JP2008064210A - Gas flow control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガスストーブ、ガスコンロ、ガステーブル、ガスオーブン等のガス器具に使用可能なガス流量制御装置に関する。 The present invention relates to a gas flow rate control device that can be used in gas appliances such as a gas stove, a gas stove, a gas table, and a gas oven.
従来、この種のガス流量制御装置はガス流量調節機能とガス通路の開閉を行うガス閉止機能を有するガス流量制御装置にスライド式の閉子が用いられている。(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in this type of gas flow control device, a slide-type closure is used for a gas flow control device having a gas flow rate adjusting function and a gas closing function for opening and closing a gas passage. (For example, refer to Patent Document 1).
図12は、特許文献1に記載された従来のガス流量制御装置の断面図である。図12に示すように、閉子1はコックボディ2の中に開けられたガス通路3を遮断するように一面に載置されている。そして、閉子1はシャフト4が連結され、該シャフト4はギア機構としての送りナット5とスクリューネジ6を介し、該スクリューネジ6に連結固定されたモータ7によってスライド方向に動き、それにより閉子1も同時にコックボディ2上をスライドして動く。
FIG. 12 is a cross-sectional view of a conventional gas flow control device described in
閉子1のコックボディ2の一面と対向する反対の上面には、ガス通路3を流れるガスの流量を調整する板状の流量チップ8が載置され、流量チップ8は押さえバネ9により下方である閉子1の上面に押さえられている。閉子1には、ガスを通す貫通穴10が開いており、貫通穴10がコックボディ2によって塞がれているときにはガスは閉止され、貫通穴10とガス通路3が合致するとガスが流れ、ガスの流量は閉子1のスライド方向に沿って流量チップ8の長手方向にガス流量の切換段数に応じ開けられた複数の穴8aによって決められた量が流れる。
A plate-like
また、シャフト4にはピン11が連結固定されており、ピン11に連結されたエンコーダ12によって閉子1の位置が検出される。
しかしながら、上記従来の構成ではガス流量の切換段数を多くすると閉子1の可動ストロークが長くなり、ガス通路3が開いてから流量最大になるまでの移動時間が長くなり、該流量制御装置を搭載したガス器具を使用するユーザーの使い勝手が悪くなる。また、閉子1のスライド方向の移動時間を短縮するためには、モータ7の回転スピードを上げればよいが、モータ7が大きくなり移動時のモータ7およびギアの騒音も増大し、消費電力も増大する。
However, in the conventional configuration, if the number of gas flow rate switching stages is increased, the movable stroke of the
したがって、上記の全ての問題点を解決するには、可能な流量の切換段数が決まってしまい、そして、モータ7を乾電池で駆動する場合、流量切換段数は5段階位が最大であった。また、モータ7の回転運動をスライド方向に変換するためのギア機構を有し、それにより装置全体の大きさも大きくなっていた。
Therefore, in order to solve all the above problems, the number of possible flow rate switching stages is determined, and when the
上記従来の技術の問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、駆動騒音の低下、装置の小型、軽量化を図るガス流量制御装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described problems of the prior art, the problem to be solved by the present invention is to provide a gas flow rate control device that reduces drive noise, reduces the size of the device, and reduces the weight.
上記課題を解決するために、本発明のガス流量制御装置は、ガス流量調節機能とガス通
路の開閉を行うガス閉止機能とを有するガス流量制御部と、前記ガス流量制御部を駆動するモータとを備え、前記ガス流量制御部は回転式の閉子を使用したものである。これによって、閉子の駆動騒音の低下と、装置の小型、軽量化を図ることが可能となる。
In order to solve the above problems, a gas flow rate control device of the present invention includes a gas flow rate control unit having a gas flow rate adjustment function and a gas closing function for opening and closing a gas passage, and a motor for driving the gas flow rate control unit. The gas flow rate control unit uses a rotary closure. As a result, it is possible to reduce the drive noise of the closing member and to reduce the size and weight of the device.
