロッド４と、覗き窓５とが設けられている。
【００１０】
各ガスバーナ２は、上端に、理論空燃比よりも燃料濃度が希薄な淡混合気を噴出する淡炎口と、淡炎口の横方向両側に位置し、淡混合気よりも燃料濃度が濃い濃混合気を噴出する濃炎口とから成る炎口２１を有し、下部前端に流入口として、図２に示す如く、淡炎口用の淡流入口２２と、その上方に位置する濃炎口用の濃流入口２３とを有する濃淡バーナで構成されている。
【００１１】
給気室１ｂの底面には図示省略した燃焼ファンがダクト１３を介して接続されており、燃焼ファンから給気室１ｂに空気が供給される。仕切板１１には、多数の分布孔１１ａが形成されており、給気室１ｂに供給された空気がこれら分布孔１１ａを介して燃焼室１ａに二次空気として供給される。また、仕切板１１の前端からガスバーナ２の下部前端に沿って立上る起立板１４が設けられている。起立板１４には、各ガスバーナ２の淡流入口２２と濃流入口２３に連通する開口が形成されている。起立板１４の前方には、ガスマニホールド６が対向配置されている。そして、給気室１ｂに供給された空気の一部が起立板１４とガスマニホールド６との間の空間を介して各ガスバーナ２の淡流入口２２と濃流入口２３とに一次空気として供給されるようにしている。
【００１２】
図３及び図４も参照して、ガスマニホールド６は、後面に、各ガスバーナ２の淡流入口２２と濃流入口２３とに向けて夫々ガスを噴射する淡ノズル６２と濃ノズル６３とをガスバーナ２の並設方向たる横方向の間隔を存して複数形成したマニホールド本体６１と、マニホールド本体６１の前面に取付けた蓋板６４とで構成されている。
【００１３】
マニホールド本体６１の横方向一方の半部には、下方にのびる垂下部６１ａが設けられている。そして、垂下部６１ａの下端に、後面に開口する流入ポート６５を形成すると共に、垂下部６１ａに、後方に窪ませて、流入ポート６５に連通する流入室６６を形成している。また、マニホールド本体６１の前面に、図４で右から数えて１番目乃至５番目の淡ノズル６２及び濃ノズル６３から成る第１ノズル群にガスを分配する凹部から成る第１ガス室６７と、図４で右から数えて６番目乃至１５番目の淡ノズル６２及び濃ノズル６３から成る第２ノズル群に燃料ガスを分配する凹部から成る第２ガス室６８とを形成している。そして、これら第１と第２のガス室６７，６８を覆うように、マニホールド本体６１の裏面にパッキン６９を介して蓋板６４を取付けている。
【００１４】
また、マニホールド本体６１には、流入室６６から第１ガス室６７にガスを供給する本発明の実施形態のガス電磁弁である第１ガス電磁弁７と、流入室６６から第２ガス室６８にガスを供給する第２ガス電磁弁８とが取付けられている。図５を参照して、第１ガス電磁弁７は、円筒状の周面に流入室６６に連通する流入口７１が形成された弁室７２と、第１ガス室６７に連通する流出口となる弁孔７３が形成された弁室７２の一端（後端）の弁座７４と、弁座７４に対向する弁室７２内の弁体７５と、弁体７５を弁座７４に着座する閉じ位置と弁座７４から離隔した開き位置とに移動させる電磁ソレノイド７６とを備える。電磁ソレノイド７６は、ボビン７６１に巻回したコイル７６２と、ボビン７６１に内挿したガイドスリーブ７６３の端部に挿入固定した固定鉄心７６４と、ガイドスリーブ７６３に固定鉄心７６４に対向して摺動自在に挿入した可動鉄心７６５とで構成されている。そして、可動鉄心７６５に弁体７５を連結し、コイル７６２に通電したとき、可動鉄心７６５が固定鉄心７６４に吸着されて、弁体７５がこれを閉じ側に付勢するバネ７５ａに抗して開き位置に移動するようにしている。第２ガス電磁弁８も同様の構造になっており、図３、図４の符号８１，８３，８６は、夫々第２ガス電磁弁８の流入口、弁孔、電磁ソレノイドを示している。
【００１５】
ここで、第１ガス電磁弁７の流入口７１は、第２ガス電磁弁８の流入口８１よりも流入室６６におけるガスの流れ方向上流側に配置されている。そのため、第１と第２の両ガス電磁弁７，８を開弁させると、流入室６６に生ずる第２ガス電磁弁８の流入口８１に向うガス流から一部が分流して第１ガス電磁弁７の流入口７１に流入することになる。そして、第１ガス電磁弁７の流入口７１に流入するガスは、第２ガス電磁弁８の流入口８１に向う運動成分、即ち、第１ガス電磁弁７の弁室７で旋回する運動成分を持つ。このままでは、図１１に示す如く、第１ガス電磁弁７の弁室７２に流入したガスが弁室７２で旋回し、弁室７２の中心軸線上に位置する弁孔７３のガス圧が低下して、弁孔７３から流出するガス量が減少してしまう。
