JP2002243141A

JP2002243141A - ガス器具の火力調節装置

Info

Publication number: JP2002243141A
Application number: JP2001042209A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Akagi; 万之赤木
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2001-02-19
Filing date: 2001-02-19
Publication date: 2002-08-28
Anticipated expiration: 2021-02-19
Also published as: KR100565547B1; TWI223051B; KR20020067892A; JP3748041B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ガス源の圧力変動で下流室１２ｂに蓄えられ
た燃料ガスがガス通路１１ｂに排出されるのを防止する
ため、所定の付勢力で、上流室１２ａ方向にダイヤフラ
ムを付勢するばね１８を設けた従来のガス器具の火力調
整装置では、器具を長時間放置して内部が空気に置換さ
れた後に、ガスバーナーの点火を行い、その直後に急速
絞り操作が行われると下流室内の空気が下流側のガス通
路に流れ、空気過剰によりガスバーナーが失火する場合
がある。【解決手段】点火操作時に可動弁を中火位置に強制的
に移動する手段を備え、可動弁１４の中火位置でガス通
路に燃料ガスを流すことで上流側の圧力が下流側より高
くなって圧力差が生じた場合に、その圧力差による力
（Ｆ１−Ｆ２）がばねの付勢力より小さくなるように、
ばねの付勢力を設定し、下流室の容積を減少させる方向
へのダイヤグラムの移動を許容した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスバーナーへ供
給する燃料ガス量を調節するガス器具の火力調節装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ガスコンロのガスバーナーで
は、該ガスバーナーの混合管に噴射ノズルから燃料ガス
を噴射すると共に該燃料ガスの噴射に伴うエゼクタ効果
によってノズル周辺の空気を該混合管に吸込ませ、適正
な比率の混合ガスがガスバーナーに供給されるように構
成されている。ガスバーナーの火力調節は、ガスコンロ
の前面の火力調節レバーによって噴射ノズルに連なるガ
ス通路に介設した絞り弁を操作してガス通路の通路面積
を調節し、噴射ノズルからの燃料ガス噴射量を増減させ
て行われる。ここで、火力調整レバーは、ガスバーナー
点火時の確実な点火操作などの観点から、従来公知の手
段（例えば、特開平８−２８５２７９号公報）により中
火位置に移動される。

【０００３】ガスバーナーの点火後には、絞り弁を操作
して噴射ノズルからの燃料ガス噴射量を減少させると空
気の吸込量が減少し、他方で、噴射ノズルからの燃料ガ
ス噴射量を増加させると空気の吸込量が増加するので、
ガスバーナーには所定の混合比に保たれた混合ガスが供
給される。ところが、絞り弁を強火状態から弱火状態に
急激に操作した場合（以下、「急速絞り操作」とい
う）、エゼクタ効果によって吸込まれる空気の慣性によ
って混合管に吸込まれる空気の減少速度は、燃料ガスの
減少速度より遅くなる。このため、空気に対する燃料ガ
スの混合比が低下し、併せてガスバーナーに供給される
混合ガスの量が減少することでガスバーナーが失火する
場合があった。

【０００４】このため、従来のガス器具の火力調整装置
では、内部がダイヤフラムで仕切られて一方の上流室と
他方の下流室とが絞り弁の上流側及び下流側にそれぞれ
接続されたチャンバを設けている（例えば、特開平７ー
３０５８３６号公報参照）。この場合、急速絞り操作が
行なわれ下流側のガス通路内の圧力が急激に低下する
と、絞り弁の上流側と下流側とのガス通路に圧力差が生
じ、チャンバの上流室から、圧力が低下した下流室の方
向にダイヤフラムが押され、該下流室に蓄えられている
燃料ガスが下流側のガス通路に押し出される。そして、
この押し出された燃料ガスが補充されることでガス供給
量の減少速度を緩和し、ガスバーナーの失火を防止す
る。

