JP2023531886A - セラミックヒータを使用したコンロ用ガス安全バルブ開放保持回路 - Google Patents

Abstract

調理用ガス安全装置について、図示して説明している。装置は、１つ又は複数のバーナに対して調理用ガスを供給する調理用ガス安全バルブアセンブリを含む。調理用ガス安全アセンブリは、しきい値を超える電流を受けた時にバルブアセンブリを開放位置に保持するように通電可能とされた少なくとも１つのコイルと、開放保持回路と、を含む。開放保持回路は、コイルと、コイルに対して電気接続された高温表面点火器と、を含む。バルブアセンブリは、バルブを手動で開放することにより、さらに、ガスの自己点火温度に対応したしきい値電流を点火器が受領するように点火器に対して通電することにより、駆動される。しきい値電流では、調理用ガス安全バルブアセンブリ内の電磁石が、バルブを開放した状態に保持し、これにより、ユーザが介入することなくバルブが開放状態に維持される。点火器が故障した場合には、コイルに対しての電流が停止し、これにより、バルブが閉塞されて、バーナに対してのガス流が停止される。特定の例では、開放保持回路は、時間的に変化する直流をコイルが受領しつつも、点火器を交流で動作させることを可能とする。【選択図】図４

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年７月１日付けで出願された米国仮出願第６３／０４７，０８８号明細書の優先権を主張するものであり、その全体が、参照により本明細書に援用される。

本開示は、高温表面点火器をガスの自己点火温度にまで加熱するのに充分なしきい値電流へと到達した時にバルブを開放状態に保持する開放保持回路を有したガス安全バルブに関する。

ある種のコンロは、点火の達成後に調理用ガスがバーナに対してのみ供給されることを確保するための安全機能を含む。これにより、未燃焼の調理用ガスが、周囲環境に対して供給されないことが確保され、火災又は爆発につながることがなくなる。

ある公知のシステムでは、ユーザは、ガス制御ノブを操作して、ガスバルブを手動で駆動することで、バーナに隣接した火花点火器に対して、電流を供給する。熱電対が、点火の成功時に直流電流を生成する火炎検出器として作用する。特定のしきい値電流のところで、電流は、ガスバルブを開放位置に保持する磁界を生成し、これにより、ユーザは、ノブを解放することができる。ガスバルブは、火炎が存在しない場合には磁力がガスバルブを開放状態に保持するのに必要な特性力を下回ってガスバルブを閉塞状態とするよう、フェイルクローズであるように構成されている。しきい値電流は、バルブを開放位置に保持するには充分であるものの、バルブを開放するには充分ではない。そのため、ユーザが介在することにより、手動でバルブを駆動してバルブを開放する必要がある。ガスバルブと電磁石とを一体化したものは、ヨーロッパでは、「ガスタップ」と称されている。

火花点火器とは、ユーザ駆動型の点火器であって、短時間の放電と、ガスを点火する火花と、を生成する。よって、連続的な点火を確保するために、火花点火器をオンのままにしておくことはできない。そのため、バーナに対して未燃焼のガスを供給しないよう、熱電対を使用することなどによって、火炎の存在を検知することが重要である。しかしながら、しきい値電流が生成される温度へと到達するまで熱電対が充分な時間にわたって加熱されなければならないため、点火後にガスバルブを開放状態に保持するために必要なしきい値電流を生成するに際しては、かなりの遅延時間及び／又は不感時間が存在する。典型的には、熱電対の熱的応答性に起因して、ユーザは、点火の発生後に、５秒間～１０秒間にわたって、ガスバルブを手動で開放状態に保持し続けることが要求される。

高温表面点火器は、火花点火器の代替となり得るものである。高温表面点火器は、炉及び衣類乾燥機を含めた様々な機器において、燃焼ガスに点火するために使用されている。炭化ケイ素製点火器などの、いくつかの高温表面点火器は、半導電性のセラミックボディを含み、セラミックボディの両端間にわたって、電位差が印加される。セラミックボディを通して電流を流すと、セラミックボディが発熱して温度が上昇し、燃焼ガスに対しての点火源となる。窒化ケイ素製点火器などの、他のタイプの高温表面点火器は、セラミックボディを含み、セラミックボディには、電位差が印加される回路が埋め込まれている。埋め込まれた回路内に電流を流すと、セラミックボディが発熱して温度が上昇し、燃焼ガスに対しての点火源となる。

火花点火器とは異なり、高温表面点火器では、点火を引き起こすものが、点火器の表面温度であって、電位の個別的バーストではないため、高温表面点火器は、調理用ガスに点火するに際して、連続的に通電され得る。上述したガス安全バルブアセンブリと組み合わせて使用された時には、高温表面点火器の通電状態は、点火が発生したこと（又は、発生する予定であること）を示すものであり、これにより、熱電対を除去することができる。しかしながら、点火器の通電に使用される電流を、ガスバルブを開放状態に保持するのに必要な電流と関連付けるための何らかの手段が必要である。よって、上記課題に対処する調理用ガス安全装置が要望されている。

本開示の第１態様によれば、調理用ガス安全装置が提供され、調理用ガス安全装置は、調理用ガスを通過させ得る開放位置へと手動で駆動可能とされたバルブアセンブリを含む。バルブアセンブリは、しきい値電流値を超える電流を受けた時にのみバルブを開放位置に保持するように通電可能とされた少なくとも１つのコイルを含む。装置は、開放保持回路をさらに含み、開放保持回路は、高温表面点火器とコイルとを含み、高温表面点火器は、コイルに対して電気接続されており、しきい値電流値を有した電流を少なくとも１つのコイルが受けてから約８秒以内に、高温表面点火器の表面が、調理用ガスの少なくとも自己点火温度へと到達する。特定の例によれば、コイルは、直流コイルである。他の例によれば、コイルは、交流コイルである。追加的な例によれば、開放保持回路は、フル電力モードで、及び低減電力モードで、動作可能とされている。好ましい例では、しきい値電流値を有した電流を少なくとも１つのコイルが受けてから、約６秒以内に、より好ましくは４秒以内に、高温表面点火器の表面が、調理用ガスの少なくとも自己点火温度へと到達する。

本開示の第２態様によれば、コンロのバーナに対して調理用ガスを供給するための方法が提供される。方法は、開放位置と閉塞位置とを有したバルブを含むバルブアセンブリを準備することを含み、バルブが開放位置にある時には、バルブを通して調理用ガスを通過させる。バルブアセンブリは、バルブを開放位置に保持するために通電可能とされた少なくとも１つのコイルをさらに含む。方法は、バルブを、開放位置へと、手動で駆動することと、高温表面点火器と少なくとも１つのコイルとを含む開放保持回路に対して、交流を供給し、これにより、バルブを開放位置に保持することと、をさらに含む。特定の例では、少なくとも１つのコイルは、直流コイルを含み、方法は、交流を、直流コイルに対して供給される時間的に変化する直流へと、変換することを含む。他の例では、少なくとも１つのコイルは、交流コイルを含む。特定の例では、バルブを手動で駆動することは、高温表面点火器が調理用ガスの少なくとも自己点火温度へと到達するまで、実行される。

本開示の第３態様によれば、調理用ガス安全装置が提供され、調理用ガス安全装置は、バルブと少なくとも１つのコイルとを含むバルブアセンブリを含む。バルブは、流体入口と流体出口とを含むとともに、流体入口を流体出口に対して流体連通状態に配置するように手動で駆動可能とされ、少なくとも１つのコイルは、しきい値電流値を超える電流を受けた時にのみバルブを開放位置に保持するように通電可能とされており、装置は、少なくとも１つのコイルに対して電気接続可能とされて開放保持回路を規定する高温表面点火器をさらに含み、１２０Ｖ ＡＣ ｒｍｓの電位差を受けた時には、高温表面点火器は、少なくとも１つのコイルがしきい値電流を受けてから８秒以内に、少なくとも１４００°Ｆ（約７６０℃）の表面温度へと到達する。

本開示の第４態様によれば、調理用ガス安全装置が提供され、調理用ガス安全装置は、バルブと少なくとも１つのコイルとを含むバルブアセンブリを含む。バルブは、流体入口と流体出口とを含むとともに、流体入口を流体出口に対して流体連通状態に配置するように手動で駆動可能とされ、少なくとも１つのコイルは、しきい値電流値を超える電流を受けた時にのみバルブを開放位置に保持するように通電可能とされており、装置は、少なくとも１つのコイルに対して電気接続可能とされて開放保持回路を規定する高温表面点火器をさらに含み、１２０Ｖ ＡＣ ｒｍｓの電位差を受けた時には、高温表面点火器は、少なくとも１つのコイルがしきい値電流を受けてから８秒以内に、高温表面点火器の表面が、ブタン、ブタン１４００、プロパン、及び天然ガス、のうち少なくとも１つの、自己点火温度へと到達する。

ガスバルブアセンブリを、閉塞位置で示す断面図であり、ガス安全バルブアセンブリは、開放位置へと手動で駆動可能なバルブを含むとともに、自身を通してしきい値電流が流れた時にはバルブアセンブリを開放状態に保持する開放保持コイルをさらに含む。 図１のガス安全バルブアセンブリを、開放位置で示す断面図である。 図１のガス安全バルブアセンブリを、図２の開放位置で示す断面図であり、計量オリフィスを有したテーパー形状スリーブが省略されている。 ガス安全バルブアセンブリの高温表面点火器及び直流コイルを含む開放保持回路の第１例を示す図である。 ガス安全バルブアセンブリの高温表面点火器及び直流コイルを含む開放保持回路の第２例を示す図である。 高温表面点火器を２つの異なる通電状態へと通電するように構成されたテンプレート回路であり、バーナの状態に関する様々な表示を提供するに際して有用な、また、バーナの動作を制御するに際して有用な、多数の異なる回路構成要素が設けられ得るテンプレート回路を示す図である。 バルブアセンブリを開放状態に保持するために、直流コイルを含んでガス安全バルブアセンブリを開放状態に保持するように改変された図６のテンプレート回路を示す図である。 ガス安全バルブアセンブリを開放状態に保持するために、高温表面点火器及び交流コイルを含む開放保持回路の一例を示す図である。 開放保持回路のために、ダイオード出力電圧に重ね合わされた図４の開放保持回路におけるキャパシタ入力電圧に関して、電圧と時間との関係を示す例示的な図である。 フル電力で動作している時の、図４の開放保持回路における高温表面点火器に対しての入力電圧に関して、シミュレーション電圧と時間データとの関係を示すグラフを示す図である。 フル電力で動作している時の、図４の開放保持回路における高温表面点火器に関して、シミュレーション電流と時間データとの関係を示すグラフを示す図である。 フル電力で動作している時の、図４の開放保持回路における抵抗器に対しての入力電圧に関して、シミュレーション電圧と時間データとの関係を示すグラフを示す図である。 フル電力で動作している時の、図４の開放保持回路における直流コイルに関して、シミュレーション電流と時間データとの関係を示すグラフを示す図である。 低減電力で動作している時の、図４の開放保持回路における高温表面点火器に対しての入力電圧に関して、シミュレーション電圧と時間データとの関係を示すグラフを示す図である。 低減電力で動作している時の、図４の開放保持回路における高温表面点火器に関して、シミュレーション電流と時間データとの関係を示すグラフを示す図である。 低減電力で動作している時の、図４の開放保持回路における抵抗器に対しての入力電圧に関して、シミュレーション電圧と時間データとの関係を示すグラフを示す図である。 図低減電力で動作している時の、図４の開放保持回路における直流コイルに関して、シミュレーション電流と時間データとの関係を示すグラフを示す図である。 フル電力で動作している時の、図５の高温表面点火器に対しての入力電圧に関して、シミュレーション電圧と時間データとの関係を示すグラフを示す図である。 フル電力で動作している時の、図５の開放保持回路における高温表面点火器に関して、シミュレーション電流と時間データとの関係を示すグラフを示す図である。 フル電力で動作している時の、図５の開放保持回路における抵抗器８０に対しての入力電圧に関して、シミュレーション電圧と時間データとの関係を示すグラフを示す図である。 フル電力で動作している時の、図５の開放保持回路における直流コイルに関して、シミュレーション電流と時間データとの関係を示すグラフを示す図である。 低減電力で動作している時の、図５の開放保持回路における高温表面点火器に対しての入力電圧に関して、シミュレーション電圧と時間データとの関係を示すグラフを示す図である。 低減電力で動作している時の、図５の開放保持回路における高温表面点火器に関して、シミュレーション電流と時間データとの関係を示すグラフを示す図である。 低減電力で動作している時の、図５の開放保持回路における抵抗器８０に対しての入力電圧に関して、シミュレーション電圧と時間データとの関係を示すグラフを示す図である。 低減電力で動作している時の、図５の開放保持回路における直流コイルに関して、シミュレーション電流と時間データとの関係を示すグラフを示す図である。 ガス安全バルブアセンブリの高温表面点火器及び直流コイルを含む開放保持回路の第３例を示す図である。 ガス安全バルブアセンブリの高温表面点火器及び直流コイルを含む開放保持回路の第４例を示す図である。 フル電力で動作している時の、図１４の開放保持回路及び図１５の開放保持回路における高温表面点火器に対しての入力電圧に関して、シミュレーション電圧と時間データとの関係を示すグラフを示す図である。 フル電力で動作している時の、図１４の開放保持回路及び図１５の開放保持回路における高温表面点火器に対しての入力電流に関して、シミュレーション電流と時間データとの関係を示すグラフを示す図である。 フル電力で動作している時の、図１４の開放保持回路及び図１５の開放保持回路における抵抗器に対しての入力電圧に関して、シミュレーション電圧と時間データとの関係を示すグラフを示す図である。 フル電力で動作している時の、図１４の開放保持回路及び図１５の開放保持回路における直流コイルに関して、シミュレーション電流と時間データとの関係を示すグラフを示す図である。 低減電力で動作している時の、図１５の開放保持回路における高温表面点火器に対しての入力電圧に関して、シミュレーション電圧と時間データとの関係を示すグラフを示す図である。 低減電力で動作している時の、図１５の開放保持回路における高温表面点火器に関して、シミュレーション電流と時間データとの関係を示すグラフを示す図である。 低減電力で動作している時の、図１５の開放保持回路における抵抗器に対しての入力電圧に関して、シミュレーション電圧と時間データとの関係を示すグラフを示す図である。 低減電力で動作している時の、図１５の開放保持回路における直流コイルに関して、シミュレーション電流と時間データとの関係を示すグラフを示す図である。

