JP6005080B2

JP6005080B2 - 火力調節装置

Info

Publication number: JP6005080B2
Application number: JP2014007205A
Authority: JP
Inventors: 浅井　一浩; 一浩浅井; 近藤　秀幸; 秀幸近藤
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2014-01-17
Filing date: 2014-01-17
Publication date: 2016-10-12
Anticipated expiration: 2034-01-17
Also published as: JP2015135215A

Description

本発明は、前後方向に押し込み可能であって、点消火操作及び火力調節操作を行う操作つまみを備えた火力調節装置に関する。

上述のような火力調節装置として、ガスコンロに組み込まれるものであって、ガスコンロに複数のガスバーナが備えられている場合、各ガスバーナ毎に設けられている。操作つまみはガスコンロの前面に設けられており、消火状態では操作つまみの手前側端面とガスコンロの前面とが、前後方向に対してほぼ同じ位置にある。その状態から操作つまみを点火位置まで押し込んで手を離すと、操作つまみはガスコンロの前面から手前に位置する火力調節位置まで突出する。

操作つまみを点火位置まで押し込んだことにより、火力調節装置内に組み込んであるアクチュエータであるモータが作動して、閉鎖されていた電磁安全弁を開き、ガスバーナの点火に必要な流量のガスの供給を開始する。そして、ガスバーナ近傍で火花放電を発生させてガスバーナに点火が完了すると、さらにモータが作動して電磁安全弁を強制的に開弁させていた状態を解消して、火力調節が可能な状態となるまでの工程が自動で行われる。

その後は操作つまみを回動するとモータが作動してガスの流量を増減する。そして、調理が終了すると再び操作つまみを押し込むことによりガスの供給が停止してガスバーナが消火する。（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−３０８２２８号公報（図３）

上記従来の火力調節機構では、点消火及び火力調節が、共にモータが作動することによって行われるので、操作つまみと火力調節装置とは機械的に連結されておらず、そのため、点火動作中に操作つまみが回動されて火力調節操作がされたとしても、モータの作動を制御しているマイコンで火力調節操作を受け付けない制御をすることができる。ただし、すべての操作をモータによって行う構造であるため、消費電力が多くなり、特に乾電池を電源とするガスコンロでは、乾電池の寿命が短くなる。

このような不具合を解消するため、消費電力量が大きい点火操作時の電磁安全弁の開弁操作は手動操作によって行い、その後の火力調節のみをモータによって行う構成が考えられる。ただし、このような構成を採用すると、モータの作動を制御するマイコン側で、点火操作が完了し操作つまみが火力調節位置まで移動したことを判断できないので、点火のため操作つまみを押し込んでいる状態で操作つまみが回動すると、マイコンは火力調節操作がされたものと判断してガスバーナへのガスの供給量を増減してしまって、点火不良や爆着、炎あふれなどの不具合が生じるおそれがある。

そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、電磁安全弁を手動操作で開弁する際に、操作つまみが回動されてもガスの供給量が変化せず、正常に点火できる火力調節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火力調節装置は、ガスバーナを備えたガス器具であって、このガス器具のガスバーナの点消火及び火力調節を行う操作つまみを有する火力調節装置を備え、この操作つまみをガス器具の外側に露出するように取り付け、操作つまみを点火位置まで押し込むと、その押し込み力で電磁安全弁が開弁され、操作つまみを点火位置まで押し込んでいる状態でガスバーナが点火し、操作つまみが点火位置の状態から押し込み力を解除すると、手前側に設定された火力調節位置まで操作つまみが戻ってガス器具から操作つまみが突出し、操作つまみを回動することにより、その回動量をセンサーが検知して内蔵するアクチュエータを作動させることによってガスバーナの火力が調節される火力調節装置において、操作つまみが上記点火位置まで押し込まれたことを検知する押し込み位置検知手段を設け、この押し込み位置検知手段が、操作つまみに押し込み力が継続して作用して操作つまみが点火位置まで押し込まれている状態であることを検知している間は、操作つまみが回動されても、その回動による火力調節を無視することを特徴とする。

上記構成によれば、押し込み位置検知手段によって操作つまみが点火位置まで押し込まれていることを検知できるので、操作つまみが点火位置まで押し込まれている状態では操作つまみが回動されても、その回動による火力調節を無視することができる。

以上の説明から明らかなように、本発明は、操作つまみが点火位置まで押し込まれている状態では、操作つまみが不用意に回動されてもその回動による火力調節を無視するので、点火操作中に火力が変化することがなく、点火不良や爆着、炎あふれなどのおそれがない。

