(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電されると開弁状態を保持する電磁式安全弁と、
上記電磁式安全弁の励磁コイルと正特性サーミスタと励磁用電源とを直列接続した通電制御回路とを備えたガス燃焼器において、
上記通電制御回路は、電流ヒューズを直列に接続すると共に上記励磁コイルをバイパスして上記正特性サーミスタおよび電流ヒューズに通電するバイパス回路を備え、上記バイパス回路に、点火動作時又は消火動作時に一定時間のみオンするスイッチを設けたことを特徴とするガス燃焼器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、正特性サーミスタにより過熱を検知してガス供給を遮断する電磁式安全弁を備えたガス燃焼器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりガステーブルコンロには、天ぷら火災防止用の安全装置を設けたものが知られている。例えば特開平６−２６６５３号公報には、熱電対と、電磁式安全弁の励磁コイルと、鍋底に当接して温度上昇と共に抵抗値が増大する正特性サーミスタとを直列に接続したガスコンロのガス制御回路が開示されている。これは、通常は熱電対の熱起電力によって電磁式安全弁が開弁保持され、鍋底が過熱されて正特性サーミスタの設定温度に達した時には、正特性サーミスタの抵抗値が急激に増大して通電量が減少し、電磁式安全弁を閉弁させるものである。
こうした安全装置は、正特性サーミスタが短絡故障すると、当然ながら、正常に機能しない。つまり、ガスコンロは過熱されても、正特性サーミスタの抵抗値が０のまま変化しないので、いつまでも電磁式安全弁が閉弁することなくそのまま燃焼を続け、鍋底はどんどん温度が上昇して危険な状態になってしまう。そのため、短絡故障を検知するために、正特性サーミスタの両端電圧を監視する検知部を制御基板に設けたり、短絡故障時に電磁式安全弁を閉弁するために電源と正特性サーミスタの間に直列に電流ヒューズを設ける必要がある。こうした検知部を設けると、正特性サーミスタ短絡故障時には異常を報知したり電磁式安全弁を閉弁して消火することができる。電流ヒューズを設けると、こうした故障時には電流ヒューズを溶断して点火できないようにできる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、制御基板に検知部を設けるものは、多数の部品を追加するため製造コストが高く、ガス燃焼器全体のコストアップにつながる。
また、単に電流ヒューズを設けただけのものでは、正特性サーミスタが短絡故障しても、電池が劣化していると、電流ヒューズが溶断しないことがある。これは、以下の理由による。正特性サーミスタの抵抗が短絡故障により０になっても、電池の内部抵抗と電磁式安全弁の励磁コイルおよび電流ヒューズの抵抗とにより、通電時に電流ヒューズを流れる電流は、所定の電流までしか増加しない。もし、電池電圧が不足していると、この電流増加が少なく、電流ヒューズの溶断電流に達していない場合には、電流ヒューズが溶断しない。電池が新しい間は溶断電流が充分確保できるような仕様であっても、電池が劣化して電池電圧が低下していたりすると、こうした状態になりやすい。
電池の数を増加させる等によって電圧を上昇させ確実に電流ヒューズを溶断させることは、コストが高くなる。また、電圧を上昇させないで、電流ヒューズへ流れる電流を大きくするため励磁コイルおよび電池の抵抗を小さくしようとしても、おのずと限界がある。小電流で溶断する電流ヒューズを使用することにおいても、コストが高くなったり、短絡故障時以外でも誤って溶断してしまう恐れがある。
