(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-02-07
(45)【発行日】2022-02-16
(54)【発明の名称】親子バーナ用火力調節装置
(51)【国際特許分類】
F23K 5/00 20060101AFI20220208BHJP
F23D 14/06 20060101ALI20220208BHJP
F23N 1/00 20060101ALI20220208BHJP
【ＦＩ】
F23K5/00 301C
F23D14/06 N
F23N1/00 102A
【請求項の数】
1
(21)【出願番号】P 2018073693
(22)【出願日】2018-04-06
(65)【公開番号】P2019184126
(43)【公開日】2019-10-24
【審査請求日】2020-11-19
(73)【特許権者】
【識別番号】000115854
【氏名又は名称】リンナイ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000305
【氏名又は名称】特許業務法人青莪
(72)【発明者】
【氏名】浅井 一浩
【審査官】古川 峻弘
(56)【参考文献】
【文献】実開昭５０－００５２３３（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０１６－１５６６０６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２３Ｄ １４／０６
Ｆ２３Ｋ ５／００
Ｆ２３Ｎ １／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
親バーナと最大火力が親バーナより小さい子バーナとを有する親子バーナの火力を調節する親子バーナ用火力調節装置であって、外周面にテーパーが付いた閉子と、閉子を回転自在に収納する、内周面にテーパーが付いた閉子収納部を有するケーシングとを備え、閉子を、親バーナ及び子バーナへのガス供給を停止する消火位置から周方向一方に回転することにより、親バーナ及び子バーナにガスを供給する状態と、親バーナへのガス供給を停止して子バーナのみにガスを供給する状態とに切換えられるようにし、閉子に、閉子の外周面から凹入する親バーナ用凹溝が形成され、閉子収納部の周壁面に開口する親バーナ用通路孔に対する親バーナ用凹溝の重なり度合いに応じて親バーナへの供給ガス量が増減されるようにしたものにおいて、親バーナ用凹溝の周方向他方の端縁と親バーナ用通路孔の周方向一方の端縁は、夫々直線部を有すると共に、親バーナ及び子バーナにガスを供給する状態と子バーナのみにガスを供給する状態との境界となる閉子の所定の回転位置で、両端縁が所定長さに亘り両端縁の直線部で線接触するように形成されることを特徴とする親子バーナ用火力調節装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、親バーナと子バーナとを有する親子バーナの火力を調節する親子バーナ用火力調節装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の親子バーナ用火力調節装置として、閉子と、閉子を回転自在に収納する閉子収納部を有するケーシングとを備え、閉子を、親バーナ及び子バーナへのガス供給を停止する消火位置から周方向一方に回転することにより、親バーナ及び子バーナにガスを供給する状態と、親バーナへのガス供給を停止して子バーナのみにガスを供給する状態とに切換えられるようにしたものは知られている。
【0003】
このものでは、親バーナ及び子バーナにガスを供給する状態から子バーナのみにガスを供給する状態に向けて親バーナへの供給ガス量を絞っていく際、親バーナの炎孔からのガス噴出速度が燃焼速度を下回って、逆火を生じやすくなる。
【0004】
