JP2005043037A

JP2005043037A - 携帯用ガスコンロの安全装置及びその安全装置の作動方法

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Inventors: Sang Shik Kong; シクコングサング
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Abstract

【課題】携帯用ガスコンロの安全装置に関するものであって、ガス圧が爆発臨界圧力以前のガス圧力である危険圧力まで上昇する前に安全処置を行い、ガス容器の内圧上昇を緩和すると共に最終的には燃料遮断をする安全装置及び該装置の作動方法を提供する。
【解決手段】ガス容器のガス圧が爆発臨界圧力以前の危険圧力Ｐ1まで上昇する直前の圧力Ｐ0に到達した時、まず、弾力的に設けられた安全作動部11を弾性スプリングＳ0によって作動させ、バーナー側にガスを補助ガス排出管26を通して所定量排出させ低圧状態で燃焼させるようにし、低圧状態が継続維持される場合には、通常燃焼状態に復帰されるようにした制御を繰り返し可能とした。ガス容器の内圧が、補助ガス排出管26内ガス圧力Ｐ0よりも急上昇した場合に、安全棒13を弾性スプリングＳ1により作動させガス容器をガス注入口から自動離脱させ、ガス供給を完全に遮断させるようにした。
【選択図】図５

Description

この発明は、携帯用ガスコンロの安全装置及びその安全装置の作動方法に関するものであって、特にガス容器作用途中に輻射熱などによりガス容器の内圧が異常高圧状態に急上昇する前に安全処置を行い、ガス容器が加熱するのを事前に防止することにより、ガス容器の爆発を未然に防ぐようにした携帯用ガスコンロの安全装置及びその安全装置の作動方法に関するものである。

一般的に携帯用ガスコンロは、図１に例示したように、ガス点火装置が備えられたバーナー(50)と、ガス容器(55)を着脱できる着脱装置(51)と、ガス容器(55)を連結するためのガス注入口を有し、前記ガス注入口を通してバーナー(50)側に供給されるガスの吐出量を制御するためのレギュレータ(52)を収納設置したガス容器装着部(53)、及びこれら部品を固定するケース(54)を含み、前記バーナー(50)と前記レギュレータ(52)は、空気混合管(図7の「103」)によって相互連結された構成からなっている。

このような携帯用ガスコンロは、軽量化及び携帯性の便利さから野外や室内で飲食物を簡単に調理できる器具として広く使用されているが、前記ガス容器は、通常圧力である２ｋｇ/ｃｍ２〜３ｋｇ/ｃｍ２(日本の場合は、２ｋｇ/ｃｍ２)のガス圧で充填されたカセットガスボンベを使用しているため、使用者の不注意や外部的な熱源（例えば、輻射熱）により、爆発や火災などの安全事故を誘発させる危険性が常時内在している。

したがって、韓国液化石油ガス安全管理法によれば、前記のような安全事故を防止するために、ガス容器の内圧が異常高圧状態に急上昇する時、危険圧力である５ｋｇ/ｃｍ２〜７ｋｇ/ｃｍ２の圧力範囲内でガス供給を初期に自動遮断するようにし、消化可能な安全装置を義務的に備えるよう規定されている。

代表的な安全装置としては、ガス容器の内圧が爆発臨界圧力以前の圧力と定義される危険圧力、５ｋｇ/ｃｍ２〜７ｋｇ/ｃｍ２範囲（日本の場合には、４ｋｇ/ｃｍ２〜６ｋｇ/ｃｍ２の圧力範囲）内に上昇すれば、その上昇した圧力によりガス容器がガス注入口から自動離脱するようにして、ガス供給を中止させる着脱式安全装置と、同じようにガス容器の内圧が危険圧力である５ｋｇ/ｃｍ２〜７ｋｇ/ｃｍ２範囲内に上昇すれば、その上昇した圧力によりレギュレータ(Regulator)内に形成されたガス流路が自動遮断するようにして、ガス供給を中止させる流路遮断式安全装置とがある。

このような安全装置のうち、前記着脱式安全装置は、ガスコンロのガス容器装着部内に設けられた着脱装置とレギュレータの下側のハウジング内に収納設置された安全棒の連動により作動するように構成されている。

これを、図１及び図２を参照し、詳細に説明する。

前記着脱式安全装置において、着脱装置(51)は、ガス容器(55)を前記レギュレータ(52)のガス注入口にスライド方式で装着したり取り外せるようにする装置であって、ガス容器(55)が定着するガス容器装着部(53)と、バーナー(50)の間の隔壁(56)に蝶番軸(Hinge Axis ; 57)によって結合され、取っ手部(58a)を形成するように一端がガス容器装着部(53)外側に突出し、他端に誘導溝(Guide Groove ; 58b)が形成された作用リンク(Operating Link ; 58)と、前記誘導溝(58b)に一端が結合されていて、他端に定着台(59a)が形成され、スライド方式で左右に移動するスライドリンク(59)からなっている。また、前記作用リンク(58)には、前記隔壁(56)を支持点とする圧縮バネ(60)が設けられている。

したがって、前記ガス容器装着部(53)にガス容器(55)を定着させた状態で、図２(a)に図示したように、使用者が取っ手部(58a)を下方に押下げると、圧縮バネ(60)が引張されながらガス容器(55)が前記スライドリンク(59)により前記作用リンク(58)側に移動し、レギュレータ(52)がガス注入口に結合する。この状態で、前記作用リンク(58)が上方に上がると、前記圧縮バネ(60)の復元力によりスライドリンク(59)とともに定着台(59a)が後退しながら、ガス容器(55)が前記レギュレータ(52)のガス注入口から離脱する。

また、前記作用リンク(58)の下端位置にある隔壁(56)には、解除レバー
(Releasing Lever ; 61)が蝶番結合されている。

これによって、前記レギュレータ(52)下側のハウジング(52a)内に弾性バネ(図示せず)によって弾力的に設けられた安全棒(62)は、前記解除レバー(61)と連動し、ガス容器(55)の内圧が異常高圧状態に上昇したときガス容器(55)を自動離脱させるように作用する。

