JP2016061493A - ガスコンロ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通常の使用時に行われる原点出し動作は原点出し動作前のモータ位置の分かっているので、その位置からの必要最小限のパルス数を供給することによって行われる。しかし、制御基板を交換した後などでは、モータの位置が不明であるので、より確実な原点出しをする必要が生じる。【解決手段】制御部に完全原点出し指示がされると、ガスバーナの消火時に、モータの作動位置が火力調節範囲内のいずれに位置しても、その位置からストッパに当接して脱調することのできるパルス数以上の駆動パルスをモータに送って完全原点出し動作を行うようにした。【選択図】 図５

Description

本発明は、ガスバーナの点消火操作を手動で行い、火力調節をモータなどの電動アクチュエータで行うガスコンロ装置に関する。

１個の操作つまみを備え、この操作つまみを押し込むことによる点火操作や、点火後に操作つまみを回転させることによる火力調節操作を行うと、それらの操作をセンサで検知して、電動アクチュエータであるモータを作動させて火力調節装置の開度を変更するガスコンロ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

このものでは、操作つまみとは別個に電源スイッチを備えており、最初にその電源スイッチをオンにすることにより制御部に通電を開始する。通電を開始された制御部は、上記モータを一方向に連続して駆動させて原点出しを行った後、点火に適した火力に相当する開度になるまでモータを駆動して、点火操作に備えるように構成されている。

特開２００５−２５７１５４号公報（段落００２８，００３０）

上記従来のガスコンロ装置では、外部の商用電源から電力の供給を受けており、そのため、電源スイッチがオンにされた後、再び電源スイッチがオフにされるまで制御部に通電をし続けても、電源の電力が枯渇するおそれはない。ただし、使用していない状態でも制御部に通電され続けるので、省エネの観点から望ましくない。また、作動用の電力を外部の商用電源からではなく、内蔵させた乾電池から供給されるように設定すると、火力調節操作によって火力調節装置の開度を増減する動作はそれほど電力を消費しないが、点火操作時に電磁安全弁の弁体を強制的に開弁させる動作には大きな電力を必要とする。

そこで、作動用の電力を内蔵する乾電池から供給させるように構成し、さらに、点火時に電磁安全弁の開弁操作を手動で行い、その後の火力調節動作をモータによって行うように構成すると、点火操作が行われるまでは制御部に通電せず、点火動作開始から消火されるまで制御部に通電するように構成することが望ましい。

ところが、このように構成すると、点火操作開始によって制御部に通電が開始されたあと、直ちにイグナイタを作動させなければ、未燃焼の生ガスがガスバーナから噴出して望ましくない。

一方、イグナイタが作動する時点での火力調節装置の開度は点火に適した火力、すなわち点火火力に相当する開度になっていなければ、ガスバーナへのガスの供給量が少なすぎると確実に点火できず点火不良が生じ、逆にガスの供給量が多すぎると、点火時に大きな音が生じる爆着や、点火後の炎が鍋などから外側に溢れる炎あふれが生じる。

このような不具合を防止するため上記従来のもののように、制御部に通電が開始されてからモータの原点出しを行い、その後に点火火力に相当する開度に調節していたのでは、上述のように生ガスがガスバーナから噴出し続けるという不具合が生じる。

そこで、前回の使用時に消火操作がされると、電磁安全弁を直ちに閉弁してガスバーナを消火し、さらに、モータを駆動して開度を次回の点火火力に相当する開度にしておく必要がある。なお、モータ等の電動アクチュエータは制御部から送られるパルス信号に寄って駆動するものであり、パルス信号のパルス数に比例して作動するが供給されたパルス数と実際の作動位置とがずれる、脱調という現象が生じる。そこで、次回の点火火力に相当する開度に移動させる際に、火力調節範囲の外側に設定したストッパまで移動し、そのストッパに当接させることにより原点出しをして、その後に点火火力に相当する開度まで移動させることが望ましい。

このように消火毎に行う原点出しでは、消火時の開度からストッパまで移動するのに必要なパルス数に若干のパルス数をくわえたパルス数の駆動信号をモータに供給すればよいが、メンテナンスなどで制御基板を交換したような場合には、交換直後の開度が不明であるから、開度がどのような場合であっても確実に原点出しを行える、完全原点出しが必要になる。

そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、回路基板を交換したような場合に備えて完全原点出し機能を備えたガスコンロ装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明によるガスコンロ装置は、電動アクチュエータによって駆動されることによってガスバーナへのガスの供給量を増減して火力調節を行う火力調節部を備え、火力調節つまみが操作されると制御部がその火力調節操作量を検知して、その火力調節操作に対応して上記電動アクチュエータに駆動パルスを送って電動アクチュエータを駆動させ火力を調節するガスコンロ装置において、上記制御部に完全原点出し指示がされると、電動アクチュエータの作動位置が火力調節範囲内のいずれに位置しても、その位置からストッパに当接して脱調することのできるパルス数以上の駆動パルスを電動アクチュエータに送って完全原点出し動作を行うことを特徴とする。

具体的には、上記制御部には交換可能な制御基板を備えており、この制御基板に不揮発性メモリを搭載し、その不揮発性メモリに上記完全原点出し指示を記憶させておくことによって、制御基板を交換した後の再起動時に、完全原点出し動作を行うようにする。

また、ガスコンロ装置に対して所定の手動操作を行うことによって上記制御部に完全原点出し指示がされるようにしてもよい。

以上の説明から明らかなように、本発明は、完全原点出し機能を備えているので、回路基板を交換するなどのメンテナンス後に完全原点出しをすることによって、メンテナンス後の開度がどのような状態であっても、確実に原点出しを行うことができる。

本発明によるガスコンロを正面から見た斜視図 ガスコンロ内の配管状態を示す図 火力調節装置の斜視図 位置センサであるマイクロスイッチの作動状態を示す図 点火操作時における制御の内容を示すフロー図 火力変更操作時における制御の内容を示すフロー図

図１を参照して、１は本発明によるガスコンロ装置の一例である。このガスコンロ装置１の上面にはガラス製の天板１１が設けられており、その天板１１には３個のガスバーナ１１ａ、１１ｂ、１１ｃが設けられている。一方、このガスコンロ１の前面パネル１２には各ガスバーナ１１ａ、１１ｂ、１１ｃの点消火操作及び火力調節操作を行うための火力調節装置１３ａ、１３ｂ、１３ｃが設けられている。また、前面パネル１２の略中央にはグリル庫１４が設けられており、グリル庫１４内には上火バーナ１４ａと下火バーナ１４ｂとが設置されている。そして、上火バーナ１４ａと下火バーナ１４ｂの点消火及び火力調節は火力調節装置１５によって行われる。

図２を参照して、本実施の形態では、ガスの供給管路は４本に並列に分岐され、その分岐された供給管路の各々に火力調節装置１３ａ、１３ｂ、１３ｃ，１５が設けられている。そのうちの火力調節装置１３ａを例に説明すると、火力調節装置１３ａ内には点消火を行うための開閉弁部２と火力調節を行うための流量調節部３とを備えている。

開閉弁部２内には手動操作により開弁される元弁２１ａと電磁安全弁の弁体２２ａとが直列に設けられている。一方、流量調節部３には電動アクチュエータとしてモータ３１が連結されており、モータ３１を駆動させることにより流量を増減するように構成されている。なお、火力調節装置１３ｂ、１３ｃは共に火力調節装置１３ａと同じ構造であるが、火力調節装置１５は開閉弁部２は同じ構造であるものの流量調節部３の構造が他のものと相違する。

火力調節装置１５の流量調節部３は並列な２系統に分岐され、その各々に電磁力によって開閉する開閉弁１５ａ、１５ｂが設けられ、かつ、両開閉弁１５ａ、１５ｂをバイパスするオリフィス１６が設けられている。従って、例えば開閉弁１５ａが開弁すれば上火バーナ１４ａの火力は強火になり、開閉弁１５ａが閉弁すればオリフィス１６を通るガスによって弱火になる。

図３および図４を参照して、引き続き火力調節装置１３ａを例に、火力調節装置１３ａの構造を説明する。

４は操作つまみであり、点消火時に押し込まれ、また火力調節時には外周面をつままれて回動されるものである。操作つまみ４は常に手前側に向かって付勢されている。操作つまみ４が消火位置から付勢力に抗して押し込まれると、角筒状のガイド部材５内に収納されている部材に設けられたドッグ６が、この部材と共に押されて奥側に移動する。そして、ドッグ６が設けられている部材は奥に向かって移動することにより、開閉弁部２内に収納されている元弁と電磁安全弁の弁体を強制的に開弁させて、同じく電磁安全弁内に収納されている電磁石にその弁体を押接させる。

