JP2001248828A - ガス燃焼機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安全弁の可動子が離反位置（開弁位置）に保
持されたことを操作者に確実に認識させるガス燃焼機器
を創作する。 【解決手段】 ガス炊飯器５０は、炊飯釜５２、その炊
飯釜５２を加熱するガスバーナ８８、そのガスバーナ８
８に点火するイグナイタ６２、炊飯釜５２の温度を検知
するサーミスタ９０、所定の温度になったときガスバー
ナ８８の燃焼炎を自動消火する自動消火回路８６、ガス
バーナ８８の燃焼熱を検知すると起電力を生じるサーモ
カップル５６、サーモカップル５６からの出力電圧と着
火レベル電圧または消火レベル電圧とを比較する比較回
路５８、ガス炊飯器５０の動作を制御するマイクロコン
ピュータ６４、そのマイクロコンピュータ６４の出力に
応じてスイッチングするスイッチング素子８２、そのス
イッチング素子８２のオフによって閉弁する安全弁２
４、その安全弁２４の可動子３４が電磁アクチュエータ
３６によって離反位置に保持されたことを報知する圧電
ブザー６７等から構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス燃焼機器に関
する。特に安全弁を有するガス燃焼機器に好適に利用で
きるものである。

【０００２】

【従来の技術】ガス燃焼機器は一般に、操作者が点火す
るときに操作する操作部材（例えば操作レバー）と、ガ
ス取入口とガスバーナの間のガス流路に挿入された安全
弁と、操作部材と安全弁の間に設けられていて操作部材
を操作したときに安全弁を開ける連結機構を備えてい
る。また、その安全弁は、ガス通過孔と、そのガス通過
孔の周囲に形成された当接面と、その当接面に当接する
位置と離反する位置の間で移動する可動子と、その可動
子を燃焼中は離反位置（開弁位置）に保持して燃焼停止
時に当接位置（閉弁位置）に復帰させるアクチュエータ
を有している。

【０００３】このアクチュエータは、一般に、ガスバー
ナの燃焼熱によって起電力を発生する熱電対に接続さ
れ、燃焼継続中、熱電対に生じる起電力で可動子を離反
位置に保持するように用いられる。この場合、操作者
は、操作部材を操作して可動子を離反位置まで移動させ
た以降、燃焼が開始して熱電対が起電力を発生させ始め
るまでの間、操作部材を操作し続ける必要がある。ま
た、アクチュエータの中には、電池等から供給される電
力を利用して、可動子を開弁位置に保持するものが知ら
れている。この方式によると、操作部材が操作された時
点、即ち、まだ燃焼が開始していない時点でアクチュエ
ータに通電を開始させることが可能である。よって、操
作者が燃焼開始前に操作部材の操作を中止してしまって
も、アクチュエータによって開弁状態を保持できる。こ
のように、燃焼開始前から強制的に可動子を離反位置に
保持する方式にすると、燃焼開始まで操作し続けること
が必要とされなくなり、点火操作が容易化される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アクチ
ュエータをいずれの方式で用いるにせよ、従来のガス燃
焼機器の場合、安全弁の可動子がアクチュエータによっ
て離反位置に保持されたことを操作者に知らせる手段を
有していなかった。よって、操作者の意識では操作部材
の操作したことで可動子が離反位置に保持されたと思っ
ていても、実際には離反位置に保持されていない場合も
生じ得る。この場合、可動子を当接位置（閉弁位置）へ
付勢するスプリングの作用により、可動子は当接位置へ
復帰してしまい、閉弁状態に戻ってしまう。