すなわち、ガス容器(55)を前記レギュレータ(52)のガス注入口に結合して使用する途中で、ガス容器(55)が加熱され、ガス圧力が危険圧力、５ｋｇ/ｃｍ２〜７ｋｇ/ｃｍ２の圧力に達すると、前記安全棒(62)は、その圧力により前記ハウジング(52a)の下部から自動突出し、その下にある解除レバー(61)の一端を押すことになる。このとき、解除レバー(61)の他端は、図2(b)に図示されたように、上に上がりながら作用リンク(58)を上方に押し上げる。その結果、スライドリンク(59)は、圧縮バネ(60)の復元力により後退しながら、ガス容器(55)が前記レギュレータ(52)のガス注入口から自動離脱することで、前記バーナー(50)からのガス供給が中断され、ガス容器の爆発を防止できるようになる。

しかし、上記のような従来の着脱式安全装置は、ガス容器が過熱された状態でガス注入口を通してレギュレータ内に流入されたガスの圧力が危険圧力、５ｋｇ/ｃｍ２〜７ｋｇ/ｃｍ２の圧力まで達する場合にだけ安全棒が作用するように構成されているため、ガス容器が爆発直前まで加熱されることを防止できる安全装置としてはまだ充分でなく、爆発や火災などの根本的な事故危険性を依然として内包しているという問題点があった。

一方、図３は、従来の流路遮断式安全装置の一例を示した側断面図と正断面図である。

図３(a)及び図３(b)に示したように、レギュレータ(52)には、ガス容器(55)が着脱されるガス注入口(70)と、バーナーに供給されるガスの圧力を一定に維持するためのチェンバ(Chamber ; 71)及びバーナー側に供給されるガスの量を調節する調節レバー(72)が設けられている。また、前記ガス注入口(70)及び前記チェンバ(71)に形成されたガス流路上には、ガスの圧力が基準値以上である場合、ガス流路を遮断するガス遮断手段(73)が設けられており、前記チェンバ(71)には、バーナーに供給されるガスの圧力を一定に維持させる圧力調節手段(74)が設けられている。

前記ガス遮断手段(73)は、ガス流路上から後方に行くに従い、その直径が小さくなるテーパーホール(Tapered Hole ; 75)と、前記テーパーホール(75)と直線で連通されるシリンダーホール(Cylinder Hole : 76)及び前記テーパーホール(75)とシリンダーホール(76)に設けられ、ガスの圧力により後退する遮断バルブ(Breaking Valve ; 77)と、前記遮断バルブ(77)後方を弾指する板ばね(Leaf Spring ; 78)からなっている。

前記板ばね(78)は、一端が外部に露出し、リターンバルブ(Return Valve ; 79)に連接され、前記リターンバルブ(79)の外側端の上部には、上下にスライドしながらリターンバルブ(79)を前方に押し出すリターンレバー(Return Lever ; 80)が設けられている。

前記遮断バルブ(77)は、テーパーホール(75)前方に位置する遮断部(81)と、シリンダーホール(76)に位置する作動部(82)からなり、前記遮断部(81)の外周面には、後退時にテーパーホール(75)を密閉させるOリング(O-Ring)が挟まれ、前記作動部(82)の外周面にはガス圧が漏出するのを防止するОリングが挟まれる。なお、前記作動部(82)前方のシリンダーホール(76)の一側面には、チェンバ(71)に通じるノズル孔(83)が形成されている。

前記圧力調節手段(74)は、チェンバ(71)上部に密閉されるように設けられたゴム板(84)と、前記ゴム板(84)を下方に加圧するバネ(85)と、前記ゴム板(84)と連結されたニードルホルダー(Needle Holder ; 86)と、中央部が本体に蝶番結合され、一端はニードルホルダー(86)に連結され、他端にはノズル孔(83)を開閉するストッパー(Stopper ; 87)が備えられたニードルバルブ
(Needle Valve ; 88)からなっている。未説明の符号“89”は、ガス容器装着部の床面に固定される支持部を表示したものである。

これによって、使用者がガスコンロを点火すると、チェンバ(71)に詰められたガスがバーナー側に供給され、チェンバ(71)のガス圧が下がるので、上部のゴム板(84)がバネ(85)によって押されながら、レギュレータ(52)に蝶番結合されたニードルバルブ(88)をノズル孔(83)から離隔されるようにし、ガス容器のガスがチェンバ(71)に流入されるようになる。このように、チェンバ(71)に流入されるガスの圧力が一定値以上になれば、前記ゴム板(84)がバネ(85)の弾性力に勝って、上部に持ち上げられながらニードルバルブ(88)を回動させ、ノズル孔(83)を遮断するようになる。また、ガス容器(55)が加熱され、ガス圧が基準値以上に上昇すれば、ガス流路に設けられた遮断バルブ(77)がガス圧によって板ばね(78)の弾力性に勝って、後退しながらテーパーホール(75)を塞ぐようになるので、ガス供給が遮断されバーナーの火花が消化される。

しかし、前記図３に示した従来の流路遮断式安全装置は、ガス流路を完全に遮断するために、関連部品を精密に加工する必要があり、仮に精密に加工できない場合には、かえって事故を誘発させる虞がある。また、前記関連部品を精密に加工したとしても、遮断されたガス流路にはガスがそのまま残るようになるので、ガス容器が加熱される場合、ガス容器が爆発する可能性があるという深刻な問題点があった。

これを解決するための手段として、大韓民国特許出願公開第2001-0008025号には、ガス容器が加熱されガス圧が一定値以上に増加すれば、ガス容器内部のガスを外部に排出することによって、ガス容器が爆発することを防止できるように改良された流路遮断式安全装置が開示されている。

図４は、そのような流路遮断式安全装置の正断面図を示したものである。

図４に示したように、ガス排出手段(90)は、シリンダーホール(91)と、シリンダーホール(91)の一方側に形成され、ガス流路と連通される通孔(92)と、通孔(92)側に流入されたガスを外部に排出させるように、通孔(92)の円周壁面に形成された排出孔(93)を有するハウジング(94)と、前記通孔(92)に密着するようにバネ(95)によって弾力支持される安全棒(96)からなっている。前記ハウジング(94)の一端部には、円板状のキャップ(97)がネジで結合され、前記排出孔(93)には、外部に延長されるノズル(98)が連結されている。