図示しない制御部からその電磁石に直流電力が供給されると電磁石は励磁して弁体を開弁状態に吸着保持する。その状態で操作つまみ４に対する押し込み力を解除すると、操作つまみ４は上記付勢力によって手前側の火力調節位置まで突出する。消火する際には、操作つまみ４を消火位置を越えるまで一旦押し込んで押し込み力を解除すると、元弁と電磁安全弁とが閉弁されるとともに、操作つまみ４は消火位置まで戻って、その位置で保持される。

操作つまみ４が火力調節位置まで突出している状態で操作つまみ４を回動すると、ギヤトレインを介して回転センサであるロータリーエンコーダ４１の回転軸が回転して、操作つまみ４の回動量に比例したパルス信号を上記制御部に出力する。制御部はこのパルス信号を受信すると、火力調節部３のモータ３１を駆動して、流量を調節するように構成されている。

ガイド部材５の正面から見て左側面にはドッグ６の前後位置によってオンオフする２つの接点を内蔵したマイクロスイッチ５１が取り付けられている。このマイクロスイッチ５１には２個の接点ＳＷ１，ＳＷ２が設けられている。接点ＳＷ１は制御部への通電を開始する位置を検知するための位置センサで有り、接点ＳＷ２は点火位置まで押し込まれていることを検知する位置センサである。

図４に示すように、ドッグ６が手前から奥に向かって移動すると、最初に接点ＳＷ１がＯＮになる。さらに操作つまみ４を押し込んで操作つまみ４が点火位置に到達すると、接点ＳＷ２がオンする。なお、点火位置で操作つまみ４に対する押し込み力を解除すると、上述のように操作つまみ４は火力調節位置まで手前側に後退して突出するが、ドッグ６が形成されている部材は図示しないストッパ機構によって、接点ＳＷ１がオン状態となる位置まで戻った状態で保持される。

図に示すように、マイクロスイッチ５１はガイド部材５の側面に形成された３本の爪５ａで抱き込まれるようにして固定されている。なお、２本の突起５ｂがマイクロスイッチ５１に形成されている取り付け穴に挿通されることによりマイクロスイッチ５１の位置決めを行っている。従って、マイクロスイッチ５１をガイド部材５に取り付ける際にネジを使用していない。

操作つまみ４が消火位置にある状態ではドッグ６はプランジャ部５１ａを押し下げていないので、マイクロスイッチ５１に内蔵されている接点ＳＷ１，ＳＷ２は共にオフの状態になっている（図４（ａ））。この状態から、操作つまみ４が押し込まれると、ドッグ６は後方、すなわち図４では左側に移動するので、ドッグ６は（ｂ）に示すように、プランジャ部５１ａを押し下げ、接点ＳＷ１をオンにする。この時点では、接点ＳＷ２はオフのままである。

さらに操作つまみ４を点火位置まで押し込むと、（ｃ）に示すように、ドッグ６はプランジャ部５１ａをさらに押し込み、接点ＳＷ２をオンにする。

上記接点ＳＷ１がＯＮになると、図外の制御部に通電が開始される。本実施の形態のガスコンロ１は作動用の電源として乾電池を内蔵している。すべての操作つまみ４が消火位置にある状態では、制御部を作動させる必要がないので、制御部への通電は停止している。そして、いずれかの操作つまみ４が点火すべく押し込まれると、点火位置に到達する前に、図４(ｂ)に示すように、接点ＳＷ１がオンとなって制御部に通電が開始され、続いて接点ＳＷ２がＯＮになることによって、その操作つまみ４が点火位置まで押し込まれたことを制御部が検知することになる。なお、既にいずれかの操作つまみ４が火力調節位置に有り、制御部に通電されている状態で他の操作つまみ４が押し込まれ、新たに接点ＳＷ１がオンになった場合、制御部には既に通電されているので、制御部は新たに接点ＳＷ１がオンになったことを検知する。

このような点火動作の詳細を図５を参照して説明する。上述のように、点火操作のため操作つまみ４を押し込むと、操作つまみ４が点火位置に到達する前に接点ＳＷ１がＯＮになり、この接点ＳＷ１のＯＮによって制御部に通電が開始される（Ｓ１）。すると、制御部は、直ちに制御部に内蔵されている不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭに格納されているパラメータＭ１の値を読む（Ｓ２）。このパラメータＭ１は後述するように、前回の消火操作時点で火力調節部３の開度が点火火力に相当する開度である場合には「１」が書き込まれており、それ以外の開度であると「０」が書き込まれる。