【０００５】ところが、このものでは、ガス源の供給ガ
ス圧が変動して高くなると下流側のガス通路の圧力は上
流側のガス通路の圧力より遅れて上昇するので、ダイヤ
フラムがガス通路の上流側と下流側との間に生じた圧力
差により下流室の容積を減少させる方向に移動するとい
う問題があった。この場合、チャンバの下流室に蓄えら
れる燃料ガスの量は減少するので、この状態で急速絞り
操作が行われると、補充される燃料ガス量の不足により
ガス供給量の減少速度を緩和することができず、ガスバ
ーナーの失火を防止できない。

【０００６】この問題を解決するため、上流室に向かっ
てダイヤフラムを付勢するように、下流室の内壁面とダ
イヤフラムとの間にばねを縮設することが提案されてい
る（特願２００１−０００９８１号）。ばねの付勢力
は、ガス源の供給ガス圧が変動して高くなった場合に
は、下流室の容積を減少させる方向へのダイヤフラムの
移動を阻止するが、急速絞り操作を行うことで上流室と
下流室との間の急激な圧力差が生じた場合には、下流室
の容積を減少させる方向へのダイヤフラムの移動を許容
する力の大きさに設定している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ガスバーナ
ーを消火するとガス通路及びチャンバ内は大気開放さ
れ、この状態で長時間放置するとガス通路及びチャンバ
の内部は空気に置換され、下流室に空気が充満した状態
となる。この場合、上記ものでは、長時間放置した後に
ガスバーナーの点火を行い、その直後に急速絞り操作が
行われると、下流室内の空気が下流側のガス通路に流
れ、ガス供給量の減少速度は緩和されず、空気過剰によ
りガスバーナーが失火する場合があるという問題があっ
た。

【０００８】そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、長
時間放置したガス器具を点火した後に急速絞り操作が行
われた場合にガスバーナーの失火が確実に防止できるガ
ス器具の火力調節装置を提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、本発明のガス器具の火力調節装置は、ガス通路面積
を変化させてガスバーナーへの燃料ガスの供給量を調節
する可動弁を備え、内部がダイヤフラムで仕切られて一
方の上流室と他方の下流室とが該可動弁の上流側及び下
流側にそれぞれ接続されたチャンバを設け、該ダイヤフ
ラムを付勢手段により上流室に向かって付勢したガス器
具の火力調節装置において、点火操作時に可動弁を中火
位置に強制的に移動する手段を備え、該中火位置の状態
でガス通路に燃料ガスを流すことで可動弁の上流側のガ
ス通路内の圧力が下流側より高くなって圧力差が生じた
場合に、該圧力差による力が前記付勢手段の付勢力より
大きくなるように前記付勢手段の付勢力を設定し、下流
室の容積を減少させる方向へのダイヤグラムの移動を許
容することを特徴とする。

【００１０】本発明によれば、ガスバーナーの点火操作
時に、付勢手段の付勢力に抗してダイヤフラムが下流室
に向かって移動することでチャンバの下流室に残留する
空気は下流側のガス通路に押し出される。そして、可動
弁を強火位置にすると、可動弁の上流側及び下流側の各
ガス通路内の圧力が等しくなるので、付勢手段の付勢力
により再びダイヤフラムが上流室の方向に移動し、それ
に伴って、下流側のガス通路内の燃料ガスが下流室に吸
込まれる。この吸込まれた燃料ガスによって下流室に残
留する空気は置換される。この状態から急速絞り操作が
行われると、上流側及び下流側のガス通路に圧力差が生
じることで、付勢手段の付勢力に抗してダイヤフラムが
再度下流室の容積を減少させる方向に移動する。この場
合、チャンバの下流室からガス通路の下流側に燃料ガス
が補充されるので、ガス供給量の減少速度が緩和され、
ガスバーナーの失火が確実に防止される。

