(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに、弁室と、該弁室よりガス流の流れ方向の上流側に該弁室と同心で該弁室より小径の弁穴と、弁室の側部に連通する流路を設け、弁室内で進退する弁体の先端に、弁穴との間に可変絞り通路を形成するニードル部を突設し、ニードル部先端から弁体内にわたって開けた中心穴から弁体表面に至る常開通路を設け、弁体を弁穴に進退させてガスの流量調節をするガス流量調節装置において、ニードル部における常開通路より先端側に周溝を設けると共に該周溝の溝幅を隔てて対峙する溝縁部分を同径に形成し、中心穴と周溝との間にこれらを連通する中間通路を設けたことを特徴とするガス流量調節装置。
【請求項２】
ハウジングに、弁室と同心の弁穴及び弁室の側部に連通する流路を設け、弁室内で進退する弁体の先端に、弁穴との間に可変絞り通路を形成するニードル部を突設し、ニードル部先端から弁体内にわたって開けた中心穴から弁体表面に至る常開通路を設け、ハウジングと弁体の間に、カムとレバーからなる操作機構を設けたガス流量調節装置において、ニードル部の中間に周溝を設けると共に該周溝の溝幅を隔てて対峙する溝縁部分を同径に形成し、ニードル部の先端面と周溝との間に、ニードル部を通るバイパス状の中間通路を設けたことを特徴とするガス流量調節装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス流量を広範囲に調節できるようにしたガス流量調節装置に関し、特にガスこんろのバーナーのガス通路に使用したとき、炎を弱、中、強に調節できると共に、安定した中火を得ることができるガス流量調節装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種のガス流量調節装置としては、図７に示すものが用いられている。図７においてａはハウジング、ａ１は弁室、ａ２は弁穴、ａ３は流路である。弁体ｂには先端に段部ｂ１を介してニードル部ｂ２が突設され、中心穴ｂ３に設けたオリフィスｂ４を介して常開通路ｂ５が連通しており、弁室ａ１と弁体ｂの間にはシールパッキンｃが介設されている。このガス流量調節装置においては、弁穴ａ２とニードル部ｂ２との間に可変絞り通路ｄが形成され、図外のレバーで弁体ｂを下げると、可変絞り通路ｄにおける絞りが増大し最後に段部ｂ１が弁穴ａ２を閉じるが、この間、オリフィスｂ４は開放したままである。
【０００３】
このガス流量調節装置をバーナーに用いると、バーナー側においては、ニードル部ｂ２が弁穴ａ２外にあるときは強火を発生し、ニードル部ｂ２が弁穴ａ２に進入するに従って中火から弱火になり、段部ｂ１が弁穴ａ２を閉じるとオリフィスｂ４のみを通るガスによる最弱火になる。
【０００４】
しかし、この種のガス流量調節装置において、前記レバーによる弁体ｂの往動と復動とのヒステリシスにより、特に中間位置では、レバーの位置に対する可変絞り通路ｄの開度にばらつきが生じ、同じレバー位置でもガス量に変化が生じる。
【０００５】
これを、レバー位置とガス流量との関係を示す図８で説明すると、最大開度から開度を減少する曲線Ａ１と最小開度から開度を増大する曲線Ｂ１とでは、同じ中間の位置でも、線イと曲線Ａ１との交点Ｘと線イと曲線Ｂ１との交点Ｙとの差Ｈのガス量の差が生じる。
【０００６】
したがって、この中間位置で点火をしようとして、大きい炎が生じて驚いたり、或いはガス量が少なくて点火し難かったりすることがある。
【０００７】
或いは、大火力から小火力までガス量を絞れるガスコンロに炊飯機能を付けた炊飯機能付きガスこんろにおいては、美味しいご飯を炊くためには炊飯時にレバーで炊飯ガス量にセットする必要がある。このガスこんろに前記のガス流量調節装置を用いると、レバーのセット位置の僅かなずれがあるとガス量が正しく設定されず炊飯性能に影響を及ぼすことがある。
【０００８】
以上ヒステリシスによるガス量の変化の例で説明したが、レバーに対する弁体の組み付け位置のバラツキによっても同じ事が生じる。
【０００９】
そこで、図９に示すようにニードル部ｂ２の軸線方向の中間に長さＬの円筒状の同径部ｂ２１を設ければ、同径部ｂ２１が弁穴ａ２の口部にある間は同径部と口部との間隔は等間隔であるので、ニードル部ｂ２の構造上のズレ、ヒステリシスによるズレがあっても、ガス量は変化しないと考えられる。
【００１０】
