JP2013527422A - ガス安全装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、ガス安全装置に関し、バーナーバーナー点火による容器の加熱動作時の容器表面から直接放出される放射熱が設定した温度を超える場合、消火熱電対と接続された電子バルブを閉鎖してガス供給が遮断されるように構成され、容器内の食べ物を調理する際、使用者の不注意により発生する過熱及びそれによる火災危険を防止することができる。

Description

本発明は、調理機器（例；ガスレンジ、ガスオーブンレンジ、ガスバーナー）のガス供給を自動に遮断するガス安全装置に関し、より詳しくは、調理機器で食べ物を調理する場合に過熱による火災危険を防止することができるガス安全装置に関する。

一般に、液化天然ガス（ＬＮＧ）や液化石油ガス（ＬＰＧ）を燃料として用いる調理機器に適用される燃焼装置は、ガス燃料を空気と混合して火花点火させて加熱動作するものであって、前記燃焼装置の加熱動作により食べ物の調理が行われる。

すなわち、前記調理機器は、金属材からなる調理用の容器の載置されるグリルが１つまたは複数で構成された本体、前記グリル内に構成されている燃焼装置を含む。

このとき、前記燃焼装置は、バーナーと、点火プラグと、そして加熱接点を持つ消火熱電対と、から構成され、前記消火熱電対の加熱接点が所定温度以上に加熱された場合に限って、点火プラグの火炎発生時に前記バーナーにガス燃焼による加熱動作が行われ、前記消火熱電対の加熱接点が所定温度以上に加熱されず、その温度が低くなると前記点火プラグに火花が発生してもそのバーナーからはガス燃焼による加熱動作が行われないようにさせる。

一方、前記調理機器の燃焼装置に供給されたガス燃料は、ガスレンジ及びガスオーブンレンジのような固定設置型である場合、外部から建物内部に移送配管ラインで供給されるのが一般的である。

すなわち、ガス燃料は、一般にガス供給者の貯蔵タンクから地下に埋設されている移送管を通って供給されるか、または屋上や建物外部に設置されたガス筒からガス供給配管に流入され、前記ガス供給配管の端には通常にガスの流れを制御する中間バルブ（または安全弁）の一端が接続される、そして前記中間バルブの他端にはホースの一端が接続され、前記ホースの他端には調理機器と接続されているのが一般的である。

したがって、前記中間バルブがオープンされると、ガスはガス供給配管からホースを介して調理機器に設けられた燃焼装置に供給されることになり、その以降、使用者の点火動作（例；押しスイッチまたはロータリータイプのスイッチ操作）時に、前記燃焼装置では噴射されたガスが燃焼されて加熱動作が行われる。

一方、前記調理機器に設けられた燃焼装置は、ガスを燃料として用いて安全事故の危険がいつも存在するため、従来にはガス燃料使用に対する多様な安全装置が開示されていた。

一例として、使用者が調理機器で食べ物を調理する場合、うっかり忘れて食べ物の入った容器が過熱される。この場合、容器が黒く焼けて容器内の食べ物が焦げてしまう現象が起き、ひどい場合には火災が起きることになる。

そこで、従来には燃焼装置の加熱動作が過剰となった場合、これを感知し、ガス燃料の供給を自動遮断する安全装置が開示されていた。

このとき、従来ガス安全装置の中には、消火熱電対とガス供給を決定する電子バルブとを電気的に連結構成したものがあった。

すなわち、前記ガス安全装置は、バーナー側の火炎を感知した後、この火炎を電気的信号（熱起電力）に変換させた状態で、前記変換された電気的信号が電子バルブに伝達されると電子バルブがオープンされてバーナー側へのガス供給が行われるようにさせ、前記変換された電気的信号が電子バルブに伝達されなければ、電子バルブが閉鎖され、バーナー側へのガス供給が遮断される。