【００１１】ここで、前記ダイヤフラムの移動を、下流
室に溜まったガスの少なくとも略半分を押し出すまで許
容するようにすれば、絞り弁を中火位置から強火位置に
した場合に、チャンバの下流室に吸込まれる燃料ガスに
よって該下流室内に残留する略半分の空気を置換できる
ので、急速絞り操作が行われてもガス供給量の減少速度
を緩和してガスバーナーの失火を防止できる。

【００１２】また、前記付勢手段は、例えば、下流室の
内壁面とダイヤフラムとの間に縮設したばねとすればよ
い。

【００１３】さらに、前記可動弁の上流側及び下流側
と、前記チャンバの上流室及び下流室とをそれぞれ第１
及び第２の連通路を介して接続し、第２連通路の通路面
積を第１連通路の通路面積より大きく設定すれば、点火
操作時に下流室に溜まった空気が排出され易く、点火操
作後に可動弁を中火位置から強火位置にした場合に下流
室に吸込まれる燃料ガスの量が増加する。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１を参照して、１は、例えば、
ガスコンロのコンロ本体に設けられたガスバーナー（図
示せず）の混合管Ｍへの燃料ガスのガス供給量を調節す
る火力調節装置である。火力調節装置１の下側には、該
火力調節装置１に燃料ガスを供給するガスバルブ２がシ
ール材３を介して連結されている。

【００１５】コンロ本体の前面に設けた点火／消火ボタ
ン４により操作されるガスバルブ２は、上流側（図１の
右側）から第１及び第２の収容室２１ａ、２１ｂを有す
るアルミダイカスト製のバルブケーシング２１を備えて
いる。第１収容室２１ａには電磁安全弁２２が収容され
ている。また、第２収容室２１ｂには、点火／消火ボタ
ン４がばね５の付勢力に抗して押操作されると、バルブ
ケーシング２１の長手方向に沿って移動し、電磁安全弁
２２の弁口を開放する操作ロッド６の先端部が収容され
ている。これらの収容室２１ａ、２１ｂは電磁安全弁２
２の弁体２２ａによって区画される。

【００１６】電磁安全弁２２はマグネットケース２２ｂ
を備え、このマグネットケース２２ｂには、ガスバーナ
ーの着火時に、例えばガスバーナーの炎口の近傍に配設
された熱電対などの火炎検知素子からの信号に基づいて
励磁される電磁石とこれに吸着される吸着片とが収容さ
れている。そして、操作ロッド６により押圧されること
で弁体２２ａに連結した吸着片が励磁された電磁石に吸
着されている間、電磁安全弁２２は開弁状態に保持され
る。また、第１収容室２１ａに連通するようにバルブケ
ーシング２１には、ガス源に一端が接続されたガス管の
他端が接続される燃料ガス流入部２３が設けられてい
る。

【００１７】第２収容部２１ｂの下流側には、内部を操
作ロッド６が貫通するガス通路２４が設けられ、該ガス
通路２４は、火力調節装置１のガス通路１１ａに連通す
るようにバルブケーシング２１に開設した燃焼ガス流出
口２５に連通する。消火位置では、第２収容室２１ｂと
ガス通路２４とが操作ロッド６に取付けられた弁体６１
によって仕切られ、点火／消火ボタン４の押操作により
操作ロッド６が長手方向に移動すると弁体６１が開弁し
て弁口が開放される。

【００１８】火力調整装置１の装置本体１０にはガス通
路１１ａ、１１ｂとチャンバ１２とが形成されている。
一端がガスバルブ２のガス流出口２５に連通するガス通
路１１ａ、１１ｂは折れ曲って形成され、他端には、ガ
スバーナーの混合管Ｍに燃料ガスを噴射する噴射ノズル
７が装着されている。また、装置本体１０には、ガスバ
ルブ２の燃料ガス流出口２５に対向して上方に延びる案
内路１３が、ガス通路１１ａ、１１ｂに連通して開設さ
れている。該案内路１３には、通路面積を増減して噴射
ノズル７への燃料ガスのガス供給量を調節する可動弁で
ある絞り弁１４が昇降運動自在に挿入されている。この
場合、絞り弁１４が上昇すると通路面積が広がり、逆に
下降すると通路面積が小さくなるように設定されてい
る。

