JP6000310B2

JP6000310B2 - ガスコンロ装置

Info

Publication number: JP6000310B2
Application number: JP2014190108A
Authority: JP
Inventors: さやか丸田; 森口　誠治; 誠治森口
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2014-09-18
Filing date: 2014-09-18
Publication date: 2016-09-28
Anticipated expiration: 2034-09-18
Also published as: JP2016061492A

Description

本発明は、ガスバーナの点消火操作を手動で行い、火力調節をモータなどの電動アクチュエータで行うガスコンロ装置に関する。

外部の商用電源から供給される交流電力を作動用の電力とするものであって、１個の操作つまみを備え、この操作つまみを押し込むことによる点火操作や、点火後に操作つまみを回転させることによる火力調節操作を行うと、それらの操作をセンサで検知して、電動アクチュエータであるモータを作動させて火力調節装置の開度を変更するガスコンロ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

このものでは、操作つまみとは別個に電源スイッチを備えており、最初にその電源スイッチをオンにすることにより制御部に通電を開始する。通電を開始された制御部は、上記モータを一方向に連続して駆動させて原点出しを行った後、点火に適した火力に相当する開度になるまでモータを駆動して、点火操作に備えるように構成されている。

特開２００５−２５７１５４号公報（段落００２８，００３０）

上記従来のガスコンロ装置では、外部の商用電源から電力の供給を受けており、そのため、点火時の電磁安全弁の開弁動作と、その後の火力調節動作を共に電力によって行っても、電源の電力が枯渇するおそれはない。しかし、作動用の電力を外部の商用電源からではなく、内蔵させた乾電池から供給されるように設定すると、火力調節操作によって火力調節装置の開度を増減する動作はそれほど電力を消費しないが、点火操作時に電磁安全弁の弁体を強制的に開弁させる動作には大きな電力を必要とする。

そこで、作動用の電力を内蔵する乾電池から供給させるように構成し、さらに、点火時に電磁安全弁の開弁操作を手動で行い、その後の火力調節動作をモータによって行うように構成すると、点火操作が行われるまでは制御部に通電せず、点火動作開始から消火されるまで制御部に通電するように構成することが望ましい。

ところが、このように構成すると、点火操作開始によって制御部に通電が開始されたあと、直ちにイグナイタを作動させなければ、未燃焼の生ガスがガスバーナから噴出して望ましくない。

一方、イグナイタが作動する時点での火力調節装置の開度は点火に適した火力、すなわち点火火力に相当する開度になっていなければ、ガスバーナへのガスの供給量が少なすぎると確実に点火できず点火不良が生じ、逆にガスの供給量が多すぎると、点火時に大きな音が生じる爆着や、点火後の炎が鍋などから外側に溢れる炎あふれが生じる。

このような不具合を防止するため上記従来のもののように、制御部に通電が開始されてからモータの原点出しを行い、その後に点火火力に相当する開度に調節していたのでは、上述のように生ガスがガスバーナから噴出し続けるという不具合が生じる。

一方、点火操作開始によって制御部に通電させるのではなく、上記従来技術のように、電源スイッチがオンされたら制御部に通電開始し、その後に原点出しを行い、続けて点火火力に相当する開度に調節する構成も考えられる。しかしこの構成では、原点出しが完了する前に点火操作がされると、生ガスが出るという不具合がある。

そこで、前回の使用時に消火操作がされると、電磁安全弁を直ちに閉弁してガスバーナを消火し、さらに、モータを駆動して開度を次回の点火火力に相当する開度にしておく必要がある。なお、モータ等の電動アクチュエータは制御部から送られるパルス信号に寄って駆動するものであり、パルス信号のパルス数に比例して作動するが供給されたパルス数と実際に作動位置とがずれる、脱調という現象が生じる。そこで、次回の点火火力に相当する開度に移動させる際に、火力調節範囲の外側に設定したストッパまで移動し、そのストッパに当接させることにより原点出しをして、その後に点火火力に相当する開度まで移動させることが望ましい。

