JP3559990B2 - 燃焼装置用ガス量調節器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は燃焼装置用ガス量調節器に関するもので、更に詳細には、例えばキャンプや登山、あるいはフィールドワーク等において使用される例えば携帯用のガス・ストーブやランタン等の燃焼装置に使用されるガス量調節器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、この種の燃焼装置用ガス量調節器は、燃料容器であるガスカートリッジに着脱可能に装着されて、ガスカートリッジからの燃料ガスのガス量を調節して、バーナに向かって燃料ガスを噴射するガス噴射ノズルに供給するように構成されている。
【0003】
従来のこの種のガス量調節器として、図6及び図7に示すように、燃料容器であるガスカートリッジ1の燃料送出路2に連通するガス導入路11と、燃料ガス噴射ノズル20に連通するガス導出路12と、ガス導入路11及びガス導出路12に連通するガス量調節路13と、このガス量調節路13及びこのガス量調節路13に連なる拡径凹所14内に移動可能に挿入されるスピンドル15とを具備し、スピンドル15の先端にガス量調節路13との隙間の開度を調節する円錐状部13A又は円錐台状部13B(図7の二点鎖線参照)を形成してなるガス量調節器が知られている。このガス量調節器によれば、摘み16を回転してスピンドル15を移動すると共に、円錐状部13A(又は円錐台状部13B)とガス量調節路13との隙間を調節することで、燃料ガスのガス量を調節、すなわち零(閉塞状態)から燃料ガス噴射ノズル20のノズル孔21の開口面積と同等以上(全開状態)の間でガス量を微少調節している。
【0004】
また、別のガス量調節器として、図8及び図9に示すように、拡開凹所14内をスライドするスピンドル15の先端に、ガス量調節路13内をスライドする円柱状のスピンドル先端部13Cを形成し、スピンドル15を移動することによって、ガス量調節路13とガス導入路11又はガス導出路12のうちの少なくとも一方との連通口17(図面では、ガス量調節路13とガス導入路11との連通口17を示す)の開度と、拡径凹所14に設けられた他方の連通口19の開度を調節することで、燃料ガスのガス量を調節、すなわち零(閉塞状態)から燃料ガス噴射ノズル20のノズル孔21の開口面積と同等以上(全開状態)の間でガス量を微少調節している(特公平7−49844号公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者すなわち図6及び図7に示すように、スピンドル15に円錐状部13A(又は円錐台状部13B)を形成する構造のものにおいては、円錐状部13A(又は円錐台状部13B)の外周面とガス量調節路13の拡径凹所14側端縁部とが接触して閉塞状態(開度零の状態)となるため、閉塞状態からスピンドル15を移動すると、即座に閉塞状態が解除されて、燃料ガスが急激に流れてしまい、ガス量の調整初期時の微少調節が難しいという問題があった。また、長期の使用により円錐状部13A(又は円錐台状部13B)の外周面とガス量調節路13の拡径凹所14側端縁部との接触部が摩耗して、シール性が低下するという問題もあった。
【0006】
また、後者すなわち特公平7−49844号公報に記載のものは、ガス量調節路13とガス導入路11又はガス導出路12のうちの少なくとも一方との連通口17の開度を調節することで、ガス量を調整する構造であるが、微少量の調節は難しいという問題がある。すなわち、上述した携帯用の燃焼装置においては、上記燃料ガス噴射ノズル20のノズル孔の径は約φ110〜500μmという微小寸法であり、また、ガス量調節路13の内径は約φ1.7mmであり、連通口17は楕円形に形成されるが、ガス量を閉塞状態からノズル孔の面積と同等の全開状態まで調節するには、連通口17の面積はノズル孔の面積と同等程度であり、極めて小さい面積である。したがって、このような極めて小さな面積をスピンドル15の移動量で調節するにはスピンドル15の移動量を高精度にしなければならないという問題がある。また、特公平7−49844号公報に記載のものにおいても、長期の使用によりガス量調節路13とスピンドル先端部13Cとのスライド部が摩耗してシール性が低下するという恐れもある。
【0007】
この発明は、上記事情に鑑みなされたもので、ガス量の微少調節及びシール性の向上を図れるようにした燃焼装置用ガス量調節器を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、燃料容器の燃料ガス送出路に連通するガス導入路と、燃料ガス噴射ノズルに連通するガス導出路と、上記ガス導入路及びガス導出路に連通するガス量調節路と、上記ガス量調節路及びこのガス量調節路に連なる拡径凹所内に移動可能に挿入されるスピンドルと、を具備する燃焼装置用ガス量調節器であって、上記スピンドルは、上記ガス量調節路の内周面との間において調節空間を形成する縮径テーパ付ニードルと、このニードルの基端に連なって上記ガス量調節路の内周面に密接可能な閉塞円柱部と、上記ガス量調節路と拡径凹所の連結段部面に密接可能なシール部材と、を具備し、かつ、上記閉塞円柱部の長さを、少なくとも上記シール部材の弾性変形量より大きく形成することを特徴とする。