【００１９】絞り弁１４にはピン１４ａが突出して嵌入
され、装置本体１０に取付けられた案内板Ｇに形成され
た斜め方向の長穴１４ｂに挿通されている。また、該ピ
ン１４ａの先端部はコンロ本体の前面に設けた火力調節
レバー８に係止され、火力調節レバー８の回動に連動し
て絞り弁１４が昇降運動する。即ち、火力調節レバー８
を強火位置にした場合には、ピン１４ａが長穴１４ｂの
上方に導かれて絞り弁１４が上昇位置に保持される。他
方で、弱火位置にした場合にはピン１４ａが長穴１４ｂ
の下方に導かれて下降位置に保持される。また、火力調
整レバー８には、点火／消火ボタン４による点火操作に
連動して、絞り弁１４が中火位置になるように該火力調
整レバー８を強制的に移動させる戻しレバー（図示せ
ず）が設けられている。

【００２０】チャンバ１２はゴム等の弾性体からなるダ
イヤフラム１５で隔絶された上流室１２ａ及び下流室１
２ｂを有する。上流室１２ａ及び下流室１２ｂは、装置
本体１０に形成された第１及び第２の連通路１６、１７
を介して絞り弁１４の上流側及び下流側のガス通路１１
ａ、１１ｂにそれぞれ連通接続されている。この場合、
各連通路１６、１７の通路面積は、上流室１２ａ及び下
流室１２ｂが上流側及び下流側の各ガス通路１１ａ、１
１ｂとそれぞれ同じ圧力になるように設定されている。
そして、急速絞り操作が行われると、上流室１２ａか
ら、圧力が急激に低下した下流室１２ｂの方向にダイヤ
フラム１５が押されることで下流室１２ｂ内に蓄えられ
た燃料ガスを第２連通路１７を介してガス通路１１ｂに
押し出す。この押し出された燃料ガスが補充されること
でガス供給量の減少速度を緩和し、ガスバーナーの失火
を防止する。

【００２１】ここで、ガス通路１１ａ、１１ｂに絞り弁
１４を設けた上述の構成では、ガス源の供給ガス圧が変
動して高くなると、下流側のガス通路１１ｂ内の圧力は
上流側のガス通路１１ａ内の圧力より遅れて上昇する。
この場合、ダイヤフラム１５は、ガス通路１１ａとガス
通路１１ｂとの間に生じた圧力差により下流室１２ｂの
容積を減少させる方向に移動する。このダイヤフラムの
移動を制限するため、チャンバ１２の下流室１２ｂ内に
ダイヤフラムを付勢する付勢手段であるばね１８を縮設
した。強火状態においてばね１８は、ダイヤフラム１５
の中央部１５ａが上流室１２ａの内面に設けた弁座１９
ａに着座するようにダイヤフラム１５を付勢している。

【００２２】ところで、ガスバーナーを消火すると、電
磁安全弁２２及び弁体６１が閉弁されるため、弁体６１
より下流側のガス通路１１ａ、１１ｂ及びチャンバ１２
内は大気開放され、この状態で長時間放置するとガス通
路１１ａ、１１ｂ及びチャンバ１２ａ、１２ｂの内部は
空気に置換され、下流室１２ｂ内には空気が充満した状
態になる。このため、長時間放置した後にガスバーナー
の点火を行い、その直後に強火位置から弱火位置への急
速絞り操作が行われると、下流室１２ｂ内の空気が下流
側のガス通路１１ｂに流れることでガス供給量の減少速
度は緩和されず、空気過剰によりガスバーナーが失火す
る場合がある。