本発明は上記課題を解決し、正特性サーミスタが短絡故障した場合に、簡易な構成で電磁式安全弁を閉弁して安全を確保するガス燃焼器の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項１記載のガス燃焼器は、通電されると開弁状態を保持する電磁式安全弁と、上記電磁式安全弁の励磁コイルと正特性サーミスタと励磁用電源とを直列接続した通電制御回路とを備えたガス燃焼器において、上記通電制御回路は、電流ヒューズを直列に接続すると共に上記励磁コイルをバイパスして上記正特性サーミスタおよび電流ヒューズに通電するバイパス回路を備え、上記バイパス回路に、点火動作時又は消火動作時に一定時間のみオンするスイッチを設けたことを要旨とする。
【０００５】
上記構成を有する本発明の請求項１記載のガス燃焼器は、通電制御回路において電磁式安全弁の励磁コイルをバイパスするバイパス回路と、そのバイパス回路をオンするスイッチとを備え、点火動作または消火動作に連動し、一定時間のみそのスイッチをオンする。この通電制御回路には、正特性サーミスタが設けられ、例えばガス燃焼により温度上昇すると設定温度で急激に電気抵抗値を増大させ、電磁式安全弁の励磁コイルへの電流を減少させて、電磁式安全弁を閉弁させる。従って、この正特性サーミスタが短絡故障すると、そのままの状態では、点火して電磁式安全弁を開弁保持はできるのに、過熱してしまっても電磁式安全弁を閉弁させることができなくなるという不都合が生じる。
しかし、このスイッチが閉じて励磁コイルをバイパスして通電した時に、もし正特性サーミスタが短絡故障していると、励磁コイル内の抵抗分だけ全体の合成抵抗が減るため、電流ヒューズは溶断する。電流ヒューズが溶断すると、電磁式安全弁は、励磁電流が流れなくなり開弁状態を保持できない。つまり、正特性サーミスタが短絡故障したまま使用を続けることができないので、安全である。
なお、このスイッチを閉じて励磁コイルをバイパスして通電した時に正特性サーミスタが正常の時は、電流ヒューズには、正特性サーミスタの抵抗値に応じた電流が流れ、電流ヒューズは溶断しない。そのため、そのまま正常に使用を続行することができ、例えば過熱時には正特性サーミスタの抵抗が急激に増大して電磁式安全弁が閉弁する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明のガス燃焼器の好適な実施例について図を用いて説明する。
図１に示すように、ガステーブルコンロ１５は、大別すると、点火操作を行なう点火操作部１０と、燃料ガスを燃焼させる燃焼部２０と、これらを通電制御し点火，燃焼を司どる通電制御回路部３０とを備える。
点火操作部１０は、図２にも示すように、点火つまみ４１を介して押し回し操作される操作軸４２と、操作軸４２を挿通されて操作軸４２を押し回し方向にのみガイドしつつ操作軸４２の操作により高電圧を発生する圧電器４４と、圧電器４４のフレーム部分で左右に設けられたスイッチ１，スイッチ２と、操作軸４２に固定され操作軸４２の押し回し操作に伴いスイッチ１をオン，オフするカム板４３と、圧電器４４内で操作軸４２に貫通され回転方向のみ規制されて操作軸４２の押し回しに伴ってスイッチ２をオン，オフするレバー４７と、レバー４７を圧電器４４に押圧するバネ４６と、操作軸４２の回転に伴って回転し配管１６を介して供給される燃料ガスの流路を開閉する閉子２３と、閉子２３内で点火用パイロットバーナの燃料ガス流路を開閉するパイロット弁２４と、パイロット弁２４を途中に挿通し先端で通電制御回路部の電磁式安全弁２２を押し開くスピンドル１８とを備える。
燃焼部２０は、燃料ガスと１次空気を混合するメインバーナ２９と、メインバーナ２９に載置することで炎口を形成し混合気を燃焼させるバーナヘッド２７と、バーナ２９手前で燃料ガスをバーナ２９へ噴出するメインノズル２１と、高電圧を印加されて放電する電極２６と、電極２６の放電により点火用燃料ガスに点火しメインバーナ２９へ火移りさせるパイロットバーナ３２と、パイロットバーナ３２へ点火用燃料ガスを噴出するパイロットノズル３１と、メインバーナ２９の炎により熱起電力を発生する熱電対２８とを備え、バーナヘッド２７中央には、内部に正特性サーミスタ６を収め鍋底に当接して調理温度を検出する温度センサー２５が設けられる。