図面においては、同様の参照符号は、同様の構成要素を指す。

以下では、バルブアセンブリと「開放保持」回路とを含むガス安全バルブ装置の例について、説明する。バルブアセンブリは、バルブと、少なくとも１つのコイルと、を含み、少なくとも１つのコイルは、しきい値電流値を超える電流を少なくとも１つのコイルが受けた時にのみバルブを開放位置に保持するように通電可能とされている。開放保持回路は、ユーザがガス制御ノブを駆動した時にのみ又はバーナが点火されている時にのみバーナに対してガスを供給することをバルブが許可することを、確保する。より具体的には、バーナを点火するために使用されている高温表面点火器が、調理用ガスの自己点火温度以上の表面温度へと到達する（又は、そのような温度を維持する）ために充分に通電されていない場合には、開放保持回路は、バルブを閉塞させ、これにより、点火されていないバーナに対してガスが意図せずに流れてしまう可能性を、低減させる。特定の例では、点火器は、交流電源によって通電され、少なくとも１つのコイルは、しきい値直流を受けた時にのみバルブを開放状態に保持する直流コイルである。そのような例によれば、開放保持回路は、点火器の表面が調理用ガスの自己点火温度へと到達するのに充分な電流が点火器に対して供給された時にのみ、しきい値直流を少なくとも１つのコイルに対して供給するように構成されている。

図１～図３を参照すると、調理用ガス安全バルブアセンブリ２０が提供されている。調理用ガス安全バルブアセンブリ２０は、バルブ２１と、直流コイル４０と、磁気コア４２と、を含む。バルブアセンブリ２０は、長手方向軸線ｌに沿って互いに離間した近位端Ｐ及び遠位端Ｄを有している。バルブ２１は、剛直な金属製ハウジング２３を含み、金属製ハウジング２３の内部には、ガス入口２２及びガス出口２４が、規定されているとともに、径方向軸線ｒに沿って互いに離間している。バルブ２１は、ガス入口２２がガス出口２４に対して流体連通している開放位置（図２）と、ガス入口２２がガス出口２４に対して流体連通していない閉塞位置（図１）と、を有している。入口計量オリフィス２９を有したテーパー形状スリーブ２８が設けられており、テーパー形状スリーブ２８は、バルブディスク３６が軸線方向流体通路４３の肩部４５から離脱した時（図２）にはガスを通過させ得る出口３１を含む。図１及び図２では、オリフィス２９のすべてが図示されているわけではないが、ガス入口２２は、オリフィス２９に対して流体連通している。

軸体係合面３８が、バルブディスク３６上に設けられており、軸体係合面３８は、ガス安全バルブアセンブリ２０の長手方向軸線（ｌ）に沿ってテーパー形状スリーブ２８を貫通している軸体４４（図２）に対して係合するものである。軸体４４は、調理用ガス安全バルブアセンブリ２０の長手方向軸線（ｌ）に沿って遠位向きに軸線方向に押し下げ可能なガスノブステム２６（図では、ノブは省略されている）に対して動作可能に連結されている。ガスノブステム２６を遠位向きに軸線方向に押し下げると、軸体４４が、バルブディスク３６を、長手方向軸線（ｌ）に沿って遠位向きに駆動して、軸線方向流体通路４３の肩部４５に対しての係合から解除する。軸体４４の、径方向軸線ｒに沿った直径は、肩部４５のところにおける軸線方向流体通路４３の直径と比較して、より狭いものであり、肩部４５よりも遠位側に位置している。流体通路４３の、径方向軸線ｒに沿った直径は、肩部４５の内部で径方向に規定された開口領域の直径と比較して、より大きなものである。その結果、バルブディスク３６が肩部４５に対しての係合から離脱するように駆動された時には、テーパー形状スリーブ２８の出口３１から導出されるガスは、バルブアセンブリのガス出口２４から出ることができる。軸体４４は、スプリング４６（図３）によって、長手方向軸線ｌに沿って近位向きに付勢されている。ガスノブステム２６も、また、軸体４４に対しての動作的連結を維持するよう、長手方向軸線ｌに沿って近位向きに付勢されている。

バルブディスク３６は、遠位バルブ軸体３２に対して連結されており、遠位バルブ軸体３２は、電磁石ハウジング４１内に収容された磁気ディスク３０に対して連結されている。電磁石ハウジング４１は、対応する磁気コア４２まわりに巻回された直流コイル４０を収容している。また、それぞれ対応するコアまわりに巻回された複数のコイルが、設けられてもよい。バルブディスク３６は、電磁石ハウジング４１の近位端に対して取り付けられたスプリング３４によって、長手方向軸線ｌに沿って近位向きに付勢されている。遠位バルブ軸体３２は、スプリング３４を貫通して、及び、電磁石ハウジング４１の近位端内の穴（図示せず）を貫通して、延びている。ガス安全バルブ２１が閉塞位置にある時には（図１）、バルブディスク３６は、付勢ススプリング３４によって、電磁石ハウジング４１から離間する向きに、かつ、軸線方向流体通路４３の肩部４５に対して係合するように、付勢されている。ユーザが、ガスノブステム２６を、長手方向軸線ｌに沿って遠位向きに押し下げた時には、軸体４４の遠位端４７（図３）が、バルブディスク３６の軸体係合面３８に対して係合し、バルブディスク３６を、長手方向軸線ｌに沿って遠位向きに、図２の開放位置にまで変位させる。バルブディスク３６の長手方向軸線ｌに沿った変位は、また、遠位バルブ軸体３２を、長手方向軸線ｌに沿って遠位向きに変位させ、これにより、磁気ディスク３０を、磁気コア４２に対して係合するように遠位向きに変位させる。しきい値電流が、直流コイル４０に対して供給された時には、結果として生じる磁力は、ユーザがガスノブステム２６を解放した場合であっても、バルブ２１の磁気ディスク３０を、磁気コア４２に対する係合状態に保持することとなる。磁力が存在しないとすれば、ガスノブステム２６を解放した時点で、スプリング３４の付勢力が、バルブディスク３６を、長手方向軸線ｌに沿って近位向きに付勢することにより、軸線方向流体通路チャネルの肩部４５に対して係合させ、これにより、軸体係合面３８は、軸体４４を、長手方向軸線ｌに沿って近位向きに付勢するであろう。コイル４０を流れる直流が、ガス安全バルブアセンブリ２０のしきい値電流特性を超えたままで維持されている限りにおいては、磁力は、バルブの磁気ディスク３０を、磁気コア４２に対しての係合状態に保持することとなり、これにより、バルブ２１を、図２の開放位置に維持することとなる。直流コイル４０が生成する磁界は、磁気ディスク３０を磁気コア４２に対しての係合状態に保持するよう充分に強力なものであるものの、磁気ディスク３０を磁気コア４２に対しての係合状態へと引っ張るほどには強くない。

上述したように、調理用ガス安全バルブアセンブリ２０と一緒に典型的に使用される火炎検出方式を改変することにより、バルブディスク３６が図２の開放位置に保持される前にユーザがガスノブステム２６を手動駆動する時間を短縮しつつ、点火源に対して通電された時にのみコンロのバーナに対してガスを供給することを確保することが、望ましい。上述したように、火炎検出方式は、典型的には熱電対を使用することにより、火炎が存在する時にコイル４０のための直流を生成する。

以下の例では、火花点火器に代えて、調理用ガス安全バルブアセンブリ２０と一緒に使用される１つ又は複数のバーナは、セラミック製高温表面点火器５２によって点火される。本明細書で説明するガスバルブアセンブリに関連して有用なセラミック製高温表面点火器は、米国特許出願第１６／３６６，４７９号明細書に記載されたものを含み、この文献の全体は、参照により本明細書に援用される。

図４～図８では抵抗器として表されているけれども、本明細書で説明するガス加熱システムにおいて有用な好ましいセラミック製高温表面点火器５２は、セラミックボディを有した高温表面点火器を含み、セラミックボディは、長手方向軸線を規定する長さと、幅方向軸線を規定する幅と、厚さ方向軸線を規定する厚さと、を有している。点火器５２は、それぞれ対応する外面を有した第１セラミックタイル及び第２セラミックタイルを含む。導電性インクパターンが、第１セラミックタイルと第２セラミックタイルとの間に配置される。特定の例では、点火器５２は、約０．０４７インチ～約０．０６０インチ（約０．１１９４ｃｍ～約０．１５２４ｃｍ）の、好ましくは約０．０５０インチ～約０．０５８インチ（約０．１２７０ｃｍ～約０．１４７３ｃｍ）の、より好ましくは約０．０５２インチ～約０．０５４インチ（約０．１３２１ｃｍ～約０．１３７２ｃｍ）の、厚さ方向軸線に沿った厚さを有している。米国特許出願第１６／３６６，４７９号明細書における、図３Ａ～図３Ｈ、及び対応する本文、を参照されたい。

本明細書で説明する好ましいセラミック製高温表面点火器５２は、全体的に直方体形状であり、２つの大きな面と、２つの小さな面と、頂面と、底面と、を含む。大きな面は、セラミック製高温表面点火器ボディの、第１最長寸法（長さ）及び第２最長寸法（幅）によって規定される。小さな面は、点火器ボディの、第１最長寸法（長さ）及び第３最長寸法（厚さ）によって規定される。点火器ボディは、また、点火器ボディの、第２最長寸法（幅）及び第３最長寸法（厚さ）最長寸法によって規定される、頂面及び底面を含む。セラミック製高温表面点火器５２は、正の又は負の、抵抗温度係数を有してもよい。しかしながら、正の抵抗温度係数が好ましい。

セラミック製高温表面点火器５２が正の抵抗温度係数を有している例によれば、点火器タイルは、セラミックであり、好ましくは窒化ケイ素を含む。導電性インク回路は、タイルどうしの間に配置されており、通電された時には熱を生成する。セラミックタイルは、電気絶縁性であるけれども、天然ガス、プロパン、ブタン、ブタン１４００（ブタンと空気との混合物であり、１４００Ｂｔｕ／ｆｔ^３（約５２１６３ｋＪ／ｍ^３））の発熱量を有している）、及び、これらの混合物、から選択される、空気と気体との可燃性混合物を、所望の時間期間内に点火するために必要な外表面温度へと到達するよう、充分に熱伝導性である。

以下でより詳細に説明するように、特定の例では、セラミックタイルは、窒化ケイ素、酸化イッテルビウム、及び、二珪化モリブデン、を含む。同じ例では、又は他の例では、導電性インク回路は、炭化タングステンを含み、ある特定の実装では、導電性インクは、酸化イッテルビウム、窒化ケイ素、及び、炭化ケイ素を、追加的に含む。

特定の例では、１２０Ｖ ＡＣ（ｒｍｓ）の電位差を受けた時には、本明細書で説明するセラミック製高温表面点火器５２は、少なくとも１４００°Ｆ（約７６０℃）の、好ましくは１８００°Ｆ（約９８２℃）以上の、より好ましくは２１００°Ｆ（約１１４９℃）以上の、さらに好ましくは２１３０°Ｆ（約１１６６℃）以上の、表面温度へと到達する。これらの温度は、１２０Ｖ ＡＣ（ｒｍｓ）の電位差が印加された後に、好ましくは８秒以内に到達され、より好ましくは６秒以内に到達され、さらに好ましくは４秒以内に到達される。

同じ例では、又は追加的な例では、本明細書のセラミック製高温表面点火器の表面温度は、定常状態の温度へと到達した後を含めて、全波整流で１３２Ｖ ＡＣ（ｒｍｓ）の電位差が点火器に対して印加された後のいかなる時間においても、２６００°Ｆ（約１４２７℃）を超えない、好ましくは２５５０°Ｆ（約１３９９℃）を超えない、より好ましくは２５００°Ｆ（約１３７１℃）を超えない、さらに好ましくは２４５０°Ｆ（約１３４３℃）を超えない。

本開示によるセラミック製高温表面点火器の同じ例では又は他の例では、１０２Ｖ ＡＣ（ｒｍｓ）の電位差を受けた時には、本明細書で説明するセラミック製高温表面点火器は、１０２Ｖ ＡＣ（ｒｍｓ）の電位差が最初に印加された後に、１７秒以内に、好ましくは１０秒以内に、より好ましくは約７秒以内に、少なくとも１４００°Ｆ（約７６０℃）の、好ましくは少なくとも１８００°Ｆ（約９８２℃）の、さらに好ましくは少なくとも２１００°Ｆ（約１１４９℃）の、表面温度へと到達する。これらの温度は、好ましくは４秒以内に到達され、より好ましくは３秒以内に到達される。

同じ例では、又は追加的な例では、高温表面点火器の導電性インク回路の厚さ（厚さ方向軸線に沿って測定された厚さ）は、約０．００２インチ（約０．００５０８ｃｍ）以下、好ましくは約０．００１５インチ（約０．００３８１ｃｍ）以下、より好ましくは約０．０００９インチ（約０．００２２８６ｃｍ）以下、である。同じ例又は追加的な例では、導電性インク回路の厚さ（厚さ方向軸線に沿って測定された厚さ）は、約０．０００３５インチ（約０．０００８８９ｃｍ）以上、好ましくは約０．０００３インチ（約０．０００７６２ｃｍ）以上、より好ましくは約０．０００４インチ（約０．００１０１６ｃｍ）以上、である。

本開示の高温表面点火器５２は、また、好ましくは、理論密度の少なくとも５０パーセントの、より好ましくは理論密度の少なくとも５５パーセントの、さらに好ましくは理論密度の少なくとも６０パーセントの、グリーンボディ密度を有している。

米国特許出願第１６／３６６，４７９号明細書で議論されているように、本明細書で説明するガス加熱システムで使用されるセラミック製高温表面点火器５２は、セラミック組成物を焼結することによって作製される。特定の例では、焼結後に、点火器５２を形成するために使用されたタイル（導電性インク回路を含まない）は、１０^１２Ω－ｃｍ以上の、好ましくは１０^１３Ω－ｃｍ以上の、より好ましくは１０^１４Ω－ｃｍ以上の、室温抵抗率を有している。同じ例では、又は他の例では、タイルは、９００°Ｆ（約４８２℃）以上の、好ましくは９５０°Ｆ（５１０℃）以上の、より好ましくは１０００°Ｆ（約５３８℃）以上の、ＡＳＴＭ Ｃ－１５２５に準拠した熱衝撃値を有している。

他の例では、導電性インク回路を含む導電性インクは、約１．４×１０^－４Ω・ｃｍ～約４．５×１０^－４Ω・ｃｍの、好ましくは約１．８×１０^－４Ω・ｃｍ～約４．１×１０^－４Ω・ｃｍの、より好ましくは約２．２×１０^－４Ω・ｃｍ～約３．７×１０^－４Ω・ｃｍの、（焼結後）室温抵抗率を有している。長さに沿って一定の断面積を有した材料の場合には、所与の温度Ｔでの抵抗率ρは、以下の周知の式に基づいて、同じ温度Ｔでの抵抗値Ｒに対して関連付けられる。
（１） Ｒ（Ｔ）＝ρ（Ｔ） （ｌ／Ａ）
ここで、
ρ＝温度Ｔでの導電性回路材料の抵抗率（Ω－ｃｍ）、
Ｒ＝温度Ｔでの、単位をオーム（Ω）とした抵抗値、
Ｔ＝温度（°Ｆ、又は、℃）、
Ａ＝導電性インク回路の、電流が流れる向きに対して垂直な断面積（ｃｍ^２）、
ｌ＝導電性インク回路の、電流が流れる向きに沿った合計長さ（ｃｍ）、である。

