JPH0748005B2 - ガス燃焼器具の操作機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ガス湯沸器等のガス燃焼器具における操作
機構に関する。

〔従来の技術〕

従来の技術としては、たとえば、実開昭60−113444号公
報、実開昭60−123544号公報等に示されているように、
ガス湯沸器において、水圧応動装置の水圧自動ガス弁の
上流側のガス供給路に装備した電磁安全弁と器具栓及び
水圧応動装置のダイヤフラム室の一次室より上流側の給
水路に装備したダイヤフラム式給水弁を単一のプッシュ
式操作釦とレバー及び／又はリンク等からなる連動機構
を介して連設し、単一のプッシュ式操作釦で前記３つの
弁を各々の弁の復帰用発条の縮圧力及び各々の弁の連動
機構における滑り摩擦抵抗等に抗して同時に作動する構
造となっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の技術では、単一のプッシュ式操作釦で３つの
弁を同時に作動する構造となっているから、その操作
力、特に、弁開放時における操作力が電磁安全弁と器具
栓とが同一軸線上に配備されており、しかも、各々の弁
の復帰用発条の縮圧力等と相まって第７図に示した実験
例による実測グラフからも明らかなように、操作釦の押
し切り時、たとえば、点火操作時（ストローク7.3mm）
における押力（荷重）が1.65kgで、最終ストローク8.5m
m時ではその押力（荷重）が2.1kgと大きくなるための操
作性、使用感に問題があった。更に又バルブを閉じるス
トロークの時戻りの力が小さく、閉止時の操作感に確実
さがないため、不安感を持たせるという欠点があった。
そこで、実開昭59−18152号公報、実開昭60−43849号公
報等に見られるように、その操作をソレノイドを用いて
行うものは従来より公知であるが、ソレノイドは高価で
あり、電力の消費も著しく、また、構造的にも複雑とな
るためにコスト高であった。更に、操作機構にマグネッ
トによるガス安全弁を組合わせた場合、ガスが閉止して
も水バルブは開のままである。

この発明は、上記従来の技術を有するかかる問題点に鑑
み、３つの作動点が三角形の頂点にあるトグル機構を用
いることにより、操作力の軽減は勿論のこと、操作感覚
の向上等をも実現せしめて操作性を高め、マグネット安
全弁と組合わせた場合、若し炎が消えた時電磁安全弁の
開放により操作軸が押し戻されてガスのみでなく水バル
ブまでも同時に閉止することのできるガス燃焼器具の操
作機構を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明のガス燃焼器具の
操作機構における請求項１の発明は、単一のプッシュ式
操作釦をプッシュ操作してガスの点滅等を行うガス燃焼
器具において、該プッシュ式操作釦と閉止方向に付勢さ
れた複数の開閉弁を作動点が三角形の頂点に位置するト
グル機構で連設せしめたものであり、請求項２の発明
は、単一のプッシュ式操作釦をトグル機構の操作側作動
点に連結するとともに、複数の開閉弁は被操作側作動点
に連結された揺動杆を介して連設し、かつ、操作釦には
ガス燃焼器の電磁安全弁を一定の遊びを存して連設した
ものである。また、請求項３の発明は、トグル機構の操
作側作動点にデッドポイントを設けたものである。

〔作用〕

上記のように構成されたこの発明によるガス燃焼器具の
操作機構の請求項１記載の発明にあっては、作動点が三
角形の頂点に位置するトグル機構は、たとえば、操作側
作動点の前後運動を被操作側作動点に左右方向への運動
に変えて伝達するから、単一の操作釦に前後運動を賦与
すれば、２つの開閉弁が同時に左右方向へ動いて開閉動
作するものである。

請求項２記載の発明では、前記トグル機構の被操作側作
動点に揺動杆を連設して、単一の操作釦に前後運動を賦
与すれば、２つの開閉弁が揺動杆を介して同時に左右方
向へ動いて開閉動作するとともに、点火操作時（弁開放
時）には電磁安全弁が前記開閉弁より一定の遊びだけ遅
れて開放吸着保持されるものである。

