JP2002303418A - ガスバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のガスバルブでは、ガス流出部へのガス
流量を連続して変化させることができるものの、特に、
ガスバーナーの最小絞り及び中火での火力設定を容易に
するための操作ロッドを移動させてもガス流量が変化し
ない領域をつくれないなどの問題があった。 【解決手段】 流量調節弁５は操作ロッド２の前後方向
の移動に連動して回転するディスク部材４６を備え、該
ディスク部材の表面に内部通路１３とガス流出部１６と
を連通する少なくとも１個の連通孔４７ａ、４７ｂ、４
７ｃを開設し、ディスク部材を回転させて連通孔の開度
を変化させてガス流量を増減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス器具のガスバ
ーナーへの燃料ガスの供給量を制御するガスバルブに関
する。

【０００２】

【従来の技術】この種のガスバルブは、例えば特開平９
−１０１０２４号公報に記載されている。該ガスバルブ
は、内部通路を介して相互に連通するガス流入部と、パ
イロットバーナー及び主バーナー用ガス流出部とを所定
の間隔を置いて設けたバルブケーシングを備える。該バ
ルブケーシングの内部通路には電磁安全弁及び流量調節
弁が同一軸線上に設けられている。電磁安全弁及び流量
調節弁は、内部通路に挿設され該軸線上を前後方向に可
動の操作ロッドによって開弁操作される。また、流量調
節弁の上流側には、同一軸線上に位置してパイロットバ
ーナー用ガス流出部への燃料ガスの供給を制御するパイ
ロット弁が設けられている。パイロット弁は、操作ロッ
ドに形成した小径部とその前後の大径部とを有するスプ
ール弁で構成されている。流量調節弁は、バルブケーシ
ング内に形成した弁孔に挿入可能なテーパ付弁本体を有
するニードル弁として形成されている。該弁本体もま
た、組立作業の簡素化を図るため操作ロッドに一体に形
成されている。

【０００３】操作ロッドは、ニードル弁の弁本体の前後
方向の移動量を調節するカム機構を介してコンロ前面に
配設された回転操作式の操作部に連結されている。そし
て、操作部を回転操作して操作ロッドを前後方向に移動
させ、弁孔に対する弁本体の挿入深さを変化させ、その
挿入量に応じてガス流量が調節される。尚、パイロット
弁は、主バーナーの点火後、弁孔の前後に設けたＯリン
グのうち、前側のＯリングに弁本体の前側の大径部が密
嵌することで閉弁される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このも
のでは、ガス流出部へのガス流量を連続して変化させる
ことができるものの、特に、ガスバーナーの最小絞り及
び中火での火力設定を容易にするための操作ロッドを移
動させてもガス流量が変化しない領域をつくれないとい
う問題があった。

【０００５】また、ガスバーナーの点火後にガス流量を
調節するため操作ロッドを移動させる場合、操作ロッド
に一体の大径部がパイロット弁の弁孔の前側に位置する
Ｏリング内面を常時摺動するので、Ｏリングの表面温度
によって摺動抵抗が変化し、操作ロッドの操作力が変動
するという問題があった。このため、例えば、操作ロッ
ドがモータで駆動されるようにガス器具を構成する場
合、摺動抵抗の最大値を想定してモータの定格を大きな
余裕をもって設計する必要がある。この場合、定格の大
きい駆動手段が必要なり、ガスバルブが大型化すると共
にコスト高を招く。

【０００６】さらに、ガスバーナーの火炎が消えない程
度の最小ガス流量は、使用する燃料ガスの種類（以下、
「ガス種」という）に応じて相違するが、このもので
は、最小ガス流量を決める弁本体の最小挿入深さはカム
機構により定まるので、カム機構を含む全てを取替えな
ければ、ガス種ごとに最小ガス流量を設定できないとい
う問題があった。

【０００７】そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、操
作ロッドの操作力が変動しないと共に火力設定が容易
で、その上、ガス種ごとに最小ガス流量が設定できるガ
スバルブを提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、本発明のガスバルブは、内部通路を介して相互に連
通するように所定の間隔を置いてガス流入部とガス流出
部とを設けたバルブケーシングを備え、該内部通路に、
前後方向に可動の操作ロッドを挿設すると共に、内部通
路内でガス流入部の下流側に、該操作ロッドの移動量に
応じてガス流出部へのガス流量を調節する流量調節弁を
設けたガスバルブであって、該流量調節弁は操作ロッド
の前後方向の移動に連動して回転するディスク部材を備
え、該ディスク部材の表面に内部通路とガス流出部とを
連通する少なくとも１個の連通孔を開設し、ディスク部
材を回転させて連通孔の開度を変化させてガス流量を増
減することを特徴とする。

