JP4097630B2

JP4097630B2 - 火力調節装置

Info

Publication number: JP4097630B2
Application number: JP2004189250A
Authority: JP
Inventors: 雄一林; 正則清水
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2004-06-28
Filing date: 2004-06-28
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2024-06-28
Also published as: JP2006010243A

Description

本発明は、ガスバーナへのガス供給量を増減させてガスバーナの火力を調節する火力調節装置に関する。

従来のこの種の火力調節装置は、ガスバーナへ供給されるガスを通過させるためのガス通路口が大小相違する大きさで複数貫設されたガス通路板を備えている。そして、このガス通路板の一方の面に密着してガス通路口を閉鎖する円板状の開閉板を取り付け、この開閉板に、ガス通路口を開放する開弁部を形成している。したがって、開閉板を回転させて開弁部に一致するガス通路口を切り換えることによって開放されるガス通路口を切り換え、バーナの供給されるガスの流量を増減制御するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。

ところで上記の従来の火力調節装置はガスコンロのように１個のガスバーナに対して１個の火力調節装置を取り付けて使用するが、グリル庫のように上火バーナと下火バーナとの２つのバーナを設けてその２個のバーナへ供給されるガスを１個の火力調節装置で制御するようにしたものが知られている。

たとえば、強火にするために大流量を流すガス通路口と弱火にするため小流量しか流さないガス通路口とを中心点を挟んで対称に設けてガス通路口組とし、２組のガス通路口組を９０度位相をずらせてガス通路板に形成したものが知られている。このものでは、上火バーナに大流量を流すガス通路口の隣に下火バーナに大流量を流すガス通路口が位置するが、さらにその隣には上火バーナに小流量を流すガス通路口が位置する（例えば、特許文献２参照）。
特公平７−５４１７８号公報（図２、図３）特開２００３−２１４６１９号公報（図３、図４）

上記特許文献１に記載されたものでは、ガス通路板に開閉板を押し付けた状態で開閉板を回転させなければならない。そのため両者の間のシール性の保持と摩擦および摩耗の低減を図るためリチウムグリス等のグリス剤が塗布されている。

ところが、このグリス剤がガス通路口内に侵入する場合が生じる。最小流量時にガスが流れるガス通路口は他のガス通路口に対してきわめて細いため、そのガス通路口内にグリス剤が侵入すると、侵入したグリス剤でガス通路口が狭窄され、あるいは閉鎖されてしまうおそれすらある。

また、上記特許文献２に記載したものでは、開閉板の回転角度範囲を少なくとも２７０度以上確保しなければならず、そのため開閉板やガス通路板の摩耗量が多くなる。また、ガス通路口の配置が複雑なため、上火用のオリフィスと下火用のオリフィスを別途に形成しなければならず、両オリフィスを共用化することができない。

そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、最小流量のガス通路口がグリス剤などで塞がれることがなく、また２系統へのガスを制御するものでは開閉板やガス流量板の摩耗を減少させることのできる火力調節装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明による火力調節装置は、ガスバーナへ供給されるガスが通過するガス通路口が複数貫設されたガス通路板と、このガス通路板の一方の面を密着面として、密着面に密着してガス通路口を閉鎖する閉鎖部とガス通路口を選択的に開放してガス通路口にガスを通過させる開弁部とを備えた開閉板とを備え、ガス通路板と開閉板との位置関係を相対的に変化させて開弁部により開放されるガス通路口の組み合わせを変化させることによりガスバーナへのガス供給量を調節する火力調節装置において、上記ガス通路口のうち、最小流量時にガスが通過するガス通路口の、密着面側の開口部の周囲を密着面から後退させて、このガス通路口の開口部と閉鎖部との間に逃がし空間を形成し、逃がし空間は外方に開放されており、ガス通路板と開閉板との相対的な位置関係にかかわらず逃がし空間が設けられたガス通路口を常にガスが通過するようにしたことを特徴とする。

上記逃がし空間を設けたので、開閉板とガス通路板との間に塗布されたシールや潤滑を目的としたグリス剤等や、開閉板とガス通路板との相対移動により生じる摩耗粉などは逃がし空間内に保持され、最小流量時にガスが通過するガス通路口内に侵入することがない。

ところで、上記逃がし空間は外方に開放されており、ガス通路板と開閉板との相対的な位置関係にかかわらず逃がし空間が設けられたガス通路口を常にガスが通過するように構成すると、最小流量時にガスが通過するガス通路口に、最小流量時以外にも常にガスが流れてこのガス通路口が閉塞することを防止できる。

上記開閉板は円板状に形成されガス通路板より上流側に配設されており、この開閉板が回転自在に収納される収容部の周壁の一部を切欠いて、上記開放された逃がし空間に連通するガス通路を形成してもよい。