しかし、同径部が口部にある間は同径部と口部との間隔は等間隔であるが、同径部の先端側が弁穴ａ２の口部に位置する場合と、同径部の根部側が弁穴ａ２の口部に位置する場合とではガス量が異なる。これは同径部ｂ２１と弁穴ａの重なる長さが相違することにより流量抵抗が影響を受けるからである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ヒステリシス等による影響がなく、強、中、弱の火力調節ができるガス流量調節装置を得ることを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明における前記の課題を解決するための手段のうち、第１の手段は、請求項１に記載したとおり、ハウジングに、弁室と、該弁室よりガス流の流れ方向の上流側に該弁室と同心で該弁室より小径の弁穴と、弁室の側部に連通する流路を設け、弁室内で進退する弁体の先端に、弁穴との間に可変絞り通路を形成するニードル部を突設し、ニードル部先端から弁体内にわたって開けた中心穴から弁体表面に至る常開通路を設け、弁体を弁穴に進退させてガスの流量調節をするガス流量調節装置において、ニードル部における常開通路より先端側に周溝を設けると共に該周溝の溝幅を隔てて対峙する溝縁部分を同径に形成し、中心穴と周溝との間にこれらを連通する中間通路を設けたことを特徴とする。
【００１３】
この手段によれば、ガス流量調節装置の最大開度近傍では、最大開度のガスは可変絞り通路と一定面積の中間通路、常開通路を通るものの合計であるから、ほぼ一定のガス量が流れる。また、ニードル部が弁穴に進入した中間位置では、周溝全体が弁穴に隠れるまでは、可変絞り通路を通るガスの量及びその変化は少なく、中間通路と常開通路を通るガス量の合計は一定であるから、弁体の位置に多少の差があっても全体としてガス量が略一定である。したがって、このガス流量調節装置をバーナーに用いると安定した中火点火ができる。
【００１４】
また第２の手段は、請求項２に記載したとおり、ハウジングに、弁室と同心の弁穴及び弁室の側部に連通する流路を設け、弁室内で進退する弁体の先端に、弁穴との間に可変絞り通路を形成するニードル部を突設し、ニードル部先端から弁体内にわたって開けた中心穴から弁体表面に至る常開通路を設け、ハウジングと弁体の間に、カムとレバーからなる操作機構を設けたガス流量調節装置において、ニードル部の中間に周溝を設けると共に該周溝の溝幅を隔てて対峙する溝縁部分を同径に形成し、ニードル部の先端面と周溝との間に、ニードル部を通るバイパス状の中間通路を設けたことを特徴とする。
【００１５】
この手段においては、中間通路の位置と構造が請求項１のものと異なるが、作用は同じである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１において、１はガス流量調節装置、２はそのハウジングで、弁室３と、該弁室３よりガスの流れの上流側にこれより小径の弁穴４が同心に開けられ、弁室３の側部に流路５が開けられている。弁体６には、弁穴４より大径の大径部７が設けられ、この大径部７に段差部８を介してニードル部９が突設されている。ニードル部９は、図３に示すように、周溝１１で分割された先端ニードル部９ａと根部側ニードル部９ｂを有し、前記段差部８に繋がる根部９ｃの径が弁穴４の内径より僅かに小さくされており、それより先端に向かって両ニードル部９ａ，９ｂは共にテーパー状に先細となっている。このテーパー角度はガス種及びガス消費量によって、例えば１〜１０度位の範囲で変えられる。
【００１７】
そしてニードル部９の周溝１１より先端側の先端ニードル部９ａと口部４ａとの間に形成される先端側可変絞り部１２ａは、先端ニードル部９ａの口部４ａへの進入度合により絞り度合が変化される。また、ニードル部９の周溝１１より根部側の根部側ニードル部９ｂと口部４ａとの間に形成される根部側可変絞り部１２ｂは、根部側ニードル部９ｂの口部４ａへの進入度合により絞り度合が変化される。
【００１８】
ニードル部９には、その先端から大径部７の奥まで中心穴１３が開けられ、該中心穴１３と周溝１１の間に中間通路１４が開けられ、更に、中心穴１３と大径部７の周面との間に常開通路１５が開けられている。周溝１１は、図３に示すように軸方向に溝幅ｗを有し、該周溝１１に接する先端ニードル部９ａの溝縁１１ａと根部側ニードル部９ｂの溝縁１１ｂの半径は、同一の半径ｒである。このため、弁体６が下降して周溝１１が弁穴４内に入り始めてから入り切るまでの間は、先端側可変絞り部１２ａが前半の最大絞りの状態を維持し、次いで周溝１１が弁穴４内に入り切ると、根部側可変絞り部１２ｂが作用し始め、前半の絞り作用より大きい絞りが生じる。
【００１９】
図１において１６はシール用のＯリング、１７は被動ピンで、被動ピン１７は図１，２に示すレバー１８で操作される。レバー１８は、クランク形で、基端がハウジング２と一体の金具１９にリベット１９ａで枢着され、縦部分に縦溝１８ａが開けられている。またハウジング２には傾斜したカム溝２０ａをもつカム２０が固定され、ピン１７がカム溝２０ａと縦溝１８ａを通って弁体６に固定されている。したがって、レバー１８を回動することによってピン１７はカム溝２０ａに沿って動き弁体６は上下動する。そして、図外の点火装置がレバー１８の中火位置で作動するように設けられている。
【００２０】