本発明のガス流量制御装置は、従来のスライド式の閉子に比べてスライド方向変換のギア機構の不要と閉子の移動距離を長く、かつ流量の切換段数も多くすることが可能になり、したがって騒音の低下、装置の小型、軽量化を図ることが可能になる。 The gas flow rate control device of the present invention makes it possible to eliminate the need for a gear mechanism for changing the sliding direction and to move the closing distance longer than the conventional sliding closing member, and to increase the number of flow switching stages. Therefore, it is possible to reduce noise and reduce the size and weight of the device.
第1の発明は、ガス流量調節機能とガス通路の開閉を行うガス閉止機能とを有するガス流量制御部と、前記ガス流量制御部を駆動するモータとを備え、前記ガス流量制御部は回転式の閉子を使用したことを特徴とし、これによって、スライド式の閉子に比べて閉子の移動距離は長く確保でき、かつ流量の切換段数も多く設けることが可能になるとともに、従来のスライド式の閉子に比べ、モータの回転運動をスライド方向に変換するためのギア機構が不要になるため、騒音の低下、装置の小型、軽量化が可能となる。 A first invention includes a gas flow rate control unit having a gas flow rate adjustment function and a gas closing function for opening and closing a gas passage, and a motor for driving the gas flow rate control unit, wherein the gas flow rate control unit is a rotary type This makes it possible to secure a longer moving distance of the closing element compared to the sliding type closing element and to provide a larger number of flow rate switching stages, as well as the conventional sliding element. Compared to the closed type, a gear mechanism for converting the rotational movement of the motor into the sliding direction is not required, so that noise can be reduced and the apparatus can be reduced in size and weight.
第2の発明は、ガス流量調節機能とガス通路の開閉を行うガス閉止機能とを有するガス流量制御部と、前記ガス流量制御部を駆動するモータとを備え、前記ガス流量制御部は回転式の閉子を使用し、回転式の閉子の回転位置を検出する位置検出装置を設けることで、正確な流量制御とモータロックなどの異常時の検出が可能となる。 A second invention includes a gas flow rate control unit having a gas flow rate adjustment function and a gas closing function for opening and closing a gas passage, and a motor for driving the gas flow rate control unit, wherein the gas flow rate control unit is a rotary type And a position detection device for detecting the rotational position of the rotary closure can be provided, thereby enabling accurate flow rate control and detection of abnormalities such as motor lock.
第3の発明は、特に第1の発明または第2の発明におけるガス流量制御装置のガス流量制御部を駆動するモータにステッピングモータを用いることで、位置検出ができない箇所においても正確な流量制御が可能となり、流量切換速度の可変も自在となる。 The third invention uses a stepping motor as the motor that drives the gas flow rate control unit of the gas flow rate control device in the first or second invention, so that accurate flow rate control can be achieved even in locations where position detection is not possible. It is possible to change the flow rate switching speed.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施形態におけるガス流量制御装置の断面図で、図2は同ガス流量制御装置の流量チップの平面図で、図3は同ガス流量制御装置の閉子の平面図である。ガス流量調節機能とガス通路の開閉を行うガス閉止機能とを有するガス流量制御部は、図1に示すように構成されている。