(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクと、前記燃料タンクから供給される燃料ガスを燃焼する燃焼部と、前記燃料タンクから前記燃焼部へ燃料ガスを供給する燃料通路を開閉する燃料開閉弁と、前記燃料通路外に配した電磁石と、前記電磁石に電力を供給する電源と、前記燃料開閉弁の開操作を行う操作部とを備え、前記燃料開閉弁は、閉弁方向に付勢され、かつ、前記燃料開閉弁に対して摺動自在に設けられた燃料通路を有する開閉桿を有し、前記電磁石の動作に連動する連結手段を介して前記開閉桿を開弁方向へ摺動させるとともに、前記操作部の操作により前記電磁石に電力を供給し、前記燃料開閉弁を開状態に保持する構成とした燃焼安全装置。
【請求項２】
連結手段は、電磁石と開閉桿を接続する連結レバーで構成した請求項１記載の燃焼安全装置。
【請求項３】
操作部は、回転カムとこれに当接する摺動体とを有し、前記回転カムの回転操作により前記摺動体を摺動させて、燃料開閉弁を開状態にする請求項１記載の燃焼安全装置。
【請求項４】
回転カムの回転動作により燃料ガスの流量を調整する燃料調整弁を設けた請求項３記載の燃焼安全装置。
【請求項５】
燃料開閉弁の開弁動作時にオンする電源スイッチと、前記電源スイッチと直列に接続した常閉スイッチと、電源に接続され電磁石の作動を制御する制御回路を有し、前記常閉スイッチの開操作により、燃料ガスの供給と前記制御回路の動作を停止するようにした請求項１記載の燃焼安全装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼器の失火や過熱時に燃料の供給を停止する燃焼安全装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ガス燃焼器具における燃焼安全装置として図８に示すようなものが知られている。
【０００３】
図において、１は燃料通路２内に設けた電磁石で、コイル３、コア４、吸着子５を内蔵している。吸着子５の先端部には弁６が取り付けられ、バネ７により右方向に付勢されている。コイル２に電流が流れないときはコア４と吸着子５が離れて、弁６が弁座８に当接して燃料入口９からの燃料を遮断する。また弁６は、操作部の操作ボタン１０を矢印Ａの方向に押すことにより、これに連結したプッシュロッド１１に押されて開くようになっている。燃料出口１２は燃焼部に連通し、燃焼部には熱電対などからなる燃焼検知手段１３を設けて燃料の燃焼状態を検知し、その状態に応じて制御手段１４が電磁石１のコイル３への電流を制御する。
【０００４】
このような構成で、操作ボタン１０を押して弁６を開き、燃料が燃料入口９から燃料出口１２に供給され燃焼部で燃焼が始まると、燃焼検知手段１３がこれを検知し制御手段１４により電磁石１に電流が流れてコア４と吸着子５とが吸着し、弁６は開状態で保持され燃料の供給が継続され正常な燃焼となる。このとき、もし何らかの原因で燃焼の立ち消えや異常な過熱が発生し燃焼検知手段１３がこれを検知すると制御手段１４は電磁石１への電流を切ることにより、弁６が弁座８に当接して燃料が遮断され燃焼が停止し危険を防止するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の燃焼安全装置は、ガスこんろやガス給湯器等の一般のガス燃焼器具に適用されるもので、燃料ガス圧として数ＫＰａ程度を前提としている。
【０００６】
このため、例えば液化石油ガス等の燃料タンクを備え燃料調圧器を有さない携帯用の燃焼器においては、燃料ガス圧は数１００ＫＰａと大きいから、従来の燃焼安全装置をそのままこれに用いると、開弁に要する操作力は膨大となり、手での操作は困難になる。もちろん、弁を小型化すれば操作力は小さくなるが従来の構成では限界があった。また、携帯用の燃焼器では、システム全体の小型・軽量化が強く望まれているが、従来の燃焼安全装置では十分な小型・軽量化が図れないという課題を有する。
