JP2568463B2 - ガス器具の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野及び発明の概要】本発明は、テーブ
ルコンロ等のガス器具の制御装置、特に、駆動源として
電動モータを用いたガス量調整弁を利用した制御装置に
関するもので、ガス燃焼器具の停止時には、前記ガス量
調整弁の開度が次の点火に適した開度に設定できるよう
にし、ガスバーナの点火性能の向上を企画し、加えて、
この点火性能を確保した上でガス量調節範囲を広く設定
でき、さらには、操作性を改善するようにしたものであ
る。 【０００２】 【従来技術及び課題】ガス器具のうち、所謂テーブルコ
ンロ等の器具では、点火操作及び消火操作が頻繁に行わ
れるとともに、器具使用中において火力調節が頻繁に行
われることとなる。従来の器具では、火力調節のための
ガス量調節装置として、所謂ガスコックが採用されてお
り、このものでは、操作つまみを回動させることによ
り、所望の開弁度に調節でき、これにより任意に火力調
節できる。 【０００３】ところが、このガス量調節装置では、操作
トルクが大きく、操作つまみをある程度の大きさに設定
する必要がある。このことから、ガスコンロでは、点
火，消火及び火力調節の為の操作つまみが大型化すると
いう問題があった。かかる問題を解決するものとして、
例えば図４に示すように、元弁（４）とガスバーナ
（Ｂ）を繋ぐ回路に電動式のガス量調整弁（１）を設け
ることが考えられる。上記ガス量調整弁（１）は、可逆
回転式の電動モータ（Ｍ）の出力軸によって、ニードル
弁（Ｎ）をこれに対応する弁孔（２１）に対して接離す
るようにしたものであり、この接離動作を可能にするた
め、ニードル弁（Ｎ）の軸部（１１）を本体（２）の構
成壁とネジ対偶させている。 【０００４】このものでは、開弁操作スイッチ（３１）
を閉成すると、その閉成時間だけ電動モータ（Ｍ）が正
転してニードル弁（Ｎ）が弁孔（２１）から離反動作
し、ガス流量が増大せしめられることとなる。逆に、他
方の絞り操作スイッチ（３２）を閉成すると、この閉成
時間だけ電動モータ（Ｍ）が逆転してニードル弁（Ｎ）
が弁孔（２１）に接近移動してガス量が絞られる。この
ように構成したものでは、上記開・閉操作スイッチ（３
１）（３２）の操作によってガス量が調節できるから、
操作力が軽いという利点があるとともに、器具の操作面
には開・閉操作スイッチ（３１）（３２）を配設するだ
けであるから、操作部の構成もコンパクトなものとな
る。 【０００５】ところが、このような制御型式のもので
は、ガス器具を停止操作すると、上記ガス量調整弁
（１）の開度の如何んに関わらず、その上流側の元弁
（４）が遮断されてガスバーナ（Ｂ）が消火せしめられ
る。従って、ガス器具の再使用時には、ガス量調整弁
（１）が直前の消火時の開度のままでバーナが点火す
る。このとき、器具停止時のガス量調整弁（１）の開度
が最小開度に設定されていると、該最小開度に応じた最
小ガス量状態で点火動作が進行し、点火不良が生じ易
い。又、ガス量調整弁（１）の開度が最大になっている
と、点火時にガスバーナ（Ｂ）が爆発的に燃焼して危険
である。 【０００６】このように、上記従来の制御方式を採用す
る場合には、ガス量調整弁（１）の開度によっては、ガ
スバーナ（Ｂ）への点火動作が円滑に行われない場合が
あるという問題があった。本発明は、『開・閉操作スイ
ッチ（３１）（３２）の操作によってガスバーナ（Ｂ）
へのガス回路に挿入した電動モータ駆動式のガス量調整
弁（１）の開度を調整することによりガス量を調節し、
器具停止操作によって上記ガス回路に挿入した元弁