【０００９】本発明によれば、操作ロッドの一方への移
動によって流量調節弁のディスク部材が一方に回転する
と、操作ロッドの移動量に応じて連通孔の開度が増加す
る。そして、内部通路に流入した燃料ガスが該連通孔を
経てガス流出部へと流れる。次いで、操作ロッドを他方
に移動させてディスク部材を他方に回転させると連通孔
の開度が減少してガス流出部へのガス流量が減少し、操
作ロッドを元の位置に戻すと燃料ガスの供給が停止され
る。

【００１０】ここで、前記連通孔は、例えば、ディスク
部材の同一円周線上でかつ所定の間隔を置いて設けた異
なる開口面積の孔の複数個から構成され、開口面積最小
の孔が最小ガス流量を設定すると共に、操作ロッドの前
後方向の移動に対して該最小の孔の開度が変化しない領
域が形成されるようにすればよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１及び図２を参照して、１は、
例えば、ガスバーナー（図示せず）を設けたガスコンロ
に使用されるガスバルブを示す。ガスバルブ１は直方体
のバルブケーシング１１を有する。バルブケーシング１
１の側面にはガス流入口１２が設けられている。該ガス
流入口１２は、第１連通路を介してバルブケーシング１
１の長手方向に沿って形成された内部通路１３に連通す
る。

【００１２】図２（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、内部通
路１３には長手方向に沿って前後方向に可動の操作ロッ
ド２が挿設され、その一端は、内部通路１３に対向して
バルブケーシング１１に設けた開口部１１ａを貫通して
外部に突出している。該操作ロッド２には弁体２１が装
着され、内部通路１３内で第１連通路の下流側に設けた
弁座１４と該弁体２１とが協働してガス開閉弁３を形成
する。該ガス開閉弁３の下流側には流量調節弁４が設け
られている。

【００１３】流量調節弁４は、内部通路１３の上方に位
置してバルブケーシング１１内に設けた密閉のディスク
収容室４１を有する。該ディスク収容室４１の底面の一
側にはバルブケーシング１１の長手方向に沿った略台形
の長孔４２が設けられ、長孔４２を介してディスク収容
室４１と内部通路１３とは連通している。また、ディス
ク収容室４１の底面の他側には断面円形の開口４３が設
けられ、開口４３は第２連通路１５を介してバルブケー
シング１１の上面に設けたガス流出口１６に連通する
（図１参照）。

【００１４】ディスク収容室４１内にはばね４４によっ
て下方に付勢された軸ピン４５を中心として回転自在な
ディスク部材４６が収容されている。この場合、ディス
ク部材４６は、ばね４４で付勢された軸ピン４５で押圧
されているので、ディスク収容室４１の底面と密接して
いる。また、該ディスク部材４６はガス開閉弁３の下流
側で内部通路１３内に挿設され、ばね５１によってガス
開閉弁３方向に付勢された第１スライダ５によって回転
される。この場合、第１スライダ５には長孔４２を介し
てディスク収容室４１に突出する突出部５２が設けら
れ、該突出部５２の先端部はディスク部材４６の外周か
ら突出させて設けた凹部４６ａと係合している。そし
て、操作ロッド２が前方向に移動されて第１スライダ５
がばね５１の付勢力に抗して移動されると、ディスク部
材４６は操作ロッド２の移動に連動して正方向（反時計
回り）に回転する。

【００１５】ここで、操作ロッド２を後方向に移動させ
る場合でも、第１スライダ５がばね５１によって付勢さ
れていることで、操作ロッド２の移動に連動してディス
ク部材４６が逆方向（時計回り）に回転する。このた
め、操作ロッド２の前後方向の移動に伴うディスク部材
４６の位置のヒステリシスが極めて小さくなる。

【００１６】操作ロッド２の前後方向の移動は内部通路
１３に対向してバルブケーシング１１にシール材６１を
介して連結した駆動部６により行われる。駆動部６は、
内部通路１３に対向する貫通孔６２ａが設けられたハウ
ジング６２を有する。該貫通孔６２ａには、バルブケー
シング１１の開口部１１ａから突出した操作ロッド２の
端部を押圧する第２スライダ６３が挿設されている。該
第２スライダ６３は、ハウジング６２に付設したステッ
ピングモータ６４により駆動される。この場合、第２ス
ライダ６３の内部には、ステッピングモータ６４の回転
軸６４ａに設けたねじ部と螺合するねじ穴が設けられ、
ステッピングモータ６４を回転させるとその回転に応じ
て貫通孔６２ａ内で第２スライダ６３が往復運動する。

