JP5259431B2 - ガスコンロ - Google Patents

Description

本発明は、開閉弁を閉弁してガスバーナを消火するガスコンロであって、消火時に開閉弁の故障を検知するものに関する。

ガスバーナを備えたガスコンロでは、ガスコンロにガスを供給するガス供給管に、このガス供給管を開閉する開閉弁である電磁安全弁を設けると共に、この電磁安全弁が開弁している状態でガスの供給量を増減する火力調節部とが設けられている。また、複数のガスバーナを備えている多口のガスコンロでは、開閉弁である１個の元弁を設け、この元弁の下流側を各ガスバーナに対して分岐している。この場合には、電磁安全弁と火力調節部とは各分岐管の各々に設けられている。

一方、ガスバーナの近傍には熱電対式の火炎センサが備えられており、点火操作が行われると、実際にガスバーナに点火されたことをこの火炎センサの出力信号から検知している。また、点火中に風や吹きこぼれ等によりガスバーナが失火してしまうと、火炎センサの出力信号からガスバーナが失火したことを検知して、その失火したガスバーナに対して設けられている電磁安全弁を閉弁させてガスバーナからのガスの噴出を停止させるように構成されている。

具体的には、点火中であるにもかかわらず火炎センサの出力信号が予め設定されている所定の閾値を下回ったら失火と判断して電磁安全弁を閉弁している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−３３３２３４号公報（段落００１８）

通常の消火時に、電磁安全弁を閉弁させようとしても閉弁しない、いわゆる開故障が生じて燃焼が継続した場合、火炎センサの出力信号は高いレベルのまま維持されるので、火炎センサの出力信号から開故障が生じたか否かを判断することができる。具体的には、消火操作が行われて電磁安全弁を閉弁させようとした時点から所定時間が経過しても火炎センサの出力信号が所定の値を下回らなければガスバーナは消火されていないと判断することができる。

ただし、火炎センサの表面が長年の使用により汚れ等で覆われているような場合には、火炎センサが劣化する。すなわち、炎に炙られても出力信号が低くなる。そのため、閾値を高い値に設定すると、特性が劣化した状態での火炎センサの出力信号が閾値を下回る状態になれば、消火の確認を行うことができない。そこで、このような場合に対応するために閾値を劣化出力より低い値に設定する必要がある。

消火時に電磁安全弁が開故障したことを検知するための所定の値として熱電対劣化時でも検出できる低い値を採用して一律の閾値を用いて判断すると、熱電対が正常な場合に火炎センサがこの閾値を下回るまでに時間を要するので上記所定時間は長時間に設定され、開故障を検知するまでの時間が長すぎるという不具合が生じる。

そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、熱電対劣化時に開故障検知を可能にすると共に、熱電対正常時の消火操作時に行う開閉弁の開故障の検知を短時間で行うことのできるガスコンロ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は、ガスバーナにガスを供給するガス供給路に、消火操作がされるとこのガス供給路を遮断してガスバーナを消火する開閉弁を設けると共に、ガスバーナの近傍に、ガスバーナの火炎によって加熱される熱電対を備え、この熱電対が出力する熱起電力によってガスバーナが消火したことを検知するコントローラを有し、上記開閉弁に対して閉弁させる信号を出力してから所定時間経過しても熱起電力が閾値を下回らずガスバーナの消火を検知できない場合に、開閉弁が閉弁できない故障が生じたと判断するガスコンロにおいて、上記ガスバーナの近傍に設けた上記熱電対の熱起電力に対して第１の閾値を設定すると共に同じくこの熱電対の熱起電力に対して第１の閾値より低い第２の閾値を設定し、この熱起電力が第１の閾値を下回るか否かを監視する第１の所定時間を、同じくこの熱起電力が第２の閾値を下回るか否かを監視する第２の所定時間より短く設定することを特徴とする。

失火検知で用いる閾値とは別に消火確認用の第１の閾値と第２の閾値を設定する。この第１の閾値を比較的高い値に設定しておけば、消火時にガスバーナが実際に消火したか否かを短時間で判断することができる。したがって、第１の所定時間を短く設定することができ、正常時の開故障検知を短時間で行うことができる。

ところで、上記開閉弁の一つである元弁を１個備えると共に、この元弁の下流側で複数のガスバーナに個別にガスを分岐して供給する分岐管を設け、かつ、各分岐管に上記開閉弁である電磁安全弁を各々配設し、他のガスバーナが燃焼中に消火する際には電磁安全弁に閉弁信号を出力して電磁安全弁の故障を検知すると共に、他のガスバーナが燃焼していない場合には元弁に閉弁信号を出力して元弁の故障を検知し、いずれかの電磁安全弁の１つにでも故障が検知された場合には器具全体の使用を禁止することができる。

