JPS63149482A - ガス制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分骨 本発明はガスを燃料とする調理器や暖房器や給湯器の燃
焼量調節の目的で使用され、特に閉子の回動によりガス
量を複数段に切換え自在のガス流量制御装置に関するも
のである。

従来の技術 従来この種のガス制御装置は、第８図〜第１５図に示す
ように、ガス取入口１とガス取出口２とを有するガスコ
ック本体３内に、そのガス取入口１と協動する側面のガ
ス孔４と、これに連通ずる内部の軸線方向の導孔５とを
有する閉子部材６を回動自在に設け、そのコック本体３
に、小絞り度の第１通路７と、中絞シ度の第２通路８と
、大絞シ度の第３通路９とを各下流端で前記ガス取出口
２内に連通させて設け、前記第１第２通路７，８を各上
流端において前記閉子部材６の側面の各ガス孔１０．Ｉ
ｔを介して前記導孔５内に開口させると共に、前記第３
通路９をその上流端において前記導孔５内に連る前記コ
ック本体３内の底面の空間１２内に開口するように構成
されておシ、ガス流量を３段階に切換え得るようになっ
ていた。

（例えば実公昭５９−２１３２４号公報）発明が解決し
ようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、ガスが閉子部材６
の側面のガス孔４から入り、内部の導孔５を経て、再度
前記閉子部材６の側面の通路７゜８や閉子部材６の底面
開口部１２に連なる通路９を経て小・中・大の３段階の
絞り量に規制され、ガス取入口２から出る方式なので、
ガス流量を５段や６段などの多段に切換え得るようにし
ようとすれば、閉子部材６の径を増大し大型化せざるを
得ないことと、かつガスコック本体３の通路を複雑に構
成せざるを得ないことなどから、量産加工に不向きで、
かつ家庭用機器に組込み実装するには外形寸法的に大き
すぎるなどの問題点を有していた。

本発明はかかる従来の問題を解消するもので、ガス流量
を多段に切換えられ、かつその流量精度を高く確保し小
型の量産加工しやすいガス制御装置の実現を目的とした
ものであり、特に閉子の真円度・真直度などの加工精度
を確保しやすい構成とし、耐久性の優れた多段切換えガ
ス量制御装置の実現を目的としたものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のガス制御装置は、
複数の穴・溝を外周面に有し回動することにより複数の
流路を切換え開閉する閉子と、前記閉子の穴・溝に対応
した複数の流路にそれぞれ対応して設けたオリフィスと
、前記溝を前記閉子の軸の近くは短く遠くは長い周長を
配した構成を備えたものである。

作　　用 本発明は上記した構成によって、閉子を回転することに
より複数の流路を切換え開閉するもので、閉子の回転停
止位置によりガスが流れる流路の組み合せを予め設定し
た状態に選ぶことができる。

各流路には穴径が各々異るオリフィスがあるから。

閉子停止位置によってガスが流れるオリフィスの穴の組
合せを選定したことになυ、最大燃焼量から最小燃焼量
まで段階的に変化させることができる。この時の絞り比
は穴径で決められるので任意に高く設計することが可能
であり、その流量精度はオリフィスの穴径に依存するの
みなので高レベルを確保できる。またガスは閉子の側面
である外周面の穴・溝を経て各オリフィスへ流れる構成
であシ、５段や６段にガス流量を切換える構造も簡単で
あり、流路も単純なので小型で量産加工もしやすい。特
に閉子の溝を閉子の軸の近傍は短く、軸から遠くの閉子
先端付近は長い溝にしていることから、閉子の外周面の
切削加工時、閉子の軸をナヤッキングして回転させなが
ら、刃物で切削する際、閉子の軸近傍は短かい溝しかな
いので、閉子のたわみ強度が高くいわゆるびびりが生じ
にくい。したがって閉子の真円度・真直度・表面アラサ
などの加工精度が安定して得られるように作用する。こ
れとは逆に閉子の軸に近い側の溝を長く構成して加工実
験したものは、切削時、びびりを生じ真円度・真直度・
表面アラブとも安定した加工精度が得られず、コックと
して組立後、閉子を往復回転させる作動耐久試験をした
結果、目標回数を満足させることなく短い回数で部分的
にグリス切れ固着や、部分的に閉子およびコツクツ・ク
ジング摺動面に削れキズを生じ、洩れ不良などが発生し
た。その点、本発明の構成にしたものでは安定して目標
作動耐久回数を満足することができた。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。第１図において、ガス流路１６の途中に設けたコック
１７は中心軸線で回転する閉子１８とその外部のコック
ハウジング１９から構成されている。閉子１８は第２図
に示したような外観形状であり軸線方向に複数の穴２０
ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆｔ２け、
各穴とつながる周方向の長さが異る溝２１＠、２ＩＣ１
２１ｄ、２１ｅ、２１ｆが形成されている。一方、コッ
クハウジング１９には閉子１Ｂの穴２０の高さ方向と一
致させて複数の流路２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、
２２ｅ、２２＋が径方向に貫通しており、その外側では
前記の複数の流路２２に各々対応した径の異るオリフィ
ス２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ。