さらに、請求項３記載の発明にあっては、操作側作動点
がデッドポイントに至るとトグル機構がロックされるた
め、このデッドポイントを利用することで開閉弁の開放
保持が可能となる。

〔実施例〕

以下この発明によるガス燃焼器具の操作機構の実施例に
ついて図面を参照して説明する。

第１図ないし第３図は請求項１記載の発明の実施例で、
ミキシング型ガス湯沸器に適用したもので、１は単一の
プッシュ式操作釦で、該操作釦１は所定のストロークだ
け直線的に進退移動するようになっている。V₁は後述す
る水圧応動装置Ａの水圧自動ガス弁V₄と電磁安全弁MV間
のガス供給路４に装備した器具栓で、発条５により閉止
方向に付勢され、後述のトグル機構Ｅの被操作側作動点
ｂと弁軸６を介して連設されている。V₂は水圧応動装置
Ａのダイヤフラム室７の一次圧室7aより上流側の給水路
８に装備したダイヤフラム式給水弁で、該ダイヤフラム
式給水弁V₂の水栓パイロット弁14はトグル機構Ｅの被操
作側作動点ｃと弁軸16を介して連設されている。Ｅはト
グル機構で、作動点a,b,cが三角形の頂点に位置して構
成され、たとえば、第１図及び第２図に示した実施例
は、２つのリンクL₁，L₂を組合わせ、その基端枢支部を
操作側作動点ａとなして、前記プッシュ式操作釦１と一
体の操作軸17の先端軸受け18に支軸19をもって枢支し、
かつ、一方のリンクL₁の先端を被操作側作動点ｂとなし
て前記器具栓V₁の弁軸６の先端に支軸20で枢支するとと
もに、他方のリンクL₂の先端を被操作側作動点ｃとなし
て前記ダイヤフラム式給水弁V₂における水栓パイロット
弁14の弁軸16の先端に支軸21で枢支することで、トグル
機構Ｅの操作側作動点ａをプッシュ式操作釦１に、被操
作側作動点b,cは器具栓V₁とダイヤフラム式給水弁V₂に
連結せしめている。なお、実施例では被操作側作動点b,
cの支軸20,21にコロ22,23を設け、該コロ22,23がガイド
レール24,25に沿って転動することで摩擦抵抗等の除去
を図っている。また、第３図に示した実施例は、帯状板
ばね等の復元力をもった逆へ字状の一連の連結杆L₃で作
動点a,b,cが三角形の頂点に位置するトグル機構Ｅを構
成し、該連結杆L₃の略中央部を操作側作動点ａとなして
前記プッシュ式操作釦１と一体の操作軸17の先端に止め
ねじ26をもって取付け、かつ、連結杆L₃の一方の端部を
被操作側作動点ｂとなして前記器具栓V₁の弁軸６の先端
に支軸20で枢支するとともに、他方の端部は被操作側作
動点ｃとなして前記ダイヤフラム式給水弁V₂における水
栓パイロット弁14の弁軸16の先端に支軸21で枢支するこ
とで、トグル機構Ｅの操作側作動点ａをプッシュ式操作
釦１に、被操作側作動点b,cは器具栓V₁とダイヤフラム
式給水弁V₂に連結せしめている。

第１図において、Ａは水圧応動装置で、メインバーナ27
へのガスの給、断と熱交換器Ｃへの給水とを自動的に行
うためのものである。MVは電磁安全弁で、点火不良、立
消えその他の異常時に電磁石Ｍへの電流が断たれてガス
の供給を直ちに遮断して安全を期するためのものであ
る。この電磁安全弁MVの押圧開放はプッシュ式ソレノイ
ドSLで行うようになっている。V₇は調温弁で、熱交換器
Ｃへの給水量とミキシング部46へ給水管47aを介して供
給される給水量とを調節して給湯温度の調節ができるよ
うになっている。V₈はガス供給路４に設けたガスガバナ
弁、V₉は能力切替え弁で、メインバーナ27への供給ガス
量を増減変化して能力変換ができるようになっている。
58,59はメインガスノズル、61はパイロットガスノズ
ル、63は水抜栓、64は内胴である。