上記本発明によれば、消火時に開閉弁の開故障が生じたか否かを短時間で判断することができる。

本発明の一実施の形態の構成を示す図 配管の状態を示すブロック図 ２つの閾値を用いて消火を確認するためのグラフ 熱起電力の減少速度から消火を確認するためのグラフ

図１を参照して、１は本発明によるガスコンロの一例である。このガスコンロ１には上面に大バーナ１１と中バーナ１２とが設けられており、また前面から出し入れできるグリル庫１３内にグリル用のガスバーナ（上火バーナと下火バーナの１対）が設けられている。また、前面には電源スイッチ１０の他、各バーナの点消火および火力調節を行うダイヤル１１ａ、１２ａ、１３ａが設けられている。例えば、中バーナ１２に点火する際には、ダイヤル１２ａを押し操作することにより点火操作を行い、中バーナ１２に点火を行う。そして、ダイヤル１２ａを左右に回すことにより火力調節を行い、再度ダイヤル１２ａを押し操作することにより中バーナ１２を消火する。

図２に示すように、各バーナには電磁式開閉弁である元弁３を介して大バーナ１１および中バーナ１２、そしてグリル庫１３の両バーナに対してガスを分岐する分岐管３１が互いに並列に設けられている。そして、各分岐管３１には火力調節ユニット２が介設されている。

この火力調節ユニット２にはコントローラ６からの信号により駆動されるモータによって開度を調節する火力調節部４と、その火力調節部４の上流側に直列に設けられた開閉弁の一種である電磁安全弁５とが内蔵されている。この電磁安全弁５は火力調節用のモータによって開弁されるが、ガスバーナの点火中はコントローラ６から供給される電力によって開弁保持される。

また、各バーナには火炎の有無を検知する火炎センサである熱電対１５が取り付けられている。そして、これら各熱電対１５からの出力信号は個別にコントローラ６に入力される。

また、各バーナには点火手段である点火プラグ１６が各々設けられている。これら各点火プラグ１６の作動はコントローラ６によって制御されるが、いずれか１個のバーナに点火する際でも全ての点火プラグ１６が作動して各バーナとの間に火花放電を生じさせるように構成されている。

これら各ガスバーナのうち、複数個のガスバーナを使用している状態では、元弁は開弁したままの状態であり、点火中のガスバーナの内のいずれかに対して消火操作がされると、その消火操作がされたガスバーナに対して設けられている電磁安全弁５が閉弁することによりガスバーナを消火させる。

図３を参照して、曲線ＲＨは熱電対１５の感温部分が汚れておらず、特性が正常な場合にガスバーナが消火した際の熱起電力（出力信号）の減少状態を示している。また、曲線ＲＬは熱電対１５の感温部分が長年の使用等により汚れで覆われて特性が劣化した場合にガスバーナを消火した際の熱起電力の減少状態を示している。すなわち、点火状態での熱電対１５からの熱起電力は劣化の状態によって範囲Ｌの間で変化する。

上記各ガスバーナのうち、他のガスバーナが点火されている状態で消火操作がされると、元弁３は開弁したままの状態で、消火操作がされたガスバーナに対して設けられている電磁安全弁５を単独で閉弁させる。この電磁安全弁５に対する閉弁はコントローラ６が出力している開弁保持用の電流を停止することにより行われる。電流が停止すると電磁安全弁５が正常であると電磁安全弁５が閉弁しガスバーナへのガスの供給が停止するのでガスバーナは消火する。熱電対１５の特性が正常であると、出力信号である熱起電力は曲線ＲＨに沿って減少する。ここで、上記範囲Ｌ内に第１の閾値である基準値Ｖ１を設定した。そして、熱電対１５が正常である場合に、消火操作がされてから第１の所定時間ｔ１以内に熱起電力がこの基準値Ｖ１を下回れば、ガスバーナは消火したものと判断することとした。仮に電磁安全弁１５に開故障が生じており、開弁保持用の電流を停止しても電磁安全弁５が閉弁しなければ、熱起電力は減少しないので、第１の所定時間ｔ１が経過した時点で熱起電力が基準値Ｖ１を下回らない。その結果、コントローラ６は電磁安全弁５に開故障が生じたものと判断する。

一方、基準値Ｖ１を範囲Ｌ内に設定したので、熱電対１５が劣化している場合には、点火状態での熱起電力が基準値Ｖ１を下回っている場合がある。本実施の形態では第２の閾値である基準値Ｖ２を基準値Ｖ１より低い値で設定しておき、第１の所定時間ｔ１より長い第２の所定時間ｔ２が経過しても熱起電力が基準値Ｖ２を下回らない場合に電磁安全弁５に開故障が生じたと判断する。ここで、基準値Ｖ２は範囲Ｌの下側に設定するが、あまり低すぎると第２の所定時間ｔ２が長くなる。そのため、立ち消え等の失火検知用に設定した基準値Ｖ０よりも高い値に設定することが望ましい。なお、熱電対１５は通常は劣化しておらず、図示のように、第１の所定時間ｔ１が第２の所定時間ｔ２よりも短いので、通常は短時間で開故障の発生の有無を検知することができる。

