JPH09100937A - ガス器具の弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 乾電池消耗による中途半端な開弁を防止し
て、ガス流路を確実に開くか、または開かないかの何れ
かをとるようにして安全性を向上させる 【構成】 プッシュソレノイドによる開弁力とバネによ
る閉弁力との差を、弁体が開弁開始する位置にて最小と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、乾電池を開弁駆動源と
したガス器具の弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ガス器具には乾電池を電源と
してガス流路を開く弁装置を備えたものが知られてい
る。例えば、湯沸器等で用いられるマグネット安全弁の
開弁装置や電磁弁である。ここで湯沸器に用いられるマ
グネット安全弁を例にとり説明する。マグネット安全弁
は、燃焼加熱による熱電対の起電力を利用して弁体を開
状態に吸着保持するが、閉弁状態から開弁するだけの駆
動力が備わっていないため、ソレノイド等の電気的アク
チュエータを用いて開弁する場合がある。マグネット安
全弁の弁体は、常にバネ等によりガス流路を閉じるよう
に付勢されており、ソレノイドによりその閉弁力に打ち
勝つ駆動力で弁軸が開弁方向に付勢されて開弁する。従
って、マグネット安全弁を開弁するにはソレノイドの駆
動力がバネ等の閉弁力より大きいことが必須となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、こうしたソ
レノイド等の開弁装置の電源に乾電池を用いているケー
スでは、電池の消耗により開弁駆動力が減少してくる。
こうした場合、弁体の開弁途中で開弁駆動力が閉弁力を
下回ってしまい、安全弁を開弁吸着位置にまでもってい
けないケースが生じ、この間に生ガスが放出されてしま
うという不具合を生じる。これは、弁体の位置（ストロ
ーク）に応じて、開弁装置の開弁駆動力とバネ等の閉弁
力とが変化するからであり、この力関係について図３を
用いて説明する。

【０００４】図３は湯沸器に用いられるマグネット安全
弁において、弁体のストロークに対するソレノイドの押
力（開弁力）とバネおよびガス圧による負荷荷重（閉弁
力）との関係を表す。図示するように、ソレノイドの押
力は開弁方向に位置するほど２次曲線上に大きくなる
が、電池消耗により電源電圧が低下すると全体的に弱い
側にシフトする。一方、負荷荷重は、開弁開始位置では
ガス圧分が加わるが、その後は開弁方向に位置するほど
直線上に増加する。

【０００５】ここで、電池の消耗により電源電圧が１．
４Ｖにまで下がった状態で、湯沸器が点火操作された場
合を考える。湯沸器の点火操作によりソレノイドが通電
されると、図示するように、開弁開始位置においてはソ
レノイドの押力が弁体の負荷荷重を上回っているため
に、弁体が開弁しはじめる。ところが、弁体がＡ点に到
達するとソレノイドの押力よりも負荷荷重が大きくな
り、これ以上は開弁できなくなる。従って、中途半端な
開弁となりマグネット安全弁は吸着開弁保持できない。
こうして、湯沸器は燃焼動作にまでシーケンスが進ま
ず、この間に生ガスが放出されてしまう。本発明のガス
器具の弁装置は上記課題を解決し、電池消耗による中途
半端な開弁を防止して、ガス流路を確実に開くか、また
は開かないかの何れかをとるようにして安全性を向上さ
せることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のガス器具の弁装置は、ガス流路を開閉する弁体と、
上記弁体を常に閉弁方向に付勢する閉弁付勢手段と、上
記閉弁付勢手段およびガス圧等による閉弁力に抗して、
乾電池を電源として上記弁体を開弁方向に駆動する電気
的開弁手段とを備えたガス器具の弁装置において、上記
電気的開弁手段の開弁駆動力と上記弁体を閉弁方向に付
勢する閉弁力との差を、上記弁体が開弁開始する位置に
て最小としたことを要旨とする。

【０００７】

【作用】上記構成を有する本発明のガス器具の弁装置
は、電気的開弁手段の開弁駆動力と弁体を閉弁方向に付
勢する閉弁力との差を、弁体が開弁開始する位置にて最
小としたため、開弁開始位置での開弁駆動力が閉弁力よ
りも大きければ、開弁途中で開弁駆動力が閉弁力よりも
小さくなることがなく、そのまま弁体を開弁位置にまで
確実に駆動できる。一方、乾電池が消耗して開弁開始位
置での開弁駆動力が閉弁力より小さければ、最初から弁
体を開弁することができない。従って、電池消耗による
中途半端な開弁が防止されて、ガス流路を確実に開く
か、または開かないかの何れかをとるようになり安全性
が向上する。

【０００８】

【実施例】以上説明した本発明の構成・作用を一層明ら
かにするために、以下本発明のガス器具の弁装置の好適
な実施例について説明する。図は、一実施例としての湯
沸器に用いられるマグネット安全弁装置の概略構成図で
ある。マグネット安全弁装置１は、ガス入口部２および
ガス出口部３に連通したガス導通路４を備えており、ガ
ス導通路４の中途部には通孔５を有する仕切壁６が形成
され、その仕切壁６より上流側にマグネット収納室７が
形成されている。

