JP6794030B2 - ガスコンロ装置 - Google Patents

Description

本発明は、鍋底の温度を検知する鍋底センサを備え、この鍋底センサが所定の温度を検知すると、ガスバーナの火力を自動的に小火に絞る機能を有するガスコンロ装置に関する。

ガスコンロ装置では水平な天板にガスバーナを備えており、このガスバーナへのガスの供給量を調節する火力調節部の開度を増減す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が行われる。一方、火力調節操作をするための火力調節つまみや火力調節レバーが設けられており、これらを操作することによって火力調節部の開度が増減する。

特に火力調節つまみによって火力調節するものでは、火力調節つまみと火力調節部とは機械的に連結されておらず、火力調節つまみの操作量をセンサで検知し、そのセンサで検知された操作量に応じて、火力調節部に設けられたモータなどの電動アクチュエータを駆動して火力調節部の開度が調節されるように構成されているものがある。このような構成のガスコンロ装置では、火力調節部に開度を検知する位置センサが設けられおり、火力調節つまみによって例えば火力が小火に調節されると、電動アクチュエータによって火力調節部の開度が実際に小火に相当する開度になっているか否かを、この位置センサによって検知するように構成されている。

一方、ガスバーナには鍋などの調理器具の外底面の温度を検知する鍋底センサが設けられており、加熱調理中にこの鍋底センサが検知する温度が所定の温度（例えば１８０度程度）になると、調理器具内の食材の発火防止などの安全性を確保するため、自動消火を行う前に、操作つまみが操作されていなくても自動的に電動アクチュエータを作動させて火力調節部の開度を小火に相当する開度に変更させるように構成されている。なお、この自動的に火力を絞る際にも火力調節部の開度が実際に小火に相当する開度になっているか否かを、上記位置センサによって検知している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１７４８３４号公報（段落［００２２］）

上記従来のものでは電動アクチュエータとして例えばステッピングモータなどの入力パルス信号数に動作量が比例するものを使用する場合、脱調などによって火力調節部の実際の開度が位置センサの検出値に対してずれてくることが考えられる。そのため、火力調節つまみを操作して火力を小火に絞る際に、制御部側では火力調節部の開度が小火に相当する開度になっているものと判断しても実際の開度は小火より少し大きな火力に相当する開度までしか絞られていない状態が生じる。但し、多少火力が大きくても調理者にとってはあまり不都合は生じない。そのため、小火に絞る火力調節をマニュアル操作で行った場合に、火力調節部に設けられている位置センサの出力から、火力調節部の実際に開度が小火に相当する開度まで絞られていなくてもある程度火力が小さくなっていれば異常と判断しないように設定されている。

一方、鍋底センサが上記所定の温度を検知して自動的に火力を小火に絞る際に、実際に火力が小火まで絞られずに小火より火力が大きいと、自動的に消火されてしまい、調理を継続できないという不具合が生じる。この不具合を解消するために、自動消火されるタイミングに余裕をとるため、小火切替温度を低く設定すると、炒め物調理等の高温調理の場合にすぐに小火切替温度に達して小火に切替ってしまい、調理火力に別の不都合が生じる。

そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、鍋底センサの検知温度に基づいて火力を小火に絞る際に、確実に小火まで絞ることができるようにして、小火切替温度を高く設定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、ガスバーナと、このガスバーナへのガスの供給量を、小火に相当する最小流量から大火に相当する最大流量までの間で増減させる火力調節部とを備え、手動操作する火力調節つまみが火力調節操作されると、その操作量に応じて火力調節部を駆動してガスバーナの火力を増減する駆動部を有し、かつ、上記ガスバーナ上に載置された調理器具の外底面の温度を検知する鍋底センサを有し、この鍋底センサが所定の小火切替温度を検知すると、上記火力調節つまみの操作に関係なく上記駆動部を駆動して火力調節部の開度を最小流量に絞る強制小火手段が設けられたガスコンロ装置において、上記火力調節部には火力調節部の絞り位置を検知する位置センサが設けられており、上記強制小火手段により火力を絞る際には、この位置センサが検知する火力調節部の絞り位置が、上記強制小火手段により火力調節部の開度を絞る際に設定されている強制時基準位置より小火側になるように駆動部を駆動させるものであって、上記位置センサは、上記火力調節部の絞り位置を連続して検知するものであり、上記火力調節つまみによってガスバーナの火力が小火に絞られた際に、火力調節部の開度が小火に絞られたものと判断するための通常時基準位置を設定し、上記強制時基準位置をこの通常時基準位置より小火側に設定したことを特徴とする。