【０００７】
通電制御回路部３０は、図３に示すように、電源として電池７を備え、この電池７の両端（Ｘ点及びＺ点）に、温度センサ２５内に収められ鍋底で調理温度を検出する正特性サーミスタ６と、所定電流が流されると溶断する電流ヒューズ５と、先の点火操作部１０の燃料ガスを開閉する電磁式安全弁２２の励磁コイル４ａと、回路電流を決定する補助抵抗８と、操作に連動して回路を器具使用中オンするスイッチ２とが直列に接続された励磁回路Ａを備える。また、この励磁回路Ａとは別に、励磁コイル４ａと補助抵抗８とをバイパスするＸ点とＹ点の間にスイッチ１を接続したバイパス回路Ｂをも備える。スイッチ１は、本実施例のような押し回し式点火操作部１０とカム板４３との組合わせでは通常のマイクロスイッチを使用するが、その他に、プッシュ操作式の場合には、所定時間のみオンして後、自動的にオフする限時スイッチを使用することもできる。
電磁式安全弁２２は、電池７から励磁コイル４ａに通電されるばかりでなく、これとは別にメインバーナ２９の炎により熱起電力を発生する熱電対２８からも励磁コイル４ｂに並列に通電され、両者から同時に励磁コイル４ａ及び４ｂに所定電流が通電されて始めて開弁保持する。励磁コイル４ａ及び４ｂのどちらか一方の電力が減少しても、閉弁する構成である。
バイパス回路Ｂのスイッチ１と励磁回路Ａのスイッチ２を同時にオンすると、電池７の電圧が直接正特性サーミスタ６と電流ヒューズ５（Ｙ点とＺ点の間）に印加される。この時、もし、正特性サーミスタ６が短絡故障している場合は、電流ヒューズ５に多大な電流が流れ、電流ヒューズ５は溶断する。
【０００８】
燃料ガスは、点火操作部１０を経由してメインバーナ２９へと導かれ、以下のようにして点火され燃焼がおこなわれる。
点火つまみ４１を介して操作軸４２を押すと、図１に示すように、その後方のスピンドル１８を器具後方へ摺動させて、燃料ガス通路の電磁式安全弁２２を押し開き、パイロット弁２４も開く。ついで押したまま左回転させて点火の位置まで回すと、操作軸４２が閉子２３を回転させ閉子２３のガス流路が開状態になる。そうすると、燃料ガスは、配管１６よりこの閉子２３を経由してパイロットノズル３１とメインノズル２１に供給される。同時に、操作軸４２のこうした動きに連動して、圧電器４４が作動し電極２６において放電が行なわれる。燃料ガスは、パイロットノズル３１からパイロットバーナ３２へ、メインノズル２１からメインバーナ２９へ噴出される。放電によりパイロットバーナ３２に点火し、メインバーナ２９に火移りする。
点火つまみ４１を離すと、スピンドル１８が器具前方へ戻りパイロット弁２４は閉じるが、電磁式安全弁２２は、熱電対２８が燃焼熱により発生する熱起電力および電池７からの通電による電力を同時に供給されると開弁保持されるので、燃料ガスが連続して供給され、燃焼が続行する。
点火つまみ４１を介して操作軸４２を右回転させると、閉子２３のガス流路が閉じメインバーナ２９のガス供給が止って消火する。同時に熱電対２８の熱起電力低下と電池７からの通電が止ることにより、電磁式安全弁２２も閉じる。
【０００９】
スイッチ１，２は、点火操作部１０の操作軸４２の操作に連動してオン，オフする。操作軸４２には、カム板４３とレバー４７とが設けられ、操作軸４２が回転すると一体となって回転するとともに、スイッチ１，２をオン，オフする。
