JP4064594B2 - ガス炊飯器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス炊飯器に関する。特に安全弁を有するガス炊飯器に好適に利用できるものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガス燃焼機器は一般に、操作者が点火するときに操作する操作部材（例えば操作レバー）と、ガス取入口とガスバーナの間のガス流路に挿入された安全弁と、操作部材と安全弁の間に設けられていて操作部材を操作したときに安全弁を開ける連結機構を備えている。また、その安全弁は、ガス通過孔と、そのガス通過孔の周囲に形成された当接面と、その当接面に当接する位置と離反する位置の間で移動する可動子と、その可動子を燃焼中は離反位置（開弁位置）に保持して燃焼停止時に当接位置（閉弁位置）に復帰させるアクチュエータを有している。
【０００３】
このアクチュエータは、一般に、ガスバーナの燃焼熱によって起電力を発生する熱電対に接続され、燃焼継続中、熱電対に生じる起電力で可動子を離反位置に保持するように用いられる。この場合、操作者は、操作部材を操作して可動子を離反位置まで移動させた以降、燃焼が開始して熱電対が起電力を発生させ始めるまでの間、操作部材を操作し続ける必要がある。
また、アクチュエータの中には、電池等から供給される電力を利用して、可動子を開弁位置に保持するものが知られている。この方式によると、操作部材が操作された時点、即ち、まだ燃焼が開始していない時点でアクチュエータに通電を開始させることが可能である。よって、操作者が燃焼開始前に操作部材の操作を中止してしまっても、アクチュエータによって開弁状態を保持できる。このように、燃焼開始前から強制的に可動子を離反位置に保持する方式にすると、燃焼開始まで操作し続けることが必要とされなくなり、点火操作が容易化される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アクチュエータをいずれの方式で用いるにせよ、従来のガス燃焼機器の場合、安全弁の可動子がアクチュエータによって離反位置に保持されたことを操作者に知らせる手段を有していなかった。よって、操作者の意識では操作部材の操作したことで可動子が離反位置に保持されたと思っていても、実際には離反位置に保持されていない場合も生じ得る。この場合、可動子を当接位置（閉弁位置）へ付勢するスプリングの作用により、可動子は当接位置へ復帰してしまい、閉弁状態に戻ってしまう。
【０００５】
例えば、ガス炊飯器やガス乾燥機のようなガス燃焼機器においては、操作者はガス燃焼機器の操作部材を操作した後は、機器から離れて他の作業を行うのが通常である。ところが、安全弁が離反位置に保持されていない場合は、上記のように閉弁状態に戻ってしまう。この場合に、例えば、ガス炊飯器であれば、米飯が炊き上がっていると思ってガス炊飯器の元へ行ったら、実際には米飯が炊き上がっていなかったという問題が生じてしまう。また、例えば、ガス乾燥機であれば、衣類または食器等の乾燥が終了していると思ってガス乾燥機の元へ行ったら、実際には衣類または食器等の乾燥が終了していなかったという問題が生じてしまう。
【０００６】
本発明者は、ガス炊飯器に関する上記の問題を解決するため、安全弁の可動子が離反位置（開弁位置）に保持されたことを操作者に確実に認識させるガス炊飯器を創作した。
【０００７】
【課題を解決するための手段および作用と効果】
本発明に係るガス炊飯器は、操作者が点火するときに操作する操作部材と、ガス取入口とガスバーナの間のガス流路に挿入された安全弁と、前記操作部材と前記安全弁の間に設けられていて前記操作部材を操作したときに前記安全弁を開ける連結機構と、燃焼熱を検知すると起電力を生じる熱検知手段と、電池を備えている。また、前記安全弁は、ガス通過孔と、そのガス通過孔の周囲に形成された当接面と、その当接面に当接する位置と離反する位置の間で移動する可動子と、その可動子を燃焼中は離反位置に保持して燃焼停止時に当接位置に復帰させる電磁アクチュエータとを有している。そして、本発明者が創作した前記ガス炊飯器は、熱検知手段が起電力を生じるまでは、電磁アクチュエータは電池の電力を利用して可動子を離反位置に保持する。また、熱検知手段が起電力を生じた後は、熱検知手段の起電力を利用して可動子を離反位置に保持する。本発明者が創作した前記ガス炊飯器は、前記操作部材が操作されて前記可動子が前記電磁アクチュエータによって離反位置に保持されたときに操作者に音声で報知する報知手段を備えている。