強制的に火力を小火に絞る際には、強制的に絞る際の専用の強制時基準位置を設定しておき、火力調節部の開度がこの強制時基準位置よりも小火側になるまで火力調節部の開度を絞ることができる。従ってガスバーナの火力は確実に小火になるため、余裕をみて小火切替温度を下げる必要がなくなり、可及的に小火切替温度を高く設定できて、調理時の火力の早期切替がなくなり使い勝手がよい。

なお、上記位置センサは、上記火力調節部の絞り位置を連続して検知するものであり、上記火力調節つまみによってガスバーナの火力が小火に絞られた際に、火力調節部の開度が小火に絞られたものと判断するための通常時基準位置を設定し、上記強制時基準位置をこの通常時基準位置より小火側に設定した。

ところで、火力調節部の開度位置を検知する位置センサに異常が生じていないかをチェックする必要がある場合には、上記火力調節部の開度を上記通常時基準位置に向かって絞る際に、途中の開度位置における位置センサの出力値を基に、位置センサが正常であるか否かを判別すればよい。

また、上記火力調節部の開度を上記強制時基準位置に向かって絞る際に、途中の開度位置における位置センサの出力値を基に、位置センサが正常であるか否かを判別することもできる。

ところで、この位置センサのチェックを常に行ってもよいが、たとえば、上記位置センサが正常であるか否かの判別は、上記火力調節部の開度を絞る動作の初回時に行い、その後は上記ガスバーナが消火されるまでの間に行わないようにしてもよい。

以上の説明から明らかなように、本発明は、鍋底センサの検知温度に基づいて火力を強制的に小火に絞る際に、強制的に絞る際の専用の強制時基準位置を設定しておき、火力調節部の開度がこの強制時基準位置よりも小火側になるまで火力調節部の開度を絞ることにより、ガスバーナの実際に火力を確実に小火にすることができる。

本発明によるガスコンロ装置の外観を示す図 ガスコンロ装置に組み込まれている火力調節部の構造を示す図 火力調節部の開度を検知する位置センサの構造を示す図 ガスバーナの火力を位置センサの出力との関係を示す図 位置センサとしてマイクロスイッチを用いた構造を示す図 マイクロスイッチの出力信号とガスバーナの火力との関係を示す図

図１を参照して、１００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１００は、いわゆるビルトイン式と呼ばれるものであり、キッチンのカウンタトップに形成された矩形状の取付穴に上方から嵌め込むことによって取り付けられている。このガスコンロ装置１００の天板１０１には、本実施の形態では３個のガスバーナ１０２が設けられている。そして各ガスバーナ１０２の中央部には鍋底センサ１０２ａが設けられている。この鍋底センサ１０２ａはガスバーナ１０２上に図示しない鍋などの調理器具を載置すると、その調理器具の外底面に当接して調理器具の底部分の温度を検知するものである。