導電性回路の長さに沿って変化する断面積の場合には、抵抗値は、以下のように表されてもよい。
ここで、Ｌ＝電流が流れる向きに沿った回路の合計長さ（ｃｍ）であり、残りの変数は、式（１）で定義された通りである。

特定の例では、本明細書におけるセラミック製高温表面点火器５２を含むセラミックボディは、好ましくは、窒化ケイ素と、希土類酸化物焼結助剤と、を含み、希土類元素は、イッテルビウム、イットリウム、スカンジウム、及びランタン、の１つ又は複数である。焼結助剤は、上記の希土類酸化物と、シリカ、アルミナ、及びマグネシア、の１つ又は複数と、から選択される共ドーパンドとして提供され得る。また、焼結助剤保護剤が含まれることが好ましく、これも、また、高密度化を促進する。好ましい焼結助剤保護剤は、二珪化モリブデンである。希土類酸化物焼結助剤（共ドーパントを含むもの、又は含まないもの）は、好ましくは、セラミックボディの、約２重量パーセント～約１５重量パーセントの量で、より好ましくは約８重量パーセント～約１４重量パーセントの量で、さらに好ましくは約１２重量パーセント重量パーセント～約１４重量パーセントの量で、存在する。二珪化モリブデンは、好ましくは、セラミックボディの、約３重量パーセント～約７重量パーセントの量で、より好ましくは約４重量パーセント～約７重量パーセントの量で、さらに好ましくは約５．５重量パーセント～約６．５重量パーセントの量で、存在する。残りは、窒化ケイ素である。

導電性インク回路は、好ましくは、セラミックタイルの一方の面上に印刷され、これにより、セラミック製高温表面点火器（焼結後）の、約６０Ω～約１２０Ωの、好ましくは約７０Ω～約１１０Ω、より好ましくは約８０Ω～約１００Ωの、室温抵抗値（ＲＴＲ）が得られる。同時に、セラミック製高温表面点火器の、２１３８°Ｆ～２７００°Ｆ（１１７０℃～１４８２℃）の温度範囲における高温抵抗値（ＨＴＲ）は、一般に約３００Ω～約５００Ωであり、好ましくは約４００Ω～約４８０Ωであり、より好ましくは約４３０Ω～約４５０Ωである。

点火器５２内における導電性インクは、インクの、約２０重量パーセント～約８０重量パーセントの量で、好ましくは約３０重量パーセント～約８０重量パーセントの量で、より好ましくは約７０重量パーセント～約７５重量パーセントの量で、炭化タングステンを含むべきである。窒化ケイ素は、好ましくは、インクの、約１５重量パーセント～約４０重量パーセントの量で、好ましくは約１５重量パーセント～約３０重量パーセントの量で、より好ましくは約１８重量パーセント～約２５重量パーセントの量で、提供される。セラミックボディに関して説明した同じ焼結助剤又は共ドーパントは、また、好ましくは、インクの、約０．０２重量パーセント～約６重量パーセントの量で、好ましくは約１重量パーセント～約５重量パーセントの量で、より好ましくは約２重量パーセント～約４重量パーセントの量で、含まれている。

本明細書で説明する調理用ガス安全装置の例では、高温表面点火器５２は、バーナに対して供給された調理用ガスを点火するために使用され、バーナに対してのガスの流れは、調理用ガス安全バルブアセンブリ２０によって調節され、調理用ガス安全バルブアセンブリ２０は、高温表面点火器に対して供給された電流が、調理用ガスの自己点火温度へと点火器が到達するのに充分である時にのみ、開放状態で保持される。「自己点火温度」とは、ガスと空気との混合物が点火して燃焼を継続することとなる最低温度のことである。好ましい例では、点火器５２は、また、フル電力モードでも、低減電力モードでも、動作可能とされている。点火時には、点火器５２は、フル電力で動作することとなる。点火後には、点火器は、調理用ガスの少なくとも自己点火温度へと点火器を加熱するのに充分な電力ではあるものの、低減された電力で動作することとなる。

図４を参照すると、調理用ガス安全装置の一部が図示されている。調理用ガス安全装置は、開放保持回路５０と、直流コイル４０（図に示されている）を含む調理用ガス安全バルブアセンブリ２０と、を含む。バルブアセンブリ２０は、上述したように、ガスノブステム２６を使用して、開放位置（図２）へと、手動で駆動可能とされている。バルブディスク３６が図２の開放位置にある際に、直流コイル４０に対して、しきい値直流を超える電流が通電された時には、直流コイル４０の磁力は、ユーザがガスノブステム２６を押し続ける必要なく磁気ディスク３０を磁気コア４２に対しての係合状態に保持することにより、バルブディスク３６を開放状態に保持する。時間的に変化する電流の場合には、しきい値直流は、時間的に変化する電流のＲＭＳ値である。

開放保持回路５０は、高温表面点火器５２と、直流コイル４０と、を含む。図に示すように、高温表面点火器５２は、しきい値電流値を有した電流を直流コイル４０が受けた時には点火器５２の表面が調理用ガスの少なくとも自己点火温度へと到達するようにして、直流コイル４０に対して電気接続されている。直流コイル４０がしきい値電流以下である時にのみガス自己点火温度へと到達するように点火器５２を構成することは、点火器が調理用ガスを点火するのに充分に高温ではない時にはバーナに対してのガスが遮断されることを、より良好に確保する。その結果、大きな不感時間又は遅延時間を有した例えば熱電対などの火炎検出デバイスを排除することができ、このことは、ガスバルブアセンブリを（図２の）開放状態に維持するためにユーザがガスノブステム２６を長手方向軸線ｌに沿って遠位向きに押し下げなければならない時間を、大幅に減少させる。

高温表面点火器５２は、交流電源５１によって給電される。図４の例によれば、交流電源５１によって直流コイル４０に対して供給される交流電流は、時間的に変化する直流へと変換される。本明細書で使用する際には、「直流」とは、１つの極性を有した電流を指す。「直流」は、１つの極性を有している限りにおいては、一定値を有してもよく、又は、時間的に変化する値を有してもよい。交流電源５１が２つの極性を有していることのために、開放保持回路５０は、交流電源の周期が一方の極性である時には、電位を貯蔵するように、さらに、交流電源の周期が反対の極性である時には、直流コイル４０が電位を使用し得るように、構成されている。図４には図示していないけれども、ガスノブステム２６を長手方向軸線ｌ（図２）に沿って遠位向きに押し下げたことに応答して開放保持回路５０に対して選択的に通電するために、別のスイッチが設けられることとなる。よって、特に図示していないけれども、交流電源５１が、高温表面点火器５２及び直流コイル４０に対して、選択的に電気接続されることは、理解されよう。

図４に示すように、高温表面点火器５２は、直流コイル４０に対して、直並列結合とされている。「直並列」及び「並直列」という用語は、互いに厳密には直列の関係にはない構成要素、又は互いに厳密には並列の関係にない構成要素、を指す。電気回路における２つの構成要素間の関係を記述するために使用された際の、「直列」という用語は、１つの電流が、それぞれの構成要素を順番に流れることを意味する。電気回路における２つの構成要素間の関係を記述するために使用された際の、「並列」という用語は、電流が、構成要素どうしの間で分割され、その後、再結合することを、意味する。図４を参照すると、点火器５２を流れる電流の一部は、直流コイル４０を通して流れ、また、点火器５２を流れる電流の別の部分は、抵抗器５６を通して流れ、その後、２つの電流は、再結合する。

図４では、高温表面点火器５２に対して供給される交流電流は、整流され、好ましくは半波整流される。当該技術分野では公知であるように、ダイオードは、１つの極性の電流だけを流すことができる。ダイオード６４は、ダイオードが順バイアスされているＡＣサイクル部分の間にダイオード６４を通して流れる電流部分を、高温表面点火器５２を通しても流し得ることのために、高温表面点火器５２に対して直並列結合とされている。ダイオード６４から点火器５２へと流れる電流が各半ＡＣサイクルの間にゼロへと低下することのために、そして、電流がゼロ極を横切る時に直流コイル４０がバルブディスク３６を図１の閉塞位置へと解放することのために、ダイオード６４は、高温表面点火器５２に対して、直接的には直列に配置されていない。そのため、ダイオード６４が順バイアスされている時に充電するとともにダイオード６４が逆バイアスされている時に放電するもう１つのキャパシタが、設けられている。ダイオード６４の電圧定格及び電流定格は、より小さな電圧定格又はより小さな電流定格が回路５０の寿命を減少させる傾向があることのために、好ましくは、回路５０の寿命に対してコスト的にバランスをとるように選択される。

ダイオード６４が提供するものなどの半波整流電圧は、時間的に変化する一方向性の電圧であるとともに、「リップル」として公知のＡＣ正弦波がＤＣ信号上に重畳した外観を有している。リップルは、全体の平均値に対しての、ＡＣ成分の二乗平均平方根（ＲＭＳ）値の比である「リップル係数」と称される特性係数を有している。ダイオード６４の出力などの、単相の半波整流信号は、１．２１のリップル係数を有している。当業者には公知であるように、時間的に変化する信号のＲＭＳ値は、二乗された関数の平均値の平方根である。時間的に変化する電流又は電圧の文脈では、それぞれ対応するＲＭＳ電流値又はＲＭＳ電圧値は、時間的に変化する値と同等の効果を有したＤＣ値である。ＲＭＳ電圧とＲＭＳ電流は、それぞれ式（２ａ）及び式（２ｂ）から計算することができる。
ここで、
ｖ（ｔ）は、Ｔ_２－Ｔ_１（秒）の周期を有した周期的な時間変化する電圧（ボルト）であり、
Ｔ１＝周期の始点での時間値（秒）であり、
Ｔ２＝Ｔ１で始まる周期の終点での時間値（秒）であり、
ｖ_ｒｍｓは、関数ｖ（ｔ）の二乗平均平方根電圧（ボルト）である。
ここで、
ｉ（ｔ）は、Ｔ_２－Ｔ_１（秒）の周期を有した周期的な時間変化する電流（アンペア）であり、
Ｔ１＝周期の始点での時間値（秒）であり、
Ｔ２＝Ｔ１で始まる周期の終点での時間値（秒）であり、
ｉ_ｒｍｓは、関数ｉ（ｔ）の二乗平均平方根電圧（ボルト）である。

図４の例では、２つのキャパシタ５８及び６０が設けられている。キャパシタ５８及び６０は、直流リップル電圧を平滑化することを補助するとともに、整流後に点火器５２及び直流コイル４０が見る二乗平均平方根（ＲＭＳ）電圧を増加させることを補助する。キャパシタ６０は、高温表面点火器５２及び直流コイル４０に対して、選択的に電気接続される。スイッチ６２は、キャパシタ６０に対して直列とされている。スイッチ６２が開放されている時には、キャパシタ６０は、開放保持回路５０から切り離されており、高温表面点火器５２及び直流コイル４０のいずれとも電気接続されていない、すなわち、キャパシタ５８のみがリップル係数を低減する。スイッチ６２が閉塞されていて極６３と接触している時には、キャパシタ６０は、高温表面点火器５２及び直流コイル４０の両方に対して、電気接続される。

スイッチ６２が開放されている場合について最初に参照すると、ダイオード６４が順バイアスされている時には、キャパシタ５８は、充電されることとなり、その飽和電圧へと到達するまで電流を流し続けることとなる。ＡＣ電源電圧が、その最大値から低下し始めた時には、キャパシタ５８は、ＡＣ電源電圧がキャパシタ５８の飽和電圧を下回った時点で、放電を開始することとなる。よって、交流電源５１の極性が切り替わって、ダイオード６４が逆バイアスになった時には、キャパシタ５８は放電を続けることとなり、高温表面点火器５２及び直流コイル４０に対して、電流を供給することとなる。その結果、高温表面点火器５２及び直流コイル４０は、効果的に平滑化されたリップルを見る、すなわち、それらの電圧は、ＤＣ電圧信号上に重畳されたＡＣ電圧正弦波と等価となる。図９は、キャパシタ５８単独で、又はキャパシタ６０と並列となって（スイッチ６２が閉塞されている時）、ダイオード６４が生成したリップル電圧を平滑化する態様を図示している。図９における整流された波形は、ダイオード６４からの出力電圧信号であり、これは、また、高温表面点火器５２に対しての、及びノードＮ_５２での、入力電圧である。波形のうち、ダイオード６４の出力電圧が増加している部分の際には、キャパシタ５８は、その飽和電圧へと到達するまで、又はＡＣ電源がそのピーク電圧へと到達するまで、充電される（スイッチ６２が閉塞されている場合には、キャパシタ６０も同様に充電される）。よって、キャパシタ５８が充電されている時には、高温表面点火器５２の入力電圧は、ＡＣ電源５１からのＡＣ波形を追跡する。ＡＣ電源がそのピーク電圧へと到達し、キャパシタ５８の飽和電圧を下回り始めた時には、キャパシタ５８は、放電を開始し、図９の上側の線分によって示すようにして、高温表面点火器５２に対して電流を供給する。キャパシタ５８の電圧がＡＣ電源電圧を下回った時には、キャパシタ５８は、再び充電を開始する。その結果、高温表面点火器５２は、ダイオード６４からの整流された電圧出力を見る代わりに、図９の上側のグラフによって表された電圧を見ることとなり、これにより、整流された波形のリップルが平滑化される。結果的に、高温表面点火器５２と直流コイル４０とが見る電圧及び電流は、時間的に変化する直流電圧及び直流電流であり、これにより、ＡＣ電源が半サイクルごとに極性を反転するにもかかわらず、直流コイル４０は、バルブディスク３６を、開放状態に保持することができる（図２）。回路５０の合計キャパシタンスが増加するにつれて、リップルを、「平滑化」させる、又は減衰させる。スイッチ６２が閉塞されている時には、合計キャパシタンスは、キャパシタ５８のキャパシタンスと、キャパシタ６０のキャパシタンスと、の合計である。スイッチ６２が開放されている時には、合計キャパシタンスは、キャパシタ５８のキャパシタンスである。キャパシタンスの平滑化効果は、式（２ｃ）により示されており、式（２ｃ）は、合計キャパシタンスＣ_{ｔｏｔａｌ}が増加するにつれて、高温表面点火器５２が見る最大電圧と最小電圧との間の広がり（ΔＶ）が減少することを示している。
（２ｃ） ΔＶ ＝ ０．７ｉ／（（ｆ）Ｃ_{ｔｏｔａｌ}）
ここで、
ΔＶ＝電圧と時間信号との関係における隣接ピークどうしの間の電圧差（ボルト）であり、
ｉ＝高温表面点火器５２が見るＤＣ負荷電流（アンペア）であり、
ｆ＝リップル周波数（Ｈｚ（一般に、全波の場合には１２０Ｈｚ、半波の場合には６０Ｈｚ））である。