【０００７】
そこで本発明は、燃料ガス圧の大きい燃焼器においても小さい操作力で操作できる燃焼安全装置を提供し、また、燃焼安全装置そのものの小型・軽量化と燃焼器システム全体の小型・軽量化を図ることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、燃料タンクから前記燃焼部へ燃料ガスを供給する燃料通路を開閉する燃料開閉弁と、前記燃料通路外に配した電磁石と、前記電磁石に電力を供給する電源と、前記燃料開閉弁の開操作を行う操作部とを備え、前記燃料開閉弁は、閉弁方向に付勢され、かつ、前記燃料開閉弁に対して摺動自在に設けられた燃料通路を有する開閉桿を有し、前記電磁石の動作に連動する連結手段を介して前記開閉桿を開弁方向へ摺動させるとともに、前記操作部の操作により前記電磁石に電力を供給して燃料開閉弁を開状態に保持する構成とし、燃料開閉弁と電磁石を分離して配置することにより、開閉弁の燃料通路径を小さくすることが可能となり、ガス圧による操作力への影響は無視できるとともに、燃焼安全装置としての小型・軽量化が可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１記載の発明は、燃料タンクと、前記燃料タンクから供給される燃料ガスを燃焼する燃焼部と、前記燃料タンクから前記燃焼部へ燃料ガスを供給する燃料通路を開閉する燃料開閉弁と、前記燃料通路外に配した電磁石と、前記電磁石に電力を供給する電源と、前記燃料開閉弁の開操作を行う操作部とを備え、前記燃料開閉弁は、閉弁方向に付勢され、かつ、前記燃料開閉弁に対して摺動自在に設けられた燃料通路を有する開閉桿を有し、前記電磁石の動作に連動する連結手段を介して前記開閉桿を開弁方向へ摺動させるとともに、前記操作部の操作により前記電磁石に電力を供給し、前記燃料開閉弁を開状態に保持する構成としたもので、開閉弁の燃料通路径を小さくすることが可能となりガス圧による操作力への影響が小さくなるという作用を有する。
【００１０】
本発明の請求項２記載の発明は、請求項１に記載の連結手段は、電磁石と開閉桿を接続する連結レバーで構成したものであり、レバー効果により、燃料開閉弁を開く操作力がさらに軽減できるとともに、燃料開閉弁と電磁石の配置自由度が増加し小型化ができるという作用を有する。
【００１１】
本発明の請求項３記載の発明は、請求項１に記載の操作部は、回転カムとこれに当接する摺動体とを有し、前記回転カムの回転操作により前記摺動体を摺動させて燃料開閉弁を開状態にするものであり、操作性が向上できるという作用を有する。
【００１２】
本発明の請求項４記載の発明は、請求項３に記載の回転カムの回転動作により燃料ガスの流量を調整する燃料調整弁を設けたものであり、１つの操作部で燃料の開閉と流量の調整ができしかもコンパクトに構成できるという作用を有する。
【００１３】
本発明の請求項５記載の発明は、燃料開閉弁の開弁動作時にオンする電源スイッチと、前記電源スイッチと直列に接続した常閉スイッチと、電源に接続され電磁石の作動を制御する制御回路を有し、前記常閉スイッチの開操作により、燃料ガスの供給と前記制御回路の動作を停止するようにしたものであり、常閉スイッチの操作で、燃料の遮断とともに制御回路の電源も遮断できるという作用を有する。
【００１４】
【実施例】
（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例を図１および図２を用いて説明する。図１は、図２に示す触媒燃焼装置における燃焼安全装置の要部断面図を示すものである。
【００１５】
