JP3244949B2 - 立消え安全装置付きガス燃焼器具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、立消え安全装置付きガ
ス燃焼器具に関し、さらに詳しくは、ガスコンロをはじ
めガス給湯器，ガス風呂釜，ガス暖房機器などのガス燃
焼器具においてガスバーナの燃焼継続中に煮こぼれ、風
による失火、着火の失敗等に起因して炎が立消えを起こ
した場合にそのガスバーナに通じるガス供給系路を速や
かに遮断するガス安全機能を備えたガス燃焼器具に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、こうした立消え安全装置は、ガス
コンロをはじめ、ガス給湯器，ガス風呂釜，ガス暖房機
器といったほとんどのガス器具に設けられ、風により失
火したときや、着火に失敗したときなどにもガス流路が
開きっぱなしにならないようにしている。

【０００３】たとえば、ガスコンロでは、調理中にガス
バーナに煮汁がかかって消火しても生ガスが出ないよう
に立消え安全装置を備えている。つまりガスバーナの炎
形成部に熱電対を設け、燃焼熱により発生する熱電対の
起電力によりガス流路に設けた電磁安全弁のマグネット
コイルに通電して弁体を吸着保持するようにし、立消え
時に熱電対の起電力が低下することを利用してその安全
弁を閉じるようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来一般に知られる立消え安全装置においては、ガ
スバーナのガス供給系路に設けられる電磁安全弁の吸着
力（この吸着力は、コイル電流×巻数に比例する。）は
一定である。したがってこの吸着力の大きいもの（たと
えば、コイル巻数の多いもの）を使用すれば、早く吸着
保持可能なレベルに達する。しかし立消えしたときに吸
着力が大きいために応答性が悪く、この電磁安全弁が閉
じるまで時間がかかる。逆に吸着力の小さいもの（たと
えば、コイル巻数の少ないもの）を使用すれば、安全弁
が開放保持されるまでに時間がかかる。その間強制的に
使用者が手動で保持する必要があり使い勝手が悪い。

【０００５】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、その目的とするところは、点
火初期においては安全弁の吸着力を上げて素早く吸着保
持可能なレベルに達するようにし、立消えしたときに素
早く弁体が離脱されるよう途中でコイルへの通電を切り
換えて吸着力を下げ、立消え時に素早く離脱できるよう
にして不用意なガス洩れが生じないようにした、ガス安
全弁の応答性の良いガス燃焼器具を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の立消え安全装置付きガス燃焼器具は、先ず請求
項１に記載のガス燃焼器具においては、ガスバーナの燃
焼状態を検知する熱電素子と、そのガスバーナのガス供
給系路に設けられ熱電素子の起電力により開放保持され
るマグネット安全弁とを備え、前記マグネット安全弁は
低電圧仕様のマグネットコイル体と高電圧仕様のマグネ
ットコイル体とを有し、ガスバーナの点火直後には前記
熱電素子がそのマグネット安全弁の低電圧仕様のマグネ
ットコイル体に接続され、熱電素子の熱安定後にはマグ
ネット安全弁の高電圧仕様のマグネットコイル体に接続
が切替えられる切替手段を備えることを要旨とするもの
である。

【０００７】また本発明の２つめは、請求項２に記載さ
れるように、ガスバーナの燃焼状態を検知する熱電素子
と、そのガスバーナのガス供給系路に設けられ熱電素子
の起電力により開放保持されるマグネット安全弁とを備
え、前記熱電素子の接続回路は低電圧端子と高電圧端子
とを有し、ガスバーナの点火直後には前記マグネット安
全弁が前記熱電素子の接続回路の高電圧端子側に接続さ
れ、熱安定後には熱電素子の低電圧端子側に接続される
切替手段を備えることを要旨とするものである。

