(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに結び付いて安全点火に役立ち、他の二次的な機能要素とともに、ガス加熱暖炉のメーンバーナと点火バーナとに対するガス流の分割に用いられ、複数部分からなるケーシング内に収容されている熱調整式の安全点火弁（２２）および手動的に操作されるメーンバルブ（１６−２０）と、急激なオン・オフ切り替えを行う第１の弁（４７）と、ガス量調整を行う第２の弁（４４）とを備え、第１および第２の弁は、メーンバーナ用のガス流の流動径路において、メーンバルブ（１６−２０）の下流側でケーシング（１）内に設置され、開閉機構（３３）の初期作動により第１の弁（４７）が急激に開放され、そして開閉機構（３３）をさらに作動させることにより第２の弁（４４）が漸次開放されて行くように、バネ要素（３９）により負荷された開閉機構（３３）によって制御可能に設け、さらに開閉機構（３３）は、長さ方向に可動でケーシング（１）から突出するタペット（３２）により作動可能であるように設計されている第１および第２の弁を有するガス制御器であって、
タペット（３２）の位置は、軸方向に移動可能な操作要素（３）によって変更可能であり、且つ該操作要素の回転運動は、ケーシング（１）で位置決めされたストッパによって限定され、さらに操作要素（３）は、ついで手動的に、或いはバッテリにより給電される電気モータの形式の駆動ユニット（４２）の少なくとも何れかによって作動可能であり、ならびに操作要素（３）には、放射方向に配列された歯（４０）を設け、この歯に対し駆動ユニット（４２）を増速歯車装置（４１）を介して接続し、且つ駆動ユニット（４２）と操作要素（３）間にすべりクラッチ（４３）を設けることを特徴とするガス制御器。
【請求項２】
前記バネ要素が少なくとも２個のバネ要素（３９）であって、そのうちの１個のバネ要素（３９）のバネ定数を、開閉機構（３３）の開閉径路が急激なオン・オフ切り替えの範囲内にあるとき該１個のバネ要素がブロック長さをとることとなるように選択してあり、開閉機構（３３）の開閉径路がガス量調整範囲内にあるときには両バネ要素（３９）が弾性範囲内にある少なくとも２個のバネ要素（３９）から構成したことを特徴とする、請求項１記載のガス制御器。
【請求項３】
前記両バネ要素がそれぞれ、１個又は複数個の皿バネ（３９）からなることを特徴とする、請求項２記載のガス制御器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術分野
この発明は、請求項１の前提部分に従った暖炉又は類似の装置用のガス制御器に関するものである。
【０００２】
技術の現状
暖炉又は類似の装置用のガス制御器には様々な構造のものがある。これらの制御器は、バーナへ流れるガス流を制御するために用いられる。特に暖炉用のものにとって可視の炎を制御できることは、装飾的な理由からして重要である。ほとんどの場合にガス制御器は頻繁な調節を行うのに適していない場所に設置されることからして、メーンバーナを別の開閉機構によってオン・オフするのが一般的である。
【０００３】
メーンバーナを別の開閉機構によってオン・オフする１つの方法は、ＥＰ  ０６３５６８０Ａ１及びその図１に記載されており、本方法では熱的に制御される開閉機構を用いている。点火炎から得た第２の熱変換器のエネルギーを、第２の制御弁を制御するために用いている。この制御弁はメーンバーナへ通じるガス導管を開閉する。そのために回路は、上述した熱的な開閉機構によって開放或いは閉鎖される。また上記ヨーロッパ特許出願の図２に記載されているように、圧力調整器に対し作用する電磁石を用いることによってガス量を調整することも可能である。
【０００４】
上述した方法は、第２の制御弁が単に開放或いは閉鎖され得るのみであるといった欠点を有する。メーンバーナへ流れるガス量を可変に調整することは不可能である。
【０００５】
メーンバーナへ流れるガス量を、圧力調整器に対し作用する直流磁石によって調整することが公知である。これによってガス量の可変の調整が可能となる。
【０００６】
しかしこの方法も直流磁石の必要な性能パラメータからする欠点、及び各作動状態でエネルギーが必要とされること、電力供給と例えば整流器及び変圧器のような追加の構造要素が不可欠であるといった欠点を、有している。
【０００７】