このような構造によって、ガスがチェンバ(71)に所定値以上の圧力で詰められ、前記図３を参照して説明したように、圧力調節手段(74)のニードルバルブ(88)がノズル孔(83)を遮断し、チェンバ(71)に供給されるガスを一時的に遮断するようになる。このように遮断された状態でも、続けて容器が加熱され、供給されるガス圧が基準値以上に上昇すれば、ガス遮断手段(73)の作用によりガス供給が二次的に遮断され、バーナーの火花が消化される。

このような状況で、ガスコンロ周辺に火災が発生したり、ガスコンロ及びガス容器に圧縮された潜熱により容器内のガス圧が一定値以上、例えば、13〜15ｋｇ/ｃｍ２以上に増加したとしても、前記ガス排出手段(90)の安全棒(96)が、バネ(95)の弾性力に勝って後退しながら通孔(92)を開放し、容器内のガスがノズル(98)を通し外部に排出されるので、ガス容器が持続的に過熱されたとしても、爆発せずに安全に使用できる。

しかし、このような流路遮断式安全装置は、次のような問題点がある。

第１に、前記通孔(92)が前記バネ(95)によって作動する安全棒(96)により開閉されるようにするために、前記安全棒(96)が設けられるハウジング(94)をテーパーホール(75)から延長し、レギュレータ(52)の側面から突出された状態で形成したため、レギュレータの体積が大きくなるなど、構造が複雑なだけでなく、一般的な携帯用ガスコンロの内部構造を大きく変更しなければならないため、生産性が低下し、製造原価が上昇するという問題点があった。

第２に、前記排出孔(93)がレギュレータの内部に形成されており、ガスを外部に排出するために、別にノズル(98)を備えなければならないという問題点があった。

第３に、ガスが前記排出孔(93)を通し外部に排出されるため、ガスコンロの近くに引火物がある場合には、二次的な火災事故を誘発させるといった問題点があった。

第４に、図３と関連した従来技術と同じように、ガス流路を完全に遮断するためには、関連部品を精密に加工しなければならないという問題点があった。
大韓民国特許出願公開第2001-0008025号

したがって、本願発明の目的は、上述した従来の問題点を解決するために、
(1) ガス容器の内圧が、５ｋｇ/ｃｍ２〜７ｋｇ/ｃｍ２の圧力で上昇する前に、事前安全処置として、ガス容器内部のガスをバーナー側に所定量排出させ燃焼させることによって、ガス容器の過熱を事前に防止するのと同時に、二次的な火災事故を防止し、また、前記ガスの燃焼によってガスコンロの熱効率を増大させるようにして、
(2) 事前安全処置以降、ガス容器の内圧が前記バーナー側に排出される圧力よりも急上昇する場合には、後続安全処置として、ガス容器をガス注入口から自動離脱させることによって、ガス容器の爆発を事前に防止するようにして、ガスコンロの安全装置に対する安全性及び信頼性を向上させ、
(3) 全体的にガスコンロの内部構造を大きく変更することなしに、組立性及び生産性を向上させるようにした携帯用ガスコンロの安全装置及びその安全装置の作動方法を提供することである。

上記した目的を達成するために、本発明は、ガス点火装置が備えられたバーナーと；ガス容器を連結するためのガス注入口と、ガス注入口から流入されたガスを前記バーナー側に排出させる主ガス排出管を有するレギュレータと；前記バーナーと前記レギュレータの主ガス排出管の間に連設された空気混合管と；前記レギュレータの下部に垂直に形成され、前記レギュレータ内のガス流路の一方側の下部に連結された通孔と連通される内部通路を有するハウジングと；前記ハウジングの内部通路に、弾性バネS１によって弾力的に設けられ、ガス容器の内圧が爆発臨界圧力以前の圧力Ｐ１に上昇した時、前記圧力Ｐ1によって前記ハウジング下部に形成されたホールを通じて外部に突出される安全棒と；前記安全棒により回動され、ガス容器を離脱させるように解除レバーを有する着脱装置を含む携帯用ガスコンロの安全装置の作動方法において、
前記通孔と前記安全棒の上部の間に設けられ、前記弾性バネS１の弾性力よりも小さい弾性バネＳ0により弾力的に支持され、前記ガス容器の充填圧力よりも高く、前記圧力Ｐ1よりも小さい圧力Ｐ0によって作動する安全作動部と、
前記安全作動部が設けられた前記ハウジングの一方側の壁に形成されており、前記ガス流路から流出されるガスを排出するように、前記安全作動部の作動によって開閉するガス排出路と、
前記ガス排出路を通し排出されるガスが、前記バーナー側に供給され燃焼されるように、一端がガス排出路に連結され、他端が前記空気混合管に設けられた前記主ガス排出管と平行に前記空気混合管に連結され、前記空気混合管に連結される他端部にガス噴出用ノズルを有する補助ガス排出管を備えたことを特長とする。

また、本発明は、前記携帯用ガスコンロの安全装置において、前記内部通路は、前記通孔よりも幅広い第１内部通路と、前記第１内部通路よりも幅広い第２内部通路に分割され、前記安全作動部は、第１内部通路に設けられ、前記安全棒は、第２内部通路に設けられることを特徴とする。

また、本発明は、前記携帯用ガスコンロの安全装置において、前記安全作動部は、前記通孔の外周面に密着されるように、前記通孔の内径に相応する外径を有する第１の密着部と、前記第１の密着部の下端に一体的に形成され、前記第１内部通路の外周面に密着するように、前記第１内部通路の内径に相応する外径を有し、下部に前記弾性バネS０を挟むための突起部が形成された第２の密着部で構成されていることを特徴とする。

また、本発明は、前記携帯用ガスコンロの安全装置において、前記第１の密着部と第２の密着部との各外周面には、第１及び第２の溝が形成されており、その第１及び第２の溝に気密維持のために、第１及び第２のＯリングがそれぞれ挟まれていることを特徴とする。