図において、２１は電磁石で、内部にコイル２２、コア２３、吸着子２４を内蔵している。２５は吸着子２４を取付けた摺動軸で、軸受２６で支持され摺動自在に設けられている。２７は燃料開閉弁で、一方が燃料タンク２８に接続され、燃料タンク２８内のブタンやプロパン等の液化石油ガスが燃料入口２９から入るようになっている。３０は開閉桿３１の一端に取付けた弁で、弁座３２に当接することにより燃料入口２９からの燃料ガスを閉止することができる。
【００１６】
開閉桿３１は燃料開閉弁２７に摺動自在に取付けられ、その一部がＯリング３３により気密に燃料開閉弁２７外に貫通し、バネ３４により閉弁方向に付勢されている。また、開閉桿３１は金属管等の中空軸からなり、燃料入口２９から入った燃料ガスは弁座３２から横穴３５を通り燃料出口３６に連通し、燃料通路も兼ねている。３７は摺動軸２５と開閉桿３１を接続する連結レバーで、３８は支点である。
【００１７】
図２に示すように電磁石２１の近傍には、操作部を構成する操作ボタン３９およびプッシュロッド４０が配置されている。４１はリミットスイッチ等からなる電源スイッチで電池等の電源４２と接続され、連結レバー３７の動きに応じてこれに押されてオンするようになっている。４３は開閉桿３１の燃料出口３６に接続した燃料パイプでゴムチューブ等の可撓性のある材料からなり、電磁弁４４を介して燃焼部４５の燃料ノズル４６に連通している。以上述べた部分が燃焼安全装置を含む燃料供給部４７を構成する主な要素である。
【００１８】
燃焼部４５では、燃料ノズル４６から噴出した燃料ガスは、燃焼器４８内で吸気パイプ４９から吸引された空気と混合され、白金・パラジウム・ロジウム等を担持した触媒５０に送られ、点火器５１および点火回路５２からなる点火装置により点火すると、ここで燃焼しその燃焼ガスは排気パイプ５３を通って排出される。吸気パイプ４９および排気パイプ５３の先端は、吸排気トップ５４に接続し外気と連通している。５５は燃焼状態を検知する燃焼検知手段で、熱電対やサーミスタ等の温度センサなどで構成され、制御回路５６と接続している。５７は燃焼器４８の温度を検知する温度検知手段で、熱電対やサーミスタ等の温度センサで構成され、制御回路５６と接続している。５８は制御回路５６に接続されたリモコン部で、操作スイッチ５９およびＬＥＤやＬＣＤ等からなる表示器６０を備えている。
【００１９】
以上のような構成で、この触媒燃焼装置を運転するときは、まず操作ボタン３９を矢印ａの方向に押すとプッシュロッド４０が摺動軸２５の端部を押し、摺動軸２５は、矢印ｂの方向に摺動すると同時に連結レバー３７が支点３８を中心に回動して、開閉桿３１が矢印ｃの方向に摺動するから、燃料開閉弁２７は開状態となる。さらにこのとき、同時に連結レバー３７が、電源スイッチ４１を動作させオン状態になり、制御回路５６は電源４２と接続され動作を開始する。
【００２０】
制御回路５６は電源が投入されると電磁石２１のコイル２２に電流を流し、コア２３と吸着子２４とが吸着するので、操作ボタン３９を放しても燃料開閉弁２７は開状態に保持され、かつ電源スイッチ４１もオン状態に保持される。また、制御回路５６は、電磁弁４４を開弁すると同時に点火回路５２を動作させるから燃料ガスは点火器５１で点火し触媒５０で燃焼がはじまる。このとき燃焼検知手段５５で燃焼状態を検知し、正常燃焼の場合はこの状態が継続して正常運転となる。
【００２１】
運転中は温度検知手段５７が燃焼器４８の温度を検知し、制御回路５６は、燃焼器４８の温度が設定温度になるように電磁弁４４を制御して温度調節を行う。この運転状態はリモコン部５８の表示器６０に表示され、操作スイッチ５９を操作することにより燃焼器４８の温度設定が行えるようになっている。運転中に、もし何らかの原因で立消えや異常燃焼が起こると、燃焼検知手段５５がこれを検知し、制御回路５６は電磁石２１への電流供給を止める。このときコア２３と吸着子２４は吸着しなくなるから、燃料開閉弁２７の開閉桿３１は、バネ３４の付勢力により摺動し、弁３０が弁座３２に当接して燃焼部４５への燃料ガスが遮断されると、同時に連結レバー３７が回動して電源スイッチ４１がオフ状態となり、電源４２が切れすべての回路が停止することとなり、ガスもれや異常過熱を防止することができるものである。