【０００８】これらの場合にさらに前記熱電素子の接続
回路にはその熱電素子の熱起電力により駆動される電磁
リレー回路を備え、この電磁リレー回路の作動電圧の印
加により前記マグネット安全弁の低電圧仕様コイル体・
高電圧仕様コイル体間の切替え、あるいは前記熱電素子
接続回路の高電圧端子・低電圧端子間の切替えがなされ
るようにするとよい。またガスバーナの点火により起動
するタイマー手段を備え、ガスバーナの点火後タイマー
が作動し一定時間経過後に低電圧仕様コイルから高電圧
仕様コイルへの切替え、あるいは高電圧端子から低電圧
端子への切替えが行われるようにしてもよい。

【０００９】さらにそのタイマーを起動させる手段とし
て、パイロットバーナのそばにバイメタル材料や形状記
憶合金材料等の感熱変形材料によるスイッチング素子を
設け、ガスバーナ点火による燃焼ガスの熱によりタイマ
ーが起動され、一定時間経過後にマグネット安全弁が低
電圧仕様コイルから高電圧仕様コイルに切替えられた
り、このマグネット安全弁の接続がこの熱電素子回路の
高電圧端子側から低電圧端子側へ切替えらえれるように
してもよい。

【００１０】

【作用】このような構成を有する本発明のガス燃焼器具
によれば、先ず請求項１に記載のガス燃焼器具において
は、ガスバーナの燃焼状態は熱電素子により検知され、
その熱電素子の熱起電力によりガスバーナのガス供給系
路に設けられるマグネット安全弁が開放保持されたり閉
じたりするが、そのガスバーナの点火直後にはマグネッ
ト安全弁は低電圧仕様コイル側にセットされていてその
起磁力によって速やかに開放保持され、時間の経過によ
ってガスバーナの炎が熱安定化した後には高電圧仕様コ
イルに切替えられる。そのためガスバーナの燃焼中に炎
が立消えするときには熱電素子の熱起電力の変化に速や
かに応答してマグネット安全弁が閉じられ、ガス通路が
遮断される。

【００１１】そして請求項２に記載のガス燃焼器具にお
いても、ガスバーナの点火直後にはマグネット安全弁は
熱電素子の高電圧端子に接続されていてその起磁力によ
って速やかに開放保持され、時間の経過によってガスバ
ーナの炎が熱安定化した後には低電圧端子に接続が切替
えられる。そのためガスバーナの燃焼中に炎が立消えす
るときにはやはり熱電素子の熱起電力の変化に速やかに
応答してマグネット安全弁が閉じられ、ガス通路が遮断
されることとなる。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を参照して詳
細に説明する。図１は、本発明をガスコンロに適用した
例の概略構成を示している。このガスコンロ１０は、コ
ンロバーナ１２の基部に接続されるガス管路１４にガス
遮断弁１６とマグネット安全弁１８とが設けられる。そ
してコンロバーナ１２の炎が噴出するガスノズル２０の
そばに熱電対（ＴＣ）２２が設けられ、この熱電対２２
はバーナコントローラの切替部２４に接続され、さらに
この切替部２４を介して前記マグネット安全弁１８に電
気的に接続されている。

【００１３】図２は、このガスコンロ１０の立消え安全
装置を作動されるための電気回路、すなわちこの熱電対
（ＴＣ）２２と切替部２４、そしてマグネット安全弁１
８との電気的な接続切替回路を示している。図示される
ように、この回路では、マグネット安全弁１８は低電圧
仕様のコイル巻線ＬA と高電圧仕様のコイル巻線ＬBと
がこの電気回路に切替えスイッチ２６を介して切替え可
能に接続されている。そしてこの電気回路中に前記熱電
対２２によって駆動される電磁リレーコイル２８が介設
され、この電磁リレーコイル２８の作動電圧により前記
マグネット安全弁１８が低電圧仕様のコイル巻線ＬA と
高電圧仕様のコイル巻線ＬB とに切替えられるように構
成されている。すなわち、この電磁リレーコイル２８が
作動電圧に達する前はマグネット安全弁１８は低電圧仕
様のコイル巻線ＬA に接続され、作動電圧に達した時点
で切替えスイッチ２６に指令が送られて高電圧仕様のコ
イル巻線ＬB 側に接続が切替えられるようになってい
る。