既に述べたように、消火状態から点火操作を開始し、つまみ４１を介して操作軸４２を軸方向にプッシュしながら左方向に回転させると、点火位置まで回転してそれ以上の回転にロックがかかる。メインバーナ２９に点火して、その状態でしばらく保持し、電磁安全弁２２を開弁保持させると、操作つまみ４１を離しても、操作軸４２が器具前方に戻った状態で燃焼を継続する。この状態から、右方向にそのまま回転させると、元の状態に戻り、消火する。こうした操作が行なわれると、スイッチ１，２は、図４に示すように、次々にオン，オフし、それに応じて各部に通電される。
まず、操作軸４２をプッシュしながら左方向に回転させた直後に、スイッチ１，２がオンする。この間に正特性サーミスタ６は短絡故障がチェックされる。そして、スイッチ１は、操作軸４２を押し回すと、カム板４３の段差部４３ａで外れオフする。電磁式安全弁２２が開弁保持状態となり点火が完了して操作軸４２が器具前方に戻っても、スイッチ２はこの間もずっとオン状態を保ち、燃焼時の状態が継続される。スイッチ２は、操作軸４２を右方向に回転させて消火状態になると始めてオフする。
点火操作時に、スイッチ１，２が同時にオンする期間がある。この時、正特性サーミスタ６が短絡故障している場合は、既に説明したように電流ヒューズ５が溶断する。
【００１０】
ガステーブルコンロ１５は、もし正特性サーミスタ６が短絡故障して電流ヒューズ５が溶断すると、スイッチ２がオンしても、電磁式安全弁２２には、電池７から電流が流れなくなるので、点火操作しても電磁式安全弁２２を開弁保持できなくなる。つまり、メインバーナ２９に点火して燃焼継続させることができなくなる。そのため、正特性サーミスタ６が短絡故障したまま使用を続けることができないので、安全である。
しかも、このスイッチ１は、操作軸４２と連動しているので、バイパス回路Ｂをオンするための特別の操作を必要とせず、操作軸４２を操作する時に、いっしょに操作できてしまうから、たいへん便利である。
また、バーナに点火する場合に、圧電器４４を使用し操作軸４２の操作力を利用しているので、点火用火花を生成するための電力を必要としない。そのため、バイパス回路Ｂを閉じた時、励磁回路Ａへの影響が少ない。つまり、点火用のイグナイター回路を備えていないので、励磁回路Ａとバイパス回路Ｂと加えて点火用のイグナイター回路との電力を１個の電池で同時にまかなう必要がないから、一時的に電流が不足して作動が遅くなる（励磁コイル４ａが励磁されて電磁式安全弁２２が開弁保持されるまでの時間が延長される等）という不都合がない。
【００１１】
つぎに、第２実施例について説明する。
図５に示すように、第２実施例のガステーブルコンロ５０は、第１実施例のガステーブルコンロ１５と、主に点火操作部と通電制御回路部の構成が異なり、他の構成は同一であるので、重複を避けるため、同一の構成に対しては同一の番号を付し詳しい説明は省略する。
点火操作部４０は、前面の操作パネル１７と、プッシュ式の操作ボタン１１と、操作ボタン１１の動きを受けて前後の動きに変換する点火レバー１２と、スピンドル１８にその動きを伝えプッシュされると前進して係合保持され再度プッシュされると係合保持が解除されて後退し元の位置へ戻るボタン軸１３と、ボタン軸１３を収めその動きをガイドするボタンガイド１４と、配管１６を介して供給される燃料ガスの流路を開閉するメイン弁２３と、メイン弁２３を途中に挿通し先端で通電制御回路部の電磁式安全弁２２を押し開くスピンドル１８と、さらにその下流で燃焼部２０への燃料ガス流量を調節するニードル弁１９とを備える。通電制御回路部４５は、図６に示すように、電源として２個の電池７ａ，７ｂを備え、この電池７ａ，７ｂの両端（Ｓ点及びＴ点）に、温度センサ２５内に収められ鍋底で調理温度を検出する正特性サーミスタ６と、所定電流が流されると溶断する電流ヒューズ５と、先の点火操作部１０の燃料ガスを開閉する電磁式安全弁２２の励磁コイル４ａと、操作に連動して回路をオンするスイッチ２とが直列に接続された励磁回路Ｃを備える。また、この励磁回路Ｃとは別に、励磁コイル４ａと電池７ｂとをバイパスするＰ点とＲ点の間にスイッチ１を接続したバイパス回路Ｄをも備える。さらに、電池７ｂとスイッチ２の両端（Ｐ点及びＱ点）には、これらの回路Ｃ，Ｄとは別に、電池７ｂから通電されて電極２６へ高電圧を供給するイグナイター９とそれを開閉するスイッチ３が直列に設けられる。
