(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部通路を介して相互に連通するように所定の間隔を置いてガス流入部とガス流出部とを設けたバルブケーシングを備え、該内部通路に、前後方向に可動の操作ロッドを挿設すると共に、内部通路内でガス流入部の下流側に操作ロッドを前方向に移動させると開弁するガス開閉弁と、該ガス開閉弁の下流側であってガス流出部の上流側に操作ロッドの移動量に応じてガス流出部への燃料ガスの流量を調節する流量調節弁とを配設し、該操作ロッドを移動させて燃料ガスの供給と燃料ガス流量の調節とを行い得るガスバルブであって、
該流量調節弁は、ガス開閉弁が開弁した後に操作ロッドをさらに前方向に所定量移動させると開弁して操作ロッドの移動量に応じてガス流量の調節を行うように構成され、該流量調節弁が開弁するまでの間、ガス流出部への燃料ガスの供給は、ガス開閉弁の下流側であって流量調節弁の上流側の内部通路とガス流出部とを連通するように設けたバイパス通路を介して行われ、該バイパス通路に、燃料ガスの最小ガス流量を設定するオリフィスを設けたことを特徴とするガスバルブ。
【請求項２】
前記流量調節弁は、内部通路に挿設され弁孔を有するケースと、該弁孔方向に付勢され操作ロッドの押操作により弁孔から離脱するように移動する弁本体とを備え、操作ロッドが所定量移動した後弁本体の移動が開始されるように、弁本体の操作ロッド側の端部に、操作ロッドの先端部を収納する収納孔を形成したものであることを特徴とする請求項１記載のガスバルブ。
【請求項３】
一端がバルブケーシングに設けた開口部から突出するように内部通路に挿設した前記操作ロッドを、その前後方向の移動時に軸ずれしないように前記開口部と前記ケースに設けた支持部とでガイドしたことを特徴とする請求項２記載のガスバルブ。
【請求項４】
前記弁本体は、前記弁孔内を進退すると共に外径一定部を有する円筒形状の頭部を備え、前記弁孔をケース内部に設けた薄板により形成し、頭部の外径一定部と弁孔との間の間隙の面積を一定にして、該間隙を燃料ガスが通過する際に圧力損失が生じないようにしたことを特徴とする請求項２または請求項３記載のガスバルブ。
【請求項５】
前記操作ロッドはバルブケーシングに付設した回転軸を有する駆動手段によって移動され、制御された回転軸の回転に応じて操作ロッドが前後方向に移動されるように、操作ロッドと回転軸とを、回転運動を往復運動に変換する手段を介して連結したことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれが１項に記載のガスバルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス器具のガスバーナーへの燃料ガスの供給量を制御するガスバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のガスバルブは、例えば特開平９−１０１０２４号公報に記載されている。該ガスバルブは、内部通路を介して相互に連通するようにガス流入部とガス流出部とを所定の間隔を置いて設けたバルブケーシングを備える。該バルブケーシングの内部通路には、ガス開閉弁である電磁安全弁及び流量調節弁が設けられている。電磁安全弁及び流量調節弁は、内部通路に挿設され前後方向に可動の操作ロッドによって開弁操作される。操作ロッドは、後述のニードル弁の弁本体の前後方向の移動量を調節するカム機構を介してコンロ前面に配設された回転操作式の操作部に連結されている。
【０００３】
