(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス通路面積を変化させてガスバーナーへの燃料ガスの供給量を調節する可動弁を備え、内部がダイヤフラムで仕切られて一方の上流室と他方の下流室とが該可動弁の上流側及び下流側にそれぞれ接続されたチャンバを設けたガス器具の火力調節装置において、
可動弁を強火状態から弱火状態へ急激に操作した場合に下流室の容積を減少させる方向へのダイヤフラムの移動を許容する付勢力で、上流室に向かってダイヤフラムを付勢する付勢手段を設けたことを特徴とするガス器具の火力調節装置。
【請求項２】
前記付勢手段は下流室の内壁面とダイヤフラムとの間に縮設したばねであることを特徴とする請求項１記載のガス器具の火力調節装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスバーナーへ供給する燃料ガス量を調節するガス器具の火力調節装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ガスコンロのガスバーナーでは、該ガスバーナーの混合管に噴射ノズルから燃料ガスを噴射すると共に該燃料ガスの噴射に伴うエゼクタ効果によってノズル周辺の空気を該混合管に吸込ませ、適正な比率の混合ガスがガスバーナーに供給されるように構成されている。ガスバーナーの火力調節は、ガスコンロの前面の火力調節レバーによって噴射ノズルに連なるガス通路に介設した絞り弁を操作してガス通路の通路面積を調節し、噴射ノズルからの燃料ガス噴射量を増減させて行われる。
【０００３】
この場合、絞り弁を操作して噴射ノズルからの燃料ガス噴射量を減少させると空気の吸込量が減少し、他方で、噴射ノズルからの燃料ガス噴射量を増加させると空気の吸込量が増加するので、ガスバーナーには所定の混合比に保たれた混合ガスが供給される。ところが、絞り弁を強火状態から弱火状態に急激に操作した場合（以下、「急速絞り操作」という）、エゼクタ効果によって吸込まれる空気の慣性によって混合管に吸込まれる空気の減少速度より燃料ガスの減少速度が速くなる。このため、空気に対する燃料ガスの混合比が低下し、併せてガスバーナーに供給される混合ガスの量が減少することでガスバーナーが失火するという問題があった。
【０００４】
このような問題の解決策は、例えば、特開平７ー３０５８３６号公報に記載されている。このものでは、内部がダイヤフラムで仕切られて一方の上流室と他方の下流室とが絞り弁の上流側及び下流側にそれぞれ接続されたチャンバを設けている。そして、急速絞り操作が行なわれ下流側のガス通路内の圧力が急激に低下することで、絞り弁の上流側と下流側とのガス通路に圧力差が生じると、チャンバの上流室から、圧力が低下した下流室の方向にダイヤフラムが押され、該下流室に蓄えられている燃料ガスが下流側のガス通路に押し出される。そして、この押し出された燃料ガスが補充されることでガス供給量の減少速度を緩和し、ガスバーナーの失火を防止する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ガス通路に絞り弁を設けた上述のものでは、ガス源の供給ガス圧が変動して高くなると、下流側のガス通路の圧力は上流側のガス通路の圧力より遅れて上昇する。この場合、ダイヤフラムは、ガス通路の上流側と下流側との間に生じた圧力差により下流室の容積を減少させる方向に移動する。このため、チャンバの下流室に蓄えられる燃料ガスの量は減少する。