JP2013152063A

JP2013152063A - ガスコンロ

Info

Publication number: JP2013152063A
Application number: JP2012014014A
Authority: JP
Inventors: Kunio Kataoka; 邦夫片岡
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2012-01-26
Filing date: 2012-01-26
Publication date: 2013-08-08

Abstract

【課題】感熱素子４３を内蔵する感熱ヘッドを有する鍋底温度センサを備え、天板上の五徳に調理容器を載置したときに、感熱ヘッドが調理容器の底面に当接して押し下げられるようにしたガスコンロであって、感熱ヘッドが押し下げられたときにオンする検出スイッチ６１を介設した検出回路６を備え、電池５１を電源とする制御基板５に検出回路が接続され、検出スイッチがオフであるときは、検出スイッチがオンしているときとは異なるコンロバーナの制御を行うものにおいて、検出回路への電池からの電圧印加時間を短縮して、電池寿命を延ばすことができるようにする。
【解決手段】コンロバーナの火炎で加熱される熱発電素子２６を備え、コンロバーナの点火操作から熱発電素子２６で所定の起電圧が発生するまでの所定期間は検出回路６に電池５１から電圧を印加し、所定期間後は検出回路６に熱発電素子２６から電圧を印加する。
【選択図】図３

Description

本発明は、環状のコンロバーナで囲われるバーナ内方空間に挿通される上下方向に長手の支持パイプの上端部に上方に付勢して支持される、感熱素子を内蔵する感熱ヘッドを有する鍋底温度センサを備え、天板上の五徳に調理容器を載置したときに、感熱ヘッドが調理容器の底面に当接して押し下げられるようにしたガスコンロに関する。

従来、この種のガスコンロとして、五徳に調理容器が載置されているか否かを検出するために、感熱ヘッドが押し下げられたときにオンする検出スイッチを介設した検出回路を備え、この検出回路を制御基板に接続し、検出スイッチがオフであるときは、検出スイッチがオンしているときとは異なるコンロバーナの制御、例えば、コンロバーナの点火操作時に検出スイッチがオフであるときは、コンロバーナの点火を禁止する点火制限制御を行い、点火後に検出スイッチがオフしたときは、コンロバーナの火力を弱めることと消火することとの少なくとも一方を含む燃焼制限制御を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、制御基板の電源としては、一般に電池が用いられている。そして、この電池から検出回路に電圧を印加し、検出回路から制御基板に入力される電圧が検出スイッチのオン、オフで切り替わるようにし、この入力電圧の切り替えで検出スイッチのオンオフを判別している。然し、検出回路に電池から電圧を印加したのでは、検出回路の消費電力分だけ電池寿命が短くなる。

特開２０１０−１３９１８９号公報

本発明は、以上の点に鑑み、検出回路への電池からの電圧印加時間を短縮して、電池寿命を延ばすことができるようにしたガスコンロを提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本発明は、環状のコンロバーナで囲われるバーナ内方空間に挿通される上下方向に長手の支持パイプの上端部に上方に付勢して支持される、感熱素子を内蔵する感熱ヘッドを有する鍋底温度センサを備え、天板上の五徳に調理容器を載置したときに、感熱ヘッドが調理容器の底面に当接して押し下げられるようにしたガスコンロであって、五徳に調理容器が載置されているか否かを検出するために、感熱ヘッドが押し下げられたときにオンする検出スイッチを介設した検出回路を備え、電池を電源とする制御基板に検出回路が接続され、検出スイッチがオフであるときは、検出スイッチがオンしているときとは異なるコンロバーナの制御を行うものにおいて、コンロバーナの火炎で加熱される熱発電素子を備え、コンロバーナの点火操作から熱発電素子で所定の起電圧が発生するまでの所定期間は検出回路に電池から電圧を印加し、所定期間後は検出回路に熱発電素子から電圧を印加することを特徴とする。

本発明によれば、上記所定期間後は、熱発電素子から検出回路に電圧が印加されるため、検出回路への電池からの電力印加を停止しても、検出スイッチのオンオフを制御基板で問題なく判別できる。そして、検出回路への電池からの電力印加時間を上記所定期間に短縮できるため、電池寿命が延びる。

本発明の実施形態のガスコンロを示す断面図。（ａ）図１のコンロに設けられる鍋底温度センサの断面図、（ｂ）感熱ヘッドを押し下げた状態の断面図。図１のコンロに設けられる制御基板を含む電気回路図。制御基板が行う制御内容を示すフロー図。