【００２２】
また正常運転中に運転を停止させるときは、リモコン部５８の操作スイッチ５９を操作して停止モードにすると、制御回路５６は電磁石２１への電流供給を止めるようになっており、上記と同様の動作で燃焼部４５への燃料ガスが遮断されると同時にすべての回路が停止する。
【００２３】
このように、燃料開閉弁２７を燃料通路外から開閉桿３１で弁３０の開閉を行い燃料通路外の電磁石２１で保持する構成にすることにより、燃料通路である弁座３２の直径は、１ｍｍ以下にすることが可能となり、また開閉弁２７の外径も５ｍｍ以下まで小さくできるから、ガス圧による操作力への影響は０．２〜０．３Ｎ程度でほとんど無視できるものであり、燃料供給部４７の大きさも非常に小さくなる。
【００２４】
また、電磁石２１と開閉桿３１を連結レバー３７で接続し支点３８を燃料開閉弁２７に近い位置にしているから操作ボタン３９の操作力が軽減できるるとともに、電磁石２１の吸着力も小さくて良い。
【００２５】
また、電磁石２１により燃料開閉弁２７の開弁と同時に電源スイッチ４１もオン状態に保持するから、運転開始操作が一操作ででき、燃焼異常時には燃料遮断と電源遮断が同時にできる。
【００２６】
さらに、操作スイッチ５９の操作により制御回路５６が電磁石２１の電流を停止させて、電源スイッチ４１を強制的にオフ状態にするスイッチ停止手段を構成するから、容易な操作で燃料遮断と電源遮断が同時にできる。
【００２７】
（実施例２）
次に、本発明の第２の実施例について説明する。図３の実施例では、第１の実施例の電源４２部に、電源スイッチ４１と直列にプッシュスイッチ等の常閉スイッチ６１を設けたものであり、その他の構成については第１の実施例と同様である。
【００２８】
この構成により、運転中に常閉スイッチ６１を操作して一時的に開状態にすると電磁石２１への電流供給が止まり、燃料開閉弁２７と電源スイッチ４１の保持が解除されるから、燃焼部４５への燃料ガスが遮断されると同時にすべての回路が停止する。
【００２９】
このように、電磁石２１の電源４２に常閉スイッチ６１を設けることにより、リモコン部５８の操作スイッチ５９を操作しなくとも、強制的に運転の即停止ができるものであり、例えばリモコン部５８の断線等による故障やリモコン部５８を取り外した時の非常停止用スイッチとしても使用できる。
【００３０】
なお、本実施例では、常閉スイッチ６１を電源４２と制御回路５６との間に接続しているが、制御回路５６と電磁石２１との間に接続しても同様の効果が得られる。
【００３１】
（実施例３）
次に、本発明の第３の実施例について説明する。図４の実施例は、第１の実施例の燃料供給部４７の構成のみが異なるものであり、電磁石２１、摺動軸２５、軸受２６、燃料開閉弁２７、燃料タンク２８、開閉桿３１、操作ボタン３９、電源スイッチ４１、燃料パイプ４３、電磁弁４４は、同様の構成要素であるので同じ番号を付している。燃料ユニットケース６２に上記構成要素が図のように配置され、電磁石２１の摺動軸２５と開閉桿３１が連結リンク６３で接続されている。連結リンク６３には突起部６４が設けられ、電源スイッチ４１の作動レバー６５に当接するようになっている。
【００３２】
