JPH072741U - ガス器具の弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 乾電池消耗による中途半端な開弁を防止し
て、ガス流路を確実に開くか、または開かないかの何れ
かをとるようにして安全性を向上させる 【構成】 プッシュソレノイドによる開弁力とバネによ
る閉弁力との差を、弁体が開弁開始する位置にて最小と
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、乾電池を開弁駆動源としたガス器具の弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、ガス器具には乾電池を電源としてガス流路を開く弁装置を備えたも のが知られている。例えば、湯沸器等で用いられるマグネット安全弁の開弁装置 や電磁弁である。 ここで湯沸器に用いられるマグネット安全弁を例にとり説明する。マグネット 安全弁は、燃焼加熱による熱電対の起電力を利用して弁体を開状態に吸着保持す るが、閉弁状態から開弁するだけの駆動力が備わっていないため、ソレノイド等 の電気的アクチュエータを用いて開弁する場合がある。マグネット安全弁の弁体 は、常にバネ等によりガス流路を閉じるように付勢されており、ソレノイドによ りその閉弁力に打ち勝つ駆動力で弁軸が開弁方向に付勢されて開弁する。従って 、マグネット安全弁を開弁するにはソレノイドの駆動力がバネ等の閉弁力より大 きいことが必須となる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、こうしたソレノイド等の開弁装置の電源に乾電池を用いているケー スでは、電池の消耗により開弁駆動力が減少してくる。こうした場合、弁体の開 弁途中で開弁駆動力が閉弁力を下回ってしまい、安全弁を開弁吸着位置にまでも っていけないケースが生じ、この間に生ガスが放出されてしまうという不具合を 生じる。これは、弁体の位置（ストローク）に応じて、開弁装置の開弁駆動力と バネ等の閉弁力とが変化するからであり、この力関係について図３を用いて説明 する。

【０００４】 図３は湯沸器に用いられるマグネット安全弁において、弁体のストロークに対 するソレノイドの押力（開弁力）とバネおよびガス圧による負荷荷重（閉弁力） との関係を表す。図示するように、ソレノイドの押力は開弁方向に位置するほど ２次曲線上に大きくなるが、電池消耗により電源電圧が低下すると全体的に弱い 側にシフトする。一方、負荷荷重は、開弁開始位置ではガス圧分が加わるが、そ の後は開弁方向に位置するほど直線上に増加する。

【０００５】 ここで、電池の消耗により電源電圧が１．４Ｖにまで下がった状態で、湯沸器 が点火操作された場合を考える。湯沸器の点火操作によりソレノイドが通電され ると、図示するように、開弁開始位置においてはソレノイドの押力が弁体の負荷 荷重を上回っているために、弁体が開弁しはじめる。ところが、弁体がＡ点に到 達するとソレノイドの押力よりも負荷荷重が大きくなり、これ以上は開弁できな くなる。従って、中途半端な開弁となりマグネット安全弁は吸着開弁保持できな い。こうして、湯沸器は燃焼動作にまでシーケンスが進まず、この間に生ガスが 放出されてしまう。 本考案のガス器具の弁装置は上記課題を解決し、電池消耗による中途半端な開 弁を防止して、ガス流路を確実に開くか、または開かないかの何れかをとるよう にして安全性を向上させることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決する本考案のガス器具の弁装置は、 ガス流路を開閉する弁体と、 上記弁体を常に閉弁方向に付勢する閉弁付勢手段と、 上記閉弁付勢手段およびガス圧等による閉弁力に抗して、乾電池を電源として 上記弁体を開弁方向に駆動する電気的開弁手段と を備えたガス器具の弁装置において、 上記電気的開弁手段の開弁駆動力と上記弁体を閉弁方向に付勢する閉弁力との 差を、上記弁体が開弁開始する位置にて最小としたことを要旨とする。

【０００７】

【作用】

上記構成を有する本考案のガス器具の弁装置は、電気的開弁手段の開弁駆動力 と弁体を閉弁方向に付勢する閉弁力との差を、弁体が開弁開始する位置にて最小 としたため、開弁開始位置での開弁駆動力が閉弁力よりも大きければ、開弁途中 で開弁駆動力が閉弁力よりも小さくなることがなく、そのまま弁体を開弁位置に まで確実に駆動できる。一方、乾電池が消耗して開弁開始位置での開弁駆動力が 閉弁力より小さければ、最初から弁体を開弁することができない。従って、電池 消耗による中途半端な開弁が防止されて、ガス流路を確実に開くか、または開か ないかの何れかをとるようになり安全性が向上する。

【０００８】

【実施例】

以上説明した本考案の構成・作用を一層明らかにするために、以下本考案のガ ス器具の弁装置の好適な実施例について説明する。 図は、一実施例としての湯沸器に用いられるマグネット安全弁装置の概略構成 図である。マグネット安全弁装置１は、ガス入口部２およびガス出口部３に連通 したガス導通路４を備えており、ガス導通路４の中途部には通孔５を有する仕切 壁６が形成され、その仕切壁６より上流側にマグネット収納室７が形成されてい る。

【０００９】 マグネット収納室７には、図示しない熱電対の起電力（点火時には一定時間通 電電力）により通電される電磁石１１と、電磁石１１により吸着される吸着板１ ２とをケース１３内に設けたマグネット部１０が収納される。吸着板１２は、進 退可能な連結軸１４の先端に設けられ、連結軸１４の他端に設けられた弁体２０ と共に進退移動自由となっている。この弁体２０は、ケース１３との間に設けら れたバネ２１により、仕切壁６に形成された通孔５を閉じるように付勢される。 従って、通常時にはこの弁体２０でガス流路を閉じる。

