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発明の名称 ガス燃焼機器
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−248828(P2001−248828A)
公開日 平成13年9月14日(2001.9.14)
出願番号 特願2000−62037(P2000−62037)
出願日 平成12年3月7日(2000.3.7)
代理人 【識別番号】100091742
【弁理士】
【氏名又は名称】小玉 秀男 (外1名)
【テーマコード(参考)】
3K068
【Fターム(参考)】
3K068 AA01 BB12 BB20 BB25 DA14 DA16 
発明者 阿部 真千子 / 河原林 幹治 / 桑原 和子 / 大宅 崇史
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 操作者が点火するときに操作する操作部材と、ガス取入口とガスバーナの間のガス流路に挿入された安全弁と、前記操作部材と前記安全弁の間に設けられていて前記操作部材を操作したときに前記安全弁を開ける連結機構とを備え、前記安全弁は、ガス通過孔と、そのガス通過孔の周囲に形成された当接面と、その当接面に当接する位置と離反する位置の間で移動する可動子と、その可動子を燃焼中は離反位置に保持して燃焼停止時に当接位置に復帰させるアクチュエータとを有し、前記操作部材が操作されて前記可動子が前記アクチュエータによって離反位置に保持されたことを操作者に報知する報知手段を備えたガス燃焼機器。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス燃焼機器に関する。特に安全弁を有するガス燃焼機器に好適に利用できるものである。
【0002】
【従来の技術】ガス燃焼機器は一般に、操作者が点火するときに操作する操作部材(例えば操作レバー)と、ガス取入口とガスバーナの間のガス流路に挿入された安全弁と、操作部材と安全弁の間に設けられていて操作部材を操作したときに安全弁を開ける連結機構を備えている。また、その安全弁は、ガス通過孔と、そのガス通過孔の周囲に形成された当接面と、その当接面に当接する位置と離反する位置の間で移動する可動子と、その可動子を燃焼中は離反位置(開弁位置)に保持して燃焼停止時に当接位置(閉弁位置)に復帰させるアクチュエータを有している。
【0003】このアクチュエータは、一般に、ガスバーナの燃焼熱によって起電力を発生する熱電対に接続され、燃焼継続中、熱電対に生じる起電力で可動子を離反位置に保持するように用いられる。この場合、操作者は、操作部材を操作して可動子を離反位置まで移動させた以降、燃焼が開始して熱電対が起電力を発生させ始めるまでの間、操作部材を操作し続ける必要がある。また、アクチュエータの中には、電池等から供給される電力を利用して、可動子を開弁位置に保持するものが知られている。この方式によると、操作部材が操作された時点、即ち、まだ燃焼が開始していない時点でアクチュエータに通電を開始させることが可能である。よって、操作者が燃焼開始前に操作部材の操作を中止してしまっても、アクチュエータによって開弁状態を保持できる。このように、燃焼開始前から強制的に可動子を離反位置に保持する方式にすると、燃焼開始まで操作し続けることが必要とされなくなり、点火操作が容易化される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アクチュエータをいずれの方式で用いるにせよ、従来のガス燃焼機器の場合、安全弁の可動子がアクチュエータによって離反位置に保持されたことを操作者に知らせる手段を有していなかった。よって、操作者の意識では操作部材の操作したことで可動子が離反位置に保持されたと思っていても、実際には離反位置に保持されていない場合も生じ得る。この場合、可動子を当接位置(閉弁位置)へ付勢するスプリングの作用により、可動子は当接位置へ復帰してしまい、閉弁状態に戻ってしまう。