（４）を閉弁せしめるようにしたガス器具の制御装置』
において、器具の停止操作をしたときには、ガス量調整
弁（１）が点火に適する開度に維持せしめられるように
し、再使用時における点火動作を安全且確実に進行させ
得るようにし、加えて、ガス量調節範囲を広く設定した
場合の操作性を改善し且点火性能を向上させることをそ
の課題とする。 【０００７】 【手段】上記課題を解決する為の本発明の技術的手段
は、『ガスバーナ（Ｂ）の点火適性が確保できるガス量
を得るのに必要なガス量調整弁（１）の開度であって、
前記ガス量調整弁（１）の開度調節範囲の両端部を除く
中間領域内に定められた基準開度を設定する為の基準開
度設定器と、ガス量調整弁（１）の開度を検出する開弁
度検出手段と、該開弁度検出手段が検出する開弁度と前
記基準開度とを比較して前者の開弁度が大きい場合は絞
り信号を出力し、後者の基準開度が大きい場合は開度増
加信号を出力する開弁度比較器（７）と、ガス量調整弁
（１）を絞る方向にその駆動源たる電動モータを作動さ
せる絞り駆動回路（Ｄ）と、ガス量調整弁（１）を開度
増加させる方向に前記電動モータを作動させる開放駆動
回路（Ｕ）と、器具を停止させる為の停止操作信号が発
生したときに前記開弁度比較器（７）が絞り信号を出力
しているときは開弁度検出手段の出力が基準開度に一致
するまで絞り駆動回路（Ｄ）を導通状態とする一方、前
記停止信号発生時に開弁度比較器（７）が開度増加信号
を出力しているときは前記開弁度検出手段の出力が基準
開度に一致するまで開放駆動回路（Ｕ）を導通状態とす
る停止処理手段を具備させた』ことである。 【０００８】 【作用】上記技術的手段は次のように作用する。ガス器
具を使用している状態で開・閉操作スイッチ（３１）
（３２）を操作すると、既述従来のものと同様にガス量
調整弁（１）の開度が増減・変化し、該ガス量調整弁
（１）からガス供給を受けるガスバーナ（Ｂ）の燃焼量
が調整される。次に、器具停止操作をすると、既述従来
のものと同様に元弁（４）が閉弁動作してガスバーナ
（Ｂ）が消火状態になると共に、この器具停止操作時に
はガス量調整弁（１）の開度が開弁度検出手段で検出さ
れる。 【０００９】一方、ガスバーナ（Ｂ）を適正に点火させ
るために必要なガス量調整弁（１）の基準開度を設定す
る基準開度設定の出力と上記ガス量調整弁（１）の実際
の開度（開弁度検知手段の出力）は開弁度比較器（７）
で比較されており、上記器具停止操作がされたときに
は、前記開弁度比較器（７）の出力に基づいて停止処理
手段は次のように動作する。すなわち、上記ガス量調整
弁（１）の開度が前記点火に適した基準開度より大きい
ことを示す絞り信号が前記開弁度比較器（７）から出力
されている場合は、前記停止処理手段が絞り駆動回路
（Ｄ）を導通状態にして電動モータを一方向に回転さ
せ、これにより、前記ガス量調整弁（１）を基準開度ま
で絞って、器具停止状態を維持する。他方これとは逆
に、器具停止操作時に於ける上記ガス量調整弁（１）の
開度が前記点火に適した基準開度より小さいことを示す
開度増加信号が前記開弁度比較器（７）から出力されて
いる場合は、前記停止処理手段は開放駆動回路（Ｕ）を
導通状態にして前記電動モータを前記弁絞り動作時とは
逆の方向に回転させ、これにより、該ガス量調整弁
（１）を基準開度まで開放して器具停止状態を維持す
る。 【００１０】即ち、器具停止操作後は必ずガス量調整弁
（１）がガスバーナ（Ｂ）の点火に適した基準開度に維
持されるのである。従って、上記器具停止後に再び該器
具を便用すると、基準開度に維持されたガス量調整弁
（１）からガス供給を受けるガスバーナ（Ｂ）からは点