【００１０】 この弁体２０の閉弁方向には、乾電池を電源として弁体２０を開弁方向に押す ためのプッシュソレノイド３０が設けられる。プッシュソレノイド３０は、ケー ス３１内に駆動コイル３２が配設され、その駆動コイル３２の軸心先端に固定コ ア３３が設けられ、軸心内にプランジャ３４が遊挿される。プランジャ３４には 弁体２０方向に向けてスピンドル３５が固着される。

【００１１】 湯沸器の点火スイッチ（図示略）が操作されるとプッシュソレノイド３０の駆 動コイル３２に通電され、プランジャ３４が固定コア３３との磁気吸引力により 引かれて弁体２０方向に移動する。そして、スピンドル３５の先端が弁体２０に 当接してバネ２１の閉弁力に抗して弁体２０を押し続ける。こうして、マグネッ ト部１０の吸着板１２が電磁石１１に当接する位置にまで移動し、その後プッシ ュソレノイド３０への通電が断たれるが電磁石１１の吸引力で吸着板１２が吸着 保持されて弁体２０を開状態に維持する。

【００１２】 プッシュソレノイド３０の駆動力（開弁力）は、その電源である乾電池が消耗 すると弱くなり、負荷荷重（閉弁力）より小さくなるケースがある。この場合、 弁体２０が中途半端な位置で止まらないように図２に示すようにプッシュソレノ イド３０の押力特性と負荷特性とを調整している。 図２は、弁体２０のストロークに対するプッシュソレノイド３０の押力とバネ およびガス圧による閉弁力との関係を表し、従来の特性を表した図３と対比する ものである。図示するように、乾電池の消耗によりプッシュソレノイド３０の開 弁力が低下した場合、開弁力がバネ２１等による閉弁力よりも最初に下回ること になる位置を弁体２０の開弁開始位置としている。つまり、プッシュソレノイド ３０の開弁駆動力とバネ２１およびガス圧による閉弁力との差が開弁開始位置に て最小としている。この例では、電源電圧が１．４Ｖより高ければ弁体２０がど んな位置にあっても開弁力が閉弁力を常に上回っているため確実に吸着位置にま で開弁できる。そして、電源電圧が１．４Ｖにまで低下すると、開弁開始位置か ら既に開弁力が閉弁力以下となるため、弁体２０を全く開弁駆動できない。

【００１３】 このような特性に設定するため、弁体２０を閉弁方向に付勢するバネ２１の荷 重を小さくすることで、弁体２０のストロークに対して負荷荷重（閉弁力）が余 り増大しないようにする（バネ定数を小さく設定する）。また、プッシュソレノ イド３０の押力特性を調整する。プッシュソレノイドの押力特性は、図３の従来 のものにおいては、開弁開始位置から全開位置までの間では増加勾配がゆるく、 全開位置を越えた側（実際には吸着板１２の当接により押せない）から急に大き くなる。従って、従来のものでは全閉から全開の間で閉弁力の増加度合が開弁力 の増加度合より大きく、開弁途中で開弁力と閉弁力との大きさが逆転していた。 これに対して、本実施例では開弁開始位置から全開位置までの間でプッシュソレ ノイド３０の押力を大きく増大させている。例えば、固定コア３３とプランジャ ３４との向かい合う面の傾きを調整して、開弁開始位置から所定の押力増大勾配 が得られるようにしている。このため、開弁開始位置から全開位置までの間では 、開弁力の増加度合が閉弁力の増加度合より大きくなり、開弁途中で開弁力と閉 弁力との大きさが逆転することがない。従って、乾電池の消耗により中途半端に 開弁してしまうといった不具合を防止できる。

【００１４】 以上本考案の実施例について説明したが、本考案はこうした実施例に何等限定 されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で 実施し得ることは勿論である。

【００１５】

【考案の効果】

以上詳述したように、本考案のガス器具の弁装置によれば、電池消耗による中 途半端な開弁が防止されて、ガス流路を確実に開くか、または開かないかの何れ かをとるようになり、ガス器具の安全性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例としてのマグネット安全弁装置の概略
構成図である。

【図２】本実施例のストロークに対する開弁力と閉弁力
との関係を表すグラフである。

【図３】従来装置のストロークに対する開弁力と閉弁力
との関係を表すグラフである。

【符号の説明】

１…マグネット安全弁装置、 ４…ガス導通路、 １０
…マグネット部、１１…電磁石、 １２…吸着板、 ２
０…弁体、 ２１…バネ、３０…プッシュソレノイド、
３２…駆動コイル、 ３３…固定コア、３４…プラン
ジャ、 ３５…スピンドル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス流路を開閉する弁体と、 上記弁体を常に閉弁方向に付勢する閉弁付勢手段と、 上記閉弁付勢手段およびガス圧等による閉弁力に抗し
   て、乾電池を電源として上記弁体を開弁方向に駆動する
   電気的開弁手段とを備えたガス器具の弁装置において、 上記電気的開弁手段の開弁駆動力と上記弁体を閉弁方向
   に付勢する閉弁力との差を、上記弁体が開弁開始する位
   置にて最小としたことを特徴とするガス器具の弁装置。