【0005】例えば、ガス炊飯器やガス乾燥機のようなガス燃焼機器においては、操作者はガス燃焼機器の操作部材を操作した後は、機器から離れて他の作業を行うのが通常である。ところが、安全弁が離反位置に保持されていない場合は、上記のように閉弁状態に戻ってしまう。この場合に、例えば、ガス炊飯器であれば、米飯が炊き上がっていると思ってガス炊飯器の元へ行ったら、実際には米飯が炊き上がっていなかったという問題が生じてしまう。また、例えば、ガス乾燥機であれば、衣類または食器等の乾燥が終了していると思ってガス乾燥機の元へ行ったら、実際には衣類または食器等の乾燥が終了していなかったという問題が生じてしまう。
【0006】本発明者は、上記の問題を解決するため、安全弁の可動子が離反位置(開弁位置)に保持されたことを操作者に確実に認識させるガス燃焼機器を創作した。
【0007】
【課題を解決するための手段および作用と効果】本発明に係るガス燃焼機器は、操作者が点火するときに操作する操作部材と、ガス取入口とガスバーナの間のガス流路に挿入された安全弁と、前記操作部材と前記安全弁の間に設けられていて前記操作部材を操作したときに前記安全弁を開ける連結機構を備えている。また、前記安全弁は、ガス通過孔と、そのガス通過孔の周囲に形成された当接面と、その当接面に当接する位置と離反する位置の間で移動する可動子と、その可動子を燃焼中は離反位置に保持して燃焼停止時に当接位置に復帰させるアクチュエータとを有している。そして、本発明者が創作した前記ガス燃焼機器は、前記操作部材が操作されて前記可動子が前記アクチュエータによって離反位置に保持されたときに操作者に報知する報知手段を備えている。ここで、上記「報知手段」には、圧電ブザー等によって音声により報知するもののほか、LED等の光表示により報知するものも含む。本発明に係るガス燃焼機器は、可動子が離反位置に保持されたときに操作者に報知する手段を備えている。よって、操作者は、安全弁の可動子が離反位置(開弁位置)に保持されたことを確実に認識することができる。従って、本発明によれば、操作者の点火作業が確実になる。
【0008】
【発明の実施の形態】図1から図3に安全弁機構の横方向の概略断面図を示す。図1は揺動レバー22の揺動前、図2は揺動レバー22の揺動中、図3は揺動レバー22の揺動後を示している。図1から図3に示すように、安全弁機構は、操作者が点火するときに操作する操作部材の動きによって揺動される揺動レバー22と、ガス取入口とガスバーナの間のガス流路に挿入される安全弁24と、揺動レバー22と安全弁24との間に設けられた作動棒28等を備えている。
【0009】安全弁24は、図2および図3に示す側方に設けられたガス取入口42から入ってくるガスが通過するガス通過孔30、そのガス通過孔30の周囲に形成された当接面32、その当接面32に当接する位置と離反する位置の間で移動する可動子34、およびその可動子34を燃焼中は離反位置に保持し燃焼停止時に当接位置に復帰させる電磁アクチュエータ36等から構成されている。電磁アクチュエータ36は、図示しないソレノイドコイルを内部に有し、そのソレノイドコイルへの通電によって吸着される吸着軸40と、そのソレノイドコイルへの通電が解かれたときに可動子34を当接面32に当接する位置へ付勢するスプリング38から構成されている。吸着軸40の先端に可動子34が取付けられている。なお、揺動レバー22と作動棒28が特許請求の範囲に記載の連結機構に、電磁アクチュエータ36が特許請求の範囲に記載の「アクチュエータ」に、それぞれ対応する。
【0010】安全弁24のガス通過孔30が開いているとき、即ち、安全弁24の可動子34が離反位置にあるときは、ガスはガス取入口42から安全弁24のガス通過孔30を経て、図示しないガス流出口よりガスバーナへ流出する。