火に適した量のガスが流出することとなる。 【００１１】 【効果】本発明は次の特有の効果を有する。器具の使用
操作をすると、点火に適した量のガスがガスバーナ
（Ｂ）から流出するから、大容量のガス器具であっても
爆発点火や点火不良を起こす心配がなく、該点火動作が
安全且確実に行える。ガス量調整弁（１）の開度調節範
囲の両端部を除く中間領域内に基準開度が設定されてい
る。従って、ガス量調節範囲は、ガス量調節弁（１）の
基準開度に対応するガス量よりも多い値から、これより
も少ない値の範囲に設定されることとなり、これによ
り、ガス量調節範囲が広くなる。更に、このようにガス
量調節範囲が広くても、点火時にはガス量調整弁（１）
は常に基準開度に設定されるものであるから、点火性能
が確保されるとともに、基準開度から開度を大きくする
場合も小さくする場合もその作動量が最小限になり操作
性が良い。 【００１２】 【実施例】図１〜図３は本発明を実施したガス制御装置
を示している。図１に示すように、ガス量調整弁（１）
内に形成されたガス回路には、既述従来のものと同様に
ニードル弁（Ｎ）が配設されており、該ニードル弁
（Ｎ）とカム体（１４）は一体的に進退し得るように結
合されている。又、カム体（１４）を多数の歯車からな
る減速機構（Ｋ）を介して電動モータ（Ｍ）に結合して
いるとともに、ガス入口（２２）の下流側で孔部（２
３）の上流側に電磁式の元弁（４）が挿入してある。更
に、上記電動モータ（Ｍ）によって駆動される減速機構
（Ｋ）の出力軸には、ポテンショメータ（Ｐ）が連動し
ており、前記出力軸すなわちカム体（１４）の回転角度
に応じて前記ポテンショメータ（Ｐ）からの出力値が変
化するようになっている。この出力値は、電圧変化とし
て与えられるもので、ニードル弁（Ｎ）の開度が最大開
度になった時点で最大の電圧レベルの出力値が出力さ
れ、逆に最絞り状態において、最小の電圧レベルの出力
値が出力されるようになっている。そして、このポテン
ショメータ（Ｐ）によって、ニードル弁（Ｎ）の開度が
間接的に検知されるようになっている。従ってこの実施
例では、前記ポテンショメータ（Ｐ）が既述した手段の
項に記載の「開弁度検出手段」に対応する。 【００１３】前記カム体（１４）は、本体（２）の上部
に形成したカム室（２４）に収容されるが、このカム体
（１４）とカム室（２４）の側壁とのネジ対偶を実現す
るため、カム体（１４）を円柱体とするとともにその胴
部に外周側に開放する螺旋状の溝部（１５）を形成して
いる。又、この溝部（１５）にカム室（２４）の側壁の
特定点に植設したピン（１６）の先端部を嵌入させ、こ
れにより、カム体（１４）が回動すると溝部（１５）の
傾斜度合に応じてニードル弁（Ｎ）が直線移動するよう
になっている。 【００１４】次に、カム体（１４）の下部には、軸部
（１１）の上端に形成した頭部（１８）が回り対偶状態
に連結されており、更に、前記軸部（１１）の中程に
は、Ｏリング（１２）が装着されて孔部（２３）との摺
動部の気密性を保っている。又、ニードル弁（Ｎ）は、
軸部（１１）の先端に形成された円錐形状の弁体で、軸
部（１１）との連続部は半径方向に開口する孔部を具備
させた小径部となっており、前記孔部に連通するリーク
孔（１０）がこのニードル弁（Ｎ）と同軸に貫通形成さ
れている。従って、ニードル弁（Ｎ）が弁孔（２１）に
対接した状態でも、ガス入口（２２）とガス出口（２
５）とは、前記リーク孔（１０）を介して連通すること
となり、最小開度状態に於ける一定のガス量が確保でき
るようになっている。又、上記ガス量調整弁（１）は、
例えば同図の如く下流側にガスバーナ（Ｂ）を接続して
使用する。 【００１５】次に、ガス量調整弁（１）の制御回路を説