【００２３】本実施の形態では、ばね１８の付勢力は、
点火操作時に絞り弁１４が中火位置に移動した状態でガ
スバルブ２を介してガス通路１１ａ、１１ｂに燃料ガス
を流すことで上流側のガス通路１１ａ内の圧力（一次圧
力）が下流側のガス通路１１ｂ内の圧力（二次圧力）よ
り高くなった場合に、ダイヤフラム１５が下流室１２ｂ
側に移動して少なくとも下流室１２ｂに残留する空気の
５５％を押し出すことができ、また、ガス源の供給ガス
圧の変動により一次圧力が二次圧力より過渡的に高くな
ってもダイヤフラム１５の移動を許容しない力の大きさ
に設定した。さらに、点火操作時に下流室１２ｂに溜ま
った空気が排出され易く、絞り弁１４を中火位置から強
火位置にした場合に下流室１２ｂに吸込まれる燃料ガス
の量が増加するように、本実施形態では、第２連通路１
７の通路面積を第１連通路１６の通路面積の約２倍に設
定した。尚、弁座１９ａには、該弁座１９ａにダイヤフ
ラム１５の中央部１５ａが着座した状態で上流側のガス
通路１１ａと上流室１２ａとが同じ圧力になるように複
数の開口が設けられている。また、下流室１２ｂの内壁
面には、弁座１９ａに対向してばね１８の位置決めを行
う凸状のストッパ１９ｂが設けられている。

【００２４】次に、図２から図５を参照してチャンバ１
２の作用を説明する。図２は、ガスバーナーを消火した
後、長時間放置した状態のチャンバ１２内の様子を示
す。この状態では、一次圧力及び二次圧力は大気圧であ
るから、ダイヤフラム１５は、ばね１８の付勢力Ｆｓに
より弁座１９ａに着座したままである。

【００２５】この状態から点火／消火ボタン４を操作し
てガスバーナーの点火操作を行うと、図３に示すよう
に、戻しレバーにより火力調整レバー８が中火位置に強
制的に移動されて絞り弁１４が中火位置に移動する。同
時に、ガスバルブ２が操作されて燃料ガスが該ガスバル
ブ２を介してガス通路１１ａ、１１ｂに流入する。この
場合、絞り弁１４が中火位置にあるため一次圧力Ｐ１は
二次圧力Ｐ２より高くなり、圧力差が生じる。ここで、
ダイヤフラム１５の上流側には、一次圧力Ｐ１とダイヤ
フラム１５の表面積Ａとの積から算出される力Ｆ１が、
ダイヤフラムの下流側には、二次圧力Ｐ２とダイヤフラ
ムの表面積Ａとの積からなる力Ｆ２及びばね１８の付勢
力Ｆｓが作用しているが、ばね１８の付勢力は、上記中
火位置での圧力差で生じる力、即ち、Ｆ１と力Ｆ２との
差より小さく設定されているので（Ｆ１−Ｆ２＞Ｆ
ｓ）、力Ｆ１は、力Ｆ２及び付勢力Ｆｓの和より大きく
なる（Ｆ１＞Ｆ２＋Ｆｓ）。このため、ダイヤフラム１
５が一旦下流室１２ｂの容積を減少させる方向に移動
し、下流室１２ｂ内の空気の約５５％を第２連通路１７
を介して下流側のガス通路１１ｂに押し出す。

【００２６】この状態から絞り弁１４を強火位置にする
と、一次圧力Ｐ１と二次圧力Ｐ２とが等しくなり、その
圧力差がゼロになる。この場合、力Ｆ１と力Ｆ２とは等
しくなり、ばね１８の付勢力Ｆｓのみがダイヤフラム１
５に作用している状態となる。このため、力Ｆ１は、該
力Ｆ２と付勢力Ｆｓとの和より小さくなり（Ｆ１＜Ｆ２
＋Ｆｓ）、図４に示すように、ダイヤフラム１５は弁座
に着座するまで上流室１２ａの方向へ移動する。そし
て、ダイヤフラム１５が上流室１２ａの方向に移動する
のに伴って、下流室１２ｂには、ガス通路１１ｂ内の燃
料ガスが下流室１２ｂに吸込まれ、該燃料ガスによって
下流室に残留する略半分の空気は置換される。