上記構成において、次にその作用を説明すると、消火及
び出湯停止時は水圧自動ガス弁V₄、器具栓V₁、安全弁V₆
及びダイヤフラム式給水弁V₂は第１図の実線で示してい
るようにともに閉止状態にある。そこで、点火及び出湯
に際し、操作釦１を一定のストロークだけ図示上方へ押
動前進させると、トグル機構Ｅの操作側作動点ａの図示
上方への直線運動が被操作側の一方の作動点ｂに図示左
方向、また、他方の作動点ｃには図示右方向への直線運
動に変えて伝達されるため、器具栓V₁は弁軸６を介して
図示左動し復帰用発条５を圧縮して開放されると同時に
ダイヤフラム式給水弁V₂の水栓パイロット弁14は弁軸16
を介して図示右動し復帰用発条13を圧縮してダイヤフラ
ム弁10の弁孔12から離れて開放されるから、ダイヤフラ
ム弁室９内の水圧が急に低下しその外周部に作用する給
水圧によりダイヤフラム弁10はその弁シート11から離れ
て給水路８を開放するために水入口65から流入した水は
ストレーナ62→ダイヤフラム式給水弁V₂→水ガバナ弁V₅
→水圧応動装置Ａにおけるダイヤフラム室７の一次圧室
7aの経路を通り、調温弁V₇から一方は給水管42のベンチ
ュリ部41を経て熱交換器Ｃへ、他方は熱交換器Ｃからの
出湯管45のミキシング部46へ給水管47aから供給され
る。ダイヤフラム室７の二次圧室7bとベンチュリ部41は
連管43で連通されているから熱交換器Ｃへの給水がベン
チュリ部41を通ることにより水圧応動装置Ａのダイヤフ
ラム室７の二次圧室7bの圧力を下げ一次圧室7aとの差圧
によりダイヤフラム28を給水圧により二次圧室7b側に押
動し、該ダイヤフラム28と一体の水圧自動ガス弁V₄を発
条30に抗して図示左動せしめて開放しガス入口66からの
ガスをパイロットバーナＰ及びメインバーナ27へ供給可
能状態となす（このとき、電磁安全弁MVは未だ開放され
ていない）と同時に水圧自動ガス弁V₄の弁軸31に設けた
カム38でマイクロスイッチS₁をオン作動し、該マイクロ
スイッチS₁と関連されているプッシュ式ソレノイドSLを
起動し、該ソレノイドSLのプランジャ35で安全弁V₆を連
動軸36を介して図示左方へ発条32に抗して押動し開放す
ると同時に弁軸33を介して一体に設けられている吸着片
34を電磁石Ｍの吸着面に押し当て、更に、操作軸17のカ
ム39で切替えスイッチS₂を作動してクイックスタート装
置のコンデンサ回路を放電回路に切替えて吸着片34を電
磁石Ｍに吸着し安全弁V₆を開放保持すると同時にソレノ
イドSLへの通電が解かれるとプランジャ35は発条37で元
位置へ戻り、ソレノイドSLによるプッシュ動作は解かれ
る。しかして、ガス供給路４は連通されるため、ガス入
口66からのガスは安全弁V₆→器具栓V₁→ガスガバナ弁V₈
→水圧自動ガス弁V₄の経路を通り、パイロットガス通路
60からパイロットバーナＰへ、また、メインガス通路55
からメインバーナ27へガスが供給され、イグナイタの起
動による点火プラグ40から連続スパークでパイロットバ
ーナＰ→メインバーナ27と点火し、パイロット炎で熱電
対TCを加熱し熱起電流が生ずるとコンデンサ回路を充電
回路に切替えると同時に該熱起電流で安全弁V₆を引き続
き開放保持してメインバーナ27の燃焼炎ｆにより熱交換
器Ｃを加熱することによって熱交換器Ｃ内を流過する水
を加熱昇温して出湯管45から流出しミキシング部46で水
と混合して所望温度の出湯を行うものである。