流量調節弁は、内部通路に形成した弁孔に挿入可能なテーパ付弁本体を有するニードル弁として形成されている。該弁本体は、組立作業の簡素化を図るため操作ロッドに一体に形成されている。そして、操作部を回転操作して操作ロッドを前後方向に移動させ、弁孔に対する弁本体の挿入深さを変化させ、その挿入量に応じて燃料ガスの供給量が調節される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ガスバーナーの火炎が消えない程度の最小ガス流量は、使用する燃料ガスの種類に応じて相違する。このため、上述のものでは、ガス流量を連続して変化させることができるものの、最小ガス流量を決める弁本体の最小挿入深さはカム機構により定まるので、燃料ガスの種類ごとに最小ガス流量を設定できないという問題があった。また、弁孔と弁本体との間に異物等が噛み込むと、操作ロッドを前後方向に移動させることができず、燃料ガスの供給を停止できない場合があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、使用する燃料ガスの種類ごとに最小ガス流量の設定ができ、流量調節弁に異物等が噛み込んでも燃料ガスの供給を確実に停止できるガスバルブを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するため、本発明のガスバルブは、内部通路を介して相互に連通するように所定の間隔を置いてガス流入部とガス流出部とを設けたバルブケーシングを備え、該内部通路に、前後方向に可動の操作ロッドを挿設すると共に、内部通路内でガス流入部の下流側に操作ロッドを前方向に移動させると開弁するガス開閉弁と、該ガス開閉弁の下流側であってガス流出部の上流側に操作ロッドの移動量に応じてガス流出部への燃料ガスの流量を調節する流量調節弁とを配設し、該操作ロッドを移動させて燃料ガスの供給と燃料ガス流量の調節とを行い得るガスバルブであって、該流量調節弁は、ガス開閉弁が開弁した後に操作ロッドをさらに前方向に所定量移動させると開弁して操作ロッドの移動量に応じてガス流量の調節を行うように構成され、該流量調節弁が開弁するまでの間、ガス流出部への燃料ガスの供給は、ガス開閉弁の下流側であって流量調節弁の上流側の内部通路とガス流出部とを連通するように設けたバイパス通路を介して行われ、該バイパス通路に、燃料ガスの最小ガス流量を設定するオリフィスを設けたことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、操作ロッドを前方向に移動させると、先ずガス開閉弁が開弁し、内部通路に燃料ガスが流入する。そして、流量調節弁が開弁するまでは、内部通路に流入した燃料ガスはバイパス通路を介してのみガス流出部に流れる。さらに操作ロッドを前方向に移動させると、流量調節弁が開弁し、ガス流出部には、内部通路から流量調節弁及びバイパス通路を経て燃料ガスが流れる。この場合、操作ロッドの前後方向の移動量を調節することでガスバーナーへの燃料ガスの供給量が調節される。
【０００８】
他方で、燃料ガスの供給量を絞る場合、操作ロッドを後方向に移動させていくと流量調節弁が閉弁する。流量調節弁が閉弁した後、ガス開閉弁が閉弁するまでは、燃料ガスがバイパス通路のみを介してガス流出部に流れる。この場合、バイパス通路には最小ガス流量を設定するオリフィスが設けられているので、使用する燃料ガスの種類ごとにガスバーナーの火炎が消えない程度の最小ガス流量を設定できる。
【０００９】
流量調節弁は、例えば、内部通路に挿設され弁孔を有するケースと、該弁孔方向に付勢され操作ロッドの押操作により弁孔から離脱するように移動する弁本体とを備え、操作ロッドが所定量移動した後弁本体の移動が開始されるように、弁本体の操作ロッド側の端部に、操作ロッドの先端部を収納する収納孔を形成したものとすればよい。これにより、流量調節弁のケースと弁本体との間に異物等が噛み込んだとしても、操作ロッドと弁本体とは別体であり、何ら操作ロッドの移動が制限されるものではないので、ガス開閉弁を閉弁して燃料ガスの供給を停止できる。また、該流量調節弁では、操作ロッドを後方向に移動させた場合でも、弁本体が弁座方向に付勢されていることで該弁本体が操作ロッドと一体となって移動するので、操作ロッドの前後方向の移動に伴う弁本体の位置のヒステリシスが極めて小さくなり、ガスバーナーの火力設定が安定する。さらに、弁孔を有するケースを内部通路に挿設するので、内部通路に直接弁孔を形成するものに比して、バルブケーシングの加工作業が容易になる。
【００１０】