このような状態で急速絞り操作が行われると、補充される燃料ガス量の不足によりガス供給量の減少速度を緩和することができない場合があり、ガスバーナーの失火を防止できないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、ガス源の供給ガス圧が変動してもダイヤフラムの変位はなく、急速絞り操作が行われたときにガスバーナーの失火が確実に防止されるガス器具の火力調節装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するため、本発明のガス器具の火力調節装置は、ガス通路面積を変化させてガスバーナーへの燃料ガスの供給量を調節する可動弁を備え、内部がダイヤフラムで仕切られて一方の上流室と他方の下流室とが該可動弁の上流側及び下流側にそれぞれ接続されたチャンバを設けたガス器具の火力調節装置において、可動弁を強火状態から弱火状態へ急激に操作した場合に下流室の容積を減少させる方向へのダイヤフラムの移動を許容する付勢力で、上流室に向かってダイヤフラムを付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、チャンバの上流室に向かってダイヤフラムが付勢されているので、ガス源の供給ガス圧が高くなり、過渡的にガス通路の上流側の圧力が下流側の圧力より高くなっても、ダイヤフラムがチャンバの下流室の容積を減少させる方向に移動しない。従って、下流室の容積は一定に保持され、ガスバーナーの失火を防止するのに必要な量の燃料ガスが蓄えられる。このため、このような状態で急速絞り操作が行われても、チャンバの下流室からガス通路の下流側に十分な量の燃料ガスが補充されるので、ガス供給量の減少速度が緩和され、ガスバーナーの失火が確実に防止される。
【０００９】
また、前記付勢手段は、例えば、下流室の内壁面とダイヤフラムとの間に縮設したばねとすればよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、１は、例えば、ガスコンロのコンロ本体に設けられたガスバーナー（図示せず）の混合管Ｍへの燃料ガスのガス供給量を調節する火力調節装置である。火力調節装置１の下側には、該火力調節装置１に燃料ガスを供給するガスバルブ２がシール材３を介して連結されている。
【００１１】
コンロ本体の前面に設けた点火／消火ボタン４により操作されるガスバルブ２は、上流側（図１の右側）から第１及び第２の収容室２１ａ、２１ｂを有するアルミダイカスト製のバルブケーシング２１を備えている。第１収容室２１ａには電磁安全弁２２が収容されている。また、第２収容室２１ｂには、点火／消火ボタン４がばね５の付勢力に抗して押操作されると、バルブケーシング２１の長手方向に沿って移動し、電磁安全弁２２の弁口を開放する操作ロッド６の先端部が収容されている。これらの収容室２１ａ、２１ｂは電磁安全弁２２の弁体２２ａによって区画される。
【００１２】
電磁安全弁２２はマグネットケース２２ｂを備え、このマグネットケース２２ｂには、ガスバーナーの着火時に、例えばガスバーナーの炎口の近傍に配設された熱電対などの火炎検知素子からの信号に基づいて励磁される電磁石とこれに吸着される吸着片とが収容されている。そして、操作ロッド６により押圧されることで弁体２２ａに連結した吸着片が励磁された電磁石に吸着されている間、電磁安全弁２２は開弁状態に保持される。また、第１収容室２１ａに連通するようにバルブケーシング２１には、ガス源に一端が接続されたガス管の他端が接続される燃料ガス流入部２３が設けられている。
【００１３】
第２収容部２１ｂの下流側には、内部を操作ロッド６が貫通するガス通路２４が設けられ、該ガス通路２４は、火力調節装置１のガス通路１１ａに連通するようにバルブケーシング２１に開設した燃焼ガス流出口２５に連通する。消火位置では、第２収容室２１ｂとガス通路２４とが操作ロッド６に取付けられた弁体６１によって仕切られ、点火／消火ボタン４の押操作により操作ロッド６が長手方向に移動すると弁体６１が開弁して弁口が開放される。
【００１４】
火力調整装置１の装置本体１０にはガス通路１１ａ、１１ｂとチャンバ１２とが形成されている。一端がガスバルブ２のガス流出口２５に連通するガス通路１１ａ、１１ｂは折れ曲って形成され、他端には、ガスバーナーの混合管Ｍに燃料ガスを噴射する噴射ノズル７が装着されている。また、装置本体１０には、ガスバルブ２の燃料ガス流出口２５に対向して上方に延びる案内路１３が、ガス通路１１ａ、１１ｂに連通して開設されている。該案内路１３には、通路面積を増減して噴射ノズル７への燃料ガスのガス供給量を調節する可動弁である絞り弁１４が昇降運動自在に挿入されている。この場合、絞り弁１４が上昇すると通路面積が広がり、逆に下降すると通路面積が小さくなるように設定されている。