次に、消火及び出湯停止に際しては、操作釦１を一定の
ストローク、すなわち、デッドポイントを越えるまで図
示下方へ引き戻すと、以後は器具栓V₁とダイヤフラム式
給水弁V₂の復帰用発条5,13の復元力（第３図の実施例で
は連結杆L₃の復元力も加味される）で図示下方の元位置
まで自動的に移動し、トグル機構Ｅを介して器具栓V₁が
図示右動して閉止され、また、ダイヤフラム式給水弁V₂
もその水栓パイロット弁14が図示左動してダイヤフラム
弁10の弁孔12を閉止するため、ガス及び水の供給を同時
に停止してバーナの消火及び出湯を停止する。しかし
て、水圧応動装置Ａの水圧自動ガス弁V₄は給水圧を失っ
て閉止され、電磁安全弁MVの安全弁V₆も熱起電流を失っ
て閉止される。

第４図ないし第６図は請求項２記載の発明の実施例であ
って、基端枢支部2a,3aを支店として揺動する揺動杆2,3
の先端にトグル機構Ｅの被操作側作動点b,cを連結し、
器具栓V₁とダイヤフラム式給水弁V₂を揺動杆2,3を介し
て開閉動作でき、かつ、操作釦１で電磁安全弁MVを直接
作動できるようにしたもので、第４図及び第５図に示し
た実施例は、２つのリンクL₁，L₂を組合わせ、その基端
枢支部を操作側作動点ａとなして操作釦１と一体の操作
軸17に支軸19をもって枢支し、かつ、一方のリンクL₁の
先端を被操作側作動点ｂとなして一方の揺動杆２の先端
に支軸20で枢支し、器具栓V₁の弁軸６の先端を該揺動杆
２に当接関連させるとともに、他方のリンクL₂の先端を
被操作側作動点ｃとなして他方の揺動杆３の先端に支軸
21で枢支し、ダイヤフラム式給水弁V₂における水栓パイ
ロット弁14の弁軸16の先端を連結することで、トグル機
構Ｅの操作側作動点ａは操作釦１に、被操作側作動点b,
cは器具栓V₁とダイヤフラム式給水弁V₂に揺動杆2,3を介
して連結せしめ、かつ、操作釦１と一体の操作軸17を延
長し、該延長軸17aと同一軸線上に電磁安全弁MVを設
け、その安全弁V₆と延長軸17aとの間に遊び間隔ｅを存
して操作釦１と安全弁V₆が連動するように構成してい
る。

また、第６図に示した実施例は、帯状板ばね等の復元力
をもった逆へ字状の一連の連結杆L₃で作動点a,b,cが三
角形の頂点に位置するトグル機構Ｅを構成し、該連結杆
L₃の略中央部を操作側作動点ａとなして前記操作軸17に
取付け、かつ、連結杆L₃の一方の端部を被操作側作動点
ｂとなして器具栓V₁と連設せる一方の揺動杆２の先端に
支軸20により枢支するとともに、他方の端部は被操作側
作動点ｃとなしてダイヤフラム式給水弁V₂と連設せる他
方の揺動杆３の先端に支軸21により枢支することで、ト
グル機構Ｅの操作側作動点ａは操作釦１に、被操作側作
動点b,cは器具栓V₁とダイヤフラム式給水弁V₂に揺動杆
2,3を介して連結せしめている。

上記実施例において、電磁安全弁MVの復帰用発条32の弾
発力を器具栓V₁の復帰用発条５の弾発力とダイヤフラム
式給水弁V₂の復帰用発条13の弾発力を加えた弾発力より
大きくして点火不良その他の失火時に電磁石Ｍの吸着力
が解かれると該復帰用発条32の弾発力でデッドポイント
を解除して操作軸17を図示下方の元位置まで押し戻し安
全弁V₆の閉止と器具栓V₁及びダイヤフラム式給水弁V₂の
閉止とが同時に行いうるようになっている。