【００１７】第２スライダ６３にはまた、上方に向かっ
て突出した突出部６３ａが設けられ、ハウジング６２の
上部には、該突出部６３ａに係合するスライドボリュー
ム式のリニアセンサー６５が配設されている。そして、
リニアセンサー６５の抵抗値の変化に応じて操作ロッド
２の前後方向の移動量（ストローク）が検出される。こ
れにより、例えばコンロ本体にタッチパネルを設け、該
タッチパネルを操作して操作ロッド２の作動、即ち、ガ
ス開閉弁３の開閉と流量調節弁４によるガス流量調節と
を電動式で制御できるようにガスコンロを構成できる。

【００１８】ところで、ガスバーナーの火炎が消えない
程度の最小ガス流量はガス種に応じて相違する。このた
め、ガス種の異なるガス器具ごとに最小ガス流量を設定
できるようにする必要がある。また、ガスバーナーの火
力設定を容易にして操作性を向上させるには、ガスバー
ナーの最小絞り及び中火で操作ロッド２を移動させても
ガス流量が一定になる領域をつくるのが有利である。

【００１９】本実施の形態では、図２（Ｂ）に示すよう
に、ディスク部材４６には、その回転に応じて開口４３
と一致して内部通路１３とガス流出口１６との連通を許
容する３個の円形連通孔４７ａ、４７ｂ、４７ｃが同一
円周上に設けられている。ディスク部材４６が回転する
と最初に開口４３と一致する第１連通孔４７ａの開口面
積は、全開状態でガスバーナーの火炎が消えない程度の
最小ガス流量になるように設定されている。

【００２０】ここで、ガス種に応じてガスバーナーの火
炎が消えない程度の最小ガス流量を設定するため、本実
施の形態では、ディスク収容室４１の上面を着脱自在な
蓋材４８で覆って、ガス種に対応した所定の開口面積の
第１連通孔４７ａを有するディスク部材４６に適宜交換
ができるようにした。

【００２１】第２連通孔４７ｂの開口面積は、開口４３
内に一致した状態でガスバーナーが中火になると共に、
ディスク部材４６の回転時に第２連通孔４７ｂが所定の
回転角度範囲だけ開口４３内に一致した状態が保持され
るように開口４３の面積より小さく設定されている。こ
れにより、操作ロッド２を移動させてもガスバーナーへ
のガス流量が一定になる中火位置がつくられる。

【００２２】第３連通孔４７ｃの開口面積は、開口４３
の開口面積とほぼ同一の大きさ設定され、第３連通孔４
７ｃが開口４３内に一致するとガスバーナーは強火状態
になる。尚、各連通孔４７ａ、４７ｂ、４７ｃ相互間の
間隔は、ディスク部材４６が回転している途中で全連通
孔４７ａ、４７ｂ、４７ｃが同時に閉鎖されず、かつデ
ィスク部材４６を正及び逆方向に回転させた場合、ガス
流量一定の領域を除いて連続してガス流量が増減するよ
うに設定されている。

【００２３】次に、図２乃至図５を参照して本発明のガ
スバルブ１の作用を説明する。図２に示すガスバルブ１
の閉弁状態から、ステッピングモータ６４を正方向に回
転させて第２スライダ６３を前方向に移動させると、操
作ロッド２が前方向に移動する。この場合、操作ロッド
２は先ずガス開閉弁３を開弁させると共に、第１スライ
ダ５を前方向に移動してディスク部材４６を正方向に回
転させる。ここで、ガスバーナーの点火の確実性などの
観点から、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第２連
通孔４７ｂが開口４３内に一致した状態（ガスバーナー
の中火）になるまで、第１スライダ５が移動される。こ
のとき、内部通路１３から長孔４２を経てディスク収容
室４１に流入した燃料ガスは、第２連通孔４７ｂから第
２連通路１５を介してガス流出口１６に流れ、ガスバー
ナーの混合管へと流れる。そして、ガスバーナーの点火
が行われる。ガスバーナーの点火後には、ステッピング
モータ６４を正または逆方向に回転させてディスク部材
４６を回転させ、開口４３に重なる連通孔４７ａ、４７
ｂ、４７ｃを選択することでガス流出口１６へのガス流
量が調節される。

【００２４】そして、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すよう
に、第１スライダ５が内部通路１３の前方向の端部に当
接するまで操作ロッド２を前方向に移動させると、第３
連通孔４７ｃが開口４３内に一致した状態となる。この
場合、ガスバーナーは強火状態になる。