ところで、上記ガス通路板には相互に独立した２つのガスバーナへ各々ガスを供給する２組のガス通路口組が形成されており、これらガス通路口組は、各々大小２個のガス通路口からなり、上記開閉板に形成された開弁部は、計２個の大ガス通路口の双方を開放するポジションと、いずれか一方を開口する２つのポジションと、双方を閉鎖するポジションの合計４つのポジションに移動自在としてもよい。

なお、このように構成する場合には、上記大小のガス通路口のうち、小のガス通路口を通過するガスの流量を規定するオリフィス板を、両方の小のガス通路口に対して各１個取り付け、これら２個のオリフィス板を互いに同一の形状として共用できるように構成することが望ましい。

以上の説明から明らかなように、本発明は、ガス通路板の密着面側に逃がし空間を形成したので、シールおよび潤滑を目的としたグリス剤などや摩耗粉が逃がし空間内に保持されて、最小流量時にガスが通過するガス通路口内に侵入することが防止される。これにより、弱火状態での炎が安定して失火などを防止することができる。

図１を参照して、１は本発明による火力調節装置が組み込まれたビルトイン式のガステーブルである。このガステーブル１の上面には発熱量の相違する大バーナ１１、中バーナ１２、小バーナ１３の合計３個のガスバーナが設けられている。また、前面には引き出し式の扉を備えたグリル庫１４が設けられている。

図２を参照して、このグリル庫１４内には上火バーナ１４ａと下火バーナ４ｂとが内蔵されている。そして、これら各バーナへは元弁１５を通過したガスが分岐されて供給される。

元弁１５を通過したガスは４系統に分岐され、各々火力調節装置２ａ、２ｂ、２ｃ、３
に供給される。火力調節装置２ａに分岐されたガスは大バーナ１１に供給され、火力調節装置２ｂに分岐されたガスは中バーナ１２に供給され、火力調節装置２ｃに分岐されたガスは小バーナ１３に供給される。

また、火力調節装置３に供給されたガスはさらにこの火力調節装置３の内部で２系統に分岐され、上火バーナ１４ａと下火バーナ１４ｂとの各々供給される。

火力調節装置２ａを例に説明すると、火力調節装置２ａに分岐されたガスは、開閉弁２１を通過し、さらにその下流のガス通路２３に設けられたガバナ２２によって調圧されたのち火力調節部４に供給される。この火力調節部４では大バーナ１１へ供給されるガス流量を増減し、大バーナ１１の火力を調節するように構成されている。

他の火力調節装置２ｂ、２ｃは火力調節装置２ａと比較してガバナ２２を備えていない点以外は基本的に同じ構造である。

火力調節装置３は開閉弁２１およびガバナ２２を備えている点は火力調節装置２ａと同様の構成であるが、ガバナ２２の下流で２系統に分岐されたガスの流量を各々増減して上火バーナ１４ａと下火バーナ１４ｂとに供給する火力調節部８を備えている点で他の火力調節装置２ａ、２ｂ、２ｃと相違する。

図３を参照して、火力調節装置２ｂを例に構成を説明する。なお、火力調節装置２ｃは上述のように火力調節装置２ｂと同様の構成であり、火力調節装置２ａはガバナ２２を備えている点のみが相違するだけであるので、両火力調節装置２ｂ、２ｃの構成の説明は省略する。

この火力調節装置２ｂに供給されたガスは開閉弁２１を通過する。この開閉弁２１はソレノイド部２１ａとこのソレノイド部２１ａによって進退する弁体２１ｂおよび弁体２１ｂにより開閉される弁口２１ｃとから構成されている。弁口２１ｃが開放されるとガス通路２３を通ってガスは下流の火力調節部４に流れる。

この火力調節部４には位相制御が可能なパルスモータ４１が設けられており、このパルスモータ４１の出力軸に連結された回転軸４２に開閉板５が取り付けられている。図４をあわせて参照して、この開閉板５は円板形状に形成されている。そして、この開閉板５はバネ４３の付勢力によりガス通路板６の下面である密着面６２に密着している。このガス通路板６には同一円周上に５個のガス通路口６１ａ、６１ｂが貫設されている。そして密着面６２に開閉板５が押接されることにより、開閉板５の上面が閉鎖部として機能してガス通路口６１ａ、６１ｂが閉塞される。ただし、開閉板５の一部には円周方向に沿った長穴形状の開弁部５１が設けられている。

パルスモータ４１を作動させて開閉板５を回動すると、開弁部５１とガス通路口６１ａ、６１ｂのうちの所定のものとが一致し、その一致したガス通路口が開放される。このガス通路板６の上面にはホルダ７１に保持されたオリフィス板７がセットされており、そのオリフィス板７を通過したガスが中バーナ１２に供給される。