【００１４】かくしてこのガスコンロ１０は、周知のよ
うに調理用の鍋Ｎなどをコンロバーナ１２の上のごとく
３０上に載せてから図示しない点火レバーの操作により
ガス遮断弁１６およびマグネット安全弁１８が同時に開
き、やはり図示しない点火器（圧電器）が作動して着火
する。そして手を離すと、ガス遮断弁１６は開弁状態で
保持され、マグネット安全弁１８は開弁可能な状態とな
る。そしてこの間に熱電対（ＴＣ）２２の起電力が吸着
保持可能なレベルになっていれば開弁保持できるもので
ある。

【００１５】ここで使用されるマグネット安全弁１８
は、それ自体では弁体を閉弁状態から開けるだけの力は
なく、強制的に開弁された状態からコイル通電により開
弁保持されるものである。従ってガスバーナの燃焼熱に
よって熱電対（ＴＣ）２２からの起電力が充分に大きく
なるまで（熱電対の応答性があまり良くないため）、操
作ボタン（点火レバー）を押し続けて安全弁１８を開弁
保持させたり、最近では別電源により点火初期だけコイ
ルに通電したりしている。

【００１６】かくしてこの図２に示した第一の実施例に
よる電気回路を用いたガスコンロ１０の場合に、点火時
点ではマグネット安全弁１８は低電圧仕様の巻線コイル
ＬA側に接続されており、ガスバーナ点火後時間が経過
して熱電対が加熱安定した後は電磁リレーコイル２８が
作動電圧に達して切替スイッチ２６が高電圧仕様の巻線
コイルＬB 側に切替え接続される。

【００１７】図３は、ガスバーナの点火・立消え時間と
マグネット安全弁の保持電圧との関係を示している。こ
の図３に示されるように、ガスバーナの点火後、熱電対
２２の起電力が上昇していきマグネット安全弁１８の電
圧が吸着電圧に達した時点でマグネット安全弁１８は開
弁保持される。そしてさらに時間の経過とともにその熱
電対２２の起電力が上昇してほぼ熱安定状態となったと
き、すなわちマグネット安全弁１８の電圧が高位安定状
態となったとき電磁リレーコイル２８からの指令により
切替えスイッチ２６の接続が低電圧仕様巻線コイルＬA
から高電圧仕様巻線コイルＬB 側へ切替えられるもので
ある。

【００１８】このような状態においてもしガスコンロ１
０上の調理鍋Ｎが煮こぼれを起こして調理中にバーナに
煮汁がかかって消火したり、あるいは風により失火した
りして熱電対２２の起電力が低下し、マグネット安全弁
１８の保持電圧が低下していくと、マグネット安全弁１
８はすでに高電圧仕様巻線コイルＬB 側は切替えられて
いてマグネット安全弁１８を開放状態に保持できなくな
る、いわゆる離脱電圧が図に示されているように高い値
に切替えられているので、熱電対２２の起電力が低下し
始めた早い段階、すなわちマグネット安全弁１８の保持
電圧の高い段階でそのマグネット安全弁１８は開放保持
できなくなってガスの供給が遮断されることになる。こ
の図３においては、本発明によれば、消火から短い時間
（ｔ₂ ）を経過した後に切替離脱電圧に到達し、マグネ
ット安全弁１８が開弁作動する。

【００１９】この点、従来の１つの巻線コイルのみが用
いられるマグネット安全弁の場合には、ガスバーナの点
火直後のマグネット安全弁を開放保持する吸着電圧は同
じであっても、熱安定後の熱電対２２の熱起電力の低下
によるマグネット安全弁を閉じる離脱電圧は、図３中に
も示されるように本発明の場合よりも低くなるために、
バーナの炎の立消えによって熱電対２２の起電力が低下
していっても応答性は悪く、かなり遅れてマグネット安
全弁が閉じられることとなりその間炎の立消えによるガ
ス洩れ状態が続くこととなる。