そこで、点火及び出湯に際し操作釦１を一定のストロー
クｌだけ図示上方へ押動前進させるにあたり、一定の遊
び間隔ｅだけ押動する間にトルグ機構Ｅ及び揺動杆2,3
を介して器具栓V₁は図示左方へ、また、ダイヤフラム式
給水弁V₂の水栓パイロット弁14は図示右方へ移動してこ
れらの弁V₁，V₂を開放し、その後のストロークｄで操作
軸17の延長軸17aで安全弁V₆を押動開放すると同時に吸
着片34を電磁石Ｍの吸着面に押し当て、点火初動時に器
具栓V₁とダイヤフラム式給水弁V₂の開放を電磁安全弁MV
の開放より先行させる。上記動作において、電磁安全弁
MVの開放をトルグ機構Ｅのデッドポイントを越えた後の
ストロークｄで行うが、デッドポイントを越えた後は器
具栓V₁とダイヤフラム式給水弁V₂の縮圧された復帰用発
条5,13の弾発力が逆方向に働いて操作釦１の押圧力に加
味されるため、弾発力の大きい電磁安全弁MVの復帰用発
条32の縮圧をともなうも操作釦１の操作力は無視するほ
ど小さくなる。この実施例において、その他の構造及び
作用は第１図ないし第３図の請求項１記載の発明の実施
例と同一につき同一部分に同一符号を付してその説明は
省略する。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明にお
いて、トグル機構Ｅの操作側作動点ａに被操作側作動点
b,cを結ぶ線を図示上方へ越えたデッドポイントａ′を
設け、操作側作動点ａがデッドポイントａ′に達する
と、請求項１記載の発明はトグル機構Ｅが器具栓V₁とダ
イヤフラム式給水弁V₂の復帰用発条5,13による復元力で
強固、確実にロックされるため操作釦１をプッシュ操作
するだけで器具栓V₁とダイヤフラム式給水弁V₂は開放保
持され、特別のロック機構を設けなくても出湯状態が持
続でき、また、請求項２記載の発明にあっては、デッド
ポイントを越えた後は器具栓V₁とダイヤフラム式給水弁
V₂の復帰用発条5,13の弾発力が操作釦１の押圧力に加味
されてその操作力を軽減し、かつ、安全弁V₆が電磁石Ｍ
に吸着開放保持されると、操作釦１は該押し切り位置で
器具栓V₁とダイヤフラム式給水弁V₂の復帰用発条5,13の
弾発力により保持され出湯状態を持続するものである。

前記請求項１又は２記載の発明の実施例において、点火
及び出湯時の操作釦１の操作力がトグル機構Ｅによる操
作力の軽減により軽くなる。すなわち、第４図ないし第
６図の請求項２記載の発明における実施例の操作機構を
用いた実験例による実測グラフを第７図に示した。この
実測グラフからも明らかなように、操作釦１が押動前進
するに従い器具栓V₁とダイヤフラム式給水弁V₂の復帰用
発条5,13の縮圧力は次第に増大するが、これをトルグ機
構Ｅの作動点ａの上方への動き対し作動点b,cは横方向
へ動くことによって操作力を徐々に減少させ、その後電
磁安全弁MVの開放動作がその操作力が加わるも、この時
点ではトグル機構Ｅの作動点ａがデッドポイントを越え
器具栓V₁とダイヤフラム式給水弁V₂の復帰用発条5,13の
弾発力が逆方向に働いて操作力に加味するため電磁安全
弁MVに要する操作力は無視するほど小さくなって、以後
の電磁安全弁MVの開放に要する操作力は安全弁V₆の復帰
用発条32を縮圧しながら軽く行いうるために、操作釦１
の点火操作時のストローク（13mm）間における操作釦１
の押力（荷重）の最大値が0.8kgと極めて小さくなる。
また、消火操作時は前記点火操作時とは逆の働きをその
押力が略0.3kg小さい位置で行い元位置に戻るものであ
る。