そこで、従来、特許文献１により、親バーナでの逆火を生じやすい閉子の回転範囲（逆火領域）の両側で閉子の回転操作にクリック感を与えるクリック機構を設けたものが提案されている。これによれば、逆火領域の片側から反対側にクリック感に抗して勢いよく閉子を回転操作するようになり、親バーナでの逆火を防止できる。
【0005】
然し、閉子をゆっくりと回転操作した場合には、クリック機構がうまく働かず、閉子が逆火領域をゆっくりと回転して、親バーナでの逆火を生じてしまうことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開２０１６－１５６６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、以上の点に鑑み、親バーナでの逆火防止の確実性を向上できるようにした親子バーナ用火力調節装置を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、本発明は、親バーナと最大火力が親バーナより小さい子バーナとを有する親子バーナの火力を調節する親子バーナ用火力調節装置であって、外周面にテーパーが付いた閉子と、閉子を回転自在に収納する、内周面にテーパーが付いた閉子収納部を有するケーシングとを備え、閉子を、親バーナ及び子バーナへのガス供給を停止する消火位置から周方向一方に回転することにより、親バーナ及び子バーナにガスを供給する状態と、親バーナへのガス供給を停止して子バーナのみにガスを供給する状態とに切換えられるようにし、閉子に、閉子の外周面から凹入する親バーナ用凹溝が形成され、閉子収納部の周壁面に開口する親バーナ用通路孔に対する親バーナ用凹溝の重なり度合いに応じて親バーナへの供給ガス量が増減されるようにしたものにおいて、親バーナ用凹溝の周方向他方の端縁と親バーナ用通路孔の周方向一方の端縁は、夫々直線部を有すると共に、親バーナ及び子バーナにガスを供給する状態と子バーナのみにガスを供給する状態との境界となる閉子の所定の回転位置で、両端縁が所定長さに亘り両端縁の直線部で線接触するように形成されることを特徴とする。
【0009】
本発明によれば、閉子を上記所定の回転位置から周方向他方に少許回転させるだけで、親バーナ用通路孔に対する親バーナ用凹溝の重なり度合いが急に大きくなり、親バーナへの供給ガス量が零から急増し、また、閉子を上記所定の回転位置に向けてその少許手前の位置から周方向一方に回転すると、親バーナ用通路孔に対する親バーナ用凹溝の重なり度合いが急に小さくなり、親バーナへの供給ガス量が零まで急減する。そのため、親バーナでの逆火を生じやすい閉子の回転範囲である逆火領域が狭くなる。従って、閉子をゆっくりと回転しても、逆火領域を短時間で通過して、親バーナでの逆火を生じにくくなり、逆火防止の確実性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】親子バーナの一例の斜視図。
【図3】本発明の実施形態の親子バーナ用火力調節装置の斜視図。
【図4】実施形態の親子バーナ用火力調節装置の分解状態の斜視図。
【図5】実施形態の親子バーナ用火力調節装置の電磁安全弁配置部で切断した切断側面図。
【図8】（ａ）（ｂ）（ｃ）閉子の消火位置、点火位置及び最小火力位置における要部の切断平面図。
【図9】閉子の回転角度と親バーナ及び子バーナへの供給ガス量との関係を示すグラフ。
【図11】閉子の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