【００２０】従来方式によれば、消火から長い時間（ｔ
´₂＞ｔ₂）を経過した後にやっと切替離脱電圧に到達す
るから、消火してからマグネット安全弁１８が開弁作動
するまでの時間は本発明による場合よりも長く、それだ
け消火後のガス洩れ状態が長く続くことになる。

【００２１】図４は、本発明の第２の実施例に係る立消
え安全装置としての熱電対２２とマグネット安全弁１８
との接続電気回路を示している。この第２の実施例の場
合には、マグネット安全弁１８は従来のように１つの巻
線コイルＬABのものを使用している。しかしこの例の場
合には、熱電対側の接続端子として高電圧端子３２と低
電圧端子３４とを備え、切替えスイッチ２６を介して両
端子３２，３４との接続が切替えられるようになってい
る。そしてこの電気回路中に設けられる電磁リレーコイ
ル２８の作動電圧によって切替えられるように構成され
ている。

【００２２】この図４の実施例の場合には、ガスバーナ
の点火時点では高電圧端子３２側に接続されていてガス
バーナの点火後速やかにマグネット安全弁１８が開放保
持される。そして炎の立消えにより熱電対２２の起電力
が低下してきたときにはマグネット安全弁１８はすでに
低電圧端子３４側に接続されているために速やかに閉じ
られ、立消えによるガス洩れ状態が続くことはない。

【００２３】図５は、上述の図２に示した第１実施例、
及び図４に示した第２実施例において電磁リレーコイル
２８による低電圧仕様・高電圧仕様巻線コイルＬA，ＬB
間の接続切替え、あるいは高電圧端子・低電圧端子３
２，３４間の接続切替えに代えて、これらの接続切替え
をコンピュータ制御（バーナコントローラからの指令）
により行なう場合の制御フローチャートを示している。

【００２４】すなわちこの図５に示した制御フローチャ
ートからもわかるように、ガスバーナが点火された時点
（ステップ１）でバーナコントローラのタイマーが作動
し（ステップ２）、一定時間経過後に熱電対２２とマグ
ネット安全弁１８との接続を低電圧仕様から高電圧仕様
へ、あるいは高電圧端子から低電圧端子へ切替えるもの
である。このようなコンピュータ制御によっても同様の
結果が得られることは明らかである。尚、このタイマー
作動時間は、前述の図３に示したバーナ点火後の時間と
マグネット安全弁の保持電圧との推移曲線からも読み取
れるように、ガスバーナ点火後マグネット安全弁の保持
電圧が安定するまでの所要時間としておけばよいことは
明らかである。

【００２５】図６に示した実施例は、上述の図４に示し
た第２実施例の変形例である。この図６に示した実施例
でもマグネット安全弁１８は１つの巻線コイルＬABが使
われている。ただしこの図６に示した実施例では、電気
回路中に抵抗Ｒ線側と無抵抗線３６側とにマグネット安
全弁１８の接続を切替えスイッチ２６により切替えるよ
うになっており、この切替えは電磁リレーコイル２８が
作動電圧になった時点で行なわれる。

【００２６】そしてこの図６に示した実施例では、バー
ナの点火直後にはマグネット安全弁１８の巻線コイルＬ
ABは無抵抗線３６側を介して熱電対２２と閉回路を構成
し、ガスバーナの点火により速やかに開放保持され、ま
た熱安定後には電磁リレーコイル２８が作動電圧に到達
した時点で抵抗Ｒ線側に切替え接続されることにより炎
の立消えによってマグネット安全弁１８の保持電圧が低
下し始めるとそのマグネット安全弁１８が速やかに閉じ
られてガスの供給が遮断されるものである。