すなわち、金属で円形盤に形成した閉子1はその下面の外周端部を、コックボディ2を構成する金属製のコックボディ下13の内部に回転自在に当接され、ガス通路3へガスを流す貫通穴10を有し、閉子1の上面には貫通穴10を通るガスの流量を調整する円形板の流量チップ8が載置されている。閉子1と流量チップ8とは、押さえバネ9によって下方に押され、閉子1はコックボディ下13と当接され、回転した閉子1の貫通穴10が前記当接面13aに位置してガス通路3への流通は遮断される閉子機能を有する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a gas flow control device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of a flow rate chip of the gas flow control device, and FIG. It is a top view. A gas flow rate control unit having a gas flow rate adjustment function and a gas closing function for opening and closing a gas passage is configured as shown in FIG. That is, the
閉子1にはシャフト4が連結され、シャフト4はモータシャフト14に連結固定されており、モータ7が回転することにより、モータシャフト14、シャフト4を介して閉子1も同時に回転する。流量チップ8は、シャフト4に当接しないように逃げ穴21が中心部に形成され、閉子1の上面に載置されている。
A
閉子1は、ガスを通す貫通穴10がコックボディ下13の当接面13aによって塞がれているときにはガス流通は閉止され、貫通穴10がコックボディ下13の当接面13aより離れて合致していない位置あって塞がれていないときは、貫通穴10をガスが流れる。モータシャフト14は、Oリング16を介してコックボディ2を構成する金属製のコック
ボディ上15に挿入され、ガスが外に漏れるのを遮断している。
When the
図2に示すように、流量チップ8は、円周上の一部に突起17を設け、この突起17をコックボディ下13の溝22に係止して閉子1の上面での回り止めとしている。また、円形板の流量チップ8には、閉子1の貫通穴10との重合度合いにより、コックボディ下13の流入口23から入ったガスが貫通穴10を経て流出口24に流れる流量を調整するため、同一半径r上を中心とした複数個で、かつ大きさの異なる穴8a〜8gが開けられている。そして、流量チップ8の穴8a〜8gと閉子1の貫通穴10と閉子1を回転させるモータ7等でガス流量調節機能を構成する。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、閉子1の貫通穴10は、エンドミルによって回転方向に同一半径rを中心として開けられ、中心部にはシャフト4を連結するための窪み24が開いており、これに嵌合したシャフト4の回転が閉子1に伝わるようになっている。
As shown in FIG. 3, the
以上のように構成されたガス流量制御装置について、以下にその動作、作用を説明する。 About the gas flow control apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
コックボディ2内に流入口23から流入したガスは流量チップ8上から流量チップ8の穴8a〜8gを通過し、閉子1の貫通穴10を通って装置下部であるコックボディ2の流出口24から排出される。
The gas flowing into the
流量チップ8、閉子1は上部から押さえバネ9によって下方に押さえつけられ、流量チップ8と閉子1の間、閉子1とコックボディ下13の間の当接面13aからガスの流出を防いでいる。閉子1に接合されたシャフト4はモータシャフト14を介してモータ7によって回され、モータシャフト14と同時に閉子1も回転する。流量チップ8はコックボディ下13に設けられた溝22に突起17が嵌合し、閉子1が回転しても回らない構成になっている。
The
図4〜図7に流量チップ8、閉子1、コックボディ下13の位置関係を示す。各図中の斜線部分は閉子1とコックボディ下13の当接面13aを示している。図4はガスがガス通路3を流れないように閉子1が閉止している時の位置関係を示している。図4に示すように閉子1の貫通穴10はコックボディ下13の当接面13aによって塞がれ、ガスの流れは閉止される。
4 to 7 show the positional relationship between the
図5はガスの最小流量が流れているときの流量チップ8、閉子1、コックボディ下13の位置関係を示している。図5に示すように閉子1は図4に示したガス閉止位置から右回りに82.5°回転し、閉子1の貫通穴10の上に流量チップ8の穴8gが1つだけ位置し、ガスはその穴8gを通過し、貫通穴10を通って流出口24に排出される。
FIG. 5 shows the positional relationship between the
図6はガスの中間流量が流れているときの流量チップ8、閉子1、コックボディ下13の位置関係を示している。図6に示すように閉子1は図4に示したガス閉止位置から右回りに128°回転し、閉子1の貫通穴10の上に流量チップ8の穴8d〜8gの4つだけ位置し、ガスはその4つの穴8d〜8gを通過し、閉止1の貫通穴10を通って流出口24に排出される。このとき流れるガス流量は貫通穴10の上に位置している流量チップ8の穴の総面積に比例した流量が流れる。
FIG. 6 shows the positional relationship among the
図7はガスの最大流量が流れているときの流量チップ8、閉子1、コックボディ下13の位置関係を示している。図7に示すように閉子1は図4に示したガス閉止位置から右回りに193°回転し、閉子1の貫通穴10の上に位置する流量チップ8の穴8a〜8cの総面積は最大となり、その面積に比例して最大流量が流れる。このように円盤状の閉子1