電磁式安全弁２２は、電池７ａ，７ｂから励磁コイル４ａに通電されるばかりでなく、これとは別にバーナ本体２９の炎により熱起電力を発生する熱電対２８からも励磁コイル４ｂに並列に通電され、両者から同時に励磁コイル４ａ及び４ｂに所定電流が通電されて始めて開弁保持する。励磁コイル４ａ及び４ｂのどちらか一方の電力が減少しても、閉弁する構成である。
バイパス回路Ｄのスイッチ１をオンすると、電池７ａの電圧が直接正特性サーミスタ６と電流ヒューズ５（Ｓ点とＲ点の間）に印加される。この時、もし、正特性サーミスタ６が短絡故障している場合は、電流ヒューズ５に多大な電流が流れ、電流ヒューズ５は溶断する。
【００１２】
スイッチ１，２，３は、ボタン軸１３の前後の動きに応じて作動するようにボタン軸１３の下部に設けられ、ボタン軸１３を前後させる操作ボタン１１の操作に連動してオン，オフする。消火状態から、操作ボタン１１をプッシュすると、点火操作が開始され、点火すると操作ボタン１１を離しても、操作ボタン１１は押込まれた状態よりわずかに戻った状態で係合保持されて燃焼時の状態を保つ。この状態から、再度プッシュすると、係合保持が解除されて元の状態に戻り、消火する。こうした操作が行なわれると、スイッチ１，２，３は、図７にこれらのシーケンスを示すように、次々にオン，オフし、それに応じて各部に通電される。
まず、操作ボタン１１をプッシュした直後に、スイッチ１，２，３がオンし、スイッチ１，３は、点火操作初期のみオンし、点火すると手を離しオフする。燃焼時の状態では、スイッチ１，３ともにオフであるが、スイッチ２はこの間もずっとオン状態である。再度、プッシュされて消火操作に移ると、始めてスイッチ３がオフする。
【００１３】
点火操作開始直後に、スイッチ１がオンする期間がある。この時、図６を用いて既に説明したように、正特性サーミスタ６が短絡故障している場合は、電流ヒューズ５に励磁コイル４ａの抵抗値とは関係なく過大な電流が流れ、電流ヒューズ５が溶断する。電流ヒューズ５が溶断してしまうと、スイッチ２がオンしても、励磁コイル４ａには電池７ａ，７ｂからの電流が流れないので、点火操作しても電磁式安全弁２２は開弁保持できなくなる。なお、こうした状態になっても、励磁コイル４ａには、スイッチ１，２が同時にオンした時、一時的に電池７ｂの電流のみが流れる期間があるが、スイッチ１は点火操作初期にオンして燃焼時ではオフしてしまうので、電磁式安全弁２２は開弁保持できない。
なお、スイッチ１がバイパス回路Ｄを閉じた時に、正特性サーミスタ６が正常の時は、正特性サーミスタ６と電流ヒューズ５には、両者の抵抗値に応じた電流が流れ、電流ヒューズ５は溶断しない。
【００１４】
このガステーブルコンロ５０によれば、通電制御回路４５にバイパス回路Ｄを設けていることから、励磁コイル４ａの抵抗値に関係なく、電池７ａと電流ヒューズ５の内部抵抗だけから溶断電流が決定されるので、励磁回路Ｃの仕様を優先させて任意に決定（例えば電池７ａ，７ｂと励磁コイル４ａと正特性サーミスタ６を決定し最後に電流ヒューズ５の仕様を決定する等）しても、容易に電流ヒューズ５を選択することができる。つまり、電池７ａの電圧を電池７ａと電流ヒューズ５との合成抵抗値で割った値（電流）が所定溶断電流に達する電流ヒューズ５を選択するだけでよい。
また、バイパス回路Ｄを流れる電流は、電池７ａのみから供給される（つまり、電池７ｂは使用されない）ので、電力消費が節約できる。もちろん、こうした仕様であっても電流ヒューズ５の溶断に必要な電流は充分確保され、励磁回路Ｃにおいては、電池７ａ，７ｂ共に使用されるので、励磁コイル４ａの励磁もすばやくできる。