式（２ｃ）では、０．７は、０．３と仮定される整流器－電流デューティサイクルの補数である。キャパシタ５８のキャパシタンスが増加するにつれて、ノードＮ_５２での点火器５２の入力電圧は、フル電力モードと低減電力モード（後述）との両方において、より小さなリップルを示す（より平坦となる）。キャパシタ６０のキャパシタンスが増加するにつれて、ノードＮ_５２での点火器５２の入力電圧は、フル電力時にのみ、より小さなリップルを示し、点火器５２は、より高温へと加熱されることとなる。また、キャパシタ６０のキャパシタンスが大きくなるにつれて、回路５０の構成要素に対して、それらの定格を超えたストレスを印加する可能性が増大する。逆に、回路５０が低減電力モードとされた時には、キャパシタ６０のキャパシタンスが減少するにつれて、ノードＮ_５２での点火器５２の入力電圧は、より大きなリップルを示し（「平坦度が小さく」なる）、点火器５２を通してのＲＭＳ電流は、減少することとなり、点火器５２を、より低い定常状態温度へと到達させる。直流コイル４０は、他の回路構成要素と比較して、はるかに小さな抵抗値を、及びはるかに小さいインダクタンスを、有している傾向がある。よって、コイル４０に関するそれら特性の選択は、回路５０の全体的性能に対して、あまり重要ではない傾向がある。

スイッチ６２が閉塞されている時には、高温表面点火器５２は、フル電力モードである。スイッチ６２が開放されている時には、高温表面点火器５２は、低減電力モードである。フル電力モードは、好ましくは、点火動作の際に使用される。低減電力モードは、好ましくは、調理操作時に使用され、火炎が消失した場合には、調理用ガスの再点火手段を提供する。スイッチ６２が閉塞されている時には、キャパシタ５８及び６０は、それぞれ対応するキャパシタンスの合計に等しい合計キャパシタンスを有した単一キャパシタとして作用し、これは、並列結合が、両方のキャパシタンスの合計に等しいキャパシタンスを有した単一キャパシタと同等であることを意味する。キャパシタ５８及び６０のキャパシタンス値は、フル電力に対しての、低減電力動作時に得られる割合に影響を与えることとなる。特定の例では、直流コイル４０が図２の開放位置へとラッチされた後にガスバルブステム２６を解放することにより、スイッチ６２を開放させることとなり、回路５０を、低減電力モードとすることとなる。特定の例では、低減電力モードで点火器５２に対して提供される電力は、フル電力モードで点火器５２に対して提供される電力の、約７０パーセント～約９０パーセント、好ましくは約７５パーセント～約８５パーセント、より好ましくは約７８パーセント～約８２パーセント、である。

表面点火器５２内で消費される電力は、フル電力モードではキャパシタ５８及び６０の合計キャパシタンスに比例し、低減電力モードではキャパシタ５８のキャパシタンスに比例する。よって、フル電力モードでの点火器電力消費に対しての、低減電力モードでの点火器電力消費の比率は、キャパシタ６０のキャパシタンスが、キャパシタ５８のキャパシタンスと比較して増加するにつれて、減少する。低減電力モードの場合と同様に、ダイオード６４が順バイアスされている際には、キャパシタ５８及び６０は、それらの飽和電圧へと到達するまで、充電されることとなる。両キャパシタが飽和した後には、ＡＣ電源５１の電圧がそれら飽和電圧（キャパシタ５８とキャパシタ６０とで相違することがあり得る）を下回るまで、両キャパシタに対しては、電流が流れないこととなる。ダイオード６４からの出力電圧が、いずれかのキャパシタの飽和電圧を下回った際には（又は、飽和電圧より小さい場合には、ピーク電源電圧を下回った際には）、そのキャパシタが放電を開始することとなり、キャパシタ５８及び／又は６０から、点火器５２を通して、直流コイル４０へと、電流が流れることとなる。ダイオード６４が逆バイアスされた時には、交流電源５１からの電流がダイオードを通して流れることはない。しかしながら、キャパシタ５８、６０が、点火器５２及び直流コイル４０に対して、電流を供給し続けることとなる。

図４の開放保持回路５０では、バルブアセンブリ２０を開放状態に保持するのに必要なしきい値電流が、高温表面点火器５２に関して点火器表面が調理用ガスの自己点火温度へと到達するのに必要な電流よりも小さいことのために、高温表面点火器５２は、直流コイル４０に対して直接的に直列接続されていない。抵抗器５６は、直流コイル４０へと流入しないように電流を分流することによって回路５０をより敏感なものとしかつより反応しやすいものとする分流抵抗器であり、これにより、直流コイル４０は、抵抗器５６が存在しない場合に必要とされる電流と比較して、より大きな電流で遮断されて、バルブ２１を閉塞させる。特にフル電力モードでは、点火器５２は、直流コイル４０がバルブアセンブリ２０を磁気的に開放状態に保持するためのしきい値電流と比較して、かなり大きな電流を受領してもよい（図１～図３）。よって、分流抵抗器５６は、直流コイル４０の周囲で、この電流の一部をバイパスする。抵抗器５６の抵抗値が増加するにつれて、直流コイル４０は、点火器５２が受領する電流のより多くの部分を受領することとなり、その場合、直流コイル４０のトリガ電流へと到達するためには、点火器５２の電流として、より小さな電流しか必要とされないこととなる。逆に、抵抗器５６の抵抗値が減少するにつれて、直流コイル４０は、点火器５２が受領する電流のより少ない部分しか受領しないこととなり、その場合、直流コイル４０のトリガ電流へと到達するためには、点火器５２の電流として、より大きな電流が必要とされることとなる。よって、分流抵抗器５６の抵抗値は、点火器５２が調理用ガスの自己点火温度へと到達する点火器５２の電流と、直流コイル４０がバルブ２１を開放状態に保持するトリガ電流と、の間で、安全マージンを提供するように選択されてもよい。抵抗器５４は、点火器５２とコイル４０との間で、追加的な電圧降下を提供するために設けられている。抵抗器５６に関する所与の抵抗値では、抵抗器５４の抵抗値を増加させると、点火器５２が受領する電流の少ない部分しか直流コイル４０が受領しないこととなり、他方、抵抗器５４の抵抗値を減少させると、逆の効果が得られることとなる。ヒューズ６６は、分流抵抗器５６が故障した場合に、追加的な保護階層を提供する。ヒューズ６６の電流定格が大きいほど、壊滅的な故障を起こした場合に、回路５０が電源を切断するまでの時間が長くなる。しかしながら、定格が小さすぎる場合には、回路５０の通常動作時に、ヒューズが不必要に溶断することがあり得る。

図４の開放保持回路は、構成要素どうしの様々な直列及び並列での結合を含むいくつかの等価回路として、記述することができる。ヒューズ６６と、抵抗器５４と、直流コイル４０とは、第１直列結合を形成し、この第１直列結合は、分流抵抗器５６と共に第１並列結合を形成する。第１並列結合は、高温表面点火器５２と共に第２直列結合を形成する。

キャパシタ５８及び６０は、互いに第２並列結合を形成し、この第２並列結合は、第２直列結合と共に第３並列結合を形成する。第３並列結合は、ダイオード６４と共に第３直列結合を形成する。

開放保持回路５０は、好ましくは、９０Ｖ ＡＣ（ｒｍｓ）～約１３５Ｖ ＡＣ（ｒｍｓ）の、好ましくは約１１０Ｖ ＡＣ（ｒｍｓ）～約１３０Ｖ ＡＣ（ｒｍｓ）の、より好ましくは約１１５Ｖ ＡＣ（ｒｍｓ）～約１２５Ｖ ＡＣ（ｒｍｓ）の、ＡＣ電源５１の電圧で動作するように設計されているとともに、点火器５２が調理用ガスの自己点火温度へと到達するのに充分な電流を供給するように設計されている。特定の例では、高温表面点火器５２は、約３３０Ω～約５００Ωの、好ましくは約４００Ω～約４８０Ωの、より好ましくは約４３０Ω～約４５０Ωの、高温抵抗値（すなわち、調理用ガスの点火温度での抵抗値）を有するように設計されている。直流コイル４０は、約３０ｍＡ～約９０ｍＡの、好ましくは約４０ｍＡ～約８０ｍＡ、より好ましくは約５０ｍＡ～約７０ｍＡの、しきい値（ｒｍｓ）電流を有している。直流コイル４０は、また、約０．００５ｍＨ～約０．０１０ｍＨの、好ましくは約０．００６ｍＨ～約０．００９ｍＨの、より好ましくは約０．００７ｍＨ～約０．００８ｍＨの、インダクタンスを有している。

キャパシタ５８及び６０は、約１５μＦ～約３０μＦの、好ましくは約１８μＦ～約２５μＦの、より好ましくは約２０μＦ～約２４μＦの、例示的な値を有してもよい。直流コイル４０は、約３０ｍＡ～約９０ｍＡの、好ましくは約４０ｍＡ～約８０ｍＡの、より好ましくは約５０ｍＡ～約７０ｍＡの、しきい値（ｒｍｓ）電流を有している。抵抗器５４及び５６は、約２０Ω～約４０Ωの、好ましくは約２５Ω～約３５Ωの、より好ましくは約２８Ω～約３２Ωの、例示的な抵抗値を有してもよい。ヒューズ６６は、例えば、約０．５Ａ～約１．５Ａの、好ましくは約０．６Ａ～約１．３Ａの、より好ましくは約０．８Ａ～約１．２Ａの、定格であってもよい。

実施例１
図４に示すような開放保持回路５０を準備する。高温表面点火器５２は、希土類焼結助剤と二珪化モリブデン焼結助剤保護剤とを有したシリコンセラミックボディを含む。希土類酸化物焼結助剤は、セラミックボディの、約１２重量パーセント～約１４重量パーセントの量で存在する。二珪化モリブデン焼結助剤保護剤は、セラミックボディの、約５．５重量パーセント～約６．５重量パーセントの量で存在する。残り（セラミックボディの７９．５重量パーセント～約８２．５重量パーセント）は、窒化ケイ素である。点火器５２内の導電性インクは、インクの約７０重量パーセント～約７５重量パーセントの量で、炭化タングステンを含む。窒化ケイ素は、インクの約１８重量パーセント～約２５重量パーセントの量で提供される。セラミックボディに関して説明したものと同じ焼結助剤又は共ドーパントが、また、インクの約２重量パーセント～約４重量パーセントの量で含まれている。高温表面点火器の導電性インク回路の厚さ（厚さ方向軸線に沿って測定した厚さ）は、約０．００２インチ（約０．００５０８ｃｍ）以下、好ましくは約０．００１５インチ（約０．００３８１ｃｍ）以下、より好ましくは約０．０００４インチ（約０．００１０１６ｃｍ）以上かつ約０．０００９インチ（約０．００２２８６ｃｍ）以下、である。

キャパシタ５８及び６０は、２２μＦのそれぞれ対応するキャパシタンス値を有している。抵抗器５４及び５６は、３０Ωの抵抗値を有している。直流コイル４０は、０．００７４ｍＨのインダクタンス値を有している。回路は、１２０ＶＡＣ（ｒｍｓ）かつ６０Ｈｚの電圧源信号でシミュレートされる。図１０Ａは、点火器５２での入力電圧を、単位をボルトとして、時間との関係で図示している。回路５０は、スイッチ６２が閉塞されたフル電力モードで動作する。キャパシタ５８及び６０のそれぞれは、２２μＦのキャパシタンスを有しているとともに、一緒になって、４４μＦのキャパシタンスを有した単一キャパシタのように作用する。点火器が見る電圧信号は、１３０Ｖのｒｍｓ値を有しており、これは、ダイオード６４が生成するリップルに対しての、キャパシタの平滑化効果に基づいて、ＡＣ電源信号のｒｍｓ値よりも大きい。図１０Ｂは、点火器５２を通して流れる電流を示しており、２６７ｍＡのｒｍｓ値で同様のパターンを有している。これらの電圧値及び電流値では、点火器の高温抵抗値は、約４７１Ωであることとなり、推定される点火器表面温度は、定常状態で約２４３０°Ｆ（約１３３２℃）へと到達することとなる。

図１０Ｃ及び図１０Ｄは、それぞれ、点火器５２から出力される電圧、及び、直流コイル４０が受領する電流、を示している。予想されるように、波形は、図１０Ａ及び図１０Ｂの波形と同様の形状を有している。しかしながら、点火器５２からのｒｍｓ出力電圧は、４．４Ｖである。直流コイル４０に対してのｒｍｓ電流は、２０１ｍＡであり、これは、直流コイル４０及び調理用ガス安全バルブアセンブリ２０を図２の開放位置にラッチするのに充分である。

図１１Ａ～図１１Ｄは、低減電力モードでの、すなわちスイッチ６２を開放した状態での、シミュレーション結果である。上述したように、低減電力モードは、好ましくは、点火後に及び調理操作時に、火炎の消失を防止する方法として、かつ、点火器５２を一定のフル電力モードで動作させることと比較して、エネルギーコストを低減しつつ点火器５２の寿命を延長する方法として、使用される。図１１Ａは、点火器５２の入力電圧を示している。波形は、図１０Ａの波形と同様である。しかしながら、点火器５２の入力ｒｍｓ電圧は、１０９Ｖである。図１１Ｂを参照すると、点火器５２の平均でのｒｍｓ電流は、２４５ｍＡである。点火器５２の高温抵抗値は、約４２９Ωであることとなる。

図１１Ｃ～図１１Ｄは、低減電力モードの場合に、点火器５２の出力電圧と、直流コイル４０の電流と、を示している。点火器５２の平均での出力ｒｍｓ電圧値は、４．１Ｖである。直流コイル４０の平均でのｒｍｓ電流値は、１８５ｍＡである。これらの推定された電流値及び電圧値では、点火器５２は、定常状態で約２１５０°Ｆ（約１１７７℃）の表面温度へと到達することとなる。図５を参照すると、別の例示的な調理用ガス安全装置の一部が図示されている。調理用ガス安全装置は、開放保持回路７０と、直流コイル４０（図に示されている）を含む調理用ガス安全バルブアセンブリ２０と、を含む。開放保持回路５０と同様に、開放保持回路７０は、交流電源７１によって給電されるとともに、コイル４０などの直流コイルを有した公知のガスタップが使用され得るよう、交流電源を、時間的に変化する直流へと、変換する。図示していないけれども、ユーザがガスノブステム２６を押し下げて回転駆動することによってバルブアセンブリ２０を駆動した時に、交流電源７１を、開放保持回路７０の残部に対して選択的に接続するために、追加的なスイッチが設けられることとなる。高温表面点火器５２は、ツェナーダイオード７２（後述）の状態に応じて、直流コイル４０に対して選択的に電気接続される。