【0011】図1から図3を参照して安全弁24の動作を説明する。図1に示すように、揺動レバー22の操作前は、可動子34はガス通過孔30の周囲に形成された当接面32に当接している。即ち、安全弁24は閉弁状態となっている。次に、図2に示すように、揺動レバー22が揺動すると、揺動レバー22に当接する作動棒28も前進(図2においては右進)する。その結果、吸着軸40は電磁アクチュエータ36の内部に挿入され、可動子34は当接面32と離反する位置に移動する。即ち、安全弁24は開弁状態となる。アクチュエータ36は可動子34を離反位置に移動させた時点から燃焼停止時に至るまで、強制的に可動子34を離反位置に保持する。即ち、図3に示すように、揺動レバー22が揺動前の位置に戻っても、可動子34が当接位置(閉弁位置)に戻らないようにしている。
【0012】通常、アクチュエータ36は、ガスバーナの燃焼熱を検知する熱電対の起電力によって励磁されて可動子34を離反位置に保持する。この場合、操作者は、揺動レバー22によって可動子34を離反位置まで移動させた後も、熱電対が燃焼熱を検知して起電力を発生するまでの間は、揺動レバー22を揺動位置に保持する操作を続ける必要がある。本実施の形態に係る電磁アクチュエータ36は、電池の電力を利用して、強制的に可動子34を離反位置に保持する。従って、熱電対が燃焼熱を検知して起電力を発生する以前に揺動レバー22が揺動前の位置に戻っても、安全弁24は開弁状態を維持することになり、操作者は操作部材を操作し続ける必要がなくなり、点火操作が容易になる。
【0013】図4に、本発明の実施の形態であるガス炊飯器の構成図を示す。ガス炊飯器50は、炊飯釜52、その炊飯釜52を加熱するガスバーナ88、そのガスバーナ88に点火するイグナイタ62、炊飯釜52の釜底52aの温度を検知するサーミスタ90、所定の温度になったときガスバーナ88の燃焼炎を自動消火する自動消火回路86、ガスバーナ88の燃焼熱を検知すると起電力を生じるサーモカップル56、サーモカップル56からの出力電圧と着火レベル電圧または消火レベル電圧とを比較する比較回路58、ガス炊飯器50の動作を制御するマイクロコンピュータ64、そのマイクロコンピュータ64の出力に応じてスイッチをオン・オフするスイッチング素子82、そのスイッチング素子82のオフによって閉弁する安全弁24、その安全弁24の可動子34が電磁アクチュエータ36によって離反位置に保持されたときに報知する圧電ブザー67等から構成されている。この他に、炊飯開始時に操作者が操作する操作部材19、操作部材19が操作されたときにオンする炊飯スイッチ(マイクロスイッチ)78、ヒータ54、各種表示ランプ70、74、各種スイッチ72、76を備えている。なお、ガス炊飯器50が特許請求の範囲に記載の「ガス燃焼機器」に対応する。
【0014】図1から図3、および図4を用いて、安全弁24の可動子34が離反位置(開弁位置)に保持されたときに圧電ブザー67によって報知する態様を説明する。図1に示す揺動レバー22が揺動して可動子34を離反位置に達すると、図4に模式的に示すマイクロスイッチ(炊飯スイッチ)78がオンする。このマイクロスイッチ78がオンすると、マイクロコンピュータ64を通じてイグナイタ62が駆動する。このイグナイタ62が駆動することでガスバーナ88に点火される。また、このマイクロスイッチ78がオンすると、マイクロコンピュータ64はスイッチング素子82をオンさせ、電池からの電力で安全弁24の電磁アクチュエータ36の内部のソレノイドコイルを励磁する。その結果、操作者の操作力によって電磁アクチュエータ36内に押し込まれた吸着軸40は吸着位置に保持される。即ち、可動子34は離反位置に保持される。さらに、このマイクロスイッチ78がオンすることにより、マイクロコンピュータ64は圧電ブザー67を駆動させる。これにより、操作者は可動子34が離反位置に保持されたことを認識することができる。なお、ガスバーナ88に点火され、その燃焼熱によりサーモカップル56が起電力を生じた後は、電池に代えて、サーモカップル56の起電力により電磁アクチュエータ36の内部のソレノイドコイルを励磁する。