ここで、ガス開閉弁が開弁した後の弁本体の移動開始時期を一定にするには、移動時の操作ロッドの軸ずれを防止する必要がある。この場合、一端がバルブケーシングに設けた開口部から突出するように内部通路に挿設した前記操作ロッドを、その前後方向の移動時に軸ずれしないように前記開口部と前記ケースに設けた支持部とでガイドすれば、操作ロッドが所定の間隔を置いた２箇所でガイドされるので操作ロッドの移動時の軸ずれが防止される。これにより、収納孔内での操作ロッドの片当たりなどによる摺動抵抗の増加が抑止できる。
【００１１】
また、特にガスバーナーの中火の火力設定を容易にするには、燃料ガスの流量が一定になる領域がつくられるように流量調節弁を形成するのが有利である。ここで、上記従来のガスバルブのように、弁孔の内壁を一定の内径で長くしたのでは、弁本体と弁孔との間隙を燃料ガスが通過する際に圧力損失が発生するので、ガス流量が一定にならない。この場合、前記弁本体は、前記弁孔内を進退すると共に外径一定部を有する円筒形状の頭部を備え、前記弁孔をケース内部に設けた薄板により形成し、頭部の外径一定部と弁孔との間の間隙の面積を一定にして、該間隙を燃料ガスが通過する際に圧力損失が生じないようにすればよい。
【００１２】
前記操作ロッドは、例えば、バルブケーシングに付設した回転軸を有する駆動手段によって移動され、制御された回転軸の回転に応じて操作ロッドが前後方向に移動されるように、操作ロッドと回転軸とを、回転運動を往復運動に変換する手段を介して連結しておけば、電動駆動によるきめ細かな火力調節が可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１及び図２を参照して、１は、例えば、３個のガスバーナーと上下のグリルバーナー（図示せず）とを設けるガスコンロに使用されるガスバルブユニットを示す。この場合、ガスバーナーとして、燃焼量（Ｋｃａｌ／ｈ）が異なる３種の大火力、中火力及び小火力ガスバーナーが使用される。
【００１４】
ガスバルブユニット１は直方体のバルブケーシング１１を有する。バルブケーシング１１の側面には１個のガス流入口１２が開けられている。該ガス流入口１２には、電磁安全弁２を介してバルブケーシング１１の長手方向に延びる２本のガス通路１３ａ、１３ｂが連通している。各ガス通路１３ａ、１３ｂには、第１連通路１４を介して、該ガス通路１３ａ、１３ｂに対して直角な方向に延びる５本の内部通路１５が相互に平行にかつ隔絶された状態で形成されている（図３参照）。同一形状の各内部通路１５は、第２連通路１６を介してバルブケーシング１１の上面に所定の間隔を置いて設けた燃料ガス流出口１７に連通する。そして、各燃料ガス流出口１７から各ガスバーナー及び上下のグリルバーナーの各混合管（図示せず）に燃料ガスが供給される。
【００１５】
図３を参照して、内部通路１５には長手方向に沿って前後方向に可動の操作ロッド３が挿設され、その一端は、内部通路１５に対向してバルブケーシング１１に設けた開口部１１ａを貫通して外部に突出している。該操作ロッド３には、内部通路１５内で第１連通路１４の近傍に設けた弁座１７と共に燃料ガス開閉弁４を形成するように、ばね５で上流側に向かって付勢された弁体３１が設けられている。該ガス開閉弁４の下流側には、燃料ガス流出口１７の上流側に位置して流量調節弁６が設けられている。該操作ロッド３の前後方向の移動は、内部通路１５に対向してバルブケーシング１１にシール材７を介して連結した駆動部８により行われる。
【００１６】
駆動部８は、内部通路１５に対向する貫通孔８１ａが設けられたハウジング８１を有する。該貫通孔８１ａには、バルブケーシング１１の開口部１１ａから突出した操作ロッド３の端部を押圧するスライダ８２が挿設されている。該スライダ８２は、ハウジング８１に付設したステッピングモータ８３により駆動される。この場合、スライダ８２の内部には、ステッピングモータ８３の回転軸８３ａに設けたねじ部と螺合するねじ山が設けられ、ステッピングモータ８３を回転させるとその回転に応じて貫通孔８１ａ内でスライダ８２が前後方向に往復運動する。
【００１７】