【０００５】例えば、ガス炊飯器やガス乾燥機のような
ガス燃焼機器においては、操作者はガス燃焼機器の操作
部材を操作した後は、機器から離れて他の作業を行うの
が通常である。ところが、安全弁が離反位置に保持され
ていない場合は、上記のように閉弁状態に戻ってしま
う。この場合に、例えば、ガス炊飯器であれば、米飯が
炊き上がっていると思ってガス炊飯器の元へ行ったら、
実際には米飯が炊き上がっていなかったという問題が生
じてしまう。また、例えば、ガス乾燥機であれば、衣類
または食器等の乾燥が終了していると思ってガス乾燥機
の元へ行ったら、実際には衣類または食器等の乾燥が終
了していなかったという問題が生じてしまう。

【０００６】本発明者は、上記の問題を解決するため、
安全弁の可動子が離反位置（開弁位置）に保持されたこ
とを操作者に確実に認識させるガス燃焼機器を創作し
た。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用と効果】本発明
に係るガス燃焼機器は、操作者が点火するときに操作す
る操作部材と、ガス取入口とガスバーナの間のガス流路
に挿入された安全弁と、前記操作部材と前記安全弁の間
に設けられていて前記操作部材を操作したときに前記安
全弁を開ける連結機構を備えている。また、前記安全弁
は、ガス通過孔と、そのガス通過孔の周囲に形成された
当接面と、その当接面に当接する位置と離反する位置の
間で移動する可動子と、その可動子を燃焼中は離反位置
に保持して燃焼停止時に当接位置に復帰させるアクチュ
エータとを有している。そして、本発明者が創作した前
記ガス燃焼機器は、前記操作部材が操作されて前記可動
子が前記アクチュエータによって離反位置に保持された
ときに操作者に報知する報知手段を備えている。ここ
で、上記「報知手段」には、圧電ブザー等によって音声
により報知するもののほか、ＬＥＤ等の光表示により報
知するものも含む。本発明に係るガス燃焼機器は、可動
子が離反位置に保持されたときに操作者に報知する手段
を備えている。よって、操作者は、安全弁の可動子が離
反位置（開弁位置）に保持されたことを確実に認識する
ことができる。従って、本発明によれば、操作者の点火
作業が確実になる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１から図３に安全弁機構の横方
向の概略断面図を示す。図１は揺動レバー２２の揺動
前、図２は揺動レバー２２の揺動中、図３は揺動レバー
２２の揺動後を示している。図１から図３に示すよう
に、安全弁機構は、操作者が点火するときに操作する操
作部材の動きによって揺動される揺動レバー２２と、ガ
ス取入口とガスバーナの間のガス流路に挿入される安全
弁２４と、揺動レバー２２と安全弁２４との間に設けら
れた作動棒２８等を備えている。

【０００９】安全弁２４は、図２および図３に示す側方
に設けられたガス取入口４２から入ってくるガスが通過
するガス通過孔３０、そのガス通過孔３０の周囲に形成
された当接面３２、その当接面３２に当接する位置と離
反する位置の間で移動する可動子３４、およびその可動
子３４を燃焼中は離反位置に保持し燃焼停止時に当接位
置に復帰させる電磁アクチュエータ３６等から構成され
ている。電磁アクチュエータ３６は、図示しないソレノ
イドコイルを内部に有し、そのソレノイドコイルへの通
電によって吸着される吸着軸４０と、そのソレノイドコ
イルへの通電が解かれたときに可動子３４を当接面３２
に当接する位置へ付勢するスプリング３８から構成され
ている。吸着軸４０の先端に可動子３４が取付けられて
いる。なお、揺動レバー２２と作動棒２８が特許請求の
範囲に記載の「連結機構」に、電磁アクチュエータ３６が
特許請求の範囲に記載の「アクチュエータ」に、それぞ
れ対応する。

【００１０】安全弁２４のガス通過孔３０が開いている
とき、即ち、安全弁２４の可動子３４が離反位置にある
ときは、ガスはガス取入口４２から安全弁２４のガス通
過孔３０を経て、図示しないガス流出口よりガスバーナ
へ流出する。