図４の開放保持回路５０は、２つの並列キャパシタを使用しており、一方のキャパシタは、回路５０に対して選択的に接続可能とされており、これにより、点火器５２に関して、フル電力モード及び低減電力モードを提供する。対照的に、図５の開放保持回路７０は、２つの並列抵抗器８２及び８４を使用しており、一方の抵抗器（８４）は、開放保持回路に対して（スイッチ８６を介して）選択的に接続可能とされており、これにより、フル電力モード及び低減電力モードを提供する。抵抗器８２及び８４は、スイッチ８６が閉塞されている時には、互いに並列である。スイッチ８６が開放されている時には、抵抗器８４は、交流電源７１に対して電気接続されておらず、開放保持回路７０から実質的に外れている。抵抗器８２及び８４の並列結合は、それらの抵抗値の積をそれらの抵抗値の和で割算した値に等しい抵抗値を有した単一抵抗器と等価である。組み合わされた抵抗値は、常に、個々の抵抗値よりも小さいものとなる。よって、スイッチ８６が閉塞されている時には、回路７０は、フル電力モードとなり、他方、スイッチ８６が開放されている時には、回路７０は、低減電力モードとなる。フル電力モードは、好ましくは、点火動作時に使用される。低減電力モードは、好ましくは、調理操作時に使用され、火炎を消失した場合には、調理用ガスの再点火手段を提供する。特定の例では、低減電力モードで点火器５２に対して提供される電力は、フル電力モードで点火器５２に対して提供される電力の、約７０パーセント～約９０パーセント、好ましくは約７５パーセント～約８５パーセント、より好ましくは約７８パーセント～約８２パーセント、である。

特定の例では、直流コイル４０が図２の開放位置にラッチされた後にガスバルブステム２６を解放することにより、スイッチ８６が開放されることとなる（回路７０は、低減電力調理モードとされる）。そうでなければ、スイッチ８６は、閉塞されたままとなる。

直流コイル４０は、ツェナーダイオード７２及びヒューズ７８に対して、直列とされ、これにより、第１直列結合を形成する。第１直列結合は、抵抗器８０と共に第１並列結合を形成する。スイッチ８６が閉塞されている時には、抵抗器８２及び８４からなる第２並列結合は、第１並列結合に対して直列となり、これにより、第２直列結合を形成する。第２直列結合は、高温表面点火器５２と共に第３直列結合を形成する。第３直列結合及びキャパシタ７４は、第３並列結合を形成し、この第３並列結合は、ダイオード７６及びヒューズ８８に対して直列である。

スイッチ８６が開放されている時には、第２直列結合は、第１並列結合と、抵抗器８２と、だけから構成される（すなわち、抵抗器８４なし）。よって、スイッチ８６が閉塞されている時には、高温表面点火器５２は、スイッチ８６が開放されている時と比較して、より小さな全体的抵抗値を有した等価回路構成要素に対して直列である。これは、点火器５２に関して、より大きな電圧が利用可能であることを意味し、したがって、より多くの電力を抽出することを意味する。抵抗器８２は、低減電力モードでは、点火器５２がどのように高温となるかを決定し、他方、フル電力モードでは、点火器５２の温度に影響を与える。

スイッチ８６が閉塞されている時には、抵抗器８４は、回路７０を通してより大きな電流が流れることを可能とし、フル電力モードで、点火器５２を、より高温とする。抵抗器８４の抵抗値が増大すると、フル電力モードで点火器５２が消費する電力が減少する傾向があり、他方、抵抗器８４の抵抗値が減少すると、フル電力モードで点火器５２が消費する電力が増大する傾向がある。

開放保持回路５０と同様に、開放保持回路７０は、ＡＣ電源７１を半波整流するためのダイオード７６を含む。ダイオード７６は、好ましくは、コストと回路７０の所望寿命とのバランスをとる電圧定格を有するように選択される。より大きな電圧定格のダイオードは、より高価となる傾向があり、ダイオード７６の電圧定格が低下するにつれて、回路７０の寿命が低下する。ダイオード７６に起因して、回路５０の場合と同様に、回路７０にもリップルが存在する。ここでは、リップル電圧を平滑化してリップル係数を低減するために、キャパシタ７４が、ダイオード７６及び高温表面点火器５２に対して直並列関係で、配置されている。キャパシタ７４は、開放保持回路７０に対して選択的に接続されるのではなく、むしろ、高温表面点火器５２及び直流コイル４０に対して、常に、電気接続されたままである。ダイオード７６が順バイアスされた時には、キャパシタ７４は、その飽和電圧へと到達するまで、充電されることとなる。キャパシタがその飽和電圧になった後には、ＡＣ電源７１の電圧が飽和電圧よりも下回った時点で、キャパシタ７４は、ＡＣ電圧がキャパシタ７４の電圧を超えるまで、放電を開始することとなり、ＡＣ電圧がキャパシタ７４の電圧を超えた時点で、キャパシタ７４は、再び充電を開始する。一般に、キャパシタ７４のキャパシタンス値が増加すると、動作のフル電力モード及び低減電力モードの両方において、ノードＮ_５２での点火器５２の入力電圧におけるリップルが平坦化されることとなり、また、バルブアセンブリ２０が図１の閉塞位置へと解放されるＡＣ供給電圧を低下させることとなる、すなわち、より小さな供給電圧で、直流コイル４０が、バルブディスク３６を図２の開放位置に保持するために必要なしきい値電流を、なおも見ることとなる。点火器５２が消費する電力は、小さなキャパシタンス値と比較してより大きなキャパシタンス値では、フル電力モードと低減電力モードとの両方において、増加することとなる。

抵抗器８０は、電流設定抵抗器として作用する。点火器５２を通して流れる電流が増加するにつれて、抵抗器８０での電圧は増加する。抵抗器８０での電圧がツェナーダイオード７２の降伏電圧へと到達した時には、直流コイル４０は、電流を受領することとなる。ヒューズ７８は、抵抗器８０が故障した場合に、直流コイル４０を保護するための追加的階層を提供する。過度に大きな電流定格の場合には、回路７０が故障した時に、直流コイル４０が閉塞されないことがあり得る。ヒューズ７８の定格電流が小さすぎる場合には、直流コイル４０は、通常動作時にバルブ２１を閉塞することがあり得る。ヒューズ８８は、全体的な回路保護を提供する。

開放保持回路５０の場合と同様に直流コイル４０に対して直列に電流制限抵抗を使用することに代えて、開放保持回路７０は、直流コイル４０に対して直列にツェナーダイオード７２を含む。ツェナーダイオード７２は、逆バイアスモードで動作する。ツェナーダイオードに対しての入力電圧が、ツェナー降伏電圧よりも下回った時には、直流コイル４０に対しての電流の流れが停止され、バルブ磁気ディスク３０が解放されて、バルブ磁気ディスク３０が図１の閉塞位置へと付勢される。よって、ツェナーダイオード７２は、点火器５２が調理用ガスに点火するのに充分に高温でない時には直流コイル４０がバルブディスク３６を開放状態に保持しないことを確保する低電圧スイッチとして作用する。

開放保持回路７０は、有益なことに、回路構成要素が故障した場合にバルブアセンブリ２０が開放状態に留まることを阻止するいくつかの特徴点を含む。例えば、ダイオード７６が短絡によって故障した場合には、交流が直流コイル４０を通して流れることとなり、これにより、直流コイルを解放する。バルブアセンブリ２０が、開放保持バルブアセンブリであることのために、ガスノブステム２６が手動で駆動されない限り、さらにそのような手動駆動が行われるまでは、ガスは、１つ又は複数のバーナへと流れることを停止することとなる。ダイオード７６が開放して故障した場合には、直流コイル４０は、磁界生成を停止することとなり、そして、バルブアセンブリ２０が、図１の閉塞位置へと故障することとなり、これにより、１つ又は複数のバーナに対してのガス流通が遮断される。

キャパシタ７４が短絡によって故障した場合には、すべての電流は、キャパシタ７４を通して流れることとなり、これにより、ヒューズ８８を溶断して、バルブアセンブリ２０を、図１の閉塞位置へと故障させる。キャパシタ７４が開放して故障した場合には、ＡＣ信号上の６０Ｈｚで、直流コイルに対しての電流がゼロへと低下することとなり、これにより、バルブアセンブリ２０を、図１の閉塞位置へと故障させる。

点火器５２が短絡によって故障した場合には、多すぎる電流が、回路７０を通して流れることとなり、ヒューズ７８が溶断することとなり、これにより、バルブアセンブリ２０を、図１の閉塞位置へと故障させる。点火器５２が開放して故障した場合には、電流は、直流コイル４０へと到達することがなく、この場合にも、バルブアセンブリ２０を図１の閉塞位置へと故障させることによって、バルブアセンブリ２０は、１つ又は複数のバーナに対してのガス流を遮断する。

ツェナーダイオード７２が短絡によって故障した場合には、直流コイル４０を通して流れる電流が、迅速にかつ著しく増加することとなり、これにより、ヒューズ７８を溶断して、バルブアセンブリ２０を、図１の閉塞位置へと故障させる。ツェナーダイオード７２が開放して故障した場合には、電流が、直流コイル４０へと到達することができず、これにより、バルブアセンブリ２０を、閉塞位置へと故障させる。

分流抵抗器８０が短絡によって故障した場合には、電流が、直流コイル４０へと到達することがなく、これにより、直流コイルがバルブディスク３６を解放し、１つ又は複数のバーナに対してのガス流を遮断する。分流抵抗器８０が開放して故障した場合には、直流コイル４０に対しての電流が急激に増加することとなり、これにより、ヒューズ７８を溶断して、バルブアセンブリ２０を、開放して故障させる。

スイッチ８６が開放されている状態で抵抗器８２が開放して故障した場合には、直流コイル４０を通して流れる電流に関する閉経路が存在しないこととなるため、何も起こらないこととなる。スイッチ８６が開放されている状態で又は閉塞されている状態で抵抗器８２が短絡によって故障した場合には、点火器５２は、電流の大きなスパイクを見ることとなり、これにより、点火器５２が著しく加熱され、これは、点火器５２の故障につながる可能性がある。スイッチ８６が閉塞されている状態で抵抗器８２が開放して故障した場合には、点火器５２は、低減電力モードのみで、動作可能であることとなる。スイッチ８６が開放されている状態で又は閉塞されている状態で抵抗器８４が開放して故障した場合には、点火器５２は、低減電力モードのみで動作することとなる。スイッチ８６が閉塞されている状態で抵抗器８４が閉塞して故障した場合には、点火器５２は、電流の大きなスパイクを見ることとなり、これにより、点火器５２が著しく加熱され、これは、点火器５２の故障につながる可能性がある。

開放保持回路７０の様々な構成要素に関するキャパシタンス値及び抵抗値は、回路７０に関する所望の動作を達成するように選択されてもよい。一般に、ガスノブステム２６の駆動時に、直流コイル４０による開放保持を、より早く行うことが要望される場合には、抵抗器８０の抵抗値を増大させてもよい。抵抗器８０の抵抗値を増加させた時には、ツェナーダイオード７２に対しての及び抵抗器８０に対しての入力電圧が増加することとなり、加えて、点火器５２を通る合計電流のうちの、比較的多くの電流を、直流コイルを通過させることとなる。

点火器５２を、より高温で動作させることが要望される場合には、抵抗器８２及び８４の抵抗値を減少させてもよく、これは、点火器５２を通して流れる電流を増加させることとなる。同時に、又は代替的に、キャパシタ７４に関するキャパシタンス値を増加させてもよい。キャパシタ７４のキャパシタンスを増加させた時には、キャパシタ７４の放電時に（すなわち、ダイオード７６からの出力電圧がキャパシタ７４の飽和電圧を下回った時に）、より多くの貯蔵電気エネルギーが提供される。その結果、点火器５２が見るｒｍｓ電圧が増加し、これにより、点火器の表面温度が上昇する。

開放保持回路７０は、好ましくは、９０Ｖ ＡＣ（ｒｍｓ）～約１３５Ｖ ＡＣ（ｒｍｓ）で、好ましくは約１１０Ｖ ＡＣ（ｒｍｓ）～約１３０Ｖ ＡＣ（ｒｍｓ）で、より好ましくは約１１５Ｖ ＡＣ（ｒｍｓ）～約１２５Ｖ ＡＣ（ｒｍｓ）で、動作するように設計されている。特定の例では、高温表面点火器５２は、約３３０Ω～約５００Ωの、好ましくは約４００Ω～約４８０Ωの、より好ましくは約４３０Ω～約４５０Ωの、高温抵抗値（すなわち、調理用ガスの点火温度での抵抗値）を有するように設計されている。

同時に、キャパシタ７４は、約６０μＦ～約８０μＦの、好ましくは約６５μＦ～約７５μＦの、より好ましくは約６６μＦ～約７０μＦの、例示的なキャパシタンス値を有してもよい。直流コイル４０は、約３０ｍＡ～約９０ｍＡの、好ましくは約４０ｍＡ～約８０ｍＡの、より好ましくは約５０ｍＡ～約７０ｍＡの、しきい値（ｒｍｓ）電流を有している。直流コイル４０は、また、約０．００５ｍＨ～約０．０１０ｍＨの、好ましくは約０．００６ｍＨ～約０．００９ｍＨの、より好ましくは約０．００７ｍＨ～約０．００８ｍＨの、インダクタンスを有している。加えて、キャパシタ７４に関するキャパシタンス値がより大きい場合には、ノードＮ_５２での点火器５２の電圧は、両方の電力モードにおいて、より小さなリップルを示すこととなる（「より平坦な」ものとなる」）。これは、次に、点火器５２の定常状態温度と一緒に回路７０の電流を減少させることとなり、バルブ２１は、低電力モードでの動作時に、開放したままとならないことがあり得る。直流コイル４０の抵抗値及びインピーダンスは、典型的には、回路の他の構成要素に関する抵抗値及びインピーダンスと比較して、はるかに小さなものとなり、事実上無視できる程度であることとなる。

同時に、抵抗器８２は、約８０Ω～約１２０Ωの、好ましくは約９０Ω～約１１０Ωの、より好ましくは約９５Ω～約１０５Ωの、例示的な抵抗値を有してもよい。抵抗器８４は、好ましくは、約３０Ω～約７０Ωの、好ましくは約４０Ω～約６０Ωの、より好ましくは約４５Ω～約５５Ωの、例示的な抵抗値を有している。抵抗器８２の抵抗値を増加させた時には、主に、低減電力モードで回路７０を通して流れる電流に影響を与えることとなり、一般に、点火器５２が消費する電力が減少することとなる（及び、点火器５２の温度を減少させることとなる）。抵抗器８４の抵抗値を増加させた時には、一般に、フル電力モードでの点火器５２の温度を低下させることとなり、他方、抵抗値を減少させた時には、点火器５２の温度を増加させることとなる。

同時に、抵抗器８０は、約６５Ω～約９５Ωの、好ましくは約７０Ω～約９０Ωの、より好ましくは約７５Ω～約８５Ωの、例示的な抵抗値を有してもよい。抵抗器８０に関する抵抗値を増加させた時には、抵抗器８０に対しての所与の入力電圧でコイル４０を通してより多くの電流を流れさせることにより、直流コイル４０の解放電圧（すなわち、バルブアセンブリ２０を図２の開放位置に保持するのに充分な磁界を生成するために、直流コイル４０に関して必要な、抵抗器８０に対しての入力電圧）を減少させる傾向があることとなる。ヒューズ８８は、一例として、約０．５Ａ～約１．５Ａの、好ましくは約０．６Ａ～約１．３Ａの、より好ましくは約０．８Ａ～約１．２Ａの、定格とされてもよい。ヒューズ７８は、一例として、約１００ｍＡ～約３００ｍＡの、好ましくは約１５０ｍＡ～約２５０ｍＡの、より好ましくは約１８０ｍＡ～約２２０ｍＡの、定格とされてもよい。