【0009】
この発明において、上記縮径テーパ付ニードルのテーパ面は可及的に緩やかにする方が好ましい。また、上記閉塞円柱部の長さ(幅)は、少なくともシール部材の弾性変形量すなわち通常状態と圧縮状態の差分より大きい方が好ましい。
【0010】
このように構成することにより、閉塞状態では閉塞円柱部がガス量調節路の内周面に密接し、かつ、シール部材がガス量調節路と拡径凹所の連結段部面に密接するので、二重シール構造とすることができ、シール性の向上を図ることができる。
【0011】
また、閉塞状態からスピンドルを移動してガスを流す場合、閉塞円柱部によって閉塞状態が維持されるので、燃料ガスが急激に流れることがない。したがって、ガス量の調整初期時の微少調節を可能にすることができる。
【0012】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の燃焼装置用ガス量調節器において、上記ガス導入路を燃料ガス噴射ノズルの装着孔と同一直線上に形成し、ガス導出路を上記燃料ガス噴射ノズルの装着孔に連ねて形成すると共に、ガス量調節路と拡径凹所の連結段部に連通口を形成してなることを特徴とする。
【0013】
このように構成することにより、ガス導入路及びガス導出路の加工を容易にすることができると共に、ガス導入路及びガス導出路の経路を短くすることができ、ガス量調節器全体を小型にすることができる。
【0014】
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の燃焼装置用ガス量調節器において、上記ガス量調節路と拡径凹所の連結段部面を、拡径凹部に向かって拡径するテーパ状に形成してなることを特徴とする。
【0015】
このように構成することにより、ガス量調節路と拡径凹所の連結段部面とシール部材の接触面積を広くすることができるので、更にシール性の向上を図ることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、従来と同じ部分には同一符号を付して説明する。
【0017】
図1は、この発明の燃焼装置用ガス量調節器(以下に単にガス量調節器という)の使用状態の一例を示す概略断面図、図2は、ガス量調節器の使用状態の断面図、図3は、図2の要部を示す拡大断面図、図4は、ガス量調節器の閉塞状態の断面図、図5は、図4の要部を示す拡大断面図である。
【0018】
上記ガス量調節器は、燃料ガス例えば液化石油ガス(LPG)を収容する燃料容器であるガスカートリッジ1の燃料送出路2に連通するガス導入路11と、燃料ガス噴射ノズル20に連通するガス導出路12と、ガス導入路11及びガス導出路12に連通するガス量調節路13と、ガス量調節路13及びこのガス量調節路13に連なる拡径凹所14内に移動可能に挿入されると共に、拡径凹所14の内周面に形成された雌ねじ部30にねじ結合する雄ねじ部31を有するスピンドル15と、このスピンドル15の基端部に装着される摘み16とで主に構成されている。なお、燃料ガス噴射ノズル20の上部には、混合ガス供給路3を有する供給管体4を介してバーナ5が装着されている。
【0019】
上記ガス導入路11、ガス導出路12、ガス量調節路13、拡径凹所14及び燃料ガス噴射ノズル20の装着孔18は、例えば真鍮製の本体10に設けられている。この場合、上記ガス導入路11は燃料ガス噴射ノズル20の装着孔18と同一直線上に形成されており、また、ガス導出路12は燃料ガス噴射ノズル20の装着孔18に連ねて形成されると共に、ガス量調節路13と拡径凹所14の連結段部に連通口19が設けられている。この場合、装着孔18と拡径凹所14とを直交状に孔明け加工することにより、その交差部に連通口19を形成することができる。また、ガス量調節路13と拡径凹所14の連結段部面32は、拡径凹所14に向かって拡径するテーパ状に形成されている。
【0020】
上記のように、ガス導入路11を燃料ガス噴射ノズル20の装着孔18と同一直線上に形成し、ガス導出路12を装着孔18に連ねて形成すると共に、ガス量調節路13と拡径凹所14の連結段部に連通口19を設けることにより、ガス導入路11及びガス導出路12の加工を容易にするすることができると共に、ガス導入路11及びガス導出路12の経路を短くするすることができ、ガス量調節器全体を小型にすることができる。
【0021】
