(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナのガス供給路に、操作子により操作される手動式流量調整弁と、電気的に駆動される電動式流量調整弁とを直列に介設し、電動式流量調整弁を制御する制御手段を設け、制御手段による所定の制御モードにおいて電動式流量調整弁を操作子の弱火位置における手動式流量調整弁の開度以下の開度に絞り込み可能としたことを特徴とするガスこんろにおける火力調整装置。
【請求項２】
前記制御手段は、バーナの消火後に前記電動式流量調整弁を全開状態に復帰させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のガスこんろにおける火力調整装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスこんろにおける火力調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のガスこんろは、一般に、バーナのガス供給路に操作子により操作される手動式の流量調整弁を介設し、該流量調整弁の操作で火力を調整するように構成されている。
ところで、流量調整弁の操作子を強火位置から弱火位置に急に動かすと、ガス量が急減してバーナが失火することがある。そのため、従来は、操作子の弱火位置側への操作を弱火位置の手前で一旦規制する操作ガイドを設け、弱火位置への急操作によるバーナの失火を防止している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如き操作ガイドを設けると、弱火位置の手前の規制位置における規制解除操作が必要になり、操作性が悪くなる。
このため、弱火位置における流量調整弁の開度を上記急操作によってもバーナの失火を生じないような開度に設定することも考えられるが、これでは弱火位置におけるバーナの火力が燃焼限界の最小火力よりかなり大きくなり、とろ火での調理が困難になる。
【０００４】
本発明は、以上の点に鑑み、手動式流量調整弁の操作子の操作で火力を失火のおそれ無く迅速に切換えられるようにすると共に、とろ火への火力調整も容易に行い得られるようにして、ガスこんろの使い勝手を向上させることを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明では、バーナのガス供給路に、操作子により操作される手動式流量調整弁と、電気的に駆動される電動式流量調整弁とを直列に介設し、電動式流量調整弁を制御する制御手段を設け、制御手段による所定の制御モードにおいて電動式流量調整弁を操作子の弱火位置における手動式流量調整弁の開度以下の開度に絞り込み可能としている。
【０００６】
電動式流量調整弁の開度は速度制御によって徐々に絞ることができるため、バーナの火力を燃焼限界の最小火力までバーナの失火を生ずることなく弱めることができる。そして、本発明によれば、操作子の弱火位置における手動式流量調整弁の開度を比較的大きく設定して、弱火位置への急操作によるバーナの失火を防止することができると共に、上記所定の制御モードの選択操作でバーナの火力をとろ火にすることができ、とろ火への火力調整が容易になる。
【０００７】
尚、電動式流量調整弁の開度が絞られたままになっていると、ガス量不足でバーナにうまく点火できなくなる。そのため、制御手段によりバーナの消火後に電動式流量調整弁を全開状態に復帰させ、次の点火に備えることが望ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１はグリル１と右側の大バーナ２と左側の標準バーナ３とを有するガスこんろを示しており、標準バーナ３の内径部には被調理物の温度を鍋底に当接して検出する温度センサ３ａが設けられている。こんろの前面パネル４には、グリル用のバーナ（図示せず）の点消火ボタン５と、大バーナ２用の点消火ボタン６と、その上の大バーナ２用の火力調整子７と、標準バーナ３用の点消火ボタン８と、その上の標準バーナ３用の火力調整子９と、標準バーナ３の制御モードを選択するモード選択部１０とが設けられている。モード選択部１０には、揚物ボタン１０ａと炊飯ボタン１０ｂと煮込みボタン１０ｃと保温ボタン１０ｄとが設けられている。
【０００９】