実施例２
図５に示すような開放保持回路７０を準備する。高温表面点火器５２は、実施例１で説明した通りである。ツェナーダイオード７２は、５．１Ｖの降伏電圧を有している。キャパシタ７４は、６８μＦのキャパシタンス値を有している。抵抗器８０は、８０Ωの抵抗値を有している。抵抗器８２は、１００Ωの抵抗値を有しており、抵抗器８４は、５０Ωの抵抗値を有している。直流コイル４０は、７．４μＨのインダクタンスを有している。回路は、１２０ＶＡＣ（ｒｍｓ）かつ６０Ｈｚの電圧源信号でシミュレートされる。図１２Ａは、点火器５２での入力電圧を、単位をボルトとして、時間との関係で図示している。回路７０は、スイッチ８６が閉塞されたフル電力モードで動作する。点火器５２が見る入力電圧信号は、１４１．８Ｖのｒｍｓ値を有しており、これは、ダイオード６４が生成するリップルに対しての、キャパシタの平滑化効果に基づいて、ＡＣ電源信号のｒｍｓ値よりも大きい。図１２Ｂは、点火器５２を通して流れる電流を示しており、２６９ｍＡのｒｍｓ値で同様のパターンを有している。これらの電圧値及び電流値では、点火器５２の高温抵抗値は、約４７６Ωであることとなり、推定される点火器５２の表面温度は、定常状態で約２４６０°Ｆ（約１３４９℃）へと到達することとなる。

図１２Ｃ及び図１２Ｄは、それぞれ、点火器５２から出力される電圧（すなわち、抵抗器８０での入力電圧）、及び、直流コイル４０が受領する電流、を示している。予想されるように、波形は、図１２Ａ及び図１２Ｂの波形と同様の形状を有している。しかしながら、点火器５２からの出力ｒｍｓ電圧は、１４．１Ｖである。直流コイルに対してのｒｍｓ電流は、１００ｍＡであり、これは、直流コイル４０及び調理用ガス安全バルブアセンブリ２０を図２の開放位置にラッチするのに充分である。

図１３Ａ～図１３Ｄは、低減電力モードでの、すなわちスイッチ８６を開放した状態での、シミュレーション結果である。上述したように、低減電力モードは、好ましくは、点火後に及び調理操作時に、火炎の消失を防止する方法として、かつ、点火器５２を一定のフル電力モードで動作させることと比較して、エネルギーコストを低減しつつ点火器５２の寿命を延長する方法として、使用される。図１３Ａは、点火器５２の入力電圧を示している。波形は、図１２Ａの波形と同様である。しかしながら、点火器５２の入力ｒｍｓ電圧は、１４３．２Ｖである。図１３Ｂを参照すると、点火器５２のｒｍｓ電流は、２５３ｍＡである。これらの推定された電流値及び電圧値では、点火器５２は、約４４６Ωの高温抵抗値を有することとなり、定常状態で約２２６０°Ｆ（約１２３８℃）の表面温度へと到達することとなる。

図１３Ｃ～図１３Ｄは、低減電力モードの場合に、点火器５２の出力電圧と、直流コイル４０の電流と、を示している。直流コイル４０の平均でのｒｍｓ電流は、約８５ｍＡであり、点火器５２の出力ｒｍｓ電圧値は、３０．５Ｖである。

開放保持回路５０及び７０は、点火器５２に通電し得るとともに開放保持回路の一部を維持し得るけれども、調理用ガスの自己点火温度へと到達させるには不充分な電流を受領する状況に、特に適している。しかしながら、特定の点火器５２では、そのシナリオは可能性が低いことが判明している。そのような場合には、点火器５２が自己点火温度へと到達することに失敗した場合、回路５０又は７０は、開放回路として失敗したこととなる。以下における図１４及び図１５の開放保持回路は、点火器５２が開放回路として失敗しない限り、点火器５２が自己点火温度へと到達することに失敗しにくい状況に、特に好適である。図１４を参照すると、別の例示的な調理用ガス安全装置の一部は、単一モードバルブドライバ開放保持回路１３０を含むものとして図示されている。回路１３０は、交流電源１３１によって給電される。開放保持回路１３０は、コイル４０などの直流コイルを有した公知のガスタップが使用され得るよう、交流電流を、時間的に変化する直流へと、変換する。図示していないけれども、ユーザがガスノブステム２６を押し下げて回転駆動することによってバルブアセンブリ２０を駆動した時に、交流電源１３１を、開放保持回路１３０の残部に対して選択的に接続するために、追加的なスイッチが設けられることとなる。高温表面点火器５２は、直流コイル４０に対して電気接続されている。「単一モード」という用語は、開放保持回路１３０がフル電力モードを有しているけれども、低減電力モードを有していないことを指す。よって、点火器５２は、フル電力を維持することによって、火炎の消失後に、調理用ガスを再点火することができる。

点火器５２は、直流コイル４０に対して直列とされている。点火器５２と直流コイル４０とからなる直列結合は、キャパシタ１３６に対して並列とされている。キャパシタ１３６の並列結合と、点火器５２及び直流コイル４０の直列結合とは、ダイオード１３２に対して直列とされている。ダイオード１３２は、ＡＣ電源１３１のＡＣ信号に対して半波整流を提供するものであり、これにより、ノードＮ_５２で点火器５２が見る電圧は、直流成分のみを有している。ダイオード１３２は、好ましくは、より大きな電流定格を有したダイオードがより高価である傾向があることのために、他方、より小さな電流定格を有したダイオードが回路１３０の寿命を短くする傾向があることのために、コストと回路１３０の寿命とのバランスをとるように選択される。

キャパシタ１３６は、ダイオード１３２が提供するＤＣ信号におけるリップルを平滑化する。ダイオード１３２が順バイアスされている時には、キャパシタ１３６は、飽和電圧へと到達するまで充電されることとなり、その時点で充電が停止される。ダイオード１３２の電圧が、キャパシタ１３６の飽和電圧を下回った時には、キャパシタ１３６は、ＡＣ電圧がキャパシタ１３６の電圧を超えるまで、放電を開始することとなり、その時点で、再び充電が開始される。キャパシタ１３６は、約２０μＦ～約４０μＦの、好ましくは約２５μＦ～約３５μＦの、より好ましくは約２８μＦ～約３２μＦの、キャパシタンス値を有している。キャパシタ１３６のキャパシタンスが増加するにつれて、ノードＮ_５２での点火器５２の入力電圧は、平坦化する（「より小さいリップル」を示す）傾向があることとなる。逆に、キャパシタ１３６のキャパシタンスが減少するにつれて、ノードＮ_５２での点火器５２の入力電圧は、平坦化度合いがより小さくなる（「より大きなリップル」を示す）傾向があることとなる。直流コイル４０は、約６μＨ～約９μＨの、好ましくは約６．５μＨ～約８．５μＨの、より好ましくは約７．０μＨ～約８．０μＨの、インダクタンスを有している。

実施例３
図１５に示すような開放保持回路１３０を準備する。高温表面点火器５２は、実施例１で説明した通りである。キャパシタ１３６は、３０μＦのキャパシタンスを有している。直流コイル４０は、７．５μＨのインダクタンスを有している。回路は、１２０ＶＡＣ（ｒｍｓ）かつ６０Ｈｚの電圧源信号でシミュレートされる。図１６Ａは、ノードＮ_５２での点火器５２の入力電圧を、単位をボルトとして、時間との関係で図示している。点火器５２が見る入力電圧信号は、１１８Ｖのｒｍｓ値を有している。図１６Ｂは、点火器５２を通して流れる電流を示しており、２５９ｍＡのｒｍｓ値を有している。これらの電圧値及び電流値では、点火器５２は、約４５７Ωの高温抵抗値を有することとなり、点火器５２の表面温度は、定常状態で約２３４０°Ｆ（約１３３２℃）へと到達することとなる。

図１６Ｃ及び図１６Ｄは、それぞれ、点火器５２から出力される電圧、及び、直流コイル４０が受領する電流、を示している。予想されるように、波形は、図１６Ｃ及び図１６Ｄの波形と同様の形状を有している。直流コイル４０に対してのｒｍｓ電流は、２５９ｍＡであり、これは、直流コイル４０及び調理用ガス安全バルブアセンブリ２０を図２の開放位置にラッチするのに充分である。

図１５を参照すると、調理用ガス安全装置の例示的な一部が、二重モードバルブドライバ開放保持回路１４０を含むものとして図示されている。図１４の開放保持回路１３０とは異なり、開放保持回路１４０は、フル電力モードで、及び低減電力モードで、動作してもよい。特定の例では、低減電力モードで点火器５２に対して提供される電力は、フル電力モードで点火器５２に対して提供される電力の、約７０パーセント～約９０パーセント、好ましくは約７５パーセント～約８５パーセント、より好ましくは約７８パーセント～約８２パーセント、である。

交流電源１４１は、ダイオード１４０に対して交流を供給し、ダイオード１４０は、交流を、時間的に変化する直流へと、変換する。キャパシタ１４６及び１４８が設けられていて、これらは、スイッチ１５０が閉塞されている時には、互いに並列とされて、キャパシタ１４８は、開放保持回路１４０の残部に対して電気接続される。キャパシタ１４６は、開放保持回路１４０がフル電力モード又は低減電力モードのいずれであっても、点火器５２に対しての（すなわち、ノードＮ_５２での）入力電圧及び電流におけるリップルを、平滑化又は平坦化する。キャパシタ１４８は、開放保持回路１４０がフル電力モードにある時に、点火器５２に対しての（すなわち、ノードＮ_５２での）入力電圧及び電流におけるリップルを、平滑化又は平坦化する。スイッチ１５０が閉塞されている時には、２つの並列キャパシタ１４６及び１４８は、それぞれ対応するキャパシタンス値の和に等しいキャパシタンスを有した単一キャパシタとして作用する。スイッチ１５０が開放されている時には、キャパシタ１４８は回路内になく、キャパシタ１４６及び１４８の並列結合に関する合計キャパシタンスは、キャパシタ１４６のキャパシタンスと等しくなる。特定の例示的な実装では、キャパシタ１４６及び１４８は、約１０μＦ～約２０μＦの、好ましくは約１２μＦ～約１８μＦの、より好ましくは約１４μＦ～約１６μＦの、キャパシタンス値を有している。直流コイル４０は、上述したインダクタンス値を有している。フル電力モードの時には、キャパシタ１４６及び１４８の、いずれかのキャパシタンスが増加するにつれて、あるいは、両方のキャパシタンスが増加するにつれて、点火器５２の入力電圧及び電流は、より小さなリップルを有する（より平坦となる）傾向があり、また、キャパシタンスがより小さくなると、逆のことが真となる。

高温表面点火器５２は、直流コイル４０に対して直列に接続されている。スイッチ１５０が開放されている時には、キャパシタ１４６は、点火器５２と直流コイル４０とからなる直列結合に対して、並列結合を形成する。スイッチ１５０が閉塞されている時には、キャパシタ１４６及び１４８からなる並列結合は、点火器５２と直流コイル４０とからなる直列結合に対して、並列結合を形成する。

スイッチ１５０が閉塞されている時には、キャパシタ１４６及び１４８からなる並列結合の合計キャパシタンスは、スイッチが開放されている時のキャパシタ１４６のキャパシタンスと比較して、より大きい。ＡＣ電源１４１が回路１４０に対して電気接続された時には、キャパシタ１４６及び１４８は、それらの飽和電圧へと到達するまで、充電されることとなる。ＡＣ電源信号が、それら飽和電圧を下回った時には、キャパシタ１４６及び１４８は、放電を開始することとなり、点火器５２に対して電流を供給することとなり、これにより、ノード_５２での点火器の入力電圧が、キャパシタ１４６及び１４８の最大飽和電圧を下回らないことが確保される。

実施例４
図１５に示すような開放保持回路１４０を準備する。高温表面点火器５２は、実施例１で説明した通りである。キャパシタ１４６及び１４８は、それぞれ、１５μＦのキャパシタンスを有している。直流コイル４０は、７．５μＨのインダクタンスを有している。回路は、１２０ＶＡＣ（ｒｍｓ）かつ６０Ｈｚの電圧源信号でシミュレートされる。フル電力では、開放保持回路１４０は、実施例３の開放保持回路１３０と同等である。よって、図１６Ａは、フル電力における点火器５２での入力電圧を、単位をボルトとして、時間との関係で図示している。ノードＮ_５２で点火器５２が見る入力電圧信号は、１１８Ｖのｒｍｓ値を有している。図１６Ｂは、点火器５２を通して流れる電流を示しており、２５９ｍＡのｒｍｓ値を有した同様のパターンを有している。これらの電圧値及び電流値では、点火器５２は、約４５７Ωの高温抵抗値を有しており、推定される点火器表面温度は、定常状態で約２３３０°Ｆ（約１２７７℃）へと到達することとなる。

実施例３の場合と同様に、図１６Ｃ及び図１６Ｄは、それぞれ、開放保持回路１４０がフル電力モードで動作している時の、点火器５２から出力される電圧、及び、直流コイル４０が受領する電流、を示している。予想されるように、波形は、図１６Ｃ及び図１６Ｄの波形と同様の形状を有している。直流コイル４０に対してのｒｍｓ電流は、２５９ｍＡであり、これは、直流コイル４０及び調理用ガス安全バルブアセンブリ２０を図２の開放位置にラッチするのに充分である。

１２０ＶＡＣ電源電力でのシミュレーションは、開放保持回路１４０を低減電力モードとした状態で、すなわち、フル電力モードと同じ点火器５２及び構成要素値を使用した状態でかつスイッチ１５０が開放されている状態で、実施される。図１７Ａは、低減電力における点火器５２での入力電圧を、単位をボルトとして、時間との関係で図示している。点火器５２が見る電圧は、９８Ｖのｒｍｓ値を有している。図１７Ｂは、低減電力モードで点火器５２を通して流れる電流を示しており、２３８ｍＡのｒｍｓ値を有した同様のパターンを有している。これらの電圧及び電流では、点火器５２の推定される高温抵抗値は、約４１４Ωであり、点火器５２は、約２０５０°Ｆ（約１１２１℃）の推定表面温度へと到達することとなる。図１７Ｃは、点火器５２の出力電圧を示している。図１７Ｄは、直流コイル４０の電流を示しており、２３８ｍＡのｒｍｓ値を有している。

実施例５
実施例１で説明した範囲内に属するそれぞれが同じ組成及び同じ寸法を有した３つの点火器５２であるものの、０．０００４インチ～０．００２インチ（０．００１０１６ｃｍ～０．００５０８ｃｍ）の程度の導電性インク厚さの変動を有した３つの点火器５２を使用して、開放保持回路１４０に対して、９０ＶＡＣ ｒｍｓ～１３５ＶＡＣ ｒｍｓの範囲の異なるＡＣ電源電圧信号を印加する。ＡＣ電源のｒｍｓ電圧値、点火器の入力ｒｍｓ電圧値、点火器のｒｍｓ電流値、点火器の消費電力、及び、測定された点火器温度を、以下の表Ｉ～表ＩＩＩに記載している。