通常であると、後述するように消火操作時にパラメータＭ１に１を書き込むので、このときのパラメータＭ１には１が書き込まれているはずである。パラメータＭ１に１が書き込まれていれば、火力調節部３の開度は点火火力に相当する開度になっているので、イグナイタを作動させてガスバーナへ点火を行う（Ｓ２→Ｓ６）。

ただし、何らかの不具合により、この時点でパラメータＭ１の値が０であれば、火力調節部３の開度が点火火力に相当する開度になっていないので、モータ３１を作動させて完全原点出しを行う（Ｓ３）。この完全原点出しとは、モータの作動位置が火力調節範囲内のいずれに位置しても、その位置からストッパに当接して脱調することのできるパルス数以上の駆動パルスをモータに送って行う原点出しのことで、原点出し前にモータの作動位置がいずれにあっても確実に原点出しを行うことができる。更に具体的には、火力調節範囲全域を移動するパルス数と火力調節範囲から外れてストッパに到達するまでのパルス数との合計にさらに所定のパルス数を加えた合計パルス数をモータに送ることになる。ただし、ストッパは、例えば最小火力位置側に設けるのであれば、最小火力位置から離れた位置にストッパを設けてもよく、あるいは最小火力位置に合わせてストッパを設けてもよい。最小火力位置に合わせてストッパを設けた場合であれば、火力調節範囲全域を移動するパルス数に所定のパルス数を加えた合計パルス数をモータに送ることになる。そして、この完全原点出しが完了すると、火力調節部３の開度を点火火力に相当する開度にセットし(Ｓ４)、さらに、パラメータＭ１に１を上書きした後で（Ｓ５）、イグナイタを作動させるようにした（Ｓ６）。

上述のように接点ＳＷ１がＯＮになると、電磁安全弁（ＳＶ）に内蔵されている電磁石の励磁コイルに通電を開始する。その後、操作つまみ４が点火位置まで押し込まれることにより接点ＳＷ２がＯＮになり、イグナイタが作動する。すると、その状態で、電磁安全弁の弁体が電磁石に吸着されて、その弁体は開弁状態で保持される状態になる。

イグナイタは数秒間作動し続けるように設定されているが、その間にガスバーナの点火が確認されると（Ｓ７）、イグナイタの作動を中止させて（Ｓ８）、点火が完了する。なお、図示していないが、接点ＳＷ１がＯＮになってから所定時間が経過しても接点ＳＷ２がＯＮにならない場合には、警告音やランプ等によってエラー報知を行って、それ以上の点火動作を中止する。

図５に示すように、ガスバーナへの点火が完了すると、続いて図６に示すフローに移行する。

ガスバーナに点火した直後の火力は点火火力であるが、調理の内容によっては火力を点火火力より大きく、あるいは小さく調節することがある。このような火力調節操作がされるまでは、消火操作がされるまでそのままの状態を維持する（Ｓ１１→Ｓ１５）。

火力調節操作がされると、最初にパラメータＭ１の値をチェックする（Ｓ１２）。そして、点火後最初の火力調節時であればパラメータＭ１の値は１であるから、パラメータＭ１に０を上書きした後（Ｓ１３）、指示された開度になるようにモータ３１を作動させて火力調節部３の開度を変更する（Ｓ１４）。その後、再度火力調節操作がされるまで、もしくは消火操作がされるまでは、Ｓ１１とＳ１５との間でフローは巡回し続ける。なお、点火後２回目以降の火力調節操作時には、パラメータＭ１の値は０になっているので、Ｓ１３をスキップして、Ｓ１２からＳ１４へとフローは流れる。

消火操作がされると（Ｓ１５）、再度パラメータＭ１の値をチェックする。上述のように点火後に火力調節操作がされていると、その時点ではパラメータＭ１の値は０になっているが、点火後、点火火力のまま火力調節操作がされていない場合には、パラメータＭ１の値は１のまま変化していない。