を回転させることにより、流量が段階的に変えることが可能となる。また、閉子1を直線上にスライドさせて流量を制御する従来方式と比べると同じ大きさでも長く移動距離が得られる。
FIG. 7 shows the positional relationship among the
By rotating, the flow rate can be changed stepwise. In addition, the moving distance can be long even when the size is the same as that of the conventional method in which the flow rate is controlled by sliding the
以上のように、本実施の形態においてはガス流量調節機能とガス通路3の開閉を行うガス閉止機能とを有するガス流量制御部と、前記ガス流量制御部を駆動するモータ7とを備え、前記ガス流量制御部は回転式の閉子1を使用することにより、従来のスライド式の閉子に比べて閉子の移動距離は長く確保でき、流量の切換段数が多く設けられる。また、従来のスライド式の閉子にあって、モータの回転運動をスライド方向に変換するためのギア機構が不要になるため、騒音の低下、装置の小型、軽量化が可能となる。
As described above, the present embodiment includes a gas flow rate control unit having a gas flow rate adjustment function and a gas closing function for opening and closing the
(実施の形態2)
図8は、本発明の第2の実施形態におけるガス流量制御装置の断面図である。本実施の形態は、実施の形態1で説明したガス流量制御装置に、回転式の閉子1の回転位置を検出する位置検出装置を設けた点が異なり、それ以外のガス流量制御装置の構成並びに作用効果は実施の形態1の発明と同じであり、前記同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。
(Embodiment 2)
FIG. 8 is a cross-sectional view of the gas flow rate control device in the second embodiment of the present invention. The present embodiment is different from the gas flow control device described in the first embodiment in that a position detection device for detecting the rotational position of the
図8に示すように、回転式の閉子1の回転位置を検出する位置検出装置は、モータシャフト14に回転板18が連結固定され、回転板18上にはエンコーダブラシ19が接合され、エンコーダブラシ19の先端がエンコーダ基板20に押し付けられた状態で組み込まれている。
As shown in FIG. 8, in the position detection device that detects the rotational position of the
次に図9は本発明の第2の実施形態におけるエンコーダ基板20の平面図で、図10はエンコーダ基板20とエンコーダブラシ19の位置関係を示す平面図である。図9に示すように、エンコーダ基板20には同心円上にエンコーダパターンが4本の銅箔(黒塗部)で敷かれており、外側からトラック[1]、トラック[2]、トラック[3]、トラック[4]、COMを示している。トラック[1]の端面を基点(0°)とし、トラック[2]は82.5°トラック[3]は128°、トラック[4]は193°の位置から銅箔で敷かれており、COMは全周銅箔が敷かれている。
Next, FIG. 9 is a plan view of the
また、図10で示すようにエンコーダブラシ19は5本の端子19aから構成され、それぞれの端子19aが各エンコーダパターンの真上になるように配置されており、銅箔上にエンコーダブラシ19の端面が位置した場合にはCOMと導通しONのエンコーダ信号、銅箔がない上にエンコーダブラシ19の端面が位置した場合はCOMと導通しないためOFFのエンコーダ信号が出力される。
Further, as shown in FIG. 10, the
以上のように構成されたガス流量制御装置について、以下にその動作、作用を説明する。 About the gas flow control apparatus comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
図11にガス流量とエンコーダブラシ19の回転位置、エンコーダ信号の関係を示す。エンコーダ信号のトラック[1]がONからOFFになる位置は図4で示した閉子位置とし、ガス流量は0である。トラック[1]がONからOFFになる位置を基点とし、エンコーダブラシ19が82.5°回転した位置が図5に示した最小流量となり、そのときトラック[2]がOFFからONになる。
FIG. 11 shows the relationship between the gas flow rate, the rotational position of the
また、トラック[1]がONからOFFになる位置を基点とし、エンコーダブラシ19が128°回転した位置が図5に示した中間流量となり、そのときトラック[3]がOFFからONになる。さらに、トラック[1]がONからOFFになる位置を基点とし、エンコーダブラシ19が193°回転した位置が図6に示した最大流量となり、そのときト
ラック[4]がOFFからONになる。
