(57)【要約】【課題】不完全燃焼の発生を確実に検知できると共に、供給されているガス種を判別できる安価なガスコンロを提供する。【解決手段】ガラス天板２で上面を閉塞される燃焼筺３の下部に、通気性多孔質体からなりガラス天板２に対向する面を燃焼面とする表面燃焼式バーナ４と、通気性多孔質体からなりバーナ４の燃焼排ガスを通過させて排熱を回収するものであってガラス天板２に対向する面を輻射面とする輻射マット５とを設けて、ガラス天板２の上面に載置する被加熱物を加熱する。輻射マット５に好ましくは消炎距離以上の直径を備える貫通孔部６を設け、排気口８に炎検知手段１２を設けると共に、炎検知手段１２が炎を検知したときにバーナ４の燃焼を停止する燃焼制御手段３１を設ける。炎検知手段１２は、温度検知手段である。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス天板の下側に、該ガラス天板で上面を閉塞される燃焼筺を配置し、該燃焼筺の下部に、通気性多孔質体からなり該ガラス天板に対向する面を燃焼面とする表面燃焼式バーナと、通気性多孔質体からなり該バーナの燃焼排ガスを通過させて排熱を回収するものであって該ガラス天板に対向する面を輻射面とする輻射マットとを設けて、該ガラス天板の上面に載置する被加熱物を加熱するようにしたガスコンロにおいて、
該輻射マットに貫通孔部を設け、該輻射マットを通過した燃焼排ガスを排出する排気口近傍に炎検知手段を設けると共に、該炎検知手段が炎を検知したときに該バーナの燃焼を停止する燃焼制御手段を設けることを特徴とするガスコンロ。
【請求項２】
前記貫通孔は、消炎距離以上の直径を備えることを特徴とする請求項１記載のガスコンロ。
【請求項３】
前記炎検知手段は、温度検知手段であることを特徴とする請求項１または請求項２記載のガスコンロ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼筺の上面に被加熱物が載置され、加熱時に火炎が露出しない形態のガスコンロに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ガラス天板の下側に、ガラス天板で上面を閉塞された燃焼筺を配置し、該燃焼筺の下部に、上面を燃焼面とする表面燃焼式バーナを設け、ガラス天板の上面に載置する鍋等の被加熱物を加熱するようにしたガスコンロが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
前記ガスコンロでは、前記バーナを環状に形成して該バーナの内径部に通気性を有する多孔質体からなる輻射マットを装着し、前記燃焼筺内の燃焼排ガスを該輻射マットを介して排気することにより排熱を回収するようにしている。このようにすると、前記バーナの燃焼面に加えて前記輻射マットも赤熱せしめられ、該燃焼面および輻射マットからの輻射熱と、前記燃焼排ガスの熱とにより、前記ガラス天板を介して前記被加熱物を高い熱効率で加熱することができる。
【０００４】
ところで、前記ガスコンロでは、供給される燃料ガスのガス種が、ガスグループ１３Ａ等の都市ガスまたはＬＰＧ等のように予め設定されており、設定されたガス種の燃料ガスに適した量となるように、燃料ガスと燃焼用空気との供給量が調整されている。前記ガス種は、例えばウォッベ指数により分類されており、ＬＰＧはガスグループ１３Ａ等の都市ガスに比較してウォッベ指数が高い。
【０００５】
前記ウォッベ指数は、ガスの熱量を、ガスの空気に対する比重の平方根で除した値であり、ウォッベ指数が高くなるほど燃料ガスに対する燃焼用空気の供給量を多くする必要がある。そこで、例えばＬＰＧ用に調整されているガスコンロでは、燃料ガスの単位容積当たりの燃焼用空気の供給量が、よりウォッベ指数の低いガスグループ１３Ａ等の都市ガスに比較して多くなるようにされている。このようなガスコンロでは、設定されたガス種よりもウォッベ指数の低いガスグループ１３Ａ等の都市ガスが誤って供給されても、前記燃焼用空気の供給量は該都市ガスにとって大過剰となり、着火することはない。
【０００６】