そこで、消火操作がされた時点でパラメータＭ１の値が１のままであると、さらに１を上書きするのではなく、そのまま制御部への通電を停止するようにした（Ｓ２０）。一方、消火操作時点でパラメータＭ１の値が０の場合、すなわち、点火後に火力調節操作がされている場合には、Ｓ１６からＳ１７へと流れ、上記図５のＳ３，Ｓ４，Ｓ５と同様に、モータ３１を作動させて、一旦全閉もしくは全開方向に開度を変化させてモータ３１の通常の原点出しを行う（Ｓ１７）。ここでの通常の原点出しは上述の完全原点出しと同じ原点出しを行ってもよいが、モータの作動位置として制御部が認識している位置からストッパまで駆動するのに要するぱる数以上のパルス数で原点出しを行うことによって、完全原点出しを行うよりも時間を短縮し、かつ電池の消耗を防ぐことができる。続けて、火力調節部３の開度を点火火力に相当する開度にセットし(Ｓ１８)、さらに、パラメータＭ１に１を上書きした後で（Ｓ１９）、制御部への通電を停止するようにした（Ｓ２０）。

ところで、上記のように接点ＳＷ１がＯＮになって制御部に通電が開始されると、点火操作がされていないガスバーナについてもＳ２のパラメータチェックを行い、もしもパラメータＭ１が０であると、Ｓ３〜Ｓ５のステップを行って、点火操作がされる前に火力調節部３の開度を点火火力に相当する開度にセットすると共に、ガスバーナ毎のパラメータＭ１に１を書き込んで、点火操作に対する準備を行うようにした。このように、制御部はガスコンロ１内の制御をすべて行うので、制御部はガスコンロ１内にガスバーナ毎に設けるのではなく１個備えられている。

上記パラメータＭ１は制御部内の制御基板に実装された不揮発性メモリに書き込まれる。一方、操作部に故障が生じた場合には、この制御基板が新しいものと交換される。この交換用の制御基板はガスコンロ装置に組み込まれて出荷されるものとは別に、交換用として単品で出荷される。この交換用の制御基板を出荷する際に、交換用の制御基板に実装されている不揮発性メモリに、パラメータＭ１として０を記憶させておく。

すると、交換用の制御基板を新たに組み込んだガスコンロ装置を作動させると、図５に示すように、制御部に通電開始されるとパラメータＭとして０を読み込む（Ｓ１、Ｓ２）。パラメータＭ１が０であると、完全原点出しを行う（Ｓ３）。そして、この完全原点出しが終了すると、上記図５に示したステップと同一のステップによってガスバーナに点火される。

なお、手動操作によっても完全原点出しを行うことができるようにしておくことが望ましい。本実施の形態では、前面パネル１２に設けられている各種の操作スイッチのいずれかに対して所定の隠し操作をすることによって、完全原点出しが行われるようにした。

また、上記実施の形態では、１つの操作つまみに点消火機能と火力調節機能の双方の機能を具備させたが、点消火機能は操作つまみで行い、火力調節機能は、例えば、タクタイルスイッチ等別個の操作部で行うようにしてもよい。

なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。

１ ガスコンロ
２ 開閉弁部
３ 流量調節部
４ 操作つまみ
５ ガイド部材
１３ａ 火力調節装置
１３ｂ 火力調節装置
１５ 火力調節装置
３１ モータ
４１ ロータリーエンコーダ
５１ マイクロスイッチ
６ ドッグ
ＳＷ１ 接点
ＳＷ２ 接点

Claims (3)

1. 電動アクチュエータによって駆動されることによってガスバーナへのガスの供給量を増減して火力調節を行う火力調節部を備え、火力調節つまみが操作されると制御部がその火力調節操作量を検知して、その火力調節操作に対応して上記電動アクチュエータに駆動パルスを送って電動アクチュエータを駆動させ火力を調節するガスコンロ装置において、上記制御部に完全原点出し指示がされると、電動アクチュエータの作動位置が火力調節範囲内のいずれに位置しても、その位置からストッパに当接して脱調することのできるパルス数以上の駆動パルスを電動アクチュエータに送って完全原点出し動作を行うことを特徴とするガスコンロ装置。
2. 上記制御部には交換可能な制御基板を備えており、この制御基板に不揮発性メモリを搭載し、その不揮発性メモリに上記完全原点出し指示を記憶させておくことによって、制御基板を交換した後の再起動時に、完全原点出し動作を行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載のガスコンロ装置。
3. ガスコンロ装置に対して所定の手動操作を行うことによって上記制御部に完全原点出し指示がされることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガスコンロ装置。

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