２３ｅ、２３ｆが設けられている。前述した閉子の穴２
０と溝２１とハウジング１９の流路２２の回転方向にお
ける位置関係を第３図に示した。破線で示した流路２２
を基準とした完全閉塞状態では角度かの位置に穴２０が
一列に設けられ、各々の溝は角度二、ホ、へ、トの位置
まで延びている。

溝２１ｆのみ穴２Ｏｆよりも基準位置イに近い角度口か
らトの間に設けられている。各穴は第２図、第３図とも
一列に形成したが溝２１の範囲内であればどの位置にあ
っても動作に変わりはない。オリフィス２３は各々の流
路２２ごとに独立して形成しても良いが第１図や第４図
のように一枚の第１Ｊフイス板２４としてまとめると構
成が簡単になる。オリフィス２３を通過した下流では継
手２５によって流路２２ｆのみ独立し他は合流して図示
していないパイロットバーナと主バーナに接続されてい
る。

閉子１Ｂの上端は断面り型の軸２６となシ第５図に示し
たような外観の位置信号発生器２７の回転部中央に設け
られたＤ型の穴２８を貫通し、中継軸２９を介してモー
タ駆動部３０により回転させられる。第６図（ａ）、（
ｂ）は中継軸２９を介してモータ駆動部３０により回転
させられる。第６図（、）、（ｂ）は中継軸２９を示す
もので閉子の軸２６の端面に設けた溝３１にはまシ込む
凸部３２と、その反対側にはモータ駆動部３０の出力軸
３３がはまり込む凹溝３４が形成されており、前記の凸
部３２と凹溝３４とは直角の位置関係に配置している。

位置信号発生器２７は第７図のようなパターンを持つ基
板の表面を回転部に半径方向に並べた摺動ブラシが接触
しながら回転することによって最内周の共通面に対しそ
の外側４本が電気的にオン又はオフするアブソリュート
形エンコーダになっている。第７図で幅広の部分がオン
で細い部分がオフである。各々の制触環と接続した端子
を３５＆、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄとし、共通端子を３
６として、第７図の各角度位置に応じたオン又はオフの
組合せによる４ピツトの出力信号を示すと次の通電であ
る。ここではオンを１と表現しオフを０と表現している
。

表 前記の表及び第７図の角度を示すイロ・・・ヘトは第３
図でのイロ・・・ヘトと対応している。従って、第３図
の位置関係では完全閉塞の位置関係にあるので閉子がこ
の位置にある時に＠Ｍ、Ａに位置信号発生器２７の接触
ブラシがある配置とすれば閉塞位置信号は１１１１であ
る。反時計方向に回転して＠域りに来ればオリフィス２
３ｆのみ流れてパイロットバーナにガスを送る状態とな
り、この時の信号は１１０１である。次に＠域Ｆになる
とすべてのオリフィス２３にガスが流れる最大燃焼の状
態となり信号は０００１である。更に回転するとオリフ
ィス２３の組合せが変化し＠域トではメインバーナはオ
リフィス２３ｄのみを流れる最少燃焼の状態となシ信号
は００１０となる。

これらの出力信号パターンと各位置での燃焼量の関係は
予め方向選択部３７が記憶していて、被加熱体の状況や
始動又は停止指令による目標位置信号と現位置信号を比
較してモータ駆動部３０の回転方向を選択する。この場
合に、方向選択部３７の中にあるや」走部３Ｂは、コッ
クの完全閉塞位置から始動する場合は、第７図で示すと
反時計方向へ回してパイロットバーナが先ず点火できる
条件を満たし、閉塞動作をする場合は角度イに最も早く
達し得る方向にモータを回し、燃焼量を変化させる場合
は完全閉塞位置を通らない方向にモータを回すように方
向判定を行うものである。この判定結果によりモータ駆
動部３０への通電極性を決定する極性切換部３９を経て
、駆動制御部４０がモータ電流のオンオフや停止すべき
位置でブレーキをかけるブレーキ制御などの動作を行う
。