標準バーナ３用のガス供給路１１には、図２に示す如く、上流側から順に、電磁安全弁１２と、元弁１３と、電動式流量調整弁１４と、手動式流量調整弁１５とが組込まれている。電磁安全弁１２と元弁１３と両流量調整弁１４，１５とは、図３に示すバルブユニットのバルブケーシング１６に組込まれている。バルブケーシング１６の前端部には、点消火ボタン８の裏面に当接する、ばね１７ａで前方に付勢される可動子１７が設けられており、可動子１７に押されるロッド１８をバルブケーシング１６に挿入して、ロッド１８の後端を電磁安全弁１２の弁体１２ａに対向させると共に、ロッド１８の中間部に元弁１３の弁体１３ａを取付けている。
【００１０】
可動子１７は、従来公知のプッシュプッシュ機構１９により後方の押し切り終端位置からの復帰動作が中間位置で係止されるようになっている。点消火ボタン８を押すと、可動子１７を介してロッド１８が後方に押動され、元弁１３が開弁されると共に電磁安全弁１２が押圧開弁され（図３の状態）、同時に図外の点火スイッチがオンされて標準バーナ３に点火される。電磁安全弁１２は、図２に示す如く、標準バーナ３の火炎を検出する熱電対等の火炎検知素子２０からの信号を入力するコントローラ２１によって通電励磁される電磁石１２ｂを備えており、点火によって火炎検知素子２０が火炎を検知すると、電磁石１２ｂが通電励磁されて、電磁安全弁１２は開弁状態に保持される。この状態で点消火ボタン８の押し操作を解き、可動子１７をプッシュプッシュ機構１９で係止される中間位置に戻す。この中間位置では、電磁安全弁１２の押圧は解かれるが、元弁１３は開弁状態に維持され、標準バーナ３は着火状態に維持される。点消火ボタン８を再度押し操作すると、可動子１７の中間位置での係止が解かれ、押し操作の解除で可動子１７が前方の始端位置に復帰し、元弁１３が閉じられて標準バーナ３が消火される。また、このときコントローラ２１により電磁安全弁１２も閉弁される。
【００１１】
手動式流量調整弁１５は、バルブケーシング１６に設けた上方にのびる立上り部１６ａの上部に回動及び上下動自在に挿入したニードル弁で構成されている。立上り部１６ａの上端にはキャップ２２が装着されており、キャップ２２の横側面に斜状のガイド穴２２ａを形成して、流量調整弁１５の上端部に取付けたピン１５ａをガイド穴２２ａに係合させている。また、キャップ２２の上面には、前端に火力調整子９を取付けた操作レバー２３の後端部が軸２３ａで枢着されており、操作レバー２３にピン１５ａを挟むフォーク部２３ｂを形成し、操作レバー２３の水平横方向への揺動で流量調整弁１５が回転しつつガイド穴２２ａに案内されて上下動し、流量調整弁１５の開度が増減されるようにしている。かくて、火力調整子９と操作レバー２３とで流量調整弁１５の操作子が構成される。また、流量調整弁１５にはバイパスオリフィス孔１５ｂが形成されており、火力調整子９を右端の弱火位置に動かしたとき、流量調整弁１５の開度がバイパスオリフィス孔１５ｂで決定される最小開度になるようにしている。この最小開度は、火力調整子９を左端の強火位置から弱火位置に急に動かしたときにも標準バーナ３の失火を生じないような開度に設定されている。例えば、標準バーナ３の強火位置における火力が２３００ｋｃａｌ／ｈである場合、弱火位置における火力が５００ｋｃａｌ／ｈ程度になるように最小開度が設定される。
【００１２】
また、点消火ボタン８による点火操作に連動して手動式流量調整弁１５を全開状態にする連動機構が設けられている。連動機構は、バルブケーシング１６の立上り部１６ａに軸２４ａで枢着した連動レバー２４で構成されており、可動子１７が中間位置を越えて後方に押動されたとき、連動レバー２４の下端の力点部２４ｂに可動子１７に形成した突部１７ｂが当接して連動レバー２４が図３で反時計方向に回動され、連動レバー２４の上端の作用点部２４ｃがピン１５ａに当接して、流量調整弁１５が回動しつつガイド穴２２ａに案内されて上動し全開状態になる。点火操作後に可動子１７が中間位置に戻ると、突部１７ｂが連動レバー２４の力点部２４ｂから離れ、流量調整弁１５の開度を全開から最小開度に亘って調整できるようになる。
【００１３】