オリフィス板７には相互に大きさの異なるオリフィス孔が設けられており、上記開弁部５１によって開放されるガス通路口６１ａ、６１ｂの組み合わせによって中バーナ１２へ供給されるガスの流量が変化する。

最小流量を決定するオリフィス孔７ａに対応するガス通路口６１ａの下面側開口部には、密着面６２から１段後退させた逃がし空間６３が形成されている。この逃がし空間６３は外方に開放されている。

一方、開閉板５を収容するために本体４４に形成された収容部４５の周壁の一部に切欠き４６を形成した。この切欠き４６はガス通路板６を本体４４に取り付けた状態で上記逃がし空間６３に連通する位置に形成されている。

開閉板５は密着面６２にバネ４３の付勢力により押し付けられた状態で回転しなければならない。開閉板５の上面である閉鎖部や密着面６２が摩耗するとガス通路口６１ａ、６１ｂを閉鎖した状態での気密性が損なわれる。そこで、両者の間にはシールおよび潤滑を目的としたグリス剤が塗布されている。この塗布されたグリスやグリスと混練された摩耗粉等は逃がし空間６３内に溜まることはあるが、ガス通路口６１ａの開口部が密着面６２から１段下がっているので、このグリス等がガス通路口６１ａを閉鎖し、あるいは狭窄することはない。

さらに切欠き４６を設けたので、開弁部５１がガス通路口６１ａに一致する位相になくても、図５に示すように、ガスは切欠き４６から逃がし空間６３を通ってガス通路口６１ａに流れる。このため、ガス通路口６１ａには常にガスが流れることになり、例えば摩耗粉などがガス通路口６１ａに達しても、堆積してガス通路口６１ａを閉塞する前に下流側へと吹き飛ばされ、ガス通路口６１ａの閉塞や狭窄が防止される。なお、このようにガス通路口６１ａにガスが通過すると、最小流量を規定するオリフィス孔７ａを通ってガスが常に中バーナ１２に供給されることになる。ところが、他のオリフィス孔を通過するガスの流量よりもこのオリフィス孔７ａを通過するガスの流量ははるかに少ないので、他のオリフィス孔をガスが通過する状態の火力に対してほとんど影響することがない。

つぎに図６および図７を参照して、火力調節装置３の構造を説明する。この火力調節装置３は上述の火力調節装置２ｂ、２ｃと比較して、ガバナ２２を備えている点が相違し、さらに火力調節部８の構造が上記火力調節部４と大きく相違する。

開閉板５は火力調節部４で用いたものと同様に形成しているが、ガス通路板９の構造が上記ガス通路板６と相違する。このガス通路板９は上火バーナ１４ａおよび下火バーナ１４ｂに各々ガスを供給する強火用のガス通路口９１ａと弱火用のガス通路口９１ｂが各２個ずつ貫設されている。すなわち、強火用と弱火用との各１個のガス通路口９１ａ、９１ｂからなるガス通路口組９１が上火バーナ用と下火バーナ用との２組形成されており、さらに両ガス通路口組９１が左右対称になるように配置されている。

上火バーナ１４ａおよび下火バーナ１４ｂを強火にする場合にはガス通路口９１ａを通してガスを供給し、弱火にする場合にはガス通路口９１ｂのみを通して各バーナにガスを供給する。なお、ガス通路口９１ｂを通過したガスはさらにホルダ１１０に保持されたオリフィス板１００を通過することによってガス種に応じた所定のガス流量に規制される。

このオリフィス板１００はガス種が変更されると変更後のガス種に応じたオリフィスに交換する必要がある。上述のように、ガス通路口組９１を左右対称に形成したので、２個のオリフィス板１００を略扇状に形成することができ、そのため同一形状のオリフィス板１００を１個ずつ各ガス通路口９１ｂに用いることができ、オリフィス板１００を共用することができる。

そして、ガス通路板９の下面である密着面９２から１段後退させた逃がし空間９３を両ガス通路口９１ｂの開口部に形成した。また、本体４４の収容部４５に、ガス通路板９を本体４４にセットした状態で逃がし空間９３に連通する切欠き４６を２個所に設けた。

この切欠き４６を形成したことにより、開閉板５の開弁部５１がガス通路口９１ｂに一致しなくても、ガスは切欠き４６から逃がし空間９３を通ってガス通路口９１ｂに流れる。このため、開弁部５１の位相にかかわらず、オリフィス板１００を通してガスは常に両バーナ１４ａ、１４ｂに供給される。