別の方法として、電気的なガス制御装置が公知である。本方法では多数の電磁弁が用いられ、これらの電磁弁はオン及びオフ位置の他に中間位置をとることが可能である。
【０００８】
しかしこの方法も電力供給を必要とするといった、前述の方法と同様の欠点を有している。これに加えて電力が断たれた場合には、ガス加熱暖炉又は類似の装置を作動させることができない。
【０００９】
発明の説明
この発明は前述したタイプのガス制御器をガス量の可変の調整ができるものにすることを、基本的な課題とする。この課題を解決するためには特に、遠隔制御の採用を可能とすべきである。製作コスト及び構造寸法は、できるだけ小さく維持すべきである。
【００１０】
上述の課題はこの発明に従って、ケーシング内にメーンバルブの下流側でメーンバーナ用のガス流の流動径路中に、急激なオン・オフ切り替えを行う第１の弁とガス量調整を行う第２の弁とを、バネ要素により負荷された開閉機構によって該開閉機構の初期作動により第１の弁が急激に開放され開閉機構をさらに作動させることにより第２の弁が漸次開放されて行くように制御可能に設けることによって、解決される。開閉機構は、ケーシングから突出しその位置を操作要素によって変更可能な、長さ方向に可動のタペットにより作動させ得る。操作要素は手動的に、或いはバッテリにより給電される電気モータの形式の駆動ユニットにより、作動させ得る。
【００１１】
したがって従来技術の欠点、すなわち電力供給なしでは開閉機構によってガス量の可変の調整を行えないといった欠点が、克服された。ガス量の調整時にのみモータによりエネルギーが必要とされることから、合理的な使用期間を考慮してバッテリを採用することができる。この解決策は特に、単純さと小さな構造寸法を特徴としている。
【００１２】
この発明の有利な実施態様は請求項２以下に記載されている。特に有利であると判明しているのは、回転運動によって軸線方向に動く操作要素に放射方向に配列された歯を設けてそれにモータを、増速歯車装置を介して接続することである。回転運動は、ケーシングに設けたストッパによって制限できる。モータの過負荷を避けるためには、駆動ユニットと操作要素間にすべりクラッチを設ける。
【００１３】
メーンバーナへ流れるガス量、したがって炎の高さを調整するための移動範囲を最適のものとするためには、操作要素とタペット間に配置したバネ要素を少なくとも２個のバネ要素であってそのうちの１個のバネ要素のバネ定数を、開閉機構の開閉径路が急激なオン・オフ切り替えの範囲内にあるとき該１個のバネ要素がブロック長さをとることとなるように選択してある少なくとも２個のバネ要素とするのが、好ましい。しかし開閉機構の開閉径路がガス量調整範囲内にあるときには、両バネ要素は弾性範囲内にあることとする。両バネ要素をそれぞれ１個または複数個の皿バネから構成すると、極めて単純な構造のものとなる。
【００１４】
実施例
この発明を、図示の実施例について詳細に説明する。図１に例示的に示してある、この発明に従ったガス制御器は開閉及び制御装置であり、好ましくはガス加熱暖炉又は類似の装置中に組込むものに構成されている。このガス制御器はバーナの操作及び監視、圧力制御、そしてメーンバーナへ流れるガス量を調整することにより炎の高さの調節を可能とする。
【００１５】
ガス制御器はアルミニウムのダイカストによって製作されたケーシング１を備え、このケーシング１内には、その一部を外部から操作要素２，３によって作動させ得る複数の個別的機能ユニットを収容してある。ケーシング１は上方部分４と下方部分５とを積層してなり、これらの部分４，５間には外部からの密封を得させるガスケット６を設けてある。両部分４，５間の分割位置は任意には選択できず、機能ユニットの形状に依存している。
【００１６】
ガス制御器は以下の機能ユニットを有する。
・安全点火機構及び再始動ロック機構をもつ始動装置７
・圧力調整器８
・メーンバーナへ流れるガス量の調整ユニット９
【００１７】
始動装置７には作動杆１０を、上方部分４の座部に回転可能に且つ誘導型材１１に依存して長さ方向に移動可能に支承させて設けてあり、必要なガス密封は例えばＯリング１２によって得てある。始動装置７の作動は、作動杆１０に固着してある操作要素２によって手動で行われる。作動杆１０の長さ方向での移動は、上方部分４に支持させてある戻しバネ１３の力に抗してのみ行い得る。戻しバネ１３の付勢下でとる作動杆１０の初期位置は該作動杆１０に圧力嵌めされた横ピン１４によって決定され、該ピン１４はケーシング１の内部にあり、上方部分４に設けたストパー面１５に対し作動杆１０の初期位置で当接する。作動杆１０はその端部で、下方部分５の内部に突入している。