本発明の火力調節装置が適用されるガスコンロの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火力調節装置の分解斜視図押し込み位置検知手段であるマイクロスイッチの作動状態を示すＶ矢視図点火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は本発明による火力調節装置が適用されるガスコンロである。このガスコンロ１の上面には天板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。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。４１は操作つまみで有り、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。この操作つまみ４１の内側には操作つまみ４１と一体となって進退し、かつ回動する内部材４２が連結されており、この内部材４２は回動部材４４に対して前後方向に移動自在に係合している。そして、内部材４２と回動部材４４との間にはコイルバネ４３が縮設されており、操作つまみ４１は内部材４２を介して常に前方に向かって付勢されている。

回動部材４４は板金製のブラケット４７に係合するガイド軸４８に遊嵌し、ガイド軸４８を中心に回動することができる。なお、ガイド軸４８には回動部材４４が前方に移動しないように係合する係合爪が設けられており、またコイルバネ４３の反作用により回動部材４４はブラケット４７に押し付けられるので、回動部材４４は前後方向に移動することなく回動のみすることができる。回動部材４４は内部材４２に対して係合しているので、操作つまみ４１を回動すると内部材４２を介して回動部材４４が回動することになる。

回動部材４４の後端部外周面にはギヤ４４ａが形成されており、このギヤ４４ａにはピニオン４５が噛合する。このピニオン４５は回転センサであるロータリーエンコーダ４６の軸４６ａに嵌着している。従って、回動部材４４が回動するとロータリーエンコーダ４６の軸４６ａが回転する。このロータリーエンコーダ４６内には電気的なスイッチが設けられており、軸４６ａが回転すると所定の角度毎にスイッチがオン・オフを繰り返すので、軸４６ａが所定角度回転する毎にパルス信号を出力するものである。そして、そのパルス信号に応じてモータ３１が作動し、内蔵されたニードル弁（図示せず）が前後に移動し開度が増減し、ガス流量が調節される。

ブラケット４７の後方にはガイド部材５が取り付けられている。このガイド部材５は２個の部材であるスライダ６２と規制部材８とを前後方向に移動自在にガイドする機能を有している。そして、正面から見て左側面には規制部材８の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。規制部材８には水平に延びるドッグ部８２が設けられており、規制部材８が後方に移動すると、このドッグ部８２がマイクロスイッチ５１のプランジャ部５１ａを押し下げて、後述する２個の接点ＳＷ１，ＳＷ２を順次ＯＮにさせる。

ガイド部材５の右側面には、規制部材８に形成した係合爪８１が突出する窓穴５２が形成されている。さらに同じく右側面にはロック板７が上下方向に揺動自在に取り付けられている。このロック板７にはロック部７２が形成されており、ロック板７が上方に揺動して窓穴５２に重なると、規制部材８の係合爪８１がロック部７２に当接して、規制部材８がそれ以上前方に移動できないように規制部材８の移動がロックされるように構成されている。なお、本実施の形態では、規制部材８と後述するロッド２１とでロッドユニットを構成するようにした。

上記スライダ６２には前方に向かって突出するアーム６１が設けられており、このアームは上記内部材４２に回転自在に係合している。従って、操作つまみ４１を押し込むとアーム６１を介してスライダ６２がガイド部材５内を奥側に移動する。また、上記コイルバネ４３の付勢力により操作つまみ４１が前方へと戻されると、アーム６１を介してスライダ６２も前方へと移動する。

スライダ６２にはハートカム６が一体に設けられており、そのハートカム６のカム溝内に先端７１ａが挿入されるバネ棒７１が、ガイド部材５に揺動自在に保持されている。なお、バネ棒７１の先端７１ａはロック板７の窓穴７３に挿通されているので、先端７１ａが揺動して上下方向の位置が変位すると、その変位に合わせてロック板７が上下方向に揺動する。

上記開閉弁部２からは前方に向かってロッド２１が突出しており、開閉弁部２と規制部材８との間にはコイルバネ８２が縮設されている。従って、規制部材８は常に前方に向かってコイルバネ８２によって付勢されているが、操作つまみ４１を押し込むことによってスライダ６２が後方に移動する際、スライダ６２によって規制部材８が押されると、規制部材８も後方へと移動してロッド２１を後方に押すことになる。また、スライダ６２が前方へ移動すると、コイルバネ８２の付勢力によって規制部材８も前方へ移動するが、その際、上記ロック板７が上方に揺動してロック部７２が窓穴５２に重なっていると係合爪８１がロック部７２に当接して規制部材８の前方への移動が規制されることは上述の通りである。

図５を参照して、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４１が消火位置にある状態ではドッグ部８２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５（ａ））。この状態から、操作つまみ４１が押し込まれると、規制部材８は後方、すなわち図５では左側に移動するので、ドッグ部８２は（ｂ）に示すように、プランジャ部５１ａを押し下げ、第１の接点ＳＷ１をオンにする。この時点では、第２の接点ＳＷ２はオフのままである。