しかし、前記ガス安全装置は、バーナーの火花を感知した後、これを電気的信号に変換させるために、容器の過熱状態を精密に検出できないという短所を有する。

すなわち、容器の加熱温度を直接に検知して電子バルブの開閉動作を決定するのではなく、火花の電気的信号から電子バルブの開閉動作を決定することになるが、この場合、消火熱電対の動作範囲は、最大約６００℃の温度であるに対し、バーナー側に位置する容器内の内容物の沸騰点は約１００℃程度であって、このような容器内の内容物が全部蒸発してしまうと容器は過熱されるしかない。

しかし、従来ガス安全装置は、消火熱電対の動作範囲である最大約６００℃に到達するまでに火炎を検知した後、これを電気的信号（熱起電力）に変換させて過熱状態を感知し、ガスを遮断させる方式であるため、約１００℃〜１５０℃の温度範囲内で容器内の内容物が全部気化された後、容器の表面が黒く焼かれても前記消火熱電対の動作範囲である約６００℃の温度まで上昇しない限り、前記電子バルブによってガス供給が遮断されないなど、作動に誤謬が多い問題点があった。

したがって、本発明は、前記のような従来の問題点を改善するためのものであって、バーナーの火花点火による容器の加熱動作時に容器表面から直接放出された放射熱が設定温度を超えた場合、消火熱電対と接続される電子バルブが閉鎖され、ガス供給が遮断できるように構成したもので、容器内の食べ物を調理する際、使用者の不注意で発生する過熱及びそれによる火災危険を防止することができるガス安全装置を提供することにその目的がある。

前記目的達成のための本発明ガス安全装置は、点火プラグと、バーナーと、前記バーナーの火花点火により熱起電力を発生する消火熱電対と、該消火熱電対と複数のラインで電気的に連結され、前記消火熱電対から発生する熱起電力の伝達可否によって前記バーナー側へのガス供給を制御するように開閉される電子バルブユニットと、を含んで構成され、前記消火熱電対と電子バルブユニットとを連結する複数の連結ラインのうちのいずれか１つのラインには、前記容器表面の放射熱温度変化に従って反応して前記消火熱電対から発生する熱起電力が前記電子バルブユニットに伝達されることを決定し、ガス供給可否を制御する安全スイッチング部を直列に連結して構成したものである。

また、前記安全スイッチング部は、前記バーナーの一側に設けられて前記放射熱が設定温度を越えた場合には、電子バルブユニットへの熱起電力伝達を遮断するようにオフスイッチングし、前記放射熱が設定温度を超えなかった場合には電子バルブユニットに熱起電力を伝達するように、オンスイッチングするバイメタルスイッチである。

また、前記設定温度は１８０℃〜２００℃の範囲内である。

このように、本発明は、バーナーの火花点火による容器の加熱動作の際に、容器の表面から直接放出された放射熱が設定温度を超えた場合に、消火熱電対と接続された電子バルブが閉鎖され、ガス供給が遮断されるように構成したもので、これによって容器内の食べ物を調理する際に使用者の不注意で発生する過熱及びそれによる火災危険を防止できる効果を期待することができる。

本発明の実施例としてガス安全装置の構造を示す概略的な斜視図である。 本発明の実施例として安全スイッチング部のオンスイッチングによるガス供給状態を示す断面概略図である。 本発明の実施例として安全スイッチング部のオフスイッチングによるガス供給の遮断状態を示す断面概略図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説明する 。
図１は本発明の実施例としてガス安全装置の構造を示す概略的な斜視図であり、図２は本発明の実施例として安全スイッチング部のオンスイッチングによるガス供給状態を示す断面概路図であり、図３は本発明の実施例として安全スイッチング部のオフスイッチングによるガス供給の遮断状態を示す断面概路図を示す。

