JP4965520B2

JP4965520B2 - ガスコンロ

Info

Publication number: JP4965520B2
Application number: JP2008174418A
Authority: JP
Inventors: 雄一林
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2008-07-03
Filing date: 2008-07-03
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2028-07-03
Also published as: JP2010014335A

Description

本発明は、複数のガスバーナを備えたガスコンロに関する。

ガスコンロには上面に複数のガスバーナが設けられ、また前面から出し入れできるグリル庫を備えている場合には、グリル庫内にグリル用のガスバーナが取り付けられている。このようなガスコンロでは各バーナには元弁を介してガス供給源からガスが供給される。各ガスバーナには個別にガスを供給する必要があるため、元弁の下流で各バーナにガスを供給するガス分岐管が互いに並設に接続されている。そして、各ガスバーナへのガス分岐管を開閉し、また供給するガス量を増減して火力を調節するための火力調節ユニットが各ガス分岐管に介設されている（例えば、特許文献１参照）。

この火力調節ユニットにはモータで開度が増減される火力調節部が内蔵されており、この火力調節部を通過するガス量が増減制御されることにより火力が強火と弱火との間で調節される。また、ガスバーナに点消火するためにガス分岐管を開閉する電磁安全弁が、この火力調節部に対して直列に接続されている。この電磁安全弁は外部から供給される電力によって開弁保持される。
特開２００６−１８９２３１号公報（図２）

上記ガスバーナに各々取り付けられている火力調節ユニットの火力調節部にはガスバーナを使用しない場合に、ガスバーナへのガスの供給を停止させる電磁安全弁が火力調節部に直列に接続されている。ところが、この電磁安全弁が開弁したままで閉弁しない、いわゆる開弁故障が生じた場合には、その開弁故障が生じた火力調節ユニットが取り付けられているガス分岐管は閉鎖されない状態になる。その状態で他のガスバーナに対して点火操作がされると、その点火操作によって元弁が開弁されるので、点火操作がされたガスバーナの他に、開弁故障が生じた系統に連なるガスバーナにもガスが供給されることになる。

このように電磁安全弁が開弁故障すると、ガスコンロに発生する複数種類の障害の内、比較的重大な障害であるため、迅速に開弁故障の発生を検知して修理等の適切な処置を行う必要がある。

そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、電磁安全弁に開弁故障が生じた場合に、その開弁故障をいち早く検知する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、１個の電磁開閉式の元弁を介してガス供給源に接続される複数のガスバーナを備え、各ガスバーナにガスを供給する相互に並列なガス分岐管に各々介設された火力調節ユニットを有するガスコンロであって、この火力調節ユニットにはモータで開度が増減される火力調節部と、この火力調節部に対して直列に接続され、外部から供給される電力によって開弁保持される電磁安全弁とが内蔵され、かつ、各バーナには着火検知のための火炎検知センサと、ガスバーナに点火する点火プラグとが各々配設されているものにおいて、上記各ガスバーナの内のいずれか１個について点火操作がされると、元弁が開弁している状態で、そのガスバーナに取り付けられている火力調節ユニットの電磁安全弁を開弁して、そのガスバーナに所定量のガスを流すと共に、全ての点火プラグを作動させて、そのガスバーナに点火を行う点火手段と、そのガスバーナ以外であって点火操作されていないガスバーナに配設されている火炎検知センサが火炎を検知すると、元弁を閉弁させて予め設定された所定の異常発生モードに移行し、かつ、上記火炎検知手段は保護管に内蔵された熱電対であり、上記点火操作時から所定時間内での検知温度の上昇速度が所定の上昇速度より速い場合に点火されたと判断する第１の点火判断手段と、第１の点火判断手段が点火と判断しなかった場合であってもこの所定時間より長い第２の所定時間経過時点で検知温度が所定の温度を超えている場合に点火されたと判断する第２の点火判断手段とを有することを特徴とする。

なお、開弁故障の発生を検知する前にガスバーナから未燃焼の生ガスが放出されることを防止するため、上記元弁は全てのガスバーナに対して点火操作が行われていない状態では閉弁されることが望ましい。