【００１８】
作動杆１０上には後記する流路１９，２０と関連させてメーンバルブを形成する回転弁１６を回転方向でガイドして設けてあり、この回転弁１６は湾曲バネ１７によってシール面１８に対し押付けられている。シール面１８中には、主ガス流用の流路１９と点火ガス流用の流路２０とを設けてある。
【００１９】
上述した誘導型材１１は作動杆１０の長さ方向の移動を、回転弁１６の位置に応じ点火ガス流用の流路２０のみが開放された場合のみに可能とするものに形成されている。同流路２０の開放断面積の最小寸法は、点火に必要な点火ガス量が流路２０を通して流れ得るように設定されている。
【００２０】
回転弁１６と同心的に、作動杆１０の延長線上で下方部分５には開口２１を設けてあり、同開口２１は安全点火弁２２の一部を形成している。安全点火弁２２は、下方部分５の座部内に気密に配置された熱電気安全点火磁石２３の作用を受ける。
【００２１】
下方部分５内に突入する作動杆１０部分上にはスターラップ２４を作動杆１０の長さ方向で自由に動き得るように、しかし回転方向では作動杆１０にガイドさせて設けてあり、このスターラップ２４は回転弁１６に基端を受けさせたバネ２５によって、安全点火弁２２方向に付勢されている。スターラップ２４の回転運動により下方部分５内に形成されるすべり面２６は溝穴２７によって中断されており、該溝穴２７内にスターラップ２４の両端をバネ２５の作用下で、上方部分４内の主ガス流用及び点火ガス流用の流路１９，２０が回転弁１６により閉鎖され同時に安全点火弁２２が開放位置にある状態で臨ませてある。
【００２２】
さらにスターラップ２４には軸線方向で安全点火弁２２向きに突出する舌片２８を設けてあり、この舌片２８の長さは、安全点火弁２２が閉鎖し流路１９，２０が閉鎖した状態でスターラップ２４の両端が溝穴２７外に位置するように設定されている。
【００２３】
再始動ロック機構を備えた始動装置の作用は次の通りである。すなわち点火ガス流に点火されるべきときは操作要素２によって作動杆１０が、上方部分４内の点火ガス流用の流路２０が十分に開放されるが主ガス流用の流路１９は閉鎖されるように回転される。同時に誘導型材１１に存在するロック部ないし遮断部が相対的に、作動杆１０の押込みを可能とする位置まで回転される。次に作動杆１０が、その端が安全点火弁２２を介して安全点火磁石２３の接触子に当接するまで押込まれる。図１にガス流れを示す矢印で図解したようにガス入口６５から入るガスは、開放された安全点火弁２２を通して流れる。点火ガスは開放された流路２０と点火出口６６を介して図示されていない点火バーナへと流れ、そこで点火できる。点火安全磁石２３が励磁されたあと或る時間をおいて操作要素２を解放すると安全点火弁２２はその位置に留められ、作動杆１０のみが上方向きに摺動する。したがって点火炎のみが燃焼する、いわゆる「作動準備状態」に到達する。
【００２４】
操作要素２をさらに回転させると主ガス流用の流路１９も最大開放断面積が得られるまでに開放され、この状態はストッパによって告知される。したがっていわゆる「作動状態」に到達する。この「作動状態」への操作要素２の回転によって上述した誘導型材１１による作動杆１０の押込みが阻止されることは、言うまでもない。
【００２５】
同様にストッパによって告知される初期位置までのガス制御器の操作要素２の逆回転によって暖炉をオフするときは、回転弁１６によって主ガス流用の流路１９と点火ガス流用の流路２０とが共に閉鎖される。安全点火弁２２がなお励磁されて該弁２２がなお開放されていることからスターラップ２４の両端が溝穴２７中に落ち込んでおり、このため作動杆１０の回転、したがって回転弁１６による主ガス流用の流路１９の再開放が阻止される。安全点火磁石２３がもはや励磁されなくなって初めて安全点火弁２２が閉鎖され、スターラップ２４の両端が舌片２８により溝穴２７外へと動き、再び点火を行い得る。
【００２６】