図１、図２を参照して、１は、コンロに設けられる親子バーナである。この親子バーナ１は、親バーナ２と、親バーナ２の下側に隣接する子バーナ３とを備えている。具体的に説明すれば、親子バーナ１は、外側の筒体１１１と、中間の筒体１１２と、内側の筒体１１３との内外３重の筒体を有するバーナボディ１１と、中間筒体１１２に嵌合する内周の環状垂下壁１２１と、外周部上面の上環状壁１２２と、外側筒体１１１の上端部に着座する外周部下面の下環状壁１２３とを有するバーナヘッド１２と、内側筒体１１３に嵌合する内周の環状垂下壁１３１を有し、外周部下面で上環状壁１２２の上端に着座するバーナキャップ１３とを備えている。そして、中間筒体１１２、内側筒体１１３、バーナヘッド１２及びバーナキャップ１３で親バーナ２を構成し、外側筒体１１１、中間筒体１１２及びバーナヘッド１２で子バーナ３を構成している。
【0012】
また、親バーナ２の内部空間となる中間筒体１１２と内側筒体１１３との間の空間に連通する混合管（親バーナ混合管）２１を設けると共に、子バーナ３の内部空間となる外側筒体１１１と中間筒体１１２との間の空間に連通する混合管（子バーナ混合管）３１を設けている。また、バーナヘッド１２の上環状壁１２２に、親バーナ混合管２１からの混合気（燃料ガスと一次空気との混合ガス）が噴出する親バーナ２用の炎孔（親バーナ炎孔）２２を周方向の間隔を存して複数形成し、更に、バーナヘッド１２の下環状壁１２３に、子バーナ混合管３１からの混合気が噴出する子バーナ３用の炎孔（子バーナ炎孔）３２を周方向の間隔を存して複数形成している。尚、子バーナ炎孔３２の合計開口面積は親バーナ炎孔２２の合計開口面積より小さく、最大火力は子バーナ３の方が親バーナ２より小さい。また、バーナヘッド１２の外周面の周囲１箇所には、図示省略した点火電極に対向するターゲット部１２４が突設されている。
【0013】
親子バーナ１に燃料ガスを供給するガス供給路４には、本発明の実施形態の親子バーナ用火力調節装置５が介設されている。以下、この火力調節装置５について、図３乃至図７を参照して説明する。火力調節装置５は、ガス流入口５１１と親バーナ用のガス流出口５１２と子バーナ用のガス流出口５１３とを有するケーシング５１内に設けられた電磁安全弁５２と、外周面にテーパーが付いた閉子５３とを備えている。これら電磁安全弁５２と閉子５３は、図示省略したコンロ天板上に露出する操作摘みが上端部に取り付けられる操作軸５４により操作される。操作軸５４は、ケーシング５１の上面に取付けた支持枠５１４に挿通支持されている。
【0014】
電磁安全弁５２は、ガス流入口５１１に連通するケーシング５１内の弁室５２１の一端の弁座５２１ａに対向する弁体５２２と、弁体５２２を弁座５２１ａに接近する閉じ方向に付勢する弁バネ５２３と、弁体５２２に弁座５２１ａから離隔する開き方向にのびる弁軸５２２ａを介して連結した吸着片５２４と、吸着片５２４に対向する電磁石５２５と、弁体５２２を開き方向に押圧可能なプッシュロッド５２６と、ケーシング５１に固定のブラケット５１５にプッシュロッド５２６の外端に対向するように軸着したレバー５２７とを備えている。操作軸５４には、これを押し下げたときに、レバー５２７に当接してこれをプッシュロッド５２６の押し込み方向に揺動させる押し板５４１が取り付けられている。また、ケーシング５１には、押し板５４１の下動を検知するマイクロスイッチから成る点火スイッチ５５が取り付けられている。そして、操作軸５４の押し下げ操作により、点火スイッチ５５をオンさせて点火動作、即ち、点火電極での火花放電を開始すると共に、押し板５４１とレバー５２７とプッシュロッド５２６とを介して弁体５２２を吸着片５２４が電磁石５２５に当接する開弁位置まで押動させ、この状態で電磁石５２５に通電することにより、操作軸５４の押し下げを解除しても弁体５２２が開弁位置に吸着保持されるようにしている。但し、親子バーナ１に付設する図示省略した火炎検知素子たる熱電対の起電圧が点火動作開始から所定の待ち時間経過しても所定レベルに上昇しないときは、電磁石５２５への通電を停止して、弁体５２２を弁バネ５２３の付勢力で弁座５２１ａに着座する閉じ位置に復帰させ、即ち、電磁安全弁５２を閉弁させ、また、親子バーナ１の失火で熱電対の起電圧が所定レベル以下に低下したときも、電磁石５２５への通電を停止して電磁安全弁５２を閉弁させる。