【００１１】図１から図３を参照して安全弁２４の動作
を説明する。図１に示すように、揺動レバー２２の操作
前は、可動子３４はガス通過孔３０の周囲に形成された
当接面３２に当接している。即ち、安全弁２４は閉弁状
態となっている。次に、図２に示すように、揺動レバー
２２が揺動すると、揺動レバー２２に当接する作動棒２
８も前進（図２においては右進）する。その結果、吸着
軸４０は電磁アクチュエータ３６の内部に挿入され、可
動子３４は当接面３２と離反する位置に移動する。即
ち、安全弁２４は開弁状態となる。アクチュエータ３６
は可動子３４を離反位置に移動させた時点から燃焼停止
時に至るまで、強制的に可動子３４を離反位置に保持す
る。即ち、図３に示すように、揺動レバー２２が揺動前
の位置に戻っても、可動子３４が当接位置（閉弁位置）
に戻らないようにしている。

【００１２】通常、アクチュエータ３６は、ガスバーナ
の燃焼熱を検知する熱電対の起電力によって励磁されて
可動子３４を離反位置に保持する。この場合、操作者
は、揺動レバー２２によって可動子３４を離反位置まで
移動させた後も、熱電対が燃焼熱を検知して起電力を発
生するまでの間は、揺動レバー２２を揺動位置に保持す
る操作を続ける必要がある。本実施の形態に係る電磁ア
クチュエータ３６は、電池の電力を利用して、強制的に
可動子３４を離反位置に保持する。従って、熱電対が燃
焼熱を検知して起電力を発生する以前に揺動レバー２２
が揺動前の位置に戻っても、安全弁２４は開弁状態を維
持することになり、操作者は操作部材を操作し続ける必
要がなくなり、点火操作が容易になる。

【００１３】図４に、本発明の実施の形態であるガス炊
飯器の構成図を示す。ガス炊飯器５０は、炊飯釜５２、
その炊飯釜５２を加熱するガスバーナ８８、そのガスバ
ーナ８８に点火するイグナイタ６２、炊飯釜５２の釜底
５２ａの温度を検知するサーミスタ９０、所定の温度に
なったときガスバーナ８８の燃焼炎を自動消火する自動
消火回路８６、ガスバーナ８８の燃焼熱を検知すると起
電力を生じるサーモカップル５６、サーモカップル５６
からの出力電圧と着火レベル電圧または消火レベル電圧
とを比較する比較回路５８、ガス炊飯器５０の動作を制
御するマイクロコンピュータ６４、そのマイクロコンピ
ュータ６４の出力に応じてスイッチをオン・オフするス
イッチング素子８２、そのスイッチング素子８２のオフ
によって閉弁する安全弁２４、その安全弁２４の可動子
３４が電磁アクチュエータ３６によって離反位置に保持
されたときに報知する圧電ブザー６７等から構成されて
いる。この他に、炊飯開始時に操作者が操作する操作部
材１９、操作部材１９が操作されたときにオンする炊飯
スイッチ（マイクロスイッチ）７８、ヒータ５４、各種
表示ランプ７０、７４、各種スイッチ７２、７６を備え
ている。なお、ガス炊飯器５０が特許請求の範囲に記載
の「ガス燃焼機器」に対応する。

【００１４】図１から図３、および図４を用いて、安全
弁２４の可動子３４が離反位置（開弁位置）に保持され
たときに圧電ブザー６７によって報知する態様を説明す
る。図１に示す揺動レバー２２が揺動して可動子３４を
離反位置に達すると、図４に模式的に示すマイクロスイ
ッチ（炊飯スイッチ）７８がオンする。このマイクロス
イッチ７８がオンすると、マイクロコンピュータ６４を
通じてイグナイタ６２が駆動する。このイグナイタ６２
が駆動することでガスバーナ８８に点火される。また、
このマイクロスイッチ７８がオンすると、マイクロコン
ピュータ６４はスイッチング素子８２をオンさせ、電池
からの電力で安全弁２４の電磁アクチュエータ３６の内
部のソレノイドコイルを励磁する。その結果、操作者の
操作力によって電磁アクチュエータ３６内に押し込まれ
た吸着軸４０は吸着位置に保持される。即ち、可動子３
４は離反位置に保持される。さらに、このマイクロスイ
ッチ７８がオンすることにより、マイクロコンピュータ
６４は圧電ブザー６７を駆動させる。これにより、操作
者は可動子３４が離反位置に保持されたことを認識する
ことができる。なお、ガスバーナ８８に点火され、その
燃焼熱によりサーモカップル５６が起電力を生じた後
は、電池に代えて、サーモカップル５６の起電力により
電磁アクチュエータ３６の内部のソレノイドコイルを励
磁する。