〔発明の効果〕

この発明は、上記構成としたから、次に記載する効果を
奏する。

請求項１記載の発明は、単一のプッシュ式操作釦と閉止
方向に付勢された複数の開閉弁を作動点が三角形の頂点
に位置するトグル機構で連設せしめたから、トグル機構
は操作側作動点の前後方向の運動を被操作側作動点に横
方向に変えて伝達するため操作釦の操作力が押動前進す
るに従い小さくなり、特に、点火操作時の操作力が軽減
し、また、点火操作時と消火操作時は略同一の動きをす
るため操作感覚がよくなり、従来の閉止時の不安感が解
消できる。

請求項２記載の発明にあっては、トグル機構の被操作側
作動点に揺動杆を連設し、該揺動杆を介して複数の開閉
弁を作動し、かつ、操作釦に一定の遊びを存して電磁安
全弁を連設せしめたから、たとえば、ガス湯沸器におけ
る器具栓と給水弁及び電磁安全弁の３つの弁が単一の操
作釦で開閉作動でき、しかも、点火時における器具栓と
給水弁の開放を電磁安全弁の開放より先行させてガス洩
れなどの危険をなくし安全性を向上せしめ、併せて、ト
グル機構による操作力の軽減と操作感覚の向上等をも有
するものである。

請求項３記載の発明では、トルグ機構の操作側作動点に
デッドポイントを設けてトグル機構のロックを可能とし
たので、このデッドポイントを利用することで開閉弁の
開放保持が強固、確実に行えるから、特別のロック機構
を設ける必要はない。更に又、若し炎が消えた時、電磁
石の開放により、操作軸が押し戻されることからデッド
ポイントを越え「止め」の位置まで復帰し、がすのみで
なく水バルブも閉じて、全て停止の状態に戻るので、従
来のガスが閉止するのみで水バルブは開のままのものに
較べより使用上の利便性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は請求項１記載の発明の実施例を示
したもので、第１図はこの発明の操作機構をミキシング
型ガス湯沸器に適用した全体の展開断面図、第２図は要
部だけの同断面図、第３図は異なる実施例の同断面図で
ある。また、第４図ないし第６図は請求項２記載の発明
の実施例を示したもので、第４図はこの発明の操作機構
をミキシング型ガス湯沸器に適用した全体の展開断面
図、第５図は要部だけの同断面図、第６図はトグル機構
の異なる実施例の断面図である。さらに、第７図は請求
項２記載の発明の実験による実測グラフを従来例と対比
して示した図である。 １…プッシュ式操作釦、V₁，V₂…開閉弁、Ｅ…トグル機
構、2,3…揺動杆。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】単一のプッシュ式操作釦（１）をプッシュ
   操作してガスの点滅等を行うガス燃焼器具において、該
   プッシュ式操作釦（１）と閉止方向に付勢された複数の
   開閉弁（V₁），（V₂）を作動点a,b,cが三角形の頂点に
   位置するトグル機構（Ｅ）で連設せしめたことを特徴と
   するガス燃焼器具の操作機構。
2. 【請求項２】単一のプッシュ式操作釦（１）をトグル機
   構（Ｅ）の操作側作動点ａに連結するとともに、複数の
   開閉弁（V₁），（V₂）は被操作側作動点b,cに連結され
   た揺動杆（２），（３）を介して連設し、かつ、操作釦
   （１）にはガス燃焼器具の電磁安全弁（MV）を一定の遊
   び（ｅ）を存して連設したことを特徴とするガス燃焼器
   具の操作機構。
3. 【請求項３】トグル機構（Ｅ）の操作側作動点ａにデッ
   トポイントａ′を設けた請求項１又は２記載のガス燃焼
   器具の操作機構。