ここで、上記「音声で報知する報知手段」は、圧電ブザー等の音声を発するものが挙げられる。
本発明に係るガス炊飯器は、可動子が離反位置に保持されたときに操作者に音声で報知する手段を備えている。よって、操作者は、安全弁の可動子が離反位置（開弁位置）に保持されたことを確実に認識することができる。従って、本発明によれば、操作者の点火作業が確実になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１から図３に安全弁機構の横方向の概略断面図を示す。図１は揺動レバー２２の揺動前、図２は揺動レバー２２の揺動中、図３は揺動レバー２２の揺動後を示している。図１から図３に示すように、安全弁機構は、操作者が点火するときに操作する操作部材の動きによって揺動される揺動レバー２２と、ガス取入口とガスバーナの間のガス流路に挿入される安全弁２４と、揺動レバー２２と安全弁２４との間に設けられた作動棒２８等を備えている。
【０００９】
安全弁２４は、図２および図３に示す側方に設けられたガス取入口４２から入ってくるガスが通過するガス通過孔３０、そのガス通過孔３０の周囲に形成された当接面３２、その当接面３２に当接する位置と離反する位置の間で移動する可動子３４、およびその可動子３４を燃焼中は離反位置に保持し燃焼停止時に当接位置に復帰させる電磁アクチュエータ３６等から構成されている。電磁アクチュエータ３６は、図示しないソレノイドコイルを内部に有し、そのソレノイドコイルへの通電によって吸着される吸着軸４０と、そのソレノイドコイルへの通電が解かれたときに可動子３４を当接面３２に当接する位置へ付勢するスプリング３８から構成されている。吸着軸４０の先端に可動子３４が取付けられている。
なお、揺動レバー２２と作動棒２８が特許請求の範囲に記載の「連結機構」に、電磁アクチュエータ３６が特許請求の範囲に記載の「電磁アクチュエータ」に、それぞれ対応する。
【００１０】
安全弁２４のガス通過孔３０が開いているとき、即ち、安全弁２４の可動子３４が離反位置にあるときは、ガスはガス取入口４２から安全弁２４のガス通過孔３０を経て、図示しないガス流出口よりガスバーナへ流出する。
【００１１】
図１から図３を参照して安全弁２４の動作を説明する。図１に示すように、揺動レバー２２の操作前は、可動子３４はガス通過孔３０の周囲に形成された当接面３２に当接している。即ち、安全弁２４は閉弁状態となっている。次に、図２に示すように、揺動レバー２２が揺動すると、揺動レバー２２に当接する作動棒２８も前進（図２においては右進）する。その結果、吸着軸４０は電磁アクチュエータ３６の内部に挿入され、可動子３４は当接面３２と離反する位置に移動する。即ち、安全弁２４は開弁状態となる。アクチュエータ３６は可動子３４を離反位置に移動させた時点から燃焼停止時に至るまで、強制的に可動子３４を離反位置に保持する。即ち、図３に示すように、揺動レバー２２が揺動前の位置に戻っても、可動子３４が当接位置（閉弁位置）に戻らないようにしている。
【００１２】
通常、アクチュエータ３６は、ガスバーナの燃焼熱を検知する熱電対の起電力によって励磁されて可動子３４を離反位置に保持する。この場合、操作者は、揺動レバー２２によって可動子３４を離反位置まで移動させた後も、熱電対が燃焼熱を検知して起電力を発生するまでの間は、揺動レバー２２を揺動位置に保持する操作を続ける必要がある。
本実施の形態に係る電磁アクチュエータ３６は、電池の電力を利用して、強制的に可動子３４を離反位置に保持する。従って、熱電対が燃焼熱を検知して起電力を発生する以前に揺動レバー２２が揺動前の位置に戻っても、安全弁２４は開弁状態を維持することになり、操作者は操作部材を操作し続ける必要がなくなり、点火操作が容易になる。
