JP5415500B2 - ガス弁装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガスコンロ等のガス器具で使用するガス弁装置に関する。

従来、この種のガス弁装置として、バルブケーシング内に配置した電磁安全弁と、バルブケーシングに挿入される操作ロッドとを備え、操作ロッドの軸方向一方を往動方向、他方を復動方向として、操作ロッドの往動方向への移動で電磁安全弁を押圧開弁するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、電磁安全弁は、バルブケーシングに固定の弁座と、弁座の往動方向側の端面に着座可能な弁体と、弁体を復動方向に付勢して弁座に着座させる弁ばねと、弁体に往動方向にのびる弁軸を介して連結される吸着片と、吸着片に対向する電磁石とを備えており、バーナ点火時に、操作ロッドを往動方向に移動させて弁体に当接させ、弁体を吸着片が電磁石に当接する開弁位置まで弁ばねの付勢力に抗して押動させ、この状態で電磁石に通電することにより弁体を開弁位置に吸着し、電磁安全弁を開弁状態に保持する。そして、バーナ点火後は、操作ロッドを電磁安全弁の弁座から操作ロッドの先端が往動方向に突出しない所定の燃焼位置まで復動方向に移動させて待機させ、バーナ失火時に電磁石への通電を停止することにより、弁体が弁ばねの付勢力により弁座に着座する閉弁位置に復帰して、電磁安全弁が閉弁され、ガスの流出が防止されるようにしている。

また、上記従来例のガス弁装置は、バルブケーシング内に電磁安全弁と直列に配置した開閉弁を備えている。この開閉弁は、バルブケーシングに対し固定の弁座と、操作ロッドに固定され、弁座の往動方向側の端面に着座可能な弁体とを備えており、操作ロッドを往動方向に移動させたとき、開閉弁の弁座から弁体が往動方向に離れて、開閉弁が開弁し、操作ロッドを燃焼位置に移動させたときも開閉弁が開弁状態に維持されるようにしている。そして、バーナ消火時に、操作ロッドを燃焼位置から更に復動方向に移動させ、開閉弁の弁体を弁座に着座させて開閉弁を閉弁し、バーナへのガス供給を停止するようにしている。

ところで、バーナ失火時に電磁安全弁の閉弁指令が出されても、電磁安全弁の弁体が開弁位置に保持されたままになる開故障を生ずることがある。この場合、操作ロッドを燃焼位置から開閉弁が閉弁される消火位置まで復動方向に移動させれば、ガスの流出を防止できる。然し、操作ロッドがゴミ噛み等によって消火位置まで移動できなくなることもあり、この場合はガスの流出を防止できなくなる。また、操作ロッドがゴミ噛み等で電磁安全弁の弁体を開弁位置に押動させる往動位置にロックしてしまうこともある。この場合も、バーナ失火時に電磁安全弁及び開閉弁を閉弁できず、ガスの流出を防止できなくなる。

特開２００４−４４８２５号公報

本発明は、以上の点に鑑み、電磁安全弁の開故障を生じたときや操作ロッドが往動位置にロックしたときのフェールセーフを図ることができるようにしたガス弁装置を提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、バルブケーシング内に配置した電磁安全弁と、バルブケーシングに挿入される操作ロッドとを備え、操作ロッドの軸方向一方を往動方向、他方を復動方向として、電磁安全弁は、弁座と、弁座の往動方向側の端面に着座可能な弁体と、弁体を復動方向に付勢して弁座に着座させる弁ばねと、弁体に往動方向にのびる弁軸を介して連結される吸着片と、吸着片に対向する電磁石とを備え、操作ロッドの往動方向への移動により、電磁安全弁の弁体を吸着片が電磁石に当接する開弁位置まで弁ばねの付勢力に抗して押動させるガス弁装置において、バルブケーシング内に、電磁安全弁の弁座を形成した、バルブケーシングに対し可動の弁座部材が設けられ、操作ロッドの往動方向への移動により、弁座部材が操作ロッドに押されて往動方向に移動し、弁座部材を介して電磁安全弁の弁体が開弁位置に押動されることを特徴とする。