ところで、点火されたことを短時間のうちに検知することが望まれるため、火炎検知手段として熱電対を用いる場合には、上記点火操作時から所定時間内での検知温度の上昇速度が所定の上昇速度より速い場合に点火されたと判断することが望ましい。ただし、熱電対を覆う保護管の表面に汚れ等が付着していると、温度の上昇速度が鈍り、点火しているにもかかわらず、点火していないものと判断してしまうおそれが生じる。そこで、仮に温度上昇速度で点火を検知できない場合であっても点火を検知できるように、点火操作時から所定時間内での検知温度の上昇速度が所定の上昇速度より速い場合に点火されたと判断する第１の点火判断手段の他に、第１の点火判断手段が点火と判断しなかった場合であってもこの所定時間より長い第２の所定時間経過時点で検知温度が所定の温度を超えている場合に点火されたと判断する第２の点火判断手段を設けた。

以上の説明から明らかなように、本発明は、電磁安全弁に開弁故障が生じた場合であっても、その開弁故障の発生をいち早く検知することができる。

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２機の大バーナ１１および中バーナ１２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４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、各バーナには点火状態での着火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。

図３および図４を参照して、火力調節ユニット２には各１個のステッピングモータ２１が設けられており、このステッピングモータ２１によって内蔵されたカム２２および回転板４１が回転するように構成されている。カム２２が回転するとロッド２３が押されて電磁安全弁５を強制的に開弁させる。ガスバーナへ点火されたことがコントローラ６によって確認されると、さらにカム２２が回転してロッド２３が退避した後でも電磁安全弁５はコントローラ６によって開弁状態を保持される。

回転板４１には１個の通路穴４２が設けられており、固定板４３に設けられた複数の通路穴４４の内、通路穴４２と一致する通路穴４４を通ってガスが流れるように構成されている。なお、固定板４３の上面、すなわち下流側にはオリフィス板４５が取り付けられており、通路穴４４に各々対応して設けられたオリフィス孔４６によって流量が規定されたガスがガスバーナへと流れていく。したがって、ガス種が変更され、同じ火力でもガスの流量を変更しなければならない場合には、オリフィス板４５を交換すればよいように構成した。上述のように回転板４１はステッピングモータ２１によって回転されるので、点火操作がされ、上述のように電磁安全弁５がロッド２３によって強制的に開弁される状態で火力が点火に適した火力、例えば中火になるように構成されている。そして、熱電対１５によって点火が確認されるとステッピングモータ２１はさらに正転してロッド２３を退避させるが、点火中はステッピングモータ２１を逆転させてもカム２２が再びロッド２３を電磁安全弁５側に押さないように、カム２２とステッピングモータ２１の回転軸との間には遊び（ヒステリシス）が設けられている。

上記構成で、電源スイッチ１０がオンになると、コントローラ６はスタンバイモードになるが、その状態では元弁３は閉弁状態になっている。その状態で例えばダイヤル１２ａが押し操作されて中バーナ１２に対して点火操作がされると、コントローラ６は中バーナ１２に対して設けられている火力調節ユニットのステッピングモータ２１を作動させて、その火力調節ユニット２の電磁安全弁５開弁させると共に、元弁３を開弁させる。すると、中バーナ１２へは中火に相当する流量のガスが供給される。そして、コントローラ６によって点火プラグ１６が作動して点火プラグ１６と中バーナ１２との間に火花放電が発生するので、中バーナ１２に着火する。この着火を熱電対１５が検知するとコントローラ６はロッド２３を後退させ、火力調節可能な状態になる。

ここで、例えば大バーナ１１に対して設けられている火力調節ユニット２の電磁安全弁５が異物による引っ掛かり等により開弁したままの状態、すなわち開弁故障していると、大バーナ１１に設けられた火力調節ユニット２内では電磁安全弁５を通って火力調節部４にガスが到達する。

本実施の形態における火力調節部４は消火状態において次の点火に備えて、確実に点火できる量のガスを流すために回転板の通路穴４２は固定板４３の１個以上の通路穴４４に一致するように構成されている。したがって、大バーナ１１へは火力調節部４を通過してガスが供給されることになる。上述のように、点火プラグ１６は同時に作動するので、点火操作がされた中バーナ１２の他に点火操作がされていない大バーナ１１も点火することになる。