ところが、消火後に原点出し動作をしている途中で点火操作がされると、点火操作が手動操作であるため、電磁安全弁が強制的に開弁されるが、火力調節装置の開度が点火火力に相当する開度になっていなければ、イグナイタを作動させることはできないので、原点出し動作中に生ガスが漏出し続け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、電池を電源とし、消火後に原点出しを行うガスコンロ装置で、原点出し中に点火操作がされても生ガスの漏出を可及的に減少させることができるガスコンロ装置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装置は、作動用電源として電池を内蔵し、閉弁方向に付勢された弁体を開弁状態で電磁石に吸着保持する電磁安全弁と、この電磁安全弁に対して直列に接続され、電動アクチュエータによって駆動されることによってガスバーナへのガスの供給量を増減して火力調節を行う火力調節部とを備え、手動操作によって押し込むことによって上記電磁安全弁の弁体を強制的に開弁させて上記電磁石に押接させると共にガスバーナを点火させ、再度押し込むことによりガスバーナを消火させる点消火機能と、制御部が火力調節操作を検知して、その火力調節操作に対応して上記電動アクチュエータを駆動させて火力を調節する火力調節機能とを有するガスコンロ装置であって、上記点消火機能によりガスバーナを消火すると、上記電動アクチュエータを駆動して火力調節部の開度を最少火力側または最大火力側に駆動してストッパに当接させて原点出しを行った後、点火火力に相当する開度にリセットするものにおいて、上記電動アクチュエータがストッパに向かって駆動している途中で上記点消火機能に対して点火操作がされると、電動アクチュエータの原点出しを中止して電動アクチュエータの開度を点火火力に相当する開度にリセットすることを特徴とする。

原点出し動作の途中で点火操作がされた場合、原点出し動作を中止して電動アクチュエータの開度を点火火力に相当する開度にするので、点火操作がされてから実際に点火されるまでの時間が最短時間になる。

以上の説明から明らかなように、本発明は、原点出し動作の途中で点火操作がされても点火操作がされてから実際に点火されるまでの時間を最短時間にすることができるので、実際に点火されるまでの生ガスの漏出量を可及的に減少させることができる。

本発明によるガスコンロを正面から見た斜視図ガスコンロ内の配管状態を示す図火力調節装置の斜視図位置センサであるマイクロスイッチの作動状態を示す図点火操作時における制御の内容を示すフロー図火力変更操作時における制御の内容を示すフロー図

図１を参照して、１は本発明によるガスコンロ装置の一例である。このガスコンロ装置１の上面にはガラス製の天板１１が設けられており、その天板１１には３個のガスバーナ１１ａ、１１ｂ、１１ｃが設けられている。一方、このガスコンロ１の前面パネル１２には各ガスバーナ１１ａ、１１ｂ、１１ｃの点消火操作及び火力調節操作を行うための火力調節装置１３ａ、１３ｂ、１３ｃが設けられている。また、前面パネル１２の略中央にはグリル庫１４が設けられており、グリル庫１４内には上火バーナ１４ａと下火バーナ１４ｂとが設置されている。そして、上火バーナ１４ａと下火バーナ１４ｂの点消火及び火力調節は火力調節装置１５によって行われる。

図２を参照して、本実施の形態では、ガスの供給管路は４本に並列に分岐され、その分岐された供給管路の各々に火力調節装置１３ａ、１３ｂ、１３ｃ，１５が設けられている。そのうちの火力調節装置１３ａを例に説明すると、火力調節装置１３ａ内には点消火を行うための開閉弁部２と火力調節を行うための流量調節部３とを備えている。

開閉弁部２内には手動操作により開弁される元弁２１ａと電磁安全弁の弁体２２ａとが直列に設けられている。一方、流量調節部３には電動アクチュエータとしてモータ３１が連結されており、モータ３１を駆動させることにより流量を増減するように構成されている。なお、火力調節装置１３ｂ、１３ｃは共に火力調節装置１３ａと同じ構造であるが、火力調節装置１５は開閉弁部２は同じ構造であるものの流量調節部３の構造が他のものと相違する。

火力調節装置１５の流量調節部３は並列な２系統に分岐され、その各々に電磁力によって開閉する開閉弁１５ａ、１５ｂが設けられ、かつ、両開閉弁１５ａ、１５ｂをバイパスするオリフィス１６が設けられている。従って、例えば開閉弁１５ａが開弁すれば上火バーナ１４ａの火力は強火になり、開閉弁１５ａが閉弁すればオリフィス１６を通るガスによって弱火になる。