さらに操作つまみ４１を点火位置まで押し込むと、（ｃ）に示すように、ドッグ部８２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おり、すべての操作つまみ４１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４１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５(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４１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４１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４１が押し込まれ、新たな接点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６を参照して説明する。なお、図６に示したフローは既に制御部に通電されている状態で、消火状態のガスバーナについて新たに点火操作がされた場合のフローを示している。

通電状態の制御部は接点ＳＷ１がオンにされることを常に監視している（Ｓ１）。操作つまみ４１が消火位置から押し込まれて接点ＳＷ１がＯＮになると、直ちに電磁安全弁（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（Ｓ２）。その状態で上記ロッド２１が押し込まれれば、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。

上記図５に示したように、接点ＳＷ１がＯＮになると、続いて接点ＳＷ２がＯＮになるはずであるが、所定時間が経過しても接点ＳＷ２がＯＮにならない場合には（Ｓ３，Ｓ５）、警告音やランプ等によってエラー報知を行って（Ｓ４）、それ以上の点火動作を中止する。

一方、所定時間内に接点ＳＷ２がＯＮになると、操作つまみ４１が点火位置まで押し込まれたものと判断して、イグナイタを作動させ（Ｓ６）ガスバーナに点火を行う。ガスバーナが点火すると、ガスバーナの近傍に設置した熱電対からの熱起電力によって制御部はガスバーナに点火が完了したことを検知する(Ｓ７)。

点火完了は制御部が検知する他に、点火操作をしている使用者が目視で確認し、使用者が点火したと判断すると、操作つまみ４１に作用させていた押し込み力を解除する。すると、操作つまみ４１は前方に突出し、規制部材８も前方に戻り、接点ＳＷ２がオフになる（Ｓ８）。ただし、規制部材８の係合爪８１がロック部７２に当接して、規制部材８は途中で止まり、上記図５(ｂ)に示す状態で保持されるので、接点ＳＷ１はオンのままの状態が継続する。

なお、この接点ＳＷ２がオフになるまでは、操作つまみ４１を回動しても、ロータリーエンコーダ４６からの信号は無視するようにプログラムされているので、点火操作が完了し接点ＳＷ２がオフになるまでは、操作つまみ４１を回動しても火力は点火のために予め設定されている火力のまま変化しない。このように、点火時のガスバーナへのガスの供給量が予め設定された流量で変化しないので、流量減少による点火不良や流量増大による爆着や炎あふれといった不具合が生じない。そして、接点ＳＷ２がオフになると、その時点からロータリーエンコーダ４６からの信号による火力調節操作を受け付けるようにした（Ｓ９）。

ところで、上記実施の形態では、上述のようにロッドユニットを規制部材８とロッド２１との２個の部材で構成し、スライダ６２とロッド２１との間に介在させた規制部材８に係合爪８１を設けたが、規制部材８を省略し、ロッドユニットをロッド２１のみで構成してもよい。なおその場合には係合爪やドッグ部はロッドに直接設ければよい。

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
５ガイド部材
６ハートカム
７ロック板
８規制部材
１３ａ火力調節装置
１３ｂ火力調節装置
１５火力調節装置
１５ａ開閉弁
２１ロッド
３１モータ
４４ａギヤ
４５ピニオン
４６ロータリーエンコーダ
５１マイクロスイッチ
５１ａプランジャ部
６１アーム
６２スライダ
８１係合爪
８２ドッグ部
８２コイルバネ
ＳＷ１接点
ＳＷ２接点

Claims

ガスバーナを備えたガス器具であって、このガス器具のガスバーナの点消火及び火力調節を行う操作つまみを有する火力調節装置を備え、この操作つまみをガス器具の外側に露出するように取り付け、操作つまみを点火位置まで押し込むと、その押し込み力で電磁安全弁が開弁され、操作つまみを点火位置まで押し込んでいる状態でガスバーナが点火し、操作つまみが点火位置の状態から押し込み力を解除すると、手前側に設定された火力調節位置まで操作つまみが戻ってガス器具から操作つまみが突出し、操作つまみを回動することにより、その回動量をセンサーが検知して内蔵するアクチュエータを作動させることによってガスバーナの火力が調節される火力調節装置において、操作つまみが上記点火位置まで押し込まれたことを検知する押し込み位置検知手段を設け、この押し込み位置検知手段が、操作つまみに押し込み力が継続して作用して操作つまみが点火位置まで押し込まれている状態であることを検知している間は、操作つまみが回動されても、その回動による火力調節を無視することを特徴とするガス器具。