一方、ガスグループ１３Ａ等の都市ガス用に調整されているガスコンロでは、燃料ガスの単位容積当たりの燃焼用空気の供給量が、よりウォッベ指数の高いＬＰＧに比較して少なくなるようにされている。従って、このようなガスコンロに、設定されたガス種よりもウォッベ指数の高いＬＰＧが誤って供給されると、着火はするものの燃焼用空気の供給量が不足して不完全燃焼を起こすことがあるという問題がある。
【０００７】
前記問題を解決するために、前記ガスコンロの排気通路にＣＯセンサを設け、該ＣＯセンサにより所定の基準値以上のＣＯを検知したときに、不完全燃焼が発生しているものと判断して、前記ガスバーナの燃焼を停止するようにすることが考えられる。
【０００８】
しかしながら、前記ＣＯセンサは、大幅なコスト増となるばかりでなく、前記排気通路が連通する排気口から侵入する天ぷら油等により被毒するために、信頼性が低いという不都合がある。
【０００９】
また、問題を解決するために、前記バーナの燃焼面または前記排気通路に温度センサを設け、該温度センサによりガス種の相違による異常燃焼状態を検知したときに、前記ガスバーナの燃焼を停止するようにすることが考えられる。
【００１０】
しかしながら、ガスグループ１３Ａ等の都市ガス用に調整されているガスコンロは、ＬＰＧが供給されてガス供給量が増大したとしても、予め設定されているガス供給量に対して２０％増程度までしか対応できず、それ以上のＬＰＧは未燃ガスとして排出されるので、前記都市ガスとＬＰＧとで、前記燃焼面の表面温度、赤熱度合い、燃焼排ガスの温度等には大差がなく、前記異常燃焼状態を検知することが難しいという不都合がある。
【特許文献１】特開２００２−２０６７１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、かかる不都合を解消して、予め設定されたガス種と異なるガス種の燃料ガスが供給されて不完全燃焼が発生したときに、不完全燃焼の発生を確実に検知することができると共に、供給されているガス種の判別を行うことができる安価なガスコンロを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる目的を達成するために、本発明のガスコンロは、ガラス天板の下側に、該ガラス天板で上面を閉塞される燃焼筺を配置し、該燃焼筺の下部に、通気性多孔質体からなり該ガラス天板に対向する面を燃焼面とする表面燃焼式バーナと、通気性多孔質体からなり該バーナの燃焼排ガスを通過させて排熱を回収するものであって該ガラス天板に対向する面を輻射面とする輻射マットとを設けて、該ガラス天板の上面に載置する被加熱物を加熱するようにしたガスコンロにおいて、該輻射マットに貫通孔部を設け、該輻射マットを通過した燃焼排ガスを排出する排気口近傍に炎検知手段を設けると共に、該炎検知手段が炎を検知したときに該バーナの燃焼を停止する燃焼制御手段を設けることを特徴とする。
【００１３】
本発明のガスコンロは、ガスグループ１３Ａ等の都市ガス用に調整されている場合、ＬＰＧ等の該都市ガスよりもウォッベ指数の高い燃料ガスが供給されると、その一部は未燃ガスとして燃焼排ガスと共に排出される。前記未燃ガスを含む燃焼排ガスは、前記輻射マットを通過せしめられることにより排熱が回収されるが、本発明のガスコンロでは前記輻射マットに前記貫通孔が設けられているので、該燃焼排ガスの一部は該貫通孔を介して、排熱が回収されないまま排出される。
【００１４】
この結果、前記未燃ガスを含む燃焼排ガスは高温であり、排気口に至って燃焼用２次空気として使用される大気に触れると、発火して火炎を生じる。そこで、本発明のガスコンロでは前記排気口近傍に炎検知手段を設け、該炎検知手段が前記火炎を検知すると、前記燃焼制御手段が誤った燃料ガスの供給により不完全燃焼が発生しているものと判断し、前記バーナの燃焼を停止する。
【００１５】
従って、本発明のガスコンロによれば、安価な手段により不完全燃焼の発生を確実に防止することができると共に、ガスコンロに供給されているガス種の判別を行うことができる。
【００１６】
