JP3708171B2

JP3708171B2 - ガス制御装置

Info

Publication number: JP3708171B2
Application number: JP17706995A
Authority: JP
Inventors: 勝視佐々田; 博之千田; ▲よし▼男赤松; 彪長井
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-07-13
Filing date: 1995-07-13
Publication date: 2005-10-19
Anticipated expiration: 2015-07-13
Also published as: JPH0926132A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は家庭等で用いられるガスコンロ等のガス制御装置に関し、ガスの燃焼熱によって熱起電圧を発生させてガス回路中に設けられた安全弁を動作させる熱電対を有するものにあって、熱電対と安全弁を電気的に接続した回路中に被加熱物の過熱状態を検出する温度センサを直列に接続してガス制御を行うものに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種のガス制御装置は例えばガスコンロ図６に示すように構成されていた。図７はこのガスコンロの要部を拡大し模式的に示したものである。以下図７に従い構成を説明する。１はガスコンロで、ガスを燃焼されるバーナ２を有し、このバーナ２には燃焼熱で加熱されると熱起電圧を発生させる熱電対３をのぞませ、熱電対３の一端は、バーナ２へのガス供給回路４中に設けた安全弁５の一端と電気的に接続され、熱電対３及び安全弁５のそれぞれの他端は、ガスコンロ１に電気的に短絡回路６、６ａで接続され、熱電対３と安全弁５を接続された電気的回路７は、短絡回路６、６ａ間では電気的に絶縁されている。８はガスコンロ１に設けた電源９（例えば乾電池）で動作する制御部で、制御部８へはガスコンロ１に載置された被加熱物１０の加熱状態を検出する温度センサ１１、熱電対３及び安全弁５が電気的に接続されている。温度センサ１１は被加熱物１０の温度上昇に伴って電気的な抵抗値が減少する抵抗体１２が内蔵されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成において、ガスコンロ１のバーナ２が燃焼を開始すると燃焼熱を熱電対３が感知して、熱起電圧を商事、燃焼開始する点火時に安全弁５を強制的に開き保持させていると、この起電圧にて安全弁５の電磁石部分に電磁石が形成され、以後、安全弁５は燃焼が継続される間は熱起電圧にて開状態を維持して、被加熱物１０を加熱し続ける。温度センサ１１は被加熱物１０に接触構成され、遂次被加熱物１０の温度により抵抗体１２の抵抗値変化を検出して制御部８へ伝送し、制御部８内に設けた電気回路中のマイコン等で抵抗値変化を読みとり、その後、マイコン等で異常抵抗値として記憶させられた抵抗値、即ちしきい値以下になると、被加熱物１０が異常温度上昇していると判断し、ガス供給回路４中に設けられた安全弁５を強制的に遮断してバーナ２の燃焼を停止させることによって、被加熱物１０の異常加熱を防止して、被加熱物１０内の調理物の焦げつき、油の発火等を防止して使い勝手の良好な安全なガスコンロ１を提供していた。
【０００４】
しかし、以上のようなガスコンロ１を構成するには、被加熱物１０の温度情報を判断したり、その結果に基づいて燃焼を制御したりする制御部８及び制御部８を動作させるための電源９及びそれらを電気的に接続するリード線等が必要になり、従来の被加熱物１０内の調理物の焦げつき、油の発火等を未然に防止する機能を有していないガスコンロに比較して高価なガスコンロ１となる課題を有していた。
【０００５】
本発明はかかる従来の課題を解決し、使い勝手が良好で安全なガスコンロを安価に提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明ガス制御装置は、加熱されることによって熱起電圧を発生する熱電対と被加熱物の温度を検出する温度センサと前記熱電対の起電圧にて動作する安全弁を直列に接続するとともに、前記熱電対と安全弁の他端を取付用剛体に接地して閉回路を構成したガス制御装置であって、前記熱電対と温度センサ及び前記温度センサと安全弁を接続したリード線を電気的絶縁材で被覆するとともに、前記絶縁被覆材の上から電気良導体で被覆し、前記電気良導体を前記取付用剛体に接地したものである。