図１ないし図３を参照すると、本発明の実施例によるガス安全装置は、点火プラグ１と、バーナー２と、前記バーナー２の火花点火によって熱起電力を発生する消火熱電対３と、前記消火熱電対３と複数のラインＬ１、Ｌ２で電気的に接続しながら前記消火熱電対３から発生する熱起電力の伝達可否によって前記バーナー２側へのガス供給を制御するように開閉される電子バルブユニット４と、を含むガス安全装置に加え、前記複数のラインＬ１、Ｌ２のうちのいずれか一方のラインＬ２に安全スイッチング部１０を直列に連結して構成したものである。

すなわち、前記安全スイッチング部１０は、放射熱が１８０℃〜２００℃の範囲内の場合には、オフスイッチング動作をし、前記放射熱が１８０℃以下の場合には、オンスイッチング動作をするバイメタルスイッチであって、前記バーナー２の一側に設けられて前記バーナー２によって容器１００が加熱された際に、前記容器１００から発生する放射熱を直接に伝達できるように構成したものである。

そこで、前記電子バルブユニット４は、ガス流入口を有する通常的な構造物であって、ガス供給ラインと連結される安全弁４ａ、電磁石４ｂ、スプリング４ｃ、そして前記複数のラインＬ１、Ｌ２のうちのいずれか一方のラインＬ１に接続され、直線往復運動する金属片４ｄを含む。

すなわち、前記電子バルブユニット４は、消火熱電対３がバーナー２の火花点火から２０ｍＶ〜７５０ｍＶの熱起電力が発生し、前記発生した熱起電力がラインＬ２を介して電磁石４ｂに伝達される際、前記電磁石４ｂは磁力を発生しながら前記安全弁４ａと接続された金属片４ｄを引き寄せ、これで安全弁４ａがオープンされてバーナー２へのガス供給が可能とされる。

一方、前記電子バルブユニット４は、消火熱電対３から熱起電力が発生しない場合、前記ラインＬ２を介して電磁石４ｂに熱起電力が伝達されなくなり、前記電磁石４ｂは磁力がなくなり、引き寄せられた金属片４ｄはスプリング４ｃの復元力により元の位置にリターン移動される、これで安全弁４ａは閉鎖され、バーナー２へのガス供給が遮断される構成となる。

このように、本発明の実施例によるガス安全装置は、添付の図１ないし図３と同様に、バーナー２の上側に調理する内容物が入れられた容器１００を載置した状態において点火プラグ１の点火動作からバーナー２が火花点火されて前記容器１００を加熱する際、前記バーナー２の一側に形成された消火熱電対３には前記火花点火から２０ｍＶ〜７５０ｍＶ程度の熱起電力を発生することになる。

このとき、前記容器１００が加熱されながらその周辺に放射熱を放出する際、前記放出された放射熱が設定温度である１６０℃を超えない場合、前記バーナー２の一側に露出されるように構成される安全スイッチング部１０のバイメタルスイッチはオンスイッチング動作を行うことになり、これによって前記発生された熱起電力はラインＬ２と安全スイッチング部１０のバイメタルスイッチとを介して電子バルブユニット４に含まれる電磁石４ｄに伝達される。

それでは、前記電磁石４ｄは、図２と同様に、安全弁４ａと接続された鉄片４ｄを引き寄せることになる。

そこで、前記電子バルブユニット４に含まれながら前記安全弁４ａを支持するスプリング４ｃの弾性力は左側方向に加えられるが、前記左側に加えられた弾性力は消火熱電対３から発生した熱起電力に起因し、電磁石４ｄから発生する磁力よりも大きいので、消火熱電対３の熱起電力により発生された磁力が前記スプリング４ｃの弾性力より大きく、離隔された距離に位置した金属片４ｄを引き寄せることは困難である。