本発明のガスコンロでは、前記貫通孔は、消炎距離以上の直径を備えることが好ましい。前記貫通孔が消炎距離以上の直径を備えていることにより、前記未燃ガスを含む燃焼排ガスは、前記排気口で確実に発火可能な温度を保持することができる。
【００１７】
また、本発明のガスコンロでは、前記炎検知手段として、温度センサ、サーミスタ、フレームロッド等を用いることができるが、安価で確実に火炎を検知できることから、熱電対式の温度センサであることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図１は本実施形態のガスコンロの構成を示す斜視図であり、図２は図１に示すガスコンロの構成を示すシステム構成図である。
【００１９】
図１，２に示すように、本実施形態のガスコンロ１は、セラミックガラス等の耐熱ガラス製のガラス天板２の下側に、ガラス天板２で上面が閉塞される燃焼筺３が配置されており、燃焼筺３の下部に、ガラス天板２に対向する面を燃焼面とする表面燃焼式バーナ４と、ガラス天板２に対向する面を輻射面とする輻射マット５とが設けられている。バーナ４と、輻射マット５とは、共に通気性多孔質体からなり、環状に形成されたバーナ４の内径部に輻射マット５が設けられており、輻射マット５はその中央部に燃料ガスの消炎距離以上の直径を備える貫通孔６が形成されている。
【００２０】
ガスコンロ１は、バーナ４と、輻射マット５とにより、ガラス天板２上に載置された鍋等の被加熱物を加熱するものであり、バーナ４に燃焼用空気を供給すると共にバーナ４の燃焼排ガスを輻射マット５及び貫通孔６を介して排気通路７から排気口８へと送出する給排気ファン９と、加熱運転の開始／停止を指示する加熱開始／停止スイッチ１０と、加熱量を設定する加熱量設定スイッチ１１と、排気通路７の排気口８に臨む下流側位置に設けられて燃焼排ガスの温度を検知することにより排気口８における二次火炎の発生を検知する熱電対式の温度センサ１２とを備えている。
【００２１】
バーナ４には、給排気ファン９により、給気通路２０を介して燃焼用空気が供給され、ガス供給管２１の先端に設けられたノズル２２から給気通路２０に燃料ガスが噴出される。ガス供給管２１には、上流側から順に、ガス元弁２３とガス開閉弁２４とが設けられている。ガスコンロ１は、ガスグループ１３Ａの都市ガス用に調整されており、給排気ファン９は、ガス元弁２３とガス開閉弁２４とから前記都市ガスが供給されたときに、その供給量に合わせて適切な量の燃焼用空気を供給するようにされている。
【００２２】
さらに、ガスコンロ１はマイクロコンピュータ等により構成されたコントローラ３０を備え、コントローラ３０によりその作動が制御されるようになっている。コントローラ３０には、加熱開始／停止スイッチ１０と、加熱量を設定する加熱量設定スイッチ１１との出力信号が入力され、これらの出力信号に基づいて各スイッチの操作状況を検知する。また、コントローラ３０は、給排気ファン９とガス元弁２３とガス開閉弁２４とに制御信号を出力し、加熱開始／停止スイッチ１０と加熱量設定スイッチ１１の操作に応じて、給排気ファン９とガス元弁２３とガス開閉弁２４の作動を制御する。
【００２３】
また、コントローラ３０に備えられた燃焼制御手段３１は温度センサ１２により検知される燃焼排ガスの温度が所定の温度を超えたときに、排気口８において二次火炎が発生したものと判断して、バーナ４の燃焼を停止する。
【００２４】
次に、本実施形態のガスコンロ１の作動について説明する。
【００２５】
ガスコンロ１に電源が投入されると、コントローラ３０は加熱開始／停止スイッチ１０のＯＮ操作待ちとなり、使用者により加熱開始／停止スイッチ１０のＯＮ操作されると、バーナ４の点火処理を行う。バーナ４の点火処理は、給排気ファン９を作動させて燃焼用空気を給気通路２０に供給し、図示しない点火プラグに火花放電を生じさせた状態で、ガス元弁２３およびガス開閉弁２４を開弁して燃料ガスの供給を開始することによって行われる。そして、バーナ４が正常に着火されたときは、コントローラ３０は、加熱量設定スイッチ１１により設定される加熱量となるようにガス開閉弁２４の開度を調整して、バーナ４および輻射マット５による加熱量を制御する。
【００２６】