図７を参照して、開弁部５１が（ａ）に示す位相になると、上火バーナ１４ａにガスを供給するガス通路口９１ａが開放され、上火バーナ１４ａには多量のガスが供給されることにより火力は強火になる。一方、下火バーナ１４ｂ側のガス通路口９１ａは閉鎖されているが、上記のように切欠き４６を通ったガスがガス通路口９１ｂからオリフィス板１００を通って下火バーナ１４ｂに供給されるので、下火バーナ１４ｂの火力は弱火になる。なお、上火バーナ１４ａ側のガス通路口９１ｂにもガスが通るが、ガス通路口９１ａを通過するガスの流量の方がはるかに多いので、上火バーナ１４ａの火力に影響はない。

つぎに、開弁部５１が右回転方向に移動し（ｂ）に示す状態になると、両ガス通路口９１ａが開放され、上火バーナ１４ａおよび下火バーナ１４ｂがともに強火になる。さらに開弁部５１が移動し（ｃ）に示す状態になると上火バーナ１４ａは弱火になるが下火バーナ１４ｂは強火状態のままになる。そして、（ｄ）に示す状態になると両ガス通路口９１ａは閉鎖されるが、２個所の切欠き４６をガスが通って両バーナ１４ａ、１４ｂにガスが供給されるので、両バーナ１４ａ、１４ｂ共に弱火状態になる。

このように、ガス通路口９１ｂは常に開放されており、開弁部５１は２個のガス通路口９１ａの開閉のみを行えばよいので、従来の４個のガス通路口９１ａ、９１ｂの開閉を行う構成では開閉板を略２７０度の範囲で移動させる必要があったが、本形態では開閉板５の回動範囲を略１８０度に狭めることができる。

上記実施の形態では、開閉板５をパルスモータ４１で回動する構成を採用したが、複数のガス通路口を直線状に並べて、開閉板を往復移動させる構成を採用した火力調節装置に本発明を適用してもよく、また、ガス通路板を開閉板より上流側に配置する構成を採用した火力調節装置に本発明を適用してもよい。また、上記各実施の形態では切欠き４６を設けたが、開閉板５の直径を若干小さくして収容部４５の周壁と開閉板５との間に隙間を形成して、その隙間から逃がし空間へとガスが流れるようにしてもよい。

なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。

本発明が適用されるガステーブルの外形を示す図各バーナへのガス供給系統を示す図火力調節装置の構造を示す断面図火力調節部の構造を示す分解斜視図切欠きを通るガス流を示す図グリル庫用の火力調節部の構成を示す分解斜視図上火バーナと下火バーナの火力調節を示す図

符号の説明

１ガステーブル
２ａ火力調節装置
２ｂ火力調節装置
２ｃ火力調節装置
３火力調節装置
４火力調節部
５開閉板
６ガス通路板
７オリフィス板
８火力調節部
９ガス通路板
４３バネ
４５収容部
４６切欠き
５１開弁部
６１ａガス通路口
６２密着面
６３逃がし空間
９１ガス通路口組
９２密着面
９３逃がし空間
１００オリフィス板

Claims

ガスバーナへ供給されるガスが通過するガス通路口が複数貫設されたガス通路板と、このガス通路板の一方の面を密着面として、密着面に密着してガス通路口を閉鎖する閉鎖部とガス通路口を選択的に開放してガス通路口にガスを通過させる開弁部とを備えた開閉板とを備え、ガス通路板と開閉板との位置関係を相対的に変化させて開弁部により開放されるガス通路口の組み合わせを変化させることによりガスバーナへのガス供給量を調節する火力調節装置において、上記ガス通路口のうち、最小流量時にガスが通過するガス通路口の、密着面側の開口部の周囲を密着面から後退させて、このガス通路口の開口部と閉鎖部との間に逃がし空間を形成し、逃がし空間は外方に開放されており、ガス通路板と開閉板との相対的な位置関係にかかわらず逃がし空間が設けられたガス通路口を常にガスが通過するようにしたことを特徴とする火力調節装置。
上記開閉板は円板状に形成されガス通路板より上流側に配設されており、この開閉板が回転自在に収納される収容部の周壁の一部を切欠いて、上記開放された逃がし空間に連通するガス通路を形成したことを特徴とする請求項１に記載の火力調節装置。
上記ガス通路板には相互に独立した２つのガスバーナへ各々ガスを供給する２組のガス通路口組が形成されており、これらガス通路口組は、各々大小２個のガス通路口からなり、上記開閉板に形成された開弁部は、計２個の大ガス通路口の双方を開放するポジションと、いずれか一方を開口する２つのポジションと、双方を閉鎖するポジションの合計４つのポジションに移動自在であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の火力調節装置。
上記大小のガス通路口のうち、小のガス通路口を通過するガスの流量を規定するオリフィス板を、両方の小のガス通路口に対して各１個取り付け、これら２個のオリフィス板を互いに同一の形状として共用できるようにしたことを特徴とする請求項３に記載の火力調節装置。