【0015】
閉子５３は、ケーシング５１内に形成された、内周面にテーパーが付いた閉子収納部５３１に回転自在に収納されている。操作軸５４には、径方向に突出するピン５４２が固定されている。そして、ピン５４２が上下動自在に係合する係合溝５４３ａと、閉子５３の上端の凹欠部５３８に係合する係合部５４３ｂとを有する連結子５４３を設けて、操作軸５４の回転によりピン５４２と連結子５４３とを介して閉子５３が回転されるようにしている。また、操作軸５４をピン５４２を介して上方に付勢するバネ５４４を設けると共に、ブラケット５１５の下に、ピン５４２と協働して操作軸５４の操作をガイドするガイド板５４５を設けている。ガイド板５４５には、閉子５３が後述する消火位置に存するときにピン５４２が下方から係合する係合溝５４５ａと、閉子５３が後述する点火位置に存する状態でピン５４２が係合してクリック感を得るためのクリック溝５４５ｂと、閉子５３が後述する逆火領域の両側に存する状態でピン５４２が係合してクリック感を得るための、上方に窪んだクリック凹部５４５ｃとが形成されている。閉子５３が消火位置に存する状態では、操作軸５４を押し下げて、ピン５４２を係合溝５４５ａの下方に離脱させないと、操作軸５４を回転できない。
【0016】
更に、ケーシング５１の閉子収納部５３１の上方部分には、閉子５３が消火位置に存する状態でピン５４２が当接する第１ストッパ部５４６１と、閉子５３が点火位置に存する状態でピン５４２が当接する高さが若干低い第２ストッパ部５４６２と、閉子５３が後述する最小火力位置に存する状態でピン５４２が当接する第３ストッパ部５４６３とが設けられている。閉子５３が消火位置に存する状態から操作軸５４を押し下げた状態で周方向一方（上方から見て反時計方向）に８０°回転させると、閉子５３が点火位置に到達し、ピン５４２が第２ストッパ５４６２に当接する。次に、操作軸５４をその押し下げを解除した状態で周方向一方に回転させると、ピン５４２が第２ストッパ５４６２を乗り越え、点火位置から７０°回転させることで閉子５３が最小火力位置に到達し、ピン５４２が第３ストッパ５４６３に当接する。
【0017】
閉子収納部５３１の周壁面には、電磁安全弁５２の下流側に連通する共用通路孔５３２と、親バーナ用ガス流出口５１２に連通する親バーナ用通路孔５３３とが開口しており、また、閉子収納部５３１の下部空間は、子バーナ用ガス流出口５１３に連通している。閉子５３には、閉子収納部５３１の下部空間に連通する軸穴５３４と、外周面から凹入する３個の凹溝、即ち、親バーナ用凹溝５３５、共用凹溝５３６及び子バーナ用凹溝５３７とが形成されており、これら各凹溝５３５，５３６，５３７は、径方向の各孔５３５ａ，５３６ａ，５３７ａを介して軸穴５３４に連通している。尚、子バーナ用凹溝５３７に連通する孔５３７ａは小径に形成されている。
【0018】
閉子５３が消火位置に存するときは、図８（ａ）に示す如く、親バーナ用、共用及び子バーナ用の何れの凹溝５３５，５３６，５３７も共用通路孔５３２に重ならず、親バーナ用と子バーナ用の何れのガス流出口５１２，５１３にもガスが流れない。閉子５３が点火位置に存するときは、図８（ｂ）に示す如く、親バーナ用凹溝５３５が親バーナ用通路孔５３３に全開状態で重なると共に、共用凹溝５３６が共用通路孔５３２に全開状態で重なり、親バーナ２と子バーナ３の火力、即ち、供給ガス量が所定の最大量（親バーナ２はＱｐｍａｘ、子バーナ３はＱｃｍａｘ）になる。閉子５３が最小火力位置に存するときは、図８（ｃ）に示す如く、親バーナ用と共用の両凹溝５３５，５３６が親バーナ用と共用の何れの通路孔５３２，５３３にも重ならず、子バーナ用凹溝５３７のみが共用通路孔５３２に重なり、親バーナ２へのガス供給が停止され、子バーナ３への供給ガス量が所定の最小量Ｑｃｍｉｎになる。