本発明によれば、操作ロッドの往動方向への移動により、弁座部材を介して電磁安全弁の弁体を開弁位置に押動させた状態で電磁石に通電して、弁体を開弁位置に吸着した後、操作ロッドを復動方向に移動させることにより、電磁安全弁の弁座が開弁位置に吸着される弁体から離れて、電磁安全弁が開弁される。そして、電磁安全弁の弁体が開弁位置に保持されたままになる開故障を生じても、操作ロッドを往動方向に再度移動させることにより、電磁安全弁の弁座を弁体に押し付けて電磁安全弁を閉弁させ、ガスの放出を防止することができる。また、操作ロッドが往動位置にロックしても、電磁安全弁は閉弁されているから、ガスの放出を防止することができる。従って、電磁安全弁の開故障を生じたときや操作ロッドが往動位置にロックしたときのフェールセーフを図ることができる。

また、本発明において、バルブケーシング内に電磁安全弁と直列に配置した開閉弁を備える場合、バルブケーシング内に、弁座部材の復動方向への移動を電磁安全弁の弁体が着座可能な所定位置で制止するストッパ手段と、弁座部材を復動方向に付勢する付勢手段とが設けられ、開閉弁は、弁座部材に形成した弁座と、この弁座の復動方向側の端面に着座可能であって、操作ロッドに固定された弁体とを備え、操作ロッドの往動方向への移動により、開閉弁の弁体を介して弁座部材が往動方向に押動されることが望ましい。これによれば、操作ロッドを往動方向に移動させる際、開閉弁の弁体が弁座に着座して、開閉弁によってもガスを遮断することができ、安全性が一層向上する。尚、操作ロッドを弁座部材がストッパ手段で制止される所定位置に復帰してから更に復動方向に移動させることにより、開閉弁の弁体が弁座から離れて、開閉弁が開弁される。

また、開閉弁の弁体は、弁座部材に開設した弁孔を閉塞するように開閉弁の弁座に着座する主弁体部と、弁孔に挿入されるニードル弁状の副弁体部とを備えることが望ましい。これによれば、副弁体部によってガス流量を調節でき有利である。

また、開閉弁は、弁座部材の前記所定位置よりも復動方向に離れたバルブケーシング内の部分に設けられた弁座と、この弁座の往動方向側の端面に着座可能で、且つ、弁座部材の復動方向側の端面に当接可能な、操作ロッドに固定された弁体とを備え、操作ロッドの往動方向への移動により、開閉弁の弁体を介して弁座部材が往動方向に押動されるようにしてもよい。これによれば、ゴミ噛み等で操作ロッドを開閉弁が開弁する燃焼位置から往動方向に移動できなくなった場合でも、操作ロッドを燃焼位置から復動方向に移動させて、開閉弁の弁体を弁座に着座させることにより、ガスの放出を防止でき、安全性が向上する。

本発明の第１実施形態のガス弁装置の断面図。 第１実施形態のガス弁装置の作動説明図。 本発明の第２実施形態のガス弁装置の断面図。 第２実施形態のガス弁装置の作動説明図。

図１を参照して、本発明の実施形態のガス弁装置は、前後方向（図１で左右方向）に長手の筒状のバルブケーシング１と、バルブケーシング１内の後部に配置した電磁安全弁２と、バルブケーシング１内の電磁安全弁２の前方部分に、電磁安全弁２と直列に配置した開閉弁３と、バルブケーシング１内に前方から挿入される前後方向に長手の操作ロッド４と、バルブケーシング１の前端に取り付けたボックス１１の前面に搭載される電動モータ５とを備えている。

