JP3643982B2 - ガス器具の火力調節装置 - Google Patents
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Description
【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。
【0003】
この場合、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より燃料ガスの減少速度が速くなる。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という問題があった。
【0004】
このような問題の解決策は、例えば、特開平7ー305836号公報に記載されている。このものでは、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。そして、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ことで、絞り弁の上流側と下流側とのガス通路に圧力差が生じると、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】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ガス通路に絞り弁を設けた上述のものでは、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。この場合、ダイヤフラムは、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。このため、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。このような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ない場合があり、ガスバーナーの失火を防止できないという問題があった。
【0006】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、ガス源の供給ガス圧が変動してもダイヤフラムの変位はなく、急速絞り操作が行われたときにガスバーナーの失火が確実に防止され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。
【0007】
【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たガス器具の火力調節装置において、可動弁を強火状態から弱火状態へ急激に操作した場合に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付勢力で、上流室に向かってダイヤフラムを付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする。
【0008】
本発明によれば、チャンバの上流室に向かってダイヤフラムが付勢されているので、ガス源の供給ガス圧が高くなり、過渡的にガス通路の上流側の圧力が下流側の圧力より高くなっても、ダイヤフラムがチャンバの下流室の容積を減少させる方向に移動しない。従って、下流室の容積は一定に保持され、ガスバーナーの失火を防止するのに必要な量の燃料ガスが蓄えられる。このため、このような状態で急速絞り操作が行われても、チャンバの下流室からガス通路の下流側に十分な量の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。
【0009】
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。
【0010】
【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。
【0011】
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22の弁体22aによって区画される。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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12b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11a、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、11b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。
【0017】
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。このため、チャンバ12の下流室12bに蓄えられる燃料ガスの量は減少する。このような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場合がある。
【0018】
本実施の形態では、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19aに着座するようにダイヤフラム15を付勢している。この場合、ばね18の付勢力は、絞り弁14の強火状態で上流側のガス通路11a内の圧力(一次圧力)が変動し、過渡的に該一次圧力が下流側のガス通路内11bの圧力(二次圧力)より高くなってもダイヤフラム15の移動は許容しないが、急速絞り操作が行われ、二次圧力が急激に低下すると下流室12bの容積を減少させる方向へのダイヤフラム15の移動を許容するように設定されている。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。
【0019】
図2を参照してチャンバ12の作用を説明する。図2(a)に示すように、絞り弁14の強火状態では、ダイヤフラム15に、一次圧力P1による力F1と、二次圧力P2による力F2及び付勢力Fsとが作用している。この場合、一次圧力P1と二次圧力P2とはほぼ等しいので、力F1は力F2と付勢力Fsとの和より小さくなる(F1<F2+Fs)。このため、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。
【0020】
図2(b)に示すように、急速絞り操作を行うと二次圧力P2が急激に低下し、上流側からダイヤフラム15に作用する力F1が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)。力F1が力F2及び付勢力Fsの和より大きくなると、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19b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。
【0021】
急速絞り操作時の燃料ガス補充時間はばね18の付勢力の設定を変えることにより変化させることができる。本実施の形態では、ガス補充時間が0.5秒になるようにばね18の付勢力を設定した。この場合、ガス通路11bを介して混合管Mに供給される燃料ガスのガス供給量の変化は図3に示すように緩やかになる。即ち、チャンバ12を備えない従来のものでは、急速絞り操作が行なわれると、点線で示すように燃料ガスのガス供給量はS1からS2まで急激に低下する。それに対して、本実施の形態では、急速絞り操作が行なわれ、二次圧力P2が急激に低下するとチャンバ12の下流室12bの容積を減少させる方向にダイヤフラム15が移動し、下流室12bから燃料ガスが下流側のガス通路11bに徐々に押し出されるので、実線で示すように燃料ガスの供給量の変化が緩やかになる。これにより、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防止される。
【0022】
尚、急速絞り操作が行われた場合に、下流室12bに蓄えられた燃料ガスが下流側のガス通路11bに徐々に押し出されるように、第2ガス通路17のうち下流室12b側の一部の通路面積をノズル71の開口面積より小さく設定している。
【0023】
また、本実施の形態では、火力調節装置1の装置本体10は、図1に示すように、上流室12a、案内路13、ガス通路11a、第1の連通路16並びにガス通路11bの一部を形成した第1部分10aと、下流室12b、ガス通路11bの一部と、第2の連通路17並びにストッパ19を形成した第2部分10bとを、ダイヤフラム15の外周縁によってチャンバ12の外周を、Oリングなどのシール材9で下流側のガス通路11bをシールした状態で結合してなるが、これに限定されるものではない。
【0024】
例えば、図4(a)に示すように、ダイヤフラム15とシール材9とを一体に形成し、第1及び第2の両部分10a、10bを結合してもよい。また、図4(b)に示すように、チャンバ12の一面を開放した状態で装置本体10を一体に形成し、該一面に、ダイヤフラム15の外周縁を押さえるスペーサ15aを挿入した後、ストッパ19bを設けた蓋部材15bをシールした状態で装着して装置本体10を構成することができる。この場合、加工作業を考慮して第2連通路17にオリフィス部材17aを挿入して通路面積を設定してもよい。
【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】(a)は、絞り弁の強火状態におけるチャンバ内部の様子を示す図
(b)は、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
【図3】ガス通路の燃料ガス供給量の変化を示すグラフ
【図4】(a)及び(b)は、他の実施形態にかかる装置本体の構造を示す部分断面図
【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 (2)
- 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たガス器具の火力調節装置において、
可動弁を強火状態から弱火状態へ急激に操作した場合に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付勢力で、上流室に向かってダイヤフラムを付勢する付勢手段を設けたことを特徴とするガス器具の火力調節装置。 - 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記載のガス器具の火力調節装置。
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