ガスコンロ１では、前記燃料ガスは給気通路２０内で前記燃焼用空気と混合され、混合気となっており、前記点火処理でバーナ４に着火されると、バーナ４の燃焼面で該混合気が燃焼し、燃焼筺３内に高温の燃焼排ガスが発生する。前記燃焼排ガスは、前記通気性多孔質体からなる輻射マット５を通過して排気通路７に排気されるが、このとき輻射マット５により排熱が回収され、これによって輻射マット５が赤熱し、輻射熱を放出する。この結果、ガラス天板２は、バーナ４および輻射マット５からの輻射熱と、前記燃焼排ガスの熱とにより、高い熱効率で加熱される。一方、輻射マット５は貫通孔６を備えているので、前記燃焼排ガスの一部は貫通孔６を介して、輻射マット５により排熱が回収されることなく、直接排気通路７に排出される。
【００２７】
ところで、ガスコンロ１は前述のとおりガスグループ１３Ａの都市ガス用に調整されており、前記都市ガスが供給された場合には、排気通路７を介して排気口８から排出される前記燃焼排ガスの温度は４００℃程度である。また、ガスコンロ１に前記都市ガスが供給される場合には、適切な量の燃焼用空気が供給されるので、該都市ガスはバーナ４で完全燃焼し、前記燃焼排ガスは一酸化炭素を殆ど含まず、未燃ガスも含んでいない。従って、前記燃焼排ガスは、排気口８からそのまま排出される。
【００２８】
これに対して、ガスコンロ１に誤ってＬＰＧが供給されると、ＬＰＧは前記都市ガスよりもウォッベ指数が高いため、バーナ４に対するガス供給量が前記都市ガスの場合よりも約５０％増加する。この場合、ガスコンロ１の燃焼量は予め設定されている前記都市ガス用の燃焼用空気の供給量に対して２０％増程度までしか対応できない。このため、前記増加した５０％のガス供給量のうち、約３０％のＬＰＧは不完全燃焼し、あるいは未燃ガスとして前記燃焼排ガスと共に排気通路７に排出される。
【００２９】
このとき、前述のように、輻射マット５は貫通孔６を備えているので、前記燃焼排ガスの一部は貫通孔６を介して、輻射マット５により排熱が回収されることなく、直接排気通路７に排出される。そして、排気口８に至って大気と接触すると、前記燃焼排ガスは貫通孔６を通過して輻射マット５により排熱が回収されていない分だけ高温であるので、該燃焼排ガスに含まれている未燃ガスが大気を燃焼用２次空気として使用して発火し、排気口８の下流側近傍に二次火炎を形成する。
【００３０】
前記二次火炎が形成されると、排気口８近傍で前記燃焼排ガスの温度が上昇し、約８００℃となる。そこで、ガスコンロ１では、温度センサ１２が前記二次火炎の形成による前記燃焼排ガスの温度上昇を検知したときには、燃焼制御手段３１が誤ったガス種の供給により不完全燃焼が発生したものと判断し、直ちにバーナ４の燃焼を停止する。
【００３１】
バーナ４の燃焼の停止は、加熱開始／停止スイッチ１０のＯＦＦ操作による通常の燃焼停止と同一であり、コントローラ３０がガス元弁２３と開閉弁２４とを閉弁して燃料ガスの供給を遮断し、給排気ファン９を所定の回転数で作動させてポストパージ処理することにより行われる。前記ポストパージ処理により、燃焼筺３内に滞留した燃焼排ガスや未燃ガスが排出される。
【００３２】
尚、前記実施の形態では温度センサ１２を排気口８に臨む下流位置に配置して、火炎の温度を直接検出する様にしたが、排気口８の上流側近傍に配置して、発生した火炎の輻射熱あるいは排気通路７を構成する壁を介した伝熱により温度上昇を検知し、火炎の発生を判断するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るガスコンロの構成を示す斜視図。
【図２】図１に示すガスコンロの構成を示すシステム構成図。
【符号の説明】
【００３４】
１…ガスコンロ、  ２…ガラス天板、  ３…燃焼筺、  ４…表面燃焼式バーナ、  ５…輻射体、  ６…貫通孔、  ８…貫通孔、  １２…温度検知手段（炎検知手段）、  ３１…燃焼制御手段。
【図１】
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【図２】
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