ガスコンロ装置１００の前面パネルには電源スイッチ１０３が設けられており、この電源スイッチ１０３がオンになるとガスコンロ装置１００が使用可能状態になる。また、前面パネルには上記３個のガスバーナ１０２の各々に対応する火力調節つまみ１０４が設けられている。これら火力調節つまみ１０４は点消火ボタンとしての機能も合わせて備えている。ガスバーナ１０２が消火状態では火力調節つまみ１０４は前面パネルから手前に突出しない状態に格納されている。そして、ガスバーナ１０２に点火する場合には、点火したいガスバーナ１０２に対応する火力調節つまみ１０４を押し込むと、火力調節つまみ１０４に対するロックが解除されて火力調節つまみ１０４が手前の突出すると共に、ガスバーナ１０２に点火がされるように構成されている。なお、火力調節つまみ１０４は後述する火力調節部に対して機械的に連結されておらず、火力調節つまみ１０４に連結された図示しないロータリーエンコーダ等の回転量を検知するセンサが火力調節つまみ１０４の回転量を検知して、火力調節部の開度を調節するように構成されている。なお、ガスコンロ装置１００の前面パネルには、その他としてグリル庫１０５と、そのグリル庫１０５内のガスバーナの点消火及び火力調節を行う火力調節つまみ１０６とが設けられている。

図２を参照して、１は各ガスバーナ１０２毎に設けられた火力調節部を含む火力調節装置である。この火力調節装置１の下部には電磁アクチュエータとしてのステッピングモータ２が取り付けられている。このステッピングモータ２の回転軸２１には、この回転軸２１の回転位置を検知するための位置センサ２２が取り付けられている。そして、回転軸２１にはさらにカム部材２３が、回転軸２１と共に回転するように取り付けられている。このカム部材２３の外周にはカム部２４が設けられており、ステッピングモータ２が作動して回転軸２１が回転すると、カム部２４は弁軸５を図において右方向に押す。この弁軸５には開閉機構である弁体５１が取り付けられており、弁軸５が右方向に押されると弁体５１は閉弁状態から開弁状態になる。そして、この弁体５１が開弁状態になるとガスが弁体５１の周囲を通過してカム部材２３に向かって流れる。

カム部材２３の上部には円形の可動板３が係合しており、カム部材２３に連動してこの可動板３が回転するように構成されている。この可動板３はバネ３ａの弾性力によって固定板４の下面に押接されている。可動板３には１個の開口３１が形成されており、固定板４には本実施の形態では５個の開口４１が形成されている。

可動板３の回転位置によって、可動板３の開口３１がいずれかの開口４１と重なると、ガスはその重なった部分を通ってさらに下流に流れ、上記ガスバーナ１０２に供給される。そして、可動板３が正方向に回転すると、開口３１と開口４１とが重なり合っている面積が増加する。そして、この重なり合っている面積が増加することによってガスバーナ１０２に供給されるガス量が増加して火力が大きくなる。

ところで、可動板３及びカム部材２３は所定の角度範囲内で正方向および逆方向に回動される。すなわち、可動板３及びカム部材２３が正方向に回転し、弁体５１が閉弁状態から最大開度を超えて再び閉弁状態になる位置まで回転すると、それ以上正方向に回転させる必要はない。従って、何らかの異常によってその角度範囲を超えて可動板３やカム部材２３が回転しないように、停止手段を設けた。具体的には、装置本体側にストッパ１１を設けると共に、カム部材２３が所定の角度範囲を超えた場合に、このストッパ１１に当接する係合部２３ａをカム部材２３に形成した。したがって、仮にステッピングモータ２が正逆いずれの方向にでも回転し続けると係合部２３ａがストッパ１１に当接して、それ以上カム部材２３が回転しないように、回転軸２１の回転を強制的に停止させる。

上記位置センサ２２は半固定抵抗形のものを使用している。位置センサ２２の内部には、図３に示すように、Ｃ形の炭素皮膜２２ｂと、環状の電導部２２ａとが設けられており、回転軸２１と共に回転する摺動子２２ｃが内蔵されている。摺動子２２ｃが回転すると抵抗被膜２２ｂと電導部２２ａとの短絡部分が移動するので電気抵抗が連続して変化し、出力される分圧（電圧）から回転位置を検知することができる。なお、抵抗被膜２２ｂには必ず不連続な非検知範囲が形成される。そこで、この非検出範囲を、カム部材２３が通常は回転しない位置、即ちカム部２４から弁軸５が外れて弁体５１が閉弁状態になる位置に設定した。なお、この位置は上記ストッパ１１の設定位置とも一致する。