【０００７】
また、加熱されることによって熱起電圧を発生する熱電対と被加熱物の温度を検出する温度センサと前記熱電対の起電圧にて保持する安全弁を直列に接続するとともに、前記熱電対と安全弁の他端を取付用剛体に接地して閉回路を構成したガス制御装置であって、前記温度センサは一定の温度領域にて抵抗が増加する抵抗体をガラスで封止した構成とし、その両端から出力ピンを取り出しリード線を介して前記熱電対と安全弁に接続するとともに、前記出力ピンの間に前記取付用剛体に接地される介在物を設けたものである。
【０００８】
また、介在物は温度センサの抵抗体を収納した感熱部に取り付けたものである。
【００１４】
【作用】
本発明のガス制御装置は、熱電対がバーナの燃焼熱によって加熱される熱起電圧を発生する。熱起電圧発生と同時に電流は温度センサの抵抗体を通じて安全弁へと流れる。その時、熱電対の他端及び安全弁の他端は剛体に短絡されており、安全弁は内部にコイルが内蔵されているために剛体との間に電圧が発生すると同時に電流が流れる。従って、安全弁のコイル部分に電磁石が形成されて、バーナへの点火動作等にて安全弁を強制的に開状態に位置させた状態で前述の電磁石の磁力によって吸着され、強制的開の状態を解除しても安全弁は熱起電圧の発生している間は開状態となってガスはバーナへ供給され燃焼を継続する。この時、温度センサは被加熱物に接触して、被加熱物から熱を受けて加熱される。
【００１５】
被加熱物中に水分等を含んだ調理物を入れて調理していると、その後、水分が蒸発等でなくなり被加熱物の温度は１００℃を超えて再度温度上昇を開始する。この時、温度センサ内に内造された抵抗体の特性は、一定温度領域にて電気抵抗が増す特性を有し、この温度領域を例えば１４０℃程度とすれば被加熱物を介して加熱された抵抗体が１４０℃程度になると電気抵抗値が増す。よって、安全弁にかかる熱起電圧は、抵抗体の電気抵抗値が増す前に比して降下すると同時に安全弁の電磁石力が微弱になって、安全弁は熱起電圧の発生のない時は閉状態を維持する構成が作り出されているから開状態を維持することができなくなって閉状態となる。よって、バーナ等の燃焼はガスが供給されなくなって停止し、それ以上の被加熱物の温度上昇はなくなる。また、被加熱物は冷却されると、抵抗体の電気抵抗値は小さくなり、熱電対を加熱すれば安全弁が開となって再度使用できる。以上から、抵抗体の特性である一定温度領域を温度センサの目的にそって選択して抵抗体を温度センサ内に設ければ、所用の目的に合ったガス制御ができるようになる。
【００１７】
また、熱電対と温度センサを接続し、温度センサと安全弁をそれぞれ接続して電気回路を構成し、構成された各々の電気回路は電気絶縁材料で被覆された上に電気良導体で被覆し、安全弁及び熱電対の他端を短絡させた剛体に短絡されているので、両者の電気回路の被覆が熱で溶融して被覆がなくなって各々の電気回路と電気良導体間の絶縁が維持されなくなり、電気回路と電気良導体が接触してしまうと、電気良導体は剛体に短絡されているから、熱電対及び安全弁の剛体への短絡によって剛体の電気抵抗が安全弁の電気抵抗に比して小さいがために安全弁には熱電対で発生した熱起電圧が加わらず、安全弁は閉状態に瞬時に安全弁に内蔵されたバネ力にてなる。従って、このガス制御装置においては、各部の電気回路が電気良導体で被覆されているために電気回路間での短絡がなく、電気回路が剛体等の短絡してもガスを遮断する安全な方向に作用するのである。
【００１８】
また、熱電対と温度センサ及び温度センサと安全弁を接続し、熱電対及び安全弁の他端を剛体へ短絡させ、温度センサに一定温度領域で抵抗値が増す抵抗体を設けて熱電対の起電圧にて安全弁を作動させている時、抵抗体から取り出された２本のリード線の１本は熱電対、他の１本は安全弁へと接続されている構成の抵抗体を金属等の電気良導体で成形された介在物を両リード線間に位置させて固定しているから、抵抗体の表面が結露等と水気を得てリード線間が水気によって短絡しても介在物が両者間に存在することによって、リード線と剛体は介在物・温度センサを介して短絡する。従って、ガス供給回路中に設けられている安全弁は閉じガスは停止する方向に制御される安全なガス制御装置である。介在物は抵抗体は一般にガラス封入されリード線が取り出される構造等の場合は、両リード線と絶縁された状態で、ガラスに埋められた状態でガラスから取り出して構成されても同様な効果を得る。