電動式流量調整弁１４は、バルブケーシング１６の立上り部１６ａの下部に回動及び前後動自在に挿入したニードル弁で構成されており、立上り部１６ａの後側面に突設した、流量調整弁１４を挿入するボス部２５に斜状のガイド穴２５ａを形成して、流量調整弁１４の後端部に取付けたピン１４ａをガイド穴２５ａに係合させると共に、ボス部２５にキャップ状の回転体２６を外挿して、回転体２６にピン１４ａに係合する前後方向に長手の長孔２６ａを形成し、回転体２６の回転で流量調整弁１４が回転しつつガイド穴２５ａに案内されて前後動し、流量調整弁１４の開度が増減されるようにしている。そして、立上り部１６ａの後側面にギアボックス２７を介して電動モータ２８を取付け、電動モータ２８をギアボックス２７内のウォーム機構から成る減速機２８ａを介して回転体２６に連結している。かくて、電動モータ２８により流量調整弁１４が駆動されてその開度が増減される。また、流量調整弁１４にはバイパスオリフィス孔１４ｂが形成されており、流量調整弁１４を前方の閉じ切り位置に前進させたとき、流量調整弁１４の開度がバイパスオリフィス孔１４ｂで決定される最小開度になるようにしている。この最小開度は、標準バーナ３の火力が燃焼限界の最小火力、例えば、２００ｋｃａｌ／ｈになるような開度に設定されている。
【００１４】
ギアボックス２７内にはエンコーダ２９が設けられており、エンコーダ２９の回転子２９ａを回転体２６に連結して、エンコーダ２９により回転体２６の回転角、即ち、電動式流量調整弁１４の開度を検出し、エンコーダ２９からの信号を前記コントローラ２１に入力して、コントローラ２１により電動モータ２８を電動式流量調整弁１４の開度が所要の開度になるように位置制御している。尚、電動モータ２８をステッピングモータで構成し、零点からの信号をカウントして位置制御することも可能である。
【００１５】
コントローラ２１には、温度センサ３ａからの信号や、モード選択部１０からの信号や、点消火ボタン８による点火操作でオンし消火操作でオフするメインスイッチ３０からの信号も入力されており、メインスイッチ３０のオンでコントローラ２１が起動して、図４に示す如きプログラムに従って各種制御モードでの制御を行う。
【００１６】
即ち、モード選択部１０の揚物ボタン１０ａが押されると（Ｓ１）、揚物モードでの制御を行い（Ｓ２）、炊飯ボタン１０ｂが押されると（Ｓ３）、炊飯モードでの制御を行い（Ｓ４）、煮込みボタン１０ｃが１回押されると（Ｓ５）、煮込みモードでの制御を行い（Ｓ６）、煮込みボタン１０ｃが続けて２回押されると（Ｓ７）、とろ火モードでの制御を行い（Ｓ８）、保温ボタン１０ｄが押されると（Ｓ９）、保温モードでの制御を行う（Ｓ１０）。これらモードでの制御中に対応するボタンの再度の押し操作によるモード解除操作が行われたときは（Ｓ１１）、電動式流量調整弁１４を全開状態にし（Ｓ１２）、手動式流量調整弁１５で火力を調整できるようにする。また、モード選択部１０のボタン操作の有無に係わりなく、標準バーナ３の失火で火炎検知素子２０が火炎を検知しなくなったときに電磁安全弁１２を閉弁する失火安全制御と、空炊き等で温度センサ３ａの検出温度が異常高温に上昇したときに電磁安全弁１２を閉弁する過熱防止制御とを行い（Ｓ１３，Ｓ１４）、更に、点消火ボタン８による消火操作や電磁安全弁１２の閉弁でバーナが消火されたとき（Ｓ１５）、電動式流量調整弁１４を全開状態に復帰させる全開戻し制御を行う（Ｓ１６）。かくて、バーナ消火後の次の点火操作に際しては、電動式流量調整弁１４が予め全開状態になっており、ガス量不足による点火ミスは生じない。
【００１７】
上記揚物モードにおいては、温度センサ３ａの検出温度が所定の設定温度に昇温維持されるように、フィードバック制御で電動式流量調整弁１４の開度を増減する。尚、設定温度は、所定の受付時間内において揚物ボタン１０ａを押す度に１６０℃，１８０℃，２００℃と順に切換えられ、対応する温度ランプ１０ａ１，１０ａ２，１０ａ３が点灯する。受付時間を越えた時点で揚物ボタン１０ａを再度押すとモード解除と判断される。
【００１８】
上記炊飯モードにおいては、電動式流量調整弁１４の開度を炊飯に適した中火、例えば、１３００ｋｃａｌ／ｈの火力が得られるように調整し、温度センサ３ａの検出温度が炊飯完了温度に上昇したときに電磁安全弁１２を閉弁する。尚、炊飯モードでの制御中は炊飯ランプ１０ｂ１が点灯する。
【００１９】