【００１５】図５に、図４に示すガス炊飯器５０の動作
を示すタイムチャート図を示す。図５において、温度検
出手段であるサーミスタ９０のグラフに示されるよう
に、時点Ａから時点Ｃは昇温工程であり、炊飯釜５２内
が沸騰温度まで上昇する。時点Ｃから時点Ｅは水分蒸発
工程であり、炊飯釜５２の温度が沸騰温度に維持され
る。時点Ｅで炊飯釜５２内の水分が蒸発してしまうと、
時点Ｅから時点Ｇに示されるように炊飯釜５２内の温度
がさらに上昇する。時点Ｇから時点Ｈは蒸らし工程であ
り、ヒータ５４による弱加熱状態となる。時点Ｈから時
点Ｉは保温工程である。

【００１６】図５に示す時点Ａにおいて図４に模式的に
示す操作部材１９を操作すると、マイクロスイッチ（炊
飯スイッチ）７８がオンする。この結果、イグナイタ６
２が点火作動を開始し、電磁アクチュエータ３６の内部
のソレノイドコイルが励磁され始める。また、揺動レバ
ー２２により作動棒２８が押圧されることで安全弁２４
が開弁する。ここで、安全弁２４の可動子３４は電磁ア
クチュエータ３６により離反位置（開弁位置）に保持さ
れるので、揺動レバー２２が戻っても閉弁しない。さら
に、マイクロスイッチ７８がオンすることでマイクロコ
ンピュータ６４が圧電ブザー６７を駆動させる。これに
より、操作者は可動子３４が離反位置に保持されたこと
を認識することができる。安全弁２４が開弁することで
ガスバーナ８８にガスが流入してくるので、イグナイタ
６２により点火される。このため、熱検知手段であるサ
ーモカップル５６の出力電圧も徐々に上昇していき、時
点Ｂにおいて着火レベル電圧８ｍＶに達する。なお、図
５では、Ａ−Ｂの区間が大きく拡大されて表示されてい
るが、燃焼開始直後の短い時間内にサーモカップル５６
の出力電圧は立ち上がる。サーモカップル５６の起電力
が着火レベル電圧８ｍＶに達すると、比較回路５８の出
力からマイクロコンピュータ６４により燃焼状態に入っ
たと判断される。この結果、イグナイタ６２は駆動を停
止する。同時に、燃焼状態に入ったことを操作者に知ら
せるために、炊飯ＬＥＤ７４が点灯する。

【００１７】時点Ｃから時点Ｅの間は炊飯釜５２の底５
２ａに配置されたサーミスタ９０の出力電圧は平衡状態
となっている。即ち、炊飯釜５２の底５２ａの温度はほ
ぼ一定の沸騰温度となっている。時点Ｃから約３分後の
時点Ｄにおいて、炊飯釜５２の胴部５２ｂを囲っている
ヒータ５４がオンされる。時点Ｅにおける炊飯釜５２の
底５２ａの温度から約３５°Ｃ上昇した時点Ｆにおい
て、自動消火回路８６が動作し、消火される。このと
き、安全弁２４の電磁アクチュエータ３６への通電状態
がマイクロコンピュータ６４により停止される。この結
果、安全弁２４は閉弁する。