図３および図４を参照して、引き続き火力調節装置１３ａを例に、火力調節装置１３ａの構造を説明する。

４は操作つまみであり、点消火時に押し込まれ、また火力調節時には外周面をつままれて回動されるものである。操作つまみ４は常に手前側に向かって付勢されている。操作つまみ４が消火位置から付勢力に抗して押し込まれると、角筒状のガイド部材５内に収納されている部材に設けられたドッグ６が、この部材と共に押されて奥側に移動する。そして、ドッグ６が設けられている部材は奥に向かって移動することにより、開閉弁部２内に収納されている元弁と電磁安全弁の弁体を強制的に開弁させて、同じく電磁安全弁内に収納されている電磁石にその弁体を押接させる。

図示しない制御部からその電磁石に直流電力が供給されると電磁石は励磁して弁体を開弁状態に吸着保持する。その状態で操作つまみ４に対する押し込み力を解除すると、操作つまみ４は上記付勢力によって手前側の火力調節位置まで突出する。消火する際には、操作つまみ４を消火位置を越えるまで一旦押し込んで押し込み力を解除すると、元弁と電磁安全弁とが閉弁されるとともに、操作つまみ４は消火位置まで戻って、その位置で保持される。

操作つまみ４が火力調節位置まで突出している状態で操作つまみ４を回動すると、ギヤトレインを介して回転センサであるロータリーエンコーダ４１の回転軸が回転して、操作つまみ４の回動量に比例したパルス信号を上記制御部に出力する。制御部はこのパルス信号を受信すると、火力調節部３のモータ３１を駆動して、流量を調節するように構成されている。

ガイド部材５の正面から見て左側面にはドッグ６の前後位置によってオンオフする２つの接点を内蔵したマイクロスイッチ５１が取り付けられている。このマイクロスイッチ５１には２個の接点ＳＷ１，ＳＷ２が設けられている。接点ＳＷ１は制御部への通電を開始する位置を検知するための位置センサで有り、接点ＳＷ２は点火位置まで押し込まれていることを検知する位置センサである。

図４に示すように、ドッグ６が手前から奥に向かって移動すると、最初に接点ＳＷ１がＯＮになる。さらに操作つまみ４を押し込んで操作つまみ４が点火位置に到達すると、接点ＳＷ２がオンする。なお、点火位置で操作つまみ４に対する押し込み力を解除すると、上述のように操作つまみ４は火力調節位置まで手前側に後退して突出するが、ドッグ６が形成されている部材は図示しないストッパ機構によって、接点ＳＷ１がオン状態となる位置まで戻った状態で保持される。

図に示すように、マイクロスイッチ５１はガイド部材５の側面に形成された３本の爪５ａで抱き込まれるようにして固定されている。なお、２本の突起５ｂがマイクロスイッチ５１に形成されている取り付け穴に挿通されることによりマイクロスイッチ５１の位置決めを行っている。従って、マイクロスイッチ５１をガイド部材５に取り付ける際にネジを使用していない。

操作つまみ４が消火位置にある状態ではドッグ６はプランジャ部５１ａを押し下げていないので、マイクロスイッチ５１に内蔵されている接点ＳＷ１，ＳＷ２は共にオフの状態になっている（図４（ａ））。この状態から、操作つまみ４が押し込まれると、ドッグ６は後方、すなわち図４では左側に移動するので、ドッグ６は（ｂ）に示すように、プランジャ部５１ａを押し下げ、接点ＳＷ１をオンにする。この時点では、接点ＳＷ２はオフのままである。

さらに操作つまみ４を点火位置まで押し込むと、（ｃ）に示すように、ドッグ６はプランジャ部５１ａをさらに押し込み、接点ＳＷ２をオンにする。

上記接点ＳＷ１がＯＮになると、図外の制御部に通電が開始される。本実施の形態のガスコンロ１は作動用の電源として乾電池を内蔵している。すべての操作つまみ４が消火位置にある状態では、制御部を作動させる必要がないので、制御部への通電は停止している。そして、いずれかの操作つまみ４が点火すべく押し込まれると、点火位置に到達する前に、図４(ｂ)に示すように、接点ＳＷ１がオンとなって制御部に通電が開始され、続いて接点ＳＷ２がＯＮになることによって、その操作つまみ４が点火位置まで押し込まれたことを制御部が検知することになる。なお、既にいずれかの操作つまみ４が火力調節位置に有り、制御部に通電されている状態で他の操作つまみ４が押し込まれ、新たに接点ＳＷ１がオンになった場合、制御部には既に通電されているので、制御部は新たに接点ＳＷ１がオンになったことを検知する。