明する。図３に示すように、器具の停止信号が入力され
た時点のガス量調整弁（１）の開度を検知し且つこの検
知開度と適正点火を担保し得るガス量調整弁（１）の基
準開度とを比較する開弁度比較器（７）を付加し、更に
後述する基準開度判定回路（６）の出力によって開成さ
れる常閉スイッチ（６１）を、点火・消火スイッチ（４
０）の消火操作側の接点から開放駆動回路（Ｕ）および
絞り駆動回路（Ｄ）の両方に切替スイッチ（７１）を介
して接続したバイパス回路に挿入したものである。更
に、上記開弁度比較器（７）は、停止開度が基準開度よ
り小さい場合には、切替スイッチ（７１）を開放駆動回
路（Ｕ）側に接続させるべく動作し、これとは逆に前記
停止開度が基準開度より大きい場合は絞り駆動回路
（Ｄ）側に切替スイッチ（７１）を接続させるべく動作
するものである。そして、この実施例では、上記基準開
度判定回路（６）及びその出力接点たる常閉スイッチ
（６１）及び切替スイッチ（７１）の組み合わせが既述
した手段の項に記載の「停止処理手段」に対応してい
る。上記回路の構成を図２に従って更に詳述する。切替
スイッチ式の点火・消火スイッチ（４０）の点火側接点
（４０２）には、手動の開弁操作スイッチ（３１）→常
閉の上限スイッチ（５７）→電動モータ（Ｍ）から補助
開弁スイッチ（３１１）側に繋がる開放駆動回路（Ｕ）
が形成されていると共に、絞り操作スイッチ（３２）を
経て電動モータ（Ｍ）から補助絞りスイッチ（３２１）
側に繋がる絞り駆動回路（Ｄ）が形成されている。又、
点火・消火スイッチ（４０）を点火側接点（４０２）に
切替えたときは、上記補助開弁スイッチ（３１１）や補
助絞りスイッチ（３２１）と並列に接続された補助消火
スイッチ（４０３）（４０４）が開成状態になるととも
に、元弁（４）や点火装置（６９）が動作するようにな
っている。 【００１６】点火・消火スイッチ（４０）の消火側接点
（４０１）の出力は、基準開度判定回路（６）の信号で
開閉する常閉スイッチ（６１）を介して切替スイッチ
（７１）に印加されており、該切替スイッチ（７１）
は、上記した開放駆動回路（Ｕ）と絞り駆動回路（Ｄ）
に択一的に切替わるようになっている。上記常閉スイッ
チ（６１）を開閉する基準開度判定回路（６）には、ガ
スバーナ（Ｂ）の点火に適したガス量調整弁（１）の基
準開度を示す信号と同一の信号が格納された基準開度メ
モリ（６２）とニードル弁（Ｎ）の開度を検知する既述
のポテンショメータ（Ｐ）の信号が印加されており、こ
れら両信号が一致したときに常閉スイッチ（６１）を開
く信号が出るようになっている。尚、この実施例では、
上記基準開度メモリ（６２）が既述した手段の項に記載
の「基準開度設定器」に対応する。 【００１７】又、切替スイッチ（７１）の切替え信号を
出す開弁度比較器（７）にも、上記基準開度判定回路
（６）と同様にポテンショメータ（Ｐ）及び基準開度メ
モリ（６２）の信号が印加されており、該開弁度比較器
（７）は、ポテンショメータ（Ｐ）の示すニードル弁
（Ｎ）の開度が基準開度メモリ（６２）に設定された点
火に適した基準開度より大きい場合には切替スイッチ
（７１）を絞り駆動回路（Ｄ）側に切替える信号を出
す。又、これとは逆に、ニードル弁（Ｎ）の開度が基準
開度メモリ（６２）に設定された基準開度より小さい場
合には切替スイッチ（７１）を開放駆動回路（Ｕ）側に
切替える信号を出す。次に、切替スイッチ（７１）が絞
り駆動回路（Ｄ）側に切替わる（同図実線の状態）と、
該絞り駆動回路（Ｄ）に対応する補助閉弁スイッチ（７
５）が閉じるようになっており、又、切替スイッチ（７
１）が開放駆動回路（Ｕ）側に切替わると該開放駆動回