【００１３】
図４に、本発明の実施の形態であるガス炊飯器の構成図を示す。ガス炊飯器５０は、炊飯釜５２、その炊飯釜５２を加熱するガスバーナ８８、そのガスバーナ８８に点火するイグナイタ６２、炊飯釜５２の釜底５２ａの温度を検知するサーミスタ９０、所定の温度になったときガスバーナ８８の燃焼炎を自動消火する自動消火回路８６、ガスバーナ８８の燃焼熱を検知すると起電力を生じるサーモカップル５６、サーモカップル５６からの出力電圧と着火レベル電圧または消火レベル電圧とを比較する比較回路５８、ガス炊飯器５０の動作を制御するマイクロコンピュータ６４、そのマイクロコンピュータ６４の出力に応じてスイッチをオン・オフするスイッチング素子８２、そのスイッチング素子８２のオフによって閉弁する安全弁２４、その安全弁２４の可動子３４が電磁アクチュエータ３６によって離反位置に保持されたときに報知する圧電ブザー６７等から構成されている。この他に、炊飯開始時に操作者が操作する操作部材１９、操作部材１９が操作されたときにオンする炊飯スイッチ（マイクロスイッチ）７８、ヒータ５４、各種表示ランプ７０、７４、各種スイッチ７２、７６を備えている。なお、ガス炊飯器５０が特許請求の範囲に記載の「ガス炊飯器」に対応する。
【００１４】
図１から図３、および図４を用いて、安全弁２４の可動子３４が離反位置（開弁位置）に保持されたときに圧電ブザー６７によって報知する態様を説明する。図１に示す揺動レバー２２が揺動して可動子３４を離反位置に達すると、図４に模式的に示すマイクロスイッチ（炊飯スイッチ）７８がオンする。このマイクロスイッチ７８がオンすると、マイクロコンピュータ６４を通じてイグナイタ６２が駆動する。このイグナイタ６２が駆動することでガスバーナ８８に点火される。また、このマイクロスイッチ７８がオンすると、マイクロコンピュータ６４はスイッチング素子８２をオンさせ、電池からの電力で安全弁２４の電磁アクチュエータ３６の内部のソレノイドコイルを励磁する。その結果、操作者の操作力によって電磁アクチュエータ３６内に押し込まれた吸着軸４０は吸着位置に保持される。即ち、可動子３４は離反位置に保持される。さらに、このマイクロスイッチ７８がオンすることにより、マイクロコンピュータ６４は圧電ブザー６７を駆動させる。これにより、操作者は可動子３４が離反位置に保持されたことを認識することができる。
なお、ガスバーナ８８に点火され、その燃焼熱によりサーモカップル５６が起電力を生じた後は、電池に代えて、サーモカップル５６の起電力により電磁アクチュエータ３６の内部のソレノイドコイルを励磁する。
【００１５】
図５に、図４に示すガス炊飯器５０の動作を示すタイムチャート図を示す。図５において、温度検出手段であるサーミスタ９０のグラフに示されるように、時点Ａから時点Ｃは昇温工程であり、炊飯釜５２内が沸騰温度まで上昇する。時点Ｃから時点Ｅは水分蒸発工程であり、炊飯釜５２の温度が沸騰温度に維持される。時点Ｅで炊飯釜５２内の水分が蒸発してしまうと、時点Ｅから時点Ｇに示されるように炊飯釜５２内の温度がさらに上昇する。時点Ｇから時点Ｈは蒸らし工程であり、ヒータ５４による弱加熱状態となる。時点Ｈから時点Ｉは保温工程である。
【００１６】
図５に示す時点Ａにおいて図４に模式的に示す操作部材１９を操作すると、マイクロスイッチ（炊飯スイッチ）７８がオンする。この結果、イグナイタ６２が点火作動を開始し、電磁アクチュエータ３６の内部のソレノイドコイルが励磁され始める。また、揺動レバー２２により作動棒２８が押圧されることで安全弁２４が開弁する。ここで、安全弁２４の可動子３４は電磁アクチュエータ３６により離反位置（開弁位置）に保持されるので、揺動レバー２２が戻っても閉弁しない。さらに、マイクロスイッチ７８がオンすることでマイクロコンピュータ６４が圧電ブザー６７を駆動させる。これにより、操作者は可動子３４が離反位置に保持されたことを認識することができる。安全弁２４が開弁することでガスバーナ８８にガスが流入してくるので、イグナイタ６２により点火される。このため、熱検知手段であるサーモカップル５６の出力電圧も徐々に上昇していき、時点Ｂにおいて着火レベル電圧８ｍＶに達する。なお、図５では、Ａ−Ｂの区間が大きく拡大されて表示されているが、燃焼開始直後の短い時間内にサーモカップル５６の出力電圧は立ち上がる。サーモカップル５６の起電力が着火レベル電圧８ｍＶに達すると、比較回路５８の出力からマイクロコンピュータ６４により燃焼状態に入ったと判断される。この結果、イグナイタ６２は駆動を停止する。同時に、燃焼状態に入ったことを操作者に知らせるために、炊飯ＬＥＤ７４が点灯する。