また、本発明は、前記携帯用ガスコンロの安全装置において、前記ガス排出路の入口は、前記第１の密着部の外周面に挟まれた第１のＯリングと、前記第２の密着部の外周面に挟まれた第２のＯリングの間に位置する前記ハウジングの側壁部位に形成されたことを特徴とする。

また、本発明は、前記携帯用ガスコンロの安全装置において、前記ガス排出路の入口上側には、前記通孔よりも幅が広く、前期第１内部通路よりも幅が狭い環状の溝を有する第１の係止突起が形成され、前記第２の密着部の上端部が前記第１の係止突起によって係止されることを特徴とする。

また、本発明は、前記携帯用ガスコンロの安全装置において、前記安全棒の上端部には、前記安全作動部の第２の密着部の下部に支持された弾性スプリングＳ0の端を収納するための溝が形成されていることを特徴とする。

また、本発明は、前記携帯用ガスコンロの安全装置において、前記安全棒の上端部には、前記第１内部通路と前記第２内部通路との境界面に形成された第２の係止突起によって係止されることを特徴とする。

また、本発明は、前記携帯用ガスコンロの安全装置において、前記ガス排出路は、前記ガス容器の内圧がガス圧力Ｐ0に達する場合、前記ガス圧力Ｐ0によって安全作動部が下降しながら開放されることを特徴とする。

また、本発明は、前記携帯用ガスコンロの安全装置において、前記ガス圧力Ｐ0は、通常圧力である２ｋｇ/ｃｍ２〜３ｋｇ/ｃｍ２(日本では、２ｋｇ/ｃｍ２)から最高圧力である３ｋｇ/ｃｍ２以上、乃至、危険圧力である５ｋｇ/ｃｍ２〜７ｋｇ/ｃｍ２(日本では、４ｋｇ/ｃｍ２〜６ｋｇ/ｃｍ２)から最低圧力である５ｋｇ/ｃｍ２未満であることを特徴とし、Ｐ1は、危険圧力である５ｋｇ/ｃｍ２〜７ｋｇ/ｃｍ２であることを特徴とする。

また、前記した目的を達成するために、本発明は、ガス点火装置が備えられたバーナーと；ガス容器を連結するためのガス注入口と、ガス注入口から流入されたガスを前記バーナー側に排出させる主ガス排出管を有するレギュレータと；前記バーナーと前記レギュレータとの主ガス排出管の間に連設された空気混合管と；前記レギュレータの下部に垂直に形成され、前記レギュレータ内のガス流路の一方側の下部に連結された通孔と連通される内部通路を有するハウジングと；前記ハウジングの内部通路に弾性スプリングＳ1によって弾力的に設けられ、ガス容器の内圧が爆発臨界圧力以前のガス圧力Ｐ1に上昇時、そのガス圧力Ｐ1により前記ハウジング下部に形成されたホールを通し、外部に突出する安全棒と；前記安全棒によって回動され、ガス容器を離脱させるように解除レバーを有する着脱装置を含む携帯用ガスコンロの安全装置の作動方法において、
a）前記ガス容器の内圧が前記ガス容器の充填圧力よりも高く、前記爆発臨界圧力以前のガス圧力Ｐ1よりも小さいガス圧力P0に到達するとき、前記通孔と前記安全棒の上部の間に弾性バネＳ0により弾力的に設けられた安全作動部が、前記ガス圧力Ｐ0により下降しながら、前記通孔が前記内部通路と連通されるように開放される段階と、
ｂ）前記安全作動部が設けられた前記ハウジングの一方側の壁に形成され、前記安全作動部により密閉されたガス排出路が、前記安全作動部の下降に伴い開放される段階と、
ｃ）前記ガス流路と前記通孔を経て、前記内部通路に流入された前記ガス圧力Ｐ0を有するガスが、前記ガス排出路を通し排出されながら、前記ガス排出路と前記空気混合管に連設された補助ガス排出管によりバーナー側に供給され燃焼されることによって、ガス容器の内圧が低圧状態で維持される段階と、
ｄ）前記(ｃ)段階以降、継続される輻射熱により前記ガス容器の内圧が前記補助ガス排出管を通し排出されるガス圧力Ｐ0よりも大きいガス圧力Ｐ1まで急上昇した場合、前記ガス圧力Ｐ１によって前記安全作動部が下降すると同時に、前記安全作動部の下方に弾性バネＳ1に弾力的に設けられた前記安全棒が下降して、その端が前記ハウジング下部のホール外に突出しながら前記解除レバーを作動させ、ガス注入口からガス容器を自動離脱させることによって、ガス供給を遮断させる段階を含むことを特徴とする。

また、本発明は、前記携帯用ガスコンロの安全装置の作動方法において、前記(c)段階は、前記燃焼によって前記ガス容器の内圧が低圧状態に維持されれば、前記下降した安全作動部が、圧縮された弾性バネＳ0の復元力により本来の位置に復帰されながら前記ガス排出路が密閉され、前記ガス容器のガスが前記主ガス排出管を通って前記バーナー側に供給される正常な燃焼状態に復帰される段階を更に含むことを特徴とする。

また、本発明は、前記携帯用ガスコンロの安全装置の作動方法において、前記(a)段階から前記(c)段階は、前記ガス容器の内圧が前記爆発臨界圧力以前のガス圧力Ｐ1に上昇する前まで、続けて繰り返されることを特徴とする。

また、本発明は、前記携帯用ガスコンロの安全装置の作動方法において、前記ガス圧力Ｐ0は、通常圧力範囲の最高圧力である３ｋｇ/ｃｍ２以上と、危険圧力範囲の最低圧力である５ｋｇ/ｃｍ２未満であることを特徴とする。