電動モータ５の出力軸５１にはナット５２が固定されており、このナット５２に操作ロッド４の前端部に形成した雄ねじ部４１を螺入している。そして、電動モータ５の正逆転で操作ロッド４がその軸方向（前後方向）に往復動されるようにしている。以下の説明では、操作ロッド４の軸方向一方（後方）を往動方向、軸方向他方（前方）を復動方向と記す。

バルブケーシング１には、電磁安全弁２の上流側に位置するガス流入口１ａと、開閉弁３の下流側に位置するガス流出口１ｂとが開設されている。そして、電磁安全弁２と開閉弁３とが共に開弁したとき、ガス流入口１ａからガス流出口１ｂにガスが流れ、図示省略したコンロ等のガス器具のバーナにガスが供給される。

電磁安全弁２は、弁座２１と、この弁座２１の往動方向側端面（後端面）に着座可能な弁体２２と、弁体２２を復動方向に付勢して弁座２１に着座させる弁ばね２３と、弁体２２に往動方向にのびる弁軸２２ａを介して連結した吸着片２４と、吸着片２４に対向する電磁石２５とを備えている。そして、弁体２２を吸着片２４が電磁石２５に当接する閉弁位置まで弁ばね２３に抗して押動させた状態で電磁石２５に通電することにより、弁体２２が開弁位置に吸着保持される。また、バーナに付設する火炎検知素子によりバーナの失火が検知されたときは、電磁石２５への通電を停止し、弁体２２を弁ばね２３により弁座２１に着座する閉弁位置に復帰させて電磁安全弁２を閉弁し、ガスの流出を防止する。

電磁安全弁２の弁座２１は、バルブケーシング１内に設けた、バルブケーシング１に対し可動の弁座部材６の往動方向側端部（後端部）に形成されている。また、バルブケーシング１内には、弁座部材６の復動方向への移動を電磁安全弁２の弁体２２が着座可能な所定位置で制止する、バルブケーング１の内面に形成した径方向の段差から成るストッパ手段６１と、弁座部材６を復動方向に付勢して上記所定位置に弾力的に保持するコイルスプリングから成る付勢手段６２とが設けられている。

開閉弁３は、弁座部材６の復動方向側端部（前端部）に形成した弁座３１と、この弁座３１の復動方向側の端面（前端面）に着座可能であって、操作ロッド４の往動方向側端部に固定された弁体３２とを備えている。弁体３２は、弁座部材６に開設した弁孔３１ａを閉塞するように弁座３１に着座する主弁体部３２１と、弁孔３１ａに挿入されるニードル弁状の副弁体部３２２とを備える。尚、主弁体部３２１の弁座３１に対向する往動方向側端面にはシール材３２ａが貼り付けられている。また、副弁体部３２２から往動方向にのびるガイド軸部３２ｂを設け、このガイド軸部３２ｂを弁座部材６内に形成した花弁状ガイド部６３に挿入して、弁体３２が弁座部材６に対し芯ずれしないようにしている。

以上の構成によれば、操作ロッド４を往動方向に移動させると、開閉弁３の弁体３２を介して弁座部材６が往動方向に押動され、図２（ａ）に示す如く、弁座部材６に形成した電磁安全弁２用の弁座２１が電磁安全弁２の弁体２２に当接して、弁体２２が弁ばね２３の付勢力に抗して開弁位置に押動される。この状態で電磁石２５に通電され、弁体２２が開弁位置に吸着保持される。次に、操作ロッド４を復動方向に移動させるが、この際、弁座部材６は、ストッパ手段６１により制止される所定位置まで付勢手段６２の付勢力で操作ロッド４に追従して復動方向に移動し、電磁安全弁２用の弁座２１が開弁位置に吸着保持される弁体２２から離れて、電磁安全弁２が開弁される。その後、所定位置に制止される弁座部材６に対し操作ロッド４が更に復動方向に移動して、図２（ｂ）に示す如く、開閉弁３の弁体３２の主弁体部３２１が弁座部材６に形成した開閉弁３用の弁座３１から離れて、開閉弁３が開弁され、バーナにガスが供給される。更に、電動モータ５により操作ロッド４の位置を調節することで、副弁体部３２２によるガス流量の調節が行われる。