圧力調整器８は、ガス流れ方向でみて始動装置７の後位に配置されている。この圧力調整器８は周縁で気密に固定された膜２９を備え、該膜２９のポット状部分内には外部から調整可能な圧縮バネ３０を配置してある。この圧縮バネ３０は、膜２９のポット状部分の前面側においてケーシング１内で固定されている弁頭３１背後のガス圧力に対抗するものである。圧力調整器８の調整は、使用するガスの種類に依存して行われる。
【００２７】
ケーシング１内で圧力調整器８に接続して開閉機構３３を設けてあり、その詳細構造は図３に示されている。開閉機構３３は図４に示すように一面側から２重にスロット付けされた板バネ４８を有し、この板バネ４８は、一方ではスロット付け側にある２つの端縁部４９でケーシング１内の第１の座部５０に支持され、他方ではスロット付けされていない側５１で、ケーシング１内の第２の座部５３に支持させてある琴状バネ５２に対し接続されている。琴状バネ５２を向いた側５１上で第１の弁４７に属する第１の弁閉鎖体５５を第１のガイド穴５４に支承させてあり、この第１の弁閉鎖体５５は下方部分５内の第１の弁座５６に着座させてある。さらに板バネ４８における２つの端縁部４９間の弾性舌片５７上で第２の弁４４に属するの第２の弁閉鎖体５９を第２のガイド穴５８に支承させてあり、この第２の弁閉鎖体５９は下方部分５内の第２の弁座６０に着座させてある。下方部分５内の第３の座部６１に支持されタペット３２に当接させてあるレバー６２を、その他端で板バネ４８の舌片５７に対し作用させてある。
【００２８】
開閉機構３３のストロークは、板バネ４８の動きを制限するストッパ６３，６４によって決定される。
【００２９】
開閉機構３３は第２の弁４４を介してのガス量調整が、第１の弁４７を介しての部分負荷領域内での急激なオン・オフ切り替えに引き続いて生じるように構成されている。第１の弁４７を介しての部分負荷流れは、調整可能なノズル３４によって制限される。
【００３０】
開閉機構３３と当接により接続され長さ方向に可動のタペット３２は、支承部を形成してあるケーシング上方部分４から突出させてある。外部からの必要なガス密封は、例えばＯリング３５によって得てある。タペット３２における開閉機構３３反対側の端は、上方部分４と一体的に結合された管状部分３７内の挿入物３６に支持させてある。タペット３２反対側で挿入物３６は栓状突起を有し、この栓状突起は一方では後で詳細に述べるバネ要素を受入れるために用いられ、他方では管状部分３７の内面に形成してあるネジに螺合されたスラスト部材３８内で長さ方向に可動にガイドされている。スラスト部材３８はその一部で操作要素３に対し、例えば圧嵌めによって接続固定されている。操作要素３の回転運動を制限するために管状部分３７に設けたストッパが、操作要素３の適当な形状と結び付いて働く。
【００３１】
上述したバネ要素は本実施例では５個の皿バネ３９から成り、このうち１個の皿バネ３９のバネ定数は、開閉機構３３の開閉径路が急激なオン・オフ開閉の範囲にあるとき該皿バネ３９が最大限に圧縮される、つまりブロック長さをとるように選択されている。しかし開閉機構３３の開閉径路がガス調整範囲内にあるときは、全ての皿バネ３９が弾性範囲内にある。「弱い」皿バネ３９によって調整範囲を拡大でき、より微細な調整を行うことができる。
【００３２】
操作要素３の外周面には歯４０を設けてあり、この歯４０に対し増速歯車装置４１のピニオン４６を噛合わせてある。増速歯車装置４１はケーシング１に固定された駆動ユニット４２に結合してあり、駆動ユニット４２は電動モータとバッテリとを有する。モータの過負荷を避けるために駆動ユニット４２と操作要素３間にすべりクラッチ４３を設けてあり、本クラッチは当業者によく知られているものなのでこれ以上は説明しない。
【００３３】
オン・オフ及び回転方向の選択のためにモータは送電線４５を介して市販型の、したがってここでは図示しないスイッチ又は押しボタンに対し接続されている。
【００３４】
主バーナへ流れるガス量を調整するための調整ユニット９の作用は、次の通りである。
【００３５】
操作要素２によって先に詳述した点火ガス流への点火を行い「作動状態」を得た後、図１にガス流れを矢印で示すように主ガス流は流路１９及び圧力調整器８を通して開閉機構３３へと流れる。管状部分３７のストッパによって制限される最小位置に操作要素３を位置させたときは、開閉機構３３が閉鎖されメーンバーナは作動しない。暖炉又は類似の装置中で炎の高さを、特に装飾目的からして所望の高さで視認できるようにしたい場合には、送電線４５を介し駆動ユニット４２に接続されている押しボタン又はスイッチによりモータを作動させる。それにより増速歯車装置４１のピニオン４６を介して操作要素３の回転が得られ、この回転がスラスト部材３８、皿バネ３９及び挿入物３６を介してタペット３２の長さ方向での動きに転換され開閉機構３３を作動させる。