スライド８２にはまた、上方に向かって突出した突出部８２ａが設けられ、ハウジング８１の上部には、該突出部８２ａに係合するスライドボリューム式のリニアセンサー８４が配設されている。そして、リニアセンサー８４の抵抗値の変化に応じて操作ロッド３の前後方向の移動量（ストローク）が検出される。これにより、例えばコンロ本体にタッチパネルを設け、該タッチパネルを操作して操作ロッド３の作動、即ち、ガス開閉弁４の開閉と流量調節弁６による燃料ガスの流量調節とを電動式で制御できるようにガスコンロを構成できる。
【００１８】
流量調節弁６は、内部通路１５にシール材６１ａを介して挿設され、上流側の端部に弁孔６１ｂを有するケース６１と、該弁孔６１ｂに挿入され、操作ロッド３の押操作で下流側に向かって移動される弁本体６２とを備えたニードル弁で構成されている。弁本体６２は、図３に示す流量調節弁６の閉弁状態で、弁孔６１ｂを塞ぐフランジ部６２ａと、該フランジ部６２ａから上流側に向かって弁孔６１ｂを貫通した円筒形状の頭部６２ｂと、下流側に延出した延出部６２ｃとからなる。また、ケース６１の外壁面には、第２連通路１６に一致する開口６１ｃが設けられ、ケース６１の下流側の端部にはガイド部材６３が装着されている。該ガイド部材６３は、延出部６２ａと協働して該弁本体６２を平行移動させる役割を果たす。
【００１９】
弁本体６２は、フランジ部６２ａとガイド部材６３との間に縮設したばね６４によって上流側に向かって付勢されている。そして、操作ロッド３の押操作でばね６４の付勢力に抗してフランジ部６２ａが弁孔６１ｂから離れた場合に弁孔６１ｂの開度に応じてガス流出口１７への燃料ガス供給量が調節される。
【００２０】
ここで、従来のガスバルブのように弁孔６１ｂの内壁を一定の内径で長く設定したのでは、弁本体６２の円筒形状の頭部６２ｂが弁孔６１ｂ内を進退する間、弁孔６１ｂと頭部６２ｂとの間の間隙の面積は変化しないものの、該間隙を燃料ガスが通過する際に圧力損失が発生してガス流量が一定にならない。本実施の形態では、ケース６１の内面に圧入した黄銅製の薄板６５により弁孔６１ｂを形成すると共に、該薄板６５の進退方向の幅を圧力損失が発生しない程度の小さな寸法に設定した。これにより、フランジ部６２ａが弁孔６１ｂから離れると、当初はガス流出口１７への燃料ガス流量が連続して増加し、弁孔６１ｂから円筒形状の頭部６２ｂが完全に離脱するまでは弁孔６１ｂと頭部６２ｂとの間の間隙面積が変化せず、その上、圧力損失も発生しないので、燃料ガス流量が一定となる領域がつくられる。発明の実施の形態では、操作ロッド３のストロークが５ｍｍから７．５ｍｍの間で流量が一定になるように頭部６２ｂの長さを設定した。この場合、ガスバーナーを中火にするのに必要な燃料ガスがガス流出口１７へと流れる。
【００２１】
ところで、ガスバーナーの火炎が消えない程度の最小ガス流量は、使用する燃料ガスの種類に応じて相違する。このため、使用する燃料ガスの種類の異なるガス器具ごとに最小ガス流量を設定できるようにする必要がある。
【００２２】
図４を参照して、本実施の形態では、操作ロッド３の移動が開始されてガス開閉弁４が開弁した後、さらに操作ロッド３が前方向に移動されると流量調節弁６の弁本体６２の移動が開始されるように、弁本体６２の頭部６２ｂに操作ロッド３の先端部を収納する収納孔６２ｄを形成した。この場合、操作ロッド３が３．０ｍｍ移動した時に弁本体６２の移動が開始されるように収納孔６２ｄの長さを設定した。
【００２３】
ここで、ガス開閉弁３が開弁した後の流量調節弁６の開弁時期、即ち、弁本体６２の移動開始時期を一定にするには、前後方向の移動時に操作ロッド３が軸ずれしないようにする必要がある。本実施の形態では、ケース６２に上流側に向かって延出する支持部６１ｄを設けて操作ロッド３をガイドすると共に、バルブケーシング１１の開口部１１ａにおいても操作ロッド３をガイドした。これにより、収納孔６２ｄ内での操作ロッド３の片当たりなどによる摺動抵抗の増加も抑止できる。
【００２４】
ガス開閉弁４が開弁した後、弁本体６２の移動が開始されるまでの間、燃料ガス流出口１７への燃料ガスの供給は、図３に示すように、流量調節弁６の上流側の内部通路１５と第２連通路１６とを連通するように設けたバイパス通路９を介して行われる。該バイパス通路９はバルブケーシング１１内に折れ曲って形成され、バイパス通路９の内部通路１５に対して直角に上方に向かって延びる部分はバルブケーシング１１の上面まで通じている。この上方に向かって延びる部分には、第２連通路１６へと流れる燃料ガスの最小ガス流量を設定するオリフィス９１が設けられている。該オリフィス９１は、その頭部９２がバルブケーシング１１の上面から突出するように挿設されている。そして、オリフィス９１を適宜交換することで使用する燃料ガスの種類ごとに最小ガス流量を設定できる。