【００１７】
時点Ｃから時点Ｅの間は炊飯釜５２の底５２ａに配置されたサーミスタ９０の出力電圧は平衡状態となっている。即ち、炊飯釜５２の底５２ａの温度はほぼ一定の沸騰温度となっている。時点Ｃから約３分後の時点Ｄにおいて、炊飯釜５２の胴部５２ｂを囲っているヒータ５４がオンされる。時点Ｅにおける炊飯釜５２の底５２ａの温度から約３５°Ｃ上昇した時点Ｆにおいて、自動消火回路８６が動作し、消火される。このとき、安全弁２４の電磁アクチュエータ３６への通電状態がマイクロコンピュータ６４により停止される。この結果、安全弁２４は閉弁する。
【００１８】
時点Ｆにおいて自動消火された結果、熱検出手段であるサーモカップル５６の出力電圧も徐々に下降していく。そして、時点Ｇにおいて消火レベル電圧６ｍＶに達した時点で非燃焼状態となったことが確認されるため、炊飯ＬＥＤ７４が消灯する。なお、図５において、Ｆ−Ｇ区間は大きく拡大されて表示しており、実際には、サーミスタ９０が所定の温度に達して電磁アクチュエータ３６の内部のソレノイドコイルへの励磁を中止した時点Ｆからサーモカップル５６の出力電圧が消火レベル電圧に達する時点Ｇまでの期間は短い。時点Ｇから時点Ｈまで間は保温ＬＥＤ７０が点滅し、蒸らし工程に入ったことを知らせる。そして、時点Ｈにおいて蒸らし工程が完了した後、保温ＬＥＤ７０は常時点灯し、炊飯が完了して保温工程に入ったことを知らせる。最後に、時点Ｉにおいて操作者が切スイッチ７６を操作すると、保温のためのヒータ５４がオフし、また、保温ＬＥＤ７０が消灯し、ガス炊飯器５０の動作が終了する。
【００１９】
本発明の実施の形態に係るガス炊飯器５０は、可動子３４が離反位置に保持されたときに操作者に報知する圧電ブザー６７を備えている。よって、操作者は自らの操作により可動子３４が離反位置に保持されたことを確実に認識できる。このため、ガス炊飯器５０においては、操作者が自らの操作により炊飯を開始させたという意識と、ガス炊飯器５０の安全弁２４の可動子３４が離反位置に保持されたことで実際に炊飯が開始したという事実を一致させることができる。
【００２０】
本発明に係るガス炊飯器の時間条件、温度条件等は、上記の実施の形態に限定されるものではない。その他、本発明は上記の実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【００２１】
例えば、マイクロスイッチ７８の他に、可動子３４が離反位置に達する前にオンするマイクロスイッチ７９を別に設けてもよい。
この場合、図１に示す揺動レバー２２が揺動して可動子３４が離反位置に達する前（例えば、可動子３４が当接位置（閉弁位置）から移動した直後）に、図４に模式的に示すマイクロスイッチ７９がオンする。このマイクロスイッチ７９がオンすると、マイクロコンピュータ６４を通じてイグナイタ６２が駆動する。このイグナイタ６２が駆動することによりガスバーナ８８に点火される。
次いで、可動子３４が離反位置に達すると、マイクロスイッチ７８がオンする。このマイクロスイッチ７８がオンすると、マイクロコンピュータ６４はスイッチング素子８２をオンさせ、電池からの電力で安全弁２４の電磁アクチュエータ３６の内部のソレノイドコイルを励磁する。その結果、操作者の操作力によって電磁アクチュエータ３６内に押し込まれた吸着軸４０は吸着位置に保持される。即ち、可動子３４は離反位置に保持される。また、このマイクロスイッチ７８がオンすることにより、マイクロコンピュータ６４は圧電ブザー６７を駆動させる。