本願発明によれば、上述したように、ガス容器の使用途中、輻射熱などによってガス容器内に異常が発生し、５ｋｇ/ｃｍ２〜７ｋｇ/ｃｍ２内の圧力まで上昇する直前の圧力(３ｋｇ/ｃｍ２超過５ｋｇ/ｃｍ２未満の圧力)に到達したとき、１次安全装置である安全作動部をまず作動させ、ガスを補助ガス排出管を通し、バーナー側に所定量排出させ燃焼させることによって、ガス容器の加熱を事前に防止するとともに、前記ガスの燃焼によってガスコンロの熱効率を向上させ、根本的に２次安全装置である安全棒の作動を事前に防止し、ガス容器の内圧が前記バーナー側に排出される圧力よりも急上昇した場合に、後続安全装置として前記安全棒を作動させ、ガス容器をガス注入口から自動離脱させることによって、ガス容器の爆発を未然に防止できるので、安全性及び信頼性を向上させることができる。

以下、本発明に係わる実施例を、添付した図面を参照し詳細に説明する。

本発明は、携帯用ガスコンロの安全装置において、レギュレータ(52)内のガス流路(100)の一方側に連結され、通常圧力の最高圧力以上ないし危険圧力の最低圧力未満であるＰ0で作動するようになされたハウジング(101)と、前記ハウジング(101)の一方側に連結され、ガス排出のために準備されたガス排出路(25)と、前記排出路(25)を通し排出されるガスが、バーナー(50)側に供給され燃焼されるように、一端が前記ガス排出路(25)に連結され、他端が前記空気混合管(103)に設けられ、主ガス排出管(104)と平行に連結され、ガス噴出用ノズル(27)を有する補助ガス排出管(26)を具備したことを特徴とする携帯用ガスコンロの安全装置に関するものである。

本発明による携帯用ガスコンロは、安全装置を構成する構成要素の構造を除いては、図１乃至図４に図示したように、ガス点火装置が備えられたバーナー(50)と、ガス容器(55)を着脱できる着脱装置(51)と、調節レバー(72)と連動され、ガスの吐出量を制御するレギュレータ(52)を備えたガス容器装着部(53)を含み、前記レギュレータ(52)の構造は、空気混合管(103；図７参照)を通し、前記バーナー(50)に連結された従来の携帯用ガスコンロの構造と同じなので、以下においては、従来の構造と同じ構成に対しては同じ図面符号を併記し、その詳細な説明を省略する。

図５は、本発明による携帯用ガスコンロの安全装置の縦断面図であり、図６は、図５での安全装置の作用状態を示した縦断面図であり、図７は、本発明による携帯用ガスコンロの主要部を示した斜視図である。

図５乃至図７に図示したように、本発明による携帯用ガスコンロの安全装置は、前記調節レバー(72)と水平状直角をなすように、前記レギュレータ(52)内に形成されたガス流路(100)の一方側の下部に連結された通孔(100a)と連通され、前記通孔(100a)の幅よりも広い第１内部通路(100b)と第２内部通路(100c)を有するハウジング(101)と；前記第１内部通路(100b)上部に弾性スプリングＳ0によって弾力的に設けられた１次安全装置である安全作動部(11)と；弾性スプリングＳ0によって前記安全作動部(11)と離隔され、前記第２内部通路(100c)内に弾性スプリングＳ1によって弾力的に設けられた２次安全装置である安全棒(13)から構成されている。

前記ハウジング(101)の下部面には、円板状のキャップ(102)がネジで結合され、前記キャップ(102)の下部中央には、前記安全棒(13)が所定のガス圧によって、前記キャップ(102)外部に突出されるように、ホール(図示せず)が形成されている。

前記安全作動部(11)は、前記通孔(100a)の外周面に密着するように、前記通孔(100a)の内径に相応する外径を有する第１の密着部(11a)と、前記第１の密着部(11a)の下端に一体的に形成され、前記第１内部通路(100b)の外周面に密着されるように、前記第１内部通路(100b)の内径に相応する外形を有し、下部に前記弾性スプリングS0が挟まるように、垂直突起部(11c)を有する第２の密着部(11b)から構成されている。

前記第１の密着部(11a)と前記第２の密着部(11b)の各外周面には、第１及び第２の溝(14，15)が形成されており、前記第１及び第２の溝(14，15)には、それぞれ気密維持のための第１及び第２のОリング(16，17)が挟まれている。

また、前記第１内部通路(100b)と連通されるガス排出路(25)の入口の上側には、前記通項(100a)よりも幅が広く、前記第１内部通路(100b)よりも幅が狭い環状溝(18)を有する第１の係止突起(19)が形成され、前記作動部(11)の第１の密着部(11a)の外周面に挟まれた第１のОリング(16)が、前記環状溝(18)内に収納され、前記安全作動部(11)の第２の密着部(11b)の上端部は、前記第１の係止突起(19)に係止されるようになっている。

ここで、前記第１のОリング(16)を前記環状溝(18)内に収納した理由は、前記安全作動部(11)が、所定のガス圧により下降された後、前記弾性スプリングS０によって復元力で本来の位置に復帰される時、第２の密着部(11b)の上端部が前記係止突起(19)に係止されながら、第１の密着部(11a)に挟まれた第１のОリング(16)に一定の圧力が掛かるようにし、前記第１のОリング(16)の変形を防止するためのものである。

さらに、前記安全棒(13)は、前記第１内部通路(100b)よりも幅広い第２内部通路(100c)に密着され、上端部に溝(13c)が形成されたヘッド部(13a)と、前記ヘッド部(13a)の下方に垂直に突出した軸(13b)で構成される。前記溝(13c)には、前記安全作動部(11)の下方に設けられた前記弾性スプリングS0の端が定着される。前記ヘッド部(13a)の外周面には、前記安全作動部(11)と同じように、所定の間隔を置いて形成された第３及び第４の溝(20，21)に気密防止用の第３及び第４のОリング(22，23)が挟まれる。

特に、前記安全棒(13)は、前記弾性スプリングS0よりも弾性力が大きい弾性スプリングS１によって弾力的に設置されているため、前記安全棒(13)の上端部が、前記安全作動部(11)の第２の密着部(11b)の下端面に密着する状況が発生する可能性がある。これを防止するために、前記第１内部通路(100b)と前記第２内部通路(100c)との境界面に、第２の係止突起(24)を形成することによって、前記安全棒(13)の上端部は、前記第２の係止突起(24)によって係止され、前記安全作動部(11)の下端面に接触しないようになる。