上述のように回転軸２１の回転位置は位置センサ２２によって常に検知されている。そして、その検知された回転位置データを基にステッピングモータ２の回転を制御している。また、例えばバーナが点火中に緊急にバーナを消火する場合や上述のように点火中に失火した場合には、ステッピングモータ２を逆転させ、弱火側に開口３１を移動させて弁体５１を閉弁させる方が早いか、正転させて開口３１を強火側に移動させて弁体５１を閉弁させた方が早いかを、位置センサ２２の出力する回転位置信号から判断することになる。

このように、ステッピングモータ２の回転位置制御は常に位置センサ２２の回転位置信号を基に行われているので、断線等により回転位置信号が出力されない状態になると、ステッピングモータ２の回転軸２１の回転位置を検知することができない。このような場合には、上述の係合部２３ａがストッパ１１に当接するまでステッピングモータ２を回転させると、回転軸２１の回転は、弁体５１が閉弁状態にあってバーナにガスを供給しない状態でストッパ１１によって強制的に停止されることになる。そして、この非常時の回転方向は正逆いずれの方向でもよい。

また、上記鍋底センサ１０２ａが所定の小火切替温度（本実施の形態では摂氏２３０度）を検知すると、火力調節つまみ１０４が回転操作されなくてもステッピングモータ２を駆動させて強制的に火力を小火状態に絞るようにプログラムされている。

調理中に火力調節つまみ１０４を左方向に手動により回動すると、上記回転量を検知するセンサがその操作を検知してステッピングモータ２を駆動してガスバーナ１０２の火力を絞る。

図４を参照して、下部の傾斜した直線Ａは火力調節部の開度とガスバーナ１０２の燃焼量（火力）との関係を示している。一方、上部の傾斜した直線Ｂは火力調節部の開度と位置センサ２２の出力との関係を示している。

火力調節つまみ１０４を手動により左方向に回動して火力を小火状態に絞る際には、火力調節部の開度が最小に向かうのに伴って位置センサ２２の出力も減少する。但し、ステッピングモータ２の脱調などが原因となって、位置センサ２２の出力が実際の火力調節部の開度とずれる状態になるおそれが考えられるので、火力調節部の開度が厳密に小火に相当する開度まで絞られる前に、開度がＲ１ｍａｘ（通常時基準位置）以下に絞られていれば異常なしと判断するようにした。すなわち、位置センサ２２の出力がＲ１ｍａｘと最小火力との間の「通常小火位置合格範囲」に入っていれば、ガスバーナ１０２の火力が小火からＢ１ｍａｘの間の火力であっても火力が小火に絞られたものとすることとした。

これに対して、上記鍋底センサ１０２ａが上記所定の温度（２３０度）を検知して自動的に火力を小火に絞る際には、調理器具内の調理物の焦げ付きなどを確実に防止するため、ガスバーナ１０２の火力をより正確に小火状態に近づける必要がある。そこで、手動により火力を絞る際よりも厳密に制御し、ステッピングモータ２を駆動して火力を絞った際に上記位置センサ２２の出力がＲ２ｍａｘ（強制時基準位置）と最小火力の間の「高温制御小火位置合格範囲」に入り、火力調節部の開度がＲ２ｍａｘ以下にならない場合にはエラー状態として、ガスバーナ１０２を消火させるようにした。なお、本実施の形態では２８５度で自動消火し、発火防止等の安全性が確保されるようにした。