なお、上記燃料ガス噴射ノズル20は、上記ガス導出路12に連通するガス連通路23を有する筒状基部22と、この筒状基部22の上端部に一体に形成され、ガス連通路23に連通するノズル孔21を有する膨隆頭部24とで構成され、筒状基部22の外周に設けられた雄ねじ部22aを、装着孔18の開口部に設けられた雌ねじ部18aにねじ結合することによって、装着孔18に装着されている。なお、本体10の上部側における装着孔18の外周側には、供給管体4がねじ結合されている。また、本体10の下部側には、ガスカートリッジ1の口部1aにねじ結合によって着脱可能に装着される装着部25が設けられている。この装着部25の内部には、ガスカートリッジ1の口部上端をシールする内部シールパッキン26が装着され、また、装着部25の外周には、装着部25の外周側とガスカートリッジ1の口部1aとをシールする例えば合成ゴム製の外部シール部材27が装着されている。
【0022】
上記スピンドル15は、先端部に、ガス量調節路13の内周面との間において調節空間を形成する縮径テーパ付ニードル40が設けられており、このニードル40の基端に連なってガス量調節路13の内周面に密接可能な閉塞円柱部41が設けられている。また、閉塞円柱部41の基端に閉塞円柱部41より大径の中径部42を介して更に大径の胴部43が設けられており、中径部42には、ガス量調節路13と拡径凹所14の連結段部面32に密接可能なシール部材であるOリング45が装着されている。また、胴部43の先端側には周溝43aが設けられており、この周溝43a内に拡径凹所14の内周面に密接して燃料ガスが外部に漏洩するのを防止するシールパッキン46が装着されており、中間部には、拡径凹所14の内周面に設けられた雌ねじ部30にねじ結合する雄ねじ部31が設けられている。また、胴部43の基端部には小径頸部47を介して胴部43と同径の取付部48が設けられており、取付部48には、外周面に凹凸部16aを有する摘み16が装着されている。
【0023】
このように構成されるスピンドル15は、雄ねじ部31を拡径凹所14に設けられた雌ねじ30にねじ結合して取り付けた状態で、雌ねじ部30の開口部に押え部材49をねじ結合して本体10からの抜け出しが防止されている。
【0024】
上記のように構成されるガス量調節器において、上記燃料ガス噴射ノズル20のノズル孔21の孔径は、φ110〜500μmという微小寸法に形成されており、また、ガス量調節路13の内径は、約φ1.7mmに形成され、また、ガス導入路11及びガス導出路12の連通口19の径は、約φ0.7〜1mmに形成されている。
【0025】
また、ニードル40のテーパ面は可及的に緩やかに形成する方が好ましく、例えばスピンドル15の軸線に対してニードル40のテーパ角を約5〜7度に形成する方が好ましい。このように、ニードル40のテーパ面を可及的に緩やかに形成することにより、微小なノズル孔21の面積に対応させてガス量調節路13の内周面とニードル40の外周面との隙間を微小範囲で漸次変化させることができるので、燃料ガスのガス量を微少調節することができる。
【0026】
また、上記閉塞円柱部の長さ(幅)は、少なくともOリング45の弾性変形量すなわち連結段部面32に接触しないOリング45の通常状態と、連結段部面32に密接する圧縮状態の差分の寸法より大きい寸法に形成する方が好ましい。その理由は、ガス導入路11とガス導出路12の連通を遮断する閉塞状態から摘み16を回転してスピンドル15を移動する際、Oリング45が圧縮変形状態から通常の状態に復元する間、閉塞円柱部41がガス量調節路13を閉塞して、ガス導入路11とガス導出路12の連通を遮断することができるので、燃料ガスの供給開始時に、急激に燃料ガスが噴出するのを防止することができると共に、ガス量の調整初期時の微少調節を可能にすることができるからである。
【0027】
また、摘み16を約1回転(360度回転)する間に、閉塞状態から全開状態にスピンドル15が移動するように、スピンドル15の雄ねじ部31と拡径凹所14の雌ねじ部30のねじピッチを設定する方が好ましい。この場合、ガス量調節路13の閉塞状態(開度零状態)は上記閉塞円柱部41がガス量調節路13を閉塞する間維持されるので、全開状態すなわちガス量調節路13の内周面とニードル40の外周面との隙間の面積をノズル孔21の開口面積より若干大きくしておけば、スピンドル15の雄ねじ部31と拡径凹所14の雌ねじ部30のねじピッチに精度誤差があっても、確実に閉塞状態(開度零状態)からノズル孔21の開口面積と等しい全開状態にすることができる。
【0028】
上記のように構成されるこの発明のガス量調節器を使用する場合は、まず、ガスカートリッジ1の口部1aにガス量調節器を装着すると共に、ガス量調節器の上部に供給管体4を介してバーナ5を装着する。この状態においては、図4及び図5に示すように、スピンドル15の閉塞円柱部41がガス量調節路13の内周面を閉塞すると共に、Oリング45がガス量調節路13と拡径凹所14の連結段部面32に密接しているので、この二重シール構造によってガスカートリッジ1内の燃料ガスは外部に流れることはない。しかも、連結段部面32は拡径凹所14に向かって拡径テーパ状に形成されているので、Oリング45との接触面積を広くすることができ、シール性を更に確実にすることができる。