さらに、このスイッチ１は、操作ボタン１１に連動しているので、バイパス回路Ｄをオンするための特別の操作を必要とせず、操作ボタン１１を操作する時に、いっしょに操作できてしまうから、たいへん便利である。また、正特性サーミスタ６が短絡故障したまま使用を続けることができないので、故障がすぐ判るだけでなく安全である。
【００１５】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、第１実施例の点火操作部１０は回転操作を行なうタイプのもので説明したが、第２実施例の点火操作部４０のようなプッシュ操作を行なうタイプであってもよい。その場合、点火用の火花を発生させる方式はイグナイターを使用してもよいし、圧電器を使用してもよい。つまり、点火操作部４０は圧電器を備えていないで、圧電器のかわりにイグナイター９を使用するか、圧電器を追加する。
また、この逆に、第２実施例の点火操作部４０を、第１実施例の点火操作部１０と置き換えてもよい。
さらに、第１実施例の圧電器をイグナイターに変更することもでき、この場合は、図３に示すように、通電制御回路３０のＸ点とＹ点にスイッチ３を備えたイグナイター回路を追加する。
また、第１実施例の通電制御回路部３０において、補助抵抗８は正特性サーミスタ６及び電流ヒューズ５等の電気抵抗をうまく調整して選択することにより、不用とする場合が多い。
また、バイパス回路Ｂ，Ｄをオンするスイッチ１は、点火操作時だけでなく、消火操作時にオンさせてもよい。また、このスイッチ１は、通常のマイクロスイッチに変えて、所定時間のみオンして後自動的にオフする限時スイッチを使用することもできる。
【００１６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の請求項１記載のガス燃焼器は、通電制御回路において励磁コイルをバイパスするバイパス回路を設け、そのバイパス回路のスイッチをオンした時、もし正特性サーミスタが短絡故障していると電流ヒューズが溶断して使用不能になるので安全である。しかも、点火操作時あるいは消火操作時に、いっしょにバイパスして通電するので、簡易な構成でコストも安く、操作も簡単でたいへん便利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例としてのガス燃焼器の概略構成図である。
【図２】第１実施例としてのガス燃焼器の点火操作部概略構成図である。
【図３】第１実施例としてのガス燃焼器の通電制御回路図である。
【図４】第１実施例としてのガス燃焼器の点火操作部におけるスイッチの開閉を説明した図である。
【図５】第２実施例としてのガス燃焼器の概略構成図である。
【図６】第２実施例としてのガス燃焼器の通電制御回路図である。
【図７】第２実施例としてのガス燃焼器の点火操作部におけるスイッチの開閉を説明した図である。
【符号の説明】
１，２，３      スイッチ
４ａ，４ｂ      励磁コイル
５      電流ヒューズ
６      正特性サーミスタ
７，７ａ，７ｂ      電池
８      補助抵抗
９      イグナイター
１０，４０      点火操作部
１１      操作ボタン
１５，５０      テーブルコンロ
１８      スピンドル
２０      燃焼部
２２      電磁式安全弁
２３      閉子
２５      温度センサー
３０，４５      通電制御回路部
４２      操作軸
４３      カム板
４４      圧電器
４６      バネ
４７      レバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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