【００１９】
また、介在物は温度センサの抵抗体を収納した感熱部に取り付けたものであり、抵抗体の両端間における絶縁劣化、例えば、ガラス表面の結露を検出することが可能となり、この状態において安全弁を不作動状態にすることで安全性を確保することができる。
【００２２】
【実施例】
本発明の実施例を図１〜図５に示し、以下図面に従い説明する。なお、従来例と同一機能を有するものは同一番号を附して説明は省略する。
【００２３】
図において、１２は感熱部１３に介在物１４にて固定された一定の温度領域において電気抵抗値の増す抵抗体１５を有する温度センサである。温度センサ１２は感熱部１３を固定するホルダ１６及びシャフト１７及び固定板１８にてガステーブル１を構成する剛体１９へネジ２０で固定され、ホルダ１６内に内蔵されたスプリング２１にて感熱部１３に載置される被加熱物１０の位置によって上下動する構成である。抵抗体１５からはリード線Ａ２２とリード線Ｂ２３がシャフト１７内等を経由して導びき引き出されている。抵抗体１５は電気絶縁材であるセラミック板２４との間にピンＡ２５及びピン２６をサンドイッチ状に積み重ねられ、抵抗体１５とピンＡ２５及びピンＢ２６はＡｕペースト２７等で電気的に接触し、その周囲全体をガラス２８で被覆され封入されている。
【００２４】
介在物１４はピンＡ２５及びピンＢ２６とは電気絶縁線が保たれ、一部をガラス２８に埋設され、他端を感熱部１３に接触固定部２９で固定された電気良導体材料で構成されている。ピンＡ２５はリード線Ｂ２３とピンＢ２６はリード線Ａ２２と溶接等で固定され、リード線Ａ２２とリード線Ｂ２３は抵抗体１５を介して電気的に接続されている。シャフト１７は、リード線Ｂ２３を被覆しリード線Ａ２２から分離独立さすために対に構成されてシャフトＡ３０とシャフトＢ３１に構成されてもよい。
【００２５】
３２は、熱電対３の一端に温度センサ１２のリード線Ａ２２と接続され、リード線Ｂ２３と安全弁５を接続した時にリード線Ｂ２３を被覆した電気良導体で構成され、一部を剛体１９に電気的に短絡Ａ３３させたリード線被覆材である。３４はリード線Ａ２２の被覆が破れたりした時に剛体１９との間に生じる短絡Ｂである。３５は熱電対３から引き出されたリード線Ｃであり、リード線Ａ２２と接続されている。
【００２６】
上記構成において、熱電対３がバーナ２の燃焼炎にて加熱されると熱電対３は短絡回路６とリード線Ｃ３５間に熱起電圧を発生し、この熱起電圧は、温度センサ１２を介して安全弁５にリード線Ｂ２３を通じて短絡Ａ３３との間に加わる。この時、安全弁５の内部に設けられたスプリング力等にさからって強制的に動作されると、加わった熱起電圧によって発生した電磁石によって、強制力を外しても開状態を維持継続してバーナ２の燃焼は継続し、被加熱物１０を加熱し続ける。温度センサ１２は被加熱物１０に接触して被加熱物１０の温度を感知し続ける。
【００２７】
この時、抵抗体１５の予め設定された温度領域に被加熱物１０及び抵抗体１５の温度が上昇すれば抵抗体１５の電気抵抗値が増す現象が生じる。抵抗体１５の電気抵抗が増すと熱電対３で発生した熱起電圧は抵抗体１５を介して安全弁５にかかっているために安全弁５にかかる熱起電圧は減少する。従って、安全弁５の電磁石が小さくなって吸着保持力がおち、内部に設けられたスプリング力に負けて安全弁５は閉状態となって、バーナ２の燃焼は停止すると同時に被加熱物１０の温度上昇は無くなるので、被加熱物１０の調理物の異常加熱が無くなって、焦げ付き、天ぷら油の発火等が未然に防止でき安全な使い勝手の良好な機器が本ガス制御装置の搭載によって可能になるのである。その後、被加熱物１０の温度が低下すれば抵抗体１５の電気抵抗が小さくなり再度使用できる。
【００２８】