上記保温モードにおいては、温度センサ３ａの検出温度が比較的低温の設定温度（例えば５０℃）に維持されるように、フィードバック制御で電動式流量調整弁１４の開度を増減する。この場合、電動式流量調整弁１４の開度は火力が燃焼限界の２００ｋｃａｌ／ｈになる最小開度まで絞り込まれる可能性があるが、電動モータ２６の速度制御により開度の絞り込みを緩やかに行うことでバーナの失火を防止できる。この保温モードを使用すれば、例えばみそ汁を具の豆腐に巣が入らないようにして保温でき、また、黒豆を途中で水差しすることなく煮ることができ、便利である。尚、保温モードでの制御中は保温ランプ１０ｄ１が点灯する。
【００２０】
上記煮込みモードにおける制御内容は図５に示す通りであり、先ず、煮込みランプ１０ｃ１を点灯し（Ｓ６−１）、次に、温度センサ３ａの検出温度Ｔが所定の沸騰温度ＴＳ１（例えば１００℃）に上昇したか否かを判別し（Ｓ６−２）、Ｔ＜ＴＳ１であれば電動式流量調整弁１４を全開状態にし（Ｓ６−３）、Ｔ≧ＴＳ１になったところで電動式流量調整弁１４の開度を火力が４００ｋｃａｌ／ｈ程度のとろ火となる小開度に緩やかに絞り込み（Ｓ６−４）、更に、その絞り込みを報知する報知音を出すと共に（Ｓ６−５）、コントローラ２１の内蔵タイマの計時動作を開始する（Ｓ６−６）。次に、温度センサ３ａの検出温度Ｔが水の有無を判別する所定温度ＴＳ２（例えば１４０℃）に上昇したか否かを判別し（Ｓ６−７）、Ｔ＜ＴＳ２であれば、タイマの計時時間ｔｍが設定時間ｔｍｓ（例えば１時間）に達したか否かを判別し（Ｓ６−８）、Ｔ≧ＴＳ２かｔｍ≧ｔｍｓになったとき電磁安全弁１２を閉弁してバーナを消火する（Ｓ６−９）。
【００２１】
上記とろ火モードにおける制御内容は図６に示す通りであり、先ず、とろ火ランプ１０ｃ２を点灯し（Ｓ８−１）、次に、電動式流量調整弁１４の開度を火力が４００ｋｃａｌ／ｈ程度のとろ火となる小開度に緩やかに絞り込み（Ｓ８−２）、更に、その絞り込みを報知する報知音を出すと共に（Ｓ８−３）、タイマ計時を開始する（Ｓ８−４）。次に、温度センサ３ａの検出温度Ｔが上記所定温度ＴＳ２に達したか否かを判別すると共に（Ｓ８−５）、タイマの計時時間ｔｍが上記設定時間ｔｍｓに達したか否かを判別し（Ｓ８−６）、Ｔ≧ＴＳ２かｔｍ≧ｔｍｓになったとき電磁安全弁１２を閉弁してバーナを消火する（Ｓ８−７）。尚、ｔｍｓは最大の調理継続時間であり、ｔｍ＜ｔｍｓのうちに点消火ボタン８で消火操作を行えば、バーナは消火される。
【００２２】
モード選択部１０の何れのボタンも押さないときは、電動式流量調整弁１４は全開状態に保持されており、火力調整子９の操作による手動式流量調整弁１５の開度変化で火力が調整される。そして、手動式流量調整弁１５の最小開度を上記の如く比較的大きく設定しているため、火力調整子９を強火位置から弱火位置に急に動かしてもバーナの失火を生ずることがなく、手動操作で迅速に安心して火力の強弱切換えを行うことができ、使い勝手が向上する。また、手動操作で火力を調整して調理を行っている途中で煮込みボタン１０ｃを２回押ししてとろ火モードを選択すれば、電動式流量調整弁１４の開度が緩やかに絞り込まれ、バーナの失火を生ずることなく火力がとろ火となり、とろ火への火力調整の操作性も向上する。
【００２３】
尚、上記実施形態では、標準バーナ３用のモード選択部１０のみを設けているが、大バーナ２用のガス供給路に上記と同様の電磁安全弁１２と元弁１３と電動式流量調整弁１４と手動式流量調整弁１５とを直列に介設し、大バーナ２用のとろ火ボタンを設けて、とろ火ボタンを押したときに、電動式流量調整弁１４の開度を緩やかに絞り込み、大バーナ２の火力をとろ火にすることも可能であり、更には、大バーナ２に標準バーナ３の温度センサ３ａと同様の温度センサを設けると共に、標準バーナ３用のモード選択部１０と同様のモード選択部を設けて、上記と同様の各種制御モードでの制御を行うことも可能である。
【００２４】