なお、位置センサ２２が正常に作動しているかをチェックするため、ガスバーナ１０２が点火したあと、手動操作により火力が絞られ、位置センサ２２の出力が「通常小火位置合格範囲」に到達する前の段階で位置センサ２２の出力信号の変化状態から位置センサ２２の状態を判別する。あるいは、手動操作により火力を絞る前に強制的に火力を絞る際には、位置センサ２２の信号が「高温制御小火位置合格範囲」に到達する前に「通常小火位置合格範囲」に入るか否かによって位置センサ２２の判別を行う。なお、これら２種類のチェックはいずれか一方のみでもよく双方を行ってもよいが、ガスバーナ１０２の点火後の初回の火力を絞る際に行えば、その後はガスバーナ１０２が消火されるまでの間に再度チェックを行わないようにした。

ところで、上記実施の形態では位置センサ２２を用いたが、図５に示すように、位置センサ２２に変えて２個のマイクロスイッチ６１，６２を用いてもよい。図６を合わせて参照して、第１のマイクロスイッチ６１のオンオフ状態をＳＷ１で示し、第２のマイクロスイッチ６２のオンオフ状態をＳＷ２で示している。

この第２の実施の形態では、手動により火力を小火に絞る場合及び自動で火力を小火に絞る場合の双方共に、第１のマイクロスイッチ６１がオンになれば正常であるとした。なお、マイクロスイッチ６１に故障が生じたか否かをチェックするために第２のマイクロスイッチ６２を並設したが、本実施の形態では、この第２のマイクロスイッチ６２のオンになるタイミングを上記Ｒ１ｍａｘにすることにより、手動で火力を絞る際には第１のマイクロスイッチ６１がオンにならなくても第２のマイクロスイッチ６２がオンになれば、そのままガスコンロ装置１００の作動を継続するように構成した。

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 火力調節装置
２ ステッピングモータ
３ 可動板
４ 固定板
５ 弁軸
２１ 回転軸
２２ 位置センサ
２３ カム部材
６１ マイクロスイッチ
６２ マイクロスイッチ
１００ ガスコンロ装置
１０２ ガスバーナ
１０２ａ 鍋底センサ
１０３ 電源スイッチ
１０５ グリル庫

Claims (4)

1. ガスバーナと、このガスバーナへのガスの供給量を、小火に相当する最小流量から大火に相当する最大流量までの間で増減させる火力調節部とを備え、手動操作する火力調節つまみが火力調節操作されると、その操作量に応じて火力調節部を駆動してガスバーナの火力を増減する駆動部を有し、かつ、上記ガスバーナ上に載置された調理器具の外底面の温度を検知する鍋底センサを有し、この鍋底センサが所定の小火切替温度を検知すると、上記火力調節つまみの操作に関係なく上記駆動部を駆動して火力調節部の開度を最小流量に絞る強制小火手段が設けられたガスコンロ装置において、上記火力調節部には火力調節部の絞り位置を検知する位置センサが設けられており、上記強制小火手段により火力を絞る際には、この位置センサが検知する火力調節部の絞り位置が、上記強制小火手段により火力調節部の開度を絞る際に設定されている強制時基準位置より小火側になるように駆動部を駆動させるものであって、上記位置センサは、上記火力調節部の絞り位置を連続して検知するものであり、上記火力調節つまみによってガスバーナの火力が小火に絞られた際に、火力調節部の開度が小火に絞られたものと判断するための通常時基準位置を設定し、上記強制時基準位置をこの通常時基準位置より小火側に設定したことを特徴とするガスコンロ装置。
2. 上記火力調節部の開度を上記通常時基準位置に向かって絞る際に、途中の開度位置における位置センサの出力値を基に、位置センサが正常であるか否かを判別することを特徴とする請求項１に記載のガスコンロ装置。
3. 上記火力調節部の開度を上記強制時基準位置に向かって絞る際に、途中の開度位置における位置センサの出力値を基に、位置センサが正常であるか否かを判別することを特徴とする請求項１に記載のガスコンロ装置。
4. 上記位置センサが正常であるか否かの判別は、上記火力調節部の開度を絞る動作の初回時に行い、その後は上記ガスバーナが消火されるまでの間に行わないことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のガスコンロ装置。

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