【００２５】
ここで、本実施形態の流量調節弁６では、操作ロッド３を後方向に移動させた場合でも、弁本体６２がケース６１の弁孔６１ｂ方向に付勢されていることで該弁本体６２が操作ロッド３と一体となって移動する。このため、操作ロッド３の前後方向の移動に伴う弁本体６２の位置のヒステリシスが極めて小さくなる。
【００２６】
次に、図３、図５及び図６を参照して本発明のガスバルブ１の作用を説明する。図３に示すガスバルブ１の停止状態から、タッチパネルを点火ボタンを押すと、ステッピングモータ８３が正方向に回転してスライダ８２を前方向に移動させる。ここで、ガスバーナーの点火の確実性などの観点から、図５に示すように、操作ロッド３は、先ずガス開閉弁４を開弁させると共に、操作ロッド３の端部が収納孔６２ｄに挿入され、ガスバーナーが中火位置になるまで弁本体６２を下流側に向かって移動させる。この場合、ガスバーナーの混合管には、内部通路１５から流量調節弁６及びバイパス通路９を経て燃料ガスが供給され、ガスバーナーの点火が行われる。そして、ガスバーナーの点火後には、タッチバネルの火力調節ボタンを操作して、ステッピングモータ８３を正または逆方向に回転させてスライダ８２を介して操作ロッド３を前後方向に移動させて弁本体６２を移動させることで弁孔６１ｂの開度を変化させてガス流出口１７への燃料ガス供給量が調節される。
【００２７】
この場合、図７に示すように、弁孔６１ｂの内壁を一定の内径で長くとった従来技術のガスバルブでは、図に点線で示すように、ガスバーナーの中火位置に相当する５ｍｍから７．５ｍｍの範囲において操作ロッド３のストローク（ｍｍ）を変えてもガスバーナーへの燃料ガス供給量から換算したガスバーナーの燃焼量（Ｋｃａｌ）は一定にならないのに対して、弁孔６１ｂを薄板６５により形成した本発明のものでは、図に実線示すように、ガスバーナーの中火位置に相当する５ｍｍから７．５ｍｍの範囲で操作ロッド３のストローク（ｍｍ）を変えたときのガスバーナーの燃焼量はほぼ一定であった。尚、延出部６２ｃの端部がガイド部６３の底部に当接するまで弁本体６２が前方向に移動されるとガスバーナーは強火状態になる。
【００２８】
他方で、ガスバーナーの最小絞り位置まで、ステッピングモータ８３を逆方向に回転させて操作ロッド３を後方向に移動させた場合、図６に示すように、流量調節弁６は閉弁状態になる。この場合、燃料ガスはバイパス通路９のみを介してガス流出部１７へと流れる。ここで、バイパス通路９にオリフィス９１を設けているので、最小ガス流量の燃料ガスがガスバーナーの混合管に流れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ガスバルブユニットの斜視図
【図２】ガスバルブの背面図
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図
【図４】図３の部分拡大断面図
【図５】ガスバーナーの中火状態を示すガスバルブの断面図
【図６】ガスバーナーの最小絞り状態を示すガスバルブの断面図
【図７】本発明のガスバルブの流量特性を示すグラフ
【符号の説明】
１    ガスバルブユニット
１１  バルブケーシング
１５  内部通路
３    操作ロッド
４    ガス開閉弁
６    流量調節弁
９    バイパス通路
９１  オリフィス
【図１】
0003664661.tif 000002
【図２】
0003664661.tif 000003
【図３】
0003664661.tif 000004
【図４】
0003664661.tif 000005
【図５】
0003664661.tif 000006
【図６】
0003664661.tif 000007
【図７】
0003664661.tif 000008