以上のような構成で、運転を開始するときは、操作ボタン３９を矢印ｄの方向に押すと、摺動軸２５が矢印ｅの方向に摺動すると同時に連結リンク６３が矢印ｆの方向摺動して、開閉桿３１が矢印ｇの方向に摺動するから燃料開閉弁２７は開状態となる。さらに、同時に連結リンク６３の突起部６４がアクチュエータ６５を矢印ｈの方向に押すので電源スイッチ４１オン状態になり、第１の実施例と同様に電磁石２１の吸着力により操作ボタン３９を放しても、燃料開閉弁２７は開状態に保持され、かつ電源スイッチ４１もオン状態に保持される。
【００３３】
このように、電磁石２１の吸着力に十分に余裕がある場合は、電磁石２１と開閉桿３１を接続する連結手段としてレバーを用いなくても、燃料開閉弁２７および電源スイッチ４１の保持が可能である。本実施例では、燃料ユニットケース６２の上部に電磁石２１、下部に燃料開閉弁２７を配置しこれらを連結リンク６３で接続することにより、燃料タンク２８の着脱および操作ボタン３９の操作が燃料ユニットケース６２の上部で行えるから使い勝手の良いものとなる。
【００３４】
（実施例４）
次に、本発明の第４の実施例について、図５、図６および図７を用いて説明する。図５の実施例は第１の実施例の燃料供給部４７の構成が異なるものであり、電磁石２１、摺動軸２５、軸受２６、燃料開閉弁２７、燃料タンク２８、開閉桿３１、連結レバー３７、支点３８、電源スイッチ４１、燃料パイプ４３は同様の構成要素であるので同じ番号を付している。
【００３５】
本実施例では、開閉桿３１に接続された燃料パイプ４３の他端が燃料調整弁７０に接続されている。燃料調整弁７０はニードルバルブ等の絞り弁からなり、回転ローレット７１を回転させることにより出口管７２からの燃料流量が調整できるものである。７３はカム部７４を有する回転カムで、回転ローレット７１と噛合し操作ツマミ７５を操作することにより外部から回転操作ができるようになっている。７６は軸７７に対して摺動自在に設けた摺動体で、図には表れてないバネにより矢印ｊの方向に付勢されている。軸７７は軸バネ７８により矢印ｋの方向に付勢されている。７９は摺動体７６の下方に設けた突起体、８０は電源スイッチ４１の作動レバーである。
【００３６】
以上のような構成で、その動作について説明する。運転を開始するときは、図６（ａ）に示すように操作ツマミ７５を操作して回転カム７３を矢印ｍの方向に回転させると、図６（ｂ）に示すように、摺動体７６はカム部７４に押されて軸７７を下方に摺動し、作動レバー８０と摺動軸２５をそれぞれ矢印ｎ、矢印ｐの方向に押す。作動レバー８０が押されると電源スイッチ４１がオンして電磁石２１に電流が供給され、摺動軸２５が押されると連結レバー３７が支点３８を中心に回動して開閉桿３１が矢印ｑの方向に摺動して燃料開閉弁２７が開状態となる。そして、さらに図７（ａ）に示すように回転カム７３を矢印ｍの方向に回転させると、図７（ｂ）に示すように、摺動体７６は突起体７９に当接して矢印ｒの方向に反力を受けて、軸７７の下端を中心に回動してカム部７４の押面からはずれ、摺動体７６はバネで付勢されているから図の位置に来る。
【００３７】
このとき軸７７はバネ７８で付勢されているから摺動体７６はカム部７４の側面に当接した状態になるから作動レバー８０は押されたままで電源スイッチ４１はオン状態であり、燃料開閉弁２７は電磁石２１の吸着力により開状態に保持されている。また燃料調整弁７０は、回転カム７３の回転操作と連動して回転ローレット７１が回転し、図７の状態で最大流量になっている。
【００３８】
第１の実施例と様に燃焼に異常がなければこの状態で運転が継続されるが、本実施例では運転中に操作ツマミ７５を操作することにより燃焼量が調整できる。すなわち、操作ツマミ７５を図７の状態から矢印ｍと反対方向に戻すと、回転ローレット７１が回転して燃料流量が絞られるものであり、操作ツマミ７５を図５に示す位置まで戻さない限りは電源スイッチ４１はオン状態のままであるから、操作ツマミ７５はこの範囲で任意に調節できる。
【００３９】