【００１８】時点Ｆにおいて自動消火された結果、熱検
出手段であるサーモカップル５６の出力電圧も徐々に下
降していく。そして、時点Ｇにおいて消火レベル電圧６
ｍＶに達した時点で非燃焼状態となったことが確認され
るため、炊飯ＬＥＤ７４が消灯する。なお、図５におい
て、Ｆ−Ｇ区間は大きく拡大されて表示しており、実際
には、サーミスタ９０が所定の温度に達して電磁アクチ
ュエータ３６の内部のソレノイドコイルへの励磁を中止
した時点Ｆからサーモカップル５６の出力電圧が消火レ
ベル電圧に達する時点Ｇまでの期間は短い。時点Ｇから
時点Ｈまで間は保温ＬＥＤ７０が点滅し、蒸らし工程に
入ったことを知らせる。そして、時点Ｈにおいて蒸らし
工程が完了した後、保温ＬＥＤ７０は常時点灯し、炊飯
が完了して保温工程に入ったことを知らせる。最後に、
時点Ｉにおいて操作者が切スイッチ７６を操作すると、
保温のためのヒータ５４がオフし、また、保温ＬＥＤ７
０が消灯し、ガス炊飯器５０の動作が終了する。

【００１９】本発明の実施の形態に係るガス炊飯器５０
は、可動子３４が離反位置に保持されたときに操作者に
報知する圧電ブザー６７を備えている。よって、操作者
は自らの操作により可動子３４が離反位置に保持された
ことを確実に認識できる。このため、ガス炊飯器５０に
おいては、操作者が自らの操作により炊飯を開始させた
という意識と、ガス炊飯器５０の安全弁２４の可動子３
４が離反位置に保持されたことで実際に炊飯が開始した
という事実を一致させることができる。

【００２０】本発明に係るガス燃焼機器は、上記の実施
の形態に係るガス炊飯器に限らず、他の機器でもよい。
例えば、湯沸し器、炊飯機能の付いたガスコンロ、ガス
乾燥機等が挙げられる。また、時間条件、温度条件等
は、上記の実施の形態に限定されるものではない。その
他、本発明は上記の実施の形態になんら限定されるもの
ではなく、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変
更、改良を施した形態で実施することができる。

【００２１】例えば、マイクロスイッチ７８の他に、可
動子３４が離反位置に達する前にオンするマイクロスイ
ッチ７９を別に設けてもよい。この場合、図１に示す揺
動レバー２２が揺動して可動子３４が離反位置に達する
前（例えば、可動子３４が当接位置（閉弁位置）から移
動した直後）に、図４に模式的に示すマイクロスイッチ
７９がオンする。このマイクロスイッチ７９がオンする
と、マイクロコンピュータ６４を通じてイグナイタ６２
が駆動する。このイグナイタ６２が駆動することにより
ガスバーナ８８に点火される。次いで、可動子３４が離
反位置に達すると、マイクロスイッチ７８がオンする。
このマイクロスイッチ７８がオンすると、マイクロコン
ピュータ６４はスイッチング素子８２をオンさせ、電池
からの電力で安全弁２４の電磁アクチュエータ３６の内
部のソレノイドコイルを励磁する。その結果、操作者の
操作力によって電磁アクチュエータ３６内に押し込まれ
た吸着軸４０は吸着位置に保持される。即ち、可動子３
４は離反位置に保持される。また、このマイクロスイッ
チ７８がオンすることにより、マイクロコンピュータ６
４は圧電ブザー６７を駆動させる。この態様のように、
離反位置に達する前にオンするマイクロスイッチ７９を
設けると、イグナイタ６２を早く駆動できる。このた
め、ガスがガスバーナへ流入し始めるよりも早いタイミ
ングでイグナイタ６２が点火動作を始めることができ
る。よって、ガスが充満した後に点火するという事態を
避けることができる。