ここで、本実施形態では、バーナ失火時に電磁安全弁２の閉弁指令が出されても、電磁安全弁２の弁体２２が開弁位置に保持されたままになる開故障を生じた場合、操作ロッド４を図２（ｂ）に示す燃焼位置から図２（ａ）に示す位置までに往動方向に移動させることにより、開弁位置に存する弁体２２に弁座２１が当接して、電磁安全弁２が閉弁され、ガスの流出が防止される。また、操作ロッド４が電磁安全弁２の弁体２２を開弁位置に押動させる往動位置に電動モータ５の故障やゴミ噛み等でロックしても、電磁安全弁２は閉弁されているから、ガスの放出を防止することができる。従って、電磁安全弁２の開故障を生じたときや操作ロッド４が往動位置にロックしたときのフェールセーフを図ることができる。更に、本実施形態では、操作ロッド４を燃焼位置から往動方向に移動させると、開閉弁３の弁体３２が弁座３１に着座して開閉弁３が閉弁される。そのため、開閉弁３によってもガスを遮断することができ、安全性が一層向上する。

次に、図３に示す第２実施形態について説明する。第２実施形態のガス弁装置の基本的は構造は上記第１実施形態のものと同様であり、第１実施形態と同様の部材、部位に上記と同一の符号を付している。

第２実施形態の第１実施形態との相違点は、開閉弁３の構造である。即ち、第２実施形態の開閉弁３は、ストッパ手段６１で制止される弁座部材６の上記所定位置よりも復動方向に離れたバルブケーシング１内の部分に設けられた弁座３１と、この弁座３１に開設した弁孔３１ａを閉塞するように弁座３１の往動方向側の端面に着座可能で、且つ、弁座部材６の復動方向側の端面に当接可能な、操作ロッド４に固定された弁体３２とを備えている。

ここで、弁体３２の弁座３１に対向する復動方向側端面にはシール材３２ａが貼り付けられているが、弁体３２の弁座部材６に対向する往動方向側端面にはシール材が貼り付けられていない。従って、弁座部材６の復動方向側の端面に弁体３２が当接しても、メタルタッチでの当接になるため、ガスは遮断できない。尚、弁体３２の往動方向側端面にもシール材を貼り付け、弁体３２が弁座３１に着座したときだけでなく、弁座部材６に当接したときにも、ガスが遮断、即ち、開閉弁３が閉弁されるようにすることも可能である。

第２実施形態では、図４（ａ）に示す如く、操作ロッド４の往動方向への移動により、開閉弁３の弁体３２を弁座部材６の復動方向側端面に当接させ、弁体３２と弁座部材６とを介して電磁安全弁２の弁体２２を開弁位置に押動させる。その後、操作ロッド４を、図４（ｂ）に示す如く、開閉弁３の弁体３２が上記所定位置で制止される弁座部材６から復動方向に離れ、弁座３１には着座しない燃焼位置まで復動方向に移動させて、開閉弁３を開弁状態に維持し、バーナにガスを供給する。

バーナ失火時に電磁安全弁２の閉弁指令が出されても、電磁安全弁２の弁体２２が開弁位置に保持されたままになる開故障を生じた場合は、上記第１実施形態と同様に、操作ロッド４を図４（ｂ）に示す燃焼位置から図４（ａ）に示す位置までに往動方向に移動させ、開弁位置に存する弁体２２に弁座２１を当接させて、電磁安全弁２を閉弁させるが、電動モータ５の故障やゴミ噛み等で操作ロッド４を燃焼位置から往動方向に移動できなくなる可能性がある。この場合、第２実施形態では、操作ロッド４を燃焼位置から復動方向に移動させることにより、図３に示す如く、開閉弁３の弁体３２が弁座３１に着座して開閉弁３が閉弁され、ガスの放出を防止することができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記第２実施形態の開閉弁３は開閉機能のみを有するが、この開閉弁３の弁体３２から復動方向に突出して弁座３１に開設した弁孔３１ａに挿入されるニードル状の副弁体部を設け、上記第１実施形態と同様に、開閉弁３に開閉機能と流量調節機能とを持たせることも可能である。また、操作ロッド４を燃焼位置から往動方向に移動させることにより、開弁位置に吸着保持される電磁安全弁２の弁体２２に弁座２１を押し付けて電磁安全弁２を閉弁し、バーナを消火できるから、開閉弁３を省略することも可能である。この場合、弁座部材６を操作ロッド４に固定してもよい。