よって、前記バーナー２の初期点火時の前記電子バルブユニット４に含まれる安全弁４ａのオープン動作は、使用者が受動で点火ボタン（図示せず）を押すことで行われる。

すなわち、前記点火ボタンの受動動作により一度オープンされた安全弁４ａが継続的にオープンされた状態を保持させるために、消火熱電対３から発生する熱起電力を印加して伝達される際、前記電磁石４ｂが前記安全弁４ａと接続された金属片４ｄを引き寄せることができる。

よって、前記のように、電磁石４ｂにより金属片４ｄが図２のように、右側方向に引き寄せられれば、前記金属片４ｄと接続された安全弁４ａ、または一緒に移動するようになりながら前記電子バルブユニット４のガス流入口が開放され、これによって前記開放されたガス流入口を介してバーナー２側へのガス供給が行われる。

一方、前記容器１００が加熱され、その周辺に放射熱が放出される場合、前記放出された放射熱が設定した温度である１６０℃を超えて１６０℃〜２００℃の範囲に上昇する場合、これは前記容器１００内に入れられた食べ物の水分がほとんどなくなった状態であり、前記バーナー２の一側に露出されるように構成される安全スイッチング部１０のバイメタルスイッチは前記放射熱を直接的に伝達されるようになりオフスイッチング動作を行うことになる。

そうしたら、前記バイメタルスイッチが直列に連結されるラインＬ２は短絡されて、これによって前記バーナー２の火花点火から発生する熱起電力はラインＬ２を介して電子バルブユニット４に含まれる電磁石４ｄに伝達されることができなくなり、前記電磁石４ｄは磁力がなくなって、電磁石４ｂにより引き寄せられた金属片４ｄはスプリング４ｃの復元力で元の位置にリターン移動をすることになる。

このとき、前記金属片４ｃに接続された安全弁４ａはリターン移動して電子バルブユニット４に構成されるガス流入口を遮断することになるので、前記電子バルブユニット４を介して前記バーナー２へのガス供給は中断され、これによって前記バーナー２の点火状態は消火され、設定温度以上の放射熱を放出する容器１００に対する加熱動作を中断させることになって、前記容器１００内の食べ物に対する水分がすべて蒸発される過熱現象による火災危険を防止することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、特許請求の範囲に記載された事項によってのみ限定される。

本発明は、調理機器で食べ物を調理する場合に、過熱による火災危険を防止できるガス安全装置であって、ガスレンジ、ガスオーブンレンジ、ガスバーナーのような調理機器に適用されることができる。

１ 点火プラグ、２ バーナー、３ 消火熱電対、４ 電子バルブユニット、４ａ 安全弁、４ｂ 電磁石、４ｃ スプリング、４ｄ 金属片、１０ 安全スイッチング部、１００ 容器、Ｌ１，Ｌ２ ライン

Claims (3)

1. 点火プラグと、バーナーと、前記バーナーの火花点火によって熱起電力を発生する消火熱電対と、前記消火熱電対と複数のラインで電気的に接続されながら前記消火熱電対から発生する熱起電力の伝達可否によって前記バーナー側へのガス供給を制御できるように開閉する電子バルブユニットと、を含んで構成され、
   前記消火熱電対と電子バルブユニットとを連結する複数の連結ラインのうちのいずれか１つのラインには、前記容器表面の放射熱温度変化に従って反応し、前記消火熱電対から発生する熱起電力が前記電子バルブユニットに伝達されることを決定しながらガス供給可否を制御する安全スイッチング部を直列に連結して構成することを特徴とするガス安全装置。
2. 前記安全スイッチング部は、前記バーナーの一側に設けられて前記放射熱が設定温度を超えた場合には電子バルブユニットへの熱起電力伝達を遮断できるようにオフスイッチングし、前記放射熱が設定温度を超えない場合には電子バルブユニットに熱起電力を伝達できるようにオンスイッチングするバイメタルスイッチであることを特徴とする請求項１に記載のガス安全装置。
3. 前記設定温度は、１８０℃〜２００℃の範囲内であることを特徴とする請求項２に記載のガス安全装置。

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