【００２７】図７は、さらにこの図６に示した実施例の
変形例であり、この実施例ではマグネット安全弁１８そ
のものが互いに並列回路を構成する抵抗Ｒ線と無抵抗線
３６とが巻線コイルＬABと直列に継がれ、熱電対２２が
抵抗Ｒ線側と無抵抗線３６側とに切替えスイッチ２６に
より切替えられるようになっている。そしてこの場合も
ガスバーナの点火直後には熱電対２２はマグネット安全
弁１８の無抵抗線３６側に接続されて速やかに開放状態
に保持されるようになっており、また熱安定後には抵抗
線Ｒ側に切替えられて不完全燃焼等に対する応答も早く
速やかに閉じてガス供給が遮断されるようになってい
る。

【００２８】図８はさらに、本発明の他の実施例に係る
電気回路を示したものである。この図８に示した実施例
では、このガスコンロ１０の燃焼などを制御するバーナ
コントローラＣＳとこのバーナコントローラの電源とし
て作動する蓄電池（バッテリ）ＢＴとがダイオード４２
を介してこの電気回路に組み込まれており、この回路内
においてマグネット安全弁１８は低電圧仕様の巻線コイ
ルＬA と高電圧仕様の巻線コイルＬB とが切替え可能に
接続されている。

【００２９】そしてこの図８に示した実施例によれば、
ガスバーナの点火時点ではマグネット安全弁１８が低電
圧仕様の巻線コイルＬA 側に接続されていることにより
速やかに保持開放され、しかる後高電圧仕様の巻線コイ
ルＬB 側に接続が切替えられるが、その後はこの電気回
路を流れる電流がダイオード４２を介してバッテリ（Ｂ
Ｔ）４０へ流れ、バッテリ（ＢＴ）４０が充電される。
したがってこのガスコンロ１０の燃焼を制御するバーナ
コントローラ（ＣＳ）３８の電池が切れることはなくな
り、バッテリ（ＢＴ）４０により継続的な使用が確保さ
れることとなる。

【００３０】以上各種実施例について説明したが、本発
明は何らこれらの実施例に限定されるものではなく、種
々の改変が可能であることは言うまでもない。例えば図
示しないが、ガスバーナに近接してバイメタル材料や形
状記憶合金材料等の感熱変形材料によるスイッチング素
子を設け、ガスバーナの点火によりそのスイッチング素
子が燃焼ガスの熱を感知するとタイマー手段が作動し、
一定時間経過後にマグネット安全弁の巻線コイルが低電
圧仕様から高電圧仕様に切替えられたり、あるいはマグ
ネット安全弁の接続がこの熱電素子回路の高電圧端子側
から低電圧端子側へ切替えられるようにしても同じ目的
が達成されるものである。

【００３１】そして本発明によれば、点火初期での操作
時間あるいは強制通電時間を短縮して操作性向上が図ら
れ、しかも離脱を早くしているので安全性が向上するも
のである。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の立消え安全装置付きガス燃焼器具によれば、ガス
バーナの点火直後にはガスバーナへのガス供給系路に設
けられるマグネット安全弁が速やかに開放保持されるこ
とはもとより、炎の立消え現象が生じたときにはそのマ
グネット安全弁が速やかに閉じられてガス通路が遮断さ
れるので、不用意なガス洩れなどは回避され、器具使用
上の安全性は確保されるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される一実施例としてのガスコン
ロの概略構成図である。

【図２】図１に示したガスコンロにおける立消え安全装
置としての熱電対とマグネット安全弁とを含む電気回路
図である。

【図３】図２に示した電気回路を備えたガスコンロにお
けるガスバーナ点火後のマグネット安全弁の開閉作動状
況を説明した図である。

【図４】本発明の他の実施例としての立消え安全装置の
電気回路図である。

【図５】本発明のさらに別の実施例としての立消え安全
装置の電気回路図である。

【図６】本発明のさらに別の実施例としての立消え安全
装置の電気回路図である。

【図７】本発明のさらに別の実施例としての立消え安全
装置の電気回路図である。

【図８】本発明のさらに別の実施例としての立消え安全
装置の電気回路図である。

【符号の説明】

１０ ガスコンロ １２ コンロバーナ １４ ガス管路 １８ マグネット安全弁 ２２ 熱電対 ２４ 切替部 ２８ 電磁リレーコイル ＬA 低電圧仕様コイル巻線 ＬB 高電圧仕様コイル巻線 ３２ 高電圧端子 ３４ 低電圧端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F23N 5/10 310 F23N 5/20 102 F23N 5/24