【００３６】
タペット３２の長さ方向での動きは座部６１に支承されたレバー６２の回動運動を生じさせ、該レバー６２の端部が弾性舌片５７を離れる方向に動いて該舌片５７の付勢力が減らされる。弾性舌片５７の付勢力の減少により、該舌片５７によって第２の弁４４が閉鎖状態に留められている間に、琴状バネ５２の作用下で弁閉鎖体５５が弁座５６から急激に上昇して第１の弁４７が開放される。したがってノズル３４により制限された一定のガス量が出口６７を介してメーンバーナへ流れ、点火炎によって点火される。炎は最小高さで燃焼する。押しボタン又はスイッチをさらに操作して操作要素３の回転運動を継続させると、いまやレバー６２を介して弾性舌片５７が弁閉鎖体５９を弁座６０から上昇させるように動かされ、それにより第２の弁４４を通して流れるガス量が一様に増加することから、炎の高さが一様に拡大される。いまや開閉機構３３は調整領域内にあり、第２の弁４４は、操作要素３の回転運動が管状部分３７に設けたストッパにより制限されるまで一様に開放される。ここで最大炎高さが得られる。押しボタン又はスイッチを炎高さ拡大方向にさらに操作すると、すべりクラッチ４３がそれに応動する。
【００３７】
炎の高さの調整を遠隔操作に代えて、操作要素３を手動的に操作することによっても行えることは、言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に従ったガス制御器の断面図である。
【図２】  この発明に従ったガス制御器を、図１の矢印Ａ方向からみた図である。
【図３】  この発明に従ったガス制御器の開閉機構を示す拡大断面図である。
【図４】  この発明に従ったガス制御器の板バネを示す拡大図である。
【符号の説明】
１        ケーシング
２        操作要素
３        操作要素
４        上方部分
５        下方部分
６        ガスケット
７        始動装置
８        圧力調整器
９        調整ユニット
１０      作動杆
１１      誘導型材
１２      Ｏリング
１３      戻しバネ
１４      横ピン
１５      ストッパ面
１６      回転弁
１７      湾曲バネ
１８      シール面
１９      流路
２０      流路
２１      開口
２２      安全点火弁
２３      安全点火磁石
２４      スターラップ
２５      バネ
２６      すべり面
２７      溝穴
２８      舌片
２９      膜
３０      圧縮バネ
３１      弁頭
３２      タペット
３３      開閉機構
３４      ノズル
３５      Ｏリング
３６      挿入物
３７      管状部分
３８      スラスト部材
３９      皿バネ
４０      歯
４１      増速歯車装置
４２      駆動ユニット
４３      すべりクラッチ
４４      第２の弁
４５      送電線
４６      ピニオン
４７      第１の弁
４８      板バネ
４９      端縁部
５０      第１の座部
５１      側
５２      琴状バネ
５３      第２の座部
５４      第１のガイド穴
５５      第１の弁閉鎖体
５６      第１の弁座
５７      弾性舌片
５８      第２のガイド穴
５９      第２の弁閉鎖体
６０      第２の弁座
６１      第３の座部
６２      レバー
６３      第１のストッパ
６４      第２のストッパ
６５      ガス入口
６６      点火ガス出口
６７      ガス出口
【図１】
0004124963.tif 000002
【図２】
0004124963.tif 000003
【図３】
0004124963.tif 000004
【図４】
0004124963.tif 000005