このような点火動作の詳細を図５を参照して説明する。上述のように、点火操作のため操作つまみ４を押し込むと、操作つまみ４が点火位置に到達する前に接点ＳＷ１がＯＮになり、この接点ＳＷ１のＯＮによって制御部に通電が開始される（Ｓ１）。すると、制御部は、直ちに制御部に内蔵されている不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭに格納されているパラメータＭ１の値を読む（Ｓ２）。このパラメータＭ１は後述するように、前回の消火操作時点で火力調節部３の開度が点火火力に相当する開度である場合には「１」が書き込まれており、それ以外の開度であると「０」が書き込まれる。

通常であると、後述するように消火操作時にパラメータＭ１に１を書き込むので、このときのパラメータＭ１には１が書き込まれているはずである。パラメータＭ１に１が書き込まれていれば、火力調節部３の開度は点火火力に相当する開度になっているので、イグナイタを作動させてガスバーナへ点火を行う（Ｓ２→Ｓ６）。

ただし、何らかの不具合により、この時点でパラメータＭ１の値が１以外、すなわち０であれば、火力調節部３の開度が点火火力に相当する開度になっていないので、モータ３１を作動させて、一旦全閉もしくは全開方向に開度を変化させてモータ３１の原点出しを行う（Ｓ３、Ｓ３０１）。なお、本実施の形態では小火方向でもある全閉方向に開度を変化させ、さらに小火位置もしくは全閉位置を越えた位置に設定されたストッパに駆動部分を当接させ、強制的に脱調させることによって原点出しを行うようにした。そして、原点出しが完了すると、火力調節部３の開度を点火火力に相当する開度にセットするようにした(Ｓ４、Ｓ４０１)。そして、開度が点火火力に相当する開度になると、パラメータＭ１に１を上書きした後で（Ｓ５）、イグナイタを作動させるようにした（Ｓ６）。

上述のように接点ＳＷ１がＯＮになると、電磁安全弁（ＳＶ）に内蔵されている電磁石の励磁コイルに通電を開始する。その後、操作つまみ４が点火位置まで押し込まれることにより接点ＳＷ２がＯＮになり、イグナイタが作動する。すると、その状態で、電磁安全弁の弁体が電磁石に吸着されて、その弁体は開弁状態で保持される状態になる。

イグナイタは数秒間作動し続けるように設定されているが、その間にガスバーナの点火が確認されると（Ｓ７）、イグナイタの作動を中止させて（Ｓ８）、点火が完了する。ところで、イグナイタが作動している間に火力調節操作がされると、着火時の火力が点火に適した点火火力で無くなり、点火失敗や火炎あふれなどの弊害が生じる。そこで、スパーカが作動し、さらに火炎検知センサによってガスバーナが着火したことを確認するまでは、火力調節操作がされても火力調節装置の開度を変化させないようにした。なお、図示していないが、接点ＳＷ１がＯＮになってから所定時間が経過しても接点ＳＷ２がＯＮにならない場合には、警告音やランプ等によってエラー報知を行って、それ以上の点火動作を中止する。

図５に示すように、ガスバーナへの点火が完了すると、続いて図６に示すフローに移行する。

ガスバーナに点火した直後の火力は点火火力であるが、調理の内容によっては火力を点火火力より大きく、あるいは小さく調節することがある。このような火力調節操作がされるまでは、消火操作がされるまでそのままの状態を維持する（Ｓ１１→Ｓ１５）。

火力調節操作がされると、最初にパラメータＭ１の値をチェックする（Ｓ１２）。そして、点火後最初の火力調節時であればパラメータＭ１の値は１であるから、パラメータＭ１に０を上書きした後（Ｓ１３）、指示された開度になるようにモータ３１を作動させて火力調節部３の開度を変更する（Ｓ１４）。その後、再度火力調節操作がされるまで、もしくは消火操作がされるまでは、Ｓ１１とＳ１５との間でフローは巡回し続ける。なお、点火後２回目以降の火力調節操作時には、パラメータＭ１の値は０になっているので、Ｓ１３をスキップして、Ｓ１２からＳ１４へとフローは流れる。