図１を参照して、１は、図示省略したコンロ本体の上面を覆う天板を示している。天板１には、バーナ用開口１ａが開設されており、コンロ本体に、バーナ用開口１ａに臨むようにコンロバーナ２を設置している。天板１上には、環状の五徳枠３１に放射状に複数の五徳爪３２を取り付けて成る五徳３がコンロバーナ２を囲うようにして設置されており、五徳３に載置する鍋等の調理容器がコンロバー２で加熱される。

コンロバーナ２は、混合管２１に連なる環状のバーナボディ２２と、バーナボディ２２上に載置され、バーナボディ２２との間に炎口２３ａを画成する環状のバーナキャップ２３と、バーナキャップ２３上に載置され、バーナキャップ２３との間に二次空気通路を画成する環状の二次空気ガイド板２４とを備える公知の環状バーナで構成されている。また、コンロバーナ２の外周には、点火電極２５と、コンロバーナ２の火炎で加熱される熱発電素子たる熱電対２６とが付設されている。

コンロバーナ２に対するガス供給路２７には、上流側から順に、常閉型の第１電磁弁２７１と、コンロ本体前面の図示省略した操作ボタンによる点火操作で開弁され消火操作で閉弁される手動の主弁２７２と、コンロ本体前面の図示省略した火力調節レバーに連動する手動の流量調節弁２７３と、常開型の第２電磁弁２７４と、第２電磁弁２７４に並列のオリフィス２７５とが介設されている。そして、第１電磁弁２７１の閉弁でコンロバーナ２へのガス供給が停止され、第２電磁弁２７４の閉弁で、コンロバーナ２への供給ガス量がオリフィス２７５で規定される少量に制限されて、コンロバーナ２の火力が弱められるようにしている。

また、コンロバーナ２で囲われるバーナ内方空間を通してコンロバーナ２の上方に突出する鍋底温度センサ４が設置されている。鍋底温度センサ４は、バーナ内方空間に挿通される上下方向に長手の支持パイプ４１と、支持パイプ４１の上端部に支持される感熱ヘッド４２とを備えている。支持パイプ４１は、図示省略した固定具でコンロバーナ２に対し固定される。感熱ヘッド４２は、図２に示す如く、調理容器の底面に当接する集熱板４２ａと、集熱板４２ａで上端が閉塞される内筒４２ｂと、内筒４２ｂを囲う遮熱用の外筒４２ｃとを備え、集熱板４２ａの下面に、集熱板４２ａを介して調理容器の温度を検出するサーミスタ等の感熱素子４３が取り付けられている。

内筒４２ｂは、支持パイプ４１の上端部に形成される拡径したばね受け部４１ａに上下動自在に外挿されており、このばね受け部４１ａと集熱板４２ａとの間に、比較的ばね定数が小さな上側の第１ばね４４_１と、比較的ばね定数が大きな下側の第２ばね４４_２との上下２個のばねを介設して、支持パイプ４１に対し感熱ヘッド４２を第１と第２の両ばね４４_１，４４_２により上方に付勢している。また、内筒４２ｂの下端部には縮径した段差部４２ｄが形成されており、五徳３に調理容器を載せない自由状態では、感熱ヘッド４２がばね受け部４１ａの下面への段差部４２ｄの当接で規制される上動端位置に保持される。この上動端位置では、感熱ヘッド４２が五徳３よりも上方に突出している。そして、五徳３に調理容器を載置したとき、感熱ヘッド４２が調理容器の底面に当接して押し下げられるようにしている。

感熱素子４３からのびるリード線４３ａは、支持パイプ４１に挿通され、その下端から外部に引き出されてコンロ本体内の制御基板５に接続される（図３参照）。制御基板５は、感熱素子４３で検出した調理容器の温度が所定の過熱温度に上昇したとき、第２電磁弁２７４を閉弁してコンロバーナ２の火力を弱め、その後も調理容器の温度が過熱温度を下回らないときに第１電磁弁２７１を閉弁してコンロバーナ２を消火する過熱防止制御を行う。尚、リード線４３ａの上部には断熱被覆４３ｂが外挿されている。