【００１５】
絞り弁１４にはピン１４ａが突出して嵌入され、装置本体１０に取付けられた案内板Ｇに形成された斜め方向の長穴１４ｂに挿通されている。また、該ピン１４ａの先端部はコンロ本体の前面に設けた火力調節レバー８に係止され、火力調節レバー８の回動に連動して絞り弁１４が昇降運動する。即ち、火力調節レバー８を強火位置にした場合には、ピン１４ａが長穴１４ｂの上方に導かれて絞り弁１４が上昇位置に保持される。他方で、弱火位置にした場合にはピン１４ａが長穴１４ｂの下方に導かれて下降位置に保持される。
【００１６】
チャンバ１２はゴム等の弾性体からなるダイヤフラム１５で隔絶された上流室１２ａ及び下流室１２ｂを有する。上流室１２ａ及び下流室１２ｂは、装置本体１０に形成された第１及び第２の連通路１６、１７を介して絞り弁１４の上流側及び下流側のガス通路１１ａ、１１ｂにそれぞれ連通接続されている。この場合、各連通路１６、１７の通路面積は、上流室１２ａ及び下流室１２ｂが上流側及び下流側の各ガス通路１１ａ、１１ｂとそれぞれ同じ圧力になるように設定されている。そして、急速絞り操作が行われると、上流室１２ａから、圧力が急激に低下した下流室１２ｂの方向にダイヤフラム１５が押されることで下流室１２ｂ内に蓄えられた燃料ガスを第２連通路１７を介してガス通路１１ｂに押し出す。この押し出された燃料ガスが補充されることでガス供給量の減少速度を緩和し、ガスバーナーの失火を防止する。
【００１７】
ここで、ガス通路１１ａ、１１ｂに絞り弁１４を設けた上述の構成では、ガス源の供給ガス圧が変動して高くなると、下流側のガス通路１１ｂ内の圧力は上流側のガス通路１１ａ内の圧力より遅れて上昇する。この場合、ダイヤフラム１５は、ガス通路１１ａとガス通路１１ｂとの間に生じた圧力差により下流室１２ｂの容積を減少させる方向に移動する。このため、チャンバ１２の下流室１２ｂに蓄えられる燃料ガスの量は減少する。このような状態で急速絞り操作が行われると、補充される燃料ガス量の不足によりガス供給量の減少速度を緩和することができず、ガスバーナーの失火を防止できない場合がある。
【００１８】
本実施の形態では、チャンバ１２の下流室１２ｂ内にダイヤフラムを付勢する付勢手段であるばね１８を縮設した。強火状態においてばね１８は、ダイヤフラム１５の中央部１５ａが上流室１２ａの内面に設けた弁座１９ａに着座するようにダイヤフラム１５を付勢している。この場合、ばね１８の付勢力は、絞り弁１４の強火状態で上流側のガス通路１１ａ内の圧力（一次圧力）が変動し、過渡的に該一次圧力が下流側のガス通路内１１ｂの圧力（二次圧力）より高くなってもダイヤフラム１５の移動は許容しないが、急速絞り操作が行われ、二次圧力が急激に低下すると下流室１２ｂの容積を減少させる方向へのダイヤフラム１５の移動を許容するように設定されている。尚、弁座１９ａには、該弁座１９ａにダイヤフラム１５の中央部１５ａが着座した状態で上流側のガス通路１１ａと上流室１２ａとが同じ圧力になるように複数の開口が設けられている。また、下流室１２ｂの内壁面には、弁座１９ａに対向してばね１８の位置決めを行う凸状のストッパ１９ｂが設けられている。
【００１９】
図２を参照してチャンバ１２の作用を説明する。図２（ａ）に示すように、絞り弁１４の強火状態では、ダイヤフラム１５に、一次圧力Ｐ１による力Ｆ１と、二次圧力Ｐ２による力Ｆ２及び付勢力Ｆｓとが作用している。この場合、一次圧力Ｐ１と二次圧力Ｐ２とはほぼ等しいので、力Ｆ１は力Ｆ２と付勢力Ｆｓとの和より小さくなる（Ｆ１＜Ｆ２＋Ｆｓ）。このため、一次圧力Ｐ１が変動してダイヤフラム１５に作用する力Ｆ１が大きくなっても、この力Ｆ１が力Ｆ２と付勢力Ｆｓとの和より大きくならない限り、ダイヤフラム１５は移動せず、チャンバ１２の下流室１２ｂにガスバーナーの失火を防止し得るのに必要な量の燃料ガスが蓄えられる。