【００２５】次いで、ガスバーナーの強火から中火にス
テッピングモータ６４を逆方向に回転させて操作ロッド
３を後退させていくと、第２連通孔４７ｂが開口４３内
に一致する。この場合、第２連通孔４７ｂの開口面積は
開口４３の開口面積より小さいので、第２連通孔４７ｂ
が開口４３内を進退する間ガス流出口１６へのガス流量
が一定になる（図３（Ｂ）参照）。さらに、ガスバーナ
ーの中火から最小絞りにステッピングモータ６４を逆方
向に回転させて操作ロッド３を後退させていくと、図５
（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第１連通孔４７ａが開
口４３内に一致する。この場合もまた、第１連通孔４７
ａの開口面積は開口４３の開口面積より小さいので、第
１連通孔４７ａが開口４３内を進退する間ガス流出口１
６へのガス流量が一定になる。

【００２６】図６を参照して、従来技術のガスバルブで
は、図に点線（Ａ）及び一点鎖線（Ｂ）で示すように、
ガスバーナーの最小絞りに相当する１．５ｍｍから３ｍ
ｍのストローク範囲、及びガスバーナーの中火に相当す
る６ｍｍから７．５ｍｍの範囲で操作ロッド２のストロ
ーク（ｍｍ）を変えると、ガスバーナーへの燃料ガス供
給量から換算したガスバーナーの燃焼量（Ｋｃａｌ）は
一定にならない。それに対して、本発明のものでは、図
に実線（Ｃ）示すように、ガスバーナーの最小絞りＣ１
及び中火Ｃ２で操作ロッド２のストロークを変えてもガ
スバーナーの燃焼量はほぼ一定になった。

【００２７】尚、本実施の形態では、ディスク部材４６
に異なる開口面積の３個の連通孔４７ａ、４７ｂ、４７
ｃを設けることとしたが、図７に示すように、連通孔の
開度が連続して増加するようにした一個の孔からなる連
通孔４７ｄを形成することもできる。この場合、最小絞
り流量用の連通孔４７ａを別個に設けることが有利であ
る。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のガスバル
ブでは、ガスバーナーの中火及び最小絞りでガス流量を
一定にするストロークの範囲がつくれ、また、ガス流量
を調節するのに操作ロッドを前後方向に移動させる場合
でも、操作ロッドの操作力は変動しない。このため、操
作ロッドをモータで駆動する場合でもモータの定格の余
裕を小さくでき、ガスバルブを小型化できると共にコス
トを低廉にできる。さらに、ディスク部材を交換するだ
けでガス種に応じて最小ガス流量を設定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガスバルブの斜視図

【図２】ガスバルブの断面を、ガスバーナーの停止状態
で示す図

【図３】ガスバルブの断面を、ガスバーナーの中火状態
で示す図

【図４】ガスバルブの断面を、ガスバーナーの強火状態
で示す図

【図５】ガスバルブの断面を、ガスバーナーの最小絞り
状態で示す図

【図６】ガスバルブの燃料ガス流量特性を示すグラフ

【図７】他の実施形態に係るディスク部材の平面図

【符号の説明】

１ ガスバルブ １１ バルブケーシング １３ 内部通路 ２ 操作ロッド ３ ガス開閉弁 ４ 流量調節弁 ４６ ディスク部材 ４７ａ、４７ｂ、４７ｃ 連通孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石垣 陽一郎 愛知県名古屋市中川区福住町２番26号 リ ンナイ株式会社内 (72)発明者 水谷 圭一 愛知県名古屋市中川区福住町２番26号 リ ンナイ株式会社内 Ｆターム(参考） 3H053 AA03 AA25 BA03 BC01 BD02 BD03 CA01 DA01 3H063 AA05 BB24 BB32 DA14 DB04 DB24 DC02 FF01 GG03 GG11 3K068 AA01 BB01 BB12

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部通路を介して相互に連通するように
   所定の間隔を置いてガス流入部とガス流出部とを設けた
   バルブケーシングを備え、該内部通路に、前後方向に可
   動の操作ロッドを挿設すると共に、内部通路内でガス流
   入部の下流側に、該操作ロッドの移動量に応じてガス流
   出部へのガス流量を調節する流量調節弁を設けたガスバ
   ルブであって、 該流量調節弁は操作ロッドの前後方向の移動に連動して
   回転するディスク部材を備え、該ディスク部材の表面に
   内部通路とガス流出部とを連通する少なくとも１個の連
   通孔を開設し、ディスク部材を回転させて連通孔の開度
   を変化させてガス流量を増減することを特徴とするガス
   バルブ。
2. 【請求項２】 前記連通孔は、ディスク部材の同一円周
   線上でかつ所定の間隔を置いて設けた異なる開口面積の
   孔の複数個から構成され、開口面積最小の孔が最小ガス
   流量を設定すると共に、操作ロッドの前後方向の移動に
   対して該最小の孔の開度が変化しない領域が形成される
   ようにしたことを特徴とする請求項１記載のガスバル
   ブ。