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガスバーナの燃焼状態を検知する熱電素子
   と、そのガスバーナのガス供給系路に設けられ前記熱電
   素子の起電力により開放保持されるマグネット安全弁と
   を備えた立消え安全装置付きのガス燃焼器具であって、 前記マグネット安全弁は低電圧仕様のマグネットコイル
   体と高電圧仕様のマグネットコイル体とを有し、 ガスバーナの点火直後には前記熱電素子がそのマグネッ
   ト安全弁の低電圧仕様のマグネットコイル体に接続さ
   れ、熱電素子の熱安定後にはマグネット安全弁の高電圧
   仕様のマグネットコイル体に接続が切替えられる切替手
   段と、 前記ガスバーナの点火により起動するタイマー手段と、 前記ガスバーナに近接して設けられるバイメタル材料や
   形状記憶合金材料等の感熱変形材料によるスイッチング
   素子とを備え、 このスイッチング素子が前記ガスバーナの点火による燃
   焼ガスの熱を感知することにより前記タイマー手段が起
   動され、 このタイマー手段による設定時間経過後に前記切替手段
   が切替え作動するようにしたこと を特徴とする立消え安
   全装置付きガス燃焼器具。
2. 【請求項２】 ガスバーナの燃焼状態を検知する熱電
   素子と、そのガスバーナのガス供給系路に設けられ前記
   熱電素子の起電力により開放保持されるマグネット安全
   弁とを備えた立消え安全装置付きガス燃焼器具であっ
   て、 前記熱電素子の接続回路は低電圧端子と高電圧端子とを
   有し、 ガスバーナの点火直後には前記マグネット安全弁が前記
   熱電素子の接続回路の高電圧端子側に接続され、熱安定
   後には熱電素子の低電圧端子側に接続される切替手段を
   備えることを特徴とする立消え安全装置付きガス燃焼器
   具。
3. 【請求項３】 請求項２に記載するガス燃焼器具にお
   いて、さらに前記熱電素子の接続回路にはその熱電素子
   の熱起電力により駆動される電磁リレー回路を備え、こ
   の電磁リレー回路の作動電圧の印加により前記マグネッ
   ト安全弁の前記熱電素子接続回路の高電圧端子・低電圧
   端子間の切替えがなされることを特徴とする立消え安全
   装置付きガス燃焼器具。
4. 【請求項４】請求項２に記載するガス燃焼器具におい
   て、さらにガスバーナの点火により起動するタイマー手
   段を備え、このタイマー手段による設定時間経過後に前
   記切替手段が切替え作動するようにしたことを特徴とす
   る立消え安全装置付きガス燃焼器具。
5. 【請求項５】 請求項４に記載するガス燃焼器具にお
   いて、前記ガスバーナに近接してバイメタル材料や形状
   記憶合金材料等の感熱変形材料によるスイッチング素子
   を設け、このスイッチング素子がガスバーナの点火によ
   る燃焼ガスの熱を感知することにより前記タイマー手段
   が起動されるようにしたことを特徴とする立消え安全装
   置付きガス燃焼器具。
6. 【請求項６】 請求項１又は２に記載するガス燃焼器
   具において、前記熱電素子とマグネット安全弁とを含む
   接続回路にこの器具の制御装置およびこの制御装置用の
   充電可能な電源（バッテリ）を組込み、この接続回路を
   流れる電流により前記電源（バッテリ）が充電されるよ
   うに構成したことを特徴とする立消え安全装置付きガス
   燃焼器具。