Further, the position at which the track [1] is turned from ON to OFF is used as a base point, and the position at which the
このようにエンコーダ信号により要求される流量が流れるように最適位置に閉子1を動かすことができる。また、モータ7を回転させているにもかかわらず、エンコーダ信号が変化しない場合は、モータ7もしくは閉子1がロックしていると判断でき、機器の使用を停止することが可能となる。
In this way, the closing
以上のように、本実施の形態においては回転式の閉子1の回転位置を検出する位置検出装置を設けることで、正確な流量制御とモータロックなどの異常時の検出が可能となる。
As described above, in the present embodiment, by providing a position detection device that detects the rotational position of the
また、実施形態1および2のモータ7をステッピングモータとした場合、回転速度が駆動周波数を変化させることで可能となる。また、ステッピングモータの特徴として、回転速度が速い場合は低トルク、回転速度が遅い場合は高トルクになる。よって、機器の始動時または異常時には閉子の固着などによる駆動トルクアップに対応して低速・高トルク回転とし、通常時は高速・低トルク回転とし装置の消費電力を抑えることができる。さらにエンコーダ信号では判らない中間火力も細かく正確にとめることができる。
Further, when the
以上のように、ガス流量制御装置のガス流量制御部を駆動するモータにステッピングモータを用いることで、位置検出が出来ない箇所においても正確な流量制御が可能となり、流量切換速度の可変も自在となる。 As described above, by using a stepping motor as the motor that drives the gas flow rate control unit of the gas flow rate control device, accurate flow rate control is possible even in locations where position detection is not possible, and the flow rate switching speed can be varied freely. Become.
以上のように本発明にかかるガス流量制御装置は、従来のスライド式の閉子に比べてスライド方向変換のギア機構の不要と閉子の移動距離を長く、かつ流量の切換段数も多くすることが可能になり、騒音の低下、装置の小型、軽量化を図ることが可能になり、ガステーブル、ガスオーブン等の広い範囲のガス器具に適用できる。 As described above, the gas flow rate control device according to the present invention eliminates the need for a gear mechanism for changing the sliding direction, lengthens the moving distance of the closing member, and increases the number of flow switching stages as compared with the conventional sliding closing member. It is possible to reduce noise, reduce the size and weight of the apparatus, and can be applied to a wide range of gas appliances such as a gas table and a gas oven.
1 閉子
2 コックボディ
3 ガス通路
7 モータ
8 流量チップ
10 貫通穴
12 エンコーダ
13 コックボディ下
15 コックボディ上
18 回転板
19 エンコーダブラシ
20 エンコーダ基板
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006243704A JP2008064210A (en) | 2006-09-08 | 2006-09-08 | Gas flow control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006243704A JP2008064210A (en) | 2006-09-08 | 2006-09-08 | Gas flow control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=39287098
Family Applications (1)
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JP2006243704A Pending JP2008064210A (en) | 2006-09-08 | 2006-09-08 | Gas flow control device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2008064210A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013150934A1 (en) * | 2012-04-06 | 2013-10-10 | 株式会社ミクニ | Gas control valve |
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-
2006
- 2006-09-08 JP JP2006243704A patent/JP2008064210A/en active Pending
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