【００２７】ここで、絞り弁１４の強火状態で一次圧力
Ｐ１が変動してダイヤフラム１５に作用する力Ｆ１が大
きくなっても、この力Ｆ１が力Ｆ２と付勢力Ｆｓとの和
より大きくならない限り、ダイヤフラム１５は移動せ
ず、チャンバ１２の下流室１２ｂにガスバーナーの失火
を防止し得るのに必要な量の燃料ガスが蓄えられる。

【００２８】そして、急速絞り操作を行うと、二次圧力
Ｐ２が急激に低下し（この場合、絞り弁１４が中火位置
にある場合の二次圧力Ｐ２よりさらに低下するので、一
次圧力Ｐ１と二次圧力Ｐ２との圧力差は、中火点火操作
の際に生じる圧力差より大きくなる。）、上流側からダ
イヤフラム１５に作用する力Ｆ１は再び下流側からダイ
ヤフラム１５に作用する力Ｆ２及び付勢力Ｆｓの和より
大きくなる（Ｆ１＞Ｆ２＋Ｆｓ）。このため、図５に示
すように、ダイヤフラム１５が下流室１２ｂの方向に移
動し、ダイヤフラム１５の中央部１５ａがストッパ１９
ｂに当接するまでは下流室１２ｂに蓄えられた燃料ガス
が下流側のガス通路１１ｂに補充される。そして、チャ
ンバ１２の下流室１２ｂから下流側のガス通路１１ｂ
に、燃料ガスが補充されるので、ガス供給量の減少速度
が緩和され、ガスバーナーの失火が確実に防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】火力調整装置の構成を説明する断面図

【図２】絞り弁の上流側及び下流側の両ガス通路内の圧
力が同じ場合におけるチャンバ内部の様子を示す図

【図３】絞り弁の中火位置で点火操作した場合のチャン
バ内部の様子を示す図

【図４】点火操作後、絞り弁を強火状態にした場合のチ
ャンバ内部の様子を示す図

【図５】絞り弁を強火状態から弱火状態まで急激に操作
した場合のチャンバ内部の様子を示す図

【符号の説明】

１火力調節装置２ガスバルブ１１ａ、１１ｂガス通路１２チャンバ１２ａ、１２ｂ上流室及び下流室１４絞り弁１５ダイヤフラム１６、１７連通路１８ばね

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガス通路面積を変化させてガスバーナー
への燃料ガスの供給量を調節する可動弁を備え、内部が
ダイヤフラムで仕切られて一方の上流室と他方の下流室
とが該可動弁の上流側及び下流側にそれぞれ接続された
チャンバを設け、該ダイヤフラムを付勢手段により上流
室に向かって付勢したガス器具の火力調節装置におい
て、点火操作時に可動弁を中火位置に強制的に移動する手段
を備え、該中火位置の状態でガス通路に燃料ガスを流す
ことで可動弁の上流側のガス通路内の圧力が下流側より
高くなって圧力差が生じた場合に、該圧力差による力が
前記付勢手段の付勢力より大きくなるように前記付勢手
段の付勢力を設定し、下流室の容積を減少させる方向へ
のダイヤグラムの移動を許容することを特徴とするガス
器具の火力調整装置。
【請求項２】前記ダイヤフラムの移動を、下流室に溜
まったガスの少なくとも略半分を押し出すまで許容する
ようにしたことを特徴とする請求項１記載のガス器具の
火力調節装置。
【請求項３】前記付勢手段は下流室の内壁面とダイヤ
フラムとの間に縮設したばねであることを特徴とする請
求項１または請求項２記載のガス器具の火力調節装置。
【請求項４】前記可動弁の上流側及び下流側と、前記
チャンバの上流室及び下流室とはそれぞれ第１及び第２
の連通路を介して接続され、第２連通路の通路面積を第
１連通路の通路面積より大きく設定したことを特徴とす
る請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のガス器
具の火力調節装置。