【0029】
次に、摘み16を開口側へ回転してスピンドル15を後端側に移動すると、閉塞円柱部41がガス量調節路13の内周面を閉塞した状態でOリング45が連結段部面32から離れ、その後、閉塞円柱部41がガス量調節路13の外方に移動して、ガスカートリッジ1から燃料ガスが燃料ガス噴射ノズル20側へ供給可能となる。この際、摘み16を回転して、ガス量調節路13の内周面とニードル40の外周面との隙間sを調節することによって燃料ガスの供給量を微少調節することができる(図2,図3参照)。
【0030】
なお、上記実施形態では、この発明のガス量調節器を携帯用ガス・ストーブに適用した場合について説明したが、携帯用ガス・ストーブ以外の携帯用燃焼装置例えば携帯用カンテラにも適用できることは勿論である。
【0031】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明のガス量調節器は、上記のように構成されているので、以下のような顕著な効果が得られる。
【0032】
1)請求項1記載の発明によれば、閉塞状態では閉塞円柱部がガス量調節路の内周面に密接し、かつ、シール部材がガス量調節路と拡径凹所の連結段部面に密接するので、二重シール構造とすることができ、シール性の向上を図ることができる。
【0033】
また、閉塞状態からスピンドルを移動してガスを流す場合、閉塞円柱部によって閉塞状態が維持されるので、燃料ガスが急激に流れることがなく、ガス量の調整初期時の微少調節を可能にすることができる。
【0034】
2)請求項2記載の発明によれば、上記1)に加えて更にガス導入路及びガス導出路の加工を容易にすることができると共に、ガス導入路及びガス導出路の経路を短くすることができ、ガス量調節器全体を小型にすることができる。
【0035】
3)請求項3記載の発明によれば、ガス量調節路と拡径凹所の連結段部面とシール部材の接触面積を広くすることができるので、上記1)、2)に加えて更にシール性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の燃焼装置用ガス量調節器の使用状態の一例を示す概略断面図である。
【図2】この発明の燃焼装置用ガス量調節器の使用状態の断面図である。
【図3】図2の要部を示す拡大断面図である。
【図4】上記ガス量調節器の閉塞状態の断面図である。
【図5】図4の要部を示す拡大断面図である。
【図6】従来のガス量調節器の使用状態を示す概略断面図である。
【図7】図6に示す従来のガス量調節器における閉塞状態の要部断面図(a)及び使用状態の要部断面図(b)である。
【図8】従来の別のガス量調節器の使用状態を示す概略断面図である。
【図9】図8に示す従来のガス量調節器における連通口の閉塞状態を説明する概略断面図(a)及び連通口の開放状態を説明する概略断面図(b)である。
【符号の説明】
1 ガスカートリッジ(燃料容器)
2 燃料ガス送出路
11 ガス導入路
12 ガス導出路
13 ガス量調節路
14 拡径凹所
15 スピンドル
18 装着孔
19 連通口
20 ガス噴射ノズル
21 ノズル孔
32 連結段部面
40 縮径テーパ付ニードル
41 閉塞円柱部
45 Oリング(シール部材)
Claims (3)
- 燃料容器の燃料ガス送出路に連通するガス導入路と、燃料ガス噴射ノズルに連通するガス導出路と、上記ガス導入路及びガス導出路に連通するガス量調節路と、上記ガス量調節路及びこのガス量調節路に連なる拡径凹所内に移動可能に挿入されるスピンドルと、を具備する燃焼装置用ガス量調節器であって、
上記スピンドルは、上記ガス量調節路の内周面との間において調節空間を形成する縮径テーパ付ニードルと、このニードルの基端に連なって上記ガス量調節路の内周面に密接可能な閉塞円柱部と、上記ガス量調節路と拡径凹所の連結段部面に密接可能なシール部材と、を具備し、かつ、上記閉塞円柱部の長さを、少なくとも上記シール部材の弾性変形量より大きく形成することを特徴とする燃焼装置用ガス量調節器。 - 請求項1記載の燃焼装置用ガス量調節器において、
上記ガス導入路を燃料ガス噴射ノズルの装着孔と同一直線上に形成し、ガス導出路を上記燃料ガス噴射ノズルの装着孔に連ねて形成すると共に、ガス量調節路と拡径凹所の連結段部に連通口を形成してなることを特徴とする燃焼装置用ガス量調節器。 - 請求項1又は2記載の燃焼装置用ガス量調節器において、
上記ガス量調節路と拡径凹所の連結段部面を、拡径凹部に向かって拡径するテーパ状に形成してなることを特徴とする燃焼装置用ガス量調節器。
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