ところで、電磁安全弁５が開故障すると、元弁３を閉弁させない限りガスバーナからガスが放出されてしまう。そのため、電磁安全弁５のいずれか１個にでも開故障が生じた場合にはガスコンロ１自体の機能を停止し使用を禁止することとした。

これに対して、他のガスバーナが点火していない状態で単独で点火されているガスバーナに対して消火操作がされた場合には、電磁安全弁５を閉弁させる前に先に元弁３を閉弁させるようにした。元弁３が正常であれば消火操作がされたガスバーナへのガスの供給が停止されるので、ガスバーナは消火する。

ところが、仮に元弁３に開故障が生じたと判断しても、その後にその消火操作がされたガスバーナに対して設けられている電磁安全弁５が閉弁するためガスバーナは消火する。そして、元弁３に開弁故障が生じたことを使用者に対して音や光によって報知するが、各ガスバーナへのガスの供給および停止は電磁安全弁５によって行うことができるので、必ずしもガスコンロ１の機能を全停止させる必要はない。したがって、機能を全停止させてもよいが、短時間であればそのまま引き続いて各ガスバーナを使用できるようにしてもよい。なお、消火操作がされていないにもかかわらず熱起電力が上述の失火検知用の基準値Ｖ０を下回れば、失火したものと判断し、ガスバーナへのガスの供給を停止させるようにした。

上記図３に示したものでは、第１の閾値である基準値Ｖ１と第２の閾値である基準値Ｖ２とを設定して消火の有無を判断したが、参考のため、図４に熱起電力の減少速度によって消火の有無を判断するものを示す。すなわち、第３の基準時間ｔ３が経過するまでに熱起電力が減少するが、その減少速度が所定の減少速度より大きければ消火したものと判断することとした。なお、このように熱起電力の減少速度で判断する場合には、比較的短時間で判断することができる。そのため、基準時間ｔ３は第１の基準時間ｔ１よりも更に短い時間に設定した。

図４の場合であれば、熱電対１５の特性が正常な場合であれば減少速度はｄ１／ｔ３で求めることができ、熱電対１５が劣化している場合の減少速度はｄ２／ｔ３で求めることができる。そこで、基準となる減少速度をこのｄ２／ｔ３より小さい速度に設定し、基準となる減少速度より熱起電力の減少速度が小さい場合には、電磁安全弁１５もしくは元弁３に開故障が発生したものと判断することとした。

なお、消火操作が行われた時点での熱起電力の大きさから熱電対１５が劣化していることが検出できるので、その場合には熱電対１５が劣化していることを使用者に報知するようにしてもよい。

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 火力調節ユニット
３ 元弁
４ 火力調節部
５ 電磁安全弁
６ コントローラ
１５ 熱電対

Claims (2)

1. ガスバーナにガスを供給するガス供給路に、消火操作がされるとこのガス供給路を遮断してガスバーナを消火する開閉弁を設けると共に、ガスバーナの近傍に、ガスバーナの火炎によって加熱される熱電対を備え、この熱電対が出力する熱起電力によってガスバーナが消火したことを検知するコントローラを有し、上記開閉弁に対して閉弁させる信号を出力してから所定時間経過しても熱起電力が閾値を下回らずガスバーナの消火を検知できない場合に、開閉弁が閉弁できない故障が生じたと判断するガスコンロにおいて、
   上記ガスバーナの近傍に設けた上記熱電対の熱起電力に対して第１の閾値を設定すると共に同じくこの熱電対の熱起電力に対して第１の閾値より低い第２の閾値を設定し、この熱起電力が第１の閾値を下回るか否かを監視する第１の所定時間を、同じくこの熱起電力が第２の閾値を下回るか否かを監視する第２の所定時間より短く設定することを特徴とするガスコンロ。
2. 上記開閉弁の一つである元弁を１個備えると共に、この元弁の下流側で複数のガスバーナに個別にガスを分岐して供給する分岐管を設け、かつ、各分岐管に上記開閉弁である電磁安全弁を各々配設し、他のガスバーナが燃焼中に消火する際には電磁安全弁に閉弁信号を出力して電磁安全弁の故障を検知すると共に、他のガスバーナが燃焼していない場合には元弁に閉弁信号を出力して元弁の故障を検知し、いずれかの電磁安全弁の１つにでも故障が検知された場合には器具全体の使用を禁止する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。

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