実施例６
実施例１で説明したような高温表面点火器を準備し、これは、８７Ωの室温抵抗値を有している。点火器を、上述したような構成要素値を有した開放保持回路１４０内に配置し、１２０ＶＡＣ ｒｍｓの電源電圧を印加する。１８００°Ｆ（９８２℃）及び２１３８°Ｆ（１１７０℃）へと到達するのに必要な、単位を秒とした時間が、表４に提供している。

開放保持回路５０、７０、１３０、及び１４０は、直流コイル４０との互換性を維持しつつ、高温表面点火器５２が交流電源によって給電され得るように設計されている。回路５０、７０、１３０、及び１４０における点火器５２と直流コイル４０との間の関係性に基づいて、バルブアセンブリ２０が関連バーナに対して供給する空気と調理用ガスとの可燃性混合物を点火するのに充分な電流を点火器５２が受領する時にのみ、直流コイル４０は、調理用ガス安全バルブアセンブリ２０を図２の開放位置に保持するのに充分な電流を、受領する。しかしながら、公知の開放保持回路とは異なり、回路５０、７０、１３０、及び１４０は、ガスバルブ２１が開放状態に保持されていることを保証するのに充分な程度に点火器が高温であるかどうかを決定するに際して、熱電対を使用していない。そのような公知のシステムでは、点火された火炎に対して熱電対が応答するダイナミクスに起因して、熱電対が、かなり大きな遅延時間を導入してしまう。回路５０、７０、１３０、及び１４０では、それに代えて、ユーザがガスノブを解放した後でもガスバルブ２１を開放したままとし得るよう、点火が起こったことを指摘するに際して、又は点火が充分に迅速に起こるであろうことを指摘するに際して、点火器５２の電気的状態に依存している。これは、少なくとも部分的には、公知の高温表面点火器と比較して、点火器５２として使用するのに適したものとして本明細書で開示した高温表面点火器の、より優れた点火温度の時間特性に基づいて、可能とされている。よって、好ましい例では、高温表面点火器５２は、火炎センサの熱電対に対して動作可能に接続されていない。

図８を参照すると、開放保持回路の代替可能な例１２０が提供されており、この場合、開放保持コイル１３２は、交流で動作する、すなわち、極性変化中に電源電圧がゼロを交差する時でさえ、調理用ガス安全バルブアセンブリ２０を図２の開放位置に保持するために、一貫した磁界を生成することができる。当業者には公知であるように、標準的な直流コイル４０に、シェーディングリングを設けてもよく、これにより、直流コイル４０が生成する磁界に対して二次的な磁界でありかつ位相ズレした磁界を生成することができる。その結果、一次的な磁界が、開放保持コイル１３２での電圧がゼロに近づくことに基づいて、減少し始めた時には、シェーディングリングが生成した二次的な磁界が、バルブアセンブリ２０を図２の開放位置に保持することとなる。図８を参照すると、交流開放保持コイル１３２は、高温表面点火器５２に対して直列に接続されている。ダイオード１２４は、点火器５２及び交流コイル１３２に対して、選択的に接続可能とされており、これにより、開放保持回路１２０は、点火後の調理操作時などには、低減電力モードで動作することができる。開放保持回路５０及び７０の場合と同様に、低減電力モードで動作する能力は、点火器５２を常にフル電力で動作させることと比較して電力消費を低減させつつかつ点火器の寿命を増加させつつ、常に通電された点火源（点火器５２）を提供することによって火炎消失の可能性を低減させる。スイッチ１３０は、極１２６に対して選択的に接続可能であり、これにより、開放保持回路をフル電力モードとすることができ、他方、極１２８に対して選択的に接続可能であり、これにより、点火器５２を低減電力モードとすることができる。特定の例では、スイッチ１３０は、ガスノブステム２６に対して動作可能に接続され、これにより、バルブアセンブリ２０が図２の開放位置にある状態でガスノブステム２６が解放された時には、スイッチ１３０は、極１２６に対して接続されて、低減電力モードで動作することとなる。

上述したように、コンロバーナガスを点火するに際して、火花点火器とは対照的に高温表面点火器５２を使用することの１つの利点は、点火器を常に通電したまま（フル電力で、又は低減電力で）とし得ることであり、これにより、火炎消失の場合に点火を提供し得ることである。高温表面点火器のこの特性は、また、他の多くの機能を可能とする。

図６を参照すると、高温表面点火器５２を含むテンプレート回路９０が図示されている。図６は、開放保持回路を示すものではなく、また、開放保持コイルを有したガスバルブを示すものでもない。しかしながら、ガスバルブが設けられることとなり、回路９０は、ガスバルブが駆動された時には、バーナに対してのガス流と点火器５２に対しての電気供給とを調整するために、スイッチ９４を介して高温表面点火器５２に対して通電されることとなるように、構成されることとなる。ダイオード９２は、スイッチ９４を介して、回路９０に対して選択的に接続可能とされている。スイッチ９４が、スイッチの極９６に対して接触している時には、ダイオード９２は、回路９０に対して接続され、点火器５２に対して供給される電流を半波整流する。逆極性の電流を除去することで、点火器５２に対して供給される電力を低減させ、これにより、低減電力モードでの動作を提供する。スイッチ９４が、スイッチの極９８に対して接触している時には、回路９０は、フル電力モードである。好ましい例では、フル電力モードは、点火動作時に使用され、低減電力モードは、点火後にかつ調理操作時に使用される。テンプレート回路９０は、多数の異なる回路構成要素が任意選択的に提供され得る位置１０２及び１０４を含むことのために、そのように称されている。

図６を参照すると、位置１０２又は１０４で使用され得る１つの構成要素は、火炎センサである。当該技術分野では公知であるように、火炎センサは、バーナが点灯しているかどうかを決定する。多数の異なる火炎センサ技術が存在し、光学的火炎検出器及び熱電対を含めて、使用されてもよい。光学的火炎センサは、ＵＶ検出器、Ｎｅａｒ ＩＲ（近赤外）アレイ検出器、及び、ＩＲ検出器、を含んでもよい。火炎センサが設けられる場合には、火炎センサは、火炎が存在しない時にはガス流が中断されるよう、バーナに対してガスを供給するために使用されているガスバルブアセンブリに対して、動作可能に接続されてもよい。火炎センサは、また、火炎が存在しない時にはバーナガスの流れを阻止するために、温度制御リレー、開放保持コイル、及びバイメタルガス安全バルブ（「安全缶」）、と一緒に使用されてもよい。

また、点火器５２の電気的状態に関する情報を文書化するために、多数のセンサ又はインジケータが、位置１０２及び１０４で使用されてもよい。センサ又はインジケータは、単独で使用されてもよく、又は、互いに組み合わせて使用されてもよい。一例では、点火器５２が通電されている合計時間を積算するタイマーが、設けられてもよい。その場合、通電時間データを使用することにより、故障前に点火器５２を交換し得るよう、点火器５２の予想寿命がどの程度残っているかが決定されてもよい。そのような収集された情報は、また、ｗｉ－ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、及び他の公知の無線通信技術、によって、ユーザのスマートフォン、パーソナルコンピュータ、ノートパソコン、あるいは、サーバ、に対して無線送信されてもよく、これにより、点火器５２の状態に関する情報を、遠隔的に提供することができる。

可聴インジケータが、また、位置１０２及び１０４で使用されてもよい。現在の火花点火器は、点火時に明確な可聴音を発生させるものであり、多くの消費者は、点火の指標として、その音を聞くことに慣れており、その音を好むようになっている。高温表面点火器５２は、点火時に可聴音を発生させるものではない。しかしながら、音発生器が位置１０４に設けられてもよく、音発生器は、点火器５２が最初に通電される時にのみ通電され、点火器５２が点火電流を受領していることを示すために、クリック音又は別のタイプの音を発生させる。

多数の追加的なセンサ及びインジケータが、位置１０２又は１０４のいずれかで使用されてもよい。例えば、火災センサが設けられてもよい。火災センサは、調理用に所望された火炎以外の火炎が存在するかどうかを決定することを意図している点において、火炎センサと相違するものである。火災センサは、典型的には、バーナの上方に視野を有した光学的センサである。特定の例では、火災が検出された時にはバーナに対してのガスを遮断する制御方式が組み込まれてもよい。

また、鍋センサが設けられてもよい。鍋センサは、バーナ上に鍋が存在するかどうかを決定する（例えば、重量の変化を感知することによって）。鍋センサは、バーナ上に鍋が存在する時にのみ回路９０を完成させる圧力スイッチ若しくはプランジャーを含んでもよく、又はそのような圧力スイッチ若しくはプランジャーに対して動作可能に接続されてもよく、これにより、火災防止に役立ってもよい。

加えて、点火器５２が、連続的に通電され得ることにより（フル電力で、又は低減電力で）及び任意のガス流で再点火され得ることにより、特定の期間にわたってバーナをオンオフすることによって（すなわち、バーナに対してのガスバルブを開閉することによって）、多数の異なる調理機能を提供してもよい。ある例では、バーナのオンオフ時間を積算するタイマーが設けられる。上述したタイプの火炎センサを使用することにより、タイマーの状態をオンとオフとの間にわたって切り替えてもよい。代替的には、タイマーは、単に、点火器５２が通電された時にのみ通電されるように構成されてもよく、そして、例えば「煮る」などの所望の調理モードを示す特定の位置へとユーザがガスバルブを設定した時にオンオフ時間を積算するように構成されてもよい。関連したコントローラ内に存在する事前プログラムされたアルゴリズムは、選択された調理モードに基づいて、バーナガスバルブを開閉してもよい。

図６に関して説明した回路構成要素オプションは、また、上述した直流開放保持コイル回路と一緒に使用されてもよい。図７を参照すると、開放保持回路１１０は、図４のものと同様である。直流コイル４０は、図１及び図２のガス安全バルブアセンブリ２０の一部である。位置１１４及び１１６では、様々なセンサ及びインジケータが使用されてもよい。開放保持回路１１０は、図４のダイオード６４と同様に機能するダイオード１３０を含む。並列キャパシタ１２０及び１２４は、スイッチ１２６が極１２８に対して接触している時（フル電力モード）には、ダイオード１３０のリップル電圧を平滑化する。キャパシタ１２０は、低減電力モードで（スイッチ１２６が開放されている状態で）、リップル電圧を平滑化する。抵抗器１２２は、直流コイル４０に対して直列とされており、直流コイル４０が受領する電流を制限する。分流抵抗器１１８は、調理用ガス安全バルブアセンブリ２０（図２）を開放した状態で保持するために必要な電流と比較して点火器５２を動作させるために必要な過剰電流を分流させる。

Claims (73)