路（Ｕ）に対応する補助開弁スイッチ（７４）が閉じる
ようになっている。 【００１８】更に、上限スイッチ（５７）に対応する最
大開度比較器（５）には、ニードル弁（Ｎ）が最大開度
に達した際にポテンショメータ（Ｐ）が出す信号と同一
信号が格納された最大開度メモリ（５８）の信号が印加
されている。又、該最大開度比較器（５）には、上記最
大開度メモリ（５８）の信号と共にポテンショメータ
（Ｐ）の信号も印加されており、ポテンショメータ
（Ｐ）が示すニードル弁（Ｎ）の開度が最大開度メモリ
（５８）に設定した開度に達すると上限スイッチ（５
７）がＯＦＦ動作するようになっている。 【００１９】次に、上記制御装置の動作の実際を説明す
る。先ず点火・消火スイッチ（４０）を点火側接点（４
０２）に切替えると、元弁（４）が通電状態になってこ
れが開弁してガスバーナ（Ｂ）にガス供給されると共に
点火装置（６９）が動作し、これにより、ガスバーナ
（Ｂ）が燃焼状態になる。この状態で開弁操作スイッチ
（３１）を投入するとこれに連動して補助開弁スイッチ
（３１１）が閉じ、前記開弁操作スイッチ（３１）を投
入している間だけ点火・消火スイッチ（４０）→開弁操
作スイッチ（３１）→上限スイッチ（５７）→電動モー
タ（Ｍ）→補助開弁スイッチ（３１１）と繋がる開放駆
動回路（Ｕ）に電流が流れて電動モータ（Ｍ）一方に回
転することとなる。これにより、ニードル弁（Ｎ）の開
度が増大する。そして、ポテンショメータ（Ｐ）の検知
するニードル弁（Ｎ）の開度が最大開度メモリ（５８）
に設定した最大開度に達すると、これら両信号を比較す
る最大開度比較器（５）からの出力で上限スイッチ（５
７）が開成状態になって電動モータ（Ｍ）が停止せしめ
られる。 【００２０】次に、絞り操作スイッチ（３２）を投入す
ると、これに連動して補助絞りスイッチ（３２１）が閉
じ、点火・消火スイッチ（４０）→絞り操作スイッチ
（３２）→電動モータ（Ｍ）→補助絞りスイッチ（３２
１）と繋がる絞り駆動回路（Ｄ）に電流が流れて電動モ
ータ（Ｍ）が逆転し、これにより、ニードル弁（Ｎ）が
絞られる。他方、上記ニードル弁（Ｎ）の開度を検知す
るポテンショメータ（Ｐ）の信号と基準開度メモリ（６
２）の信号は開弁度比較器（７）で比較されており、ニ
ードル弁（Ｎ）が基準開度メモリ（６２）に設定した点
火に適した基準開度より小さい場合には、このときに出
力される開弁度比較器（７）からの信号で切替スイッチ
（７１）が開放駆動回路（Ｕ）側に切替わり、逆の場合
は、この時に出る開弁度比較器（７）の信号によって切
替スイッチ（７１）が絞り駆動回路（Ｄ）側に切替わ
る。即ち、ニードル弁（Ｎ）の開度変化に伴なって切替
スイッチ（７１）が開放駆動回路（Ｕ）又は絞り駆動回
路（Ｄ）に択一的に切替わる動作を行いながら、バーナ
燃焼時におけるニードル弁（Ｎ）の開度が調整されるの
である。次に、消火操作について説明する。 【００２１】点火・消火スイッチ（４０）を消火側接点
（４０１）側に切替えて器具停止操作をすると、これに
連動して補助消火スイッチ（４０３）（４０４）が閉じ
る。そして、この器具停止操作時に切替スイッチ（７
１）が絞り駆動回路（Ｄ）側に繋がっているとき、即
ち、ニードル弁（Ｎ）が基準開度メモリ（６２）に設定
した開度より大きい状態になっている場合には、点火・
消火スイッチ（４０）→常閉スッチ（６１）→切替スイ
ッチ（７１）→電動モータ（Ｍ）→補助消火スイッチ
（４０４）→補助閉弁スイッチ（７５）と電流が流れて
ニードル弁（Ｎ）を絞る方向に電動モータ（Ｍ）が回転
する。そして、ボテンショメータ（Ｐ）の検知するニー
ドル弁（Ｎ）の開度が基準開度メモリ（６２）に設定し