以上のようにして使用されているとき、リード線Ａ２２及びリード線Ｂ２３の被覆が熱等によって溶融して被覆による電気絶縁が保たれない志線が現れた場合、リード線Ａ２２が剛体１９に接触すると短絡Ｂ３４が形成され、熱電対３で発生した熱起電圧は剛体１９へ流れ安全弁５へはかからず、安全弁５の吸着保持は機能せず強制力を外すと閉状態となり、リード線Ｂ２３が被覆されたリード線被覆材３２に接触すると同様に短絡Ａ３３を通じて熱起電圧は剛体１９へかかるために前述同様安全弁５は開状態になる吸着保持しない。また、リード線Ａ２２、リード線Ｂ２３等が断線した場合にも同様に安全弁５は吸着保持しない。従って、本ガス制御装置は、各部の電気的回路が短絡・断線した場合にはバーナ２の燃焼が必ず停止するシステムであり、確安な安全が保障される機器が実現できるのである。また、従来のように、電源あるいはガスを制御するための電気回路を搭載したＰ板等も不要となり、兼価なガス制御装置が提供できるのである。
【００２９】
また、介在物１４をピンＡ２５及びピンＢ２６間に設け、接触固定部２９で感熱部１３と固定したので、ガラス２８表面が何らかの要因で結露してピンＡ２５とピンＢ２６間に水気の膜が形成されて互いに短絡した場合、介在物１４は両者の間に介在している構成上、必ず水気に触れるので、前述のリード線Ｂ２３とリード線被覆材３２が接触した場合と同様に電気的に剛体１９と短絡して安全弁５は閉状態となってバーナ２での燃焼が停止すると同時に被加熱物１０の温度上昇が無くなるのである。また、リード線Ｂ２３を温度センサ１２を構成するシャフト１７をシャフトＡ３０とシャフトＢ３１に構成し挿入することによって、前述のリード線被覆材３２と同様な効果を得ることができる。以上のように、リード線被覆材３２、介在物１４等が構成されていない場合には、例えばピンＡ２５とピンＡ２６間に水気が生じて、ピンＡ２５とピンＢ２６が短絡した場合には、この水気を通じてピンＡ２５からピンＢ２６へ熱起電圧によって生じた電流が流れ、抵抗体１５に対して並列回路が形成されることで安全弁５は閉状態にならないのである。
【００３０】
【発明の効果】
以上の本発明のガス制御装置によれば次の効果が得られる。
【００３１】
（１）熱電対と温度センサ及び温度センサと安全弁を直列に接続し、熱電対と安全弁の他端をそれらを設けた剛体に短絡して温度センサ内に熱電対と安全弁間に直列に一定温度領域で電気抵抗値の増す抵抗体を設けたので、被加熱物の温度を検知してガスを制御できる安全な装置を搭載した機器の提供ができる。
【００３２】
（２）熱電対の発生起電圧のみで安全弁の開閉を制御しているのと同時に従来のように制御部等を有していないために兼価なガス制御装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のガス制御装置の電気的構成図
【図２】同ガス制御装置に使用する温度センサの外観図
【図３】同温度センサの感熱部拡大図
【図４】同温度センサの感熱部の平面図
【図５】同温度センサのシャフト部分の実施例を示す断面図
【図６】ガス制御装置の概要を示す図
【図７】従来のガス制御装置の要部拡大模式図
【符号の説明】
３熱電対
４ガス供給回路
５安全弁
１２温度センサ
１３感熱部
１４介在物
１５抵抗体
１９剛体
３２リード線被覆材

Claims

加熱されることによって熱起電圧を発生する熱電対と被加熱物の温度を検出する温度センサと前記熱電対の起電圧にて動作する安全弁を直列に接続するとともに、前記熱電対と安全弁の他端を取付用剛体に接地して閉回路を構成したガス制御装置であって、前記熱電対と温度センサ及び前記温度センサと安全弁を接続したリード線を電気的絶縁材で被覆するとともに、前記絶縁被覆材の上から電気良導体で被覆し、前記電気良導体を前記取付用剛体に接地したガス制御装置。
加熱されることによって熱起電圧を発生する熱電対と被加熱物の温度を検出する温度センサと前記熱電対の起電圧にて保持する安全弁を直列に接続するとともに、前記熱電対と安全弁の他端を取付用剛体に接地して閉回路を構成したガス制御装置であって、前記温度センサは一定の温度領域にて抵抗が増加する抵抗体をガラスで封止した構成とし、その両端から出力ピンを取り出しリード線を介して前記熱電対と安全弁に接続するとともに、前記出力ピンの間に前記取付用剛体に接地される介在物を設けたガス制御装置。
介在物は温度センサの抵抗体を収納した感熱部に取り付けた請求項３記載のガス制御装置。