【0015】図5に、図4に示すガス炊飯器50の動作を示すタイムチャート図を示す。図5において、温度検出手段であるサーミスタ90のグラフに示されるように、時点Aから時点Cは昇温工程であり、炊飯釜52内が沸騰温度まで上昇する。時点Cから時点Eは水分蒸発工程であり、炊飯釜52の温度が沸騰温度に維持される。時点Eで炊飯釜52内の水分が蒸発してしまうと、時点Eから時点Gに示されるように炊飯釜52内の温度がさらに上昇する。時点Gから時点Hは蒸らし工程であり、ヒータ54による弱加熱状態となる。時点Hから時点Iは保温工程である。
【0016】図5に示す時点Aにおいて図4に模式的に示す操作部材19を操作すると、マイクロスイッチ(炊飯スイッチ)78がオンする。この結果、イグナイタ62が点火作動を開始し、電磁アクチュエータ36の内部のソレノイドコイルが励磁され始める。また、揺動レバー22により作動棒28が押圧されることで安全弁24が開弁する。ここで、安全弁24の可動子34は電磁アクチュエータ36により離反位置(開弁位置)に保持されるので、揺動レバー22が戻っても閉弁しない。さらに、マイクロスイッチ78がオンすることでマイクロコンピュータ64が圧電ブザー67を駆動させる。これにより、操作者は可動子34が離反位置に保持されたことを認識することができる。安全弁24が開弁することでガスバーナ88にガスが流入してくるので、イグナイタ62により点火される。このため、熱検知手段であるサーモカップル56の出力電圧も徐々に上昇していき、時点Bにおいて着火レベル電圧8mVに達する。なお、図5では、A−Bの区間が大きく拡大されて表示されているが、燃焼開始直後の短い時間内にサーモカップル56の出力電圧は立ち上がる。サーモカップル56の起電力が着火レベル電圧8mVに達すると、比較回路58の出力からマイクロコンピュータ64により燃焼状態に入ったと判断される。この結果、イグナイタ62は駆動を停止する。同時に、燃焼状態に入ったことを操作者に知らせるために、炊飯LED74が点灯する。
【0017】時点Cから時点Eの間は炊飯釜52の底52aに配置されたサーミスタ90の出力電圧は平衡状態となっている。即ち、炊飯釜52の底52aの温度はほぼ一定の沸騰温度となっている。時点Cから約3分後の時点Dにおいて、炊飯釜52の胴部52bを囲っているヒータ54がオンされる。時点Eにおける炊飯釜52の底52aの温度から約35°C上昇した時点Fにおいて、自動消火回路86が動作し、消火される。このとき、安全弁24の電磁アクチュエータ36への通電状態がマイクロコンピュータ64により停止される。この結果、安全弁24は閉弁する。
【0018】時点Fにおいて自動消火された結果、熱検出手段であるサーモカップル56の出力電圧も徐々に下降していく。そして、時点Gにおいて消火レベル電圧6mVに達した時点で非燃焼状態となったことが確認されるため、炊飯LED74が消灯する。なお、図5において、F−G区間は大きく拡大されて表示しており、実際には、サーミスタ90が所定の温度に達して電磁アクチュエータ36の内部のソレノイドコイルへの励磁を中止した時点Fからサーモカップル56の出力電圧が消火レベル電圧に達する時点Gまでの期間は短い。時点Gから時点Hまで間は保温LED70が点滅し、蒸らし工程に入ったことを知らせる。そして、時点Hにおいて蒸らし工程が完了した後、保温LED70は常時点灯し、炊飯が完了して保温工程に入ったことを知らせる。最後に、時点Iにおいて操作者が切スイッチ76を操作すると、保温のためのヒータ54がオフし、また、保温LED70が消灯し、ガス炊飯器50の動作が終了する。
【0019】本発明の実施の形態に係るガス炊飯器50は、可動子34が離反位置に保持されたときに操作者に報知する圧電ブザー67を備えている。よって、操作者は自らの操作により可動子34が離反位置に保持されたことを確実に認識できる。このため、ガス炊飯器50においては、操作者が自らの操作により炊飯を開始させたという意識と、ガス炊飯器50の安全弁24の可動子34が離反位置に保持されたことで実際に炊飯が開始したという事実を一致させることができる。
