JP5257746B2

JP5257746B2 - バーナー

Info

Publication number: JP5257746B2
Application number: JP2008077801A
Authority: JP
Inventors: 宏山本
Original assignee: Shinfuji Burner Co Ltd
Current assignee: Shinfuji Burner Co Ltd
Priority date: 2008-03-25
Filing date: 2008-03-25
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2028-03-25
Also published as: JP2009229033A

Description

この発明は、バーナーヘッドへのガス供給圧を一定のガス圧に維持し得るようにしたバーナーに関する。

屋内やアウトドアにおいて使用するバーナーとして、ブタン等の液化ガスを封入した小型のガスボンベを取り付けて、この液化ガスを気化させつつバーナーヘッドで燃焼させるようにしたものがある。このバーナーの火力は、ガス流量を調節するレギュレータによって調節する。このレギュレータとして、弁体を閉弁又は開弁方向に付勢するダイヤフラムと、このダイヤフラムを介して前記弁体を開弁方向に付勢する調整スプリングと、この調整スプリングを開弁方向に押し込むスピンドルを有したものがある。このダイヤフラムには、ハウジングからのガス漏れを防止する機能を有したものもある。

前記レギュレータを備えたバーナーの一例を図８に示して説明する。このバーナーのハウジング１には、ボンベホルダー２を介して小型のガスボンベＢが取り付けられ、このガスボンベＢ内のガスがハウジング１に送り込まれる。また、このハウジング１には、吸気管３を介してバーナーヘッド４が設けられ、ハウジング１に送り込んだガスを、吸気管３に形成した空気口５から取り込んだ空気と混合して混合気とし、バーナーヘッド４に供給する。この混合気を、バーナーヘッド４に形成した火口から放出するとともに、圧電素子６と配線（図示せず）した芯線７から火口近傍に放電を生じさせることによって点火・燃焼する。なお、同図においては、鍋等を載置するための五徳は省略してある。

このバーナーヘッド４に供給されるガスの流量は、前記レギュレータで調節する。このレギュレータは、ハウジング１内に形成された１次側ガス室８と、この１次側ガス室８よりもガス圧が低い２次側ガス室９と、両ガス室間８、９をつなぐ流路１０を有するとともに、この流路１０内に弁体１１が設けられている。

この弁体１１には、ハウジング１からのガス漏れを防止しつつ弁体１１を閉弁方向に付勢するダイヤフラム１６と、このダイヤフラム１６による前記閉弁方向への付勢力を補助するカウンタースプリング１４と、連結部材１８及びダイヤフラム１６を介して弁体１１を開弁方向に付勢する調整スプリング１２と、この調整スプリング１２を前記開弁方向に押し込むスピンドル１３とが設けられている。このスピンドル１３をハウジングキャップ１７にねじ込んで、このスピンドル１３の押し込み量を調節することによって、弁体１１の開弁度が決まる。このスピンドル１３は、止めナット１９によってハウジングキャップ１７から抜け落ちないようになっている。

この弁体１１は、その軸心が流路１０を流動するガスの流動方向と平行方向になるように設けられており、流路１０の内径よりも弁体１１の外径を若干小さくすることによって、その隙間にガスが流動し得る（開弁する）ようにしている。また、この弁体１１は、その軸心方向に自在に動き得るようになっていて、この弁体１１の軸周りに設けたＯリング１５を流路１０の内径面に当接して閉塞するように弁体１１を軸心方向に動かして（弁体１１を同図中において右側に動かして）、ガスの流動を停止する（閉弁する）。

前記レギュレータによって、バーナーの火力を一定に維持するためには、弁体１１をその軸心方向にまっすぐに付勢して、一定の開弁度を維持する必要がある。しかしながら、前記ねじのねじ込みに際し、ねじの振れ等が生じると、調整スプリング１２をその軸心方向にまっすぐに付勢できないことがある。例えば、図９に従来技術に係るレギュレータの要部を示して説明すると、調整スプリング１２の一端側にスピンドル１３からの付勢が片寄ってなされた場合（付勢力Ｆ１が付勢力Ｆ２よりも大きい場合（同図中の実線矢印を参照））、その付勢力の大小関係が維持されたまま、調整スプリング１２の他端側に伝わる（同図中の破線矢印を参照）。その結果、この調整スプリング１２でダイヤフラム１６を均等に押し込んで、弁体１１をその軸心方向にまっすぐに付勢することができない。そのため、弁体１１の開弁度が不安定になって、一定の火力を維持することができない。

そこで、この発明は、スピンドルで調整スプリングを押し込んだ際に、この調整スプリング及び弁体がその軸心方向から傾くことなく、まっすぐ付勢されるようにすることを課題とする。

前記の課題を解決するため、この発明は、ガスボンベから供給されるガス圧力を、弁体を閉弁方向に付勢するダイヤフラムと、このダイヤフラムを介して前記弁体を開弁方向に付勢する調整スプリングと、この調整スプリングを前記開弁方向に押し込むスピンドルとを有するレギュレータで減圧して、バーナーヘッドに送り込むようにしたバーナーにおいて、前記調整スプリングと前記スピンドルとの間に、球体を介在させて、前記調整スプリングの一端と前記球体とが円環状に線接触し得る構成とした。