この態様のように、離反位置に達する前にオンするマイクロスイッチ７９を設けると、イグナイタ６２を早く駆動できる。このため、ガスがガスバーナへ流入し始めるよりも早いタイミングでイグナイタ６２が点火動作を始めることができる。よって、ガスが充満した後に点火するという事態を避けることができる。
【００２２】
また、可動子３４が離反位置に達する前にオンするマイクロスイッチ７９がオンしたときに、イグナイタ６２を駆動させると同時に、電池の電力で電磁アクチュエータ３６の内部のソレノイドコイルに励磁電流を流し始めてもよい。この場合、マイクロスイッチ７９がオンした時点から可動子３４が離反位置に達するまでは、ソレノイドコイルに流れる励磁電流はほぼ一定である。しかし、可動子３４が離反位置（ソレノイドコイルに可動子３４が吸着された位置）に達すると、その時にソレノイドコイル内の磁束が変化するため、ソレノイドコイルのインダクタンスが変化する。これに伴って、ソレノイドコイルに流れる励磁電流が一瞬変化する。可動子３４が離反位置に達したときに生じるこの励磁電流の変化を利用して、可動子３４がソレノイドコイルに吸着されたことを検知することができ、その時に、マイクロコンピュータ６４を通じて圧電ブザー６７をスイッチングさせ、駆動させることができる。
この態様によれば、１つのマイクロスイッチ７９のみで、イグナイタ６２を早く駆動でき、また、圧電ブザー６７を駆動させることができる。
【００２３】
また、この態様では、可動子３４が離反位置に達する前から電磁アクチュエータ３６のソレノイドコイルを励磁させている。よって、可動子３４が離反位置に達するにつれて吸着軸４０は電磁アクチュエータ３６に吸着されて引っ張られる状態になる。従って、操作者が操作部材を押し込む際に、可動子３４が離反位置に達するにつれて操作部材が引っ張られるような感触が得られる。このため、操作者はこの引っ張られる感触により、可動子３４が離反位置に保持されつつあることを認識することができる。
【００２４】
その他にも、例えば、本実施の形態では、点火完了を待たずに、操作部材１９により可動子３４を離反位置を移動させた時点で電池の電力により電磁アクチュエータ３６を駆動して安全弁２４を開弁状態に保持しているが、点火完了を待って開弁状態に保持してもよい。また、本実施の形態では、電磁アクチュエータ３６の駆動電源を電池から得ているが、商用電源６６を利用して電力を得てもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】安全弁機構の横方向の概略断面図（操作前）
【図２】安全弁機構の横方向の概略断面図（操作中）
【図３】安全弁機構の横方向の概略断面図（操作後）
【図４】本発明の実施の形態に係るガス炊飯器の構成図
【図５】図４に示すガス炊飯器の動作を示すタイムチャート図
【符号の説明】
揺動レバー…２２
安全弁…２４
可動子…３４
電磁アクチュエータ…３６
吸着軸…４０
ガス炊飯器…５０
サーモカップル…５６
比較回路…５８
圧電ブザー…６７
スイッチング素子…８２
サーミスタ…９０

Claims (1)

1. 操作者が点火するときに操作する操作部材と、ガス取入口とガスバーナの間のガス流路に挿入された安全弁と、前記操作部材と前記安全弁の間に設けられていて前記操作部材を操作したときに前記安全弁を開ける連結機構と、燃焼熱を検知すると起電力を生じる熱検知手段と、電池とを備え、
   前記安全弁は、ガス通過孔と、そのガス通過孔の周囲に形成された当接面と、その当接面に当接する位置と離反する位置の間で移動する可動子と、その可動子を燃焼中は離反位置に保持して燃焼停止時に当接位置に復帰させる電磁アクチュエータとを有し、
   前記電磁アクチュエータは、前記熱検知手段が起電力を生じるまでは前記電池の電力を利用して前記可動子を離反位置に保持し、前記熱検知手段が起電力を生じた後は前記熱検知手段の起電力を利用して前記可動子を離反位置に保持し、
   前記操作部材が操作されて前記可動子が前記電磁アクチュエータによって離反位置に保持されたことを操作者に音声で報知する報知手段を備えたガス炊飯器。

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