また、五徳３に調理容器が載置されているか否かを検出するために、感熱ヘッド４２が押し下げられたときにオンする検出スイッチ６１を介設した検出回路６を備えており、この検出回路６を制御基板５に接続している（図３参照）。そして、検出スイッチ６がオフであるときは、オンであるときとは異なるコンロバーナ２の制御、例えば、コンロバーナ２の点火操作時に検出スイッチ６１がオフであるときは、コンロバーナ２の点火を禁止する点火制限制御を行い、点火後に検出スイッチ６１がオフしたときは、コンロバーナ２の火力を弱めることと消火することとの少なくとも一方を含む燃焼制限制御を制御基板５が行うようにしている。具体的な制御内容は後述する。

検出スイッチ６１は、支持パイプ４１の外部の定位置に固定した、感熱ヘッド４２の下端部に固定のドグと協働するマイクロスイッチ等で構成することも可能であるが、本実施形態では、感熱ヘッド４２に検出スイッチ６１を収納している。具体的に説明すると、検出スイッチ６１は、図２に示す如く、第１ばね４４_１と第２ばね４４_２との間に介設した絶縁材料製の中間ばね受けで構成される接点部材６１ａと、第１ばね４４_１の上端を受ける、集熱板４２ａの下面に装着した金属製のばね受けで構成される導体部材６１ｂとを有している。接点部材６１ａの上端面には、検出回路６用の一対のリード線６ａ，６ａに接続される一対の接点６１ｃ，６１ｃが設けられている。

調理容器を五徳に載置すると、先ず、ばね定数の小さな第１ばね４４_１が圧縮されて、図２（ｂ）に示す如く、導体部材６１ｂの下端部が両接点６１ｃ，６１ｃに接触し、両接点６１ｃ，６１ｃが導体部材６１ｂを介して電気的に接続されて検出スイッチ６１がオンする。

図３を参照して、制御基板５は、電源として電池５１を用いるものであり、ＣＰＵ５２を有している。制御基板５には、上記感熱素子４３と検出回路６に加え、操作ボタンの点火操作でオンし、消火操作でオフする点消火スイッチ７が接続されている。また、制御基板５は、電池５１を検出回路６に接続するスイッチング素子５３と、検出スイッチ６１とスイッチング素子５３との間の検出回路６の部分に熱電対２６を接続するダイオード５４とを有している。

制御基板５が行う制御内容は図４に示す通りであり、以下、この点について説明する。先ず、ＳＴＥＰ１で点火操作により点消火スイッチ７がオンされたか否かを判別し、オンされたときは、ＳＴＥＰ２に進んでスイッチング素子５３をオンし、検出回路６に電池５１から電圧を印加する。次に、ＳＴＥＰ３で検出回路６からの入力電圧Ｖｓが零になっているか否かを判別する。入力電圧Ｖｓが零であれば、検出スイッチ６がオフ、即ち、調理容器が五徳に載置されていないと判断し、ＳＴＥＰ４に進んで調理容器が載置されていない旨を表示するエラー表示を行い、ＳＴＥＰ１に戻る。この場合、常閉型の第１電磁弁２７１は閉弁されたままであり、コンロバーナ２にガスは供給されず、点火を禁止する点火制限制御が行われることになる。

ＳＴＥＰ３で入力電圧Ｖｓがローレベルでないと判別されたときは、ＳＴＥＰ５に進み、図示省略したイグナイタに通電して点火電極２５で一定時間スパークさせると共に、ＳＴＥＰ６で第１電磁弁２７１を開弁させて、コンロバーナ２に点火する。

次に、ＳＴＥＰ７でコンロバーナ２の点火操作をしてから所定の設定時間が経過したか否かを判別する。この設定時間は、コンロバーナ２の点火操作をしてから熱電対２６で所定の起電圧が発生するまでにかかる時間に合わせて設定されている。そして、設定時間が経過したときは、ＳＴＥＰ８に進んでスイッチング素子５３をオフする。尚、熱電対２６の起電圧を監視し、ＳＴＥＰ７でこの起電圧が所定電圧に上昇したか否かを判別し、所定電圧に上昇したときにＳＴＥＰ８に進むようにしてもよい。何れにしても、コンロバーナ２の点火操作から熱電対２６で所定の起電圧が発生するまでの所定期間は、スイッチング素子５３がオンされて検出回路６に電池５１から電圧が印加されるが、所定期間後は、スイッチング素子５３がオフされて、熱電対２６から検出回路６に電圧が印加されることになる。