【００１６】
そこで、第１実施形態では、図６に示す如く、第１ガス電磁弁７の流入口７１に、その周方向両側に位置させて、弁孔７３の軸方向投影空間を通る放射方向に沿う、ガスの流れを案内するガイド面７７ａを有する第１と第２の一対の突起部７７１，７７２を設けている。これによれば、流入口７１から流入したガスが各突起部７７１，７７２のガイド面７７ａに案内されて弁孔７３の軸方向投影空間を通過するように流れ、ガスの旋回中心が弁室７２の中心に対し偏心して、ガスの旋回の勢いが減衰される。従って、ガスの旋回の影響で弁孔７３のガス圧が低下すること、即ち、弁孔７３から流出するガス量が減少することを抑制できる。
【００１７】
尚、突起部は第１実施形態のものに限定されない。例えば、図７に示す第２実施形態の如く、第１ガス電磁弁７の流入口７１の周方向中央部に、弁孔７３の軸方向投影空間を通る放射方向に沿う、ガスの流れを案内する両側のガイド面７７ａを有する第３の突起部７７３を設けてもよく、或いは、図８に示す第３実施形態の如く、第１ガス電磁弁７の流入口７１の周方向両側に第１実施形態のものと同様の第１と第２の一対の突起部７７１，７７２を設けると共に、流入口７１の周方向中央部に第２実施形態と同様の第３の突起部７７３を設けてもよい。第２実施形態や第３実施形態のものでも、流入口７１から流入したガスが弁孔７３の軸方向投影空間を通過するように流れ、ガスの旋回中心が弁室７２の中心に対し偏心して、ガスの旋回の勢いが減衰され、ガスの旋回の影響で弁孔７３のガス圧が低下することを抑制できる。
【００１８】
また、図９に示す第４実施形態の如く、第１ガス電磁弁７の弁室７２の周面に、周方向に並ぶ凹凸７８を付けてもよい。これによれば、弁室７２の周面に沿うガスの流れに周面の凹凸７８で抵抗が付与されて、ガスの旋回の勢いが減衰され、ガスの旋回の影響で弁孔７３のガス圧が低下することを抑制できる。
【００１９】
更に、図１０に示す第５実施形態の如く、第１ガス電磁弁７の流入口７１に、第３実施形態と同様の第１乃至第３突起部７７１，７７２，７７３を設けると共に、弁室７２の周面に第４実施形態と同様の凹凸７８を付けてもよい。尚、図６乃至図１１では、弁体７５を省略している。
【００２０】
上記各実施形態のものと図１１に示す比較例のものについて、弁体７５が無い状態（全開状態に相当）でシミュレーションした。その結果、図６に示す第１実施形態では、流入口７１のガス圧が１０１８０６Ｐａのときに弁孔７３のガス圧が１０１７０７Ｐａになり、図７に示す第２実施形態では、流入口７１のガス圧が１０１８０８Ｐａのときに弁孔７３のガス圧が１０１７１１Ｐａになり、図８に示す第３実施形態では、流入口７１のガス圧が１０１８０３Ｐａのときに弁孔７３のガス圧が１０１７１１Ｐａになり、図９に示す第４実施形態では、流入口７１のガス圧が１０１８０５Ｐａのときに弁孔７３のガス圧が１０１７０６Ｐａになり、図１０に示す第５実施形態では、流入口７１のガス圧が１０１８０３Ｐａのときに弁孔７３のガス圧が１０１７１６Ｐａになり、図１１に示す比較例では、流入口７１のガス圧が１０１８０９Ｐａのときに弁孔７３のガス圧が１０１７００Ｐａになった。流入口７１のガス圧と弁孔７３のガス圧との差（圧力損失）は、比較例では１０９Ｐａだったのが、第１実施形態では９９Ｐａ、第２実施形態では９７Ｐａ、第３実施形態では９２Ｐａ、第４実施形態では９９Ｐａ、第５実施形態では８７Ｐａに減少した。このシミュレーション結果からも明らかなように、上記各実施形態によれば、ガスの旋回の影響で弁孔７３のガス圧が低下すること、即ち、弁孔７３から流出するガス量が減少することを抑制できることが分かる。
【００２１】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態は、ガスマニホールド６に搭載するガス電磁弁に本発明を適用したものであるが、他の用途のガス電磁弁であっても、流入口にガスが弁室で旋回する運動成分を持って流入するものであれば、本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００２２】
７…ガス電磁弁、７１…流入口、７２…弁室、７３…弁孔、７４…弁座、７５…弁体、７６…電磁ソレノイド、７７１〜７７３…突起部、７７ａ…ガイド面、７８…凹凸。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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