ここで、前記弾性スプリングS0は、前記ガス圧が爆発臨界圧力以前のガス圧力Ｐ1である、５ｋｇ/ｃｍ２〜７ｋｇ/ｃｍ２（日本の場合は、４ｋｇ/ｃｍ２〜６ｋｇ/ｃｍ２）まで上昇する直前のガス圧力Ｐ0、すなわち、３ｋｇ/ｃｍ２よりも大きく５ｋｇ/ｃｍ２未満の圧力（日本の場合は、２ｋｇ/ｃｍ２よりも大きく４ｋｇ/ｃｍ２未満の圧力）に到達したとき、その圧力によって圧縮される弾性力を有するようにすると同時に、前記弾性スプリングＳ1よりも弱い弾性力を有するように構成されている。これによって、前記ガス流路(100)から流入されたガスの圧力が、前記弾性スプリングＳ0の弾性力よりも大きい時、１次安全装置である前記安全作動部(11)がガス容器の充填圧力(２ｋｇ/ｃｍ２〜３ｋｇ/ｃｍ２)よりも高く、前記ガス圧力Ｐ1よりも小さい前記ガス圧力Ｐ0によって下降され、２次安全装置である前記安全棒(13)は、前記ガス圧力Ｐ0よりも高く、前記第１及び弾性スプリングＳ1(10，12)の弾性力よりも大きいガス圧力Ｐ1によって下降し、前記安全棒の端が前記ハウジング(101)の外部に突出するものである。

一方、前記安全作動部(11)、特に前記安全作動部(11)の第２の密着部(11ｂ)と接触する前記ハウジング(101)の一方側の壁には、前記ガス流路(100)を経て、通路(100a)及び前記第１の内部通路(100b)に流入されたガスが、バーナー側に排出され燃焼されるように、前記安全作動部(11)の作動によって開閉されるガス排出路(25)が水平に貫通されている。

前記ガス排出路(25)は、前記第１の密着部(11a)の外周面に挟まれた第１のОリング(16)と、前記第１の密着部(11b)の外周面に挟まれた第２のОリング(17)の間に位置する前記ハウジング(101)の一方側に形成されることが望ましい。

前記ガス排出路(25)は、ガスコンロの安全装置が作動されない正常な燃焼状態のとき、すなわち、前記弾性スプリングS０の弾性力がガス流路(100)内のガス圧よりも大きいとき、前記安全作動部(11)によって密閉され、前記ガス圧が前記弾性スプリングS０の弾性力よりも大きいとき、そのガス圧によって安全作動部(11)が弾性スプリングＳ0の圧縮分だけ下降しながら開放される。

前記ガス排出路(25)には、図７に図示したように、前記空気混合管(103)と連通するように、補助ガス排出管(26)が連結されている。前記補助ガス排出管(26)は、通常の銅パイプであって、レギュレータ(52)の下部に形成されたガス排出口(図示せず)に一端が連結され、空気混合管(103)の中央部に他端が連結され、正常な燃焼状態を行うように、バーナー側にガスを供給するための主ガス排出管(104)と平行に連結されており、前記補助ガス排出管(26)の先端には、ガス噴出のためのノズル(27)が結合されている。

前記ノズル(27)は、口径が余りにも大きい場合、瞬間的に多くの量の高圧ガスが補助ガス排出管(26)を通し、バーナー(50)側に供給され、火災事故を招来することもあるので、可能な限りその口径を小さくするのがよい。たとえば、前記ノズル(27)の口径は、0.1〜0.4mm範囲内であることが望ましく、特に0.15〜0.35mm内であることが望ましい。

特に、本発明による安全作動部は、外部の熱源によりガス容器が熱くなりながら、その内圧が危険圧力に上昇する直前に作動するようになっている。したがって、大気温度が低い寒冷地方とか、冬場にガスコンロを使用する場合には、低い周囲の温度のために、ガス容器が熱くなることが殆ど無いために、前記安全作動部(11)が作動しないこともある。

この場合、前記排出路(25)は、前記安全作動部(11)によって密閉されるので、ガス容器からレギュレータ内のガス流路に流入されたガスは、前記主ガス排出管(104)を通し、バーナー側に供給される。

このような点において、前記ガス排出路(25)と前記空気混合管(103)との間に連設された前記補助ガス排出管(26)は、前記安全作動部の作動時にのみレギュレータ内とガスをバーナー側に供給し、燃焼させるようにする役割をするようになり、この時には、前記主ガス排出管(104)と同じく、火力を調節する機能も随伴するようになる。

未説明の符号“28”は、気密維持のため前記ガス排出路(25)内に設けられた補助ガス排出管(25)の外周面に挟まれるОリングを表示したもので、“99”は、前記ガス流路(100)の端を密閉するために締結されたボルトを表示したものである。

以下、このように構成された本発明による安全装置の作動関係を、図５ないし図７を参照し説明する。

まず、ガス容器(55)をレギュレータ(52)のガス注入口(70)に装着するようになれば、ガス容器(55)から排出されるガスが、前記ガス注入口(70)を通し、ガス流路(100)に供給され、この状態でガスは、ガス流路(100)の上側に形成されたノズル孔(83)を開閉させるニードルバルブ(88)を押し上げながら、チェンバ(71)に供給される。

このようにチェンバ(71)に供給されるガスは、調節バルブ(72)を通し下側に形成されたガス排出孔を通しバーナー(50)に供給されながら点火される。このとき、バーナー(50)上に置かれた調理器具が加熱され、その底から発生する輻射熱がガス容器に伝わるが、その輻射熱が大きい場合には、ガス容器の内圧が上昇するようになる。

上記のように、ガス容器の内圧が上昇するようになる場合、レギュレータ(52)に供給されるガスの量が多くなりながら、チェンバ(71)側に多くの量のガスが供給され、チェンバ内の圧力が上昇するようになる。これに伴って、ニードルバルブ(88)が作動され、ノズル孔(83)の開閉を繰り返しながら、レギュレータ(52)から排出されるガス圧を一定に維持するようになる。このとき、レギュレータ(52)から排出される一定圧力よりもガス容器の膨張圧力が高い場合には、ガス容器の内圧が急上昇するようになる。