前記球体として、その直径が前記調整スプリングの巻径よりも大きいものを用いると、この調整スプリングの一端において、前記球体と調整スプリングとの間の安定した当接状態が維持される。しかも、両者は円環状に線接触しているので、スピンドルによる前記球体の押し込みの際に、このスピンドルが軸心方向から若干傾斜したとしても、前記円環状の線接触状態が維持される。このため、前記傾斜が修正されて前記調整スプリングがダイヤフラムを正確に軸心方向に付勢し、このダイヤフラムに設けられた弁体の開弁度を安定して制御し得る。

前記構成において、前記スピンドルにテーパ面を形成し、このテーパ面によって、前記スピンドルと当接する前記球体が、このスピンドルの軸心に案内されるようにすることもできる。このテーパ面によって前記球体が前記軸心位置において安定するため、このスピンドルで前記球体を押し込む際に、この球体がスピンドルの径方向にずれて動く恐れが低い。このため、前記球体によって、前記調整スプリングをその軸心方向からまっすぐ付勢することができ、弁体の開弁度の制御を一層安定し得る。

前記各構成においては、前記スピンドルをハウジングにねじ込むことによって、前記球体の押し込み量を調整するようにすることができ、あるいは、前記スピンドルにカムを設け、このカムの作用によって、前記球体の押し込み量を調整するようにすることもできる。

図１にこの発明に係るバーナーを示す。このバーナーの構成は、レギュレータ以外は従来技術に係るバーナーと同じなので、レギュレータの構成についてのみ説明する。このレギュレータは、ハウジング１内に形成した１次側ガス室８と、この１次側ガス室８よりもガス圧が低い２次側ガス室９と、両ガス室８、９をつなぐ流路１０と、この流路１０内に設けた弁体１１と、ハウジング１からのガス漏れを防止しつつ弁体１１を閉弁方向に付勢するダイヤフラム１６と、このダイヤフラム１６による前記閉弁方向への付勢力を補助するカウンタースプリング１４と、連結部材１８及びダイヤフラム１６を介して弁体１１を開弁方向に付勢する調整スプリング１２と、この調整スプリング１２を前記開弁方向に押し込むスピンドル１３とが設けられている。この調整スプリング１２とスピンドル１３との間には、球体２０が介在して設けられている。また、調整スプリング１２は、連結部材１８によって弁体１１と連結されている。

この球体２０は、その直径が調整スプリング１２の巻径よりも大きいため、この球体２０を調整スプリング１２の一端にその軸心方向から当接させた際に、この調整スプリング１２の中に入り込んでしまうことなく、調整スプリング１２の一端と球体２０とが円環状に線接触し得る。このため、スピンドル１３による球体２０の押し込みの際に、このスピンドル１３が軸心方向から若干傾斜したとしても、前記円環状の線接触状態が維持される。

また、スピンドル１３には、その内側に円錐形状のテーパ面１３ａが形成してあって、このテーパ面１３ａの窪みに球体２０が安定的に嵌ってスピンドル１３の軸心に案内されるので、このスピンドル１３と球体２０との間でがたつきが生じにくい。このため、前記円環状の線接触状態が安定的に維持される。このテーパ面１３ａの形状は前記円錐形状に限定されるものではなく、球体２０を前記軸心に案内し得るのであれば、例えば四角錐形状等も採用し得る。

図２及び図３にレギュレータの要部を示して説明する。このレギュレータのスピンドル１３は、ハウジング１に取り付けたハウジングキャップ１７にねじ込まれていて、このねじ込みによって、球体２０を弁体１１の開弁方向に押し込む。スピンドル１３と調整スプリング１２との間に球体２０を介在することによって、前記ねじ込みの際にスピンドル１３に傾きが生じたとしても、球体２０によってその傾きが修正されて、調整スプリング１２の軸心方向に均等に付勢力が伝達される（図２の実線矢印Ｆを参照）。このため、連結部材１８を介して、軸心方向にまっすぐに、弁体１１が付勢される（図２の破線矢印を参照）。なお、このスピンドル１３は、止めナット１９によってハウジングキャップ１７から脱落しないようになっている。

この構成に係るレギュレータは、バーナーの使用に伴ってガスボンベＢのガス圧が低下した場合でも、一定の２次圧を維持し得るようになっている。この時の弁体１１の作用を図４に示して説明する。この弁体１１は、調整スプリング１２と、カウンタースプリング１４及びダイヤフラム１６の双方から、互いに逆方向に付勢されるとともに、１次側ガス室８から２次側ガス室９に流動するガスによって、閉弁方向に付勢される。