そして、図４（Ａ）に示すように弁体６が上方にあって、先端ニードル部９ａの先端が口部４ａに入り始めで先端側可変絞り通路１２ａ、中間通路１４、常開通路１５が全て開いているときは、各通路をガスｇ１，ｇ２，ｇ３が流れて大量のガスがバーナーに供給されて強火を発生する。その後、先端側ニードル部９ａが口部４ａに入る（図３の線４ａ１）に従い先端側可変絞り通路１２ａは徐々に狭くなり、ガスｇ１は徐々に減じるが、ガスｇ２とｇ３は基本的には変化しない。したがって、流路５を流れるガス量は徐々に減じていく。
【００２１】
そして、先端側ニードル部９ａが口部４ａに突入し終わり（図３の線４ａ２）、次いで図４（Ｂ）に示すように、周溝１１が口部４ａに入り込む（図３の線４ａ２〜４ａ４）。この周溝１１の溝幅ｗが口部４ａに突入移動しても、換言すれば、ニードル９が周溝１１の溝幅ｗ分だけ口部４ａに突入移動しても、ガス量の絞りは殆ど変わらず平衡状態となる。
【００２２】
これは、周溝１１の溝幅ｗの先端側溝縁１１ａと根部側溝縁１１ｂにおけるニードル部の太さは同じであり、中心穴１３を通り中間通路１４を通ったガスは先端側溝縁１１ａと口部４ａとの間隔に影響されず根部側溝縁１１ｂと口部４ａとの間隔から抜けるからである。
【００２３】
次に、根部側ニードル部９ｂが口部４ａに入り込んでから（図３の口部４ａ４通過後）は、たとえ中心穴１３を通り中間通路１４を通ったガスがあっても、根部側ニードル部９ｂと口部４ａとの間隔で形成される可変絞り１２ｂで制限されたガス量となる。
【００２４】
そして、図４（Ｃ）のように段差部８が口部４ａに当接すると、中心穴１３から常開通路１５を通った最小流量のガスｇ３のみが流れ、完全な弱火になる。なお、この最小流量を確保するためには、図７の従来例のオリフィスｂ４のように、中心穴１３に常開通路１５を流れるガス量相当のオリフィスを設け、常開通路１５はオリフィス流量以上のガスが流通できる連通路としてもよい。
【００２５】
図５はレバー１８の位置に対するガス流量の変化を示すもので、曲線Ａ，Ｂは、製品の作用のばらつきの限度又は開閉時のヒステリシスを示し、図４（Ｂ）のように周溝１１が開放している中火の間は、中間通路１４と常開通路１５を通るガスｇ２，ｇ３の量の和が一定で、可変絞り通路１２を通るガスｇ１の量のみが僅かに絞られ続けることから、ガス量の和を示すカーブの傾斜が緩やかで直線イの位置におけるガス量の差ｈは小さい。
【００２６】
このため、ガス流量調節装置の組み付けにばらつきがあったりヒステリシスがあっても、直線イを中火点火位置としたとき、各ガス流量調節装置のガス量の差が小さいから、このイの位置を点火位置としたとき、点火時の炎の大きさに殆ど差が生じない。また、直線イの位置が左右に多少ずれても、差ｈは小さいから炎の大きさに殆ど差が生じない。このことは、イの位置を炊飯ガス量の位置としたときもほぼ同じガス量が得られるから、炊き上りに差が生じない。
【００２７】
図６は弁体６の別の形態を示し、ニードル部９の周面の一部に溝型の中間通路１４ａが、先の実施の形態の中間通路１４の代わりに設けられている。この中間通路１４ａの作用は前記中間通路１４の作用と同じである。
【００２８】
【発明の効果】
以上のとおり、請求項１及び２のガス流量調節装置は、ハウジングに対する弁体の組み付け位置にばらつきがあっても、弁体の中間位置においては、ニードル部の周溝が弁穴に入り始めたときから入り終わるまでの間は、ガス流量を略一定の中量に安定的に保つことができる効果がある。したがって、このガス流量調節装置をバーナーに用いると、略一定の大きさの中火を発生させることができ、安定した中火点火を行なうことができたり、適切な炊飯ガス量を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態の縱断面図
【図２】操作部の斜視図
【図３】弁体の要部拡大図
【図４】弁体の動作説明図
【図５】流量の変化を示すグラフ
【図６】弁体の別の形態の斜視図
【図７】従来例の縱断面図
【図８】同じく流量の変化を示すグラフ
【図９】参考例の縦断面図
【符号の説明】
２  ハウジング                    ３  弁室
４  弁穴                        ４ａ  口部
６  弁体                          ７  段差部
８  大径部                        ９  ニードル部
１１  周溝                        １２  可変絞り通路
１３  中心穴              １４，１４ａ  中間通路
１５  常開通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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