図７は第２の実施形態を示しており、上記第１実施形態と同一の部材には上記と同一の符号を付している。第２実施形態の電動式流量調整弁１４は、弁孔１４０を開閉するニードル状の弁体１４１を電磁ソレノイド１４２によりばね１４３に抗して閉じ側に押圧する電磁比例弁で構成されており、電磁ソレノイド１４２への通電電流値を増加することで流量調整弁１４の開度が減少するようにしている。そして、弁孔１４０の上流側と下流側とを連通するバイパスオリフィス１４４を設け、弁孔１４０を弁体１４１で閉塞したとき、流量調整弁１４の開度がバイパスオリフィス１４４で決定される最小開度になるようにしている。この最小開度では、第１実施形態と同様に、標準バーナ３の火力が燃焼限界の最小火力たる２００ｋｃａｌ／ｈになる。従って、第１実施形態のものと同様に、図４乃至図６に示す制御を行うことができる。尚、火力をとろ火にするときは、電磁ソレノイド１４２への通電電流値を緩やかに増加して流量調整弁１４の開度を緩やかに絞り込み、バーナの失火を防止する。また、電磁ソレノイド１４２の通電が停止されると流量調整弁１４は全開状態に復帰し、ここで、こんろ不使用時は電磁ソレノイド１４２を含めて全ての電装品への通電が停止されるため、図４のＳ１６のステップにおける全開戻し制御は不要である。
【００２５】
以上、火力調整子９により操作レバー２３を介して操作される、元弁１３とは別の手動式流量調整弁１５を有するガスこんろについて説明したが、図８に示す如く元弁と手動式流量調整弁とを兼用する回転自在な閉子１５１を有するガスコック１５０を用いるこんろにも同様に本発明を適用できる。ガスコック１５０には、操作子たるコック摘み１５２を取付けた操作軸１５３に連動するカム機構１５４と、閉子１５１を貫通して電磁安全弁１２の弁体１２ａに対向する、カム機構１５４で進退されるロッド１５５と、操作軸１５３に取付けた点火用の駆動カム１５６とが設けられており、コック摘み１５２を図８（Ｂ）に示す消火位置から点火位置に正転したとき、閉子１５１が閉位置から開き側に回転すると共に、ロッド１５５が電磁安全弁１２側に前進して該安全弁１２が押圧開弁され、この状態で駆動カム１５６により点火器が作動されてバーナに点火され、その後コック摘み１５２の正転操作を解除したとき、コック摘み１５２が少許逆転して強火位置に戻ると共に、ロッド１５５が後退して電磁安全弁１２の押圧が解かれるようにしている。尚、カム機構１５４は従来公知であり、その詳細な説明は省略する。
【００２６】
そして、このものでは、コック摘み１５２の強火位置から消火位置への逆転を、ガスコック１５０の開度が上記実施形態の手動式流量調整弁１５の最小開度と同様になる弱火位置で一旦規制する図外のガイド機構を設け、強火位置と弱火位置との間でのコック摘み１５２の正逆転で火力を失火のおそれ無く迅速に切換えられるようにしている。更に、ガスコック１５０と直列に上記第１実施形態と同様の電動式流量調整弁１４を接続し、電動式流量調整弁１４の開度をガスコック１５０の弱火位置における開度以下の開度に絞り込むことで上記実施形態のものと同様にとろ火への火力調整を行い得られるようにしている。尚、ガスコック１５０と直列に第２実施形態のような電磁比例弁から成る電動式流量調整弁１４を接続しても良い。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、手動式流量調整弁の操作子の操作で火力を失火のおそれ無く迅速に切換えることができ、且つ、電動式流量調整弁によりとろ火への火力調整も容易に行うことができ、ガスこんろの使い勝手が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用するガスこんろの一例の斜視図
【図２】バーナのガス回路とその制御系とを示す回路図
【図３】ガス回路に設けるバルブユニットの第１実施形態の断面図
【図４】コントローラの制御プログラムを示すフロー図
【図５】煮込みモードの制御内容を示すフロー図
【図６】とろ火モードの制御内容を示すフロー図
【図７】バルブユニットの第２実施形態の断面図
【図８】（Ａ）バルブユニットの第３実施形態の断面図、（Ｂ）こんろの前面パネルのコック摘みの配置部を示す図
【符号の説明】
３    標準バーナ                ９    火力調整子（操作子）
１１    ガス供給路              １４    電動式流量調整弁
１５    手動式流量調整弁        ２１    コントローラ（制御手段）
【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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【図８】
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