このバーナーの使用開始直後等においては、ガスボンベＢの温度は室温程度なので、この室温によって決まる１次圧（例えば、２．０ｋｇ／ｃｍ^２程度）となっている一方で、２次側ガス室９は所定の２次圧（例えば、０．５ｋｇ／ｃｍ^２程度）となるように調整スプリング１２によって調整されている。弁体１１と流路１０の間の隙間を通って流動するガスの流速は、１次圧と２次圧の差圧（前記の例示においては、１．５ｋｇ／ｃｍ^２）の大きさによって決まる。このとき、弁体１１の開弁度（弁体１１のＯリング１５と、流路１０の内壁面との間の隙間の大きさ）は、弁体１１に対する、調整スプリング１２、カウンタースプリング１４及びダイヤフラム１６による付勢力と、前記ガスの流動による閉弁方向への付勢力との兼ね合いによって決まる（同図（ａ）参照）。

このバーナーの使用とともに、ガスボンベＢの温度がガスの気化熱によって低下し、前記１次圧が低下した場合（例えば、１．０ｋｇ／ｃｍ^２程度）、この１次圧と２次圧との差圧が小さくなって、ガスの流速が低下する。この場合においては、弁体１１に対する、前記ガスの流動に伴う閉弁方向への付勢力が小さくなるため、この弁体１１は、調整スプリング１２の付勢力によって開弁方向に移動する（同図（ｂ）参照）。これによって、ガスの流量が回復し、所定の２次圧を維持し得る。しかも、球体２０の作用によって弁体１１の開弁度が安定的に保たれるため、前記２次圧の維持が一層確実になされる。

なお、前記レギュレータは、前記の態様に限定されるものではない。例えば、スピンドル１３にテーパ面１３ａを形成せずに、スピンドル１３と球体２０とを点接触する態様とすることもできる（図５参照）。また、球体２０を用いる代わりに、先端に球面を形成した砲弾形スペーサ２１を介在する態様とすることもできる（図６参照）。いずれの態様においても、調整スプリング１２と球体２０又は砲弾形スペーサ２１との間の円環状の線接触状態を維持し得ることができ、弁体１１の開弁度を安定的に保ち得るからである。

また、スピンドル１３をねじ込み方式とする代わりに、図７に示すように、スピンドルにリブ２２を形成し、このリブ２２をハウジングキャップ１７の内面に形成した溝に嵌め込み、カムの作用によってスピンドル１３を押し込むようにすることもできる。
このカムの構成は、このようにスピンドル１３を軸心周りに回転させるものに限定されない。例えば、スピンドル１３に開閉レバーを設け、この開閉レバーの動きを前記カムによってスピンドル１３の軸心方向の動きに変換して、このスピンドル１３をハウジング１に押し込む態様のものも採用し得る。

この発明に係るバーナーの一実施形態を示す側面断面図一実施形態の要部を示す側面断面図一実施形態の要部を示す分解斜視図一実施形態のガスの流動を示す側面断面図であって、（ａ）は開弁度が小さい場合（１次圧が高い場合）、（ｂ）は開弁度が大きい場合（１次圧が低い場合）この発明に係るバーナーの他の実施形態の要部を示す側面断面図この発明に係るバーナーの他の実施形態の要部を示す側面断面図他の実施形態の要部を示す分解斜視図従来技術に係るバーナーを示す側面断面図従来技術に係るバーナーの要部を示す側面断面図

符号の説明

１ハウジング
２ボンベホルダー
３吸気管
４バーナーヘッド
５空気口
６圧電素子
７芯線
８１次側ガス室
９２次側ガス室
１０流路
１１弁体
１２調整スプリング
１３スピンドル
１３ａテーパ面
１４カウンタースプリング
１５Ｏリング
１６ダイヤフラム
１７ハウジングキャップ
１８連結部材
１９止めナット
２０球体
２１砲弾形スペーサ
２２リブ

Claims

ガスボンベ（Ｂ）から供給されるガス圧力を、弁体（１１）を閉弁方向に付勢するダイヤフラム（１６）と、このダイヤフラム（１６）を介して前記弁体（１１）を開弁方向に付勢する調整スプリング（１２）と、この調整スプリング（１２）を前記開弁方向に押し込むスピンドル（１３）とを有するレギュレータで減圧して、バーナーヘッド（４）に送り込むようにしたバーナーにおいて、
前記調整スプリング（１２）と前記スピンドル（１３）との間に、球体（２０）を介在させて、前記調整スプリング（１２）の一端と前記球体（２０）とが円環状に線接触し得るようにしたことを特徴とするバーナー。
前記スピンドル（１３）にテーパ面（１３ａ）を形成し、このテーパ面（１３ａ）によって、前記スピンドル（１３）と当接する前記球体（２０）が、このスピンドル（１３）の軸心に案内されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のバーナー。
前記スピンドル（１３）をハウジング（１）にねじ込むことによって、前記球体（２０）の押し込み量を調整するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のバーナー。
前記スピンドル（１３）にカムを設け、このカムの作用によって前記スピンドル（１３）をその軸心方向に押し込み、前記球体（２０）の押し込み量を調整するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のバーナー。