なお構成上重要なポイントは、第２図および第３図に示
すように、閉子１８の軸２６に近い溝２１　ｂ　、２１
　ｃは短く、軸２６から遠くの溝２１ｅ。

２１ｆは長い周長になるように形成したことにある。

上記構成において、閉子１Ｂを回転することによυ、ガ
スが流れる流路２２の組み合せを予め設定した状態に選
ばれ、オリフィス２３の組み合せをしたことになり、最
大燃焼量から最小燃焼量まで段階的に変化させることが
できる。この時の各段におけるガス流量は、オリフィス
ｔ！ｉ２４のオリフィス２３の穴径で決められるので任
意に設計でき、その流量精度は高レベルを確保できる。

またガスは閉子１８の側面である外周面の穴２０・溝２
１を経て各オリフィス２３へ流れる構成であり、５段や
６段階にガス流量を切換える構造も第１図〜第４図に示
したように簡単で、流路２２も単純なので、小型でかつ
アルミダイカストなどにより量産加工もしやすい。特に
閉子１８の溝２１を、閉子１Ｂの軸２６の近傍は短い周
長に、軸２６から遠くの閉子先端付近は長い周長にして
いることから、閉子１８の外周面の切削加工時、閉子１
８の軸２６をチャッキングして回転させながら、刃物で
切削する際、閉子１Ｂの軸２６近傍は短かい溝２１ｂ、
２１ｃｌ、かないので、閉子１８がたわみに対する強度
が高く、いわゆるびびりが生じにくい。したがって閉子
１８の真円度・真直度・表面アラサなどの加工精度が安
定して得られるように作用し、優れた作動耐久性を確保
できるという特有の効果がある。この効果は溝深さや溝
幅についても同様である。

また閉子１日の回動により複数の流路２２の切換え開閉
をする複数の穴２０．溝２１のすべてを閉子１Ｂの外周
面に設けた構成なので、６個のオリフィス２３すべてを
一枚のオリフィス板２４にまとめて構成でき構造簡単で
部品点数も少なく、ガス種転換なども一枚のオリフィス
板２４の交換でよいなどの効果もある。

実施例は、閉子１Ｂをモータ３０で回転し、エンコーダ
２７にて位置検出しながら所定ガス量に切換える構造の
ものについて説明したが、モータの代わりに手動にて閉
子１８を回転し、各切換位置にクリックで止まるように
した構造であっても上記の効果が同様に得られることは
申すまでもない。また実施例はパイロットバーナへのガ
ス流路の開閉と、メインバーナへのガス量５段切換え可
能な例として説明したが、メインバーナ用としてのみ使
用する場合は流量６段階切換えが可能である。

発明の効果 以上のように本発明のガス制御装置によれば次の効果が
得られる。

（１）閉子の回動により複数の流路の切換え開閉をする
複数の穴・溝のすべてを閉子の外周面に設け、同時にお
よび別々にオリフィスに連通ずる構成なので、流量精度
を高く確保でき、小型で量産加工しやすいガス制御装置
を実現できるという効果がある。

（２）閉子の溝を、閉子の軸の近くは短く、遠くは長い
周長に形成したため、閉子の真円度・真直度・表面アラ
サなどの加工精度が安定して得られ、優れた作動耐久性
を確保できるという特有の効果がある。

【図面の簡単な説明】

面図、第３図は閉子の穴と溝及びハクジングに設けた流
路との位置関係を示す展開図、第４図は多筒５図は位置
信号発生器の正面図、第６啄シ中継軸の正面図および側
面図、第７図はアブソリュート形エンコーダの摺動接触
面のパターン図、第８図〜第１５図は従来例で第８図は
コックの部分断面図、第９図は閉子の正面図、第１０図
はその閉子の断面図、第１１図〜第１４図は各角度位置
の各部材の開閉関係の線図、第１５図はガス量の変化の
線図である。 １７・・・・・・コック、１８・・・・・・閉子、１９
−・−コノクハクジング、２０・・・・・・穴、２１・
・・・・・溝、２２・・・・・・複数の流路、２３・・
・・・・オリフィス、２６・・・・・・軸。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ｌ７
−コー７７ ？１−−勇 第１図 第２図 （Ａ　）　　　　　　　　　　　（Ｂ）第３図　　　　
　第４図 ４　トヘホニハロ　４ 第　５　図　　　　　　　　　　第　６Ｉ２１ト 第　７　図　　　　　　　　　　　　　７第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の穴・溝を外周面に有し回動することにより複数の
   流路を切換え開閉する閉子と、前記閉子の穴・溝に対応
   した複数の流路を有するコックハウジングと、前記複数
   の流路にそれぞれ対応して設けたオリフィスと、前記溝
   を前記閉子の軸の近くは短く遠くは長い周長を配したガ
   ス制御装置。