このように、ガス容器の内圧が急上昇しながら、爆発臨界圧力以前の圧力P１、危険圧力(５ｋｇ/ｃｍ２〜７ｋｇ/ｃｍ２の圧力)まで上昇する直前の圧力Ｐ0（３ｋｇ/ｃｍ２以上５ｋｇ/ｃｍ２未満の圧力）に達するようになると、図６(a)に図示したように、安全作動部(11)が、その圧力により弾性スプリングＳ0を圧縮させながら下降する。

このとき、前記安全作動部(11)により密閉されたガス排出路(25)が開放されながら、ガス流路(100)に詰まれたガスが、ガス排出路(25)に連結された補助ガス排出管(26)を経由し、空気混合管(103)に排出され、この排出されたガスはバーナー(50)側に供給されながら燃焼される。

ガスが前記ガス排出路(25)を通し、ある程度排出された後、ガス容器(55)の内圧が一定圧力以下に下がると、すなわち、低圧状態に維持されれば、前記下降された安全作動部(11)は、圧縮された弾性スプリングＳ0の復元力により上方に押されながら、ガス排出路(24)が密閉され、これに伴ってガスは、前記主ガス排出管(104)を通してのみ、前記バーナー側に供給される正常な燃焼状態に復帰される。

上記のような一連の過程は、前記ガス容器の内圧が、５ｋｇ/ｃｍ２〜７ｋｇ/ｃｍ２の圧力Ｐ1に上昇するまでは、継続繰り返される。

このような反復的な過程で、継続される輻射熱などにより、ガス容器(55)が加熱され、その内圧が急上昇しながら、前記圧力Ｐ1まで到達するようになれば、図６(b)に図示されたように、弾性スプリングS0及びS１が、その弾性力に勝てなくなることによって、前記安全作動部(11)の下降により安全棒(13)が下降するようになり、下降する安全棒(13)の下端部がハウジング(101)の下部キャップ(102)のホールを通し、外に突出する。

これにより、突出した安全棒(13)の下端部が解除レバー(61；図２参照)を押しながらガス容器(55)がレギュレータ(52)のガス注入口から自動離脱され、ガスの供給が完全に遮断されるようになる。

以上のように、本発明は、携帯用ガスコンロの安全装置に関するものであって、特にガス容器使用途中、輻射熱などによりガス容器内に異常が発生し、ガス圧が爆発臨界圧力以前のガス圧力である危険圧力まで上昇する前に安全処置を行い、ガス容器が加熱されるのを事前に防止することによって、ガス容器の爆発を未然に防止するようにした、携帯用ガスコンロの安全装置及びその安全装置の作動方法に適している。

図１は、一般的な携帯用ガスコンロの斜視図である。図２(a)及び図２(b)は、図１でのレギュレータの安全棒の作用状態を示した側面図である。図３(a)及び図３(b)は、従来技術による携帯用ガスコンロの安全装置の一例を示した側断面図及び正断面図である。図４は、従来技術による携帯用ガスコンロの安全装置の他の例を示した正断面図である。図５は、本発明による携帯用ガスコンロの安全装置の縦断面図である。図６は、図５での安全装置の作用状態を図示したものであって、図６(a)は安全作動部の作用状態を示した縦断面図であり、図６(b)は安全棒の作用状態を示した縦断面図である。図７は、本発明による携帯用ガスコンロの主要部を示した斜視図である。

符号の説明

11：安全作動部
13：安全棒
25：ガス排出路
26：補助ガス排出管
27：ノズル(Nozzle)
50：バーナー(Burner)
51：着脱装置
52：レギュレータ(Regulator)
58：作用リンク(Link)
61：解除レバー(Lever)
62,96：安全棒
71：チェンバ(Chamber)
73：ガス遮断手段
83：ノズル孔(Nozzle Opening)
88：ニードルバルブ(Needle Valve)
90：ガス排出手段
93：排出孔
100：ガス流路
100a：通孔
100ｂ：通路
101：ハウジング(Housing)
103：空気混合管
104：主ガス排出管