運転を停止するときは、操作ツマミ７５を図５に示す位置まで戻すと、バネ７８の付勢力により摺動体７６はカム部７４の側面に当接した状態から初期の状態に戻るから、作動レバー８０が押圧されなくなり電源スイッチ４１はオフ状態になり電源が遮断される。したがって、燃料開閉弁２７の保持が解除され燃料ガスも遮断されるから運転はすべて停止することとなる。
【００４０】
このように、ボタン式でなく操作ツマミ７５で運転の開始・停止が行え、しかも操作ツマミ７５の位置で燃焼量が調整できるから非常に操作性、使い勝手にすぐれたものになる。
【００４１】
【発明の効果】
以上より、本発明の請求項１記載の発明は、燃料タンクと、前記燃料タンクから供給される燃料ガスを燃焼する燃焼部と、前記燃料タンクから前記燃焼部へ燃料ガスを供給する燃料通路を開閉する燃料開閉弁と、前記燃料通路外に配した電磁石と、前記電磁石に電力を供給する電源と、前記燃料開閉弁の開操作を行う操作部とを備え、前記燃料開閉弁は、閉弁方向に付勢され、かつ、前記燃料開閉弁に対して摺動自在に設けられた燃料通路を有する開閉桿を有し、前記電磁石の動作に連動する連結手段を介して前記開閉桿を開弁方向へ摺動させるとともに、前記操作部の操作により前記電磁石に電力を供給し、前記燃料開閉弁を開状態に保持する構成としたから、開閉弁の燃料通路径を小さくすることが可能となり、ガス圧による操作力の影響がなくなるという有利な効果が得られる。
【００４２】
本発明の請求項２記載の発明は、連結手段を電磁石と開閉桿を接続する連結レバーで構成したから、レバー効果により燃料開閉弁を開く操作力がさらに軽減できるとともに燃料開閉弁と電磁石の配置自由度が増加し、小型化ができるという有利な効果が得られる。
【００４３】
本発明の請求項３記載の発明は、操作部は、回転カムとこれに当接する摺動体とを有し、前記回転カムの回転操作により前記摺動体を摺動させて、燃料開閉弁を開状態にするから、操作性が向上できるという有利な効果が得られる。
【００４４】
本発明の請求項４記載の発明は、回転カムの回転動作により燃料ガスの流量を調整する燃料調整弁を設けたから、１つの操作部で燃料の開閉と流量の調整ができしかもコンパクトに構成できるという有利な効果が得られる。
【００４５】
本発明の請求項５記載の発明は、燃料開閉弁の開弁動作時にオンする電源スイッチと、前記電源スイッチと直列に接続した常閉スイッチと、電源に接続され電磁石の作動を制御する制御回路を有し、前記常閉スイッチの開操作により、燃料ガスの供給と前記制御回路の動作を停止するようにしたから、常閉スイッチの操作だけで燃料が遮断できるとともに、制御回路の電源も遮断できるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施例を示す燃焼安全装置の要部断面図
【図２】  同燃焼安全装置の構成図
【図３】  本発明の第２の実施例を示す燃焼安全装置の構成図
【図４】  本発明の第３の実施例を示す燃焼安全装置の構成図
【図５】  本発明の第４の実施例を示す燃焼安全装置の構成図
【図６】  同燃焼安全装置の動作説明図
【図７】  同燃焼安全装置の他の動作説明図
【図８】  従来の燃焼安全装置の断面図
【符号の説明】
２１  電磁石
２７  燃料開閉弁
２８  燃料タンク
３１  開閉桿
３７  連結レバー
３９  操作ボタン
４０  プッシュロッド
４１  電源スイッチ
４２  電源
４５  燃焼部
４７  燃料供給部
５６  制御回路
６１  常閉スイッチ
６３  連結リンク
７０  燃料調整弁
７３  回転カム
７６  摺動体
【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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