た点火に適した基準開度に一致すると、基準開度判定回
路（６）から信号が出て常閉スッチ（６１）が開き、こ
の状態で消火状態を維持する。従って、点火・消火スイ
ッチ（４０）を点火側接点（４０２）に切替えて器具を
再使用するときは、ニードル弁（Ｎ）が基準開度にセッ
トされていることから、ガスバーナ（Ｂ）に適量のガス
が供給がされてこれが爆発点火等する問題はない。 【００２２】逆に、点火・消火スイッチ（４０）を消火
側接点（４０１）に切替えた器具停止操作時にニードル
弁（Ｎ）が点火適正位置より小さくなっている場合、即
ち、切替スイッチ（７１）が開放駆動回路（Ｕ）側（図
２の点線の状態）に切替わっている場合には、点火・消
火スイッチ（４０）→常閉スッチ（６１）→切替スイッ
チ（７１）→上限スイッチ（５７）→電動モータ（Ｍ）
→補助消火スイッチ（４０３）→補助開弁スイッチ（７
４）と電流が流れてニードル弁（Ｎ）を開放させる方向
に電動モータ（Ｍ）が回転する。そして、ニードル弁
（Ｎ）の開度が基準開度メモリ（６２）に設定された基
準開度に等しくなると、上記と同様に基準開度判定回路
（６）からの信号によって常閉スッチ（６１）が開放
し、この状態でニードル弁（Ｎ）の開度が維持される。
このように、上記のものによれば、器具停止操作時にニ
ードル弁（Ｎ）がどのような開度にあっても、これが常
に適正点火位置を維持した状態になり、器具の再使用時
には、ガスバーナ（Ｂ）の点火動作が円滑且つ安全に進
行する。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施例に用いるガス量調整弁（１）の
断面図 【図２】本発明実施例に用いる制御回路図 【図３】本発明実施例に用いる回路原理図 【図４】従来例の説明図 【符合の説明】 （１）・・・ガス量調整弁 （４）・・・元弁 （Ｂ）・・・ガスバーナ

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 開・閉操作スイッチ（３１）（３２）の操作によってガ
   スバーナ（Ｂ）へのガス回路に挿入した電動モータ駆動
   式のガス量調整弁（１）の開度を調整することによりガ
   ス量を調節し、器具停止操作によって上記ガス回路に挿
   入した元弁（４）を閉弁せしめるようにしたガス器具の
   制御装置において、 ガスバーナ（Ｂ）の点火適性が確保できるガス量を得る
   のに必要なガス量調整弁（１）の開度であって、前記ガ
   ス量調整弁（１）の開度調節範囲の両端部を除く中間領
   域内に定められた基準開度を設定する為の基準開度設定
   器と、 ガス量調整弁（１）の開度を検出する開弁度検出手段
   と、 該開弁度検出手段が検出する開弁度と前記基準開度とを
   比較して前者の開弁度が大きい場合は絞り信号を出力
   し、後者の基準開度が大きい場合は開度増加信号を出力
   する開弁度比較器（７）と、 ガス量調整弁（１）を絞る方向にその駆動源たる電動モ
   ータを作動させる絞り駆動回路（Ｄ）と、 ガス量調整弁（１）を開度増加させる方向に前記電動モ
   ータを作動させる開放駆動回路（Ｕ）と、 器具を停止させる為の停止操作信号が発生したときに前
   記開弁度比較器（７）が絞り信号を出力しているときは
   開弁度検出手段の出力が基準開度に一致するまで絞り駆
   動回路（Ｄ）を導通状態とする一方、前記停止信号発生
   時に開弁度比較器（７）が開度増加信号を出力している
   ときは前記開弁度検出手段の出力が基準開度に一致する
   まで開放駆動回路（Ｕ）を導通状態とする停止処理手段
   を具備させた、ガス器具の制御装置。