消火操作がされると（Ｓ１５）、再度パラメータＭ１の値をチェックする。上述のように点火後に火力調節操作がされていると、その時点ではパラメータＭ１の値は０になっているが、点火後、点火火力のまま火力調節操作がされていない場合には、パラメータＭ１の値は１のまま変化していない。

そこで、消火操作がされた時点でパラメータＭ１の値が１のままであると、さらに１を上書きするのではなく、そのまま制御部への通電を停止するようにした（Ｓ２０）。一方、消火操作時点でパラメータＭ１の値が０の場合、すなわち、点火後に火力調節操作がされている場合には、火力調節部３の開度が点火火力に相当する開度になっていないので、モータ３１を作動させて、一旦全閉もしくは全開方向に開度を変化させてモータ３１の原点出しを行う（Ｓ１７、Ｓ１７１）。なお、本実施の形態では小火方向でもある全閉方向に開度を変化させ、さらに小火位置もしくは全閉位置を越えた位置に設定されたストッパに駆動部分を当接させ、強制的に脱調させることによって原点出しを行うようにした。なお、ストッパに当接するまでの間に点火操作がされると（Ｓ１７２）、原点出し動作を中止して、直ちに上記図５に示したフローに移行して、火力調節部３の開度を点火火力に相当する開度にセットする動作に移行するようにした(Ｓ１７２→Ｓ４、Ｓ４０１)。そして、開度が点火火力に相当する開度になると、パラメータＭ１に１を上書きした後で（Ｓ５）、イグナイタを作動させるようにした（Ｓ５）。

ところで、上記のように接点ＳＷ１がＯＮになって制御部に通電が開始されると、点火操作がされていないガスバーナについてもＳ２のパラメータチェックを行い、もしもパラメータＭ１が１以外の値であると、Ｓ３〜Ｓ５のステップを行って、点火操作がされる前に火力調節部３の開度を点火火力に相当する開度にセットすると共に、ガスバーナ毎のパラメータＭ１に１を書き込んで、点火操作に対する準備を行うようにした。このように、制御部はガスコンロ１内の制御をすべて行うので、制御部はガスコンロ１内にガスバーナ毎に設けるのではなく１個備えられている。

また、上記実施の形態では、１つの操作つまみに点消火機能と火力調節機能の双方の機能を具備させたが、点消火機能は操作つまみで行い、火力調節機能は、例えば、タクタイルスイッチ等別個の操作部で行うようにしてもよい。

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開閉弁部
３流量調節部
４操作つまみ
５ガイド部材
１３ａ火力調節装置
１３ｂ火力調節装置
１５火力調節装置
３１モータ
４１ロータリーエンコーダ
５１マイクロスイッチ
６ドッグ
ＳＷ１接点
ＳＷ２接点

Claims

作動用電源として電池を内蔵し、閉弁方向に付勢された弁体を開弁状態で電磁石に吸着保持する電磁安全弁と、この電磁安全弁に対して直列に接続され、電動アクチュエータによって駆動されることによってガスバーナへのガスの供給量を増減して火力調節を行う火力調節部とを備え、手動操作によって押し込むことによって上記電磁安全弁の弁体を強制的に開弁させて上記電磁石に押接させると共にガスバーナを点火させ、再度押し込むことによりガスバーナを消火させる点消火機能と、制御部が火力調節操作を検知して、その火力調節操作に対応して上記電動アクチュエータを駆動させて火力を調節する火力調節機能とを有するガスコンロ装置であって、上記点消火機能によりガスバーナを消火すると、上記電動アクチュエータを駆動して火力調節部の開度を最少火力側または最大火力側に駆動してストッパに当接させて原点出しを行った後、点火火力に相当する開度にリセットするものにおいて、上記電動アクチュエータがストッパに向かって駆動している途中で上記点消火機能に対して点火操作がされると、電動アクチュエータの原点出しを中止して電動アクチュエータの開度を点火火力に相当する開度にリセットすることを特徴とするガスコンロ装置。