【０００９】マグネット収納室７には、図示しない熱電
対の起電力（点火時には一定時間通電電力）により通電
される電磁石１１と、電磁石１１により吸着される吸着
板１２とをケース１３内に設けたマグネット部１０が収
納される。吸着板１２は、進退可能な連結軸１４の先端
に設けられ、連結軸１４の他端に設けられた弁体２０と
共に進退移動自由となっている。この弁体２０は、ケー
ス１３との間に設けられたバネ２１により、仕切壁６に
形成された通孔５を閉じるように付勢される。従って、
通常時にはこの弁体２０でガス流路を閉じる。

【００１０】この弁体２０の閉弁方向には、乾電池を電
源として弁体２０を開弁方向に押すためのプッシュソレ
ノイド３０が設けられる。プッシュソレノイド３０は、
ケース３１内に駆動コイル３２が配設され、その駆動コ
イル３２の軸心先端に固定コア３３が設けられ、軸心内
にプランジャ３４が遊挿される。プランジャ３４には弁
体２０方向に向けてスピンドル３５が固着される。

【００１１】湯沸器の点火スイッチ（図示略）が操作さ
れるとプッシュソレノイド３０の駆動コイル３２に通電
され、プランジャ３４が固定コア３３との磁気吸引力に
より引かれて弁体２０方向に移動する。そして、スピン
ドル３５の先端が弁体２０に当接してバネ２１の閉弁力
に抗して弁体２０を押し続ける。こうして、マグネット
部１０の吸着板１２が電磁石１１に当接する位置にまで
移動し、その後プッシュソレノイド３０への通電が断た
れるが電磁石１１の吸引力で吸着板１２が吸着保持され
て弁体２０を開状態に維持する。

【００１２】プッシュソレノイド３０の駆動力（開弁
力）は、その電源である乾電池が消耗すると弱くなり、
負荷荷重（閉弁力）より小さくなるケースがある。この
場合、弁体２０が中途半端な位置で止まらないように図
２に示すようにプッシュソレノイド３０の押力特性と負
荷特性とを調整している。図２は、弁体２０のストロー
クに対するプッシュソレノイド３０の押力とバネおよび
ガス圧による閉弁力との関係を表し、従来の特性を表し
た図３と対比するものである。図示するように、乾電池
の消耗によりプッシュソレノイド３０の開弁力が低下し
た場合、開弁力がバネ２１等による閉弁力よりも最初に
下回ることになる位置を弁体２０の開弁開始位置として
いる。つまり、プッシュソレノイド３０の開弁駆動力と
バネ２１およびガス圧による閉弁力との差が開弁開始位
置にて最小としている。この例では、電源電圧が１．４
Ｖより高ければ弁体２０がどんな位置にあっても開弁力
が閉弁力を常に上回っているため確実に吸着位置にまで
開弁できる。そして、電源電圧が１．４Ｖにまで低下す
ると、開弁開始位置から既に開弁力が閉弁力以下となる
ため、弁体２０を全く開弁駆動できない。

【００１３】このような特性に設定するため、弁体２０
を閉弁方向に付勢するバネ２１の荷重を小さくすること
で、弁体２０のストロークに対して負荷荷重（閉弁力）
が余り増大しないようにする（バネ定数を小さく設定す
る）。また、プッシュソレノイド３０の押力特性を調整
する。プッシュソレノイドの押力特性は、図３の従来の
ものにおいては、開弁開始位置から全開位置までの間で
は増加勾配がゆるく、全開位置を越えた側（実際には吸
着板１２の当接により押せない）から急に大きくなる。
従って、従来のものでは全閉から全開の間で閉弁力の増
加度合が開弁力の増加度合より大きく、開弁途中で開弁
力と閉弁力との大きさが逆転していた。これに対して、
本実施例では開弁開始位置から全開位置までの間でプッ
シュソレノイド３０の押力を大きく増大させている。例
えば、固定コア３３とプランジャ３４との向かい合う面
の傾きを調整して、開弁開始位置から所定の押力増大勾
配が得られるようにしている。このため、開弁開始位置
から全開位置までの間では、開弁力の増加度合が閉弁力
の増加度合より大きくなり、開弁途中で開弁力と閉弁力
との大きさが逆転することがない。従って、乾電池の消
耗により中途半端に開弁してしまうといった不具合を防
止できる。

【００１４】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこうした実施例に何等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において、種々なる
態様で実施し得ることは勿論である。

【００１５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のガス器具
の弁装置によれば、電池消耗による中途半端な開弁が防
止されて、ガス流路を確実に開くか、または開かないか
の何れかをとるようになり、ガス器具の安全性が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例としてのマグネット安全弁装置の概略
構成図である。

【図２】本実施例のストロークに対する開弁力と閉弁力
との関係を表すグラフである。

【図３】従来装置のストロークに対する開弁力と閉弁力
との関係を表すグラフである。

【符号の説明】

１…マグネット安全弁装置、 ４…ガス導通路、 １０
…マグネット部、１１…電磁石、 １２…吸着板、 ２
０…弁体、 ２１…バネ、３０…プッシュソレノイド、
３２…駆動コイル、 ３３…固定コア、３４…プラン
ジャ、 ３５…スピンドル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス流路を開閉する弁体と、 上記弁体を常に閉弁方向に付勢する閉弁付勢手段と、 上記閉弁付勢手段およびガス圧等による閉弁力に抗し
   て、乾電池を電源として上記弁体を開弁方向に駆動する
   電気的開弁手段とを備えたガス器具の弁装置において、 上記電気的開弁手段の開弁駆動力と上記弁体を閉弁方向
   に付勢する閉弁力との差を、上記弁体が開弁開始する位
   置にて最小としたことを特徴とするガス器具の弁装置。