【００２０】
図２（ｂ）に示すように、急速絞り操作を行うと二次圧力Ｐ２が急激に低下し、上流側からダイヤフラム１５に作用する力Ｆ１が下流側からダイヤフラム１５に作用する力Ｆ２及び付勢力Ｆｓの和より大きくなる（Ｆ１＞Ｆ２＋Ｆｓ）。力Ｆ１が力Ｆ２及び付勢力Ｆｓの和より大きくなると、ダイヤフラム１５が下流室１２ｂの方向に移動し、ダイヤフラム１５の中央部１５ａがストッパ１９ｂに当接するまでは下流室１２ｂに蓄えられた燃料ガスが下流側のガス通路１１ｂに補充される。
【００２１】
急速絞り操作時の燃料ガス補充時間はばね１８の付勢力の設定を変えることにより変化させることができる。本実施の形態では、ガス補充時間が０．５秒になるようにばね１８の付勢力を設定した。この場合、ガス通路１１ｂを介して混合管Ｍに供給される燃料ガスのガス供給量の変化は図３に示すように緩やかになる。即ち、チャンバ１２を備えない従来のものでは、急速絞り操作が行なわれると、点線で示すように燃料ガスのガス供給量はＳ１からＳ２まで急激に低下する。それに対して、本実施の形態では、急速絞り操作が行なわれ、二次圧力Ｐ２が急激に低下するとチャンバ１２の下流室１２ｂの容積を減少させる方向にダイヤフラム１５が移動し、下流室１２ｂから燃料ガスが下流側のガス通路１１ｂに徐々に押し出されるので、実線で示すように燃料ガスの供給量の変化が緩やかになる。これにより、ガス供給量の減少速度が緩和され、ガスバーナーの失火が防止される。
【００２２】
尚、急速絞り操作が行われた場合に、下流室１２ｂに蓄えられた燃料ガスが下流側のガス通路１１ｂに徐々に押し出されるように、第２ガス通路１７のうち下流室１２ｂ側の一部の通路面積をノズル７１の開口面積より小さく設定している。
【００２３】
また、本実施の形態では、火力調節装置１の装置本体１０は、図１に示すように、上流室１２ａ、案内路１３、ガス通路１１ａ、第１の連通路１６並びにガス通路１１ｂの一部を形成した第１部分１０ａと、下流室１２ｂ、ガス通路１１ｂの一部と、第２の連通路１７並びにストッパ１９を形成した第２部分１０ｂとを、ダイヤフラム１５の外周縁によってチャンバ１２の外周を、Ｏリングなどのシール材９で下流側のガス通路１１ｂをシールした状態で結合してなるが、これに限定されるものではない。
【００２４】
例えば、図４（ａ）に示すように、ダイヤフラム１５とシール材９とを一体に形成し、第１及び第２の両部分１０ａ、１０ｂを結合してもよい。また、図４（ｂ）に示すように、チャンバ１２の一面を開放した状態で装置本体１０を一体に形成し、該一面に、ダイヤフラム１５の外周縁を押さえるスペーサ１５ａを挿入した後、ストッパ１９ｂを設けた蓋部材１５ｂをシールした状態で装着して装置本体１０を構成することができる。この場合、加工作業を考慮して第２連通路１７にオリフィス部材１７ａを挿入して通路面積を設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】火力調整装置の構成を説明する断面図
【図２】（ａ）は、絞り弁の強火状態におけるチャンバ内部の様子を示す図
（ｂ）は、絞り弁を強火状態から弱火状態まで急激に操作した場合のチャンバ内部の様子を示す図
【図３】ガス通路の燃料ガス供給量の変化を示すグラフ
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、他の実施形態にかかる装置本体の構造を示す部分断面図
【符号の説明】
１    火力調節装置
２    ガスバルブ
１１ａ、１１ｂ  ガス通路
１２  チャンバ
１２ａ、１２ｂ  上流室及び下流室
１４  絞り弁
１５  ダイヤフラム
１６、１７  連通路
１８  ばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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