１…バルブケーシング、２…電磁安全弁、２１…弁座、２２…弁体、２２ａ…弁軸、２３…弁ばね、２４…吸着片、２５…電磁石、３…開閉弁、３１…弁座、３１ａ…弁孔、３２…弁体、３２１…主弁体部、３２２…副弁体部、４…操作ロッド、６…弁座部材、６１…ストッパ手段、６２…付勢手段。

Claims (4)

1. バルブケーシング内に配置した電磁安全弁と、バルブケーシングに挿入される操作ロッドとを備え、操作ロッドの軸方向一方を往動方向、他方を復動方向として、電磁安全弁は、弁座と、弁座の往動方向側の端面に着座可能な弁体と、弁体を復動方向に付勢して弁座に着座させる弁ばねと、弁体に往動方向にのびる弁軸を介して連結される吸着片と、吸着片に対向する電磁石とを備え、操作ロッドの往動方向への移動により、電磁安全弁の弁体を吸着片が電磁石に当接する開弁位置まで弁ばねの付勢力に抗して押動させるガス弁装置において、
   バルブケーシング内に、電磁安全弁の弁座を形成した、バルブケーシングに対し可動の弁座部材が設けられ、
   操作ロッドの往動方向への移動により、弁座部材が操作ロッドに押されて往動方向に移動し、弁座部材を介して電磁安全弁の弁体が開弁位置に押動されることを特徴とするガス弁装置。
2. 請求項１記載のガス弁装置であって、前記バルブケーシング内に前記電磁安全弁と直列に配置した開閉弁を備えるものにおいて、
   バルブケーシング内に、前記弁座部材の復動方向への移動を電磁安全弁の弁体が着座可能な所定位置で制止するストッパ手段と、弁座部材を復動方向に付勢する付勢手段とが設けられ、
   開閉弁は、前記弁座部材に形成した弁座と、この弁座の復動方向側の端面に着座可能であって、前記操作ロッドに固定された弁体とを備え、
   操作ロッドの往動方向への移動により、開閉弁の弁体を介して弁座部材が往動方向に押動されることを特徴とするガス弁装置。
3. 前記開閉弁の前記弁体は、前記弁座部材に開設した弁孔を閉塞するように開閉弁の前記弁座に着座する主弁体部と、弁孔に挿入されるニードル弁状の副弁体部とを備えることを特徴とする請求項２記載のガス弁装置。
4. 請求項１記載のガス弁装置であって、前記バルブケーシング内に前記電磁安全弁と直列に配置した開閉弁を備えるものにおいて、
   バルブケーシング内に、前記弁座部材の復動方向への移動を電磁安全弁の弁体が着座可能な所定位置で制止するストッパ手段と、弁座部材を復動方向に付勢する付勢手段とが設けられ、
   開閉弁は、弁座部材の前記所定位置よりも復動方向に離れたバルブケーシング内の部分に設けられた弁座と、この弁座の往動方向側の端面に着座可能で、且つ、弁座部材の復動方向側の端面に当接可能な、前記操作ロッドに固定された弁体とを備え、
   操作ロッドの往動方向への移動により、開閉弁の弁体を介して弁座部材が往動方向に押動されることを特徴とするガス弁装置。
   
   

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