Claims

携帯用ガスコンロの安全装置において、
レギュレータ(52)内のガス流路(100)の一方側に連結され、通常圧力の最高圧力以上ないし危険圧力の最低圧力未満のP0で作動するようになされたハウジング(101)と、前記ハウジング(101)の一方側に連結され、ガス排出のために設けられたガス排出路(25)と、前記ガス排出路(25)を通し排出されるガスが、バーナー(50)側に供給され燃焼するように、一端が前記ガス排出路(25)に連結され、他端が前記空気混合管(103)に設置された主ガス排出管(104)と平行に連結され、ガス噴出用ノズル(27)を有する補助ガス排出管(26)を具備したことを特徴とする携帯用ガスコンロの安全装置。
前記ハウジング(101)は、
前記レギュレータ(52)内のガス流路(100)の一方側の下部に連結された通孔(100a)と連通する内部通路(100b、100c)と、前記ハウジング(101)の内部通路(100、100c)に弾性バネS１により弾力的に設けられ、ガス容器の内圧が爆発臨界圧力以前のガス圧力である危険圧力範囲、P１に上昇した時、前記ガス圧力Ｐ１により前記ハウジング(101)下部に形成されたホールを通し外部に突出する安全棒(13)と、
前記通孔(100a)と前記安全棒(13)の上部の間に設けられ、前記弾性バネ S１の弾性力より小さい弾性バネS0により弾力的に支持され、前記ガス容器(55)の充填圧力より高く、前記ガス圧力Ｐ1より小さいガス圧力Ｐ0により作動される安全作動部(11)と、
を含むようになされたことを特徴とする請求項１記載の携帯用ガスコンロの安全装置。
前記内部通路(100ｂ、100ｃ)は、前記通孔(100a)よりも幅広い第１内部通路(100b)と、前記第１内部通路(100b)より幅広い第２内部通路(100c)に分割され、前記安全作動部(11)は、第１内部通路(100ｂ)に設けられ、前記安全棒(13)は、第２内部通路(100ｃ)に設けられることを特徴とする請求項２記載の携帯用ガスコンロの安全装置。
前記安全作動部(11)は、前記通孔(100a)の外周面に密着するように、前記通孔(100a)の内径に相応する外形を有する第１の密着部(11a)と、前記第１の密着部(11a)の下端に一体に形成され、前記第１内部通路(100ｂ)の外形外周面に密着するように前記第１内部通路(100ｂ)の内径に相応する外形を有し、下部に前記弾性バネＳ0を挟むための突起部(11ｃ)が形成された第２の密着部(11ｂ)で構成されていることを特徴とする請求項２または３記載の携帯用ガスコンロの安全装置。
前記第１の密着部(11a)と第２の密着部(11ｂ)の各外周面には、第１及び第２の溝(14，15)が形成されており、その第１及び第２の溝(14，15)に気密維持のため、第１及び第２のОリング(О-Ring；16，17)がそれぞれ挟まれていることを特徴とする請求項４記載の携帯用ガスコンロの安全装置。
前記ガス排出路(25)の入口は、前記第1の密着部(11a)の外周部に挟まれた第１のОリング(16)と前記第2の密着部(11ｂ)の外周面に挟まれた第２のОリング(17)との間に位置する前記ハウジング(101)の側壁部位に形成されたことを特徴とする請求項１記載の携帯用ガスコンロの安全装置。
前記ガス排出路(25)の入口上側には、前記通孔(100a)よりも幅が広く、前記第１内部通路(100ｂ)よりも幅が狭い環状溝(18)を有する第１係止突起(19)が形成され、前記第２の密着部(11ｂ)の上端部が前記第１係止突起(19)により係止されることを特徴とする請求項１または６記載の携帯用ガスコンロの安全装置。
前記安全棒(13)の上端部には、前記安全作動部(11)の第2の密着部(11ｂ)の下部に支持された弾性バネS0の端を収納するための溝(13c)が形成されていることを特徴とする請求項２記載の携帯用ガスコンロの安全装置。
前記安全棒(13)の上端部は、前記第１内部通路(100b)と前記第２内部通路(100c)の境界面に形成された第２係止突起(24)により係止されることを特徴とする請求項８記載の携帯用ガスコンロの安全装置。
前記ガス排出路(25)は、前記ガス容器(55)の内圧がガス圧力P0に到達した場合、前記ガス圧力P０により安全作動部(11)が下降しながら開放されることを特徴とする請求項１記載の携帯用ガスコンロの安全装置。
ガス点火装置が備えられたバーナー(50)と、
ガス容器(55)を連結するためのガス注入口(70)と、ガス注入口(70)から流入されたガスを前記バーナー(50)側に排出させる主ガス排出管(104)を有するレギュレータ(52)と、
前記バーナー(50)と前記レギュレータ(52)の主ガス排出管(104)の間に連設された空気混合管(103)と、
前記レギュレータ(52)の下部に垂直に形成され、前記レギュレータ(52)内のガス流路(100)の一方側の下部に連結された通孔(100a)と連通される内部通路(100b、100c)を有するハウジング(101)と、
前記ハウジング(101)の内部通路(100b、100c)に、弾性バネS１によって弾力的に設けられ、ガス容器の内圧が爆発臨界圧力以前のガス圧力である危険圧力Ｐ１に上昇時、前記ガス圧力Ｐ1により前記ハウジング(101)下部に形成されたホールを通じて外部に突出される安全棒(13)と、
前記安全棒(13)により回動され、ガス容器(55)を離脱させるよう解除レバー(61)を有する着脱装置(51)を含む携帯用ガスコンロの安全装置の作動方法において、
a）前記ガス容器の内圧が前記ガス容器の充填圧力よりも高く、前記爆発臨界圧力以前のガス圧力Ｐ1よりも小さいガス圧力範囲である通常圧力の最高圧力以上ないし危険圧力の最低圧力未満のガス圧力範囲、P0に到達するとき、前記通孔と前記安全棒の上部の間に弾性バネＳ0により弾力的に設けられた安全作動部が、前記ガス圧力Ｐ0により下降しながら、前記通孔が前記内部通路と連通されるように開放される段階と、
ｂ）前記安全作動部が設けられた前記ハウジングの一方側の壁に形成され、前記安全作動部により密閉されたガス排出路が、前記安全作動部の下降に伴い開放される段階と、
ｃ）前記ガス流路と前記通孔を経て、前記内部通路に流入された前記ガス圧力Ｐ0を有するガスが、前記ガス排出路を通し排出されながら、前記ガス排出路と前記空気混合管に連設された補助ガス排出管によりバーナー側に供給され燃焼されることによって、ガス容器の内圧が低圧状態に維持される段階と、
ｄ）前記(ｃ)段階以降、継続される輻射熱により前記ガス容器の内圧が前記補助ガス排出管を通し排出されるガス圧力Ｐ0よりも大きいガス圧力Ｐ1まで急上昇した場合、前記ガス圧力Ｐ１によって前記安全作動部が下降すると同時に、前記安全作動部の下方に弾性バネＳ1に弾力的に設けられた前記安全棒が下降して、その端が前記ハウジング下部のホール外に突出しながら前記解除レバーを作動させ、ガス注入口からガス容器を自動離脱させることによって、ガス供給を遮断させる段階を含むことを特徴とする携帯用ガスコンロの安全装置の作動方法。
前記(ｃ)段階は、前記燃焼によって前記ガス容器の内圧が低圧状態に維持されれば、前記下降した安全作動部が、圧縮された弾性バネＳ0の復元力により本来の位置に復帰しながら前記ガス排出路が密閉され、前記ガス容器のガスが前記主ガス排出管を通って前記バーナー側に供給される正常な燃焼状態に復帰される段階を更に含むことを特徴とする請求項１１記載の携帯用ガスコンロの安全装置の作動方法。
前記(a)段階から前記(c)段階は、前記ガス容器の内圧が前記爆発臨界圧力以前のガス圧力Ｐ1に上昇する前まで、継続繰り返されることを特徴とする請求項１１記載の携帯用ガスコンロの安全装置の作動方法。