【0019】
図９は、閉子５３の回転角度と親バーナ２及び子バーナ３への供給ガス量との関係を示している。閉子５３の消火位置からの周方向一方への回転で親バーナ用凹溝５３５の親バーナ用通路孔５３３に対する重なり度合いが増加するのに伴い、親バーナ２への供給ガス量が最大量Ｑｐｍａｘに向けて漸増し、また、閉子５３の点火位置からの周方向一方への回転で親バーナ用凹溝５３５の親バーナ用通路孔５３３に対する重なり度合いが減少するのに伴い、親バーナ２への供給ガス量が最大量Ｑｐｍａｘから漸減し、消火位置からの回転角度が１２０°弱になったときに、親バーナ２へのガス供給が停止される。
【0020】
ここで、親バーナ２への供給ガス量が所定量（例えば、子バーナ３の最大量Ｑｃｍａｘ）以下になると、親バーナ炎孔２２からのガス噴出速度が燃焼速度を下回って、逆火を生じやすくなる。そのため、親バーナ２での逆火を生じやすい閉子５３の回転範囲である逆火領域の両側で、上記クリック凹部５４５ｃにより操作軸５４の回転操作にクリック感を与えるようにしている。これによれば、逆火領域の片側から反対側にクリック感に抗して勢いよく操作軸５４を回転操作するようになり、親バーナ２での逆火をある程度防止できる。
【0021】
然し、操作軸５４をゆっくりと回転操作した場合には、クリック感がうまく得られず、閉子５３が逆火領域をゆっくりと回転して、親バーナ２での逆火を生じてしまうことがある。そこで、本実施形態では、親バーナ用凹溝５３５の周方向他方の端縁５３５ｂと親バーナ用通路孔５３３の周方向一方の端縁５３３ａを、夫々直線部を有し、親バーナ２及び子バーナ３にガスを供給する状態と子バーナ３のみにガスを供給する状態との境界となる閉子５３の所定の回転位置θａで、図１０に示す如く両端縁５３５ｂ，５３３ａが所定長さに亘り両端縁の直線部で線接触するように形成している。尚、図１１に親バーナ用凹溝５３５の形状が図示されている。
【0022】
これによれば、上記所定の回転位置θａで親バーナ用凹溝の周方向他方の端縁と親バーナ用通路孔の周方向一方の端縁とが点接触する従来のものと異なり、閉子５３を所定の回転位置θａから周方向他方に少許回転させるだけで、親バーナ用通路孔５３３に対する親バーナ用凹溝５３５の重なり度合いが急に大きくなり、親バーナ２への供給ガス量が零から急増する。また、閉子５３を所定の回転位置θａに向けてその少許手前の位置から周方向一方に回転すると、親バーナ用通路孔５３３に対する親バーナ用凹溝５３５の重なり度合いが急に小さくなり、親バーナ２への供給ガス量が零まで急減する。そのため、親バーナ２での逆火を生じやすい閉子５３の回転範囲である逆火領域が狭くなる。従って、閉子５３をゆっくりと回転しても、逆火領域を短時間で通過して、親バーナ２での逆火を生じにくくなり、逆火防止の確実性を向上できる。
【0023】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、火力調節装置５に電磁安全弁５２が組み込まれているが、火力調節装置５から分離独立した電磁安全弁を設けてもよい。また、上記実施形態の親子バーナ１は、親バーナ２の下側に子バーナ３が設けられているが、環状の親バーナの内側に子バーナを配置する親子バーナの火力調節装置として同様に本発明を適用できる。
【符号の説明】
【0024】
１…親子バーナ、２…親バーナ、３…子バーナ、５…火力調節装置、５１…ケーシング、５３…閉子、５３１…閉子収納部、５３３…親バーナ用通路孔、５３３ａ…親バーナ用通路孔の周方向一方の端縁、５３５…親バーナ用凹溝、５３５ｂ…親バーナ用凹溝の周方向他方の端縁、θａ…所定の回転位置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】