1. 調理用ガス安全装置であって、
   調理用ガスを通過させ得る開放位置へと手動で駆動可能とされたバルブアセンブリであり、しきい値電流値を超える電流を受けた時にのみバルブを前記開放位置に保持するように通電可能とされた少なくとも１つのコイルを含む前記バルブアセンブリ、及び
   高温表面点火器と前記少なくとも１つのコイルとを含む開放保持回路であり、前記高温表面点火器は、前記少なくとも１つのコイルに対して電気接続されており、前記しきい値電流値を有した電流を前記少なくとも１つのコイルが受けてから８秒以内に、前記高温表面点火器の表面が、前記調理用ガスの少なくとも自己点火温度へと到達する、前記開放保持回路、
   を含む、調理用ガス安全装置。
2. 前記少なくとも１つのコイルは、少なくとも１つの交流コイルである、請求項１に記載の調理用ガス安全装置。
3. 前記少なくとも１つのコイルは、少なくとも１つの直流コイルである、請求項１に記載の調理用ガス安全装置。
4. 前記高温表面点火器は、前記少なくとも１つの直流コイルと共に第１直列結合とされている、請求項３に記載の調理用ガス安全装置。
5. 第１キャパシタをさらに含み、前記第１キャパシタは、前記第１直列結合と共に第１並列結合とされている、請求項４に記載の調理用ガス安全装置。
6. 前記開放保持回路に対して選択的に電気接続される第２キャパシタをさらに含み、前記第２キャパシタが前記開放保持回路に対して電気接続された時には、前記第１キャパシタ及び前記第２キャパシタは、前記第１直列結合と共に第２並列結合とされる、請求項５に記載の調理用ガス安全装置。
7. 前記第２並列結合と共に第２直列結合とされたダイオードをさらに含む、請求項６に記載の調理用ガス安全装置。
8. 前記第１並列結合と共に第２直列結合とされたダイオードをさらに含む、請求項５に記載の調理用ガス安全装置。
9. 前記高温表面点火器は、前記少なくとも１つの直流コイルに対して選択的に電気接続される、請求項３に記載の調理用ガス安全装置。
10. 前記高温表面点火器は、前記少なくとも１つの直流コイルに対して第１直並列結合とされている、請求項３に記載の調理用ガス安全装置。
11. 前記開放保持回路は、前記少なくとも１つの直流コイルに対して第１直列結合とされたツェナーダイオードをさらに含む、請求項３に記載の調理用ガス安全装置。
12. 前記開放保持回路は、前記高温表面点火器に対して第２直並列結合とされたダイオードをさらに含む、請求項１１に記載の調理用ガス安全装置。
13. 前記開放保持回路は、前記高温表面点火器に対して並列とされて第１並列結合を形成する第１キャパシタをさらに含む、請求項３に記載の調理用ガス安全装置。
14. 前記開放保持回路は、第２キャパシタとスイッチとをさらに含み、前記第２キャパシタは、前記スイッチに対して選択的に直列とされて第１直列結合を形成し、前記第１直列結合は、前記第１並列結合に対して並列とされる、請求項１３に記載の調理用ガス安全装置。
15. 前記開放保持回路は、第１抵抗器をさらに含み、前記少なくとも１つの直流コイルは、前記第１抵抗器に対して直列とされて第１直列結合を形成し、前記高温表面点火器は、前記第１直列結合に対して第１直並列結合とされる、請求項３に記載の調理用ガス安全装置。
16. 前記開放保持回路は、第２抵抗器をさらに含み、前記第２抵抗器は、前記第１直列結合に対して並列とされて第１並列結合を形成し、前記第１並列結合は、前記高温表面点火器に対して直列とされて第２直列結合を形成する、請求項１５に記載の調理用ガス安全装置。
17. 前記開放保持回路は、第１抵抗器をさらに含み、前記直流コイルは、前記第１抵抗器に対して直列とされて第１直列結合を形成する、請求項１に記載の調理用ガス安全装置。
18. 前記開放保持回路は、第２抵抗器をさらに含み、前記第１直列結合は、前記第２抵抗器に対して並列とされて第１並列結合を形成する、請求項１７に記載の調理用ガス安全装置。
19. 前記第１並列結合は、前記高温表面点火器に対して直列とされて第２直列結合を形成する、請求項１８に記載の調理用ガス安全装置。
20. 前記開放保持回路は、第１キャパシタをさらに含み、前記第２直列結合は、前記第１キャパシタに対して並列とされて第２並列結合を形成する、請求項１９に記載の調理用ガス安全装置。
21. 前記開放保持回路は、第２キャパシタとスイッチとをさらに含み、前記第２キャパシタは、前記スイッチに対して選択的に直列とされて第３直列結合を形成し、前記第３直列結合は、前記第２並列結合に対して並列とされて第３並列結合を形成する、請求項２０に記載の調理用ガス安全装置。
22. 前記開放保持回路は、前記高温表面点火器に対して第２直並列結合とされたダイオードをさらに含む、請求項１０に記載の調理用ガス安全装置。
23. 前記少なくとも１つのコイルは、熱電対に対して電気接続されていない、請求項１～２２の何れか一項に記載の調理用ガス安全装置。
24. 前記少なくとも１つの直流コイルは、火炎センサに対して電気接続されていない、請求項１～２３の何れか一項に記載の調理用ガス安全装置。
25. 前記高温表面点火器は、正の抵抗温度係数を有している、請求項１～２４の何れか一項に記載の調理用ガス安全装置。
26. 前記高温表面点火器は、セラミック製点火器である、請求項１～２５の何れか一項に記載の調理用ガス安全装置。
27. 前記高温表面点火器は、窒化ケイ素製点火器である、請求項１～２６の何れか一項に記載の調理用ガス安全装置。
28. 前記セラミック製点火器は、約２０オーム～約６０オームの室温抵抗値を有している、請求項２６に記載の調理用ガス安全装置。
29. 前記セラミック製点火器は、セラミックボディを有しており、前記セラミックボディは、長手方向軸線を規定する長さと、幅方向軸線を規定する幅と、厚さ方向軸線を規定する厚さと、を有しており、前記セラミック製点火器は、
    それぞれ対応する外面を有した第１セラミックタイル及び第２セラミックタイルと、
    前記第１セラミックタイルと前記第２セラミックタイルとの間に配置された導電性インクパターンと、
    を含み、
    前記点火器は、約０．０４７インチ～約０．０６０インチ（約０．１１９４ｃｍ～約０．１５２４ｃｍ）の、前記厚さ方向軸線に沿った厚さを有しており、１２０Ｖ ＡＣ ｒｍｓの電位差を受けた時には、各点火器の外面の少なくとも１つは、８秒以内に、少なくとも１４００°Ｆ（約７６０℃）の温度へと到達する、請求項２６に記載の調理用ガス安全装置。
30. 前記セラミック製点火器の導電性インクは、約０．０００４インチ～約０．００２インチ（約０．００１０１６ｃｍ～約０．００５０８ｃｍ）の、前記厚さ方向軸線に沿った厚さを有している、請求項２９に記載の調理用ガス安全装置。
31. 前記セラミック製点火器の前記導電性インクパターンを構成する導電性インクは、窒化ケイ素と炭化タングステンとを含む、請求項２９又は３０に記載の調理用ガス安全装置。
32. 前記導電性インクパターンは、正の抵抗温度係数を有している、請求項２９～３１の何れか一項に記載の調理用ガス安全装置。
33. 前記開放保持回路は、前記直流コイルに対して直列に接続されて第１直列結合を形成するツェナーダイオードをさらに含む、請求項３に記載の調理用ガス安全装置。
34. 前記開放保持回路は、前記開放保持回路に対して選択的に接続可能な第２抵抗器に対して並列とされて第１並列結合を形成する第１抵抗器をさらに含む、請求項３３に記載の調理用ガス安全装置。
35. 前記開放保持回路は、前記第１直列結合に対して並列とされて第２並列結合を形成する第３抵抗器をさらに含む、請求項３４に記載の調理用ガス安全装置。
36. 前記第１並列結合は、前記第２並列結合に対して直列とされて第２直列結合を形成する、請求項３５に記載の調理用ガス安全装置。
37. 前記高温表面点火器は、前記第２並列結合に対して直列とされて第３直列結合を形成する、請求項３６に記載の調理用ガス安全装置。
38. 前記開放保持回路は、前記第３直列結合に対して並列とされて第３並列結合を形成するキャパシタをさらに含む、請求項３７に記載の調理用ガス安全装置。
39. 前記第３並列結合に対して直列とされて第４直列結合を形成するダイオードをさらに含む、請求項３８に記載の調理用ガス安全装置。
40. コンロのバーナに対して調理用ガスを供給するための方法であって、
    開放位置と閉塞位置とを有したバルブを含むバルブアセンブリを準備するとともに、前記バルブが前記開放位置にある時には、前記バルブを通して前記調理用ガスを通過させ、前記バルブアセンブリを、前記バルブを前記開放位置に保持するために通電可能とされた少なくとも１つのコイルをさらに含むものとすることと、
    前記バルブを、前記開放位置へと、手動で駆動することと、
    高温表面点火器と前記少なくとも１つのコイルとを含む開放保持回路に対して、交流を供給し、これにより、前記バルブを前記開放位置に保持することと、
    を含む、コンロのバーナに対して調理用ガスを供給するための方法。
41. 前記少なくとも１つのコイルを、交流コイルとする、請求項４０に記載の方法。
42. 前記少なくとも１つのコイルを、少なくとも１つの直流コイルとし、前記方法は、前記交流を、時間的に変化する直流へと、変換することと、前記時間的に変化する直流を、前記少なくとも１つの直流コイルに対して供給することにより、前記バルブを前記開放位置に保持することと、をさらに含む、請求項４０に記載の方法。
43. 前記交流を前記時間的に変化する直流へと変換することは、前記交流を整流することを含む、請求項４２に記載の方法。
44. 前記交流を前記時間的に変化する直流へと変換することは、前記高温表面点火器及び前記直流コイルに対して電気接続された第１キャパシタを、充電させたり放電させたりすることをさらに含む、請求項４２に記載の方法。
45. 前記高温表面点火器及び前記少なくとも１つの直流コイルに対して電気接続される第２キャパシタを、選択的に配置することと、前記第２キャパシタが前記高温表面点火器及び前記少なくとも１つの直流コイルに対して電気接続された時には、前記第２キャパシタを充電させたり放電させたりすることと、をさらに含む、請求項４４に記載の方法。
46. 前記第１キャパシタを、前記第２キャパシタに対して並列として第１並列結合を形成する、請求項４５に記載の方法。
47. 前記第２キャパシタを、前記開放保持回路に対して選択的に電気接続する、請求項４６に記載の方法。
48. 前記高温表面点火器を、前記少なくとも１つの直流コイルに対して直列として第１直列結合を形成する、請求項４２～４７の何れか一項に記載の方法。
49. 前記時間的に変化する直流を、第１の時間的に変化する直流とし、前記方法は、前記高温表面点火器に対して、第２の時間的に変化する直流を供給することをさらに含む、請求項４２に記載の方法。
50. 前記高温表面点火器が前記調理用ガスの自己点火温度へと到達する８秒前以降に、前記バルブを前記開放位置に保持する、請求項４０に記載の方法。
51. 前記開放保持回路を、点火動作時の点火器フル電力モードから、調理操作時の点火器低減電力モードへと、切り替えることをさらに含む、請求項４０に記載の方法。
52. 前記開放保持回路を、スイッチに対して直列とされて第１直列結合を形成する第１抵抗器と、前記第１直列結合に対して並列とされて第１並列結合を形成する第２抵抗器と、を含むものとし、前記開放保持回路を前記点火器フル電力モードから前記点火器低減電力モードへと切り替えることを、前記スイッチを開放することを含むものとする、請求項５１に記載の方法。
53. 前記開放保持回路を、スイッチに対して直列とされて第１直列結合を形成する第１キャパシタと、前記第１直列結合に対して並列とされて第１並列結合を形成する第２キャパシタと、をさらに含むものとし、前記開放保持回路を前記点火器フル電力モードから前記点火器低減電力モードへと切り替えることを、前記スイッチを開放することを含むものとする、請求項５１に記載の方法。
54. 調理用ガス安全装置であって、
    バルブと少なくとも１つのコイルとを含むバルブアセンブリであり、前記バルブは、流体入口と流体出口とを含むとともに、前記流体入口を前記流体出口に対して流体連通状態に配置するように手動で駆動可能とされ、前記少なくとも１つのコイルは、しきい値電流値を超える電流を受けた時にのみ前記バルブを前記開放位置に保持するように通電可能とされている、前記バルブアセンブリ、及び
    前記少なくとも１つのコイルに対して電気接続可能とされて開放保持回路を規定する高温表面点火器であり、１２０Ｖ ＡＣ ｒｍｓの電位差を受けた時には、前記少なくとも１つのコイルが前記しきい値電流を受けてから８秒以内に、少なくとも１４００°Ｆ（約７６０℃）の表面温度へと到達するものとされた、前記高温表面点火器、
    を含む、調理用ガス安全装置。
55. １２０Ｖ ＡＣ ｒｍｓの電位差を受けた時には、前記高温表面点火器は、前記少なくとも１つのコイルが前記しきい値電流を受けてから４秒以内に、少なくとも１８００°Ｆ（約９８２℃）の表面温度へと到達する、請求項５４に記載の調理用ガス安全装置。
56. 前記少なくとも１つのコイルは、少なくとも１つの交流コイルである、請求項５４又は５５に記載の調理用ガス安全装置。
57. 前記少なくとも１つのコイルは、少なくとも１つの直流コイルである、請求項５４又は５５に記載の調理用ガス安全装置。
58. 前記少なくとも１つのコイルに対して電気接続可能とされたダイオードと、前記少なくとも１つの直流コイルに対して、時間的に変化する直流を供給するための交流電源と、をさらに含む、請求項５７に記載の調理用ガス安全装置。
59. 少なくとも１つのキャパシタをさらに含み、前記少なくとも１つのキャパシタは、前記高温表面点火器及び前記少なくとも１つの直流コイルに対して並列に接続可能とされている、請求項５７又は５８に記載の調理用ガス安全装置。
60. 前記少なくとも１つのコイルは、熱電対に対して電気接続されていない、請求項５４～５９の何れか一項に記載の調理用ガス安全装置。
61. 前記高温表面点火器は、窒化ケイ素製点火器であるとともに、約２０オーム～約６０オームの室温抵抗値を有している、請求項５４～６０の何れか一項に記載の調理用ガス安全装置。
62. 前記セラミック製点火器は、セラミックボディを有しており、前記セラミックボディは、長手方向軸線を規定する長さと、幅方向軸線を規定する幅と、厚さ方向軸線を規定する厚さと、を有しており、前記セラミック製点火器は、
    それぞれ対応する外面を有した第１セラミックタイル及び第２セラミックタイルと、
    前記第１セラミックタイルと前記第２セラミックタイルとの間に配置された導電性インクパターンと、
    を含み、
    前記点火器は、約０．０４７インチ～約０．０６０インチ（約０．１１９４ｃｍ～約０．１５２４ｃｍ）の、前記厚さ方向軸線に沿った厚さを有しており、１２０Ｖ ＡＣ ｒｍｓの電位差を受けた時には、各点火器の外面の少なくとも１つは、８秒以内に、少なくとも１４００°Ｆ（約７６０℃）の温度へと到達する、請求項５４～６１の何れか一項に記載の調理用ガス安全装置。
63. 前記導電性インクパターンは、正の抵抗温度係数を有している、請求項６２に記載の調理用ガス安全装置。
64. 調理用ガス安全装置であって、
    バルブと少なくとも１つのコイルとを含むバルブアセンブリであり、前記バルブは、流体入口と流体出口とを含むとともに、前記流体入口を前記流体出口に対して流体連通状態に配置するように手動で駆動可能とされ、前記少なくとも１つのコイルは、しきい値電流値を超える電流を受けた時にのみ前記バルブを前記開放位置に保持するように通電可能とされている、前記バルブアセンブリ、及び
    前記少なくとも１つのコイルに対して電気接続可能とされて開放保持回路を規定する高温表面点火器であり、１２０Ｖ ＡＣ ｒｍｓの電位差を受けた時には、前記少なくとも１つのコイルが前記しきい値電流を受けてから８秒以内に、前記高温表面点火器の表面が、ブタン、ブタン１４００、プロパン、天然ガス、及びこれらの混合物、のうち少なくとも１つの、自己点火温度へと到達するものとされた、前記高温表面点火器、
    を含む、調理用ガス安全装置。
65. 前記高温表面点火器の前記表面は、前記少なくとも１つのコイルが前記しきい値電流を受けてから４秒以内に、ブタン、ブタン１４００、プロパン、天然ガス、及びこれらの混合物、のうち前記少なくとも１つの、前記自己点火温度へと到達する、請求項６４に記載の調理用ガス安全装置。
66. 前記少なくとも１つのコイルは、少なくとも１つの交流コイルである、請求項６４又は６５に記載の調理用ガス安全装置。
67. 前記少なくとも１つのコイルは、少なくとも１つの直流コイルである、請求項６４又は６５に記載の調理用ガス安全装置。
68. 前記少なくとも１つのコイルに対して電気接続可能とされたダイオードと、前記少なくとも１つの直流コイルに対して、時間的に変化する直流を供給するための交流電源と、をさらに含む、請求項６７に記載の調理用ガス安全装置。
69. 少なくとも１つのキャパシタをさらに含み、前記少なくとも１つのキャパシタは、前記高温表面点火器及び前記少なくとも１つの直流コイルに対して並列に接続可能とされている、請求項６７又は６８に記載の調理用ガス安全装置。
70. 前記少なくとも１つのコイルは、熱電対に対して電気接続されていない、請求項６４～６９の何れか一項に記載の調理用ガス安全装置。
71. 前記高温表面点火器は、窒化ケイ素製点火器であるとともに、約２０オーム～約６０オームの室温抵抗値を有している、請求項６４～７０の何れか一項に記載の調理用ガス安全装置。
72. 前記セラミック製点火器は、セラミックボディを有しており、前記セラミックボディは、長手方向軸線を規定する長さと、幅方向軸線を規定する幅と、厚さ方向軸線を規定する厚さと、を有しており、前記セラミック製点火器は、
    それぞれ対応する外面を有した第１セラミックタイル及び第２セラミックタイルと、
    前記第１セラミックタイルと前記第２セラミックタイルとの間に配置された導電性インクパターンと、
    を含み、
    前記点火器は、約０．０４７インチ～約０．０６０インチ（約０．１１９４ｃｍ～約０．１５２４ｃｍ）の、前記厚さ方向軸線に沿った厚さを有しており、１２０Ｖ ＡＣ ｒｍｓの電位差を受けた時には、各点火器の外面の少なくとも１つは、８秒以内に、少なくとも１４００°Ｆ（約７６０℃）の温度へと到達する、請求項６４～７１の何れか一項に記載の調理用ガス安全装置。
73. 前記導電性インクパターンは、正の抵抗温度係数を有している、請求項７２に記載の調理用ガス安全装置。

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