【００２２】また、可動子３４が離反位置に達する前に
オンするマイクロスイッチ７９がオンしたときに、イグ
ナイタ６２を駆動させると同時に、電池の電力で電磁ア
クチュエータ３６の内部のソレノイドコイルに励磁電流
を流し始めてもよい。この場合、マイクロスイッチ７９
がオンした時点から可動子３４が離反位置に達するまで
は、ソレノイドコイルに流れる励磁電流はほぼ一定であ
る。しかし、可動子３４が離反位置（ソレノイドコイル
に可動子３４が吸着された位置）に達すると、その時に
ソレノイドコイル内の磁束が変化するため、ソレノイド
コイルのインダクタンスが変化する。これに伴って、ソ
レノイドコイルに流れる励磁電流が一瞬変化する。可動
子３４が離反位置に達したときに生じるこの励磁電流の
変化を利用して、可動子３４がソレノイドコイルに吸着
されたことを検知することができ、その時に、マイクロ
コンピュータ６４を通じて圧電ブザー６７をスイッチン
グさせ、駆動させることができる。この態様によれば、
１つのマイクロスイッチ７９のみで、イグナイタ６２を
早く駆動でき、また、圧電ブザー６７を駆動させること
ができる。

【００２３】また、この態様では、可動子３４が離反位
置に達する前から電磁アクチュエータ３６のソレノイド
コイルを励磁させている。よって、可動子３４が離反位
置に達するにつれて吸着軸４０は電磁アクチュエータ３
６に吸着されて引っ張られる状態になる。従って、操作
者が操作部材を押し込む際に、可動子３４が離反位置に
達するにつれて操作部材が引っ張られるような感触が得
られる。このため、操作者はこの引っ張られる感触によ
り、可動子３４が離反位置に保持されつつあることを認
識することができる。

【００２４】その他にも、例えば、本実施の形態では、
点火完了を待たずに、操作部材１９により可動子３４を
離反位置を移動させた時点で電池の電力により電磁アク
チュエータ３６を駆動して安全弁２４を開弁状態に保持
しているが、点火完了を待って開弁状態に保持してもよ
い。また、本実施の形態では、電磁アクチュエータ３６
の駆動電源を電池から得ているが、商用電源６６を利用
して電力を得てもよいし、サーモカップル５６の起電力
を利用してもよい。さらに、本実施の形態では、圧電ブ
ザー６７によって音声で報知しているが、ＬＥＤ等の光
表示で報知してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】安全弁機構の横方向の概略断面図（操作前）

【図２】安全弁機構の横方向の概略断面図（操作中）

【図３】安全弁機構の横方向の概略断面図（操作後）

【図４】本発明の実施の形態に係るガス炊飯器の構成図

【図５】図４に示すガス炊飯器の動作を示すタイムチャ
ート図

【符号の説明】

揺動レバー…２２ 安全弁…２４ 可動子…３４ 電磁アクチュエータ…３６ 吸着軸…４０ ガス炊飯器…５０ サーモカップル…５６ 比較回路…５８ 圧電ブザー…６７ スイッチング素子…８２ サーミスタ…９０

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河原林 幹治 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 桑原 和子 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 大宅 崇史 愛知県名古屋市中川区福住町２番26号 リ ンナイ株式会社内 Ｆターム(参考） 3K068 AA01 BB12 BB20 BB25 DA14 DA16

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操作者が点火するときに操作する操作部
   材と、ガス取入口とガスバーナの間のガス流路に挿入さ
   れた安全弁と、前記操作部材と前記安全弁の間に設けら
   れていて前記操作部材を操作したときに前記安全弁を開
   ける連結機構とを備え、 前記安全弁は、ガス通過孔と、そのガス通過孔の周囲に
   形成された当接面と、その当接面に当接する位置と離反
   する位置の間で移動する可動子と、その可動子を燃焼中
   は離反位置に保持して燃焼停止時に当接位置に復帰させ
   るアクチュエータとを有し、 前記操作部材が操作されて前記可動子が前記アクチュエ
   ータによって離反位置に保持されたことを操作者に報知
   する報知手段を備えたガス燃焼機器。