【0020】本発明に係るガス燃焼機器は、上記の実施の形態に係るガス炊飯器に限らず、他の機器でもよい。例えば、湯沸し器、炊飯機能の付いたガスコンロ、ガス乾燥機等が挙げられる。また、時間条件、温度条件等は、上記の実施の形態に限定されるものではない。その他、本発明は上記の実施の形態になんら限定されるものではなく、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【0021】例えば、マイクロスイッチ78の他に、可動子34が離反位置に達する前にオンするマイクロスイッチ79を別に設けてもよい。この場合、図1に示す揺動レバー22が揺動して可動子34が離反位置に達する前(例えば、可動子34が当接位置(閉弁位置)から移動した直後)に、図4に模式的に示すマイクロスイッチ79がオンする。このマイクロスイッチ79がオンすると、マイクロコンピュータ64を通じてイグナイタ62が駆動する。このイグナイタ62が駆動することによりガスバーナ88に点火される。次いで、可動子34が離反位置に達すると、マイクロスイッチ78がオンする。このマイクロスイッチ78がオンすると、マイクロコンピュータ64はスイッチング素子82をオンさせ、電池からの電力で安全弁24の電磁アクチュエータ36の内部のソレノイドコイルを励磁する。その結果、操作者の操作力によって電磁アクチュエータ36内に押し込まれた吸着軸40は吸着位置に保持される。即ち、可動子34は離反位置に保持される。また、このマイクロスイッチ78がオンすることにより、マイクロコンピュータ64は圧電ブザー67を駆動させる。この態様のように、離反位置に達する前にオンするマイクロスイッチ79を設けると、イグナイタ62を早く駆動できる。このため、ガスがガスバーナへ流入し始めるよりも早いタイミングでイグナイタ62が点火動作を始めることができる。よって、ガスが充満した後に点火するという事態を避けることができる。
【0022】また、可動子34が離反位置に達する前にオンするマイクロスイッチ79がオンしたときに、イグナイタ62を駆動させると同時に、電池の電力で電磁アクチュエータ36の内部のソレノイドコイルに励磁電流を流し始めてもよい。この場合、マイクロスイッチ79がオンした時点から可動子34が離反位置に達するまでは、ソレノイドコイルに流れる励磁電流はほぼ一定である。しかし、可動子34が離反位置(ソレノイドコイルに可動子34が吸着された位置)に達すると、その時にソレノイドコイル内の磁束が変化するため、ソレノイドコイルのインダクタンスが変化する。これに伴って、ソレノイドコイルに流れる励磁電流が一瞬変化する。可動子34が離反位置に達したときに生じるこの励磁電流の変化を利用して、可動子34がソレノイドコイルに吸着されたことを検知することができ、その時に、マイクロコンピュータ64を通じて圧電ブザー67をスイッチングさせ、駆動させることができる。この態様によれば、1つのマイクロスイッチ79のみで、イグナイタ62を早く駆動でき、また、圧電ブザー67を駆動させることができる。
【0023】また、この態様では、可動子34が離反位置に達する前から電磁アクチュエータ36のソレノイドコイルを励磁させている。よって、可動子34が離反位置に達するにつれて吸着軸40は電磁アクチュエータ36に吸着されて引っ張られる状態になる。従って、操作者が操作部材を押し込む際に、可動子34が離反位置に達するにつれて操作部材が引っ張られるような感触が得られる。このため、操作者はこの引っ張られる感触により、可動子34が離反位置に保持されつつあることを認識することができる。
【0024】その他にも、例えば、本実施の形態では、点火完了を待たずに、操作部材19により可動子34を離反位置を移動させた時点で電池の電力により電磁アクチュエータ36を駆動して安全弁24を開弁状態に保持しているが、点火完了を待って開弁状態に保持してもよい。また、本実施の形態では、電磁アクチュエータ36の駆動電源を電池から得ているが、商用電源66を利用して電力を得てもよいし、サーモカップル56の起電力を利用してもよい。さらに、本実施の形態では、圧電ブザー67によって音声で報知しているが、LED等の光表示で報知してもよい。




 

 


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