次に、ＳＴＥＰ９で検出回路６からの入力電圧Ｖｓが零になったか否かを判別する。検出スイッチ６１がオフして入力電圧Ｖｓが零になったときは、ＳＴＥＰ１０に進んで第２電磁弁２７４を閉弁し、コンロバーナ２の火力を弱める燃焼制限制御を行う。その後、ＳＴＥＰ１１に進んで入力電圧Ｖｓが零になっているか否かを再度判別し、零でなければ、ＳＴＥＰ１２で第２電磁弁２７４を開弁させた後、ＳＴＥＰ９に戻る。一方、入力電圧Ｖｓが零のままであれば、ＳＴＥＰ１３に進み、入力電圧Ｖｓが零のまま所定時間経過したか否かを判別する。そして、所定時間経過したときは、ＳＴＥＰ１５に進んで第１電磁弁２７１を閉弁し、コンロバーナ２を消火する第２の燃焼制限制御を行う。尚、検出スイッチ６１がオフしたときの燃焼制限制御として、コンロバーナ２の火力を弱めることと消火することとの一方を行うようにしてもよい。

ＳＴＥＰ９で検出回路６からの入力電圧Ｖｓが零でないと判別されたときは、ＳＴＥＰ１４に進んで入力電圧Ｖｓが所定の閾値ＹＶ以上であるか否かを判別する。ここで、入力電圧Ｖｓは熱電対２６の起電圧に等しく、コンロバーナ２の失火を生ずると、入力電圧Ｖｓが閾値ＹＶを下回る。そして、Ｖｓ≧ＹＶであるときは、ＳＴＥＰ９に戻るが、Ｖｓ＜ＹＶになったときは、ＳＴＥＰ１５に進んで第１電磁弁２７１を閉弁し、生ガスの放出を防止する失火安全制御を行う。

また、制御基板５は、図４には示していないが、感熱素子４３で検出される調理容器の温度が過熱温度に上昇したときに上述した過熱防止制御を行い、消火操作で点消火スイッチ７がオフされたときに、第１電磁弁２７１を閉弁する。

本実施形態によれば、検出回路６に電池５１から電圧を印加するのは、コンロバーナ２の点火操作から熱電対２６で所定の起電圧が発生するまでの所定期間だけであり、検出回路６への電池５１からの電圧印加時間を短縮して、電池寿命を延ばすことができる。また、上記所定期間後は、熱電対２６から検出回路６に電圧が印加されるため、検出回路６への電池５１からの電力印加を停止しても、検出スイッチ６のオンオフを制御基板５で問題なく判別できる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、検出回路６に熱電対２６をダイオード５４を介して接続しているが、検出回路６に電池５１と熱電対２６とを選択的に接続する切換えスイッチを設け、上記所定期間後に切換えスイッチを電池側から熱電対側に切換えて、検出回路６に熱電対２６から電圧を印加するようにしてもよい。また、上記実施形態では、コンロバーナ２の火炎で加熱されて起電圧を発生する熱発電素子として熱電対２６を用いているが、熱発電素子は熱電対２６に限定されるものではない。更に、流量調節弁２７３として自動式のものを用い、感熱素子４３で検出される調理容器の温度が設定温度に維持されるように、コンロバーナ２の火力を流量調節弁２７３により自動調節することも可能である。

１…天板、２…コンロバーナ、２６…熱電対（熱発電素子）、３…五徳、４…鍋底温度センサ、４１…支持パイプ、４２…感熱ヘッド、４３…感熱素子、５…制御基板、５１…電池、６…検出回路、６１…検出スイッチ。

Claims

環状のコンロバーナで囲われるバーナ内方空間に挿通される上下方向に長手の支持パイプの上端部に上方に付勢して支持される、感熱素子を内蔵する感熱ヘッドを有する鍋底温度センサを備え、天板上の五徳に調理容器を載置したときに、感熱ヘッドが調理容器の底面に当接して押し下げられるようにしたガスコンロであって、
五徳に調理容器が載置されているか否かを検出するために、感熱ヘッドが押し下げられたときにオンする検出スイッチを介設した検出回路を備え、電池を電源とする制御基板に検出回路が接続され、検出スイッチがオフであるときは、検出スイッチがオンしているときとは異なるコンロバーナの制御を行うものにおいて、
コンロバーナの火炎で加熱される熱発電素子を備え、コンロバーナの点火操作から熱発電素子で所定の起電圧が発生するまでの所定期間は検出回路に電池から電圧を印加し、所定期間後は検出回路に熱発電素子から電圧を印加することを特徴とするガスコンロ。