このように点火操作されていない他のバーナ、この場合であれば大バーナ１１に点火されると、大バーナ１１に設けられている熱電対１５がその点火を検知し、コントローラ６に信号を出力する。コントローラ６は点火操作されていないバーナが点火したと判断すると、直ちに元弁３を閉弁させ、エラー報知をすると共に、メンテナンスがされ、開弁故障が解消されるまでガスコンロ１の作動を停止する。

ところで、電磁安全弁５が開弁故障した際にガスバーナにガスが不本意に供給されるが、その際供給されるガス量が少なくて点火されないと、コントローラ６は開弁故障の発生を検知することができず、ガスが放出され続ける。そこで、本実施の形態では各火力調節ユニット２の火力調節部４は次の点火に備えた初期状態では確実に点火できる量のガスが流れる状態になるように、通路穴４２が中火相当もしくはそれに近い通路穴４４に一致するように設定されている。

ところで、ガスバーナへの点火は熱電対１５により検知するが、長年の使用により熱電対１５の保護管に汚れが付着すると、熱電対１５から出力される熱起電力が低下し、点火を検知しづらくなる。そこで、出力が低下していない状態では短時間で点火を検知することができ、かつ出力が低下した場合には確実に点火を検知することが望まれる。

そこで、本発明では２段階で点火を検知することとした。図５を参照して、出力が低下していない状態では、点火操作がされ実際にガスバーナに点火されると、熱電対１５から出力される熱起電力はＲ１に示すように急激に上昇する。熱起電力は検知温度に比例するので、点火操作されてから所定時間ｔ１での温度上昇速度、すなわち熱起電力の上昇速度を基準速度Ｓ（＝Ｖ１／ｔ１）と比較し、基準速度Ｓを上回っていると着火したものと判断する。この場合、着火したことを時間ｔ１で判断することができる。

一方、熱電対１５の出力が低下して熱起電力の上昇速度が基準速度Ｓを下回った場合には、基準となる熱起電力Ｖ２を時間ｔ２経過までに超えたか否かで着火を判断する。したがって、図５に示した場合では出力が低下した場合を示すＲ２の場合であっても、着火したものと判断することができる。

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。

本発明の一実施の形態の構成を示す図ガスコンロ内の配管状態を示すブロック図火力調節ユニットの構造を示す図主に火力調節部の詳細を示す断面熱起電力の変化状態を示す図

符号の説明

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
１０電源スイッチ
１５熱電対
１６点火プラグ
２１ステッピングモータ
２２カム
２３ロッド

Claims

１個の電磁開閉式の元弁を介してガス供給源に接続される複数のガスバーナを備え、各ガスバーナにガスを供給する相互に並列なガス分岐管に各々介設された火力調節ユニットを有するガスコンロであって、この火力調節ユニットにはモータで開度が増減される火力調節部と、この火力調節部に対して直列に接続され、外部から供給される電力によって開弁保持される電磁安全弁とが内蔵され、かつ、各バーナには着火検知のための火炎検知センサと、ガスバーナに点火する点火プラグとが各々配設されているものにおいて、上記各ガスバーナの内のいずれか１個について点火操作がされると、元弁が開弁している状態で、そのガスバーナに取り付けられている火力調節ユニットの電磁安全弁を開弁して、そのガスバーナに所定量のガスを流すと共に、全ての点火プラグを作動させて、そのガスバーナに点火を行う点火手段と、そのガスバーナ以外であって点火操作されていないガスバーナに配設されている火炎検知センサが火炎を検知すると、元弁を閉弁させて予め設定された所定の異常発生モードに移行し、かつ、上記火炎検知手段は保護管に内蔵された熱電対であり、上記点火操作時から所定時間内での検知温度の上昇速度が所定の上昇速度より速い場合に点火されたと判断する第１の点火判断手段と、第１の点火判断手段が点火と判断しなかった場合であってもこの所定時間より長い第２の所定時間経過時点で検知温度が所定の温度を超えている場合に点火されたと判断する第２の点火判断手段とを有することを特徴とするガスコンロ。
上記元弁は全てのガスバーナに対して点火操作が行われていない状態では閉弁されることを特徴とする請求項１に記載のガスコンロ。